疗养院的人脸识别系统设计

刘鹏锋　周紫薇

摘要：人脸是人体生物特征之一，正确识别人脸在保证信息安全中起着很重要的作用。本文提出了疗养院的人脸识别系统的设计，系统硬件是迅为的ARM架构Cortex A59八核的S5P6818开发板，软件平台是Linux操作系统，人脸识别采用了2DPCA算法。该系统摒弃了以往的基于PC平台的人脸识别系统，采用了嵌入式设计平臺，使用起来更加轻便，灵活，高效。

关键词：人脸识别；S5P6818开发板；Linux操作系统；2DPCA算法；嵌入式

近年来，利用生物特征的来确定身份的研究已经迅速发展。诸如语音、虹膜、指纹、视网膜、人脸等生物特征，尤其是人脸识别技术，在取代钥匙、密码这些传统的身份确认方式体现出了更加可靠、快捷的优势、人脸识别技术不需要主动配合、对用户活动无中断，防造假能力强等突出特点，采集信息的距离更远，比起其他几种生物特征，更有优势。疗养院中的客户多是行动不便的人，他们的日常生活需要看护人员的尽心照顾。为避免看护者的疏忽，在疗养院中分布人脸识别系统来确认客户的身份信息，并记录他们的日常活动，来确保他们的身体状态稳定。

本文设计了基于WIFI摄像头的人脸识别系统，该系统的功能有：人脸识别（确认识别客户的身份信息）、实时位置追踪（读取后台服务器中存储的摄像头在建筑物模拟图中三维位置来获取客户的实时位置）、拍摄视频图像（服务器分析病发图像，作为疾病诊断的依据）。文章主要论述了系统的软硬件设计，以及各功能的实现方法。

1系统硬件和软件平台

人脸识别系统的硬件平台主要由WIFI摄像头和S3C2440开发板组成，还包括一些外围设备，如存储器、I/O接口电路，WIFI通信模块。系统的整体框架如图1所示。

摄像头用来采集图像，并将采集的图像信息通过WIFI通讯协议与微处理器其进行数据交换；微处理器是整个系统的数据处理中枢，接收图像信息，并且驱动摄像头云台转动；WIFI模块支持微处理器与外部进行的信息交换。

人脸识别系统的软件系统是基于Linux操作系统的嵌入式平台。Linux平台有很多优点，如内核是开放的，并且内核性能高，软件资源丰富；能够支持大量的外围硬件；很完善地支持网络，管理文件。

Linux操作系统从底层到应用层分为5个部分，分别是引导加载程序Bootloader，Linux内核，文件系统，设备驱动程序和应用程序。操作系统的空间分配图如图2所示。