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LattePanda AI-人臉識別門禁系統

DFRobot ? 2021-07-26 10:42 ? 次閱讀

概述

人臉識別,是基于人的臉部特征信息進行身份識別的一種生物識別技術。用攝像機或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流,并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉,進而對檢測到的人臉進行臉部識別。

174329evr2fffdvkcvrnn9.png


本項目中我們將實現攝像頭人臉識別效果,包含人名標簽和識別框,并結合燈帶的亮燈狀態制作人臉識別門禁系統。
(最終效果視頻)

項目基礎

人臉識別

硬件準備:

AI主控:LattePanda
輸入輸出設備:5英寸顯示屏、鍵盤、鼠標、攝像頭

人臉信息錄入:

1、雙擊桌面上的“startpage.sh”,打開JupyterLab,切換到“home/lattepanda/桌面/LattePanda&AI項目實戰/”目錄下,如下圖,檢查一下項目必需的3個文件;

174329w8l9r4a8fnfs48n0.png


2、雙擊進入“圖片拍攝”文件夾;

174329muvwoy082vm8yvyv.png


3、雙擊打開程序,修改拍攝的照片數量,例如for index in range(3);

174328giedl0iznsdxszkx.png

樣例代碼:

174328txyz1ar4h5hyiur5.png


4、選擇無其他人、無雜物的背景,正眼看著攝像頭,然后運行程序,拍攝的圖片會在程序同目錄下依次出現;

174328lsoyyn5nt632ygnk.png


5、雙擊圖片查看拍攝效果;

6、選擇效果最好的一張,重命名為此人的姓名;

174328fbqhb60bsbo9b1hb.png


7、將照片復制到“LattePanda&AI-人臉識別門禁系統”文件夾下。

174328kzwajrmwrqc5iucu.png

程序編寫:

1、雙擊打開“人臉識別.ipynb”;

174328uos5154s3z1koosw.png


樣例代碼:

174328e36xavzzlji8z558.png174328elkkt0dkdaldk65m.png

復制代碼 隱藏代碼

  1. #導入人臉識別模塊
  2. from faceRecognition import *
  3. #人臉檢測與識別文件調用
  4. faceDetectorPath = "face-detection-retail-0005.xml"
  5. landmarksPath = "landmarks-regression-retail-0009.xml"
  6. faceReidentificationPath = "face-reidentification-retail-0095.xml"
  7. #調用訓練模型文件
  8. model = Model()
  9. model.load(faceDetectorPath = faceDetectorPath,
  10. landmarksPath = landmarksPath,
  11. faceReidentificationPath = faceReidentificationPath)
  12. #初始化攝像頭與窗口
  13. camera = Camera()
  14. screen = Screen("人臉識別門禁系統", (0,0,0))
  15. #打開手寫數字交互窗口,按下“Q”鍵退出窗口
  16. if_run = 1
  17. while (if_run == 1):
  18. #從攝像頭獲取圖片
  19. image = camera.read(flip = False)
  20. #圖片剪裁
  21. image = model.clipResizeFrame(image)
  22. screen.clear()
  23. #獲取人臉識別結果并在屏幕上顯示識別標簽
  24. results = model.predict(image)
  25. screen.putImage(image, 80, 0, 640, 480)
  26. for roi, landmarks, identity in zip(*results):
  27. x, y = roi.position
  28. w, h = roi.size
  29. screen.putTag(identity, x+80, y, w, h, bg=(0,255,0))
  30. #打開與顯示交互窗口,如果按下Q鍵,將無法進入下一次while循環
  31. if screen.show():
  32. if_run = 0
  33. screen.quit()

復制代碼

2、運行程序,當執行到最后一個單元格時,會打開交互窗口。
未識別到人臉:

174328k5k1s6j157ju5jy3.png


檢測到未知人臉:

174328jg5o3otbrgglkbrr.png


識別到已知人臉,并顯示此人姓名:

174328lb5b99hecn2ewiet.png


3、按鍵盤上的“Q”鍵可退出交互窗口。

項目進階

人臉識別門禁系統

如果讓人臉作為門禁系統的鑰匙,會使我們的生活更方便快捷。當識別到主人的人臉時,燈帶亮綠燈,表示準許進入;否則顯示紅燈。

硬件準備:

主控:Arduino UNO、IO 傳感器擴展板 V7.1
模塊:WS2812 RGB 全彩燈帶

硬件連接圖:

174328ekkku9vk66gff6kk.png


*WS2812上有7個RGB燈,程序中的np[0]表示第一個燈,程序中的np[1]表示第二個燈。

程序編寫:

雙擊打開“人臉識別_燈帶.ipynb”;

174328fx66lk84hd6ppkco.png


樣例代碼:

174328wh60rfr0fpdjp7g0.png174328b1tq15t1g1rgg1s3.png174327jtzr188qbblr0te0.png

復制代碼 隱藏代碼

  1. #導入人臉識別模塊
  2. from faceRecognition import *
  3. import time
  4. from pinpong.board import Board,Pin,NeoPixel
  5. NEOPIXEL_PIN = Pin.D7
  6. PIXELS_NUM = 1 #燈數,如果需要多個燈亮,請改此數值
  7. #初始化,選擇板型和端口
  8. Board("uno", "/dev/ttyUSB0").begin()
  9. np = NeoPixel(Pin(NEOPIXEL_PIN), PIXELS_NUM) #np[0]表示第一個燈,np[1]表示第二個燈,以此類推
  10. #人臉檢測與識別文件調用
  11. faceDetectorPath = "face-detection-retail-0005.xml"
  12. landmarksPath = "landmarks-regression-retail-0009.xml"
  13. faceReidentificationPath = "face-reidentification-retail-0095.xml"
  14. #調用訓練模型文件
  15. model = Model()
  16. model.load(faceDetectorPath = faceDetectorPath,
  17. landmarksPath = landmarksPath,
  18. faceReidentificationPath = faceReidentificationPath)
  19. #初始化攝像頭與窗口
  20. camera = Camera()
  21. screen = Screen("人臉識別門禁系統", (0,0,0))
  22. #打開手寫數字交互窗口,按下“Q”鍵退出窗口
  23. if_run = 1
  24. led = 0
  25. count = 0
  26. while (if_run == 1):
  27. #從攝像頭獲取圖片
  28. image = camera.read(flip = False)
  29. #圖片剪裁
  30. image = model.clipResizeFrame(image)
  31. screen.clear()
  32. #獲取人臉識別結果并在屏幕上顯示識別標簽
  33. results = model.predict(image)
  34. screen.putImage(image, 80, 0, 640, 480)
  35. for roi, landmarks, identity in zip(*results):
  36. x, y = roi.position
  37. w, h = roi.size
  38. screen.putTag(identity, x+80, y, w, h, bg=(0,255,0))
  39. #count>30,修改30可調節切換燈顏色的速度
  40. if identity != "未知人臉" and count>30:
  41. np[0] = (0, 255 ,0) #設置第一個燈亮綠色
  42. #np[1] = (0, 255 ,0) #設置第二個燈亮綠色
  43. count = 0
  44. elif identity == "未知人臉" and count>30:
  45. np[0] = (255, 0 ,0) #設置第一個燈亮紅色
  46. #np[1] = (255, 0 ,0) #設置第二個燈亮紅色
  47. count = 0
  48. count+=1
  49. #打開與顯示交互窗口,如果按下Q鍵,將無法進入下一次while循環
  50. if screen.show():
  51. if_run = 0
  52. screen.quit()

復制代碼

運行效果:

當識別到已知人臉時,燈帶的第一個燈亮綠色;

174327ww3bezjijwe6ury2.png


當屏幕中沒有人臉或者是未知人臉時,燈帶的第一個燈亮紅色。

174327z09blznt4prj4gzb.png

本文轉載至:DF創客社區

原文鏈接:https://mc.dfrobot.com.cn/thread-306871-1-1.html

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