一种实现人脸识别的智能屏装置和方法与流程

1.本文涉及嵌入式系统智能屏领域，具体涉及一种实现人脸识别的智能屏装置和方法。


背景技术：

2.传感识别识技术是嵌入式系统十分常见的检测手段，传感识别涉及多种领域，针对不同的领域有着不同的传感识别的方法，例如水质传感识别、空气质量传感识别、物质浓度传感识别、温湿度传感识别等等。多种用途的传感识别时常用于人机交互的智能屏领域。然而，随着人类社会的快速发展，单独针对具体环境或物体进行传感已经不能满足现在的需求，其中针对人脸识别的传感方法一直处于一个技术难点，受限于成本以及体积等要求一直无法满足在智能屏的领域普遍应用的要求。人脸识别是一种极其复杂的传感识别技术，在技术上不仅要能精准地识别动态以及静态面部信息、还需要精准地对人脸进行建模，识别人脸细微的差别，只有具备高速的处理速度以及性能优越的处理器加上算法才可以实现人脸识别。而为了满足以上性能的硬件不仅电路复杂而且成本奇贵无比。
3.智能屏已经越来越普遍地应用在人机交互领域，传统的人机交互领域只通过人的动作作为行为输入源，而没有人脸识别的方法，这主要受制于系统性能、产品成本、产品尺寸等限制因素；随着智能屏的发展以及智能屏应用领域的不断扩展，可以支持人脸识别的智能屏需求越来越迫切了。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种实现人脸识别的智能屏装置和方法。
5.本发明解决上述技术问题的技术方案装置如下：一种实现人脸识别的智能屏装置包括图像信息收集模块、人脸识别模块、核心cpu模块、网络模块、服务器、usb数据下发识别模块、对外接口模块。
6.所述图像信息收集模块，是识别图像信息的最前端传感器模组，其功能具有把光照信息也就是图像信息转换成数字信息的传感器模组，通过图像信息收集模块采集人脸图像最原始信息，把图像信息数字化以后传输到核心cpu模块以及人脸识别模块；
7.进一步，所述图像信息收集模块包含了两颗摄像头；
8.进一步，所述图像信息收集模块所包含的两颗摄像头分别采集人脸图像信息；
9.进一步，所述图像信息收集模块所包含的两颗摄像头采集的人脸信息一颗直接传输给核心cpu模块，一颗直接传输给人脸识别模块；
10.进一步，所述图像信息收集模块其中的一个摄像头所采集到的人脸特征数据直接实时刷新到智能屏显示屏上；
11.采用上述步骤的有益效果是：通过两颗摄像头分别采集人脸信息并且分别传输到核心cpu模块以及人脸识别模块的优势在于相同的人脸信息可以单独传输到不同的功能区，而不需要同一个人脸信息需要在传输给一个功能模块以后再进行桥接进行人脸信息的
传输，这样做不仅可以提升人脸识别的处理速度又可以降低硬件设备所要求的性能要求。
12.所述人脸识别模块，是具有把摄像头传输过来的人脸数字信息通过软件算法转化成固定的唯一人脸id信息的功能模块；
13.进一步，人脸识别模块具有响应速度高的特点，可以快速对人脸数字信息进行处理；
14.进一步，人脸识别模块具有分辨能力强的特点，可以对人脸关键信息进行编码而不会造成不同的人脸识别错误的状况；
15.采用上述步骤的有益效果是：通过人脸识别模块，可以把人脸数字信息进行软件算法的处理后编码成唯一的id；人脸识别模块具有响应速度高、分辨能力强的特点，具有高速度、高准确度的特点，为具有人脸识别功能的智能屏打下了坚实的功能基础以及可能性。
16.所述核心cpu模块，是以t5l高速cpu为核心的智能屏核心处理器模块，通过核心cpu模块可以衔接图像信息收集模块、人脸识别模块、网络模块、对外接口模块；
17.进一步，所述核心cpu模块可以是t5l0芯片；
18.进一步，所述核心cpu模块可以是t5l1芯片；
19.进一步，所述核心cpu模块可以是t5l2芯片；
20.进一步，所述核心cpu模块可以是t5l3芯片；
21.进一步，所述核心cpu模块是可以处理图像信息收集模块的图像信息并直接显示到彩色液晶屏上的；
22.进一步，所述核心cpu模块可以驱动网络模块进行与服务器之间的信息交换；
23.进一步，所述核心cpu模块可以接收人脸识别模块传送过来的人脸识别结果信息；
24.进一步，所述核心cpu模块可以通过对外接口模块与外界进行通信以及交互；
25.采用上述步骤的有益效果是：通过核心cpu模块把智能屏的各个组成部分无缝地衔接在一起，核心cpu模块可以单独处理每一个外设模块的信息交互，这样各个功能模块就有机地结合在一起，实现了完整的具有人脸识别功能的智能屏。
26.所述网络模块，是连接服务器与核心cpu模块的中间通信桥接模块；
27.进一步，所述网络模块包含有线网络以及无线网络；
28.进一步，所述有线网络包含互联网、局域网等网络；
29.进一步，所述无线网络包含2g、3g、4g、5g、wifi等网络；
30.进一步，所述网络模块可以使核心cpu模块把信息发送到服务器；
31.进一步，所述网络模块可以使服务器的信息发送到核心cpu模块；
32.进一步，所述网络模块可以协助核心cpu模块把信息发送到指定的服务器上去；
33.进一步，所述网络模块可以把指定服务器的信息发送到核心cpu模块上去；
34.采用上述步骤的有益效果是：通过网络模块，核心cpu模块与互联网中的服务器的建立通信连接提供了桥梁，通过网络模块，核心cpu模块可以访问服务器，通过服务器可以协助核心cpu模块进行大数据的运算，这样避免由于超大量运算导致核心cpu运算过慢导致性处理速度降低；同时通过服务器智能屏可以进行在整个互联网上的信息交互；同时智能屏通过网络模块可以进行物联网的操作。
35.所述服务器，指的是迪文云服务器；
36.进一步，所述服务器可以提供一些专有的云服务功能，服务器提供大数据的运算
与处理、提供数据的存储和读写；
37.进一步，所述服务器可以支持智能屏人脸识别的云识别功能；
38.进一步，所述服务器可以支持人脸图像直接通过服务器的运算生成人脸特征数据。
39.进一步，所述服务器可以在线处理智能屏的人脸信息的线上对比功能，通过服务器可以快速处理复杂的人脸数字信息，通过服务器进行线上数据处理并把处理结果通过网络模块进行回传给核心cpu模块完成信息的双向传输。
40.采用上述步骤的有益效果是：通过服务器具有的云服务功能实现了智能屏的云计算功能，使其单独的智能屏也拥有了云计算的计算能力以及存储空间。
41.所述usb数据下发识别模块，是一种支持计算机usb接口的通信模块，usb数据下发识别模块可以直接通过usb接口连接计算机，使计算机可以下发人脸数字信息到人脸识别模块；
42.进一步，所述usb数据下发识别模块支持计算机发送rgb565格式的人脸数字信息到人脸识别模块；
43.进一步，所述usb数据下发识别模块的usb协议支持usb1.0、usb1.1、usb2.0、usb3.0协议；
44.进一步，所述usb数据下发识别模块实现了无需摄像头识别模块传送过来的人脸数字信息只需要通过计算机直接下发图像信息也可作为人脸识别模块所需要的原始人脸识别数字信息，人脸识别模块以此为基础进行人脸信息的识别；
45.采用上述步骤的有益效果是：通过usb数据下发识别模块可以直接把人脸数字信息通过usb接口进行传输，替代现场人脸识别的操作；扩展了智能屏关于人脸识别的应用场景以及使用范围。
46.所述对外接口模块，是指t5l核心cpu与外界的通信模块；
47.进一步，所述对外接口模块包含了串口2以及串口4两路通信；
48.进一步，所述对外接口模块包含了ttl、rs232、rs485、can等通信方式；
49.采用上述步骤的有益效果是：通过通信模块实现了t5l核心cpu与外界通信的桥梁，t5l核心cpu可以接收外界的指令信息同时也可以把数据传送给外界。
50.一种实现人脸识别的智能屏方法，包括以下步骤：
51.步骤1，服务器或摄像头2或usb方式下发人脸特征数据到人脸识别模块；
52.步骤2，摄像头1实时图像数据采集到核心cpu模块并显示；
53.步骤3，人脸识别模块处理人脸图像数据；
54.步骤4，人脸识别模块下发识别结果给核心cpu模块；
55.步骤5，核心cpu模块通过网络模块与服务器进行数据交互；
56.步骤6，核心cpu模块通过对外接口模块交互人脸识别结果信息；
57.本发明的有益效果是：通过人脸识别模块接收摄像头或者usb数据下发的人脸特征数据进行人脸识别过程并给出本地对比结果到核心cpu模块，而与此同时图像信息收集模块把实时的人脸图像数据下发给核心cpu模块再显示到智能屏上面；同时核心cpu模块可以把人脸图像数据通过网络模块上传到服务器，通过服务器的大数据运算能力完成对人脸特征数据进行线上识别；智能屏通过对外接口模块完成了人脸识别结果的对外通信。这样，
智能屏就完成了本地与云端的双重人脸识别。
附图说明
58.图1为本发明一种实现人脸识别的智能屏装置结构示意图。
59.图2是本发明一种实现人脸识别的智能屏方法的流程示意图
具体实施方式
60.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
61.如图1所示，一种实现人脸识别的智能屏装置示意图，包一种实现人脸识别的智能屏装置包括图像信息收集模块、人脸识别模块、核心cpu模块、网络模块、服务器、usb数据下发识别模块、对外接口模块；
62.所述图像信息收集模块，是识别图像信息的最前端传感器模组，其功能具有把光照信息也就是图像信息转换成数字信息的传感器模组，通过图像信息收集模块采集人脸图像最原始信息，把图像信息数字化以后传输到t5l核心模组以及人脸识别模块；
63.所述人脸识别模块，是具有把摄像头送过来的人脸数字信息通过软件算法转化成固定的唯一人脸id信息的功能模块；
64.所述usb数据下发识别模块，是一种支持计算机usb接口的通信模块，usb数据下发识别模块可以直接通过usb接口连接计算机，使计算机可以下发人脸数字信息到人脸识别模块；
65.所述核心cpu模块，是以t5l高速cpu为核心的智能屏核心处理器模块，通过核心cpu模块可以衔接图像信息收集模块、人脸识别模块、网络模块、对外接口模块；
66.所述网络模块，是连接服务器与t5l核心模组的中间通信桥接模块；
67.所述服务器，指的是迪文云服务器；
68.所述对外接口模块，是是指t5l核心cpu与外界的通信模块；
69.如图2所示，一种实现人脸识别的智能屏方法，包括以下步骤：
70.步骤1，服务器或摄像头2或usb方式下发人脸特征数据到人脸识别模块；
71.步骤2，摄像头1实时图像数据采集到核心cpu模块并显示；
72.步骤3，人脸识别模块处理人脸图像数据；
73.步骤4，人脸识别模块下发识别结果给核心cpu模块；
74.步骤5，核心cpu模块通过网络模块与服务器进行数据交互；
75.步骤6，核心cpu模块通过对外接口模块交互人脸识别结果信息；
76.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。