人脸识别和指纹识别技术如何在门禁系统中嵌入

人脸识别和指纹识别技术如何在门禁系统中嵌入

该文提出了一种在门禁系统中利用人脸识别技术与指纹识别技术相结合进行身份验证的设计方案。实验表明，结合两种技术将会提高身份识别的安全性和有效性，能有效地解决传统门禁系统的不足之处。

1 综合门禁系统设计方案

本文所设计的门禁系统由一个服务器和两个门禁控制器组成，一个门禁控制器在通过摄像头采集人脸图像的同时另一个可以通过指纹采集仪采集指纹信息。管理服务器软件并行连接两个门禁识别器软件，通过USB 接口实现相互通信，服务器端软件对两个门禁识别器软件的连接实现多线程处理。

系统基于嵌入式WindowsXP 平台开发，有体积小，专用性强等特点。

图像采集端利用DirectShow 技术对摄像头进行控制，实现视频图像的预览，并在预览的过程中对实时的视频进行抓拍，将抓拍图像传至嵌入式计算机主板，由基于PCA 和BP 神经网络的人脸识别软件进行识别处理。

指纹采集端由指纹采集仪获取用户指纹，并通过封装在识别器内部的指纹处理模块进行指纹比对。门禁控制器包括AT89S52 芯片MBF200 识别模块、液晶显示器、数据存储器、键盘、电源和电控锁等部分组成。

本识别系统软件在Windows 平台上采用VC++ 6.0 进行开发，全部核心算法都采用模块化设计，提高了算法的可移植性。整体结构如图1 所示。

图1 整体结构框图

2 人脸识别

2.1 PCA 对人脸图像的特征提取

由于摄像头采集的人脸图片的信息量往往很大，直接处理会产生庞大的计算量，所以在人脸识别之前要进行特征提取。在降低特征空间的维数的同时，尽可能地保留识别信息，以达到有效分类。