CN105760862A - 一种基于有源滤波放大电路的高精度人脸识别系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于有源滤波放大电路的高精度人脸识别系统，其特征在于，主要由单片机，数据存储器，均与单片机相连接的显示屏、电源、A/D转换模块和报警器，与A/D转换模块相连接的图像采集器，串接在单片机与数据存储器之间的有源滤波放大电路，以及串接在图像采集器与A/D转换模块之间的图像信号接收滤波电路组成；所述图像信号接收滤波电路则由与图像采集器相连接的信号接收处理电路，以及与信号接收处理电路的输出端相连接的信号滤波电路组成；所述信号滤波电路的输出端与A/D转换模块相连接。本发明可以过滤掉不需要的波频，避免识别过程中受到不需要波频的干扰，可以调整人脸识别系统的识别频率，提高人脸识别系统的准确度。

Description

一种基于有源滤波放大电路的高精度人脸识别系统

技术领域

本发明涉及电子设备的技术领域，具体是指一种基于有源滤波放大电路的高精度人脸识别系统。

背景技术

随着高科技的蓬勃发展，人脸识别系统作为人体密码因其的便利性已经被人们广泛使用。加之现在智能化管理已经走进了人们的社会生活，一座座智能化大厦拔地而起，适应信息的时代需要，作为高尚的建筑和办公环境，必须在功能上满足当前和未来发展的需求，成为文化和经济发展的基地。所以人脸识别系统已经被应用于大厦的门禁识别系统中，但因目前的人脸识别系统设计存在缺陷，当人们在接受人脸识别系统的识别时难免会出现拒认情况，即无法识别出当事人，或者系统进行了错误识别，导致外来人员进入到室内，带来安全隐患。如何提高人脸识别系统的识别精度，是目前人们所急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服目前人脸识别系统识别精度不高所带来的安全隐患，提供一种基于有源滤波放大电路的高精度人脸识别系统。

本发明通过以下技术方案来实现：一种基于有源滤波放大电路的高精度人脸识别系统，主要由单片机，均与单片机相连接的显示屏、A/D转换模块、电源、数据存储器和报警器，与A/D转换模块相连接的图像采集器，串接在单片机与数据存储器之间的有源滤波放大电路，以及串接在图像采集器与A/D转换模块之间的图像信号接收滤波电路组成。

所述有源滤波放大电路由放大器P1，放大器P2，放大器P3，放大器P4，负极与放大器P1的正极相连接、负极作为有源滤波放大电路的输入端并与单片机相连接的极性电容C6，一端与放大器P1的负极相连接、另一端接地的电阻R13，P极经电阻R14后与放大器P1的正极相连接、N极经电阻R21后与放大器P3的输出端相连接的二极管D6，正极顺次经电阻R16和电阻R19后与放大器P2的输出端相连接、负极与放大器P1的负极相连接的极性电容C7，P极与放大器P1的输出端相连接、N极与极性电容C7的正极相连接的二极管D4，P极经电阻R15后与放大器P1的输出端相连接、N极经电阻R18后与放大器P2的输出端相连接的二极管D5，正极经电阻R17后与二极管D4的N极相连接、负极经电阻R20后与放大器P4的正极相连接的极性电容C8，P极与放大器P4的正极相连接、N极经电阻R22后与放大器P3的输出端相连接的二极管D7，以及负极与放大器P4的输出端相连接、正极与二极管D7的N极相连接的极性电容C9组成；所述放大器P1的输出端与二极管D6的P极相连接；所述放大器P2的正极与二极管D5的P极相连接，该放大器P2的输出端与放大器P3的正极相连接，同时放大器P2的负极和放大器P3的负极均接地；所述放大器P4的负极接地；所述放大器P3的输出端作为有源滤波放大电路的输出端并与数据存储器相连接。

所述图像信号接收滤波电路则由与图像采集器相连接的信号接收处理电路，以及与信号接收处理电路的输出端相连接的信号滤波电路组成；所述信号滤波电路的输出端与A/D转换模块相连接。

所述信号接收处理电路由三极管VT1，场效应管MOS，负极经电阻R5后与场效应管MOS的漏极相连接、正极与三极管VT1的集电极相连接的极性电容C1，P极经电阻R1后与极性电容C1的负极相连接、N极与三极管VT1的基极相连接的二极管D1，正极顺次经电阻R3和电阻R2后与三极管VT1的基极相连接、负极经电阻R7后与场效应管MOS的源极相连接的极性电容C2，P极与场效应管MOS的栅极相连接、N极经电阻R4后与三极管VT1的发射极相连接的二极管D2，以及负极与二极管D2的N极相连接、正极经电阻R6后与场效应管MOS的漏极相连接的极性电容C3组成；所述三极管VT1的基极作为信号接收处理电路的输入端并与图像采集器相连接；所述场效应管MOS的漏极和源极共同形成信号接收处理电路的输出端。

所述信号滤波电路由三极管VT2，P极经电阻R8后与场效应管MOS的漏极相连接、N极与三极管VT2的集电极相连接的二极管D3，正极经电阻R11后与三极管VT2的基极相连接、负极经电阻R9后与场效应管MOS的源极相连接的极性电容C4，一端与极性电容C4的负极相连接、另一端与三极管VT2的发射极相连接的电阻R10，以及负极与三极管VT2的基极相连接、正极经电阻R12后与三极管VT2的发射极相连接的极性电容C5组成；所述三极管VT2的发射极作为信号滤波电路的输出端。

为确保本发明的实际使用效果，所述的图像采集器优先采用WINCOM501型智能图像采集器来实现；而显示屏则优先采用了具有触摸输入功能的液晶显示屏来实现。

本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：

(1)本发明的有源滤波放大电路能对单片机输出的图像数据信号中的干扰信号进行抑制，确保单片机传输到数据存储器进行存储的图像数据信号的准确性。

(2)本发明的图像信号接收滤波电路中设置有信号接收处理电路和信号滤波电路，其中的信号接收处理电路对图像采集器所采集的图像信号进行抗干扰处理，而信号滤波电路则可以过滤掉处理后的图像信号中不需要的波频，避免识别过程中受到不需要波频的干扰，提高人脸识别系统的准确度。

(3)本发明采用了图像采集器，该图像采集器具有性能稳定、灵敏度高，价格便宜等优点。

附图说明

图1为本发明的整体结构图。

图2为本发明的图像信号接收滤波电路的电路结构示意图。

图3为本发明的有源滤波电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，本发明主要由单片机，数据存储器，均与单片机相连接的显示屏、电源、A/D转换模块和报警器，以及与A/D转换模块相连接的图像采集器组成；其特征在于，串接在单片机与数据存储器之间的有源滤波放大电路，以及串接在图像采集器与A/D转换模块之间的图像信号接收滤波电路组成。其中，所述图像信号接收滤波电路如图2所示，其由与图像采集器相连接的信号接收处理电路，以及与信号接收处理电路的输出端相连接的信号滤波电路组成。

为确保本发明的可靠运行，所述A/D转换模块则优先采用了PTR200型A/D转换模块来实现；所述的单片机优先采用NCP1652集成芯片，该NCP1652集成芯片的CT管脚与显示屏相连接，RDE管脚与A/D转换模块的DJ管脚相连接，ATCH管脚与报警器相连接，AC管脚与电源相连接。所述的电源为12V直流电压，该12V直流电压为单片机供电。

如图2所示，所述信号接收处理电路由三极管VT1，场效应管MOS，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，极性电容C1，极性电容C2，极性电容C3，二极管D1，以及二极管D2组成。

连接时，极性电容C1的负极经电阻R5后与场效应管MOS的漏极相连接、正极与三极管VT1的集电极相连接。二极管D1的P极经电阻R1后与极性电容C1的负极相连接、N极与三极管VT1的基极相连接。极性电容C2的正极顺次经电阻R3和电阻R2后与三极管VT1的基极相连接、负极经电阻R7后与场效应管MOS的源极相连接。

所述二极管D2的P极与场效应管MOS的栅极相连接、N极经电阻R4后与三极管VT1的发射极相连接。极性电容C3的负极与二极管D2的N极相连接、正极经电阻R6后与场效应管MOS的漏极相连接。所述三极管VT1的基极作为信号接收处理电路的输入端并与图像采集器相连接；所述场效应管MOS的漏极和源极共同形成信号接收处理电路的输出端并与信号滤波电路相连接。

进一步，所述信号滤波电路由三极管VT2，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电阻R11，电阻R12，极性电容C4，极性电容C5，以及二极管D3组成。

连接时，二极管D3的P极经电阻R8后与场效应管MOS的漏极相连接、N极与三极管VT2的集电极相连接。极性电容C4的正极经电阻R11后与三极管VT2的基极相连接、负极经电阻R9后与场效应管MOS的源极相连接。电阻R10的一端与极性电容C4的负极相连接、另一端与三极管VT2的发射极相连接。极性电容C5的负极与三极管VT2的基极相连接、正极经电阻R12后与三极管VT2的发射极相连接。所述三极管VT2的发射极作为信号滤波电路的输出端并与A/D转换模块相连接。

本发明在运行时，图像信号接收滤波电路中设置有信号接收处理电路和信号滤波电路，其中的信号接收处理电路对图像采集器所采集的图像信号进行抗干扰处理，而信号滤波电路则可以过滤掉处理后的图像信号中不需要的波频，避免识别过程中受到不需要波频的干扰，提高人脸识别系统的准确度。

所述有源滤波放大电路如图3所示，其由放大器P1，放大器P2，放大器P3，放大器P4，电阻R13，电阻R14，电阻R15，电阻R16，电阻R17，电阻R18，电阻R19，电阻R20，电阻R21，电阻R22，极性电容C6，极性电容C7，极性电容C8，极性电容C9，二极管D4，二极管D5，二极管D6，以及二极管D7组成。

连接时，极性电容C6的负极与放大器P1的正极相连接、负极作为有源滤波放大电路的输入端并与NCP1652集成芯片的HV管脚相连接。电阻R13的一端与放大器P1的负极相连接、另一端接地。二极管D6的P极经电阻R14后与放大器P1的正极相连接、N极经电阻R21后与放大器P3的输出端相连接。极性电容C7的正极顺次经电阻R16和电阻R19后与放大器P2的输出端相连接、负极与放大器P1的负极相连接。二极管D4的P极与放大器P1的输出端相连接、N极与极性电容C7的正极相连接。

所述二极管D5的P极经电阻R15后与放大器P1的输出端相连接、N极经电阻R18后与放大器P2的输出端相连接。极性电容C8的正极经电阻R17后与二极管D4的N极相连接、负极经电阻R20后与放大器P4的正极相连接。二极管D7的P极与放大器P4的正极相连接、N极经电阻R22后与放大器P3的输出端相连接。极性电容C9的负极与放大器P4的输出端相连接、正极与二极管D7的N极相连接。

所述放大器P1的输出端与二极管D6的P极相连接；所述放大器P2的正极与二极管D5的P极相连接，该放大器P2的输出端与放大器P3的正极相连接，同时放大器P2的负极和放大器P3的负极均接地；所述放大器P4的负极接地；所述放大器P3的输出端作为有源滤波放大电路的输出端并与数据存储器相连接。本发明在运行时，有源滤波放大电路能对单片机输出的图像数据信号中的干扰信号进行抑制，确保单片机传输到数据存储器进行存储的图像数据信号的准确性。

运行时，所述的图像采集器优先采用WINCOM501型智能图像采集器来实现，该图像采集器用于采集人的脸部的图像信号。所述图像信号接收滤波电路中设置有信号接收处理电路和信号滤波电路，其中信号接收处理电路对图像采集器所采集的图像信号进行抗干扰处理，而信号滤波电路则对处理后的图像信号进行滤波放大后传输给A/D转换模块。所述的A/D转换模块则将该图像信号转换为图像数据信号传输给单片机。所述的单片机则将该图像数据信号进行处理后生成图像数据值，该单片机将图像数据值与数据存储器内所存储的图像数据值进行比对。如果图像采集器所采集到的图像数据值与存储器内所存储的图像数据值不一致时，所述的单片机则发出控制信号给报警器，此时，报警器开始发出报警声。本发明中的数据存储器优先采用了C805IF20型数据存储器来实现。

其中，本发明的显示屏则优先采用了具有触摸输入功能的液晶显示屏来实现。所述的显示屏用于对图像采集器所采集的人脸图像进行显示。同时，当需要存储新的预存图像数据值时，可通过液晶显示屏的功能键来控制图像采集器对人脸部图像信号的采集，该图像采集器将采集的图像信号传输给单片机，而单片机则将该图像信号转换为图像数据信号，同时单片机将转换后的图像数据信号经有源滤波放大电路对图像数据信号中的干扰信号进行抑制后传输给数据存储器进行存储。

如上所述，便可以很好的实现本发明。

Claims (7)

1.一种基于有源滤波放大电路的高精度人脸识别系统，其特征在于，主要由单片机，数据存储器，均与单片机相连接的显示屏、电源、A/D转换模块和报警器，与A/D转换模块相连接的图像采集器，串接在单片机与数据存储器之间的有源滤波放大电路，以及串接在图像采集器与A/D转换模块之间的图像信号接收滤波电路组成。

2.根据权利要求1所述的一种基于有源滤波放大电路的高精度人脸识别系统，其特征在于，所述有源滤波放大电路由放大器P1，放大器P2，放大器P3，放大器P4，负极与放大器P1的正极相连接、负极作为有源滤波放大电路的输入端并与单片机相连接的极性电容C6，一端与放大器P1的负极相连接、另一端接地的电阻R13，P极经电阻R14后与放大器P1的正极相连接、N极经电阻R21后与放大器P3的输出端相连接的二极管D6，正极顺次经电阻R16和电阻R19后与放大器P2的输出端相连接、负极与放大器P1的负极相连接的极性电容C7，P极与放大器P1的输出端相连接、N极与极性电容C7的正极相连接的二极管D4，P极经电阻R15后与放大器P1的输出端相连接、N极经电阻R18后与放大器P2的输出端相连接的二极管D5，正极经电阻R17后与二极管D4的N极相连接、负极经电阻R20后与放大器P4的正极相连接的极性电容C8，P极与放大器P4的正极相连接、N极经电阻R22后与放大器P3的输出端相连接的二极管D7，以及负极与放大器P4的输出端相连接、正极与二极管D7的N极相连接的极性电容C9组成；所述放大器P1的输出端与二极管D6的P极相连接；所述放大器P2的正极与二极管D5的P极相连接，该放大器P2的输出端与放大器P3的正极相连接，同时放大器P2的负极和放大器P3的负极均接地；所述放大器P4的负极接地；所述放大器P3的输出端作为有源滤波放大电路的输出端并与数据存储器相连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于有源滤波放大电路的高精度人脸识别系统，其特征在于，所述图像信号接收滤波电路则由与图像采集器相连接的信号接收处理电路，以及与信号接收处理电路的输出端相连接的信号滤波电路组成；所述信号滤波电路的输出端与A/D转换模块相连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于有源滤波放大电路的高精度人脸识别系统，其特征在于，所述信号接收处理电路由三极管VT1，场效应管MOS，负极经电阻R5后与场效应管MOS的漏极相连接、正极与三极管VT1的集电极相连接的极性电容C1，P极经电阻R1后与极性电容C1的负极相连接、N极与三极管VT1的基极相连接的二极管D1，正极顺次经电阻R3和电阻R2后与三极管VT1的基极相连接、负极经电阻R7后与场效应管MOS的源极相连接的极性电容C2，P极与场效应管MOS的栅极相连接、N极经电阻R4后与三极管VT1的发射极相连接的二极管D2，以及负极与二极管D2的N极相连接、正极经电阻R6后与场效应管MOS的漏极相连接的极性电容C3组成；所述三极管VT1的基极作为信号接收处理电路的输入端并与图像采集器相连接；所述场效应管MOS的漏极和源极共同形成信号接收处理电路的输出端。

5.根据权利要求4所述的一种基于有源滤波放大电路的高精度人脸识别系统，其特征在于，所述信号滤波电路由三极管VT2，P极经电阻R8后与场效应管MOS的漏极相连接、N极与三极管VT2的集电极相连接的二极管D3，正极经电阻R11后与三极管VT2的基极相连接、负极经电阻R9后与场效应管MOS的源极相连接的极性电容C4，一端与极性电容C4的负极相连接、另一端与三极管VT2的发射极相连接的电阻R10，以及负极与三极管VT2的基极相连接、正极经电阻R12后与三极管VT2的发射极相连接的极性电容C5组成；所述三极管VT2的发射极作为信号滤波电路的输出端。

6.根据权利要求5所述的一种基于有源滤波放大电路的高精度人脸识别系统，其特征在于，所述的图像采集器为WINCOM501型智能图像采集器。

7.根据权利要求6所述的一种基于有源滤波放大电路的高精度人脸识别系统，其特征在于，所述显示屏采用了具有触摸输入功能的液晶显示屏。