CN206726377U

CN206726377U - 一种基于fpga的人脸识别迎宾器

Info

Publication number: CN206726377U
Application number: CN201720531961.4U
Authority: CN
Inventors: 李鹏; 李文强; 曹晨; 叶方跃
Original assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Priority date: 2017-05-15
Filing date: 2017-05-15
Publication date: 2017-12-08
Anticipated expiration: 2027-05-15

Abstract

本实用新型提供了一种基于FPGA的人脸识别迎宾器，包括FPGA芯片、摄像头、显示器（VGA）、CMOS图像传感器、语音提示装置、SDRAM；摄像头连接CMOS图像传感器，CMOS图像传感器连接FPGA芯片，FPGA芯片连接语音提示装置、显示器（VGA）、SDRAM，摄像头用于采集视频图像，CMOS图像传感器用于传输摄像头采集到的视频图像至FPGA芯片，FPGA芯片将视频图像存入SDRAM并显示在显示器（VGA）上，FPGA芯片用于处理人脸识别的算法、并发出指令至语音提示装置。本实用新型采用人脸识别技术能很好的克服环境温度变化、周围光线阴暗等困难，使用人脸识别最大的优点就是使识别准确度显著提高；在FPGA上电路设计简单易实现、调试方便，同时制作成本相对较低。

Description

一种基于FPGA的人脸识别迎宾器

技术领域

本实用新型涉及一种语音迎宾装置，主要是涉及到一种基于FPGA和人脸识别技术的多功能语音迎宾器。

背景技术

迎宾器是近些年才用于商店、饭店、酒店及各种店面的入口处起到迎宾作用的电子产品，不仅能够替代服务人员在门口迎接顾客，在顾客一进门就报出欢迎语音，从而做到提醒店员有人进出店和迎宾的双重作用，而且能在无人看守状态作为视频监控器使用。目前国内一般的迎宾器都是利用光感应、红外热释、红外线或者超声波控制的，所以受外界环境温度、光线变化等影响，而且有的电路复杂、调试困难、制作成本高，感应装置的准确度不高，不管是人还是其他物体通过感应区都语音提示的误判很常见。目前，人脸识别技术在很多领域都得到了很高的认可，人脸识别的一项关键技术就是人脸检测,其检测效率和准确率尤其是在计算机视觉领域受到了很大的关注。该实用新型使人脸检测技术和FPGA很好的结合，也符合当前电子领域的趋势。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于FPGA的人脸识别迎宾器，克服现有的一些迎宾器感应装置受周围环境温度、光线等影响导致的不能准确识别有人通过感应区以及不能快速识别是人还是物通过感应区的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于FPGA的人脸识别迎宾器，其特征在于，包括FPGA芯片、摄像头、显示器（VGA）、CMOS图像传感器、语音提示装置、SDRAM；摄像头连接CMOS图像传感器，CMOS图像传感器连接FPGA芯片，FPGA芯片连接语音提示装置、显示器（VGA）、SDRAM，摄像头用于采集视频图像，CMOS图像传感器用于传输摄像头采集到的视频图像至FPGA芯片，FPGA芯片将视频图像存入SDRAM并显示在显示器（VGA）上，FPGA芯片用于处理人脸识别的算法、并发出指令至语音提示装置。

前述的一种基于FPGA的人脸识别迎宾器，其特征在于，所述语音提示装置为扬声器。

前述的一种基于FPGA的人脸识别迎宾器，其特征在于，所述FPGA芯片连接电机，所述电机连接喷雾器，所述喷雾器内装有香水。

前述的一种基于FPGA的人脸识别迎宾器，其特征在于，所述FPGA芯片用于处理视频图像人像身高算法，将宾客识别为成年人和小孩。

前述的一种基于FPGA的人脸识别迎宾器，其特征在于，所述语音提示装置设置的迎宾语为：“你好，欢迎光临！”。

前述的一种基于FPGA的人脸识别迎宾器，其特征在于，所述FPGA芯片识别图像为成年人或小孩之后，发出不同的指令至语音提示装置。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型所用的CMOS图像传感器简化了电路，因为不用再像传统的CCD一样，它可以直接将产生的数字信号直接进行数模转换，不用再连接一个A/D转换器，而且CMOS图像传感器的制造工艺较简便，成本相对也降低成本低廉，同时也具有耗电量低的优点。

2.FPGA芯片的使用简化了电路，而且内部程序并行运行，所以相对单片机运行速度更快，编程简易，调试的时候也更方便，提高了工作效率，成本也大大降低。

3.人脸识别技术是一种生物识别技术，只需要使用一般的摄像机作为图像信息获取装置，成本较低，而且目前其识别精度处于较高的水平，能快速高效地识别是否有人通过。

本实用新型采用人脸识别技术能很好的克服环境温度变化、周围光线阴暗等困难，使用人脸识别最大的优点就是使识别准确度显著提高；在FPGA上电路设计简单易实现、调试方便，同时制作成本相对较低。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：

图1为基于FPGA芯片的人脸识别迎宾器的结构原理示意图；

图2为人脸识别处理的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

以上两图比较直观的展示了该实用新型的结构原理以及如何处理人脸信息的过程。下面主要是对硬件具体的操作，以及人脸识别关键技术进行阐述。

如图1所示的一种基于FPGA的人脸识别迎宾器结构原理图，一种基于FPGA的人脸识别迎宾器，包括FPGA芯片、摄像头、显示器（VGA）、CMOS图像传感器、语音提示装置、SDRAM；摄像头连接CMOS图像传感器，CMOS图像传感器连接FPGA芯片，FPGA芯片连接语音提示装置、显示器（VGA）、SDRAM，摄像头用于采集视频图像，CMOS图像传感器用于传输摄像头采集到的视频图像至FPGA芯片，FPGA芯片将视频图像存入SDRAM并显示在显示器（VGA）上，FPGA芯片用于处理人脸识别的算法、并发出指令至语音提示装置。

由于迎宾器是作用在入口处，有时人流量会较大，摄像头采集的是视频图像；CMOS图像传感器将采集的视频图像通过FPGA芯片存储到SDRAM中，然后在读取进行人脸检测，当检测到有人脸信息的时候，FPGA芯片立即发出指令使语音提示功能开启，同时，FPGA芯片会把存储的视频图像在显示器上显示。

这里所采用的人脸识别技术主要是人脸检测部分，如图2所示是人脸信息检测的流程图。摄像头所采集的视频图像会存储到SDRAM中，而且都是动态的图像，读取视频信息后必须要先进行视频分割取帧，得到需要的静态图像。接下来进行图像增强处理与平滑处理，得到更加有效的图像信息。最后就是人脸检测过程，标准人脸模板是就是参考模板，是之前设好的标准的人脸模板，这里要设定一个阈值，即待测人脸与标准模板的相似度，当达到既定阈值，则判定为图像中有人脸存在，如果没有达到则说明图像中人脸不存在。

所述语音提示装置为扬声器。所述语音提示装置设置的迎宾语为：“你好，欢迎光临！”

所述FPGA芯片连接电机，所述电机连接喷雾器，所述喷雾器内装有香水。FPGA芯片发送指令控制电机，使喷雾器喷出香水，给来宾愉悦的体验。

所述FPGA芯片用于处理视频图像人像身高算法，将宾客识别为成年人和小孩。所述FPGA芯片识别图像为成年人或小孩之后，发出不同的指令至语音提示装置。

本实用新型所公开的技术不单包括上面所描述的实施方式的技术，而且还包括了本实用新型的技术特征的随机组成的技术方案，应该道明的是，对于本技术领域的技术人员而言，在不脱离该实用新型的基本工作原理的情况下，还可以对之进行进一步的改进或者等效的变换，这些行为都被视为本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种基于FPGA的人脸识别迎宾器，其特征在于，包括FPGA芯片、摄像头、显示器（VGA）、CMOS图像传感器、语音提示装置、SDRAM；摄像头连接CMOS图像传感器，CMOS图像传感器连接FPGA芯片，FPGA芯片连接语音提示装置、显示器（VGA）、SDRAM，摄像头用于采集视频图像，CMOS图像传感器用于传输摄像头采集到的视频图像至FPGA芯片，FPGA芯片将视频图像存入SDRAM并显示在显示器（VGA）上，FPGA芯片用于处理人脸识别的算法、并发出指令至语音提示装置。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的人脸识别迎宾器，其特征在于，所述语音提示装置为扬声器。

3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的人脸识别迎宾器，其特征在于，所述FPGA芯片连接电机，所述电机连接喷雾器，所述喷雾器内装有香水。

4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的人脸识别迎宾器，其特征在于，所述FPGA芯片用于处理视频图像人像身高算法，将宾客识别为成年人和小孩。

5.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的人脸识别迎宾器，其特征在于，所述语音提示装置设置的迎宾语为：“你好，欢迎光临！”。

6.根据权利要求4所述的一种基于FPGA的人脸识别迎宾器，其特征在于，所述FPGA芯片识别图像为成年人或小孩之后，发出不同的指令至语音提示装置。