基于人脸识别的小区门禁系统的设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义

(1) 背景随着计算机图像处理技术的发展，对图像语义的表征能力不断加强，基于计算机视觉的目标识别在特征分析和目标监控等领域具有广泛的应用价值。人脸识别是通过人脸图像确定人脸身份的过程，包括人脸检测、人脸对齐、人脸特征提取和特征匹配4个过程。人脸识别是图像处理中的一个重要研究领域，作为一种身份识别手段，因其直接性和灵活性等优点，在社会中逐渐受到推崇。目前小区门禁系统大多采用ic卡技术，业主需要随身携带ic卡，在使用时得防止遗失、损坏、忘带等等问题，从而使业主在使用时有诸多不便而且遗失ic卡会对小区造成安全隐患，已经无法满足现在人们对安全性的要求。人们需要更加安全、更加便捷的小区出入验证方式。使用人脸识别进行业主身份验证，自动打开闸机，比现场刷ic卡有无可比拟的优点。(2) 目的及意义近年来，随着人工智能的快速发展，深度学习在图像识别领域取得了良好的效果。卷积神经网络通过模拟人的大脑结构，构建多层非线性映射关系，拥有很强的非线性特征学习能力，能够从大量样本中学习到高维语义特征和深度特征。所以人脸识别会成为未来对用户进行身份认证的主流技术手段，能够在保证安全全的情况下极大简化我们进出小区的方式。人脸识别技术即利用人体固有的特征进行身份鉴定，具有唯一性和不可复制性，毕竟人脸特征是生来具有的，不可被改变，也不能被复制且人与人之间人脸特征差异较大；还方便可靠，随时可用，不用担心像ic卡出现的遗失等问题。本设计就是开发一套实用的小区门禁系统，解决了ic卡容易复制所带来的安全隐患问题；让业主们用起来更加方便快捷，不会再像以前一样出现ic卡遗失忘带等问题；该系统也更加智能化，不用再去补办ic卡，省掉了很多麻烦；也更有利于工作人员对进出人员的管理，陌生人或可疑人员等想要凭借伪装进入小区难如登天。相比于指纹验证方式和虹膜验证方式，人脸识别验证方式不需要像指纹识别一样和提取设备直接接触，与设备的直接接触易造成设备的损坏；提取人脸特征的设备相对于提取虹膜的设备成本更低廉。因此人脸识别门禁系统更合适用于小区。

2. 研究内容和预期目标

(1) 研究内容本课题主要研究基于人脸识别的小区门禁系统的设计与实现具体任务如下：1) 开发微信小程序，为业主提供头像采集功能；2) 为物业公司提供业主身份审核、门禁记录查询功能；3) 从网络摄像机获取图像；4) 实现基于百度智能云的人脸识别系统，进行业主身份验证，打开闸机。技术要求：1) 接口百度智能云人脸识别2) 浏览器/服务器（b/s）架构；3) 采用macos操作系统的服务；4) 采用微信公众号；5) 选用java开发语言、intellij idea开发工具。(2) 预期目标

本课题的预期目标是业主通过人脸识别系统，进行身份认证进出小区，查看自己进出记录，添加业主家用户；物业公司通过管理员身份进入小程序查看小区进出人员记录以及业主住户身份的审核功能。

(3) 设计成果1) 与课题相关的英文资料的翻译；2) 设计作业源代码；3) 毕业设计论文。

3. 研究的方法与步骤

(1) 对用户进行分类，分析每个用户需要实现的功能；(2) 对配置项进行分类，分析每个配置项需要实现的功能；(3) 选用B/S架构的开发框架；(4) 进行需求分析，具体分析不同用户实现的功能；(5) 进行概要设计，设计出不同用户具体的属性；(6) 进行详细设计，设计出每个界面的原型图；(7) 编写代码，完善功能；(8) 测试、修补和优化系统；(9) 总结课题完成过程中的问题处理以及经验；(10) 编写论文并完善。

4. 参考文献

[1] 陆轶秋. 基于人脸识别的智能门禁系统设计与实现[d]. 江苏科技大学硕士论文，2018.6.[2] 王荣生. 基于深度学习的人脸检测和识别关键技术研究与实现[d]. 山东大学硕士论文, 2019.5.[3] 游锦成. 基于深度学习的人脸识别技术的研究[d]. 哈尔滨工程大学硕士论文, 2019.1.[4] 钱程. 基于深度学习的人脸识别技术研究[d]. 西南交通大学硕士论文, 2017.5.[5] 席新亮等著. 微信公众平台网页开发实战――html5 jssdk混合开发解密[m]. 电子工业出版社, 2017.[6] 张剑明著. 微信公众平台与小程序开发 从零搭建整套系统[m]. 人民邮电出版社, 2019.[7] 闫小坤，周涛著. 微信公众平台应用开发实践[m]. 清华大学出版社, 2017.[8] 微信公众平台[eb/ol]. https://mp.weixin.qq.com/

[9] 微信官方文档[eb/ol]. https://developers.weixin.qq.com/doc/

[10] 杨静. 模块化人脸识别算法研究[j]. 科技展望,2017.

5. 计划与进度安排

(1) 2022.1.10 ---- 2022.3.10 查阅资料，撰写开题报告，翻译英文资料(2) 2022.3.11 ---- 2022.3.18需求分析，熟悉开发工具(3) 2022.3.19 ---- 2022.3.31概要设计(4) 2022.4.1 ---- 2022.4.9详细设计(5) 2022.4.10 ---- 2022.5.9 编写代码(6) 2022.5.10 ---- 2022.5.17程序调试和测试(7) 2022.5.18 ---- 2022.5.31整理资料，撰写毕业设计说明书(8) 2022.6.1 ---- 2022.6.10 答辩准备及答辩