[发明专利]基于人脸识别的汽车智能启动模块及启动方法

权利要求书

1.一种基于人脸识别的汽车智能启动模块，其特征在于，包括微处理器、电源供电电路、驾驶员面部图像采集电路、红外感应器和语音提醒电路；所述的驾驶员面部图像采集电路、红外感应器和语音提醒电路均连接到微处理器；红外感应器用来判断是否有人进入驾驶室，电源供电电路为微处理器、驾驶员面部图像采集电路、红外感应器和语音提醒电路提供电力支持。

2.根据权利要求1所述的基于人脸识别的汽车智能启动模块，其特征在于，所述的微处理器采用德州仪器公司生产的DM642高性能数字信号处理器。

3.根据权利要求2所述的基于人脸识别的汽车智能启动模块，其特征在于，所述驾驶员面部图像采集电路包括130万像素的OV9650数字摄像头，OV9650数字摄像头控制引脚SCL和控制引脚SDA通过IIC总线与微处理器的IIC接口硬件连接形成控制通道；OV9650数字摄像头的图像数据引脚Y7-Y0与微处理器的外设接口AED的7-0引脚进行硬件连接，实现图像数据流入到微处理器的存储器内；OV9650数字摄像头时钟信号SCLK引脚、场同步VSYNC引脚、行同步HREF引脚分别与微处理器的GP0(4)引脚、GP0(5)引脚、GP0(6)引脚进行硬件连接，形成图像数据的场、行中断处理机制。

4.根据权利要求3所述的基于人脸识别的汽车智能启动装置，其特征在于，所述语音提醒电路包括语音芯片和音频功放芯片；

语音芯片采用的是WT588D语音集成电路；音频功放芯片采用的是LM386集成电路；WT588D语音芯片的P00引脚、P01引脚、P02引脚、P03引脚作为触发引脚连接到按键上，进行录制语音、播放语音控制，WT588D语音芯片的PWM+/DAC引脚通过LM386音频功放电路连接0.8W功率喇叭，当驾驶员验证人脸图像成功后，语音提醒驾驶员安全驾驶。

5.根据权利要求1～4中任意一项权利要求所述的基于人脸识别的汽车智能启动装置，其特征在于，所述的电源供电电路设置在汽车的天窗上，包括太阳能板、储能单元和电压转换电路。

6.一种基于权利要求1所述的基于人脸识别的汽车智能启动模块的汽车智能启动方法，其特征在于，包括按顺序进行的下列步骤：

1)系统初始化设置：微处理器进行引导模式配置和内部存储区配置，驾驶员面部图像采集电路和语音提醒电路进行初始化设置；

2)判断驾驶员是否进入驾驶室：微处理器实时接收来自红外感应器的信号，并判断是否有驾驶员进入驾驶室，若判定结果为“否”，重复步骤2)；若判断结果为“是”，启动驾驶员面部图像采集电路，然后进入下一步；

3)驾驶员面部图像采集电路开始对驾驶员面部信息进行图像采集，并由微处理器判断图像采集是否成功，若判定结果为“否”，则重复步骤3)，若判定结果为“否”，则进入下一步；

4)对步骤3)中驾驶员面部图像采集电路采集的图像进行预处理，减少外界因素对原始图像造成的干扰，优化匹配性能；

5)利用人脸检测算法识别预处理后图像中的人脸，划分图像的人脸区域和非人脸区域；

6)针对检测出的人脸图像区域，进行特征提取，将人脸图像上各像素点间差异寻找出来，并利用图像的像素点差异性建立特征向量；同时依据数据降维的方式将高维图像中有效的特征信息提取出来，并将其导入到后续的分类器中；

7)针对提取出来的特征信息和特征向量进行分类器训练，将待测驾驶员的人脸图像与数据库中的样本数据进行匹配，计算出脸部区域相匹配度大小，并通过匹配度判断待测驾驶员的身份是否合法；若判定结果为“是”，微控制器发出汽车发动机点火装置启动指令，并语音播报安全驾驶；否则，发出报警且汽车无法启动。

7.根据权利要求6所述的基于人脸识别的汽车智能启动模块的汽车智能启动方法，其特征在于，所述的步骤4)中图像预处理过程包括图像灰度化、图像边缘检测和图像平滑处理。

8.根据权利要求7所述的基于人脸识别的汽车智能启动模块的汽车智能启动方法，其特征在于，所述的图像边缘检测采用Canny边缘检测算法。