[发明专利]基于MCU的离线式人脸识别智能门锁以及控制方法

说明书

一种基于MCU的离线式人脸识别智能门锁，智能门锁包括双摄像头及摄像头采集模块、带触摸功能的液晶及显示驱动模块、带指纹识别功能的金属把手、中央处理器模块及配套控制电路、锂电池及配套电源模块。中央处理器模块及配套控制电路包括基于NXP的ARM CortexM7F的RT1060低功耗处理器、配套电源DCDC电路、继电器控制电路及开关量输入和输出电路。与现有技术相比，本发明将人脸识别功能和传统门锁的功能合二为一，摒弃了传统资源需求大、成本要求高的开源的人脸识别SDK基于GPU硬核和linux操作系统，适合普通家庭或成本要求非常严格的智能门锁领域进行大规模推广，本发明大大提高了算法运行的性能，同时将量化算法精度和原始浮点数据模型基本保持一致，提高了推理的精度。

技术领域

本发明涉及智能门锁技术领域，特别涉及一种基于MCU的离线式人脸识别智能门锁及其控制方法。

背景技术

近年来，随着人工智能在不同行业和不同领域的广泛应用，越来越多的人们享受到人工智能带来的福利，其中就包括人脸识别技术。目前大多数开源的人脸识别SDK基于GPU硬核和linux操作系统，资源需求大，成本要求高，不利于在面向普通家庭或成本要求非常严格的智能门锁领域进行大规模推广和部署。同时当前市场上流行的通用的人脸识别智能门锁，几乎都采用在线式人脸特征值提取和识别方法，在遇到网络故障或其他特殊情况下网络无法使用的地方，由于人脸无法识别而导致门锁无法打开的情况。另外，当前几乎所有人脸识别的智能门锁都采用附件外挂式，也就是传统门锁和人脸识别装置分开，采用这种设计存在安装麻烦以及安全性问题，由于人脸属于人的绝对隐私，一旦泄露将造成不可挽回的损失，因此将人脸识别功能和传统门锁的功能合二为一，同时具备离线式的人脸识别提取功能和低成本的硬件属性将对基于人脸识别的智能门锁的推广起到十分重要的作用。

发明内容

针对现有技术存在以上缺陷，本发明提供一种基于MCU的离线式人脸识别智能门锁如下：

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于MCU的离线式人脸识别智能门锁，所述智能门锁包括双摄像头及摄像头采集模块、带触摸功能的液晶及显示驱动模块、带指纹识别功能的金属把手、中央处理器模块及配套控制电路、锂电池及配套电源模块，

所述中央处理器模块及配套控制电路包括：

基于NXP的ARM Cortex M7F的RT1060低功耗处理器，所述RT1060低功耗处理器用于人脸及指纹的输入、检测、识别和控制输出；

配套电源DCDC电路，所述配套电源DCDC电路用于将锂电池输出的电压线性转换成RT1060低功耗处理器所需的各路电压和配套控制电路所需的电压；

继电器控制电路，所述继电器控制电路主要用于控制磁性锁栓与开关量输入输出电路配合完成磁性锁栓的进出，

开关量输入和输出电路，用于与磁性锁栓配合且完成磁性锁栓的进出操作。

所述双摄像头及摄像头采集模块、带触摸功能的液晶及显示驱动模块、锂电池及配套电源模块分别与中央处理器模块及配套控制电路电性连接。

优选地，所述双摄像头及摄像头采集模块安装在智能门锁的前上侧，和智能门锁平面呈45度角，包括两个CMOS全高清摄像头，用于实时采集人脸图像，并将图像发送到中央处理器模块；所述两个CMOS全高清摄像头是鱼眼摄像头，在拍摄面20度～160度方向拍摄人脸。

优选地，所述带触摸功能的液晶及显示驱动模块包括2.6英寸、分辨率240x320的高亮OLED液晶屏、配套的一个电容触摸屏以及一个SPI串口驱动电路，所述摄像头采集的人脸图像通过所述中央处理器模块后，通过SPI接口实时呈现到OLED液晶屏上，用于用户感知人脸位置、指纹以及识别过程，识别失败会显示红色，识别成功显示绿色，所述电容触摸屏提供给用户对界面提示性的操作，用于本地提取人脸特征值和指纹特征值等，所述OLED液晶屏安装在所述智能门锁的前侧，和智能门锁主体呈一个平面。