[发明专利]一种基于树莓派的智能化镜子控制系统

说明书

本发明公开一种基于树莓派的智能化镜子控制系统，包括镜框、原子镜、电子显示屏、小型摄像头、超声波传感器、温湿度传感器、麦克风、扬声器、指纹识别模块、树莓派模块及手机端智能镜子APP；树莓派模块根据超声波传感器距离检测的结果判断前方是否有人，从而决定是否唤醒电子显示屏；温湿度传感器实时检测镜子周围环境的温度与湿度，树莓派模块并将检测结果显示在电子显示屏上；树莓派模块通过小型摄像头拍摄的照片进行人脸检测和情感分析，将分析结果显示在电子显示屏上；本发明不仅能够满足日常整理仪容照镜子的需要，还拥有查看日期时间、天气状况、新闻时事、人机语音交互以及人脸检测等诸多智能化功能，给用户带来了极大的便利。

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及一种基于树莓派的智能化镜子控制系统。

背景技术

随着互联网技术、智能传感与控制技术以及嵌入式计算机技术的发展，智能化家居开始步入人们的生活，这大大提高了用户舒适度及体验的满意度。近年来，树莓派在嵌入式开发中应用得越来越广泛，许多家居设计者选择将性能强大的树莓派与传统家居融合到一起，诞生出不少优秀的智能家居产品。镜子作为一种常见的家居用品，起到整理仪容的作用。但是传统的镜子功能单一，在智能化改造层面有很大的拓展空间。因此，设计一种能够与人智能交互并且提供信息提醒的智能化镜子控制系统具有较大的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于树莓派的智能化镜子控制系统，该智能化镜子不仅可以满足日常整理仪容照镜子的需要，还拥有查看日期时间、天气状况、新闻时事、人机语音交互以及人脸检测等诸多智能化功能。

本发明的技术方案如下：

一种基于树莓派的智能化镜子控制系统，包括镜框、原子镜、电子显示屏、小型摄像头、超声波传感器、温湿度传感器、麦克风、扬声器、指纹识别模块、树莓派模块及手机端智能镜子APP；

所述小型摄像头、超声波传感器、温湿度传感器、麦克风安装在镜框上部，扬声器、指纹识别模块安装在镜框侧面，电子显示屏安装于原子镜内侧，树莓派模块固定于电子显示屏背面；

所述电子显示屏通过HDMI线连接到树莓派模块的视频信号输出端，电子显示屏显示智能化镜子所要呈现的交互信息内容；

所述超声波传感器及温湿度传感器分别通过GPIO接口连接到树莓派模块的信号输入端，超声波传感器在检测到有人靠近智能化镜子时会唤醒电子显示屏，显示交互信息内容，温湿度传感器实时检测镜子周围环境的温度与湿度并将结果显示在电子显示屏上；

所述小型摄像头通过CSI接口连接到树莓派模块信号输入端，小型摄像头负责人脸实时检测，树莓派模块根据摄像头拍摄到的人脸照片调用内置的情感分析算法程序进行分析，在电子显示屏上显示情感分析结果；

所述麦克风及指纹识别模块分别通过USB接口连接到树莓派模块信号输入端，麦克风负责语音交互的人声输入，用户将已录入指纹信息的手指置于指纹识别模块上时可对智能化镜子的功能进行解锁；

所述扬声器通过音频传输线连接到树莓派模块音频信号输出端，播放智能化镜子语音交互的声音；

所述手机端智能镜子APP以无线网络的方式与智能化镜子的树莓派模块进行连接，用户可通过手机端智能镜子APP对智能化镜子上显示的日程安排进行远程查看和编辑。

进一步的，所述树莓派模块包括视觉分析单元、语音交互单元、指纹解锁单元、超声波距离检测单元、温湿度检测单元及网络信息获取单元；

所述视觉分析单元主要为树莓派对小型摄像头拍摄的照片使用情感分析算法进行处理，得到照片中人的情感状态并将其展示在电子显示屏上；

所述语音交互单元根据麦克风输入的用户声音，调用语音交互算法返回答复语句，并通过扬声器输出，用户要使用语音交互功能，需在麦克风前说出特定的功能唤醒语句，树莓派模块会循环判断麦克风有没有接收到特定的唤醒语句，当接收到特定的唤醒语句时启动语音交互程序；

所述指纹解锁单元是用户将手指置于镜框侧边的指纹采集区域上，指纹识别模块根据采集到的指纹信息判断该用户是否有智能化镜子各种功能的使用权限；