基于人脸识别的智能眼镜系统的设计
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【摘要】对于现在存在的记不住人脸或者记不住别人的名字等信息的问题，我们想出采用人脸识别的技术，将人脸识别技术运用到智能眼镜中去，根据手机的普及，时时刻刻都用着手机的现象，我们便运用智能眼镜摄像头拍照，将摄像头采集的图像通过手机传到服务器上，进行储存，而后使用者通过手機，将人员信息录入进去，实现下次再遇见这个人时，人脸识别，将此人信息显示在智能眼镜上。
【关键词】脸盲 人脸识别 智能眼镜
引言：随着现代社会的发展，人民日益增长的物质需求以及整个社会群体的相互联系越来越紧密，致使脸盲症这一问题被人们日益重视起来，现如今，在一些行业中，比如企业管理者、教9币、安保人员等，每天要见大量的人，然而不仅仅是脸盲症者，即便是普通人，也不可能记住每一个人是谁、每一个人的名字，然而，记住别人是十分重要的，不仅仅是生活需要，记住他人的名字，会使对方对我们增加好感，所以便有了基于人脸识别的智能眼镜系统的设计。
一、国内外人脸识别技术现状
目前可穿戴设备在全球内倍受欢迎，智能眼镜以及类似穿戴设备的发展日新月异，包括谷歌、苹果、微软等国际IT巨头也都投入巨资进行研发拓展。美国谷歌公司推出过可以支持蓝牙、wifi、扬声器、麦克风、触摸盘、陀螺仪、导航、实时翻译、查询路况、microUSB、眨眼或语音指令拍照上传照片、收发短信的眼镜，其他款式还可实现VK、AR、3D、看视频、上网聊等功能;不论国内还是国外均未推出过基于人脸识别并将人的姓名等信息直观的显示在眼镜屏幕上的系统，固我们推出基于人脸识别的智能眼镜系统。在移动互联网技术高速发展的今天，可穿戴设备将会走进干家万户，人们将会越来越体会到科技给人们带来的便捷。
二、基于人脸识别技术下的该系统的应用前景
此系统未来前景非常广泛，未来可以通过客户需求在此系统的基础上增加功能，简单来说可以显示时间;可以实现日常拍摄和录像，在手机APP中查看;还可以与语音通讯、VR.姿势感应、AK等功能相结合，实现例如点击名字，将此人的其他信息显示出来的功能，比如师点击学生名字，显示学生的成绩单等信息;企业管理者点击员工的名字，显示部门、擅长领域等信息。
除此之外，对于那些不是脸盲症的人，此系统也可以发挥很大的作用。比如对于大学生上课出勤的问题，教师通过摄像头拍照，视线内的人的名字便会显示在屏幕上，并且记录下来，将名字储存在APP中，使得考勤工作变得容易很多;安保人员进行人群排查时，也许并不认识想要排查的人，通过人脸图像的录入，使得安保人员的工作变的方便起来;企业人员、商人等职业，每天需要与大量的员工或客户打交道，很多人甚至都没见到过，尤其对于开会、工作视察、接机等场合，通过此系统可以避免见面不知道是谁的尴尬现象。
三、智能眼镜工作原理及其流程图
首先智能眼镜使用STM32作为主控，在智能眼镜的侧面安装一个触摸开关，触摸开关控制摄像头进行拍照，单片机通过对图形的处理，将数据通过蓝牙传输的手机APP上，手机APP将处理好的图片数据通过TCP/IP协议上传到服务器中，在服务器中报错下来，方便人们进行下一次的人脸检测识别，并且手机APP将图片存储到本地，方便使用者上传或修改信息。
四、项目研发所需技术支持及人脸识别算法应用的所存在的问题和解决方法
1.对于这个智能眼镜系统，服务器起着关键性的作用，这样我们就需要一个web页面来管理这个服务器。
2.制作一款手机APP，实现屏幕与服务器的远程数据传输、图片信息录入、缓存图片和人脸的分类等功能
3.摄取到的图片经过手机APP，利用TCP作为接口传到服务器逻辑层，逻辑层通过人脸识别算法等分析数据，并查看数据库信息，若存在，则将此人的信息传回眼镜屏幕上，并将图片保存到数据库实现数据库的更新;若不存在，则需要用手机软件录入此人信息。
4.对于人脸识别技术我们主要研究人脸检测、人脸表征、人脸鉴别三方面，也就是从不同的背景中检测是否存在人脸，并确定其位置、大小、形状、姿态等信息，确定表示检测出的人脸和数据库中的已知人脸的描述方式，将待识别的人脸与数据库中的已知人脸进行比较，得出相关信息。我们选用研究PCA（主成成分算法）进行人脸识别，主要难点有几方面：
①对于人脸的遮挡问题影响着算法的识别性能，我们采用对人脸部分进行特征点的标记的方法基本可以有效的避免此因素的影响
②不同年龄的人脸有着较大的差别，我们初步通过不断更新数据库来减小这方面的影响
人脸识别的信息采集方面
（1）人脸检测：通过摄像头获取人脸轮廓，提取特征生成特征数据库。
（2）表情检测：通过摄像头判断当前人脸是否注视摄像头，可识别睁眼、闭眼、眨眼等动作。
（3）姿态检测：通过摄像头判断当前人脸是平视、抬头、低头、左右转头等。
结语：随着移动互联网、可穿戴技术和智能设备发展的火热势头，人工智能技术得到全世界范围内的高科技公司巨头们的重视和青睐。而人脸识别作为生物识别的重要领域，也同样得到了快速的发展，但在这方面的使用过程也带面临着巨大的机遇和挑战。可穿戴设备发展前景一片光明，而智能眼镜方面尤为突出，智能眼镜系统的推出将会改变人们的生活方式，给人们生活和工作带来便捷。
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