基于昇腾310芯片的智能门禁系统

在学习嵌入式系统的过程中，接触到了昇腾开发板，此开发板在Atlas200芯片模组的基础上，设计了丰富的外设接口。于是我利用此开发板结合CANN架构和AscendCL接口完成了智能门禁系统的设计。

1.系统概述

智能门禁系统以人脸检测模型、人脸特征点标记模型、人脸特征向量抽取模型为核心，Atlas 200芯片模组负责模型计算，数码管、OLED显示屏、ESP32模块负责显示结果。

人脸检测模型推理识别出图片中的人脸坐标位置及其置信度，并将符合要求的人脸根据坐标抠图，送给人脸特征点标记模型，其推理识别出人脸小图上的5个特征点位置坐标（包括人脸双眼、鼻子、两个嘴角），并送给人脸特征向量抽取模型，其根据人脸小图以及5个特征点坐标做正脸操作，并将正脸图片以及翻转镜像后的图片一起进行推理，提取人脸1024维度的特征向量。

当使用人脸图片和USB摄像头分别作为输入时，对人脸图片计算处理得到预设置的人脸特征向量，对USB摄像头获取的视频流逐帧分析可以得到待判断的人脸特征向量，通过计算这两个人脸特征向量各自二范数的乘积与两向量点乘的比值，得到人脸的置信度，当置信度大于预设值时，即判断该人脸为熟人，否则为陌生人。

当判断是否为陌生人后，利用数码管、OLED显示屏、ESP32模块做出显示。若为陌生人，数码管将输出“FAIL”，OLED显示屏显示“Access denied”，ESP32模块向PC发送字符串stranger；若为熟人，数码管将输出“PASS”，OLED显示屏显示“Please come in”，ESP32模块向PC发送字符串acquaintance。

2.设计方案

人脸检测模型推理识别出图片中的人脸坐标位置及其置信度，并将符合要求的人脸根据坐标抠图，送给人脸特征点标记模型，其推理识别出人脸小图上的5个特征点位置坐标（包括人脸双眼、鼻子、两个嘴角），并送给人脸特征向量抽取模型，其根据人脸小图以及5个特征点坐标做正脸操作，并将正脸图片以及翻转镜像后的图片一起进行推理，提取人脸1024维度的特征向量。

当使用人脸图片和USB摄像头分别作为输入时，对人脸图片计算处理得到预设置的人脸特征向量，对USB摄像头获取的视频流逐帧分析可以得到待判断的人脸特征向量，通过计算这两个人脸特征向量各自二范数的乘积与两向量点乘的比值，得到人脸的置信度，当置信度大于预设值时，即判断该人脸为熟人，否则为陌生人。

当判断是否为陌生人后，利用数码管、OLED显示屏、ESP32模块做出显示。若为陌生人，数码管将输出“FAIL”，OLED显示屏显示“Access denied”，ESP32模块向PC发送字符串stranger；若为熟人，数码管将输出“PASS”，OLED显示屏显示“Please come in”，ESP32模块向PC发送字符串acquaintance。

3.运行结果

1.当系统检测到非陌生人时

2.当系统检测到陌生人时