本文作者张世博。

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震惊!用脸蹭开宿舍大门!树莓派人脸解锁打开宿舍门!

在上一篇文章中(我竟然给南航全体大二学生的颜值做了一个大排名?点进来查看结果!(附源码),我发现了百度开发者提供的API还有人脸对比的功能,只需在使用之前,将要添加的人脸照片上传到人脸库之中即可。加上之前在知乎看到了一篇使用手机蓝牙解锁宿舍门的文章,这次便萌生了人脸解锁打开门的想法。

这次本项目由两个部分构成

  1. 树莓派人脸识别
  2. arduino舵机开门

这两个部分之间的通讯使用树莓派自带的蓝牙,arduino加上hc06蓝牙模块。设备外壳使用3D打印构造。

树莓派人脸识别

在这个部分,将写好的Python文件设置为开机启动,同时在Python文件内设置定时重启以防内存溢出。

代码逻辑为:

  • 系统初始化
  • 循环
  • 拍摄一张照片并通过base64编码
  • 上传到百度API,获得返回数据
  • 比较人脸对比相似度(百分比)
  • 若相似度大于预期,则通过蓝牙发送相应指令给Arduino
  • 循环

大约就是这个样子,代码逻辑并不是很难理解,代码内容在后面会附上。

Arduino舵机开门

这边代码也不是很难理解。

代码逻辑为:

  • 循环
  • 检查蓝牙串口是否有值,如果有则下一步,没有则循环
  • 有输入值,监测是否为对应值,如果是,打开继电器和舵机5s
  • 5s后关闭舵机
  • 循环

Arduino部分主要困难的是硬件部分。为了达到节省电源电量,同时保持系统长时间运行的目的,在没有信号输入的时候,通过继电器来关闭舵机的电源输入;在有输入的时候才打开继电器,连接舵机电源进行操作。

舵机开门部分的电路逻辑为:

​ 18650两节(7.4v)→稳压变压(5v)→Arduino→继电器信号

​ ↓ ↑

​ →→→→→蓝牙模块

​ ↓

​ →→→→→继电器供电→→→→→舵机

​ 其中舵机受到Arduino信号控制,图中没有标明。

3D打印部分

主要是打印树莓派和舵机部分的支撑支架。

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舵机部分,略

实物图片

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使用视频

感谢舍友的亲情出演

点击查看完整视频

代码部分

树莓派Python

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from picamera import PiCamera

import time

import requests

import base64

import RPi.GPIO

import serial

import sys

import os

#获得百度API的access_token

def getaccess_token():

host='https://aip.baidubce.com/oauth/2.0/token?grant_type=client_credentials&client_id=t7NNK8h4xGoAHuTpbwyo9qYC&client_secret=MBg0AK0PhiOhytA35rSQbSa4boIQsdz3'

header_1 = {'Content-Type':'application/json; charset=UTF-8'}

request=requests.post(host,headers =header_1)

access_token=request.json()['access_token']

return access_token

#拍摄当前图片

def take_picture():

camera.start_preview()

time.sleep(0.5)

camera.capture('image.jpg')

camera.stop_preview()

#打开工程拍摄的图片并转换成字符串

def open_pic():

f = open('image.jpg', 'rb')

img = base64.b64encode(f.read())

return img

#上传到百度API进行人脸检验

def go_api(img,access_token):

data_1 = {"image":img,'group_id':'asd'}

params_1 = {'access_token':access_token}

header_2 = {'Content-Type':'application/x-www-form-urlencoded'}

pic_re=requests.post('https://aip.baidubce.com/rest/2.0/face/v2/identify',params=params_1,headers=header_2,data=data_1)

print(len(pic_re.text))

if len(pic_re.text)>130:

if pic_re.json()'result''scores'>66:

print(pic_re.json()'result'['scores'])

return ('yes')

else :

return ('no')

else:

print('error')

return ('no')

#return(pic_re.json()'result'['scores'])

#点亮指示LED等

def led():

RPi.GPIO.output(18, True)

#通过蓝牙对Arduino发出开门指令

def send():

serial.write(bytes(2, 'UTF-8'))

print('发出指令成功')

serial.flushInput()

#调用相关函数进行整个程序过程

def try_api(img,access_token):

try:

a=go_api(img,access_token)

if a=='yes':

led()

send()

time.sleep(10)

RPi.GPIO.output(18, False)

if a=='no':

pass

except:

pass

if name == 'main':

#程序运行配置命令---------------------------------

os.system('sudo rfcomm bind 0 00:21:13:01:8E:1A')

RPi.GPIO.setmode(RPi.GPIO.BCM)

RPi.GPIO.setup(18, RPi.GPIO.OUT)

port = "/dev/rfcomm0"

serial = serial.Serial(port,9600)

count=0

#程序运行配置命令--------------------------------

camera = PiCamera()

access_token=getaccess_token()

while True :

take_picture()

img=open_pic()

try_api(img,access_token)

count=count+1

print(count)

#加入自动重启命令,防止程序运行时间过长死机

if count == 2000 :

os.system('sudo reboot')

count = 0

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#include<Servo.h>

Servo myservo;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

myservo.attach(9);

myservo.write(10);

pinMode(4,OUTPUT);

digitalWrite(4, HIGH);

myservo.write(0);

delay(10000);

}

void loop()

{ digitalWrite(4, LOW);

while(Serial.available())

{ char c;

c=Serial.read();

Serial.println (c);

if (c = 2)

{ digitalWrite(4, HIGH);

myservo.write(180);

delay(40000);

myservo.write(0);

delay(10000);

digitalWrite(4, LOW);

}

}

}

STL打印文件下载链接:https://github.com/h1997l1997/Face-recognition-door-lock-in-raspberry-pie/tree/master/STL

End