设计的移动温度监测的控制系统是以嵌入式系统来实现人脸识别、语音警报和实时监控等功能。该装置通过人像分析方法进行人脸识别,同时检测温度进行匹配记录。采用WT588D芯片设计语音播报功能,温度异常时进行语音警示。在基于DM642嵌入式系统的无线监控系统实现实时上传数据信息,比传统的人为测温更加系统化、智能化。设计成本低,效率高,准确性强,达到设计要求。 The control system of mobile temperature monitoring is designed to realize the functions of face recognition, voice alarm and real-time monitoring by embedded system. The device uses the method of human image analysis to recognize the face, and at the same time, it detects the temperature and records the matching. The voice broadcast function is designed by WT588D chip, and voice warning is carried out when the temperature is abnormal. The wireless monitoring system based on DM642 system can upload data information in real time, which is more systematic and intelligent than traditional artificial temperature measurement. The design cost is low, the efficiency is high, the accuracy is strong, and the design requirements are met.
设计的移动温度监测的控制系统是以嵌入式系统来实现人脸识别、语音警报和实时监控等功能。该装置通过人像分析方法进行人脸识别,同时检测温度进行匹配记录。采用WT588D芯片设计语音播报功能,温度异常时进行语音警示。在基于DM642嵌入式系统的无线监控系统实现实时上传数据信息,比传统的人为测温更加系统化、智能化。设计成本低,效率高,准确性强,达到设计要求。
人脸识别,语音播报,实时监控
Ya’nan Jia, Guoxia Li
School of Information Engineering, Tianjin University of Commerce, Tianjin
Received: Feb. 5th, 2021; accepted: Apr. 5th, 2021; published: Apr. 13th, 2021
The control system of mobile temperature monitoring is designed to realize the functions of face recognition, voice alarm and real-time monitoring by embedded system. The device uses the method of human image analysis to recognize the face, and at the same time, it detects the temperature and records the matching. The voice broadcast function is designed by WT588D chip, and voice warning is carried out when the temperature is abnormal. The wireless monitoring system based on DM642 system can upload data information in real time, which is more systematic and intelligent than traditional artificial temperature measurement. The design cost is low, the efficiency is high, the accuracy is strong, and the design requirements are met.
Keywords:Face Recognition, Voice Announcements, Real Time Monitoring
Copyright © 2021 by author(s) and Hans Publishers Inc.
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2020年由于突发的新冠疫情,人类面临着巨大的挑战,生存的危机席卷全球,一场严峻的公共卫生危机呈现在人类的面前。面对像这种大型突发公共卫生危机,疾病初期的防护措施就显得极其重要,切断来源才能进行疫情防控,人迹追踪、温度监测便是最为基本的手段。但人为测温,加大了疾病的感染风险,效率极低,使得本来安全的区域存在潜在风险。采用一些机器的控制系统,帮工作人员降低了这种感染的风险,在人口较为密集的地区,例如幼儿园、写字楼、工厂或者小区等等测量温度后,后台通过人脸识别,显示所有信息,包括个人以及家庭,如果出现温度异常,可以及时联系家属,进行测温以及相关的防护安全措施。某一时刻温度异常,也会发出警报,实时测温,防控才能更加高效。源于需求,力求实用,通过最简单的方法,来帮助人类抵抗病毒。
本系统通过人脸识别,语音播报以及监控系统来达到一个更完整的功能。现有测温控制系统只可达到一个测温功能,即便有温度异常情况也不能第一时间将信息反馈,工作人员也无法立即收集到目标的有关信息,对于疫情的防控有一定的延迟性。智能温控系统收集所监测的范围内人脸数据库,包含大量的面部特征,通过监测器内置摄像头,采用图像识别技术 [
本系统包括三个部分,第一部分为人脸识别监测系统,第二部分为体温监测以及语音播报,第三部分达到实时监测的功能。如图1所示。
快速捕捉目标,呈现信息。
通过最为明显的五官特征,采用几何图形无线趋近,整个面部上将眼睛和鼻子以及额头近似的由几何特征形状来表示 [
图1. 系统框图
区别于静态图片,动态鉴别可以通过让目标人脸转动头部,或者眨眼睛,微笑等动作,来达到一个动态标准,以此来确定检测到的是一个有生命的人体 [
整个硬件部分由S3C2440微处理器和OV9650摄像头以及led显示屏组成。目标由摄像头捕捉,将人脸通过特征提取,将特点人脸信息传递给微处理器,再进行提取人脸特征通过S3C2440芯片,将在各个范围内收集到的人脸数据以及个人信息录入到计算机中,与数据库库进行比对,比对成功后目标的个人信息,例如家庭地址以及联系方式将会第一时间通过led显示屏展现出来。如图2所示。
温度异常进行警报,实现高效。
在温度检测过程中,如果出现温度异常等情况,通过触发由语音播报组成的警报系统,同时提醒附近的工作人员提高警惕,并且人脸识别展现所有信息 [
采用芯片WT588D,芯片内置DSP音频处理器,13 bit数模转换器,以及12 bit的PWM输出,连接温度传感器DS1820来感知人体温度 [
图2. 人脸识别
录入我们需要的语音提示,① 正常,请通过。(温度在36.1~37.2);② 温度异常,危险警告(温度超过37.2)。温感系统由AT89C51芯片和DS18B20温感器组成 [
图3. 温度感知器
图4. 语音警报
WT588D芯片以及温度传感器和警报器价格低廉,易获取且易操作。性价比极高,安装在整个温度检测系统中起到一个警示作用。功能显著,且如果需要不同提醒 [
人的体温,随时都在变化,每一分钟每一秒都有可能不同,此次疫情,有的患者过了潜伏期还会有体温升高等异常情况,实时监控每一时刻的体温就尤为重要 [
系统主要包括OV9650摄像头来捕捉,由编码器传递给主要处理器,通过DM642处理器进行实时监控,再将所拍摄到的每一个目标的个人信息通过解码器展示在led显示屏上,连接JTAG接口 [
此次设计系统的优点在于,降低了工作人员在对目标进行测量温度被感染的风险,还将人脸识别引入,更是提高了工作的效率。语音播报这一方面,也是节省了人力物力,当在温度异常情况下,通过外界机器来提醒周围的人群,也能意识到周围的危险存在。实时监控也是实时在更新我们所采集的数据,提高了测量温度的效果。经过许多次的仿真与测试,对比传统的温度测量,设计的控制系统测温大大地
图5. 无线实时监控
提高了救治的效率,早发现早治疗,也降低了社区工作人员和医护人员的感染风险,让机器去替代工作人员去完成一些危险系数高的工作。通过前期采集一些资料、数据,进行分析,现有的红外测温仪即为非接触式测温,人脸识别也将部分信息展出,但也只限于规定范围内的行程信息,并且缺少实时性的问题,通过再设计仿真图,进行仿真,实现了预想中的控制系统,在共同协作下,动手能力以及自主学习和小组协作能力也都得到了提升,为以后的学习打下了夯实的基础,也同样树立了更远大的目标。
天津商业大学大学生创新创业训练计划项目;项目名称:37˚守护者;项目编号:202010069153。
贾亚楠,李国霞. 基于移动温度监测的控制系统 Control System Based on Mobile Temperature Monitoring[J]. 传感器技术与应用, 2021, 09(02): 57-62. https://doi.org/10.12677/JSTA.2021.92008