一种复杂光照条件下人脸识别签到系统的设计

宁波开放大学 周敏维

考勤是人力资源管理的重要组成部分，而签到是人们在日常办公、学习场所中最常用的考勤方式。传统的纸质签到会消耗许多笔墨和纸张，且容易被模仿。随着科技的发展，各种基于自动识别技术被引入到日常签到中。其中，人脸识别技术作为人类辨认同类最直接的方式，也最易被用户接受，成为了目前签到中身份验证最理想的依据。

近年来，人脸识别技术越来越成熟，很多新的人脸识别算法也被提出来。但是在某些场景应用中，这些算法还不能完全适应。例如，对光照变化的耐受性差、人脸姿态变化时的识别率低、人脸数据库用户过多时的图像搜索与匹配灾难、人脸被遮挡时的不可识别（口罩）、孪生问题、人脸面具问题、长时间的深度学习等复杂问题。

基于上述问题，本文提出一个基于树莓派（ARM-Linux）的人脸识别签到系统解决方案，通过对现有的人脸识别技术的改进，在较低的成本下，改善传统人脸识别中光线变化影响识别成功率的问题，以及改善代签问题。

1 系统硬件设计

整个系统硬件由核心运算模块、图像采集模块、GUI显示模块以及用户操作模块四部分组成，系统硬件整体框图如图1所示。

图1 系统硬件整体框图

核心运算模块采用Raspberry Pi4B作为嵌入式硬件基础，并内嵌Raspbian操作系统系统。Raspberry Pi4B的核心微处理器采用博通1.5GHz的四核ARM Cortex-A72，搭载了4GB内存，并引入USB3.0接口，同时支持双屏4K输出和H.265硬件解码。Raspbian是一款面向ARM基于Debian的Linux系统，通过优化在Raspberry Pi上具有极好的的兼容性。……