宁波大红鹰学院
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2023年2月13日发(作者：)内燃机与配件
0引言
近几年来，利用生物特征识别技术的不断发展与成
熟，生物特征识别技术在门禁系统中的应用越来越广泛。
其在利用的过程中具有明显的优势，相比其它识别技术，
该技术在图像信息采集过程中更具优势，无需专门的仪
器，同时成本较低，凭借该优势人脸识别技术已经逐渐成
为了一种最直接及自然的生物特征识别技术，
目前在很多
高校管理的过程中门禁系统得到了广泛的应用。
1门禁系统设计方案
在门禁系统设计方案中，我们要把允许访问门禁系
统的全部人员的人脸信息进行采集以及存储在建立好的
人脸数据库中
[1]
。该门禁系统使用工作效率较高的ACCESS数据库来对人脸图像信息进行存储。
当某一个人
对门禁系统进行访问时，人脸识别门禁系统会首先通过摄
像头来获取人像信息，然后将采集的人像信息输进普通的
电脑中，最后再进行人脸识别
[2]
。系统对来访者的人像信息
进行预处理，能够有效地避免表情、光照以及输入设备对
结果的影响，将经过预处理的人像进行特征提取，并与数
据库中的人脸信息进行识别与对比，
将识别的结果进行记
录，一旦在数据库中识别出能够对比成功的人脸信息，门
禁系统就会接收到计算机的开门指令，
通过门禁系统的硬
件部分来实现行为，允许来访者进入，
否则，计算机不会发
出开门的指令，门禁系统也不会打开，而且访问者的人脸
信息会被进行记录，方便以后的监督。人脸识别门禁系统
的结构如图1所示。在实际采集人脸图像的过程中，
保证
采访者的面部在画面的中央，能够实现自动放大或者缩
小，以这样的方式去适合窗口大小。
同时，在人脸识别门禁
系统中门锁控制器选用单片机。系统软件流程如图2所
示。根据上述系统软件流程图能够看出，人脸识别门禁系
统具有方便、简单、成本低以及可移植性强等优势。
图1基于人脸识别技术的门禁系统结构
2人脸识别算法
人脸识别过程：本文所设计的人脸识别过程主要由人
脸检测、预处理、特征提取以及分类识别构成，
人脸识别门
禁系统的人脸检测通过摄像头实现。
令训练样本图像集为，其中A
k
表示第k
个大小为m伊n的训练样本图像，N为训练样本图像总数。
假设图像数据共有C类，第i类共有C
i
个训练样本
（）。2DLDA就是寻找一最优的投影向量X，使得
下式定义的fisher准则最大：
（1）
式中：SB表示类间离散度，SW表示类内离散度矩阵，T表示转置，定义如下：
（2）
（3）
式（2）和（3）中：A
i
表示第i类训练样本图像、A表示
总的训练样本图像的均值，即
；（4）
综上分析发现，2DLDA的目的是寻找使J（X）最大的
最优投影方向X。事实上，S
-1
WSB
的最大特征值对应的归一
化特征向量即为最优投影方向。通常情况下，
若样本类别
数较多，最优投影方向肯定不止一个。
所以，应寻找一组满
足标准正交条件且极大化fisher准则函数式
（
1）的最优投
影向量X
1
，X
2
，…，X
d
。文献[5]指出，最优投影向量组X
1
，X
2
，
…，X
d
可取为S
-1
WSB
的前d个最大特征值所对应的标准正
交的特征向量。令X=[X
1
，X
2
，…，X
d]，称为最优投影矩阵。
基于人脸识别技术的门禁系统设计与实现
陈存强曰姚晋丽
（宁波大红鹰学院信息工程学院，宁波315175）
摘要院近几年，人脸识别技术作为生物特征识别技术中非常重要的一项，逐渐成为人工智能以及模式识别的一项焦点。本文将人
脸识别技术应用于门禁系统，制定出一种设计方案实现基于人脸识别的门禁管理，采用二维线性判别分析
（
2DLinearDiscriminantAnalysis，2DLDA）算法有效提升了人脸识别门禁系统的识别效率，该系统具有方便、简单、成本低以及可移植性强等优势。
关键词院人脸识别技术；门禁系统；
生物特征
图2系统软件流程
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InternalCombustionEngine&Parts
0引言
现阶段，我国机械制造业正在加速发展，
制造水平和
工艺不断提升，机械制造的自动化技术应用逐渐获得推
广，虽然我国制造业在实现机械制造自动化技术的应用方
面还存在一些不足和问题，但是这并不妨碍机械制造自动
化技术的进一步发展，相信通过不断的技术改造和发展，
未来机械制造自动化技术的应用前景依然一片良好。
1机械制造自动化技术的特点
1.1系统性
现阶段，我国的机械制造自动化技术使用中已经更多
的探索新材料的应用，不断进行技术革新和改进，
目前，感
应技术、信息管理技术、计算机集成技术、数控车床技术、
自动化技术、材料开发技术等等新技术都已经实现了在机
械制造业的应用，这些技术贯穿于机械制造的全过程，
要
求机械制造必须要有很强的系统性。当前，
机械制造自动
化技术对于机械制造的全生命周期都发挥着至关重要的
影响，进一步提升了机械制造的系统性，
系统性也是推动
机械制造自动化技术朝着更加有效的方向发展的一种动
力，对于提升机械制造自动化技术的制造质量和水平具有
一定的影响。
1.2全球性
目前，全球化的发展对于我国机械制造的影响日益突
显，全球化背景下，世界各国的先进技术和制造产品得以
在全球范围内流通。国外制造业发展起步较早，
发展水平
较高，且技术先进，在全球化的冲击下，我国的机械制造自
动化技术显示出一定的不足，
这对于我国的机械制造自动
化技术产生了一定的冲击，我国机械制造产品在出口中遇
到的一定的阻碍和困难，另一方面，国外高质量、高水平的
机械制造产品涌入我国市场，
进一步抢占了国内的市场份
额，导致我国机械制造业发展面临更大的挑战。
不过，全球
化的发展也带来我国机械制造自动化技术的不断提升，
一
方面我国引进了国外先进的机械制造产品，另一方面，
也
引进了国外先进的机械制造自动化技术，
这对于推动我国
机械制造自动化技术水平的不断提升具有积极作用。
我国
机械制造自动化技术的全球化发展特点让该技术得以与
全球先进的机械制造自动化技术保持相差不大的水平。
1.3便捷性
我国传统的机械制造技术不能实现完全的自动化，
很
多制造环节还需要大量的人力参与，
且生产制造的过程比
较繁琐，需要更多的机械生产设备的配合工作，
操作起来
比较麻烦，耗时长，不利于机械制造生产效率的提升，人力
操作水平的不一致还会导致生产出来的产品质量水平参
差不齐，且过多的人力参与和耗时让传统机械制造业的发
展成本增加了不少。而采用机械制造自动化技术能够有效
简化机械制造流程，让机械制造的操作中更多的实现自动
化，减少人力参与，减少人力偏差对于产品质量的影响，
降
低生产成本。且机械制造自动化技术的使用操作下，
机械
制造设备更少，很多机械生产设备具备多样化的生产功
能，大大提升了机械制造的便捷性。
1.4安全性
在机械化刚刚引进我国时，
很多人将其称为是“吃人
的工具”，这不仅是说明机械设备取代了劳动力，
让很多劳
动工人失业，一方面也是强调机械生产的不安全性。在传
统的机械制造过程中，因为机械故障和工作人员的操作不
当，常常会发生一些安全事故，
且机械生产中更多机械设
备功率高、伤害性大，常常造成比较严重的人员伤亡和财
产损失，这给机械制造的发展带来一定的不利影响。而在
机械制造中使用自动化技术，
通过设定机械制造的工作程
序，在计算机管理系统中对于不同更多机械自动化生产设
备发布指令，让机械自动进行生产工作。
这一过程中，管理
人员只需要对电脑进行操作即可，
免去了工人参与机械生
要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要
作者简介院孙永忠
（
1968-），男，河南南阳人，
副教授，
本科，研究方
向为机械制造。
对于给定的m伊n的人脸图像A，向X投影即可得到m伊d维的特征矩阵：
：（5）
3系统测试及结论
在ACCESS数据库中存储2万个人脸图像，采用2DLDA算法对2000幅人脸识别，门禁识别正确率99.5%，
每幅图像识别时间0.001秒。使用的2DLDA算法不仅减
少了算法的计算量以及复杂度，
还有效提升了人脸识别门
禁系统的识别效率以及正确度，
进一步完善了人脸识别门
禁系统的功能，具有更好的商业价值。
参考文献院[1]虞闯，魏新华，
张明扬
.人脸识别技术在门禁系统中的应用
[J].电脑开发与应用，2010（8）：27-28.
[2]洪洋.基于人脸识别技术的门禁系统及其嵌入式实现[D].
大连：大连海事大学，2012.
机械制造自动化技术特点与发展趋势探讨
孙永忠
（甘肃机电职业技术学院，
天水
741001）
摘要院随着人们生活水平的不断提升，
对于各类产品的需要旺盛，
传统的机械手工制造速度慢，
效率低、
成本高，实现机械自动化
是机械制造业的必然发展趋势，且现阶段机械制造技术不断发展进步，
向着自动化、
现代化、数字化和智能化方向发展，
可以预见的
是，未来我国机械制作业的发展形势良好。本文首先介绍了机械制造自动化技术的特点，分析目前我国机械制造自动化发展现状，并
分析机械制造自动化技术的未来发展趋势和前景，为机械制造自动化技术的有效推广和应用提供一些参考。
关键词院机械制造；自动化技术；
特点；发展趋势
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