基于人脸识别的儿童行为管理智能终端设计与实现
发布时间：2023-06-19 19:16
随着计算机信息多媒体技术的发展,出现了大量对中小学儿童感兴趣的电视节目、电影、电子游戏,它们有很大的吸引力,孩子很容易沉溺其中。与此同时,教育视频大多数都比较乏味,孩子观看的兴趣比较低,无法充分利用网上的海量视频教育学习资源。为了管控孩子有节制地使用家庭电子娱乐设备,督促孩子观看有益的教育学习视频,本文提出并实现了一种智能监控终端,能管控孩子有节制地使用家庭娱乐设备(如电视机顶盒、wifi、电脑等);督促孩子观看有益教育学习视频,并对此奖励使用一定的电子娱乐设备时间。为了使孩子在家在校有良好的学习与生活表现,本智能监控终端根据孩子在家在校的表现,采取激励机制,增加孩子学习动力与养成良好生活习惯。本智能设备主要采用基于深度学习的开源人脸识别技术来实现关键功能,本文介绍了人脸检测、基于深度学习的人脸提特征、人脸匹配的原理与实现方法。针对人脸检测在嵌入式系统运行的比较慢的情况,通过基于传统方法与基于深度学习方法,用这两种方法联级检测,以加快检测图中人脸位置信息的速度。针对开源人脸识别库精度不足,无法满足商用要求,通过增加人脸底图及其特征向量均值处理,以提高人脸识别精度。针对孩子有可能出现的作...
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.1.1 背景概述
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 人脸识别的研究在国内外研究现状
1.2.2 嵌入式平台人脸识别实现的方式在国内外研究现状
1.2.3 国内外在人脸识别应用方面的现状
1.2.4 用于监控儿童电视使用情况的同类产品
1.3 研究目标和主要工作
1.4 论文的章节安排
第二章 儿童行为管理智能终端总体设计
2.1 智能终端的需求说明
2.1.1 智能终端的总体设计要求
2.1.2 智能终端的性能要求
2.2 智能终端的整体设计
2.2.1 硬件整体设计
2.2.2 软件整体设计
2.2.3 智能终端的主要功能模块
2.2.4 运行流程说明
2.3 本章小结
第三章 智能终端的硬件设计及实现
3.1 终端的硬件设计
3.2 娱乐设备控制模块
3.2.1 电视机置顶盒开关控制
3.2.2 wifi上网的控制
3.3 本章小结
第四章 人脸识别方法研究
4.1 人脸识别的相关技术
4.1.1 人脸识别的主要流程
4.1.2 人脸检测主要技术
4.1.3 提高人脸检测速度的方法
4.1.4 提取人脸的特征向量方法
4.2 人脸匹配方法设计与实现
4.2.1 本系统的人脸匹配方法
4.2.2 本文采用的人脸识别的改进方法
4.3 活体检测
4.3.1 活体检测方法
4.4 人脸识别的相关概念及评价指标
4.7 本章小结
第五章 儿童行为管理智能终端软件系统的实现
5.1 采用键值数据库及系统主要键值结构
5.1.1 用户信息键值结构
5.1.2 用户注册人脸底库键值结构
5.1.3 娱乐设备使用情况键值结构
5.1.4 在家在校情况键值结构
5.2 终端的软件系统实现
5.2.1 系统初始化
5.2.2 摄像头图像提取线程的实现
5.2.3 人脸识别线程的实现
5.2.4 人脸识别的功能实现
5.2.5 主控制线程的实现
5.2.6 电子娱乐设备的硬件控制模块实现
5.2.7 教育视频播放模块的实现
5.2.8 儿童观看教育视频效果监控模块的实现
5.2.9 系统设置模块的实现
5.3 云端管理系统实现
5.3.1 用户人脸录入模块的实现
5.3.2 使用电子娱乐设备时长统计模块实现
5.3.3 根据第三方APP打卡信息提供奖励的功能实现
5.3.4 学校大数据互联模块的实现
5.4 开发环境与数据库工具的介绍
5.5 本章小结
第六章 实验与测试分析
6.1 实验环境的搭建
6.1.1 硬件实验平台的搭建
6.1.2 软件实验平台的搭建
6.2 功能性测试
6.3 人脸识别性能测试
6.4 人脸识别测试
6.5 稳定性测试
6.6 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
7.2.1 观看教育视频的效果评价算法设想
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3834964
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.1.1 背景概述
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 人脸识别的研究在国内外研究现状
1.2.2 嵌入式平台人脸识别实现的方式在国内外研究现状
1.2.3 国内外在人脸识别应用方面的现状
1.2.4 用于监控儿童电视使用情况的同类产品
1.3 研究目标和主要工作
1.4 论文的章节安排
第二章 儿童行为管理智能终端总体设计
2.1 智能终端的需求说明
2.1.1 智能终端的总体设计要求
2.1.2 智能终端的性能要求
2.2 智能终端的整体设计
2.2.1 硬件整体设计
2.2.2 软件整体设计
2.2.3 智能终端的主要功能模块
2.2.4 运行流程说明
2.3 本章小结
第三章 智能终端的硬件设计及实现
3.1 终端的硬件设计
3.2 娱乐设备控制模块
3.2.1 电视机置顶盒开关控制
3.2.2 wifi上网的控制
3.3 本章小结
第四章 人脸识别方法研究
4.1 人脸识别的相关技术
4.1.1 人脸识别的主要流程
4.1.2 人脸检测主要技术
4.1.3 提高人脸检测速度的方法
4.1.4 提取人脸的特征向量方法
4.2 人脸匹配方法设计与实现
4.2.1 本系统的人脸匹配方法
4.2.2 本文采用的人脸识别的改进方法
4.3 活体检测
4.3.1 活体检测方法
4.4 人脸识别的相关概念及评价指标
4.7 本章小结
第五章 儿童行为管理智能终端软件系统的实现
5.1 采用键值数据库及系统主要键值结构
5.1.1 用户信息键值结构
5.1.2 用户注册人脸底库键值结构
5.1.3 娱乐设备使用情况键值结构
5.1.4 在家在校情况键值结构
5.2 终端的软件系统实现
5.2.1 系统初始化
5.2.2 摄像头图像提取线程的实现
5.2.3 人脸识别线程的实现
5.2.4 人脸识别的功能实现
5.2.5 主控制线程的实现
5.2.6 电子娱乐设备的硬件控制模块实现
5.2.7 教育视频播放模块的实现
5.2.8 儿童观看教育视频效果监控模块的实现
5.2.9 系统设置模块的实现
5.3 云端管理系统实现
5.3.1 用户人脸录入模块的实现
5.3.2 使用电子娱乐设备时长统计模块实现
5.3.3 根据第三方APP打卡信息提供奖励的功能实现
5.3.4 学校大数据互联模块的实现
5.4 开发环境与数据库工具的介绍
5.5 本章小结
第六章 实验与测试分析
6.1 实验环境的搭建
6.1.1 硬件实验平台的搭建
6.1.2 软件实验平台的搭建
6.2 功能性测试
6.3 人脸识别性能测试
6.4 人脸识别测试
6.5 稳定性测试
6.6 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
7.2.1 观看教育视频的效果评价算法设想
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3834964
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