一种基于动态图像识别的人工智能系统的制作方法

本实用新型涉及一种人工智能系统，具体是指一种基于动态图像识别的人工智能系统。

背景技术：

随着社会科技的不断发展，人工智能系统被广泛的运用于大楼、办公室、商场、住房等门禁控制中。人工智能系统是一种能模拟生物闹神经元在大脑中的真实链接，并对外来信号有自主分析能力的智能系统。然而，现有用于门禁的人工智能系统对采集器所采集的信号分析处理的效果较差，导致智能系统输出的控制信号出现偏差，致使智能系统输出的控制信号不准确，从而使门禁给人们带来一定的安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有的门禁用智能系统对采集器所采集的信号分析处理的效果较差的缺陷，提供一种基于动态图像识别的人工智能系统。

本实用新型的目的通过下述技术方案现实：一种基于动态图像识别的人工智能系统，主要由微处理器，均与微处理器相连接的储存模块、图像信号处理单元、蜂鸣器、显示屏、驱动器和电源，以及与图像信号处理单元相连接的图像采集器组成；所述图像采集器、显示屏、驱动器和蜂鸣器分别与电源相连接；所述图像信号处理单元由处理芯片U3，串接在图像采集器与处理芯片U3的TXD管脚之间的高频信号接收电路，串接在图像采集器与处理芯片U3的RXT管脚之间的低频信号接收放大电路，以及分别与处理芯片U3的CANH管脚和CANL管脚以及RS管脚和GND管脚相连接的信号调整电路组成；所述低频信号接收放大电路与处理芯片U3的GND管脚相连接。

所述高频信号接收电路由光耦器U1，一端与图像采集器相连接、另一端与光耦器U1的IN管脚相连接的电阻R1，N极经电阻R2后与光耦器U1的VCC管脚相连接、P极与电源相连接的稳压二极管D1，以及正极经电阻R3后与光耦器U1的OUT管脚相连接、负极经电感L后与处理芯片U3的TXD管脚相连接的极性电容C1组成；所述光耦器U1的VDD管脚与外部电源相连接、其GND管脚接地，该光耦器U1的EN管脚与VCC管脚相连接。

所述低频信号接收放大电路由光耦器U2，放大器P，一端与放大器P的正极相连接、另一端与光耦器U2的OUT管脚相连接的电阻R4，正极与放大器P的负极相连接、负极接地的极性电容C3，一端与放大器P的正极相连接、另一端与放大器P的输出端相连接的电阻R5，负极与放大器P的正极相连接、正极与放大器P的输出端相连接的极性电容C2，负极经电阻R6后与放大器P的输出端相连接、正极与处理芯片U3的RXD管脚相连接的极性电容C4，以及N极与光耦器U2的VCC管脚相连接、P极与电源相连接的稳压二极管D2组成；所述光耦器U2的IN管脚与图像采集器相连接、其VDD管脚与光耦器U1的管脚相连接后接地；所述光耦器U2的GND管脚接地、其EN管脚与VCC管脚相连接；所述稳压二极管D2的N极与处理芯片U3的VCC管脚相连接；所述极性电容C3的负极与处理芯片U3的GND管脚相连接。

所述信号调整电路由三极管VT，一端与三极管VT的基极相连接、另一端与处理芯片U3的RS管脚相连接的电阻R8，正极与三极管VT的集电极相连接、负极经电阻R9后与处理芯片U3的GND管脚相连接的极性电容C6，P极经电阻R11后与处理芯片U3的GND管脚相连接、N极与三极管VT的发射极共同形成信号调整电路输出端的二极管D3，正极与处理芯片U3的CANL管脚相连接、负极经电阻R10后与二极管D3的N极相连接的极性电容C5，以及一端与三极管VT的发射极相连接、另一端与处理芯片U3的CANH管脚相连接的电阻R7组成。

为了本实用新型的实际使用效果，所述处理芯片U3为PCA82C250集成芯片；所述光耦器U1和光耦器U2均为6N137高速光耦器。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型的图像信号处理单元能对图像采集器所采集的图像信号进行快速、准确的处理，使信号更稳定、更准确；本实用新型的微处理器能根据图像信号处理单元所传输的信号进行分析和比对，该微处理器并能通过分析和比对结果输出准确的控制信号，从而确保本实用新型输出的控制信号的准确性，有效的消除了门禁给人们带来的安全隐患。

(2)本实用新型的图像信号处理单元中设置了高频信号接收电路和低频信号接收放大电路以及信号调整电路，该高频信号接收电路能对图像采集器所传输的高频信号中的干扰信号进行抑制或消除；低频信号接收放大电路能对图像采集器所传输的低频信号中的干扰信号进行抑制或消除，并对低频信号的频率进行放大；信号调整电路能对输出信号带宽、频率进行调整，使输出的信号更平稳、更准确。

(3)本实用新型的微处理器所得到的信息与储存模块中的信息不符时，蜂鸣器能发出提示音，使人们能及时的得知有人到访，从而使智能系统很好的实现了门禁所存在的安全隐患的问题。

(4)本实用新型的处理芯片U3优先采用了PCA82C250集成芯片来实现，该PCA82C250集成芯片具有低噪声、电流放大等特点，该处理芯片U与外围电路相结合，能有效的提高图像信号处理单元对信号处理的准确性，从而确保本实用新型输出的控制信号的准确性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构框图。

图2为本实用新型的高图像信号处理单元的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示，本实用新型主要由微处理器，均与微处理器相连接的储存模块、图像信号处理单元、蜂鸣器、显示屏、驱动器和电源，以及与图像信号处理单元相连接的图像采集器组成。

其中，所述的信号检测单元如图2所示，其由处理芯片U3，高频信号接收电路，低频信号接收放大电路以及信号调整电路组成。所述图像采集器、显示屏、驱动器和蜂鸣器分别与电源相连接；本实用新型中所述的电源为12V直流电源，该电源为整个控制系统供电。所述图像信号处理单元由处理芯片U3，串接在图像采集器与处理芯片U3的TXD管脚之间的高频信号接收电路，串接在图像采集器与处理芯片U3的RXT管脚之间的低频信号接收放大电路，以及分别与处理芯片U3的CANH管脚和CANL管脚以及RS管脚和GND管脚相连接的信号调整电路组成；所述低频信号接收放大电路与处理芯片U3的GND管脚相连接。

同时，本实用新型中的微处理器采用了386EX嵌入式处理器，该386EX嵌入式处理器为80C51型单片机，该80C51型单片机的电源输入接口与电源相连接，可编程蜂鸣驱动接口与蜂鸣器相连接，信息反馈接口与储存模块相连接，显示驱动接口与显示屏相连接，驱动输出接口与驱动器相连接，AD转换运算接口与图像信号处理单元相连接。

本实用新型的微处理器用于对图像采集器所采集的信息进行分析处理。图像采集器采用了具有集图像传感技术的WINCOM501图像采集器，该图像采集器用于对其采集范围内的图像信息进行采集，图像采集器所传输的图像信号是通过图像信号处理单元进行处理后进行传输的，该图像信号处理单元对图像采集器所传输的高低频电信号中的干扰信号进行抑制或消除，并对低频信号的频率进行放大，同时对处理后的信号的带宽进行调整，使微处理器所接收的电信号更稳定、更准确。图像采集器将处理后的电信号传输给微处理器，微处理器对接收的电信号进行分析处理后得到一个图像识别代码。所述的储存模块采用了SMB-KJ-C6-020储存模块，该储存模块用于储存图像识别代码，该图像识别代码为预存的人脸图像代码。

本实用新型在运行时，首先，将人脸图像代码通过微处理器储存到储存模块中。当有人进入到智能系统的图像采集器的采集范围内时，图像采集器对人体的脸部图像信息进行采集，该图像采集器将采集的图像信息转换为电信号传输给图像信号处理单元。该图像信号处理单元对图像采集器所传输的高低频电信号中的干扰信号进行抑制或消除，并对低频信号的频率进行放大，同时对处理后的信号的带宽进行调整，使微处理器所接收的电信号更稳定、更准确，该图像信号处理单元将处理后的电信号传输微处理器。该微处理器对接收的电信号进行分析处理后得到一个图像识别代码，微处理器将该图像识别代码与储存模块中预存的图像识别代码进行比对，如果微处理器所得到的图像识别代码与储存模块中的图像识别代码一致，微处理器输出控制信号给驱动器。该驱动器输出驱动电流给门禁中的电机，电机得电转动，电机带动门板开启，被识别的人便可进入室内。

当微处理器所得到的图像识别代码与储存模块中的图像识别代码不一致，说明该被识别人不属于进入该门禁的人员，微处理器不输出控制信号，即该智能系统控制的门禁不会被开启，被识别的人员不能进入屋内。同时，微处理器输出控制电流给蜂鸣器，该蜂鸣器发出提示音，以便于室内的人员能及时得知有人来访，来访人员的脸部图像会被显示在显示屏上，便于室内的人员对来访人员进行确认，从而使智能系统很好的实现了门禁所存在的安全隐患的问题。本实用新型所述的驱动器为现有的F3922型电机驱动器，该驱动器能通过接收外部信号来对驱动电流的通断进行控制。

本实用新型的图像采集器的采集距离设置为1m，以防止通过该智能系统附近的人员被误采集，该识别距离可根据使用时的具体情况进行调节。被识别人员超出该图像采集器的采集范围时，智能系统会控制门禁关闭。本实用新型中所述的门禁的结构为常用的门禁结构，其包括门禁控制器、电动卷帘筒、滑轨、门板等，其组成的连接关系也是现有的，因此，本实用新型未对门禁的结构进行详细说明。

为了确保本实用新型输出的控制信号的准确性，本实用新型采用了图像信号处理单元来对信号进行处理，该图像信号处理单元如图2所示，其由处理芯片U3，高频信号接收电路，低频信号接收放大电路，以及信号调整电路组成；高频信号接收电路对图像采集器输出的高频电信号中的干扰信号进行消除，低频信号接收放大电路对图像采集器输出的高频电信号中的干扰信号进行消除，并对信号的频率进行调整，高频信号接收电路和低频信号接收放大电路处理后的电信号分别传输给处理芯片U3，该处理芯片U3则对输入的电信号进行自增益调节，处理芯片U3则将自增益调节后的电信号传输给信号调整电路，该信号调整电路对电信号的带宽进行调整后传输给微处理器。

所述高频信号接收电路由光耦器U1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，极性电容C1，电感L，以及稳压二极管D1组成。

连接时，电阻R1的一端与图像采集器相连接，另一端与光耦器U1的IN管脚相连接。稳压二极管D1的N极经电阻R2后与光耦器U1的VCC管脚相连接，P极与电源相连接。极性电容C1的正极经电阻R3后与光耦器U1的OUT管脚相连接，负极经电感L后与处理芯片U3的TXD管脚相连接。所述光耦器U1的VDD管脚与外部电源相连接，其GND管脚接地，该光耦器U1的EN管脚与VCC管脚相连接。

运行时，电源通过光耦器U1的VDD管脚提供一个3.5V的工作电压，电源同时通过1N4001型稳压二极管D1进行稳压，电源经稳压二极管D1稳压后通过阻值为10KΩ的电阻R2限流，限流后的电源经光耦器U1的VCC管脚为光耦器U1提供另一个5V的工作电压；图像采集器输出的高频电信号经阻值为22Ω且作为采样电阻的电阻R1进行限流，电阻R1将限流后的高频电信号传输给光耦器U1，该光耦器U1对输入的信号的频率进行处理，光耦器U1通过OUT管脚将处理后的电信号经20KΩ的电阻R3进行限流，限流后的电信号经容值为2.2μF的极性电容C1进行滤波，有效的对电信号中的干扰信号进行消除或抑制，经极性电容C1滤波后的电信号经220μH的电感L后传输给处理芯片U3，从而使高频信号接收电路实现了对输入的高频电信号中的干扰信号进行消除或抑制的效果。

进一步地，所述低频信号接收放大电路由光耦器U2，放大器P，电阻R4，电阻R5，电阻R6，极性电容C2，极性电容C3，极性电容C4，以及我扔2组成。

连接时，电阻R4的一端与放大器P的正极相连接，另一端与光耦器U2的OUT管脚相连接。极性电容C3的正极与放大器P的负极相连接，负极接地。电阻R5的一端与放大器P的正极相连接，另一端与放大器P的输出端相连接。极性电容C2的负极与放大器P的正极相连接，正极与放大器P的输出端相连接。极性电容C4的负极经电阻R6后与放大器P的输出端相连接，正极与处理芯片U3的RXD管脚相连接。稳压二极管D2的N极与光耦器U2的VCC管脚相连接，P极与电源相连接。

所述光耦器U2的IN管脚与图像采集器相连接，其VDD管脚与光耦器U1的管脚相连接后接地；所述光耦器U2的GND管脚接地，其EN管脚与VCC管脚相连接；所述稳压二极管D2的N极与处理芯片U3的VCC管脚相连接；所述极性电容C3的负极与处理芯片U3的GND管脚相连接。

运行时，光耦器U2的VDD管脚与光耦器U1的VDD管脚相连接后得到一个3.5V的工作电压，电源同时通过1N4001型稳压二极管D2进行稳压，电源经稳压二极管D2稳压后通过光耦器U2的VCC管脚为光耦器U2提供另一个5V的工作电压；图像采集器输出的低频电信号传输给光耦器U2进行频率调整后经阻值为10KΩ的电阻R4进行限流，限流后的低频电信号经型号为OP364的放大器P，阻值为10KΩ的电阻R5，容值为47μF的极性电容C3，容值为0.2μF的极性电容C2形成的放大电路进行频率放大，频率放大后的电信号经阻值为390Ω的电阻R6传输给容值为0.2μF的极性电容C4，该极性电容C4对接收的电信号进行滤波，有效的消除电信号的干扰信号，最后极性电容C4将滤波后的电信号传输给处理芯片U3，从而使低频信号接收放大电路实现了对电信号中的干扰信号进行消除或抑制，并对电信号进行频率调整的效果。

再进一步地，所述信号调整电路由三极管VT，电阻R7，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电阻R11，极性电容C5，极性电容C6，以及二极管D3组成。

连接时，电阻R8一端与三极管VT的基极相连接，另一端与处理芯片U3的RS管脚相连接。极性电容C6的正极与三极管VT的集电极相连接，负极经电阻R9后与处理芯片U3的GND管脚相连接。二极管D3的P极经电阻R11后与处理芯片U3的GND管脚相连接，N极与三极管VT的发射极共同形成信号调整电路输出端。极性电容C5的正极与处理芯片U3的CANL管脚相连接，负极经电阻R10后与二极管D3的N极相连接。电阻R7的一端与三极管VT的发射极相连接，另一端与处理芯片U3的CANH管脚相连接。

运行时，处理芯片U3对输入的电信号进行频率增益处理，处理芯片U3处理后的电信号则分别经CANH管脚和CANL管脚以及RS管脚输出，RS管脚输出的电信号经阻值为4.4KΩ的电阻R8后传输给型号为3DG12的三极管VT，三极管VT对电信号的带宽进行调节，带宽调节后的电信号经容值为22μF的极性电容C6进行滤波，滤波后的电信号经阻值为10KΩ的电阻R9和电阻R11进行截流，截流后的电信号的电流使型号为1N4011的二极管D3导通，二极管D3输出电信号；同时，处理芯片U3的CANL管脚输出的电信号经容值为200μF的极性电容C5进行滤波，滤波后的电信号经阻值为5Ω的电阻R10后与二极管D3输出的电信号结合后传输给微处理器；处理芯片U3输出的电信号经阻值为10Ω的电阻R10后传输给微处理器，从而使信号调整电路实现了对输出信号带宽、频率进行调整，使输出的信号更平稳、更准确的效果。

为了本实用新型的实际使用效果，本实用新型的处理芯片U3优先采用了PCA82C250集成芯片来实现，该PCA82C250集成芯片具有低噪声、电压放大等特点，该处理芯片U3能信号进行自动增益控制；该处理芯片U3与外围电路相结合，能有效的提高图像信号处理单元对信号处理的准确性，从而确保本实用新型输出的控制信号的准确性。

如上所述，便可很好的实现本实用新型。