树莓派人脸识别体温打卡系统设计与实现

1. 树莓派基础 树莓派（Raspberry Pi）是一种基于ARM架构的低成本计算机，适用于各种DIY项目和教育用途。本项目选择的是树莓派4，作为非接触式打卡系统的核心计算平台。树莓派4不仅提供了更强的处理能力，还支持多样的接口，使得连接外设如摄像头和温度传感器成为可能。 2. 硬件组成 本项目硬件主要包括树莓派4、摄像头模块以及GY-906（MLX90614）温度传感器模块。摄像头模块负责捕捉人脸图像，而GY-906模块则用于测量人体表面温度。这两部分硬件协同工作，实现体温和人脸识别的同步采集。 3. 软件架构 该项目的软件架构分为客户端和服务端两部分。客户端运行在树莓派上，主要负责人脸图像的捕捉、处理以及与服务端的数据交互；服务端运行在服务器上，负责接收客户端发送的数据，并进行存储与管理。 4. 客户端软件 客户端软件包括以下几个关键Python脚本： - main.py：是主程序，负责管理整个系统的运行流程。 - libFace.py：封装了人脸处理相关的函数，如人脸检测、比对等。 - libSQL.py：提供了与数据库交互的相关函数，用于数据的增删改查。 - MLX90614.py：提供了对MLX906温度传感器模块的操作函数。 5. 服务端软件 服务端使用PHP语言编写，并结合MySQL数据库进行数据存储。服务端的主要文件包括： - api.php：提供了客户端接口API，用于处理来自客户端的数据请求。 - daka.sql：定义了数据库的结构，存储体温数据和人脸识别数据。 - index.html：是用户管理后台的入口，提供了界面供管理员进行数据管理和系统维护。 - log.html：用于日志查看面板，便于查看系统日志以及打卡记录。 6. 人脸识别技术 人脸识别技术在本项目中用于识别和验证用户的身份。libFace.py文件中的人脸处理函数基于算法进行人脸检测，然后通过特征比对来确认用户身份。这通常涉及到图像处理和模式识别的知识。 7. 体温检测原理 体温检测模块采用GY-906（MLX90614）模块，该模块是一个非接触式的红外温度传感器，能够准确测量物体表面的温度，尤其适用于人体表面温度的测量。该模块利用红外测温原理，通过检测人体发出的红外辐射能量，来计算并输出温度值。 8. 打卡系统实现 打卡系统的核心在于非接触式采集用户体温和人脸信息，并且将这些信息用于身份验证和健康监控。系统通过摄像头和温度传感器进行信息收集，然后通过客户端软件进行初步处理，再将数据传输至服务端进行记录和管理。 9. 技术适用性 该系统适合那些希望学习树莓派编程、图像处理、网络通信、数据库管理等多个技术领域的学习者。既可以作为学习实践项目，也可以作为毕设项目、课程设计、大作业或工程实训，适合初学者和进阶学习者。 10. 实际应用 基于树莓派实现的人脸识别体温打卡系统可以应用于学校、企业、工厂等需要进行人员健康监测和出入管理的场景。通过自动化的方式，简化了打卡和体温检测流程，提高了效率和准确性。 总体而言，该项目结合了多种技术，不仅是对树莓派、人脸识别、温度检测技术的应用实践，也为学习者提供了深入学习和实践的机会，同时也为相关行业的智能化管理提供了技术支持。