基于STM32的智能身份识别与防疫测温系统

基于STM32的智能身份识别与防疫测温系统设计摘要随着新冠肺炎疫情的发展，传统的智能身份识别与防疫测温费时费力，而且感染风险很高，不能实现无接触式检查，对于一些人流量大的车站很难应对，因此本文研究了采用软件和硬件结合的思路构建全体的智能身份识别与防疫测温系统。该系统采用STM32单片机技术处理和AI技术对红外测温模块和摄像头采集到的参数并通过蓝牙模块发送到上位机，摄像头和AI技术可学习人脸信息并建立数据库，采用手机端作为上位机接受下位机显示并设定温度阈值，手机端接收到下位机发来的人脸信息并查找数据库，识别到记录过的人脸后，进行红外无接触测温，如果超过温度阈值蜂鸣器开始示警，系统中的AI技术、单片机技术，传感器集成技术，软件开发技术和温度传感器的使用让工作人员可以实现非接触式工作，大大提高医护人员的安全性。关键词：AI人脸识别；STM32单片机；防疫测温；红外测温目录TOC\o"1-3"\h\u第1章前言 第1章前言1.1研究背景及意义随着新冠肺炎疫情的突然爆发，现在已经蔓延至全球，给中国乃至世界经济社会发展都造成很严重的影响和挑战。大学生也深受疫情的影响，例如对即将毕业高年级学生找工作进行、研究生入学考试和复试、大三同学准备考研等情况产生不同程度的影响。根据数据研究统计：只有十分之二的学生相对较好的掌握了疫情防控的相关知识和技能，大多数的学生只对防疫知识和技能有初步的认识，还有少部分学生对防疫知识的掌握微乎其微[1]。即便各种媒体、资讯平台广泛的宣传关于疫情防控的知识，虽然学校已经尽快的通过多种途径将防疫的知识推送给学生，但仍有很大一部分学生对新冠疫情认识不够，重视不够，没有主动学习和掌握，缺乏系统指导和实操培训[2]。我们需要尽快的提高师生们的自我保护意识，科普新冠状病毒的肺炎防治知识，不断的完善新冠肺炎检测报告网络，采取有效的预防和管理措施，严格控制新型冠状病毒的发生和蔓延[3]。随着当今世界信息化技术的不断发展和进步，人工智能也在不断地飞速发展同时我们对医疗设备也要进行一系列的升级。当新型冠状病毒肺炎的全球爆发让人们意识到，对重大传染病的发现、治疗手段的开发已经刻不容缓，尤其是对无接触式体温测量以及对人员身体健康信息管理的加强[4]。目前处于疫情阶段常常会有人核酸检测异常而我们找不到人在哪的状况。本文研发的智能身份识别与防疫测温系统可以实现温度测量和人脸识别以及安全检查三个环节同时进行，不仅方便游客快速进入还可以提高工作人员的安全性以及景区的工作效率。国内的景区可以通过健康码，场所码以及通行证等多种方式进入或者预约参观，一些老年人可以通过身份证绑定核酸检测信息也可以及时进入。但是对于一些想出国旅游的游客这些方式根本派不上用场，一些海关和海外景区通过人工安检，机器安检和体温测量，和核酸信息检查等方式对游客进行身份识别，不仅工序繁琐，需要的工作人员多，效率低下并且工作人员处于暴露环境下，人身安全性不高，因此如果将本文研发的智能身份识别与防疫测温系统应用于安检设备帮助缓解工作人员压力。1.2国内外研究现状对于医疗方面国际上的研究人员在这领域对技术不断去探索创新。在2022年，国内的研究人员丁一峰等人在《基于STM32的智能身份识别与红外防疫测温系统》中设计一款基于STM32的智能身份识别与红外防疫测温系统[5]。该系统以STM32单片机为主控芯片，采用K210智能AI模块训练模型结合YOLOv5算法进行人脸口罩的识别，并将监测到的画面实时传输到显示屏上，通过红外测温达到零接触测温的目的[6]。进入拥挤的地方，有识别戴口罩的人，检查进来的人体温的系统。如果发现有任何异常，可以通过语音广播系统发送警报，该系统在防止新冠肺炎传播方面起到很好的作用。该系统适用于许多公共场所，包括医院、社区、火车站和购物中心。在2020年，王兴等人的团队在《疫情下的智能身份识别及消毒预警门禁系统研究》中针对疫情下企事业单位复工,学校开学返校和公共场所人员流动等情况,以及人员进出门禁时所需进行的身份信息登记,测温消毒等繁琐的防疫检测问题,研究了一种智能消毒及预警门禁系统[7]。研究包括:智能消毒及预警门禁系统模型的构建;人脸及身份证信息的采集和智能识别;消毒杀菌的协同处理策略;人员身份数据的网络通信和云端存储.采用非接触式热成像摄像机采集人体体温信息;构建基于卷积神经网络的宽度学习系统模型对人脸特征进行识别;通过专家控制方式完成对人员状态的智能检测.提出了一种疫情下消毒预警门禁系统的设计方法.实验结果表明,该智能消毒及预警门禁系统可自动完成对出入人员的快速身份识别及检测消毒过程。在2022年，张宏伟等人在《基于人脸识别和红外测温技术的智能门禁系统》中设计了一套基于红外测温技术和人脸识别技术的门禁系统，系统硬件主要由ARM处理器、GY-MCU90614型红外温度传感器、OpenMV模块、TFT液晶组成，该系统能够准确测得人员的额头温度，并识别出是否为具有进入权限人员[8]。门禁系统的控制全程无人工干预，可全自动化完成门禁管理任务。在2018年YamadaYukio的团队在《Near-InfraredTemperatureMeasurementTechniqueforWaterSurroundinganInduction-heatedSmallMagneticSphere.》提出了一种测量感应加热小磁球周围水和非浑浊水介质温度的技术[9]。这种技术利用波长为1150和1412纳米，在此波长下水的吸收系数取决于温度。水或含有2.0mm或0.5mm直径磁球的非浑浊水凝胶用1150nm或1412nm的入射光照射，使用窄带通滤光片进行选择；此外，二维吸光度图像，即吸收系数的横向投影，通过近红外相机获得。当温度的三维分布可以假设为球对称时，它们通过对吸光度曲线应用逆阿贝尔变换来估计，观察到温度随时间和感应加热功率不断变化[10]。1.3本文研究内容及论文结构安排本文研究的是利用传感器与AI技术、单片机等技术研究的智能身份识别与防疫测温系统，依靠软件和硬件部分来开发和升级相关电子技术。因为随着新冠肺炎病毒出现以来，安检工作越来越繁琐，甚至有些工作人员还被感染，威胁生命健康，因此再安检过程中使用AI人脸识别技术是大突破，它的设计与实现与否也小的尤为重要，该系统将单片机技术和传感器技术相结合，既高端又可以提升档次[11]。智能身份识别与防疫测温系统论文结构安排如下：第一章:阅读大量相关文献和数据，总结部分研究者的经验教训，根据需要确定研究方向和意义后，开始研究相关方案。第二章:编写绪论方面，在详细的寻找方案的方面的资料后，合理的设计新型系统的设计方案。第三章:详细计算后，编制可行电路图，完成物理电路图的专业检查和处理。最后，根据完整的设计方案，选择合适的软件和电器，根据方案将各电器逐个连接起来。第四章:研究内部结构细节，逐一调整硬件和软件性能，说明流程图和工作原理，并说明特殊的软件工作机制。第五章:进行最后的调试，保证系统以及各个软件的正常运转和运行第六章:最后对整个过程进行总结与纠正，对整个系统做出客观的评价和改正方案。

第2章系统方案设计本章节通过对设计方案进行全面剖析，根据系统预期功能来提供准确和贴合实际的设计方案，在前半部分进行系统的概述，后半部分对系统方案的可行性做探讨，确定可行性后完成系统方案，然后让所有的研究人员对系统方案有初步了解。2.1技术需求分析（1）AI人脸识别技术AI人脸识别技术是系统方案中最核心也最重要的技术，系统使用该技术时的思路是软件和硬件相配合，如果把系统比做人体，软件部分就相当于人体的肌肉和韧带，硬件部分就相当于人体的骨骼和关节，二者紧密联系而又各有所长[12]。软件系统需要对图像进行采集，收纳和整合工作，采集图像需要用到摄像机。（2）单片机控制技术单片机是单片型的微型计算机，它的主要功能是集成各种芯片和模块，相对于大型计算机，单片机的优点是空间小，容易运输和挪用，在极小的空间内实现对整个系统的控制，不仅节省了安装空间还便于携带[13]。单片机在所有芯片安装完成并集合后就可以进入工作状态，耗电量小却可以完成很大的工作量。（3）红外测温技术红外测温技术是通过使用红外线来实现远程非接触式的体温测量，红外线的可以发出一定的波长，打在人体上会发生不同程度的变化，人体的温度不同变化也就不同，利用这个变化原理来实现温度测量[14]。2.2系统方案设计传统的技术检测和程序运行的检查通过人工操作，不仅费时费力还容易受到个体影响从而影响最后的辨别，造成工作失误的同时还浪费了宝贵的时间。为了解决此类问题，AI人脸识别技术推陈出新通过传感器和物联网技术地结合，在输入端就可以查看人体体温及人脸识别的信息，在输出端显示系统运行的参数，对通行开关的控制以及数据的传输过程的把控。使用红外测温模块和摄像头采集到的参数并通过蓝牙模块发送到上位机，摄像头和AI技术可学习人脸信息并建立数据库，采用手机端作为上位机接受下位机显示并设定温度阈值，手机端接收到下位机发来的人脸信息并查找数据库，识别到记录过的人脸后，进行红外无接触测温，如果超过温度阈值蜂鸣器开始示警。智能身份识别与防疫测温系统方案设计如图2.1所示。图2.1智能身份识别与防疫测温系统方案框图2.3主要器件的选型2.3.1单片机的选型解决方案1：选取STM32系列单片机作为系统的主控制器STM32F103C8T6集成了电源和最小系统设计，主频最大可以跑72兆赫兹，并且不用时可以进行低功耗休眠状态，该款单片机的内核型号为Cortex-M3，这款内核是ARM系列单片机特有的，要比大部分单片机速度快，但是价格却与普通单片机价格差不多[15]。单片机直接就带有SPI接口、AD采集接口，在电路的接口上更加简单，3.3V的电源使单片机更加省电，适用于高端产品中使用。解决方案2：选取用51系列单片机作为主控制器STC89C51单片机有32个普通I/O口并且价格便宜，可以说是单片机中价格最便宜的芯片，但AD、EEPROM等功能需要靠扩展，增加了硬件和软件负担。虽然I/O脚使用简单，但高电平时无输出能力，这也是51系列单片机的最大软肋,运行速度过慢，51保护能力很差，很容易烧坏芯片对满足低端产品可以选择该单片机，不适合高速运转的产品。结论：STM32系列单片机引脚多，操作简单，成本低，因此首选解决方案一。2.3.2显示器件的选型解决方案1：选择LCD1602液晶屏显示LCD1602的显示屏采用高科技水凝液晶显示屏，据连接和传输的速度可以控制在0.1s，几乎人体一接触到探头，红外线传感器就可以将数据传送给显示屏，显示屏就可以清晰的展示出来。解决方案2：选择OLED液晶屏进行显示OLED12864画面显示上更加占有优势，显示的画面更加清楚，OLED的尺寸较小，几乎没有可视角度的问题，即便我们在很大的视角下观看，画面仍然不失真，OLED自发光在阳光下也能看的见。响应时间是LCD的千分之一，发光效率更高。所以OLED显示屏总体的能耗会更低。结论：综合上述，发现OLED显示屏对比其他显示屏来说像素更高，清晰度也更高，寿命也更长，更符合智能身份识别与防疫测温系统的工作特点和难度，因此首选OLED显示屏。2.3.3体温检测模块的选型解决方案1：选择DS18B20传感器检测体温DS18B02温度传感器分为两种类型的电阻传感器，分别是数字式和非数字式，数字式就是传感器可以直接显示出所测量人体的温度数值，而非数字式的电阻传感器需要将热敏电阻的阻值经过处理后转换为温度数值供工作人员查验。这种测量方法无疑增加了感染病毒的风险。解决方案2：选择MLX90614以非接触方式测量体温MLX90614红外测温模块能实现非接触测量，由于出厂已经做出线性化处理，测量体温的精度更高，可通过单通道快速直接输出测量结果，体积小巧，在一些测温枪中都可以使用，也更适用于安装到闸机上[16]。结论：明显MLX90614红外测温模块以非接触的方式获取人体体温测量的数据更加安全和准确，安检效率更高。因此选择方案2。2.4本章小结本章主要对智能人脸识别的单片机，显示模块，红外线测温模块和无线传输通信模块进行了元件方案设计，然后根据两种方案的成本，安装难度，人力物力情况进行了对比，最终选择了物美价廉，安装简易的方案，最后将所选择的元件型号和类型记录在手册中，为软件和硬件系统的构建打下良好的基础。第3章系统硬件电路设计3.1主控芯片电路设计智能身份识别与防疫测温系统主控芯片采用的是STM32系列的单片机，STM32系列的单片机可以进行乘法和除法计算，甚至在极端情况下可以进行加减乘除混合运算，但是只能维持一个程序，因为混合运算很耗费时间，系统的能耗太大容易关机短路。单片机内部包括了晶振电路，复位电路，振荡器和寄存器等细小的组件，协助单片机完成统筹工作。3.1.1晶振电路晶振电路对于单片机的作用可以与心脏对于人类的作用相类比，晶振电路的作用是单片机系统的微型计数器和显示震荡的总次数，解决方案一中的STM系列的单片机体积微小，内部集成组件众多，运行稳定并且运行速率很高。STM系列的单片机内部还装有限行计数器，在电路图的电压表位置进行连接，帮助振荡器计算震荡次数更好帮助晶振电路为单片机提供充足的动力。图3.1晶振电路3.1.2复位电路复位电路的存在是为了保证单片机在情况异常或者极端条件下及时终止程序，让程序恢复到初始位置来保护电路和程序代码。复位电路虽然功能复杂，接口很多但是安装简单很容易上手，另外需要注意的是复位电路需要在高电平状态下工作，电路中必须要存在电平转换器来保证正常工作。复位电路中有一个弹性开关，一个电压，一个定值电阻和一个电容。弹性开关的作用是当电路发生跳转或者程序运行异常时可以及时弹下来启动复位电路，当系统运行正常，代码正确时弹性开关就会弹出终止复位电路。电路中的电容是为了充放电，当电路接通后电容就会开始充电来达到额定电压，电容的充电是为了达到一个较高的电平来维持复位电路的工作，复位电路停止后电容就会及时放电恢复低电平状态。图3.2复位电路3.2电源电路设计电源模块归根结底是为了给系统提供充足的电能，电源模块不能太大防止电路被烧坏但是也不能太小因为达不到额定电压，因此在电源的选择上要谨慎。耕耘人员为了防止电路故障时无法关闭因此为电源模块设置了自动开关，故障时只需要远程操控开关就可以及时停止电路运行，图3.3是电源电路。图3.3电源电路3.3显示电路设计显示电路的设计离不开人体红外测温器，测温器地工作是测量和采集人体的温度，而显示电路是为了通过红外测温器测量的温度来显示到屏幕上。显示屏幕的原理是由一个个的点阵构成的，该OLED显示屏引脚有2个接口分别是SDA和SCL，分别负责数据输入与负责数据输出，接口是国际通用的型号方便后期的安装。读写引脚是负责数据的读取，当数据引脚完成数据传输后，读写引脚会对数据进行归类整理和存档记录，PB7和PB6两个引脚负责控制这两个引脚。如下图所示是液晶显示屏电路的示意图。图3.4液晶显示屏电路3.4人体红外检测电路设计不管是哪一类关卡和安检环节，体温测量和信息检查无疑是当前疫情防控背景下最重要的环节，因此测量体温时如果采用直接测量法无疑增加了工作人员感染的风险，因此在这个智能系统中采用红外检测，不仅实现无接触式测体温还可以提高工作效率，实现一人一测快速通过，这个是防止病毒传播的关键举措。红外测温电路由许多引脚构成，分别是SDA，SCV.GND,VCC和PB系列的特殊引脚，前几个引脚在电路中负责控制电流的大小来保护电路，而特殊引脚是为了与测温模块对接，帮助热敏电阻测量阻值和转换为具体的温度数值，需要注意的是MLX906红外测温电路的额定电压是5伏特，使用过程中最好一直保持额定电压来完善系统功能。红外测温电路如图3-5。图3.5MLX906红外测温电路3.5视频图像采集电路设计在智能身份识别与防疫测温系统中，由ESP32-CAN摄像头和AI模块可学习人脸信息并建立数据库。ESP32-CAN摄像头内部含有图像处理及传感器，主要实现的功能是将摄像头也就是镜头采集到的图像信息进行感应，并将采集到的图像信息可以发送至转换端进行转换。在此过程中，传感器不仅需要进行大量的数据信息计算，还需要保证数据采集的准确性。ESP32-CAN摄像头与单片机通过RXD和TXD这两个串行接口与STM32的PA2、AP3的串行接口分别完成数据的输入和输出通信。智能身份识别与防疫测温系统中的视频图像采集电路设计如图3.6所示。图3.6视频图像采集电路3.6蓝牙无线通信电路设计智能智能身份识别与防疫测温系统的运行过程是摄像头采集人脸数据并记录，利用AI技术将人脸信息进行处理并与官方的资料库进行比对，采用手机端作为上位机接受下位机显示并设定温度阈值，手机端接收到下位机发来的人脸信息并查找数据。此时用到的技术就是蓝牙无线通信电路设计，连接速度快且方便，非常符合当前疫情防控的大背景。利用JDY-31蓝牙模块与上位机紧密联系可以保证数据传输的速度和安全性，防止用户信息的流失和丢失。JDY-31蓝牙无线通信模块与单片机通过RXD和TXD这两个串行接口与STM32的PA9、AP10的串行接口分别完成数据的通信。智能身份识别与防疫测温系统中的蓝牙无线通信电路设计如图3.7所示。图3.7蓝牙无线通信电路3.7本章小结本章节介绍的是智能身份识别与防疫测温系统的内核和各个电路的设计，硬件部分的设计离不开元器件的选型方案设计和综合因素的考量，设计人员需要对内核模块的元件都了如指掌，了解他们的角色和发挥的运用才能更好的完成电路设计和后期的电路图。单片机和电路的连接过程也在本章有所体现。

第4章系统软件设计4.1系统主程序设计主程序就是主要控制ID协调智能身份识别与防疫测温系统的控制器，主要分为检测端程序，查询端程序和数据发送程序。检测程序是通过红外线测量器测量游客体温，查询端程序是查阅游客地核酸检测数据，数据发送端就是将游客信息传输给上位机进行核对。具体的流程设计图如下图所示。图4.1智能身份识别与防疫测温系统主程序流程图4.2体温检测程序设计MLX90614红外测温器可以检测外来人员的体温，不仅实现无接触式监测还可以实现与单片机的高速通信，在编写体温检测程序时是按照标准的实务图和对照代码符号进行编写的，不仅经受住了高温的考验，还可以实现快速不间断的测温，极大提高了游客的过安检效率。第二步是对程序进行相关检查，检查在数据传输过程中是否存在数据转换错误的情况并及时改进。图4.2IIC数据传输时序MLX90614红外测温传感器在实现非接触式传播的同时，通过采集人体然后发出的特有红外波长力量，再进行光的分析和处理就可以确认人体现在的温度，它的软件部分的运行步骤如下所示:（1）初始化显示屏幕和国内外测温传感器所用的Jkb接口；（2）向MLX90614红外测温传感器的内核发出识别温度的命令；（3）读取人体特有的红外线波长范围，确认人体温度数值；（3）如果数据出错，就会立马进行重新测量然后删除错误数据，上传正确的数据。智能身份识别与防疫测温系统中的MLX90614检测程序流程图如图4.3所示。图4.3MLX90614测温流程4.3OLED显示程序设计OLED12864的显示设计程序可以实现对多种信息文字种类的显示，这种显示屏采用通体的液晶屏幕设计，在使用过程中，该模块会对液晶屏幕进行初始化，然后进行定位行列坐标，将预期的显示字符排列好，然后系统会显示第一个字符，然后按照顺序一个一个显示，数据显示完成后会自动结束程序。OLED12864的显示设计程序如图4.4。图4.4液晶显示流程图4.4AI人脸识别信息处理详细设计智能身份识别与防疫测温系统是可以与PC端进行数据传输的，二者连接的桥梁是蓝牙无线传输模块，将数据传输到PC端需要用到专门的传输路径，这个传输路径的安全性，私密性和传输速度都更加优秀，但是在开启时要注意网速，网速达到5G时才可以使用这种传输路径，否则传输过程将会非常卡顿，严重影响传输速度。图4.5人脸识别信息处理流程图4.5AI技术识别方式AI的人脸识别方式是通过分区识别和边缘检测技术，所谓分区识别技术就是将人脸分为九个部分，每个部分用P+相应的数字代替，数字的顺序从左到右然后从上到下依次按照大小顺序排列，这与图像的像素原理不谋而合，像素的分区越细致，照片的像素就越好，除了运用像素原理还加入了hvj算法和分数算法来提高人脸识别的准确度，边缘检测就是利用细节来采集脸颊两侧地数据，具体的图像如下图所示。图4.6AI技术识别图4.7图像像素4.8AI技术识别流程图4.6AI人脸识别流程智能身份识别与防疫测温系统的图像识别流程如下图所示，首先系统会读取上传的图片，对图片进行图像预处理，然后对人脸的关键节点进行定位和标记，之后对图像进行分割，然后存储到模库中方便后续的人脸识别步骤。图4.6图像识别流程4.7本章小结设计和实施智能身份识别与防疫测温系统的软件部分是这个章节的主要任务，软件部分主要包括了体温检测模块，显示模块和人脸识别录入，存储盒识别系统这三大板块。每一个板块都有对应的功能和需求。

第5章系统调试与测试5.1软件调试在整个智能身份识别与防疫测温系统的测试过程中，AI技术的运行离不开源代码和系统的代码，但是在测试过程中不能只修改系统代码，系统代码的修改不能根本解决问题，发现系统运行错误后需要对源代码进行彻底修改，修改完成后观察程序运行的速度，安装快慢以及流畅性，达到要求后就可以维持现状。首先对人脸身份识别系统进行软件调试，调试的主要任务是找出程序运行的错误位置和原因，找出错误后纠正错误。软件调试中经常出现的问题是程序语法错误和代码错误。语法错误主要是因为逻辑顺序不正确，而代码错误可能出现代码编写错误、代码漏写错误等等。人脸识别图如图5.1所示。图5.1人脸识别图但是系统测试的时间有要求，不能超过设计方案完成后三天，在这三天中如果对代码进行一一检查，时间来不及并且很费力，容易造成人力和资源的浪费。所以程序员们殚精竭虑发明了断点测试法，通过将代码分为一小段一小段的，分段进行代码的测试，如果测试通过这一小段都没有问题，如果测试存在问题或者卡顿那么工作人员就需要对这一小段进行逐字逐句更正和检查，相对于全段的检查更加省时省力。以上是代码编写的检查，程序的编写比代码更加复杂。编程是对衣母，字符，数字和标点符号的重组，字母错误很容易被发现，但是标点符号的错误很难察觉，需要专业人士进行专业地分析和认证，英文的标点符号和中文类似，但是具体的有很大区别，因此校对时需要尤其注意[17]。如下图所示图5.2错误检查5.2硬件测试硬件测试就是将电路图中的元器件安装完成后对每个电路进行焊接测试和电流电压通过测试，测试过程中需要注意的问题如下图所示:（1）元器件引脚的正负极问题：通过初中的物理知识正负极如果接反，电路就会短路，因此在安装过程中要特别注意正负极的方向。正负极在实物中长得都一样，都不像电路图中描绘的那样长短不一，实际上的正负极很难区分，正负极接错也是一种很常见的错误，目前地办法是正常安装和连接正负极，当完成连接后可以进行正负极检测，如果正负极连接正确，万能表上的指示灯会正常亮起，如果连接错误，万能表会没有任何反应，此时就需要工作人员调换正负极顺序，直到指示灯正常亮起[18]。（2）电路虚焊问题：在硬件部分我们需要将一个个的电子元件按照电路图进行焊接，但是一些粗心的焊接人员会焊接失误，表面看着焊接好了但是实际上内部还没有安装完成，这种情况在业内被称为电路虚焊。以焊接人员在焊接过程中需要十分专注，焊接之前检查工具的精准度和焊接材料的稳定性才能保证焊接牢固。（3）显示问题：显示问题主要分为两类，一种是显示屏完全打不开，另一种问题是显示屏中间出现了不规则的横纹。导致这些问题的原因有可能是显示模块的接口和串口通信错误，中断连接，还有可能是因为本来显示模块的元件就是坏掉的，也就是出厂后人员没有检查元件的质量问题而出现的“后遗症”，所以在焊接之前需要对元件进行检查然后串口通信连接正确即可。5.3实物展示智能身份识别与防疫测温系统的元件连接都是在电路板上完成的，电路板不仅经济实用，焊接过程的空间比较大便于专业人员的发挥，另外电路板上还自带正负极检测装备方便及时检查和纠正顺序，严格把控安装环节。以下的图5.3是电路板的实物显示图。图5.3系统实物展示硬件部分的连接基础都是电路板，每一个元器件都会按照专业人士绘制的电路图被安装在相应的部位，都安装在电路板上的原因是方便单片机对整体的把控。单片机可以通过接口和串口实现各模块的通信保证系统运行的稳定性和安全性。实物运行图如下图所示。图5.4智能身份识别与防疫测温系统的实物运行红外线到人体然后接收返回信号，通过数据中心的处理和计算来显示人体的温度，与正常温度范围进行比对，温度过高会报警，如下图所示是蜂鸣器报警工作时的实况图。图5.5蜂鸣器报警打开上位机软件，进行人脸识别，当人脸识别成功后，身份识别成功。由蓝牙模块与上位机通信，采用python语言创建上位机应用程序，实现人脸识别功能。首先进行图像照片的录入，也就是图像训练，将训练图片存储到数据库内。训练图片库如图5.6所示。图5.6训练图片库经过对比后，获得结果，人脸识别如图5.7所示。图5.7人脸识别5.4本章小结本章节的主要内容是AI技术的实物测试，在对软件各个组件的选型和硬件设备电路图绘制完成后，分别对软件和硬件部分进行实物的调试，软件部分是测试电子元件焊接情况，硬件部分主要是调试电路。最后进行智能身份识别与防疫测温系统的测试。

结论本篇论文的研究内容是将新研发的AI智能人脸识别技术应用在安检设备上，通过调查论文的研究背景和研究市场来分析论文的需求和可行性，通过预期功能和大概的设计思路确定智能安检设备的开发过程和运行环境，然后进行系统内部电路图和传感器连接的图纸绘制来保证后期安装的正确性。智能安检设备使用的AI技术和STM32系列的单片机模块和多功能传感器来实现人脸识别的功能，可以通过人脸识别传感器的摄像头来采集人脸信息，采集几个关键的时间节点并与资料库内的人脸数据和节点进行比对，直观看到数据对比分析结果和温度测量的体温，通过体温来判断是否有发热。显示屏的选型也十分重要，需要分为多种方案，在成本，性能和运行速度方面比较，选择最佳方案。完成各个组件的选型后会对系统的软件硬件系统进行调试，确定可行性。另外调试完成后需要在实际情况中接受检验，检查出入人员的速度，人脸识别速度，体温测量是否准确，特殊情况能否正常运行等方面。如果再实际情况中表现良好就可以将智能身份识别与防疫测温系统引入安检设备中。

参考文献刘敏,杨力.基于单片机的非接触红外测温仪[J].电子测试,2021(15):29-30.顾珉睿,郝旭鹏,汤茂东,刘建新,王学进.闸机通行识别技术的研究[J].工业控制计算机,2018,31(03):55-58.张松林.一种闸机通行检测方法研究[J].科学技术创新,2018,(29):159-160.刘建新.闸机通行控制系统研发[D].南京理工大学,2017.王琛,张燕,武陈昊,黄菁华.营商环境视角下的出入境管理信息化建设探析[J].中国经贸导刊(中),2020,(03):159-160.詹永有,黄庆玉,曹秀娟.新型冠状病毒（SARS-CoV-2）传播模式的研究进展及出入境人员风险管控[J].检验检疫学刊,2020,30(02):134-137+142.PáskováMartina,WallGeoffrey,ZejdaDavid,ZelenkaJosef.Tourismcarryingcapacityreconceptualization:Modellingandmanagementofdestinations[J].JournalofDestinationMarketing&Management,2021,21.AmbassadorErtuğrulApakan,ConoGiardullo.UAVsfortheBenefitofPeople:TheuseofUnmannedAerialVehiclesWithintheOSCESpecialMonitoringMission[J].HumanRightsQuarterly,2020,42(2).ZhangShiying.DevelopmentandImplementationofCollegeStudents’IdeologicalandPoliticalPracticeCourseNetworkTeachingPlatformBasedonJspTechnology[J].20193rdInternationalConferenceonAdvancementoftheTheoryandPracticesinEducation(ICATPE2019),2019:364-369.ShufanLiu,XimeiLi,PengSun.DesignandImplementationofCommunicationBaseStationSurveySystembasedonSpringboot[J].Proceedingsof2018AcademicConferenceonintelligenteducationandartificialintelligencedevelopment,2018:34-36.胡林凤,吴瑕,郑化宁,石泉,沈东荣,许佳,叶向光.安徽口岸出入境人员传染病疫情防控措施探讨[J].中国国境卫生检疫杂志,2018,41(06):452-454.安翠丽.基于大数据的英国出境边防检查制度[J].贵州警察学院学报,2019,31(06):105-111.齐凯,王豪.我国出入境信用及其管理模式[J].中国刑警学院学报,2020,(02):88-95.梁嘉晨.浅析5G技术在出入境管理工作中的应用[J].中国经贸导刊(中),2020,(05):175-176.西安.基于新冠肺炎疫情完善国境卫生安全防控体系的研究[J].中国口岸科学技术,2020,(04):18-21.达龙.老挝波里坎赛省出入境管理效能研究[D].广西民族大学,2020.王升升.基于创新能力提升的非接触红外测温仪的设计[J].南方农机,2021,52(18):167-169.刘卫,珠澳“合作查验、一次放行”出入境人员自助通道查验系统.广东省,珠海出入境边防检查总站,2019-06-20.附录附录A程序代码#include"stm32f10x.h"#include"OLED_I2C.h"#include"delay.h"#include"sys.h"#include"usart.h"#include<stdlib.h>#include"string.h"#include"usart.h" #include"adc.h"#include"mlx90614.h"#defineBuzzer_HGPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8)#defineBuzzer_LGPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8)#definekey_4GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0)#definekey_3GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_1)#definekey_2GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_4)#definekey_1GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_5)u8R_flag=0;u8R_flag_1=0;u8R_flag_2=0;u8rec_flag=0;u8rec_1[32];u8rec_2[32];int16_ttempd=0;int16_ttemp_up=370;//温度上限charbao=0;u8yes=0;u16name_flag=0;u8start=0;u8time_flag=5;//5秒倒计时u16temp_flag=0;//保存要上传的体温inti,ta,tb;//定义整数doubletemp;//温度变量浮点数unsignedcharreg[32]={0,0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0,0 };voidbeep(){ Buzzer_H; delay_ms(200); Buzzer_L; delay_ms(200);}voidGPIO_Configuration(void){GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure; //GPIO输出配置 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //GPIO输入配置 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU; GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);}unsignedchardis_a2[14]={'','','','','','','','','','','','','',''};unsignedchardis_a3[14]={'','','','','','','','','','','','','',''};unsignedchardis_a4[14]={'','','','','','','','','','','','','',''};//发送数据voidsend_data(){ USART_SendData(USART1,name_flag);delay_ms(1);delay_us(200); USART_SendData(USART1,temp_flag/10);delay_ms(1);delay_us(200); USART_SendData(USART1,temp_flag%10);delay_ms(1);delay_us(200); USART_SendData(USART1,bao);delay_ms(1);delay_us(200);}voiddisplay(){ //身份识别防疫测温 OLED_ShowCN(16*0,0,1); 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