Разработка системы автоматического доступа в помещение с использованием метода распознавания лиц
 Скачать 1.87 Mb.
|
|
Школа Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности Направление подготовки 11.03.04 Электроника и наноэлектроника Отделение школы (НОЦ) электронной инженерии БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА Тема работы Разработка системы автоматического доступа в помещение с использованием метода распознавания лиц УДК 004.93'1.056.523:331.108.263 Студент Группа ФИО Подпись Дата 1А6Б Сомов Никита Сергеевич Руководитель ВКР Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Доцент ОЭИ Силушкин Станислав Владимирович к.т.н. КОНСУЛЬТАНТЫ ПО РАЗДЕЛАМ: По разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Доцент ОСГН Спицына Любовь Юрьевна к.э.н. По разделу «Социальная ответственность» Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Старший преподаватель ООД Гуляев Милий Всеволодович – ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ: Руководитель ООП ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Доцент ОЭИ Иванова Вероника Сергеевна к.т.н. Томск – 2020 г. Планируемые результаты обучения Код Результат обучения Р1 Применять базовые и специальные естественнонаучные, математические, социально-экономические и профессиональные знания в комплексной инженерной деятельности при разработке, исследовании, эксплуатации, обслуживании и ремонте современной высокоэффективной электронной техники Р2 Ставить и решать задачи комплексного инженерного анализа и синтеза с использованием базовых и специальных знаний, современных аналитических методов и моделей Р3 Выбирать и использовать на основе базовых и специальных знаний необходимое оборудование, инструменты и технологии для ведения комплексной практической инженерной деятельности с учетом экономических, экологических, социальных и иных ограничений Р4 Выполнять комплексные инженерные проекты по разработке высокоэффективной электронной техники различного назначения с применением базовых и специальных знаний, современных методов проектирования для достижения оптимальных результатов, соответствующих техническому заданию с учетом экономических, экологических, социальных и других ограничений Р5 Проводить комплексные инженерные исследования, включая поиск необходимой информации, эксперимент, анализ и интерпретацию данных с применением базовых и специальных знаний и современных методов для достижения требуемых результатов Р6 Внедрять, эксплуатировать и обслуживать современное высокотехнологичное оборудование в предметной сфере электронного приборостроения, обеспечивать его высокую эффективность, соблюдать правила охраны здоровья и безопасности труда, выполнять требования по защите окружающей среды Р7 Использовать базовые и специальные знания в области проектного менеджмента для ведения комплексной инженерной деятельности с учетом юридических аспектов защиты интеллектуальной собственности Р8 Осуществлять коммуникации в профессиональной среде и в обществе, в том числе на иностранном языке, разрабатывать документацию, презентовать и защищать результаты комплексной инженерной деятельности Р9 Эффективно работать индивидуально и в качестве члена команды, проявлять навыки руководства группой исполнителей, состоящей из специалистов различных направлений и квалификаций, с делением ответственности и полномочий при решении комплексных инженерных задач Р10 Демонстрировать личную ответственность, приверженность и готовность следовать профессиональной этике и нормам ведения комплексной инженерной деятельности Р11 Демонстрировать знание правовых социальных, экологических и культурных аспектов комплексной инженерной деятельности, компетентность в вопросах охраны здоровья и безопасности жизнедеятельности Р12 Проявлять способность к самообучению и непрерывно повышать квалификацию в течение всего периода профессиональной деятельности Элективная группа «Инжиниринг в электронике» Р13 Проектировать, конструировать, проводить необходимые инженерные расчеты и испытания для обеспечения качественной и надежной работы высокотехнологичных электронных и механотронных приборов, систем и устройств, и средств их испытаний. Р14 Проводить сопровождение технологического процесса изготовления изделий микроэлектроники. Р15 Проектировать, конструировать, проводить моделирование, верификацию и уточнение разработанных микро и наноразмерных электромеханических систем и цифровых схем для их управления включая разработку физического прототипа. Элективная группа «Промышленная электроника» Р16 Осуществлять профессиональную деятельность в области разработки, проектирования и эксплуатации преобразователей электрической энергии высокоэффективной электронной техники. Р17 Разрабатывать, проектировать, использовать в профессиональной деятельности устройства, приборы и системы аналоговой, и цифровой электронной техники различного назначения. Р18 Проектировать, проводить технологическое сопровождение создания и осуществлять эксплуатацию электронных средств и электронных систем для обеспечения долговечного бесперебойного функционирования бортовых комплексов управления (БКУ). Школа Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности Направление подготовки 11.03.04 Электроника и наноэлектроника Отделение школы (НОЦ) электронной инженерии УТВЕРЖДАЮ: Руководитель ООП _____ _______ ____________ (Подпись) (Дата) (Ф.И.О.) ЗАДАНИЕ на выполнение выпускной квалификационной работы В форме: бакалаврской работы (бакалаврской работы, дипломного проекта/работы, магистерской диссертации) Студенту: Группа ФИО 1А6Б Сомов Никита Сергеевич Тема работы: Разработка системы автоматического доступа в помещение с использованием метода распознавания лиц Утверждена приказом директора (дата, номер) 43-64/c от 12.02.2020 Срок сдачи студентом выполненной работы: 17.06.2020 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ: Исходные данные к работе (наименование объекта исследования или проектирования; производительность или нагрузка; режим работы (непрерывный, периодический, циклический и т. д.); вид сырья или материал изделия; требования к продукту, изделию или процессу; особые требования к особенностям функционирования (эксплуатации) объекта или изделия в плане безопасности эксплуатации, влияния на окружающую среду, энергозатратам; экономический анализ и т. д.). Объектом проектирования является разработка системы автоматического доступа в помещение с использованием метода распознавания лиц. Цель работы – разработка системы автоматического доступа в помещение с использованием метода распознавания лиц. Перечень подлежащих исследованию, проектированию и разработке вопросов (аналитический обзор по литературным источникам с целью выяснения достижений мировой науки техники в рассматриваемой области; постановка задачи исследования, проектирования, конструирования; содержание процедуры исследования, проектирования, конструирования; обсуждение результатов выполненной работы; наименование дополнительных разделов, подлежащих разработке; заключение по работе). Теоретический обзор предметной области; Разработка структурной схемы; Описание назначения компонентов системы; Разработка схемы электрической принципиальной; Создание интерфейса между пользователем и системой. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей) – Консультанты по разделам выпускной квалификационной работы (с указанием разделов) Раздел Консультант Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение Спицына Любовь Юрьевна Социальная ответственность Гуляев Милий Всеволодович Названия разделов, которые должны быть написаны на русском и иностранном языках: – Дата выдачи задания на выполнение выпускной квалификационной работы по линейному графику 13.02.2020 Задание выдал руководитель / консультант (при наличии): Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Доцент ОЭИ Силушкин Станислав Владимирович к.т.н. 13.02.2020 Задание принял к исполнению студент: Группа ФИО Подпись Дата 1А6Б Сомов Никита Сергеевич 13.02.2020 Школа Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности Направление подготовки 11.03.04 Электроника и наноэлектроника Уровень образования бакалавриат Отделение школы (НОЦ) электронной инженерии Период выполнения (осенний / весенний семестр 2019 /2020 учебного года) Форма представления работы: бакалаврская работа (бакалаврская работа, дипломный проект/работа, магистерская диссертация) КАЛЕНДАРНЫЙ РЕЙТИНГ-ПЛАН выполнения выпускной квалификационной работы Срок сдачи студентом выполненной работы: 17.06.2020 Дата контроля Название раздела (модуля) / вид работы (исследования) Максимальный балл раздела (модуля) 18 февраля Обзор научной литературы по теме. 8 20 февраля Обзор существующих устройств. 6 15 марта Разработка структурной схемы устройства. 4 3 мая Написание разделов «Социальная ответственность» и «Финансовый менеджмент». 3 15 мая Написание кода меню экрана. Подключение экрана. 6 20 мая Разработка схемы управления механизмом замка. 4 26 мая Полная сборка и тестирование системы. 3 5 июня Оформление расчетно-пояснительной записки. 3 17 июня Загрузка ВКР в ЭБС. 3 СОСТАВИЛ: Руководитель ВКР Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Доцент ОЭИ Силушкин Станислав Владимирович к.т.н. 13.02.2020 СОГЛАСОВАНО: Руководитель ООП Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Доцент ОЭИ Иванова Вероника Сергеевна к.т.н. ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА «ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ» Студенту: Группа ФИО 1А6Б Сомову Никите Сергеевичу Школа Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности Отделение школы (НОЦ) ОЭИ Уровень образования Бакалавриат Направление/специальность 11.03.04 Электроника и наноэлектроника Исходные данные к разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение»: 1. Стоимость ресурсов научного исследования (НИ): материально-технических, энергетических, финансовых, информационных и человеческих Бюджет проекта не более 720 000 рублей. 2. Нормы и нормативы расходования ресурсов Расходы на ресурсы не должны превышать 9000 рублей. Значение показателя интегральной ресурсоэффективности – не менее 4 баллов. 3. Используемая система налогообложения, ставки налогов, отчислений, дисконтирования и кредитования Отчисления по страховым взносам – 30 % от ФОТ Перечень вопросов, подлежащих исследованию, проектированию и разработке: 1. Оценка коммерческого потенциала, перспективности и альтернатив проведения НИ с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения - Потенциальные потребители результатов НИ; - Анализ конкурентных технических решений. 2. Планирование и формирование бюджета научных исследований - Определение трудоемкости выполнения работ; - Расчет материальных затрат НИ; - Основная и дополнительная зарплата исполнителей темы; - Отчисления во внебюджетные фонды. 3. Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования -Расчет уравнений эффективности НИ; -Оценка эффективности НИ. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей) : 1. Оценка конкурентоспособности технических решений 2. Матрица SWOT 3. Альтернативы проведения НИ 4. График проведения и бюджет НИ 5. Оценка ресурсной, финансовой и экономической эффективности НИ Дата выдачи задания для раздела по линейному графику 13.02.2020 Задание выдал консультант: Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Доцент ОСГН Спицына Любовь Юрьевна к.э.н. 13.02.2020 Задание принял к исполнению студент: Группа ФИО Подпись Дата 1А6Б Сомов Никита Сергеевич 13.02.2020 ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА «СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ» Студенту: Группа ФИО 1А6Б Сомову Никите Сергеевичу Школа Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности Отделение школы (НОЦ) ОЭИ Уровень образования Бакалавриат Направление 11.03.04 Электроника и наноэлектроника Тема ВКР: Разработка системы автоматического доступа в помещение с использованием метода распознавания лиц Исходные данные к разделу «Социальная ответственность»: 1. Характеристика объекта исследования. Объектом исследования является разработка системы автоматического доступа в помещение с использованием метода распознавания лиц (4 корпус, 107а аудитория). Перечень вопросов, подлежащих исследованию, проектированию и разработке: 1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности. Рассмотреть специальные правовые нормы трудового законодательства; организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны. 2. Производственная безопасность Проанализировать потенциально возможные вредные и опасные факторы при разработке системы автоматического доступа в помещение с использованием метода распознавания лиц: Повышенный уровень шума на рабочем месте; Недостаточная освещенность рабочей зоны; Повышенный уровень напряженности электростатического и электромагнитных полей (ЭМП); Неудовлетворительный микроклимат; Электроопасность. 3. Экологическая безопасность Анализ воздействия объекта на литосферу (отходы, утилизация компьютерной техники и периферийных устройств); Решение по обеспечению экологической безопасности. 4. Безопасность в чрезвычайных ситуациях: Анализ возможных ЧС при разработке и эксплуатации проектируемого решения; Выбор наиболее типичной ЧС; Разработка превентивных мер по предупреждению ЧС; Разработка действий в результате возникшей ЧС и мер по ликвидации её последствий. Пожаровзрывоопастность (причины, профилактические мероприятия, первичные средства пожаротушения) Дата выдачи задания для раздела по линейному графику 13.02.2020 Задание выдал консультант: Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Старший преподаватель отделения общетехнических дисциплин Гуляев Милий Всеволодович 13.02.2020 Задание принял к исполнению студент: Группа ФИО Подпись Дата 1А6Б Сомов Никита Сергеевич 13.02.2020 Реферат Выпускная квалификационная работа содержит: 135 страниц, 58 рисунков, 25 таблиц, 37 источников, 5 приложений. Ключевые слова: машинное зрение, распознавание лиц, автоматический доступ, Python, программирование, OpenCV, метод Виолы-Джонса, локальные бинарные шаблоны. Объектом исследования является разработка системы автоматического доступа в помещение с использованием метода распознавания лиц. Цель работы – разработка системы автоматического доступа в помещение с использованием метода распознавания лиц. В процессе исследования проводилось изучение методов распознавания лиц, изучение высокоуровневого языка программирования Python 3.7. Моделирование проводилось в среде NI Multisim 14.0. Схема электрическая принципиальная выполнена в Altium Designer 13.3.4. В результате исследования разработан программный код, благодаря которому происходит распознавание лиц, разработана электрическая принципиальная схема устройства управления прямым засовом замка, разработан программный код для вывода информации о текущем состоянии системы на экран, с возможностью управления через три кнопки. В будущем планируется оптимизировать программный код алгоритма распознавания лиц таким образом, чтобы уменьшить потребления ресурсов. Планируется перенос системы на более производительную версию микрокомпьютера Raspberry Pi 4. Определения, обозначения, сокращения, нормативные ссылки В настоящей работе использованы ссылки на следующие стандарты: «Трудовой кодекс Российской Федерации» от 30.12.2001 N 197-ФЗ (ред. от 16.12.2019). ГОСТ 12.2.032-78. Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования. ГОСТ 12.0.003-2015. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация, 2015. ГОСТ 30494-2011. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях, 2011. ГОСТ Р 22.0.02-2016. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Термины и определения основных понятий, 2016. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы, 2003. СанПиН 2.2.4.1191-03. Электромагнитные поля в производственных условиях, 2003. СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений, 1996. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03. Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий, 2003. СанПиН 2.2.2.542-96. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы, 1996. СП 5.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования, 2009. СП 52.13330.2011. Естественное и искусственное освещение, 2011. СП 952-72. Санитарные правила организации процессов пайки мелких изделий сплавами, содержащими свинец. СН 2.2.4/2.1.8.562–96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки, 1996. НПБ 104-03. Проектирование систем оповещения людей о пожаре в зданиях и сооружениях, 2013. |