近几年，计算机技术和图像处理技术的高速发展使得人脸识别广泛应用于人们日常的生活中，最常见的便是我们随身携带的手机的面部解锁和一些居民小区、医疗机构、教育机构和公安系统等地方的人脸识别门禁控制系统。由于人脸识别具有使用方便、识别度较高、识别速度快和稳定性好等特性，基于该技术的门禁控制系统也能够极大的保证用户的财产和人身安全。故高性能人脸识别门禁控制系统的开发对于各个行业的各种机构和个人来说都具有非凡的意义和研究价值。

人脸识别方法最早可以追溯到20世纪60年代，根据不同时期的研究内容、技术方面的特点，其发展大致可分为四个阶段：第一个阶段是初级阶段。该时期人脸识别技术处于萌发期，利用几何结构方法实现对人脸的检测，识别精度低并且不能在实际中应用。第二个阶段是大量经典算法的发展时期。该阶段有较为理想的图像采采集条件，在用户配合、中小规模数据库情况下可以得到应用。第三个阶段是人工特征提取阶段，该阶段重点研究真实条件以及基于其他数据源的人脸识别问题。第四个阶段是深度学习阶段，该阶段是目前国际上研究的重点，其识别精度和稳定性得到极大的提高，在生活各领域间得到了广泛的应用。

如今人脸识别已经成为图像分析和图像理解领域最成功的应用之一。目前人脸识别的应用任然偏向于场景性，学术和实验室里的研究成果并不能带来很大的落地优势，实际应用中识别精度受很多干扰的影响。但是随着技术的不断发展和完善，人脸识别将不仅仅应用于对安全要求门槛较低的行业从而上升至国防、金融等重大领域体系。这也是人脸识别的发展方向。除此之外，2D人脸识别技术已趋于完善，但是3D人脸识别技术甚至多模态人脸识别技术任然是研究的重点，技术还不够成熟。人脸识别应用的行业标准也是其在应用过程中重要的一个方面，随着技术的更迭和发展，各行各业的安全和使用规范也要得到落实。最后，在国际人脸识别技术领域，专利数量和增长率领先的国家是中国，但专利质量上领先的是韩国，专利布局上领先的国家是日本。我国应在保证研究项目和专利数量的情况下使得质量得到更进一步的提高。另一方面，中国在人脸识别技术上的专利机构具有小而散的特点，它们应该发挥拥有的优势，积极寻找合作研究机会，在整体上提高我国人脸识别领域的技术和应用。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究的基本内容

设计一个基于人脸识别的门禁控制系统，选择一个满足用户价格与与性能要求的图像采集卡和摄像头卡，采集人脸图像，对图像进行预处理，研究人脸识别算法，选择合适的CPU，设计一个门禁控制系统。主要包括图像的采集、识别、驱动、键盘控制、显示系统等，设计硬件电路和软件程序，并进行系统仿真调试。

其主要任务有以下几个：

（1）查阅相关文献和资料，学习相关知识，设计基于人脸识别门禁控制系统的总体方案

（2）进行系统配置，选择合适元件，设计系统的硬件电路

（3）根据设计要求，设计相关的软件，画出程序流程图