[发明专利]基于人脸识别的船模试验水池造波机控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于人脸识别的船模试验水池造波机控制系统的控制方法，所述控制系统由人脸识别控制模块、造波控制模块、运动控制器、造波机、云服务器和终端构成，其中，

所述人脸识别控制模块通过互联网与造波控制模块相连，用于与造波控制模块交换数据；

所述造波控制模块通过RJ-45接口与运动控制器相连，用于向运动控制器发送指令；通过USB、串口接口和测试仪器相连，用于采集实验数据；

所述运动控制器通过CAN总线与造波机相连，发送运动指令控制造波机运动；

所述造波机按照运动指令运动，在船模试验水池中造出指定的波浪；

所述终端通过互联网和人脸识别控制模块相连，用于拍摄操作人员的人脸图像进行检测和识别、发送控制指令给人脸识别控制模块；

所述云服务器通过互联网和人脸识别控制模块相连，用于接收人脸识别控制模块的用户权限鉴别信息；通过互联网和造波控制模块相连，用于接收采集的实验数据；

所述的人脸识别控制模块由人脸检测程序模块、特征提取程序模块、人脸识别程序模块、控制程序模块、人脸特征数据库组成，安装在网络服务器上；

其特征在于：所述的控制方法，包括以下步骤：

步骤一：管理员对试验中造波机操作人员进行操作培训，培训合格后进行授权，把指定操作人员的人脸图像数据通过终端的摄像头传给人脸识别控制模块，人脸识别控制模块经过处理后把人脸特征存储在人脸特征数据库中；

步骤二：试验前打开造波控制模块电源，操作人员利用终端通过互联网登录人脸识别控制模块，进行人脸识别验证，验证通过后显示控制程序模块操作界面，三次验证不通过则锁定系统，需要管理员实施解锁；

步骤三：操作人员利用终端在控制程序模块操作界面上输入周期、波高造波参数，点击开始造波按钮；人脸识别控制模块开启人脸识别验证，判断操作人员是否为已授权操作人员，验证通过后人脸识别控制模块中的程序控制模块通过互联网把封装了造波参数和启动造波字段的网络数据包发送给造波控制模块，同时程序控制模块也通过互联网把封装了造波参数和启动造波字段的网络数据包发送给云服务器，写入操作日志；验证不通过则给出提示；

步骤四：造波控制模块收到封装了造波参数和启动造波字段的网络数据包后，根据造波参数计算造波机推板的推幅数值，发送运动指令给运动控制器；

步骤五：运动控制器按照接收的运动指令发送运动数据信号给造波机的驱动器，驱动造波机的推板运动，造出波浪；

步骤六：采集实验数据，并通过USB、串口接口传送到造波控制模块进行暂时存储，数据采集结束后，造波控制模块通过互联网把实验数据封装成网络数据包传送到云服务器上进行存储形成文件，之后造波控制模块删除暂存的数据；

步骤七：操作人员利用终端在控制程序模块操作界面上请求查看或下载实验数据，人脸识别控制模块开启人脸识别验证，判断操作人员是否为已授权操作人员，验证通过后人脸识别控制模块中的控制程序模块通过互联网发送封装了请求数据指令的网络数据包给云服务器；验证不通过则给出提示；

步骤八：云服务器收到封装了请求数据指令的网络数据包后，与终端通过互联网建立连接，传送实验数据，操作人员通过终端查看或保存数据，传送完毕后云服务器断开与终端的连接，并把传送数据事件写入操作日志中。

2.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的船模试验水池造波机控制系统的控制方法，其特征在于：所述的运动控制器为基于网络的多轴机械运动控制器。

3.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的船模试验水池造波机控制系统的控制方法，其特征在于：所述的造波控制模块为包括有造波控制软件的工控机。

4.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的船模试验水池造波机控制系统的控制方法，其特征在于：所述的终端为带有摄像头的笔记本电脑或智能手机。

5.根据权利要求1所述一种基于人脸识别的船模试验水池造波机控制系统的控制方法，其特征在于：步骤三中所述的造波参数是指造波周期、造波波高，启动造波字段为0，表示不造波，启动造波字段为1，表示造规则波，启动造波字段为2X，其中X为自然数，表示造不同种类的不规则波。

6.根据权利要求1所述一种基于人脸识别的船模试验水池造波机控制系统的控制方法，其特征在于：步骤六中所述的实验数据是指浪高、力、运动数据。