摘 要：现在科技的发展越来越发达，人们利用科学技术为生活增加便利，因而机器人在人们日常生活中出现的频率越来越高。机器人不会像人类一样有生理上的缺陷，比如人类会劳累，会有疾病。因此机器人在工作效率和工作保障上远远高于人类。迎宾机器人就是机器人服务人类的一个良好例子，为人们减轻了长久站立服务人员的劳累，提高了迎宾服务的工作效率。而在迎宾机器人的实现中，人脸识别起到了重要作用。

本文主要介绍迎宾机器人中人脸识别部分的设计与实现，本设计基于智元素机器人和树莓派等硬件环境，通过Python高级编程语言和OpenCV人脸识别算法来实现迎宾目的。本文主要工作具体分为下面三个方面：

首先，介绍了关于迎宾机器人的研究背景及意义，国内外研究现状和常见的人脸识别方法。其次，依次讲述了智元素机器人的组成，树莓派背包的使用，并重点讲述了OpenCV各项功能和实现的方法以及人脸数据采集的方法和人脸识别的流程。在智元素机器人的基础上设计了一套人脸识别系统，将其实验完善并进行测试，完成基于智元素的迎宾机器人的实现。

关键词：迎宾机器人；人脸识别；OpenCV

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-1

1.1 研究背景及意义-1

1.2国内外研究现状-1

1.3 常用的人脸识别方法-3

1.4 研究内容及论文结构-3

第二章 软硬件环境搭建-5

2.1 软件环境介绍-5

2.1.1 OpenCV基本介绍-5

2.1.2 OpenCV的特点-5

2.1.3 OpenCV的功能-6

2.1.4 Python的简介-6

2.2 硬件组成-7

2.2.1 智元素机器人-7

2.2.2 树莓派背包的使用-9

2.3 OpenCV安装与摄像头读取-10

2.3.1 OpenCV安装方法-10

2.3.2 Python-OpenCV 读取摄像头图像-11

2.4本章小结-13

第三章 人脸检测的理论基础-14

3.1 Haar级联-14

3.2 积分图-15

3.3 人脸识别-16

3.3.1人脸特征-16

3.3.2 特征提取-16

3.3.3人脸测流程-17

3.4 人脸识别算法-18

3.4.1 Eigenface算法-19

3.4.2 Fisherfaces算法-19

3.4.3 LBP算法-19

3.5 本章小结-20

第四章 迎宾机器人的实现-21

4.1功能实现测试-21

4.1.1 人脸数据采集-21

4.1.2 人脸识别实现-24

4.1.3 语音播报的实现-28

4.2 本章小结-29

结束语-30

参考文献-31

致 谢-32