영파로 만든 무지개 인증 자물쇠

Raspberry Pi ZERO를 사용한 무지개 인증 보안 잠금 시스템입니다.
스파이 영화에 등장하는 무지개 인증(안문 인증)을 통해 정거리로 촬영한 눈 이미지를 얻어 로그인자와 무지개 모드 식별 상황에서 물리적 잠금을 해제한다.

세 살 난 아들의 협조로 만들었어요.
사용된 부품:
・Raspberry Pi ZERO
소니가 만든 카메라 "IU233"흑백 Ver.,USB 연결
• Zero4U(4-Port USB Hub For Raspberry Pi Zero)(필요 없음)
• 적외선 LED 1개(ZERO GPIO 전원 공급)
/디지털 마이크로 서보 SG90(ZERO의 GPIO 전원 공급)
• 스마트폰 마이크로 USB 케이블(Raspberry Pi에 전원공급)
사용 중인 프로그램:
Python　2.7

전체도

서보 모터를 사용해 소품 상자 뚜껑에 잠긴 기구를 만들었다.
서보 모터는 Raspberry Pi zero의 GPIO에서 wiringpi의 하드웨어 PWM 제어를 사용합니다.

비디오 주소:https://www.youtube.com/watch?v=dcoO9wYTe-w
비디오 주소:https://www.youtube.com/watch?v=6I1cbWPPFN0

사이펀 인증의 정밀도는 촬영 거리에 따라 달라지기 때문에 세안액 뚜껑에 카메라를 설치하고 이 뚜껑을 눈에 붙여 매번 일정한 거리에서 촬영할 수 있다.

눈동자를 선명하게 찍어야 하기 때문에 뚜껑 내부에 적외선 LED를 설치해 광원으로 촬영했다.내부에 알루미늄박을 붙여 조도를 높이는 동시에 모자 밖의 환경광을 방지한다.카메라는 소니 반도체 솔루션'IU233'을 사용합니다.작은 초점거리가 커서 편안하고 안정적으로 촬영할 수 있습니다.
촬영한 사진은 이미지 처리 라이브러리의 OpenCV의 하프 검사를 통해 처리되었다.
OpenCV의 원 체크 설정 예:

cv2.HoughCircles(hough,cv.CV_HOUGH_GRADIENT,1,100,param1=80,param2=20, minRadius=10,maxRadius=80) 

minDist = 감지된 원과 원의 최소 거리
param1 = 테두리 감지 임계값
param2 = 센터 감지 임계값
minRadius = 최소 반지름
최대 반지름
원을 엄격히 검출한 상태에서 하프 변환을 통해 동공(녹색원)을 검출하고 이 원의 2배 크기의 원(파란원)을 무지개 검출 구역으로 한다.

파란색 영역을 검색 영역으로 삼아 다시 검사 단계를 줄이고 둥근 검사(연한 파란색)를 진행합니다.

사람마다 원의 검출 수가 동공을 포함하여 X, Y 좌표도 다르기 때문에 프로그램에 이 수를 등록하여 사용자를 확정하는 데 사용한다.
사용 시, 반복적으로 "사진 → 검색 영역 추출 → 영역 내의 원 검출 → 원의 개수의 X, Y 좌표의 합계값 ±오차값이 일치하면 서보 잠금 해제"프로그램을 시작합니다.
봉투를 눈에 붙이고 몇 초 후에 자물쇠가 풀리기를 기다리세요.
이상이면 완성됩니다.
당초 머신러닝을 하려고 했지만 다른 사람의 안구 이미지를 수집할 수 없어 머신러닝을 포기하고 OpenCV의 원 검사를 통해 할 수 있는 방법을 채택했다.
그 결과 초보자도 쉽게 만들 수 있고 식별 처리도 빨라 오프라인 이동 시스템이 형성됐다.
일본인의 홍채는 검은색이기 때문에 동공과의 차별화가 힘들지만 흑백 카메라와 적외선 LED를 조합하면 좋다.
라즈베리파이를 사용한 시선의 추종도 가능성을 느껴 눈을 사용한 연관 작품을 만들고 싶었다https://www.youtube.com/watch?v=3r8f6kLIRWs
추적:
이 작품은 닛케이BP사의'모두의 라스파 대회 2017'에서 우수상을 받았다.
https://project.nikkeibp.co.jp/pc/atcl/column/17/062900102/080600029/