基于树莓派的智能镜子的研究与开发
基于树莓派的智能家居概念实现
基于树莓派的智能家居概念实现随着物联网技术的发展，智能家居概念已经成为现实。
在基于树莓派的智能家居系统中，树莓派起到了核心控制器的作用，负责连接和管理各种智能设备和传感器。
本文将探讨基于树莓派的智能家居系统的概念和实现。
首先是智能家居系统的概念。
智能家居系统是指通过互联网和物联网技术，将家居内的各种设备和传感器连接到一起，并通过中央控制系统进行集中管理和控制的系统。
通过智能家居系统，用户可以随时远程控制家里的各种设备，如灯光、空调、窗帘等，也可以监控家里的安全性，如视频监控和门窗传感器。
智能家居系统还可以自动化各种任务，如定时开关灯、自动开关窗帘等，提高生活的便利性和舒适度。
在基于树莓派的智能家居系统中，树莓派起到了核心控制器的角色。
树莓派是一款体积小巧、功能强大的单板计算机，可以运行各种操作系统和应用软件。
树莓派通过连接各种传感器和设备，采集数据并进行处理和控制。
通过树莓派，我们可以通过网页或手机应用来远程控制智能设备，以及设置自动化任务。
1.连接和管理智能设备：树莓派通过各种通信接口（如GPIO、USB、蓝牙、Wi-Fi等）连接各种智能设备，如灯光、电器、传感器等。
通过安装适配器和协议栈，树莓派可以与不同厂商的设备进行通信和控制。
同时，树莓派可以对设备进行集中管理，如添加、删除、修改设备等。
2.数据采集和处理：树莓派通过连接各种传感器，如温度传感器、湿度传感器、光感传感器等，来采集环境数据。
树莓派通过读取传感器的数据，可以进行条件判断和控制操作，如根据温度自动控制空调温度，根据光照强度控制灯光亮度等。
3.远程控制和监控：通过互联网连接，树莓派可以实现远程控制和监控。
用户可以通过网页或手机应用来远程控制家里的各种设备，如远程开关灯、调整空调温度等。
同时，树莓派也可以提供实时的视频监控和安全告警功能，用户可以通过手机应用来查看家里的摄像头画面，并接收到门窗传感器等设备的安全告警信息。
4. 自动化任务：树莓派可以通过编写脚本来实现各种自动化任务。
智能镜子调研报告总结
智能镜子调研报告总结
智能镜子是一种结合了镜子和人工智能技术的创新产品，具有辅助化妆、智能互联、健康监测等多种功能。
通过对智能镜子的调研可以发现，智能镜子的市场前景广阔，用户对其有较高的需求和期望。
首先，智能镜子可以给用户提供辅助化妆功能。
智能镜子配备了高清摄像头和人脸识别技术，能够实时分析用户的肌肤状况和化妆效果，并通过智能算法给出化妆建议和指导。
此外，智能镜子还可以记忆用户的化妆习惯和喜好，根据不同场合和季节提供个性化的妆容推荐。
这些功能大大提高了用户的化妆效果和体验，深受广大女性用户的青睐。
其次，智能镜子具备智能互联功能。
智能镜子可以与用户的手机、电视等设备进行互联，将手机上的通知、天气预报等信息以镜中显示的方式呈现给用户。
用户可以通过语音控制智能镜子，实现智能家居的控制和操作。
此外，智能镜子还可以通过人脸识别技术进行身份认证，保护用户的隐私安全。
这些功能使得智能镜子成为了家庭中不可或缺的智能设备。
再次，智能镜子还具备健康监测功能。
智能镜子配备了多种传感器和算法，可以监测用户的心率、体温、体脂率等健康指标，做到心理和身体的全面监测。
并且，智能镜子还可以根据用户的健康情况，提供运动建议、健康食谱等个性化的健康管理方案。
这让用户可以随时随地关注自己的健康状况，更加有针对性地进行健康管理。
综上所述，智能镜子是一种集化妆辅助、智能互联和健康监测于一体的创新产品。
其具备的功能和特点，使得智能镜子在市场上有着广泛的应用前景。
通过不断地创新和优化，智能镜子有望进一步提升用户的化妆体验，改善用户的生活质量，为人们的美容健康提供更加便捷的解决方案。
基于树莓派4B的智能家居系统的设计与实现
价值工程0引言随着科技的发展和社会的进步，物联网开始蓬勃发展，人们越来越看重生活的质量。
智能化设备给我们生活提供了很多便利，生活中各式各样的智能设备方便了我们日常的操作，传统的住宅模式已经不能满足生活的需求，居民已经趋向于选择智能家宅，智能家居也因此不断飞速发展。
智能家居实现了用户在公司，在出差时便可以通过网络实时了解到家庭内的各种环境参数，以此为依据可操作家庭内相关设备，实现远程监控。
这样可以做到更加安全，更加便利的居家方式。
现在人们的生活节奏也因时代而逐步加快，大多数居民不再愿意选择传统住宅的居家方式，智能家居系统可以为居民带去安全，环保，舒适和便捷的体验，是未来家居发展的方向。
本研究为基于树莓派4B 的智能家居系统设计，该系统总体包括以下具体功能，简单控制功能、继电器控制功能、人体红外探测功能、家庭温湿度检测功能、烟雾检测功能、拍照摄像功能、数据库存储功能。
系统运行稳定可靠，测试良好，符合预期设计目标，具有一定的实用价值。
1智能家居系统总体方案设计1.1总体功能设计1.1.1系统总体功能设计该设计系统主要包括控制和终端两个部分。
智能家居模块，主要由温湿度检测模块、烟雾检测模块、蜂鸣器报警模块、LED 灯光控制模块、继电器控制模块、拍照摄像模块及安防检测模块组成，用于满足智能家居的日常需求。
同时，为了便于用户实现对采集到的数据进行分析和操作，系统需要加入数据存储部分（DBMS ），系统总体组成如图1所示。
1.1.2系统实物图连接系统实物图主要由树莓派4B 、液晶触摸屏、PC 机及———————————————————————作者简介:任建新（2000-），男，内蒙古乌兰察布人，研究方向为计算机科学与技术、嵌入式技术。
基于树莓派4B 的智能家居系统的设计与实现Design and Implementation of Smart Home System Based on Raspberry Pi 4B任建新REN Jian-xin ;王一鸣WANG Yi-ming ;梁杰LIANG Jie ;孙琳SUN Lin ;闫肃YAN Su（内蒙古工业大学信息工程学院，呼和浩特010080）（School of Information Engineering ，Inner Mongolia University of Technology ，Hohhot 010080，China ）摘要:随着物联网普及程度的日益提高，在家庭应用和日常工作中随处可见物联网给我们带来的影响。
基于树莓派的盲人智能眼镜的设计与实现
软件设计开发本栏目责任编辑：谢媛媛基于树莓派的盲人智能眼镜的设计与实现杨家乐，杨洋，郭超东，张涵，尹宏博，严文娟（长江师范学院电子信息工程学院，重庆408100）摘要：随着科技的发展，智能眼镜为盲人的出行带来了便，该文以树莓派为硬件、Python 为开发语言设计了一款盲人智能眼镜，该眼镜由图像识别、超声波避障、斑马线边缘检测、语音提示四个模块构成，实现了识别红绿灯及其示数、检测斑马线左右边缘以及前方一定范围内障碍物并进行相应的语音播报的功能，为盲人安全通过交通灯时提供辅助。
关键词：智能眼镜；树莓派；Python 中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-3044(2021)15-0085-03开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：1引言随着我国人口变化，盲人所占比例也在持续增长。
据统计，中国拥有着世界上最大的盲人群体，2018年我国盲人数量已到达1700多万[1]，盲人的生活问题引起了各级政府及社会强烈的关注。
近年来，随着软硬件技术迅速的发展，导盲杖及导盲音响设备等一系列的导盲手段涌现于市场之中，但因其技术的实施存在限制条件且不可保障使用者的安全性等缺点，智能眼镜相关技术及研究应运而生。
纵观市场分析，智能眼镜拥有手势识别[2]、眼动跟踪[3]及语音控制三大主要功能，目前主要应用于盲人生活的安全区域内，但在出行方面是远远不够的，尤其在通过斑马线这种极度危险的路段时，现有设备所提供的功能存在一定缺陷，本文以树莓派（Raspberry Pi 4b ）为硬件基础、Python 为开发语言设计了一款能实现准确识别红绿灯及其时间、检测斑马线边界以及前方一定范围内障碍物及其方位，并通过扬声器自动播报，从而实现辅助盲人安全通过交通灯的目的，为盲人的出行带来了便利。
2系统设计本设计由图像处理系统、后端处理系统、避障模块、斑马线边缘检测模块、语音模块[4]组成，如图1所示为系统设计框架图。
系统由摄像头捕获图像帧，通过TCP 传输协议将图像数据传输给后端处理系统，由图像处理系统对图像进行处理分析，筛选图像识别结果，对结果进行颜色和字符匹配并将识别结果返回给树莓派[5]，再进行相应的语音匹配，最后调用语音模块进行相应的语音输出；树莓派分别传输避障信息、边缘检测信息至避障模块和斑马线边缘检测模块，当检测到前方障碍物以及斑马线边缘时，进行相应的语音匹配，最终调用语音模块进行相应的语音输出。
基于Raspberry Pi的高性能智能仪器开发
基于Raspberry Pi的高性能智能仪器开发米明恒;戴景民【期刊名称】《自动化技术与应用》【年(卷),期】2017(036)009【摘要】A method of intelligent instrument developing based on Raspberry Pi hardware platform is described in this paper,and a design example of a multicharnel light intensity meter is also provided.With the help of CPU,operating system,GPIO and Ethernet interface provided by the hardware platform,developers can put more focus on the essential function of the instrument instead of hardware platform designing.This hardware platform has a great value for intelligent instrument designing.%本文介绍了使用Raspberry Pi作为硬件平台进行智能仪器开发的方法,并列举多通道光强计作为案例进行实际说明.使用该平台提供的处理器,操作系统,IO端口和以太网接口等,可以大幅减少底层软硬件开发成本,使得开发者可以将主要精力集中在仪器本身功能上,对于智能仪器开发具有很大的使用价值.【总页数】4页(P108-111)【作者】米明恒;戴景民【作者单位】哈尔滨工业大学自动化测试与控制系自动检测于过程控制系统研究所,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工业大学自动化测试与控制系自动检测于过程控制系统研究所,黑龙江哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TP212.6【相关文献】1.基于Raspberry Pi和云平台的智能门禁系统研制与试验 [J], 李超; 黄伟锋; 朱立学; 张世昂; 杨尘宇; 王丹泽; 郭晓耿2.基于Raspberry Pi的潮汐车道智能调节系统 [J], 李子博;肖广兵3.基于Raspberry Pi的智能蜂箱系统设计 [J], 包迪;侯开虎;杨道清;姬思阳;曹如玥4.基于Raspberry Pi和arduino的智能停车场设计与实现 [J], 潘昊飞;王晓乐;李浩宇;陈涛5.一款基于Raspberry Pi的云智能中药煎药机设计 [J], 刘福建;宗峰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于树莓派的智能镜子
• 154•据不完全统计，女性每天照镜子的次数约为23次，男性每天照镜子的次数则是16次。
在这些零碎的时间里，人们可能会因为整理妆容而错过重要的消息，智能镜子恰好解决了这段时间的消息闭塞性，保证了人们能够随时接受消息。
目前，国内的智能镜子大多都功能单一，且价格较为昂贵，本产品具有多种智能功能，可以在整理妆容的同时，获取一些新闻资讯、生活指数、天气情况等。
为使用者节省更多时间去完成其他事情。
镜子这种平凡而又不可或缺的日常小用品，从公元前开始的漫长历史进程中，一直被用来整理妆容，其功能单一。
但在当今物联网广泛应用的大背景下，镜子被赋予了特殊的定义。
智能镜子不仅具备原始镜子的基本功能，满足使用者日常的基本需要的同时，还能为使用者提供其他智能功能。
同时，智能镜子作为智能家具的一部分，具有相当大的发展潜力。
智能镜子目前所面临的困难主要是由于技术不够成熟，交互不够良好，制造成本较高等难题。
本产品在保证镜子的基础功能的情况下，新增加了语音交互功能，人脸识别功能，新闻传达功能等等。
1 系统设计方案经过各阶段的全面分析，基于树莓派的智能镜子由以下几个模块构成。
Raspberry Pi 4B 模块，ZEROWH 摄像头模块，显示器模块，原子镜，麦克风模块，电源模块。
该系统大致工作过程为：各模块逐个启动之后，显示器显示开机动画，树莓派在此时间内启动魔镜系统，并展示在显示屏上，此时显示屏已显示出新闻资讯、生活指数、天气情况等信息。
当语音模块检测到有使用者在说话时，自动检测并上传到相应API 接口进行识别，并接受返回值，最后通过语音模块输出相对应的回答，实现了人机交互功能。
天气情况以及新闻资讯都是调用官方免费API ，调取其数据，并显示在显示屏上。
基于树莓派的智能镜子开机流程框图如图1所示。
2 系统硬件设计2.1 热红外人体感应器原理：热红外人体感应器由透镜，感光元件，感光电路，机械部分和机械控制部分组成。
通过红外感应部分，在感应器与人体发生相对位移时，感光元件产生极化压差，感光电路发出有人的识别信号，达到探测静止人体的目的。
基于树莓派和单片机结合的智能家居实时监控系统研究
基于树莓派和单片机结合的智能家居实时监控系统研究智能家居是近年来快速发展的一个技术领域，它可以为人们提供更加便捷、舒适、安全、环保的生活环境。
而树莓派和单片机是现代智能家居系统中常见的两种核心控制设备。
本文将结合树莓派和单片机，研究并实现一个基于智能家居实时监控系统。
首先，我们先来简单了解一下树莓派和单片机。
树莓派，是一种基于Linux操作系统的微型电脑，它具备较强的计算和控制能力，广泛应用于物联网、智能家居等领域。
树莓派能够通过GPIO（通用输入输出）接口连接各种传感器、执行器等外部设备，实现对智能家居系统的控制和监控。
单片机，是一种在微电子技术基础上集成了微处理器核心、存储器、输入输出接口等电子元件的集成电路，具备较小体积、低功耗、稳定可靠等特点。
单片机的应用范围非常广泛，从智能家居到工业自动化都有相关的应用。
本文的研究目标是实现一个智能家居实时监控系统，通过树莓派和单片机的结合来完成。
在这个系统中，我们将使用树莓派作为中心控制设备，通过单片机连接各种传感器和执行器，实现对智能家居环境的监控和控制。
首先，我们需要选择合适的传感器和执行器。
常见的传感器包括温湿度传感器、光敏传感器、烟雾传感器等，常见的执行器包括电灯、电机、报警器等。
选择合适的传感器和执行器，可以根据实际需求来决定。
接下来，我们需要设计系统的硬件连接。
树莓派拥有丰富的GPIO接口，可以很方便地连接各种传感器和执行器。
单片机也具备较多的IO口，可以和树莓派进行通信。
我们需要根据传感器和执行器的接口类型，选择合适的连接方法，例如使用SPI、UART、I2C等方式进行通信。
在硬件连接完成后，我们需要编写程序来实现系统的逻辑控制。
树莓派运行的Linux系统可以使用各种编程语言进行开发，例如Python、C++等。
单片机通常使用C语言进行编程。
我们可以通过编写程序来获取传感器数据、控制执行器，并实现对智能家居环境的监控和控制。
最后，我们需要设计一个用户界面，以方便用户对智能家居系统进行操作和监控。
基于树莓派微型计算机的眼镜屈光度检测
基于树莓派微型计算机的眼镜屈光度检测提出一种检测镜片屈光度等光学参数的方法，点光源穿过准直物镜形成的垂直光线再依次穿过眼镜镜片和哈特曼栅格会得到哈特曼光阑图，利用树莓派原装镜头拍摄得到光线形成的哈特曼光阑图。
在树莓派上对得到的哈特曼光阑图进行数据处理，并进行一系列的公式的计算最终得到球镜度等镜片参数。
标签：眼镜屈光度；树莓派；哈特曼光阑；图像处理Abstract：A method of measuring optical parameters such as diopter of lens is presented. The vertical ray formed by point light source passing through collimating objective lens will get Hartmann diaphragm map when it passes through lens and Hartmann grid in turn. The Hartmann diaphragm of light is captured using the original Raspberry Pi lens. On the Raspberry Pi，the data of the Hartmann diaphragm are processed，and a series of formulas are used to calculate the lens parameters，such as the spherical degree of mirror.Keywords：diopter of lens；Raspberry Pi；Hartmann diaphragm；image processing眼镜是矫正眼球屈光、保护眼睛健康，改善视力功能的一种特殊专用的医疗仪器，是驗光中主要的光学矫正方法。
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58 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering软件开发• Software Development【关键词】智能镜子 树莓派 语音交互 物联网1 引言近年来随着科学技术的不断推动，国内外智能家居的市场渐渐打开，智能家居作为物联网的一部分，很多产品从概念走向现实。
国外如苹果公司推出的Homekit 平台能通过智能终端控制家庭场景；亚马逊基于Alexa 语音助手推出Echo 智能音箱；谷歌采用人工智能技术驱动，实现了Google Home 控制生活场景。
国内也掀起了智能家居热潮，如以 BAT 为首的互联网巨头相继进入智能家居，开启了中国智能家居的高速发展期；百度推出了DuerOS 对话式人工智能操作系统；阿里云的天猫精灵智能音箱可语音控制家电设备；腾讯的叮当语音助手和智能音箱等产品实现了家庭场景智能化。
其它如小米、京东、美的等企业也通过开放物联网平台，加速实现智能家居市场化。
我们的穿衣打扮离不开镜子，它是我们日常生活的必需品。
在这个物联网极速发展的智能家居时代，人们对智能化的生活愈加渴望，在你穿衣打扮或者刷牙的时候，如果使用的是一面智能镜子，将更能感受到科技的魅力和乐趣。
在家居智能化时代的你，已经厌烦一边刷牙一边拿着手机查看时间日期、天气预报和新闻等等，这个时候没有比拥有一款与你对话交互的智能镜子更为方便的了。
虽然智能家居已有基本发展，但对于智能镜子这一领域的研究，国内外研究还处于初步阶段。
最早的是日本科技展会上出现的基于安卓系统的智能镜，能显示日常的天气、感知手势操作等等；后来美国经典厨卫品牌科勒推出了 Verdera 智能防水镜子，镜子能语音交互；Hi Mirror 推出的智能镜子能评估皮肤状况，提供相应的护肤建议，同时能通过语音进行聊基于树莓派的智能镜子的研究与开发文/徐国保 洪展文 叶昌鑫 陈陆成 朱浩天或者播放音乐；Viio 的智能镜子能通过与智能手机连接后直接用来拨打电话，内置了扬声器可以用来播放音乐或音频文件；智能镜子的研究在持续进行，现有的智能镜子还存在软件拓展性差、市场需求欠缺、功能使用不完善、价格高昂等问题，在智能家居领域仍然是没有商业化起来。
文章主要阐述了如何基于Raspberry Pi 开●基金项目：广东海洋大学创新强校工程项目(GDOU2015050207)；2018年度省级大学生创新创业训练计划项目（CXXL2018097）。
图1：智能镜子整体设计图图2：时间天气功能结构图图3：新闻功能结构图图4：邮件提醒功能结构图Software Development •软件开发Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 59发一面智能镜子的内容。
针对软件拓展性差、功能不够完善以及降低成本的问题，本文设计的智能镜子实现了镜子里显示实时的天气状况、温度和湿度，同时也可以提供贴心的用户提示与用户交互，显示新闻热点，还能交互语音对话，智能镜上有温馨的问候内容，邮件、微信的智能提醒，还能在闲暇的刷牙时间播放音乐。
从而让人们在生活点滴中感到科技的乐趣，达到满足住户生活的舒适性、便利性要求，改善住户的居住环境和提高住户的生活水平,改变住户的生活方式。
2 智能镜的可行性分析镜子选用的是单面镜，根据单面镜子的单面透光性，我们让贴在后面的液晶显示屏背景为黑时，它是一面镜子，而液晶显示屏的相关信息也能在黑背景下透过镜子显示出来，把液晶显示屏和单面镜紧密结合起来。
把树莓派系统的界面UI 背景设置为黑色，天气、温度、湿度、新闻资讯等信息则可设置为高亮，并对各功能模块设计合理的位置坐标，装上镜框，一面多功能的智能镜子便完成了。
智能镜子整体设计图如图1所示。
显示界面是基于html 、javescript 和PHP 多种网页语言开发的MagicMirror 网页系统。
在Linux 环境下安装chromium 浏览器，并搭建一个本地服务器，浏览器设置开机全屏自启，并自动访问搭建好的网页http://localhost 本地主机。
智能镜子的控制核心是Raspberry Pi ，价格便宜；系统是基于免费的开源的Linux 系统，提供了可行的开发环境。
镜子物联网的实现，是通过树莓派主控Wi-Fi 的连接，实现用户对镜子的数据传输以及控制。
由于树莓派3代具有强大的性能，再加上Linux 开源的系统以及无线通信Wi-Fi 的辅助，完全满足控制智能镜需求。
3 智能镜的交互式界面系统设计3.1 通过无线通信Wi-Fi技术实现信息无缝连接智能镜所用的控制芯片是树莓派第三代，其在控制运行上强大以外，并且集成有稳定的Wi-Fi 功能模块，Wi-Fi 连上家庭网络后，实现时间日期、天气信息、新闻资讯等信息的更新和使用，十分便捷。
3.2 智能镜问候语功能智能镜子的显示中，不可缺的是问候语，好的问候语能带给人们好的心情。
使用javescript 代码实现，问候语设置为早上、中午和晚上不同时间段，定义多种不同的温馨问候。
3.3 时间、天气功能的实现智能镜子具备显示时间、日期和天气预报功能，时间、天气功能的实现，是通过连接openweathermap 来完成，这是一个免费的天气预报接口，在openweathermap 官网注册个人的账号APPID ，地理位置获取到Zhanjiang,CN ，实现接口的正常使用，时间、天气就能实现实时显示了。
时间天气功能结构图如图2所示。
3.4 新闻资讯的实现新闻资讯的显示实现主要是调用新闻订阅源接口，通过Wi-Fi 网络通信的条件下，下载数据再显示输出，新闻订阅源很多，可以根据用户自身实际情况修改，下面以极客公园的新闻订阅源为例。
下面是部分核心代码。
用jQuery 提供的ajax 方法发送GET 请求到url 地址 获取jsonp 数据，获取到数据后，判断一下数据长度，如果数据长度大于0，就进行下一步的解析parse ，否则就打印出错误信息提醒没有获取到数据，从而获得新闻资讯。
新闻功能结构图如图3所示。
3.5 邮件提醒的实现智能镜子含有邮件提醒功能，通过开启邮箱账户的STMP 功能，可以爬取邮件的信息，从而提醒用户是否有新邮件。
主要通过python 的开源函数库imaplib 实现，在已经开启了STMP 功能的邮件上，连接邮件的服务器，分析提取邮件的信息。
imaplib.IMAP4_SSL （）函数实现连接到邮箱服务器，爬取邮箱信息，并把信息写入.txt 文件，通过对比检测是否有新邮件，从而在智能镜子上提醒用户。
邮件提醒功能结构图如图4所示。
3.6 微信提醒的实现微信提醒具有更好的交互性，调用了wxpy 的库，实现了把天气预报、穿衣指数、新闻热点等多种信息自动发到手机微信，新闻热点等信息可根据个人喜好自定义爬取的网站。
通过requests.get 请求，后进行解析，爬取需要的信息。
微信提醒功能结构图如图5所示。
3.7 音乐播放器的实现智能镜子也带有音乐播放功能，主要使用了python 中的wx 、pygame 开源库实现，当你对着智能镜子刷牙或者梳妆时，有一个会“唱歌”的镜子更是一番新的体验。
播放器的实现主要调用的函数主要是pygame.mixer.music.play()、pygame.mixer.music.load()、pygame.mixer.music.pause()等基本的开始播放，载入播放、暂停和结束等音乐控制函数，控制音乐流上稳定。
wx 库则用于实现播放器的基本界面和控制按钮。
音乐播放器功能原理图如图6所示。
图5：微信提醒功能结构图图6：音乐播放器功能原理图图7：人脸检测功能原理图软件开发 •Software Development 3.8 人脸检测智能镜子调用opencv的库进行人脸的检测，主要依赖于cv2.CascadeClassifier的级联分类器，基于机器学习的PCA算法，实现人脸和非人脸的检测，提前做好了训练集的训练得出模型，就可以调用opencv的库进行人脸的检测了。
PCA算法是用于特征维度过多时的降维，通过向量的线性变换，提取数据的主要特征分量，简化数据，保留最大贡献的数据。
首先需要训练出人脸模型，在训练出模型后进行预测。
在这里调用了开源的Haar特征分类器.xml文件，是被不同的部位有不同的xml，这里用的是脸部的xml文件进行预测。
从摄像头捉取一帧图片并且转换成灰度图片，每一个像素点就为0-255的灰度值，从而可以通过矩阵运算检测灰度图片帧的人脸，经过处理脸部照片，即可实现人们在面对智能镜子时能检测出人脸的功能。
人脸检测功能原理图如图7所示。
4 智能镜的硬件模块的实现4.1 温度、湿度显示功能的实现智能镜温湿度显示的实现是通过DHT11模块，且集成了温度传感器和湿度传感器，轻薄性能稳定，抗干扰能力强，适合使用在智能镜上。
4.2 语音模块的实现智能镜子具备语音交互功能，设定关键词唤醒语音助手，语音模块在硬件上用的是Arduino Micro:bit,功能高度模块化，适合在Raspberry Pi上进行开发，接口则是调用了dingdang-robot。
Dingdang-robot高度集成了诸多特性，可用于语音识别、语音合成、全局监听、还可以接入微信，dingdang-robot被唤醒后，指令先经过在线 STT 引擎进行 ASR 识别成文本，然后去处理，得出结果再交给 TTS 引擎合成成语音，播放给用户。
语音模块接受到我们的声音信号后，通过树莓派主控发送到云端进行识别处理，并给出合理的反馈，树莓派再根据反馈做出相应的处理。
5 系统测试在室内，利用树莓派主控连接了Wi-Fi无线网络，在智能镜子上进行了测试。
软件上，爬虫、时间、天气、新闻等信息捉取流畅；硬件上，DHT11温湿度模块获取实时温湿度正常，采集数据过程如图8所示。
语音模块略有延迟，但正常使用。
整体来说，智能镜子系统功能使用流畅，时间、天气、温湿度等信息显示清晰，能稳定运行。
为了增加功能和交互性，本系统设计了软件功能拓展界面，如图9所示，主要实现了音乐播放器、人脸眼睛检测、邮件提醒功能和微信提醒功能等。
智能镜子实物演示结果如图10所示，该系统能实时显示时间，日期，天气情况，还有当前室内环境的温度和湿度等信息功能。
6 结束语本文围绕智能镜子可行性分析、交互式界面软件和硬件的实现方法、以及系统测试进行叙述，智能镜子以Raspberry Pi为主控制器，以Linux为系统环境，通过网页的开发、一些传感器的使用，实现了智能镜子问候语、天气时间、新闻资讯、音乐播放、邮件提醒、微信提醒、温度湿度显示、人脸检测和交互式语音控制的功能。