本研究是科学研究项目“液货船舶智能安全防护装备技术开发”的一部分,重点关注船舶智能保安门禁系统的开发与设计。目前客、货船多采取手动登记、人工查验等方式控制人员登离船。登离船通道人工控制方法在降低人员身份查验可靠性的同时,与海运界减员增效、智能航海大方向明显相悖,而且增加了船舶值班员工作负担,挤占船舶值班员的安全巡防时间。伴随生物识别技术、AI智能算法、智能芯片技术的发展,基于生物特征的人员核验技术被广泛地应用到各种出入通道智能控制系统。对比早期的指纹识别技术,人脸识别技术最大的特点是非接触式采集并判别人脸,可以提供更好的使用体验。为降低船舶靠泊期间面临的安全风险,提升上下船人员核检效率和可靠性,本文基于人脸识别技术设计开发了一套面向船舶的嵌入式智能保安门禁系统。论文主要工作内容如下:1.解读《国际船舶和港口设施保安规则》《1974年国际海上人命安全公约》,从船舶保安、安全航行、通信与干扰、应急供电、人员撤离等多个维度明确系统设计开发思路,凝练门禁系统主要功能并完成系统的整体框架设计。2.开展目标检测和人脸识别算法理论研究,提出满足船舶工作现实需求的目标检测和人脸识别算法。采用改进YOLOv3-Tiny的目标检测网络实现人员安全帽佩戴情况检测,包括数据集建立、网络改进以及模型训练和测试;引入OpenCV实现图像预处理,采用基于Haar特征的AdaBoost人脸检测算法实现人脸特征提取;通过LBP人脸识别算法实现登离船人员身份查验。3.根据前期规则解读成果及船舶应用现实需求,完成门禁系统硬件平台搭建和软件设计与实现。采用树莓派4B开发板为核心搭建嵌入式门禁硬件平台;搭建“Qt+OpenCV”嵌入式软件开发环境;根据规则解读中凝练的系统主要功能,完成不同保安等级下通道控制和保安相关报告生成流程设计;采用SQLite数据库实现船舶保安等级、人员信息和记录等信息的存储与调用。4.基于前文研究内容,完成系统程序的界面设计和代码实现,完成系统联动调试,初步实现了人员登离船查验、登记和船舶登离船通道智能控制。联动调试结果表明,本文所设计门禁系统能够满足船舶应用场景下的人员的检测、识别和智能门禁控制需求,在提升船舶人员登离船效率的同时,提高了船舶货物运输过程中的船舶安全防护水准。