-
Автор текста: dlonyj
Распространение области применения биометрических систем контроля доступа на другие живые существа открывает поистине удивительные возможности.
Так совпало, что на территории фабрики, где я нахожусь, живет довольно большая семья иссиня-черных кошек, братьев и сестер, рожденных от одной матери, но из разных пометов. Мы просто называем всю эту гордость бандитами, исходя из их личности и поведения. Из этой группы мне больше всего понравился один кот. Это тот, кого я иногда впускаю в свой кабинет.
И я хотел затащить этого красивого кота внутрь и уничтожить остальных, чтобы они не вели себя плохо в мое отсутствие. И тогда мне в голову пришла идея системы доступа под названием КотСКУД (Cat Access Control System.
❯ Концепция КотСКУДа
Я долго думал, как сделать это решение простым, дешевым, воспроизводимым и не требующим полноценного блока питания. В очередной раз почесав холку любимого Бандита, я пришел к выводу, что лучше всего для этих целей использовать сканер отпечатков пальцев.
Поцарапай любимого бандита
У кошек на носу и лапах есть уникальные узоры, похожие на узоры на отпечатках пальцев человека. Так что остается только найти способ сканировать подушечки лап или нос (в зависимости от того, что больше нравится вашей кошке).
Я потратил немало времени на анализ того, что было доступно и дешево на рынке, и остановился на модели оптического сканера отпечатков пальцев FPM10A. Имеется огромное количество примеров и программного обеспечения, а также множество библиотек для Python и Arduino. Так что теоретически в этом нет ничего страшного.
❯ Пару слов об устройстве оптического сканера отпечатков
Оптические сканеры отпечатков пальцев работают по принципу: свет под определенным углом полностью отражается на границе двух сред. И когда какой-то объект касается этой границы, это отражение прерывается и можно прочитать след этого объекта. В качестве примера приведу схему оптического датчика R307, взятую с этого сайта:
Оптические датчики — это очень сложные устройства, включающие в себя призму, реализующую границы носителя, и полноценную камеру с процессором, способным считывать отпечатки пальцев. Когда ничего не трогается, в объектив камеры попадает ровный белый свет. Затем, когда ваш нос касается CatSKUD, интенсивность света уменьшается, и камера фиксирует отпечаток.
Кроме того, существует сложная система распознавания отпечатков пальцев на основе базы данных, которая использует некоторые хитрые алгоритмы, работа которых мне неясна.
❯ Подключение сканера FPM10A
Преимущество сканера FPM10A в том, что он подключается как обычный UART и питается от 3,3 вольта. Для подключения понадобится обычный переходник USB-UART. Я не буду вдаваться в подробности, как подключить этот датчик. Все достаточно подробно объяснено в официальной документации.
Чтобы подключить его к компьютеру, мне пришлось несколько раз воспользоваться паяльником, но это под силу даже ребенку.
Сканер CatSKUD подключен и готов к работе
Это была просто проблема с программным обеспечением. Мне не хотелось возиться с библиотеками Python, поэтому я решил начать с запуска демонстрационных программ для этих датчиков на виртуальной машине. Программа очень нестабильна, иногда вылетает и не всегда распознает датчики. И я думаю, это связано с тем, что его реализация очень плохая.
Но в целом все как в анекдоте. Моя кошка не любила пылесосы, но это было нормально. Потом он вмешался.. и я вмешался, а потом она мне начала нравиться.
Подготовка программного обеспечения к тестированию
Самое интересное — переход к полномасштабному тестированию.
❯ Натурные испытания
Пожалуй, самый сложный и волнительный момент. Бандитов кормили и обращались с ними максимально доброжелательно. Я не думаю, что он когда-либо испытывал такое теплое внимание с момента своего рождения, и он никогда не ожидал получить столько подарков.
Обратите внимание: Использование сканера в создании обложек | Hikki_Советы.
Во всех экспериментах с использованием сканера он проявлял активное участие и интерес, даже наблюдая за происходящим.Сканер отпечатка лапы
В общем, мне показалось, что научить кошку совать лапу в сканер – самое простое поведение. Более того, это очень простая и легкая операция.
Однако я столкнулся с суровой реальностью. В отличие от питомцев с нежнейшими розовыми подушечками лап, подушечки лап заводских бандитов подобны твёрдой наждачной бумаге. И, как бы странно это ни звучало, сканер наотрез отказался сканировать кошачьи лапы. Или даже если бы я это сделал, результат был бы совершенно непонятным. Поэтому я не показываю кошачьи следы.
Отпечаток кошачьего носа
Не могу сказать, что я был рад, что Бандит захотел проверить мой нос, но и особого сопротивления я не оказал. В целом за всю эту процедуру никаких насильственных или неприятных действий над любимым котом не было совершено, все было очень спонтанно, и кот был очень умным. Скорее проблема была в том, что мне не хотелось прикасаться к сканеру и замирать, чтобы как следует просканировать нос.
отсканируйте нос вашей кошки
И все же после нескольких менее удачных попыток Бандит более спокойно согласился сунуть нос в светило, и отпечаток удался. После этого я начал сохранять результаты на свой компьютер. И он с невероятным любопытством следил за каждым моим шагом. Мне показалось, что он сам понимал все, что я там делал.
Что ты здесь делаешь?
Критический момент наступил. Возможна ли дальнейшая реализация CatSKUD с использованием оптического сканера отпечатков пальцев на кошачьем носу?
❯ Результаты
Вам, как и мне, интересно посмотреть, что нам удалось там отсканировать?Как уже упоминалось, успешных сканирований было не так много. Бандит так быстро двигал дулом, что моя совесть не позволяла мне ни показать насилие, ни задокументировать его каким-либо образом.
Вот первые два кадра более или менее удачных отпечатков кошачьего носа. Почувствуйте уникальность этого момента. Посмотрите на них в первую очередь.
первый отпечаток кошачьего носа
В конце концов мне удалось почти четко сфотографировать сома. И как раз в этот момент Бандиту игра надоедает, и он решает уйти.
Четкий снимок кошачьего носа
Я считаю, что это настоящий успех!
❯ Выводы
Основные выводы из всей этой идеи таковы: Отпечаток носа кошки можно использовать в системе КотСКУД для доступа животного на вашу собственность.
Однако мы не учли ряд факторов, таких как:
-
Коллекция принтов в серии один нос. Требуется много времени, чтобы собрать достаточное количество отпечатков носа с разных ракурсов, чтобы правильно распознать их и добавить в базу данных. Но кот долго не хочет заниматься этими ерундами и начинает сопротивляться.
-
обучение. Второй элемент, который мне как-то никогда не приходил в голову, это то, что кошку нужно научить совать нос в этот блестящий предмет. И, как показала практика, кошки не хотят, чтобы их клюли в нос даже с такой силой, чтобы отпечаток можно было четко прочитать. И никакие угощения и ласки не соблазнят его на такое поведение.
-
Мой нос мокрый. Это значит, что сам сканер быстро загрязняется кошачьими соплями и требует регулярной чистки.
Поэтому исследовательская работа по внедрению КотСКУД продолжается. Думаю, следующие результаты будут объявлены ровно через год, 1 апреля.
❯ Полезные ссылки
-
Конструкция и принцип работы оптического сканера отпечатков пальцев.
-
Документация по подключению оптического дактилоскопического датчика FPM10A.
Если вас интересует металлообработка, старое железо, всевозможные самоделки, сбор мусора и Linux, подписывайтесь на меня в Telegram.
-
Написано специально для читателей Timeweb Cloud и Pikabu. Подпишитесь на наш блог, чтобы не пропустить новый и интересный материал.
-
Облачный сервис Timeweb Cloud — это реферальная ссылка, которая помогает поддерживать проект.
Больше интересных статей здесь: Гаджеты.
Источник статьи: Сканер отпечатков кошачьих носиков.