CN103791686A - 一种具有虹膜识别功能的智能冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明属于安防领域及基于生物识别技术领域，特别涉及一种具有虹膜识别功能的智能冰箱。该智能冰箱包括冰箱体、虹膜采集模块、中央控制模块、锁具模块、报警模块、人机交互模块、通信接口模块、电源电路模块，并由以上各模块组成智能保险控制器，实现主动防盗，智能防盗，并且非接触的方式的开锁方案。本发明的中央控制模块使用了工业主机，主频可以达到1.8GHz以上，提升了图像处理和存储速度；带LCD显示屏在保证安全性的情况下提升用户体验；基于向手机实时发送短消息的报警方式，提升了冰箱的安全性；基于双眼虹膜图像的非接触式的身份识别验证开门方式，提升了冰箱用户身份的唯一性和可靠性。

Description

一种具有虹膜识别功能的智能冰箱

技术领域

本发明属于安防领域及基于生物识别技术领域，特别涉及一种具有虹膜识别功能的智能冰箱。

背景技术

虹膜识别是一种新兴的生物识别技术，在身份识别领域应用不断扩大。安全便捷的身份识别是开展面向移动终端业务服务的难点。目前用移动终端作为身份确认的手段主要依赖密码和卡，存在难记忆、易被窃取，安全性低等问题。在众多身份识别技术中，虹膜识别的安全性和精确度最高，具有个体唯一、不需要记忆、不能被窃取，安全级别高等优点。目前欧美市场微型化的虹膜识别技术已经应用于移动终端的身份识别，并得到市场的认可。

传统的虹膜识别技术成像系统体积庞大，结构复杂，集成困难，无法适用于移动终端等大众应用领域。如何解决虹膜成像系统的小型化设计，同时这个方法设计能够满足不同使用环境（室内、室外和黑暗环境等）、不同人群（年龄、人种）、不同的使用距离、不同的使用角度、眼镜配戴反光、用户体验等多种混合因素的影响，给用户满意的用户体验是目前存在的问题。

随着现代社会个性化的发展，人们越来越注重个人隐私，冰箱作为一种日常生活中必备的家用电器，其安全性和隐私性受到越来越多人的关注。在医疗卫生等领域，经常需要冷冻或者冷藏一些贵重药品，也存在对保密性、安全性较高的冰箱有较大需求；此外，对于一些违禁药品或者剧毒化学物品也有必要限制可接触人员的范围。再者，冰箱也可作为保险柜的替代品，在日常生活中作为保险柜来使用，因为冰箱作为保险装置，存在隐蔽不易被发现等特点，因此，具有权限设置的冰箱具有较大的市场空间。

虹膜识别技术采用人眼虹膜图像识别的非接触式的身份识别验证方式，具有用户身份识别的唯一性和可靠性。虹膜识别技术的这些特性与可设权限的智能冰箱的作用正好吻合。

公开号为CN103104161A，名称为“一种具有虹膜识别的保险柜”的中国专利公开了一种采用单片机控制的具有虹膜识别功能的保险柜。公开号为CN103208146A，名称为“带虹膜信息识别的保险柜”的中国专利公开了一种不具有报警装置的虹膜保险柜，且该专利描述笼统，不具有可操作性。公开号为CN1675650A，名称为“带有生物身份识别装置的家用电器”的中国专利，公开了一种具有生物识别功能的家用电器，但是家用电器描述模糊，不具有智能识别和报警功能。

基于以上分析，现有的基于虹膜识别功能通常用于保险柜，且一般包括由单片机组成的控制器、计时模块、摄像头、虹膜识别模块、数据存储模块和电动装置、设于柜门上的具有数字编辑器和液晶显示器、可控制柜门启闭的电子锁具组成。很少见到将虹膜识别技术运用于冰箱等家用电器。现有方案通常采用单片机作为控制器，运行速度慢，存储数据少；没有体现用户的操作距离和使用环境（室内、室外和黑暗环境等）；也没有说各个模块之间的通信方式（有线传输还是无线传输）。现有技术存在描述模糊、不具有可操作性，且不具备智能防盗智能报警等功能等缺陷。

发明内容

为解决背景技术中存在的现有技术运行速度缓慢、不具有可操作性、用户体验差、不具备智能防盗、智能报警功能等技术问题，本发明提供了一种具有虹膜识别功能的智能冰箱，在实际可操作、提高用户体验等基础上，实现主动防盗，智能防盗。

所述冰箱包括：冰箱体、虹膜采集模块、中央控制模块、锁具模块、报警模块、人机交互模块、通信接口模块、电源电路模块，所述中央控制模块分别与虹膜采集模块、锁具模块、报警模块、人机交互模块、通信接口模块、电源电路模块电性连接，其中：

所述虹膜采集模块，用于人眼虹膜图像信息采集；

所述中央控制模块，用于接收来自虹膜采集模块的图像信息，完成图像预处理、特征提取、特征比对过程，并输出比对结果到人机交互模块，根据对比结果进一步发出开关量到锁具模块和报警模块，在此过程中完成图像存储和日志记录，以便通过通信接口模块导出数据结果；

所述锁具模块包括机械联动装置和电子锁具，用于接收来自中央控制模块的开关信号，从而开启或锁闭冰箱门体；

所述报警模块包括报警控制器，用于发送报警信号；

所述人机交互模块包括显示器，用于显示菜单、操作程序、系统设置、采集图像和注册用户、修改用户、删除用户、清除记录、信息资料的导入导出；

所述通信接口模块包括USB接口、网络接口，用于导入导出数据信息；

所述电源电路模块包括电源适配器，对所述各模块供电。

优选地，所述中央控制模块可为一种工控主机。

优选地，所述虹膜采集模块包括距离传感器、三色指示灯、红外光源、图像拍摄镜头。

优选地，所述虹膜采集模块采用双眼虹膜采集装置，用户识别距离在30-50cm的范围内完成，当采集目标进入图像捕捉区域内，完成虹膜识别的时间控制在2秒内。

优选地，所述报警模块还包括影像、声音和短信发送装置，网络接口，警报扬声器，用于手机、网络和警笛报警。

优选地，所述电源电路模块还包括应急电源，当外部电源中断时，为所述各模块提供15天以上的电力支持。

优选地，所述的显示器为LCD显示器。

优选地，所述的通信接口模块的网络接口为RJ45网络接口。

优选地，所述各模块均设置在冰箱门体或柜体的内外夹层中，中央控制模块设在门体内，其余模块采取隐藏方式设在冰箱外门体上。

与现有技术相比，本发明的中央控制模块使用了工业主机，主频可以达到1.8GHz以上，提升了图像处理和存储速度；带LCD显示屏在保证安全性的情况下提升用户体验；基于向手机实时发送短消息的报警方式，提升了冰箱的安全性；基于双眼虹膜图像的非接触式的身份识别验证开柜方式，提升了冰箱用户身份的唯一性和可靠性。

附图说明

图1为本发明所述的虹膜识别冰箱控制原理框架图。

图2为本发明所述的虹膜识别冰箱的菜单功能模块图。

图3为本发明所述的虹膜识别冰箱的特征识别过程图。

图4为本发明所述的虹膜识别冰箱的特征识别流程图。

图5为本发明所述的虹膜识别冰箱的外观示意图。

图中，6是冰箱体，1是虹膜采集模块，3是LCD显示屏。

具体实施方式

为便于对本发明技术方案的理解，下面结合以下实施例和对比例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此，任何未脱离本发明基本构思的等同实施方式，均属于本发明的保护范围。

图1是本发明虹膜识别冰箱控制原理框架图。作为优选方式，所述包括工控主机、存储器、语音扬声器、红外光源、距离传感器、虹膜采集摄像头、滤光片、LCD显示屏、报警发送装置、网络接口和警报器、电子锁具、USB接口、电源及应急电源。

工控主机通过USB标准接口和虹膜采集摄像头连接，接收采集人眼虹膜图像的信息，从存储器中调出虹膜图像模板，进行比对得出结果，输出指令；工控主机通过板上的标准韦根接口和锁具模块连接，发送开锁指令；工控主机内设报警信息模块与报警信息发送装置相连，由报警信息发送装置向预设的手机号发送报警信息；工控主机通过VGA接口与LCD显示屏相连，显示菜单或操作程序；工控主机内置USB接口模块，连接USB接口与外部交换信息资料；工控主机通过电源适配器供电，同时配有应急电源，为系统提供相应的电源支持。

图2为本发明所述的虹膜识别冰箱的菜单功能模块图。通过LCD显示屏进行系统设置、注册用户、修改用户、删除用户、清除记录和USB通信。其中，系统设置包括时间设置、日期设置和电子锁设置，USB通信包括导入用户，导出用户和导出图像声音，菜单模块中的用户图像声音信息及冰箱使用记录均可以在显示器上显示，并可以通过USB通信导出；所述的注册用户是利用人眼虹膜注册端，采集用户的特征图像，存储到工业主机上生成虹膜图像。

图3为本发明所述的虹膜识别冰箱的特征识别过程图。先采集用户的双眼虹膜图像，在工控主机上进行预处理，提取特征值，调出存储器中的图像模板，进行比对计算得出结果。

图4为本发明所述的虹膜识别冰箱的特征识别流程图。优选实施方式中采集双眼虹膜图像后，经过图像检验、归一化处理和特征提取后，生成样本待测图像与用户模板比对计算，若比对结果确定为同一个人，工控主机会向电子锁发出开锁指令，并存储开锁记录，若经过比对判断不是同一人，工控主机发出不通过信心，重新进行双眼图像采集步骤，比对计算未通过的图像自动存储，以备查询。申请人在先申请的申请号为：201210104782.4，名称为单图像传感器双眼虹膜识别设备，的发明专利，公开了一种前述双眼虹膜识别设备的具体技术方案。

图5为本发明所述的虹膜识别冰箱的外观示意图。冰箱体6上外设LCD显示屏3，虹膜采集模块1位于LCD显示屏3的上方。用户通过LCD显示屏进行人机界面操作，身份验证通过后冰箱体6的门自动打开。

电源经电源适配器与应急电源连接，市电电源切断后应急电源立即启动，保证系统15天以上的电源需求。

本书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳模式，且还使本领域技术人员能够制造和使用本发明。本发明的可授予专利的范围由权利要求书限定，且可以包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这种其它实例具有不异于权利要求书的字面语言的结构元素，或者如果这种其它实例包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等效结构元素，则这种其它实例意图处于权利要求书的范围之内。在不会造成不一致的程度下，通过参考将本文中参考的所有引用之处并入本文中。

Claims (10)

1.一种具有虹膜识别功能的智能冰箱，所述冰箱包括：冰箱体、虹膜采集模块、中央控制模块、锁具模块、报警模块、人机交互模块、通信接口模块、电源电路模块，所述中央控制模块分别与虹膜采集模块、锁具模块、报警模块、人机交互模块、通信接口模块、电源电路模块电性连接，其中：

所述虹膜采集模块，用于人眼虹膜图像信息采集；

所述中央控制模块，用于接收来自虹膜采集模块的图像信息，完成图像预处理、特征提取、特征比对过程，并输出比对结果到人机交互模块，根据对比结果进一步发出开关量到锁具模块和报警模块，在此过程中完成图像存储和日志记录，以便通过通信接口模块导出数据结果；

所述锁具模块包括机械联动装置和电子锁具，用于接收来自中央控制模块的开关信号，从而开启或锁闭冰箱门体；

所述报警模块包括报警控制器，用于发送报警信号；

所述人机交互模块包括显示器，用于显示菜单、操作程序、系统设置、采集图像和注册用户、修改用户、删除用户、清除记录、信息资料的导入导出；

所述通信接口模块包括USB接口、网络接口，用于导入导出数据信息；

所述电源电路模块包括电源适配器，对所述各模块供电。

2.根据权利要求1所述的具有虹膜识别功能的智能冰箱，其中：所述中央控制模块包括工控主机。

3.根据权利要求1或2所述的具有虹膜识别功能的智能冰箱，其中：所述虹膜采集模块包括距离传感器、三色指示灯、红外光源、图像拍摄镜头。

4.根据权利要求3所述的具有虹膜识别功能的智能冰箱，其中：所述虹膜采集模块采用双眼虹膜采集装置，用户识别距离在30-50cm的范围内完成，当采集目标进入图像捕捉区域内，完成虹膜识别的时间控制在2秒内。

5.根据权利要求1、2或4所述的具有虹膜识别功能的智能冰箱，其中，所述报警模块还包括影像、声音和短信发送装置，网络接口，警报扬声器，用于手机、网络和警笛报警。

6.根据权利要求3所述的具有虹膜识别功能的智能冰箱，其中，所述报警模块还包括影像、声音和短信发送装置，网络接口，警报扬声器，用于手机、网络和警笛报警。

7.根据权利要求5所述的具有虹膜识别功能的智能冰箱，其中，所述电源电路模块还包括应急电源，当外部电源中断时，为所述各模块提供15天以上的电力支持。

8.根据权利要求7所述的具有虹膜识别功能的智能冰箱，其中，所述的显示器为LCD显示器。

9.根据权利要求8所述的具有虹膜识别功能的智能冰箱，其中，所述的通信接口模块的网络接口为RJ45网络接口。

10.根据权利要求1、2、4、6-9所述的任一具有虹膜识别功能的智能冰箱，其中，所述各模块均设置在冰箱门体或箱体的内外夹层中，中央控制模块设在门体内，其余模块采取隐藏方式设在冰箱外门体上。

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