CN104899953B - 基于图像关联的高保安门禁控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于图像关联的高保安门禁控制系统及方法，包括：摄像头、IC卡读卡器、语音对讲系统、门禁控制器、门设备和监控中心；所述摄像头、IC卡读卡器和语音对讲系统分别与门设备连接，门设备与监控中心通信，监控中心与门禁控制器连接，门禁控制器控制门设备的开闭；本发明有益效果：采用130w以上的像素高清CCD摄像头用于视频采集，使用ID、IC卡读卡器进行人员信息采集。首先对身份卡进行第一级验证，判断身份卡有无进出权限，并将实时视频上传至监控中心。在人员进行刷卡操作时，进行拍照操作，将身份卡信息插入至JPEG文件，方便日后的检索与管理。

Description

基于图像关联的高保安门禁控制系统及方法

技术领域

本发明涉及一种基于图像关联的高保安金库、枪库门禁控制系统及方法。

背景技术

随着国内经济的不断发展，金融活动日益频繁，金融单位和金融网点与日俱增，在这些金融行业，保安系统都是要求非常高的。因此如何搞好金融行业的保安系统设计，安全有效的保障各金融单位的人员及资金安全，加强金融单位内部工作人员的管理，是当前金融安全领域的一项重要课题。保安系统的好与坏，是直接关系到国家的金融和人民财产的安全及金融工作人员生命安全的大事。

当前对于金库和枪库的管理一般是经过管理部门远程授权后，使用ID、IC卡、指纹、人脸识别等技术对进入库区的人员进行管理，管理部门的门禁管理系统对门禁控制单元进行出入授权和远程开关门。由于指纹、人脸识别还存在一定的技术缺陷，识别错误会给高保安系统造成管理上的混乱，失去了采用指纹、人脸识别技术带来的安全性，最终的结果往往就是不再使用指纹、人脸识别设备，重新回到ID、IC卡加人工(领导)管理的模式。在这种模式下，在管理不到位时，无法有效杜绝管库人员不遵守安全管理制度的现象，比如私自调班、不按规定进出库门等。即使目前有监控摄像系统全程录像，由于需要管理者通过观看录像来判定，即使管理者一星期检测一次，所需时间和精力也非常大，所有录像往往用于在已经发生事故后的线索追溯，起不到有效的事前震慑、事中防范的作用。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种基于图像关联的高保安金库、枪库门禁控制系统及方法，在对出入金库、枪库等区域的人员进行身份识别的基础上，通过关键证据抓拍、相关责任人远程授权以承担连带责任的方式搭建的一套高保安金库、枪库门禁审查监控系统及方法，极大的减轻了管理者的负担，提高了管理效率，并在很大程度上起到了事前震慑、事中防范的作用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于图像关联的高保安门禁控制系统，包括：摄像头、IC卡读卡器、语音对讲系统、门禁控制器、门设备和监控中心；所述摄像头、IC卡读卡器和语音对讲系统分别与门设备连接，门设备与监控中心通信，监控中心与门禁控制器连接，门禁控制器控制门设备的开闭；

出入人员的基本信息与出入人员的图像信息进行关联后存储至监控中心；IC卡读卡器读取刷卡信息并与内置信息进行匹配，匹配成功开启第一把电磁锁，门设备将实时的视频监控信息上传至监控中心进行匹配，匹配成功后由门禁控制器控制另一把电磁锁开启。

所述门设备和监控中心分别通过TCP/IP协议与管理服务器进行通信。

所述监控中心与门禁控制器通过TCP/IP协议进行远程通信。

一种基于图像关联的高保安门禁控制系统的控制方法，包括：

(1)IC卡读卡器读取到身份卡信息后，门设备将出入人员信息与门设备所配备的内存卡中已授权信息进行配对，配对成功则门禁控制器开启第一把电磁锁；否则，将门设备错误记录存储至管理服务器；

(2)同时，摄像头对出入人员进行拍照操作，并将身份卡信息与出入人员的图像信息进行关联，将两部分信息进行叠加后存储至管理服务器；

(3)门设备将实时视频监控信息上传至监控中心，并将身份卡信息与出入人员的视频信息进行关联并显示；

(4)判断身份卡中授权的信息与当前人员图像信息是否匹配，匹配成功则门禁控制器开启第二把电磁锁；否则，将门设备错误记录存储至管理服务器，门禁控制器将上述两把电磁锁关闭；

(5)管理服务器能够根据卡号或姓名检索条件匹配出相应的员工信息及进出入监控图像信息，从而判断进出人员信息是否一致。

所述步骤(2)中，将身份卡信息与出入人员的图像信息进行叠加的方法为：

将身份卡的数据信息加密后附着在出入人员图像的JPEG文件上，在JPEG文件标记码后面添加信息，将原有的非结构化JPEG图像文件构建成结构化JPEG文件；在解析时将文本信息部分进行解密显示，图像信息不受任何影响。

所述标记码两字节构成，前一个字节固定为0xFF代表标记码开始，后一个字节不同值代表不同含义；

在图像解析过程中，从0xFFD8开始对文件进行解析，到0xFFD9解析结束。

在存储的过程中按照文本信息内容进行分段或者分文件夹存储。

所述步骤(3)中，将身份卡信息与出入人员的视频信息进行关联的方法为：

对出入人员的视频信息数据包进行封装，将出入人员的视频信息数据包和身份卡信息进行融合，将数据包长度、视频流数据包、身份卡信息长度及身份卡信息合并成新的数据包进行传输。

所述步骤(5)中，根据卡号或姓名检索条件匹配出相应的员工信息及进出入监控图像信息的方法具体为：

在检索时首先定位条件所在的文件夹，然后在子文件夹中进行检索；

通过解析JPEG文件数据获得文本信息长度，然后根据该长度将全部的文本信息提取出来，通过与检索条件进行匹配对比，如果检索条件符合则说明这个JPEG文件就是我们所要找的图片文件，否则就进行下一文件的对比。

出入人员能够通过语音对讲系统与监控中心管理人员进行对话。

本发明的有益效果是：

本发明的金库、枪库门设备采用嵌入式Linux系统进行构建。采用130w以上的像素高清CCD摄像头用于视频采集，使用ID、IC卡读卡器进行人员信息采集。首先对身份卡进行第一级验证，判断身份卡有无进出权限，并将实时视频上传至监控中心。在人员进行刷卡操作时，进行拍照操作，将身份卡信息插入至JPEG文件，方便日后的检索与管理。

本发明的监控中心采用嵌入式Linux系统进行构建。管理员通过观察监控中心上显示的实时画面、人员信息来确定持卡人是否为身份卡所有人，由此决定是否进行远程授权进行开关门操作。

本发明上传到管理服务器的图片是经过叠加图片信息和人员信息的JPEG文件，检索时通过检索人员信息部分以区别不同的分类的图片，达到检索目的。

对于管理者，利用系统提供的自动检索和图片对比显示功能，可以迅速的判定管库人员是否按照制度规定进行了出入库操作，是否存在私自调班等不执行规章制度的现象，与观看视频录像发现这些问题的手段相比，极大的减轻了管理者的负担，提高了管理效率，并在很大程度上起到了事前震慑、事中防范的作用。

附图说明

图1为本发明高保安金库、枪库门禁控制系统结构图；

图2为本发明金库、枪库门禁控制系统工作流程图；

图3为本发明金库、枪库门设备工作示意图；

图4为本发明监控中心工作示意图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：

如图1是高保安金库、枪库门禁控制系统结构图，包括：摄像头、IC卡读卡器、语音对讲系统、门禁控制器、门设备和监控中心；摄像头、IC卡读卡器和语音对讲系统分别与门设备连接，门设备与监控中心通信，监控中心与门禁控制器连接，门禁控制器控制门设备的开闭；金库门设备采用130w以上的像素高清CCD摄像头用于视频采集，使用ID、IC卡读卡器进行人员信息采集，其功能是对身份卡进行第一级验证，判断身份卡有无进出权限，并将实时视频上传至监控中心。在人员进行刷卡操作时，进行拍照操作，将身份卡信息插入至JPEG文件，方便日后的检索与管理。

出入人员的基本信息与出入人员的图像信息进行关联后存储至监控中心；IC卡读卡器读取刷卡信息并与内置信息进行匹配，匹配成功开启第一把电磁锁，门设备将实时的视频监控信息上传至监控中心进行匹配，匹配成功后由门禁控制器控制另一把电磁锁开启。

监控中心与门禁控制器通过TCP/IP协议进行远程通信，门设备和监控中心分别通过TCP/IP协议与管理服务器进行通信，通过管理服务器能够实现金库门系统设备的信息配置、通过网络连接相应的设备、基于TCP协议完成图片和日志等文件的上传、根据不同的检索条件检索相应的图片，判断该人员的出入是否异常等功能。

上传到管理服务器的图片是经过叠加图片信息和人员信息的JPEG文件，检索时通过检索人员信息部分以区别不同的分类的图片，达到检索目的。

本发明系统是以维护金融行业安全为目的，基于视频监控等安全防范系统，利用网络技术构建具有信息采集、传输、控制、显示、存储、处理、管理等功能的网络系统。利用该系统可对其范围内需要防范和监控的目标实施有效的人员出入身份识别、拍照和出入信息统计、视频监控、远程遥控、图像检索、内部人员管理。相比较于传统的保安系统，本系统在保留原有安保体系的基础上，增加了拍照和出入信息统计、远程遥控、图像检索、内部人员管理等功能，旨在加强内部人员监管，防止内外勾结作案。

如图2为金库、枪库门禁控制系统工作流程图，包括以下步骤：

(1)IC卡读卡器读取到身份卡信息后，门设备将出入人员信息与门设备所配备的内存卡中已授权信息进行配对，配对成功则门禁控制器开启第一把电磁锁；否则，将门设备错误记录存储至管理服务器；

(2)同时，摄像头对出入人员进行拍照操作，并将身份卡信息与出入人员的图像信息进行关联，将两部分信息进行叠加后存储至管理服务器；

将身份卡信息与出入人员的图像信息进行叠加的方法为：

将身份卡的数据信息加密后附着在出入人员图像的JPEG文件上，在JPEG文件标记码后面添加信息，将原有的非结构化JPEG图像文件构建成结构化JPEG文件；在解析时将文本信息部分进行解密显示，图像信息不受任何影响。

标记码：两字节构成，前一个字节固定为0xFF代表标记码开始，后一个字节不同值代表不同含义。当出现连续的多个0xFF时，理解为一个0xFF也表示标记码开始。下面介绍几种主要的标记代码：

表2 JPEG标记码

标记代码	格式	意义
			SOI(Start Of Image)	0xFFD8	图像开始
APP0(Application0)	0xFFE0	应用程序保留标记0
			SOFO(Start Of Frame)	0XFFC0	帧图像开始
EOI(End Of Image)	0xFFD9	图像结束，图像文件结束

压缩数据：标记码后面是压缩数据，记录了图像文件的详细信息。

在图像解析过程中，从0xFFD8开始对文件进行解析，到0xFFD9解析结束。如果我们把相关的文本信息插入到文件中0xFFD9的位置后面，则不会对该段信息进行解析。这样就避免了文本信息对图像内容和图像质量造成影响。然而文件却与文本信息形成了一个整体，从信息角度看，这个整体便是非结构化的图像数据和结构化的文本信息构成了一段结构化信息，也即将JPEG图片文件和各种来源的文本信息进行了关联，并将文本信息插入进了JPEG文件。同时由于目前的看图软件不会查看0xFFD9标记码后面的内容，我们的信息的安全性和隐蔽性得到保证，只有在我们需要时通过对0xFFD9后面的信息进行查询和解析才能得到正确的图像对应的文本信息。这种信息不仅有助于我们准确的描述图像的具体细节，也可以作为一种检索条件，通过检索结构化的文本信息检索到对应的图像文件。

(3)门设备将实时视频监控信息上传至监控中心，并将身份卡信息与出入人员的视频信息进行关联并显示；

对出入人员的视频信息数据包进行封装，将出入人员的视频信息数据包和身份卡信息进行融合，将数据包长度、视频流数据包、身份卡信息长度及身份卡信息合并成新的数据包进行传输。

(4)判断身份卡中授权的信息与当前人员图像信息是否匹配，匹配成功则门禁控制器开启第二把电磁锁；否则，将门设备错误记录存储至管理服务器，门禁控制器将上述两把电磁锁关闭；

(5)管理服务器能够根据卡号或姓名检索条件匹配出相应的员工信息及进出入监控图像信息，从而判断进出人员信息是否一致。

在存储的过程中按照文本信息内容进行分段或者分文件夹存储，在对比过程中能够提高检索的效率和减少对比次数。通过解析JPEG文件尾部0xFFD9后面的4字节数据获得文本信息长度，然后根据该长度将全部的文本信息提取出来，通过与检索条件进行匹配对比，如果条件符合则说明这个JPEG文件就是我们所要找的图片文件，否则就进行下一文件的对比。

采用两级身份审核机制对进出人员进行信息核对。

1.在人员刷卡进出时，关联设备将人员信息与所配备的内存卡中已授权信息进行配对，配对成功则指定控制器开启一把电磁锁，这种技术手段无法辨识替班现象；

2.金库门设备将实时视频监控信息上传至库内监控室，由管理员审核授权卡号与当前人员是否匹配，配对成功则人工命令控制器开启另一把电磁锁，此操作过程同时记录在管理系统中，管理员同意库外人员进入，则表明其已承担了连带责任。

在进出人员进行刷卡操作时，首先金库门设备对身份卡进行核对，验证身份识别卡的有效性，若通过验证，则记录该账号进入并进行拍照，将照片和人员基本信息进行叠加存储；核对通过后，在监控中心处触发门铃，由管理员通过实时图像对进出人员进行二级验证，如果验证通过则说明持卡人与卡所有人相同，为合法人员允许其进入库区。

如图3是金库、枪库门设备工作示意图。金库、枪库门设备在无人员进出时向监控中心传输实时画面，管理员可以观察到库区的实时状态。在人员刷卡时，金库门设备将拍摄到的照片文件叠加上人员信息后进行存储。并将视频监控信息与人员信息进行融合后，发送至监控中心进行显示。

如果身份卡信息通过设备审核，则控制门禁控制系统开启电磁锁A，同时发送消息给监控中心，由监控室管理员进行二次审核，在此期间管理员和进出人员可以通过语音对讲进行对话。

管理员每个一段时间将设备内存储的照片信息和进出人员记录对这段时间内的人员进出情况进行管理和审查。

如图4是监控中心工作示意图。监控中心在接收到金库门设备的进出请求后，由管理员对进出人员进行核对，将进出人员信息和当前进出人实时图像进行比对，管理员通过远程授权的方式控制门禁控制器来控制电磁锁A、B的开闭。

PC端审查管理服务器是集设备配置、信息录入、信息上传、信息检索为一体的系统。通过管理系统对金库门、监控室等设备进行配置和管理，同时录入已授权的人员信息包括其卡号、姓名、证件照等。系统还接收存储在设备中的图片信息和进出记录信息，管理员可以通过这些信息分析一段时间违规进出情况、违规授权情况等。

由于上传至系统的图片中附着有人员卡号、姓名等信息也可通过该系统对一段时间的人员进出进行检索，通过卡号或姓名检索员工进出是否合法，是否出现身份卡外借、违规进出等情况，加强内部人员监管，防止内外勾结作案等情况的发生。

通过指定人员身份卡号、人员姓名或进出时间来进行检索，检索方法是进入指定文件夹，将文件夹中图片依次打开读取jpeg图片文件0xFFD9后面的信息，转化成人员卡号、姓名、密码、权限等信息与检索条件进行匹配，匹配成功，则输出在屏幕中。审核人员可以通过检查照片与身份卡所有人是否匹配或进出时间是否正确来确定该条记录进出是否违规，若有违规情况发生，则将追究相关人员的责任。

本发明系统在对出入金库、枪库等区域的人员进行身份识别的基础上，通过关键证据抓拍、相关责任人远程授权以承担连带责任的方式搭建的一套高保安金库、枪库进出库审查管理系统，旨在加强内部人员监管，防范内外勾结和监守自盗等案件的发生。将出入人员的基本信息、排班的出入照片进行关联显示，将排班信息嵌入到被抓拍人员图像中后进行存储，图像中存入的信息一方面可作为图像的“水印”，防止人为修改图像，另一方面，这也作为更高一级管理者审核管理制度执行状况的自动化检索的条件。具体的工作流程为，上一级管理者一周或一月为周期，根据排班计划对金库、枪库工作人员的执行状况进行巡查，通过抓拍的信息和管库人员的处理记录自动化关联，将与排班安排不符、未按照进出库制度操作的行为自动检索并将证据展示出来。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种基于图像关联的高保安门禁控制系统的控制方法，其特征是，包括：

(1)IC卡读卡器读取到身份卡信息后，门设备将出入人员信息与门设备所配备的内存卡中已授权信息进行配对，配对成功则门禁控制器开启第一把电磁锁；否则，将门设备错误记录存储至管理服务器；

(2)同时，摄像头对出入人员进行拍照操作，并将身份卡信息与出入人员的图像信息进行关联，将两部分信息进行叠加后存储至管理服务器；

(3)门设备将实时视频监控信息上传至监控中心，并将身份卡信息与出入人员的视频监控信息进行关联并显示；

(4)判断身份卡中授权的信息与当前人员图像信息是否匹配，匹配成功则门禁控制器开启第二把电磁锁；否则，将门设备错误记录存储至管理服务器，门禁控制器将上述两把电磁锁关闭；

(5)管理服务器能够根据卡号或姓名检索条件匹配出相应的员工信息及进出入监控图像信息，从而判断进出人员信息是否一致；

所述步骤(5)中，根据卡号或姓名检索条件匹配出相应的员工信息及进出入监控图像信息的方法具体为：

在检索时首先定位条件所在的文件夹，然后在子文件夹中进行检索；

通过解析JPEG文件数据获得文本信息长度，然后根据该长度将全部的文本信息提取出来，通过与检索条件进行匹配对比，如果检索条件匹配成功，则说明该JPEG文件即为所查找的图片文件，否则就进行下一文件的对比。

2.如权利要求1所述的一种基于图像关联的高保安门禁控制系统的控制方法，其特征是，所述步骤(2)中，将身份卡信息与出入人员的图像信息进行叠加的方法为：

将身份卡的数据信息加密后附着在出入人员图像的JPEG文件上，在JPEG文件标记码后面添加信息，将原有的非结构化JPEG图像文件构建成结构化JPEG文件；在解析时将文本信息部分进行解密显示，图像信息不受任何影响。

3.如权利要求2所述的一种基于图像关联的高保安门禁控制系统的控制方法，其特征是，所述标记码由两字节构成，前一个字节固定为0xFF代表标记码开始，后一个字节不同值代表不同含义；

在图像解析过程中，从0xFFD8开始对文件进行解析，到0xFFD9解析结束。

4.如权利要求2所述的一种基于图像关联的高保安门禁控制系统的控制方法，其特征是，所述步骤(2)中，在存储的过程中按照文本信息内容进行分段或者分文件夹存储。

5.如权利要求1所述的一种基于图像关联的高保安门禁控制系统的控制方法，其特征是，所述步骤(3)中，将身份卡信息与出入人员的视频监控信息进行关联的方法为：

对出入人员的视频监控信息数据包进行封装，将出入人员的视频监控信息数据包和身份卡信息进行融合，将数据包长度、视频流数据包、身份卡信息长度及身份卡信息合并成新的数据包进行传输。

6.如权利要求1所述的一种基于图像关联的高保安门禁控制系统的控制方法，其特征是，出入人员能够通过语音对讲系统与监控中心管理人员进行对话。