CN105069883A - 一种人体比对智能锁系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人体比对智能锁系统，它包括用于定位的地毯，设置于所述定位地毯四周的并与所述定位地毯相连接的人体扫描装置，连接所述人体扫描装置的用于处理人体扫描装置传送来的信息的处理器，连接所述处理器的显示模块和输入模块，以及设置于门体上并连接所述处理器的开锁模块；所述人体扫描装置包括多个可转动的扫描仪，支撑所述扫描仪的支撑柱，连接所述扫描仪的转换模块，以及连接所述转换模块的电源模块，本发明将户主自身的形态作为开锁的钥匙，实现钥匙单一，不可复制，方便安全，特别适合安装在现代化的居家环境中。

Description

一种人体比对智能锁系统

技术领域

本发明涉及智能锁领域，特别涉及一种人体比对智能锁系统。

背景技术

锁产品种类繁多，可应用于各类不同的场合，通用的机械锁成本低、可靠性高，能用于各类环境，但因机械钥匙易复制，保密性差，不适合保密性能和管理功能要求高的场所，近年来也有许多智能锁被发明，例如公告号为CN104361657A（2015-2-18）公开的一种智能锁及智能锁的使用方法，可以利用声波进行开锁，此方法虽然新颖方便，但是声音容易被录用，无疑又加大了安全隐患，还有市场上有的指纹开锁，具有唯一性，但是遗留在指纹扫描器上的指纹容易被收集复制，而且在人体蜕皮或冬天寒冷天气也显得不那么方便。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种人体比对智能锁系统，运用三维人体扫描技术，将户主自身的形态作为开锁的钥匙，从而实现钥匙单一，不可复制，且方便，安全。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种人体比对智能锁系统，它包括用于定位的地毯，设置于所述地毯四周的并与所述地毯相连接的人体扫描装置，连接所述人体扫描装置的用于处理人体扫描装置传送来的信息的处理器，连接所述处理器的显示模块和输入模块，以及设置于门体上并连接所述处理器的开锁模块；所述人体扫描装置包括多个可转动的扫描仪，支撑所述扫描仪的支撑柱，连接所述扫描仪的转换模块，以及连接所述转换模块的电源模块。

本方案的人体比对智能锁系统，只需户主走上地毯，地毯的感应装置会启动所述人体扫描装置的运行，在所述人体扫描装置运行的同时，所述处理器会对人体的三维扫描模型与设定的三维扫描模型进行对比，比对成功，所述处理器便会发送信号至所述开锁模块，开锁模块便会进行开锁，整个功能的实现无所户主的操作，且以户主的人体作为钥匙，极大限度的保证了钥匙的可靠性和唯一性，整个方案的实施安全，科技含量高。

作为优选，所述地毯包括地毯本体，以及设置于所述地毯本体内的感应模块，所述感应模块与所述扫描仪连接，所述感应模块的设置是为了提示扫描仪进行工作，但所述地毯不仅可以作为开启的控件也可以当普通的地毯所用，在不影响使用的情况下可对地毯本体做适当修饰，增加整体的美观度。

作为优选，所述扫描仪包括摄影机和相机，所述摄影机镜头和所述相机镜头均加装有预设波段的窄带滤光片，所述预设波段的窄带滤光片的设置是为了在扫描仪在扫描的过程中，从不同的角度进行三维扫描，得到人体的不同角度的二维条纹图像，由于每套三维扫描装置加装的窄带滤光片的波段是不同的，因此，可以避免不同颜色投射条纹之间的混淆问题，确保各扫描单元独立工作。

作为优选，所述处理器包括用于对人体扫描后的不同角度的二维条纹图像进行处理的第一三维数据获取单元，用于将人体扫描后的不同角度的三维数据变换至同一坐标系下进行融合，得到所述人体扫描的完整三维模型的三维模型获取单元，以及用于获取各套扫描仪之间的空间坐标系变换矩阵的空间坐标系变换矩阵获取单元。

所述摄影机和所述相机采用了特定波段的投射和窄带滤光片手段，保证每套摄影机和相机能够准确拍摄其特定波段的条纹图像，通过所拍摄的条纹图像计算出待扫描物体不同角度的三维数据，再将各套三维扫描装置获取的三维数据变换至同一坐标系下进行融合，得到人体的完整三维模型，由于各套摄影机和相机采用特定波段结构光投射和窄带滤光片辅助拍摄，解决了投影条纹的混淆问题，整个过程无需对拍摄的条纹图像进行配准，即可得到待扫描物体的完整三维模型，速度快、操作简单。

作为优选，所述空间坐标系变换矩阵获取单元包括用于控制所述各套扫描仪对人体进行三维扫描，得到所述人体的不同角度的三维数据的第二三维数据获取模块，以及用于对所述人体的不同角度的三维数据进行配准，得到所述人体不同角度的三维数据之间的空间坐标系变换矩阵的配准模块，所述第二三维数据获取模块与所述配准模块的配合可以得到所述空间坐标系变换矩阵获取单元。

作为优选，所述人体不同角度的三维数据之间存在两两重叠面，具有两两重叠面可以确保人体扫描三维图的准确度，增加图像的可靠性。

作为优选，所述开锁模块为电子锁或机械锁，所述开锁模块的设置是为了实现开锁的目的，所述电子锁或所述机械锁均具有接收信号的模块，得到开锁的命令后才会执行开锁，但是开锁模块不仅仅限于所述电子锁和所述机械锁，一切可用于实现开锁功能的开锁设备均可代替所述电子锁或所述机械锁而被用于所述人体比对智能锁系统。

作为优选，所述显示模块为显示屏，所述显示模块的设置是为了方便人机交互，可以通过所述显示屏观察被扫描的真实人体，和通过处理器比对的成型三维模型，所以一切适合用于人机交互的显示系统都可代替所述显示屏而被用于所述人体比对智能锁系统。

作为优选，所述输入模块为触摸输入设备或含按钮的键盘，所述输入模块的设置是为了方便控制整个锁系统，所以一切适合用于输入的人机交互模式都可以代替所述触摸输入设备或所述含按钮的键盘而被用于所述人体比对智能锁系统，但须保证使用功能。

作为优选，所述电源模块包括用于将放大了的交流电压还原为直流电压的解调器以及用于检查线路的断开电路开关，所述调节器的设置保证了整个系统在使用时的稳定性，断开开关的设置则是为了方便检查线路故障，保证整个智能锁系统的稳定安全运行。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

本发明一种人体比对智能锁系统通过扫描人体进行三维模型比对来开锁，安全性能极高，并且户主开锁简单，无需过多的操作，只需站在所述地毯上等待开锁即可，本方案的钥匙不具有可复制性，并且钥匙单一，使用时不受外界环境的影响，真正实现了智能锁系统的开锁简单，安全性能高的特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明处理器的结构示意图；

图中1-地毯，2-人体扫描装置，3-处理器，4-显示模块，5-输入模块，6-开锁模块，11-感应模块，12-地毯本体，21-扫描仪，22-转换模块，23-电源模块，31-第一三维数据获取单元，32-三维模型获取单元，33-空间坐标系变换矩阵获取单元，331-第二三维数据获取模块，332-配准模块，231-解调器，232-断开电路开关。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

一种人体比对智能锁系统，它包括用于定位的地毯1，设置于地毯1四周的并与地毯1相连接的人体扫描装置2，连接人体扫描装置2的用于处理人体扫描装置2传送来的信息的处理器3，连接处理器3的显示模块4和输入模块5，以及设置于门体上并连接处理器3的开锁模块6；人体扫描装置2包括多个可转动的扫描仪21，支撑扫描仪21的支撑柱，连接扫描仪21的转换模块22，以及连接转换模块22的电源模块23。

本方案的人体比对智能锁系统，只需户主走上地毯1，地毯1的感应装置会启动人体扫描装置2的运行，在人体扫描装置2运行的同时，处理器3会对人体的三维扫描模型与设定的三维扫描模型进行对比，比对成功，处理器3便会发送信号至开锁模块6，开锁模块6便会进行开锁，整个功能的实现无所户主的操作，且以户主的人体作为钥匙，极大限度的保证了钥匙的可靠性和唯一性，整个方案的实施安全，科技含量高。

地毯1包括地毯本体12，以及设置于地毯本体12内的感应模块11，感应模块11与扫描仪21连接，感应模块11的设置是为了提示扫描仪21进行工作，地毯1不仅可以作为开启的控件也可以当普通的地毯1所用。

扫描仪21包括摄影机和相机，摄影机镜头和相机镜头均加装有预设波段的窄带滤光片，预设波段的窄带滤光片的设置是为了在扫描仪21在扫描的过程中，从不同的角度进行三维扫描，得到人体的不同角度的二维条纹图像，由于每套三维扫描装置加装的窄带滤光片的波段是不同的，因此，可以避免不同颜色投射条纹之间的混淆问题，确保各扫描单元独立工作。处理器3包括用于对人体扫描后的不同角度的二维条纹图像进行处理的第一三维数据获取单元31，用于将人体扫描后的不同角度的三维数据变换至同一坐标系下进行融合，得到人体扫描的完整三维模型的三维模型获取单元32，以及用于获取各套扫描仪21之间的空间坐标系变换矩阵的空间坐标系变换矩阵获取单元33。摄影机和相机采用了特定波段的投射和窄带滤光片手段，保证每套摄影机和相机能够准确拍摄其特定波段的条纹图像，通过所拍摄的条纹图像计算出待扫描物体不同角度的三维数据，再将各套三维扫描装置获取的三维数据变换至同一坐标系下进行融合，得到人体的完整三维模型，由于各套摄影机和相机采用特定波段结构光投射和窄带滤光片辅助拍摄，解决了投影条纹的混淆问题，整个过程无需对拍摄的条纹图像进行配准，即可得到待扫描物体的完整三维模型，速度快、操作简单。

空间坐标系变换矩阵获取单元33包括用于控制各套扫描仪21对人体进行三维扫描，得到人体的不同角度的三维数据的第二三维数据获取模块331，以及用于对人体的不同角度的三维数据进行配准，得到人体不同角度的三维数据之间的空间坐标系变换矩阵的配准模块332，第二三维数据获取模块331与配准模块332的配合可以得到空间坐标系变换矩阵获取单元33。人体不同角度的三维数据之间存在两两重叠面，具有两两重叠面可以确保人体扫描三维图的准确度，增加图像的可靠性。

开锁模块6为电子锁，开锁模块6的设置是为了实现开锁的目的，电子锁具有接收信号的模块，得到开锁的命令后才会执行开锁。显示模块4为显示屏，显示模块4的设置是为了方便人机交互，可以通过显示屏观察被扫描的真实人体，和通过处理器3比对的成型三维模型。输入模块5为含按钮的键盘，输入模块5的设置是为了方便控制整个锁系统。

电源模块23包括用于将放大了的交流电压还原为直流电压的解调器231以及用于检查线路的断开电路开关232，调节器的设置保证了整个系统在使用时的稳定性，断开开关的设置则是为了方便检查线路故障，保证整个智能锁系统的稳定安全运行。

当户主走上地毯1时，感应模块11得到感应将信号传送至扫描仪21，扫描仪21启动，同时处理器3也开始工作，摄像机和相机从不同的角度进行三维扫描，得到人体的不同角度的二维条纹图像；处理器3对人体的不同角度的二维条纹图像进行处理，得到人体的不同角度的三维数据；处理器3控制摄像机和相机对人体进行三维扫描，得到人体不同角度的三维数据；处理器3对人体不同角度的三维数据进行配准，得到人体不同角度的三维数据之间的空间坐标系变换矩阵；人体不同角度的三维数据之间存在两两重叠面，处理器3根据空间坐标系变换矩阵将人体不同角度的三维数据变换至同一坐标系下；处理器3获取的各套摄像机和相机之间的空间坐标系变换矩阵，再将人体不同角度的三维数据变换至同一坐标系下进行融合，得到待扫描物体的完整三维模型，然后处理器3将得到的完整的三维模型与存储的对比模型进行比对，各个特征相同，再传输信号至开锁模块6，开锁模块6实现开锁功能。整个开锁功能系统自身会进行处理，不需要人为的操作，真正实现了智能锁的现代化和人性化的。

Claims (10)

1.一种人体比对智能锁系统，其特征在于：它包括用于定位的地毯（1），设置于所述地毯（1）四周的并与所述地毯（1）相连接的人体扫描装置（2），连接所述人体扫描装置（2）的用于处理人体扫描装置（2）传送来的信息的处理器（3），连接所述处理器（3）的显示模块（4）和输入模块（5），以及设置于门体上并连接所述处理器（3）的开锁模块（6）；

所述人体扫描装置（2）包括多个可转动的扫描仪（21），支撑所述扫描仪（21）的支撑柱，连接所述扫描仪（21）的转换模块（22），以及连接所述转换模块（22）的电源模块（23）。

2.根据权利要求1所述的一种人体比对智能锁系统，其特征在于：所述地毯（1）包括地毯本体（12），以及设置于所述地毯本体（12）内的感应模块（11），所述感应模块（11）与所述扫描仪（21）连接。

3.根据权利要求1所述的一种人体比对智能锁系统，其特征在于：所述扫描仪（21）包括摄影机和相机，所述摄影机镜头和所述相机镜头均加装有预设波段的窄带滤光片。

4.根据权利要求2所述的一种人体比对智能锁系统，其特征在于：所述处理器（3）包括用于对人体扫描后的不同角度的二维条纹图像进行处理的第一三维数据获取单元（31），用于将人体扫描后的不同角度的三维数据变换至同一坐标系下进行融合，得到所述人体扫描的完整三维模型的三维模型获取单元（32），以及用于获取各套扫描仪（21）之间的空间坐标系变换矩阵的空间坐标系变换矩阵获取单元（33）。

5.根据权利要求4所述的一种人体比对智能锁系统，其特征在于：所述空间坐标系变换矩阵获取单元（33）包括用于控制所述各套扫描仪（21）对人体进行三维扫描，得到所述人体的不同角度的三维数据的第二三维数据获取模块（331），以及用于对所述人体的不同角度的三维数据进行配准，得到所述人体不同角度的三维数据之间的空间坐标系变换矩阵的配准模块（332）。

6.根据权利要求5所述的一种人体比对智能锁系统，其特征在于：所述人体不同角度的三维数据之间存在两两重叠面。

7.根据权利要求3所述的一种人体比对智能锁系统，其特征在于：所述开锁模块（6）为电子锁或机械锁。

8.根据权利要求7所述的一种人体比对智能锁系统，其特征在于：所述显示模块（4）为显示屏。

9.根据权利要求8所述的一种人体比对智能锁系统，其特征在于：所述输入模块（5）为触摸输入设备或含按钮的键盘。

10.根据权利要求9所述的一种人体比对智能锁系统，其特征在于：所述电源模块（23）包括用于将放大了的交流电压还原为直流电压的解调器（231）以及用于检查线路的断开电路开关（232）。