CN105678139B - 一种虹膜识别形状记忆聚合物的变形驱动系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种虹膜识别形状记忆聚合物的变形驱动系统及方法，涉及形状记忆聚合物驱动领域。本发明创新性地将虹膜识别技术与形状记忆聚合物相结合，基于生物识别的高精度以及高可靠性，实现授权的功能。虹膜识别形状记忆聚合物的变形驱动系统，包括：图像信息采集设备、虹膜识别系统、形状记忆聚合物、控制系统、激励系统、计算机操作系统、数据库服务器、电源以及局域网。一种虹膜识别形状记忆聚合物的变形驱动方法按以下步骤进行：一、形状记忆聚合物材料固化成型为形状记忆聚合物；二、形状记忆聚合物在外力作用下变形；三、已授权人的虹膜图像信息的采集与验证；四、形状记忆聚合物恢复原状。本发明应用于形状记忆聚合物驱动领域。

Description

一种虹膜识别形状记忆聚合物的变形驱动系统及方法
技术领域
本发明涉及形状记忆聚合物驱动领域，尤其涉及一种虹膜识别形状记忆聚合物的变形驱动系统及方法。
背景技术
虹膜识别技术是人体生物识别技术的一种。虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分，其包含有很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等的细节特征。而且虹膜在胎儿发育阶段形成后，在整个生命历程中将是保持不变的。虹膜特征具有唯一性，因此可应用在安防设备以及高保密要求场所。
形状记忆聚合物可用于医学、航天、智能控制等领域，受到了越来越多的重视。形状记忆聚合物材料在一定条件作用下能够主动产生高达100％的大回复变形，因此在智能变形结构研究领域显示出巨大的应用潜力。常用的热致型形状记忆聚合物的热-机械变形过程：在玻璃化转变温度Tg以上，对形状记忆聚合物(起始态)施加外力使其变形；在保持外界约束的前提下，使其降温至Tg以下一定温度，撤去外界约束，所赋变形能被长期保持下来(变形态)；当再次加热至玻璃态转变温度以上时，形状记忆聚合物能自动发生形状回复。
相较于传统的形状记忆聚合物，本发明创新性地将虹膜识别技术与形状记忆聚合物相结合，基于生物识别的高精度以及高可靠性，有效地解决了传统形状记忆聚合物操作权限低的弊端，实现了授权的功能，从而可以将其应用至高保密、高精度要求工作中。
本发明由于极高的识别精度，可应用于高保密需求紧固释放装置，以及高精密工作中防止误操作，具有巨大的应用前景。
发明内容
本发明创新性地将虹膜识别技术与形状记忆聚合物相结合，基于生物识别的高精度以及高可靠性，有效地解决了传统形状记忆聚合物操作权限低的弊端，实现了授权的功能。一种虹膜识别形状记忆聚合物的变形驱动系统，包括：图像信息采集设备、虹膜识别系统、形状记忆聚合物、控制系统、激励系统、计算机操作系统、数据库服务器、电源以及局域网；其中，图像信息采集设备与虹膜识别系统连接；虹膜识别系统和控制系统与计算机操作系统连接；数据库服务器通过局域网与计算机操作系统连接；控制系统与激励系统连接；激励系统与形状记忆聚合物紧密接触，电源与虹膜识别形状记忆聚合物的变形驱动系统中其它系统、设备和服务器相连接。
本发明包括以下有益效果：
1、本发明创新性地将虹膜识别技术与形状记忆聚合物相结合，基于生物识别的高精度以及高可靠性，有效地解决了传统形状记忆聚合物操作权限低的弊端，实现了授权的功能；
2、本发明只针对已授权人的虹膜，才能产生变形，可丰富保密装备领域的产品系列；
3、本发明由于极高的识别精度，可应用于高保密需求紧固释放装置，如可应用于机密保险柜和机密贮藏室的保险门上的保险装置，也可用于高精密设备的调控系统。
一种虹膜识别形状记忆聚合物的变形驱动方法，按以下步骤进行：
一、形状记忆聚合物粉末或颗粒材料固化成型为形状记忆聚合物；
形状记忆聚合物粉末或颗粒材料，在热致作用、光致作用或电致作用条件下，达到玻璃化转变温度Tg以上，加入同温度的固化剂后，在模具中固化成型并冷却至室温得到形状记忆聚合物，所述室温为20～25℃；
二、形状记忆聚合物在外力作用下变形；
步骤一得到的形状记忆聚合物，在热致作用、光致作用或电致作用条件下，再次达到玻璃化转变温度Tg以上，施加外力使其变形，并保持外力作用，然后使其降温至Tg以下，撤去外力，变形被长期保持下来；
三、已授权人的虹膜图像信息的采集与验证；
已授权人通过图像信息采集设备将其虹膜图像信息输入给虹膜识别系统，虹膜识别系统提取虹膜的数据化生物特征，并将该数据传送给计算机操作系统，计算机操作系统通过局域网调取数据库服务器中存储的数据化生物特征样本，计算机操作系统将二者进行对比，如数据匹配，则向控制系统发送指令，否则，不向控制系统发送指令；
四、形状记忆聚合物恢复原状；
控制系统接收到计算机操作系统传来的指令后，控制系统启动激励系统，在热致作用、光致作用或电致作用条件下，形状记忆聚合物达到璃化转变温度Tg以上，形状记忆聚合物恢复原状。
本发明包括以下有益效果：
1、本发明创新性地将虹膜识别技术与形状记忆聚合物相结合，基于生物识别的高精度以及高可靠性，有效地解决了传统形状记忆聚合物操作权限低的弊端，实现了授权的功能；
2、本发明只针对已授权人的虹膜，才能产生变形，可丰富保密装备领域的产品系列；
3、本发明由于极高的识别精度，可应用于高保密需求紧固释放装置，如可应用于机密保险柜和机密贮藏室的保险门上的保险装置，也可用于高精密设备的调控系统。
附图说明
图1为虹膜识别形状记忆聚合物结构框架图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合图1和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式一、本实施方式所述的一种虹膜识别形状记忆聚合物的变形驱动系统，包括：图像信息采集设备、虹膜识别系统、形状记忆聚合物、控制系统、激励系统、计算机操作系统、数据库服务器、电源以及局域网；其中，图像信息采集设备与虹膜识别系统连接；虹膜识别系统和控制系统与计算机操作系统连接；数据库服务器通过局域网与计算机操作系统连接；控制系统与激励系统连接；激励系统与形状记忆聚合物紧密接触，电源与虹膜识别形状记忆聚合物的变形驱动系统中其它系统、设备和服务器相连接；
本实施方式包括以下有益效果：
1、本实施方式创新性地将虹膜识别技术与形状记忆聚合物相结合，基于生物识别的高精度以及高可靠性，有效地解决了传统形状记忆聚合物操作权限低的弊端，实现了授权的功能；
2、本实施方式只针对已授权人的虹膜，才能产生变形，可丰富保密装备领域的产品系列；
3、本实施方式由于极高的识别精度，可应用于高保密需求紧固释放装置，如可应用于机密保险柜和机密贮藏室的保险门上的保险装置，也可用于高精密设备的调控系统。
具体实施方式二、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种虹膜识别形状记忆聚合物的变形驱动系统的进一步说明，所述形状记忆聚合物为苯乙烯系形状记忆聚合物、环氧树脂系形状记忆聚合物、氰酸脂系形状记忆聚合物、形状记忆聚氨酯、形状记忆聚酯、形状记忆苯乙烯-丁二烯共聚物或形状记忆反式聚异戊二烯中的一种。
具体实施方式三、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种虹膜识别形状记忆聚合物的变形驱动系统的进一步说明，所述虹膜识别系统，包括：DM6446双核处理器、TVP5158芯片和四路高质量NTSC/PAL视频译码器。
具体实施方式四、本实施方式所述的一种虹膜识别形状记忆聚合物的变形驱动方法，按以下步骤进行：
一、形状记忆聚合物粉末或颗粒材料固化成型为形状记忆聚合物；
形状记忆聚合物粉末或颗粒材料，在热致作用、光致作用或电致作用条件下，达到玻璃化转变温度Tg以上，加入同温度的固化剂后，在模具中固化成型并冷却至室温得到形状记忆聚合物，所述室温为20～25℃；
二、形状记忆聚合物在外力作用下变形；
步骤一得到的形状记忆聚合物，在热致作用、光致作用或电致作用条件下，再次达到玻璃化转变温度Tg以上，施加外力使其变形，并保持外力作用，然后使其降温至Tg以下，撤去外力，变形被长期保持下来；
三、已授权人的虹膜图像信息的采集与验证；
已授权人通过图像信息采集设备将其虹膜图像信息输入给虹膜识别系统，虹膜识别系统提取虹膜的数据化生物特征，并将该数据传送给计算机操作系统，计算机操作系统通过局域网调取数据库服务器中存储的数据化生物特征样本，计算机操作系统将二者进行对比，如数据匹配，则向控制系统发送指令，否则，不向控制系统发送指令；
四、形状记忆聚合物恢复原状；
控制系统接收到计算机操作系统传来的指令后，控制系统启动激励系统，在热致作用、光致作用或电致作用条件下，形状记忆聚合物达到璃化转变温度Tg以上，形状记忆聚合物恢复原状。
本实施方式包括以下有益效果：
1、本实施方式创新性地将虹膜识别技术与形状记忆聚合物相结合，基于生物识别的高精度以及高可靠性，有效地解决了传统形状记忆聚合物操作权限低的弊端，实现了授权的功能；
2、本实施方式只针对已授权人的虹膜，才能产生变形，可丰富保密装备领域的产品系列；
3、本实施方式由于极高的识别精度，可应用于高保密需求紧固释放装置，如可应用于机密保险柜和机密贮藏室的保险门上的保险装置，也可用于高精密设备的调控系统。
具体实施方式五、本实施方式是对具体实施方式四所述的一种虹膜识别形状记忆聚合物的变形驱动方法的进一步说明，步骤一中所述的固化剂为环氧树脂固化剂CM、潜伏型固化剂CS或潜伏型固化剂CD中的一种。
具体实施例、本实施方式所述的一种虹膜识别形状记忆聚合物的变形方法，按以下步骤进行：
一、形状记忆聚合物粉末或颗粒材料固化成型为形状记忆聚合物；
环氧树脂形状记忆聚合物粉末或颗粒材料，在热致作用、光致作用或电致作用条件，加热至100～110℃，同时将环氧树脂固化剂CM加热至100～110℃使其融化，将加热后的环氧树脂形状记忆聚合物粉末或颗粒材料与融化状态的环氧树脂固化剂CM混合，使用磁力搅拌器在75～85℃条件下搅拌18～22min使之混合均匀，并在75～85℃条件下固化1.2～1.8h，然后加热到145～155℃再固化1.5～2.1h，固化过程中使用模具成型并冷却至室温得到环氧树脂形状记忆聚合物；
二、步骤一得到的环氧树脂形状记忆聚合物，在热致作用、光致作用或电致作用条件下，再次达到玻璃化转变温度50℃以上，施加外力使其变形，并保持外力作用，然后使其降温至室温，撤去外力，变形被长期保持下来，步骤一和二中所述的室温为20～25℃；
三、已授权人的虹膜图像信息的采集与验证；
已授权人通过图像信息采集设备将其虹膜图像信息输入给虹膜识别系统，虹膜识别系统提取虹膜的数据化生物特征，并将该数据传送给计算机操作系统，计算机操作系统通过局域网调取数据库服务器中存储的数据化生物特征样本，计算机操作系统将二者进行对比，如数据匹配，则向控制系统发送指令，否则，不向控制系统发送指令；
四、形状记忆聚合物恢复原状；
控制系统接收到计算机操作系统传来的指令后，控制系统启动激励系统，在热致作用、光致作用或电致作用条件下，环氧树脂形状记忆聚合物璃化转变温度50℃以上，环氧树脂形状记忆聚合物恢复原状。

Claims (2)

1.一种虹膜识别形状记忆聚合物的变形驱动方法，其特征在于它按以下步骤进行：
一、形状记忆聚合物粉末或颗粒材料固化成型为形状记忆聚合物；
环氧树脂形状记忆聚合物粉末或颗粒材料，在热致作用、光致作用或电致作用条件，加热至100～110℃，同时将环氧树脂固化剂CM加热至100～110℃使其融化，将加热后的环氧树脂形状记忆聚合物粉末或颗粒材料与融化状态的环氧树脂固化剂CM混合，使用磁力搅拌器在75～85℃条件下搅拌18～22min使之混合均匀，并在75～85℃条件下固化1.2～1.8h，然后加热到145～155℃再固化1.5～2.1h，固化过程中使用模具成型并冷却至室温得到环氧树脂形状记忆聚合物，所述室温为20～25℃；
二、形状记忆聚合物在外力作用下变形；
步骤一得到的形状记忆聚合物，在热致作用、光致作用或电致作用条件下，再次达到玻璃化转变温度50℃以上，施加外力使其变形，并保持外力作用，然后使其降温至室温，撤去外力，变形被长期保持下来；
三、已授权人的虹膜图像信息的采集与验证；
已授权人通过图像信息采集设备将其虹膜图像信息输入给虹膜识别系统，虹膜识别系统提取虹膜的数据化生物特征，并将该数据传送给计算机操作系统，计算机操作系统通过局域网调取数据库服务器中存储的数据化生物特征样本，计算机操作系统将二者进行对比，如数据匹配，则向控制系统发送指令，否则，不向控制系统发送指令；
四、形状记忆聚合物恢复原状；
控制系统接收到计算机操作系统传来的指令后，控制系统启动激励系统，在热致作用、光致作用或电致作用条件下，环氧树脂形状记忆聚合物璃化转变温度50℃以上，形状记忆聚合物恢复原状。
2.如权利要求1所述的一种虹膜识别形状记忆聚合物的变形驱动方法，其特征在于步骤一中所述的固化剂为环氧树脂固化剂CM、潜伏型固化剂CS或潜伏型固化剂CD中的一种。
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