CN105931318A - 一种虹膜识别和语音识别的智能门禁系统 - Google Patents

Abstract

一种虹膜识别和语音识别的智能门禁系统，包括门禁控制芯片、感应、语音采集、虹膜采集、门锁控制、无线通信、报警、数字处理等模块，门禁控制芯片与感应模块连接，进而控制语音采集、虹膜采集、报警模块的工作状态；门禁控制芯片将语音采集、虹膜采集模块采集的数据进行采样和模数转换，传送给数字处理模块运算、接收运算结果，并连接到门锁控制模块，控制电子锁开闭；无线通信模块接收门禁控制芯片的信息并传给智能终端，然后接收智能手机指令传送给门禁控制模块控制门锁控制模块和报警模块。本发明通过语音识别、虹膜识别模块等，进行门禁的识别判断，增强了识别效果；并通过各模块配合，实现对门锁的实时监测和操控，更为安全可靠。

Description

一种虹膜识别和语音识别的智能门禁系统

技术领域

本发明属于人工智能技术领域。

背景技术

在日常生活中，人们经常要使用各种各样的门禁系统。目前传统的门禁控制方式主要有钥匙、IC卡、密码等。但是这些传统的门禁控制方式有着种种不便之处。比如每个人都有过丢钥匙或者忘记携带钥匙的经历。而且目前的IC卡虽然安全性较高，但被盗取的可能性仍然比较大。密码被破解或者偷窥的概率也非常高。利用生物识别做门禁系统是近几年门禁产业的重要变革。生物识别技术具有不易遗忘和丢失，不易伪造和被盗，可以随时随地使用的优点。

但是单一的生物识别门禁系统仍有其弊端。比如指纹识别门禁，很容易用指纹套破解；语音识别的门禁，存在盗录的风险；或者居心不良的人通过暴力开门的手段通过门禁。所以具有多种生物识别的门禁以及有智能的报警装置的门禁可以将一些安全隐患排除。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的问题，提供一种虹膜识别和语音识别的智能门禁系统，采用多生物识别，可远程控制，远程智能防盗，并且使得门禁系统的防盗性能大大提升。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种虹膜识别和语音识别的智能门禁系统，其特征是包括门禁控制芯片、感应模块、语音采集模块、虹膜采集模块、门锁控制模块、无线通信模块、报警模块、数字处理模块；其中，门禁控制芯片与感应模块通过相关电平相联系进而控制语音采集模块、虹膜采集模块、报警模块的工作状态；门禁控制芯片将语音采集模块、虹膜采集模块采集的数据进行采样和模数转换，并将采集的数据传送给数字处理模块进行运算。门禁控制芯片接收数字处理模块运算结果，并通过相关电平相联系门锁控制模块进而控制电子锁的开闭；无线通信模块接收门禁控制芯片的信息并传送给智能手机终端，无线通信模块接收智能手机终端指令传送给门禁控制模块控制门锁控制模块和报警模块。

本发明所述的感应模块包括人体感应装置和红外感应装置。

本发明所述的门禁控制芯片优选STM32单片机。

本发明所述的无线通信模块优选SIM900A芯片。

本发明所述的数字处理模块优选TMS320F28335芯片。

本发明所述的智能门禁系统与手机终端通过GSM或MMS或GPRS或3G等通讯方式取得联系，获得授权的手机终端可以接收智能门禁系统传递的信息。并且获得授权的手机终端可以向智能门禁系统传递信息，手机终端发送特定的文本信息给智能门禁系统时，智能门禁系统的无线通信模块会接收信息，并将信息反馈至门禁控制芯片，门禁控制芯片根据接收的文本信息可以控制门锁与手机通话，或者控制报警装置。

本发明智能门禁系统所述的感应模块，其工作流程如下。

首先是智能门禁系统的感应模块内的人体感应装置工作。智能门禁系统内的人体感应装置感应到门锁前有人时，将感应信息反馈到门禁控制芯片，门禁控制芯片启动语音采集模块，来访者进行语音识别。门禁控制芯片将采集到的语音信息进行取样，通过SPI通信传送给数字处理模块进行语音识别，同时门禁控制芯片控制虹膜识别模块对来访者进行拍照并将照片存储。数字处理模块将识别结果反馈给门禁控制芯片。反馈结果为来访者语音识别失败，则系统复位。反馈结果为来访者语音识别成功，则门禁控制模块控制虹膜采集模块启动，来访者进行虹膜识别。门禁控制芯片将采集到的虹膜信息进行取样，通过SPI通信传送给数字处理模块进行虹膜识别。数字处理模块将识别结果反馈给门禁控制芯片。反馈结果为虹膜识别成功，则门禁控制模块控制门锁控制模块打开电子锁。反之，若反馈结果为虹膜识别失败，则门禁控制模块将上述识别信息通过无线通信模块传送给手机终端，发送内容包括指定文字及照片，通过GSM或者MMS或者GPRS或者3G等通信方式发送，实现主人实时监控。

访客通过门禁后，或者主人从门内开门时，智能门禁系统的感应模块内的红外感应装置启动工作。

智能门禁系统的报警装置在门锁正常开启时不会起作用，在经过非正常识别流程，红外感应装置检测到有访客进入门禁系统后，红外感应装置将信息反馈给门禁控制芯片控制报警模块开始工作，并且通过无线通信模块将信息发送到智能手机终端。

智能门禁系统在经过正常识别状态下开门，红外感应装置感应到访客并记录访客人数，并将人数信息反馈给门禁控制芯片。门禁控制芯片将识别信息和人数信息通过无线通信模块将信息传送给手机终端，发送内容包括指定文字及照片，通过GSM或者MMS或者GPRS或者3G等通信方式发送。用户接收信息判断访客情况，并且可以迅速通过无线通信模块与门禁系统进行通话或者直接报警。

本发明所述的人体感应模块和红外感应模块，两者功能区别在于：陌生人在门外时，人体感应模块起作用，控制语音采集模块和虹膜采集模块的工作，将门锁信息通过无线通信发送给主人，主人会判断家门情况，是客人来临还是盗贼。当门非常规开启时红外感应模块起作用，表明门锁已经被非法入侵，红外感应模块控制报警装置工作，并及时通知主人。

本发明所述的智能门禁系统，门禁控制芯片预置好接收无线通信模块的条件，并且授权一部或者多部手机。门锁控制芯片只会通过无线通信模块给授权手机终端发送信息，并且只会接收来自无线通信模块的指定信息。门禁系统中的无线通信模块在接收信息时，会判断手机以及信息是否符合预置的条件。若一致，则将信息传送给门禁控制芯片，实现用户与门禁系统的通话或者控制报警装置等功能。若不一致，则不将信息传送给门禁控制芯片。

本发明的智能门禁系统具备的优点：通过生物识别方式进行门禁的通过识别具有非常高的安全性能，全面的实现了户主对门禁的实时监控和远程控制，能够对一些特定情况作出相应的反应。具体来说：

1、应用双重生物识别技术作为通过门禁的钥匙。每个人的声纹和虹膜都是独一无二的，语音识别和虹膜识别都有极高的安全性。户主不用携带任何物品便可实现轻松开门。

2、完善的监控系统，及时将有关门禁的信息通过无线通信方式反馈给户主。户主可以通过手机终端实现对门禁的全面监控，发现任何异常可以马上进行远程控制。

3、双重保障的报警装置，防止有人暴力开门。门外的人体感应装置和门内的红外感应装置共同合作，发现异常能够门禁系统智能的自动报警并且及时告知户主。户主也可通过门禁系统随时与门锁附近的人通话，掌握家门情况。实现了远程智能防盗的功能。

附图说明

图1是门禁系统主要结构示意图。

图2是门禁控制芯片主要判断流程图。

图3是语音识别、虹膜识别的识别过程流程图。

图4是报警装置工作流程图。

图5是人体感应装置工作流程图。

图6是红外感应装置工作流程图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1。

参照附图5。本发明的人体感应装置由非接触式温度传感器和心率传感器构成。目前大部分人体感应器是通过红外装置来进行感应。红外感应有着比较明显的缺点，容易受各种热源、光源、射频辐射、热气流的干扰；被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡；环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵。考虑到本发明的门禁系统所应用的人体感应装置是放置于室外的，所以采用温度传感器和心率传感器作为人体感应装置。当人体感应装置感应到门禁系统外有人时迅速将信息反馈给门禁控制芯片，唤醒语音采集装置和虹膜采集装置。使得门禁系统更加智能化，只要访客站在门前系统便会贴心的准备好一步一步的识别工作。同时使用人体感应装置可以避免语音采集装置和虹膜采集装置一直处于采集状态，降低耗能。

实施例2。

参照附图6。本发明的红外感应装置用来记录访客人数和判断是否启用报警装置的作用。由于红外装置放置于室内，受干扰因素较少，而且成本更为低廉使用更加方便。本发明的门禁系统使用的室内感应器为红外感应装置。红外感应装置检测到来访者，首先会判断该访客是否通过正常的门禁识别方式。判断结果为是正常的门禁识别方式，则记录人数信息并和识别信息通过无线通信模块传送给手机终端。判断结果为异常的门禁识别方式，则马上启动报警装置并将异常信息和人数信息以及识别信息通过无线通信模块传送给手机终端。

实施例3。

参照附图3。本发明的识别方式为语音识别和虹膜识别。现在有各种各样生物识别方式，本方面选取了语音识别和虹膜识别。语音识别是对基于生理学和行为特征的说话者嗓音和语言学模式的运用，通过声纹或是发音频率来识别说话的人。虹膜识别是目前最可靠的生物识别方式，使用方便，精确度高。这两种识别方式都是非接触式识别方式。

本发明的语音识别装置采用麦克风作为语音采集输入装置，STM32单片机对采集数据做初步取样，再通过SPI通信方式与DSP芯片进行数据传输。DSP芯片对取样数据进行运算处理并与预存信息对比，将识别结果通过SPI通信反馈给STM32芯片。

本发明的虹膜识别装置采用自动对焦虹膜采集装置作为虹膜采集输入装置，自动对焦虹膜采集装置由虹膜摄像头、长焦距镜头、对焦传动单元、镜头转换器、对焦旋转电机、电机驱动单元和计算处理单元组成。不需要用户自己调焦且使用方便，采集到的虹膜图像精确度高。STM32单片机将取样后的数据通过SPI通信方式传送给DSP芯片，在DSP芯片内首先对图像预处理：去除颜色、二值化、去离散点、细化、提取特征。再通过粗定位和精定位相结合的算法快速定位虹膜，与预存数据进行对比得到识别结果，并将结果通过SPI通信反馈给STM32芯片。

实施例4。

参照附图。本发明的门禁系统，能够通过无线通信模块与手机终端进行通信达到数据传输和控制的作用。其工作原理为：用户通过门禁控制芯片内相关程序设置无线通信模块授权的SIM卡的手机号码，可授权多个SIM卡的手机号码。已授权电话号码可接收由无线通信模块发送的信息，也可向无线通信模块发送信息。门禁控制芯片会对授权手机发送的特定指令做出反应。当无线通信模块向用户发送信息时，用户可对信息内容进行判断，并发送特定的信息至无线通信模块，门禁控制芯片在接收到移动通信模块传递的信息指令后，根据指令内容做出控制报警模块和与门锁进行通信的相应功能。从而实现远程控制，实时监控的功能。

实施例5。

参照附图4。本发明包含的智能报警装置，可以有效减少误报的概率。当门被打开时，通过门禁控制芯片内相关程序判断是否是通过异常手段开门。并且通过红外感应装置可以检测开门前门内是否有人，从而判断是否是从门内开门。反馈结果为非门内开门的异常开门情况则立即触发报警装置并将相关信息通过无线通信装置立即反馈给手机终端。反馈结果为门内开门则不触发报警装置。

为了防止供电不足，本发明的门禁系统配备了备用电源以备供电不足时使用。本发明的门禁系统配备了备用钥匙，在遇到停电、备用电源耗尽的情况下，仍然可以使用备用钥匙开锁。

需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明专利设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种虹膜识别和语音识别的智能门禁系统，其特征是包括门禁控制芯片、感应模块、语音采集模块、虹膜采集模块、门锁控制模块、无线通信模块、报警模块、数字处理模块，其中，门禁控制芯片与感应模块连接，进而控制语音采集模块、虹膜采集模块、报警模块的工作状态；门禁控制芯片将语音采集模块、虹膜采集模块采集的数据进行采样和模数转换，并将采集的数据传送给数字处理模块进行运算；门禁控制芯片接收数字处理模块运算结果，并连接到门锁控制模块进而控制电子锁的开闭；无线通信模块接收门禁控制芯片的信息并传送给智能手机终端，无线通信模块接收智能手机终端指令传送给门禁控制模块控制门锁控制模块和报警模块。

2.根据权利要求1所述的智能门禁系统，其特征是所述的感应模块包括人体感应装置和红外感应装置。

3.根据权利要求1所述的智能门禁系统，其特征是所述的门禁控制芯片为STM32单片机。

4.根据权利要求1所述的智能门禁系统，其特征是所述的数字处理模块为TMS320F28335芯片。

5.根据权利要求1所述的智能门禁系统，其特征是所述的无线通信模块为SIM900A芯片。

6.根据权利要求1所述的智能门禁系统，其特征是语音采集模块包括一个麦克风。

7.根据权利要求1所述的智能门禁系统，其特征是虹膜采集模块包括至少一个摄像头。