CN107274517A - 融合三维人脸与掌静脉识别的智能门禁系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了融合三维人脸与掌静脉识别的智能门禁系统，包括计算机、人脸识别模块、掌静脉识别模块、微波感应模块、存储器模块、微处理器控制模块、以太网通信模块、语音模块、电磁锁控制模块、电源供电模块以及加热模块，所述的人脸识别模块、掌静脉识别模块、微波感应模块、存储器模块，以太网通信模块、语音模块、电磁锁控制模块、电源供电模块、加热模块均与微处理器控制模块相连，所述的以太网通信模块通过以太网连接计算机，与现有技术相比，本方案进行双重识别，增加安全系数，此外，通过以太网与计算机进行通信，计算机可以实时监控和记录数据，另外，我们设计加热模块，使门禁系统在冬天也能正常运行，以方便用户使用。

Description

融合三维人脸与掌静脉识别的智能门禁系统

技术领域

本发明涉及生物特征识别智能门禁领域，具体来说是一种融合三维人脸识别与掌静脉识别来实现门锁控制的智能门禁系统。

背景技术

传统的门禁技术主要以钥匙、IC卡、密码等方式进行身份识别，但这些传统的识别方式却有着容易被盗、易伪造、易丢失、易遗忘等诸多问题，因此，人们将目光投向生物识别技术，其中，掌静脉识别技术凭借天然活体、极难被盗与被仿制等优点成为各研究机构、企业关注的焦点，与传统门禁识别技术相比，生物识别具有以下优势：1、生物特征是人从出生开始就有的，因而不容易丢失或者遗忘；2、安全性能高，每个人的生理特征都是独一无二的，所以伪造难度大；3、生物特征的稳定性高，不易出现磨损等现象。而对于一些比较贵重的物品的门禁需要更加安全的防盗功能，例如银行的保险柜、保险箱等，仅仅设置静脉识别系统安全精度不高，还是存在保险柜被盗的风险，因此，对于存有贵重物品的保险柜，我们需要研发一种融合三维人脸与掌静脉识别的智能门禁系统。然而，现有技术中，对设备进行调试使用时，发现由于北方地区冬天气温低而导致门禁系统认证成功率不高，因此，我们还需要设计加热模块，使门禁系统在冬天也能正常运行，以方便用户使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种融合三维人脸与掌静脉识别的智能门禁系统，以提高银行保险柜的安全系数，使用户安心的将贵重物品存放于保险柜，本发明同时还提供一种融合三维人脸与掌静脉识别的智能门禁系统的认证方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：融合三维人脸与掌静脉识别的智能门禁系统，其特征在于：包括计算机、人脸识别模块、掌静脉识别模块、微波感应模块、存储器模块、微处理器控制模块、以太网通信模块、语音模块、电磁锁控制模块、电源供电模块以及加热模块，所述的人脸识别模块、掌静脉识别模块、微波感应模块、存储器模块，以太网通信模块、语音模块、电磁锁控制模块、电源供电模块、加热模块均与微处理器控制模块相连，所述的以太网通信模块通过以太网连接计算机，所述的微处理器控制模块包括嵌入式微处理器，所述的微波感应模块包括红外距离传感器，所述的红外距离传感器包含一对红外线发射管与接收管，发射管发射出一定频率的红外线，当检测方向遇到障碍物(反射面)时，红外线反射回来被接收管接收，所述的语音模块包括扬声器，所述的加热模块包括温度传感器与加热片。

优选的，所述的嵌入式微处理器采用的是ARM Cortex-A9MPCore多核处理器。

优选的，所述的数据存储器的型号是EPROM，储存的图像为手掌静脉图像和人脸轮廓图像。

作为优选，所述的温度传感器采用的型号是DS18B20，所述的温度传感器与嵌入式微处理器相连。

优选的，所述的电磁锁控制模块的功能是根据处理器对掌静脉图像和人脸轮廓图像匹配的情况来判断是否开门。

作为优选，所述的加热模块采用的加热片为两片，所述的两片加热片的连接方式是串联。

优选的，所述的智能门禁系统认证方法包括：

1)当有人脸向人脸识别传模块方向靠近时，红外距离传感器检测到目标，使系统从休眠状态被唤醒，人脸识别传模块开始提取人脸红外图像，然后再与之前存储在数据库中的人脸模板图像进行匹配，如果图像匹配成功，扬声器语音提示；

2)再将人的手掌向掌静脉识别模块靠近，红外距离传感器检测到目标，掌静脉识别模块开始提取人体手掌静脉红外图像，然后再与之前存储在数据库中的掌静脉模板图像进行匹配，如果图像匹配成功，扬声器语音提示；

3)嵌入式微处理器将信息传给电磁锁控制模块，电磁锁控制模块的指令电磁锁开门，同时，嵌入式微处理器将信息发送给以太网通信模块，可以通过以太网与计算机进行通信，计算机可以实时监控和记录数据。

本发明相比现有技术具有以下优点：人体手掌静脉数据极难伪造或复制，且克服了皮肤干燥、灰尘等异常因素对认证准确度的影响，使得基于手掌静脉识别的认证方式能够满足一般的安全性要求，而对于银行保险柜因需存储贵重物品，需要提高其安全系数，本方案还设置人脸识别的认证方式，使得用户使用的安全性更提高了一个级别，此外，通过以太网与计算机进行通信，计算机可以实时监控和记录数据，考虑到北方地区冬天气温低而导致门禁系统认证成功率不高，因此，我们设计加热模块，使门禁系统在冬天也能正常运行，以方便用户使用。

附图说明

图1为本发明的融合三维人脸与掌静脉识别的智能门禁系统结构框图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参照附图1，融合三维人脸与掌静脉识别的智能门禁系统，其特征在于：包括计算机、人脸识别模块、掌静脉识别模块、微波感应模块、存储器模块、微处理器控制模块、以太网通信模块、语音模块、电磁锁控制模块、电源供电模块以及加热模块，所述的人脸识别模块、掌静脉识别模块、微波感应模块、存储器模块，以太网通信模块、语音模块、电磁锁控制模块、电源供电模块、加热模块均与微处理器控制模块相连，所述的以太网通信模块通过以太网连接计算机，所述的微处理器控制模块包括嵌入式微处理器，所述的语音模块包括扬声器，所述的微波感应模块包括红外距离传感器，所述的红外距离传感器包含一对红外线发射管与接收管，发射管发射出一定频率的红外线，当检测方向遇到障碍物(反射面)时，红外线反射回来被接收管接收，该传感器模块对环境光线适应能力强，探测距离可以通过电位器调节，具有干扰小、便于装配、使用方便等优点。

需要说明的是，嵌入式微处理器采用的是ARM Cortex-A9MPCore多核处理器，它不仅集成了大获成功的ARM MPCore技术，而且进一步简化并扩大了多核解决方案的应用。Cortex-A9MPCore不仅能够空前提升峰值性能，同时有效地支持了设计灵活性和新的功能，从而进一步降低和控制处理器及系统层次的功耗。数据存储器的型号是EPROM，储存的图像为手掌静脉图像和人脸轮廓图像，所述的电磁锁控制模块的功能是根据嵌入式处理器对掌静脉图像和人脸轮廓图像匹配的情况来判断是否开门。

考虑到北方地区冬天气温低而导致门禁系统认证成功率不高，因此，我们设计加热模块，所述的加热模块包括温度传感器与加热片，所述的温度传感器采用的型号是DS18B20，所述的温度传感器与嵌入式微处理器相连，所述的加热模块采用的加热片为两片，所述的两片加热片的连接方式是串联。

需要说明的是，加热片的作用是能在短时间能迅速提高温度，而单个设备需要两片加热片来进行加热，而单个加热片的所需的电流为两片加热片并联起来后电流将超过，电流过大，容易电线短路引发火灾造成危险，因此，采用两片加热片串联的方式，从而使电流减小到左右，在保证能使设备安全进行的情况下进行加热。

此外，融合三维人脸与掌静脉识别的智能门禁系统的认证方法，包括：

1)当有人脸向人脸识别传模块方向靠近时，红外距离传感器检测到目标，使系统从休眠状态被唤醒，人脸识别传模块开始提取人脸红外图像，然后再与之前存储在数据库中的人脸模板图像进行匹配，如果图像匹配成功，扬声器语音提示；

2)再将人的手掌向掌静脉识别模块靠近，红外距离传感器检测到目标，掌静脉识别模块开始提取人体手掌静脉红外图像，然后再与之前存储在数据库中的掌静脉模板图像进行匹配，如果图像匹配成功，扬声器语音提示；

3)嵌入式微处理器将信息传给电磁锁控制模块，电磁锁控制模块的指令电磁锁开门，同时，嵌入式微处理器将信息发送给以太网通信模块，可以通过以太网与计算机进行通信，计算机可以实时监控和记录数据。

综上所述，融合三维人脸与掌静脉识别的智能门禁系统，包括计算机、人脸识别模块、掌静脉识别模块、微波感应模块、存储器模块、微处理器控制模块、以太网通信模块、语音模块、电磁锁控制模块、电源供电模块以及加热模块，所述的人脸识别模块、掌静脉识别模块、微波感应模块、存储器模块，以太网通信模块、语音模块、电磁锁控制模块、电源供电模块、加热模块均与微处理器控制模块相连，所述的以太网通信模块通过以太网连接计算机，所述的微处理器控制模块包括嵌入式微处理器，所述的语音模块包括扬声器，所述的微波感应模块包括红外距离传感器，所述的红外距离传感器包含一对红外线发射管与接收管，发射管发射出一定频率的红外线，当检测方向遇到障碍物(反射面)时，红外线反射回来被接收管接收。与现有技术相比，本方案集掌静脉识别模块与人脸识别模块于一体，进行双重识别，增加安全系数，此外，通过以太网与计算机进行通信，计算机可以实时监控和记录数据，考虑到北方地区冬天气温低而导致门禁系统认证成功率不高，因此，我们设计加热模块，使门禁系统在冬天也能正常运行，以方便用户使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.融合三维人脸与掌静脉识别的智能门禁系统，其特征在于：包括计算机、人脸识别模块、掌静脉识别模块、微波感应模块、存储器模块、微处理器控制模块、以太网通信模块、语音模块、电磁锁控制模块、电源供电模块以及加热模块，所述的人脸识别模块、掌静脉识别模块、微波感应模块、存储器模块，以太网通信模块、语音模块、电磁锁控制模块、电源供电模块、加热模块均与微处理器控制模块相连，所述的以太网通信模块通过以太网连接计算机，所述的微处理器控制模块包括嵌入式微处理器，所述的微波感应模块包括红外距离传感器，所述的红外距离传感器包含一对红外线发射管与接收管，发射管发射出一定频率的红外线，当检测方向遇到障碍物(反射面)时，红外线反射回来被接收管接收，所述的语音模块包括扬声器，所述的加热模块包括温度传感器与加热片。

2.根据权利要求1所述的融合三维人脸与掌静脉识别的智能门禁系统，其特征在于：所述的嵌入式微处理器采用的是ARM Cortex-A9MPCore多核处理器。

3.根据权利要求1所述的融合三维人脸与掌静脉识别的智能门禁系统，其特征在于：所述的数据存储器的型号是EPROM，储存的图像为手掌静脉图像和人脸轮廓图像。

4.根据权利要求1所述的融合三维人脸与掌静脉识别的智能门禁系统，其特征在于：所述的温度传感器采用的型号是DS18B20，所述的温度传感器与嵌入式微处理器相连。

5.根据权利要求1所述的一种集三维人脸识别、掌静脉识别为一体的门禁系统，其特征在于：所述的电磁锁控制模块的功能是根据处理器对掌静脉图像和人脸轮廓图像匹配的情况来判断是否开门。

6.根据权利要求1所述的融合三维人脸与掌静脉识别的智能门禁系统，其特征在于：所述的加热模块采用的加热片为两片，所述的两片加热片的连接方式是串联。

7.一种如权利要求1-6所述的集三维人脸识别、掌静脉识别为一体的门禁系统的认证方法，其特征在于：所述方法包括：

1)当有人脸向人脸识别传模块方向靠近时，红外距离传感器检测到目标，使系统从休眠状态被唤醒，人脸识别传模块开始提取人脸红外图像，然后再与之前存储在数据库中的人脸模板图像进行匹配，如果图像匹配成功，扬声器语音提示；

2)再将人的手掌向掌静脉识别模块靠近，红外距离传感器检测到目标，掌静脉识别模块开始提取人体手掌静脉红外图像，然后再与之前存储在数据库中的掌静脉模板图像进行匹配，如果图像匹配成功，扬声器语音提示；

3)嵌入式微处理器将信息传给电磁锁控制模块，电磁锁控制模块的指令电磁锁开门，同时，嵌入式微处理器将信息发送给以太网通信模块，可以通过以太网与计算机进行通信，计算机可以实时监控和记录数据。