CN108447155A - 一种物联网小区电动车智慧门禁系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物联网小区电动车智慧门禁系统，包括云端服务器、摆闸控制器、代理服务器，摆闸控制器控制小区的摆闸开启或关闭；该系统还包括电动车RFID卡门禁系统、掌静脉门禁系统、IC卡门禁系统；掌静脉门禁系统是方便进出者通过掌静脉识别的方式进出；IC卡门禁系统通过系统识别IC卡是否为有权限的卡来控制摆闸控制器打开或关闭摆闸；所述电动车RFID卡门禁系统包括设置闸内RFID天线、闸外RFID天线、闸外红外对射探头和闸内红外探头，在小区内的电动车上设置RFID卡，RFID天线与代理服务器连接；该电动车智慧门禁系统不但方便电动车智能的通过，而且方便人员通过，提高了安全性能，解决了电动车的跟车情况。

Description

一种物联网小区电动车智慧门禁系统

技术领域

本发明涉及一种门禁系统，尤其涉及一种物联网小区电动车智慧门禁系统。

背景技术

小区的人员和电动车的进入一直是困扰小区的一个难题，目前的小区存在着两种极端情况，一种情况是小区的出入口只设置了机动车进入口门闸，人员和电动车道可以自由的进入小区内部；而另一种情况是小区的出入口设置了机动车入口门闸，同时还设置了人员和电动车的通道，只是这个通道经常是关闭，人员或电动车进入时需要下车到门卫处登记放行；当然也有一些小区利用了目前的智能化的门禁技术，利用RFID卡与电动车绑定，实现自动进出，但是目前的这种技术还是存在以下问题；

1、跟车情况比较难解决，很多小区都出现有权限的电动车已经通过，而后面跟着无权限的电动车，而门闸自动关门，造成人员受伤的情况；

2、小区的电动车道和人的通道是一个通道，因此如何保证单独人的通过、单独电动车的通过和两者混合通过时的安全性。

3、由于进出人员的不确定性，因此，如何解决停留在门闸处的合法机动车始终触发开门信号的问题；如何解决一辆非法电动车和一辆合法电动车同时通过时，非法电动车因为合法电动车的触发开门信号而通过了门闸，而合法电动车可能因为速度问题或其他问题未通过门闸的现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种物联网小区电动车智慧门禁系统，该电动车智慧门禁系统不但方便电动车智能的通过，而且方便人员通过，提高了安全性能，解决了电动车的跟车情况。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种物联网小区电动车智慧门禁系统，包括云端服务器、各小区的进出口的摆闸控制器、各小区的代理服务器，云端服务器和各小区的代理服务器之间互联，代理服务器定期同步云端服务器的开门权限信息；该摆闸控制器的输入端与代理服务器的输出端之间电连接，摆闸控制器控制小区的摆闸开启或关闭；该系统还包括电动车RFID卡门禁系统、掌静脉门禁系统、IC卡门禁系统；

掌静脉门禁系统包括设置在小区入口的掌静脉扫描仪，所述掌静脉扫描仪与各小区的代理服务器、摆闸控制器电连接，通过分析对比进入小区人员的掌静脉图像是否具有权限来控制摆闸控制器打开或关闭摆闸；

IC卡门禁系统包括设置在小区入口的读卡器，通过系统识别IC卡是否为有权限的卡来控制摆闸控制器打开或关闭摆闸；

所述电动车RFID卡门禁系统包括设置在摆闸的内侧和外侧的闸内RFID天线、闸外RFID天线、闸外红外对射探头和闸内红外探头，在小区内的电动车上设置RFID卡，RFID天线与代理服务器连接；该电动车RFID卡门禁系统的工作流程为：

A1、预先将小区内的电动车上的RFID信息录入到云端服务器中储存，初始状态下代理服务器获取中心服务器的RFID卡信息的数据；代理服务器建立了有权限卡集合、非法卡集合、合法卡集合、摆闸控制器状态集合、RFID天线集合；其中有权限卡集合具有开门权限，但因不满足开门条件而无法开启的RFID卡集合；非法卡集合为不具备开门权限的RFID卡集合，合法卡集合为具有开门权限且满足开门条件的RFID卡，摆闸控制器状态集合为当前摆闸控制器控制摆闸的状态集合、RFID天线集合为当前RFID天线的工作状态集合；

A2、代理服务器根据小区的人员和电动车的进入量设定高峰时段和普通时段，在高峰时段内摆闸控制器控制摆闸始终处于开启状态，当在普通时段内，进入下一步骤；

A3、在普通时段中，当电动车携带RFID卡进入到摆闸出会先被两个RFID天线中的一个先读取；

A4、代理服务器根据读取的RFID卡的信息判断该RFID卡是否在非法卡集合中，若在非法卡集合中，则进入步骤A5；若不在非法卡集合中则判断是否在合法卡集合中，若不在合法卡集合中则进入步骤A6，若在合法卡集合中则进入步骤A7；

A5、判断该RFID卡的读取次数是否大于最大读取值，若读取次数大于或等于最大读取值则更新该RFID卡的时间且返回步骤A4；若读取次数小于最大读取值则读取次数加1后更新该RFID卡的时间，再返回步骤A4；

A6、继续判断该RFID卡是否在有权限卡集合中，若不在有权限卡集合中，则将该RFID卡加入到非法卡集合中在进入到步骤A5；若在有权限卡集合中，将该卡加入到合法卡集合中再进入到步骤A5；

A7、读取合法卡集合中该RFID卡的读取次数，若读取次数小于最大读取值，则进入步骤A8，若读取次数大于最大读取值，则在合法卡集合中更新该RFID卡的时间再返回到步骤A5；

A8、判断该RFID卡的读取次数是否大于最大开门次数阈值，若大于最大开门次数阈值，则进入步骤A9，若小于最大开门次数阈值，则进入步骤A10；

A9、判断该RFID卡的读取次数是否大于设定读取次数阈值，若大于设定读取次数阈值，则更新开门时间同时返回到步骤A5，若小于设定读取次数阈值，则读取次数加1且更新卡读取时间；

A10、当同时满足以下三个条件时，摆闸控制器控制摆闸打开，若不同时满足以下三个条件，则直接返回步骤A5：

T1、当前时间减去另一个RFID天线控制摆闸控制器的开门时间得到的时间差大于摆闸自动关闭时间；

T2、该RFID卡的重复开门时间小于设定开门次数；

T3、该RFID卡的开门次数为0或者当前时间减去该RFID上

一次开门时间得到的时间差大于设定时间；

A11、摆闸控制器控制摆闸打开，电动车通过摆闸，当闸外红外对射探头和闸内红外探头其中之一被遮挡时此时若摆闸处于开启状态则一直保持状态的开启，直到闸外红外对射探头和闸内红外探头都完全不被遮挡才关闭摆闸；代理服务器间隔一定时间删除合法卡集合和非法卡集合中过期的卡号。

作为一种优选的方案，所述电动车RFID卡门禁系统在A11的步骤后增加步骤A12，

A12、摆闸打开后，若另一个RFID天线在设定的时间内未检测到当前开门的RFID卡的信息，在该设定时间内若摆闸已关闭，则在一定的时间内摆闸再次打开，或该设定时间内摆闸还未关闭，则摆闸持续保持一段时间的开启状态；若还未检测到当前开门的RFID卡的信息，则摆闸关闭，若已检测到当前开门的RFID卡的信息，则摆闸按照自动关门时间间隔关闭。

优选的，该掌静脉门禁系统的具体工作流程为：

B1、小区住户通过代理服务器的网页上进行住户基本信息的预录入和掌静脉图像采集，该住户基本信息包括住户姓名、地址、手机号；住户在进行掌静脉图像采集时，每个住户先采集三张掌静脉图像，该三张掌静脉图像之间进行关键特征区域的两两比对得出比对分数，若所有的比对分数均大于设定阈值分数时，则该三张掌静脉图像录入成功并设定为掌静脉合格图像；若其中一个比对分数小于设定阈值分数时，则再采集第四张掌静脉图像，并进行两两图像比对，直到选取的三张掌静脉图像之间两两比对分数大于设定阈值分数时为止；录入完成的掌静脉合格图像加密后保存到云端服务器中；

B2、进入者通过小区入口的掌静脉扫描仪进行掌静脉扫描，扫描仪预先对不清晰的、关键特征区域数量不足的图像过滤后，选取图像清晰、关键特征区域数量大于预设值的图像作为掌静脉对比图像，将该掌静脉对比图像发送给代理服务器中，代理服务器再将该掌静脉对比图像发送给云端服务器中；

B3、云端服务器将该掌静脉对比图像与对应单元的掌静脉合格图像数据库中图像进行比对，云端服务器将手掌划分为大鱼际区、掌心区、小鱼际区三个关键特征区域，云端服务器预先对掌静脉对比图像进行纠偏校正，纠偏校正后的掌静脉对比图像中的三个关键特征区域与掌静脉合格图像中的对应关键特征区域进行一一对比，并将对比结果得到的关键特征矢量通过归一化到[0,1]后，关键特征矢量之间的欧式距离小于或等于0.2则判定掌静脉对比图像和掌静脉合格图像吻合，该进入者为有权限的进入者，否则两者不吻合，该进入者为无权限的进入者；

B4、云端服务器根据比对的结果发出指令，当判定掌静脉对比图像和掌静脉合格图像吻合则发出开门指令给代理服务器，再由代理服务器发送开门指令给摆闸控制器，由摆闸控制器控制摆闸打开，代理服务器将开门记录推送给云端服务器中保存，而当掌静脉对比图像和掌静脉合格图像不吻合时，则发出无权限指令给代理服务器，并将进入者的掌静脉对比图像保存一段时间，保存的这段时间内该进入者未进行身份信息录入，则删除该进入者的掌静脉对比图像；

优选的，所述云端服务器预先对掌静脉对比图像进行纠偏校正的方式为：首先确定该掌静脉对比图像的手掌的最大内切圆，并以该最大内切圆的圆心和内切圆与大拇指外侧手掌轮廓线的切点两个特征点之间的连线作为定位线，该定位线穿过大鱼际区，通过调整掌静脉对比图像的定位线与掌静脉合格图像的定位线之间相对位置关系，以此校正掌静脉对比图像。

优选的，所述掌静脉扫描仪设置了休眠模式，掌静脉扫描仪上设置了用于检测是否放置有手掌的检测传感器，当检测传感器检测到有手掌则掌静脉扫描仪进入一级工作状态，若设定时间内未检测到手掌，则掌静脉扫描仪进入二级工作状态，二级工作状态下扫描仪的扫描频率低于一级工作状态的扫描频率，若两倍设定时间内未检测到有手掌，则掌静脉扫描仪进入休眠状态，而后当检测传感器再次检测到有手掌时，扫描仪先进入二级工作状态，而在二级工作状态下若在一倍设定时间内检测到有手掌，则掌静脉扫描仪再次进入到一次工作状态。

进一步优选的，所述云端服务器在对掌静脉图像进行比对时，采用多线程的方式进行比对，对储存的掌静脉合格图像进行编号，一号线程比对比对能被自然数n整除余1的编号的掌静脉合格图像信息，二号线程比对能被n整除余2的编号的掌静脉合格图像信息，以此类推；云端服务器储存的掌静脉合格图像根据开门的准确度和开门频率设定了优先级，掌静脉合格图像中对比识别频率高的图像最优先对比，掌静脉合格图像中对比识别成功率高的图像次优先对比。

进一步优选，代理服务器每间隔10检查一次合法卡集合和非法卡集合，删除合法卡集合和非法卡集合中过期的卡号，该过期的卡号是指处于合法卡集合和非法卡集合中未读取时间超过2min的卡号。

采用了上述技术方案后，本发明的效果是：1、该电动车智慧门禁系统将电动车入口和人员入口同一，集成了电动车RFID卡门禁系统、掌静脉门禁系统、IC卡门禁系统，这样方便电动车和人员的单独通过或者混合通过，安全性能更高，无需登记等操作，通过时间缩短；2、该电动车RFID卡门禁系统采用了上述的工作流程，这样可以解决非法电动车和合法电动车跟车通过的情况，也可以提高通过的安全性能，避免摆闸关门时造成人员伤害，同时还解决了电动车长期停留在出入口导致摆闸频繁开门的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例的门禁系统的组成图；

图2是本发明实施例的电动车RFID卡门禁系统的设置示意图；

图3是本发明实施例的电动车RFID卡门禁系统的工作流程图；

图4是本发明实施例的手掌划分关键特征区域的示意图；

图5是本发明实施例的掌心区的归一化后的统计曲线图；

图6是本发明实施例的大鱼际区的归一化后的统计曲线图；

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1至图6所示，一种物联网小区电动车智慧门禁系统，包括云端服务器、各小区的进出口的摆闸控制器、各小区的代理服务器，云端服务器和各小区的代理服务器之间互联，代理服务器定期同步云端服务器的开门权限信息；该摆闸控制器的输入端与代理服务器的输出端之间电连接，摆闸控制器控制小区的摆闸开启或关闭；该系统还包括电动车RFID卡门禁系统、掌静脉门禁系统、IC卡门禁系统；

掌静脉门禁系统包括设置在小区入口的掌静脉扫描仪，所述掌静脉扫描仪与各小区的代理服务器、摆闸控制器电连接，通过分析对比进入小区人员的掌静脉图像是否具有权限来控制摆闸控制器打开或关闭摆闸；

IC卡门禁系统包括设置在小区入口的读卡器，通过系统识别IC卡是否为有权限的卡来控制摆闸控制器打开或关闭摆闸；而该IC卡门禁系统是目前常规的门禁系统，只是IC卡的身份信息是存储在云端服务器上，IC卡门禁系统包括设置在每个小区入口的读卡器，先将小区的每个单元的住户身份登记并存储到云端服务器中，该住户身份登记时登记了每个住户所要求开门的各类IC卡，初始时代理服务器读取云端服务器中的住户信息数据，并将该数据传送给摆闸控制器的内存中，当进入者刷卡开门，读卡器将IC卡的信息传送给摆闸控制器，若该IC卡为有权限卡，则开门并将开门数据传送给代理服务器保存，若摆闸控制器无法识别出该IC卡为有权限卡，则摆闸控制器将该IC卡信息发送给代理服务器由代理服务器判定，若代理服务器判定依旧是无权限卡，则将该IC卡信息发送给云端服务器由云端服务器判定是否有权限，若此时判定该卡无权限，则摆闸控制器不开门，若此时判定为有权限，则云端服务器向代理服务器传输开门命令，同时代理服务器同步更新该IC卡的信息，代理服务器在发出开门命令，并将该IC卡的信息写入到摆闸控制器的内存中，摆闸控制器控制摆闸打开，并且保存开门的记录信息上传给代理服务器；该IC卡可以是市民卡、门卡、智能手环等。

所述电动车RFID卡门禁系统包括设置在摆闸的内侧和外侧的闸内RFID天线、闸外RFID天线、闸外红外对射探头和闸内红外探头，在小区内的电动车上设置RFID卡，RFID卡通过铁丝或者其他部件安装于电动车上，并且调整RFID天线的摆放位置，方便RFID天线能快速而准确的读取RFID卡，RFID天线与代理服务器连接。

如图2和图3所示，该电动车RFID卡门禁系统的工作流程为：

A1、预先将小区内的电动车上的RFID信息录入到云端服务器中储存，初始状态下代理服务器获取中心服务器的RFID卡信息的数据；代理服务器建立了有权限卡集合、非法卡集合、合法卡集合、摆闸控制器状态集合、RFID天线集合；其中有权限卡集合具有开门权限，但因不满足开门条件而无法开启的RFID卡集合；非法卡集合为不具备开门权限的RFID卡集合，合法卡集合为具有开门权限且满足开门条件的RFID卡，摆闸控制器状态集合为当前摆闸控制器控制摆闸的状态集合、RFID天线集合为当前RFID天线的工作状态集合；

A2、代理服务器根据小区的人员和电动车的进入量设定高峰时段和普通时段，在高峰时段内摆闸控制器控制摆闸始终处于开启状态，这样，在上下班高峰时处于放行状态，人流量和非机动车的流量大，开启状态可以方便快速通行，当在普通时段内，进入下一步骤；

A3、在普通时段中，当电动车携带RFID卡进入到摆闸出会先被两个RFID天线中的一个先读取；例如，电动车是进入小区，则先被闸外RFID天线读取，若电动车是出小区，则被闸内RFID天线读取；

A4、代理服务器根据读取的RFID卡的信息判断该RFID卡是否在非法卡集合中，若在非法卡集合中，则进入步骤A5；若不在非法卡集合中则判断是否在合法卡集合中，若不在合法卡集合中则进入步骤A6，若在合法卡集合中则进入步骤A7；

A5、判断该RFID卡的读取次数是否大于最大读取值，若读取次数大于或等于最大读取值则更新该RFID卡的时间且返回步骤A4；若读取次数小于最大读取值则读取次数加1后更新该RFID卡的时间，再返回步骤A4；本实施例中，最大读取值为100000次。

A6、继续判断该RFID卡是否在有权限卡集合中，若不在有权限卡集合中，则将该RFID卡加入到非法卡集合中在进入到步骤A5；若在有权限卡集合中，将该卡加入到合法卡集合中再进入到步骤A5；

A7、读取合法卡集合中该RFID卡的读取次数，若读取次数小于最大读取值，则进入步骤A8，若读取次数大于最大读取值，则在合法卡集合中更新该RFID卡的时间再返回到步骤A5；通过此次判断可以判断合法RFID卡的读卡次数不能太多，从而可以过滤掉一些停留在小区摆闸附近的电动车，其电动车上的RFID卡始终被读取，因此，当读取次数超过了十万次，则不开门，返回步骤A5；而由于RFID天线的读取频率比较快，因此10W次可以确定在停留一定时间内会读取到，若读取次数超过10W次的有权限的卡想要再次开门，只需要脱离RFID天线后等待，系统会在一定时间内删除过期卡号，这样该RFID卡就会再次开启。

A8、判断该RFID卡的读取次数是否大于最大开门次数阈值，若大于最大开门次数阈值，则进入步骤A9，若小于最大开门次数阈值，则进入步骤A10；本实施例中，最大开门次数阈值选用3，因正常情况下电动车通过时RFID天线从初始时读取到一次合法的RFID卡就会开门，而选用3次是为了给系统处理时间留有一定时间，确保电动车能稳定通过；

A9、判断该RFID卡的读取次数是否大于设定读取次数阈值，若大于设定读取次数阈值，则更新开门时间同时返回到步骤A5，若小于设定读取次数阈值，则读取次数加1且更新卡读取时间；

A10、当同时满足以下三个条件时，摆闸控制器控制摆闸打开，若不同时满足以下三个条件，则直接返回步骤A5：

T1、当前时间减去另一个RFID天线控制摆闸控制器的开门时间得到的时间差大于摆闸自动关闭时间，该条件是确保摆闸是处于关闭状态，一般摆闸自动关闭时间为3s；

T2、该RFID卡的重复开门时间小于设定开门次数，该设定开门次数选用4次，也就是说当该RFID卡在一定的时间内的重复开门次数小于4次，这样可以避免该RFID卡重复开门，这样，在多个电动车共同通过时或者人车一起通过时，不会因为一个RFID卡尔多次开门，这样提高了安全性能；

T3、该RFID卡的开门次数为0或者当前时间减去该RFID上一次开门时间得到的时间差大于设定时间；该设定时间为4s，这样确保同一个RFID卡在4s内只能开一次门；

A11、摆闸控制器控制摆闸打开，电动车通过摆闸，当闸外红外对射探头和闸内红外探头其中之一被遮挡时此时若摆闸处于开启状态则一直保持状态的开启，直到闸外红外对射探头和闸内红外探头都完全不被遮挡才关闭摆闸，这样可避免摆闸在关闭过程中对跟随的人或车造成损伤；代理服务器间隔一定时间删除合法卡集合和非法卡集合中过期的卡号。代理服务器每间隔10检查一次合法卡集合和非法卡集合，删除合法卡集合和非法卡集合中过期的卡号，该过期的卡号是指处于合法卡集合和非法卡集合中未读取时间超过2min的卡号。

所述电动车RFID卡门禁系统在A11的步骤后增加步骤A12，

A12、摆闸打开后，若另一个RFID天线在设定的时间内未检测到当前开门的RFID卡的信息，在该设定时间内若摆闸已关闭，则在一定的时间内摆闸再次打开，或该设定时间内摆闸还未关闭，则摆闸持续保持一段时间的开启状态；若还未检测到当前开门的RFID卡的信息，则摆闸关闭，若已检测到当前开门的RFID卡的信息，则摆闸按照自动关门时间间隔关闭，这样，当有多辆电动车同时通过摆闸时，合法RFID卡需要经过两个RFID天线先后连续检测，摆闸才关闭，若未被连续检测，那么摆闸会再次开启，这样确保合法的电动车可以通过。

如图4至图6所示，该掌静脉门禁系统的具体工作流程为：

B1、小区住户通过代理服务器的网页上进行住户基本信息的预录入和掌静脉图像采集，该住户基本信息包括住户姓名、地址、手机号；住户在进行掌静脉图像采集时，每个住户先采集三张掌静脉图像，该三张掌静脉图像之间进行关键特征区域的两两比对得出比对分数，若所有的比对分数均大于设定阈值分数时，则该三张掌静脉图像录入成功并设定为掌静脉合格图像；若其中一个比对分数小于设定阈值分数时，则再采集第四张掌静脉图像，并进行两两图像比对，直到选取的三张掌静脉图像之间两两比对分数大于设定阈值分数时为止；录入完成的掌静脉合格图像加密后保存到云端服务器中；

B2、进入者通过小区入口的掌静脉扫描仪进行掌静脉扫描，扫描仪预先对不清晰的、关键特征区域数量不足的图像过滤后，选取图像清晰、关键特征区域数量大于预设值的图像作为掌静脉对比图像，将该掌静脉对比图像发送给代理服务器中，代理服务器再将该掌静脉对比图像发送给云端服务器中；关键特征区域选择为三个，那么该预设值为两个，只要关键特征区域大于等于2个，那么即可选做为掌静脉对比图像，将该掌静脉对比图像发送给代理服务器中，代理服务器再将该掌静脉对比图像发送给云端服务器中；

B3、云端服务器将该掌静脉对比图像与对应单元的掌静脉合格图像数据库中图像进行比对，云端服务器将手掌划分为大鱼际区、掌心区、小鱼际区三个关键特征区域，如图4所示，云端服务器预先对掌静脉对比图像进行纠偏校正，纠偏校正后的掌静脉对比图像中的三个关键特征区域与掌静脉合格图像中的对应关键特征区域进行一一对比，并将对比结果得到的关键特征矢量通过归一化到[0,1]后，关键特征矢量之间的欧式距离小于或等于0.2则判定掌静脉对比图像和掌静脉合格图像吻合，该进入者为有权限的进入者，否则两者不吻合，该进入者为无权限的进入者；如图5、图6所示，是通过收集了大量了掌静脉对比图像和掌静脉合格图像所做的对比统计图，其中类内比对是同一个人的手掌之间的比对，类间比对是不同人的手掌之间的比对，图4和图5中横坐标的投影为欧式距离的卷积，纵坐标是密度百分比，是指当前欧式距离下是掌静脉图像识别后的人数占统计总人数的百分比，可以看出，相同掌静脉的关键特征矢量间的欧式距离卷积基本上小于或等于0.2，而不同的掌脉特征矢量间的欧式距离卷积基本上大于0.3。因此匹配的阈值可以取0.3，越靠近0.2识别的准确度就越高。对于量化掌静脉的相似度我们可以定义欧式距离为0.3时评分为60分，欧式距离为0.2时评分为满分，欧式距离小于等于0.2则可以认为掌静脉完全相似。从而完成掌静脉对比的分数转化。其中归一化处理是一种常用的计算方式，再此不详细描述。而掌静脉的图像对比和计算已是目前的常规身份识别方式，再此不详细描述。

B4、云端服务器根据比对的结果发出指令，当判定掌静脉对比图像和掌静脉合格图像吻合则发出开门指令给代理服务器，再由代理服务器发送开门指令给摆闸控制器，由摆闸控制器控制摆闸打开，代理服务器将开门记录推送给云端服务器中保存，而当掌静脉对比图像和掌静脉合格图像不吻合时，则发出无权限指令给代理服务器，并将进入者的掌静脉对比图像保存一段时间，保存的这段时间内该进入者未进行身份信息录入，则删除该进入者的掌静脉对比图像；

所述云端服务器预先对掌静脉对比图像进行纠偏校正的方式为：首先确定该掌静脉对比图像的手掌的最大内切圆，并以该最大内切圆的圆心和内切圆与大拇指外侧手掌轮廓线的切点两个特征点之间的连线作为定位线，该定位线穿过大鱼际区，通过调整掌静脉对比图像的定位线与掌静脉合格图像的定位线之间相对位置关系，以此校正掌静脉对比图像。这种纠偏方式比较合理，最大内切圆的设定可以判断整个手掌区域的大小，同时最大内切圆的圆心、内切圆与大拇指外侧手掌轮廓线的切点这两个点位置稳定，且这两个点连线形成的定位线刚好穿过大鱼际区，这样根据图像的定位线的位置就可以比较准确的定位图像并纠正图像，而纠正后的掌静脉对比图像就可以更快速的和掌静脉合格图像比对，速率更快，识别时间更短，成功率更高。

所述掌静脉扫描仪设置了休眠模式，掌静脉扫描仪上设置了用于检测是否放置有手掌的检测传感器，当检测传感器检测到有手掌则掌静脉扫描仪进入一级工作状态，若设定时间内未检测到手掌，则掌静脉扫描仪进入二级工作状态，二级工作状态下扫描仪的扫描频率低于一级工作状态的扫描频率，若两倍设定时间内未检测到有手掌，则掌静脉扫描仪进入休眠状态，而后当检测传感器再次检测到有手掌时，扫描仪先进入二级工作状态，而在二级工作状态下若在一倍设定时间内检测到有手掌，则掌静脉扫描仪再次进入到一次工作状态。本实施例中优选的该设定时间为一小时，当一小时内未检测到手掌则进入二级工作状态，当处于二级工作状态下后再一个小时后未检测到手掌，则进入到休眠状态，这样睡眠状态整个设备处于休眠状态节省能耗，延长设备寿命，而在二级工作状态下扫描频率下降，即保证了识别可靠性，同时也兼顾了能耗和寿命。

所述云端服务器在对掌静脉图像进行比对时，采用多线程的方式进行比对，对储存的掌静脉合格图像进行编号，一号线程比对比对能被自然数n整除余1的编号的掌静脉合格图像信息，二号线程比对能被n整除余2的编号的掌静脉合格图像信息，以此类推；云端服务器储存的掌静脉合格图像根据开门的准确度和开门频率设定了优先级，掌静脉合格图像中对比识别频率高的图像最优先对比，掌静脉合格图像中对比识别成功率高的图像次优先对比。小区的常驻住户会经常使用掌静脉门禁系统后，这样系统通过调整优先级，从而优先对比，从而使常驻住户开门速度更快，提高了用户的体验。

Claims (7)

1.一种物联网小区电动车智慧门禁系统，其特征在于：包括云端服务器、各小区的进出口的摆闸控制器、各小区的代理服务器，云端服务器和各小区的代理服务器之间互联，代理服务器定期同步云端服务器的开门权限信息；该摆闸控制器的输入端与代理服务器的输出端之间电连接，摆闸控制器控制小区的摆闸开启或关闭；该系统还包括电动车RFID卡门禁系统、掌静脉门禁系统、IC卡门禁系统；

掌静脉门禁系统包括设置在小区入口的掌静脉扫描仪，所述掌静脉扫描仪与各小区的代理服务器、摆闸控制器电连接，通过分析对比进入小区人员的掌静脉图像是否具有权限来控制摆闸控制器打开或关闭摆闸；

IC卡门禁系统包括设置在小区入口的读卡器，通过系统识别IC卡是否为有权限的卡来控制摆闸控制器打开或关闭摆闸；

所述电动车RFID卡门禁系统包括设置在摆闸的内侧和外侧的闸内RFID天线、闸外RFID天线、闸外红外对射探头和闸内红外探头，在小区内的电动车上设置RFID卡，RFID天线与代理服务器连接；该电动车RFID卡门禁系统的工作流程为：

A1、预先将小区内的电动车上的RFID信息录入到云端服务器中储存，初始状态下代理服务器获取中心服务器的RFID卡信息的数据；代理服务器建立了有权限卡集合、非法卡集合、合法卡集合、摆闸控制器状态集合、RFID天线集合；其中有权限卡集合具有开门权限，但因不满足开门条件而无法开启的RFID卡集合；非法卡集合为不具备开门权限的RFID卡集合，合法卡集合为具有开门权限且满足开门条件的RFID卡，摆闸控制器状态集合为当前摆闸控制器控制摆闸的状态集合、RFID天线集合为当前RFID天线的工作状态集合；

A2、代理服务器根据小区的人员和电动车的进入量设定高峰时段和普通时段，在高峰时段内摆闸控制器控制摆闸始终处于开启状态，当在普通时段内，进入下一步骤；

A3、在普通时段中，当电动车携带RFID卡进入到摆闸出会先被两个RFID天线中的一个先读取；

A4、代理服务器根据读取的RFID卡的信息判断该RFID卡是否在非法卡集合中，若在非法卡集合中，则进入步骤A5；若不在非法卡集合中则判断是否在合法卡集合中，若不在合法卡集合中则进入步骤A6，若在合法卡集合中则进入步骤A7；

A5、判断该RFID卡的读取次数是否大于最大读取值，若读取次数大于或等于最大读取值则更新该RFID卡的时间且返回步骤A4；若读取次数小于最大读取值则读取次数加1后更新该RFID卡的时间，再返回步骤A4；

A6、继续判断该RFID卡是否在有权限卡集合中，若不在有权限卡集合中，则将该RFID卡加入到非法卡集合中在进入到步骤A5；若在有权限卡集合中，将该卡加入到合法卡集合中再进入到步骤A5；

A7、读取合法卡集合中该RFID卡的读取次数，若读取次数小于最大读取值，则进入步骤A8，若读取次数大于最大读取值，则在合法卡集合中更新该RFID卡的时间再返回到步骤A5；

A8、判断该RFID卡的读取次数是否大于最大开门次数阈值，若大于最大开门次数阈值，则进入步骤A9，若小于最大开门次数阈值，则进入步骤A10；

A9、判断该RFID卡的读取次数是否大于设定读取次数阈值，若大于设定读取次数阈值，则更新开门时间同时返回到步骤A5，若小于设定读取次数阈值，则读取次数加1且更新卡读取时间；

A10、当同时满足以下三个条件时，摆闸控制器控制摆闸打开，若不同时满足以下三个条件，则直接返回步骤A5：

T1、当前时间减去另一个RFID天线控制摆闸控制器的开门时间得到的时间差大于摆闸自动关闭时间；

T2、该RFID卡的重复开门时间小于设定开门次数；

T3、该RFID卡的开门次数为0或者当前时间减去该RFID上一次开门时间得到的时间差大于设定时间；

A11、摆闸控制器控制摆闸打开，电动车通过摆闸，当闸外红外对射探头和闸内红外探头其中之一被遮挡时此时若摆闸处于开启状态则一直保持状态的开启，直到闸外红外对射探头和闸内红外探头都完全不被遮挡才关闭摆闸；代理服务器间隔一定时间删除合法卡集合和非法卡集合中过期的卡号。

2.如权利要求1所述的一种物联网小区电动车智慧门禁系统，其特征在于：所述电动车RFID卡门禁系统在A11的步骤后增加步骤A12，

A12、摆闸打开后，若另一个RFID天线在设定的时间内未检测到当前开门的RFID卡的信息，在该设定时间内若摆闸已关闭，则在一定的时间内摆闸再次打开，或该设定时间内摆闸还未关闭，则摆闸持续保持一段时间的开启状态；若还未检测到当前开门的RFID卡的信息，则摆闸关闭，若已检测到当前开门的RFID卡的信息，则摆闸按照自动关门时间间隔关闭。

3.如权利要求2所述的一种物联网小区电动车智慧门禁系统，其特征在于：该掌静脉门禁系统的具体工作流程为：

B1、小区住户通过代理服务器的网页上进行住户基本信息的预录入和掌静脉图像采集，该住户基本信息包括住户姓名、地址、手机号；住户在进行掌静脉图像采集时，每个住户先采集三张掌静脉图像，该三张掌静脉图像之间进行关键特征区域的两两比对得出比对分数，若所有的比对分数均大于设定阈值分数时，则该三张掌静脉图像录入成功并设定为掌静脉合格图像；若其中一个比对分数小于设定阈值分数时，则再采集第四张掌静脉图像，并进行两两图像比对，直到选取的三张掌静脉图像之间两两比对分数大于设定阈值分数时为止；录入完成的掌静脉合格图像加密后保存到云端服务器中；

B2、进入者通过小区入口的掌静脉扫描仪进行掌静脉扫描，扫描仪预先对不清晰的、关键特征区域数量不足的图像过滤后，选取图像清晰、关键特征区域数量大于预设值的图像作为掌静脉对比图像，将该掌静脉对比图像发送给代理服务器中，代理服务器再将该掌静脉对比图像发送给云端服务器中；

B3、云端服务器将该掌静脉对比图像与对应单元的掌静脉合格图像数据库中图像进行比对，云端服务器将手掌划分为大鱼际区、掌心区、小鱼际区三个关键特征区域，云端服务器预先对掌静脉对比图像进行纠偏校正，纠偏校正后的掌静脉对比图像中的三个关键特征区域与掌静脉合格图像中的对应关键特征区域进行一一对比，并将对比结果得到的关键特征矢量通过归一化到[0,1]后，关键特征矢量之间的欧式距离小于或等于0.2则判定掌静脉对比图像和掌静脉合格图像吻合，该进入者为有权限的进入者，否则两者不吻合，该进入者为无权限的进入者；

B4、云端服务器根据比对的结果发出指令，当判定掌静脉对比图像和掌静脉合格图像吻合则发出开门指令给代理服务器，再由代理服务器发送开门指令给摆闸控制器，由摆闸控制器控制摆闸打开，代理服务器将开门记录推送给云端服务器中保存，而当掌静脉对比图像和掌静脉合格图像不吻合时，则发出无权限指令给代理服务器，并将进入者的掌静脉对比图像保存一段时间，保存的这段时间内该进入者未进行身份信息录入，则删除该进入者的掌静脉对比图像；

4.如权利要求3所述的一种物联网小区电动车智慧门禁系统，其特征在于：所述云端服务器预先对掌静脉对比图像进行纠偏校正的方式为：首先确定该掌静脉对比图像的手掌的最大内切圆，并以该最大内切圆的圆心和内切圆与大拇指外侧手掌轮廓线的切点两个特征点之间的连线作为定位线，该定位线穿过大鱼际区，通过调整掌静脉对比图像的定位线与掌静脉合格图像的定位线之间相对位置关系，以此校正掌静脉对比图像。

5.如权利要求4所述的一种物联网小区电动车智慧门禁系统，其特征在于：所述掌静脉扫描仪设置了休眠模式，掌静脉扫描仪上设置了用于检测是否放置有手掌的检测传感器，当检测传感器检测到有手掌则掌静脉扫描仪进入一级工作状态，若设定时间内未检测到手掌，则掌静脉扫描仪进入二级工作状态，二级工作状态下扫描仪的扫描频率低于一级工作状态的扫描频率，若两倍设定时间内未检测到有手掌，则掌静脉扫描仪进入休眠状态，而后当检测传感器再次检测到有手掌时，扫描仪先进入二级工作状态，而在二级工作状态下若在一倍设定时间内检测到有手掌，则掌静脉扫描仪再次进入到一次工作状态。

6.如权利要求5所述的一种物联网小区电动车智慧门禁系统，其特征在于：所述云端服务器在对掌静脉图像进行比对时，采用多线程的方式进行比对，对储存的掌静脉合格图像进行编号，一号线程比对比对能被自然数n整除余1的编号的掌静脉合格图像信息，二号线程比对能被n整除余2的编号的掌静脉合格图像信息，以此类推；云端服务器储存的掌静脉合格图像根据开门的准确度和开门频率设定了优先级，掌静脉合格图像中对比识别频率高的图像最优先对比，掌静脉合格图像中对比识别成功率高的图像次优先对比。

7.如权利要求6所述的一种物联网小区电动车智慧门禁系统，其特征在于：代理服务器每间隔10检查一次合法卡集合和非法卡集合，删除合法卡集合和非法卡集合中过期的卡号，该过期的卡号是指处于合法卡集合和非法卡集合中未读取时间超过2min的卡号。