CN109035508B - 指纹锁开关模式选择平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种指纹锁开关模式选择平台，包括：开关自检设备，设置在指纹锁的紧急机械开关上，用于对所述紧急机械开关的当前状态进行检测，以在所述紧急机械开关发生故障时，发出机械开关故障指令；输入控制设备，与所述开关自检设备连接，用于在接收到所述机械开关故障指令时，进入禁用状态以停止接收用户输入的开锁模式切换信号，使得指纹锁的开锁模式保持为指纹开锁模式；纹理辨识设备，用于基于基准指纹图案从即时增强图像中匹配出对应的指纹区域，对所述指纹区域执行纹理辨识，以确定当前按压指纹的用户是否为合法用户。通过本发明，改善了指纹图像的识别效果。

Description

指纹锁开关模式选择平台

技术领域

本发明涉及指纹锁领域，尤其涉及一种指纹锁开关模式选择平台。

背景技术

指纹锁属于运用现代高科技改造传统产业的典范，它的核心技术首先还是机械技术的把握。机械技术主要由以下五方面：

1、前后面板的合理设计，即外观，是显著区别于同类产品的标志，更重要内部的结构布局，直接决定着产品的稳定性与功能发挥。这个过程，涉及设计、模具制作、表面处理等多个环节。因此，款式越多的厂家，相对来说，开发设计能力更强，稳定性更好些。

2、锁体。即能与门相联的锁舌的母体。锁体的好坏，直接决定着产品的寿命。这是机械技术中，最最核心的技术，也是指纹锁的命脉所在，也是行业中，最难解决的问题。95％的现有生产单位无法解决该问题，主要通过外购的方式配套。有实力的厂家，拥用自行设计、开发锁体的能力。因此，锁体是真正体现厂家技术水平的核心部件，也是整把指纹锁的核心技术所在。

3、电机。电机是驱动器。就像电脑的驱动软件一样。是电子与机械的连接设备，力量的转换中枢，起着承上启下的重大作用。电机若停止工作或障碍，锁将会自动开启和无法锁定。

4、指纹模块及应用系统。这是电子部份的基础。指纹模块，同行功能相差无几，主要还是看使用的是哪家的芯片，使用的是哪家的算法，经过了长期的市场验证，效果很好。

发明内容

为了解决当前指纹锁指纹图像清晰度不足的技术问题，本发明提供了一种指纹锁开关模式选择平台，为指纹锁的紧急机械开关引入开关自检设备，用于对所述紧急机械开关的当前状态进行检测，以在紧急机械开关发生故障时，禁用模式控制的相关设备，使得指纹锁保持在指纹开锁模式，尤为重要的是，还引入了各种针对性的图像处理机制，保证了指纹纹理识别的精度；尤为重要的是，基于对图像的亮线数量的检测结果，确定进行滤波处理的滤波窗口的叠加数量，提高了图像滤波处理的自适应能力和滤波质量。

根据本发明的一方面，提供了一种指纹锁开关模式选择平台，所述平台包括：

开关自检设备，设置在指纹锁的紧急机械开关上，用于对所述紧急机械开关的当前状态进行检测，以在所述紧急机械开关发生故障时，发出机械开关故障指令；输入控制设备，与所述开关自检设备连接，用于在接收到所述机械开关故障指令时，进入禁用状态以停止接收用户输入的开锁模式切换信号，使得指纹锁的开锁模式保持为指纹开锁模式。

更具体地，在所述指纹锁开关模式选择平台中，还包括：

触摸屏设备，设置在指纹锁的面板上，用于在指纹锁处于指纹开锁模式时，对用户按压的指纹进行隔行扫描动作，以获得对应的隔行扫描图像，并输出所述隔行扫描图像。

更具体地，在所述指纹锁开关模式选择平台中，还包括：

逐次滤波设备，与所述触摸屏设备连接，包括噪声探测子设备和图像修正子设备，所述噪声探测子设备用于接收所述隔行扫描图像，对所述隔行扫描图像中的各种类型噪声进行探测，以获得所述隔行扫描图像中的噪声类型数量，所述图像修正子设备与所述噪声探测子设备连接，用于接收所述隔行扫描图像中的噪声类型数量，并基于所述隔行扫描图像中的噪声类型数量确定对所述隔行扫描图像执行高斯滤波处理的次数。

更具体地，在所述指纹锁开关模式选择平台中：在所述逐次滤波设备中，所述隔行扫描图像中的噪声类型数量越多，基于所述隔行扫描图像中的噪声类型数量确定对所述隔行扫描图像执行高斯滤波处理的次数越多；所述逐次滤波设备将执行完高斯滤波处理的图像作为逐次滤波图像输出。

更具体地，在所述指纹锁开关模式选择平台中，还包括：

线条采集设备，与所述逐次滤波设备连接，用于接收所述逐次滤波图像，对所述逐次滤波图像中存在的亮线进行逐条提取，以获得所述逐次滤波图像中的亮线数量；滤波预处理设备，与所述线条采集设备连接，用于接收所述亮线数量，并基于所述亮线数量确定执行滤波的滤波窗口的叠加数量，其中，所述亮线数量越多，确定执行滤波的滤波窗口的叠加数量越多，每一个被叠加的滤波窗口的形状为矩形，且矩形宽度为1个像素点；数值分析设备，分别与所述线条采集设备和所述滤波预处理设备连接，用于基于叠加后的滤波窗口形状获取所述逐次滤波图像每一个像素点的各个附近像素点的各个像素值，并确定各个附近像素点是否位于所述线条采集设备所提取的亮线上，以从所述逐次滤波图像每一个像素点的各个附近像素点中去除位于亮线上的一个或多个附近像素点以获得各个剩余像素点；动态加权滤波设备，与所述数值分析设备连接，用于将所述逐次滤波图像每一个像素点作为滤波像素点，将所述滤波像素点对应的各个剩余像素点的各个像素值进行加权平均计算以获得所述滤波像素点的替换像素值，其中，将该滤波像素点对应的各个剩余像素点的各个像素值进行加权平均计算包括：剩余像素点到所述滤波像素点的距离越远，剩余像素点所使用的加权值越小；所述动态加权滤波设备还用于基于所述逐次滤波图像各个滤波像素点的替换像素值整合出对应的整合后图像；电力供应设备，分别与所述线条采集设备、所述滤波预处理设备、所述数值分析设备和所述动态加权滤波设备连接，用于在所述线条采集设备输出的亮线数量为零时，中断对所述滤波预处理设备、所述数值分析设备和所述动态加权滤波设备的电力供应，并将所述线条采集设备中的逐次滤波图像直接输出给所述动态加权滤波设备以作为整合后图像输出；递归滤波设备，设置在指纹锁的面板下，与所述动态加权滤波设备连接，用于接收所述整合后图像，并对所述整合后图像执行递归滤波处理，以获得与所述整合后图像对应的递归滤波图像，并输出所述递归滤波图像；图像增强设备，与所述递归滤波设备连接，用于接收所述递归滤波图像，对所述递归滤波图像执行图像增强处理，以获得与所述递归滤波图像对应的即时增强图像；纹理辨识设备，与所述图像增强设备连接，用于接收所述即时增强图像，基于基准指纹图案从所述即时增强图像中匹配出对应的指纹区域，对所述指纹区域执行纹理辨识，以确定当前按压指纹的用户是否为合法用户；其中，所述开关自检设备还用于在所述紧急机械开关未发生故障时，发出机械开关正常指令；其中，所述输入控制设备还用于在接收到所述机械开关正常指令时，进入使能状态以接收用户输入的开锁模式切换信号，使得指纹锁的开锁模式在指纹开锁模式和机械开锁模式之间切换。

更具体地，在所述指纹锁开关模式选择平台中：所述电力供应设备还用于在所述线条采集设备输出的亮线数量为非零时，恢复对所述滤波预处理设备、所述数值分析设备和所述动态加权滤波设备的电力供应。

更具体地，在所述指纹锁开关模式选择平台中：所述动态加权滤波设备包括像素值接收子设备、像素值替换子设备和像素值整合子设备。

更具体地，在所述指纹锁开关模式选择平台中：在所述动态加权滤波设备中，所述像素值替换子设备分别与所述像素值接收子设备和所述像素值整合子设备连接。

更具体地，在所述指纹锁开关模式选择平台中：所述触摸屏设备还用于在指纹锁处于机械开锁模式时，不对用户按压的指纹进行隔行扫描动作。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的指纹锁开关模式选择平台所应用的指纹锁的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的指纹锁开关模式选择平台的实施方案进行详细说明。

指纹锁的功能：指纹开启、密码开启、卡片开启、应急钥匙开启，现如今还增加了用微信开启的方式，让消费者更加的信任和选择指纹锁。有不少厂家在自己的产品上集成门铃、语音提示、联网、电话报警等一二十种功能。用户乍一看功能挺不少，这样似乎可以省了其它的不必要花费，可能会动心。个人认为这是厂家一种不负责任的设计，指纹锁的主要功能就是安全和方便。指纹锁除开门功能外，一般有增加、删除和清空指纹功能，高性能的指纹锁还配有液晶触摸屏等人机对话系统，智能化水平较高，操作也相对方便并可提供操作引导、查询使用记录和内置参数、设置状态等功能。指纹管理功能为：增加指纹、删除指纹、清空指纹、设置系统参数等很多功能，而普通用户只有开门功能。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种指纹锁开关模式选择平台，能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的指纹锁开关模式选择平台所应用的指纹锁的结构示意图。其中，1为壳体，2为触摸屏设备，3为门柄，4为门把手。

根据本发明实施方案示出的指纹锁开关模式选择平台包括：

开关自检设备，设置在指纹锁的紧急机械开关上，用于对所述紧急机械开关的当前状态进行检测，以在所述紧急机械开关发生故障时，发出机械开关故障指令；

输入控制设备，与所述开关自检设备连接，用于在接收到所述机械开关故障指令时，进入禁用状态以停止接收用户输入的开锁模式切换信号，使得指纹锁的开锁模式保持为指纹开锁模式。

接着，继续对本发明的指纹锁开关模式选择平台的具体结构进行进一步的说明。

在所述指纹锁开关模式选择平台中，还包括：

触摸屏设备，设置在指纹锁的面板上，用于在指纹锁处于指纹开锁模式时，对用户按压的指纹进行隔行扫描动作，以获得对应的隔行扫描图像，并输出所述隔行扫描图像。

在所述指纹锁开关模式选择平台中，还包括：

逐次滤波设备，与所述触摸屏设备连接，包括噪声探测子设备和图像修正子设备，所述噪声探测子设备用于接收所述隔行扫描图像，对所述隔行扫描图像中的各种类型噪声进行探测，以获得所述隔行扫描图像中的噪声类型数量，所述图像修正子设备与所述噪声探测子设备连接，用于接收所述隔行扫描图像中的噪声类型数量，并基于所述隔行扫描图像中的噪声类型数量确定对所述隔行扫描图像执行高斯滤波处理的次数。

在所述指纹锁开关模式选择平台中：在所述逐次滤波设备中，所述隔行扫描图像中的噪声类型数量越多，基于所述隔行扫描图像中的噪声类型数量确定对所述隔行扫描图像执行高斯滤波处理的次数越多；所述逐次滤波设备将执行完高斯滤波处理的图像作为逐次滤波图像输出。

在所述指纹锁开关模式选择平台中，还包括：

线条采集设备，与所述逐次滤波设备连接，用于接收所述逐次滤波图像，对所述逐次滤波图像中存在的亮线进行逐条提取，以获得所述逐次滤波图像中的亮线数量；

滤波预处理设备，与所述线条采集设备连接，用于接收所述亮线数量，并基于所述亮线数量确定执行滤波的滤波窗口的叠加数量，其中，所述亮线数量越多，确定执行滤波的滤波窗口的叠加数量越多，每一个被叠加的滤波窗口的形状为矩形，且矩形宽度为1个像素点；

数值分析设备，分别与所述线条采集设备和所述滤波预处理设备连接，用于基于叠加后的滤波窗口形状获取所述逐次滤波图像每一个像素点的各个附近像素点的各个像素值，并确定各个附近像素点是否位于所述线条采集设备所提取的亮线上，以从所述逐次滤波图像每一个像素点的各个附近像素点中去除位于亮线上的一个或多个附近像素点以获得各个剩余像素点；

动态加权滤波设备，与所述数值分析设备连接，用于将所述逐次滤波图像每一个像素点作为滤波像素点，将所述滤波像素点对应的各个剩余像素点的各个像素值进行加权平均计算以获得所述滤波像素点的替换像素值，其中，将该滤波像素点对应的各个剩余像素点的各个像素值进行加权平均计算包括：剩余像素点到所述滤波像素点的距离越远，剩余像素点所使用的加权值越小；所述动态加权滤波设备还用于基于所述逐次滤波图像各个滤波像素点的替换像素值整合出对应的整合后图像；

电力供应设备，分别与所述线条采集设备、所述滤波预处理设备、所述数值分析设备和所述动态加权滤波设备连接，用于在所述线条采集设备输出的亮线数量为零时，中断对所述滤波预处理设备、所述数值分析设备和所述动态加权滤波设备的电力供应，并将所述线条采集设备中的逐次滤波图像直接输出给所述动态加权滤波设备以作为整合后图像输出；

递归滤波设备，设置在指纹锁的面板下，与所述动态加权滤波设备连接，用于接收所述整合后图像，并对所述整合后图像执行递归滤波处理，以获得与所述整合后图像对应的递归滤波图像，并输出所述递归滤波图像；

图像增强设备，与所述递归滤波设备连接，用于接收所述递归滤波图像，对所述递归滤波图像执行图像增强处理，以获得与所述递归滤波图像对应的即时增强图像；

纹理辨识设备，与所述图像增强设备连接，用于接收所述即时增强图像，基于基准指纹图案从所述即时增强图像中匹配出对应的指纹区域，对所述指纹区域执行纹理辨识，以确定当前按压指纹的用户是否为合法用户；

其中，所述开关自检设备还用于在所述紧急机械开关未发生故障时，发出机械开关正常指令；

其中，所述输入控制设备还用于在接收到所述机械开关正常指令时，进入使能状态以接收用户输入的开锁模式切换信号，使得指纹锁的开锁模式在指纹开锁模式和机械开锁模式之间切换。

在所述指纹锁开关模式选择平台中：所述电力供应设备还用于在所述线条采集设备输出的亮线数量为非零时，恢复对所述滤波预处理设备、所述数值分析设备和所述动态加权滤波设备的电力供应。

在所述指纹锁开关模式选择平台中：所述动态加权滤波设备包括像素值接收子设备、像素值替换子设备和像素值整合子设备。

在所述指纹锁开关模式选择平台中：在所述动态加权滤波设备中，所述像素值替换子设备分别与所述像素值接收子设备和所述像素值整合子设备连接。

在所述指纹锁开关模式选择平台中：所述触摸屏设备还用于在指纹锁处于机械开锁模式时，不对用户按压的指纹进行隔行扫描动作。

另外，在所述递归滤波设备中，图像滤波，即在尽量保留图像细节特征的条件下对目标图像的噪声进行抑制，是图像预处理中不可缺少的操作，其处理效果的好坏将直接影响到后续图像处理和分析的有效性和可靠性。

由于成像系统、传输介质和记录设备等的不完善，数字图像在其形成、传输记录过程中往往会受到多种噪声的污染。另外，在图像处理的某些环节当输入的像对象并不如预想时也会在结果图像中引入噪声。这些噪声在图像上常表现为一引起较强视觉效果的孤立像素点或像素块。一般，噪声信号与要研究的对象不相关它以无用的信息形式出现，扰乱图像的可观测信息。对于数字图像信号，噪声表为或大或小的极值，这些极值通过加减作用于图像像素的真实灰度值上，对图像造成亮、暗点干扰，极大降低了图像质量，影响图像复原、分割、特征提取、图像识别等后继工作的进行。要构造一种有效抑制噪声的滤波器必须考虑两个基本问题：能有效地去除目标和背景中的噪声；同时，能很好地保护图像目标的形状、大小及特定的几何和拓扑结构特征。

常用的图像滤波模式中的一种是，非线性滤波器，一般说来，当信号频谱与噪声频谱混叠时或者当信号中含有非叠加性噪声时如由系统非线性引起的噪声或存在非高斯噪声等)，传统的线性滤波技术，如傅立变换，在滤除噪声的同时，总会以某种方式模糊图像细节(如边缘等)进而导致像线性特征的定位精度及特征的可抽取性降低。而非线性滤波器是基于对输入信号的一种非线性映射关系，常可以把某一特定的噪声近似地映射为零而保留信号的要特征，因而其在一定程度上能克服线性滤波器的不足之处。

采用本发明的指纹锁开关模式选择平台，针对现有技术中指纹锁指纹图像无法满足识别要求的技术问题，为指纹锁的紧急机械开关引入开关自检设备，用于对所述紧急机械开关的当前状态进行检测，以在紧急机械开关发生故障时，禁用模式控制的相关设备，使得指纹锁保持在指纹开锁模式，尤为重要的是，还引入了各种针对性的图像处理机制，保证了指纹纹理识别的精度；尤为重要的是，基于对图像的亮线数量的检测结果，确定进行滤波处理的滤波窗口的叠加数量，提高了图像滤波处理的自适应能力和滤波质量，从而解决了上述技术问题。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种指纹锁开关模式选择平台，其特征在于，所述平台包括：

开关自检设备，设置在指纹锁的紧急机械开关上，用于对所述紧急机械开关的当前状态进行检测，以在所述紧急机械开关发生故障时，发出机械开关故障指令；

输入控制设备，与所述开关自检设备连接，用于在接收到所述机械开关故障指令时，进入禁用状态以停止接收用户输入的开锁模式切换信号，使得指纹锁的开锁模式保持为指纹开锁模式；

触摸屏设备，设置在指纹锁的面板上，用于在指纹锁处于指纹开锁模式时，对用户按压的指纹进行隔行扫描动作，以获得对应的隔行扫描图像，并输出所述隔行扫描图像；

逐次滤波设备，与所述触摸屏设备连接，包括噪声探测子设备和图像修正子设备，所述噪声探测子设备用于接收所述隔行扫描图像，对所述隔行扫描图像中的各种类型噪声进行探测，以获得所述隔行扫描图像中的噪声类型数量，所述图像修正子设备与所述噪声探测子设备连接，用于接收所述隔行扫描图像中的噪声类型数量，并基于所述隔行扫描图像中的噪声类型数量确定对所述隔行扫描图像执行高斯滤波处理的次数；

在所述逐次滤波设备中，所述隔行扫描图像中的噪声类型数量越多，基于所述隔行扫描图像中的噪声类型数量确定对所述隔行扫描图像执行高斯滤波处理的次数越多；所述逐次滤波设备将执行完高斯滤波处理的图像作为逐次滤波图像输出；

线条采集设备，与所述逐次滤波设备连接，用于接收所述逐次滤波图像，对所述逐次滤波图像中存在的亮线进行逐条提取，以获得所述逐次滤波图像中的亮线数量；

滤波预处理设备，与所述线条采集设备连接，用于接收所述亮线数量，并基于所述亮线数量确定执行滤波的滤波窗口的叠加数量，其中，所述亮线数量越多，确定执行滤波的滤波窗口的叠加数量越多，每一个被叠加的滤波窗口的形状为矩形，且矩形宽度为1个像素点；

数值分析设备，分别与所述线条采集设备和所述滤波预处理设备连接，用于基于叠加后的滤波窗口形状获取所述逐次滤波图像每一个像素点的各个附近像素点的各个像素值，并确定各个附近像素点是否位于所述线条采集设备所提取的亮线上，以从所述逐次滤波图像每一个像素点的各个附近像素点中去除位于亮线上的一个或多个附近像素点以获得各个剩余像素点；

动态加权滤波设备，与所述数值分析设备连接，用于将所述逐次滤波图像每一个像素点作为滤波像素点，将所述滤波像素点对应的各个剩余像素点的各个像素值进行加权平均计算以获得所述滤波像素点的替换像素值，其中，将该滤波像素点对应的各个剩余像素点的各个像素值进行加权平均计算包括：剩余像素点到所述滤波像素点的距离越远，剩余像素点所使用的加权值越小；所述动态加权滤波设备还用于基于所述逐次滤波图像各个滤波像素点的替换像素值整合出对应的整合后图像；

电力供应设备，分别与所述线条采集设备、所述滤波预处理设备、所述数值分析设备和所述动态加权滤波设备连接，用于在所述线条采集设备输出的亮线数量为零时，中断对所述滤波预处理设备、所述数值分析设备和所述动态加权滤波设备的电力供应，并将所述线条采集设备中的逐次滤波图像直接输出给所述动态加权滤波设备以作为整合后图像输出；

递归滤波设备，设置在指纹锁的面板下，与所述动态加权滤波设备连接，用于接收所述整合后图像，并对所述整合后图像执行递归滤波处理，以获得与所述整合后图像对应的递归滤波图像，并输出所述递归滤波图像；

图像增强设备，与所述递归滤波设备连接，用于接收所述递归滤波图像，对所述递归滤波图像执行图像增强处理，以获得与所述递归滤波图像对应的即时增强图像；

纹理辨识设备，与所述图像增强设备连接，用于接收所述即时增强图像，基于基准指纹图案从所述即时增强图像中匹配出对应的指纹区域，对所述指纹区域执行纹理辨识，以确定当前按压指纹的用户是否为合法用户；

其中，所述开关自检设备还用于在所述紧急机械开关未发生故障时，发出机械开关正常指令；

其中，所述输入控制设备还用于在接收到所述机械开关正常指令时，进入使能状态以接收用户输入的开锁模式切换信号，使得指纹锁的开锁模式在指纹开锁模式和机械开锁模式之间切换。

2.如权利要求1所述的指纹锁开关模式选择平台，其特征在于：

所述电力供应设备还用于在所述线条采集设备输出的亮线数量为非零时，恢复对所述滤波预处理设备、所述数值分析设备和所述动态加权滤波设备的电力供应。

3.如权利要求2所述的指纹锁开关模式选择平台，其特征在于：

所述动态加权滤波设备包括像素值接收子设备、像素值替换子设备和像素值整合子设备。

4.如权利要求3所述的指纹锁开关模式选择平台，其特征在于：

在所述动态加权滤波设备中，所述像素值替换子设备分别与所述像素值接收子设备和所述像素值整合子设备连接。

5.如权利要求4所述的指纹锁开关模式选择平台，其特征在于：

所述触摸屏设备还用于在指纹锁处于机械开锁模式时，不对用户按压的指纹进行隔行扫描动作。

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