CN109064617A - 一种具有人脸识别功能的门禁装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有人脸识别功能的门禁装置，包括底座、踏板、顶板、补光灯、管理器、识别机构、两个墙板和两个密封机构，识别机构包括升降组件、升降台和识别组件，识别组件包括滑轨、滑环、摄像头和滑动组件，密封机构包括伸缩组件、伸缩板、密封板和两个轨道，伸缩组件包括动力单元和两个伸缩单元，该具有人脸识别功能的门禁装置通过密封机构可对两个墙板之间密封，通过补光灯形成稳定的光亮，避免摄像头采集图像时受到外部光线干扰，提高识别精度，同时还可方便合法人员通过门禁，并阻挡非法人员，不仅如此，通过识别机构使摄像头随着滑环沿着滑轨转动，从多角度拍摄人脸图像，进一步提高了人脸识别精度，保证了该门禁装置的安全可靠性。

Description

一种具有人脸识别功能的门禁装置

技术领域

本发明涉及人脸识别设备领域，特别涉及一种具有人脸识别功能的门禁装置。

背景技术

人脸识别，是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术，通常也叫做人像识别、面部识别。

由于人脸识别具有身份验证的功能，因此人脸识别技术常应用于各类安防门禁装置中，通过人脸识别，使身份合法的人进入，并阻止身份非法的人混入，但是人脸识别由于依靠摄像头采集人脸图像，在拍摄过程中，容易受到外部光线的干扰，导致摄像头拍摄的图像过亮或过暗，影响检验结果，不仅如此，在摄像头拍照过程中，一些非法分子容易利用图片或视频短片进行欺瞒，导致门禁装置的识别出现差错，进而降低了现有的采用人脸识别技术的门禁装置的实用性降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有人脸识别功能的门禁装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有人脸识别功能的门禁装置，包括底座、踏板、顶板、补光灯、管理器、识别机构、两个墙板和两个密封机构，所述底座和顶板均固定在两个墙板之间，所述底座固定在墙板的底端，所述顶板固定在墙板的顶端，所述踏板固定在底座的一端的上方，所述管理器固定在其中一个墙板上，所述管理器内设有PLC，两个密封机构分别位于顶板的两侧，所述识别机构设置在底座的上方，所述补光灯固定在顶板的下方，所述补光灯与PLC电连接；

所述识别机构从下而上依次包括升降组件、升降台和识别组件，所述升降组件与升降台传动连接，所述识别组件包括滑轨、滑环、摄像头和滑动组件，所述滑轨的形状为半圆弧形，所述滑轨的圆心与踏板的中心的连线与底座垂直，所述滑环套设在滑轨上，所述摄像头固定在滑轨上，所述摄像头位于滑轨的内侧，所述滑动组件与滑环传动连接；

所述密封机构包括伸缩组件、伸缩板、密封板和两个轨道，所述伸缩组件设置在顶板的上方，所述伸缩组件与伸缩板传动连接，所述伸缩板与轨道一一对应，所述轨道与墙板一一对应，所述密封板的两侧分别设置在两个轨道内，所述密封板与轨道滑动连接，所述伸缩组件包括动力单元和两个伸缩单元，两个伸缩单元分别位于动力单元的两侧，所述伸缩单元包括移动块、固定块、伸缩架和两个连杆，所述固定块固定在顶板的上方，所述动力单元与移动块传动连接，所述伸缩架的顶端的两侧分别通过两个连杆与伸缩板铰接，所述伸缩架的底端的两侧分别与固定块和移动块铰接。

作为优选，为了带动滑环沿着滑轨移动，所述滑动组件包括第一电机、驱动轮、驱动杆、套环和两个滑动单元，所述第一电机固定在升降台的上方，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机与驱动轮传动连接，所述驱动杆固定在驱动轮的上方的远离圆心处，所述套环套设在驱动杆上，两个滑动单元分别位于套环的两侧，所述滑动单元包括滑杆和固定环，所述固定环与套环固定连接，所述固定环套设在滑杆上，所述滑杆与滑环铰接。

作为优选，为了支撑固定环，所述滑动组件还包括支撑框，所述驱动杆位于支撑框的内侧，所述支撑框设置在固定环和驱动轮之间。

作为优选，为了保证支撑框的平稳移动，所述支撑框的两端设有限位环和限位杆，所述限位杆的形状为U形，所述限位杆的两端固定在升降台的上方，所述限位环套设在限位杆上，所述限位环与支撑框固定连接。

作为优选，为了实现滑轨的平稳升降移动，所述滑轨的两端设有滑道和滑块，所述滑道固定在墙板上，所述滑块与滑轨固定连接，所述滑块与滑道滑动连接。

作为优选，为了检测踏板上是否站人，所述踏板内设有压力传感器，所述压力传感器与PLC电连接。

作为优选，为了带动升降台进行升降，所述升降组件包括气泵、气缸和活塞，所述气泵固定在底座的上方，所述气泵与PLC电连接，所述气泵与气缸连通，所述活塞的底端设置在气缸内，所述活塞的顶端固定在升降台的下方。

作为优选，为了驱动移动块进行移动，所述动力单元包括第二电机和两个丝杆，所述第二电机固定在顶板的上方，所述第二电机与PLC电连接，两个丝杆分别位于第二电机的两侧，所述丝杆与伸缩单元一一对应，所述第二电机与丝杆的一端传动连接，所述丝杆的另一端设置在固定块内，所述移动块套设在丝杆上，所述移动块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹。

作为优选，为了保证第二电机的驱动力，所述第二电机为直流伺服电机。

作为优选，为了便于设备管理，所述管理器上设有显示屏、扬声器、USB接口和若干按键，所述显示屏、扬声器和按键均与PLC电连接。

本发明的有益效果是，该具有人脸识别功能的门禁装置通过密封机构可对两个墙板之间密封，通过补光灯形成稳定的光亮，避免摄像头采集图像时受到外部光线干扰，提高识别精度，同时还可方便合法人员通过门禁，并阻挡非法人员，不仅如此，通过识别机构使摄像头随着滑环沿着滑轨转动，从多角度拍摄人脸图像，进一步提高了人脸识别精度，保证了该门禁装置的安全可靠性。

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是本发明的具有人脸识别功能的门禁装置的结构示意图；

图2是本发明的具有人脸识别功能的门禁装置的识别组件的结构示意图；

图3是图2的A部放大图；

图4是本发明的具有人脸识别功能的门禁装置的伸缩组件的结构示意图；

图中：1.底座，2.踏板，3.顶板，4.补光灯，5.墙板，6.升降台，7.滑轨，8.滑环，9.摄像头，10.伸缩板，11.密封板，12.轨道，13.移动块，14.固定块，15.伸缩架，16.连杆，17.第一电机，18.驱动轮，19.驱动杆，20.套环，21.滑杆，22.固定环，23.支撑框，24.限位环，25.限位杆，26.滑道，27.滑块，28.压力传感器，29.气泵，30.气缸，31.活塞，32.第二电机，33.丝杆，34.显示屏，35.扬声器，36.USB接口，37.按键，38.管理器。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种具有人脸识别功能的门禁装置，包括底座1、踏板2、顶板3、补光灯4、管理器38、识别机构、两个墙板5和两个密封机构，所述底座1和顶板3均固定在两个墙板5之间，所述底座1固定在墙板5的底端，所述顶板3固定在墙板5的顶端，所述踏板2固定在底座1的一端的上方，所述管理器38固定在其中一个墙板5上，所述管理器38内设有PLC，两个密封机构分别位于顶板3的两侧，所述识别机构设置在底座1的上方，所述补光灯4固定在顶板3的下方，所述补光灯4与PLC电连接；

该门禁装置中，通过两个固定的墙板5固定了顶板3和底座1的位置，其中一个墙板5上安装管理器38，用于管理设备运行，底座1上的踏板2用于指定站立位置，装置使用前，其中一个密封机构打开，方便人们进入两个墙板5之间，站在踏板2的上方，而另一个密封机构关闭，而后两个密封机构关闭，对底座1、顶板3和两个墙板5之间构成的环境进行封闭，而后控制补光灯4启动，使环境内部产生稳定的光亮，控制识别机构运行，判断踏板2上的人员身份是否合法，若身份合法，则原先关闭的密封机构打开，在合法人员通过后，密封机构关闭，原先打开的密封机构打开，方便其他人员进入两个墙板5之间进行检验，若身份非法，则原先关闭的密封机构关闭，防止非法人员通过该门禁，而原先打开的密封机构打开，方便其他人员进入进行身份验证。

如图1-2所示，所述识别机构从下而上依次包括升降组件、升降台6和识别组件，所述升降组件与升降台6传动连接，所述识别组件包括滑轨7、滑环8、摄像头9和滑动组件，所述滑轨7的形状为半圆弧形，所述滑轨7的圆心与踏板2的中心的连线与底座1垂直，所述滑环8套设在滑轨7上，所述摄像头9固定在滑轨7上，所述摄像头9位于滑轨7的内侧，所述滑动组件与滑环8传动连接；

当有人站在踏板2上时，两个密封机构均进行密封处理后，PLC控制升降组件向下移动，带动升降台6和升降台6上方的识别组件向下移动，识别组件中，由滑动组件运行，带动滑环8沿着滑轨7移动，从而使摄像头9在滑轨7的内侧移动，便于摄像头9从多个角度拍摄人脸，防止非法分子利用图片视频等软件欺骗该门禁装置进行人脸识别，由于从多个角度拍摄人脸，从而提高了人脸识别的可靠性。

如图1和图4所示，所述密封机构包括伸缩组件、伸缩板10、密封板11和两个轨道12，所述伸缩组件设置在顶板3的上方，所述伸缩组件与伸缩板10传动连接，所述伸缩板10与轨道12一一对应，所述轨道12与墙板5一一对应，所述密封板11的两侧分别设置在两个轨道12内，所述密封板11与轨道12滑动连接，所述伸缩组件包括动力单元和两个伸缩单元，两个伸缩单元分别位于动力单元的两侧，所述伸缩单元包括移动块13、固定块14、伸缩架15和两个连杆16，所述固定块14固定在顶板3的上方，所述动力单元与移动块13传动连接，所述伸缩架15的顶端的两侧分别通过两个连杆16与伸缩板10铰接，所述伸缩架15的底端的两侧分别与固定块14和移动块13铰接。

密封机构中，通过伸缩组件的运行，可带动伸缩板10进行升降移动，进而带动密封板11在竖直方向上移动，密封板11两侧的固定在墙板5上的轨道12，有助于密封板11沿着固定的竖直方向移动，同时避免非法分子强行推动密封板11，当两个密封板11均向下移动时，密封板11、墙板5、顶板3和底座1形成封闭的环境，此时补光灯4打开，可在封闭的环境中形成恒定的光亮，便于提高人脸识别的精度，当其中一侧的密封板11向上移动，而另一侧的密封板11位于下方时，底座1上的人员可从打开的密封板11处离开，方便合法人员通过门禁和阻挡非法人员通过门禁。伸缩组件带动伸缩板10移动时，由PLC控制动力单元运行，带动移动块13在平板的上方进行平移，从而改变了移动块13与固定块14之间的距离，促使伸缩架15进行伸缩，伸缩架15的长度发生变化，使得伸缩架15的顶端分别通过两个连杆16带动伸缩板10进行升降移动，从而驱动了密封板11进行移动。

如图2-3所示，所述滑动组件包括第一电机17、驱动轮18、驱动杆19、套环20和两个滑动单元，所述第一电机17固定在升降台6的上方，所述第一电机17与PLC电连接，所述第一电机17与驱动轮18传动连接，所述驱动杆19固定在驱动轮18的上方的远离圆心处，所述套环20套设在驱动杆19上，两个滑动单元分别位于套环20的两侧，所述滑动单元包括滑杆21和固定环22，所述固定环22与套环20固定连接，所述固定环22套设在滑杆21上，所述滑杆21与滑环8铰接。

PLC控制第一电机17启动，带动驱动轮18旋转，驱动轮18带动驱动杆19沿着驱动轮18的轴线转动，进而带动套环20沿着驱动轮18的轴线转动，套环20套设在驱动杆19上，从而改变了套环20的位置，带动固定环22进行移动，固定环22作用在滑杆21上，进而带动滑杆21沿着垂直于滑杆21轴线的水平方向移动，从而带动滑环8沿着滑杆21进行移动。

作为优选，为了支撑固定环22，所述滑动组件还包括支撑框23，所述驱动杆19位于支撑框23的内侧，所述支撑框23设置在固定环22和驱动轮18之间。驱动杆19转动时，作用在支撑框23的内壁上，带动支撑框23进行平移，通过支撑框23对固定环22进行支撑，使固定环22和套环20在特定的高度位置进行转动。

作为优选，为了保证支撑框23的平稳移动，所述支撑框23的两端设有限位环24和限位杆25，所述限位杆25的形状为U形，所述限位杆25的两端固定在升降台6的上方，所述限位环24套设在限位杆25上，所述限位环24与支撑框23固定连接。通过固定在升降台6上的限位杆25固定了限位环24的移动方向，当支撑框23移动时，带动限位环24沿着限位杆25进行平移，进而实现了支撑框23的平稳移动。

作为优选，为了实现滑轨7的平稳升降移动，所述滑轨7的两端设有滑道26和滑块27，所述滑道26固定在墙板5上，所述滑块27与滑轨7固定连接，所述滑块27与滑道26滑动连接。在升降组件运行带动升降台6进行升降移动时，滑轨7进行升降移动，带动滑块27在固定位置的滑道26内上下滑动，由于滑块27的位置固定，从而实现了滑轨7的平稳升降移动。

作为优选，为了检测踏板2上是否站人，所述踏板2内设有压力传感器28，所述压力传感器28与PLC电连接。当踏板2上站人后，压力传感器28检测到压力数据，并将压力数据传递给PLC，PLC确定踏板2上站人后，控制密封机构对顶板3的两侧进行密封，而后识别机构对踏板2上的人员进行人脸识别。

如图1所示，所述升降组件包括气泵29、气缸30和活塞31，所述气泵29固定在底座1的上方，所述气泵29与PLC电连接，所述气泵29与气缸30连通，所述活塞31的底端设置在气缸30内，所述活塞31的顶端固定在升降台6的下方。

PLC控制气泵29启动，向气缸30中输气或从气缸30中抽气，改变气缸30内的气压，从而驱动活塞31进行升降移动，进而带动升降台6在竖直方向上进行移动。

如图4所示，所述动力单元包括第二电机32和两个丝杆33，所述第二电机32固定在顶板3的上方，所述第二电机32与PLC电连接，两个丝杆33分别位于第二电机32的两侧，所述丝杆33与伸缩单元一一对应，所述第二电机32与丝杆33的一端传动连接，所述丝杆33的另一端设置在固定块14内，所述移动块13套设在丝杆33上，所述移动块13的与丝杆33的连接处设有与丝杆33匹配的螺纹。

PLC控制第二电机32启动，带动两侧的丝杆33在固定块14的支撑作用下旋转，丝杆33通过螺纹作用在移动块13上，使得移动块13沿着丝杆33的轴线进行移动。

作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第二电机32的驱动力，所述第二电机32为直流伺服电机。

作为优选，为了便于设备管理，所述管理器38上设有显示屏34、扬声器35、USB接口36和若干按键37，所述显示屏34、扬声器35和按键37均与PLC电连接。管理器38上，通过按键37操作，显示屏34可显示相应的内容，便于管理人员查询设备通过的人员信息，利用USB接口36可外接其他设备，进行数据传输，更新管理器38内部数据等操作，而扬声器35可用于发声提示，提示两个墙板5之间的人员进行人脸识别操作。

该门禁装置在进行人脸识别时，待识别人员站在踏板2上，而后两个密封机构中，动力单元作用在伸缩单元上，通过伸缩板10带动密封板11向下移动，使得密封板11、墙板5、顶板3和底座1构成封闭的环境，同时补光灯4打开，使封闭环境内产生恒定的光亮，防止摄像头9采集人脸图像时受到气体光线干扰，从而提高了人脸识别的精度，而后升降组件带动升降台6向下移动，通过滑动组件带动滑环8沿着滑轨7移动，使摄像头9从多个角度拍摄人脸图像，避免他人利用图片视频等工具欺骗设备扫描人脸图像，进而提高了人脸识别精度，在身份验证活动结果后，PLC控制其中的一个密封板11向上移动，便于合法人员通过门禁，非法人员阻挡在门禁外，从而提高了该门禁装置的安全可靠性。

与现有技术相比，该具有人脸识别功能的门禁装置通过密封机构可对两个墙板5之间密封，通过补光灯4形成稳定的光亮，避免摄像头9采集图像时受到外部光线干扰，提高识别精度，同时还可方便合法人员通过门禁，并阻挡非法人员，不仅如此，通过识别机构使摄像头9随着滑环8沿着滑轨7转动，从多角度拍摄人脸图像，进一步提高了人脸识别精度，保证了该门禁装置的安全可靠性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有人脸识别功能的门禁装置，其特征在于，包括底座(1)、踏板(2)、顶板(3)、补光灯(4)、管理器(38)、识别机构、两个墙板(5)和两个密封机构，所述底座(1)和顶板(3)均固定在两个墙板(5)之间，所述底座(1)固定在墙板(5)的底端，所述顶板(3)固定在墙板(5)的顶端，所述踏板(2)固定在底座(1)的一端的上方，所述管理器(38)固定在其中一个墙板(5)上，所述管理器(38)内设有PLC，两个密封机构分别位于顶板(3)的两侧，所述识别机构设置在底座(1)的上方，所述补光灯(4)固定在顶板(3)的下方，所述补光灯(4)与PLC电连接；

所述识别机构从下而上依次包括升降组件、升降台(6)和识别组件，所述升降组件与升降台(6)传动连接，所述识别组件包括滑轨(7)、滑环(8)、摄像头(9)和滑动组件，所述滑轨(7)的形状为半圆弧形，所述滑轨(7)的圆心与踏板(2)的中心的连线与底座(1)垂直，所述滑环(8)套设在滑轨(7)上，所述摄像头(9)固定在滑轨(7)上，所述摄像头(9)位于滑轨(7)的内侧，所述滑动组件与滑环(8)传动连接；

所述密封机构包括伸缩组件、伸缩板(10)、密封板(11)和两个轨道(12)，所述伸缩组件设置在顶板(3)的上方，所述伸缩组件与伸缩板(10)传动连接，所述伸缩板(10)与轨道(12)一一对应，所述轨道(12)与墙板(5)一一对应，所述密封板(11)的两侧分别设置在两个轨道(12)内，所述密封板(11)与轨道(12)滑动连接，所述伸缩组件包括动力单元和两个伸缩单元，两个伸缩单元分别位于动力单元的两侧，所述伸缩单元包括移动块(13)、固定块(14)、伸缩架(15)和两个连杆(16)，所述固定块(14)固定在顶板(3)的上方，所述动力单元与移动块(13)传动连接，所述伸缩架(15)的顶端的两侧分别通过两个连杆(16)与伸缩板(10)铰接，所述伸缩架(15)的底端的两侧分别与固定块(14)和移动块(13)铰接。

2.如权利要求1所述的具有人脸识别功能的门禁装置，其特征在于，所述滑动组件包括第一电机(17)、驱动轮(18)、驱动杆(19)、套环(20)和两个滑动单元，所述第一电机(17)固定在升降台(6)的上方，所述第一电机(17)与PLC电连接，所述第一电机(17)与驱动轮(18)传动连接，所述驱动杆(19)固定在驱动轮(18)的上方的远离圆心处，所述套环(20)套设在驱动杆(19)上，两个滑动单元分别位于套环(20)的两侧，所述滑动单元包括滑杆(21)和固定环(22)，所述固定环(22)与套环(20)固定连接，所述固定环(22)套设在滑杆(21)上，所述滑杆(21)与滑环(8)铰接。

3.如权利要求2所述的具有人脸识别功能的门禁装置，其特征在于，所述滑动组件还包括支撑框(23)，所述驱动杆(19)位于支撑框(23)的内侧，所述支撑框(23)设置在固定环(22)和驱动轮(18)之间。

4.如权利要求3所述的具有人脸识别功能的门禁装置，其特征在于，所述支撑框(23)的两端设有限位环(24)和限位杆(25)，所述限位杆(25)的形状为U形，所述限位杆(25)的两端固定在升降台(6)的上方，所述限位环(24)套设在限位杆(25)上，所述限位环(24)与支撑框(23)固定连接。

5.如权利要求1所述的具有人脸识别功能的门禁装置，其特征在于，所述滑轨(7)的两端设有滑道(26)和滑块(27)，所述滑道(26)固定在墙板(5)上，所述滑块(27)与滑轨(7)固定连接，所述滑块(27)与滑道(26)滑动连接。

6.如权利要求1所述的具有人脸识别功能的门禁装置，其特征在于，所述踏板(2)内设有压力传感器(28)，所述压力传感器(28)与PLC电连接。

7.如权利要求1所述的具有人脸识别功能的门禁装置，其特征在于，所述升降组件包括气泵(29)、气缸(30)和活塞(31)，所述气泵(29)固定在底座(1)的上方，所述气泵(29)与PLC电连接，所述气泵(29)与气缸(30)连通，所述活塞(31)的底端设置在气缸(30)内，所述活塞(31)的顶端固定在升降台(6)的下方。

8.如权利要求1所述的具有人脸识别功能的门禁装置，其特征在于，所述动力单元包括第二电机(32)和两个丝杆(33)，所述第二电机(32)固定在顶板(3)的上方，所述第二电机(32)与PLC电连接，两个丝杆(33)分别位于第二电机(32)的两侧，所述丝杆(33)与伸缩单元一一对应，所述第二电机(32)与丝杆(33)的一端传动连接，所述丝杆(33)的另一端设置在固定块(14)内，所述移动块(13)套设在丝杆(33)上，所述移动块(13)的与丝杆(33)的连接处设有与丝杆(33)匹配的螺纹。

9.如权利要求8所述的具有人脸识别功能的门禁装置，其特征在于，所述第二电机(32)为直流伺服电机。

10.如权利要求1所述的具有人脸识别功能的门禁装置，其特征在于，所述管理器(38)上设有显示屏(34)、扬声器(35)、USB接口(36)和若干按键(37)，所述显示屏(34)、扬声器(35)和按键(37)均与PLC电连接。