CN109132739A - 基于指纹识别的楼宇访问控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于指纹识别的楼宇访问控制系统，包括：气压检测设备，设置在楼宇电梯口，用于检测楼宇电梯口所在环境的实时气压，以获得对应的实时环境气压；状态控制设备，用于在实时环境气压超过预设气压阈值时，发出气压报警信号，否则发出气压正常信号；身份辨识设备，设置在楼宇电梯的仪表盘上，用于对灰度均衡图像执行指纹识别，以获得所述灰度均衡图像中的需要搭载电梯的顾客的身份，并基于所述灰度均衡图像中的需要搭载电梯的顾客的身份确定是否发出允许搭乘信号；电子激活设备，与所述身份辨识设备连接，用于在接收到允许搭乘信号时，激活所述楼宇电梯的仪表盘。通过本发明，对指纹识别进行了有效升级。

Description

基于指纹识别的楼宇访问控制系统

技术领域

本发明涉及指纹识别领域，尤其涉及一种基于指纹识别的楼宇访问控制系统。

背景技术

指纹识别技术的主要缺点为：

1、某些人或某些群体的指纹指纹特征少，难成像；

2、过去因为在犯罪记录中使用指纹，使得某些人害怕“将指纹记录在案”；

3、实际上指纹鉴别技术可以不存储任何含有指纹图像的数据，而只是存储从指纹中得到的加密的指纹特征数据；

4、每一次使用指纹时都会在指纹采集头上留下用户的指纹印痕，而这些指纹痕迹存在被用来复制指纹的可能性；

5、指纹是用户的重要个人信息，某些应用场合用户担心信息泄漏。

发明内容

为了解决基于指纹的电子识别效率低下的技术问题，本发明提供了一种基于指纹识别的楼宇访问控制系统，基于气压分析结果对现场环境进行相应报警操作，引入了有针对性的各种图像处理模式，并基于指纹的电子识别结果判断是否运行当前乘客进入电梯，从而提高了楼宇运营的安全性；另外，采用定制的小波分解模式以及定制的小波构架模式对接收到的图像执行基于图像内容的定制处理，避免了千篇一律的小波处理模式，减少了小波运算量的同时，保证了小波的处理效果。

根据本发明的一方面，提供了一种基于指纹识别的楼宇访问控制系统，所述系统包括：

气压检测设备，设置在楼宇电梯口，用于检测楼宇电梯口所在环境的实时气压，以获得对应的实时环境气压，并输出所述实时环境气压；状态控制设备，与所述气压检测设备连接，用于接收所述实时环境气压，并在所述实时环境气压超过预设气压阈值时，发出气压报警信号，以及在所述实时环境气压小于等于所述预设气压阈值时，发出气压正常信号。

更具体地，在所述基于指纹识别的楼宇访问控制系统中，还包括：

数据采集设备，设置在楼宇电梯的仪表盘上，用于接收需要搭载电梯的顾客输入的指纹信号，并对所述指纹信号进行图像数据采集，以获得对应的顾客指纹图像，并输出所述顾客指纹图像。

更具体地，在所述基于指纹识别的楼宇访问控制系统中，还包括：

定制高斯滤波设备，与所述数据采集设备连接，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顾客指纹图像，对所述顾客指纹图像中的各种类型噪声进行探测，以获得所述顾客指纹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，用于接收所述顾客指纹图像中的噪声类型数量，并基于所述顾客指纹图像中的噪声类型数量确定对所述顾客指纹图像执行高斯滤波处理的次数；所述定制高斯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，在所述基于指纹识别的楼宇访问控制系统中，还包括：

锐化等级采集设备，与所述定制高斯滤波设备连接，用于接收所述逐次滤波图像，获取所述逐次滤波图像中的各个像素点的各个亮度值，基于所述逐次滤波图像中的各个像素点的各个亮度值确定所述逐次滤波图像的锐化等级。

更具体地，在所述基于指纹识别的楼宇访问控制系统中，还包括：

分辨率解析设备，用于接收所述逐次滤波图像，获取所述逐次滤波图像的当前分辨率，并输出所述当前分辨率；比例提取设备，与所述锐化等级采集设备连接，用于接收所述逐次滤波图像的锐化等级，并基于所述逐次滤波图像的锐化等级确定对应的分割参数的缩小比例，其中，所述逐次滤波图像的锐化等级越高，确定的对应的分割参数的缩小比例越小；参数采集设备，与所述锐化等级采集设备连接，对所述逐次滤波图像执行S层的小波分解动作，以获得第S层的各个低频参数和从第1层到第S层的各个高频参数，其中，S为大于等于1的正整数；参数纠正设备，分别与所述参数采集设备和所述比例提取设备连接，用于将预设参数阈值按照所述缩小比例进行缩小以获得对应的缩小后阈值，对从第1层到第S层的每一个高频参数执行以下纠正操作：将每一个高频参数与缩小后阈值进行数值比较，当大于等于所述缩小后阈值时，不对所述高频参数的数值进行纠正，当小于所述缩小后阈值时，将所述高频参数的数值纠正为零；所述参数纠正设备输出第S层的各个低频参数和从第1层到第S层的各个纠正后的高频参数；数据恢复设备，与所述参数纠正设备连接，用于接收第S层的各个低频参数和从第1层到第S层的各个纠正后的高频参数，并基于第S层的各个低频参数和从第1层到第S层的各个纠正后的高频参数构架所述逐次滤波图像对应的恢复图像；参数提取设备，设置在楼宇电梯的仪表盘上，与所述数据恢复设备连接，用于接收所述恢复图像，对所述恢复图像的灰度均衡度进行检测，以获得所述恢复图像对应的当前均衡度，并输出所述恢复图像对应的当前均衡度；均衡执行设备，与所述参数提取设备连接，用于在所述恢复图像对应的当前均衡度不在预设均衡度范围内时，对所述恢复图像对应的当前均衡度执行灰度均衡动作，以使得所述恢复图像对应的当前均衡度落在所述预设均衡度范围内；所述均衡执行设备在执行完灰度均衡动作后，输出与所述恢复图像对应的灰度均衡图像；身份辨识设备，设置在楼宇电梯的仪表盘上，与所述均衡执行设备连接，用于接收所述灰度均衡图像，并对所述灰度均衡图像执行指纹识别，以获得所述灰度均衡图像中的需要搭载电梯的顾客的身份，并基于所述灰度均衡图像中的需要搭载电梯的顾客的身份确定是否发出允许搭乘信号；电子激活设备，与所述身份辨识设备连接，用于在接收到允许搭乘信号时，激活所述楼宇电梯的仪表盘；其中，所述参数采集设备还与所述分辨率解析设备连接，用于接收所述当前分辨率，所述参数采集设备对所述逐次滤波图像执行S层的小波分解动作包括：所述当前分辨率越高，采用的S数值越小。

更具体地，在所述基于指纹识别的楼宇访问控制系统中：所述锐化等级采集设备基于所述逐次滤波图像中的各个像素点的各个亮度值确定所述逐次滤波图像的锐化等级包括：基于所述逐次滤波图像中的各个像素点的各个亮度值确定所述逐次滤波图像的锐化度。

更具体地，在所述基于指纹识别的楼宇访问控制系统中：所述锐化等级采集设备基于所述逐次滤波图像中的各个像素点的各个亮度值确定所述逐次滤波图像的锐化等级还包括：根据所述逐次滤波图像的锐化度落在的数值区域确定所述逐次滤波图像的锐化等级。

更具体地，在所述基于指纹识别的楼宇访问控制系统中：在所述定制高斯滤波设备中，所述顾客指纹图像中的噪声类型数量越多，基于所述顾客指纹图像中的噪声类型数量确定对所述顾客指纹图像执行高斯滤波处理的次数越多。

更具体地，在所述基于指纹识别的楼宇访问控制系统中：

所述电子激活设备还用于在未接收到允许搭乘信号时，不对所述楼宇电梯的仪表盘执行激活操作；其中，所述数据采集设备还用于在接收到所述识别停止信号时，停止对需要搭载电梯的顾客输入的指纹信号的接收动作。

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基于指纹识别的楼宇访问控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于指纹识别的楼宇访问控制系统的实施方案进行详细说明。

指纹识别技术的主要优点为：

1、指纹是人体独一无二的特征，并且它们的复杂度足以提供用于鉴别的足够特征；

2、如果要增加可靠性，只需登记更多的指纹、鉴别更多的手指，最多可以多达十个，而每一个指纹都是独一无二的；

3、扫描指纹的速度很快，使用非常方便；

4、读取指纹时，用户必需将手指与指纹采集头相互接触，与指纹采集头直接；

5、接触是读取人体生物特征最可靠的方法；

6、指纹采集头可以更加小型化，并且价格会更加的低廉。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于指纹识别的楼宇访问控制系统，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基于指纹识别的楼宇访问控制系统的结构示意图，所述系统包括：

气压检测设备，设置在楼宇电梯口，用于检测楼宇电梯口所在环境的实时气压，以获得对应的实时环境气压，并输出所述实时环境气压；

状态控制设备，与所述气压检测设备连接，用于接收所述实时环境气压，并在所述实时环境气压超过预设气压阈值时，发出气压报警信号，以及在所述实时环境气压小于等于所述预设气压阈值时，发出气压正常信号。

接着，继续对本发明的基于指纹识别的楼宇访问控制系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述基于指纹识别的楼宇访问控制系统中，还包括：

数据采集设备4，设置在楼宇电梯的仪表盘上，用于接收需要搭载电梯的顾客通过手指1输入的指纹信号2，并对所述指纹信号进行图像数据采集，以获得对应的顾客指纹图像，并输出所述顾客指纹图像。

在所述基于指纹识别的楼宇访问控制系统中，还包括：

定制高斯滤波设备3，采用MCU芯片来实现，与所述数据采集设备连接，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顾客指纹图像，对所述顾客指纹图像中的各种类型噪声进行探测，以获得所述顾客指纹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，用于接收所述顾客指纹图像中的噪声类型数量，并基于所述顾客指纹图像中的噪声类型数量确定对所述顾客指纹图像执行高斯滤波处理的次数；所述定制高斯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。

在所述基于指纹识别的楼宇访问控制系统中，还包括：

锐化等级采集设备，与所述定制高斯滤波设备连接，用于接收所述逐次滤波图像，获取所述逐次滤波图像中的各个像素点的各个亮度值，基于所述逐次滤波图像中的各个像素点的各个亮度值确定所述逐次滤波图像的锐化等级。

在所述基于指纹识别的楼宇访问控制系统中，还包括：

分辨率解析设备，用于接收所述逐次滤波图像，获取所述逐次滤波图像的当前分辨率，并输出所述当前分辨率；

比例提取设备，与所述锐化等级采集设备连接，用于接收所述逐次滤波图像的锐化等级，并基于所述逐次滤波图像的锐化等级确定对应的分割参数的缩小比例，其中，所述逐次滤波图像的锐化等级越高，确定的对应的分割参数的缩小比例越小；

参数采集设备，与所述锐化等级采集设备连接，对所述逐次滤波图像执行S层的小波分解动作，以获得第S层的各个低频参数和从第1层到第S层的各个高频参数，其中，S为大于等于1的正整数；

参数纠正设备，分别与所述参数采集设备和所述比例提取设备连接，用于将预设参数阈值按照所述缩小比例进行缩小以获得对应的缩小后阈值，对从第1层到第S层的每一个高频参数执行以下纠正操作：将每一个高频参数与缩小后阈值进行数值比较，当大于等于所述缩小后阈值时，不对所述高频参数的数值进行纠正，当小于所述缩小后阈值时，将所述高频参数的数值纠正为零；所述参数纠正设备输出第S层的各个低频参数和从第1层到第S层的各个纠正后的高频参数；

数据恢复设备，与所述参数纠正设备连接，用于接收第S层的各个低频参数和从第1层到第S层的各个纠正后的高频参数，并基于第S层的各个低频参数和从第1层到第S层的各个纠正后的高频参数构架所述逐次滤波图像对应的恢复图像；

参数提取设备，设置在楼宇电梯的仪表盘上，与所述数据恢复设备连接，用于接收所述恢复图像，对所述恢复图像的灰度均衡度进行检测，以获得所述恢复图像对应的当前均衡度，并输出所述恢复图像对应的当前均衡度；

均衡执行设备，与所述参数提取设备连接，用于在所述恢复图像对应的当前均衡度不在预设均衡度范围内时，对所述恢复图像对应的当前均衡度执行灰度均衡动作，以使得所述恢复图像对应的当前均衡度落在所述预设均衡度范围内；所述均衡执行设备在执行完灰度均衡动作后，输出与所述恢复图像对应的灰度均衡图像；

身份辨识设备，设置在楼宇电梯的仪表盘上，与所述均衡执行设备连接，用于接收所述灰度均衡图像，并对所述灰度均衡图像执行指纹识别，以获得所述灰度均衡图像中的需要搭载电梯的顾客的身份，并基于所述灰度均衡图像中的需要搭载电梯的顾客的身份确定是否发出允许搭乘信号；

电子激活设备，与所述身份辨识设备连接，用于在接收到允许搭乘信号时，激活所述楼宇电梯的仪表盘；

其中，所述参数采集设备还与所述分辨率解析设备连接，用于接收所述当前分辨率，所述参数采集设备对所述逐次滤波图像执行S层的小波分解动作包括：所述当前分辨率越高，采用的S数值越小。

在所述基于指纹识别的楼宇访问控制系统中：

所述锐化等级采集设备基于所述逐次滤波图像中的各个像素点的各个亮度值确定所述逐次滤波图像的锐化等级包括：基于所述逐次滤波图像中的各个像素点的各个亮度值确定所述逐次滤波图像的锐化度。

在所述基于指纹识别的楼宇访问控制系统中：

所述锐化等级采集设备基于所述逐次滤波图像中的各个像素点的各个亮度值确定所述逐次滤波图像的锐化等级还包括：根据所述逐次滤波图像的锐化度落在的数值区域确定所述逐次滤波图像的锐化等级。

在所述基于指纹识别的楼宇访问控制系统中：

在所述定制高斯滤波设备中，所述顾客指纹图像中的噪声类型数量越多，基于所述顾客指纹图像中的噪声类型数量确定对所述顾客指纹图像执行高斯滤波处理的次数越多。

在所述基于指纹识别的楼宇访问控制系统中：

所述电子激活设备还用于在未接收到允许搭乘信号时，不对所述楼宇电梯的仪表盘执行激活操作；

其中，所述数据采集设备还用于在接收到所述识别停止信号时，停止对需要搭载电梯的顾客输入的指纹信号的接收动作。

另外，在所述基于指纹识别的楼宇访问控制系统中：所述身份辨识设备由GPU设备来实现。GPU就是能够从硬件上支持T&L(Transform andLighting，多边形转换和光源处理)的显示芯片，由于T&L是3D渲染中的一个重要部分，其作用是计算多边形的3D位置与处理动态光线效果，也能称为“几何处理”。一个好的T&L单元，能提供细致的3D物体和高级的光线特效；只不过大多数PC中，T&L的大部分运算是交由CPU处理的(这就也就是所谓软件T&L)，因为CPU的任务繁多，除了T&L之外，还要做内存管理和输入响应等非3D图形处理工作，所以在实际运算的时候性能会大打折扣，一般出现显卡等待CPU数据的情况，CPU运算速度远跟不上时下复杂三维游戏的要求。即使CPU的工作频率超出1GHz或更高，对它的帮助也不大，因为这是PC本身设计造成的问题，与CPU的速度无太大关系。

采用本发明的基于指纹识别的楼宇访问控制系统，针对现有技术中指纹识别实时性和准确性不高的技术问题，基于气压分析结果对现场环境进行相应报警操作，引入了有针对性的各种图像处理模式，并基于指纹的电子识别结果判断是否运行当前乘客进入电梯，从而提高了楼宇运营的安全性；另外，采用定制的小波分解模式以及定制的小波构架模式对接收到的图像执行基于图像内容的定制处理，避免了千篇一律的小波处理模式，减少了小波运算量的同时，保证了小波的处理效果，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 (9)

1.一种基于指纹识别的楼宇访问控制系统，所述系统包括：

气压检测设备，设置在楼宇电梯口，用于检测楼宇电梯口所在环境的实时气压，以获得对应的实时环境气压，并输出所述实时环境气压；

状态控制设备，与所述气压检测设备连接，用于接收所述实时环境气压，并在所述实时环境气压超过预设气压阈值时，发出气压报警信号，以及在所述实时环境气压小于等于所述预设气压阈值时，发出气压正常信号。

2.如权利要求1所述的基于指纹识别的楼宇访问控制系统，其特征在于，所述系统还包括：

数据采集设备，设置在楼宇电梯的仪表盘上，用于接收需要搭载电梯的顾客输入的指纹信号，并对所述指纹信号进行图像数据采集，以获得对应的顾客指纹图像，并输出所述顾客指纹图像。

3.如权利要求2所述的基于指纹识别的楼宇访问控制系统，其特征在于，所述系统还包括：

定制高斯滤波设备，与所述数据采集设备连接，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顾客指纹图像，对所述顾客指纹图像中的各种类型噪声进行探测，以获得所述顾客指纹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，用于接收所述顾客指纹图像中的噪声类型数量，并基于所述顾客指纹图像中的噪声类型数量确定对所述顾客指纹图像执行高斯滤波处理的次数；所述定制高斯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。

4.如权利要求3所述的基于指纹识别的楼宇访问控制系统，其特征在于，所述系统还包括：

锐化等级采集设备，与所述定制高斯滤波设备连接，用于接收所述逐次滤波图像，获取所述逐次滤波图像中的各个像素点的各个亮度值，基于所述逐次滤波图像中的各个像素点的各个亮度值确定所述逐次滤波图像的锐化等级。

5.如权利要求4所述的基于指纹识别的楼宇访问控制系统，其特征在于，所述系统还包括：

分辨率解析设备，用于接收所述逐次滤波图像，获取所述逐次滤波图像的当前分辨率，并输出所述当前分辨率；

比例提取设备，与所述锐化等级采集设备连接，用于接收所述逐次滤波图像的锐化等级，并基于所述逐次滤波图像的锐化等级确定对应的分割参数的缩小比例，其中，所述逐次滤波图像的锐化等级越高，确定的对应的分割参数的缩小比例越小；

参数采集设备，与所述锐化等级采集设备连接，对所述逐次滤波图像执行S层的小波分解动作，以获得第S层的各个低频参数和从第1层到第S层的各个高频参数，其中，S为大于等于1的正整数；

参数纠正设备，分别与所述参数采集设备和所述比例提取设备连接，用于将预设参数阈值按照所述缩小比例进行缩小以获得对应的缩小后阈值，对从第1层到第S层的每一个高频参数执行以下纠正操作：将每一个高频参数与缩小后阈值进行数值比较，当大于等于所述缩小后阈值时，不对所述高频参数的数值进行纠正，当小于所述缩小后阈值时，将所述高频参数的数值纠正为零；所述参数纠正设备输出第S层的各个低频参数和从第1层到第S层的各个纠正后的高频参数；

数据恢复设备，与所述参数纠正设备连接，用于接收第S层的各个低频参数和从第1层到第S层的各个纠正后的高频参数，并基于第S层的各个低频参数和从第1层到第S层的各个纠正后的高频参数构架所述逐次滤波图像对应的恢复图像；

参数提取设备，设置在楼宇电梯的仪表盘上，与所述数据恢复设备连接，用于接收所述恢复图像，对所述恢复图像的灰度均衡度进行检测，以获得所述恢复图像对应的当前均衡度，并输出所述恢复图像对应的当前均衡度；

均衡执行设备，与所述参数提取设备连接，用于在所述恢复图像对应的当前均衡度不在预设均衡度范围内时，对所述恢复图像对应的当前均衡度执行灰度均衡动作，以使得所述恢复图像对应的当前均衡度落在所述预设均衡度范围内；所述均衡执行设备在执行完灰度均衡动作后，输出与所述恢复图像对应的灰度均衡图像；

身份辨识设备，设置在楼宇电梯的仪表盘上，与所述均衡执行设备连接，用于接收所述灰度均衡图像，并对所述灰度均衡图像执行指纹识别，以获得所述灰度均衡图像中的需要搭载电梯的顾客的身份，并基于所述灰度均衡图像中的需要搭载电梯的顾客的身份确定是否发出允许搭乘信号；

电子激活设备，与所述身份辨识设备连接，用于在接收到允许搭乘信号时，激活所述楼宇电梯的仪表盘；

其中，所述参数采集设备还与所述分辨率解析设备连接，用于接收所述当前分辨率，所述参数采集设备对所述逐次滤波图像执行S层的小波分解动作包括：所述当前分辨率越高，采用的S数值越小。

6.如权利要求5所述的基于指纹识别的楼宇访问控制系统，其特征在于：

所述锐化等级采集设备基于所述逐次滤波图像中的各个像素点的各个亮度值确定所述逐次滤波图像的锐化等级包括：基于所述逐次滤波图像中的各个像素点的各个亮度值确定所述逐次滤波图像的锐化度。

7.如权利要求6所述的基于指纹识别的楼宇访问控制系统，其特征在于：

所述锐化等级采集设备基于所述逐次滤波图像中的各个像素点的各个亮度值确定所述逐次滤波图像的锐化等级还包括：根据所述逐次滤波图像的锐化度落在的数值区域确定所述逐次滤波图像的锐化等级。

8.如权利要求6-7任一所述的基于指纹识别的楼宇访问控制系统，其特征在于：

在所述定制高斯滤波设备中，所述顾客指纹图像中的噪声类型数量越多，基于所述顾客指纹图像中的噪声类型数量确定对所述顾客指纹图像执行高斯滤波处理的次数越多。

9.如权利要求8所述的基于指纹识别的楼宇访问控制系统，其特征在于：

所述电子激活设备还用于在未接收到允许搭乘信号时，不对所述楼宇电梯的仪表盘执行激活操作；

其中，所述数据采集设备还用于在接收到所述识别停止信号时，停止对需要搭载电梯的顾客输入的指纹信号的接收动作。