CN109243010A - 家庭住宅门锁控制平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种家庭住宅门锁控制平台，包括：指纹输入设备，设置在家庭住宅的门体上，用于对按压的指纹进行图像扫描，以获得并输出对应的指纹扫描图像；像素点解析设备，与所述指纹输入设备连接，用于接收所述指纹扫描图像，对所述指纹扫描图像中的指纹像素点进行识别，并在所述指纹扫描图像中的指纹像素点的数量超过限量时，发出指纹合格信号；指纹解析设备，用于接收平滑处理图像，对所述平滑处理图像进行指纹特征解析，以基于解析的指纹特征执行对应的门体开锁动作。通过本发明，对家庭住宅门锁控制进行了升级。

Description

家庭住宅门锁控制平台

技术领域

本发明涉及指纹验证领域，尤其涉及一种家庭住宅门锁控制平台。

背景技术

智能门锁是指区别于传统机械锁的基础上改进的，在用户安全性、识别、管理性方面更加智能化简便化的锁具。

智能门锁是门禁系统中锁门的执行部件。智能门锁区别于传统机械锁,是具有安全性,便利性,先进技术的复合型锁具。磁卡、射频卡(非接触类，安全性较高，塑料材质，配置携带较方便，价格低廉)使用非机械钥匙作为用户识别ID的成熟技术。

发明内容

为了解决当前指纹验证精度不高的技术问题，本发明提供了一种家庭住宅门锁控制平台，在针对性的图像处理的基础上，根据采集图像中指纹像素点的数量，确定可用于基于指纹特征进行指纹验证的可行性，以在采集图像中指纹像素点的数量过多时，执行定制的图像处理和图像识别，实现准确的基于指纹的门锁开启控制操作，从而避免对不合格的指纹图像进行的无意义的检测和识别；具体地，在对图像进行滤波操作之前，对图像中的边缘清晰度进行分析，以确定在滤波操作中需要保留的边缘高频分量，实现基于图像内容的自适应滤波处理。

根据本发明的一方面，提供了一种家庭住宅门锁控制平台，所述平台包括：

指纹输入设备，设置在家庭住宅的门体上，用于对按压的指纹进行图像扫描，以获得并输出对应的指纹扫描图像；像素点解析设备，与所述指纹输入设备连接，用于接收所述指纹扫描图像，对所述指纹扫描图像中的指纹像素点进行识别，并在所述指纹扫描图像中的指纹像素点的数量超过限量时，发出指纹合格信号。

更具体地，在所述家庭住宅门锁控制平台中，还包括：

像素点触发设备，设置在所述指纹输入设备附近，与所述像素点解析设备连接，用于在接收到所述指纹合格信号时，触发对所述指纹扫描图像的信噪比解析动作，以获得并输出对应的信噪比数据。

更具体地，在所述家庭住宅门锁控制平台中，还包括：

动态调整设备，与所述像素点触发设备连接，用于基于所述信噪比数据确定对所述指纹扫描图像执行动态范围调整的幅度，以获得并输出调整后的数据处理图像；在所述动态调整设备中，基于所述信噪比数据确定对所述指纹扫描图像执行动态范围调整的幅度包括：所述信噪比数据越大，对所述指纹扫描图像执行动态范围调整的幅度越小；边缘检测设备，与所述动态调整设备连接，用于接收所述数据处理图像，对所述数据处理图像进行边缘检测，以获取所述数据处理图像中的各个边缘像素点以及各个非边缘像素点；均值分析设备，与所述边缘检测设备连接，对所述数据处理图像中的各个边缘像素点进行均值计算以获得边缘均值，还对所述数据处理图像中的各个非边缘像素点进行均值计算以获得非边缘均值；模式选择设备，与所述均值分析设备连接，用于获取所述边缘均值和所述非边缘均值，计算所述边缘均值除以所述非边缘均值的结果以作为模式参考值，当所述模式参考值未超过限量时，发出第一模式选择信号，以及当所述模式参考值超过限量时，发出第二模式选择信号；第一滤波设备，分别与所述模式选择设备和所述边缘检测设备连接，用于接收所述第一模式选择信号时，将所述数据处理图像从空间域变换到频域，将变换后信号中大于预设截止频率的高频分量设置为零以及其他频率分量保留以获得处理后信号，将处理后信号进行频域到空间域的反变换以获得第一滤波图像；第二滤波设备，分别与所述模式选择设备和所述边缘检测设备连接，用于接收所述第二模式选择信号时，将所述数据处理图像从空间域变换到频域，将变换后信号中大于预设截止频率的高频分量减少为原值的N分之一以及其他频率分量保留以获得处理后信号，将处理后信号进行频域到空间域的反变换以获得第二滤波图像，其中，N为整数且N与所述模式参考值成反比；滤波输出设备，分别与所述第一滤波设备和所述第二滤波设备连接，用于将所述第一滤波图像或所述第二滤波图像作为滤波输出图像，并输出所述滤波输出图像；高斯滤波设备，设置在家庭住宅的门体上，与所述滤波输出设备连接，用于接收所述滤波输出图像，并对所述滤波输出图像执行高斯滤波处理，以获得与所述滤波输出图像对应的高斯滤波图像，并输出所述高斯滤波图像；处理执行设备，与所述高斯滤波设备连接，用于接收所述高斯滤波图像，对所述高斯滤波图像执行平滑处理，以获得与所述高斯滤波图像对应的平滑处理图像，并输出所述平滑处理图像；指纹解析设备，与所述处理执行设备连接，用于接收所述平滑处理图像，对所述平滑处理图像进行指纹特征解析，以基于解析的指纹特征执行对应的门体开锁动作。

更具体地，在所述家庭住宅门锁控制平台中：所述像素点解析设备还用于在所述指纹扫描图像中的指纹像素点的数量未超过限量时，发出指纹不合格信号。

更具体地，在所述家庭住宅门锁控制平台中：所述第一滤波设备包括空间域变换单元、频域变换单元和截止处理单元，所述空间域变换单元用于接收所述第一模式选择信号时，将所述数据处理图像从空间域变换到频域，所述截止处理单元用于将变换后信号中大于预设截止频率的高频分量设置为零以及其他频率分量保留以获得处理后信号，所述频域变换单元用于将处理后信号进行频域到空间域的反变换以获得第一滤波图像。

更具体地，在所述家庭住宅门锁控制平台中：所述第一滤波设备、所述第二滤波设备、所述边缘检测设备、所述均值分析设备、所述模式选择设备和所述滤波输出设备分别采用不同型号的SOC芯片来实现。

更具体地，在所述家庭住宅门锁控制平台中，还包括：

市电转换设备，与市电输入接口连接，用于将接收到的市电电压转换为所述第一滤波设备、所述第二滤波设备、所述边缘检测设备、所述均值分析设备、所述模式选择设备和所述滤波输出设备分别需要的供电电压。

更具体地，在所述家庭住宅门锁控制平台中：

所述像素点触发设备还用于在接收到所述指纹不合格信号时，不触发对所述指纹扫描图像的信噪比解析动作；其中，所述动态调整设备还与所述像素点解析设备连接，用于在接收到所述指纹不合格信号时，停止对所述指纹扫描图像执行动态范围调整。

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家庭住宅门锁控制平台的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的家庭住宅门锁控制平台的实施方案进行详细说明。

智能门锁控制方案中对门锁嵌入式开发是比较重要的一步，这样才能在硬件上实现无线数据转换以及无线控制。

现有技术中，智能门锁主要采用的串口wifi模块TLN13UA06，它是新一代嵌入式Wi-Fi模块产品，软、硬件接口全面兼容TLG10UA03，蓝牙模块，蓝牙芯片，体积小，功耗低。嵌入式wifi模块采用UART接口，内置IEEE802.11协议栈以及TCP/IP协议栈，能够实现用户串口到无线网络之间的转换。支持串口透明数据传输模式，可以使传统的串口设备可轻松接入无线网络。智能门锁用电池，有四节电池，六节电池，八节电池。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种家庭住宅门锁控制平台，能够解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的家庭住宅门锁控制平台的结构示意图，所述平台包括：

指纹输入设备2，设置在家庭住宅的门体1上，与把手3连接，用于对按压的指纹进行图像扫描，以获得并输出对应的指纹扫描图像；

像素点解析设备，与所述指纹输入设备连接，用于接收所述指纹扫描图像，对所述指纹扫描图像中的指纹像素点进行识别，并在所述指纹扫描图像中的指纹像素点的数量超过限量时，发出指纹合格信号。

接着，继续对本发明的家庭住宅门锁控制平台的具体结构进行进一步的说明。

在所述家庭住宅门锁控制平台中，还包括：

像素点触发设备，设置在所述指纹输入设备附近，与所述像素点解析设备连接，用于在接收到所述指纹合格信号时，触发对所述指纹扫描图像的信噪比解析动作，以获得并输出对应的信噪比数据。

在所述家庭住宅门锁控制平台中，还包括：

动态调整设备，与所述像素点触发设备连接，用于基于所述信噪比数据确定对所述指纹扫描图像执行动态范围调整的幅度，以获得并输出调整后的数据处理图像；在所述动态调整设备中，基于所述信噪比数据确定对所述指纹扫描图像执行动态范围调整的幅度包括：所述信噪比数据越大，对所述指纹扫描图像执行动态范围调整的幅度越小；

边缘检测设备，与所述动态调整设备连接，用于接收所述数据处理图像，对所述数据处理图像进行边缘检测，以获取所述数据处理图像中的各个边缘像素点以及各个非边缘像素点；

均值分析设备，与所述边缘检测设备连接，对所述数据处理图像中的各个边缘像素点进行均值计算以获得边缘均值，还对所述数据处理图像中的各个非边缘像素点进行均值计算以获得非边缘均值；

模式选择设备，与所述均值分析设备连接，用于获取所述边缘均值和所述非边缘均值，计算所述边缘均值除以所述非边缘均值的结果以作为模式参考值，当所述模式参考值未超过限量时，发出第一模式选择信号，以及当所述模式参考值超过限量时，发出第二模式选择信号；

第一滤波设备，分别与所述模式选择设备和所述边缘检测设备连接，用于接收所述第一模式选择信号时，将所述数据处理图像从空间域变换到频域，将变换后信号中大于预设截止频率的高频分量设置为零以及其他频率分量保留以获得处理后信号，将处理后信号进行频域到空间域的反变换以获得第一滤波图像；

第二滤波设备，分别与所述模式选择设备和所述边缘检测设备连接，用于接收所述第二模式选择信号时，将所述数据处理图像从空间域变换到频域，将变换后信号中大于预设截止频率的高频分量减少为原值的N分之一以及其他频率分量保留以获得处理后信号，将处理后信号进行频域到空间域的反变换以获得第二滤波图像，其中，N为整数且N与所述模式参考值成反比；

滤波输出设备，分别与所述第一滤波设备和所述第二滤波设备连接，用于将所述第一滤波图像或所述第二滤波图像作为滤波输出图像，并输出所述滤波输出图像；

高斯滤波设备，设置在家庭住宅的门体上，与所述滤波输出设备连接，用于接收所述滤波输出图像，并对所述滤波输出图像执行高斯滤波处理，以获得与所述滤波输出图像对应的高斯滤波图像，并输出所述高斯滤波图像；

处理执行设备，与所述高斯滤波设备连接，用于接收所述高斯滤波图像，对所述高斯滤波图像执行平滑处理，以获得与所述高斯滤波图像对应的平滑处理图像，并输出所述平滑处理图像；

指纹解析设备，与所述处理执行设备连接，用于接收所述平滑处理图像，对所述平滑处理图像进行指纹特征解析，以基于解析的指纹特征执行对应的门体开锁动作。

在所述家庭住宅门锁控制平台中：所述像素点解析设备还用于在所述指纹扫描图像中的指纹像素点的数量未超过限量时，发出指纹不合格信号。

在所述家庭住宅门锁控制平台中：所述第一滤波设备包括空间域变换单元、频域变换单元和截止处理单元，所述空间域变换单元用于接收所述第一模式选择信号时，将所述数据处理图像从空间域变换到频域，所述截止处理单元用于将变换后信号中大于预设截止频率的高频分量设置为零以及其他频率分量保留以获得处理后信号，所述频域变换单元用于将处理后信号进行频域到空间域的反变换以获得第一滤波图像。

在所述家庭住宅门锁控制平台中：所述第一滤波设备、所述第二滤波设备、所述边缘检测设备、所述均值分析设备、所述模式选择设备和所述滤波输出设备分别采用不同型号的SOC芯片来实现。

在所述家庭住宅门锁控制平台中，还包括：

市电转换设备，与市电输入接口连接，用于将接收到的市电电压转换为所述第一滤波设备、所述第二滤波设备、所述边缘检测设备、所述均值分析设备、所述模式选择设备和所述滤波输出设备分别需要的供电电压。

在所述家庭住宅门锁控制平台中：

所述像素点触发设备还用于在接收到所述指纹不合格信号时，不触发对所述指纹扫描图像的信噪比解析动作；

其中，所述动态调整设备还与所述像素点解析设备连接，用于在接收到所述指纹不合格信号时，停止对所述指纹扫描图像执行动态范围调整。

另外，System on Chip，简称SOC，也即片上系统。从狭义角度讲，他是信息系统核心的芯片集成，是将系统关键部件集成在一块芯片上；从广义角度讲，SoC是一个微小型系统，如果说中央处理器(CPU)是大脑，那么SOC就是包括大脑、心脏、眼睛和手的系统。国内外学术界一般倾向将SOC定义为将微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器(或片外存储控制接口)集成在单一芯片上，他通常是客户定制的，或是面向特定用途的标准产品。

SOC定义的基本内容主要在两方面：其一是他的构成，其二是他形成过程。系统级芯片的构成可以是系统级芯片控制逻辑模块、微处理器/微控制器CPU内核模块、数字信号处理器DSP模块、嵌入的存储器模块、和外部进行通讯的接口模块、含有ADC/DAC的模拟前端模块、电源提供和功耗管理模块，对于一个无线SOC还有射频前端模块、用户定义逻辑(他可以由FPGA或ASIC实现)以及微电子机械模块，更重要的是一个SOC芯片内嵌有基本软件(RDOS或COS以及其他应用软件)模块或可载入的用户软件等。

采用本发明的家庭住宅门锁控制平台，针对现有技术中指纹验证满足不了门锁控制需求的技术问题，在针对性的图像处理的基础上，根据采集图像中指纹像素点的数量，确定可用于基于指纹特征进行指纹验证的可行性，以在采集图像中指纹像素点的数量过多时，执行定制的图像处理和图像识别，实现准确的基于指纹的门锁开启控制操作，从而避免对不合格的指纹图像进行的无意义的检测和识别；具体地，在对图像进行滤波操作之前，对图像中的边缘清晰度进行分析，以确定在滤波操作中需要保留的边缘高频分量，实现基于图像内容的自适应滤波处理，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 (8)

1.一种家庭住宅门锁控制平台，其特征在于，所述平台包括：

指纹输入设备，设置在家庭住宅的门体上，用于对按压的指纹进行图像扫描，以获得并输出对应的指纹扫描图像；

像素点解析设备，与所述指纹输入设备连接，用于接收所述指纹扫描图像，对所述指纹扫描图像中的指纹像素点进行识别，并在所述指纹扫描图像中的指纹像素点的数量超过限量时，发出指纹合格信号。

2.如权利要求1所述的家庭住宅门锁控制平台，其特征在于，所述平台还包括：

像素点触发设备，设置在所述指纹输入设备附近，与所述像素点解析设备连接，用于在接收到所述指纹合格信号时，触发对所述指纹扫描图像的信噪比解析动作，以获得并输出对应的信噪比数据。

3.如权利要求2所述的家庭住宅门锁控制平台，其特征在于，所述平台还包括：

动态调整设备，与所述像素点触发设备连接，用于基于所述信噪比数据确定对所述指纹扫描图像执行动态范围调整的幅度，以获得并输出调整后的数据处理图像；在所述动态调整设备中，基于所述信噪比数据确定对所述指纹扫描图像执行动态范围调整的幅度包括：所述信噪比数据越大，对所述指纹扫描图像执行动态范围调整的幅度越小；

边缘检测设备，与所述动态调整设备连接，用于接收所述数据处理图像，对所述数据处理图像进行边缘检测，以获取所述数据处理图像中的各个边缘像素点以及各个非边缘像素点；

均值分析设备，与所述边缘检测设备连接，对所述数据处理图像中的各个边缘像素点进行均值计算以获得边缘均值，还对所述数据处理图像中的各个非边缘像素点进行均值计算以获得非边缘均值；

模式选择设备，与所述均值分析设备连接，用于获取所述边缘均值和所述非边缘均值，计算所述边缘均值除以所述非边缘均值的结果以作为模式参考值，当所述模式参考值未超过限量时，发出第一模式选择信号，以及当所述模式参考值超过限量时，发出第二模式选择信号；

第一滤波设备，分别与所述模式选择设备和所述边缘检测设备连接，用于接收所述第一模式选择信号时，将所述数据处理图像从空间域变换到频域，将变换后信号中大于预设截止频率的高频分量设置为零以及其他频率分量保留以获得处理后信号，将处理后信号进行频域到空间域的反变换以获得第一滤波图像；

第二滤波设备，分别与所述模式选择设备和所述边缘检测设备连接，用于接收所述第二模式选择信号时，将所述数据处理图像从空间域变换到频域，将变换后信号中大于预设截止频率的高频分量减少为原值的N分之一以及其他频率分量保留以获得处理后信号，将处理后信号进行频域到空间域的反变换以获得第二滤波图像，其中，N为整数且N与所述模式参考值成反比；

滤波输出设备，分别与所述第一滤波设备和所述第二滤波设备连接，用于将所述第一滤波图像或所述第二滤波图像作为滤波输出图像，并输出所述滤波输出图像；

高斯滤波设备，设置在家庭住宅的门体上，与所述滤波输出设备连接，用于接收所述滤波输出图像，并对所述滤波输出图像执行高斯滤波处理，以获得与所述滤波输出图像对应的高斯滤波图像，并输出所述高斯滤波图像；

处理执行设备，与所述高斯滤波设备连接，用于接收所述高斯滤波图像，对所述高斯滤波图像执行平滑处理，以获得与所述高斯滤波图像对应的平滑处理图像，并输出所述平滑处理图像；

指纹解析设备，与所述处理执行设备连接，用于接收所述平滑处理图像，对所述平滑处理图像进行指纹特征解析，以基于解析的指纹特征执行对应的门体开锁动作。

4.如权利要求3所述的家庭住宅门锁控制平台，其特征在于：

所述像素点解析设备还用于在所述指纹扫描图像中的指纹像素点的数量未超过限量时，发出指纹不合格信号。

5.如权利要求4所述的家庭住宅门锁控制平台，其特征在于：

所述第一滤波设备包括空间域变换单元、频域变换单元和截止处理单元，所述空间域变换单元用于接收所述第一模式选择信号时，将所述数据处理图像从空间域变换到频域，所述截止处理单元用于将变换后信号中大于预设截止频率的高频分量设置为零以及其他频率分量保留以获得处理后信号，所述频域变换单元用于将处理后信号进行频域到空间域的反变换以获得第一滤波图像。

6.如权利要求5所述的家庭住宅门锁控制平台，其特征在于：

所述第一滤波设备、所述第二滤波设备、所述边缘检测设备、所述均值分析设备、所述模式选择设备和所述滤波输出设备分别采用不同型号的SOC芯片来实现。

7.如权利要求6所述的家庭住宅门锁控制平台，其特征在于，所述平台还包括：

市电转换设备，与市电输入接口连接，用于将接收到的市电电压转换为所述第一滤波设备、所述第二滤波设备、所述边缘检测设备、所述均值分析设备、所述模式选择设备和所述滤波输出设备分别需要的供电电压。

8.如权利要求7所述的家庭住宅门锁控制平台，其特征在于：

所述像素点触发设备还用于在接收到所述指纹不合格信号时，不触发对所述指纹扫描图像的信噪比解析动作；

其中，所述动态调整设备还与所述像素点解析设备连接，用于在接收到所述指纹不合格信号时，停止对所述指纹扫描图像执行动态范围调整。