CN109410414A - 一种人脸识别门口机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种人脸识别门口机，其特征在于：包括门禁主控模块、设置在门口的支持RTSP协议的摄像机及为各模块供电的电源管理模块，门禁主控模块包括主控制器及分别与主控制器连接的有线网络模块、无线网络模块及电子锁或门闸执行模块，有线网络模块通过网线与所述摄像机连接，摄像机用于获取位于门口的人脸信息，并通过有线网络将获取的人脸信息传输给主控制器进行人脸识别，主控制器用于在识别到人脸信息后将人脸识别结果传给云服务器，将云服务器内存储的开门权限信息与主控制器传来的人脸识别结果进行对比，判断是否开门。本发明主控部分和用于人脸抓拍的摄像机分开，都可独立运行，主控部分不限环境和位置的安装限制。

Description

一种人脸识别门口机
技术领域
本发明涉及门禁设备技术领域，具体涉及一种人脸识别门口机。
背景技术
现有的智能门口机在进行人脸抓拍的时候，都是门口机集成摄像头的，摄像头直接通过门口机主控进行控制，并且这些摄像头是门口机的一部分，嵌入到门口机外壳上，所以位置固定，只能随门口机一起移动，因为摄像头拍摄角度固定，所以摄像头在进行抓拍的时候有很大的局限性。如果门口机的安装位置不好，那么有可能在很多时候门口机难以捕捉到人脸，需要用户走到门口机前才能进行人脸抓拍，门口机安装位置离大门远的话，用户体验就会非常不好。另外这种直接集成到一起的门口机，因为主控CPU并不是专业的进行图像视频处理的处理器，所以并不能够长时间把摄像头打开进行人脸抓拍。
现有智能门禁设备(门口机)主控一般都是使用单个网络联网，实现与后台服务器的连接，比如单独使用4G或者以太网(有线网)，在任何一个时间，这两种网络只有一种在发挥作用，因此只能连接一种网络，接入一种网络设备。所以在门口机使用无线网络或者以太有线网络连接服务器，并且和服务器进行数据交互时，如果需要接入另外的一种网络设备，并且门口机需要和该网络设备进行数据交互，则是不可行的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种人脸识别门口机，将门禁设备的主控部分和人脸抓拍部分分开，并可独立运行，主控部分可以随意位置安装，用于适应各种环境。
本发明的技术方案为：
一种人脸识别门口机，其特征在于：包括门禁主控模块、设置在门口的支持RTSP协议的摄像机及为各模块供电的电源管理模块，所述门禁主控模块包括主控制器及分别与所述主控制器连接的有线网络模块、无线网络模块及电子锁或门闸执行模块，所述有线网络模块与所述摄像机通信连接，所述摄像机用于获取人脸信息，并通过所述有线网络将人脸信息传输给所述主控制器进行人脸识别，所述主控制器与云服务器无线通信连接，所述主控制器用于在识别到人脸信息后将人脸识别结果传给云服务器，将所述云服务器将云服务器预先存储的开门权限信息与主控制器传来的人脸识别结果进行对比，若识别出来该人脸对应的用户有权限，则云服务器通过无线网络向主控制器发送开门指令，主控制器控制电子锁或门闸执行模块进行开门操作，反之，则不开锁。
进一步地，所述主控制器采用型号为i.MX6Q的ARM四核高性能Cortex-A9处理器及其外围电路。
进一步地，所述有线网络模块采用Ethernet以太网有线网络模块，所述Ethernet以太网有线网络模块通过所述处理器的RGMII接口或 MII接口与处理器连接，所述Ethernet以太网有线网络模块通过TCP/IP协议与摄像机连接。
进一步地，所述无线网络模块可采用WIFI模块、3G模块或4G 模块。
进一步地，所述处理器还连接有I2C接口模块、USB接口模块、 SPI接口模块、串口模块、CAN总线模块和PWM模块中的一种或多种。
进一步地，所述I2C接口模块连接有I2C接口设备，USB接口模块包括USB HOST接口、USB OTG接口，所述USB HOST接口连接有二维码读头，所述USB OTG接口连接有USB红外触摸屏，所述SPI接口连接有NFC模块，实现NFC刷卡开门功能，所述CAN 总线模块连接门禁刷卡器，所述PWM模块连接有LED灯或蜂鸣器。
进一步地，所述ARM四核高性能Cortex-A9处理器还连接有内存模块、数据存储模块、音频模块、蓝牙模块、LVDS液晶显示器、 EDP液晶显示器、HDMI高清液晶显示器中的一种或多种。
进一步地，所述电源管理模块采用型号为MMPF0100动态电源管理芯片及其外围电路。
本发明的有益效果为：门口机的主控部分和用于人脸抓拍的摄像机分开，都可独立运行，主控部分可以安装到大门附近合适的位置，如角落这种人够不到的地方，不需要让人看到；同时主控部分也不再集成摄像头，人脸抓拍部分使用了可适应各种环境下使用的摄像机，可全天候24小时工作，能够不停进行人脸抓拍及视频监控，独立对抓拍到的人脸进行处理，另外，不管是在北方恶劣寒冷气候或者风沙天气，还是在南方炎热潮湿环境，都能够正常使用。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明的主控制器结构框图。
具体实施方式
下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可相互组合。
如图1所示，一种人脸识别门口机，包括门禁主控模块、设置在门口的摄像机及为各模块供电的电源管理模块，所述门禁主控模块包括主控制器及分别与所述主控制器连接的有线网络模块、无线网络模块及电子锁或门闸执行模块，所述有线网络模块通过网线与所述摄像机通信连接，所述摄像机用于获取位于门口的人脸信息，并通过所述有线网络将获取的人脸信息传输给所述主控制器进行人脸识别，所述主控器与云服务器无线数据通信连接，所述主控制器用于在识别到人脸信息后将人脸识别结果传给云服务器，通过所述云服务器将云服务器管理中心的开门权限信息与主控制器传来的人脸识别结果进行对比，若识别出来该人脸对应的用户有权限，则云服务器通过无线网络向主控制器发送开门指令，主控制器控制电子锁或门闸执行模块进行开门操作，反之，则不开锁。
所述主控制器采用型号为i.MX6Q的ARM四核高性能Cortex-A9 处理器及其外围电路。该处理器的主频可高达1.2GHz，可应用到消费电子、工业控制和汽车上，具有HD 1080p的编码和解码能力，可进行高清3D视频回放，集成了多种功能或接口，包括HDMI v1.4、MIPI和LVDSdisplay端口、MIPI CSI-2摄像、千兆以太网、多个 USB 2.0、CAN总线、SPI、I2C、I2S和PCI Express等等，功能可扩展性强，集成度高。
所述有线网络模块采用Ethernet以太网有线网络模块，所述 Ethernet以太网有线网络模块通过所述处理器的RGMII接口或MII 接口与处理器连接，所述Ethernet以太网有线网络模块通过TCP/IP 协议与摄像机连接，Ethernet以太网有线网络模块支持 10/100/1000Mbits的TCP/IP协议，能够方便与其他支持TCP/IP协议的设备通信。
如果连接的为路由器或交换机，该类连接广域网(通常说的上外网)，可以实现自动获取IP地址等网络设置(也可以设定固定IP进行上网)，让本门口机通过此路由器实现上网，当然通过路由器或交换机，可以与其他设备组成局域网进行通信；如果连接的为如网络摄像机之类的网络设备，则本门禁设备可以设定一个固定IP并和该设备在同一个网段里，实现局域网数据通信。
摄像机采用支持RTSP协议的摄像头，如网络摄像头或工业监控摄像机。
所述无线网络模块可采用WIFI模块、3G模块或4G模块。如果连接的是WIFI，可以通过自动获取IP或者固定IP的形式上网；如为3G或者4G的话，能够实现自动连接网络。本门口机通过无线网络模块连接网络，主要实现和云服务器的连接，连接后台管理中心，实现和云服务器管理后台的数据通信。
本实施例在主控制器支持无线网络的同时，可以同时插上网线，使用网线接上路由器进行联网上网，或者使用网线连接摄像机等网络设备，实现网络设备与主控制器的数据通信。在主控制器进行4G自动联网时，有线网络模块也可以同时自动获取IP或者手动设置IP地址，两者互不影响。
进一步说明，在同一时间，有线网络和无线网络可以同时使用。不管使用有线网络还是无线网络，都能够进行上网，并且可以同时上网。当有线网络或无线网络为自动获取IP地址时，有线网络和无线网络都打开，并且分别通过相同的或者不同的路由设备(如路由器、交换机等)获取对应的IP地址、子网掩码、网关地址以及route路由，这个时候不管是有限网络还是无线网络，都能够同时访问外网，进行上网操作；当有线网络使用固定IP方式，同时无线网络自动获取IP 时，有线网络可连接路由设备(如路由器、交换机等)或有线网络设备(如网络摄像机、PC机等)，此时需要对有线网络单独进行设置，需要把主控制器和接入的路由设备或者有线网络设备设置为IP在同一网段上，并且子网掩码、网关地址及route路由都一样，如连接的为路由设备，这个时候有线网络和无线网络将能同时上网，如有线网络连接的为有线网络设备，则在无线网络能够上网的同时连接到有线网络的主控制器和有线网络设备能够进行数据通信。无线网络为 WIFI时，也可以进行固定IP的方式。
所述电源管理模块使用的是和i.MX6Q处理器配套的MMPF0100 动态电源管理芯片，该芯片具有可配置和可编程的架构，支持各种不同电流级别的输出，为内核处理器、存储器和各种外设提供电源，集成完善的系统级电源管理功能，简化了系统设计，优化的性能架构为消费电子、工业控制和汽车应用带来高效、先进的功能。
如图2所示，所述处理器还连接有I2C接口模块、USB接口模块、SPI接口模块、串口模块、CAN总线模块和PWM模块中的一种或多种。
所述I2C接口模块连接有I2C接口设备，USB接口模块包括USB HOST接口、USB OTG接口，所述USB HOST接口连接有二维码读头，所述USB OTG接口连接有USB红外触摸屏，所述SPI接口连接有NFC模块，实现NFC刷卡开门功能，所述CAN总线模块连接门禁刷卡器，所述PWM模块连接有LED灯或蜂鸣器。
所述ARM四核高性能Cortex-A9处理器还连接有内存模块、数据存储模块、音频模块、蓝牙模块、LVDS液晶显示器、EDP液晶显示器、HDMI高清液晶显示器中的一种或多种。
I2C接口模块，是i.MX6Q的一种数据接口，可连接I2C接口设备。本处理器可接入奕力科技有限公司的控制芯片为ILI2511的电容触摸屏，实现触摸点击功能，也可以接入飞翼科技公司的型号为 FTC692A的触摸按键芯片，实现触摸按键功能。
USB接口模块，是i.MX6Q处理器的数据接口，分为USB HOST 和USB OTG接口。USBHOST接口插入二维码读头，让门口机实现读二维码开门的功能。USB HOST接入USB红外触摸屏，让门口机实现触摸点击控制功能。USB OTG接口可实现系统软件读写控制功能。
SPI接口模块，SPI是处理器的一种数据接口，所述处理器可以通过SPI连接NFC模块，实现NFC刷卡开门功能。
CAN总线模块，CAN总线是处理器的一种数据总线，所述处理器可以使用CAN总线连接门禁刷卡器，门禁刷卡器放置在距离本门禁设备较远的地方。
所述ARM四核高性能Cortex-A9处理器还连接有数据存储模块、音频模块、蓝牙模块、LED灯、蜂鸣器、LVDS液晶显示器、EDP 液晶显示器、HDMI高清液晶显示器中的一种或多种。
数据存储模块是数据本地存储单元，采用的是东芝半导体公司的型号为THGBMDG5D1LBAIL的eMMC,用来存储应用程序、配置信息、各种数据等。
音频模块，通过处理器的I2S、I2C等接口与处理器连接，支持音频输入及输出，可外接麦克风、喇叭、音响、耳机等。
本门禁设备可以通过蓝牙模块实现蓝牙无线通信，实现手机蓝牙或者手环蓝牙开门的功能。
本门口机可以通过处理器的PWM接口，接入LED灯或蜂鸣器，还可以接入其他PWM设备。
本门口机通过处理器的LVDS接口，可以接入LVDS液晶显示器。
本门口机可以通过处理器的HDMI接口，可以接入HDMI高清液晶显示器。
本实施例的电子锁或门闸执行模块可选择现有技术的电子锁或门闸所自带的开锁执行模块，都为现有技术，所述处理器可通过自身的IO口与开锁执行模块中的信号接收单元或者锁中的CPU连接，实现对锁的开启控制。
综上所述，本实施例的门禁主控模块和用于人脸抓拍的摄像机分开，都可独立运行，主控部分可以安装到大门附近合适的位置，如角落这种人够不到的地方，不需要让人看到；同时主控部分也不再集成摄像头，人脸抓拍部分使用了可适应各种环境下使用的摄像机，可全天候24小时工作，能够不停进行人脸抓拍及视频监控，独立对抓拍到的人脸进行处理，另外，不管是在北方恶劣寒冷气候或者风沙天气，还是在南方炎热潮湿环境，都能够正常使用。
同时，主控制器实现在当使用4G网络联网与服务器进行通信数据交互时，还可以同时使用有线网接上另外的网络设备与摄像机进行通信，如连接路由器进行上网，或者通过有线网控制支持以太网的摄像机。因此，主控制器通过4G连接云端管理服务后台，然后通过以太网使用有线网连接摄像头，当监控摄像头抓拍到人脸时候，通过网线把人脸图像数据传给主控制器进行人脸识别比对，然后根据人脸识别结果判定是否能够开锁开门，进行开锁操作。
以上所属实施例仅表达了本发明的集中实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种人脸识别门口机，其特征在于：包括门禁主控模块、设置在门口的支持RTSP协议的摄像机及为各模块供电的电源管理模块，所述门禁主控模块包括主控制器及分别与所述主控制器连接的有线网络模块、无线网络模块及电子锁或门闸执行模块，所述有线网络模块与所述摄像机通信连接，所述摄像机用于获取人脸信息，并通过所述有线网络将人脸信息传输给所述主控制器进行人脸识别，所述主控制器与云服务器无线通信连接，所述主控制器用于在识别到人脸信息后将人脸识别结果传给云服务器，将所述云服务器将云服务器预先存储的开门权限信息与主控制器传来的人脸识别结果进行对比，若识别出来该人脸对应的用户有权限，则云服务器通过无线网络向主控制器发送开门指令，主控制器控制电子锁或门闸执行模块进行开门操作，反之，则不开锁。
2.如权利要求1所述的人脸识别门口机，其特征在于：所述主控制器采用型号为i.MX6Q的ARM四核高性能Cortex-A9处理器及其外围电路。
3.如权利要求2所述的人脸识别门口机，其特征在于：所述有线网络模块采用Ethernet以太网有线网络模块，所述Ethernet以太网有线网络模块通过所述处理器的RGMII接口或MII接口与处理器连接，所述Ethernet以太网有线网络模块通过TCP/IP协议与摄像机连接。
4.如权利要求1所述的人脸识别门口机，其特征在于：所述无线网络模块可采用WIFI模块、3G模块或4G模块。
5.如权利要求1所述的人脸识别门口机，其特征在于：所述处理器还连接有I2C接口模块、USB接口模块、SPI接口模块、串口模块、CAN总线模块和PWM模块中的一种或多种。
6.如权利要求5所述的人脸识别门口机，其特征在于：所述I2C接口模块连接有I2C接口设备，USB接口模块包括USB HOST接口、USB OTG接口，所述USB HOST接口连接有二维码读头，所述USB OTG接口连接有USB红外触摸屏，所述SPI接口模块连接有NFC模块，实现NFC刷卡开门功能，所述CAN总线模块连接门禁刷卡器，所述PWM模块连接有LED灯或蜂鸣器。
7.如权利要求1所述的人脸识别门口机，其特征在于：所述ARM四核高性能Cortex-A9处理器还连接有内存模块、数据存储模块、音频模块、蓝牙模块、LVDS液晶显示器、EDP液晶显示器、HDMI高清液晶显示器中的一种或多种。
8.如权利要求1所述的人脸识别门口机，其特征在于：所述电源管理模块采用型号为MMPF0100动态电源管理芯片及其外围电路。
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