CN110648433A - 一种实名制验证闸机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实名制验证闸机及其使用方法，其特征在于，包括实名制校验系统、闸门系统和电源，其中，实名制校验系统包括摄像头、读卡器、二维码扫描器、显示屏、功放喇叭、扬声器和工控机；闸门系统上设置有摄像头、读卡器、二维码扫描器、显示屏、功放喇叭、扬声器和工控机；工控机分别电连接摄像头、读卡器、二维码扫描器、显示屏和功放喇叭，功放喇叭还电连接扬声器，工控机用于采用人脸识别算法，校验当前用户的信息是否合格；闸门系统电连接工控机，闸门系统用于根据工控机发送的验证结果，自动开启闸门或进行报警；电源用于为该实名制验证闸机的各用电部件供电，本发明可广泛用于安防领域中。

Description

一种实名制验证闸机及其使用方法

技术领域

本发明是关于一种实名制验证闸机及其使用方法，属于安防领域。

背景技术

随着客运、高铁等交通手段的不断进步，越来越的人选择乘坐巴士或高铁出行。目前，客运站和高铁站对乘客进行身份验证还采用人工手段，需要工作人员根据乘客的票件和身份证件人工验证乘客的身份信息和票件。然而，采用人工方式的验证手段越来越不能满足现今的乘客量，且人工验票还存在效率低和易出错等问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种效率高且容错率低的实名制验证闸机及其使用方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种实名制验证闸机，其特征在于，包括实名制校验系统、闸门系统和电源，其中，所述实名制校验系统包括摄像头、读卡器、二维码扫描器、显示屏、功放喇叭、扬声器和工控机；所述闸门系统上设置有所述摄像头、读卡器、二维码扫描器、显示屏、功放喇叭、扬声器和工控机，所述摄像头用于获取用户的脸部图像信息，所述读卡器用于读取用户身份证件内存储的电子信息，所述二维码扫描器用于获取用户票件的二维码信息，所述显示屏用于显示当前的验证结果；所述工控机分别电连接所述摄像头、读卡器、二维码扫描器、显示屏和功放喇叭，所述功放喇叭还电连接所述扬声器，所述工控机用于采用人脸识别算法，根据获取的脸部图像信息和身份证件信息，或根据获取的脸部图像信息、身份证件信息和二维码信息，校验当前用户的信息是否合格；所述闸门系统电连接所述工控机，所述闸门系统用于根据所述工控机发送的验证结果，自动开启闸门或进行报警；所述电源用于为该实名制验证闸机的各用电部件供电。

进一步地，所述闸门系统包括机箱、红外传感器、扇门、闸门驱动装置、警示灯、蜂鸣器和主控逻辑板；两所述机箱平行设置，中间开设有用于用户通过的通道；两所述机箱的内侧分别活动连接所述扇门，所述通道的入口和出口处均设置有用于采集所述通道处红外感应信息的所述红外传感器；位于一侧的所述机箱上设置有所述摄像头、读卡器、二维码扫描器、显示屏、功放喇叭、扬声器、工控机、闸门驱动装置、警示灯、蜂鸣器和主控逻辑板，所述警示灯用于显示所述通道的通行状态；所述主控逻辑板分别电连接所述工控机、红外传感器、闸门驱动装置、警示灯和蜂鸣器，所述主控逻辑板用于根据所述工控机发送的验证结果，通过所述闸门驱动装置控制所述扇门的开启或关闭，或者通过所述蜂鸣器进行报警。

进一步地，所述闸门驱动装置包括驱动控制板、电机驱动器、电机、减速箱和电磁刹车；所述驱动控制板、电机驱动器、电机、减速箱和电磁刹车均设置在所述机箱上，所述驱动控制板分别电连接所述电机驱动器、电磁刹车和主控逻辑板，所述电磁刹车用于控制所述扇门的开关速度，所述电机驱动器电连接所述电机，所述电机通过所述减速箱连接所述扇门，所述驱动控制板用于根据所述主控逻辑板发送的控制信号，通过所述电机驱动器经所述电机和减速箱控制所述扇门的开启或关闭。

进一步地，所述机箱内设置有温度传感器、加热装置和温控器，所述加热装置电连接所述温控器，所述温度传感器和温控器分别电连接所述主控逻辑板，所述温度传感器用于采集所述机箱内的温度，所述温控器控制所述加热装置为所述机箱内加温。

进一步地，所述主控逻辑板内设置有闸门驱动模块、温控控制模块、警示灯控制模块和报警模块；所述闸门驱动模块用于根据所述红外传感器采集的红外感应信息以及所述工控机发送的验证结果，通过所述闸门驱动装置控制所述扇门的开启或关闭；所述温控控制模块根据所述温度传感器采集的温度信息，通过所述温控器控制所述加热装置的开启或关闭；所述警示灯控制模块用于根据所述工控机发送的验证结果，控制所述警示灯显示不同颜色，以警示所述通道的通行状态；所述报警模块用于当设备故障，或所述红外传感器采集的红外感应信息与所述工控机发送的验证结果不对应时，控制所述蜂鸣器启动进行报警。

进一步地，所述机箱上还设置有紧急模式按钮开关和常开按钮开关，所述紧急模式按钮开关、常开按钮开关和预留开关还分别电连接所述主控逻辑板，所述紧急模式按钮开关用于反向开启扇门，所述常开按钮开关用于正向开启扇门。

进一步地，所述机箱的一侧设置有维修门，所述机箱上设置有机械开关和限位传感器，所述机械开关和限位传感器均电连接所述主控逻辑板，所述限位传感器用于实时采集所述维修门的开关状态，所述机械开关用于控制所述维修门开启。

一种基于权利要求1至7所述的实名制验证闸机的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：1)用户按照要求放入身份证件或者票件加身份证件，摄像头获取用户的脸部图像信息，读卡器读取用户身份证件内存储的电子信息，二维码扫描器获取用户票件的二维码信息；2)工控机验证各信息的采集是否正确，若任一信息未获取成功，显示屏和扬声器提示用户重新按照要求操作；3)当各信息获取成功时，工控机采用人脸识别算法，根据预设的脸部图像信息和身份证件信息，或者根据预设的脸部图像信息、身份证件信息和二维码信息，校验当前用户的信息是否合格；4)如果获取的某一信息不满足对应预设的信息，则验证结果为不合格，显示屏和扬声器提示用户重新按照要求操作；如果获取的各信息均满足对应预设的信息，则验证结果为合格，显示屏和扬声器提示用户校验合格，扇门开启；5)扇门开启后，如果用户未进入通道内，则扇门等待若干秒后关闭；如果通道内有遮挡物时，扇门不关闭；如果通道内没有遮挡物时，扇门关闭。

进一步地，所述步骤4)中，如果验证结果为不合格，但是位于入口或出口处的红外传感器采集到红外感应信息时，通过蜂鸣器进行报警，警示灯亮红色。

进一步地，所述步骤4)中，如果验证结果为合格，读卡器检测到用户未取走证件，显示屏和扬声器提示用户取走证件，扇门不开启，警示灯亮红色；读卡器检测到用户已取走证件，显示屏和扬声器提示用户校验合格，扇门开启，警示灯亮绿色。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、与现有技术相比，本发明基于用户的脸部特征信息进行身份识别，能够实现更快速、准确、高效、安全的验证过程，节省大量的人力，可以实现闸门系统的管理、客流量的统计、乘客数据分析等功能，可用于对安全要求较高的出入场所。2、本发明可以取代目前使用的人工实名制核验，实现完全无人值守、全自动化的验证，具有人脸采集速度快、识别率高、误识率低的特点，在识别率和误识率间达到平衡。综上所述，本发明通过现代化、信息化、自动化的手段，能够提高站点的工作效率，减轻安保负担，可以广泛应用于安防领域中。

附图说明

图1是本发明验证闸机的结构示意图；

图2是本发明验证方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅仅是用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本发明提供的实名制验证闸机包括实名制校验系统、闸门系统和电源，其中，实名制校验系统包括摄像头、二维码扫描器11、读卡器12、显示屏13、功放喇叭14、扬声器15和工控机16，闸门系统包括机箱、红外传感器21、扇门、闸门驱动装置22、警示灯23、蜂鸣器24和主控逻辑板25。

两机箱平行设置，中间开设有用于用户通过的通道。两机箱的内侧分别通过门杆活动连接扇门。通道的入口和出口处均设置有红外传感器21，用于采集通道处的红外感应信息。

位于一侧的机箱上设置有摄像头、读卡器12、二维码扫描器11和显示屏13，摄像头用于获取用户的脸部图像信息，读卡器12用于读取用户身份证件内存储的电子信息，二维码扫描器11用于获取用户票件的二维码信息，显示屏13用于显示当前的验证结果。

位于一侧的机箱上还设置有闸门驱动装置22、警示灯23、蜂鸣器24、主控逻辑板25、扬声器15、功放喇叭14和工控机16；功放喇叭14电连接扬声器15，工控机16分别电连接摄像头、读卡器12、二维码扫描器11、显示屏13和功放喇叭14，工控机16用于采用人脸识别算法，根据获取的脸部图像信息和身份证件信息以及预设的脸部图像信息和身份证件信息，或根据获取的脸部图像信息、身份证件信息和二维码信息以及预设的脸部图像信息、身份证件信息和二维码信息，校验当前用户的信息是否合格，并通过功放喇叭14经扬声器15播放预置的语音信息。主控逻辑板25分别电连接红外传感器21、闸门驱动装置22、警示灯23、蜂鸣器24和工控机16，主控逻辑板25用于运行逻辑判断程序，根据工控机16发送的验证结果，通过闸门驱动装置22控制扇门的开启或关闭；警示灯23用于显示通道的通行状态(允许通行或禁止通行)；蜂鸣器24用于当通道存在异常通行行为、设备故障或验证结果与红外传感器21采集的红外感应信息不对应时进行报警。其中，人脸识别算法为现有技术公开的算法，具体过程在此不多做赘述。

电源用于为本发明的各用电部件供电。

在一个优选的实施例中，闸门驱动装置22包括驱动控制板221、电机驱动器222、电机223、减速箱和电磁刹车224，驱动控制板221、电机驱动器222、电机223、减速箱和电磁刹车224均设置在机箱上，驱动控制板221分别电连接电机驱动器222、电磁刹车224和主控逻辑板25，电机驱动器222电连接电机223，电机223通过减速箱连接扇门，驱动控制板221用于根据主控逻辑板25发送的控制信号，通过电机驱动器222经电机223和减速箱控制扇门的开启或关闭，电磁刹车224用于控制扇门的开关速度。

在一个优选的实施例中，机箱内设置有温度传感器、加热装置和温控器，加热装置电连接温控器，温度传感器和温控器分别电连接主控逻辑板25，温度传感器用于采集机箱内的温度，温控器用于当机箱内的温度低于各部件正常工作温度时，通过加热装置为机箱内加温。

在一个优选的实施例中，机箱上还设置有紧急模式按钮开关(自锁型)、常开按钮开关(自锁型)和预留开关，紧急模式按钮开关(自锁型)、常开按钮开关(自锁型)和预留开关分别电连接主控逻辑板25，紧急模式按钮开关用于反向开启扇门，常开按钮开关用于正向开启扇门，预留开关用于根据用户的使用需求，设置相应功能。

在一个优选的实施例中，机箱的一侧设置有维修门，机箱上设置有机械开关和限位传感器，机械开关和限位传感器均电连接主控逻辑板25，限位传感器用于实时采集维修门的开关状态，机械开关用于控制维修门开启，进入维护模式。

在一个优选的实施例中，机箱上还设置有顶灯26，以方便工作人员查看闸门系统的状态，例如核验合格显示绿色、核验不合格显示红色、违法行为红色闪烁、待机显示白色、维修显示黄色。

在一个优选的实施例中，主控逻辑板25可以采用高性能低功耗的STM32处理器，主控逻辑板25内设置有闸门驱动模块、温控控制模块、警示灯控制模块和报警模块。闸门驱动模块用于根据红外传感器21采集的红外感应信息以及工控机16发送的验证结果，通过闸门驱动装置22控制扇门的开启或关闭。温控控制模块用于根据温度传感器采集的温度信息，通过温控器控制加热装置的开启或关闭。警示灯控制模块用于根据工控机16发送的验证结果，控制警示灯23显示不同颜色，以警示通道的通行状态。报警模块用于当设备故障，或红外传感器21采集的红外感应信息与工控机16发送的验证结果不对应时，控制蜂鸣器24启动进行报警，例如当工控机16校验当前用户的信息不合格或工控机16没有发送验证结果，但是位于入口处的红外传感器21采集到红外感应信息时，或者当位于出口处的红外传感器21采集到红外感应信息时。

在一个优选的实施例中，摄像头可以采用海康威视DS-2CS5432B-S型号的摄像头。

在一个优选的实施例中，二维码扫描器11可以采用霍尼韦尔N5600型号的二维码扫描器11。

在一个优选的实施例中，读卡器12可以采用华腾eCR-505型号的读卡器12。

在一个优选的实施例中，显示屏13可以采用友达G084SN05V9型号的显示屏13。

在一个优选的实施例中，扇门采用拍打式扇门。

如图2所示，下面通过具体实施例详细说明本发明实名制验证闸机的使用方法：

1)用户站在指定位置，按照要求放入身份证件或者票件加身份证件，此时，摄像头获取用户的脸部图像信息，读卡器12读取用户身份证件内存储的电子信息，二维码扫描器11获取用户票件的二维码信息。

2)工控机16验证各信息的采集是否正确，若任一信息未获取成功，显示屏13和扬声器15提示用户重新按照要求操作。

3)当各信息获取成功时，工控机16采用人脸识别算法，根据预设的脸部图像信息和身份证件信息，或者根据预设的脸部图像信息、身份证件信息和二维码信息，校验当前用户的信息是否合格。

4)如果获取的某一信息不满足对应预设的信息，则验证结果为不合格，显示屏13和扬声器15提示用户重新按照要求操作，警示灯23亮红色；如果获取的各信息均满足对应预设的信息，则验证结果为合格，显示屏13和扬声器15提示用户校验合格，请取走证件快速通过，扇门开启，警示灯23亮绿色。

5)扇门开启后，如果用户未进入通道内，则扇门等待7秒后关闭，当位于入口处的红外传感器21采集到红外感应信息即通道内有遮挡物时，扇门不关闭；当位于入口处的红外传感器21没有采集到红外感应信息即通道内没有遮挡物时，扇门关闭。

上述步骤4)中，如果验证结果为不合格，但是位于入口或出口处的红外传感器21采集到红外感应信息时，通过蜂鸣器24进行报警，警示灯23亮红色。

上述步骤4)中，如果验证结果为合格，读卡器12检测到用户未取走证件，显示屏13和扬声器15提示用户取走证件，扇门不开启，警示灯23亮红色；读卡器12检测到用户已取走证件，显示屏13和扬声器15提示用户校验合格，请快速通过，扇门开启，警示灯23亮绿色。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种实名制验证闸机，其特征在于，包括实名制校验系统、闸门系统和电源，其中，所述实名制校验系统包括摄像头、读卡器、二维码扫描器、显示屏、功放喇叭、扬声器和工控机；

所述闸门系统上设置有所述摄像头、读卡器、二维码扫描器、显示屏、功放喇叭、扬声器和工控机，所述摄像头用于获取用户的脸部图像信息，所述读卡器用于读取用户身份证件内存储的电子信息，所述二维码扫描器用于获取用户票件的二维码信息，所述显示屏用于显示当前的验证结果；

所述工控机分别电连接所述摄像头、读卡器、二维码扫描器、显示屏和功放喇叭，所述功放喇叭还电连接所述扬声器，所述工控机用于采用人脸识别算法，根据获取的脸部图像信息和身份证件信息，或根据获取的脸部图像信息、身份证件信息和二维码信息，校验当前用户的信息是否合格；所述闸门系统电连接所述工控机，所述闸门系统用于根据所述工控机发送的验证结果，自动开启闸门或进行报警；所述电源用于为该实名制验证闸机的各用电部件供电。

2.如权利要求1所述的一种实名制验证闸机，其特征在于，所述闸门系统包括机箱、红外传感器、扇门、闸门驱动装置、警示灯、蜂鸣器和主控逻辑板；

两所述机箱平行设置，中间开设有用于用户通过的通道；两所述机箱的内侧分别活动连接所述扇门，所述通道的入口和出口处均设置有用于采集所述通道处红外感应信息的所述红外传感器；

位于一侧的所述机箱上设置有所述摄像头、读卡器、二维码扫描器、显示屏、功放喇叭、扬声器、工控机、闸门驱动装置、警示灯、蜂鸣器和主控逻辑板，所述警示灯用于显示所述通道的通行状态；所述主控逻辑板分别电连接所述工控机、红外传感器、闸门驱动装置、警示灯和蜂鸣器，所述主控逻辑板用于根据所述工控机发送的验证结果，通过所述闸门驱动装置控制所述扇门的开启或关闭，或者通过所述蜂鸣器进行报警。

3.如权利要求2所述的一种实名制验证闸机，其特征在于，所述闸门驱动装置包括驱动控制板、电机驱动器、电机、减速箱和电磁刹车；

所述驱动控制板、电机驱动器、电机、减速箱和电磁刹车均设置在所述机箱上，所述驱动控制板分别电连接所述电机驱动器、电磁刹车和主控逻辑板，所述电磁刹车用于控制所述扇门的开关速度，所述电机驱动器电连接所述电机，所述电机通过所述减速箱连接所述扇门，所述驱动控制板用于根据所述主控逻辑板发送的控制信号，通过所述电机驱动器经所述电机和减速箱控制所述扇门的开启或关闭。

4.如权利要求3所述的一种实名制验证闸机，其特征在于，所述机箱内设置有温度传感器、加热装置和温控器，所述加热装置电连接所述温控器，所述温度传感器和温控器分别电连接所述主控逻辑板，所述温度传感器用于采集所述机箱内的温度，所述温控器控制所述加热装置为所述机箱内加温。

5.如权利要求4所述的一种实名制验证闸机，其特征在于，所述主控逻辑板内设置有闸门驱动模块、温控控制模块、警示灯控制模块和报警模块；

所述闸门驱动模块用于根据所述红外传感器采集的红外感应信息以及所述工控机发送的验证结果，通过所述闸门驱动装置控制所述扇门的开启或关闭；

所述温控控制模块根据所述温度传感器采集的温度信息，通过所述温控器控制所述加热装置的开启或关闭；

所述警示灯控制模块用于根据所述工控机发送的验证结果，控制所述警示灯显示不同颜色，以警示所述通道的通行状态；

所述报警模块用于当设备故障，或所述红外传感器采集的红外感应信息与所述工控机发送的验证结果不对应时，控制所述蜂鸣器启动进行报警。

6.如权利要求2所述的一种实名制验证闸机，其特征在于，所述机箱上还设置有紧急模式按钮开关和常开按钮开关，所述紧急模式按钮开关、常开按钮开关和预留开关还分别电连接所述主控逻辑板，所述紧急模式按钮开关用于反向开启扇门，所述常开按钮开关用于正向开启扇门。

7.如权利要求2所述的一种实名制验证闸机，其特征在于，所述机箱的一侧设置有维修门，所述机箱上设置有机械开关和限位传感器，所述机械开关和限位传感器均电连接所述主控逻辑板，所述限位传感器用于实时采集所述维修门的开关状态，所述机械开关用于控制所述维修门开启。

8.一种基于权利要求1至7所述的实名制验证闸机的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)用户按照要求放入身份证件或者票件加身份证件，摄像头获取用户的脸部图像信息，读卡器读取用户身份证件内存储的电子信息，二维码扫描器获取用户票件的二维码信息；

2)工控机验证各信息的采集是否正确，若任一信息未获取成功，显示屏和扬声器提示用户重新按照要求操作；

3)当各信息获取成功时，工控机采用人脸识别算法，根据预设的脸部图像信息和身份证件信息，或者根据预设的脸部图像信息、身份证件信息和二维码信息，校验当前用户的信息是否合格；

4)如果获取的某一信息不满足对应预设的信息，则验证结果为不合格，显示屏和扬声器提示用户重新按照要求操作；如果获取的各信息均满足对应预设的信息，则验证结果为合格，显示屏和扬声器提示用户校验合格，扇门开启；

5)扇门开启后，如果用户未进入通道内，则扇门等待若干秒后关闭；如果通道内有遮挡物时，扇门不关闭；如果通道内没有遮挡物时，扇门关闭。

9.如权利要求8所述的一种实名制验证闸机的使用方法，其特征在于，所述步骤4)中，如果验证结果为不合格，但是位于入口或出口处的红外传感器采集到红外感应信息时，通过蜂鸣器进行报警，警示灯亮红色。

10.如权利要求8所述的一种实名制验证闸机的使用方法，其特征在于，所述步骤4)中，如果验证结果为合格，读卡器检测到用户未取走证件，显示屏和扬声器提示用户取走证件，扇门不开启，警示灯亮红色；读卡器检测到用户已取走证件，显示屏和扬声器提示用户校验合格，扇门开启，警示灯亮绿色。

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