CN111063078A - 基于活体识别的门禁控制方法、控制设备及安全门 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于活体识别的门禁控制方法、控制设备及安全门，识别方法包括：S1、响应于人手握持门把手，接收触发信息；S2、根据触发信息，触发摄像装置以获取人手的手背图像，手背图像包括可见光波段和红外光波段的手背图像；S3、根据手背图像，对人手进行活体识别，若识别为活体，则执行S4‑S5，若识别为非活体，则控制门禁关闭；S4、根据红外光波段手背图像，获取静脉特征；S5、将静脉特征与授权静脉数据库中预注册的静脉信息匹配比对，若比对一致，则控制门禁打开，否则控制门禁关闭。本发明利用可见光波段和红外光波段下的手背图像作活体识别，识别为活体的前提下再进行静脉识别，实现门禁安全控制；解锁与开门融为一体动作，提升用户体验。

Description

基于活体识别的门禁控制方法、控制设备及安全门

技术领域

本发明涉及生物识别领域，尤其涉及一种基于活体识别的门禁控制方法、控制设备及安全门。

背景技术

智能门锁的安全、便捷特性与防盗功能，满足了大众用户的需要，也正在被多数用户所认可，成为智能家居时期产物。通过生物特征识别，不仅解决了用户钥匙遗失、忘带等影响生活的问题。而在更关键的安全性方面，智能门锁通过全面联网、拍摄图像记录等功能，实现了远程查看门锁现状，遇到暴力破解事件还能远程提醒和报警，将家居安全由被动防范向提早预警方向转变。

行业内的智能门锁方案，以指纹锁为主，但指纹易于获取、仿造，指纹比较容易被指纹残留、视频拍照等方法获取并制作成指纹膜。现有的光学指纹和电容式指纹方案并不能很好的防止指纹膜技术，从而威胁到家庭的安全。并且对于指纹太浅、指纹干燥、手汗多、指纹缺损等情况，以及老人或者小孩的指纹，识别速度较慢，开锁体验都不是很好。

还有一些是人脸门锁，人脸特点也比较容易被他们通过拍照等方法获得，威胁到智能门锁的安全，而且人脸门锁必须在光线较为理想的场景下才能保证识别的准确度，如果门前光线较差则识别率存疑

另外指静脉门锁相比于指纹和人脸，虽然不容易被他人获取，但存在需要特殊的孔洞造型，需要用户把手指放到特定的区域进行识别，如果还带有需要开启的灰尘防护罩那么整个识别速度会非常慢，开锁不便利，开锁速度慢等缺点。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种基于活体识别的门禁控制方法、控制设备及安全门，所述技术方案如下：

本发明提供了一种基于活体识别的门禁控制方法，包括以下步骤：

S1、响应于人手握持门把手，接收相应的触发信息；

S2、根据所述触发信息，触发摄像装置以获取人手的手背图像，所述手背图像包括可见光波段手背图像和红外光波段手背图像；

S3、根据所述人手的手背图像，对人手进行活体识别，若识别结果为活体，则执行S4-S5，若识别结果为非活体，则控制门禁保持关闭；

S4、根据所述红外光波段手背图像，获取对应的静脉特征；

S5、将所述静脉特征与授权静脉数据库中预注册的静脉信息匹配比对，若存在比对一致的结果，则控制门禁打开，否则控制门禁保持关闭。

进一步地，所述根据所述人手的手背图像，对人手进行活体识别包括：

S31、根据可见光波段手背图像和红外光波段手背图像分别获取可见光波段的生物特征和红外波段的生物特征，所述生物特征包括皮肤纹理、静脉、心率、血氧中的一种或多种；

S32、判断所述可见光波段的生物特征和红外波段的生物特征是否符合活体特征，若符合，则所述识别结果为活体，否则所述识别结果为非活体。

进一步地，步骤S4进一步包括：

S41、根据所述红外光波段手背图像，确定人手手背的取向偏移和表面畸变；

S42、根据所述人手手背的取向偏移和表面畸变，确认手背的静脉特征。

进一步地，在步骤S5之后还包括执行以下操作：

S6、若连续发生步骤S3中识别结果为非活体和/或步骤S5中不存在比对一致的结果的次数超过预设的次数阈值，则触发警告装置。

另一方面，本发明提供了一种基于活体识别的门禁控制设备，包括：非接触式生物特征传感器、摄像装置及控制器，所述非接触式生物特征传感器包括至少一个光源及至少一个与其配合的光传感器，所述摄像装置设置在门把的上方并用于朝向所述门把方向进行图像摄取，所述光传感器与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端分别与所述光源和摄像装置电连接，所述光传感器的检测信号用于触发光源和摄像装置工作，所述控制器还被配置为执行以下操作：

S1、响应于人手握持门把手，接收光传感器的检测信息；

S2、根据所述检测信息，触发点亮光源并启动摄像装置以获取人手的手背图像，所述手背图像包括可见光波段手背图像和红外光波段手背图像；

S3、根据所述人手的手背图像，对人手进行活体识别，若识别结果为活体，则执行S4-S5，若识别结果为非活体，则控制门禁保持关闭；

S4、根据所述红外光波段手背图像，获取对应的静脉特征；

S5、将所述静脉特征与授权静脉数据库中预注册的静脉信息匹配比对，若存在比对一致的结果，则控制门禁打开，否则控制门禁保持关闭。

进一步地，所述至少一个光源为红外光源，对应地，所述摄像装置摄取所述红外光波段手背图像，所述控制器被配置为由源自所述红外光波段手背图像识别确定手背静脉特征。

进一步地，所述至少一个光源为泛光源，对应地，所述摄像装置摄取所述可见光波段手背图像，所述控制器被配置为由源自所述可见光波段手背图像识别确定皮肤纹理、静脉、心率、血氧中的一种或多种生物特征。

进一步地，所述泛光源包括介于500-800nm之间的波长可操作的泛光源，所述控制器还被配置为用于：

将识别确定的皮肤纹理生物特征与授权手背皱褶数据库中预注册的手背皱褶信息匹配比对，若存在比对一致的结果，则控制门禁打开，否则控制门禁保持关闭。

进一步地，所述控制器包括处理器及耦接至所述处理器的存储器，所述存储器用于存储预注册的授权信息。

再一方面，本发明提供了一种安全门，包括具有门把手和门锁的门体以及如上所述的门禁控制设备，所述门锁能够在所述门禁控制设备的控制器控制下打开。

本发明提供的基于活体识别的门禁控制方法具有以下技术效果：

a.利用可见光波段和红外光波段下的手背图像作活体识别，在识别为活体的前提下再进行静脉识别，提升门禁控制安全等级；

b.解锁与开门融为一体动作，加快识别速度，提升用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的基于活体识别的门禁控制方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的基于活体识别的具有出错报警功能的门禁控制方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的人手握持门把手的状态示意图；

图4是本发明实施例提供的基于活体识别的门禁控制设备的示意框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本发明的一个实施例中，提供了一种基于活体识别的门禁控制方法，参见图1，所述门禁控制方法包括以下步骤：

S1、响应于人手握持门把手，接收相应的触发信息。

具体如图3所示，具体触发方式可以如下：在门把手附近设置光传感器，当门把手有遮挡物时，所述光传感器能够检测到光信号发生变化，然后向控制器发送触发信号。

S2、根据所述触发信息，触发摄像装置以获取人手的手背图像，所述手背图像包括可见光波段手背图像和红外光波段手背图像。

具体地，为了拍摄可见光波段手背图像和红外光波段手背图像，除了摄像装置，还需要设置和控制泛光源和红外光源，控制器接收到光传感器的触发信号，则控制泛光源打开的情况下，摄像装置摄取可见光波段手背图像，以及控制红外光源打开的情况下，摄像装置摄取红外光波段手背图像。

S3、根据所述人手的手背图像，对人手进行活体识别，若识别结果为活体，则执行S4-S5，若识别结果为非活体，则控制门禁保持关闭。

具体地，根据可见光波段手背图像和红外光波段手背图像分别获取可见光波段的生物特征和红外波段的生物特征，所述生物特征包括皮肤纹理、静脉、心率、血氧中的一种或多种，判断所述生物特征是否符合活体特征，若符合，比如心率、血氧信息为非零，或者皮肤纹理、静脉在一定时间内发生张弛变化，则所述识别结果为活体，否则所述识别结果为非活体。

S4、根据所述红外光波段手背图像，获取对应的静脉特征。

具体地，根据所述红外光波段手背图像，确定人手手背的取向偏移和表面畸变；根据所述人手手背的取向偏移和表面畸变，确认手背的静脉特征。

S5、将所述静脉特征与授权静脉数据库中预注册的静脉信息匹配比对，若存在比对一致的结果，则控制门禁打开，否则控制门禁保持关闭。

具体地，所述控制器包括处理器及耦接至所述处理器的存储器，所述存储器用于存储预注册的授权信息，所述处理器用于分析和处理数据，比如，作如上数据匹配比对。

在本发明实施例中，当且仅当通过活体识别测试后，才有可能进一步根据手背静脉识别来打开门禁，若活体识别失败，则直接报错，不再即不需要进行静脉匹配识别。这就使得能够完全防止受到假的静脉信息的欺骗，提升门禁控制安全等级。

在本发明的一个优选实施例中，如图2所示，在步骤S5之后还包括执行以下操作：

S6、若连续发生步骤S3中识别结果为非活体和/或步骤S5中不存在比对一致的结果的次数超过预设的次数阈值，则触发警告装置。

具体地，假如进行了多次(比如5次)尝试，结果均为不通过，则触发警告装置，所述警告装置包括但不限于语音警告、记录当前操作者面部信息或其他相关信息、远程发送消息至业主手机等等。

在本发明的一个实施例中，提供了一种基于活体识别的门禁控制设备，如图4所示，所述门禁控制设备包括：非接触式生物特征传感器、摄像装置及控制器，所述非接触式生物特征传感器包括至少一个光源及至少一个与其配合的光传感器，所述摄像装置设置在门把的上方并用于朝向所述门把方向进行图像摄取，所述光传感器与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端分别与所述光源和摄像装置电连接，所述光传感器的检测信号用于触发光源和摄像装置工作，所述控制器还被配置为执行以下操作：

S1、响应于人手握持门把手，接收光传感器的检测信息；

S2、根据所述检测信息，触发点亮光源并启动摄像装置以获取人手的手背图像，所述手背图像包括可见光波段手背图像和红外光波段手背图像；

S3、根据所述人手的手背图像，对人手进行活体识别，若识别结果为活体，则执行S4-S5，若识别结果为非活体，则控制门禁保持关闭；

S4、根据所述红外光波段手背图像，获取对应的静脉特征；

S5、将所述静脉特征与授权静脉数据库中预注册的静脉信息匹配比对，若存在比对一致的结果，则控制门禁打开，否则控制门禁保持关闭。

如图4所示，所述至少一个光源为红外光源，对应地，所述摄像装置摄取所述红外光波段手背图像，所述控制器被配置为由源自所述红外光波段手背图像识别确定手背静脉特征。

如图4所示，所述至少一个光源为泛光源，对应地，所述摄像装置摄取所述可见光波段手背图像，所述控制器被配置为由源自所述可见光波段手背图像识别确定皮肤纹理、静脉、心率、血氧中的一种或多种生物特征。

优选地，所述泛光源包括介于500-800nm之间的波长可操作的泛光源，所述控制器还被配置为用于：

将识别确定的皮肤纹理生物特征与授权手背皱褶数据库中预注册的手背皱褶信息匹配比对，若存在比对一致的结果，则控制门禁打开，否则控制门禁保持关闭。

进一步地，所述控制器包括处理器及耦接至所述处理器的存储器，所述存储器用于存储预注册的授权信息，比如存储授权静脉数据库中预注册的静脉信息及授权手背皱褶数据库中预注册的手背皱褶信息。

在本发明的一个实施例中，提供了一种安全门，包括具有门把手和门锁的门体以及如上所述的门禁控制设备，所述门锁能够在所述门禁控制设备的控制器控制下打开。

本发明利用可见光波段和红外光波段下的手背图像作活体识别，识别为活体的前提下再进行静脉识别，实现门禁安全控制；解锁与开门融为一体动作，提升用户体验。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于活体识别的门禁控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、响应于人手握持门把手，接收相应的触发信息；

S2、根据所述触发信息，触发摄像装置以获取人手的手背图像，所述手背图像包括可见光波段手背图像和红外光波段手背图像；

S3、根据所述人手的手背图像，对人手进行活体识别，若识别结果为活体，则执行S4-S5，若识别结果为非活体，则控制门禁保持关闭；

S4、根据所述红外光波段手背图像，获取对应的静脉特征；

S5、将所述静脉特征与授权静脉数据库中预注册的静脉信息匹配比对，若存在比对一致的结果，则控制门禁打开，否则控制门禁保持关闭。

2.根据权利要求1所述的基于活体识别的门禁控制方法，其特征在于，所述根据所述人手的手背图像，对人手进行活体识别包括：

S31、根据可见光波段手背图像和红外光波段手背图像分别获取可见光波段的生物特征和红外波段的生物特征，所述生物特征包括皮肤纹理、静脉、心率、血氧中的一种或多种；

S32、判断所述可见光波段的生物特征和红外波段的生物特征是否符合活体特征，若符合，则所述识别结果为活体，否则所述识别结果为非活体。

3.根据权利要求1所述的基于活体识别的门禁控制方法，其特征在于，步骤S4进一步包括：

S41、根据所述红外光波段手背图像，确定人手手背的取向偏移和表面畸变；

S42、根据所述人手手背的取向偏移和表面畸变，确认手背的静脉特征。

4.根据权利要求1所述的基于活体识别的门禁控制方法，其特征在于，在步骤S5之后还包括执行以下操作：

S6、若连续发生步骤S3中识别结果为非活体和/或步骤S5中不存在比对一致的结果的次数超过预设的次数阈值，则触发警告装置。

5.一种基于活体识别的门禁控制设备，其特征在于，包括：非接触式生物特征传感器、摄像装置及控制器，所述非接触式生物特征传感器包括至少一个光源及至少一个与其配合的光传感器，所述摄像装置设置在门把的上方并用于朝向所述门把方向进行图像摄取，所述光传感器与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端分别与所述光源和摄像装置电连接，所述光传感器的检测信号用于触发光源和摄像装置工作，所述控制器还被配置为执行以下操作：

S1、响应于人手握持门把手，接收光传感器的检测信息；

S2、根据所述检测信息，触发点亮光源并启动摄像装置以获取人手的手背图像，所述手背图像包括可见光波段手背图像和红外光波段手背图像；

S3、根据所述人手的手背图像，对人手进行活体识别，若识别结果为活体，则执行S4-S5，若识别结果为非活体，则控制门禁保持关闭；

S4、根据所述红外光波段手背图像，获取对应的静脉特征；

S5、将所述静脉特征与授权静脉数据库中预注册的静脉信息匹配比对，若存在比对一致的结果，则控制门禁打开，否则控制门禁保持关闭。

6.根据权利要求5所述的基于活体识别的门禁控制设备，其特征在于，所述至少一个光源为红外光源，对应地，所述摄像装置摄取所述红外光波段手背图像，所述控制器被配置为由源自所述红外光波段手背图像识别确定手背静脉特征。

7.根据权利要求5所述的基于活体识别的门禁控制设备，其特征在于，所述至少一个光源为泛光源，对应地，所述摄像装置摄取所述可见光波段手背图像，所述控制器被配置为由源自所述可见光波段手背图像识别确定皮肤纹理、静脉、心率、血氧中的一种或多种生物特征。

8.根据权利要求7所述的基于活体识别的门禁控制设备，其特征在于，所述泛光源包括介于500-800nm之间的波长可操作的泛光源，所述控制器还被配置为用于：

将识别确定的皮肤纹理生物特征与授权手背皱褶数据库中预注册的手背皱褶信息匹配比对，若存在比对一致的结果，则控制门禁打开，否则控制门禁保持关闭。

9.根据权利要求5所述的基于活体识别的门禁控制设备，其特征在于，所述控制器包括处理器及耦接至所述处理器的存储器，所述存储器用于存储预注册的授权信息。

10.一种安全门，其特征在于，包括具有门把手和门锁的门体以及如权利要求5-9中任意一项所述的门禁控制设备，所述门锁能够在所述门禁控制设备的控制器控制下打开。

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