CN112466021A - 一种基于神经网络算法处理的医院病人人脸识别门禁装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于人脸图像识别技术领域，尤其是一种基于神经网络算法处理的医院病人人脸识别门禁装置，针对现有的装置直接对人脸进行识别并与数据库进行比对，效率较低，错误率较高，而且缺乏一种装置与其配合使用的问题，现提出如下方案，其包括门板和身份卡，所述门板的一侧固定连接有两个识别箱，所述身份卡放置在内，所述识别箱的上方设置有摄像头，所述识别箱的一侧设置有放置盒，所述识别箱的一侧设置有多个按键，本发明中，通过身份卡或者卡号及密码两种方式先锁定病人身份，再通过人脸识别比对人脸与该身份的区别，准确度高，判断速度快，识别箱一高一低的设置，方便了病人操作，推动推板即可投出棉球，操作简单，方便快捷。

Description

一种基于神经网络算法处理的医院病人人脸识别门禁装置
技术领域
本发明涉及人脸图像识别技术领域，尤其涉及一种基于神经网络算法处理的医院病人人脸识别门禁装置。
背景技术
公告号为CN106951867B的发明公开了一种基于卷积神经网络的人脸识别方法、装置、系统及设备，方法包括以下步骤：S1：人脸检测，采用多层CNN特征架构；S2：关键点定位，采用深度学习中级联多个基准框回归网络来得到人脸关键点位置；S3：预处理，获得固定大小的人脸图像；S4：特征提取，经过特征提取模型得到特征代表向量；S5：特征比对，根据阈值判定相似性或根据距离排序给出人脸识别结果。本发明在传统CNN单层特征架构上增加多层CNN特征的组合以应对不同的成像条件，基于深度卷积神经网络算法，从海量图片数据集中训练出一个在监控环境下具有较强鲁棒性的人脸检测网络，降低误检率，提升检测响应速度。
但是该基于卷积神经网络的人脸识别方法、装置、系统及设备中时通过直接对人脸进行识别并与数据库进行比对，效率较低，错误率较高，而且缺乏一种装置与其配合使用，所以我们提出一种基于神经网络算法处理的医院病人人脸识别门禁装置，用以解决上述所提到的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于神经网络算法处理的医院病人人脸识别门禁装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于神经网络算法处理的医院病人人脸识别门禁装置，包括门板和身份卡，所述门板的一侧固定连接有两个识别箱，所述身份卡放置在内，所述识别箱的上方设置有摄像头，所述识别箱的一侧设置有放置盒，所述识别箱的一侧设置有多个按键，所述身份卡的一侧设置有芯片，所述识别箱的内部设置有用于识别身份卡的识别组件，所述识别箱的内部设置有用于夹持身份卡的夹持组件，所述放置盒的内部设置有用于清洁摄像头的清洁组件，两个所述识别箱的位置一高一低。
优选地，所述识别组件包括滑动连接在识别箱的一侧内壁的限位板，所述限位板的一侧固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧的一端与识别箱的一侧内壁固定连接，所述识别箱的顶部内壁固定连接有第二电磁铁和固定板，所述第二电磁铁的底部固定连接有第三弹簧，所述第三弹簧的底部固定连接有第二铁块，所述第二铁块的底部固定连接有第二卡块，所述第二卡块的一侧与固定板的一侧滑动连接，所述限位板的顶部开设有与第二卡块相适配的卡槽，所述识别箱的一侧开设有插卡口，所述识别箱的底部内壁固定连接有第一电磁铁，所述第一电磁铁的顶部固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧的顶部固定连接有第一铁块，所述第一铁块的顶部固定连接有第一卡块。
优选地，所述夹持组件包括固定连接在识别箱底部内壁的第一U型卡板，所述第一U型卡板的一侧与第一卡块滑动连接，所述第一U型卡板的内壁开设有多个安装槽，所述安装槽的一侧内壁固定连接有第四弹簧，所述第四弹簧的一端固定连接有凸块，所述凸块的顶部和底部分别与安装槽的顶部内壁和底部内壁滑动连接，所述识别箱的一侧内壁固定连接有检测头。
优选地，所述清洁组件包括转动连接在放置盒的两侧内壁的转轴，所述转轴的外壁固定套设有转动圆盘，所述转动圆盘的外壁开设有多个凹槽，所述放置盒的底部内壁固定连接有相连通的出料管，所述出料管的顶部固定连接有相连通的固定圆盘，所述固定圆盘的顶部固定连接有相连通的漏斗，所述固定圆盘将转动圆盘包裹在内部。
优选地，所述清洁组件还包括固定连接在放置盒的一侧内壁的第一套筒，所述第一套筒的一侧内壁固定连接有第六弹簧，所述第六弹簧的一端固定连接有第二套筒，所述第二套筒的顶部和底部分别与第一套筒的顶部内壁和底部内壁滑动连接，所述第二套筒的一端贯穿第一套筒并固定连接有第二U型卡板，所述转轴的外壁固定套设有齿轮。
优选地，所述放置盒的一侧外壁固定连接有第五弹簧，所述第五弹簧的一端固定连接有推板，所述推板靠近放置盒的一侧固定连接有推杆，所述推杆的一端贯穿放置盒并延伸至放置盒的内部，所述第五弹簧套设在推杆上，所述推杆的顶部和底部均固定连接有限位块，所述限位块位于放置盒的内部。
优选地，所述放置盒的顶部开设有螺纹槽，所述螺纹槽的内部螺纹连接有螺栓，所述螺纹槽位于漏斗的正上方。
优选地，所述放置盒的底部固定连接有对称设置的两个支撑杆，两个所述支撑杆相互靠近的一侧固定连接有同一个托盘。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、将身份卡从插卡口内插入，身份卡的一端与第一卡块接触，推动第一卡块竖直向下移动，第一卡块带动第一铁块竖直向下移动并挤压第一弹簧，身份卡穿过第一U型卡板，身份卡推动多个凸块向靠近第四弹簧的方向移动，凸块挤压第四弹簧并夹紧身份卡，直至身份卡的一端与限位板的一侧相接触，推动限位板向远离插卡口的方向横向移动并挤压第二弹簧，在限位板横向移动的过程中，当卡槽位于第二卡块正下方时，第二铁块在第三弹簧的弹力作用下竖直向下移动，第二铁块带动第二卡块竖直向下移动，第二卡块与卡槽卡合，此时芯片与检测头相接触，开始识别身份；
2、若能在数据库中找到该身份后，再通过摄像头，判断人脸与该身份的区别，准确度高，识别速度快，若能识别该身份，则通过人脸识别判断人脸与身份是否一致，若一致则开门，若不一致，则报警，若不能识别该身份，则进行下一步；
3、同时将第一电磁铁和第二电磁铁通电，第一电磁铁带动第一铁块竖直向下移动，第一铁块带动第一卡块竖直向下移动，第二电磁铁带动第二铁块竖直向上移动，第二铁块带动第二卡块竖直向上移动，解除对限位板的制动，限位板在第二弹簧的弹力作用下向靠近插卡口的方向移动，限位板推动转动圆盘向靠近插卡口的方向移动，完成出卡操作；
4、身份卡不能识别后可以通过输入卡号和密码，通过按动按键输入卡号和密码后，判断卡号和密码是否一致，若一致则判断身份信息，若不一致则判断密码是否输入超过三次，若不超过，则再次输入，若超过，则启动人脸识别，若能通过人脸识别，则呼叫护士来开门，因为病人如果忘记带身份卡，也忘记了卡号和密码，可能需要护士帮助才能正确找到病房，若不能通过人脸识别，则报警，密码输入正确后，在数据库中找到该身份，并通过人脸识别判断人脸与该身份的区别，若人脸与身份一致，则开门，若不一致，则报警；
5、若显示识别错误的提示，可以用手推动推板，推板带动推杆横向移动并挤压第五弹簧，推杆推动齿轮，齿轮转动并推动第二U型卡板，第二U型卡板推动第二套筒横向移动，第二套筒挤压第六弹簧，此时齿轮带动转轴转动，转轴带动转动圆盘转动，转动圆盘转动带动凹槽内的棉球转动至出料管的正上方，并通过出料管落入托盘内，可以方便病人利用棉球擦拭摄像头，用来提高摄像头的辨识度，在需要添加棉球时，可以旋开螺栓，从螺纹槽中将棉球添加至漏斗内，再从漏斗内依次落入相应的凹槽内
本发明中，通过身份卡或者卡号及密码两种方式先锁定病人身份，再通过人脸识别比对人脸与该身份的区别，准确度高，判断速度快，识别箱一高一低的设置，方便了病人操作，推动推板即可投出棉球，操作简单，方便快捷。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于神经网络算法处理的医院病人人脸识别门禁装置的工作流程图；
图2为本发明提出的一种基于神经网络算法处理的医院病人人脸识别门禁装置的主视结构示意图；
图3为本发明中识别箱的侧视剖视结构示意图；
图4为本发明中识别箱的后视剖视结构示意图；
图5为图4中的A部分放大图；
图6为本发明中第一U型卡板的俯视剖视结构示意图；
图7为本发明中放置盒的主视剖视结构示意图；
图8为本发明中放置盒的侧视剖视结构示意图；
图9为本发明中放置盒的后视剖视结构示意图；
图10为本发明中第一套筒和第二套筒的连接结构示意图。
图中：1、门板；2、放置盒；3、摄像头；4、插卡口；5、按键；6、识别箱；7、齿轮；8、第一卡块；9、第一铁块；10、第一弹簧；11、第一电磁铁；12、第一U型卡板；13、限位板；14、第二弹簧；15、固定板；16、第三弹簧；17、第二电磁铁；18、第二铁块；19、第二卡块；20、卡槽；21、芯片；22、身份卡；23、螺纹槽；24、螺栓；25、检测头；26、凸块；27、第四弹簧；28、安装槽；29、漏斗；30、固定圆盘；31、凹槽；32、第一套筒；33、转动圆盘；34、转轴；35、出料管；36、托盘；37、支撑杆；38、推杆；39、第五弹簧；40、推板；41、限位块；42、第二套筒；43、第六弹簧；44、第二U型卡板。
具体实施方式
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实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
参照图1-10，一种基于神经网络算法处理的医院病人人脸识别门禁装置，包括门板1和身份卡22，门板1的一侧固定连接有两个识别箱6，身份卡22放置在6内，识别箱6的上方设置有摄像头3，识别箱6的一侧设置有放置盒2，识别箱6的一侧设置有多个按键5，身份卡22的一侧设置有芯片21，识别箱6的内部设置有用于识别身份卡22的识别组件，识别箱6的内部设置有用于夹持身份卡22的夹持组件，放置盒2的内部设置有用于清洁摄像头3的清洁组件，两个识别箱6的位置一高一低。
本发明中，识别组件包括滑动连接在识别箱6的一侧内壁的限位板13，限位板13的一侧固定连接有第二弹簧14，第二弹簧14的一端与识别箱6的一侧内壁固定连接，识别箱6的顶部内壁固定连接有第二电磁铁17和固定板15，第二电磁铁17的底部固定连接有第三弹簧16，第三弹簧16的底部固定连接有第二铁块18，第二铁块18的底部固定连接有第二卡块19，第二卡块19的一侧与固定板15的一侧滑动连接，限位板13的顶部开设有与第二卡块19相适配的卡槽20，识别箱6的一侧开设有插卡口4，识别箱6的底部内壁固定连接有第一电磁铁11，第一电磁铁11的顶部固定连接有第一弹簧10，第一弹簧10的顶部固定连接有第一铁块9，第一铁块9的顶部固定连接有第一卡块8。
本发明中，夹持组件包括固定连接在识别箱6底部内壁的第一U型卡板12，第一U型卡板12的一侧与第一卡块8滑动连接，第一U型卡板12的内壁开设有多个安装槽28，安装槽28的一侧内壁固定连接有第四弹簧27，第四弹簧27的一端固定连接有凸块26，凸块26的顶部和底部分别与安装槽28的顶部内壁和底部内壁滑动连接，识别箱6的一侧内壁固定连接有检测头25。
本发明中，清洁组件包括转动连接在放置盒2的两侧内壁的转轴34，转轴34的外壁固定套设有转动圆盘33，转动圆盘33的外壁开设有多个凹槽31，放置盒2的底部内壁固定连接有相连通的出料管35，出料管35的顶部固定连接有相连通的固定圆盘30，固定圆盘30的顶部固定连接有相连通的漏斗29，固定圆盘30将转动圆盘33包裹在内部。
本发明中，清洁组件还包括固定连接在放置盒2的一侧内壁的第一套筒32，第一套筒32的一侧内壁固定连接有第六弹簧43，第六弹簧43的一端固定连接有第二套筒42，第二套筒42的顶部和底部分别与第一套筒32的顶部内壁和底部内壁滑动连接，第二套筒42的一端贯穿第一套筒32并固定连接有第二U型卡板44，转轴34的外壁固定套设有齿轮7。
本发明中，放置盒2的一侧外壁固定连接有第五弹簧39，第五弹簧39的一端固定连接有推板40，推板40靠近放置盒2的一侧固定连接有推杆38，推杆38的一端贯穿放置盒2并延伸至放置盒2的内部，第五弹簧39套设在推杆38上，推杆38的顶部和底部均固定连接有限位块41，限位块41位于放置盒2的内部。
本发明中，放置盒2的顶部开设有螺纹槽23，螺纹槽23的内部螺纹连接有螺栓24，螺纹槽23位于漏斗29的正上方。
本发明中，放置盒2的底部固定连接有对称设置的两个支撑杆37，两个支撑杆37相互靠近的一侧固定连接有同一个托盘36。
工作原理：在使用时，将身份卡22从插卡口4内插入，身份卡22的一端与第一卡块8接触，推动第一卡块8竖直向下移动，第一卡块8带动第一铁块9竖直向下移动并挤压第一弹簧10，身份卡22穿过第一U型卡板12，身份卡22推动多个凸块26向靠近第四弹簧27的方向移动，凸块26挤压第四弹簧27并夹紧身份卡22，直至身份卡22的一端与限位板13的一侧相接触，推动限位板13向远离插卡口4的方向横向移动并挤压第二弹簧14，在限位板13横向移动的过程中，当卡槽20位于第二卡块19正下方时，第二铁块18在第三弹簧16的弹力作用下竖直向下移动，第二铁块18带动第二卡块19竖直向下移动，第二卡块19与卡槽20卡合，此时芯片21与检测头25相接触，开始识别身份，若能在数据库中找到该身份后，再通过摄像头3，判断人脸与该身份的区别，准确度高，识别速度快，若能识别该身份，则通过人脸识别判断人脸与身份是否一致，若一致则开门，若不一致，则报警，若不能识别该身份，则进行下一步，同时将第一电磁铁11和第二电磁铁17通电，第一电磁铁11带动第一铁块9竖直向下移动，第一铁块9带动第一卡块8竖直向下移动，第二电磁铁17带动第二铁块18竖直向上移动，第二铁块18带动第二卡块19竖直向上移动，解除对限位板13的制动，限位板13在第二弹簧14的弹力作用下向靠近插卡口4的方向移动，限位板13推动转动圆盘33向靠近插卡口4的方向移动，完成出卡操作，身份卡22不能识别后可以通过输入卡号和密码，通过按动按键5输入卡号和密码后，判断卡号和密码是否一致，若一致则判断身份信息，若不一致则判断密码是否输入超过三次，若不超过，则再次输入，若超过，则启动人脸识别，若能通过人脸识别，则呼叫护士来开门，因为病人如果忘记带身份卡22，也忘记了卡号和密码，可能需要护士帮助才能正确找到病房，若不能通过人脸识别，则报警，密码输入正确后，在数据库中找到该身份，并通过人脸识别判断人脸与该身份的区别，若人脸与身份一致，则开门，若不一致，则报警，若显示识别错误的提示，可以用手推动推板40，推板40带动推杆38横向移动并挤压第五弹簧39，推杆38推动齿轮7，齿轮7转动并推动第二U型卡板44，第二U型卡板44推动第二套筒42横向移动，第二套筒42挤压第六弹簧43，此时齿轮7带动转轴34转动，转轴34带动转动圆盘33转动，转动圆盘33转动带动凹槽31内的棉球转动至出料管35的正上方，并通过出料管35落入托盘36内，可以方便病人利用棉球擦拭摄像头3，用来提高摄像头3的辨识度，在需要添加棉球时，可以旋开螺栓24，从螺纹槽23中将棉球添加至漏斗29内，再从漏斗29内依次落入相应的凹槽31内。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于神经网络算法处理的医院病人人脸识别门禁装置，包括门板(1)和身份卡(22)，其特征在于，所述门板(1)的一侧固定连接有两个识别箱(6)，所述身份卡(22)放置在(6)内，所述识别箱(6)的上方设置有摄像头(3)，所述识别箱(6)的一侧设置有放置盒(2)，所述识别箱(6)的一侧设置有多个按键(5)，所述身份卡(22)的一侧设置有芯片(21)，所述识别箱(6)的内部设置有用于识别身份卡(22)的识别组件，所述识别箱(6)的内部设置有用于夹持身份卡(22)的夹持组件，所述放置盒(2)的内部设置有用于清洁摄像头(3)的清洁组件，两个所述识别箱(6)的位置一高一低。
2.根据权利要求1所述的一种基于神经网络算法处理的医院病人人脸识别门禁装置，其特征在于，所述识别组件包括滑动连接在识别箱(6)的一侧内壁的限位板(13)，所述限位板(13)的一侧固定连接有第二弹簧(14)，所述第二弹簧(14)的一端与识别箱(6)的一侧内壁固定连接，所述识别箱(6)的顶部内壁固定连接有第二电磁铁(17)和固定板(15)，所述第二电磁铁(17)的底部固定连接有第三弹簧(16)，所述第三弹簧(16)的底部固定连接有第二铁块(18)，所述第二铁块(18)的底部固定连接有第二卡块(19)，所述第二卡块(19)的一侧与固定板(15)的一侧滑动连接，所述限位板(13)的顶部开设有与第二卡块(19)相适配的卡槽(20)，所述识别箱(6)的一侧开设有插卡口(4)，所述识别箱(6)的底部内壁固定连接有第一电磁铁(11)，所述第一电磁铁(11)的顶部固定连接有第一弹簧(10)，所述第一弹簧(10)的顶部固定连接有第一铁块(9)，所述第一铁块(9)的顶部固定连接有第一卡块(8)。
3.根据权利要求1所述的一种基于神经网络算法处理的医院病人人脸识别门禁装置，其特征在于，所述夹持组件包括固定连接在识别箱(6)底部内壁的第一U型卡板(12)，所述第一U型卡板(12)的一侧与第一卡块(8)滑动连接，所述第一U型卡板(12)的内壁开设有多个安装槽(28)，所述安装槽(28)的一侧内壁固定连接有第四弹簧(27)，所述第四弹簧(27)的一端固定连接有凸块(26)，所述凸块(26)的顶部和底部分别与安装槽(28)的顶部内壁和底部内壁滑动连接，所述识别箱(6)的一侧内壁固定连接有检测头(25)。
4.根据权利要求1所述的一种基于神经网络算法处理的医院病人人脸识别门禁装置，其特征在于，所述清洁组件包括转动连接在放置盒(2)的两侧内壁的转轴(34)，所述转轴(34)的外壁固定套设有转动圆盘(33)，所述转动圆盘(33)的外壁开设有多个凹槽(31)，所述放置盒(2)的底部内壁固定连接有相连通的出料管(35)，所述出料管(35)的顶部固定连接有相连通的固定圆盘(30)，所述固定圆盘(30)的顶部固定连接有相连通的漏斗(29)，所述固定圆盘(30)将转动圆盘(33)包裹在内部。
5.根据权利要求4所述的一种基于神经网络算法处理的医院病人人脸识别门禁装置，其特征在于，所述清洁组件还包括固定连接在放置盒(2)的一侧内壁的第一套筒(32)，所述第一套筒(32)的一侧内壁固定连接有第六弹簧(43)，所述第六弹簧(43)的一端固定连接有第二套筒(42)，所述第二套筒(42)的顶部和底部分别与第一套筒(32)的顶部内壁和底部内壁滑动连接，所述第二套筒(42)的一端贯穿第一套筒(32)并固定连接有第二U型卡板(44)，所述转轴(34)的外壁固定套设有齿轮(7)。
6.根据权利要求1所述的一种基于神经网络算法处理的医院病人人脸识别门禁装置，其特征在于，所述放置盒(2)的一侧外壁固定连接有第五弹簧(39)，所述第五弹簧(39)的一端固定连接有推板(40)，所述推板(40)靠近放置盒(2)的一侧固定连接有推杆(38)，所述推杆(38)的一端贯穿放置盒(2)并延伸至放置盒(2)的内部，所述第五弹簧(39)套设在推杆(38)上，所述推杆(38)的顶部和底部均固定连接有限位块(41)，所述限位块(41)位于放置盒(2)的内部。
7.根据权利要求1所述的一种基于神经网络算法处理的医院病人人脸识别门禁装置，其特征在于，所述放置盒(2)的顶部开设有螺纹槽(23)，所述螺纹槽(23)的内部螺纹连接有螺栓(24)，所述螺纹槽(23)位于漏斗(29)的正上方。
8.根据权利要求1所述的一种基于神经网络算法处理的医院病人人脸识别门禁装置，其特征在于，所述放置盒(2)的底部固定连接有对称设置的两个支撑杆(37)，两个所述支撑杆(37)相互靠近的一侧固定连接有同一个托盘(36)。
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