CN114333130A - 制药生产洁净区人员出入管理系统 - Google Patents

Abstract

一种制药生产洁净区人员出入管理系统，该管理系统包括门禁机，该门禁机用于对制药生产洁净区的人员出入进行管控，所述门禁机具有虹膜识别器，该虹膜识别器通过对人体虹膜的识别来对出入人员的身份进行鉴别，当出入制药生产洁净区的人员头戴防护眼罩时，所述虹膜识别器获取的人体虹膜图像受到防护眼罩的影响而产生反射光斑，所述虹膜识别器对所述虹膜图像采取包括强光抑制、宽动态处理和/或背光补偿算法进行处理。

Description

制药生产洁净区人员出入管理系统

技术领域

本发明属于制药生产技术领域，特别涉及一种制药生产洁净区人员出入管理系统。

背景技术

由于制药企业生产环境的特殊性，在生产车间的洁净区内的工作人员必须穿戴洁净服、口罩、防护眼罩、手套等专用穿戴装备及不能佩戴饰品。不仅如此，洁净区要定期进行消毒，消毒方式为化学试剂熏蒸或臭氧消毒，这种方式容易对设备产生化学反应，导致对洁净区带来安全风险。

因此，在制药企业的生产车间中，对于人员出入的管控和数量的管控都是必须的要求。然而，现有的对于人员的出入口控制系统，无法满足制药企业的实际需要。这是由于，现有的门禁只能机械式地执行门禁开关，而无法识别监控区域内的人员数量。其次，传统的门禁也无法检查判断出入人员穿戴装备的清洗灭菌状态。

发明内容

本发明实施例之一，一种基于人员监控的虹膜识别技术洁净区出入口管理系统。该管理系统包括门禁机，该门禁机用于对制药生产洁净区的人员出入进行管控。所述门禁机具有虹膜识别器，该虹膜识别器通过对人体虹膜的识别来对出入人员的身份进行鉴别。

当出入制药生产洁净区的人员头戴防护眼罩时，所述虹膜识别器获取的人体虹膜图像受到防护眼罩的影响而产生反射光斑，所述虹膜识别器对所述虹膜图像采取包括强光抑制、宽动态处理和/或背光补偿算法进行处理。

所述虹膜识别器对于获取的虹膜图像的处理步骤还包括，

将虹膜图像的多个可视特征进行独立编码，根据人体生物特征唯一性特点，每个出入人员的唯一身份虹膜编码与各人的ID号对应，所述的可视特征包括，相互交错的细丝、斑点、冠状、条纹、隐窝特征。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：

图1根据本发明实施例之一的制药生产洁净区人员出入管理系统组成示意图。

图2根据本发明实施例之一的洁净区域在岗人员数量控制原理图。

图3根据本发明实施例之一的门禁对洁净服状态检查及人员数量控制流程图。

具体实施方式

根据一个或者多个实施例，如图1所示。一种制药生产洁净区人员出入管理系统，包括了洁净区专用虹膜识别器。该虹膜识别器自带以太网接口和独立控制单元，方便用户从网络客户端授权操作。该虹膜识别器具有Wigand通讯接口，授权认证信息及历史记录通过本接口发送至后级控制器，再经控制器传送至系统平台。虹膜识别器的外壳采用SUS304不锈钢材质，用PMMA(有机玻璃)材料制作虹膜采集区。

人员出入管理系统还包括具有Wiegand接口的出入口控制器，该出入器控制器包括核心微处理单元，以太通讯接口、RS485/232通讯接口、Wiegand通讯接口，电子锁及相关驱动设备输出接口，门磁信号感应接。控制器微处理单元负责处理虹膜识别器通过Wiegand接口传送过来的人员身份信息并确认其是否具有本出入口的通行权限。如果该身份有相应权限，微处理单元会驱动电子锁或相关接口的继电器。电子锁接收到开门信号后即开门。

虹膜识别技术就是利用人体眼睛虹膜特征差异性以及终身不变性特点进行身份识别，人体的虹膜特征由纤维组织构成，其细部纹理结构在个体出生之前就以随机组合的方式形成独有的特征，因此人体眼镜虹膜同人体指纹特征一样具有唯一性，可以用于识别人员身份。虹膜识别器在对人眼虹膜图像采集过程中，如果光线、光斑、明暗光照条件不稳定时，会影响图像的灰度分布特征，进而影响到虹膜识别的精确度。由于新冠病毒的出现，进入生产洁净区的人员需要戴防护眼罩。防护眼罩明显影响了现有虹膜识别器对于虹膜的识别准确度。穿透防护眼罩的虹膜识别算法与原理。

为了解决该问题，本发明实施例将采集到的虹膜，按照所采集的虹膜可视特征(由相互交错的细丝、斑点、冠状、条纹、隐窝等细微特征组成)转换成一个个独有的虹膜特征编码(与人员的ID号一对多绑定)。即将虹膜整体特征分解成一个个独立的子特征，并对其一一特征编码。防护眼罩识别过程中，虹膜区域将产生光斑，会减少虹膜纹理等特征的识别率。通过虹膜不同位置的特征获取，在识别过程中，由于产生光斑，人员的眼部移动过程中，重新抓取虹膜特征。通过不同位置所抓取的特征同清晰完整的虹膜特征图像比对。由局部不同位置所获取的特征编码与原虹膜图像配对，存在局部不同位置吻合，则可视为整体图像特征比对成功。

如果人员未戴防护眼罩，则按常规流程，在标准的模板库中比对得到识别结果。如果人员戴上防护眼罩，在识别到有眼罩的情况时，通过对反射光斑的强光抑制，宽动态处理和背光补偿技术综合优化图像，特征值少时再加以反馈用户调整角度，从而从不同位置获取局部特征，进行与标准的模板组合匹配；局部配对成功，视为比对成功，以此来加强因不稳定的光照等条件影响到识别精度，解决标准模板的识别率算法精度问题。采集局部特征匹配标准模板的算法，有效提高了模板特征的识别率。

根据一个或者多个实施例，一种制药生产洁净区人员出入管理系统，包括虹膜识别门禁机。在虹膜识别过程中，用户需要注视摄像头，同时不断调整距离位置，以避免让虹膜图像偏离出镜头。由于虹膜门禁机本身的摄像头焦距限制，距离太近或太远，都将影响到虹膜图像特征的获取，导致图像模糊，影响虹膜识别。

经过实验测试验证，本发明实施例虹膜门禁机，用户使用时，眼睛与镜头的最佳识别距离在25cm-35cm之间。因此，虹膜门禁机采集识别过程中，可以结合距离传感器探测人员离门禁机的位置，根据最佳识别距离，设定范围，并在不同范围设定不同的颜色反馈。当距离传感器检测到人员距离虹膜门禁机25-30cm范围时，图像质量好，获取到的生物特征多，此时虹膜门禁机主控单元将依据设定的颜色反馈信号，虹膜门禁机识别窗口显示绿色。若距离传感器检测到人员距离小于25cm时，虹膜门禁机识别窗口将反馈为蓝色，以此提醒用户及时调整位置。若距离传感器检测到人员距离大于30cm时，虹膜门禁机识别窗口将反馈橙红色，提醒用户及时调整位置，直到距离传感器检测到人员距离在25-30cm范围时，颜色变成绿色，提醒用户此时是最佳识别位置。

在本发明实施例中，虹膜门禁机实现了根据识别用户位置，动态提醒用户，通过颜色变化识别框，提示用户最佳识别位置。

根据一个或者多个实施例，如图2和3所示。制药生产洁净区人员出入管理系统，系统功能组成中包括对生产洁净区人数的控制，或者说对于生产区域在岗人数的控制方法。所述的生产洁净区域，由入口、出口共同组成一个区域，一个区域可以由多个入口或多个出口共同组成。所述的在岗人数控制是指，一个区域内允许最大容量的人员是有上限数限制的。

在一个区域的入口、出口分别安装洁净区专用的门禁管理器，当人员进入该区域时，门禁管理器首先识别人员，识别成功后，识别记录上传至服务器管理平台，对应的区域内人员自动加1，区域内的门禁管理器显示屏上人员数量也对应的加1。依次类推，每次进入一个人，则对应区域人数自动加1。直到进入的人员数量达到设定容量上限值时，此时人员在入口门禁管理器上识别，门禁管理器上则发出报警提示，提示当前区域内人员数量超限，拒绝开门。若人员需要退出当前区域，则退出时首先要在门禁管理器上识别，识别成功后方可自动开门离开。此时，识别离开的记录立即上传到服务器管理平台，对应区域的人数数量减少1个，区域内的门禁管理器屏幕上人员数量也对应的减少1个。此时，不管是管理平台还是门禁管理器上，都可以实时显示当前区域的人员数量。另外，门禁管理器本机上也内置有本地数据库，因此，当服务器管理平台若出现故障如数据库平台网络故障无法通讯。则当前区域内的门禁管理器在局域网内依然可以正常统计人员数量，待数据库平台网络恢复正常后，相应的出入记录自动恢复上传到服务器管理平台，此时，服务器管理平台上的人员数量与门禁管理器显示的人员数量则保持同步状态。

在这里，通过门禁管理器对于进出生产洁净区的人员的洁净服的清洗灭菌状态进行监控和检查。该门镜管理器的工作过程是，当洁净区工作人员穿着带有RFID芯片的洁净服，洁净服RFID芯片记录清洗灭菌状态信息，员工穿着洁净服进入洁净区时，首先得在门禁管理器识别洁净服芯片上的清洗灭菌状态信息，检测到有清洗、灭菌信息、且清洗灭菌未失效，则清洗灭菌状态检查通过。可进入一步的门禁权限判断，门禁权限判断通过，则开门进入，洁净区人员数量加1。

根据一个或者多个实施例，制药生产洁净区人员出入管理系统平台，系统功能包括，

“系统参数设定”，这个功能主要完成数据库信息，系统信息及软件路径等信息设定部分；

“人事信息设定”，该功能主要负责处理员工姓名、部门、班组、职务、公司等人事信息；

“出入口权限管理”，该功能主要负责处理洁净区出入口的出入权限设定，包括各出入口组合及人员组合授权；

“控制器信息及传送”，该功能主要负责处理控制器的硬件性参数，如通讯地址、工作模式等；

“历史记录查询”，该功能主要负责处理人员进出日志信息查询；

“报表及数据输出”，该功能主要负责处理人员及出入信息的打印及电子文件保存；

“第三方数据接口”，该功能主要负责处理其他系统如ERP系统等相关数据的接口。

根据本发明实施例的制药生产洁净区人员出入管理系统，本系统采取的技术手段包括：

选用可穿透防护眼罩的虹膜识别技术做为洁净区内人员身份识别的主要技术；

采用虹膜识别框颜色变幻技术，可动态的变幻识别颜色，直观提示最佳识别距离，克服了传统虹膜识别位置很难直观识别，识别体验感差的技术难题；

采用人员身份识别，动态监控区域内的人员数量，实时显示区域内的人数统计数量，并监控区域内的人员上限，可监控与杜绝人员超限，当虹膜识别器监控到人员达到上限值时，即使有门禁出入权限的人员也无法进入该区域；

将门禁权限与洁净服等穿戴装备的清洗灭菌状态相结合，虹膜识别器除了智能判断门禁权限外，可检测穿戴装备的清洁状态，并判断是否允许开门；

对虹膜识别器采用外壳防腐蚀改造及定制，以满足在洁净内工作的要求；

针对洁净区专用虹膜识别器扩展设计通讯部分，控制部分和软件管理平台做到方便用户使用之目的。

本发明的有益效果包括，

本发明解决了洁净区内人员的出入口控制系统中的人员身份识别难题，解决了传统出入口控制设备不能应用在洁净区的难题。

克服了传统虹膜识别无法穿透防护眼罩的技术瓶颈。同时，通过虹膜识别门禁机的虹膜识别框的颜色变动，可动态的直观提示用户最佳识别距离位置，克服了传统虹膜器识别距离位置很难直观掌握的难题。

解决了传统的门禁无法显示人员数量，无法监控与实时控制区域内的人员数量问题。

可识别检查洁净服清洗灭菌状态是否合格，并根据检测结果，判断是否给予开门权限。

本发明填补了市场上可穿透洁净区防护眼罩的专用虹膜识别器的技术空白，对洁净区工作人员的计算机化管控提供了有效的方法。通过使用本发明的技术方案，制药生产企业可以直观的对工作在洁净区内全身穿戴制药洁净服及防护眼罩的员工进行有效的权限管理和出入记录跟踪。

同时，改进了门禁区域人员监控识别算法，有效解决了洁净区内在岗人员数量监控难题，克服了依靠传统人工记录管理的问题，将穿戴装备的清洗灭菌状态检测融入到门禁管制中，可有效解决安全生产监控与企业的生产管理效率。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种制药生产洁净区人员出入管理系统，其特征在于，该管理系统包括门禁机，该门禁机用于对制药生产洁净区的人员出入进行管控，

所述门禁机具有虹膜识别器，该虹膜识别器通过对人体虹膜的识别来对出入人员的身份进行鉴别，

当出入制药生产洁净区的人员头戴防护眼罩时，所述虹膜识别器获取的人体虹膜图像受到防护眼罩的影响而产生反射光斑，所述虹膜识别器对所述虹膜图像采取包括强光抑制、宽动态处理和/或背光补偿算法进行处理。

2.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述虹膜识别器对于获取的虹膜图像的处理步骤还包括，

将虹膜图像的多个可视特征进行独立编码，根据人体生物特征唯一性特点，每个出入人员的唯一身份虹膜编码与各人的ID号对应，所述的可视特征包括，

相互交错的细丝、斑点、冠状、条纹、隐窝特征。

3.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述虹膜识别器对于获取的虹膜图像的处理步骤还包括，

基于人眼的转动，所述虹膜识别器获取多张虹膜图像，通过对这些虹膜图像的融合处理，从多张虹膜图像中提取清晰的局部特征，生成完整的清晰虹膜图像。

4.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，对于所述虹膜门禁机，当出入人员注视虹膜识别器的镜头时，由于镜头焦距的限制，该出入人员需站在距离所述虹膜识别器镜头一个合适的范围内，所述虹膜识别器才能获取清晰的虹膜图像，该合适的范围是L1～L2，

所述虹膜门禁机设有距离传感器，用于检测所述出入人员与所述虹膜识别器镜头的距离，

当所述出入人员与所述虹膜识别器镜头距离小于L1时，所述虹膜识别器的显示屏上显示第一标识，提醒该出入人员调整位置，

当所述出入人员与所述虹膜识别器镜头距离小于L2时，所述虹膜识别器的显示屏上显示第二标识，提醒该出入人员调整位置，

当所述出入人员与所述虹膜识别器镜头距离位于L1～L2之间时，所述虹膜识别器的显示屏上显示第三标识，提醒该出入人员所处位置为合适。

5.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述虹膜门禁机实时统计进入所述生产洁净区的人数，当该人数达到所述生产洁净区人数上限时，发出报警提示，同时拒绝后续人员进入。

6.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述出入人员身穿的洁净服具有RFID识别芯片，该RFID识别芯片记载有该洁净服的清晰灭菌状态，

当身穿洁净服的人员进入洁净区时，所述虹膜门禁机识别洁净服上的RFID芯片，检查核实该洁净服是否经过清洗灭菌。

7.一种制药生产洁净区门禁机，该门禁机用于对制药生产洁净区的人员出入进行管控，其特征在于，

所述门禁机具有虹膜识别器，该虹膜识别器通过对人体虹膜的识别来对出入人员的身份进行鉴别，

当出入制药生产洁净区的人员头戴防护眼罩时，所述虹膜识别器获取的人体虹膜图像受到防护眼罩的影响而产生反射光斑，所述虹膜识别器对所述虹膜图像采取包括强光抑制、宽动态处理和/或背光补偿算法进行处理。

8.一种制药生产洁净区人员出入管理系统平台，其特征在于，所述平台包括服务器，服务器具有存储器；以及

耦合到所述存储器的处理器，该处理器被配置为执行存储在所述存储器中的指令，所述处理器执行以下操作：

系统参数设定，完成数据库信息，系统信息及软件路径信息设定部分；

人事信息设定，处理员工姓名、部门、班组、职务、公司人事信息；

出入口权限管理，处理洁净区出入口的出入权限设定，包括各出入口组合及人员组合授权；

控制器信息及传送，处理控制器的硬件参数，包括通讯地址、工作模式；

历史记录查询，处理人员进出日志信息查询；

报表及数据输出，处理人员及出入信息的打印及电子文件保存；

第三方数据接口，处理与ERP系统相关的数据接口。

9.一种制药生产洁净区人员出入管理系统平台，其特征在于，该平台与如权利要求7所述的制药生产洁净区门禁机进行数据交互，由所述门禁机上传实时数据，所述平台下发控制指令。

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