CN114495335A - 一种集成猫眼的3d结构光人脸识别门锁及其识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁及其识别方法，包括锁具本体，所述锁具本体包括外锁和内锁，所述外锁和内锁通过螺栓固定连接，所述外锁和内锁相互远离的一侧均安装有把手，所述外锁的一侧设置有门禁刷卡机、指纹录入机和输入按键，所述内锁的一侧设置有显示屏和保险锁扣，所述锁具本体的顶部设置有控制箱，所述控制箱的内部设有主控芯片，所述主控芯片通过连接线电性连接有3D结构光人脸识别模块，所述主控芯片通过信号连接有信号收集模块。该种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁及其识别方法，通过3D结构光人脸识别模组的设置，3D结构光人脸识别模组里面的RGB摄像头能够将其图像转接到门内显示，实现集成猫眼的功能。
Description
技术领域
本发明涉及智能门锁技术领域，具体为一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁及其识别方法。
背景技术
在”互联网+”推进发展下，智能家居设备已进了千家万户，其中智能门锁更是入户安全的第一道保护，也是最重要的保护，人脸识别技术是通过摄像头采集含有人脸的图像或者视频流，在图像中检测人脸，进行脸部特征提取和比对，从而实现身份鉴别的目的。
目前，常规3D结构光人脸识别模组的彩色摄像头是放在前屏做对位预览使用，而现有的3D结构光人脸识别模组里面的RGB摄像头大都不便于将其图像转接到门内显示，无法实现集成猫眼的功能，同时不具有成本优势，且外观结构设计不美观。因此我们对此做出改进，提出一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁及其识别方法。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁，包括锁具本体，所述锁具本体包括外锁和内锁，所述外锁和内锁通过螺栓固定连接，所述外锁和内锁相互远离的一侧均安装有把手，所述外锁的一侧设置有门禁刷卡机、指纹录入机和输入按键，所述内锁的一侧设置有显示屏和保险锁扣，所述锁具本体的顶部设置有控制箱，所述控制箱的内部设有主控芯片。
作为本发明的一种优选技术方案，所述主控芯片通过连接线电性连接有3D结构光人脸识别模块，所述主控芯片通过信号连接有信号收集模块，所述信号收集模块通过信号连接有信息识别模块，所述主控芯片通过连接线电性连接有数据存储模块，所述主控芯片通过连接线电性连接有电源模块。
作为本发明的一种优选技术方案，所述3D结构光人脸识别模块包括TX发射散粒摄像头、LED补光灯、RGB摄像头、RX读取摄像头和距离传感器，所述3D结构光人脸识别模块用于识别用户的目标对象身份，同时作为开锁密码，具有安全性和保密性。
作为本发明的一种优选技术方案，所述信息识别模块通过连接线电性连接有外设模块，所述外设模块通过连接线与门禁刷卡机、指纹录入机、输入按键和显示屏电性连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述信息识别模块通过连接线电性连接有控制模块，所述控制模块与锁具本体通过连接线电性连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述信息识别模块通过连接线电性连接有警报模块，所述警报模块通过连接线电性连接有报警单元和语音提示单元，所述报警单元和语音提示单元通过连接线电性连接有扬声器。
作为本发明的一种优选技术方案，所述信息识别模块通过信号连接有无线通讯模块，所述无线通讯模块通过无线信号连接有移动终端。
作为本发明的一种优选技术方案，所述RGB摄像头用于采集目标人脸的RGB人脸图像，所述距离传感器用于检测目标人物的距离。
一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁的识别方法，包括如下步骤：
S1：预设准备：在数据存储模块中预先存入开启门锁所用的人脸图像以及开锁密码；
S2：信息识别：当门外用户进入人脸识别门锁的可识别区域时，唤醒主控芯片，3D结构光人脸识别模块获取门外用户人脸信息，将门外用户人脸信息显示在门内显示屏中，并通过数据存储模块进行信息存储，同时通过移动终端、输入按键、指纹录入机或门禁刷卡机输入开锁密码；
S3：信息识别判断：信息识别模块（14）收到开锁密码和人脸信息后，将获取信息与预存的人脸图像以及开锁密码进行对比，做出精准匹配并反馈匹配信号；
S4：门锁开合：若匹配成功，则发送信号给控制模块，控制模块启动开锁程序，打开门锁；若匹配不成功，则重新输入开锁密码以及人脸信息；
S5：警报处理：若匹配不成功且输入错误超过指定次数后，则发送信号给警报模块，警报模块收到信号后，发出蜂鸣声并伴有语音提示识别失败。
本发明的有益效果是：
1、该种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁及其识别方法，通过3D结构光人脸识别模块的设置，RGB摄像头能够起到对人脸活体检测和人脸识别的作用，能够将其图像转接到门内显示屏中，实现集成猫眼的功能；
2、该种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁及其识别方法，通过门禁刷卡机、指纹录入机、输入按键和3D结构光人脸识别的设置，便于对开锁密码的输入，多种开锁方式的设置，为用户的使用提供了便利；
3、该种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁及其识别方法，通过过警报模块的设置，若匹配不成功且输入错误超过指定次数后，则报警单元发出蜂鸣声并使得语音提示单元发出语音提示识别失败，进一步提高了用户的使用安全性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁及其识别方法的整体结构示意图；
图2是本发明一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁及其识别方法的立体结构示意图；
图3是本发明一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁及其识别方法的图2背面结构示意图；
图4是本发明一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁及其识别方法的图2拆分结构示意图；
图5是本发明一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁及其识别方法的3D结构光人脸识别模块的结构示意图；
图6是本发明一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁及其识别方法的控制系统整体示意图；
图7是本发明一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁及其识别方法的3D结构光人脸识别模块的系统示意图；
图8是本发明一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁及其识别方法的识别方法的流程图。
图中：1、锁具本体；2、外锁；3、内锁；4、把手；5、门禁刷卡机；6、指纹录入机；7、输入按键；8、显示屏；9、保险锁扣；10、控制箱；11、主控芯片；12、3D结构光人脸识别模块；1201、TX发射散粒摄像头；1202、LED补光灯；1203、RGB摄像头；1204、RX读取摄像头；1205、距离传感器；13、信号收集模块；14、信息识别模块；15、数据存储模块；16、电源模块；17、外设模块；18、控制模块；19、警报模块；20、报警单元；21、语音提示单元；22、扬声器；23、无线通讯模块；24、移动终端。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1-图8所示，本发明一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁，包括锁具本体1，锁具本体1包括外锁2和内锁3，外锁2和内锁3通过螺栓固定连接，外锁2和内锁3相互远离的一侧均安装有把手4，外锁2的一侧设置有门禁刷卡机5、指纹录入机6和输入按键7，内锁3的一侧设置有显示屏8和保险锁扣9，锁具本体1的顶部设置有控制箱10，控制箱10的内部设有主控芯片11。
其中，主控芯片11通过连接线电性连接有3D结构光人脸识别模块12，主控芯片11通过信号连接有信号收集模块13，信号收集模块13通过信号连接有信息识别模块14，主控芯片11通过连接线电性连接有数据存储模块15，主控芯片11通过连接线电性连接有电源模块16，在使用时，通过主控芯片11的设置，可以控制3D结构光人脸识别模块12、信号收集模块13和数据存储模块15的数据传输，同时电源模块16的设置，为整个设备提供了电力输出，使得各个模块能够正常运行。
其中，3D结构光人脸识别模块12包括TX发射散粒摄像头1201、LED补光灯1202、RGB摄像头1203、RX读取摄像头1204和距离传感器1205，3D结构光人脸识别模块12用于识别用户的目标对象身份，同时作为开锁密码，具有安全性和保密性，在使用时，RGB摄像头1203能够起到对人脸活体检测和人脸识别的作用，而RGB摄像头1203识别的人脸信息能够将其转接到门内显示屏8中，从而实现集成猫眼的功能，同时距离传感器1205的设置，便于对识别区域内的用户进行距离的判断识别，并唤醒住主控芯片11。
其中，信息识别模块14通过连接线电性连接有外设模块17，外设模块17通过连接线分别与门禁刷卡机5、指纹录入机6、输入按键7和显示屏8电性连接，在使用时，通过门禁刷卡机5、指纹录入机6、输入按键7的设置，便于对开锁密码的输入，多种开锁方式的设置，为用户的使用提供了便利。
其中，信息识别模块14通过连接线电性连接有控制模块18，控制模块18与锁具本体1通过连接线电性连接，在使用时，通过控制模块18的设置，提高了锁具本体1的安全性。
其中，信息识别模块14通过连接线电性连接有警报模块19，警报模块19通过连接线电性连接有报警单元20和语音提示单元21，报警单元20和语音提示单元21通过连接线电性连接有扬声器22，在使用时，通过警报模块19的设置，若匹配不成功且输入错误超过指定次数后，则发送信号给警报模块19，警报模块19收到信号后，发出蜂鸣声并伴有语音提示识别失败，无法打开门锁，为锁具本体1增加了警报功能，进一步提高了锁具本体1的使用安全性。
其中，信息识别模块14通过信号连接有无线通讯模块23，无线通讯模块23通过无线信号连接有移动终端24，在使用时，通过无线通讯模块23的设置，能够将移动终端24的信号传输至信息识别模块14中，再由信息识别模块14将信号传输至信号收集模块13和主控芯片11，使得主控芯片11能够对信息进行识别判断，使得装置能够根据指令进行工作。
其中，RGB摄像头1203用于采集目标人脸的RGB人脸图像，距离传感器1205用于检测目标人物的距离，在使用时，通过距离传感器1205的设置，能够识别识别区域内的用户，并唤醒主控芯片11的工作，同时RGB摄像头1203识别的人脸信息能够将其转接到门内显示屏8中，从而实现集成猫眼的功能。
一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁的识别方法，包括如下步骤：
S1：预设准备：在数据存储模块15中预先存入开启门锁所用的人脸图像以及开锁密码；
S2：信息识别：当门外用户进入人脸识别门锁的可识别区域时，唤醒主控芯片11，3D结构光人脸识别模块12获取门外用户人脸信息，将门外用户人脸信息显示在门内显示屏8中，并通过数据存储模块15进行信息存储，同时通过移动终端24、输入按键7、指纹录入机6或门禁刷卡机5输入开锁密码；
S3：信息匹配的判断：信息识别模块14收到开锁密码和人脸信息后，将获取信息与预存的人脸图像以及开锁密码进行对比，做出精准匹配并反馈匹配信号；
S4：门锁开合：若匹配成功，则发送信号给控制模块18，控制模块18启动开锁程序，打开门锁；若匹配不成功，则重新输入开锁密码以及人脸信息；
S5：警报处理：若匹配不成功且输入错误超过指定次数后，则发送信号给警报模块19，警报模块19收到信号后，发出蜂鸣声并伴有语音提示识别失败。
工作原理：该种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁及其识别方法，区别于现有的技术，结构合理，使用方便，操作简单，能够让使用者简单明了的理解工作原理；工作时：
S1：预设准备：在数据存储模块15中预先存入开启门锁所用的人脸图像以及开锁密码；
S2：信息识别：当门外用户进入人脸识别门锁的可识别区域时，唤醒主控芯片11，3D结构光人脸识别模块12获取门外用户人脸信息，将门外用户人脸信息显示在门内显示屏8中，并通过数据存储模块15进行信息存储，同时通过移动终端24、输入按键7、指纹录入机6或门禁刷卡机5输入开锁密码；
S3：信息识别判断：信息识别模块14收到开锁密码和人脸信息后，将获取信息与预存的人脸图像以及开锁密码进行对比，做出精准匹配并反馈匹配信号；
S4：门锁开合：若匹配成功，则发送信号给控制模块18，控制模块18启动开锁程序，打开门锁；若匹配不成功，则重新输入开锁密码以及人脸信息；
S5：警报处理：若匹配不成功且输入错误超过指定次数后，则发送信号给警报模块19，警报模块19收到信号后，发出蜂鸣声并伴有语音提示识别失败。
最后应说明的是：在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (9)
1.一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁，包括锁具本体（1），其特征在于，所述锁具本体（1）包括外锁（2）和内锁（3），所述外锁（2）和内锁（3）通过螺栓固定连接，所述外锁（2）和内锁（3）相互远离的一侧均安装有把手（4），所述外锁（2）的一侧设置有门禁刷卡机（5）、指纹录入机（6）和输入按键（7），所述内锁（3）的一侧设置有显示屏（8）和保险锁扣（9），所述锁具本体（1）的顶部设置有控制箱（10），所述控制箱（10）的内部设有主控芯片（11）。
2.根据权利要求1所述的一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁，其特征在于，所述主控芯片（11）通过连接线电性连接有3D结构光人脸识别模块（12），所述主控芯片（11）通过信号连接有信号收集模块（13），所述信号收集模块（13）通过信号连接有信息识别模块（14），所述主控芯片（11）通过连接线电性连接有数据存储模块（15），所述主控芯片（11）通过连接线电性连接有电源模块（16）。
3.根据权利要求1所述的一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁，其特征在于，所述3D结构光人脸识别模块（12）包括TX发射散粒摄像头（1201）、LED补光灯（1202）、RGB摄像头（1203）、RX读取摄像头（1204）和距离传感器（1205），所述3D结构光人脸识别模块（12）用于识别用户的目标对象身份，同时作为开锁密码，具有安全性和保密性。
4.根据权利要求2所述的一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁，其特征在于，所述信息识别模块（14）通过连接线电性连接有外设模块（17），所述外设模块（17）通过连接线与门禁刷卡机（5）、指纹录入机（6）、输入按键（7）和显示屏（8）电性连接。
5.根据权利要求2所述的一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁，其特征在于，所述信息识别模块（14）通过连接线电性连接有控制模块（18），所述控制模块（18）与锁具本体（1）通过连接线电性连接。
6.根据权利要求2所述的一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁，其特征在于，所述信息识别模块（14）通过连接线电性连接有警报模块（19），所述警报模块（19）通过连接线电性连接有报警单元（20）和语音提示单元（21），所述报警单元（20）和语音提示单元（21）通过连接线电性连接有扬声器（22）。
7.根据权利要求2所述的一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁，其特征在于，所述信息识别模块（14）通过信号连接有无线通讯模块（23），所述无线通讯模块（23）通过无线信号连接有移动终端（24）。
8.根据权利要求3所述的一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁，其特征在于，所述RGB摄像头（1203）用于采集目标人脸的RGB人脸图像，所述距离传感器（1205）用于检测目标人物的距离。
9.一种集成猫眼的3D结构光人脸识别门锁的识别方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：预设准备：在数据存储模块（15）中预先存入开启门锁所用的人脸图像以及开锁密码；
S2：信息识别：当门外用户进入人脸识别门锁的可识别区域时，唤醒主控芯片（11），3D结构光人脸识别模块（12）获取门外用户人脸信息，将门外用户人脸信息显示在门内显示屏（8）中，并通过数据存储模块（15）进行信息存储，同时通过移动终端（24）、输入按键（7）、指纹录入机（6）或门禁刷卡机（5）输入开锁密码；
S3：信息识别判断：信息识别模块（14）收到开锁密码和人脸信息后，将获取信息与预存的人脸图像以及开锁密码进行对比，做出精准匹配并反馈匹配信号；
S4：门锁开合：若匹配成功，则发送信号给控制模块（18），控制模块（18）启动开锁程序，打开门锁；若匹配不成功，则重新输入开锁密码以及人脸信息；
S5：警报处理：若匹配不成功且输入错误超过指定次数后，则发送信号给警报模块（19），警报模块（19）收到信号后，发出蜂鸣声并伴有语音提示识别失败。
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