CN204204058U - 一种基于指纹和指静脉联合识别的智能门禁系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于指纹和指静脉联合识别的智能门禁系统，该门禁系统包括：电源管理电路；电控锁；图像采集装置；获取图像采集装置中采集到图像的数据和信息、对图像的数据进行图像算法处理以及对指纹图像和指静脉图像进行认证的信息处理控制部；所述电源管理电路分别与图像采集装置、信息处理控制部和电控锁电连接，所述图像采集装置和电控锁分别与信息处理控制部信号连接。该智能门禁系统通过结合指纹识别技术和指静脉识别技术的双模态生物特征认证来保证门禁系统认证的准确率和唯一性，从而提高门禁系统的安全性、可靠性和防伪性。同时，本实用新型的门禁系统具有多功能性，从而实现门禁系统的智能化和提高用户的体验度。

Description

一种基于指纹和指静脉联合识别的智能门禁系统

技术领域

本实用新型涉及安全验证技术领域，更具体地说，涉及一种基于指纹和指静脉联合识别的智能门禁系统。

背景技术

随着科学技术的发展，人们的生活逐步迈入智能化，智能门禁系统作为家居安全的核心设备，其目的是认证用户身份，防止恶意入侵。传统的门禁系统如智能卡系统和密码系统都只能识别卡片或密码本身，而不能直接识别用户，认证信息很容易被盗取或复制。生物识别技术可以通过人体自身的特征如手背静脉、手掌、眼睛、指纹或声音对用户进行识别，因此生物识别技术被逐渐应用到现代门禁系统中。

尽管目前基于生物识别技术的认证系统越来越多，但都是采用单生物特征，如单一对指纹进行验证等等。每个单生物特征都有其缺点使系统的安全性和可靠性不高。如指纹容易被伪造且对其表面清洁度很敏感；虹膜识别缺乏舒适性等等。而且市场上现有的门禁系统存在功能单一、亲和度差和用户体验差等缺点，因此，现有必要对现有的安全验证设备在安全性、可靠性和多功能性等方面做相关的研究。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种基于指纹识别技术和指静脉识别技术的智能门禁系统，该智能门禁系统通过结合指纹识别技术和指静脉识别技术的双模态生物特征认证来保证门禁系统认证的准确率和唯一性，从而提高门禁系统的安全性、可靠性和防伪性。同时，本实用新型的门禁系统具有多功能性，从而实现门禁系统的智能化和提高用户的体验度。

为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：一种基于指纹和指静脉联合识别的智能门禁系统，其特征在于：包括：

用于给智能门禁系统供电的电源管理电路；

同时采集手指指纹图像和指静脉图像的图像采集装置；

获取图像采集装置中采集到图像的数据和信息、对图像的数据进行图像算法处理以及对指纹图像和指静脉图像进行认证的信息处理控制部；

以及接收信息处理控制部的信号实现开门或关门的电控锁；

所述电源管理电路分别与图像采集装置、信息处理控制部和电控锁电连接，所述图像采集装置和电控锁分别与信息处理控制部信号连接。

在上述方案中，本实用新型的智能门禁系统结合指纹和指静脉两种生物特征作为认证信息，并配合高效的特征提取方法和识别技术，来保证门禁系统认证的准确率和唯一性，从而提高门禁系统的安全性、可靠性和防伪性。

所述信息处理控制部包括逻辑控制器和信号处理器；所述逻辑控制器和信号处理器通过地址线和数据线实现信号连接。

所述图像采集装置包括光源、指静脉图像采集器、用于采集手指指纹图像的接触式光学指纹头和支架；所述支架包括平行设置在接触式光学指纹头前方的支架一和支架二，用于工作时从底部两侧承托固定与接触式光学指纹头接触的手指；所述光源与支架平行并设置在支架上方，用于直接照射在所述支架上的手指；所述指静脉图像采集器设置在支架的下方，用于工作时采集固定于支架一和支架二之间的手指指静脉。当用户的手指接触接触式光学指纹头时，手指可以自然舒适地放置在支架一和支架二上，因而每次手指摆放的位置和角度固定，从而使得指静脉图像采集器采集到的指静脉图像基本没有位置和角度的偏移，进而提高本实用新型进行用户信息认证的准确度，同时也简化了门禁系统的结构。

所述光源是指波长为800～960nm的近红外LED；所述指静脉图像采集器是指型号为MT9V032的黑白CMOS图像传感器；所述接触式光学指纹头是指型号为CF400G的接触式光学指纹头；所述光源、静脉图像采集器和接触式光学指纹头分别与逻辑控制器信号连接。人体组织中的其他部分在这个波长范围内吸取率相对较低，所以在近红外光源的照射下，手指静脉部分会因为对光线有较多的吸取而呈黑色，同时其它部分呈白色，这样就可以得到清晰的指静脉图像。采用波长为850nm的近红外LED作为光源是优选方案。

本实用新型还包括与电源管理电路电连接的人机交互装置；所述人机交互装置包括用于用户输入信息的矩阵键盘和用于显示时间、图标、采集的指纹图像和指静脉图像的液晶显示屏一；所述矩阵键盘和液晶显示屏一均与信号处理器信号连接。

本实用新型还包括与电源管理电路电连接的可视装置；所述可视装置包括彩色CMOS图像传感器、FIFO芯片、液晶显示屏二和SD卡；所述彩色CMOS图像传感器与FIFO芯片的输入端连接，FIFO芯片的输出端通过逻辑控制器与液晶显示屏二信号连接；所述SD卡与信号处理器信号连接。

本实用新型还包括与电源管理电路电连接的对讲装置和留言装置；所述对讲装置包括型号为ISD1820的语音芯片一、均与语音芯片一连接的麦克风一和喇叭一；所述留言装置包括型号为ISD1760的语音芯片二、均与语音芯片二连接的麦克风二和喇叭二；所述语音芯片一和语音芯片二均由独立按键控制。

本实用新型还包括与电源管理电路电连接的报警装置，所述报警装置包括开门检测部和GSM模块；所述开门检测部为红外对管，红外对管输入端与电控锁连接，其输出端与信号处理器连接；所述GSM模块的输入端与信号处理器信号连接，实现信号处理器启动GSM模块向指定号码发送报警短信。

本实用新型还包括与电源管理电路连接的人体检测装置，所述人体检测装置为热释电传感器，用于输出一个高电平信号启动电源管理电路。

所述电源管理电路由适配器、5V稳压芯片、3.3V稳压芯片、1.2V稳压芯片、继电器以及外围电路连接组成。

本实用新型智能门禁系统运行时分为系统管理、身份注册和身份认证三种状态，使用方法如下：

1、系统管理：在身份认证状态下，用户通过矩阵键盘输入管理密码的方式，被允许进行系统管理，用户进入管理界面后，使用矩阵键盘的“上”、“下”按键来查看系统内已存在的用户信息，用户信息包括用户名和用户类型，用户类型指管理员和一般用户；用户可以使用矩阵键盘的“确认”键来更改用户类型，使用矩阵键盘的“删除”键来删除选中的用户信息。

2.身份注册：在身份认证状态下，用户通过矩阵键盘输入注册密码的方式，被允许进行身份注册，此时用户将手指第一指节即指纹处接触接触式光学指纹头，手指第二指节和第三指节位于指静脉图像采集器的上方、近红外光源的下方并平行于近红外光源，用户根据3.2寸TFT液晶显示屏上实时显示的指纹图像和指静脉图像调整手指的摆放位置。当位置确定后，用户按下矩阵键盘输入“确认”键，系统启动图像采集装置分别采集指纹图像和指静脉图像，信息处理控制部通过统计指纹图像中心区域的灰度值来判断采集的指纹图像是否可用，通过计算指静脉图像的平均灰度来判断采集的指静脉图像是否可用。用户通过手指不同的按压力度来改变指纹图像上灰度值得统计值，逻辑控制器通过输出PWM波形来调节近红外光源的亮度使指静脉图像的平均灰度达到要求。如果在一段时间后指纹图像和指静脉图像仍不可用，3.2寸TFT液晶显示屏提示用户注册失败，此时用户可以选择重新注册或退出。当采集的指纹图像和指静脉图像同时可用时，信号处理器对指纹图像和指静脉图像进行算法处理并提取特征，此时3.2寸TFT液晶会提示用户注册成功并让用户输入用户姓名，至此注册完成。

3、身份认证：本实用新型在上电启动后的默认状态是身份认证，在此状态下，系统循环检测指纹图像和指静脉图像是否可用，循环检测指纹图像和指静脉图像是否可用的执行流程如下：系统启动图像采集装置分别采集指纹图像和指静脉图像，信息处理控制部通过统计指纹图像中心区域的灰度值来判断采集的指纹图像是否可用，通过计算指静脉图像的平均灰度来判断采集的指静脉图像是否可用。用户将手指第一指节即指纹处接触接触式光学指纹头，手指第二指节和第三指节位于指静脉图像采集器的上方、近红外光源的下方并平行于近红外LED光源，用户根据3.2寸TFT液晶显示屏上实时显示的指纹图像和指静脉图像调整手指的摆放位置。当采集的指纹图像和指静脉图像同时可用时，信号处理器对指纹图像和指静脉图像进行算法处理并提取特征，接下来对提取的特征进行特征匹配。特征匹配分为三步：第一步，从系统已注册的数据库中选择一幅未匹配过的指静脉图像与待识别者的指静脉图像进行匹配，若匹配结果大于一定阈值，则跳到第三步，否则执行第二步；第二步，判断是否遍历数据库中所有已注册的指静脉图像，若是，则判定待识别者认证失败，3.2寸TFT液晶显示屏提示用户认证失败，否则返回第一步重复执行；第三步，将待匹配者的指纹图像与第一步选定的指静脉图像对应的指纹图像进行匹配，加权融合指纹匹配分数和前面的指静脉匹配分数，若大于设定阈值，则判定待匹配者认证成功，3.2寸TFT液晶显示屏提示用户认证成功并显示用户名，否则返回第一步重复执行。此外本实用新型还可使用密码的方式进行认证，密码包括认证密码和报警密码。在身份认证状态下，用户通过矩阵键盘输入密码，如果输入的是认证密码，则系统正常开门，如果输入的是报警密码，系统开门的同时启动GSM模块向指定号码发送报警短信。

本实用新型门禁系统的工作原理如下：

本实用新型在默认状态下及来访者靠近时，处于待机状态，只有人体检测装置工作，系统的其他功能模块装置全部处于掉电状态。当有来访者靠近时，人体检测装置输出高电平信号控制电源管理电路为其他功能模块装置上电。此时信息处理控制部执行初始化并进入认证状态，可视装置采集来访人员的视频图像，并在2.4寸TFT液晶显示屏上实时显示，在显示的同时每隔3s钟拍摄一幅照片并和拍摄时间一同存入SD卡中。若来访者是客人，则直接按门铃，主人可通过2.4寸TFT液晶显示屏上的信息观察来访者或者通过对讲模块同来访者交流并决定是否开门,若主人不在，则来访者可以通过留言装置进行语音留言，主人回家后即可查看留言装置的留言内容。若来访者是主人则有两种选择开门，第一是通过手指认证，第二是通过密码认证。如果不通过认证而是通过暴力开锁，系统会启动GSM模块向指定号码发送报警短信，如果主人被胁迫开锁时，则可以使用报警密码认证，系统开门的同时启动GSM模块向指定号码发送报警短信。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点与有益效果：

1、本实用新型的智能门禁系统结合指纹和指静脉两种生物特征作为认证信息，并配合高效的特征提取方法和识别技术，来保证门禁系统认证的准确率和唯一性，从而提高门禁系统的安全性、可靠性和防伪性。

2、本实用新型由于配备了可视对讲和语音留言等功能模块装置，使得本实用新型的门禁系统具有多功能性，从而实现门禁系统的智能化、提升了门禁系统与用户间的亲和度以及提高用户的体验度。

3、本实用新型采用热释电传感器感应人体热量，以此来控制系统的电源开关，将门禁系统在待机和工作状态之间灵活切换，达到节能目的。

4、本实用新型配备了报警装置，可实现开门检测和短信发送，具有暴力开锁检测和胁迫开锁检测并通过短信报警的功能，从而进一步提高智能门禁系统的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的门禁系统结构方框图；

图2为本实用新型中图像采集装置的结构图；

图3为图2中支架和手指摆放的示意图；

图4为本实用新型中电源管理电路的原理框图。

其中，01为图像采集装置、011为近红外LED光源、012为黑白CMOS图像传感器、013为接触式光学指纹头、02为信息处理控制部、021为信号处理器、022为逻辑控制器、03为可视装置、031为彩色CMOS图像传感器、032为FIFO芯片、033为2.4寸TFT液晶显示屏、034为SD卡、04为人体检测装置、05为人机交互装置、051为3.2寸TFT液晶显示屏、052为矩阵键盘、06为报警装置、061为GSM模块、062为红外对管、07为对讲装置、08为留言装置、09为电源管理电路、10为电控锁、7为支架、71为支架一、72为支架二、73为手指、4、5和6均为电缆。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的描述。

实施例

如图1至3所示，本实用新型基于指纹和指静脉联合识别的智能门禁系统，包括：用于给智能门禁系统供电的电源管理电路09，同时采集手指指纹图像和指静脉图像的图像采集装置01，获取图像采集装置中采集到图像的数据和信息、对图像的数据进行图像算法处理以及对指纹图像和指静脉图像进行认证的信息处理控制部02以及接收信息处理控制部02的信号实现开门或关门的电控锁10。其中，电源管理电路09分别与图像采集装置01、信息处理控制部02和电控锁10电连接，图像采集装置01和电控锁10分别与信息处理控制部02信号连接。

该门禁系统的信息处理控制部02包括信号为EPM1270T144的逻辑控制器CPLD 022和型号为TMS320C6414T的信号处理器DSP 021，逻辑控制器CPLD022和信号处理器021通过地址线和数据线实现信号连接。信号处理器DSP 021负责图像数据的获取、图像算法处理和其他功能模块装置的控制；逻辑控制器CPLD 022由硬件语言Verilog实现逻辑电路协助信号处理器DSP 021完成部分功能模块的控制功能。而逻辑控制器CPLD 022与电控锁10的输入端连接，实现控制电控锁10的工作。

图像采集装置01包括波长为850nm的近红外LED光源011，型号为MT9V032的黑白CMOS图像传感器012作为指静脉图像采集器，用于采集手指指纹图像、型号为CF400G的接触式光学指纹头013和支架7。其中，支架7包括平行设置在接触式光学指纹头013前方的支架一71和支架二72，用于工作时从底部两侧承托固定与接触式光学指纹头013接触的手指73。近红外LED光源011与支架7平行并设置在支架7上方，用于直接照射在支架7上的手指73。黑白CMOS图像传感器012设置在支架7的下方，用于工作时采集固定于支架一71和支架二72之间的手指73指静脉。近红外LED光源011通过电缆4与逻辑控制器CPLD 022信号连接，并由逻辑控制器CPLD 022产生PWM信号控制亮度；黑白CMOS图像传感器012和接触式光学指纹头013分别由电缆6和电缆5与逻辑控制器CPLD 022信号连接，并由逻辑控制器CPLD 022产生选择电路实现分时连接信号处理器DSP 021的BED0～7端口。

本实用新型还包括与电源管理电路09电连接的人机交互装置05，该人机交互装置05包括用于用户输入信息的矩阵键盘052和用于显示时间、图标、采集的指纹图像和指静脉图像的液晶显示屏一，液晶显示屏一为3.2寸TFT液晶显示屏051，矩阵键盘052和3.2寸TFT液晶显示屏051均与信号处理器DSP 021信号连接。其中，矩阵键盘052采用型号为AT89S4051的单片机对按键阵列进行扫描，当读取到键值时向信号处理器DSP 021产生一个中断，信号处理器DSP021收到中断后启动模拟的I2C时序与型号为AT89S4051单片机通讯读取键值。型号为AT89S4051单片机的引脚P3.0连接到信号处理器DSP 021的引脚GP10，型号为AT89S4051单片机的引脚P3.1连接到信号处理器DSP021的引脚GP11。模拟的I2C时序由信号处理器DSP 021通过引脚GP10和引脚GP11来实现。3.2寸TFT液晶显示屏051的数据线0～7连接到信号处理器DSP 021的引脚BED0～7，3.2寸TFT液晶显示屏051的数据线10～17连接到信号处理器DSP 021的引脚BED8～15，3.2寸TFT液晶显示屏051的引脚CS连接到信号处理器DSP021的引脚BCE2，3.2寸TFT液晶显示屏051的引脚WR连接到信号处理器DSP021的引脚BSDWE，3.2寸TFT液晶显示屏051的引脚RS连接到信号处理器DSP 021的引脚BEA1,3.2寸TFT液晶显示屏051的引脚RD连接到信号处理器DSP 021的引脚BSDRAS。

本实用新型还包括与电源管理电路09电连接的可视装置03，该可视装置03包括型号为OV7670的彩色CMOS图像传感器031、型号为AL422B的FIFO芯片032、液晶显示屏二和SD卡034。其中，液晶显示屏二为2.4寸TFT液晶显示屏033，彩色CMOS图像传感器031与FIFO芯片032的输入端连接，FIFO芯片032的输出端通过逻辑控制器CPLD 022与2.4寸TFT液晶显示屏033信号连接，SD卡034与信号处理器DSP 021信号连接。在实时显示时，逻辑控制器CPLD 022将FIFO芯片032的输出端数据线连接到2.4寸TFT液晶显示屏033的输入端；在保存图片时，逻辑控制器CPLD 022将FIFO芯片032的输出端数据线连接到信号处理器DSP021的BED0～7端口，并由信号处理器DSP021将图片保存到SD卡034中。SD卡034的数据输入端DI连接到信号处理器DSP 021的引脚DX0，SD卡034的数据输入端DO连接到信号处理器DSP 021的引脚DR0,SD卡034的时钟引脚SCLK连接到信号处理器DSP 021的引脚CLKX0,SD卡034的使能引脚CS连接到逻辑控制器CPLD 022的引脚PIN96。

本实用新型还包括与电源管理电路09电连接的对讲装置07和留言装置08，其中，对讲装置07包括型号为ISD1820的语音芯片一、均与语音芯片一连接的一个麦克风一和一个喇叭一；留言装置包括型号为ISD1760的语音芯片二、均与语音芯片二连接的一个麦克风二和一个喇叭二；语音芯片一和语音芯片二均由独立按键控制。对讲装置07通过型号为ISD1820芯片的直通模式实现对讲功能，留言装置08通过按键模式实现语音录制、擦除、选段播放功能。

本实用新型还包括与电源管理电路09电连接的报警装置06，该报警装置06包括开门检测部和GSM模块061。其中，开门检测部为红外对管062，红外对管062输入端与电控锁10连接，其输出端与信号处理器DSP021连接，GSM模块061的输入端与信号处理器DSP021信号连接，实现信号处理器DSP021启动GSM模块061向指定号码发送报警短信。GSM模块061的引脚RXD连接到信号处理器DSP 021的引脚GP12，GSM模块061的引脚TXD连接到信号处理器DSP 021的引脚GP13，信号处理器DSP 021通过软件模拟串口协议与GSM模块061通讯。该报警装置06是这样工作的：开门检测部分为暴力开门检测部和胁迫开门检测部；在暴力开锁的情况下，当电控锁10启动开门后，红外对管062输出一个高电平向信号处理器DSP021产生一个中断，信号处理器DSP021收到中断后判断系统是否经历过手指识别或密码认证，如果没有则控制GSM模块061向指定手机号码发送报警短信；在用户被胁迫开锁的情况下，用户使用一组特定的密码进行认证，系统在正常开门的同时启动GSM模块061向指定手机号码发送报警短信。

本实用新型还包括与电源管理电路09连接的人体检测装置04，该人体检测装置04为热释电传感器，用于输出一个高电平信号启动电源管理电路09。

电源管理电路09由适配器、型号为AMS1804-5.0的5V稳压芯片、型号为TPS75733的3.3V稳压芯片、型号为TPS54310的1.2V稳压芯片、继电器以及外围电路连接组成。电源管理电路09的结构如图3所示，适配器将市电220V转换为12V为电控锁10和人体检测模块04供电，12V电压为不间断供电，不受电源管理电路09控制；型号为AMS1804-5.0的芯片实现将12V电压转换为5V电压。型号为TPS75733的芯片实现将5V电压转换为3.3V电压。型号为TPS54310的芯片实现将5V电压转换为1.2V电压。型号为TPS75733芯片、型号为TPS54310芯片和继电器3的输入端5V电压由继电器1控制通断。继电器2的输出端3.3V电压和继电器3的输出端5V电压由型号为TPS54310芯片的输出端1.2V电压控制通断。继电器2的输出端3.3V为DSP021的IO端口和其他部分在3.3V电压下工作的功能模块装置供电，1.2V电压为DSP021的内核供电，继电器3的输出端5V电压为在5V电压下工作的功能模块装置供电。

本实用新型智能门禁系统运行时分为系统管理、身份注册和身份认证三种状态，使用方法如下：

1、系统管理：在身份认证状态下，用户通过矩阵键盘052输入管理密码的方式，被允许进行系统管理，用户进入管理界面后，使用矩阵键盘052的“上”、“下”按键来查看系统内已存在的用户信息，用户信息包括用户名和用户类型，用户类型指管理员和一般用户；用户可以使用矩阵键盘052的“确认”键来更改用户类型，使用矩阵键盘052的“删除”键来删除选中的用户信息。

2.身份注册：在身份认证状态下，用户通过矩阵键盘052输入注册密码的方式，被允许进行身份注册，此时用户将手指第一指节即指纹处接触接触式光学指纹头013，手指第二指节和第三指节位于黑白CMOS图像传感器012的上方、近红外LED光源01的下方并平行于近红外LED光源01，用户根据3.2寸TFT液晶显示屏051上实时显示的指纹图像和指静脉图像调整手指的摆放位置。当位置确定后，用户按下矩阵键盘052输入“确认”键，系统启动图像采集装置01分别采集指纹图像和指静脉图像，信息处理控制部02通过统计指纹图像中心区域的灰度值来判断采集的指纹图像是否可用，通过计算指静脉图像的平均灰度来判断采集的指静脉图像是否可用。用户通过手指不同的按压力度来改变指纹图像上灰度值得统计值，逻辑控制器CPLD 022通过输出PWM波形来调节近红外LED光源01的亮度使指静脉图像的平均灰度达到要求。如果在一段时间后指纹图像和指静脉图像仍不可用，3.2寸TFT液晶显示屏提示用户注册失败，此时用户可以选择重新注册或退出。当采集的指纹图像和指静脉图像同时可用时，信号处理器DSP 021对指纹图像和指静脉图像进行算法处理并提取特征，此时3.2寸TFT液晶显示屏051会提示用户注册成功并让用户输入用户姓名，至此注册完成。

3、身份认证：本实用新型在上电启动后的默认状态是身份认证，在此状态下，系统循环检测指纹图像和指静脉图像是否可用，循环检测指纹图像和指静脉图像是否可用的执行流程如下：系统启动图像采集装置01分别采集指纹图像和指静脉图像，信息处理控制部02通过统计指纹图像中心区域的灰度值来判断采集的指纹图像是否可用，通过计算指静脉图像的平均灰度来判断采集的指静脉图像是否可用。用户将手指第一指节即指纹处接触接触式光学指纹头013，手指第二指节和第三指节位于黑白CMOS图像传感器012的上方、近红外LED光源011的下方并平行于近红外LED光源011，用户根据3.2寸TFT液晶显示屏051上实时显示的指纹图像和指静脉图像调整手指的摆放位置。当采集的指纹图像和指静脉图像同时可用时，信号处理器DSP 021对指纹图像和指静脉图像进行算法处理并提取特征，接下来对提取的特征进行特征匹配。特征匹配分为三步：第一步，从系统已注册的数据库中选择一幅未匹配过的指静脉图像与待识别者的指静脉图像进行匹配，若匹配结果大于一定阈值，则跳到第三步，否则执行第二步；第二步，判断是否遍历数据库中所有已注册的指静脉图像，若是，则判定待识别者认证失败，3.2寸TFT液晶显示屏051提示用户认证失败，否则返回第一步重复执行；第三步，将待匹配者的指纹图像与第一步选定的指静脉图像对应的指纹图像进行匹配，加权融合指纹匹配分数和前面的指静脉匹配分数，若大于设定阈值，则判定待匹配者认证成功，3.2寸TFT液晶显示屏051提示用户认证成功并显示用户名，否则返回第一步重复执行。此外本实用新型还可使用密码的方式进行认证，密码包括认证密码和报警密码。在身份认证状态下，用户通过矩阵键盘052输入密码，如果输入的是认证密码，则系统正常开门，如果输入的是报警密码，系统开门的同时启动GSM模块061向指定号码发送报警短信。

本实用新型门禁系统的工作原理如下：

本实用新型在默认状态下及来访者靠近时，处于待机状态，只有人体检测装置工作，系统的其他功能模块装置全部处于掉电状态。当有来访者靠近时，人体检测装置04输出高电平信号控制电源管理电路为其他功能模块装置上电。此时信息处理控制部02执行初始化并进入认证状态，可视装置03采集来访人员的视频图像，并在2.4寸TFT液晶显示屏033上实时显示，在显示的同时每隔3s钟拍摄一幅照片并和拍摄时间一同存入SD卡034中。若来访者是客人，则直接按门铃，主人可通过2.4寸TFT液晶显示屏033上的信息观察来访者或者通过对讲模块同来访者交流并决定是否开门,若主人不在，则来访者可以通过留言装置08进行语音留言，主人回家后即可查看留言装置08的留言内容。若来访者是主人则有两种选择开门，第一是通过手指认证，第二是通过密码认证。如果不通过认证而是通过暴力开锁，系统会启动GSM模块061向指定号码发送报警短信，如果主人被胁迫开锁时，则可以使用报警密码认证，系统开门的同时启动GSM模块061向指定号码发送报警短信。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于指纹和指静脉联合识别的智能门禁系统，其特征在于：包括：

用于给智能门禁系统供电的电源管理电路；

同时采集手指指纹图像和指静脉图像的图像采集装置；

获取图像采集装置中采集到图像的数据和信息、对图像的数据进行图像算法处理以及对指纹图像和指静脉图像进行认证的信息处理控制部；

以及接收信息处理控制部的信号实现开门或关门的电控锁；

所述电源管理电路分别与图像采集装置、信息处理控制部和电控锁电连接，所述图像采集装置和电控锁分别与信息处理控制部信号连接。

2.根据权利要求1所述的基于指纹和指静脉联合识别的智能门禁系统，其特征在于：所述信息处理控制部包括逻辑控制器和信号处理器；所述逻辑控制器和信号处理器通过地址线和数据线实现信号连接。

3.根据权利要求2所述的基于指纹和指静脉联合识别的智能门禁系统，其特征在于：所述图像采集装置包括光源、指静脉图像采集器、用于采集手指指纹图像的接触式光学指纹头和支架；所述支架包括平行设置在接触式光学指纹头前方的支架一和支架二，用于工作时从底部两侧承托固定与接触式光学指纹头接触的手指；所述光源与支架平行并设置在支架上方，用于直接照射在所述支架上的手指；所述指静脉图像采集器设置在支架的下方，用于工作时采集固定于支架一和支架二之间的手指指静脉。

4.根据权利要求3所述的基于指纹和指静脉联合识别的智能门禁系统，其特征在于：所述光源是指波长为800～960nm的近红外LED；所述指静脉图像采集器是指型号为MT9V032的黑白CMOS图像传感器；所述接触式光学指纹头是指型号为CF400G的接触式光学指纹头；所述光源、静脉图像采集器和接触式光学指纹头分别与逻辑控制器信号连接。

5.根据权利要求2所述的基于指纹和指静脉联合识别的智能门禁系统，其特征在于：还包括与电源管理电路电连接的人机交互装置；所述人机交互装置包括用于用户输入信息的矩阵键盘和用于显示时间、图标、采集的指纹图像和指静脉图像的液晶显示屏一；所述矩阵键盘和液晶显示屏一均与信号处理器信号连接。

6.根据权利要求2所述的基于指纹和指静脉联合识别的智能门禁系统，其特征在于：还包括与电源管理电路电连接的可视装置；所述可视装置包括彩色CMOS图像传感器、FIFO芯片、液晶显示屏二和SD卡；所述彩色CMOS图像传感器与FIFO芯片的输入端连接，FIFO芯片的输出端通过逻辑控制器与液晶显示屏二信号连接；所述SD卡与信号处理器信号连接。

7.根据权利要求2所述的基于指纹和指静脉联合识别的智能门禁系统，其特征在于：还包括与电源管理电路电连接的对讲装置和留言装置；所述对讲装置包括型号为ISD1820的语音芯片一、均与语音芯片一连接的麦克风一和喇叭一；所述留言装置包括型号为ISD1760的语音芯片二、均与语音芯片二连接的麦克风二和喇叭二；所述语音芯片一和语音芯片二均由独立按键控制。

8.根据权利要求2所述的基于指纹和指静脉联合识别的智能门禁系统，其特征在于：还包括与电源管理电路电连接的报警装置，所述报警装置包括开门检测部和GSM模块；所述开门检测部为红外对管，红外对管输入端与电控锁连接，其输出端与信号处理器连接；所述GSM模块的输入端与信号处理器信号连接，实现信号处理器启动GSM模块向指定号码发送报警短信。

9.根据权利要求1所述的基于指纹和指静脉联合识别的智能门禁系统，其特征在于：还包括与电源管理电路连接的人体检测装置，所述人体检测装置为热释电传感器，用于输出一个高电平信号启动电源管理电路。

10.根据权利要求1所述的基于指纹和指静脉联合识别的智能门禁系统，其特征在于：所述电源管理电路由适配器、5V稳压芯片、3.3V稳压芯片、1.2V稳压芯片、继电器以及外围电路连接组成。