CN204926247U - 基于指纹识别的多级别多选择解锁的智能门禁系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于指纹识别的多级别多选择解锁的智能门禁系统，包括电脑、读卡器、控制器，电脑与控制器电连接或信号连接，还包括指纹机、电磁铁、电锁、报警系统、控制按钮，所述控制按钮控制门的开启，其中控制器分别与指纹机、电磁铁、读卡器、电锁、控制按钮、报警系统电连接或信号连接，且读卡器、控制按钮、电磁铁分别互相电连接或信号连接，本实用新型提供了多种开锁方式并存的门禁系统，方便工作人员进出，同时避免了磁卡、钥匙等被盗用的风险。

Description

基于指纹识别的多级别多选择解锁的智能门禁系统

技术领域

本实用新型涉及一种基于指纹识别的多级别多选择解锁的智能门禁系统，尤其使用一种基于指纹识别技术的嵌入式智能门禁系统来为变电站提供安防、消防自动报警服务的系统。

背景技术

随着国网公司“三集五大”体系建设，对生产、办公、经营区域消防、安防自动报警系统提出了更高的要求。而门禁装置对于阻止非法人员进入、防止嫌疑人员逃脱以及紧急情况下方便工作人员疏离等起到了至关重要的作用。目前变电站的门锁大多采用机械锁加门卫的管理模式。人员进出不便，且人员进出变电站的信息无法追溯，钥匙的管理容易出现混乱，存在一定的安全隐患。

对于一些常见的门禁系统，密码门禁系统其本身的安全性弱且便捷性差，工作人员的密码容易忘记并且可能会被盗用，因此此系统已经面临淘汰；非接触式IC卡开门系统则有着成本高、读写设备麻烦、易受电磁干扰等缺点，且非法人员可以盗用工作人员的IC卡即可开门，十分不安全。因此，生物识别门禁逐渐成为智能门禁系统研究的热点。

随着图像处理和模式识别等技术的不断发展，生物识别技术得到了广泛的关注和应用研究。其中指纹识别具有唯一性、终身不变性、便于采样以及可靠性等诸多优点，已经成为个人身份最有效的认证方式之一，已经广泛应用于交通管理等领域。

实用新型内容

本实用新型是避免上述技术的不足之处，结合相关技术领域，提出一种基于指纹识别的多级别多选择解锁的智能门禁系统，具有灵活方便、安全系数高，能及时捕捉安防、消防隐患信息并保存相关记录等特点。实现上述目的的技术方案如下：

基于指纹识别的多级别多选择解锁的智能门禁系统，包括电脑、读卡器、控制器，电脑与控制器电连接或信号连接，其特征在于：还包括指纹机、电磁铁、电锁、报警系统、控制按钮，所述控制按钮控制门的开启，其中控制器分别与指纹机、电磁铁、读卡器、电锁、控制按钮、报警系统电连接或信号连接，且读卡器、控制按钮、电磁铁分别互相电连接或信号连接。

优选的，所述报警系统包括主板、烟雾检测器、红外探测器、红外对射、灯珠、求助器，其中烟雾检测器、红外探测器、红外对射、灯珠、求助器分别与主板电连接。

优选的，所述灯珠包括报警灯、照明灯，报警灯、照明灯分别与主板电连接。

优选的，还包括报警器，所述报警器与控制器电连接或信号连接。

优选的，还包括紧急开启与紧急锁死按钮，所述紧急开启与紧急锁死按钮与控制器电连接或信号连接，其中紧急开启与紧急锁死按钮进行强制关门和紧急开门。

优选的，所述电磁铁安装在门框的顶部。

本实用新型提供了多种开锁方式并存的门禁系统，方便工作人员进出，同时避免了磁卡、钥匙等被盗用的风险。

附图说明

图1为为本实用新型远程控制示意图

图2为本实用新型硬件组成图

图3为本实用新型指纹识别算法流程图

附图序号说明：电脑1、控制器2、读卡器3、指纹机4、电磁铁5、电锁6、报警系统7、控制按钮8、烟雾检测器9、红外探测器10、红外对射11、求助器12，报警灯13、照明灯14、声光报警器16

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细的说明。

图中，基于指纹识别的多级别多选择解锁的智能门禁系统，包括电脑1、控制器2、读卡器3，电脑1与控制器2电连接或信号连接，本实用新型还包括指纹机4、电磁铁5、电锁6、报警系统7、控制按钮8，所述控制按钮8控制门的开启，其中控制器2与指纹机4、电磁铁5、读卡器3、电锁6、控制按钮8、报警系统7分别电连接或信号连接，且读卡器3、控制按钮8、电磁铁5分别互相电连接或信号连接。指纹机用于指纹识别，可以进一步提高本装置的安全性能。

其中报警系统7包括主板、烟雾检测器9、红外探测器10、红外对射11、灯珠、求助器12，优选灯珠包括报警灯13、照明灯14，其中烟雾检测器9、红外探测器10、红外对射11、灯珠、求助器12分别与主板电连接。

为了在紧急情况下对电锁进行关闭或开启，还包括紧急开启按钮14与紧急锁死按钮15，所述紧急开启与紧急锁死按钮与控制器电连接或信号连接，同时还设置报警器，优选报警器为声光报警器16。

本实用新型可以同时控制几个门的电锁，每个门都安装独立的读卡器、电磁铁和指纹机，这些部件只需要和同一个控制器连接即可。

本实用新型的使用方法如下：

在电脑上首先存入本系统，之后系统管理员在登录系统软件时，需要输入用户名、密码，系统自动识别身份，系统管理员可以设置多级操作管理权限；

之后操作员进行操作：操作员又可分为多级管理权限，系统管理员可针对不同安全等级的操作员在同一管理工作站上设置不同级别的操作权限，根据实际要求其管理权限可以达到无限个，即从整个一卡通操作、修改权限，或只能查看某项信息。假如某操作员被禁止使用某项功能时，该操作员登陆系统，系统会自动屏蔽该项功能。

多种授权方式：一个设备同时对多个用户进行授权，一个用户同时下载到多个设备；也可以混合授权，即多个设备同时对多个用户进行授权。

本系统支持26个时间组，每个时间组包括5个时间段，每个时间段的起始值任意定义。通过时间段的设置，可根据用户的使用权限设置日期，什么时间可以通过那扇门；并且可以自动设置布防、撤防的时间。

本实用新型支持卡、密码、卡+密码、按钮以及指纹识别等多种开门方式。其中指纹识别拥有最高权限，即若有非法刷卡者企图进入，指纹识别可作为阻止其进入并报警的有力依据。

胁迫报警：工作人员被人胁迫要求打开某些门，如果该工作人员拒绝开门或者强行报警会被犯罪份子进行人身伤害，所以此时工作人员可以假意顺从犯罪份子，输入特定的反胁迫密码或者胁迫手指，此时门被自然打开，系统可以不动声色地将被胁迫的报警信息发送给中央控制人员的电脑，并驱动报警，及时采取措施。并同时保障了被胁迫工作人员的人身安全。本功能在指纹门禁上比较实用，不太适合在IC卡门禁上采用。

强制关门和紧急开门：如果管理员发现某个犯罪份子在某个区域活动，管理员可以通过紧急锁死按钮或者管理软件，强行关闭该门，使得犯罪份子无法通过偷来的卡刷卡或者按开门按钮来逃离该区域，并且通知保安人员赶到该区域予以抓捕，犯罪份子注定无处可逃；而当出现非常紧急的情况下(如遇到火警、毒气)按下紧急开启按钮或者采用中心管理软件，即可实现临时紧急打开某些门。并且留下记录以供查询。本功能大量应用在银行现金业务区管理。

本实用新型中对于指纹需要进行如下处理：

一：图像规格化。(1)在指纹图像预处理之前，将边缘部分有较大空白的区域去掉；(2)平滑噪声：循环取得指纹图像每一个像素点(x,y)，使用3*3平均平滑模板算子小模板计算点(x,y)周围个点的灰度和M，得到点(x,y)的灰度值为M/9；(3)归一化：设期望的灰度均值和方差为M₀和Var₀，计算整个指纹图像的灰度平均值Mean以及方差Var；循环取得每个点(x,y)的灰度值I(x,y)；若I(x,y)大于M₀则

$I(x,y)=M_0+\sqrt{\frac{{\mathrm{Var}}_0{\left(I\right(i,j)-Mean)}^2}{Var}},$ 否则

$I(x,y)=M_0-\sqrt{\frac{{\mathrm{Var}}_0{\left(I\right(i,j)-Mean)}^2}{Var}}.$

二：指纹图像增强。(1)方向场计算：循环取图像中的每个点(x,y)，循环2次取得纹线方向的窗口半径r上的对应点(i,j)；根据Sobel算子计算点(i,j)x，y方向的偏导数V_x，V_y；累计计算lvx+＝V_x*V_y*2，lvy+＝V_x*V_x-V_y*V_y；统计参与计算的像素点的num，计算幅值；调整偏转的幅度数据，得到点(x,y)的点方向；(2)采用Gabor小波智能定向滤波。

三：二值化及细化。(1)循环指纹图像中每个点(x,y)的灰度值I(x,y)和方向O(x,y)；(2)根据方向O(x,y)取得纹线方向的索引，计算当前点在纹线方向上的加权平均值Hv；(3)根据方向O(x,y)取得纹线方向的垂直方向的索引，计算当前点在纹线方向上的垂直方向的加权平均值Vv；(4)若Hv>Vv，置当前点为黑点，否则为白点。

四：指纹特征点提取。图像经过一系列的处理后，指纹纹线细化成了一个像素宽度的纹线，特征点的提取工作就是将纹线上的特征点提取出来，如端点、叉点、奇异点以及去伪特征点。

五：指纹匹配。(1)分别根据两个指纹特征点的个数进行循环；(2)逐次取得两个指纹图像的某一特征点M，N；(3)判断特征点M，N是否为同一类型，若不是则返回(2)重新取特征点；(4)构造特征点三角拓扑结构，比对特征点M，N的三角拓扑结构，相似则进行配准；(5)若三角拓扑结构角度误差大于8，则跳转至(6)，否则转至(2)；(6)通过特征点M，N的角度旋转、位置偏移，将M，N进行角度对齐；(7)对对齐后的M’，N’进行比对，将得到的相似度进行累加；(8)若相似度大于50，则跳出循环，比对成功。

本实用新型中涉及的软件系统使用现有技术即可。本实用新型的主要目的是利用各个硬件完成本识别、开锁、报警等目的。

本实用新型的基于指纹识别的多级别多选择解锁的智能门禁系统，具有以下几个特点：

(1)本实用新型提供了多级别的权限控制，方便管理员以及操作员对工作站的管理，防止非相关人员进入到重要的工作区。

(2)本实用新型提供了多种开锁方式并存的门禁系统，方便工作人员进出，同时避免了磁卡、钥匙等被盗用的风险。

(3)本实用新型结合了指纹识别的解锁方式，提高了安全指数，同时记录门禁出入，使系统更加安全可靠。

以上仅为本实用新型实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型实施例，凡在本实用新型实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型实施例的保护范围内。

Claims (6)

1.基于指纹识别的多级别多选择解锁的智能门禁系统，包括电脑、读卡器、控制器，电脑与控制器电连接或信号连接，其特征在于：还包括指纹机、电磁铁、电锁、报警系统、控制按钮，所述控制按钮控制门的开启，其中控制器分别与指纹机、电磁铁、读卡器、电锁、控制按钮、报警系统电连接或信号连接，且读卡器、控制按钮、电磁铁分别互相电连接或信号连接。

2.根据权利要求1所述的基于指纹识别的多级别多选择解锁的智能门禁系统，其特征在于：所述报警系统包括主板、烟雾检测器、红外探测器、红外对射、灯珠、求助器，其中烟雾检测器、红外探测器、红外对射、灯珠、求助器分别与主板电连接。

3.根据权利要求2所述的基于指纹识别的多级别多选择解锁的智能门禁系统，其特征在于：所述灯珠包括报警灯、照明灯，报警灯、照明灯分别与主板电连接。

4.根据权利要求1所述的基于指纹识别的多级别多选择解锁的智能门禁系统，其特征在于：还包括报警器，所述报警器与控制器电连接或信号连接。

5.根据权利要求1所述的基于指纹识别的多级别多选择解锁的智能门禁系统，其特征在于：还包括紧急开启与紧急锁死按钮，所述紧急开启与紧急锁死按钮与控制器电连接或信号连接，其中紧急开启与紧急锁死按钮进行强制关门和紧急开门。

6.根据权利要求1所述的基于指纹识别的多级别多选择解锁的智能门禁系统，其特征在于：所述电磁铁安装在门框的顶部。