CN207867580U - 具有人脸识别功能的智能门 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有人脸识别功能的智能门。该智能门具有门体、门框、中央处理器、配电装置、门锁以及锁具执行机构，该锁具执行机构能由中央处理器通过信号驱控而执行开锁动作，其中，该智能门还包括至少一个人脸识别模块和用于触发执行开锁动作的至少一个激活模块，该至少一个人脸识别模块和至少一个激活模块都与中央处理器信号连接，其中，该至少一个人脸识别模块包括双目摄像头。通过根据本实用新型的智能门能在确保安全可靠的身份识别的同时实现开门的便捷性。

Description

具有人脸识别功能的智能门

技术领域

本实用新型属于智能家居领域，具体而言涉及一种具有人脸识别功能的智能门。

背景技术

智能门也被称为智能安全门、智能防盗门等，其主要在传统防盗门的基础上，通过技术手段实现自动报警、监控，身份识别等功能，实现了全方位的安防功能，突破了传统的防盗门简单地“以锁控门”的思路。

例如由CN201963068U已知一种基于人脸识别的智能门禁系统，其包括智能门锁，该智能门锁具有：处理器、分别与所述处理器连接的摄像装置、存储模块、电源管理模块、指示模块、锁具执行机构、按键模块、与电源管理模块连接的电源，还包括用于指示人脸正面对准摄像装置的镜面，所述镜面位于智能门锁的安装摄像装置的一面。其中通过使用镜面代替液晶显示屏指示用户在人脸注册和识别时将人脸对准摄像头，实现了指示对准功能，有效降低了成本和功耗。

另外，由中国发明专利申请CN104499871A公开了一种智能门系统及其工作方法。该智能门系统，包括：墙体、门体、门框、电机、控制器、红外感应线、微波感应器，所述门框镶嵌在所述墙体内；所述门体的形状、大小与所述门框的形状、大小相适配；所述电机安装在所述门框的上方，所述电机的转轴与所述门体的转轴通过螺栓固定，并对齐安装；所述控制器、所述微波感应器均镶嵌在所述墙体内，所述控制器与外部电源相连；所述红外感应线以所述门体为中心，形成立方体形的红外感应范围；当物体进入所述红外感应范围时，所述红外感应线感应所述物体是否是人体，且将感应信息发送给所述控制器；当进入所述红外感应范围的物体是人体时，所述微波感应器感应所述人体是否向所述门体的方向移动，并将感应信息发送给控制器；当所述人体向所述门体的方向移动时，所述控制器向所述电机发出开启指令，所述电机带动所述门体开启。然而，这种智能门并不能实现可靠的身份识别。

然而，现有技术中已知的智能门系统在便捷性和安全性方面存在一些问题，例如，在识别人脸时需要用户将脸朝下对准门锁上的摄像头、不能抵抗人脸照片攻击、人脸视频攻击、人脸合成攻击、3D模型或者面具攻击，在低照度条件下不能进行识别等。

实用新型内容

本实用新型的所要解决的技术问题是提供一种新型的、具有人脸识别功能的智能门，该智能门能在确保安全可靠的身份识别的同时实现开门的便捷性。

上述技术问题通过一种具有人脸识别功能的智能门解决，该智能门具有门体、门框、中央处理器、配电装置、门锁以及锁具执行机构，该锁具执行机构能由中央处理器通过信号驱控而执行开锁动作，其中，该智能门还包括至少一个人脸识别模块和用于触发执行开锁动作的至少一个激活模块，该至少一个人脸识别模块和至少一个激活模块都与中央处理器信号连接，其中，该至少一个人脸识别模块包括双目摄像头。

本实用新型的基本构思在于，通过将采用双目摄像头来进行人脸识别，通过两个摄像头同时检测人脸图像，提取视频中时域、相关性、深度特征等，用机器学习的方法统计分析，判断所检测到的人脸是否活体。这种双目摄像头的优点是能够实现盲测，不需要用户配合并且能确保活体，非常便捷和可靠。在双目摄像头通过人脸识别完成身份验证之后，用户可以通过激活模块向中央处理器发出一激活信号，以促使中央处理器向锁具执行机构发出开锁信号以进行开锁。

在本实用新型中，通过双目摄像头实现可靠的人脸识别，确保了身份验证的安全性，同时通过激活模块确认合法用户的开门意图，避免了错误的开门动作。例如，在用户站在门口等待其他人到来的时候，此时双目摄像头已经能检测到用户的人脸特征并完成身份验证，但此时用户并没有开门意图，因此没有向激活模块发出激活信号，从而门保持关闭。而在用户希望开门的时候，用户通过激活模块发出激活信号，而此时双目摄像头已经自动完成身份验证，因此中央处理器向锁具执行机构发出开锁信号以完成开锁动作。

根据本实用新型的一个扩展方案，所述至少一个激活模块是声纹识别模块或动作识别模块。因此，在设有声纹识别模块时，用户站在门前希望开门时，可以通过朗读一串数字或文字来触发开门动作。类似地，在设有动作识别模块时，用户可以通过在门前执行某个特定的动作，例如转圈、晃头等动作来触发开门动作。相应的数字或文字以及动作可以以预先设置的方式存储在相应的存储器中。因此能实现全自动地开锁以及自动或手动地开门，例如在开锁之后发出光学或声学的提示信号，然后用户可以通过转动把手而打开门。

在根据本实用新型的另一个优选方案中，该双目摄像头一个可见光摄像头，另一个是近红外摄像头。申请人的大量实验表明，基于可见光加近红外双目异质摄像头可以很好地克服照片、视频、合成人脸、人脸面具等多种伪造方式的攻击。同时，近红外摄像头使用主动近红外光源，成像效果非常稳定，对受周围光照环境影响较小。

在一种有利的扩展设计中，该智能门还包括门执行机构，该门执行机构与中央处理器信号连接并能在中央处理器信号驱控的情况下执行开门和/或关门动作。例如，在完成身份验证和声纹触发之后，锁具执行机构完成开锁动作，中央处理器向相应的门执行机构发出开门信号，从而实现自动开门。

优选地，该智能门还包括存储模块，该存储模块能由中央处理器以及所述至少一个人脸识别模块读写。因此，可以将合法用户的身份信息存储在该存储模块中，仅需在执行本地对比之后就能完成身份验证。

备选地，该智能门还可以包括通信模块，该通信模块可以与远程服务器和/或APP进行信息交换。由此例如可以进行与存储在云端服务器的用户信息进行对比，或者将检测到的非法人员的图像信息上传到服务器。

在一种优选的方案中，所述的智能门包括电源适配器，该电源适配器一方面通过配电装置为智能门的各个功能组件供电，另一方面通过电缆与外部电网电连接。因此，该智能门可以由外部电网为智能门供电，该电源适配器可以集成在智能门的门体中并且电缆线优选设置在门体的枢转轴中，由此避免了门体开闭对电缆线的影响。

在一种有利的方案中，所述门锁是智能锁，该智能锁能通过指纹、密码、磁卡和钥匙中的一种或多种开锁。该智能锁例如提供指纹开锁、密码开锁以及钥匙开锁等多种开锁方式。由此，以有利的方式提供了多重开锁模式，使得即便双目摄像头损坏或失效时也能进行开锁。

优选地，在所述智能门的门体的不同高度处设置有多个双目摄像头。由此能够针对不同体型的用户，例如小孩或超高人群实现可靠的人脸识别。同时，可以有利地利用门体的大尺寸，最佳地实现人脸数据采集。

有利地，所述智能门还包括蓄电池和电源管理模块。该电源管理模块对供电电源进行管理，例如在外部电网断电时启用蓄电池为智能门进行供电，或者在蓄电池的电量低于预设的的阈值，例如20％时通过外部电网为蓄电池进行充电。

附图说明

以下参照附图结合本实用新型的实施例详细解释说明本实用新型。图中示出的实施例仅仅是本实用新型的可能的实施方式，说明书、权利要求以及附图中包含的特征还可以以不同的方式相互组合得到其它不同的方案。

图1示出了按本实用新型的智能门的功能模块示意图；

图2示出了按本实用新型的智能门的示意图。

具体实施方式

图1示意性地示出了本实用新型中所述的智能门的一种可能实施形式的功能模块图。如图1所示，该智能门包括门执行机构1、锁具执行机构2、中央处理器3、人脸识别模块4和激活模块5。配电装置6为上述机构、模块和中央处理器3进行供电。所有的这些模块、机构和装置都布置在智能门的门体9上，充分利用门体9面积大的优势。

在正常工作时，人脸识别模块4，具体是双目摄像头检测门外的人员的人脸数据，并将所检测到的人脸数据与存储在本地或云端服务器上的数据进行比对，从而完成身份验证。在此，该人脸识别模块包括双目摄像头，优选是一个可见光摄像头，另一个是近红外摄像头。由此能很好地克服照片、视频、合成人脸、人脸面具等多种伪造方式的攻击。同时，近红外摄像头使用主动近红外光源，成像效果非常稳定，即便在黑暗的环境下也能进行人脸数据采集。在完成身份验证之后，人脸识别模块4向中央处理器3发出一表明身份是否合法的信号。

在此，激活模块5例如可以是声纹识别模块或者动作识别模块。在用户希望开门时，用户可以在门前诵读一串数字或文字，声纹识别模块采集相应的声纹数据并与事先存储的数据进行比对，然后在数据一致的情况下向中央处理器3发出触发执行开锁动作的信号。中央处理器3在收到表明身份合法的信号和触发信号之后，才向锁具执行机构2和门执行机构1发出开锁和开门的信号，从而实现自动开锁、自动开门。当然，也可以仅仅单独向锁具执行机构2发出开锁信号，然后由用户推开门。备选地，激活模块5也可以是动作识别模块，该动作识别模块包括用于识别动作的摄像头(在此未示出)，该动作摄像头检测用户的动作并与所预先存储的动作进行比对，在动作一致的情况下由动作识别模块向中央处理器3发出触发执行开锁动作的信号。

为了针对不同体型的用户实现良好的人脸数据采集，在智能门的门体上可以设置多个双目摄像头，这些双目摄像头的安装位置可以根据所在地区人员身高分布的统计数据得出，例如在距地面1m、1.7m、1.9m的高度分布设有双目摄像头。由此能针对不同身高的人实现近距离的最佳的人脸数据采集，避免了可能的采集盲区。

图2是根据本实用新型的智能门的示意图。如图所示，该智能门包括门体9和门框10，门框10如常见的那样固定在墙体7中。在门体9中设有智能锁8和未示出的双目摄像头以及激活模块5。在门体9的上端设有门执行机构1，用于在中央处理器3的驱控下实现自动开门和关门。该门执行机构1例如与现有技术中的闭门器类似，然而其能够由中央处理器3驱控。

在本实用新型的方案中，将人脸识别模块4、激活模块5以及其它各个机构集成在门体9中，由于门体9的面积较大，因此可以非常自由和灵活地布置相应的模块和机构，以实现最佳的协同效果。实际上，由于门体9所创造的宽裕的安装空间，可以在该智能门中设置较大的蓄电池，从而实现了良好供电可靠性。另外，也可以将该智能门与外部电网通过电缆线连接，使得能通过外部电网对该智能门进行供电，从而可以支持在智能门中设置耗电量较大的各种功能部件。例如可以设置用于监控的持续工作的摄像头和通讯模块。

上面借助具体实施例对本实用新型的智能门进行了描述。对于本领域技术人员而言显而易见的是，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可对上文所公开的实施例做出各种修改和变型。本说明书及其公开的示例应被认为只是示例性的。

Claims (10)

1.一种具有人脸识别功能的智能门，该智能门具有门体(9)、门框(10)、中央处理器(3)、配电装置(6)、门锁以及锁具执行机构(2)，该锁具执行机构(2)能由中央处理器(3)通过信号驱控而执行开锁动作，其特征在于，该智能门还包括至少一个人脸识别模块(4)和用于触发执行开锁动作的至少一个激活模块(5)，该至少一个人脸识别模块(4)和至少一个激活模块(5)都与中央处理器(3)信号连接，其中，该至少一个人脸识别模块(4)包括双目摄像头。

2.根据权利要求1所述的具有人脸识别功能的智能门，其特征在于，所述至少一个激活模块(5)是声纹识别模块或动作识别模块。

3.根据权利要求1或2所述的具有人脸识别功能的智能门，其特征在于，所述双目摄像头中的一个可见光摄像头，另一个是近红外摄像头。

4.根据权利要求1或2所述的具有人脸识别功能的智能门，其特征在于，该智能门还包括门执行机构(1)，该门执行机构(1)与中央处理器(3)信号连接并能在中央处理器(3)信号驱控的情况下执行开门和/或关门动作。

5.根据权利要求1或2所述的具有人脸识别功能的智能门，其特征在于，该智能门还包括存储模块，该存储模块能由中央处理器(3)以及所述至少一个人脸识别模块(4)读写。

6.根据权利要求1或2所述的具有人脸识别功能的智能门，其特征在于，该智能门还包括通信模块，该通信模块能够与远程服务器和/或APP进行信息交换。

7.根据权利要求1或2所述的具有人脸识别功能的智能门，其特征在于，所述的智能门包括电源适配器，该电源适配器一方面通过配电装置(6)为智能门的各个功能组件供电，另一方面通过电缆与外部电网电连接。

8.根据权利要求1或2所述的具有人脸识别功能的智能门，其特征在于，所述门锁是智能锁(8)，该智能锁能通过指纹、密码、磁卡和钥匙中的一种或多种开锁。

9.根据权利要求1或2所述的具有人脸识别功能的智能门，其特征在于，在所述智能门的门体(9)的不同高度处设置有多个双目摄像头。

10.根据权利要求1或2所述的具有人脸识别功能的智能门，其特征在于，所述智能门还包括蓄电池和电源管理模块。