CN207934627U - 一种基于视网膜识别的密码锁 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于视网膜识别的密码锁，包括视网膜扫描模块、DSP模块、中央处理器、按键模块、显示器、锁体、报警模块、电源八个模块构成。用户的眼睛只要看着视网膜扫描模块的镜头，其视网膜信息便能被采集到，DSP模块将接收的视网膜扫描模块采集到的视网膜信息进行数据处理后传输到中央处理器。中央处理器判断密码锁所处的模式，进行相应的操作，并发送相应的控制信号给显示器、锁体和报警模块，显示结果信息、是否开锁操作和报警与否。该实用新型可以提高密码锁的安全性、准确性和开锁的易操作性，从而实现密码锁的智能化。

Description

一种基于视网膜识别的密码锁

技术领域

本实用新型涉及视网膜扫描系统，具体为一种基于视网膜识别的密码锁，属于电子技术领域。

背景技术

锁在人类生产活动中无处不在，传统的锁需要随身携带钥匙而不方便，并且钥匙容易丢失、失窃或复制，安全性不高。故密码锁的应用越来越受到人们的青睐，并且扮演着举足轻重的角色，小到一个行李箱、保险柜，大到特殊的工作室、国家机密文件库。密码锁开启时使用的是一系列的数字或符号，常见的开锁种类有多拨式、转盘式、机械式、电子式、刷卡式以及指纹式等等。对于多拨式，是最简单的密码锁，比如常见的单车锁，使用多个拨圈，最容易破解，安全设定较低；对于转盘式，由转盘推动背后数个平衡碟片或凸轮开启，安全性较高，但缺点也显而易见，例如，部分密码锁可以拉紧锁头，然后转动转盘直至不能再动，这样便可以把密码找出；也有些转盘密码锁的数字之间有特定关系，这就使得密码的组合可能性大大降低；甚至廉价的密码挂锁可以用特别的衬片打开，而无需使用密码。转盘式开锁是一种古老的解锁方式，应用范围小，不够智能化；而机械式又存在操作方法学起来慢、操作不便、修改密码需要专业人员；刷卡式密码锁开锁的磁卡和钥匙一样需要随身携带，比较麻烦，容易丢失，而且磁卡靠里面的线圈充磁来存储信息，当磁卡和手机或者其他磁性物体靠近接触时容易消磁，导致磁卡失效；电子式密码锁虽然操作快、修改密码简单随意，但其稳定性和耐用性还需提高；指纹式密码锁保密性强，易用，但它也并非没有缺点，当手上有水或者汗时，指纹识别的准确率就非常低。视网膜识别是生物识别中的一种，它是极其固定的生物特征，不磨损、不老化、不受疾病影响，而且进行视网膜识别时，无需和设备进行直接接触。因此，一种基于视网膜识别的密码锁可以弥补现有密码锁的不足。

发明内容

本实用新型的目的：提供一种基于视网膜识别的密码锁，用于提高密码锁的安全性、准确性和开锁的易操作性，从而实现密码锁的智能化。

实现上述目的的技术方案：一种基于视网膜识别的密码锁，由视网膜扫描模块、DSP模块、中央处理器、按键模块、显示器、锁体、报警模块、电源八个模块构成。其中，视网膜扫描模块主要是一台视网膜扫描仪，用来采集视网膜信息，当用户的眼睛看着视网膜扫描模块的镜头时，用户的视网膜信息便被采集到，采集到的视网膜信息经过处理传输给DSP模块。DSP模块，即数字信号处理模块，主要是由DSP芯片构成，它的主要作用是将采集到的视网膜信息进行数据处理，使经过处理后的视网膜信息有利于中央处理器对其进行数据操作。中央处理器包括存储信息单元和匹配分辨单元，它负责整个系统的输入信息的处理和储存及输出控制信号，其中存储信息单元主要存储被DSP模块处理过的用户的视网膜信息和设置的数字密码，匹配分辨单元主要通过调用已有的视网膜信息和数字密码，对用户开锁的视网膜信息和数字密码进行匹配。中央处理器判断出当前所处的模式，若处于用户信息采集模式，则将接收到的数字密码和被DSP模块处理过的视网膜信息存入存储信息单元，并将存储成功与否发送给显示器；若处于用户开锁模式，则将接收到的被DSP模块处理过的视网膜信息传输到匹配分辨单元，调用存储信息单元已有的视网膜信息进行匹配，并输出匹配成功与否到显示器；若视网膜信息匹配错误次数达3次以上时，显示器显示匹配错误结果并提示输入数字密码，中央处理器将接收到的数字密码传输到匹配分辨单元，调用存储信息单元已有的数字密码进行匹配，并输出匹配成功与否到显示器。按键模块采用电容式触摸按键，主要有两个功能：一是在用户信息采集模式中配合用户完成视网膜信息采集和数字密码设置，二是当视网膜信息匹配失败次数达3次以上时，用户将通过输入数字密码来打开所述的密码锁。显示器由液晶显示屏构成，它与中央处理器有线连接，进行数据传输，完成字符的显示，实现人机交互，即当所述的密码锁处于用户信息采集模式时，提示用户完成视网膜信息采集以及数字密码的设置操作，并显示操作结果；当所述的密码锁处于用户开锁模式时，显示操作提示、匹配的结果以及锁体的状态。锁体包括锁头和锁壳，锁体的开关动作由中央处理器决定，即当中央处理器的匹配分辨单元匹配成功时，则发送信号给锁体，执行开锁操作；当中央处理器的匹配分辨单元匹配失败时，则发送信号给锁体，不执行开锁操作。报警模块采用蜂鸣器报警，由中央处理器控制，当视网膜信息匹配错误次数达5次时或者输入的数字密码匹配错误次数达3次时，则自动启动报警，并锁定所述的密码锁。电源采用纽扣电池，方便购买替换，与各个模块通过有线连接，为所述的密码锁提供电能，同时受中央处理器的控制，当所述的密码锁处于非工作状态时，进入省电模式，触碰按键上任意键进入工作模式。

各模块在系统中的位置以及模块之间的连接关系如下：

视网膜扫描模块嵌入在所述的密码锁的内部，视网膜扫描模块的镜头通过一个圆形小孔显露在所述密码锁正面的上方；显示器设置在视网膜扫描模块的镜头下方，即在整个密码锁正面的中间部位，显示器通过有线连接的方式与中央处理器相连接；按键模块设置在所述密码锁正面的下方，即显示器的正下方，通过有线连接的方式与中央处理器相连接；DSP模块和中央处理器嵌入在所述密码锁的内部，DSP模块通过有线连接的方式与视网膜扫描模块相连接，并且与中央处理器相连接；锁体中的锁头安装在密码锁的侧面，锁壳视情况而定，当密码锁锁闭时，锁体的两部分紧贴在一起即可，锁体和中央处理器通过有线连接的方式相连接；报警模块嵌入在所述密码锁正面上方的左右两侧；电源位于所述密码锁的背面，设计一个电池槽供放纽扣电池。

以上所述系统的工作原理如下：

视网膜扫描模块主要是一台视网膜扫描仪，嵌入在所述密码锁的内部，用来采集用户的视网膜信息，采集到的视网膜信息是一张视网膜图像。若所述密码锁处于用户信息采集模式，采集到的视网膜信息被DSP模块处理过后将被存储在中央处理器的存储信息单元，若所述密码锁处于用户开锁模式，采集到的视网膜信息被DSP模块处理过后将被传输到中央处理器的匹配分辨单元。具体为：当用户第一次使用密码锁时，用户需要通过按键设定6位数字密码作为管理员密码，用户还需要将自己的视网膜信息存储到中央处理器的存储信息单元中，具体步骤为：1、用户需要通过按键模块上的“*”键进入用户信息采集模式；2、用户需要输入6位管理员密码才有权限进入视网膜信息采集系统；3、进入视网膜信息采集系统后，用户需要将眼睛靠近视网膜扫描模块的镜头完成采集。当用户的视网膜信息存储后，即使系统掉电，数据也不会丢失，直到用户进入管理员模式将其删除。而在用户采集过视网膜信息之后使用所述的密码锁进行开锁，用户需要通过按键模块上的“#”键进入用户开锁模式。

DSP模块，此模块接收视网膜扫描模块传输来的视网膜信息，对视网膜图像进行处理。首先，对图像进行预处理降低图像中的噪声；其次，将图像进行分割处理；然后，对分割处理后的图像进行特征提取并编码；最后，将编码得到的数据传输给中央处理器。

中央处理器相当于计算机的CPU，包括存储信息单元以及匹配分辨单元，它负责整个系统的输入信息的处理、储存及输出控制信号。其中，存储信息单元主要存储被处理过的视网膜信息和按键模块输入的数字密码；匹配分辨单元主要是对被处理过的视网膜信息同存储信息单元内已有的视网膜信息进行匹配，以及对按键模块输入的数字密码同存储信息单元内已有的数字密码进行匹配。因此，中央处理器的输入信号包括被处理过的视网膜信息和按键输入的密码。中央处理器判断这些输入的数据是否正确，如果正确则输出一个信号控制锁体执行开锁动作，同时输出一个信号到显示器显示结果；如果错误则输出另一个信号控制锁体不执行开锁动作，并输出相应的信号到显示器显示结果；若视网膜信息匹配错误次数达5次时或者输入的数字密码匹配错误次数达3次时则输出一个信号到报警模块自动启动报警。具体为：当中央处理器接收到被DSP模块处理后的视网膜信息或者按键模块输入的数字密码时，中央处理器会进行相应的数据处理，即当处于用户信息采集模式时，中央处理器将被DSP模块处理过的视网膜信息或者按键模块输入的数字密码存储到存储信息单元，并发送存储成功与否到显示器；当处于用户开锁模式时，中央处理器将被DSP模块处理过的视网膜信息或者输入的数字密码传输到匹配分辨单元，调用存储信息单元已有的视网膜信息或数字密码进行匹配，并发送匹配成功与否到显示器，同时，发送控制信号给锁体。当所述的密码锁处于非工作状态时，控制电源进入省电模式，触摸任意按键后进入工作模式。

按键模块采用电容式触摸按键，由0~9、*键、#键、返回键、删除键、确认键组成。其原理是任何两个导电的物体之间都存在着感应电容，一个按键即一个焊盘与大地也可构成一个感应电容，在周围环境不变的情况下，感应电容值是固定不变的微小值。当有人体手指靠近触摸按键时，人体手指与大地构成的感应电容并联焊盘与大地构成的感应电容，会使总感应电容值增加，这样按键是否被按下就可以很容易确认。

显示器采用液晶显示屏，与中央处理器相连接，接收中央处理器的信号，根据不同的信号显示相应的字符，用户可以根据显示器上显示的字符完成相应的操作以及获取操作的结果。

锁体包括锁头和锁壳两部分，锁体的输入端与中央处理器的输出端相连接，接收中央处理器传输的信号完成开锁、关锁的动作。即当中央处理器的匹配分辨单元匹配成功时，锁体接收到中央处理器发送来的信号，执行开锁操作；当中央处理器的匹配分辨单元匹配失败时，锁体接收到中央处理器发送来的信号，不执行开锁操作。

报警模块采用蜂鸣器报警，与中央处理器的输出端相连接，接收中央处理器传输的信号自动开启报警。

电源为所述的密码锁提供电能，受中央处理器的控制，当所述的密码锁处于非工作状态时进入省电模式，触摸任意按键进入工作模式。

本实用新型技术方案具有如下有益效果：用户不需要携带钥匙，不需要牢记密码，只要眼睛看着视网膜扫描模块的镜头便可以轻松开锁，并且未经管理员授权，他人难以造假开锁，安全性很高。

附图说明

图1是本实用新型的一种基于视网膜识别的密码锁模块示意图。

图2是本实用新型的一种基于视网膜识别的密码锁的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的技术方案更加清楚明白，以下结合附图进一步详细说明。

图1和图2中，01为视网膜扫描模块，02为DSP模块，03为中央处理器，04为显示器，05为按键模块，06为锁体，07为报警模块，08为电源，09为可翻盖盖子,10为锁头，11为锁壳。

一种基于视网膜识别的密码锁，包含视网膜扫描模块01、DSP模块02、中央处理器03、显示器04、按键05、锁体06、报警模块07以及电源08。各模块所处的位置以及连接方式为：视网膜扫描模块01、DSP模块02和中央处理器03嵌入到所述的密码锁内部，视网膜扫描模块01通过有线的方式连接到DSP模块02的输入端；DSP模块02与中央处理器03通过有线相连；显示器04安装在所述的密码锁正面的中间，在可翻盖盖子09的正下方，按键模块05安装在显示器04的正下方，即所述的密码锁正面的下部分，锁体06的锁头11安装在所述的密码锁的侧面，报警模块07安装在所述的密码锁正面上方的左右两侧，按键模块05通过有线的连接方式与中央处理器03的输入端相连；中央处理器03的输出端通过有线的连接方式与显示器04、锁体06、报警模块07相连接；电源08放置在所述的密码锁的背面，与其它各个模块通过有线的连接方式相连。

视网膜扫描模块01是一台视网膜扫描仪，嵌入在所述密码锁的内部，镜头通过一个圆形小孔显露在所述密码锁正面的上方供识别采集用户的视网膜信息。

DSP模块02主要是由DSP芯片构成，接收视网膜扫描模块01采集到的视网膜信息进行数据处理，使经过处理后的视网膜信息有利于中央处理器03对其进行数据操作。

中央处理器03包括存储信息单元和匹配分辨单元，它负责整个系统的输入信息的处理和储存及输出控制信号，其中存储信息单元主要存储被DSP模块02处理过的用户的视网膜信息和设置的数字密码，匹配分辨单元主要通过调用已有的视网膜信息和数字密码，对用户开锁的视网膜信息和数字密码进行匹配。

显示器04 由液晶显示屏构成，它与中央处理器03有线连接，进行数据传输，完成字符的显示，实现人机交互。

按键模块05采用的是电容式触摸按键，在用户信息采集模式中配合用户完成视网膜信息采集和数字密码设置，或者当视网膜信息匹配失败次数达3次以上时，用户将通过输入数字密码来打开所述的密码锁。

锁体06包括锁头10和锁壳11，锁体06的开关动作由中央处理器03决定。

报警模块07 采用蜂鸣器报警，由中央处理器03控制，当视网膜信息匹配错误次数达5次时或者输入的数字密码匹配错误次数达3次时，则自动启动报警，并锁定所述的密码锁。

以上连接中各模块的作用为：

视网膜扫描模块01主要是用来采集视网膜信息，当用户的眼睛看着视网膜扫描模块的镜头时，用户的视网膜信息便被采集到，采集到的视网膜信息经过处理传输给DSP模块02；DSP模块02主要是将采集到的视网膜信息进行处理，使处理后的视网膜信息有利于中央处理器03对其进行数据处理；中央处理器03将输入的信息进行处理、存储，同时输出相应的控制信号。具体为：当所述的密码锁处于用户信息采集模式时，中央处理器03将接收到的按键模块05输入的数字密码作为管理员密码存入存储信息单元，并发送信号到显示器04显示存储成功与否，同时接收被DSP模块处理后的视网膜信息，将其存入存储信息单元，并输出信号到显示器显示存储结果。当所述的密码锁处于用户开锁模式时，中央处理器03将接收到被DSP模块处理过的视网膜信息传输到匹配分辨单元，调用存储信息单元已有的视网膜信息进行匹配，如果匹配成功则输出一个信号到显示器04和锁体06；反之匹配失败也输出一个信号到显示器04和锁体06，并当匹配次数达3次以上时，接收按键模块05输入的数字密码，并将该密码信息传输到匹配分辨单元，调用存储信息单元已有的数字密码信息进行匹配，如果成功则输出一个信号到显示器04和锁体06，反之匹配失败也输出一个信号到显示器04、锁体06以及报警模块07。

按键模块05主要有两个功能，一是在用户采集模式当中通过按键操作完成存储信息单元的信息采集和数字密码的设置；二是当视网膜信息匹配失败次数达3次以上时，用户将通过输入数字密码来打开所述的密码锁。

显示器04与中央处理器03通过有线连接，二者进行数据传输，完成字符的显示，实现人机交互，具体为：在用户信息采集模式当中，显示器04提示操作的步骤来让用户完成视网膜信息采集和数字密码设置，并显示相应的结果；而在用户开锁模式当中，显示器04受中央处理器03的控制，显示锁体06的状态以及视网膜信息和数字密码的匹配结果；锁体06的开关状态由中央处理器03决定，当视网膜信息或者数字密码匹配成功时则执行开锁动作，反之不执行；报警模块07受中央处理器03的控制，当视网膜信息匹配错误次数达5次时或者输入的数字密码匹配错误次数达3次时，则自动启动报警，并锁定所述的密码锁；电源07与各个模块通过有线连接，为所述的密码锁提供电能，并受中央处理器03的控制，当所述的密码锁处于非工作状态时进入省电模式，触摸任意按键进入工作模式。

Claims (8)

1.一种基于视网膜识别的密码锁，其特征在于：包含视网膜扫描模块(01)、DSP模块(02)、中央处理器(03)、显示器(04)、按键模块(05)、锁体(06)、报警模块(07)、电源(08)、可翻盖盖子(09)、锁头(10)、锁壳(11)；模块摆放位置及连接方式为：视网膜扫描模块(01)、DSP模块(02)和中央处理器(03)嵌入到所述的密码锁的内部；视网膜扫描模块(01)上方放置一个可翻盖盖子(09)用于防尘护镜；视网膜扫描模块(01)通过有线的方式连接到DSP模块(02)的输入端，DSP模块(02)与中央处理器(03)通过有线相连；显示器(04)安放在所述的密码锁正面的中间，在可翻盖盖子(09)的正下方，按键模块(05)安装在显示器(04)的正下方，即所述的密码锁正面的下部分；锁体(06)的锁头(10)安装在所述的密码锁的侧面；报警模块(07)安装在所述的密码锁正面上方的左右两侧；按键模块(05)通过有线的连接方式与中央处理器(03)的输入端相连；中央处理器(03)的输出端通过有线的连接方式与显示器(04)、锁体(06)、报警模块(07)相连接；电源(08)放置在所述的密码锁的背面，与其它各个模块通过有线的连接方式相连。

2.如权利要求1所述的一种基于视网膜识别的密码锁，其特征在于：所述的视网膜扫描模块(01)是一台视网膜扫描仪，嵌入在所述密码锁的内部，镜头通过一个圆形小孔显露在所述密码锁正面的上方供识别采集用户的视网膜信息。

3.如权利要求1所述的一种基于视网膜识别的密码锁，其特征在于：所述的DSP模块(02)主要是由DSP芯片构成，接收视网膜扫描模块(01)采集到的视网膜信息进行数据处理，使经过处理后的视网膜信息有利于中央处理器(03)对其进行数据操作。

4.如权利要求1所述的一种基于视网膜识别的密码锁，其特征在于：所述的中央处理器(03)包括存储信息单元和匹配分辨单元，它负责整个系统的输入信息的处理和储存及输出控制信号，其中存储信息单元主要存储被DSP模块(02)处理过的用户的视网膜信息和设置的数字密码，匹配分辨单元主要通过调用已有的视网膜信息和数字密码，对用户开锁的视网膜信息和数字密码进行匹配。

5.如权利要求1所述的一种基于视网膜识别的密码锁，其特征在于：所述的显示器(04)由液晶显示屏构成，它与中央处理器(03)有线连接，进行数据传输，完成字符的显示，实现人机交互。

6.如权利要求1所述的一种基于视网膜识别的密码锁，其特征在于：所述的按键模块(05)采用的是电容式触摸按键，在用户信息采集模式中配合用户完成视网膜信息采集和数字密码设置，或者当视网膜信息匹配失败次数达3次以上时，用户将通过输入数字密码来打开所述的密码锁。

7.如权利要求1所述的一种基于视网膜识别的密码锁，其特征在于：所述的锁体(06)包括锁头(10)和锁壳(11)，锁体(06)的开关动作由中央处理器(03)决定。

8.如权利要求1所述的一种基于视网膜识别的密码锁，其特征在于：所述的

报警模块(07) 采用蜂鸣器报警，由中央处理器(03)控制，当视网膜信息匹配错误次数达5次时或者输入的数字密码匹配错误次数达3次时，则自动启动报警，并锁定所述的密码锁。