CN209460835U - 一种门禁系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种门禁系统，包括读卡器、生物特征识别器和闭门器。其中，读卡器用于读取用户的门禁卡，确认用户是否有通过该门禁的权限，同时读卡器将门禁卡中的用户生物特征信息发送给生物特征识别器，生物特征识别器采集目标用户的生物特征信息，并同来自门禁卡中的生物特征信息进行比对，以验证目标用户和门禁卡所述用户为同一人，闭门器根据生物特征识别器的判定结果，决定是否开启门禁。

Description

一种门禁系统

技术领域

本实用新型涉及安防领域，尤其是一种门禁系统。

背景技术

门禁系统是人们在工作和生活中的基础安防设施。在传统的门禁系统中，大多是以门禁卡作为凭证，缺乏对人的检验，因此很容易被盗用，导致门禁系统的安全性并不高；如今新的门禁系统多采用生物识别技术直接对人进行生物特征识别和检验，这样的系统虽然在安全性上有了保障，但这些生物识别技术的识别成功率并不是很高，在进行识别和检验时耗费的时间也比较长，实际效果也不能令人满意。

实用新型内容

本说明书实施例提供一种“门禁卡+生物识别”的门禁系统，在门禁卡中存储有门禁卡所属用户的访问权限和所述用户的生物特征信息，生物特征识别器在用户访问门禁时现场采集所述用户的生物特征信息，并将所述生物特征信息与门禁卡中存储的用户生物特征信息进行1对1的比较，而不必将其同门禁系统本地或后台存储的用户生物特征信息库，进行1对N的比较，从而比较时所需要的运算量得到有效降低，耗费的时间也明显减少。

为实现上述目的，本说明书实施例是这样实现的：

本说明书实施例提供一种与生物特征识别的门禁系统，包括读卡器、生物特征识别器和闭门器。其中：

所述读卡器位于门禁外侧，安装在门所在的墙体上，用于读取用户的门禁卡，并判断所述门禁卡是否具有识别通过该门禁的权限，如果所述门禁卡具备访问权限，读卡器将门禁卡中存储的用户生物特征信息发送给生物特征识别器；

所述生物特征识别器位于门禁外侧，安装在门所在的墙体上，通过网络与读卡器连接，用于现场采集目标用户的生物特征信息，并将所采集的生物特征信息同来自门禁卡中的用户生物特征信息进行比对，将比对结果发送给闭门器；

所述闭门器安装在门上，通过网络与生物特征识别器连接，用于根据生物特征识别器发来的比对结果，控制门禁的开启与关闭。

优选的，上述的生物特征识别门禁系统，所述生物特征识别器中的生物特征采集器为摄像头，采集目标用户的人脸图像作为生物特征。

优选的，上述的生物特征识别门禁系统，所述生物特征识别器中的摄像头是使用红外+可见光的方式拍摄目标用户的人脸图像。

优选的，上述的生物特征识别门禁系统，所述生物特征识别器中的摄像头带有补光灯，能够在光线较暗的情况下进行补光，帮助摄像头拍摄到清晰的人脸图像。

优选的，上述的生物特征识别门禁系统，所述生物特征识别器中的摄像头带有红外夜视功能，能够在微光或者无光的黑暗环境下，通过红外感应，拍摄到目标用户的人脸图像。

优选的，上述的生物特征识别门禁系统，所述生物特征识别器中的摄像头具备活体检测功能，能够通过红外技术对目标用户进行活体检测。

优选的，上述的生物特征识别门禁系统，所述生物特征识别器的警示器中包含显示装置，在所述门禁系统对目标用户进行检验的过程中，显示装置通过显示屏显示文字和图像信息，向用户提供文字和图像的信息提示。

优选的，上述的生物特征识别门禁系统，所述生物特征识别器的警示器中包含声音装置，在所述门禁系统对目标用户进行检验的过程中，声音装置通过喇叭播放声音，向用户提供语音提示。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是生物特征识别门禁系统整体架构图；

图2是人脸识别面板机正面样图；

图3是人脸识别面板机侧面样图；

图4是生物特征识别门禁系统的操作流程图；

图5是生物特征识别门禁系统的生物特征比对失败页面；

图6是生物特征识别门禁系统的生物特征比对成功页面。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员能够更好的理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，本说明书所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本说明书实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本说明书实施例提供了一种“门禁卡+人脸识别”的双级门禁系统。所述门禁系统包括读卡器、人脸识别面板机和闭门器，其中：

所述读卡器位于门禁外侧，安装在门所在的墙体上，用于读取用户的门禁卡，判断所述门禁卡是否具有识别该门禁的权限，如果所述门禁卡具有权限，读卡器将门禁卡中存储的用户人脸照片发送给生物特征识别器。

所述人脸识别面板机即生物特征识别器，位于门的外侧，安装在门所在的墙体上，内部包含摄像头、人脸比较器和警示器，并通过网络与读卡器连接。其中摄像头作为生物特征采集器，在用户完成刷卡、并经读卡器确认具备权限后，对所述用户的面部进行拍照，并将拍摄的人脸图像数据发送给人脸比较器；人脸比较器将摄像头拍摄的用户人脸图像，同门禁卡中的用户人脸照片进行比对，以判断所述刷卡用户同门禁卡所述用户是否同为一人；所述警示器根据人脸比较器的比对结果，向闭门器发送开启/关闭的指令，同时通过显示屏和喇叭向刷卡用户提供提示信息。

所述闭门器安装在门上，通过网络与人脸识别面板机连接，根据人脸识别面板机发送的信息，控制门的开启和关闭。

对于一个生物识别系统来说，其前提是对目标对象进行生物特征的提取，并将所述生物特征作为模板，同生物识别系统现场采集的目标对象生物特征进行比对，通过设定一个阈值，当两者的相似度超过此阈值时，系统就认为两个生物特征所对应的对象为同一对象。通常的生物识别门禁系统，往往将系统中所有合法用户的生物特征都存储在门禁系统的某个存储器当中，或直接访问后台的用户数据库。这样的好处是用户不必再随身携带一张门禁卡了，可以直接刷脸或者刷指纹进行验证。但这种方案的弊端也显而易见，生物特征比较器每次都要将系统中所有用户的生物特征都同目标对象进行比对，数据传输和生物特征比对的运算量都很大，从而需要的时间也就比较长；即使通过一些方法进行优化，这种方案也还是可能会出现多个用户同目标用户特征相近的情况，需要将目标对象同这些用户进行1对N的比对，而占用较多的时间。

相比之下，本说明实施例将用户的生物特征存储在门禁卡上，生物特征比较器在进行比对时，只需将目标对象同门禁卡中的用户生物特征进行1对1的比对即可，运算量小了很多，并且不存在1对N的比对，误判率也可以明显降低。相应的，整个门禁系统的安全性也得以提升。

进一步地，本说明书实施例并非是将门禁卡+生物识别简单的加在一起的组合，而是针对现有单一卡片门禁系统和单一生物识别门禁系统的缺点的有效改进。生物识别门禁系统相比卡片门禁系统，只是在技术的角度提升了安全性，但仍然只提供了一重的检验和防护，非授权用户只要能够通过技术手段成功欺骗生物识别，就突破了门禁系统的防护。而本实施例将用户权限和用户生物特征放在门禁卡上，非授权用户如果想要突破门禁系统，不但要获取到授权用户的门禁卡，还要针对门禁卡中的用户生物特征进行欺骗，这需要突破两重的安全防护，这比单一的门禁卡或生物识别门禁，在安全性上有质的提高。

更直观的，本说明书实施例提供了关于人脸识别面板机的外观图，如图2、图3所示。

图2是人脸识别面板机的正面样图，可以看到，人脸识别面板机的壳体正面是一块液晶显示屏，用于显示操作和警示信息；显示屏上方的黑框后面是摄像头，和配套的补光灯，用于拍摄目标用户的人脸图像。

图3是人脸识别面板机的侧面的样图，可以看到，人脸识别面板机为平板结构，壳体背面有电源线，以及网络接口和USB接口，人脸识别面板机通过网络接口和USB接口，同读卡器和闭门器连接，并传输数据和指令。

结合上面的说明，下面以一种实际的应用场景为例，对生物特征识别门禁系统的工作流程进行详细的说明。

图4是本说明书实施例在企业中的员工刷卡通过门禁时的流程图，所述流程中包含以下步骤：

S401:员工到门禁前，在读卡器上刷自己的门禁卡，读卡器读取门禁卡中的用户权限信息：如果所述门禁卡不具有访问当前门禁的权限，门禁系统对此卡无反应，员工不能通过此门禁；如果所述门禁卡具有访问当前门禁的权限，读卡器将所述门禁卡中存储的员工人脸照片发送给人脸识别面板机。

S402:人脸识别面板机收到读卡器发来的员工人脸照片，发送指令给摄像头，摄像头开始对员工进行拍照，并将拍摄的人脸图像发送给人脸比较器，摄像头在拍照时会进行红外活体检测，以防止员工通过照片、蜡像方式等进行欺骗；

如果摄像头在拍摄时光线比较暗，人脸识别面板机中的补光灯会打开，帮助摄像头拍摄到比较清晰的人脸图像；

如果摄像头在拍摄时周围环境为无光或微光的黑暗环境，摄像头会通过红外夜视模式拍摄员工的人脸图像。

S403：人脸比较器将摄像头拍摄的人脸图像，同来自门禁卡的员工人脸照片进行比对，如果经过比对后认为两张照片不属一人，警示器在显示屏上显示刷卡员工的人脸图像，并在图像下方显示“未通过”的信息，如图5所示，并在5秒钟后自动返回刷卡页面；如果经过比对后认为两张照片属于同一个人，则警示器向闭门器发送“开门”的指令，并在显示屏上显示该员工的人脸图像，在图像下方显示该员工的姓名，如图6所示，提示员工可以通过门禁。

在进行比对时，人脸比较器先是将来自门禁卡的人脸照片和来自摄像头的人脸图像进行特征提取，对包括人脸器官的形状描述、器官间的距离、特征点间的欧氏距离、曲率和角度在内的数据进行特征提取，并设定一个阈值，当两者的特征相似度超过这一阈值时，即认为两者所述对象为同一个人。

通过上述操作流程，门禁系统通过门禁卡+生物识别的方式，完成了对员工的权限和身份的双重检验，有效降低了非授权用户通过各种方式进行通过门禁的可能，能够充分保障系统的安全。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其他实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个实施例时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本说明书实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本说明书实施例可采用完全硬件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

以上所述仅为本说明书实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种门禁系统，其特征在于，所述系统包括读卡器、生物特征识别器和闭门器，其中：

所述读卡器位于门的外侧，安装在门所在的墙体上，用于读取用户的门禁卡，判断所述门禁卡是否具有识别通过该门的权限，如果所述门禁卡具备权限，读卡器将门禁卡中存储的用户生物特征信息发送给生物特征识别器；

所述生物特征识别器位于门的外侧，安装在门所在的墙体上，通过网络与读卡器连接，用于现场采集目标用户的生物特征信息，并将所采集的生物特征信息同门禁卡中的生物特征信息进行比对，将结果发送给闭门器；

所述闭门器安装在门上，通过网络与生物特征识别器连接，用于根据生物特征识别器发来的比对结果，控制门的开启与关闭。

2.如权利要求1所述的门禁系统，其特征在于，所述生物特征识别器包含生物特征采集器、生物特征比较器和警示器，其中：

所述生物特征采集器位于生物特征识别器壳体正面内部，用于采集目标用户的生物特征，并将所采集的生物特征信息发送给生物特征比较器；

所述生物特征比较器位于生物特征识别器内部，用于将生物特征采集器所采集的目标用户生物特征信息，同读卡器从门禁卡中读取到的用户生物特征信息进行比对，并将结果发送给警示器；

所述警示器位于生物特征识别器内部，用于在对目标用户进行生物特征采集和进行生物特征的比对时，在显示屏上显示提示信息，以及根据生物特征比对结果，发送开启/关闭的指令给闭门器。

3.如权利要求2所述的门禁系统，其特征在于，所述生物特征识别器中的生物特征采集器为摄像头，通过采集目标用户的人脸图像作为该目标用户的生物特征信息。

4.如权利要求3所述的门禁系统，其特征在于，所述摄像头是使用红外+可见光的方式拍摄目标用户的人脸图像。

5.如权利要求3所述的门禁系统，其特征在于，所述摄像头带有补光灯，能够在光线较暗的情况下进行补光，帮助摄像头拍摄到清晰的人脸图像。

6.如权利要求3所述的门禁系统，其特征在于，所述摄像头带有红外夜视功能，能够在微光或者无光的黑暗环境下，通过红外感应，拍摄到目标用户的人脸图像。

7.如权利要求3所述的门禁系统，其特征在于，所述摄像头具备活体检测功能，能够通过红外技术对目标用户进行活体检测。

8.如权利要求2所述的门禁系统，其特征在于，所述生物特征识别器的警示器包含显示单元，在所述门禁系统对目标用户进行检验的过程中，显示单元通过其包含的显示屏显示文字和图像信息，向用户提供文字和图像的信息提示。

9.如权利要求2所述的门禁系统，其特征在于，所述生物特征识别器的警示器包含声音单元，在所述门禁系统对目标用户进行检验的过程中，声音单元通过其包含的喇叭播放声音，向用户提供语音提示。