CN211622976U - 一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统，包括门体，门体包括一体成型的门与门轴，门轴固接有传动齿轮和锁死齿轮，锁死齿轮配置有锁死构件，锁死构件能够与锁死齿轮啮合/分离从而使门处于锁死/打开状态，传动齿轮连接有电动机，电动机连接有电池；还包括键盘、三维摄像头、无线电接收和发射组件、移动终端、气体浓度检测组件以及处理器，处理器能够通过无线电接收和发射组件与键盘、三维摄像头、移动终端和气体浓度检测组件分别通讯，以便根据键盘、三维摄像头、移动终端和气体浓度检测组件的信号中的一种或者几种，选择性地发出控制指令使门处于锁死或者打开状态。本实用新型提高了门控系统的人脸识别自动化与安全性能。

Description

一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统

技术领域

本实用新型属于门控系统技术领域，具体涉及一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统。

背景技术

在家庭等区域使用的门一般都传统的门锁需要用钥匙进行开关，在一些有特殊情况，比如用户因操作失误将钥匙锁在房间或者遗漏钥匙时，传统门锁式的门就会给用户带来了困扰，如用户不能很方便地开锁，可能需要找开锁公司来开锁，浪费了人力物力，甚至可能需要损坏门才能开锁开门；此外，锁孔的存在给了盗窃分子可乘之机；

如今市面上出现了的防盗门，普遍是通过一些密码锁或者指纹锁来开关门，但是，目前的这些防盗门也只是安装了普通的防盗系统，在优化门控系统的技术上还不够成熟。综上所述，目前的门控系统存在的脸识别自动化较低，安全性能不高的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统，解决了目前的门控系统存在的人脸识别的自动化较低，安全性能不高的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，

一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统，包括门体，门体包括一体成型的门与门轴，门轴固接有传动齿轮和锁死齿轮，锁死齿轮配置有锁死构件，锁死构件能够与锁死齿轮啮合/分离从而使门处于锁死/打开状态，传动齿轮连接有电动机，电动机连接有电池；

还包括键盘、三维摄像头、无线电接收和发射组件、移动终端、气体浓度检测组件以及处理器，处理器能够通过无线电接收和发射组件与键盘、三维摄像头、移动终端和气体浓度检测组件分别通讯，以便根据键盘、三维摄像头、移动终端和气体浓度检测组件的信号中的一种或者几种，选择性地发出控制指令，从而使门处于锁死或者打开状态。

本实用新型的特点还在于，

键盘包括输入键组和密码键，处理器用于：

在待进门者在键盘上按下密码键的情形下，处理器根据按下密码键的操作生成并通过移动终端显示本次密码，待进门者通过输入键组输入本次密码，处理器根据本次密码发出控制指令，从而将门锁死或者打开。

三维摄像头配置有人体红外线热释感应器，处理器用于：

在人体红外线热释感应器检测到人且三维摄像头识别出该人的面部信息的情形下，处理器发出指令控制将门锁死或者打开。

还包括二维摄像头和显示屏，在三维摄像头无法识别出待进门者的面部信息的情形下，二维摄像头用于采集待进门者的面部信息，显示屏用于显示二维摄像头采集到的面部信息，处理器用于：

在人体红外线热释感应器检测到人且三维摄像头不能识别该人面部信息的情形下，二维摄像头通过无线电接收和发射组件将该人的面部信息传输给移动终端，移动终端的持有者根据面部信息通过无线电接收和发射组件发出信号，处理器根据信号发出控制指令将门锁死或者打开。

门体还包括门把手，处理器用于：

当人体红外线热释感应器检测到门内有人且有门把手拉下时的情形下，发出指令控制将门打开；

当人体红外线热释感应器检测到门的周围没人的情形下，发出指令控制将门关闭。

气体浓度检测组件包括三个烟雾浓度检测器，处理器用于：

在三个烟雾浓度检测器均检测到烟雾浓度超标的情形下，发出指令控制将门锁死或者打开，并同时向移动终端发出报警信号和/或定位信号。

气体浓度检测组件还包括天然气浓度检测器和有机气体浓度检测器，处理器用于：

在天然气浓度检测器和有机气体浓度检测器其中一个或均检测到气体浓度超标的情形下，向移动终端发出报警信号。

还包括扬声器和换气扇，处理器用于：

在其中一个或两个烟雾浓度检测器检测到烟雾浓度超标的情形下，发出控制扬声器和/或换气扇打开的指令；

在天然气浓度检测器和有机气体浓度检测器其中一个或均检测到气体浓度超标的情形下，发出控制扬声器和/或换气扇打开的指令。

还包括力矩传感器，处理器用于：

在力矩传感器检测到力矩大于预设值的情形下，发出扬声器打开和/或向移动终端发送报警信息。

门体连接电源，电池为蓄电池，在门体通电的情形下，蓄电池处于充电状态，在门体断电的情形下，蓄电池处于放电状态。

本实用新型的有益效果是，本实用新型一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统通过使用气体传感器检测组件以及三维人脸识别器，提高了门控系统的人脸识别的效率，也提高了门控系统的自动化与安全性能。

门内部的处理器与房内的烟雾浓度检测器、有机气体浓度检测器和天然器浓度检测器相结合实现了门的多功能化，同时也提高了房内的安全性能。

门的安全性能有效的提高，给人进出门提供了方便；房内发生火灾和天然气泄漏和有机气体中毒现象时有效的降低了财产损失同时可增加了人的生还率。

附图说明

图1是本实用新型一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统的系统流程示意图；

图2是本实用新型一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统的结构示意图；

图3是本实用新型一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统中门体的外侧结构示意图；

图4是本实用新型一种基于三维人脸迁移学习的门控系统中总的信号传输流程示意图；

图5是本实用新型一种基于三维人脸迁移学习的门控系统中人的进出门检测信号传输流程示意图；

图6是本实用新型一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统中防暴力检测信号传输流程示意图；

图7是本实用新型一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统中防火检测信号传输流程示意图；

图8是本实用新型一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统中天然气泄漏检测信号传输流程示意图；

图9是本实用新型一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统中室内有机气体检测信号传输流程示意图。

图中，1.门，2.门框，3.门轴，4.锁死齿轮，5.锁死构件，6.传动齿轮， 7.电动机，8.三维摄像头，9.键盘，10.ARM处理器，11.二维摄像头，12.烟雾浓度检测器，13.天然气浓度检测器，14.力矩传感器，15.无线电接收和发射组件，16.内存卡，17.闪存卡，18.扬声器，19.人体红外线热释感应器，20. 显示屏，21.换气扇，22.锁死器，23.有机气体浓度检测器，24.电池，25.门把手。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统，包括门体，门体包括一体成型的门1与门轴3，门轴3固接有传动齿轮6和锁死齿轮4，锁死齿轮4配置有锁死构件5，锁死构件5能够与锁死齿轮4啮合/分离从而使门1处于锁死/打开状态，传动齿轮6连接有电动机7，电动机7为PLC电动机，电动机7连接有电池24；

还包括键盘9、三维摄像头8、无线电接收和发射组件15、移动终端、气体浓度检测组件以及处理器，处理器能够通过无线电接收和发射组件15 与键盘9、三维摄像头8、移动终端和气体浓度检测组件分别通讯，以便根据键盘9、三维摄像头8、移动终端和气体浓度检测组件的信号中的一种或者几种，选择性地发出控制指令，从而使门1处于锁死或者打开状态。

其中，移动终端为手机APP。

进一步地，键盘9包括输入键组和密码键，处理器用于：

在待进门者在键盘9上按下密码键的情形下，处理器根据按下密码键的操作生成本次密码，处理器通过无线电接收和发射组件15将本次密码发送至手机APP，待进门者通过手机APP得到本次密码并且通过输入键组输入本次密码，处理器根据本次密码发出控制指令，从而将门1锁死或者打开。通过键盘9与移动终端的设计，方便了开关门。

如图5所示，进一步地，三维摄像头8配置有人体红外线热释感应器19，处理器用于：

在人体红外线热释感应器19检测到人且三维摄像头8识别出该人的面部信息的情形下，处理器发出指令控制将门1锁死或者打开；通过三维摄像头的8的设置，进一步优化了识别系统的准确性。

进一步地，还包括二维摄像头11和显示屏20，在三维摄像头8无法识别出待进门者的面部信息的情形下，二维摄像头11用于采集待进门者的面部信息，显示屏20用于显示二维摄像头11采集到的面部信息，处理器用于：

在人体红外线热释感应器19检测到人且三维摄像头8不能识别该人面部信息的情形下，二维摄像头11通过无线电接收和发射组件15将该人的面部信息传输给手机APP，手机APP的持有者根据面部信息通过无线电接收和发射组件15发出信号，处理器根据信号发出控制指令将门1锁死或者打开。

通过二维摄像头11、三维摄像头8以及手机APP的设置，更加方便了在开关门操作。

如图3所示，进一步地，门体还包括门把手25，处理器用于：

当人体红外线热释感应器19检测到门1内有人且有门把手25拉下时的情形下，发出指令控制将门1打开；

当人体红外线热释感应器9检测到门1的周围没人的情形下，发出指令控制将门1关闭。方便了在确保安全的情况下的进出门。

进一步地，气体浓度检测组件包括三个烟雾浓度检测器12，处理器用于：

如图7所示，在三个烟雾浓度检测器12均检测到烟雾浓度超标的情形下，发出指令控制将门锁死或者打开，并同时向手机APP发出报警信号和/ 或定位信号。

通过此设置，当三个检测器同时检测到气体超标时，可以在当人可能失去自救的情况时自动定位并报警，增强了安全系数。

进一步地，气体浓度检测组件还包括天然气浓度检测器13和有机气体浓度检测器23，处理器用于：

在天然气浓度检测器13和有机气体浓度检测器23其中一个或均检测到气体浓度超标的情形下，向手机APP发出报警信号。

如图8和图9所示，进一步地，还包括扬声器18和换气扇21，扬声器的型号为57塑壳21磁，处理器用于：

在其中一个或两个烟雾浓度检测器12检测到烟雾浓度超标的情形下，发出控制扬声器18和/或换气扇21打开的指令；

在天然气浓度检测器13和有机气体浓度检测器23其中一个或均检测到气体浓度超标的情形下，发出控制扬声器18和/或换气扇21打开的指令。

通过扬声器的设置，可以在气体超标时，也就是室内出现气体泄漏等危险信号时及时给人提醒，提高了安全系数。

如图6所示，进一步地，还包括力矩传感器14，处理器用于：

在力矩传感器14检测到力矩大于预设值的情形下，发出扬声器打开和/ 或向移动终端发送报警信息。通过力矩传感器14的设置，有效降低了不法分子等的不轨行为。

进一步地，门体连接电源，电池24为蓄电池，在门体通电的情形下，蓄电池处于充电状态，在门体断电的情形下，蓄电池处于放电状态。通过蓄电池的设置，保证了门控系统的实时供电。

进一步地，还包括内存卡16和闪存卡17，内存卡16和闪存卡17均为 128G的卡，内存卡16是用来存储程序，闪存卡17是用来储存各种信号的传输记录。通过内存卡16和闪存卡17可以查看门控系统一定的历史信息，有效地提高了安全系数。

实施例

本实用新型一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统，处理器为 ARM处理器10，门轴2与门1连为一体，在门轴2上装有上下对称的两个锁死齿轮4，在门轴2的中间位置安装有传动齿轮6，锁死齿轮4和传动齿轮6均与门轴2连为一体；

其中，锁死齿轮4配置有锁死构件5，锁死构件5的轴为长方体(为实现轴只能上下移动而不能旋转运动)，锁死构件5的轴的前端装有月牙形的内齿轮，锁死构件5在与ARM处理器10的结合下控制月牙形的内齿轮与锁死齿轮4啮合状态，当月牙形的内齿轮与锁死齿轮4啮合时将门轴2锁死。

电动机7与ARM处理器10的结合下，电动机7的前端装有齿轮，该齿轮与传动齿轮6啮合来控制门轴2的转动，从而实现门1的自动开关。

三维摄像头8内嵌式的装在门1内。

移动终端为手机APP系统，手机APP系统除了与上述门控系统的通讯以外还具有人脸信号的采集与修改。

门体的右侧靠上方也设置锁死器22，锁死器22也包括锁死齿轮4锁死构件5，与左边门轴3上的设置保持一致。

在人准备进门时：

如图5所示，当人体红外热释电感应19检测到门外有人时，三维摄像头8对该人面部进行人脸三维面部识别：

当识别到是主人时，首先ARM处理器10控制锁死构件5与锁死齿轮4 分离，其次ARM处理器10控制将门1上、下、右的锁死器22打开，最后 ARM处理器10控制电动机7的转动将门1打开；此时人体红外热释电感应 19再次检测是否有人，ARM处理器10控制电动机7的转动将门1关闭，门 1上、下、右的锁死器22关闭，锁死构件5与锁死齿轮4啮合即门1关闭；

当识别到不是主人时，此时二维摄像头11会采集该人的面部，并通过无线电接收与发射装置15传输给手机APP(同时APP会提醒主人)，经主人同意后，ARM处理器10控制锁死构件5与锁死齿轮4分离，其次ARM 处理器10控制将门1上、下、右的锁死器22打开，最后ARM处理器10 控制电动机7的转动将门1打开；此时人体红外热释电感应19再次检测是否有人，ARM处理器10控制电动机7的转动将门1关闭，门1上、下、右的锁死器22关闭，锁死构件5与锁死齿轮4啮合即门1关闭。

当人在矩阵键盘9上按下密码键时，ARM处理器10会产生一个六位数的密码(该密码在5分钟内有效)，并且传输给手机APP，该人通过手机APP 得到密码时，通过矩阵键盘9输入，如果输入正确，ARM处理器10控制锁死构件5与锁死齿轮4，其次ARM处理器10控制将门1上、下、右的锁死器打开，最后ARM处理器10控制电动机7的转动将门1打开；此时人体红外热释电感应19再次检测是否有人，ARM处理器10控制电动机7的转动将门1关闭，门1上、下、右的锁死器22关闭，锁死构件5与锁死齿轮4 啮合即门1关闭。如果密码输入错误，则门不会打开。

在人准备出门时：

如图5所示，当人体红外热释电感应(19)检测到门内有人时，并且有门把手25拉下时ARM处理器10控制锁死构件5与锁死齿轮4分离，其次 ARM处理器10控制将门1上、下、右的锁死器22打开，最后ARM处理器10控制电动机7的转动将门1打开；此时人体红外热释电感应19再次检测是否有人，ARM处理器10控制电动机7的转动将门1关闭，门1上、下、右的锁死器22关闭，锁死构件5与锁死齿轮4啮合即门1关闭。

门1的防暴力功能实现：

如图6所示，当力矩传感器14检测到有强烈的冲击力时，反馈给ARM 处理器10控制扬声器18发出警报；同时也反馈给手机APP发出警报；来实现门1的防暴力功能。

室内的防火功能实现：

如图7所示，烟雾浓度检测器12安装在室内的三个不同的位置的天花板上，以保证能在多个位置检测到烟雾浓度，当烟雾浓度检测器12检测到室内的烟雾浓度超标时，反馈给ARM处理器10控制扬声器18发出警报并且ARM处理器10会通过无线电接收与发射装置15将换气扇21打开，同时也反馈给手机APP发出警报；此时三个烟雾浓度检测器12都检测到房内烟雾浓度超标时，ARM处理器10会将门1自动打开并且手机APP系统会定位给119报警；来实现室内的防火功能。

室内防止天然气泄漏功能实现：

如图8所示，当天然气浓度检测器13检测到室内的天然气浓度超标时，反馈给ARM处理器10控制扬声器18发出警报并且ARM处理器10会通过无线电接收与发射装置15将换气扇21打开，同时也反馈给手机APP发出警报；当检测到天然气浓度回复正常时ARM处理器10控制扬声器18警报关闭并且ARM处理器10会通过无线电接收与发射装置15将换气扇21关闭，同时也反馈给手机APP警报关闭。

室内防止有机气体中毒功能实现：

当有机气体浓度检测器23检测到室内的有机气体浓度超标时，反馈给 ARM处理器10控制扬声器18发出警报并且ARM处理器10会通过无线电接收与发射装置15将换气扇21打开，同时也反馈给手机APP发出警报；当检测到有机气体浓度回复正常时ARM处理器10控制扬声器18警报关闭并且ARM处理器10会通过无线电接收与发射装置15将换气扇21关闭，同时也反馈给手机APP警报关闭。

本发明一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统，在门的内部的处理器与房内的检测器相结合实现了门的多功能化，提高了房内的安全性能；使用三维人脸识别器提高了人脸识别的效率，门的安全性能有效的提高，给人进出门提供了方便；通过扬声器和换气扇21以及报警系统等的设置，使得如果房内发生火灾和天然气泄漏和有机气体中毒现象时，可以在有效地降低财产损失同时可增加人的生还率。综上，本实用新型适合推广使用。

Claims (10)

1.一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统，其特征在于，包括门体，所述门体包括一体成型的门(1)与门轴(3)，所述门轴(3)固接有传动齿轮(6)和锁死齿轮(4)，所述锁死齿轮(4)配置有锁死构件(5)，所述锁死构件(5)能够与锁死齿轮(4)啮合/分离从而使门(1)处于锁死/打开状态，所述传动齿轮(6)连接有电动机(7)，所述电动机(7)连接有电池(24)；

还包括键盘(9)、三维摄像头(8)、无线电接收和发射组件(15)、移动终端、气体浓度检测组件以及处理器，所述处理器能够通过无线电接收和发射组件(15)与键盘(9)、三维摄像头(8)、移动终端和气体浓度检测组件分别通讯，以便根据键盘(9)、三维摄像头(8)移动终端和气体浓度检测组件的信号中的一种或者几种，选择性地发出控制指令，从而使门(1)处于锁死或者打开状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统，其特征在于，所述键盘(9)包括输入键组和密码键，所述处理器用于：

在待进门者在所述键盘(9)上按下密码键的情形下，所述处理器根据按下密码键的操作生成并通过移动终端显示本次密码，待进门者通过输入键组输入本次密码，所述处理器根据本次密码发出控制指令，从而将门(1)锁死或者打开。

3.根据权利要求1所述的一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统，其特征在于，所述三维摄像头(8)配置有人体红外线热释感应器(19)，所述处理器用于：

在所述人体红外线热释感应器(19)检测到人且三维摄像头(8)识别出该人的面部信息的情形下，所述处理器发出指令控制将门(1)锁死或者打开。

4.根据权利要求3所述的一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统，其特征在于，还包括二维摄像头(11)和显示屏(20)，在所述三维摄像头(8)无法识别出待进门者的面部信息的情形下，所述二维摄像头(11)用于采集待进门者的面部信息，所述显示屏(20)用于显示二维摄像头(11)采集到的面部信息，所述处理器用于：

在所述人体红外线热释感应器(19)检测到人且三维摄像头(8)不能识别该人面部信息的情形下，所述二维摄像头(11)通过无线电接收和发射组件(15)将该人的面部信息传输给移动终端，所述移动终端的持有者根据面部信息通过无线电接收和发射组件(15)发出信号，所述处理器根据信号发出控制指令将门(1)锁死或者打开。

5.根据权利要求4所述的一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统，其特征在于，所述门体还包括门把手(25)，所述处理器用于：

当所述人体红外线热释感应器(19)检测到门(1)内有人且有门把手(25)拉下时的情形下，发出指令控制将门(1)打开；

当所述人体红外线热释感应器(19)检测到门(1)的周围没人的情形下，发出指令控制将门(1)关闭。

6.根据权利要求1所述的一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统，其特征在于，所述气体浓度检测组件包括三个烟雾浓度检测器(12)，所述处理器用于：

在三个所述烟雾浓度检测器(12)均检测到烟雾浓度超标的情形下，发出指令控制将门锁死或者打开，并同时向移动终端发出报警信号和/或定位信号。

7.根据权利要求6所述的一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统，其特征在于，所述气体浓度检测组件还包括天然气浓度检测器(13)和有机气体浓度检测器(23)，所述处理器用于：

在所述天然气浓度检测器(13)和有机气体浓度检测器(23)其中一个或均检测到气体浓度超标的情形下，向移动终端发出报警信号。

8.根据权利要求7所述的一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统，其特征在于，还包括扬声器(18)和换气扇(21)，所述处理器用于：

在其中一个或两个所述烟雾浓度检测器(12)检测到烟雾浓度超标的情形下，发出控制扬声器(18)和/或换气扇(21)打开的指令；

在天然气浓度检测器(13)和有机气体浓度检测器(23)其中一个或均检测到气体浓度超标的情形下，发出控制扬声器(18)和/或换气扇(21)打开的指令。

9.根据权利要求8所述的一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统，其特征在于，还包括力矩传感器(14)，所述处理器用于：

在所述力矩传感器(14)检测到力矩大于预设值的情形下，发出扬声器打开和/或向移动终端发送报警信息。

10.根据权利要求1所述的一种基于自动报警和三维人脸识别的门控系统，其特征在于，所述门体连接电源，所述电池(24)为蓄电池，在所述门体通电的情形下，所述蓄电池处于充电状态，在所述门体断电的情形下，所述蓄电池处于放电状态。

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