CN212724128U - 一种人脸识别处理电路及门禁系统 - Google Patents

Abstract

一种人脸识别处理电路及门禁系统，其通过三维图像采集电路采集人脸图像信息以生成原始图像采集信号；USB集线控制电路根据原始图像采集信号生成目标图像采集信号；控制电路根据目标图像采集信号生成图像显示信号、显示使能信号以及显示背光调节信号，并将目标图像采集信号与预设的图像信号进行比较，以生成第一门锁控制信号；显示驱动电路根据显示背光调节信号生成显示驱动信号；液晶显示电路根据显示使能信号和显示驱动信号显示图像显示信号；门锁驱动电路根据第一门锁控制信号控制门锁的开关状态；实现对用户人脸图像进行三维识别以及对目标图像采集信号进行高效处理，提高了人脸识别效率与安全可靠性，提升了人脸识别门禁系统使用体验。

Description

一种人脸识别处理电路及门禁系统

技术领域

本申请属于门禁身份识别技术领域，尤其涉及一种人脸识别处理电路及门禁系统。

背景技术

目前，随着社会的发展和科技力量的不断提高，为了加强人员的管控，越来越多的公共场合如学校、写字楼、生活小区、工厂等，已经安装了相关的门禁装置。但是这类的门禁装置通常使用的是传统的磁卡、指纹、钥匙的门禁系统。用户在使用以上这些门禁系统时，经常会遇到磁卡或者钥匙丢失而无法进门，或因指纹对应的皮肤破损、水迹、灰尘污染而无法解锁指纹锁的现象。且这些传统的门禁系统很难确保实时监控进出人员的状态，因为大部分的门禁系统都是使用单机版或者局域网。

近年来，市面上也涌现出一些人脸识别的门禁方案，大多采用高功耗、多核的处理器，要求配套的内存和储存空间也比较高，缺乏专门的神经网络加速引擎，板载资源少，一方面会使得整套硬件方案成本偏高，在性能和速度上比不上集成神经网络加速引擎的处理器；另一方面，会使得落地产品功能单一，缺乏门禁系统相关的接口。同时，显示部分一般只能通过固定设计的小显示屏进行显示，拓展性差；另外，需通过接口连接到设有人体感应设备、光敏设备、补光设备和刷卡设备等的外部单独的IO板(输入/输出板)以进行身份信息/人脸图像采集、身份识别和门禁控制等，并且身份信息/人脸图像采集一般通过不同的接口连接不同的摄像头进行，使得传统门禁方案电路结构复杂，功耗和成本高，活体检测效率低，同时对外接口较为单一，缺乏与其他多种设备的有效通讯，没有形成完整的一套人脸识别门禁系统，用户的体验感不佳。

因此，传统的人脸识别门禁方案存在电路结构复杂、板载资源少，缺乏专门的神经网络加速引擎，非法图像的处理效率低，智能门禁系统的人脸识别用户体验不佳等的问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种人脸识别处理电路及门禁系统，旨在解决传统的人脸识别门禁方案存在电路结构复杂、板载资源少，缺乏专门的神经网络加速引擎，非法图像的处理效率低，智能门禁系统的人脸识别用户体验不佳等的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种人脸识别处理电路，所述人脸识别处理电路包括：

三维图像采集电路，配置为采集人脸图像信息以生成原始图像采集信号；

USB集线控制电路，与所述三维图像采集电路连接，配置为根据所述原始图像采集信号生成目标图像采集信号；

控制电路，与所述USB集线控制电路连接，配置为根据所述目标图像采集信号生成图像显示信号、显示使能信号以及显示背光调节信号，并根据所述目标图像采集信号与预设的图像信号进行比较，以生成第一门锁控制信号；

显示驱动电路，与所述控制电路连接，配置为根据所述显示背光调节信号生成显示驱动信号；

液晶显示电路，与所述控制电路和所述显示驱动电路连接，配置为根据显示使能信号和所述显示驱动信号对所述图像显示信号进行显示；

门锁驱动电路，与所述控制电路连接，配置为根据所述第一门锁控制信号生成门锁驱动信号，以对门锁的开关状态进行控制。

在其中一个实施例中，所述人脸识别处理电路还包括：

光照亮度检测电路，与所述控制电路连接，配置为检测环境光照亮度以生成光照亮度检测信号；

所述控制电路还配置为根据所述光照亮度检测信号生成补光控制信号；

补光驱动电路，与所述控制电路连接，配置为根据补光控制信号和第一供电电压信号生成补光驱动信号，以驱动发光模组发光。

在其中一个实施例中，所述人脸识别处理电路还包括：

拓展显示接口电路，与所述控制电路连接，配置为拓展输出所述图像显示信号至外部设备；

外设拓展电路，与所述USB集线控制电路连接，配置为拓展连接USB接口设备。

在其中一个实施例中，所述人脸识别处理电路还包括：

拾音电路，与所述控制电路连接，配置为拾取外部声音信号以生成拾音信号；所述控制电路还用于根据所述拾音信号和所述目标图像信号生成所述第一门锁控制信号和语音提示信号；

语音播放电路，与所述控制电路连接，配置为根据所述语音提示信号进行播报。

在其中一个实施例中，所述人脸识别处理电路还包括：

警报输入电路，与所述控制电路连接，配置为输入警报提示信号；

所述控制电路还配置为根据所述警报提示信号生成所述第一门锁控制信号。

在其中一个实施例中，所述三维图像采集电路采用3D体感摄像头。

在其中一个实施例中，所述控制电路采用Hi3516集成芯片。

在其中一个实施例中，所述USB集线控制电路包括：USB集线器控制器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第六电阻；其中，所述USB集线器控制器的模拟电源端与第一供电电压端连接，所述USB集线器控制器的数字电源端与第二供电电压端连接，所述USB集线器控制器的输出电压调节端与所述第二供电电压端连接，所述USB集线器控制器的输入电压调节端与所述第六电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端与第三供电电压端连接，所述USB集线器控制器的接地端与电源地连接，所述USB集线器控制器的第一正相上游USB端和所述USB集线器控制器的第一负相上游USB端与所述控制电路连接，所述USB集线器控制器的第一正相下游USB端和所述USB集线器控制器的第一负相下游USB端与无线网络电路连接，所述USB集线器控制器的第二正相下游USB端和所述USB集线器控制器的第二负相下游USB端与外设拓展电路连接，所述USB集线器控制器的第三正相下游USB端和所述USB集线器控制器的第三负相下游USB端与所述三维图像采集电路连接，所述USB集线器控制器的复位端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第三供电电压端连接，所述USB集线器控制器的选择端与所述第三电阻的第一端和所述第四电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与电源地连接，所述第四电阻的第二端与所述第三供电电压端连接，所述USB集线器控制器的参考端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与电源地连接，所述USB集线器控制器的模式复位端与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端与所述第二供电电压端连接。

在其中一个实施例中，所述拾音电路包括：麦克风、第一静电二极管、第二静电二极管、第一磁珠、第二磁珠、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第七电阻、第八电阻、第九电阻以及第十电阻；其中，所述麦克风的第一端与所述第二静电二极管的第一阳极端和所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端与所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端以及所述第八电阻的第一端连接，所述第一电容的第二端与电源地连接，所述第八电阻的第二端与所述第一磁珠的第一端、所述第二磁珠的第一端以及第四电容的第一端连接，第四电容的第二端与电源地连接，所述第一磁珠的第二端与第四供电电压端连接，所述麦克风的第二端与所述第一静电二极管的第一阳极端、所述第九电阻的第一端以及所述第三电容的第一端连接，所述第九电阻的第二端与所述第十电阻的第一端连接，所述第一静电二极管的第二阳极端、所述第二静电二极管的第二阳极端、所述第十电阻的第二端以及所述第三电容的第二端与电源地连接，所述麦克风的第一端、所述麦克风的第二端以及所述第二磁珠的第二端共接于所述控制电路。

本申请实施例的第二方面提供了一种门禁系统，所述门禁系统包括如上述任一项所述的人脸识别处理电路和门锁。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：上述的人脸识别处理电路及门禁系统通过三维图像采集电路采集人脸图像信息以生成原始图像采集信号；USB集线控制电路根据原始图像采集信号生成目标图像采集信号；控制电路根据目标图像采集信号生成图像显示信号、显示使能信号以及显示背光调节信号，并将目标图像采集信号与预设的图像信号进行比较，以生成第一门锁控制信号；显示驱动电路根据显示背光调节信号生成显示驱动信号；液晶显示电路根据显示使能信号和显示驱动信号对图像显示信号进行显示；门锁驱动电路根据第一门锁控制信号生成门锁驱动信号，以对门锁的开关状态进行控制；能够实现对用户人脸图像进行三维识别，有效防止带人脸头套、手机照片或人脸模型等非真实人脸图像(即非法人脸图像)的攻击，对目标图像采集信号的处理效率高，外围硬件电路结构简单，提高了活体检测效率，从而提高了人脸识别的安全可靠性，提升了用户使用人脸识别门禁系统的体验。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的人脸识别处理电路的一种结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的人脸识别处理电路的另一种结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的人脸识别处理电路的另一种结构示意图；

图4为本申请一实施例提供的人脸识别处理电路的另一种结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的人脸识别处理电路的另一种结构示意图；

图6为本申请一实施例提供的人脸识别处理电路的另一种结构示意图；

图7为本申请一实施例提供的人脸识别处理电路的另一种结构示意图；

图8为本申请一实施例提供的人脸识别处理电路中USB集线控制电路的一种示例电路原理图；

图9为本申请一实施例提供的人脸识别处理电路中拾音电路的一种示例电路原理图；

图10为本申请一实施例提供的人脸识别处理电路中补光驱动电路的一种示例电路原理图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1示出了本申请第一实施例提供的人脸识别处理电路的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

一种人脸识别处理电路，包括：三维图像采集电路11、USB集线控制电路12、控制电路13、显示驱动电路14、液晶显示电路15以及门锁驱动电路16。

三维图像采集电路11，配置为采集人脸图像信息以生成原始图像采集信号；USB集线控制电路12，与三维图像采集电路11连接，配置为根据原始图像采集信号生成目标图像采集信号；控制电路13，与USB集线控制电路12连接，配置为根据目标图像采集信号生成图像显示信号、显示使能信号以及显示背光调节信号，并将目标图像采集信号与预设的图像信号进行比较，以生成第一门锁控制信号；显示驱动电路14，与控制电路13连接，配置为根据显示背光调节信号生成显示驱动信号；液晶显示电路15，与控制电路13和显示驱动电路14连接，配置为根据显示使能信号和显示驱动信号对图像显示信号进行显示；门锁驱动电路16，与控制电路13连接，配置为根据第一门锁控制信号生成门锁驱动信号，以对门锁的开关状态进行控制。

具体实施中，人脸识别处理电路可应用于学校、写字楼、生活小区、工厂等的门禁系统中。通过三维图像采集电路11可采集一定距离范围内用户的三维图像信息，包括拍摄空间的距离信息和被拍摄者的三维人脸图像信息等。USB集线控制电路12根据三维图像采集电路11生成并输出的原始图像采集信号生成目标图像采集信号，并进行选通输出至控制电路13。可选的，控制电路13采用集成高性能神经网络加速引擎的系统集成芯片，负责对目标图像采集信号的解析、识别、处理以及显示和门禁控制等。图像信号可以为电压信号或电流信号等，控制电路13接收目标图像采集信号并对其进行解析、识别及处理，判断人脸图像是否为真人图像，若判断为真人图像还将目标图像采集信号与预设的图像信号进行比较，具体可以为：将目标图像采集信号包含的人脸信息与预先注册并存储的人脸信息库进行比较，若目标图像采集信号中的人脸信息与预存人脸信息库中的人脸信息匹配一致时，则生成第一门锁控制信号，以控制门锁驱动电路16生成门锁驱动信号，驱动打开门锁，完成人脸识别与门禁解禁开锁；反之，若目标图像采集信号中的人脸信息与预存人脸信息库中的人脸信息匹配不一致时，则生成第一门锁控制信号，控制不打开门锁，此时门禁未解禁，其中控制打开门锁的第一门锁控制信号和控制不打开门锁的第一门锁控制信号可为不同电平的第一门锁控制信号；同时，在识别人脸图像信息进行门锁解禁的过程中，控制电路13还根据目标图像采集信号生成显示使能信号、显示背光调节信号以及图像显示信号，显示驱动电路14根据显示背光调节信号生成显示驱动信号，液晶显示电路15根据显示驱动信号和显示使能信号对图像显示信号进行显示，以便用户及时了解三维图像采集电路11所采集到的人脸图像信息，从而及时将人脸移动到合适和准确的图像采集区域，以便进行快速有效且准确的人脸识别。可选的，液晶显示电路15包括液晶显示屏。门锁驱动电路16包括继电器，继电器与门锁连接，控制电路13根据人脸识别结果控制门锁驱动电路16中的继电器的开合，从而生成门锁驱动信号以驱动门锁进行开和关。

本申请实施例可以对需要解禁门禁的用户人脸图像进行三维识别，有效防止带人脸头套、手机照片或人脸模型等非真实人脸图像的攻击，控制电路对目标图像采集信号的处理效率高，外围硬件电路结构简单，提高了活体检测效率和精度，从而提高了人脸识别的安全可靠性，提升了用户使用人脸识别门禁系统的体验。

在其中一个实施例中，三维图像采集电路11采用3D体感摄像头，其包括两个CMOS图像传感器，其中一个是彩色图像传感器，负责采集彩色图像，另外一个是红外图像传感器，负责采集850nm附近波段的红外图像。彩色图像用于供液晶显示屏幕的显示，可以辅助用户在采集人脸图像进行身份注册或者进行人脸识别以解禁门禁时，把人脸移动到屏幕指定的区域内。红外图像主要用来做活体判断，判断是否为真人人脸图像，可以防止带人脸头套、手机照片、人脸模型、石膏头像等非法人脸图像的攻击，大大提高了人脸识别的安全可靠性。同时，采用集成不同图像传感器的3D体感摄像头，能够通过一个接口连接使用，简化了外围电路。

请参阅图2，在其中一个实施例中，人脸识别处理电路还包括：光照亮度检测电路17和补光驱动电路18。

光照亮度检测电路17，与控制电路13连接，配置为检测环境光照亮度以生成光照亮度检测信号；控制电路13还配置为根据光照亮度检测信号生成补光控制信号；补光驱动电路18，与控制电路13连接，配置为根据补光控制信号和第一供电电压信号生成补光驱动信号，以驱动发光模组发光。

具体实施中，环境光照亮度会影响三维图像采集电路11对彩色图像和红外图像的采集，例如若光照亮度太暗，则不能采集到清晰的人脸图像。通过光照亮度检测电路17检测环境光照亮度以生成光照亮度检测信号，若控制电路13根据光照亮度检测信号判断光照亮度偏暗了，例如控制电路13根据光照亮度检测信号对应的光照亮度值小于预设光照亮度阈值，则生成补光控制信号并输出至补光驱动电路18，补光驱动电路18根据补光控制信号和第一供电电压信号生成补光驱动信号，以驱动发光模组发光，从而对三维图像采集电路11拍摄采集人脸图像进行补光，以便采集到清晰可靠的人脸图像以供控制电路13进行人脸信息识别、判断及门禁控制。可选的，发光模组包括红外光LED和白光LED，对应的补光驱动电路18包括红外光LED驱动电路和白光LED驱动电路，其中，红外光LED主要对红外图像传感器进行补光，白光LED主要对彩色图像传感器进行补光。通过自动给三维图像采集电路11进行图像拍摄采集的偏暗环境光线进行补光，提高了三维图像采集电路11采集人脸图像信息的准确可靠性，从而提高了人脸识别处理电路的可靠性。

请参阅图3，在其中一个实施例中，人脸识别处理电路还包括:电源管理电路19。

电源管理电路19，配置为根据输入的电源电压信号生成供电电压信号以对人脸识别处理电路进行供电。

具体实施中，电源管理电路19是把输入的12V直流电源电压进行直流至直流转换以生成成5V直流供电电压、3.3V直流供电电压等，再通过电压转换电路将3.3V或5V直流供电电压转换为1.5V、1.8V、1.2V、2.8V以及0.9V等不同电压值的供电电压信号以对人脸识别处理电路中的各个功能电路进行供电，以保障人脸识别处理电路正常稳定运行。

请参阅图4，在其中一个实施例中，人脸识别处理电路还包括：拓展显示接口电路20和外设拓展电路21。

拓展显示接口电路20，与控制电路13连接，配置为拓展输出图像显示信号至外部设备；外设拓展电路21，与USB集线控制电路12连接，配置为拓展连接USB接口设备。

具体实施中，拓展显示接口电路20包括高清多媒体接口(High DefinitionMultimedia Interface，HDMI接口)连接器，能够拓展连接具有大尺寸显示屏幕的外部设备，从而将人脸图像采集结果进行大尺寸显示，便于进行门禁监控或者对应产品功能演示，提高了人脸识别处理电路的实用性。外设拓展电路21包括USB接口，可拓展连接具有USB接口的外部设备，例如拓展连接硬盘、鼠标以及平板电脑等，便于后续程序升级，从而便捷更新人脸识别处理电路对应的门禁控制程序，节约由于硬件和软件设计固定化导致的产品更新升级成本，进一步提高了人脸识别处理电路的兼容性和实用性。

请参阅图5，在其中一个实施例中，人脸识别处理电路还包括：拾音电路22和语音播放电路23。

拾音电路22，与控制电路13连接，配置为拾取外部声音信号以生成拾音信号；控制电路13还用于根据拾音信号和目标图像信号生成第一门锁控制信号和语音提示信号；语音播放电路23，与控制电路13连接，配置为根据语音提示信号进行播报。

具体实施中，拾音电路22包括麦克风，用于拾取外部用户输出的声音信号以生成拾音信号并输出至控制电路13。语音播放电路23包括扬声器，能够根据语音提示信号进行对应语音的播报。控制电路13综合拾音信号和目标图像采集信号判断是真人还是非法人物头像在请求通过门禁，例如控制电路13解析拾音信号得到用户输入“开门”语音时，能够结合采集到的目标图像采集信号对门锁的打开或不打开进行控制；同时，控制电路13根据拾音信号和目标图像采集信号判断用户为准确用户可以打开门禁，则生成语音提示信号以播报识别及判断结果，例如控制电路13当判断用户为准确用户且可以打开门禁时，生成“身份识别正确，门已打开”的语音提示信号至语音播放电路23进行播报；当判断用户为非法用户时，例如带人脸头套、手机照片、人脸模型时，则生成“非法入侵”的语音提示信号至语音播放电路23进行播报。

具体实施中，控制电路13还可根据拾音电路22输出的拾音信号生成音频信号并上传至后台服务器进行存储，或者传输音频信号至用户请求对话的目标房号内的门铃电话听筒端，以与目标房号内的用户进行通话，再由目标房号内的用户控制打开门禁系统的门锁，从而进一步提高门禁系统中人脸识别处理电路的实用性。

请参阅图6，在其中一个实施例中，人脸识别处理电路还包括：警报输入电路24。

警报输入电路24，与控制电路13连接，配置为输入警报提示信号；控制电路13还配置为根据警报提示信号生成第一门锁控制信号。

具体实施中，警报输入电路24包括信号传输接口，例如接口连接器端子，以拓展连接外部报警触发装置，例如烟雾探测报警器装置、门磁等，当报警触发装置检测到警情时，通过接口连接器端子传输对应的警报提示信号至控制电路13，控制电路13根据警报提示信号生成第一门锁控制信号，以控制门锁驱动电路16驱动打开门锁，避免有火灾等警情发生时，没法及时有效的对门禁解禁以开锁导致危险事故发生，进一步提高了人脸识别处理电路的安全性和兼容性。

在其中一个实施例中，人脸识别处理电路还包括：存储电路；存储电路包括DDR3内存模块和eMMC储存模块，能够对三维图像采集电路11采集到的人脸图像信息、预先注册采集人脸图像等身份信息以及控制电路13进行计算分析的结果数据等进行存储，以便控制电路13在后续应用中进行调用。

在其中一个实施例中，控制电路13采用信号为Hi3516的系统集成芯片。具体实施中，Hi3516系统集成芯片，集成有高性能神经网络加速引擎，处理性能达1.0Tops，能够快速有效的对人脸图像信息进行识别、分析及判断等，从而对门锁进行准确可靠的控制。可选的，Hi3516系统集成芯片的USB端(例如USB_DM和USB_DP端)与USB集线控制电路12连接，Hi3516系统集成芯片的数据输入输出端(GPIO端)与液晶显示电路15、门锁驱动电路16、光照亮度检测电路17等连接，Hi3516系统集成芯片的脉宽调制信号端(PWM端)与显示驱动电路14和补光驱动电路18连接，从而实现对目标图像采集信号的接收与处理，以及对门锁的开关、图像的显示、补光的驱动等进行控制。利用单颗具有神经网络计算引擎的Hi3516系统集成芯片，摆脱了对PC端服务器的依赖，外设电路相对较少，系统电路结构相对简单，人脸识别处理电路的体积小，节约了成本低；且支持10万级别的人脸信息库，无需网络，单机也可以正常运行，实用性高。

请参阅图7，在其中一个实施例中，人脸识别处理电路还包括：无线网络电路25。

无线网络电路25，与USB集线控制电路12和控制电路13连接，配置为根据无线网络使能信号和无线通信信号生成无线网络信号，以供人脸识别处理电路与远端服务器进行信息交互。

具体实施中，无线网络电路25包括无线收发芯片，能够根据无线通信信号生成无线网络信号并通过无线收发芯片的天线端发射出去，以供人脸识别处理电路与远端服务器进行信息交互，从而将人脸识别记录上传到远端服务器或接收远端服务器下发的人脸信息库信息并传输至控制电路13进行相关人脸识别处理，例如当通过外设拓展电路21接入USB无线路由器时，外设拓展电路21传输无线路由器提供的无线通信信号至无线网络电路25，经无线网络电路25进行转换生成无线网络信号，人脸识别处理电路可通过无线网络信号实现与远端服务器的信息交互。

请参阅图8，在其中一个实施例中，USB集线控制电路12包括：USB集线器控制器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R4、第四电阻R5、第五电阻R7以及第六电阻R8；其中，USB集线器控制器U1的模拟电源端AVDD与第一供电电压端连接，USB集线器控制器U1的数字电源端DVDD与第二供电电压端连接，USB集线器控制器U1的输出电压调节端V33与第二供电电压端连接，USB集线器控制器U1的输入电压调节端V5与第六电阻R8的第一端连接，第六电阻R8的第二端与第三供电电压端连接，USB集线器控制器U1的接地端GND与电源地连接，USB集线器控制器U1的第一正相上游USB端DP0和USB集线器控制器U1的第一负相上游USB端DM0与控制电路13连接，USB集线器控制器U1的第一正相下游USB端DP1和USB集线器控制器U1的第一负相下游USB端DM1与无线网络电路25连接，USB集线器控制器U1的第二正相下游USB端DP2和USB集线器控制器U1的第二负相下游USB端DM2与外设拓展电路21连接，USB集线器控制器U1的第三正相下游USB端DP3和USB集线器控制器U1的第三负相下游USB端DM3与三维图像采集电路11连接，USB集线器控制器U1的复位端RESET#与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端与第三供电电压端连接，USB集线器控制器U1的选择端PSEL与第三电阻R4的第一端和第四电阻R5的第一端连接，第三电阻R4的第二端与电源地连接，第四电阻R5的第二端与第三供电电压端连接，USB集线器控制器U1的参考端RREF与第一电阻R1的第一端连接，第一电阻R1的第二端与电源地连接，USB集线器控制器U1的模式复位端PGNANG与第五电阻R7的第一端连接，第五电阻R7的第二端与第二供电电压端连接。

具体实施中，第一供电电压端输出第一供电电压A3V3，第二供电电压端输出第二供电电压USB3V3，第三供电电压端输出第三供电电压USB5V。电容C2对第一供电电压A3V3进行滤波降噪处理。USB集线器控制器U1的第一正相下游USB端DP1和USB集线器控制器U1的第一负相下游USB端DM1输出无线通信信号(WiFi_DP和WiFi_D M)至无线网络电路25。

请参阅图9，在其中一个实施例中，拾音电路22包括：麦克风MIC、第一静电二极管Z1、第二静电二极管Z2、第一磁珠FB1、第二磁珠FB2、第一电容C4、第二电容C5、第三电容C6、第四电容C7、第七电阻R9、第八电阻R10、第九电阻R11以及第十电阻R12；其中，麦克风MIC的第一端1与第二静电二极管Z2的第一阳极端和第七电阻R9的第一端连接，第七电阻R9的第二端与第一电容C4的第一端、第二电容C5的第一端以及第八电阻R10的第一端连接，第一电容C4的第二端与电源地连接，第八电阻R10的第二端与第一磁珠FB1的第一端、第二磁珠FB2的第一端以及第四电容C7的第一端连接，第四电容C7的第二端与电源地连接，第一磁珠FB1的第二端与第四供电电压端连接，麦克风MIC的第二端2与第一静电二极管Z1的第一阳极端、第九电阻R11的第一端以及第三电容C6的第一端连接，第九电阻R11的第二端与第十电阻R12的第一端连接，第一静电二极管Z1的第二阳极端、第二静电二极管Z2的第二阳极端、第十电阻R12的第二端以及第三电容C6的第二端与电源地连接，麦克风MIC的第一端1、麦克风MIC的第二端2以及第二磁珠FB2的第二端共接于控制电路13。

具体实施中，第四供电电压端输出第四供电电压3V3。第一静电二极管Z1和第二静电二极管Z2能够对拾音信号进行静电保护，泄放高压，防止异常高压损坏电路中的元器件。

请参阅图10，在其中一个实施例中，补光驱动电路18包括：第一电压转换芯片U2和第二电压转换芯片U3。其中，第一电压转换芯片U2的使能端EN串接电阻R13后与控制电路13连接，第二电压转换芯片U3的使能端EN串接电阻R17后与控制电路13连接，以接收控制电路13输出的补光控制信号，经第一电压转换芯片U2和第二电压转换芯片U3进行调节，生成补光驱动信号(即WLED+、WLED-、IRLED+以及IRLED-)以驱动发光模组进行发光，且补光驱动信号包括白光LED驱动信号(WLED+、WLED-)和红外光LED驱动信号(IRLED+和IRLED-)，分别对应对彩色图像传感器和红外图像传感器进行补光，从而对三维图像采集电路11中的3D体感摄像头采集人脸图像时的光照亮度进行补光，使得不管是白天还是晚上、晴天或雨天都能够采集到清楚、完整且准确的人脸图像信息，保障人脸识别处理电路的稳定可靠性。

本申请的第二方面提供了一种门禁系统，门禁系统包括如上述任一项所述的人脸识别处理电路和门锁。

具体实施中，门锁与人脸识别处理电路中的门锁驱动电路16连接，门锁驱动电路16中的继电器开关量信号用于连接到门锁并驱动门锁，控制电路13能够根据目标图像采集信号控制继电器动作，从而对门禁系统的门锁的开关状态进行控制。

本申请实施例能够实现对用户人脸图像进行三维识别，有效防止带人脸头套、手机照片或人脸模型等非真实人脸图像(即非法人脸图像)的攻击，对采集到的目标图像采集信号的处理效率高，提高了人脸识别的安全可靠性，提升了用户使用人脸识别门禁系统的体验；且门禁系统功能齐全，接口丰富，可快速拓展多种应用功能，门禁系统兼容性和实用性高。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块、电路的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块、电路完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块或电路，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块、电路可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块、电路的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种人脸识别处理电路，其特征在于，所述人脸识别处理电路包括：

三维图像采集电路，配置为采集人脸图像信息以生成原始图像采集信号；

USB集线控制电路，与所述三维图像采集电路连接，配置为根据所述原始图像采集信号生成目标图像采集信号；

控制电路，与所述USB集线控制电路连接，配置为根据所述目标图像采集信号生成图像显示信号、显示使能信号以及显示背光调节信号，并将所述目标图像采集信号与预设的图像信号进行比较，以生成第一门锁控制信号；

显示驱动电路，与所述控制电路连接，配置为根据所述显示背光调节信号生成显示驱动信号；

液晶显示电路，与所述控制电路和所述显示驱动电路连接，配置为根据显示使能信号和所述显示驱动信号对所述图像显示信号进行显示；

门锁驱动电路，与所述控制电路连接，配置为根据所述第一门锁控制信号生成门锁驱动信号，以对门锁的开关状态进行控制。

2.如权利要求1所述的人脸识别处理电路，其特征在于，所述人脸识别处理电路还包括：

光照亮度检测电路，与所述控制电路连接，配置为检测环境的光照亮度以生成光照亮度检测信号；

所述控制电路还配置为根据所述光照亮度检测信号生成补光控制信号；

补光驱动电路，与所述控制电路连接，配置为根据补光控制信号和第一供电电压信号生成补光驱动信号，以驱动发光模组发光。

3.如权利要求1所述的人脸识别处理电路，其特征在于，所述人脸识别处理电路还包括：

拓展显示接口电路，与所述控制电路连接，配置为拓展输出所述图像显示信号至外部设备；

外设拓展电路，与所述USB集线控制电路连接，配置为拓展连接USB接口设备。

4.如权利要求1所述的人脸识别处理电路，其特征在于，所述人脸识别处理电路还包括：

拾音电路，与所述控制电路连接，配置为拾取外部声音信号以生成拾音信号；所述控制电路还用于根据所述拾音信号和所述目标图像采集信号生成所述第一门锁控制信号和语音提示信号；

语音播放电路，与所述控制电路连接，配置为根据所述语音提示信号进行播报。

5.如权利要求1所述的人脸识别处理电路，其特征在于，所述人脸识别处理电路还包括：

警报输入电路，与所述控制电路连接，配置为输入警报提示信号；

所述控制电路还配置为根据所述警报提示信号生成所述第一门锁控制信号。

6.如权利要求1所述的人脸识别处理电路，其特征在于，所述三维图像采集电路采用3D体感摄像头。

7.如权利要求1所述的人脸识别处理电路，其特征在于，所述控制电路采用Hi3516集成芯片。

8.如权利要求1所述的人脸识别处理电路，其特征在于，所述USB集线控制电路包括：USB集线器控制器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第六电阻；其中，所述USB集线器控制器的模拟电源端与第一供电电压端连接，所述USB集线器控制器的数字电源端与第二供电电压端连接，所述USB集线器控制器的输出电压调节端与所述第二供电电压端连接，所述USB集线器控制器的输入电压调节端与所述第六电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端与第三供电电压端连接，所述USB集线器控制器的接地端与电源地连接，所述USB集线器控制器的第一正相上游USB端和所述USB集线器控制器的第一负相上游USB端与所述控制电路连接，所述USB集线器控制器的第一正相下游USB端和所述USB集线器控制器的第一负相下游USB端与无线网络电路连接，所述USB集线器控制器的第二正相下游USB端和所述USB集线器控制器的第二负相下游USB端与外设拓展电路连接，所述USB集线器控制器的第三正相下游USB端和所述USB集线器控制器的第三负相下游USB端与所述三维图像采集电路连接，所述USB集线器控制器的复位端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第三供电电压端连接，所述USB集线器控制器的选择端与所述第三电阻的第一端和所述第四电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与电源地连接，所述第四电阻的第二端与所述第三供电电压端连接，所述USB集线器控制器的参考端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与电源地连接，所述USB集线器控制器的模式复位端与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端与所述第二供电电压端连接。

9.如权利要求4所述的人脸识别处理电路，其特征在于，所述拾音电路包括：麦克风、第一静电二极管、第二静电二极管、第一磁珠、第二磁珠、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第七电阻、第八电阻、第九电阻以及第十电阻；其中，所述麦克风的第一端与所述第二静电二极管的第一阳极端和所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端与所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端以及所述第八电阻的第一端连接，所述第一电容的第二端与电源地连接，所述第八电阻的第二端与所述第一磁珠的第一端、所述第二磁珠的第一端以及第四电容的第一端连接，第四电容的第二端与电源地连接，所述第一磁珠的第二端与第四供电电压端连接，所述麦克风的第二端与所述第一静电二极管的第一阳极端、所述第九电阻的第一端以及所述第三电容的第一端连接，所述第九电阻的第二端与所述第十电阻的第一端连接，所述第一静电二极管的第二阳极端、所述第二静电二极管的第二阳极端、所述第十电阻的第二端以及所述第三电容的第二端与电源地连接，所述麦克风的第一端、所述麦克风的第二端以及所述第二磁珠的第二端共接于所述控制电路。

10.一种门禁系统，其特征在于，所述门禁系统包括如权利要求1至9任一项所述的人脸识别处理电路和门锁。

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