CN212724129U - 一种人脸识别控制电路及门禁系统 - Google Patents

Abstract

一种人脸识别控制电路及门禁系统，通过人体检测电路在预设检测距离范围内检测人体信息生成人体检测信号；主控电路根据人体检测信号生成上电控制信号，并根据图像识别信号生成门锁控制信号，且根据接收到第一个图像识别信号后的第一预设时长内未收到第二个图像识别信号生成断电控制信号；上电开关电路根据上电控制信号和第一直流电生成第一供电信号，并根据断电控制信号关断第一直流电；人脸识别处理电路根据第一供电信号采集人脸图像信息以生成图像识别信号；门锁驱动电路根据门锁控制信号生成门锁驱动信号以驱动开关门锁；实现对用户人脸图像进行快速有效识别，提高了人脸识别效率和安全可靠性，降低了整体功耗，做到非接触的无感门禁效果。

Description

一种人脸识别控制电路及门禁系统

技术领域

本申请属于人脸识别门禁系统技术领域，尤其涉及一种人脸识别控制电路及门禁系统。

背景技术

近年来，随着物联网的发展，智能家居产品逐渐走入日常生活中，各种家用智能设备得到了普及。门锁的发展也在不断更新，从机械时代到电子密码锁时代，再到刷卡、指纹、虹膜、指静脉等生物识别，开锁方式及用户体验在不断的提升。智能门锁解锁的方式也在不断升级中，从原始的接触式发展为现在的非接触方式。在智能家居的发展中，智能门锁可以说是居家智能设备的第一个入口，提升智能门锁的时效性及安全性，能为其他智能设备带来更好的人机交互体验。对于当前智能门锁市场来说，用户体验、识别速度以及安全性，功耗的大小已经成为其重要技术指标，而人脸识别开锁在安全性和用户体验中都优于其他解锁方式，在智能门锁市场中成为热门研究对象。

传统的人脸识别门禁方案中，将摄像头采集的数据经FPGA模块进行图像处理后传输至AI模块进行识别检测处理，这种方案硬件成本相对会有所增加，且PCB板子尺寸相对较大，不能实现低功耗和非接触门禁人脸识别，且须通过人为手动触发启动人脸识别，检测识别速度慢，整个开锁过程较长，导致用户人脸识别门禁体验不佳。另外，人脸识别门禁方案不兼容多种摄像头的输入，对后续产品适应市场需求升级有较大的障碍，后期开发灵活性不高，人机交互外设单一。

因此，传统的人脸识别门禁方案中存在功耗大，没有真正意义上做到非接触的无感开门(无等待时间)效果，检测速度慢等的问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种人脸识别控制电路，旨在解决传统的人脸识别门禁方案中存在功耗大，没有真正意义上做到非接触的无感开门效果，检测速度慢等的问题。

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

人体检测电路，配置为检测预设检测距离范围内的人体信息以生成人体检测信号；

主控电路，与所述人体检测电路连接，配置为根据所述人体检测信号生成上电控制信号；

上电开关电路，与所述主控电路连接，配置为根据所述上电控制信号和第一直流电生成第一供电信号；

人脸识别处理电路，与所述上电开关电路和所述主控电路连接，配置为根据所述第一供电信号采集人脸图像信息以生成图像采集信号，并将所述图像采集信号与预设的图像信号进行比较以生成图像识别信号；所述主控电路还配置为根据所述图像识别信号生成门锁控制信号，且根据接收到第一个所述图像识别信号后的第一预设时长内未收到第二个所述图像识别信号以生成断电控制信号；所述上电开关电路还配置为根据所述断电控制信号关断所述第一直流电；

门锁驱动电路，与所述主控电路连接，配置为根据所述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包括：

图像处理电路，与所述上电开关电路和所述主控电路连接，配置为根据所述第一供电信号生成图像采集使能信号，并将图像采集信号与预设的图像信号进行比较以生成所述图像识别信号；

电压转换电路，与所述图像处理电路连接，配置为根据所述图像采集使能信号和第二供电信号生成图像采集供电信号；

图像采集接口电路，与所述电压转换电路和所述图像处理电路连接，配置为传输所述图像采集供电信号和所述图像采集信号；

图像采集电路，与所述图像采集接口电路和所述电压转换电路连接，配置为根据所述图像采集供电信号采集人脸图像信息以生成所述图像采集信号。

在其中一个实施例中，所述图像处理电路还配置为根据所述第一供电信号生成补光控制信号，并根据所述图像采集信号生成图像显示信号和显示使能信号；

所述人脸识别处理电路还包括：

补光驱动电路，与所述图像处理电路连接，配置为根据所述补光控制信号和所述第二供电信号生成补光驱动信号，以驱动发光模组发光；

显示电路，与所述图像处理电路连接，配置为根据所述显示使能信号对所述图像显示信号进行显示。

在其中一个实施例中，所述人脸识别处理电路还包括：

外设拓展电路，与所述图像处理电路连接，配置为拓展接入外部设备，并传输低功耗唤醒信号；所述图像处理电路还配置为根据所述低功耗唤醒信号生成图像采集使能信号，并将所述图像采集信号与预设的图像信号进行比较以生成所述图像识别信号。

在其中一个实施例中，所述人脸识别控制电路还包括：

通信电路，与所述主控电路和所述人脸识别处理电路连接，配置为传输所述图像识别信号。

在其中一个实施例中，所述主控电路还配置为根据所述图像识别信号生成数字音频信号和播放控制信号；

所述人脸识别控制电路还包括：

音频电路，与所述主控电路连接，配置为根据所述数字音频信号生成模拟音频信号；

功放电路，与所述音频电路和所述主控电路连接，配置为根据所述播放控制信号和所述模拟音频信号生成语音提示信号，以进行语音播放提示。

在其中一个实施例中，所述人脸识别控制电路还包括：

按键电路，与所述主控电路连接，配置为根据用户输入生成按键控制信号；其中，所述主控电路还配置为根据所述按键控制信号生成所述上电控制信号。

在其中一个实施例中，所述主控电路包括：微处理器；其中，所述微处理器的电池电压端与第一供电电压端连接，所述微处理器的模拟地端和所述微处理器的地端与电源地连接，所述微处理器的模拟电压端和所述微处理器的电压端与所述第一供电电压端连接，所述微处理器的第一输入输出端、所述微处理器的第二输入输出端以及所述微处理器的第三输入输出端共接于所述门锁驱动电路，所述微处理器的第四输入输出端和所述微处理器的第五输入输出端共接于所述人体检测电路，所述微处理器的第六输入输出端与所述上电开关电路连接，所述微处理器的第七输入输出端和所述微处理器的第八输入输出端共接于通信电路，所述微处理器的第九输入输出端与音频电路连接，所述微处理器的第十输入输出端与功放电路连接，所述微处理器的第十一输入输出端、所述微处理器的第十二输入输出端以及所述微处理器的第十三输入输出端共接于按键电路。

在其中一个实施例中，所述上电开关电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第一三极管以及第一场效应管；其中，所述第一电阻的第一端与第一直流电端连接，所述第一电阻的第二端与第二直流电端、所述第一电容的第一端、所述第二电阻的第一端以及所述第一场效应管的源极连接，所述第一场效应管的栅极与所述第一电容的第二端、所述第二电阻的第二端以及所述第一三极管的集电极连接，所述第一三极管的基极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所述主控电路连接，所述第一三极管的发射极和所述第四电阻的第二端与电源地连接，所述第一场效应管的漏极与与所述人脸识别处理电路和所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与电源地连接。

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

本实用新型实施例的人脸识别控制电路及门禁系统通过人体检测电路检测预设检测距离范围内的人体信息以生成人体检测信号；主控电路根据人体检测信号生成上电控制信号；上电开关电路根据上电控制信号和第一直流电生成第一供电信号；人脸识别处理电路根据第一供电信号采集人脸图像信息以生成图像采集信号，并将图像采集信号与预设的图像信号进行比较以生成图像识别信号；主控电路还根据图像识别信号生成门锁控制信号，且根据接收到第一个图像识别信号后的第一预设时长内未收到第二个图像识别信号以生成断电控制信号；上电开关电路还根据断电控制信号关断第一直流电；门锁驱动电路根据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；可以实现对需要解禁门禁的用户人脸图像进行快速有效的三维识别，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，提高了人脸识别效率和精度，从而提高了人脸识别的安全可靠性，且降低了人脸识别控制电路的整体功耗，做到非接触的无感(无等待时间)门禁解禁开锁效果，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控制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控制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控制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控制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控制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控制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控制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控制电路中主控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控制电路中上电开关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控制电路中外设拓展电路的一种示例电路原理图；

图11为本申请一实施例提供的人脸识别控制电路中音频电路和功放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一种人脸识别控制电路的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

一种人脸识别控制电路，包括：人体检测电路11、主控电路12、上电开关电路13、人脸识别处理电路14以及门锁驱动电路15。

人体检测电路11，配置为检测预设检测距离范围内的人体信息以生成人体检测信号；主控电路12，与人体检测电路11连接，配置为根据人体检测信号生成上电控制信号；上电开关电路13，与主控电路12连接，配置为根据上电控制信号和第一直流电生成第一供电信号；人脸识别处理电路14，与上电开关电路13和主控电路12连接，配置为根据第一供电信号采集人脸图像信息以生成图像采集信号，并将图像采集信号与预设的图像信号进行比较以生成图像识别信号；主控电路12还配置为根据图像识别信号生成门锁控制信号，且根据接收到第一个图像识别信号后的第一预设时长内未收到第二个图像识别信号以生成断电控制信号；上电开关电路13还配置为根据断电控制信号关断第一直流电；门锁驱动电路15，与主控电路12连接，配置为根据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，人脸识别控制电路可应用于学校、公寓、写字楼、生活小区、工厂等的门禁系统中。人体检测电路11检测到有人进入预设检测距离范围内，例如1米距离范围内，则对人体信息进行检测以生成人体检测信号并输出至主控电路12。主控电路12根据人体检测信号生成上电控制信号，控制上电开关电路13导通第一直流电以生成第一供电信号，从而对人脸识别处理电路14进行上电。人脸识别处理电路14得电工作后，采集被拍摄人物的三维人脸图像信息以生成图像采集信号，并将图像采集信号和预设的图像信号进行比较，以生成图像识别信号。可选的，图像采集信号和图像信号可以为电压信号或电流信号等。人脸识别处理电路14中存储有预设的图像信号，也即预先注册并存储有用户的人脸图像信息库，人脸识别处理电路14对采集人脸图像信息得到的图像采集信号进行识别、分析及比较等处理，判断人脸图像是否为真人图像，若判断为真人图像还将图像采集信号与预设的图像信号进行比较，以生成图像识别信号并输出至主控电路12，具体可以为：人脸识别处理电路14将图像采集信号包含的人脸图像信息与预先注册并存储的人脸图像信息库进行比较，若图像采集信号中的人脸图像信息与预存的人脸图像信息库中的人脸图像信息匹配一致，则生成输出对应的图像识别信号至主控电路12，主控电路12根据该图像识别信号生成第一门锁控制信号，以控制门锁驱动电路15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；反之，若目标图像采集信号中的人脸图像信息与预存的人脸图像信息库中的人脸图像信息匹配不一致，则人脸识别处理电路14生成对应的图像识别信号并输出至主控电路12且将此时采集到的人脸图像信息进行存储以便后续调用，主控电路12根据该图像识别信号生成第二门锁控制信号，以控制门锁驱动电路15不打开门锁，门禁未解禁；其中，门锁控制信号包括第一门锁控制信号和第二门锁控制信号。

进一步的，在本实施例中，主控电路12中还可以包括计时器，该计时器用于在主控电路12接收到第一个图像识别信号时开始计时，若计时时间达到第一预设时长，例如30s，且主控电路12在该第一预设时长内未收到第二个图像识别信号，则生成断电控制信号，以控制关断第一直流电，停止对人脸识别处理电路14供电。具体的，在一种应用中，当人脸识别处理电路14完成人脸图像识别并将结果(即图像识别信号)反馈给主控电路12后，人脸识别处理电路14进入低功耗待机状态；在第二预设时长范围内，例如1s，再有人进入预设检测距离范围内，则主控电路12根据人体检测信号控制唤醒人脸识别处理电路14进入工作状态以进行人脸图像识别。实现无需进行人脸图像识别时的零功耗，降低了人脸识别控制电路的整体功耗。

可选的，门锁驱动电路15包括电机，主控电路12生成门锁控制信号，以控制电机进行设定工作，从而驱动关联机械锁实现开关门。人脸识别进行门禁解禁开锁的速度快，安全性高，达到了无感开门的体验，无需手动触发进行人脸识别和门禁解禁开锁。

本申请实施例可以对需要解禁门禁的用户人脸图像进行快速有效的三维识别，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，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，且降低了人脸识别控制电路的功耗，做到非接触的无感(无等待时间)门锁解禁效果，提升了用户使用人脸识别门禁系统的体验。

请参阅图2，在其中一个实施例中，人脸识别处理电路14包括：图像处理电路141、电压转换电路142、图像采集接口电路143以及图像采集电路144。

图像处理电路141，与上电开关电路13和主控电路12连接，配置为根据第一供电信号生成图像采集使能信号，并将图像采集信号与预设的图像信号进行比较以生成图像识别信号；压转换电路142，与图像处理电路141连接，配置为根据图像采集使能信号和第二供电信号生成图像采集供电信号；图像采集接口电路143，与电压转换电路142和图像处理电路141连接，配置为传输图像采集供电信号和图像采集信号；图像采集电路144，与图像采集接口电路143和电压转换电路142连接，配置为根据图像采集供电信号采集人脸图像信息以生成图像采集信号。

具体实施中，可选的，图像处理电路141包括处理器，例如深度计算处理。图像处理电路141能够在主控电路12的控制下上电工作和掉电关机。同时，图像处理电路141能够根据第一供电信号生成图像采集使能信号，以控制电压转换电路142根据图像采集使能信号对第二供电信号进行电压转换以生成图像采集供电信号，通过图像采集接口电路143传输图像采集供电信号至图像采集电路144以对图像采集电路144供电，从而使得图像采集电路144采集人脸图像信息以生成图像采集信号，实现在需要进行人脸图像识别的时候再启动进行人脸识别，不需要进行人脸识别的时候为低功耗待机状态或掉电关机状态，节约功耗。图像采集电路144可采用双目仿生摄像头，其中双目仿生摄像头为两个相同的红外摄像头(IR+IR)，能够实现深度仿生建模，相比于传统的双目摄像头(IR+RGB)，提高了活体检测的精度和效率，从而能够有效的识别非法人脸图像(例如石膏像、手机照片或人脸模型等)的攻击。图像采集电路144也可采用3D结构光摄像头，3D结构光摄像头主要包括一个红外相机、一个红外投影仪以及深度计算处理器，红外投影仪用于向目标场景投射结构光图案(散斑图案)，红外相机采集目标对象(即被拍摄人脸图像)的红外结构光图像，图像处理电路141中的处理器根据红外结构光图像生成并输出目标场景的深度图像，以进行活体检测及人脸识别，有效的识别非法人脸图像的攻击，人脸识别安全性高，性能优。图像采集接口电路143包括接口连接器，通过图像采集接口电路143的接口连接器可以接入双目仿生摄像头或3D结构光摄像头，兼容多种摄像头的输入能够有利于对后续产品适应市场需求升级，简化了电路结构，节约了硬件成本，提高了人脸识别处理电路的兼容性和实用性。具体应用中，可通过产品定位来选择接入的摄像头类型，保证人脸识别的可靠性和快速性。

在其中一个实施例中，图像处理电路141可采用内嵌高性能视觉处理器(DSP)的专用集成芯片，例如型号为RV1108A的集成芯片，利用DSP提供的强大计算能力，实现人脸图像快速检测、识别及追踪，提高了人脸检测的速度及安全性，人脸特征检测到识别完成可达到210ms的速度，实现了人脸识别门禁的无感开门体验，稳定性高。

请参阅图3，在其中一个实施例中，图像处理电路141还配置为根据第一供电信号生成补光控制信号，并根据图像采集信号生成图像显示信号和显示使能信号；人脸识别处理电路14还包括：补光驱动电路145和显示电路146。

补光驱动电路145，与图像处理电路141连接，配置为根据补光控制信号和第二供电信号生成补光驱动信号，以驱动发光模组发光；显示电路146，与图像处理电路141连接，配置为根据显示使能信号对图像显示信号进行显示。

具体实施中，环境光照亮度会影响图像采集电路144对人脸图像信息的采集，例如若光照亮度太暗，则不能采集到清晰的人脸图像等。通过补光驱动电路15根据补光控制信号和第二供电信号生成补光驱动信号，以驱动发光模组发光，从而对图像采集电路144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图像处理电路141进行人脸图像信息识别、分析及判断等处理以生成图像识别信号，从而得到可靠的人脸图像识别结果。可选的，发光模组可包括红外光LED和白光LED，以对图像采集电路144进行人脸图像采集时补光。通过给图像采集电路144进行补光，提高了图像采集电路144采集人脸图像信息的精准可靠性，从而提高了人脸识别处理电路的可靠性。显示电路146包括液晶显示屏，可显示相应人脸识别信息及人脸图片，可扩展功能丰富，提高了人机交互体验。

请参阅图4，在其中一个实施例中，人脸识别处理电路14还包括：外设拓展电路147。

外设拓展电路147，与图像处理电路141连接，配置为拓展接入外部设备，并传输低功耗唤醒信号；图像处理电路141还配置为根据低功耗唤醒信号生成图像采集使能信号，并将图像采集信号与预设的图像信号进行比较以生成图像识别信号。

具体实施中，外设拓展电路147为预留的外设拓展接口电路，包括接口连接器，可拓展接入外部设备，例如拓展连接硬盘、鼠标、电脑、指纹开锁设备、刷卡开锁设备、无线通信设备等，便于后期拓展产品功能，节约由于应用需求升级或产品软硬件设计固化导致的产品更新及更换成本，进一步提高了人脸识别控制电路的兼容性和实用性；同时，外设拓展电路147的接口还可作为低功耗唤醒信号传输接口，通过外部的控制器(例如电脑处理器等)提供一个预设时长(例如150ms)的低电平，以唤醒人脸识别处理电路14进行人脸识别，实现低功耗的功能。

请参阅图5，在其中一个实施例中，人脸识别控制电路还包括：通信电路16。

通信电路16，与主控电路12和人脸识别处理电路14连接，配置为传输图像识别信号。

具体实施中，主控电路12与人脸识别处理电路14中的图像处理电路141连接，二者之间可通过通信电路16进行双向信息交互。可选的，通信电路16包括串行通信、USB通信、I2C总线通信以及I2S总线通信中的至少一种，保障主控电路12和图像处理电路141之间能够进行高效、快速及准确可靠的信息交互，提高了人脸识别控制电路的稳定可靠性。

请参阅图6，在其中一个实施例中，主控电路12还配置为根据图像识别信号生成数字音频信号和播放控制信号；人脸识别控制电路还包括：音频电路17和功放电路18。

音频电路17，与主控电路12连接，配置为根据数字音频信号生成模拟音频信号；功放电路18，与音频电路17和主控电路12连接，配置为根据播放控制信号和模拟音频信号生成语音提示信号，以进行语音播放提示。

具体实施中，人脸识别处理电路14将图像识别信号反馈至主控电路12，也即将人脸识别结果反馈至主控电路12，主控电路12根据图像识别信号生成并输出数字音频信号和播放控制信号，功放电路18对数字音频信号进行数模转换以生成并输出模拟音频信号。可选的，功放电路18包括音频放大电路和扬声器组件，音频放大电路能够根据播放控制信号对模拟音频信号进行运算放大处理后生成语音提示信号，再通过扬声器组件对语音提示信号进行播放，例如控制电路13根据图像识别信号获知是真人且为准确用户时，控制驱动打开门锁，并生成“身份识别正确，门已打开”的数字音频信号至音频电路17进行音频模数转换，再通过功放电路18进行音频的运算放大以进行语音提示播报；当获知用户为非法用户时，例如带人脸头套、照片、人脸模型时，则生成“非法入侵”的数字音频信号至音频电路17进行音频的模数转换，再通过功放电路18进行音频的运算放大以进行语音提示播报，并控制不打开门锁。通过语音播报人脸识别结果，有利于用户直观便捷的了解人脸识别门禁的人脸识别情况，且对于有视觉障碍的用户应用人脸识别门禁系统带来极大的便利。

请参阅图7，在其中一个实施例中，人脸识别控制电路还包括：按键电路19。

按键电路19，与主控电路12连接，配置为根据用户输入生成按键控制信号；其中，主控电路12还配置为根据按键控制信号生成上电控制信号。

具体实施中，按键电路19包括触控按键，用户通过触摸键盘进行触控操作，可进行身份信息预先注册、人脸图像预先采集以及信息删除、修改等。同时，在进行预先注册身份信息进行人脸图像采集时，主控电路12能够控制上电开关电路13导通第一直流电，从而对人脸识别处理电路14持续提供第一供电信号，直到注册完成，人脸识别处理电路14反馈注册成功的结果信息至主控电路12，主控电路12再控制上电开关电路13关断第一直流电，停止给人脸识别处理电路14供电，从而使得人脸识别处理电路14进入低功耗待机状态。同时，用户还可以通过按键电路19触发，使得主控电路12控制人脸识别处理电路14进入人脸识别图像采集和人脸识别工作状态或进入关机状态，实现手动控制进行人脸识别兼容自动检测进行人脸识别，提高了人脸识别控制电路的实用性。

请参阅图8，在其中一个实施例中，主控电路12包括：微处理器U1；其中，微处理器U1的电池电压端VBAT与第一供电电压端连接，微处理器U1的模拟地端VSSA和微处理器U1的地端VSS与电源地连接，微处理器U1的模拟电压端VDDA和微处理器U1的电压端VDD与第一供电电压端连接，微处理器U1的第一输入输出端PA4、微处理器U1的第二输入输出端PA5以及微处理器U1的第三输入输出端PA6共接于门锁驱动电路15，微处理器U1的第四输入输出端PB6和微处理器U1的第五输入输出端PB7共接于人体检测电路11，微处理器U1的第六输入输出端PB8与上电开关电路13连接，微处理器U1的第七输入输出端PA11和微处理器U1的第八输入输出端PA10共接于通信电路16，微处理器U1的第九输入输出端PB0与音频电路连接，微处理器U1的第十输入输出端PB15与功放电路连接，微处理器U1的第十一输入输出端PB14、微处理器U1的第十二输入输出端PB13以及微处理器U1的第十三输入输出端PB12共接于按键电路19。

具体实施中，第一供电电压端提供第一供电电压，第一供电电压的电压值可为3V3，微处理器U1的电池电压端VBAT串接电阻R1之后再接入第一供电电压，能够对微处理器U1的电池电压端VBAT进行分压限流保护。微处理器U1的晶振输入端OSC_IN和微处理器U1的晶振输出端OSC_OUT并联晶振X1，并分别串接电容C1和电容C2进行滤波降噪处理。微处理器U1的复位端NRST与复位按键SW1和电阻R2以及电容C3构成的复位电路连接，通过复位按键SW1可对微处理器U1进行复位，从而对主控电路12进行复位控制。

在其中一个实施例中，微处理器U1还可通过通信接口连接器再与人体检测电路11连接。人体检测电路11可单独集成于一块印制线路板上，并集成有对应的微处理单元，微处理单元通过通信接口连接器与主控电路12连接，以进行信息交互，便于人体检测电路11的灵活应用；人体检测电路11也可以与主控电路12集成于主控线路板上，具体可根据实际需求进行选择。

在其中一个实施例中，人体检测电路11可采用人体红外传感器(即IPR传感器)或者采用红外对管来进行人体信息检测，例如当人体检测电路11采用红外对管对预设检测距离范围内的人体信息进行检测时，人体检测线路板上的微控制单元或微处理器U1发送固定频率38KHz频率的脉宽调制信号PWM，通过改变脉宽调制信号PWM的占空比来调节发射管的功率可改变识别距离。当有人进入预设检测距离范围内时，红外发射管感应，并从红外接收管输出人体检测信号，触发人脸识别工作，由于采用的是超低功耗的红外对管，因此能够进一步降低人脸识别控制电路的功耗。

请参阅图9，在其中一个实施例中，上电开关电路13包括：第一电阻R3、第二电阻R4、第三电阻R5、第四电阻R6、第一电容C4、第二电容C5、第一三极管Q1以及第一场效应管Q2；其中，第一电阻R3的第一端与第一直流电端连接，第一电阻R3的第二端与第二直流电端、第一电容C4的第一端、第二电阻R4的第一端以及第一场效应管Q2的源极连接，第一场效应管Q2的栅极与第一电容C4的第二端、第二电阻R4的第二端以及第一三极管Q3的集电极连接，第一三极管Q3的基极与第三电阻R5的第一端和第四电阻R6的第一端连接，第三电阻R5的第二端与主控电路12连接，第一三极管Q3的发射极和第四电阻R6的第二端与电源地连接，第一场效应管Q2的漏极与与人脸识别处理电路14和第二电容C5的第一端连接，第二电容C5的第二端与电源地连接。

具体实施中，第一直流电端输出第一直流电5V_IN；第二直流电端输出第二直流电VBUS；第一供电信号为5V_RV1108，其对人脸识别处理电路14中的图像处理单元141供电。当无人进入预设检测距离范围内，无需进行人脸图像识别时，人脸识别处理电路14处于断电状态，当有人触发人体检测电路11进行人体检测后，微处理器U1根据人体检测信号生成上电控制信号，以拉高第一三极管Q1的基级的电平，从而使得第一三极管Q1导通，第一场效应管Q2的栅极电平被拉低，进而使得第一场效应管Q2导通第一直流电以生成第一供电信号至人脸识别处理电路14进行供电，其中，人体检测电路11为低功耗电路，无需进行人脸识别时电流为微安级别。当人脸识别完成后，人脸识别处理电路14将人脸识别结果反馈给微处理器U1后，人脸识别处理电路14立即进入休眠状态，在第二预设时长内，若有人需要进行人脸识别时，则微处理器U1通过通信电路16唤醒人脸识别处理电路14进入人脸图像识别工作状态；当接收第一个图像识别信号之后的第一预设时长范围内，例如30s，再无人进入预设检测距离范围内进行人脸识别时，微处理器U1生成断电控制信号，控制第一三极管Q1截止，从而使得第一场效应管Q2关断第一直流电，停止生成第一供电信号，人脸识别处理电路14进入断电不工作状态，实现不进行人脸识别的空闲时段人脸识别处理电路14完全断电，零功耗，大大降低了人脸识别控制电路的待机功耗，保障更长的电源续航时间。

在其中一个实施例中，请参阅图10，外设拓展电路147包括连接器J7及其外围电路；其中外围电路中的电阻(电阻R01、电阻R02及电阻R0)和静电二极管(D1、D2及D3)对电路元器件进行静电保护和限流保护，防止瞬态尖峰电压和电流对电路元器件的损坏。

在其中一个实施例中，请参阅图11，图11示出了音频电路17和功放电路18的电路原理示意图，其中，音频电路17包括音频芯片U3，能够对主控电路12输出的数字音频信号进行模数转换以生成模拟音频信号，并从音频芯片U3的数模转换端DAC输出至功放电路18。功放电路18包括运算放大器U4和扬声器SPK以及对应的外围电路，运算放大器U4的控制端CTRL接入主控电路12输出的播放控制信号，运算放大器U4的正相输入端INP输入模拟音频信号，并根据播放控制信号对模拟音频信号进行运算放大以生成语音提示信号，从运算放大器U4的正相输出端VOP和运算放大器U4的负相输出端VON输出至扬声器SPK进行语音播报，从而及时提醒用户人脸识别结果和门禁解禁情况。

本申请的第二方面提供了一种门禁系统，门禁系统包括上述任一项所述的人脸识别控制电路和门锁。

具体实施中，门禁系统为人脸识别门禁系统。门锁与人脸识别控制电路中的门锁驱动电路15连接，门锁驱动电路15中的运动量信号用于连接到门锁并驱动门锁，主控电路12能够根据人脸识别结果控制电机的运动，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，人脸识别处理速度快、效率高，提高了人脸识别的安全可靠性；且门禁系统功耗低，电池电源使用时间长，做到非接触的无感(无等待时间)人脸识别门禁开锁效果，功能齐全，接口丰富，可便于后期拓展多种应用功能，提高了人脸识别门禁系统的兼容性和实用性，提升了用户使用人脸识别门禁系统的体验。

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)

1.一种人脸识别控制电路，其特征在于，所述人脸识别控制电路包括：

人体检测电路，配置为检测预设检测距离范围内的人体信息以生成人体检测信号；

主控电路，与所述人体检测电路连接，配置为根据所述人体检测信号生成上电控制信号；

上电开关电路，与所述主控电路连接，配置为根据所述上电控制信号和第一直流电生成第一供电信号；

人脸识别处理电路，与所述上电开关电路和所述主控电路连接，配置为根据所述第一供电信号采集人脸图像信息以生成图像采集信号，并将所述图像采集信号与预设的图像信号进行比较以生成图像识别信号；所述主控电路还配置为根据所述图像识别信号生成门锁控制信号，且根据接收到第一个所述图像识别信号后的第一预设时长内未收到第二个所述图像识别信号以生成断电控制信号；所述上电开关电路还配置为根据所述断电控制信号关断所述第一直流电；

门锁驱动电路，与所述主控电路连接，配置为根据所述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所述的人脸识别控制电路，其特征在于，所述人脸识别处理电路包括：

图像处理电路，与所述上电开关电路和所述主控电路连接，配置为根据所述第一供电信号生成图像采集使能信号，并将图像采集信号与预设的图像信号进行比较以生成所述图像识别信号；

电压转换电路，与所述图像处理电路连接，配置为根据所述图像采集使能信号和第二供电信号生成图像采集供电信号；

图像采集接口电路，与所述电压转换电路和所述图像处理电路连接，配置为传输所述图像采集供电信号和所述图像采集信号；

图像采集电路，与所述图像采集接口电路和所述电压转换电路连接，配置为根据所述图像采集供电信号采集人脸图像信息以生成所述图像采集信号。

3.如权利要求2所述的人脸识别控制电路，其特征在于，所述图像处理电路还配置为根据所述第一供电信号生成补光控制信号，并根据所述图像采集信号生成图像显示信号和显示使能信号；

所述人脸识别处理电路还包括：

补光驱动电路，与所述图像处理电路连接，配置为根据所述补光控制信号和所述第二供电信号生成补光驱动信号，以驱动发光模组发光；

显示电路，与所述图像处理电路连接，配置为根据所述显示使能信号对所述图像显示信号进行显示。

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

外设拓展电路，与所述图像处理电路连接，配置为拓展接入外部设备，并传输低功耗唤醒信号；所述图像处理电路还配置为根据所述低功耗唤醒信号生成图像采集使能信号，并将所述图像采集信号与预设的图像信号进行比较以生成所述图像识别信号。

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

通信电路，与所述主控电路和所述人脸识别处理电路连接，配置为传输所述图像识别信号。

6.如权利要求1所述的人脸识别控制电路，其特征在于，所述主控电路还配置为根据所述图像识别信号生成数字音频信号和播放控制信号；

所述人脸识别控制电路还包括：

音频电路，与所述主控电路连接，配置为根据所述数字音频信号生成模拟音频信号；

功放电路，与所述音频电路和所述主控电路连接，配置为根据所述播放控制信号和所述模拟音频信号生成语音提示信号，以进行语音播放提示。

7.如权利要求1所述的人脸识别控制电路，其特征在于，所述人脸识别控制电路还包括：

按键电路，与所述主控电路连接，配置为根据用户输入生成按键控制信号；其中，所述主控电路还配置为根据所述按键控制信号生成所述上电控制信号。

8.如权利要求1所述的人脸识别控制电路，其特征在于，所述主控电路包括：微处理器；其中，所述微处理器的电池电压端与第一供电电压端连接，所述微处理器的模拟地端和所述微处理器的地端与电源地连接，所述微处理器的模拟电压端和所述微处理器的电压端与所述第一供电电压端连接，所述微处理器的第一输入输出端、所述微处理器的第二输入输出端以及所述微处理器的第三输入输出端共接于所述门锁驱动电路，所述微处理器的第四输入输出端和所述微处理器的第五输入输出端共接于所述人体检测电路，所述微处理器的第六输入输出端与所述上电开关电路连接，所述微处理器的第七输入输出端和所述微处理器的第八输入输出端共接于通信电路，所述微处理器的第九输入输出端与音频电路连接，所述微处理器的第十输入输出端与功放电路连接，所述微处理器的第十一输入输出端、所述微处理器的第十二输入输出端以及所述微处理器的第十三输入输出端共接于按键电路。

9.如权利要求1所述的人脸识别控制电路，其特征在于，所述上电开关电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第一三极管以及第一场效应管；其中，所述第一电阻的第一端与第一直流电端连接，所述第一电阻的第二端与第二直流电端、所述第一电容的第一端、所述第二电阻的第一端以及所述第一场效应管的源极连接，所述第一场效应管的栅极与所述第一电容的第二端、所述第二电阻的第二端以及所述第一三极管的集电极连接，所述第一三极管的基极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所述主控电路连接，所述第一三极管的发射极和所述第四电阻的第二端与电源地连接，所述第一场效应管的漏极与所述人脸识别处理电路和所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与电源地连接。

10.一种门禁系统，其特征在于，所述门禁系统包括权利要求1至9任一项所述的人脸识别控制电路和门锁。

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