CN216352511U - 多模态门禁设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多模态门禁设备，所述门禁设备包括壳体和安装在壳体内的主板模块、人脸摄像头、虹膜摄像头、门禁读卡器模块和指静脉模块；其中，所述壳体包括前壳和后壳，所述前壳上安装有显示屏；所述主板模块与所述人脸摄像头、虹膜摄像头、门禁读卡器模块和指静脉模块连接，所述人脸摄像头用于采集人脸图像并将图像传输至主板模块，所述虹膜摄像头用于采集人眼虹膜图像并将图像传输至主板模块，所述指静脉模块用于采集手指静脉的图像并将图像传输至主板模块。本实用新型实施例的多模态门禁设备采用虹膜识别、人脸识别、指静脉识别和门禁读卡器四种识别方式，满足用户的多模态使用需求。

Description

多模态门禁设备

技术领域

本实用新型涉及门禁系统领域，尤其涉及一种多模态门禁设备。

背景技术

门禁系统被广泛用在家庭、办公室和其他环境中，传统的门禁主要是读卡器形式的门禁和指纹门禁，近年来也有不少人脸门禁产品，但单一的识别模式并不能满足用于的多模态需求。

人脸识别的精度低、安全性较差，指纹也容易仿造，因此，在安全级别较高的场所，人脸和指纹门禁系统存在安全性不够高的问题，同时单一生物识别技术无法改变各自的技术缺点。一般情况下，虹膜识别要求用户配合度较高，用户的虹膜位于特定的采集位置才能较好的采集虹膜图像。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型实施例提供了一种多模态门禁设备，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。

本实用新型的技术方案如下：

一种多模态门禁设备，所述门禁设备包括壳体和安装在壳体内的主板模块、人脸摄像头、虹膜摄像头、门禁读卡器模块和指静脉模块；

其中，所述壳体包括前壳和后壳，所述前壳上安装有显示屏，所述前壳具有与所述人脸摄像头和虹膜摄像头位置对应的第一透光结构；

所述主板模块与所述人脸摄像头、虹膜摄像头、门禁读卡器模块和指静脉模块连接，所述人脸摄像头用于采集人脸图像并将图像传输至主板模块，所述虹膜摄像头用于采集人眼虹膜图像并将图像传输至主板模块，所述指静脉模块用于采集手指静脉的图像并将图像传输至主板模块。

在一些实施例中，所述门禁设备还包括用于固定安装在墙面上的附墙支座，所述附墙支座具有设定斜度，以使得门禁设备的后壳通过附墙支座安装在墙上的状态下，所述前壳相对于墙面倾斜。

在一些实施例中，所述主板模块上具有位置开关和与位置开关连接的报警器，所述位置开关包括操作头和触点结构；

所述附墙支座上具有凸出的防拆结构，所述防拆结构伸入到壳体内部并抵在所述位置开关的操作头上。

在一些实施例中，所述人脸摄像头、虹膜摄像头布置在摄像头模块上；

所述门禁设备还包括安装在壳体内的俯仰调节装置，其包括转动支架和电机；所述摄像头模块固定安装在转动支架上，所述转动支架的两端通过转轴安装在壳体内；所述电机用于驱动所述转动支架和摄像头模块转动；

其中，所述转动支架包括：位于所述转动支架两端的转轴连接部、位于所述转动支架中间的用于安装摄像头模块的腔室部和与所述电机连接的致动部。

在一些实施例中，所述电机通过电机支架固定安装在壳体内部，所述电机支架的一侧设有用于控制所述转动支架的极限转动位置的传感器；

所述转动支架上设有与所述转动支架同步转动的触发结构，所述触发结构与所述传感器匹配布置。

在一些实施例中，所述传感器为两个安装在线路板上的光耦，这两个光耦的布置位置对应所述转动支架的极限转动角度，所述光耦中部具有凹槽；

所述触发结构为布置在转动支架上的凸柱，所述触发结构随所述转动支架转动到极限角度位置的状态下，所述凸柱转动到其中一个光耦的凹槽内。

在一些实施例中，所述门禁设备还包括分别布置在所述转动支架两侧的两组红外补光灯；所述前壳上就有与所述红外补光灯对应的第二透光结构。

在一些实施例中，所述门禁设备还包括安装在所述壳体内且靠近壳体一侧的扬声器，所述壳体的靠近扬声器的部分设有出声孔。

在一些实施例中，所述后壳具有对应部分主板模块的槽孔，所述门禁设备还包括接口装置，其包括电源、网线接口，继电器接口、RS485接口、韦根输入输出接口、IO输入输出接口。

在一些实施例中，所述主板模块、摄像头模块、指静脉模块、门禁读卡器模块和扬声器安装在前壳的内侧；

在前壳的面板上，所述显示屏位于所述第一透光结构和第二透光结构的上方；

在壳体内，所述主板模块和显示屏的位置对应；所述摄像头模块位于主板模块的下方，所述虹膜摄像头和人脸摄像头位于显示屏中心线的两侧，两组红外补光灯位于所述摄像头模块的两侧；

所述指静脉模块和所述门禁读卡器模块位于前壳的右侧，所述门禁读卡器模块也位于指静脉模块的下方。

根据本实用新型实施例的多模态门禁设备，可获得的有益效果至少包括：

本实用新型实施例的多模态门禁设备采用虹膜识别、人脸识别、指静脉识别和门禁读卡器四种识别方式，满足用户的多模态使用需求。

本实用新型的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本实用新型的实践而获知。本实用新型的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

本领域技术人员将会理解的是，能够用本实用新型实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本实用新型能够实现的上述和其他目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本实用新型的原理。为了便于示出和描述本实用新型的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本实用新型实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：

图1为本实用新型中实施例1的多模态门禁设备立体结构示意图。

图2为本实用新型中实施例2的多模态门禁设备立体结构示意图。

图3为本实用新型中一实施例的多模态门禁设备的爆炸结构示意图。

图4为本实用新型中一实施例的多模态门禁设备的另一视角方向的爆炸示意图。

图5为本实用新型中实施例1的多模态门禁设备的正面结构示意图。

图6为本实用新型中实施例1的多模态门禁设备的上墙安装后的结构示意图。

图7为本实用新型中一实施例的转动支架的立体结构示意图。

图8为本实用新型中一实施例的转动支架的立体结构示意图。

图9为本实用新型中一实施例的转动支架、摄像头模块、电机和电机支架的立体结构示意图。

图10为本实用新型中一实施例的转动支架和光耦的立体结构示意图。

图11为本实用新型中一实施例的转动支架的俯视方向的结构示意图。

图12为本实用新型中一实施例的后壳和接口装置的结构示意图。

图13为本实用新型中另一实施例的多模态门禁设备的转动支架和补光灯的结构示意图。

图14为本实用新型实施例的多模态门禁设备的组成框图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。

在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

本实用新型提供了一种多模态门禁设备，以满足用户多模态的使用需求。

图1和图2分别为两种实施例的多模态门禁设备。其中，在图1所示的实施例1中，门禁设备的识别模式包括至少虹膜识别、人脸识别和门禁读卡器三种方式；在图2所示的实施例2中，门禁设备的识别模式包括至少虹膜识别、人脸识别、指静脉识别和门禁读卡器四种方式。图3和图4分别为本实用新型一些实施例中的多模态门禁设备的装配爆炸图，可以理解的是，图3和图4示意为图1实施例1的前壳，也可替换为图2实施例2的前壳。

如图1至图5所示，门禁设备包括壳体和安装在壳体内的主板模块4、人脸摄像头52、虹膜摄像头53、门禁读卡器模块6和指静脉模块8等。

其中，壳体包括前壳1和后壳2，前壳1上安装有显示屏101，所述前壳1上具有与人脸摄像头52和虹膜摄像头53位置对应的第一透光结构102。前壳1上也可具有与红外补光灯对应的第二透光结构103。在其他实施例中，如图2所示，指静脉模块8也可布置在前壳1上。

如图14所示，主板模块4与人脸摄像头52、虹膜摄像头53、门禁读卡器模块6和指静脉模块8连接。人脸摄像头52用于采集人脸图像并将图像传输至主板模块4，虹膜摄像头53用于采集人眼虹膜图像并将图像传输至主板模块4，指静脉模块8用于采集手指静脉的图像并将图像传输至主板模块4，在主板模块4内进行注册和识别等。其中，虹膜识别、人脸识别、指静脉识别和门禁读卡器的识别方式可采用现有技术手段，此处不再赘述。

本实用新型提供了一种集合虹膜识别、人脸识别、指静脉识别和门禁卡的多模态门禁设备，解决了单一的人脸、指静脉或者虹膜门禁在很多场合不适用的问题，同时解决了对安全性高的要求。满足了用户多模态的需求，同时也解决了虹膜识别要求配合度高的问题。

在一些实施例中，为便于门禁设备上墙固定使用，如图1、图3和图6所示，门禁设备还包括用于固定安装在墙面上的附墙支座3，附墙支座3具有设定斜度，以使得门禁设备的后壳2通过附墙支座3安装在墙上的状态下，前壳1相对于墙面倾斜。如图6所示，附墙支座3的与墙面接触的端面和与后壳2接触的端面具有斜度，该门禁设备使用附墙支座3安装后，门禁设备的倾斜角可为20°。

在一些实施例中，为增强该门禁设备的安全性，如图3和图4所示，主板模块4上具有位置开关401和与位置开关401连接的报警器，位置开关401包括操作头和触点结构。附墙支座3上具有凸出的防拆结构301，防拆结构301伸入到壳体内部并抵在位置开关的操作头401上。例如，附墙支座3的一侧具有凸出的防拆结构301，主板模块4对应的一侧安装位置开关401，位置开关401的操作头可以为弹片或柱塞，后壳2上具有供防拆结构301插入的槽孔203；在正常安装的状态下，防拆结构301压下位置开关401的操作头。当该门禁设备被拆下时，位置开关401的操作头由于失去压力而弹起来，触点结构的开合状态发生变化，触发信号，主板模块4上的报警器发出警报。报警器可发出声音、灯光或远程通知等。例如，报警器可为蜂鸣器。

在一些实施例中，如图3所示，所述门禁设备还可包括安装在所述壳体内且靠近壳体一侧的扬声器7，用来进行发声，所述壳体的靠近扬声器7的部分设有出声孔202。

在一些实施例中，为适应不同身高的使用者和提高虹膜识别的配合度，本实用新型的门禁设备还包括安装在壳体内的俯仰调节装置，其包括转动支架51和电机55，用于调整人脸摄像头52、虹膜摄像头53的图像采集方向。

人脸摄像头52、虹膜摄像头53等布置在摄像头模块上。如图2、图3和图7-11所示，摄像头模块固定安装在转动支架51上，转动支架51的两端通过转轴安装在壳体内；电机55用于驱动转动支架51和摄像头模块转动，以实现虹膜采集的俯仰调节功能。

在一些实施例中，如图7-11所示，转动支架51包括转轴连接部511、腔室部512和致动部513。其中，转轴连接部511位于转动支架51的两端，用于与壳体实现可相互转动的连接；腔室部512位于转动支架51的中间位置，用于安装和容纳人脸摄像头52和虹膜摄像头53；致动部513用于与电机连接，以使得将电机能带动转动支架51的往复旋转。

在一些实施例中，转轴连接部511可为外凸的端轴结构或内凹的槽孔结构。

在一些实施例中，如图7-11所示，转动支架51在沿其长度方向上，转动支架51在腔室部512的一侧具有第一凹口515，致动部513位于腔室部512的面向第一凹口515的侧壁上。电机55通过固定安装的电机支架56布置在所述转动支架51的第一凹口515位置，所述电机55的输出轴与所述致动部513连接。

进一步地，转动支架51在大致与第一凹口515对称的位置具有第二凹口516，用于布置摄像头模块与主板模块连接的排线。

为适用于不同亮度的环境，本实用新型的门禁设备也可设有补光灯。在一些实施例中，如图5所示，门禁设备还包括分别布置在所述转动支架51两侧的两组红外补光灯54。红外补光灯54可安装在转动支架51上，以使得补光灯的补光效果更好。

如图7和图11所示，转动支架51的两侧具有面向前壳的凸台部517。凸台部517的前端用于安装红外补光灯54；所述凸台部517的面向所述前壳的端面向内倾斜，以使得红外补光灯54的光线向中聚光，补光效果更好。

进一步地，如图11所示，转动支架51的凸台部517的面向所述前壳的端面与水平面的倾斜角度θ为5～15°。优选地，倾斜角度为7.5°或10°，即红外补光灯的倾斜角度为7.5°或10°，但不限于此，实际倾斜角度可根据门禁设备的长度、两组红外补光灯的间距等确定。

在一些实施例中，转动支架51的腔室部512的前端留有镂空孔，以供虹膜摄像头53和人脸摄像头52采集图像。

电机的极限偏转角度可通过程序控制，也可通过传感器实现限位控制。在一些实施例中，如图9和图10所示，电机支架51面向腔室部512的一侧设有用于监测转动支架51的极限转动位置的传感器。腔室部512面向电机支架51的侧壁上具有与转动支架同步转动的触发结构，触发结构与传感器匹配布置。

例如，所述传感器为两个安装在线路板561上的光耦562，这两个光耦562的布置位置对应转动支架51的极限转动角度，所述光耦562中部具有凹槽。所述触发结构为布置在腔室部的侧壁上的凸柱514，所述触发结构随所述转动支架51转动到极限角度位置的状态下，所述凸柱514转动到其中一个光耦562的凹槽内。

为进一步介绍本实用新型实施例的俯仰调节装置，其方法如下：

第一步：电机默认在水平位置，门禁设备通过人脸摄像头抓取图像，检测是否有人；

第二步：如果有人，算法对采集到的图像进行人脸检测，判断人脸在图像中的位置。人脸图像在图片的位置上如果靠上，电机向上转动；人脸图像的位置如果靠下，电机向下转动；

第三步：在电机转动的过程中，虹膜摄像头进行人眼检测，当检测到人眼的时候，电机停止转动；

第四步：虹膜识别通过后，电机归位到默认水平位置。

在上述实施例中，电机转动上下俯仰角为20度，转动支架的上下限位采用光耦来控制，当转动支架转动触发光耦的时候转动就会停止。

如图3和12所示，所述后壳2具有对应部分主板模块的槽孔201，所述门禁设备还包括布置在主板模块4上的接口装置，其包括电源411、网线接口413，继电器接口412、RS485接口、韦根输入输出接口、IO输入输出接口等。接口装置可布置在后壳位置，并通过附墙支座的孔洞与墙体内的各种接口连接。

在一些实施例中，如图13所示，该门禁设备也可设有白光灯模块59，为夜间人脸识别提供光源。门禁设备通过人脸摄像头拍摄到的图片进行算法处理，当外界光线变暗后，补光灯打开进行照明。

在一些实施例中，门禁读卡器模块6与主板模块连接，可接IC卡、ID卡和CPU卡等。

在一些实施例中，主板模块4、摄像头模块、指静脉模块8、门禁读卡器模块6和扬声器7安装在前壳1的内侧。其中，在前壳1的面板上，所述显示屏101位于第一透光结构102和第二透光结构103的上方。透光结构可采用玻璃或其他透明材质。

在壳体内，所述主板模块4和显示屏101的位置对应；所述摄像头模块位于主板模块4的下方，所述虹膜摄像头53和人脸摄像头52位于显示屏中心线的两侧，两组红外补光灯54位于所述摄像头模块的两侧。指静脉模块8和门禁读卡器模块6位于前壳1的右侧，所述门禁读卡器模块6也位于指静脉模块8的下方。

根据本实用新型实施例的多模态门禁设备，可获得的有益效果至少包括：

(1)本实用新型实施例的多模态门禁设备采用虹膜识别、人脸识别、指静脉识别和门禁读卡器四种识别方式，满足用户的多模态使用需求。

(2)本实用新型实施例的多模态门禁设备设有防拆开关功能，当本门禁设备被拆卸时候，防拆开关由于失去压力而弹起来，主板模块获得信号后，门禁设备进行报警。

(3)本实用新型实施例的多模态门禁设备设有俯仰调节装置，采用电机驱动摄像头模块转动，自适应身高，提高了虹膜识别的易用性。

(4)本实用新型实施例的多模态门禁设备可设有红外补光灯，也可设有白光灯模块，便于人脸图像采集和虹膜图像采集。

本实用新型中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多模态门禁设备，其特征在于，所述门禁设备包括壳体和安装在壳体内的主板模块、人脸摄像头、虹膜摄像头、门禁读卡器模块和指静脉模块；

其中，所述壳体包括前壳和后壳，所述前壳上安装有显示屏，所述前壳具有与所述人脸摄像头和虹膜摄像头位置对应的第一透光结构；

所述主板模块与所述人脸摄像头、虹膜摄像头、门禁读卡器模块和指静脉模块连接，所述人脸摄像头用于采集人脸图像并将图像传输至主板模块，所述虹膜摄像头用于采集人眼虹膜图像并将图像传输至主板模块，所述指静脉模块用于采集手指静脉的图像并将图像传输至主板模块。

2.根据权利要求1所述的多模态门禁设备，其特征在于，所述门禁设备还包括用于固定安装在墙面上的附墙支座，所述附墙支座具有设定斜度，以使得门禁设备的后壳通过附墙支座安装在墙上的状态下，所述前壳相对于墙面倾斜。

3.根据权利要求2所述的多模态门禁设备，其特征在于，所述主板模块上具有位置开关和与位置开关连接的报警器，所述位置开关包括操作头和触点结构；

所述附墙支座上具有凸出的防拆结构，所述防拆结构伸入到壳体内部并抵在所述位置开关的操作头上。

4.根据权利要求1或3所述的多模态门禁设备，其特征在于，

所述人脸摄像头、虹膜摄像头布置在摄像头模块上；

所述门禁设备还包括安装在壳体内的俯仰调节装置，其包括转动支架和电机；所述摄像头模块固定安装在转动支架上，所述转动支架的两端通过转轴安装在壳体内；所述电机用于驱动所述转动支架和摄像头模块转动；

其中，所述转动支架包括：位于所述转动支架两端的转轴连接部、位于所述转动支架中间的用于安装摄像头模块的腔室部和与所述电机连接的致动部。

5.根据权利要求4所述的多模态门禁设备，其特征在于，所述电机通过电机支架固定安装在壳体内部，所述电机支架的一侧设有用于控制所述转动支架的极限转动位置的传感器；

所述转动支架上设有与所述转动支架同步转动的触发结构，所述触发结构与所述传感器匹配布置。

6.根据权利要求5所述的多模态门禁设备，其特征在于，所述传感器为两个安装在线路板上的光耦，这两个光耦的布置位置对应所述转动支架的极限转动角度，所述光耦中部具有凹槽；

所述触发结构为布置在转动支架上的凸柱，所述触发结构随所述转动支架转动到极限角度位置的状态下，所述凸柱转动到其中一个光耦的凹槽内。

7.根据权利要求5所述的多模态门禁设备，其特征在于，所述门禁设备还包括分别布置在所述转动支架两侧的两组红外补光灯；

所述前壳上就有与所述红外补光灯对应的第二透光结构。

8.根据权利要求4所述的多模态门禁设备，其特征在于，所述门禁设备还包括安装在所述壳体内且靠近壳体一侧的扬声器，所述壳体的靠近扬声器的部分设有出声孔。

9.根据权利要求4所述的多模态门禁设备，其特征在于，所述后壳具有对应部分主板模块的槽孔，所述门禁设备还包括接口装置，其包括电源、网线接口，继电器接口、RS485接口、韦根输入输出接口、IO输入输出接口。

10.根据权利要求7所述的多模态门禁设备，其特征在于，所述主板模块、摄像头模块、指静脉模块、门禁读卡器模块和扬声器安装在前壳的内侧；

在前壳的面板上，所述显示屏位于所述第一透光结构和第二透光结构的上方；

在壳体内，所述主板模块和显示屏的位置对应；所述摄像头模块位于主板模块的下方，所述虹膜摄像头和人脸摄像头位于显示屏中心线的两侧，两组红外补光灯位于所述摄像头模块的两侧；

所述指静脉模块和所述门禁读卡器模块位于前壳的右侧，所述门禁读卡器模块也位于指静脉模块的下方。

Images