CN216748837U - 一种用于人脸识别的综合门禁控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于人脸识别的综合门禁控制系统，包括控制器、门禁模块、处理器以及人脸识别服务器，人脸识别服务器的数据端连接有人脸特征数据库，处理器分别连接有显示终端、人脸数据库检索装置以及采集模块，人脸识别服务器与人脸数据库检索装置之间设置有人脸特征数据库。控制器连接有人机交互模块，人机交互模块包括接近开关传感器、触发电路以及存储器。首先通过处理器判断当前处于在线或离线状态，控制器向门禁模块发出指令，控制门禁模块开启或关闭门锁，为居民生活带来安全保证和方便，够实现在线、离线甚至是脱机状态下的人机交互模式，并实时检测实时存储，以适用于不同的使用环境，具有广泛的实用性。

Description

一种用于人脸识别的综合门禁控制系统

技术领域

本实用新型涉及安防门禁技术领域，尤其涉及一种用于人脸识别的综合门禁控制系统。

背景技术

智慧社区里的智能人脸识别门禁系统给社区居民提供了一个方便、快捷和安全的和谐生活环境，为社区居民带来高品质生活与智能化相结合的体验感。

国内现在大力推进的智慧社区建设，其实是在打造智慧城市的总体框架下把社区纳入新型社区管理模式。智能人脸识别门禁系统主要是基于人工智能、大数据、物联网和云计算等高科技打造，而智慧社区是智慧城市的重要组成部分，必将是一整套以人为本的智能化管理与服务系统，为社区人们的生活和工作能更舒适，更方便快捷与更智能化。

但是目前的智能人脸识别门禁系统的应用是需要在物联网的前提下才能顺利运行，当遇到到断网或无网络情况下，该智能人脸识别系统就不能连续性或持续性进行人机交互模式，不能实现多中状态的人机交互模式。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种用于人脸识别的综合门禁控制系统，适合在线、离线状态下连续进行人机交互模式。

为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种用于人脸识别的综合门禁控制系统，包括控制器、门禁模块、处理器以及人脸识别服务器，控制器的信号输出端与门禁模块的信号接收端电性连接，控制器的信号输入端与处理器的信号输出端电性连接，控制器的数据端与人脸识别服务器之间设置有API(即应用程序编程接口，以下简称API)接口，API接口分别与控制器、人脸识别服务器数据协议连接。

人脸识别服务器的数据端连接有人脸特征数据库，人脸识别服务器用于在线模式下读取人脸特征数据库中的预设人脸特征数据，预设人脸特征数据是指预先在人脸特征数据库中录入的人脸特征数据。

处理器分别连接有显示终端、人脸数据库检索装置以及采集模块，人脸识别服务器与人脸数据库检索装置之间设置有人脸特征数据库，人脸特征数据库分别与人脸识别服务器、人脸数据库检索装置数据连接，人脸数据库检索装置用于在离线模式下读取人脸特征数据库中的预设人脸特征数据。采集模块与处理器电性连接，采集模块用于向处理器传输采集到的人脸信息和温度信息。

控制器连接有人机交互模块，人机交互模块包括接近开关传感器、触发电路以及存储器，接近开关传感器的输出端与触发电路的输入端电性连接，触发电路的输出端与存储器的信号端电性连接，存储器的数据端分别与控制器、处理器连接。其中，接近开关传感器用于在线、离线检测人体接近门禁的距离。存储器用于实时判断在线、离线状态，存储人体接近门禁的距离、采集模块采集的验证信息。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：接近开关传感器实时检测人体与门禁之间的距离，当人体接近门禁时，接近开关传感器的输出端输出低电平信号，光电耦合器的第一输入端与第二输入端产生压差，光电耦合器的输出端输出低电平至存储器，在存储器中存储，此时处理器判断系统是离线还是在线状态。

如果处于在线状态，处理器向控制器发出读取指令信息，控制器直接通过API接口与人脸识别服务器连接，由人脸识别服务器读取人脸特征数据库中的预设人脸特征数据，将预设人脸特征数据再通过控制器传输给处理器，处理器将预设人脸特征数据与人脸特征数据进行比对，形成第一结果信息，并将第一结果信息传输至显示终端进行呈现，同时处理器将第一结果信息传输给控制器，控制器向门禁模块发出指令，控制门禁模块开启或关闭门锁。

如果处于离线状态，通过人脸特征数据库检索装置调取人脸特征数据库中的预设人脸特征数据，在处理器中将二者进行比对形成第二结果信息，并将第二结果信息传输给显示终端进行呈现，同时处理器将第二结果信息传输给控制器，控制器向门禁模块发出指令，控制门禁模块开启或关闭门锁，为居民生活带来安全保证和方便，够实现在线、离线甚至是脱机状态下的人机交互模式，通过人机交互模块实施检测实时存储，以适用于不同的使用环境，具有广泛的实用性。

进一步优选为：触发电路包括光电耦合器，光电耦合器的第一输入端与接近开关传感器的输出端电性连接，光电耦合器的第一输出端接地，光电耦合器的第二输出端与存储器的信号端电性连接。

光电耦合器的第二输入端电性连接有第一电阻，光电耦合器的第二输出端电性连接有第二电阻。

采用上述技术方案，通过在人机交互模块中设置触发电路，实现非接触触发功能，当有人体接近门禁时就进行触发，具有良好的可靠性，结构简单而且容易实现。

进一步优选为：第一电阻接入5V直流电源，第二电阻接入3.3V直流电源。

采用上述技术方案，耗电量少，通过锂电池、太阳能电池板均可实现接入的直流电源，结构简单可靠易实现。

进一步优选为：人机交互模块连接有移动终端，移动终端与人机交互模连接。

采用上述技术方案，通过移动终端开启自身的蓝牙功能，与人机交互模块通过蓝牙协议连接，人机交互模块与控制器连接，利用移动终端在有网络或无网络情况下，都可以通过控制器控制门禁模块的开启或关闭，实现了综合性的人工智能人机交互模式。

进一步优选为：采集模块包括双目摄像头和温度传感器，双目摄像头、温度传感器均与处理器数据连接，温度传感器用于检测人体体温，双目摄像头用于采集人脸信息，产生验证人脸特征数据。

采用上述技术方案，通过双目摄像头精确采集或获取需要验证身份的人脸信息，形成验证人脸特征数据，温度传感器及时检测人脸上部额头处的温度值，并形成体温信息。

进一步优化为：双目摄像头的工作端内嵌于显示终端的上部正中间位置处。

采用上述技术方案，实现能够准确采集人脸信息。

进一步优化为：温度传感器设置在双目摄像头的上方正中间位置处，温度传感器用于检测人体的体表温度值。

采用上述技术方案，实现准确采集人体温度的目的。

进一步优化为：控制器电性连接有语音模块，语音模块用于分别输出提示性语音，提示性语音包括开门、关闭、温度正常、温度过高以及温度过低。

采用上述技术方案，通过控制器控制语音模块发出语音信息，实现良好的人机交互模式。

进一步优化为：显示终端包括显示屏，显示屏上分别设置有身份验证框、白光补光灯、红外补光灯，白光补光灯、红外补光灯均与显示屏电性连接。

采用上述技术方案，通过身份验证框实现刷卡验证身份，通过白光补光灯和红外补光灯为在夜间双目摄像头采集人脸信息是提供光源，方便人脸信息采集。

附图说明

图1为本实施例的系统功能模块框图；

图2为本实施例的信息采集过程中功能模块框图；

图3为本实施例处于在线、离线状态下信息传输过程框图；

图4位本实施例外部结构示意图；

图5为本实施例中人机交互模块的功能模块框图；

图6为本实施例中触发电路的电路连接示意图。

附图标记：1-显示屏；11-温度传感器；12-双目摄像头；13-支撑板；14-红外补光灯；15-白光补光灯；16-身份验证框；17-二维码识别区；18-支撑杆；2-接近开关传感器；3-光电耦合器；4-存储器；5-第一电阻；6-第二电阻。

具体实施方式

以下结合附图1、图2、图3、图4、图5以及图6对本实用新型作进一步详细介绍。

一种用于人脸识别的综合门禁控制系统，如图1所示，包括控制器、门禁模块、处理器以及人脸识别服务器，控制器的信号输出端与门禁模块的信号接收端电性连接，控制器的信号输入端与处理器的信号输出端电性连接，控制器的数据端与人脸识别服务器之间设置有API(即应用程序，以下简称API)接口，API接口分别与控制器、人脸识别服务器数据协议连接。

人脸识别服务器的数据端连接有人脸特征数据库，人脸识别服务器用于在线模式下读取人脸特征数据库中的预设人脸特征数据，预设人脸特征数据是指预先在人脸特征数据库中录入的人脸特征数据。

处理器分别连接有显示终端、人脸数据库检索装置以及采集模块，如图1和图3所示，人脸识别服务器与人脸数据库检索装置之间设置有人脸特征数据库，人脸特征数据库分别与人脸识别服务器、人脸数据库检索装置数据连接，人脸数据库检索装置用于在离线模式下读取人脸特征数据库中的预设人脸特征数据。采集模块与处理器电性连接，采集模块用于向处理器传输采集到的人脸信息和温度信息。

控制器连接有人机交互模块，如图1和图5所示，人机交互模块包括接近开关传感器2、触发电路以及存储器4，接近开关传感器2的输出端与触发电路的输入端电性连接，触发电路的输出端与存储器4的信号端电性连接，存储器4的数据端分别与控制器、处理器连接。其中，接近开关传感器2用于在线、离线检测人体接近门禁的距离。存储器4用于实时判断在线、离线状态，存储人体接近门禁的距离、采集模块采集的验证信息。

在此需要说明的是，本实施例中的人机交互模块是应用现有技术中的人机交互系统，本实施例通过给人机交互系统增加接近开关传感器2、触发电路以及存储器4，组成适用于本实施例的人机交互模块，其工作过程是：接近开关传感器2实时检测人体与门禁之间的距离，当人体接近门禁时，接近开关传感器2的输出端输出低电平信号，光电耦合器3的第一输入端与第二输入端产生压差，光电耦合器3的输出端输出低电平至存储器4，在存储器4中存储，同时处理器判断系统是离线还是在线状态，将判断后的结果以结果信息的形式传输至存储器4进行存储。所以，本实施例的人机交互模块具备实时检测、实时无接触触发以及实时存储的功能，具有准确性、可靠性和实时性的特点。

具体的，触发电路包括光电耦合器3，如图6所示，光电耦合器3的第一输入端与接近开关传感器2的输出端电性连接，光电耦合器3的第一输出端接地，光电耦合器3的第二输出端与存储器4的信号端电性连接。

接近开关传感器2实时检测人体与门禁之间的距离，当人体接近门禁时，接近开关传感器2的输出端输出低电平信号，光电耦合器3的第一输入端与第二输入端产生压差，光电耦合器3的输出端输出低电平存储器4，存储器4中存储，处理器此时判断系统是离线还是在线状态。

光电耦合器3的第二输入端电性连接有第一电阻5，光电耦合器3的第二输出端电性连接有第二电阻6。通过在人机交互模块中设置触发电路，实现非接触触发功能，当有人体接近门禁时就进行触发，具有良好的可靠性，结构简单而且容易实现。

具体的，本实施例中第一电阻5接入5V直流电源，第二电阻6接入3.3V直流电源。具有耗电量少的特点，通过锂电池、太阳能电池板均可实现接入的直流电源，结构简单可靠易实现。

具体的，本实施例中人机交互模块连接有移动终端，移动终端与人机交互模块通过蓝牙协议连接，还可以通过移动终端开启自身的蓝牙功能，与人机交互模块通过蓝牙协议连接，人机交互模块与控制器连接，利用移动终端在有网络或无网络情况下，都可以通过控制器控制门禁模块的开启或关闭，实现了综合性的人工智能人机交互模式。

具体的，本实施例中采集模块包括双目摄像头12和温度传感器11，如图2所示，双目摄像头12、温度传感器11均与处理器数据连接，温度传感器11用于检测人体的体温，双目摄像头12用于采集人脸信息，产生验证人脸特征数据，通过双目摄像头12精确采集或获取需要验证身份的人脸信息，形成验证人脸特征数据，具有活体检测、防欺骗、快速识别的功能。温度传感器11及时检测人脸上部额头处的温度人体的体表温度值，并形成体温信息。

具体的，本实施例中双目摄像头12的工作端内嵌于显示终端的上部正中间位置处，实现能够准确采集人脸信息。

具体的，如图4所示，本实施例中所述显示终端包括显示屏1，所述显示屏1上分别设置有身份验证框16、白光补光灯15、红外补光灯14，所述白光补光灯15、所述红外补光灯14均与所述显示屏1电性连接，通过身份验证框16实现刷卡验证身份，通过白光补光灯15和红外补光灯14为在夜间双目摄像头12采集人脸信息是提供光源，方便人脸信息采集。

具体的，如图4所示，本实施例中温度传感器11设置在双目摄像头12的上方正中间位置处，具体是，在显示屏1的顶部设置有支撑杆18，支撑杆18连接有支撑板13，支撑板13与支撑杆18的连接处为转动连接，实现支撑板13在支撑杆18上进行上下转动，达到检测不同身高的温度值。温度传感器11设置在支撑板13的内部，并与处理器电性连接。

温度传感器11用于检测人脸上部额头处的温度值，实现准确采集人体的温度值的目的。

具体的，本实施例中控制器电性连接有语音模块，语音模块用于分别输出提示性语音，提示性语音包括开门、关闭、温度正常、温度过高以及温度过低，通过控制器控制语音模块发出语音信息，实现良好的人机交互模式。

工作原理

请结合图1、图2、图3、图4、图5以及图6，门禁控制系统的工作过程，具体如下：

采集模块的双目摄像头12采集或获取人脸图像，形成人脸特征信息，并将人脸特征信息传输至处理器，处理器对人脸特征信息分析后判断当前处于离线状态还是在线状态。同时接近开关传感器2实时检测人体与门禁之间的距离，当人体接近门禁时，接近开关传感器2的输出端输出低电平信号，光电耦合器3的第一输入端与第二输入端产生压差，光电耦合器3的输出端输出低电平至存储器，在存储器中存储，人机交互模块此时判断系统是离线还是在线状态。

如果是处于在状态，处理器块向控制器发出读取指令信息，控制器直接通过API接口访问人脸识别服务器，人脸识别服务器在网络覆盖下读取人脸特征数据库中已经录入的预设人脸特征数据，并将预设人脸特征数据反馈至处理器，处理器将预设人脸特征数据与人脸特征数据对比分析，形成第一结果信息，此时的第一结果信心包括对比一致或不一致两种结果中的一种，并将第一结果信息传输给控制器，控制器控制门禁模块开启门锁或关闭门锁，具体是：若第一结果信息表示对比一致，则控制器控制门禁模块开启门锁，若第一结果信息表示对比不一致，则控制器控制门禁模块关闭门锁。

如果是在离线状态，通过人脸数据检索装置读取人脸特征数据库中的预设人脸特征数据，将人脸特征数据与预设人脸特征数据进行对比分析，形成第二结果信息，并记录人脸特征数据，当联网成功后，通过数据校验的方式，将人脸特征数据与预设人脸特征数据进行对比，以验证第二结果信息是否正确。此时的第二结果信心包括对比一致或不一致两种结果中的一种，并将第二结果信息传输给控制器，控制器控制门禁模块开启门锁或关闭门锁，具体是：若第二结果信息表示对比一致，则控制器控制门禁模块开启门锁，若第二结果信息表示对比不一致，则控制器控制门禁模块关闭门锁。

脱机状态的人机交互

还可以将移动终端与人机交互模块连接，利用移动终端采集人脸信息，通过蓝牙协议将人脸信息传输至控制器，再通过控制器访问人脸识别服务器，由人脸识别服务器读取人脸特征数据库中的预设人脸特征数据，再将预设人脸特征数据反馈至移动终端，通过移动终端对比分析，控制器控制门禁模块开启或关闭门锁。

以上的在线或离线模式中，采集模块采集到的人脸特征信息实时存储在存处理器中，同时由人机交互模块输出的电平信号实时存储在处理器，通过存储器实现实时判断网络状态和存储的功能。

综上所述，首先通过处理器判断当前处于在线或离线状态，如果处于在线状态，处理器向控制器发出读取指令信息，控制器直接通过API接口与人脸识别服务器连接读取人脸特征数据库中预设人脸特征数据，将预设人脸特征数据再通过控制器传输给处理器，处理器将预设人脸特征数据与人脸特征数据进行比对，形成第一结果信息，并将第一结果信息传输至显示终端进行呈现，同时处理器将第一结果信息传输给控制器，控制器向门禁模块发出指令，控制门禁模块开启或关闭门锁。如果处于离线状态，通过人脸特征数据库检索装置调取人脸特征数据库中的预设人脸特征数据，在处理器中将二者进行比对形成第二结果信息，并将第二结果信息传输给显示终端进行呈现，同时处理器将第二结果信息传输给控制器，控制器向门禁模块发出指令，控制门禁模块开启或关闭门锁，为居民生活带来安全保证和方便。

所以，本实用新型能够实现在线、离线甚至是脱机状态下的人机交互模式，并且通过人机交互模块实施检测实时存储，以适用于不同的使用环境，具有广泛的实用性。

本具体实施例仅仅是对实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的保护范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种用于人脸识别的综合门禁控制系统，其特征在于：包括控制器、门禁模块、处理器以及人脸识别服务器，所述控制器的信号输出端与所述门禁模块的信号接收端电性连接，所述控制器的信号输入端与所述处理器的信号输出端电性连接，所述控制器的数据端与所述人脸识别服务器之间设置有API接口，所述API接口分别与所述控制器、所述人脸识别服务器数据协议连接；

所述人脸识别服务器的数据端连接有人脸特征数据库，所述人脸识别服务器用于在线模式下读取所述人脸特征数据库中的预设人脸特征数据，所述预设人脸特征数据是指预先在所述人脸特征数据库中录入的人脸特征数据；

所述处理器分别连接有显示终端、人脸数据库检索装置以及采集模块，所述人脸识别服务器与所述人脸数据库检索装置之间设置有所述人脸特征数据库，所述人脸特征数据库分别与所述人脸识别服务器、所述人脸数据库检索装置数据连接，所述人脸数据库检索装置用于在离线模式下读取所述人脸特征数据库中的所述预设人脸特征数据；所述采集模块与所述处理器电性连接，所述采集模块用于向所述处理器传输采集到的人脸信息和温度信息；

所述控制器连接有人机交互模块，所述人机交互模块包括接近开关传感器(2)、触发电路以及存储器(4)，所述接近开关传感器(2)的输出端与所述触发电路的输入端电性连接，所述触发电路的输出端与所述存储器(4)的信号端电性连接，所述存储器(4)的数据端分别与所述控制器、所述处理器连接；其中，所述接近开关传感器(2)用于在线、离线检测人体接近门禁的距离；所述存储器(4)用于实时判断在线、离线状态，存储人体接近所述门禁的距离、所述采集模块采集的验证信息。

2.根据权利要求1所述的用于人脸识别的综合门禁控制系统，其特征在于：所述触发电路包括光电耦合器(3)，所述光电耦合器(3)的第一输入端与所述接近开关传感器(2)的输出端电性连接，所述光电耦合器(3)的第一输出端接地，所述光电耦合器(3)的第二输出端与所述存储器(4)的信号端电性连接；

所述光电耦合器(3)的第二输入端电性连接有第一电阻(5)，所述光电耦合器(3)的第二输出端电性连接有第二电阻(6)。

3.根据权利要求2所述的用于人脸识别的综合门禁控制系统，其特征在于：所述第一电阻(5)接入5V直流电源，所述第二电阻(6)接入3.3V直流电源。

4.根据权利要求1所述的用于人脸识别的综合门禁控制系统，其特征在于：所述人机交互模块连接有移动终端，所述移动终端与所述人机交互模块连接。

5.根据权利要求1所述的用于人脸识别的综合门禁控制系统，其特征在于：所述采集模块包括双目摄像头(12)和温度传感器(11)，所述双目摄像头(12)、所述温度传感器(11)均与所述处理器数据连接，所述温度传感器(11)用于检测人体体温，所述双目摄像头(12)用于采集人脸信息，产生验证人脸特征数据。

6.根据权利要求5所述的用于人脸识别的综合门禁控制系统，其特征在于：所述双目摄像头(12)的工作端内嵌于所述显示终端的上部正中间位置处。

7.根据权利要求5所述的用于人脸识别的综合门禁控制系统，其特征在于：所述温度传感器(11)设置在所述双目摄像头(12)的上方正中间位置处，所述温度传感器(11)用于检测人体的体表温度。

8.根据权利要求1所述的用于人脸识别的综合门禁控制系统，其特征在于：所述控制器电性连接有语音模块，所述语音模块用于分别输出提示性语音，所述提示性语音包括开门、关闭、温度正常、温度过高以及温度过低。

9.根据权利要求1所述的用于人脸识别的综合门禁控制系统，其特征在于：所述显示终端包括显示屏(1)，所述显示屏(1)上分别设置有身份验证框(16)、白光补光灯(15)、红外补光灯(14)，所述白光补光灯(15)、所述红外补光灯(14)均与所述显示屏(1)电性连接。

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