專利名稱：一種帶有人臉檢測功能的智能門鎖系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種基于虹膜識別技術的帶有人臉檢測功能的智能門鎖系統，屬于安全防護設備技術領域。
背景技術：
將虹膜技術應用于門禁系統，市場上已有相關產品，但把人臉檢測技術與虹膜識別技術結合起來開發的智能門鎖系統在市場上尚未出現。這里的門鎖系統主要涉及到家居安全方面，家居系統的安全直接關系到人們的生產生活以及切身利益，如何做到既能防盜又能給用戶帶來可行性的方便快捷是改善系統的前提，利用現今先進的虹膜識別、人臉檢測等圖像技術應用于家居系統，可以極大的提高安全防盜性能，保障用戶的財產利益，這也 是家居系統智能化方向發展的趨勢。
發明內容為了解決上述問題，本實用新型的目的在于提供ー種帶有人臉檢測功能的智能門鎖系統，本系統是基于虹膜識別技術和人臉檢測技木，涉及到結合人臉檢測及虹膜識別技術開發的智能門鎖系統。虹膜識別技術人為破壞性小，且具有獨ー無ニ性，隨著虹膜識別技術的快速發展，其識別率更準確，識別更迅速，防偽性能更高，有效提高了門鎖系統的安全性，而且用戶不必受攜帶鑰匙或者背密碼的方式所限制，只需看一眼門鎖就會自動打開。本系統采用兩種模式進行工作，ー種是普通工作模式，利用攝像裝置獲取視頻圖像，通過視頻分析處理保存含有人臉的視頻信息，便于用戶提取該信息從而判斷哪些人拜訪過；另外ー種是身份鑒別模式，利用攝像裝置獲取虹膜圖像，通過虹膜處理器與用戶數據庫中的圖像信息進行比對來辨別是否為庫中所存用戶，如果是則門鎖自動打開，如果不是則啟動報警模塊。本系統默認情況下是普通工作模式，可通過模式切換進入身份鑒別模式，此時攝像裝置焦距自動調整或是手動調整。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是ー種帶有人臉檢測功能的智能門鎖系統，是通過帶有顯示器的用戶操作界面的裝置實施，在裝置上設有報警裝置、照明器和攝像頭，在裝置內設置有攝像模塊、照明模塊、視頻分析處理單元、虹膜處理器、輸入輸出模塊、執行模塊。它包括用于采集虹膜和人臉圖像的攝像裝置。用于對比判斷虹膜圖像的虹膜處理器和用于開啟門鎖和啟動報警的執行模塊。所述攝像裝置、虹膜處理器和執行模塊依次連接，其中，攝像裝置與虹膜處理器為信號連接方式，虹膜處理器通過輸入輸出模塊與執行模塊連接。所述虹膜處理器設置有通過信號方式連接的用于存儲虹膜信息的用戶數據庫、用于處理虹膜信息的處理單元和圖像提取単元。所述執行模塊包括通過信號連接的報警模塊、執行控制模塊。還包括與所述攝像裝置連接的視頻分析處理單元。所述視頻分析處理単元中的人臉檢測模塊對所述攝像裝置采集到的視頻信號進行視頻分析處理并在其中設有的存儲模塊保存。所述攝像裝置包括連接在一起的高分辨率的攝像機和攝像機控制器，所述攝像機還包括連接在一起的CMOS或CCD光學成像鏡頭和調焦裝置，可進行自動或手動變焦。所述視頻分析處理單元設有人臉檢測模塊和存儲模塊，當所述人臉檢測模塊檢測出所述視頻信號中存在人臉時，所述處理単元通過采集裝置攝取人臉的有效照片或視頻保存在所述存儲模塊中。所述門鎖系統還包括與所述視頻分析處理單元連接用于顯示所述攝像裝置采集到的視頻信號以及顯示采集到的虹膜圖像的顯示裝置。所述虹膜處理器是將采集裝置所采集的虹膜圖像數字化后傳輸到虹膜信息處理単元；在虹膜信息處理單元進行預處理和特征提取等圖像處理步驟后，把獲取的虹膜特征信息，與數據庫中事先存儲的虹膜特征信息比對，以此來判定獲取的虹膜是否與庫中圖像信息相匹配。所述虹膜用戶數據庫存儲可以開啟門鎖的授權用戶虹膜信息。·[0010]所述報警模塊為語音提示模塊、燈光提示模塊或者語音加燈光提示模塊。所述門鎖系統還包括安裝在門上的電磁鎖以及與所述電磁鎖連接的執行控制模塊，該模塊輸入端為虹膜圖像處理單元。所述門鎖系統還設置有用戶操作界面，由高清IXD顯示、鍵盤和軟件構成，或者可以由觸摸屏和軟件構成，可以為用戶提供良好的人機交互界面，用戶操作界面與虹膜用戶數據庫、虹膜處理器、視頻分析處理單元進行信號連接。用戶界面模塊用來進行模式切換、用戶注冊、用戶管理、用戶登錄、焦距調整、視頻信息提取等操作。還可將攝像裝置、報警裝置及照明器安置于此界面外觀上方。所述系統還設置有與虹膜處理器和視頻分析處理單元信號連接的照明模塊，用以提高采集圖像的質量，便于后序的圖像處理。照明模塊由照明器和照明控制器組成，照明器可以是為考慮周圍環境光照強度和人眼舒適度所裝置于采集裝置附近或四周的可見光或紅外LED。本實用新型的有益效果是本系統基于虹膜識別和人臉檢測技木，識別速度極其準確率較其他生物特征識別有過之而無不及。且從其獨特的生理特征上來講，該技術的防偽性能更高，人為破壞性較小。虹膜識別的非侵犯性特點，無需通過人體接觸，容易被用戶所接受，使得用戶不必攜帶鑰匙的情況下，“看一眼”門就自動打開，體現了其智能性。把人臉檢測與虹膜識別相結合，既能為用戶保留來訪客人的信息，又大大增加了盜竊的難度，通過采用語音報警等技術，提高了家居防盜安全系數。
以下結合附圖
和具體實施方式
對本實用新型做進ー步說明。圖I是本實用新型帶有人臉檢測功能的智能門鎖系統的方框結構示意圖。圖2是圖I的本系統裝置的正視結構示意圖。圖3是本系統裝置使用過程的流程圖。
具體實施方式
請參閱圖I、圖2，ー種帶有人臉檢測功能的智能門鎖系統，是通過帶有顯示器的用戶操作界面的裝置實施，在裝置上設有報警裝置、照明器和攝像頭，在裝置內設置有攝像模塊、照明模塊、視頻分析處理單元、虹膜處理器、輸入輸出模塊、執行模塊。它包括用于采集虹膜和人臉圖像的攝像裝置。用于對比判斷虹膜圖像的虹膜處理器和用于開啟門鎖和啟動報警的執行模塊。所述攝像裝置、虹膜處理器和執行模塊依次連接。其中，采集裝置與虹膜處理器為信號連接方式，虹膜處理器通過輸入輸出模塊與執行模塊連接。所述虹膜處理器設置有通過信號方式連接的用于存儲虹膜信息的用戶數據庫、用于處理虹膜信息的處理単元和圖像提取単元。所述執行模塊包括通過信號連接的報警模塊、執行控制模塊。還包括與所述攝像裝置連接的視頻分析處理單元。所述視頻分析處理單元中的人臉檢測模塊對所述攝像裝置采集到的視頻信號進行視頻分析處理保存。所述虹膜和人臉圖像攝像裝置包括連接在一起的高分辨率的攝像機和攝像機控制器，所述攝像機還包括連接在一起的CMOS或CXD光學成像鏡頭和調焦裝置，攝像機即可工作在連續攝像狀態又可工作在自動或手動變焦的固定攝像狀態。所述視頻分析處理單元設有人臉檢測模塊和存儲模塊，當所述人臉檢測模塊檢測出所述視頻信號中存在人臉時，所述處理単元通過采集裝置攝取人臉的有效照片或視頻保存在所述存儲模塊中。 所述門鎖系統還包括與所述視頻分析處理單元連接用于顯示所述攝像裝置采集到的視頻信號的顯示裝置。所述虹膜處理器是將采集裝置所采集的虹膜圖像數字化后傳輸到處理單元。在虹膜處理單元進行預處理和特征提取等圖像處理步驟后，把獲取的虹膜特征編碼，與數據庫中事先存儲的虹膜特征編碼比對，以此來判定獲取的虹膜是否與庫中圖像信息相匹配。所述虹膜用戶數據庫存儲可以開啟門鎖的授權用戶虹膜信息。所述報警模塊為語音提示模塊、燈光提示模塊或者語音加燈光提示模塊。所述門鎖系統還包括安裝在門上的電磁鎖以及與所述電磁鎖連接的執行控制模塊，該模塊輸入端為虹膜圖像處理器。所述門鎖系統還設置有用戶操作界面，由高清IXD顯示、鍵盤和軟件構成，或者可以由觸摸屏和軟件構成，可以為用戶提供良好的人機交互界面，用戶操作界面與虹膜用戶數據庫、虹膜處理器、視頻分析處理單元進行信號連接。用戶界面模塊用來進行模式選擇、用戶注冊、用戶管理、用戶登錄、焦距調整、視頻信息提取等操作。還可將攝像裝置、報警裝置及照明器安置于此界面外觀上方。所述系統還設置有與虹膜處理器和視頻分析處理單元信號連接的照明模塊，用以提高采集圖像的質量，便于后序的圖像處理。照明模塊由照明器和照明控制器組成，照明器可以是為考慮周圍環境光照強度和人眼舒適度所裝置于采集裝置附近或四周的可見光或紅外LED。本系統使用步驟如下參見圖3，目標人(用戶或者客人)來到門前，首先通過用戶操作界面選擇工作模式，有兩種模式可供選擇，一種是普通工作模式，用以獲取視頻信息；ー種是身份鑒別模式，用以鑒別用戶身份進行開鎖。除非是用戶開鎖可進行模式特殊選擇，否則自動設定為普通工作模式。如為普通工作模式，則采集裝置實時采集來訪客人視頻信息，通過視頻分析處理単元中的人臉檢測模塊進行分析處理，把有效的人臉信息圖像存儲，以便用戶可隨時查詢來訪用戶的身份。選擇身份鑒別模式，攝像頭自動變焦或者通過用戶操作界面調節攝像頭焦距采集用戶的虹膜圖像，然后傳送至虹膜處理器。系統會在首次使用時主動提示從用戶數據庫提取初始管理員虹膜圖像信息，用戶可進入用戶界面設置相關管理信息，包括添加和取消姓名、照片、授權優先級別等信息，可以授權和取消多個用戶的特征虹膜。結合虹膜數據庫和虹膜處理器進行信息比對，倘若該用戶的虹膜與授權虹膜相匹配，則啟動執行模塊自動開鎖，否則系統由語音提示模塊自動發出報警信號。此時工作模式自動切換到普通模式下攝取來訪者的視頻信息，通過視頻分析處理單元進行人臉檢測并保存來訪者的視頻或人臉圖像信息。設置管理員虹膜信息為“初始虹膜”信息，被賦予可増加其他授權用戶和 “特征虹膜”信息之最高使用權限；所謂“特征虹膜”信息是指經管理員驗證同意、拒絕或取消的虹膜信息；所謂用戶屬性信息包括管理員和其他授權人的相關信息，如姓名、照片、授權優先級別等選項或選項綜合。
權利要求1.一種帶有人臉檢測功能的智能門鎖系統，是通過帶有顯示器的用戶操作界面的裝置實施，在裝置上設有報警裝置、照明器和攝像頭，在裝置內設置有攝像模塊、照明模塊、視頻分析處理單元、虹膜處理器、輸入輸出模塊、執行模塊；其特征在于包括用于采集虹膜和人臉圖像的攝像裝置；用于對比判斷虹膜圖像的虹膜處理器和用于開啟門鎖和啟動報警的執行模塊；所述攝像裝置、虹膜處理器和執行模塊依次連接，其中，攝像裝置與虹膜處理器為信號連接方式，虹膜處理器通過輸入輸出模塊與執行模塊連接；所述虹膜處理器設置有通過信號方式連接的用于存儲虹膜信息的用戶數據庫、用于處理虹膜信息的處理單元和圖像提取單元；所述執行模塊包括通過信號連接的報警模塊、執行控制模塊；還包括與所述攝像裝置連接的視頻分析處理單元；所述視頻分析處理單元中的人臉檢測模塊對所述攝像裝置采集到的視頻信號進行視頻分析處理并在其中設有的存儲模塊保存。
2.根據權利要求I所述的一種帶有人臉檢測功能的智能門鎖系統，其特征在于所述攝像裝置包括連接在一起的高分辨率的攝像機和攝像機控制器；所述攝像機還包括連接在一起的CMOS或CCD光學成像攝像頭和調焦裝置，可進行自動或手動變焦。
3.根據權利要求I所述的一種帶有人臉檢測功能的智能門鎖系統，其特征在于所述報警模塊可以是語音提示模塊、燈光提示模塊或者是語音加燈光提示模塊。
4.根據權利要求I所述的一種帶有人臉檢測功能的智能門鎖系統，其特征在于設置有與虹膜處理器和視頻分析處理單元信號連接的照明模塊。
5.根據權利要求I所述的一種帶有人臉檢測功能的智能門鎖系統，其特征在于所述系統還設置有用戶操作界面，由高清IXD顯示、鍵盤和軟件構成，或者由觸摸屏和軟件構成，攝像裝置、報警裝置和照明器可設置位于此操作界面外觀上方或單獨安裝于門上。
6.根據權利要求I所述的一種帶有人臉檢測功能的智能門鎖系統，其特征在于照明模塊由照明器和照明控制器組成的；照明器為可見光或紅外LED。
7.根據權利要求I所述的一種帶有人臉檢測功能的智能門鎖系統，其特征在于所述視頻分析處理單元設有人臉檢測模塊和存儲模塊，當所述人臉檢測模塊檢測出視頻信號中存在人臉時，所述視頻分析處理單元通過攝像裝置攝錄人臉的有效照片或視頻保存在所述存儲模塊中。
8.根據權利要求I所述的一種帶有人臉檢測功能的智能門鎖系統，其特征在于所述門鎖系統還包括與所述視頻分析處理單元連接用于顯示所述攝像裝置采集到的視頻信號的顯示裝置。
9.根據權利要求I所述的一種帶有人臉檢測功能的智能門鎖系統，其特征在于所述門鎖系統還包括安裝在門上的電磁鎖以及與所述電磁鎖連接的執行控制模塊，該模塊輸入端為虹膜圖像處理器。
專利摘要本實用新型公開了一種帶有人臉檢測功能的智能門鎖系統，包括攝像裝置，還包括與攝像裝置連接的視頻分析處理單元。所述視頻分析處理單元中的人臉檢測模塊對所述攝像裝置采集到的視頻信號進行視頻分析處理保存。另外與攝像裝置連接的還設有虹膜處理器，虹膜處理器通過輸入輸出模塊與執行模塊連接。所述虹膜處理器設置有通過信號方式連接的用戶數據庫、虹膜信息處理單元和圖像提取單元。所述執行模塊包括通過信號連接的報警模塊、執行控制模塊。本系統采用兩種模式進行工作，普通工作模式或是身份鑒別模式。由于本系統是基于虹膜識別技術和人臉檢測技術，具有獨一無二性，只需看一眼門鎖就會自動打開，用戶可接受程度高。
文檔編號E05B47/00GK202559880SQ201220190160
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月1日 優先權日2012年5月1日
發明者李靜輝, 題原, 鄭曉東, 苗鳳娟, 王麗, 陶佰睿, 王艷春 申請人:齊齊哈爾大學