专利名称：基于手掌静脉认证的安保柜开锁系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及安保认证技术领域，特别涉及一种基于手掌静脉认证的安保柜开 锁系统。
背景技术：
从早先传统的机械保险柜，中期的电子密码保险柜和磁卡式保险柜，再到现如今 的指纹保险柜，保险柜产业已经成为与人们生活密切相关的一个产业。机械式保险柜采用 机械密码和复杂的图形时机械锁；磁卡保险柜一般通过其柜中的阅读器阅读磁卡密码，确 认之后，再手动通过钥匙开锁。机械式保险柜和磁卡保险柜的缺点在于首先，钥匙、磁卡携 带不方便，而且可能丢失；其次，钥匙和磁卡会造成磨损，造成配合惯性方面的差异，从而导 致可靠性下降；此外，机械密码和磁卡式保险柜在报警性能方面存在功能不全的缺陷，有些 甚至没有报警功能。而对于目前处于黄金发展期的指纹保险柜，随着时间的推移，指纹识别 部分不停被磨损，识别准确度将逐渐下降；对于一些特殊的情况，如用户指纹较浅时，可能 导致无法识别；此外，目前市场上已经出现了可以模仿指纹的指纹套，直接造成了指纹保险 柜的安全性能的丢失。
实用新型内容(一 )、要解决的技术问题本实用新型要解决的技术问题在于，如何克服现有的安保柜(保险柜、枪柜等)中 存在的因机械式、磁卡式或指纹识别式等不健全的开锁方式而导致的开锁效率及整体安全 性能存在局限性的缺陷。(二)、技术方案为克服上述技术问题，本实用新型的技术方案提供了一种基于手掌静脉认证的安 保柜开锁系统，包括手掌静脉识别装置、用户数据存储装置、认证装置、锁具驱动装置，其中，所述手掌静脉识别装置设置于安保柜外表面，与所述认证装置连接，用于采集用 户的手掌静脉图像，处理后发送给所述中央处理装置；。所述用户数据存储装置与所述认证装置连接，存储有预先采集/获取的安保柜合 法用户信息及其手掌静脉数据；所述认证装置与所述手掌静脉识别装置和所述用户数据存储装置连接，用于读取 所述手掌静脉识别装置发送的手掌静脉数据，并将其与所述用户数据存储装置中的合法用 户手掌静脉数据进行搜索比对，若相符，则视为认证成功，同时向所述锁具驱动装置发送开 锁指令；所述锁具驱动装置与所述认证装置和安保柜锁连接，用于响应所述开锁指令驱动 安保柜锁开启或关闭。进一步地，所述系统还包括日志装置，与所述认证装置连接，用于记录并保存认证成功信息。进一步地，所述系统还包括设置于安保柜内部的报警装置，与所述认证装置连接， 用于在累计认证失败次数达到预定阈值时发出报警信号。进一步地，所述系统还包括人机交互装置，用于用户信息输入和系统信息输出。进一步地，所述系统还包括不间断电源UPS。其中，所述手掌静脉识别装置为基于红外照相原理的静脉传感器。其中，所述用户数据存储装置为固态存储器。其中，所述安保柜包括保险柜和枪柜。(三)有益效果本实用新型的基于手掌静脉认证的安保柜开锁系统及其方法具有以下优势采用 基于红外照相原理的静脉采集器采集手掌静脉，静脉数据采集稳定性高、静脉数据可移植 性好、采集模块不与人体接触且准确度高；采用固态存储器，可存储大量用户数据和各种操 作记录且亦不易损坏，保证了数据的安全性；报警器采用内部报警，在失电时也能够提供报 警功能；具备用户注册、用户开锁、用户浏览、用户删除、日志查询和停电应急处理等多种功 能。
图1为本实用新型的基于手掌静脉认证的安保柜开锁系统的结构框图；图2为本实用新型的基于手掌静脉认证的安保柜开锁系统的一个实施例的硬件 框图；图3为本实用新型的基于手掌静脉认证的安保柜开锁系统的工作原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细描述。以下 实施例用于说明本实用新型的目的，但不用来限定本实用新型的范围。人体静脉中红血球的血红素已失去氧气，这种还原血红素会吸收特定的近红外光 线。因此，当使用近红外光线照射人体时，只有静脉部分会有微弱的反射，从而形成暗淡的 图像。手掌静脉隐藏于皮肤以下3毫米深处，属于人体内部信息，极难复制；且静脉图像 具备活体检知功能，无法盗用，即截肢后的手掌无血液流动，无法获得图像；此外，手掌中 的静脉数量多、线条复杂，容易形成个体差异，可读取到更稳定的信息，由此实现高精度的 识别。经实验验证，手掌静脉识别的本人拒绝率为0.001% (十万分之一)，他人接受率为 0. 00008% (千万分之八)，能够满足较高的安保要求。基于上述手掌静脉识别原理，本实用新型的技术方案提供了一种基于手掌静脉认 证的安保柜开锁系统。如图1所示，本实用新型的系统包括手掌静脉识别装置、用户数据 存储装置、认证装置以及锁具驱动装置。其中，手掌静脉识别装置设置于安保柜外表面，与 认证装置连接，用于采集用户的手掌静脉图像，处理后发送给认证装置；用户数据存储装置 与认证装置连接，存储有预先采集/获取的安保柜合法用户信息及其手掌静脉数据；认证 装置与手掌静脉识别装置和用户数据存储装置连接，用于读取手掌静脉识别装置发送的手 掌静脉图像，并将其与用户数据存储装置中的合法用户手掌静脉数据进行搜索比对，若相符，则视为认证成功，同时向锁具驱动装置发送开锁指令；锁具驱动装置与认证装置和安保 柜锁连接，用于响应所述开锁指令驱动安保柜锁开启或关闭。图2为本实用新型的基于手掌静脉认证的安保柜开锁系统的一个实施例的硬件 框图，由图中可以看出，本实施例中，手掌静脉识别装置通过手掌静脉传感器实现手掌静 脉传感器基于红外照相原理采集手掌静脉，具有静脉数据采集稳定性高、静脉数据可移植 性好、采集模块不接触和准确度高等优点；优选采用富士通I^lm kcure传感器。认证装置 通过安装在安保柜(保险柜或枪柜)内部的主板实现认证装置是整个安保柜开锁系统最 基本和最核心的部件，主板上面可安装有Linux操作系统，对手掌静脉传感器传送的手掌 静脉图像进行搜索比对等数据处理，并负责与系统其他部件的通信；主板可以包含CPU主 处理器、BIOS、I/O芯片；优选采用集成了 htel Pentium M CPU和2G内存的工业级主板。本实施例中，用户数据存储装置由与主板连接有的CF(CompactFlash，闪卡)实 现，其内存储有预先采集/获取的用户数据(ID和手掌静脉数据)以及驱动主板执行数据 处理及通信的程序，这些用户数据和程序可以由管理员随时更新或修改，包括合法用户的 增加和删除；由于使用了固态存储器，可存储大量用户数据且亦不易损坏，因此其还能够充 当日志装置，用于存储认证信息(认证用户ID、认证时间等)和用户的各种操作(稍后描 述)。锁具驱动装置由开锁执行机构实现，其与主板连接，将主板的开锁信号放大成能够满 足电子锁开启要求的信号，以驱动电子锁开启或关闭。本实施例采用USaiiini-B将手掌静 脉传感器和主板相连接。本实施例采用AC 220V 50Hz交流电作为输入，通过与主板连接的电源模块(电源 转换器)可将220V的市电转换成5V的直流电以用于为整个系统提供电能。此外，本实施 例还设置有UPS (Uninterruptible Power Supply，不间断电源)，保证系统在失电后仍能正 常工作36个小时以上。本实用新型的基于手掌静脉认证的安保柜开锁系统还可以设置有人机交互装置， 主要用于用户信息输入和系统信息输出。具体地，仍如图2所示，人机交互装置可以通过与 主板连接的液晶屏、键盘、键盘控制板实现。其中，液晶是整个系统的显示终端，本实施例中 采用RS232实现液晶屏与主板之间的通信，主板将要显示的内容通过RS232送到液晶端；键 盘是整个系统的输入设备，本实施例中采用6*6矩阵键盘，通过专用电路将矩阵键盘的键 值转换成PS2接口能够接收的数据。本实用新型的基于手掌静脉认证的安保柜开锁系统还可以设置有报警装置。具体 地，仍如图2所示，报警装置可以通过与主板连接的警铃实现。本实用新型的系统设置有备 用电源，即使在失电状态下也能报警。图3为本实用新型的基于手掌静脉认证的安保柜开锁系统的工作示意图。如图3 中所示，该系统可以实现的功能包括包括用户注册、用户开锁、用户一览、用户删除、日志 查询、时间设置、初始化、防盗报警和停电应急处理。系统提供普通用户和管理员用户两种 注册身份，这两类用户(合法)都可以打开安保柜锁，但管理员用户的权限更多，可以使用 更多功能。安保柜出厂以后用户第一次按开锁键时，系统将要求用户进行手掌注册，并默认 此用户为管理员用户，以后管理员用户可以利用自己的手掌静脉数据进行用户管理，并可 以恢复出厂设置。在管理员之后注册的合法用户默认为普通用户。用户开锁功能包括通过手掌静脉传感器采集用户的手掌静脉信息，认证装置识别用户身份，如果是注册用户，通过认证就可以打开柜锁；如果用户输入掌纹连续多次，例 如，三次未通过认证，则认为是非法用户并通过报警装置报警，报警持续预置时间，例如，一 分钟，不因输入注册用户手掌静脉信息而停止报警。用户成功开锁以后会向日志装置添加 相应的日志，包括开锁时间和开锁用户ID，以供查询。用户一览、用户删除、日志查询、时间 设置以及初始化功能仅管理员用户可以使用。其中，用户一览功能包括为管理员用户提 供所有已注册用户的ID信息，即调用用户数据存储装置中的数据并通过人机交互装置呈 现；用户删除功能包括通过人机交互装置删除指定注册用户信息；日志查询功能包括可 通过读取日志装置中存储的日志查询用户的操作记录；时间设置功能包括通过人机交互 装置设置系统的时间；初始化功能仅在打开保险柜后由管理员执行，可以通过人机交互装 置清空所有注册用户信息。此外，本实用新型系统可以在遇到突发停电时，自动切换到备用 电源(UPS)。具体来说，用户欲打开保险柜时，按下开锁键，人机交互装置的液晶上会提示用户 将把手掌放在掌纹识别区域。此时，手掌静脉识别装置被自动激活，采集此用户的手掌静脉 信息，并通过USB传送到主板上的CPU ；CPU将该手掌静脉信息和CF中存储的已注册用户的 手掌静脉信息进行搜索比对，判断其是否为注册用户，若是，则发送开锁指令，通过开门执 行机构驱动电子锁开启，同时添加日志；若用户并非已注册的合法用户，则提示用户重新认 证；当用户的掌纹信息连续N次，例如三次无法通过认证时，CPU将发送报警指令至报警装 置，产生报警信号。以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领 域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和 变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应 由权利要求限定。
权利要求1.一种基于手掌静脉识别的安保柜开锁系统，其特征在于，包括手掌静脉识别装置、 用户数据存储装置、认证装置、锁具驱动装置，其中，所述手掌静脉识别装置设置于安保柜外表面，与所述认证装置连接，用于采集用户的 手掌静脉图像，处理后发送给所述认证装置；。所述用户数据存储装置与所述认证装置连接，存储有预先采集/获取的安保柜合法用 户信息及其手掌静脉数据；所述认证装置与所述手掌静脉识别装置和所述用户数据存储装置连接，用于读取所述 手掌静脉识别装置发送的手掌静脉数据，并将其与所述用户数据存储装置中的合法用户手 掌静脉数据进行搜索比对，若相符，则视为认证成功，同时向所述锁具驱动装置发送开锁指 令；所述锁具驱动装置与所述认证装置和安保柜锁连接，用于响应所述开锁指令驱动安保 柜锁开启或关闭。
2.如权利要求1所述的基于手掌静脉识别的安保柜开锁系统，其特征在于，所述系统 还包括日志装置，与所述认证装置连接，用于记录并保存认证成功信息。
3.如权利要求1所述的基于手掌静脉识别的安保柜开锁系统，其特征在于，所述系统 还包括设置于安保柜内部的报警装置，与所述认证装置连接，用于在累计认证失败次数达 到预定阈值时发出报警信号。
4.如权利要求1所述的基于手掌静脉识别的安保柜开锁系统，其特征在于，所述系统 还包括人机交互装置，用于用户信息输入和系统信息输出。
5.如权利要求1所述的基于手掌静脉识别的安保柜开锁系统，其特征在于，所述系统 还包括不间断电源UPS。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的基于手掌静脉识别的安保柜开锁系统，其特征在 于，所述手掌静脉识别装置为基于红外照相原理的静脉传感器。
7.—种如权利要求1-5中任意一项所述的基于手掌静脉识别的安保柜开锁系统，其特 征在于，所述用户数据存储装置为固态存储器。
8.—种如权利要求1-5中任意一项所述的基于手掌静脉识别的安保柜开锁系统，所述 安保柜包括保险柜和枪柜。
专利摘要本实用新型公开了一种基于手掌静脉识别的安保柜开锁系统，所述系统包括手掌静脉识别装置，用于采集用户的手掌静脉图像，处理后发送给所述中央处理装置；用户数据存储装置，存储有预先采集/获取的安保柜合法用户信息及其手掌静脉数据；认证装置，读取所述手掌静脉识别装置发送的手掌静脉数据，并将其与所述用户数据存储装置中的合法用户手掌静脉数据进行搜索比对，若相符，则视为认证成功，同时向锁具驱动装置发送开锁指令；以及，锁具驱动装置，响应所述开锁指令驱动安保柜锁开启或关闭。本实用新型基于手掌静脉信息认证结果执行开锁操作，认证准确度高；同时具备用户注册、用户开锁、用户浏览、用户删除、日志查询、内部报警和停电应急处理等多种功能。
文档编号E05B65/52GK201902075SQ20102070086
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者张秀敏, 李立东, 王天吉 申请人:北京天公瑞丰科技有限公司