专利名称：一种带有人脸检测功能的智能门锁系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种基于虹膜识别技术的带有人脸检测功能的智能门锁系统，属于安全防护设备技术领域。
背景技术：
将虹膜技术应用于门禁系统，市场上已有相关产品，但把人脸检测技术与虹膜识别技术结合起来开发的智能门锁系统在市场上尚未出现。这里的门锁系统主要涉及到家居安全方面，家居系统的安全直接关系到人们的生产生活以及切身利益，如何做到既能防盗又能给用户带来可行性的方便快捷是改善系统的前提，利用现今先进的虹膜识别、人脸检测等图像技术应用于家居系统，可以极大的提高安全防盗性能，保障用户的财产利益，这也 是家居系统智能化方向发展的趋势。
发明内容为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供ー种带有人脸检测功能的智能门锁系统，本系统是基于虹膜识别技术和人脸检测技木，涉及到结合人脸检测及虹膜识别技术开发的智能门锁系统。虹膜识别技术人为破坏性小，且具有独ー无ニ性，随着虹膜识别技术的快速发展，其识别率更准确，识别更迅速，防伪性能更高，有效提高了门锁系统的安全性，而且用户不必受携带钥匙或者背密码的方式所限制，只需看一眼门锁就会自动打开。本系统采用两种模式进行工作，ー种是普通工作模式，利用摄像装置获取视频图像，通过视频分析处理保存含有人脸的视频信息，便于用户提取该信息从而判断哪些人拜访过；另外ー种是身份鉴别模式，利用摄像装置获取虹膜图像，通过虹膜处理器与用户数据库中的图像信息进行比对来辨别是否为库中所存用户，如果是则门锁自动打开，如果不是则启动报警模块。本系统默认情况下是普通工作模式，可通过模式切换进入身份鉴别模式，此时摄像装置焦距自动调整或是手动调整。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是ー种带有人脸检测功能的智能门锁系统，是通过带有显示器的用户操作界面的装置实施，在装置上设有报警装置、照明器和摄像头，在装置内设置有摄像模块、照明模块、视频分析处理单元、虹膜处理器、输入输出模块、执行模块。它包括用于采集虹膜和人脸图像的摄像装置。用于对比判断虹膜图像的虹膜处理器和用于开启门锁和启动报警的执行模块。所述摄像装置、虹膜处理器和执行模块依次连接，其中，摄像装置与虹膜处理器为信号连接方式，虹膜处理器通过输入输出模块与执行模块连接。所述虹膜处理器设置有通过信号方式连接的用于存储虹膜信息的用户数据库、用于处理虹膜信息的处理单元和图像提取単元。所述执行模块包括通过信号连接的报警模块、执行控制模块。还包括与所述摄像装置连接的视频分析处理单元。所述视频分析处理単元中的人脸检测模块对所述摄像装置采集到的视频信号进行视频分析处理并在其中设有的存储模块保存。所述摄像装置包括连接在一起的高分辨率的摄像机和摄像机控制器，所述摄像机还包括连接在一起的CMOS或CCD光学成像镜头和调焦装置，可进行自动或手动变焦。所述视频分析处理单元设有人脸检测模块和存储模块，当所述人脸检测模块检测出所述视频信号中存在人脸时，所述处理単元通过采集装置摄取人脸的有效照片或视频保存在所述存储模块中。所述门锁系统还包括与所述视频分析处理单元连接用于显示所述摄像装置采集到的视频信号以及显示采集到的虹膜图像的显示装置。所述虹膜处理器是将采集装置所采集的虹膜图像数字化后传输到虹膜信息处理単元；在虹膜信息处理单元进行预处理和特征提取等图像处理步骤后，把获取的虹膜特征信息，与数据库中事先存储的虹膜特征信息比对，以此来判定获取的虹膜是否与库中图像信息相匹配。所述虹膜用户数据库存储可以开启门锁的授权用户虹膜信息。·[0010]所述报警模块为语音提示模块、灯光提示模块或者语音加灯光提示模块。所述门锁系统还包括安装在门上的电磁锁以及与所述电磁锁连接的执行控制模块，该模块输入端为虹膜图像处理单元。所述门锁系统还设置有用户操作界面，由高清IXD显示、键盘和软件构成，或者可以由触摸屏和软件构成，可以为用户提供良好的人机交互界面，用户操作界面与虹膜用户数据库、虹膜处理器、视频分析处理单元进行信号连接。用户界面模块用来进行模式切換、用户注册、用户管理、用户登录、焦距调整、视频信息提取等操作。还可将摄像装置、报警装置及照明器安置于此界面外观上方。所述系统还设置有与虹膜处理器和视频分析处理单元信号连接的照明模块，用以提高采集图像的质量，便于后序的图像处理。照明模块由照明器和照明控制器组成，照明器可以是为考虑周围环境光照強度和人眼舒适度所装置于采集装置附近或四周的可见光或红外LED。本实用新型的有益效果是本系统基于虹膜识别和人脸检测技木，识别速度极其准确率较其他生物特征识别有过之而无不及。且从其独特的生理特征上来讲，该技术的防伪性能更高，人为破坏性较小。虹膜识别的非侵犯性特点，无需通过人体接触，容易被用户所接受，使得用户不必携带钥匙的情况下，“看一眼”门就自动打开，体现了其智能性。把人脸检测与虹膜识别相结合，既能为用户保留来访客人的信息，又大大增加了盗窃的难度，通过采用语音报警等技术，提高了家居防盗安全系数。
以下结合附图
和具体实施方式
对本实用新型做进ー步说明。图I是本实用新型带有人脸检测功能的智能门锁系统的方框结构示意图。图2是图I的本系统装置的正视结构示意图。图3是本系统装置使用过程的流程图。
具体实施方式
请參阅图I、图2，ー种带有人脸检测功能的智能门锁系统，是通过带有显示器的用户操作界面的装置实施，在装置上设有报警装置、照明器和摄像头，在装置内设置有摄像模块、照明模块、视频分析处理单元、虹膜处理器、输入输出模块、执行模块。它包括用于采集虹膜和人脸图像的摄像装置。用于对比判断虹膜图像的虹膜处理器和用于开启门锁和启动报警的执行模块。所述摄像装置、虹膜处理器和执行模块依次连接。其中，采集装置与虹膜处理器为信号连接方式，虹膜处理器通过输入输出模块与执行模块连接。所述虹膜处理器设置有通过信号方式连接的用于存储虹膜信息的用户数据库、用于处理虹膜信息的处理単元和图像提取単元。所述执行模块包括通过信号连接的报警模块、执行控制模块。还包括与所述摄像装置连接的视频分析处理单元。所述视频分析处理单元中的人脸检测模块对所述摄像装置采集到的视频信号进行视频分析处理保存。所述虹膜和人脸图像摄像装置包括连接在一起的高分辨率的摄像机和摄像机控制器，所述摄像机还包括连接在一起的CMOS或CXD光学成像镜头和调焦装置，摄像机即可工作在连续摄像状态又可工作在自动或手动变焦的固定摄像状态。所述视频分析处理单元设有人脸检测模块和存储模块，当所述人脸检测模块检测出所述视频信号中存在人脸时，所述处理単元通过采集装置摄取人脸的有效照片或视频保存在所述存储模块中。 所述门锁系统还包括与所述视频分析处理单元连接用于显示所述摄像装置采集到的视频信号的显示装置。所述虹膜处理器是将采集装置所采集的虹膜图像数字化后传输到处理单元。在虹膜处理单元进行预处理和特征提取等图像处理步骤后，把获取的虹膜特征编码，与数据库中事先存储的虹膜特征编码比对，以此来判定获取的虹膜是否与库中图像信息相匹配。所述虹膜用户数据库存储可以开启门锁的授权用户虹膜信息。所述报警模块为语音提示模块、灯光提示模块或者语音加灯光提示模块。所述门锁系统还包括安装在门上的电磁锁以及与所述电磁锁连接的执行控制模块，该模块输入端为虹膜图像处理器。所述门锁系统还设置有用户操作界面，由高清IXD显示、键盘和软件构成，或者可以由触摸屏和软件构成，可以为用户提供良好的人机交互界面，用户操作界面与虹膜用户数据库、虹膜处理器、视频分析处理单元进行信号连接。用户界面模块用来进行模式选择、用户注册、用户管理、用户登录、焦距调整、视频信息提取等操作。还可将摄像装置、报警装置及照明器安置于此界面外观上方。所述系统还设置有与虹膜处理器和视频分析处理单元信号连接的照明模块，用以提高采集图像的质量，便于后序的图像处理。照明模块由照明器和照明控制器组成，照明器可以是为考虑周围环境光照強度和人眼舒适度所装置于采集装置附近或四周的可见光或红外LED。本系统使用步骤如下參见图3，目标人(用户或者客人)来到门前，首先通过用户操作界面选择工作模式，有两种模式可供选择，一种是普通工作模式，用以获取视频信息；ー种是身份鉴别模式，用以鉴别用户身份进行开锁。除非是用户开锁可进行模式特殊选择，否则自动设定为普通工作模式。如为普通工作模式，则采集装置实时采集来访客人视频信息，通过视频分析处理単元中的人脸检测模块进行分析处理，把有效的人脸信息图像存储，以便用户可随时查询来访用户的身份。选择身份鉴别模式，摄像头自动变焦或者通过用户操作界面调节摄像头焦距采集用户的虹膜图像，然后传送至虹膜处理器。系统会在首次使用时主动提示从用户数据库提取初始管理员虹膜图像信息，用户可进入用户界面设置相关管理信息，包括添加和取消姓名、照片、授权优先级别等信息，可以授权和取消多个用户的特征虹膜。结合虹膜数据库和虹膜处理器进行信息比对，倘若该用户的虹膜与授权虹膜相匹配，则启动执行模块自动开锁，否则系统由语音提示模块自动发出报警信号。此时工作模式自动切换到普通模式下摄取来访者的视频信息，通过视频分析处理单元进行人脸检测并保存来访者的视频或人脸图像信息。设置管理员虹膜信息为“初始虹膜”信息，被赋予可増加其他授权用户和 “特征虹膜”信息之最高使用权限；所谓“特征虹膜”信息是指经管理员验证同意、拒绝或取消的虹膜信息；所谓用户属性信息包括管理员和其他授权人的相关信息，如姓名、照片、授权优先级别等选项或选项综合。
权利要求1.一种带有人脸检测功能的智能门锁系统，是通过带有显示器的用户操作界面的装置实施，在装置上设有报警装置、照明器和摄像头，在装置内设置有摄像模块、照明模块、视频分析处理单元、虹膜处理器、输入输出模块、执行模块；其特征在于包括用于采集虹膜和人脸图像的摄像装置；用于对比判断虹膜图像的虹膜处理器和用于开启门锁和启动报警的执行模块；所述摄像装置、虹膜处理器和执行模块依次连接，其中，摄像装置与虹膜处理器为信号连接方式，虹膜处理器通过输入输出模块与执行模块连接；所述虹膜处理器设置有通过信号方式连接的用于存储虹膜信息的用户数据库、用于处理虹膜信息的处理单元和图像提取单元；所述执行模块包括通过信号连接的报警模块、执行控制模块；还包括与所述摄像装置连接的视频分析处理单元；所述视频分析处理单元中的人脸检测模块对所述摄像装置采集到的视频信号进行视频分析处理并在其中设有的存储模块保存。
2.根据权利要求I所述的一种带有人脸检测功能的智能门锁系统，其特征在于所述摄像装置包括连接在一起的高分辨率的摄像机和摄像机控制器；所述摄像机还包括连接在一起的CMOS或CCD光学成像摄像头和调焦装置，可进行自动或手动变焦。
3.根据权利要求I所述的一种带有人脸检测功能的智能门锁系统，其特征在于所述报警模块可以是语音提示模块、灯光提示模块或者是语音加灯光提示模块。
4.根据权利要求I所述的一种带有人脸检测功能的智能门锁系统，其特征在于设置有与虹膜处理器和视频分析处理单元信号连接的照明模块。
5.根据权利要求I所述的一种带有人脸检测功能的智能门锁系统，其特征在于所述系统还设置有用户操作界面，由高清IXD显示、键盘和软件构成，或者由触摸屏和软件构成，摄像装置、报警装置和照明器可设置位于此操作界面外观上方或单独安装于门上。
6.根据权利要求I所述的一种带有人脸检测功能的智能门锁系统，其特征在于照明模块由照明器和照明控制器组成的；照明器为可见光或红外LED。
7.根据权利要求I所述的一种带有人脸检测功能的智能门锁系统，其特征在于所述视频分析处理单元设有人脸检测模块和存储模块，当所述人脸检测模块检测出视频信号中存在人脸时，所述视频分析处理单元通过摄像装置摄录人脸的有效照片或视频保存在所述存储模块中。
8.根据权利要求I所述的一种带有人脸检测功能的智能门锁系统，其特征在于所述门锁系统还包括与所述视频分析处理单元连接用于显示所述摄像装置采集到的视频信号的显示装置。
9.根据权利要求I所述的一种带有人脸检测功能的智能门锁系统，其特征在于所述门锁系统还包括安装在门上的电磁锁以及与所述电磁锁连接的执行控制模块，该模块输入端为虹膜图像处理器。
专利摘要本实用新型公开了一种带有人脸检测功能的智能门锁系统，包括摄像装置，还包括与摄像装置连接的视频分析处理单元。所述视频分析处理单元中的人脸检测模块对所述摄像装置采集到的视频信号进行视频分析处理保存。另外与摄像装置连接的还设有虹膜处理器，虹膜处理器通过输入输出模块与执行模块连接。所述虹膜处理器设置有通过信号方式连接的用户数据库、虹膜信息处理单元和图像提取单元。所述执行模块包括通过信号连接的报警模块、执行控制模块。本系统采用两种模式进行工作，普通工作模式或是身份鉴别模式。由于本系统是基于虹膜识别技术和人脸检测技术，具有独一无二性，只需看一眼门锁就会自动打开，用户可接受程度高。
文档编号E05B47/00GK202559880SQ201220190160
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月1日 优先权日2012年5月1日
发明者李静辉, 题原, 郑晓东, 苗凤娟, 王丽, 陶佰睿, 王艳春 申请人:齐齐哈尔大学