一种非接触的复合模式门禁系统及门禁控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种非接触的复合模式门禁系统及门禁控制方法，属于大门出入管理控制【技术领域】。技术方案是：门禁端包括门禁识别机（103）、门禁控制器（107）、电插锁（109）、电源模块（110）和充电桩模块（111）；门禁识别机的输出端与门禁控制器的输入端相连接，门禁控制器的输出端与电插锁相连接，电源模块向门禁识别机、门禁控制器和电插锁供电，电源模块由充电桩模块充电；所述门禁识别机包括RFID读卡器（104）、红外遥控接收模块（105）、红外摄像头（106）。本发明通过RFID识别和人脸识别，或红外遥控器模块和人脸识别方式双重复合模式开启门禁系统，增加了系统的开启方式，提高了系统的安全性，采用非接触式的开启方法，增加了用户的使用便捷性。
【专利说明】一种非接触的复合模式门禁系统及门禁控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种非接触的复合模式门禁系统及门禁控制方法，属于大门出入管理 控制【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 目前，越来越多的公司、办公大楼、学校、小区等都安装门禁系统。门禁系统又称出 入管理控制系统，是一种管理人员进出的数字化智能管理系统，可以通过非机械钥匙的方 式开门。【背景技术】的门禁系统有：非接触1C卡(感应式1C卡）门禁系统，密码门禁系统，指 纹、虹膜、掌纹、人脸等生物识别门禁系统。在非接触1C卡(感应式1C卡）和密码门禁系统 中，如果非法者成功复制1C卡或盗取密码，则很容易开启门禁。而指纹门禁系统要求使用 者接触指纹传感器，在公共环境下易成为细菌与疾病的传播途径。同时，这些门禁系统大都 采用单模式开启门禁，系统的安全性有限。随着社会的不断进步和发展，人们在生活中更加 关注安全性、公共卫生和个人卫生。因此，如何实现非接触、安全系数高的门禁系统是本领 域亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0003] 本发明目的是提供一种非接触的复合模式门禁系统及门禁控制方法，实现多种进 门身份认证的组合，提高门禁系统的安全性，用户使用方便、安全卫生、易于接受，解决背景 技术中存在的上述问题。
[0004] 本发明的技术方案是：一种非接触的复合模式门禁系统，由门禁端和门禁开启端 构成。
[0005] 门禁端包括门禁识别机、门禁控制器、电插锁、电源模块和充电桩模块；门禁识别 机的输出端与门禁控制器的输入端相连接，门禁控制器的输出端与电插锁相连接，电源模 块向门禁识别机、门禁控制器和电插锁供电，电源模块由充电桩模块充电；所述门禁识别机 包括RFID读卡器、红外遥控接收模块和红外摄像头，RFID读卡器、红外遥控接收模块和红 外摄像头分别与门禁控制器相连； 门禁开启端包括无源电子标签和红外遥控器模块，无源电子标签与门禁端的RFID读 卡器匹配连接，红外遥控器模块包含依次连接的红外发射器、编码模块和键盘电路。
[0006] 红外遥控器模块的红外发射器与门禁端的红外遥控接收模块匹配连接。
[0007] 门禁识别机安装在门外侧，红外摄像头检测来访者；门禁控制器安装在门内侧，门 禁控制器中存储使用者的无源电子标签信息、密码信息和人脸特征信息，对由红外摄像头 采集的图像信息进行人脸检测和特征提取；门禁控制器采用复合模式验证来访者身份，所 述复合模式是通过无源电子标签与人脸识别复合共同验证来访者身份；或者红外遥控器模 块与人脸识别复合共同验证来访者身份。
[0008] 来访者通过门禁开启端的红外遥控器模块或无源电子标签向门禁端的门禁控制 器发送进门请求；门禁控制器首先对来访者所携带的无源电子标签或者通过红外遥控器模 块发送的密码进行识别；识别成功则开启红外摄像头，门禁控制器通过红外摄像头采集来 访者图像信息，然后门禁控制器对采集的图像进行人脸检测、人脸特征提取和人脸识别，完 成对来访者的身份验证，验证来访者是否有进门权限，开启或关闭电插锁。
[0009] 所述RFID读卡器包括高频模块、控制单元和天线；所述电插锁为断电常闭的阴极 锁。
[0010] 所述红外遥控接收模块使用一体化红外接收头接收发射模块发送的密码信号。 [0011] 所述红外摄像头用以实时采集来访者图像信息。门禁控制器连接出门按钮。
[0012] 一种非接触的复合模式门禁控制方法，包含如下步骤： ① 在门禁端设置门禁识别机、门禁控制器、电插锁、电源模块和充电桩模块；门禁识别 机的输出端与门禁控制器的输入端相连接，门禁控制器的输出端与电插锁相连接，电源模 块向门禁识别机、门禁控制器和电插锁供电，电源模块由充电桩模块充电；所述门禁识别机 包括RFID读卡器、红外遥控接收模块、红外摄像头，RFID读卡器、红外遥控接收模块和红外 摄像头分别与门禁控制器相连； 在门禁开启端设置无源电子标签和红外遥控器模块，无源电子标签与门禁端的RFID 读卡器匹配连接，红外遥控器模块包含依次连接的红外发射器、编码模块和键盘电路； 红外遥控器模块的红外发射器与门禁端的红外遥控接收模块匹配连接； ② 门禁识别机安装在门外侧，红外摄像头检测来访者；门禁控制器安装在门内侧，门禁 控制器中存储使用者的无源电子标签信息、密码信息和人脸特征信息，对由红外摄像头采 集的图像信息进行人脸检测和特征提取；门禁控制器采用复合模式验证来访者身份，所述 复合模式是通过无源电子标签与人脸识别复合共同验证来访者身份；或者红外遥控器模块 与人脸识别复合共同验证来访者身份； ③ 来访者通过门禁开启端的红外遥控器模块或无源电子标签向门禁端的门禁控制器 发送进门请求；门禁控制器首先对来访者所携带的无源电子标签或者通过红外遥控器模块 发送的密码进行识别；识别成功则开启红外摄像头，门禁控制器通过红外摄像头采集来访 者图像信息，然后门禁控制器对采集的图像进行人脸检测、人脸特征提取和人脸识别，完成 对来访者的身份验证，验证来访者是否有进门权限，开启或关闭电插锁。
[0013] 所述人脸识别中用到的人脸特征，根据压缩感知原理提取： 首先，将检测到的人脸图像按行展开用向量Z表示；同时，生成随机矩阵R :
【权利要求】
1. 一种非接触的复合模式门禁系统，其特征在于由门禁端（112)和门禁开启端（113) 构成； 门禁端包括门禁识别机（103)、门禁控制器（107)、电插锁（109)、电源模块（110)和充 电桩模块（111);门禁识别机的输出端与门禁控制器的输入端相连接，门禁控制器的输出端 与电插锁相连接，电源模块向门禁识别机、门禁控制器和电插锁供电，电源模块由充电桩模 块充电；所述门禁识别机包括RFID读卡器（104)、红外遥控接收模块（105)和红外摄像头 (106)，RFID读卡器、红外遥控接收模块和红外摄像头分别与门禁控制器相连； 门禁开启端包括无源电子标签（101)和红外遥控器模块（102)，无源电子标签与门禁 端的RFID读卡器匹配连接，红外遥控器模块包含依次连接的红外发射器（114)、编码模块 (115)和键盘电路（116); 红外遥控器模块的红外发射器与门禁端的红外遥控接收模块匹配连接； 门禁识别机安装在门外侧，红外摄像头检测来访者；门禁控制器安装在门内侧，门禁控 制器中存储使用者的无源电子标签信息、密码信息和人脸特征信息，对由红外摄像头采集 的图像信息进行人脸检测和特征提取；门禁控制器采用复合模式验证来访者身份，所述复 合模式是通过无源电子标签与人脸识别复合共同验证来访者身份；或者红外遥控器模块与 人脸识别复合共同验证来访者身份； 来访者通过门禁开启端的红外遥控器模块或无源电子标签向门禁端的门禁控制器发 送进门请求；门禁控制器首先对来访者所携带的无源电子标签或者通过红外遥控器模块发 送的密码进行识别；识别成功则开启红外摄像头，门禁控制器通过红外摄像头采集来访者 图像信息，然后门禁控制器对采集的图像进行人脸检测、人脸特征提取和人脸识别，完成对 来访者的身份验证，验证来访者是否有进门权限，开启或关闭电插锁。
2. 根据权利要求1所述的一种非接触的复合模式门禁系统，其特征在于所述RFID读 卡器包括高频模块、控制单元和天线；所述电插锁为断电常闭的阴极锁。
3. 根据权利要求1或2所述的一种非接触的复合模式门禁系统，其特征在于门禁控制 器连接出门按钮（108)。
4. 一种非接触的复合模式门禁控制方法，其特征在于包含如下步骤： ① 在门禁端设置门禁识别机、门禁控制器、电插锁、电源模块和充电桩模块；门禁识别 机的输出端与门禁控制器的输入端相连接，门禁控制器的输出端与电插锁相连接，电源模 块向门禁识别机、门禁控制器和电插锁供电，电源模块由充电桩模块充电；所述门禁识别机 包括RFID读卡器、红外遥控接收模块、红外摄像头，RFID读卡器、红外遥控接收模块和红外 摄像头分别与门禁控制器相连； 在门禁开启端设置无源电子标签和红外遥控器模块，无源电子标签与门禁端的RFID读卡器匹配连接，红外遥控器模块包含依次连接的红外发射器、编码模块和键盘电路； 红外遥控器模块的红外发射器与门禁端的红外遥控接收模块匹配连接； ② 门禁识别机安装在门外侧，红外摄像头检测来访者；门禁控制器安装在门内侧，门禁 控制器中存储使用者的无源电子标签信息、密码信息和人脸特征信息，对由红外摄像头采 集的图像信息进行人脸检测和特征提取；门禁控制器采用复合模式验证来访者身份，所述 复合模式是通过无源电子标签与人脸识别复合共同验证来访者身份；或者红外遥控器模块 与人脸识别复合共同验证来访者身份； ③来访者通过门禁开启端的红外遥控器模块或无源电子标签向门禁端的门禁控制器 发送进门请求；门禁控制器首先对来访者所携带的无源电子标签或者通过红外遥控器模块 发送的密码进行识别；识别成功则开启红外摄像头，门禁控制器通过红外摄像头采集来访 者图像信息，然后门禁控制器对采集的图像进行人脸检测、人脸特征提取和人脸识别，完成 对来访者的身份验证，验证来访者是否有进门权限，开启或关闭电插锁。
5. 根据权利要求4所述的一种非接触的复合模式门禁控制方法，其特征在于所述人脸 识别中用到的人脸特征，根据压缩感知原理提取： 首先，将检测到的人脸图像按行展开用向量Z表示；同时，生成随机矩阵R:
利用随机矩阵对展开的人脸图像向量z操作，提取压缩人脸特征；提取方法为：
其中，z为Z经过随机矩阵提取后得到的压缩人脸特征。
6. 根据权利要求4或5所述的一种非接触的复合模式门禁控制方法，其特征在于门禁 开启端通过无源电子标签（101)或红外遥控器模块（102 )向门禁端的门禁控制器发送来访 者的进门请求的方式有两种： ① 来访者持有无源电子标签（101); 来访者持有的无源电子标签（101)进入RFID有效距离后，从RFID读卡器（104)发送的 电磁波中获取能量，被激活后向RFID读卡器（104)发送存储在芯片中的数据，RFID读卡器 (104)读取信息并解码，然后将解码信息传送给门禁控制器（107)进行数据处理； ② 来访者没有无源电子标签（101)，输入密码； 或者来访者通过红外遥控器模块（102)输入密码，并由红外遥控器模块（102)中的红 外发射器发送密码信号；红外遥控接收模块（105)接收到红外遥控器模块（102)发送来的 密码信号，将该信号传送给门禁控制器（107)进行数据处理。
7. 根据权利要求6所述的一种非接触的复合模式门禁控制方法，其特征在于所述无源 电子标签，工作频率为860-960MHZ，读写距离为2米；无源电子标签存储使用者信息；无源 电子标签进入RFID读卡器有效范围后，入RFID读卡器读取无源电子标签信息并发送给门 禁控制器。
【文档编号】G07C9/00GK104268966SQ201410504384
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】王丽佳, 王振杰, 王国贞, 袁维义, 李月朋 申请人:河北工业职业技术学院