一种智能门锁系统及智能门锁、智能报警门的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种智能门锁系统，包括锁芯模块、核心控制模块、信息采集模块、报警模块，所述锁芯模块包括锁芯和锁芯控制装置，所述核心控制模块中存储有预设的危急识别信号；所述信息采集模块采集门锁周围的信息，将所述信息传递给所述核心控制模块，并对所述信息进行分析识别，判断所述信息中是否出现所述危急识别信号，并通过所述报警模块进行报警；所述锁芯控制装置独立和/或联合所述核心控制模块来控制所述锁芯的开启。本发明还提出了一种基于上述智能门锁系统的智能门锁和一种智能报警门。本发明的系统在开启门锁的时候，门锁能够智能识别被劫持的开锁者隐蔽发出的所述危急识别信号，或者非法开门/破门识别信号，并进行报警。
【专利说明】一种智能门锁系统及智能门锁、智能报警门
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种门锁，特别涉及一种能预设报警信号的智能门锁。
【背景技术】
[0002] 常规的锁系统由钥匙和锁芯构成，钥匙的匙身表面形成不同形状的锯齿，锁芯内 部对应该不同形状的锯齿设置有相应的卡槽，当钥匙的匙身插入锁芯内部，匙身上的锯齿 与锁芯内的卡槽吻合是，利用钥匙柄转动钥匙身进而引起锁芯转动，门锁被打开。常规的机 械锁系统具有诸多不便，例如安全性能不好，易被撬开等。
[0003] 随着电子信息技术的迅速发展，嵌入式系统技术、生物识别技术的进步，传统锁具 不断向高科技、智能化方向发展，以生物特征识别结合传统锁具的智能门锁已经渐渐进入 人们的生活中，锁芯依然或采用传统的机械锁芯，或者采用电磁锁芯，然后配以复杂的电子 控制系统，譬如密码控制系统、指纹控制系统、声音控制系统、虹膜识别系统、人脸识别系 统……
[0004] 人脸作为一种常用的生物特征，以其非接触、可靠、使用方便的优点日益受到人们 的青睐。目前相继发展起来的电子锁，智能锁系统，其区别于机械锁系统，在用户识别、安全 性和管理性方面更加智能化。现有的智能锁系统主要指纹识别系统、人脸识别系统为代表。
[0005] 上述控制系统中，主要采用的是图像处理技术以及声音识别技术。
[0006] 目前的图像处理技术，可以采用计算机、PPC、DSP、ARM等从视频中通过运算和分 析，来提取视频中有用信息。该技术借助各种处理器强大的数据处理能力，对视频画面中的 海量数据进行高速分析，过滤掉用户不关心的信息，仅仅为使用者提供有用的关键信息。智 能视频监控技术主要是对视频自动进行分析，从视频中提取关键信息，发现与识别异常的 感兴趣事件，譬如从视频信息中提取出人脸信息，并进行识别。基于图像处理技术，可以替 代人为监控或者协助人为监控；视频分析与识别涉及到复杂的软件算法，它可以通过编程 识别出奇怪与异常的行为；视频内容分析与识别软件能通过分析现场或记录的视频流，检 测识别出可疑的活动、事件或者行为模式；视频监控系统的智能化是指在不需要人为干预 的情况下，系统能自动实现对监控画面中的异常情况进行检测、识别以及视频质量分析，并 及时作出预/报警。
[0007] 声源识别技术：机器人在安防功能中需要自主发现和找到可疑的情况；为此，需 要自主判断声音发出的方向，然后把头对准该方向以便使摄像机可以进一步识别及判断； 语音识别技术：包括自然语音识别技术及特征声音识别技术；基于指令类别的语音识别技 术用于人机交互；特征声音识别技术可以增强机器人对门锁开启、玻璃破碎等声音的敏感 性；音纹识别技术可用于特定条件下，如人脸识别失效时，通过声纹识别，来区别家庭成员 与陌生人。
[0008] 譬如专利文献1 (CN201220364846. X)中，披露了一种红外感知和自动补光的人脸 识别门锁，其采用了图像采集模块，为了提高图像采集模块所采集到的图像的一致性，配备 了专门的光照控制模块，来进行补光照明，并据此来提高对采集到的图像中的人脸的识别 的准确性。
[0009] 涉及到类似问题的还有专利文献2(CN200710182205. 6)，由于门锁系统中配备的 图像采集装置在实际工作中，环境光照明千差万别，导致系统对采集到的图像的识别的困 难，提出了在图像采集装置中采用补光摄像头，以获得照度比较一致的图像，从而提高对人 脸识别的准确性。
[0010] 专利文献3(CN200410011363. 1)中提出了一种指纹识别三向锁定联动机构防盗 门锁，其采用指纹识别的方式来开启门锁。
[0011] 专利文献4(CN201110237953.6)中提出了一种基于通信信息和指纹识别的智能 电子锁，其采用密码和指纹双重验证的方式来开启门锁。
[0012] 专利文献5(CN200610165322. 7)中也提出了一种基于人脸识别的无锁孔报警防 盗门锁，其人脸识别是基于红外图像的人脸识别，然后通过控制电机来开启门锁锁芯，打开 防盗门。
[0013] 专利文献6(CN201310207913.6)中提出了一种基于三维面部识别的电子锁，将基 准人脸与规范化人脸的几何参数进行对比匹配，获得识别信号后通过开锁控制模块开启门 锁。
[0014] 专利文献7(CN201110058146. 8)中提出了一种智能报警锁和智能报警门，其在锁 孔内设置有报警触发装置，在采用除钥匙之外的其他工具开锁时，就会触发报警装置，从而 引发警报。
[0015] 目前面市的电子锁，基本上都专注于如何提高对生物特征如人脸、指纹等识别的 准确性和可靠性上，如专利文献1-7所披露的，或者采用补光灯来保证图像采集时亮度的 一致性，或者采用多重验证的方式来开锁，或者在锁孔内设置报警触发装置……
[0016] 然而，这类门锁，在理想状况下，只能增加对没有开锁权限时获得开锁权限或者非 法开锁的难度，对于采用其他途径获得开锁权限，譬如暴力劫持了主人进行开锁，安全性再 高的门锁也会失去安全防卫的作用。
[0017] 另外，单纯的采用密码、指纹、人脸等验证的方式，均能被很容易的破解，譬如人的 指纹，基本上到处都留有指纹，杯壁、桌子、手机……在现有的技术条件下能够很容易被提 取和复制；而三维人脸的完全复制，随着3 - D打印技术的出现，复制出人的三维图像，不 会比打印一张照片更困难；而密码，在位数不多的情况下，采用简单的排列组合的方式进行 尝试......
[0018] 在目前的技术背景下，如何设计一种既能够满足基本的安全防卫需要，又能够在 特殊情况下，譬如被胁迫去开门锁时隐蔽的发出报警信号，成为当前需要解决的问题。
【发明内容】
[0019] 本发明提出了一种能够对门锁周围的情况进行智能识别，且对门锁预设各种危急 识别信号，在开启门锁的时候，尤其是在被劫持，或者非法开门/破门的情况下，门锁能够 智能识别被劫持的开锁者隐蔽发出的所述危急识别信号，或者非法开门/破门识别信号， 并进行报警。
[0020] 根据本发明所提出的智能门锁系统，所述智能门锁系统包括锁芯模块、核心控制 模块、信息采集模块、报警模块，所述锁芯模块包括锁芯和锁芯控制装置，其特征在于：
[0021] 所述核心控制模块中存储有预设的危急识别信号；
[0022] 所述信息采集模块采集门锁周围的信息，并将所述信息传递给所述核心控制模 块，并对所述信息进行分析识别，判断所述信息中是否出现所述危急识别信号，并通过所述 报警模块进行报警；
[0023] 所述锁芯控制装置独立和/或联合所述核心控制模块来控制所述锁芯的开启。
[0024] 如上所述的智能门锁系统，其特征在于：
[0025] 所述锁芯是机械锁芯或者是电磁锁芯，并通过所述锁芯控制装置来开启。
[0026] 如上所述的智能门锁系统，其特征在于：
[0027] 所述锁芯控制装置包括密码盘、指纹/掌纹扫描器、IC/磁卡读卡器、遥控模块中 的一种或多种。
[0028] 如上所述的智能门锁系统，其特征在于：
[0029] 所述危急识别信号包括一数字组合；
[0030] 所述核心控制模块还接收通过所述密码盘输入的数字密码信号，如果所述数字密 码信号和所述数字组合一样，则启动所述报警模块进行报警。
[0031] 如上所述的智能门锁系统，其特征在于：
[0032] 所述危急识别信号包括一个指纹或一个指纹组合；
[0033] 所述核心控制模块还接收通过所述指纹扫描器输入的指纹信号，如果所述指纹信 号和所述一个指纹或一个指纹组合一样，则启动所述报警模块进行报警。
[0034] 如上任一所述的智能门锁系统，其特征在于：
[0035] 所述信息采集模块包括视频采集模块，采集门锁周围的视频信息，所述视频信息 包括门前区域的人的图像信息；
[0036] 所述核心控制模块对所述图像信息进行分析和识别认证，通过认证，则直接向锁 芯控制装置发出开锁指令，控制锁芯开启。
[0037] 如上所述的智能门锁系统，其特征在于：
[0038] 所述识别认证包括将有权限开锁的人的人脸预先注册并存储在所述核心控制模 块的存储器中；
[0039] 所述核心控制模块分析所述图像信息并提取其中的人脸图像进行识别，并和预先 注册的人脸进行对比认证。
[0040] 如上所述的智能门锁系统，其特征在于：所述人脸注册包括如下步骤：
[0041] 采集同一个人的不同角度的人脸照片；
[0042] 通过人脸定位找到人脸在图像中的位置；
[0043] 人眼定位为后续人脸标准化提供位置信息，所述人脸标准化包括人脸尺寸，人脸 角度和光照的标准化；
[0044] 提取标准化人脸图像的特征，录入注册用户数据库最终完成人脸注册。
[0045] 如上所述的智能门锁系统，其特征在于：通过最近邻分类实现现场人脸特征与特 征数据库中的数据匹配来进行人脸的识别和认证，如果匹配结果的可信度大于阈值则说明 人脸为注册人脸，即通过识别认证。
[0046] 如上任一所述的智能门锁系统，其特征在于：
[0047] 所述信息采集模块包括视频采集模块，采集门锁周围的视频信息，所述视频信息 包括门前区域的人的图像信息；
[0048] 所述图像信息中包括人的肢体动作和/或表情动作，所述核心控制模块对所述图 像信息中肢体动作和/或表情动作进行分析和识别，判断所述肢体动作和/或表情动作中 是否出现所述危急识别信号，并通过所述报警模块进行报警。
[0049] 如上任一所述的智能门锁系统，其特征在于：
[0050] 所述图像信息中还包括人的肢体动作和/或表情动作，所述核心控制模块对所述 图像信息中肢体动作和/或表情动作进行分析和识别，判断所述肢体动作和/或表情动作 中是否出现所述危急识别信号，并通过所述报警模块进行报警。
[0051] 如上所述的智能门锁系统，其特征在于：
[0052] 所述危急识别信号还包括一个面部表情、面部动作、头部动作或肢体运动，或者是 所述面部表情、面部动作、头部动作或肢体运动的组合；
[0053] 所述核心控制模块对所述图像信息中肢体动作和/或表情动作进行分析和识别， 判断所述肢体动作和/或表情动作中是否出现所述危急识别信号，并通过所述报警模块进 行报警，如果从所述肢体动作和/或表情动中识别出了所述危急识别信号，则启动所述报 警模块进行报警。
[0054] 如上所述的智能门锁系统，其特征在于：
[0055] 所述面部表情和面部动作是采用面部辨识度较高的持续一定时间的状态作为所 述危急识别信息。
[0056] 如上所述的智能门锁系统，其特征在于：
[0057] 作为所述危急识别信息的所述面部表情、面部动作包括张嘴、皱眉、面部的的严重 扭曲、撅嘴，所述面部表情的保持时间、面部动作的持续时间是1-10秒。
[0058] 如上所述的智能门锁系统，其特征在于：
[0059] 作为所述危急识别信息的所述面部表情、面部动作的识别，是通过人脸上的关键 特征点标定，包括嘴部、眼部区域、眼眉区域的所述关键特征点的位置坐标的变化来进行识 别。
[0060] 如上所述的智能门锁系统，其特征在于：
[0061] 所述头部动作的识别是通过面部关键特征点的二维坐标重构人头在三维空间中 的姿态，实现对俯仰角，航向角和滚动角的估计，进而实现对特定头部动作的识别。
[0062] 如上所述的智能门锁系统，其特征在于：
[0063] 所述肢体动作包括手势动作、手指动作、躯体动作、腿部动作，所述核心控制模块 对所述图像信息中的动作进行分析识别，判断是否出现预设的所述危急识别信号。
[0064] 如上任一所述的智能门锁系统，其特征在于：
[0065] 对所述图像信息的分析包括通过高斯模型建立监控场景的背景模型，采用背景减 法将待识别目标从背景中分离出来：
[0066]
【权利要求】
1. 一种智能门锁系统，包括锁芯模块、核心控制模块、信息采集模块、报警模块，所述锁 芯模块包括锁芯和锁芯控制装置，其特征在于： 所述核心控制模块中存储有预设的危急识别信号； 所述信息采集模块采集门锁周围的信息，并将所述信息传递给所述核心控制模块，并 对所述信息进行分析识别，判断所述信息中是否出现所述危急识别信号，并通过所述报警 模块进行报警； 所述锁芯控制装置独立和/或联合所述核心控制模块来控制所述锁芯的开启。
2. 如权利要求1所述的智能门锁系统，其特征在于： 所述锁芯是机械锁芯或者是电磁锁芯，并通过所述锁芯控制装置来开启。
3. 如权利要求2所述的智能门锁系统，其特征在于： 所述锁芯控制装置包括密码盘、指纹/掌纹扫描器、IC/磁卡读卡器、遥控模块中的一 种或多种。
4. 如权利要求3所述的智能门锁系统，其特征在于： 所述危急识别信号包括一数字组合； 所述核心控制模块还接收通过所述密码盘输入的数字密码信号，如果所述数字密码信 号和所述数字组合一样，则启动所述报警模块进行报警。
5. 如权利要求3所述的智能门锁系统，其特征在于： 所述危急识别信号包括一个指纹或一个指纹组合； 所述核心控制模块还接收通过所述指纹扫描器输入的指纹信号，如果所述指纹信号和 所述一个指纹或一个指纹组合一样，则启动所述报警模块进行报警。
6. 如权利要求1-3任一所述的智能门锁系统，其特征在于： 所述信息采集模块包括视频采集模块，采集门锁周围的视频信息，所述视频信息包括 门前区域的人的图像信息； 所述核心控制模块对所述图像信息进行分析和识别认证，通过认证，则直接向锁芯控 制装置发出开锁指令，控制锁芯开启。
7. 如权利要求6所述的智能门锁系统，其特征在于： 所述识别认证包括将有权限开锁的人的人脸预先注册并存储在所述核心控制模块的 存储器中； 所述核心控制模块分析所述图像信息并提取其中的人脸图像进行识别，并和预先注册 的人脸进行对比认证。
8. 如权利要求7所述的智能门锁系统，其特征在于：所述人脸注册包括如下步骤： 采集同一个人的不同角度的人脸照片； 通过人脸定位找到人脸在图像中的位置； 人眼定位为后续人脸标准化提供位置信息，所述人脸标准化包括人脸尺寸，人脸角度 和光照的标准化； 提取标准化人脸图像的特征，录入注册用户数据库最终完成人脸注册。
9. 一种基于如权利要求1-8任一所述的智能门锁系统的智能门锁，其特征在于：所述 智能门锁中预设有所述危急识别信号，在开启所述智能门锁时，所述智能门锁采集门锁周 围的信息并从中识别出所述危急识别信号，从而发出警报信息。
10. -种智能报警门，所述智能报警门包括如权利要求9所述的智能门锁。
【文档编号】E05B45/06GK104268963SQ201410384405
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】黄鹏宇, 周建雄, 何跃凯, 彭元华, 郭振中 申请人:成都百威讯科技有限责任公司