专利名称：具有语音提示功能的智能人脸锁的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及锁具领域，特别涉及一种具有语音提示功能的智能人脸锁。
背景技术：
随着电子信息技术的迅速发展，传统锁具不断向高科技智能化方向发展，锁具结合生物特征识别技术的智能门锁逐渐进入人们的生活，如指纹门锁。然而人脸识别作为生物识别领域的热点技术，具有直观、可靠、非接触等优点，人脸识别技术在锁具领域的应用也备受青睐。现有一种在嵌入式DSP平台上实现人脸锁的技术，锁体表面设置有摄像头，用于采集人脸图像，并通过人脸识别来实现开锁。然而，由于锁体表面没有显示屏，所以用户无法知道在进行人脸识别时，头部是否已经对准了摄像头，导致识别速度变慢。而且，在进行登记用户或删除用户及门锁设置时，依据固定的按键操作流程进行操作，但是无法直观的获得操作结果，用户体验非常不好。
实用新型内容本实用新型解决的技术问题是提供了一种用户体验好、设计简单的智能门锁。根据本实用新型的一个方面，提供一种具有语音提示功能的智能人脸锁，包括采集人脸图像的数据采集模块；提示用户登记、识别及删除状态的语音提示模块；锁具执行模块；对所述数据采集模块采集的人脸图像进行登记和识别，且将登记和识别信息传送给所述语音提示模块并在识别成功后将识别信息传送至所述锁具执行模块的控制模块；所述数据采集模块、所述语音提示模块以及所述锁具执行模块分别与所述控制模块连接。进一步，所述控制模块包括对所述数据采集模块采集的人脸图像进行识别的人脸识别单元；将用户登记、识别、删除状态传送至语音提示模块并在人脸图像识别成功后控制所述锁具执行模块的中央控制单元；音频编解码单元；所述中央控制单元分别与所述人脸识别单元以及所述音频编解码单元连接。进一步，所述控制模块包括对所述数据采集模块采集的人脸图像进行识别的人脸识别单元；将用户登记、识别、删除状态传送至语音提示模块并在人脸图像识别成功后控制所述锁具执行模块的中央控制单元；所述人脸识别单元与所述中央控制单元连接。进一步，所述语音提示模块包括[0021]音频功率放大器以及播放喇叭；所述音频功率放大器分别与所述控制模块中的音频编解码单元以及所述播放喇叭连接。进一步，所述语音提示模块包括音频编解码单元、音频功率放大器以及播放喇叭；所述中央控制单元、所述音频编解码单元、所述音频功放以及所述播放喇叭依次连接。进一步，所述数据采集模块包括通过视频接口与中央控制单元连接的红外摄像模组和通过通用输入输出接口与中央控制单元连接的红外补光灯，还包括对准镜，所述对准镜与所述红外摄像模组位于便于用户面对的同一平面。进一步，所述锁具执行模块包括与所述中央控制单元的通用输入输出接口连接的锁具反馈机构；与所述锁具反馈机构连接的锁舌。进一步，所述锁具执行模块包括通过串行接口与所述中央控制单元连接的锁具控制单元；与所述锁具控制单元连接的锁具反馈机构；与所述锁具反馈机构连接的锁舌。进一步，所述具有语音提示功能的智能人脸锁还包括同步动态存储器SDRAM、闪存FLASH、电源、识别成功后控制系统自动断电的电源管理电路、上电按键以及指示灯；所述同步动态存储器SDRAM、所述闪存FLASH与所述人脸识别单元连接；所述指示灯与所述中央控制单元连接；所述电源依次通过所述上电按键、 所述电源管理电路与所述中央控制单元连接。本实用新型提供的具有语音提示功能的智能人脸锁通过语音提示，实现人脸登记、识别、删除等操作过程中的指示作用和操作结果的提示作用，并且采用具有镜面效果的对准镜，便于实现人脸正面图像采集，设计简单，有效地改善了用户体验。
图1是本实用新型所示智能人脸锁的结构框图；图2是图1所示智能人脸锁中控制模块的结构框图；图3是本实用新型实施例一提供的智能人脸锁的具体结构示意图；图4是本实用新型实施例一提供的智能人脸锁中语音提示模块的电路原理图；图5是图3所示智能人脸锁中红外摄像模组的结构示意图；图6是使用本实用新型实施例一提供的智能人脸锁对准镜使用示意图；图7是本实用新型实施例二提供的另一种智能人脸锁中控制模块以及语音提示模块结构示意图；图8是本实用新型实施例提供的智能人脸锁中另一种锁具执行模块的结构示意图。附图标记说明[0048]1、数据采集模块3、语音提示模块21、人脸识别单元
2、控制模块 4、锁具执行模块 22、中央控制单元23、音频编解码单元
41、锁具控制单元。
具体实施方式
实施例一参见图1所示，本实用新型提供一种具有语音提示功能的智能人脸锁，该智能人脸锁包括数据采集模块1、控制模块2、语音提示模块3以及锁具执行模块4。其中，数据采集模块1与所述控制模块2的视频输入接口与数据总线连接，用于采集人脸图像。控制模块2获取数据采集模块1采集的人脸图像并进行登记和识别，且将登记和识别信息传送给语音提示模块3。语音提示模块3对登记、识别及删除状态信息通过语音提醒用户进行功能键操作。识别成功后，控制模块2将识别信息传送至锁具执行模块4实现开锁。数据采集模块1、语音提示模块3、锁具执行模块4分别与控制模块2连接。本实用新型的具体结构如图3所示，由内锁体和外锁体构成。内锁体内包含电源、功能按键。通过功能按键启动人脸图像登记或删除功能。电源为电池电源，使智能门锁便于安装和使用。外锁体内包含数据采集模块1、控制模块2、语音提示模块3以及锁具执行模块4 的一部分，还包括同步动态存储器SDRAM、闪存FLASH、电源管理电路、上电按键、红绿指示灯以及电源电压指示灯。所述数据采集模块1包括通过视频接口与中央控制单元连接的红外摄像模组和通过通用输入输出接口与中央控制单元连接的红外补光灯(发光二极管 LED)。为了便于采集人脸图像，所述图像采集模块还可以包括对准镜，所述对准镜与所述红外摄像模组位于便于用户面对的同一平面，用于通过镜面效果指示用户是否对准了摄像头。结合图2和图3所示，控制模块2包括中央控制单元22、人脸识别单元21和音频编解码单元23，中央控制单元22分别与人脸识别单元21和音频编解码单元23电连接。 控制模块2也可以是集成有控制功能、人脸识别功能和音频编解码功能的嵌入式处理器， 本实用新型对此不做限定。所述中央控制单元22通过视频输入接口与数据采集模块1的红外摄像模组连接，用于接收数据采集模块1采集的人脸图像，并将所述人脸图像传输给人脸识别单元21，进行人脸登记或识别；红外补光灯连接至中央控制单元22的通用输入输出接口，用于在采集人脸图像时进行辅助补光。所述中央控制单元22与所述音频编解码单元23连接，用于在进行人脸登记或识别时，根据智能门锁当前的工作状态和采集的人脸图像向所述音频编解码单元23发送相应的提示文本，由所述音频编解码单元23进行编解码处理，并通过音频编解码Audio Codec接口输出音频数据给所述语音提示模块3。在人脸识别单元对采集到的人脸进行识别成功后，中央控制单元22通过通用输入输出接口控制锁具执行模块4执行开锁动作。所述语音提示模块3包括音频功率放大器和播放喇叭。如图4所示，控制模块2的音频编解码单元带有音频编解码Audio Codec接口，Audio Codec接口输出HPLO和HPRO直接连接语音提示模块3中的音频功率放大器U2的输入端，音频功率放大器的输出端VO+和VO-连接至播放喇叭，实现提示语音的播放。锁具执行模块4包括锁具反馈机构以及与锁具反馈机构连接的锁舌；控制模块2 通过通用输入输出接口控制锁具反馈机构带动锁舌运动，以实现开锁或闭锁。中央控制单元22通过输入输出接口(10 口)分别与内锁体的功能按键、红绿指示灯、电源电压指示灯。外锁体内的按键采用上电按键设计。电源依次通过上电按键、电源管理电路与控制模块2连接。使用时通过上电按键使系统通电，识别成功后系统自动关机断电，使整个系统的静态功耗达到最低状态。本实用新型系统在工作时，人脸正面对准对准镜，通过检测用户启动功能按键，控制模块2中的中央控制单元22根据门锁的当前工作状态发送预设的相应的提示文本给音频编解码单元23 ；音频编解码单元23将接收的信息编解码后通过Audio Codec接口输出至语音提示模块3中的音频功率放大器，音频功率放大器连接播放喇叭，通过播放喇叭对用户进行语音提示。中央控制单元22通过视频输入接口与红外摄像模组连接，进行红外人脸图像捕获，并通过通用输入输出接口控制红外补光灯进行辅助补光，捕获人脸图像，并将采集到的人脸图像传送到人脸识别单元21进行人脸识别比对。识别提示信息经音频编解码单元23进行编解码处理后，通过Audio Codec接口输出至音频功放，音频功放连接至播音喇叭，通过播放喇叭对用户进行语音提示。同时控制模块2的中央控制单元22通过IO 口控制红绿指示灯显示识别状态。若识别成功，则控制模块2的中央控制单元22通过IO 口输出控制锁具反馈机构，锁具反馈机构进一步控制锁舌，实现开门。锁舌安装在门板上。同时，控制模块2的中央控制单元22进行电池电压监测，通过IO 口控制电源电压指示灯，提前报警提示用户更换电池。如图5所示，红外摄像模组利用光线照在物体上反射经过镜片到图像传感器芯片上成像，红外摄像模组阻挡可见光线，允许红外线通过。红外摄像模组包含镜头组和图像传感器芯片，并在镜头组和图像传感器芯片之间增加一个红外线滤光片anfrared Filter), 红外线滤光片能够阻挡可见光线，允许红外线顺利通过。红外红外补光灯辅助补光，解决低照明问题，提高红外成像的稳定性。如图6所示，人脸用户登记和识别时，控制模块根据采集到的人脸图像通过语音提示模块指示用户调整姿态，用户可以通过镜面效果的对准镜观察调整姿态的效果，当人脸图像正面对准对准镜，并且达到最佳匹配位置时，采集到的人脸图像效果最好。人脸登记时，通过按功能键进入登记状态，中央控制单元22根据人脸登记的状态以及采集到的人脸的信息，发送预设的提示文本信息至音频编解码单元23，由音频编解码单元23进行编解码处理，然后将音频数据Audio Codec接口发送至语音提示模块3中的音频功率放大器。同时，中央控制单元22根据人脸的登记状态控制红绿指示灯指示人脸登记过程及状态。例如，在登记过程中语音提示模块3提示用户按相应的功能按键，并根据采集到的人脸图像提示用户调整姿态或正面对准对准镜，以便采集到不同角度的人脸图像，在人脸登记成功后，提示“登记成功”以及语音提示按功能键退出登记模式；同时，在登记过程中使红指示灯处于闪烁状态，登记成功后，红色指示灯灯灭，绿色指示灯亮起。人脸识别时，人脸正面对准对准镜，采用红绿指示灯提示人脸识别状态，并根据采集到的人脸图像通过语音提示模块提示用户执行相应的动作。识别过程中红色指示灯一直处于点亮状态，识别成功后红灯灭，绿灯亮，并且语音提示“识别成功”。如果识别过程中一定时间内未捕获到有效人脸图像，语音提示用户“请对准摄像头”。人脸信息删除时，通过指示灯和语音实时模块提示用户按相应的功能按键，实现人脸信息删除。按功能键进入人脸删除状态，根据语音提示，按相应功能键删除用户，删除过程中有指示灯指示删除状态，删除成功后有语音提示删除成功。实施例二 本实施例与实施例一的区别在于控制模块2的结构不包括音频编解码单元，也不具有编解码Audio Codec接口。如图7所示，语音提示模块3包括音频编解码单元、音频功率放大器和播放喇叭，所述音频编解码单元通过串行接口(可以是I2C接口、SPI接口、 UART接口)与控制模块2连接。所述音频编解码单元可以是音频编解码芯片。所述音频编解码单元输出连接至音频功率放大器，音频功率放大器进一步连接至播放喇叭。在通过功能按键操作智能门锁的过程中或进行人脸识别时，控制模块2根据智能门锁的当前状态向语音提示模块3的音频编解码单元发送相应的提示文本，由音频编解码单元进行编解码处理后，通过音频功率放大器及与其连接的播放喇叭播放提示语音。本实施例的其他部分与实施例一完全一致。上述实施例一和实施例二中的锁具执行模块的另一种改进的结构如图8所示，锁具执行模块4还包括锁具控制单元41，所述锁具控制单元41与控制模块通过串行通信口连接。所述锁具控制单元41用于根据接收的控制模块发送的开锁命令控制所述锁具反馈机构执行开锁动作，并控制锁具反馈机构检测锁舌的状态，然后将锁舌的锁闭或开启信息发送至所述控制模块。控制模块可以根据锁具执行模块反馈的锁舌的状态，在锁舌状态异常时，控制语音提示模块发出报警提示音。本实用新型提供的具有语音提示功能的智能人脸锁通过语音提示，实现人脸登记、识别、删除等操作过程中的指示作用和操作结果的提示作用，并且采用具有镜面效果的对准镜，便于实现人脸正面图像采集设计简单，有效地改善了用户体验。上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种具有语音提示功能的智能人脸锁，其特征在于，包括 采集人脸图像的数据采集模块；提示用户登记、识别及删除状态的语音提示模块； 锁具执行模块；对所述数据采集模块采集的人脸图像进行登记和识别，且将登记和识别信息传送给所述语音提示模块并在识别成功后将识别信息传送至所述锁具执行模块的控制模块；所述数据采集模块、所述语音提示模块以及所述锁具执行模块分别与所述控制模块连接。
2.根据权利要求1所述的智能人脸锁，其特征在于，所述控制模块包括 对所述数据采集模块采集的人脸图像进行识别的人脸识别单元；将用户登记、识别、删除状态传送至语音提示模块并在人脸图像识别成功后控制所述锁具执行模块的中央控制单元； 音频编解码单元；所述中央控制单元分别与所述人脸识别单元以及所述音频编解码单元连接。
3.根据权利要求1所述的智能人脸锁，其特征在于，所述控制模块包括 对所述数据采集模块采集的人脸图像进行识别的人脸识别单元；将用户登记、识别、删除状态传送至语音提示模块并在人脸图像识别成功后控制所述锁具执行模块的中央控制单元；所述人脸识别单元与所述中央控制单元连接。
4.根据权利要求2所述的智能人脸锁，其特征在于，所述语音提示模块包括 音频功率放大器以及播放喇叭；所述音频功率放大器分别与所述控制模块中的音频编解码单元以及所述播放喇叭连接。
5.根据权利要求3所述的智能人脸锁，其特征在于，所述语音提示模块包括 音频编解码单元、音频功率放大器以及播放喇叭；所述中央控制单元、所述音频编解码单元、所述音频功率放大器以及所述播放喇叭依次连接。
6.根据权利要求2或3所述的智能人脸锁，其特征在于，所述数据采集模块包括通过视频接口与中央控制单元连接的红外摄像模组和通过通用输入输出接口与中央控制单元连接的红外补光灯。
7.根据权利要求2-5任一项所述的智能人脸锁，其特征在于，所述锁具执行模块包括 与所述中央控制单元的通用输入输出接口连接的锁具反馈机构；与所述锁具反馈机构连接的锁舌。
8.根据权利要求2-5任一项所述的智能人脸锁，其特征在于，所述锁具执行模块包括 通过串行接口与所述中央控制单元连接的锁具控制单元；与所述锁具控制单元连接的锁具反馈机构； 与所述锁具反馈机构连接的锁舌。
9.根据权利要求6所述的智能人脸锁，其特征在于，所述数据采集模块还包括对准镜，所述对准镜与所述红外摄像模组位于便于用户面对的同一平面。
10.根据权利要求2或3所述的智能人脸锁，其特征在于，还包括同步动态存储器 SDRAM、闪存FLASH、电源、识别成功后控制系统自动断电的电源管理电路、上电按键以及指示灯；所述同步动态存储器SDRAM、所述闪存FLASH与所述人脸识别单元连接；所述指示灯与所述中央控制单元连接；所述电源依次通过所述上电按键、所述电源管理电路与所述中央控制单元连接。
专利摘要本实用新型涉及锁具领域，特别涉及一种具有语音提示功能的智能人脸锁。该智能人脸锁包括采集人脸图形的数据采集模块；提示用户登记与识别状态的语音提示模块；锁具执行模块；对所述数据采集模块采集的人脸图像进行识别，且将识别信息传送给所述语音提示模块并在识别成功后将识别信息传送至所述锁具执行模块的控制模块；所述数据采集模块、所述语音提示模块以及所述锁具执行模块分别与所述控制模块连接。本实用新型提供的智能人脸锁采用具有镜面效果的对准镜，通过语音提示，实现人脸登记、识别、删除等操作过程中的导航作用，可以有效降低系统功耗，设计简单，智能，还能降低成本，提高整体性能。
文档编号G06K9/00GK202117429SQ20112018255
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月1日 优先权日2011年6月1日
发明者丁勇, 曾建军, 李鑫旺, 石践 申请人:汉王科技股份有限公司