一种应用电子密码的门禁系统的制作方法

文档序号:15641108发布日期:2018-10-12 22:04阅读:196来源:国知局

本发明属于门禁技术领域,尤其涉及一种应用电子密码的门禁系统。



背景技术:

门禁系统又称出入管理控制系统(accesscontrolsystem).是一种管理人员进出的智能化管理系统.概括就是:管理什么人什么时间可以进出哪些门,并提供事后的查询报表等等,常见的门禁系统有:密码门禁系统,非接触卡门禁系统,指纹虹膜掌型生物识别门禁系统及人脸识别门禁考勤系统等的总称,门禁系统近几年发展很快,被广泛应用于管理控制系统中。然而,现有的门禁系统通过传统方式供电,耗费电能,如果出现断电则不能继续工作,影响用户的使用;同时现有门禁系统中用户虹膜特征信息容易泄露,安全性低。

综上所述,现有技术存在的问题是:现有的门禁系统通过传统方式供电,耗费电能,如果出现断电则不能继续工作,影响用户的使用;同时现有门禁系统中用户虹膜特征信息容易泄露,安全性低。



技术实现要素:

针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种应用电子密码的门禁系统。

本发明是这样实现的,一种应用电子密码的门禁系统包括:

太阳能供电模块、红外摄像模块、单片机控制模块、虹膜识别模块、解密模块、红外感应模块、关闭模块、显示模块;

太阳能供电模块,与单片机控制模块连接,用于通过太阳能电池板将太阳能转化为电能给门禁系统进行持久供电;

红外摄像模块,与单片机控制模块连接,用于通过红外摄像头采集用户虹膜图像数据;

所述红外摄像模块将平滑后的光谱曲线结合cie1931标准色度系统的色匹配函数计算至ciexyz三刺激值,根据显示设备的白点将每个像素的ciexyz三刺激值计算至均匀色彩感知空间ciel*c*h*的明度、彩度和色调,并根据色彩复现需求设置明度系数、彩度系数和色调系数;具体包括:

步骤一,对于高光谱图像数据的每个像素,由各谱段的灰度值计算出辐亮度值,并进行归一化构成一条光谱曲线;

步骤二,针对每个像素在步骤一所获的光谱曲线,采用savitzky-golay滤波器进行平滑处理,在保留较多曲线特征的基础上消除光谱噪声,得到各像素平滑后的光谱曲线

步骤三,将步骤二所获各像素平滑后的光谱曲线结合cie1931标准色度系统的色匹配函数采用下式计算得cie1931标准色度系统下的ciexyz三刺激值(x,y,z),其中δλ是成像光谱仪器的光谱采样间隔;

步骤四,根据标准照明体d65的三刺激值(xd65,yd65,zd65),通过下式将步骤三所获每个像素的ciexyz三刺激值转换至均匀色彩感知空间ciel*c*h*,获得三个色彩感知参量,即明度彩度及色调h1;

其中,

xd65=95.047,yd65=100,zd65=108.883;

步骤五,设置明度系数kl、彩度系数kc和色调系数kh的取值,通过下式调制步骤四所获各像素的明度彩度及色调h1,得到调制后的色彩感知参量,即明度彩度及色调h2,使可视化效果满足保真复现需求,则kl=kc=1,kh=0,改变kl实现调节图像明暗的需求,改变kc实现调节图像鲜艳程度的需求,改变kh实现调节图像白平衡的需求;

单片机控制模块,与太阳能供电模块、红外摄像模块、虹膜识别模块、解密模块、红外感应模块、关闭模块、显示模块连接,用于调度各个模块正常工作;

虹膜识别模块,与单片机控制模块连接,用于通过虹膜识别芯片对红外摄像模块采集的虹膜图像进行识别;

所述虹膜识别模块将图像传输方法首先比较相邻两帧图像,找出所有图像变化的区域,然后根据变化像素点的坐标得到面积最小的不重叠矩形区域的集合;每次只发送矩形区域集合所包含的图像数据和对应坐标信息;

根据像素点的坐标得到变化矩形区域,式(1)和式(2)是根据变化像素点来判断矩形r范围的算式;

rl≤pxandrt=pyi(1)

rr≥pxandrb≥py(2)

其中rl和rt代表矩形左上角的横坐标和纵坐标,rr和rb代表矩形右下角的横坐标和纵坐标,px和py代表变化像素点的横坐标和纵坐标,py0代表第一次变化像素点的纵坐标;根据式(1)和式(2)求得变化矩形区域的范围;先将前后相邻两幅位图的数据保存下来,并判断前后两帧屏幕所对应像素的值是否变化;当第一次检测到变化的采样点时,会将变化采样点的坐标(px0,py0)进行记录,作为变化矩形区域的左上角坐标(rl,rt),并且将行无变化标识为false;继续对比,当再次检测到不同采样点时,先将行无变化标识为false,接着将采样点的横坐标px同矩形左上角的横坐标rl进行比较并取最小值,同时矩形右下角的坐标(rr,rb)会和点的坐标(px,py)比较并取最大值;即:

rl=min(pxi,rl)(i>1)rt=pyi(i=1)

rr=max(rxi,rr)(i>1)rb=max(ryi,rb)(i>1)

当检测到某行采样点值全部都相同时,得到一个变化的矩形区域块;

在一个扫描区域中对变化区域进行矩形分割算法采用隔列直接比较法判断前后图像缓冲区中两帧屏幕图像所对应像素是否变化从而找出变化的矩形区域;按照从上到下,从左到右的原则,基于矩形分割隔列扫描的图像传输方法找出后一帧图像相对于前一帧图像所有变化区域并基于矩形分割算法得到面积最小的不重叠矩形区域的集合;

解密模块,与单片机控制模块连接,用于如果虹膜识别模块识别成功,则对门禁密码进行解密;

红外感应模块,与单片机控制模块连接,用于通过红外感应器感应是否有人通过;

关闭模块,与单片机控制模块连接,用于对红外感应模块感应到有人通过时,自动关闭门;

显示模块,与单片机控制模块连接,用于显示采集的图像信息。

进一步,所述虹膜识别模块识别方法如下:

首先,获取用户的虹膜特征信息;

其次,读取预先生成的vault值,所述vault值是预先根据授权用户的虹膜特征信息与预设的加密密钥计算得到的;

然后,根据所述用户的虹膜特征信息以及所述vault值,计算解密密钥;

最后,判断所述计算得到的解密密钥与所述预设的加密密钥是否匹配;若是,则确认虹膜识别成功。

进一步,所述判断所述计算得到的解密密钥与所述预设的加密密钥是否匹配包括:

获取终端的设备标识信息;

将所述设备标识信息和所述解密密钥代入预先构造的加密哈希函数,计算解密哈希值;

判断所述解密哈希值与加密哈希值是否匹配,所述加密哈希值是所述设备标识信息和所述加密密钥代入所述加密哈希函数计算得到的。

进一步,所述根据所述用户的虹膜特征信息以及所述vault值,计算解密密钥包括:

根据所述用户的虹膜特征信息以及所述vault值,构造解密多项式函数;

根据所述解密多项式函数,确定所述解密密钥。

本发明的优点及积极效果为:本发明通过太阳能供电模块可以获取源源不断的太阳能,保障门禁系统持久工作,节约能源,经济环保;同时通过虹膜识别模块获取用户的虹膜特征信息;读取预先生成的vault值,所述vault值是预先根据授权用户的虹膜特征信息与预设的加密密钥计算得到的;根据所述用户的虹膜特征信息以及所述vault值,计算解密密钥;判断所述计算得到的解密密钥与所述预设的加密密钥是否匹配;若是,则确认虹膜识别成功,实现对终端进行加密保护的同时,有效防止虹膜特征信息的泄漏;安全性高。

附图说明

图1是本发明实施例提供的应用电子密码的门禁系统结构框图。

图中:1、太阳能供电模块;2、红外摄像模块;3、单片机控制模块;4、虹膜识别模块;5、解密模块;6、红外感应模块;7、关闭模块;8、显示模块。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1所示,本发明提供的应用电子密码的门禁系统包括:太阳能供电模块1、红外摄像模块2、单片机控制模块3、虹膜识别模块4、解密模块5、红外感应模块6、关闭模块7、显示模块8。

太阳能供电模块1,与单片机控制模块3连接,用于通过太阳能电池板将太阳能转化为电能给门禁系统进行持久供电;

红外摄像模块2,与单片机控制模块3连接,用于通过红外摄像头采集用户虹膜图像数据;

单片机控制模块3,与太阳能供电模块1、红外摄像模块2、虹膜识别模块4、解密模块5、红外感应模块6、关闭模块7、显示模块8连接,用于调度各个模块正常工作;

虹膜识别模块4,与单片机控制模块3连接,用于通过虹膜识别芯片对红外摄像模块2采集的虹膜图像进行识别;

解密模块5,与单片机控制模块3连接,用于如果虹膜识别模块识别成功,则对门禁密码进行解密;

红外感应模块6,与单片机控制模块3连接,用于通过红外感应器感应是否有人通过;

关闭模块7,与单片机控制模块3连接,用于对红外感应模块6感应到有人通过时,自动关闭门;

显示模块8,与单片机控制模块3连接,用于显示采集的图像信息。

所述红外摄像模块将平滑后的光谱曲线结合cie1931标准色度系统的色匹配函数计算至ciexyz三刺激值,根据显示设备的白点将每个像素的ciexyz三刺激值计算至均匀色彩感知空间ciel*c*h*的明度、彩度和色调,并根据色彩复现需求设置明度系数、彩度系数和色调系数;具体包括:

步骤一,对于高光谱图像数据的每个像素,由各谱段的灰度值计算出辐亮度值,并进行归一化构成一条光谱曲线;

步骤二,针对每个像素在步骤一所获的光谱曲线,采用savitzky-golay滤波器进行平滑处理,在保留较多曲线特征的基础上消除光谱噪声,得到各像素平滑后的光谱曲线

步骤三,将步骤二所获各像素平滑后的光谱曲线结合cie1931标准色度系统的色匹配函数采用下式计算得cie1931标准色度系统下的ciexyz三刺激值(x,y,z),其中δλ是成像光谱仪器的光谱采样间隔;

步骤四,根据标准照明体d65的三刺激值(xd65,yd65,zd65),通过下式将步骤三所获每个像素的ciexyz三刺激值转换至均匀色彩感知空间ciel*c*h*,获得三个色彩感知参量,即明度彩度及色调h1;

其中,

xd65=95.047,yd65=100,zd65=108.883;

步骤五,设置明度系数kl、彩度系数kc和色调系数kh的取值,通过下式调制步骤四所获各像素的明度彩度及色调h1,得到调制后的色彩感知参量,即明度彩度及色调h2,使可视化效果满足保真复现需求,则kl=kc=1,kh=0,改变kl实现调节图像明暗的需求,改变kc实现调节图像鲜艳程度的需求,改变kh实现调节图像白平衡的需求;

所述虹膜识别模块将图像传输方法首先比较相邻两帧图像,找出所有图像变化的区域,然后根据变化像素点的坐标得到面积最小的不重叠矩形区域的集合;每次只发送矩形区域集合所包含的图像数据和对应坐标信息;

根据像素点的坐标得到变化矩形区域,式(1)和式(2)是根据变化像素点来判断矩形r范围的算式;

rl≤pxandrt=pyi(1)

rr≥pxandrb≥py(2)

其中rl和rt代表矩形左上角的横坐标和纵坐标,rr和rb代表矩形右下角的横坐标和纵坐标,px和py代表变化像素点的横坐标和纵坐标,py0代表第一次变化像素点的纵坐标;根据式(1)和式(2)求得变化矩形区域的范围;先将前后相邻两幅位图的数据保存下来,并判断前后两帧屏幕所对应像素的值是否变化;当第一次检测到变化的采样点时,会将变化采样点的坐标(px0,py0)进行记录,作为变化矩形区域的左上角坐标(rl,rt),并且将行无变化标识为false;继续对比,当再次检测到不同采样点时,先将行无变化标识为false,接着将采样点的横坐标px同矩形左上角的横坐标rl进行比较并取最小值,同时矩形右下角的坐标(rr,rb)会和点的坐标(px,py)比较并取最大值;即:

rl=min(pxi,rl)(i>1)rt=pyi(i=1)

rr=max(rxi,rr)(i>1)rb=max(ryi,rb)(i>1)

当检测到某行采样点值全部都相同时,得到一个变化的矩形区域块;

在一个扫描区域中对变化区域进行矩形分割算法采用隔列直接比较法判断前后图像缓冲区中两帧屏幕图像所对应像素是否变化从而找出变化的矩形区域;按照从上到下,从左到右的原则,基于矩形分割隔列扫描的图像传输方法找出后一帧图像相对于前一帧图像所有变化区域并基于矩形分割算法得到面积最小的不重叠矩形区域的集合。

本发明提供的虹膜识别模块4识别方法如下:

首先,获取用户的虹膜特征信息;

其次,读取预先生成的vault值,所述vault值是预先根据授权用户的虹膜特征信息与预设的加密密钥计算得到的;

然后,根据所述用户的虹膜特征信息以及所述vault值,计算解密密钥;

最后,判断所述计算得到的解密密钥与所述预设的加密密钥是否匹配;若是,则确认虹膜识别成功。

本发明提供的判断所述计算得到的解密密钥与所述预设的加密密钥是否匹配包括:

获取终端的设备标识信息;

将所述设备标识信息和所述解密密钥代入预先构造的加密哈希函数,计算解密哈希值;

判断所述解密哈希值与加密哈希值是否匹配,所述加密哈希值是所述设备标识信息和所述加密密钥代入所述加密哈希函数计算得到的。

本发明提供的根据所述用户的虹膜特征信息以及所述vault值,计算解密密钥包括:

根据所述用户的虹膜特征信息以及所述vault值,构造解密多项式函数;

根据所述解密多项式函数,确定所述解密密钥。

本发明工作时,通过太阳能供电模块1将太阳能转化为电能给门禁系统进行持久供电;通过红外摄像模块2采集用户虹膜图像数据;单片机控制模块3调度虹膜识别模块4对红外摄像模块2采集的虹膜图像进行识别;通过解密模块5对门禁密码进行解密;通过红外感应模块6感应是否有人通过;如果红外感应模块6感应到有人通过时,通过关闭模块7自动关闭门;通过显示模块8显示采集的图像信息。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。

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