一种指纹控制开关、系统及方法与流程

本发明涉及非接触指纹图像采集技术领域，尤其是涉及一种指纹控制开关、系统及方法。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，各种新科技不断的涌现且日益改善着人们的生活。接触式指纹识别技术经过不断地研发，其相关指纹识别设备已经普遍应用于人们生活的各个领域，例如电子设备解锁、指纹识别门禁等都普遍应用了接触式指纹识别技术及其设备。

现有技术中，指纹识别设备主要采用接触式指纹识别设备，但是，由于一些特殊的场合或个别人群使用接触式指纹识别设备可能会导致使用者产生排斥心理，例如医院等传染源环境的场合和具有洁癖的人群，对于使用接触式指纹识别设备会产生排斥的心理。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的是提供一种非接触的、提升用户使用体验的指纹控制开关。

为此，本发明的第二个目的是提供一种非接触指纹识别控制的、具有良好用户体验的电梯控制系统。

为此，本发明的第三个目的是提供一种非接触的指纹判断方法。

本发明所采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供一种指纹控制开关，其包括图像获取模块、图像处理匹配模块和开关控制模块；所述图像获取模块的输出端与所述图像处理匹配模块的输入端连接，所述图像获取模块通过非接触获取到目标图像，并将所述目标图像传输至所述图像处理匹配模块；所述图像处理匹配模块的输出端与所述开关控制模块的输入端连接，用于控制所述开关控制模块的工作状态，从而控制所述指纹开关的导通或关闭。

进一步地，所述图像获取模块为摄像头，所述摄像头用于非接触采集所述目标图像，并将所述目标图像传输至所述图像处理匹配模块。

进一步地，所述图像处理匹配模块为指纹匹配mcu，所述指纹匹配mcu用于处理匹配所述目标图像与指纹图像模板的相似度，并根据处理匹配的结果控制所述开关控制模块的工作状态，从而控制所述指纹开关的导通或关闭。

进一步地，所述指纹开关还包括信号输出接口，所述图像处理匹配模块的输出端与所述信号输出接口的输入端连接，所述信号输出接口用于往外部设备发送所述指纹控制开关的导通或关闭状态。

进一步地，所述指纹控制开关还包括电源电路模块，所述电源电路模块的输入端与外接电源连接，所述电源电路的输出端分别与所述图像获取模块、所述图像处理匹配模块连接。

进一步地，所述指纹控制开关还包括补光模块，所述电源电路的输出端与所述补光模块的输入端连接。

进一步地，所述指纹控制开关还包括机械开关按键；所述机械开关按键的输出端与所述开关控制模块的输入端连接，用于控制所述指纹控制开关的导通或关闭。

进一步地，所述指纹控制开关还包括声音提示模块，所述图像处理匹配模块的输出端与所述声音提示模块的输入端连接。

第二方面，本发明提供一种电梯控制系统，其包括电梯控制器和至少2个所述的指纹控制开关；每个所述指纹控制开关与楼层逐一对应，每一个所述信号输出接口的输出端均与所述电梯控制器的输入端连接，以输出控制信号至所述电梯控制器，从而控制电梯的运行状态。

第三方面，本发明提供一种指纹判断方法，包括以下步骤：

非接触获取目标图像；

提取所述目标图像的特征信息；

将所述特征信息与图像模板进行匹配；

根据匹配的结果判断所述目标图像是否为指纹。

进一步地，所述特征信息包括：纹路、纹路的开口方向和纹路的间距。

本发明的有益效果是：

本发明中一种指纹控制开关，其通过图像获取模拍摄获取目标图像，并将目标图像传输至图像处理匹配模块进行匹配判断，图像处理匹配模块根据匹配的结果控制开关控制模块的工作状态，从而控制指纹开关的导通或关闭；解决了现有技术中开关控制装置需要通过触摸控制，导致开关控制装置不卫生的技术问题，提供了一种非接触的、提升用户使用体验的指纹控制开关。

本发明的第二个有益效果是：

本发明中一种电梯控制系统，其通过设置多个所述指纹控制开关与电梯控制器连接，并将多个所述指纹控制开关与楼层逐一对应，当所述指纹控制开关获取到指纹图像时，输出控制信号至电梯控制器，通过电梯控制器控制电梯运行到对应的楼层；解决了现有技术中电梯控制系统只能通过机械开关按键控制电梯运行的技术问题，提供了一种非接触指纹识别控制的、具有良好用户体验的电梯控制系统。

本发明的第三个有益效果是：

本发明中一种指纹判断方法，其通过拍摄手指来获取目标图像，再通过对目标图像进行特征信息提取，最后再与图像模板进行匹配进而得出目标图像是否为指纹；解决了现有技术上中指纹判断方法需要接触指纹采集装置的技术问题，提供了一种非接触的指纹判断方法。

附图说明

图1是本发明中一种指纹控制开关的一具体实施例模块框图；

图2是本发明中一种电梯控制系统的一具体实施例模块框图；

图3是本发明中一种指纹判断方法的一具体实施例流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参照图1，本发明中一种指纹控制开关，其包括图像获取模块、图像处理匹配模块和开关控制模块；其中，图像获取模块通过拍摄获取到目标图像，并将目标图像传输至图像处理匹配模块，图像处理匹配模块根据匹配的结果控制开关控制模块的工作状态，从而控制指纹开关的导通或关闭。此外，指纹控制开关中还设置有电源电路模块、信号输出接口、补光模块、声音提示模块、状态指示灯和机械开关按键，电源电路中设置有变压电路，电源电路模块接入外接5v-240v电源后，经变压电路转换为图像获取模块、图像处理匹配模块、补光模块和声音提示模块等需要的工作电压后，为其提供工作电源。补光模块用于在图像获取模块进行拍摄获取目标图像时提供光源以便获取更加清晰的目标图像，提高了指纹控制开关的可靠性；图像处理匹配模块的输出端与声音提示模块的输入端连接，声音提示模块用于在目标图像判断为指纹图像时发出识别成功的提示音，在目标图像判断为非指纹图像时发出识别失败的提示音；图像处理匹配模块的输出端与状态指示灯的输入端连接，状态指示灯用于指示指纹控制开关当前的工作状态，例如在指纹控制开关导通时状态指示灯亮起，在指纹控制开关关闭时状态指示灯熄灭；图像处理匹配模块的输出端与信号输出接口的输入端连接，用于将指纹控制开关的导通或关闭状态发送至外部设备中；机械开关按键的输出端与开关控制模块的输入端连接，可以控制开关控制模块的工作状态，在无法获取或获取不到清晰的目标图像时，可通过机械开关按键控制指纹控制开关的导通或关闭。

以下通过指纹控制开关的导通过程来描述指纹控制开关的工作原理：

本实施例中，图像获取模块为摄像头、补光模块为led灯、声音模块为蜂鸣器或喇叭、图像处理匹配模块为指纹匹配mcu。其中，当指纹控制开关为导通状态时，信号输出接口输出高电平至外部设备中；当指纹控制开关为关闭状态时，信号输出接口输出低电平至外部设备中。当指纹控制开关工作时，led灯亮起，摄像头拍摄目标图像，摄像头可获取离镜头0.5cm到2cm距离的清晰目标图像，将目标图像传输至指纹匹配mcu后，指纹匹配mcu根据目标图像提取当中的特征信息，其特征信息包括目标图像当中的纹路、纹路的开口方向及纹路的间距等特征信息，并将提取的这些特征信息与指纹图像模板进行匹配，指纹图像模板包括“弓形纹”图像模板、“箕形纹”图像模板和“斗形纹”图像模板等，当目标图像与指纹图像模板中的任一图像模板匹配的相似度满足设定的阈值，则判定获取的目标图像为指纹图像，此时，指纹控制开关为导通状态，指纹匹配mcu控制信号输出接口输出高电平或闭路信号至外部设备。而当目标图像与指纹图像模板匹配的相似度不满足设定的阈值，则判定获取的目标图像不是指纹图像，此时，指纹控制开关为关闭状态，指纹匹配mcu控制信号输出接口输出低电平或开路信号至外部设备。综上，本发明中一种指纹控制开关，设置图像获取模通过非接触获取到目标图像，并将目标图像传输至图像处理匹配模块进行匹配判断，图像处理匹配模块根据匹配的结果控制开关控制模块的工作状态，从而控制指纹开关的导通或关闭，解决了现有技术中开关控制装置需要通过触摸控制，导致开关控制装置不卫生的技术问题。

如图2所示，本发明中一种电梯控制系统，其包括电梯控制器和至少2个上述的指纹控制开关；其中，每个指纹控制开关与楼层逐一对应(例如，第一指纹控制开关对应第一层电梯按钮，第二指纹控制开关对应第二层电梯按钮，第n指纹控制开关对应第n层电梯按钮)，指纹控制开关中信号输出接口的输出端与电梯控制器的输入端连接，当指纹控制开关获取的目标图像为指纹图像时，则输出高电平信号或闭合信号至电梯控制器，电梯控制器则根据接收的高电平信号或闭合信号的来源控制电梯运行至指纹控制开关对应的楼层。其实现的基本原理与上述指纹控制开关实现的原理基本一致，可相互参照对应，在此不做过多赘述。通过设置多个所述指纹控制开关与电梯控制器中对应楼层的端子连接，当所述指纹控制开关获取到指纹图像时，输出控制信号至电梯控制器，通过电梯控制器控制电梯运行到对应的楼层；解决了现有技术中电梯控制系统只能通过机械开关按键控制电梯运行的技术问题，提供了一种非接触指纹识别控制的、具有良好用户体验的电梯控制系统。而当在无法获取或获取不到清晰的目标图像时，可通过设置于指纹控制开关中的机械开关按键控制指纹控制开关的导通从而使得电梯运行到对应的楼层，进一步保证了电梯控制系统运行的稳定性。

参照图3，本发明中还提供了一种指纹判断方法，其包括以下步骤：

非接触获取目标图像；

提取所述目标图像的特征信息；

将所述特征信息与图像模板进行匹配；

根据匹配的结果判断所述目标图像是否为指纹。

其中，特征信息包括：纹路、纹路的开口方向和纹路的间距。

其实现的基本原理与上述指纹控制开关实现的原理基本一致，可相互参照对应，在此不做过多赘述。通过拍摄手指来获取目标图像，再通过对目标图像进行特征信息提取，最后再与图像模板进行匹配进而得出目标图像是否为指纹；解决了现有技术上中指纹判断方法需要接触指纹采集装置的技术问题，提供了一种非接触的指纹判断方法。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。