CN102071867A - 全息指纹识别智能安全门 - Google Patents

Abstract

一种全息指纹识别智能安全门，包括指纹识别控制单元、震动传感报警单元、摄像录音单元、控制器DSP、激光摄像器、显示屏、键盘、电子锁、震动传感器、警报扬声器、摄像录音装置、存储硬盘、同步动态存储器DSRAM、闪存FLASH、带电池的时钟芯片、蜂鸣器、USB接口芯片、网络接口芯片、电池电路和门体，采用激光全息摄像技术提高了指纹识别的准确率和稳定性，采用震动传感器和手机短信报警、网络报警、警报器三种报警设计，使安全门具备了主动防盗功能，采用拍摄录制存储非法人员试图开门撬门的图像和声音为有关方面调查留存备查资料。

Description

全息指纹识别智能安全门

技术领域

本发明涉及一种安全门，特别涉及一种采用激光全息指纹识别技术的智能安全门，属于安全防领域。

背景技术

目前普遍使用的安全门或防盗门，主要依靠门具材料的坚固性和锁具设计的复杂性来实现防盗保障安全性。但是无论选择坚固的门具还是设计复杂的锁具，依照经常发生被不法分子的技术性开启，而具目前的安防措施与门具被打开时既不能及时发现报警，又不能留有现场有价值的信息，其防盗安全性问题日益突出。

随着电子安保技术的发展指纹识别技术已经开始应用到防盗门具锁具上，这种生物识别技术具有唯一性和稳定性的优点，非常适合取代传统的锁具钥匙或IC卡作为可靠的身份认证的手段。但是目前使用的半导体或一般性光学指纹传感器对由于人体生理差异而存在的光天性脱皮，干性手指和湿性手指，纤细手指和粗大手指的采集都有一定的局限性，都存在所采集的指纹有一定比例的低质图像，因无法准确识别而产生拒登的问题，特别是人造假指纹的出现，使指纹识别***的安全可靠性受到极大的挑战和威胁。

发明内容

本发明提供一种全息指纹识别智能安全门，采用嵌入式平台设计，利用激光全息摄像技术，较好的解决了半导体或一般性光学指纹传感器的弊端和不足，有效的防范假指纹的侵入，提高了指纹识别的准确度和稳定性。

所述的激光全息摄像技术是利用两束激光干涉记录被拍摄的物体的信息，其中一束光照到被拍摄的物体上，称为物光束，另一束光照到全息干板上，称为参考光束，当物光束被物体反射后，反射光束也照射在全息干板上完成全息摄像，具有不受人体生理和外界环境影响干扰，精准的记录指纹的几何/线条特征和即使模板图像或样本图像发生残损，也能依据残存部分恢复全貌准确的进行比对判断识别的特点。特别是全息指纹图像精准的记录了每个指纹的主体几何特征和每条指纹线的立体特征，并采用立体特征进行比对识别，使人造的平面指纹几何图像和平面指纹线的***，因不具有立体特征无法通过立体重叠和确定性编码的比对识别，较好的解决了假指纹的问题。

本发明采取的技术方案是，全息指纹识别智能安全门包括控制器DSP、激光摄像器、显示屏、键盘、电子锁、震动传感器、警报扬声器、摄像录音装置，同步动态存储器SDRAM、闪存FLASH，带后备电池时钟芯片、蜂鸣器、USB接口芯片、网络接口芯片、存储硬盘、电源电路和门体。

控制器DSP内置指纹识别模块，震动识别模块、报警模块、电子锁模块、摄像录音模块，通过外部总线分别与激光显示屏，同步动态存储器SDRAM、闪存FLASH和USB接口芯片、网络接口芯片连接，通过专用视频和通信接口连接激光摄像器，通过IO口分别连接电子锁、键盘、蜂鸣器和存储硬盘，通过串口连接带后备电池的时钟芯片、震动传感器、报像录音装置，通讯装置，连接解码器、报警扬声器。

所述的控制器DSP、显示屏、键盘，同步动态存储器SDRAM，闪存FLASH、带后备电池的时钟芯片、蜂鸣器、报警通讯装置、存储硬盘、网络接口芯片、USB接口芯片集合成安全门信息处理器，设在门体内外的夹层中；

所述的激光摄像器、震动传感器、电子锁、警板扬声器设在外门体和内门体的夹层中；

所述的摄像录音装置设在特制的门镜内。

本发明的有益效果是：采用激光全息摄像技术，有效的解决了半导体指纹传感器和一般光学指纹传感由于人体生理差异而产生的识别度低的问题，也有效的解决了人造假指纹侵入问题，提高了指纹识别效率和准确度，保证了指纹识别的稳定性和可靠性，采用自动报警、自动摄像录音并留有影像和声音资料，使安全门具有智能化程度高、安全性能可靠的特点。使安全门的安防技术由物理特征标识向生物特征标识转变，由被动防盗向主动防盗转变。而且安防技术先进智能化程度高，操作简单，方便实用。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明的电路方框图。

图2是本发明的指纹识别过程图。

图3是本发明的菜单功能模块图。

图4是本发明指纹识别流程框图。

图5是本发明外门体示意图。

图6是本发明门体内部结构图。

图7是本发明门镜式摄像头/录音麦克示意图。

图中，1门体，2电子锁，3激光摄像窗口钥匙孔，4激光摄像器，5门镜式红外摄像头/录音麦克，6震动传感器，7激光摄像装置，8信息处理器，9应急电源，10警报扬声器，11红外摄像头，12录音麦克。

具体实施方式

图1是本发明电路方框图。包括控制器DSP，同步动态存储器SDRAM、闪存FLASH、显示屏、激光摄像器、键盘、时钟芯片、蜂鸣器、网络接口芯片、USB接口芯片，摄像录音装置、震动传感器、电子锁、报警通讯器、存储硬盘、电源电路。

本发明的数字信号处理器DSP为控制器，内置的指纹识别模块连通电子锁模块，通过外部总线连接同步动态存储器SDRAM、闪存FLASH，通过VP口和I2C口连接激光摄像器和显示屏，通过串口连接带后备电池的时钟芯片，通过IO口连接电子锁、键盘和蜂鸣器；内置的震动识别模块连接震动传感器，连通报警模块，通过外部总线连接同步动态存储器SDRAM、闪存FLASH，连通网络接口芯片，通过串口连接时钟芯片，通过IO口连接报警通讯器、警报扬声器；内置的电子锁模块与指纹识别模块连通，与电子锁连接，接收指纹识别模块处理结果，控制电子锁开合；内置的报警模块与震动传感识别模块连通，通过IO口连接网络接口芯片、报警通讯器、警报扬声器，接收震动传感识别模块的处理结果，向网络接口芯片、报警通讯器、警报扬声器发出报警信息；内置的摄像录音模块，通过外部总线连接存储硬盘，通过串口连接时钟芯片，接收摄像录音信息资料，实时存储到硬盘存备查资料。

同步动态存储器SDRAM，用于运行程序和存储临时数据，闪存FLASH用于程序和固定数据存储、显示屏显示菜单、图像和操作信息。

控制器DSP通过视频口VP连接激光摄像器进行全息指纹样本图像采集，激光摄像器将采集的全息指纹样本图像传递到DSP控制，由DSP控制中的指纹识别模块进行识别比对，若比对通过则DSP的电子锁模块控制电子锁实施开门。

控制器DSP连接震动传感器，接收其传递的信息，当安全门或电子锁被撬、被撞击时，震动传感器将采集到的信息传递到控制器DSP内置的震动识别模块，当震动冲击力达到预设的数值，报警模块通过IO口向网络接口芯片、报警通讯器、警报扬声器发出报警指令，所述的网络接口芯片连接公安报警中心或警卫保安室；所述的报警通讯器内置手机卡向预设的N个手机号码发出报警短信；所述的警报扬声器是高频警笛喇叭。

控制器DSP通过串口连接摄像录音装置、显示屏和硬盘，摄像录音装置捕获非法人员的图像声音、行为资料，有储到硬盘，便于事后核实查证，也可通过摄像装置和显示屏在室内观看来访人员和室外情况。所述的摄像录音装置具有一键布防和撤防功能；所述的摄像头、录音麦克采用隐藏式安装，所述的摄像头采用红外摄像，具有夜间拍摄功能；所述的硬盘在DSP的控制下具有自动更新功能。

控制器DSP通过外部总线与键盘和显示屏连接用于操作菜单、图像和操作信息。

电源电路采用市电供电，应急电源和调压整流装置与控制器DSP连接，为其提供相应的电源支持，所述的应急电源是当市电电源被切断后，可立即启动，可维持15天以上的电源支持。

图2为本发明指纹识别过程图，激光摄像器采集指纹样本图像，对图像进行预处理，提取特征，调出模板库中的模板图像，进行比对，得出结果。

图3为本发明的菜单功能模块图。使用者通过密码证后，可进行***设置、注册用户、修改用户、删除用户、清空记录和USB通信。其中，***设置包括时间设置、日期设置和门控设置，USB通信包括导入用户、导出用户和导出记录图像。菜单功能模块中的用户图像及信息记录均可以在显示屏上显示。所述的注册用户是利用激光摄像器摄取用户的指纹图像，存储到模板库中，生成指纹模板图像，本实施例中的一个用户可存储左右手各一个手指指纹模板图像。

图4为本发明进行指纹识别流程框图。通过激光摄像器采集指纹样本图像，经过指纹检测后，进行归一化处理和特征提取，生成待测样本图像与存储的用户模板图像采用立体特征重叠比对法和确定性编码法进行比对，计算综合吻合率，若达到设置的结合吻合率，控制器发出通过的信息，向电子锁发出开门的指令，并存储记录，若经过比对达不到设定的综合吻合率，发出不通过信息，重新进入指纹样本图像采集步骤，一个指纹二次比对未获通过，对采集的图像实时自动存储，留存备查资料。

图5图6为本发明的外门体示意图和门体内部结构示意图。电子锁（2）、激光摄像窗口钥匙孔（3）、激光摄像器（4）、门镜式摄像头/录音麦克(5)安装在门体（1）相应的位置，震动传感器（6）、激光摄像器（7）、信息处理器（8）、电源应急电源（9）、警报扬声器（10）设在外门体和内门体中间。其中，激光摄像器（7）、摄像头/录音麦克（5）、震动传感器（6）与信息处理器（8）的输入端相连，电子锁（2）、警报扬声器（10）与信息处理器（8）的输出端相连。电源、应急电源接入激光摄像器（11），信息处理器（8）为其提供相应的电源支持。

图7为本发明的门镜式摄像头/录音麦克示意图。摄像头（11）、录音麦克（12）通过信息处理器（8）与存储硬盘连接，将所摄取的图像、录制的声音通过信息处理器存储硬盘，作为备查资料，所述的摄像头采用红外摄像头。

本发明采用激光全息摄像技术提高了指纹识别的准确率和稳定性，采用震动传感器和手机短信报警、网络报警、警报器三种报警设计，使安全门具备了主动防盗功能，采用拍摄录制存储非法人员试图开门撬门的图像和声音为有关方面调查留存备查资料。本发明的独特设计，是一款具有高识别率和高安全性能的高档安全门，可广泛的应用到涉密单位、部门和高档公寓。

Claims (4)

1.一种全息指纹识别智能安全门，包括指纹识别控制单元、震动传感报警单元、摄像录音单元、控制器DSP、激光摄像器、显示屏、键盘、电子锁、震动传感器、警报扬声器、摄像录音装置、存储硬盘、同步动态存储器DSRAM、闪存FLASH、带电池的时钟芯片、蜂鸣器、USB接口芯片、网络接口芯片、电池电路和门体，其特征在于：控制器DSP内置指纹识别模块，通过外部总线或专用接口连接激光摄像器，用于对指纹图像进行采集和识别处理，并将结果传递到电子锁模块以控制电子锁开合；内置震动识别模块通过外部总线或专用接口与震动传感器连接，接收震动传感器传递的信息并判别结果，通过报警模块向网络接口芯片、报警通讯器、警报扬声器发出报警指令；内置电子锁模块与指纹识别模块连通，接收指纹识别模块的判别结果，控制电子锁的开合；内置报警模块，接收震动识别模块的判别结果，启动网络接口芯片、报警通讯器、警报扬声器报警；内置摄像录音模块，通过外部总线或接口与摄像头录音麦克连接，将拍摄录制的图像和声音通过控制器传递到显示屏并传递到硬盘存储。

2.根据权利要求1所建的全息指纹识别智能安全门，其特征在于激光摄像窗口需专用钥匙开启。

3.根据权利要求1所建的全息指纹识别智能安全门，其特征在于激光摄像器为指纹传感器，用于采集样本指纹。

4.根据权利要求1所建的全息指纹识别智能安全门，其特征在于市电通过应急电源与***连接，应急电源可支持***装置正常工作15天以上。

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