CN104268966A - 一种非接触的复合模式门禁***及门禁控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种非接触的复合模式门禁***及门禁控制方法，属于大门出入管理控制技术领域。技术方案是：门禁端包括门禁识别机（103）、门禁控制器（107）、电插锁（109）、电源模块（110）和充电桩模块（111）；门禁识别机的输出端与门禁控制器的输入端相连接，门禁控制器的输出端与电插锁相连接，电源模块向门禁识别机、门禁控制器和电插锁供电，电源模块由充电桩模块充电；所述门禁识别机包括RFID读卡器（104）、红外遥控接收模块（105）、红外摄像头（106）。本发明通过RFID识别和人脸识别，或红外遥控器模块和人脸识别方式双重复合模式开启门禁***，增加了***的开启方式，提高了***的安全性，采用非接触式的开启方法，增加了用户的使用便捷性。
Description
技术领域
本发明涉及一种非接触的复合模式门禁***及门禁控制方法，属于大门出入管理控制技术领域。
背景技术
目前，越来越多的公司、办公大楼、学校、小区等都安装门禁***。门禁***又称出入管理控制***，是一种管理人员进出的数字化智能管理***，可以通过非机械钥匙的方式开门。背景技术的门禁***有：非接触IC卡（感应式IC卡）门禁***，密码门禁***，指纹、虹膜、掌纹、人脸等生物识别门禁***。在非接触IC卡（感应式IC卡）和密码门禁***中，如果非法者成功复制IC卡或盗取密码，则很容易开启门禁。而指纹门禁***要求使用者接触指纹传感器，在公共环境下易成为细菌与疾病的传播途径。同时，这些门禁***大都采用单模式开启门禁，***的安全性有限。随着社会的不断进步和发展，人们在生活中更加关注安全性、公共卫生和个人卫生。因此，如何实现非接触、安全系数高的门禁***是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明目的是提供一种非接触的复合模式门禁***及门禁控制方法，实现多种进门身份认证的组合，提高门禁***的安全性，用户使用方便、安全卫生、易于接受，解决背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：一种非接触的复合模式门禁***，由门禁端和门禁开启端构成。
门禁端包括门禁识别机、门禁控制器、电插锁、电源模块和充电桩模块；门禁识别机的输出端与门禁控制器的输入端相连接，门禁控制器的输出端与电插锁相连接，电源模块向门禁识别机、门禁控制器和电插锁供电，电源模块由充电桩模块充电；所述门禁识别机包括RFID读卡器、红外遥控接收模块和红外摄像头，RFID读卡器、红外遥控接收模块和红外摄像头分别与门禁控制器相连；
门禁开启端包括无源电子标签和红外遥控器模块，无源电子标签与门禁端的RFID读卡器匹配连接，红外遥控器模块包含依次连接的红外发射器、编码模块和键盘电路。
红外遥控器模块的红外发射器与门禁端的红外遥控接收模块匹配连接。
门禁识别机安装在门外侧，红外摄像头检测来访者；门禁控制器安装在门内侧，门禁控制器中存储使用者的无源电子标签信息、密码信息和人脸特征信息，对由红外摄像头采集的图像信息进行人脸检测和特征提取；门禁控制器采用复合模式验证来访者身份，所述复合模式是通过无源电子标签与人脸识别复合共同验证来访者身份；或者红外遥控器模块与人脸识别复合共同验证来访者身份。
来访者通过门禁开启端的红外遥控器模块或无源电子标签向门禁端的门禁控制器发送进门请求；门禁控制器首先对来访者所携带的无源电子标签或者通过红外遥控器模块发送的密码进行识别；识别成功则开启红外摄像头，门禁控制器通过红外摄像头采集来访者图像信息，然后门禁控制器对采集的图像进行人脸检测、人脸特征提取和人脸识别，完成对来访者的身份验证，验证来访者是否有进门权限，开启或关闭电插锁。
所述RFID读卡器包括高频模块、控制单元和天线；所述电插锁为断电常闭的阴极锁。
所述红外遥控接收模块使用一体化红外接收头接收发射模块发送的密码信号。
所述红外摄像头用以实时采集来访者图像信息。门禁控制器连接出门按钮。
一种非接触的复合模式门禁控制方法，包含如下步骤：
①在门禁端设置门禁识别机、门禁控制器、电插锁、电源模块和充电桩模块；门禁识别机的输出端与门禁控制器的输入端相连接，门禁控制器的输出端与电插锁相连接，电源模块向门禁识别机、门禁控制器和电插锁供电，电源模块由充电桩模块充电；所述门禁识别机包括RFID读卡器、红外遥控接收模块、红外摄像头，RFID读卡器、红外遥控接收模块和红外摄像头分别与门禁控制器相连；
在门禁开启端设置无源电子标签和红外遥控器模块，无源电子标签与门禁端的RFID读卡器匹配连接，红外遥控器模块包含依次连接的红外发射器、编码模块和键盘电路；
红外遥控器模块的红外发射器与门禁端的红外遥控接收模块匹配连接；
②门禁识别机安装在门外侧，红外摄像头检测来访者；门禁控制器安装在门内侧，门禁控制器中存储使用者的无源电子标签信息、密码信息和人脸特征信息，对由红外摄像头采集的图像信息进行人脸检测和特征提取；门禁控制器采用复合模式验证来访者身份，所述复合模式是通过无源电子标签与人脸识别复合共同验证来访者身份；或者红外遥控器模块与人脸识别复合共同验证来访者身份；
③来访者通过门禁开启端的红外遥控器模块或无源电子标签向门禁端的门禁控制器发送进门请求；门禁控制器首先对来访者所携带的无源电子标签或者通过红外遥控器模块发送的密码进行识别；识别成功则开启红外摄像头，门禁控制器通过红外摄像头采集来访者图像信息，然后门禁控制器对采集的图像进行人脸检测、人脸特征提取和人脸识别，完成对来访者的身份验证，验证来访者是否有进门权限，开启或关闭电插锁。
所述人脸识别中用到的人脸特征，根据压缩感知原理提取：
首先，将检测到的人脸图像按行展开用向量x表示；同时，生成随机矩阵R：
利用随机矩阵对展开的人脸图像向量x操作，提取压缩人脸特征；提取方法为：
其中，z为x经过随机矩阵R提取后得到的压缩人脸特征。
本发明通过非接触的方式采集来访者信息，非接触方式包括：无源电子标签、红外遥控器模块和人脸识别。
所述无源电子标签，工作频率为860-960MHZ，读写距离为2米；无源电子标签存储使用者信息；无源电子标签进入RFID读卡器有效范围后，入RFID读卡器读取无源电子标签信息并发送给门禁控制器。
本发明具有以下有益效果：通过RFID识别和人脸识别，或红外遥控器模块和人脸识别方式双重复合模式开启门禁***，增加了***的开启方式，提高了***的安全性，采用非接触式的开启方法，增加了用户的使用便捷性。
附图说明
图1为本发明实施例结构示意图；
图2为本发明实施例流程图；
图中：无源电子标签101、红外遥控器模块102、门禁识别机103、RFID读卡器104、红外遥控接收模块105、红外摄像头106、门禁控制器107、出门按钮108、电插锁109、电源模块110、充电桩模块111、门禁端112、门禁开启端113、红外发射器114、编码模块115、键盘电路116、高频模块117、控制单元118、天线119。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明做进一步说明。
一种非接触的复合模式门禁***，由门禁端112和门禁开启端113构成。
门禁端包括门禁识别机103、门禁控制器107、电插锁109、电源模块110和充电桩模块111；门禁识别机的输出端与门禁控制器的输入端相连接，门禁控制器的输出端与电插锁相连接，电源模块向门禁识别机、门禁控制器和电插锁供电，电源模块由充电桩模块充电；所述门禁识别机包括RFID读卡器104、红外遥控接收模块105、红外摄像头106，RFID读卡器、红外遥控接收模块和红外摄像头分别与门禁控制器相连；
门禁开启端包括无源电子标签101和红外遥控器模块102，无源电子标签与门禁端的RFID读卡器匹配连接，红外遥控器模块包含依次连接的红外发射器114、编码模块115和键盘电路116。
红外遥控器模块的红外发射器与门禁端的红外遥控接收模块匹配连接。
门禁识别机安装在门外侧，红外摄像头检测来访者；门禁控制器安装在门内侧，门禁控制器中存储使用者的无源电子标签信息、密码信息和人脸特征信息，对由红外摄像头采集的图像信息进行人脸检测和特征提取；门禁控制器采用复合模式验证来访者身份，所述复合模式是通过无源电子标签与人脸识别复合共同验证来访者身份；或者红外遥控器模块与人脸识别复合共同验证来访者身份。
来访者通过门禁开启端的红外遥控器模块或无源电子标签向门禁端的门禁控制器发送进门请求；门禁控制器首先对来访者所携带的无源电子标签或者通过红外遥控器模块发送的密码进行识别；识别成功则开启红外摄像头，门禁控制器通过红外摄像头采集来访者图像信息，然后门禁控制器对采集的图像进行人脸检测、人脸特征提取和人脸识别，完成对来访者的身份验证，验证来访者是否有进门权限，开启或关闭电插锁。
所述RFID读卡器包括高频模块117、控制单元118和天线119；所述电插锁为断电常闭的阴极锁。
所述红外遥控接收模块使用一体化红外接收头接收发射模块发送的密码信号。
所述红外摄像头用以实时采集来访者图像信息。门禁控制器连接出门按钮108。
一种非接触的复合模式门禁控制方法，包含如下步骤：
①在门禁端设置门禁识别机、门禁控制器、电插锁、电源模块和充电桩模块；门禁识别机的输出端与门禁控制器的输入端相连接，门禁控制器的输出端与电插锁相连接，电源模块向门禁识别机、门禁控制器和电插锁供电，电源模块由充电桩模块充电；所述门禁识别机包括RFID读卡器、红外遥控接收模块和红外摄像头，RFID读卡器、红外遥控接收模块和红外摄像头分别与门禁控制器相连；
在门禁开启端设置无源电子标签和红外遥控器模块，无源电子标签与门禁端的RFID读卡器匹配连接，红外遥控器模块包含依次连接的红外发射器、编码模块和键盘电路；
红外遥控器模块的红外发射器与门禁端的红外遥控接收模块匹配连接；
②门禁识别机安装在门外侧，红外摄像头检测来访者；门禁控制器安装在门内侧，门禁控制器中存储使用者的无源电子标签信息、密码信息和人脸特征信息，对由红外摄像头采集的图像信息进行人脸检测和特征提取；门禁控制器采用复合模式验证来访者身份，所述复合模式是通过无源电子标签与人脸识别复合共同验证来访者身份；或者红外遥控器模块与人脸识别复合共同验证来访者身份；
③来访者通过门禁开启端的红外遥控器模块或无源电子标签向门禁端的门禁控制器发送进门请求；门禁控制器首先对来访者所携带的无源电子标签或者通过红外遥控器模块发送的密码进行识别；识别成功则开启红外摄像头，门禁控制器通过红外摄像头采集来访者图像信息，然后门禁控制器对采集的图像进行人脸检测、人脸特征提取和人脸识别，完成对来访者的身份验证，验证来访者是否有进门权限，开启或关闭电插锁。
所述人脸识别中用到的人脸特征，根据压缩感知原理提取：
首先，将检测到的人脸图像按行展开用向量x表示；同时，生成随机矩阵R：
利用随机矩阵对展开的人脸图像向量x操作，提取压缩人脸特征；提取方法为：
其中，z为x经过随机矩阵R提取后得到的压缩人脸特征。
本发明通过非接触的方式采集来访者信息，非接触方式包括：无源电子标签、红外遥控器模块和人脸识别。
所述无源电子标签，工作频率为860-960MHZ，读写距离为2米；无源电子标签存储使用者信息；无源电子标签进入RFID读卡器有效范围后，入RFID读卡器读取无源电子标签信息并发送给门禁控制器。
本发明的门禁开启端通过无源电子标签101或红外遥控器模块102向门禁端的门禁控制器发送来访者的进门请求的方式有两种：
①来访者持有无源电子标签101；
来访者持有的无源电子标签101进入RFID有效距离后，从RFID读卡器104发送的电磁波中获取能量，被激活后向RFID读卡器104发送存储在芯片中的数据，RFID读卡器104读取信息并解码，然后将解码信息传送给门禁控制器107进行数据处理；
②来访者没有无源电子标签101，输入密码；
或者来访者通过红外遥控器模块102输入密码，并由红外遥控器模块102中的红外发射器发送密码信号；红外遥控接收模块105接收到红外遥控器模块102发送来的密码信号，将该信号传送给门禁控制器107进行数据处理。
门禁控制器107存储使用者的无源电子标签信息、红外密码信息、从人脸图像中提取的人脸特征；根据存储信息和来访者信息进行权限验证，根据权限验证结果判断是否开启门。
门禁控制器107用于对使用者信息进行下载、查找、和删除等管理操作，可以设置使用者权限，进行使用者日志管理。其不仅可以完成对注册用户身份验证，还可以对新的使用者进行用户注册。
门禁控制器107存储是整个门禁***的核心部分，其接收到RFID读卡器104或红外遥控接收模块105发送来的进门请求后，进行无源电子标签信息比对或密码比对，完成第一次身份验证。验证成功，则开启红外摄像头106。门禁控制器107通过红外摄像头106采集来访者图像信息。对图像信息进行处理获得来访者的人脸特征信息。与门禁控制器存储的人脸特征信息进行比对，根据比对结果控制电插锁109开启或关闭。
当使用者要出门时通过出门按钮108向门禁控制器107发送出门请求。
图2是本发明实施例进行身份验证的流程图；更具体的实施方式，包括以下步骤：
步骤1：开机，启动门禁***；门禁控制器自动加载内部存储的数据库，数据库中包含已注册的无源电子标签信息、红外密码信息、人脸特征。
步骤2：等待来访者发送进门请求；来访者通过持无源电子标签101进入读卡器磁场有效区域，或者在有效范围（<2m）内用红外遥控器模块102发送进门密码，向门禁控制器发送进门请求。
步骤3：门禁控制器对从RFID读卡器或红外遥控接收模块接收的信息与数据库中已注册的无源电子标签信息或者密码信息进行比对，完成第一次识别。识别成功转到步骤4。否则转到步骤2，等待下一个来访者发出开门请求。
步骤4：开启红外摄像头，***进入二次设别阶段。
步骤5：门禁控制器利用红外摄像头采集来访者图像。
步骤6：检测人脸。图像采集过程中，在图像中根据haarlike特征实时检测人脸，并将检测成功的人脸图像保存到临时存储单元。
步骤7：根据压缩感知原理对检测到的人脸图像提取人脸特征。
首先，将步骤6中检测到的人脸图像按行展开用向量x表示。同时，生成随机矩阵R：
利用随机矩阵对展开的人脸图像向量x操作，提取压缩人脸特征。提取方法为：
其中，z为x经过随机矩阵R提取后得到的压缩人脸特征。
步骤8：识别人脸。门禁控制器对步骤7提取的来访者的压缩人脸特征在数据库中进行识别。如果来访者的压缩人脸特征存在于数据库中，则转到步骤9，否则转到步骤2等待下个来访者发出进门请求。
步骤9：门禁控制器开启门，将来访者信息、进门时间等存储到日志文件。本流程结束。
本发明采用无源电子标签和人脸识别或遥控密码和人脸识别的双保险模式开启门禁。保证只有在携带匹配识别卡或匹配用户密码且人脸识别成功的情况下才能开启门禁，确保使用安全。
Claims (7)
1.一种非接触的复合模式门禁***，其特征在于由门禁端（112）和门禁开启端（113）构成；
门禁端包括门禁识别机（103）、门禁控制器（107）、电插锁（109）、电源模块（110）和充电桩模块（111）；门禁识别机的输出端与门禁控制器的输入端相连接，门禁控制器的输出端与电插锁相连接，电源模块向门禁识别机、门禁控制器和电插锁供电，电源模块由充电桩模块充电；所述门禁识别机包括RFID读卡器（104）、红外遥控接收模块（105）和红外摄像头（106），RFID读卡器、红外遥控接收模块和红外摄像头分别与门禁控制器相连；
门禁开启端包括无源电子标签（101）和红外遥控器模块（102），无源电子标签与门禁端的RFID读卡器匹配连接，红外遥控器模块包含依次连接的红外发射器（114）、编码模块（115）和键盘电路（116）；
红外遥控器模块的红外发射器与门禁端的红外遥控接收模块匹配连接；
门禁识别机安装在门外侧，红外摄像头检测来访者；门禁控制器安装在门内侧，门禁控制器中存储使用者的无源电子标签信息、密码信息和人脸特征信息，对由红外摄像头采集的图像信息进行人脸检测和特征提取；门禁控制器采用复合模式验证来访者身份，所述复合模式是通过无源电子标签与人脸识别复合共同验证来访者身份；或者红外遥控器模块与人脸识别复合共同验证来访者身份；
来访者通过门禁开启端的红外遥控器模块或无源电子标签向门禁端的门禁控制器发送进门请求；门禁控制器首先对来访者所携带的无源电子标签或者通过红外遥控器模块发送的密码进行识别；识别成功则开启红外摄像头，门禁控制器通过红外摄像头采集来访者图像信息，然后门禁控制器对采集的图像进行人脸检测、人脸特征提取和人脸识别，完成对来访者的身份验证，验证来访者是否有进门权限，开启或关闭电插锁。
2.根据权利要求1所述的一种非接触的复合模式门禁***,其特征在于所述RFID读卡器包括高频模块、控制单元和天线；所述电插锁为断电常闭的阴极锁。
3.根据权利要求1或2所述的一种非接触的复合模式门禁***,其特征在于门禁控制器连接出门按钮（108）。
4.一种非接触的复合模式门禁控制方法，其特征在于包含如下步骤：
①在门禁端设置门禁识别机、门禁控制器、电插锁、电源模块和充电桩模块；门禁识别机的输出端与门禁控制器的输入端相连接，门禁控制器的输出端与电插锁相连接，电源模块向门禁识别机、门禁控制器和电插锁供电，电源模块由充电桩模块充电；所述门禁识别机包括RFID读卡器、红外遥控接收模块、红外摄像头，RFID读卡器、红外遥控接收模块和红外摄像头分别与门禁控制器相连；
在门禁开启端设置无源电子标签和红外遥控器模块，无源电子标签与门禁端的RFID读卡器匹配连接，红外遥控器模块包含依次连接的红外发射器、编码模块和键盘电路；
红外遥控器模块的红外发射器与门禁端的红外遥控接收模块匹配连接；
②门禁识别机安装在门外侧，红外摄像头检测来访者；门禁控制器安装在门内侧，门禁控制器中存储使用者的无源电子标签信息、密码信息和人脸特征信息，对由红外摄像头采集的图像信息进行人脸检测和特征提取；门禁控制器采用复合模式验证来访者身份，所述复合模式是通过无源电子标签与人脸识别复合共同验证来访者身份；或者红外遥控器模块与人脸识别复合共同验证来访者身份；
③来访者通过门禁开启端的红外遥控器模块或无源电子标签向门禁端的门禁控制器发送进门请求；门禁控制器首先对来访者所携带的无源电子标签或者通过红外遥控器模块发送的密码进行识别；识别成功则开启红外摄像头，门禁控制器通过红外摄像头采集来访者图像信息，然后门禁控制器对采集的图像进行人脸检测、人脸特征提取和人脸识别，完成对来访者的身份验证，验证来访者是否有进门权限，开启或关闭电插锁。
5.根据权利要求4所述的一种非接触的复合模式门禁控制方法,其特征在于所述人脸识别中用到的人脸特征，根据压缩感知原理提取：
首先，将检测到的人脸图像按行展开用向量x表示；同时，生成随机矩阵R：
利用随机矩阵对展开的人脸图像向量x操作，提取压缩人脸特征；提取方法为：
其中，z为x经过随机矩阵R提取后得到的压缩人脸特征。
6.根据权利要求4或5所述的一种非接触的复合模式门禁控制方法,其特征在于门禁开启端通过无源电子标签（101）或红外遥控器模块（102）向门禁端的门禁控制器发送来访者的进门请求的方式有两种：
①来访者持有无源电子标签（101）；
来访者持有的无源电子标签（101）进入RFID有效距离后，从RFID读卡器（104）发送的电磁波中获取能量，被激活后向RFID读卡器（104）发送存储在芯片中的数据，RFID读卡器（104）读取信息并解码，然后将解码信息传送给门禁控制器（107）进行数据处理；
②来访者没有无源电子标签（101），输入密码；
或者来访者通过红外遥控器模块（102）输入密码，并由红外遥控器模块（102）中的红外发射器发送密码信号；红外遥控接收模块（105）接收到红外遥控器模块（102）发送来的密码信号，将该信号传送给门禁控制器（107）进行数据处理。
7.根据权利要求6所述的一种非接触的复合模式门禁控制方法,其特征在于所述无源电子标签，工作频率为860-960MHZ，读写距离为2米；无源电子标签存储使用者信息；无源电子标签进入RFID读卡器有效范围后，入RFID读卡器读取无源电子标签信息并发送给门禁控制器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150107 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |