CN104867208A - 一种基于视觉的门禁控制***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于视觉的门禁控制***,包括主电路板,以及分别与主电路板相连的激光投影器、摄像头,所述的主电路板与所控制的门禁相连;主电路板包括主控芯片、FIFO缓存芯片、TFT液晶模块以及驱动电路;***通电后,驱动电路给各个模块供电,保证***正常工作;摄像头捕获图片,由脉冲信号控制自动将图片存入FIFO缓存芯片,然后主控芯片向缓存芯片读取图片进行处理,最后向门禁发出控制信号;TFT液晶模块用于***调试时显示图片处理结果。本发明的门禁控制***及方法,其采用虚拟的输入界面和图形密码,提高了输入的隐蔽性和密码的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及机器视觉、人机交互领域,特别涉及一种基于视觉的门禁控制***及方法。
背景技术
门禁***又称出入管理控制***(ACCESS CONTROL SYSTEM).是一种管理人员进出的智能化管理***.常见的门禁***有:密码门禁***,卡片门禁***,生物识别门禁***等。门禁***近些年发展很快,被广泛应用于管理控制***中。
1)密码门禁***:通过检验输入密码是否正确来识别进出权限。这类门禁的优点是操作方便,无须携带卡片,成本低。缺点是密码容易泄露,安全性很差,按键容易损坏,失灵。
2)卡片门禁***:通过读卡或读卡加密码方式来识别进出权限,按卡片种类又分为:
①磁卡
优点:成本较低;一人一卡,安全一般,可联微机,有开门记录。
缺点:卡片,设备有磨损,寿命较短;卡片容易复制;卡片信息容易因外界磁场丢失,使卡片无效。
②射频卡
优点:卡片与设备无接触,开门方便安全;寿命长,理论数据至少十年;安全性高,有开门记录。
缺点:成本较高,ID/IC卡已被破解掉,安全系数降低。
3)生物识别门禁***:通过检验人员生物特征等方式来识别进出。有指纹型,虹膜型,面部识别型。这类***的优点:从识别角度来说安全性极好;无须携带卡片;缺点:成本很高。识别率不高,对环境要求高,对使用者要求高(比如指纹不能划伤,眼不能红肿出血,脸上不能有伤,或胡子的多少),使用不方便(比如虹膜型的和面部识别型的,安装高度位置一定了,但使用者的身高却各不相同。
因此有必要提供一种新的门禁控制装置来满足人们的需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种基于视觉的门禁控制***,其采用虚拟的输入界面和图形密码,提高了输入的隐蔽性和密码的安全性。
本发明的另一目的在于提供一种基于视觉的门禁控制方法。
本发明的目的通过以下的技术方案实现:
一种基于视觉的门禁控制***,包括主电路板,以及分别与主电路板相连的激光投影器、摄像头,所述的主电路板与所控制的门禁相连;主电路板包括主控芯片、FIFO缓存芯片、TFT液晶模块以及驱动电路;***通电后,驱动电路给各个模块供电,保证***正常工作;摄像头捕获图片,由脉冲信号控制自动将图片存入FIFO缓存芯片,然后主控芯片向缓存芯片读取图片进行处理,最后向门禁发出控制信号;TFT液晶模块用于***调试时显示图片处理结果。
所述的摄像头捕获图片的帧速为30fps。
所述的主控芯片的型号为STM32F103RET6,所述的FIFO缓存芯片的型号为AL422B。
本发明的另一目的通过以下的技术方实现:
一种基于视觉的门禁控制方法,包含以下顺序的步骤:
S1.当用户按下输入按钮,激光投影器会在前方投影出键盘轮廓;
S2.用户手指在虚拟键盘上输入时,位于虚拟键盘上方的摄像头检测手指的输入轨迹,将检测到的信息传入主电路板的主控芯片中进行处理:摄像头捕获的图片读入主控芯片后,首先进行光斑识别,由于激光投影器发射出的激光会在指甲上产生反射,形成光斑,所以图片中光斑的位置也就代表了手指可能的位置;然后对所有光斑可能的位置进行滤波操作,通过计算光斑的圆形度,过滤掉那些形状不规则的光斑噪声,从而得到手指光斑的位置坐标;通过手指光斑的位置,得知当前时刻手指位于哪个按键上,这样就获得了手指的输入信息,在输入结束后将获取的输入信息和存储的密码进行匹配;
S3.如果输入的密码相符,则门禁开启;如果输入的密码不符,则门禁不会开启。
所述的密码为图形密码,图形密码采用九宫格或十六宫格,不同的密码具有不同的长度和形状。
所述的图形密码由激光投影器生成,生成的形状由激光投影器控制。图形密码的生成可以由用户来选择,理论上更长的图形密码具有更高的安全性。
本发明与现有技术相比,具有如下优点和有益效果:
1、本发明区别于传统的门禁,最大创新点在于无需物理键盘实体,而是在一个虚拟平面上直接操作,减少了硬件损坏的几率,也降低了成本。
2、图形密码的应用,不同的图形密码具有不同的长度和形状,突破了传统门禁数字密码具有固定长度的限制,在一定程度上提升了密码的安全性。
附图说明
图1为本发明所述的基于视觉的门禁控制***的结构示意图;
图2为图1所述***的主电路板的结构示意图;
图3为本发明所述的基于视觉的门禁控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
图1为基于视觉的虚拟门禁的结构示意图,其中包括:用于采集图像信息摄像头1,将获取输入密码时手指的运动轨迹,采集到的信息传入主控芯片中进行处理;***主电路板2,用于对摄像头采集的信息进行处理,并将结果输出,输出信息用于控制门禁的通断;同时***主电路板2的左端装有一个激光投影器,用于投射出键盘轮廓;图形密码输入键盘3采用激光投影实现,用于进行密码输入。
如图1,一种基于视觉的门禁控制***,包括主电路板,以及分别与主电路板相连的激光投影器、摄像头,所述的主电路板与所控制的门禁相连;如图2,主电路板包括主控芯片、FIFO缓存芯片、TFT液晶模块以及驱动电路;***通电后,驱动电路给各个模块供电,保证***正常工作;摄像头捕获图片,由脉冲信号控制自动将图片存入FIFO缓存芯片,然后主控芯片向缓存芯片读取图片进行处理,最后向门禁发出控制信号;TFT液晶模块用于***调试时显示图片处理结果;
所述的摄像头捕获图片的帧速为30fps;
所述的主控芯片的型号为STM32F103RET6,所述的FIFO缓存芯片的型号为AL422B。
如图3,一种基于视觉的门禁控制方法,包含以下顺序的步骤:
S1.当用户按下输入按钮,激光投影器会在前方投影出键盘轮廓;
S2.用户手指在虚拟键盘上输入时,位于虚拟键盘上方的摄像头检测手指的输入轨迹,将检测到的信息传入主电路板的主控芯片中进行处理:摄像头捕获的图片读入主控芯片后,首先进行光斑识别,由于激光投影器发射出的激光会在指甲上产生反射,形成光斑,所以图片中光斑的位置也就代表了手指可能的位置;然后对所有光斑可能的位置进行滤波操作,通过计算光斑的圆形度,过滤掉那些形状不规则的光斑噪声,从而得到手指光斑的位置坐标;通过手指光斑的位置,得知当前时刻手指位于哪个按键上,这样就获得了手指的输入信息,在输入结束后将获取的输入信息和存储的密码进行匹配;
S3.如果输入的密码相符,则门禁开启;如果输入的密码不符,则门禁不会开启。
所述的密码为图形密码,图形密码采用九宫格或十六宫格,不同的密码具有不同的长度和形状。
所述的图形密码由激光投影器生成,生成的形状由激光投影器控制。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明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发明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,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于视觉的门禁控制***,其特征在于:包括主电路板,以及分别与主电路板相连的激光投影器、摄像头,所述的主电路板与所控制的门禁相连;主电路板包括主控芯片、FIFO缓存芯片、TFT液晶模块以及驱动电路;***通电后,驱动电路给各个模块供电,保证***正常工作;摄像头捕获图片,由脉冲信号控制自动将图片存入FIFO缓存芯片,然后主控芯片向缓存芯片读取图片进行处理,最后向门禁发出控制信号;TFT液晶模块用于***调试时显示图片处理结果。
2.根据权利要求1所述的基于视觉的门禁控制***,其特征在于:所述的摄像头捕获图片的帧速为30fps。
3.根据权利要求1所述的基于视觉的门禁控制***,其特征在于:所述的主控芯片的型号为STM32F103RET6,所述的FIFO缓存芯片的型号为AL422B。
4.一种基于视觉的门禁控制方法,其特征在于,包含以下顺序的步骤:
S1.当用户按下输入按钮,激光投影器会在前方投影出键盘轮廓;
S2.用户手指在虚拟键盘上输入时,位于虚拟键盘上方的摄像头检测手指的输入轨迹,将检测到的信息传入主电路板的主控芯片中进行处理:摄像头捕获的图片读入主控芯片后,首先进行光斑识别,由于激光投影器发射出的激光会在指甲上产生反射,形成光斑,所以图片中光斑的位置也就代表了手指可能的位置;然后对所有光斑可能的位置进行滤波操作,通过计算光斑的圆形度,过滤掉那些形状不规则的光斑噪声,从而得到手指光斑的位置坐标;通过手指光斑的位置,得知当前时刻手指位于哪个按键上,这样就获得了手指的输入信息,在输入结束后将获取的输入信息和存储的密码进行匹配;
S3.如果输入的密码相符,则门禁开启;如果输入的密码不符,则门禁不会开启。
5.根据权利要求4所述的基于视觉的门禁控制方法,其特征在于:所述的密码为图形密码,图形密码采用九宫格或十六宫格,不同的密码具有不同的长度和形状。
6.根据权利要求5所述的基于视觉的门禁控制方法,其特征在于:所述的图形密码由激光投影器生成,生成的形状由激光投影器控制。
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