CN104992141A - 基于双虹膜、立体人脸和声纹识别的智能生物特征监控总成及监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于智能安全控制领域，尤其是涉及一种基于双虹膜、立体人脸和声纹识别的智能生物特征监控总成及监控方法。包括：生物特征采集单元和集成电路部分；所述生物特征采集单元包括机械部分和光学部分，本发明创造性的采用双虹膜安全识别以及将潜望式变焦组件和MEMS变焦组件相结合cone个人能够实现长句变焦，该结构能够在最大尺度的压缩结构厚度的情况下，实现快速变焦和长距离变焦。因此，本发明具有如下优点：本发明采用仿人眼高速变焦机器视觉装置，可以自动适配不同人身高、远近距离，快速锁定人的面部，进行高速变焦调整图像为最佳状态，无需特意配合就能正确快速对面部及眼部特征识别。
Description
技术领域
本发明属于智能安全控制领域，尤其是涉及一种基于双虹膜、立体人脸和声纹识别的智能生物特征监控总成及监控方法。
背景技术
目前市面上大多数生物体识别设备识别方式比较单一，比如人脸识别设备就无法同时实现虹膜的识别，或者无法同时实现声纹识别及人工智能语音交流。
目前市面上的生物体视觉识别装置大多都是定焦摄像头或传统式变焦摄像机，传统式变焦摄像机由于在变焦过程中需要对多组变焦镜片的距离进行调整因此体积较大，无法在有限的空间中安装；另外传统式变焦摄像机在变焦过程中需要对多组变焦镜片的距离进行调整因此无法实现快速变焦，如果同时对人脸和人眼识别，就会出现两次缓慢对焦，在实际使用过程中需要人来配合并等待，非常不方便；定焦摄像机虽热可以做到很小的体积，但是在识别过程中需要人来很好的配合才能清晰和准确识别，如果稍微配合的不好就会识别错误。
目前市面上的生物体视觉识别装置遇到较差的采光环境时，就会无法识别和识别错误，比如在(逆光环境下、强光环境下、补光曝光过度的环境下、明暗光交接环境下)无法实现智能化的调光。
目前市面上大多数生物体视觉识别设备的图像采集摄像头为固定位置，但根据人的身高不同，近距离的话：太高就会被身体所遮挡，太矮则拍摄不到，所以无法自动适配不同人身高，正确采集到面部特征。
发明内容
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种基于双虹膜、立体人脸和声纹识别的智能生物特征监控总成，其特征在于，包括：生物特征采集单元和集成电路部分；所述生物特征采集单元包括机械部分和光学部分；
其中，集成电路部分包括：
一MCU微控制器：控制整个智能安全控制***的的运作；
一存储***：用于存储所有需要存储的数据；
一雷达监控组件：用于实时跟踪智能安全控制***所检测范围内具有生物体征的物体的移动状态；
一DSP图像处理器：在雷达监控组件检测到有人通过时，启动DSP图像处理器进行图像处理并开启生物特征采集单元，对人眼进行虹膜识别，同时对人脸进行立体识别；并将识别后的信息输入MCU微控制器；第一次进行生物体征识别时，DSP图像处理器将识别后的生物体征信息存储到存储***；
一补光组件：与DSP图像处理器连接，在侦测到当前环境需要补光时进行补光；
一智能调光组件：与DSP图像处理器连接，在进行生物特征识别前，红外高清感光芯片首先监测生物体所处环境判断是否处于可见光和非可见光环境并根据当前所处环境进行选择处理进行逆光补偿或启动补光组件进行增减光补偿；所述智能调光组件包括HDR单元以及增减光单元，在进行生物特征识别前，红外高清感光芯片首先监测生物体所处环境判断是否处于可见光和非可见光环境并根据当前所处环境进行选择处理：
处理一：当所处环境是可见光环境时，红外高清感光芯片实时侦测是否需要补光，以及是否为逆光环境，若需要补光，红外高清感光芯片将信息告知MCU微控制器当前所处环境的补光强度，MCU微控制器控制智能调光组件进行数码补光使生物特征能够清晰采集；当环境为逆光环境时，红外高清感光芯片将信息告知MCU微控制器，MCU微控制器控制智能调光组件开启HDR进行宽动态范围成像；
处理二：当所处环境是非可见光环境时，红外高清感光芯片将信息告知MCU微控制器，MCU微控制器控制智能调光组件和补光单元对补光设备进行实时增减光照度,使生物特征能够清晰采集；
一信号输出装置：MCU微控制器将经过DSP处理器进行处理后的信息与存储***中的信息进行比对，正确时，信号输出装置控制外接设备开启；错误时，不进行任何操作或根据用户设定进行扩展操作；
一智能可视对讲***：包括实时摄像的生物特征采集单元以及声纹识别模块，该智能可视对讲***与所述MCU微控制器和通信模块、信息输出模块、存储***连接，可实时全双工进行本地或异地音视频交互并存储；
一声纹识别模块：用于辨认用户声音并确认是否符合，并将结果发送给MCU微控制器，由MCU微控制器根据比对结果决定是否启动开启装置；声纹识别模块包括话筒、录音电路以及声音分析处理组件；MCU微控制器在生物体征匹配后调取存储***中的与该生物体征对应的音频信息进行声音匹配；第一次进行声音识别时，录音电路将识别后的音频信息存储到存储***；
包括话筒、录音电路；MCU微控制器在生物体征匹配后调取存储***中的与该生物体征对应的音频信息进行声音匹配；第一次进行声音识别时，录音电路将识别后的音频信息存储到存储***；
一通信模块：与MCU微控制器连接，为有线和无线网络模块；
一安防***：所述安防***与MCU微控制器连接；可匹配其它物联网监控设备，将配对成功的设备信息及时发送给MCU微控制器进行设防或报警；
一震动传感器：设置在安防***中，在接收到锤、砸和破坏的时候，将及时发送信息给MCU微控制器；所述MCU微控制器通过通信模块发送信息给用户或设定其他扩展操作并同时启动安防***中的报警装置；
一信息输出模块：与MCU微控制器连接，用于显示实时视频及处理信息；
一嵌入式后台处理***：与MCU微控制器连接，用于接受MCU微控制器的信息，把人机交互式***界面通过信息输出模块，显示在视频显示屏上；所述嵌入式后台处理***透过通信模块将信息推送到云平台，方便用户终端访问，所述信号输出装置和安防***报警时可直接通过云平台推送到用户预设的终端设备；
一电源管理***：能够为可充电蓄电池、直流供电或交流供电，用于给整个***进行供电；
生物特征采集单元机械部分包括：
一个仿人眼高速变焦机器视觉装置，该装置包括一个外罩、驱动外罩能够绕纵向轴轴向旋转的纵向驱动组件、一个内罩、驱动内罩能够绕横向轴轴向旋转的横向驱动组件、一个设置在内罩内的生物特征监控总成传动***以及与生物特征监控总成传动***连接的生物特征采集单元光学部分、以及一个用于控制纵向驱动组件和横向驱动组件的驱动组件控制芯片；
所述生物特征监控总成传动***包括一个外框和一个透明外罩；所述透明外罩为半球形，外框一端开口，透明外罩与外框组成具有空腔的封闭主体外壳；生物特征采集单元光学部分设置在封闭主体外壳内；横向驱动组件和纵向驱动组件均为一个微型电机；分别通过轴承和驱动杆驱动外罩或内罩旋转。
所述生物特征采集单元光学部分包括：
广角镜片、设置在镀膜高清镜片后方的用于采集视频信息的高速变焦总成、以及设置在高速变焦总成后方的红外高清感光芯片；所述红外高清感光芯片将成像信息发送给生物识别芯片；驱动组件控制芯片控制纵向驱动组件和横向驱动组件进行仿人眼的多个自由度的旋转同时自动锁定生物特征并将其逐个发送给DSP图像处理器，所述DSP图像处理器进行处理后输入MCU微控制器；所述高速变焦总成包括一个潜望式变焦组件，以及设置在潜望式变焦组件内的MEMS变焦组件；所述MEMS变焦组件包括中心在同一光轴上的依次设置的分光器、第二组长焦变焦镜片组件、第一组MEMS快速变焦镜片组件、以及呈45°设置的用来改变光路的偏光镜；所述偏光镜上方与采光镜呈45°角度；
MEMS快速变焦镜片组件包括：两个不同厚度的且一端面为曲面的板块，两个板块的平面端面相对且有间隙，两个板块发生相对移动时，焦点变化从而通过折射实现光学变焦；
所述潜望式变焦组件包括：一个将垂直光线变为平行光线的全反射棱镜，以及设置在全反射棱镜输出端的变焦光学部分，从而把原来前后调整焦距变成上下调整；
若是在需要变焦范围短的情况，特别是在进行虹膜识别的时候，长焦变焦镜片组件不工作，仅MEMS快速变焦镜片组件进行工作，能够快速实现高速变焦的工作；在需要长焦变焦时，特别是进行脸部的立体建模以及以后进行脸部识别的时候，长焦变焦镜片组件进行工作，MEMS快速变焦镜片组件不工作，能够实现较大距离范围内的变焦动作，该结构能够在最大尺度的压缩结构厚度的情况下，实现快速变焦和长距离变焦。
所述嵌入式后台处理***基于云服务器数据同步和***扩展实现调用其它***更多功能(例如：其它网络监控摄像头画面接入、其它网络传感器接入等)，视觉***实现高清晰低码流可适配的窄带视频通信的流媒体组播，并进行视频录制和发送至存储***中。
一种基于双虹膜、立体人脸和声纹识别的智能生物特征监控总成及监控方法，其特征在于，包括：
一个预先录入生物特征的步骤：用户预先站立于视觉***前，人眼注视生物特征监控模块中聚焦镜片，由生物特征采集单元采集人眼虹膜信息，并将该信息存储至存储***中；
并且用户能够选择进行人脸识别数据库的建立，具体是由视觉***进行人脸立体扫描，并将人脸立体扫描信息结果存储至存储***中；该生物特征监控模块进行人脸扫描时，用户需要转动一下头部，生物特征监控模块能够同时瞬间拍摄多个角度的人脸画面实现建模，建立多个人脸特征信息的高速立体建模图型；
一个生物特征识别的步骤：当智能安全控制***所检测范围内具有生物体征的物体的移动时，雷达监控组件能够实时监测该物体的移动距离，并实时将信息发送给MCU微控制器；由MCU微控制器控制生物特征采集单元中的横向驱动组件和纵向驱动组件进行仿人眼运动，也就是生物特征采集单元进行公转和自转的过程，用户在从远距离向智能安全控制***走近的移动过程中，同时注视生物特征采集单元，人眼虹膜监控模块即能够即刻采集到当前用户的虹膜信息，并与存储***中的虹膜信息进行比对，并将比对结果发送给MCU微控制器；
在上述生物特征识别的步骤中，MCU微控制器在生物体征匹配时，能够选择人脸；虹膜；或人脸、虹膜、声音的任意识别方式组合进行匹配，只有当所有匹配成功时，MCU微控制器才发出对错信号给信号输出装置。
因此，本发明具有如下优点：
首先在机械和光学部分，本发明采用仿人眼高速变焦机器视觉装置，可以自动适配不同人身高、远近距离，快速锁定人的面部，进行高速变焦调整图像为最佳状态，无需特意配合就能正确快速的采集到面部及眼部特征。
遇到较差的采光环境时，就会无法识别和识别错误，比如在(逆光环境下、强光环境下、补光曝光过度的环境下、明暗光交接环境下)智能调光装置将复杂光源采集到的画面调整到最佳状态，或启动补光组件根据环境需要进行增减光补偿，提高识别率。
其次在***结构上，实现了立体人脸识别并配合双虹膜识别和声纹识别使生物体识别结果更安全可靠，人工智能语音交流；嵌入式后台处理***透过通信模块将信息推送到云平台，方便用户终端访问，并能实现其它网络监控摄像头画面接入、其它网络传感器接入等，视觉***实现高清晰低码流的窄带视频通信和视频录制，远程信息记录和备份；
附图说明
图1为本发明的智能生物特征监控总成硬件连接结构示意图。
图2为本发明中智能生物特征监控总成的传动***的结构示意图。
图3为本发明中智能生物特征监控总成的集成电路部分结构示意图。
图4为本发明中的高速变焦总成结构示意图。
图5为本发明中快速变焦镜片组工作原理示意图。
图6为本发明中人脸进行双虹膜识别和立体人脸识别的状态示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
一、首先介绍一下本发明的硬件结构：
如图1所示，本发明的所有模块均设置在一个主板上，该主板包括：生物特征采集单元和集成电路部分；生物特征采集单元包括机械部分和光学部分；
其中，集成电路部分包括：
一MCU微控制器：控制整个智能安全控制***的的运作；
一存储***：用于存储所有需要存储的数据；
一雷达监控组件：用于实时跟踪智能安全控制***所检测范围内具有生物体征的物体的移动状态；
一DSP图像处理器：在雷达监控组件检测到有人通过时，启动DSP图像处理器进行图像处理并开启生物特征采集单元，对人眼进行虹膜识别，同时对人脸进行立体识别；并将识别后的信息输入MCU微控制器；第一次进行生物体征识别时，DSP图像处理器将识别后的生物体征信息存储到存储***；
一补光组件：与DSP图像处理器连接，在侦测到当前环境需要补光时进行补光；
一智能调光组件：与DSP图像处理器连接，在进行生物特征识别前，红外高清感光芯片首先监测生物体所处环境判断是否处于可见光和非可见光环境，并根据当前所处环境进行选择处理，逆光补偿或启动补光单元进行增减光补偿；所述智能调光组件包括HDR单元以及增减光单元，在进行生物特征识别前，红外高清感光芯片首先监测生物体所处环境，判断是否处于可见光和非可见光环境并根据当前环境进行以下处理：
处理一：当所处环境是可见光环境时，红外高清感光芯片实时侦测是否需要补光，以及是否为逆光环境，若需要补光，红外高清感光芯片将信息告知MCU微控制器当前所处环境的补光强度，MCU微控制器控制智能调光组件进行数码补光使生物特征能够清晰采集；当环境为逆光环境时，红外高清感光芯片将信息告知MCU微控制器，MCU微控制器控制智能调光组件开启HDR进行宽动态范围成像；
处理二：当所处环境是非可见光环境时，红外高清感光芯片将信息告知MCU微控制器，MCU微控制器控制智能调光组件和补光单元对补光设备进行实时增减光照度,使生物特征能够清晰采集；
一信号输出装置：MCU微控制器将经过DSP处理器进行处理后的信息与存储***中的信息进行比对，正确时，信号输出装置控制外接设备开启；错误时，不进行任何操作或根据用户设定进行扩展操作；
一智能可视对讲***：包括实时摄像的生物特征采集单元以及声纹识别模块，该智能可视对讲***与所述MCU微控制器和通信模块、信息输出模块、存储***连接，可实时全双工进行本地或异地音视频交互并存储；
一声纹识别模块：用于辨认用户声音并确认是否符合，并将结果发送给MCU微控制器，由MCU微控制器根据比对结果决定是否启动开启装置；声纹识别模块包括话筒、录音电路以及声音分析处理组件；MCU微控制器在生物体征匹配后调取存储***中的与该生物体征对应的音频信息进行声音匹配；第一次进行声音识别时，录音电路将识别后的音频信息存储到存储***；
包括话筒、录音电路；MCU微控制器在生物体征匹配后调取存储***中的与该生物体征对应的音频信息进行声音匹配；第一次进行声音识别时，录音电路将识别后的音频信息存储到存储***；
一通信模块：与MCU微控制器连接，为有线和无线网络模块；
一安防***：所述安防***与MCU微控制器连接；可匹配其它物联网监控设备，将配对成功的设备信息及时发送给MCU微控制器进行设防或报警；
一震动传感器：设置在安防***中，在接收到锤、砸和破坏的时候，将及时发送信息给MCU微控制器；所述MCU微控制器通过通信模块发送信息给用户或设定其他扩展操作并同时启动安防***中的报警装置；
一信息输出模块：与MCU微控制器连接，用于显示实时视频及处理信息；
一嵌入式后台处理***：与MCU微控制器连接，用于接受MCU微控制器的信息，把人机交互式***界面通过信息输出模块，显示在视频显示屏上；所述嵌入式后台处理***透过通信模块将信息推送到云平台，方便用户终端访问，所述信号输出装置和安防***报警时可直接通过云平台推送到用户预设的终端设备；
一电源管理***：能够为可充电蓄电池、直流供电或交流供电，用于给整个***进行供电；
生物特征采集单元机械部分包括：
一个仿人眼高速变焦机器视觉装置，该装置包括一个外罩、驱动外罩能够绕纵向轴轴向旋转的纵向驱动组件、一个内罩、驱动内罩能够绕横向轴轴向旋转的横向驱动组件、一个设置在内罩内的生物特征监控总成传动***以及与生物特征监控总成传动***连接的生物特征采集单元光学部分、以及一个用于控制纵向驱动组件和横向驱动组件的驱动组件控制芯片；
所述生物特征监控总成传动***包括一个外框和一个透明外罩；所述透明外罩为半球形，外框一端开口，透明外罩与外框组成具有空腔的封闭主体外壳；生物特征采集单元光学部分设置在封闭主体外壳内；横向驱动组件和纵向驱动组件均为一个微型电机；分别通过轴承和驱动杆驱动外罩或内罩旋转。
所述生物特征采集单元光学部分包括：
广角镜片、设置在镀膜高清镜片后方的用于采集视频信息的高速变焦总成、以及设置在高速变焦总成后方的红外高清感光芯片；所述红外高清感光芯片将成像信息发送给生物识别芯片；驱动组件控制芯片控制纵向驱动组件和横向驱动组件进行仿人眼的多个自由度的旋转同时自动锁定生物特征并将其逐个发送给DSP图像处理器，所述DSP图像处理器进行处理后输入MCU微控制器；所述高速变焦总成包括一个潜望式变焦组件，以及设置在潜望式变焦组件内的MEMS变焦组件；
所述MEMS变焦组件包括中心在同一光轴上的依次设置的分光器、第二组长焦变焦镜片组件、第一组MEMS快速变焦镜片组件、以及呈45°设置的用来改变光路的偏光镜；所述偏光镜上方与采光镜呈45°角度；
MEMS快速变焦镜片组件包括：两个不同厚度的且一端面为曲面的板块，两个板块的平面端面相对且有间隙，两个板块发生相对移动时，焦点变化从而通过折射实现光学变焦；
所述潜望式变焦组件包括：一个将垂直光线变为平行光线的全反射棱镜，以及设置在全反射棱镜输出端的变焦光学部分，从而把原来前后调整焦距变成上下调整；
若是在需要变焦范围短的情况，特别是在进行虹膜识别的时候，长焦变焦镜片组件不工作，仅MEMS快速变焦镜片组件进行工作，能够快速实现高速变焦的工作；在需要长焦变焦时，特别是进行脸部的立体建模以及以后进行脸部识别的时候，长焦变焦镜片组件进行工作，MEMS快速变焦镜片组件不工作，能够实现较大距离范围内的变焦动作，该结构能够在最大尺度的压缩结构厚度的情况下，实现快速变焦和长距离变焦。
如图1至图2所示，为本发明中的述生物特征采集单元的具体机械结构，微型高速电机1、活动轴承2、变焦镜片3、高清感红外成像芯片4、高速变总成5、镀膜高清镜片6、线路管7、内半球活动罩8、透明有机玻璃罩9、外半球罩10、集成电路板11、外壳12、总控制排线13、安装板14、信号及供电线路15；两个高速电机分别控制两个活动罩进行左右和上下旋转，从而能够逼真的模拟人眼的转动。
二、下面介绍一下本发明的工作状态：
生物特征识别过程：
首次使用时，用户需要站在视觉***面前进行记录；用户需要适当的左右摆动头部使仿人眼生物特征采集单元能够采集用户脸部特征并建立立体人脸模型后存储起来；
如图3所示，进行生物特征识别前，需要进行光环境侦测；红外高清感光芯片首先监测生物体所处环境判断是否处于可见光和非可见光环境并根据当前环境进行选择处理：
处理一：当所处环境是可见光环境时，红外高清感光芯片实时侦测是否需要补光，以及是否为逆光环境，若需要补光，红外高清感光芯片将信息告知MCU微控制器当前所处环境的补光强度，MCU微控制器控制智能调光组件进行数码补光使生物特征能够清晰采集；当环境为逆光环境时，红外高清感光芯片将信息告知MCU微控制器，MCU微控制器控制智能调光组件开启HDR进行宽动态范围成像；
处理二：当所处环境是非可见光环境时，红外高清感光芯片将信息告知MCU微控制器，MCU微控制器控制智能调光组件和补光单元对补光设备进行实时增减光照度,使生物特征能够清晰采集；
本发明所使用的是一种高速变焦方法，如图4至图5所示，将MEMS变焦组件和潜望式变焦组件结合在一起；若需要变焦距离短的时候，特别是在进行虹膜识别的时候，长焦变焦镜片组件不工作(图6中的远距离虹膜识别区域)，仅MEMS快速变焦镜片组件进行工作，能够快速实现高速变焦的工作；在需要长焦变焦时，特别是进行脸部的立体建模以及以后进行脸部识别的时候，长焦变焦镜片组件进行工作，MEMS快速变焦镜片组件不工作，(图6中的立体人脸识别区域)，能够实现较大距离范围内的变焦动作。
另外，用户也需要进行虹膜的识别记录存储；
最后，用户也能够通过声纹识别模块进行声纹采集并记录存储；本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了微型高速电机1、活动轴承2、变焦镜片3、高清感红外成像芯片4、高速变总成5、镀膜高清镜片6、线路管7、内半球活动罩8、透明有机玻璃罩9、外半球罩10、集成电路板11、外壳12、总控制排线13、安装板14、信号及供电线路15等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (4)
1.一种基于双虹膜、立体人脸和声纹识别的智能生物特征监控总成，其特征在于，包括：生物特征采集单元和集成电路部分；所述生物特征采集单元包括机械部分和光学部分；
其中，集成电路部分包括：
一MCU微控制器：控制整个智能安全控制***的的运作；
一存储***：用于存储所有需要存储的数据；
一雷达监控组件：用于实时跟踪智能安全控制***所检测范围内具有生物体征的物体的移动状态；
一DSP图像处理器：在雷达监控组件检测到有人通过时，启动DSP图像处理器进行图像处理并开启生物特征采集单元，对人眼进行虹膜识别，同时对人脸进行3D识别；并将识别后的信息输入MCU微控制器；第一次进行生物体征识别时，DSP图像处理器将识别后的生物体征信息存储到存储***；
一补光组件：与DSP图像处理器连接，在侦测到当前环境需要补光时进行补光；
一智能调光组件：与DSP图像处理器连接，在进行生物特征识别前，红外高清感光芯片首先监测生物体所处环境判断是否处于可见光和非可见光环境并根据当前所处环境进行选择处理进行逆光补偿或启动补光组件进行增减光补偿；所述智能调光组件包括HDR单元以及增减光单元，在进行生物特征识别前，红外高清感光芯片首先监测生物体所处环境判断是否处于可见光和非可见光环境并根据当前所处环境进行选择处理：
处理一：当所处环境是可见光环境时，红外高清感光芯片实时侦测是否需要补光，以及是否为逆光环境，若需要补光，红外高清感光芯片将信息告知MCU微控制器当前所处环境的补光强度，MCU微控制器控制智能调光组件进行数码补光使生物特征能够清晰采集；当环境为逆光环境时，红外高清感光芯片将信息告知MCU微控制器，MCU微控制器控制智能调光组件开启HDR进行宽动态范围成像；
处理二：当所处环境是非可见光环境时，红外高清感光芯片将信息告知MCU微控制器，MCU微控制器控制智能调光组件和补光单元对补光设备进行实时增减光照度,使生物特征能够清晰采集；
一信号输出装置：MCU微控制器将经过DSP处理器进行处理后的信息与存储***中的信息进行比对，正确时，信号输出装置控制外接设备开启；错误时，不进行任何操作或根据用户设定进行扩展操作；
一智能可视对讲***：包括实时摄像的生物特征采集单元以及声纹识别模块，该智能可视对讲***与所述MCU微控制器和通信模块、信息输出模块、存储***连接，可实时全双工进行本地或异地音视频交互并存储；
一声纹识别模块：用于辨认用户声音并确认是否符合，并将结果发送给MCU微控制器，由MCU微控制器根据比对结果决定是否启动开启装置；声纹识别模块包括话筒、录音电路以及声音分析处理组件；MCU微控制器在生物体征匹配后调取存储***中的与该生物体征对应的音频信息进行声音匹配；第一次进行声音识别时，录音电路将识别后的音频信息存储到存储***；
包括话筒、录音电路；MCU微控制器在生物体征匹配后调取存储***中的与该生物体征对应的音频信息进行声音匹配；第一次进行声音识别时，录音电路将识别后的音频信息存储到存储***；
一通信模块：与MCU微控制器连接，为有线和无线网络模块；
一安防***：所述安防***与MCU微控制器连接；可匹配其它物联网监控设备，将配对成功的设备信息及时发送给MCU微控制器进行设防或报警；
一震动传感器：设置在安防***中，在接收到锤、砸和破坏的时候，将及时发送信息给MCU微控制器；所述MCU微控制器通过通信模块发送信息给用户或设定其他扩展操作并同时启动安防***中的报警装置；
一信息输出模块：与MCU微控制器连接，用于显示实时视频及处理信息；
一嵌入式后台处理***：与MCU微控制器连接，用于接受MCU微控制器的信息，把人机交互式***界面通过信息输出模块，显示在视频显示屏上；所述嵌入式后台处理***透过通信模块将信息推送到云平台，方便用户终端访问，所述信号输出装置和安防***报警时可直接通过云平台推送到用户预设的终端设备；
一电源管理***：能够为可充电蓄电池、直流供电或交流供电，用于给整个***进行供电；
生物特征采集单元机械部分包括：
一个仿人眼高速变焦机器视觉装置，该装置包括一个外罩、驱动外罩能够绕纵向轴轴向旋转的纵向驱动组件、一个内罩、驱动内罩能够绕横向轴轴向旋转的横向驱动组件、一个设置在内罩内的生物特征监控总成传动***以及与生物特征监控总成传动***连接的生物特征采集单元光学部分、以及一个用于控制纵向驱动组件和横向驱动组件 的驱动组件控制芯片；
所述生物特征监控总成传动***包括一个外框和一个透明外罩；所述透明外罩为半球形，外框一端开口，透明外罩与外框组成具有空腔的封闭主体外壳；生物特征采集单元光学部分设置在封闭主体外壳内；横向驱动组件和纵向驱动组件均为一个微型电机；分别通过轴承和驱动杆驱动外罩或内罩旋转；
所述生物特征采集单元光学部分包括：
广角镜片、设置在镀膜高清镜片后方的用于采集视频信息的高速变焦总成、以及设置在高速变焦总成后方的红外高清感光芯片；所述红外高清感光芯片将成像信息发送给生物识别芯片；驱动组件控制芯片控制纵向驱动组件和横向驱动组件进行仿人眼的多个自由度的旋转同时自动锁定生物特征并将其逐个发送给DSP图像处理器，所述DSP图像处理器进行处理后输入MCU微控制器；所述高速变焦总成包括一个潜望式变焦组件，以及设置在潜望式变焦组件内的MEMS变焦组件；所述MEMS变焦组件包括中心在同一光轴上的依次设置的分光器、第二组长焦变焦镜片组件、第一组MEMS快速变焦镜片组件、以及呈45°设置的用来改变光路的偏光镜；所述偏光镜上方与采光镜呈45°角度；MEMS快速变焦镜片组件包括：两个不同厚度的且一端面为曲面的板块，两个板块的平面端面相对且有间隙，两个板块发生相对移动时，焦点变化从而通过折射实现光学变焦；
所述潜望式变焦组件包括：一个将垂直光线变为平行光线的全反射棱镜，以及设置在全反射棱镜输出端的变焦光学部分，从而把原来前后调整焦距变成上下调整；
若是在需要变焦范围短的情况，特别是在进行虹膜识别的时候，长焦变焦镜片组件不工作，仅MEMS快速变焦镜片组件进行工作，能够快速实现高速变焦的工作；在需要长焦变焦时，特别是进行脸部的立体建模以及以后进行脸部识别的时候，长焦变焦镜片组件进行工作，MEMS快速变焦镜片组件不工作，能够实现较大距离范围内的变焦动作，该结构能够在最大尺度的压缩结构厚度的情况下，实现快速变焦和长距离变焦。
2.根据权利要求1所述的一种基于双虹膜、立体人脸和声纹识别的智能生物特征监控总成，其特征在于，所述嵌入式后台处理***基于云服务器数据同步和***扩展实现调用其它***更多功能，视觉***实现高清晰低码流可适配的窄带视频通信的流媒体组播，并进行视频录制和发送至存储***中。
3.一种基于双虹膜、立体人脸和声纹识别的智能生物特征监控方 法，其特征在于，包括：
一个预先录入生物特征的步骤：用户预先站立于视觉***前，人眼注视生物特征监控模块中聚焦镜片，由生物特征采集单元采集人眼虹膜信息，并将该信息存储至存储***中；
并且用户能够选择进行人脸识别数据库的建立，具体是由视觉***进行人脸立体扫描，并将人脸立体扫描信息结果存储至存储***中；该生物特征监控模块进行人脸扫描时，用户需要转动一下头部，生物特征监控模块能够同时瞬间拍摄多个角度的人脸画面实现建模，建立多个人脸特征信息的高速立体建模图型；
一个生物特征识别的步骤：当智能安全控制***所检测范围内具有生物体征的物体的移动时，雷达监控组件能够实时监测该物体的移动距离，并实时将信息发送给MCU微控制器；由MCU微控制器控制生物特征采集单元中的横向驱动组件和纵向驱动组件进行仿人眼运动，也就是生物特征采集单元进行公转和自转的过程，用户在从远距离向智能安全控制***走近的移动过程中，同时注视生物特征采集单元，人眼虹膜监控模块即能够即刻采集到当前用户的虹膜信息，并与存储***中的虹膜信息进行比对，并将比对结果发送给MCU微控制器。
4.根据权利要求3所述的一种基于双虹膜、立体人脸和声纹识别的智能生物特征监控方法，其特征在于，所述生物特征识别的步骤中，MCU微控制器在生物体征匹配时，能够选择人脸；虹膜；或人脸、虹膜、声音的任意识别方式组合进行匹配，只有当所有匹配成功时，MCU微控制器才发出对错信号给信号输出装置。
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