CN105261095A - 一种基于虹膜识别的门禁***及利用该***进行虹膜识别的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于虹膜识别的门禁***，其包括柜体和门禁上的锁体，柜体上并排设置有第一腔室单元和第二腔室单元；第一腔室单元内设有宽视场相机和距离传感器，第二腔室单元内设有虹膜识别装置，虹膜识别装置通过旋转云台固定设置在第二腔室单元内；虹膜识别装置包括一前面板上设置有红外滤光板的壳体，壳体内设有中央处理器和虹膜采集器；锁体、宽视场相机、距离传感器、旋转云台和虹膜采集器均与所述中央处理器电性连接。本发明实现了虹膜采集器对行进中人员虹膜的实时跟踪，使得使用者在行进中即可实现虹膜识别功能，从而使得使用者走到门前时，门已经打开，用户体验良好。

Description

一种基于虹膜识别的门禁***及利用该***进行虹膜识别的方法

技术领域

本发明涉及一种门禁***，特别涉及一种基于虹膜识别的门禁***及利用该***进行虹膜识别的方法。

背景技术

门禁作为现代生活的产物，已经走入了千千万万个家庭，随着社会的不断发展，人们对门禁***的安全性、稳定性、网络化等方面的要求不断提高，用户迫切需要一种更高性能、更智能化的产品。目前，市场上的门禁大多通过磁卡、IC卡、射频卡等方式来识别进入者的身份，无法解决其他人代替本人打卡等问题。

随着生物识别技术的发展，传统的门禁逐步被生物识别门禁所代替，与传统的IC卡门禁相比，生物识别门禁更安全、更便捷、更智能；并且虹膜识别又是生物识别中识别精度最高、用户体验最好的，但是现有的虹膜门禁***，识别距离较近(<0.5m)，需要用户必须在虹膜识别设备前停住脚步，反复调整位置才能完成识别过程，用户体验差，识别效率低。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种基于虹膜识别的门禁***，该门禁***利用宽视场相机和距离传感器的配合测定人眼虹膜的位置信息，实现了虹膜采集器对行进中人员虹膜的实时跟踪，使得使用者在行进中即可实现虹膜识别功能，从而使得使用者走到门前时，门已经打开，用户体验良好。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种利用该***进行虹膜识别的方法，该方法解决了现有的虹膜门禁***中识别距离较近，需要用户必须在虹膜识别设备前停住脚步，反复调整位置才能完成识别过程，用户体验差，识别效率低等的问题，实现了虹膜采集器对行进中人员虹膜的实时跟踪，使用者在行进中即可进行虹膜识别。

为解决上述第一个技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种基于虹膜识别的门禁***，所述门禁***包括柜体和门禁上的锁体，所述柜体上并排设置有第一腔室单元和第二腔室单元；

所述第一腔室单元内设有宽视场相机和距离传感器，所述第二腔室单元内设有虹膜识别装置，所述虹膜识别装置通过旋转云台固定设置在所述第二腔室单元内；

所述虹膜识别装置包括一前面板上设置有红外滤光板的壳体，所述壳体内设有中央处理器和虹膜采集器；

所述锁体、宽视场相机、距离传感器、旋转云台和虹膜采集器均与所述中央处理器电性连接。

在本发明中所述虹膜识别装置可以通过旋转云台的旋转去控制虹膜识别装置的拍摄范围和角度；所述虹膜识别装置和宽视场相机的高度均为175cm，这与与大多数人的人脸处于同一高度。

所述的距离传感器与宽视场相机在竖直方向上中心重合，且所述距离传感器在宽视场相机的上方，所述距离传感器的下表面与宽视场相机的上表面接触。宽视场相机和距离传感器相配合可以测得人眼在空间的坐标位置(即人脸位置、人眼特征和人眼位置)，并发送给中央处理器，中央处理器利用上述信息控制云台旋转，实现对行进中人员虹膜的实时采集。

所述距离传感器同时用于判断工作距离内有无待识别人员的存在，若有人员存在，则启动虹膜识别装置和宽视场相机，实现对行进中人员虹膜的实时采集，若识别成功，则发送开门信号给锁体，若未识别成功，则拍摄待识别人员的照片存入中央处理器。

进一步的，所述红外滤光板上开设有第一缺口，该第一缺口处安装有与所述红外滤光板呈中心重合设置的半透半反镜；所述虹膜采集器位于所述半透半反镜内侧板面后方。

进一步的，所述虹膜采集器上安装有变焦镜头，该变焦镜头与所述虹膜采集器呈同轴设置。所述变焦镜头安装在虹膜采集器上，通过自动调节焦距来适应不同距离的待识别人员。

所述虹膜采集器的变焦镜头所在的平面与半透半反镜相互平行，且所述变焦镜头所在的平面与半透半反镜之间的距离为5cm-7cm；这样设置为虹膜采集器的变焦镜头的焦距调整预留一些空间，同时避免半透半反镜对变焦镜头的磨损。

进一步的，在所述虹膜采集器的左右两侧分别设有呈对称布置的红外光源，该红外光源与所述中央处理器电性连接。在红外光源补光的情况下，可以拍到清晰的虹膜纹理。

进一步的，所述壳体内还设有与外部终端设备配合通讯的无线通讯模块。

无线通信模块与中央处理器电性连接，该无线通讯模块可以与手机、平板电脑等终端通信，便于实时了解门禁***的工作状态，有未注册人员入侵时，可自动向手机等终端发送入侵提示。

为解决上述第二个技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种利用上述的门禁***进行虹膜识别的方法，该方法包括如下步骤：

S1、利用距离传感器判断是否有待识别人员，若有，则执行步骤S2，若无，则继续处于待识别状态；

S2、利用宽视场相机对待识别人员进行面部识别，并结合距离传感器获取当前待识别人员人脸位置，中央处理器基于人脸位置，获取人眼特征，并定位人眼位置；

S3、中央处理器基于当前待识别人员人脸位置、人眼特征和人眼位置，控制旋转云台转动至能够让虹膜采集器采集待识别人员虹膜的位置，并利用虹膜采集器采集待识别人员的虹膜图像信息；

S4、中央处理器基于预储存的虹膜模板，对待识别人员的虹膜图像信息进行比对识别，若识别成功，则向锁体发送解锁信号，若识别未成功，则重复步骤S3至S4。

进一步的，所述步骤S2进一步包括，中央处理器将宽视场相机所拍摄的待识别人员脸部图像储存，以备管理员查看。

进一步的，所述壳体内还设有与外部终端设备配合通讯的无线通讯模块。

进一步的，所述步骤S4进一步包括，若连续三次均未识别成功，则认为该人员为未注册人员，宽视场相机直接将所拍摄的待识别人员的人脸部图像，储存到中央处理器中，并通过无线通讯模块发送图像至管理员的终端设备；所述门禁***重新进入待识别状态。

本发明与现有技术相比，具有如下积极有益的效果：

1、本发明利用宽视场相机和距离传感器之间的配合，测定并采集人眼虹膜的位置及图像信息，实现了虹膜采集器对行进中人员虹膜的实时跟踪，使得使用者在行进中即可实现虹膜识别功能，从而使得使用者走到门前时，门已经打开，用户体验良好。

2、整个门禁***可以实现对已注册人员的识别认证，和对未注册人员的实时面部图像进行存储，提升了门禁***的安全等级。

3、利用无线通讯模块，该门禁***可实时与手机、平板电脑通信，提升了门禁***的智能化程度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中虹膜识别装置的内部结构示意图之一。

图3为本发明中虹膜识别装置的内部结构示意图之二。

图4为利用本发明中的门禁***进行虹膜识别的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图1至4所示，一种基于虹膜识别的门禁***，所述门禁***包括柜体1和门禁上的锁体，所述柜体1上并排设置有第一腔室单元100和第二腔室单元200；

所述第一腔室单元100内设有宽视场相机4和距离传感器5，所述第二腔室单元200内设有虹膜识别装置2，所述虹膜识别装置2通过旋转云台3固定设置在所述第二腔室单元200内；

所述虹膜识别装置2包括一前面板上设置有红外滤光板22的壳体21，所述壳体21内设有中央处理器27、虹膜采集器24和与外部终端设备配合通讯的无线通讯模块28；所述虹膜采集器24上安装有变焦镜头25，该变焦镜头25与所述虹膜采集器24呈同轴设置。在所述虹膜采集器24的左右两侧分别设有呈对称布置的红外光源26，该红外光源26与所述中央处理器27电性连接。进一步的，在所述红外滤光板22上开设有第一缺口，该第一缺口处安装有与所述红外滤光板22呈中心重合设置的半透半反镜23；所述虹膜采集器24位于所述半透半反镜23内侧板面后方。

所述锁体、宽视场相机4、距离传感器5、旋转云台3和虹膜采集器24均与所述中央处理器27电性连接。

一种利用上述的门禁***进行虹膜识别的方法，该方法包括如下步骤：

S1、利用距离传感器5判断是否有待识别人员，若有，则执行步骤S2，若无，则继续处于待识别状态；

S2、利用宽视场相机4对待识别人员进行面部识别，并结合距离传感器5获取当前待识别人员人脸位置，中央处理器27基于人脸位置，获取人眼特征，并定位人眼位置；

且所述步骤S2进一步包括，中央处理器27将宽视场相机4所拍摄的待识别人员脸部图像储存，以备管理员查看。

S3、中央处理器27基于当前待识别人员人脸位置、人眼特征和人眼位置，控制旋转云台3转动至能够让虹膜采集器24采集待识别人员虹膜的位置，并利用虹膜采集器24采集待识别人员的虹膜图像信息；

S4、中央处理器27基于预储存的虹膜模板，对待识别人员的虹膜图像信息进行比对识别，若识别成功，则向锁体发送解锁信号，若识别未成功，则重复步骤S3至S4。

作为进一步改进的实施例，所述步骤S4进一步包括，若连续三次均未识别成功，则认为该人员为未注册人员，宽视场相机4直接将所拍摄的待识别人员的人脸部图像，储存到中央处理器27中，并通过无线通讯模块28发送图像至管理员的终端设备；所述门禁***重新进入待识别状态。

本发明在使用时，距离传感器5首先探测有无待识别人员，若有待识别人员进入工作区域，则宽视场相机4和虹膜识别装置2开始工作，宽视场相机4首先对待识别人员进行面部识别，并结合距离传感器5定位人脸的位置，中央处理器27基于人脸位置，定位人眼的位置，并将该信息发送给中央处理器27，中央处理器27根据人眼位置信息，控制旋转云台3转动，使变焦镜头25始终对准行进中人员的虹膜，同时变焦镜头25进行变焦，使虹膜采集器24采集到清晰的虹膜图像。虹膜采集器24将采集到的虹膜信息传送给中央处理器27，与预储存的虹膜模板进行比对，若识别成功，中央处理器27向锁体发送开门信号，则门自动打开，欢迎已注册人员进入，在门重新关闭后，所述门禁***重新进入待识别状态；若未识别成功，则进入下一次识别过程。若连续三次均未识别成功，则认为该人员为未注册人员，则发出“您未注册，请注册后进入”或其它警告信息，宽视场相机4同时拍摄该人员的脸部图像，储存到中央处理器27，以备管理员查看，且同时无线通信模块28将该人员的面部图像传送到管理员的手机等终端上，并发出入侵提示。

本发明利用宽视场相机4和距离传感器5之间的配合，测定并采集人眼虹膜的位置及图像信息，实现了虹膜采集器24对行进中人员虹膜的实时跟踪，使得使用者无需停下脚步即可完成整个虹膜识别的过程，增加了***的吞吐量，提高了用户体验。

本文中所采用的描述方位的词语“上”、“下”、“左”、“右”等均是为了说明的方便基于附图中图面所示的方位而言的，在实际装置中这些方位可能由于装置的摆放方式而有所不同。

综上所述，本发明所述的实施方式仅提供一种最佳的实施方式，本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本项技术的人士仍可能基于本发明所揭示的内容而作各种不背离本发明创作精神的替换及修饰；因此，本发明的保护范围不限于实施例所揭示的技术内容，故凡依本发明的形状、构造及原理所做的等效变化，均涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于虹膜识别的门禁***，其特征在于，所述门禁***包括柜体和门禁上的锁体，所述柜体上并排设置有第一腔室单元和第二腔室单元；

所述第一腔室单元内设有宽视场相机和距离传感器，所述第二腔室单元内设有虹膜识别装置，所述虹膜识别装置通过旋转云台固定设置在所述第二腔室单元内；

所述虹膜识别装置包括一前面板上设置有红外滤光板的壳体，所述壳体内设有中央处理器和虹膜采集器；

所述锁体、宽视场相机、距离传感器、旋转云台和虹膜采集器均与所述中央处理器电性连接。

2.一种基于虹膜识别的门禁***，其特征在于，所述红外滤光板上开设有第一缺口，该第一缺口处安装有与所述红外滤光板呈中心重合设置的半透半反镜；所述虹膜采集器位于所述半透半反镜内侧板面后方。

3.一种基于虹膜识别的门禁***，其特征在于，所述虹膜采集器上安装有变焦镜头，该变焦镜头与所述虹膜采集器呈同轴设置。

4.一种基于虹膜识别的门禁***，其特征在于，在所述虹膜采集器的左右两侧分别设有呈对称布置的红外光源，该红外光源与所述中央处理器电性连接。

5.一种基于虹膜识别的门禁***，其特征在于，所述壳体内还设有与外部终端设备配合通讯的无线通讯模块。

6.一种利用如上述权利要求1至4中任一权利要求所述的门禁***进行虹膜识别的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1、利用距离传感器判断是否有待识别人员，若有，则执行步骤S2，若无，则继续处于待识别状态；

S2、利用宽视场相机对待识别人员进行面部识别，并结合距离传感器获取当前待识别人员人脸位置，中央处理器基于人脸位置，获取人眼特征，并定位人眼位置；

S3、中央处理器基于当前待识别人员人脸位置、人眼特征和人眼位置，控制旋转云台转动至能够让虹膜采集器采集待识别人员虹膜的位置，并利用虹膜采集器采集待识别人员的虹膜图像信息；

S4、中央处理器基于预储存的虹膜模板，对待识别人员的虹膜图像信息进行比对识别，若识别成功，则向锁体发送解锁信号，若识别未成功，则重复步骤S3至S4。

7.根据权利要求6所述的虹膜识别的方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括，中央处理器将宽视场相机所拍摄的待识别人员脸部图像储存，以备管理员查看。

8.根据权利要求6所述的虹膜识别的方法，其特征在于，所述壳体内还设有与外部终端设备配合通讯的无线通讯模块。

9.根据权利要求8所述的虹膜识别的方法，其特征在于，所述步骤S4进一步包括，若连续三次均未识别成功，则认为该人员为未注册人员，宽视场相机直接将所拍摄的待识别人员的人脸部图像，储存到中央处理器中，并通过无线通讯模块发送图像至管理员的终端设备；所述门禁***重新进入待识别状态。