CN108898724A - 智能人脸识别锁 - Google Patents

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谭海燕
屈景春
吴军
周平
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Abstract

本发明提供一种智能人脸识别锁，包括：设置于门外的人脸采集模块与密码输入模块以及门内人脸识别模块、密码验证模块、身份识别模块与控制管理模块；人脸识别模块，用于识别人脸图像；密码验证模块，用于验证密码；身份识别模块，用于采集并识别用户身份信息；控制管理模块，用于根据身份信息识别用户，当检测到用户为户主时获取管理权限，根据需求增减用户成员并加密存储相应用户的生物特征信息以及按需设置安全模式，安全模式包括密码验证模式和/或人脸验证模式；还用于根据预设的安全模式检测用户的人脸识别结果和/或密码验证结果，当用户的人脸识别结果和/或密码验证结果合格时发送控制信号驱动电磁执行器开锁。

Description

智能人脸识别锁
技术领域
本发明涉及电子锁具技术领域，特别是涉及一种智能人脸识别锁。
背景技术
随着科技的发展，在家居安防领域，对更安全、更方便的保护措施的需求越来越多。传统的机械钥匙、“口令+密码”以及智能卡等的保护措施存在着丢失、遗忘、复制及被盗用的隐患。而指纹识别解锁由于利用了指纹自身的终身不变性、唯一性和方便性等的特点，成为家居安防领域一种优选的解锁方案，逐渐得到广泛应用。人脸识别技术由于具有快速、方便等的身份认证效果，也在高档小区的门禁***以及家庭安保***中得到应用。
然而，现有的智能识别锁单纯为了提高锁的安全性能，往往设置多重验证方式，针对用户操作来说过于繁琐，无法根据用户需求自行设置，导致用户体验较差的现象。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种智能人脸识别锁，用于解决现有技术中人脸识别锁验证方式过于繁琐，无法根据用户需求自行调节，导致用户体验度不高的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第一方面，本发明提供一种智能人脸识别锁，包括：
设置于门外的人脸采集模块与密码输入模块以及设置于门内人脸识别模块、密码验证模块、身份识别模块与控制管理模块；
所述人脸采集模块，用于采集用户的人脸图像；
所述密码输入模块，用于采集输入的密码；
所述人脸识别模块，其连接所述人脸采集模块，用于将采集的用户人脸图像与存储的人脸图像进行比对，识别所述人脸图像；
所述密码验证模块，其连接所述密码输入模块，用于验证采集的所述密码是否正确；
所述身份识别模块，用于采集并识别用户身份信息，所述身份信息包括指纹信息与身份证信息；
所述控制管理模块，用于根据所述身份信息识别用户，当检测到所述用户为户主时获取唯一管理权限，根据所述户主需求增减用户成员并加密存储相应用户的生物特征信息以及按所述户主需求设置安全模式，所述安全模式包括密码验证模式和/或人脸验证模式；还用于根据预设的所述安全模式检测用户的人脸识别结果和/或密码验证结果，当所述用户的人脸识别结果和/或密码验证结果合格时发送控制信号驱动电磁执行器开锁。
如上所述，本发明的智能人脸识别锁，具有以下有益效果：
通过获取用户身份信息，检测用户身份信息且当所述用户身份为户主时，允许其按需求设置安全模式，同时，允许其按需求增减用户成员；门外只设置有人脸识别模块与密码采集模块，无需额外的接口(即锁体为防插结构)，当检测到门外的用户的验证信息合格时，则控制驱动电磁执行器开锁。
附图说明
图1显示为本发明提供的一种智能人脸识别锁的结构框图；
图2显示为本发明提供的一种智能人脸识别锁的安装示意图；
图3显示为本发明提供的一种智能人脸识别锁中控制管理模块的功能图一；
图4显示为本发明提供的一种智能人脸识别锁中控制管理模块的功能图二；
图5显示为本发明提供的一种智能人脸识别锁中安全模式的功能图；
图6显示为本发明提供的一种智能人脸识别锁中身份识别模块的功能图；
图7显示为本发明提供的一种智能人脸识别锁中密码验证模块的功能图。
元件标号说明：
1 人脸采集模块
2 人脸识别模块
3 密码输入模块
4 密码验证模块
5 身份识别模块
6 控制管理模块
7 防震报警模块
8 智能补光模块
9 电磁执行器
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。
在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本公开的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变.下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定.这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。
虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一预设阈值可以被称作第二预设阈值，并且类似地，第二预设阈值可以被称作第一预设阈值，而不脱离各种所描述的实施例的范围。第一预设阈值和预设阈值均是在描述一个阈值，但是除非上下文以其他方式明确指出，否则它们不是同一个预设阈值。相似的情况还包括第一音量与第二音量。
请参阅图1，为本发明提供的一种智能人脸识别锁的结构框图，包括：
设置于门外的人脸采集模块与密码输入模块以及设置于门内人脸识别模块、密码验证模块、身份识别模块与控制管理模块；
所述人脸采集模块1，用于采集用户的人脸图像；
所述密码输入模块3，用于采集输入的密码；其中，如图2所示，室外的输入(人脸采集模块与密码输入模块)对应为人脸识别模块与密码验证模块提供采集信息，从用户使用层面来讲，室外显示界面只有单纯输入密码的小键盘与采集人脸图像的摄像头。
所述人脸识别模块2，其连接所述人脸采集模块，用于将采集的用户人脸图像与存储的人脸图像进行比对，识别所述人脸图像；
所述密码验证模块4，其连接所述密码输入模块，用于验证采集的所述密码是否正确；
所述身份识别模块5，用于采集并识别用户身份信息，所述身份信息包括指纹信息与身份证信息；如图3所示，所述身份识别模块包括设置于门内的指纹采集及识别模块与身份证采集及识别模块，所述纹采集及识别模块，用于采集并识别用户指纹信息；所述身份证采集及识别模块，用于读取用户的身份证信息，所述身份识别模块检测门内用户的身份，协助控制管理模块判断用户是否为户主。
所述控制管理模块6，用于根据所述身份信息识别用户，当检测到所述用户为户主时获取唯一管理权限，根据所述户主需求增减用户成员并加密存储相应用户的生物特征信息以及按所述户主需求设置安全模式，所述安全模式包括密码验证模式和/或人脸验证模式；还用于根据预设的所述安全模式检测用户的人脸识别结果和/或密码验证结果，当所述用户的人脸识别结果和/或密码验证结果合格时发送控制信号驱动电磁执行器9开锁。
其中，相对于现有指纹和/或密码的电子锁，本实施例中的锁具使用人脸验证与密码验证相结合，不易被盗或被复制，在确保电子锁具安全性能的前提下，缩短了验证流程，无需繁琐的验证流程，提高了用户使用电子锁具的体验。
在本实施例中，通过检测用户是否为户主，当检测到用户为户主时，该用户才获取唯一的管理权限，在该管理权限下，户主根据需求增删用户成员，杜绝了传统锁具任何人均可设置的模式，防止锁具被更改，提高了其使用的安全性；同时，只有户主才有权限设置智能人脸识别锁的安全模式，在不降低该锁具的安全性能的情形下，切换该锁的验证流程(密码验证模式、人脸验证模式，或，密码验证模式和人脸验证模式)，根据应用环境满足用户的各种需求，强化了其应用环境。另外，锁体采用防插结构，没有锁芯，在门外为一体化无孔设计，防水、防尘、防窃取信号，使得机械撬锁成为泡影，同时，该锁体内内置防撬报警模块，提高了其安全能力。
如图4所示，在户主管理权限下，采集用户人脸与获取用户身份信息，将其进行关联一一加密存储于存储器，防止被盗或丢失。
在上述实施例中，所述人脸采集模块倾斜设置于门外，例如，倾斜朝下或倾斜朝下，便于人脸识别模块对准用户人脸采集人脸图像。
在上述实施例中，所述人脸采集模块包括摄像模组、旋转机构与固定板，所述摄像模组安装于固定板上，所述旋转机构驱动所述固定板上、下旋转以调节所述摄像模组镜头角度，控制管理模块直接发送控制指令调节旋转结构的旋转，以便摄像模组的镜头能够对准人脸利于采集人脸图像，其中，所述摄像模组为红外摄像头，采用红外摄像头一方面能够进行活体验证，另一方面，只有用户才可触发摄像头工作，达到节约用电的目的。如图6所示，所述摄像模组为带近红外双目摄像头，以采集在可见光与红外光下对应的人脸图像，所述人脸识别模块根据双目人脸识别算法检测所述人脸图像所对应的用户是否为活体，以及识别该用户的所述人脸图像。
通过采集门外用户的人脸图像，同时，对该用户的人脸图像进行活体验证(如红外摄像头、活体验证算法)，确保被采集的人脸图像不为图像(图片、照片、模型等)等非活人用户，最终通过采集的人脸图像与存储器中人脸数据库中人脸进行比对，完成人脸识别，提高人脸验证的安全性。
其中，较为简单活体验证，通过可见光与红外光下人脸图像中的特征点(人脸纹理、人脸颜色等)差异可判断是否活体，或，使用双目摄像机采集对象的人脸图像，获取对象反射在双目摄像机的人脸图像内的人脸关键点坐标向量，通过人脸关键点坐标向量计算目标对象到双目摄像机的距离，在获取该光源频率的情况下，根据不同材质在同一距离下反射的光强度判别该对象是否为活体，从而不需要额外的购买其它设备，如：多频率光源、多频率接收器，节省了制作成本。或，另外，采用动作指令通过相应动作的人脸图像进行活体判断，等等。
还包括智能补光模块8，其用于根据光线明暗程度对所述人脸识别模块采集人脸图像时进行补光，例如，通过预先设置光线暗度阈值，当检测到光线较暗且低于暗度阈值时，则启动智能补光模块进行补光，另外，也根据用户需求将智能补光模块改为闪光灯，也能捕捉到用户的人脸图像，检测获取的开启信号、关闭信号，打开补光灯、熄灭补光灯和补光灯开启时间设定，依据摄像头输出的频闪(strobe)信号，使用脉冲方式控制补光灯的开启和关闭，将补光开启时间准确的控制在摄像头曝光取像时间范围内；这样既能保证采集图像的质量，也能缩短补光开启的时间，达到节省功耗的目的。
如果安全模式中涉及密码验证模块，如图7所示，采集用户在门外输入的密码，与存储器中存储的密码匹配，匹配成功，则验证通过，匹配失败，则验证失败；其中，该密码输入键盘支持添加虚位，防止被偷窥或记录。
在上述实施例中，还包括防震报警模块7，用于检测到门外暴力破坏时，产生警报信号进行通知，其中，防震报警模块包括检测单元和报警单元，所述检测单元用于检测门锁是否被撬，所述报警单元用于当所述门锁被撬时，向用户终端报警。通过检测门锁是否被撬，当门锁被撬时，向用户终端报警，及时通知用户门锁被撬的消息，用户则可以及时采取相应的安保措施，报警信号可为声光报警，也可为单纯的脉冲信号、光信号、电信号等。
另外，门锁的壳体采用耐候性高的塑粉保护，盐雾试验可到200小时，确保沿海城市使用不被盐雾侵蚀，同时，锁体采用合金材质，使用寿命超过10万次。
在上述实施例中，所述控制管理模块，用于当检测到用户的人脸与密码其中任一个与预先存储不符时，将所述人脸图像显示于屋内的显示屏，所述显示屏设置于屋内，当识别的人脸不为预先存储的人脸，即陌生人脸，或者，输入的密码与预存的密码不符时，都采集当前用户的人脸图像发送至屋内的显示屏进行展示，形成类似于猫眼的功能，便于门内用户查看门外用户，而无需在没上单独设置猫眼。
在上述实施例中，还包括网络模块，用于网络连接终端，该终端可为计算机、平板电脑、智能手机或掌上电脑等，通过网络模块使人脸识别锁具有联网功能，通过有线或无线网络联网，如果为了安全可设置专网专线。其中，所述终端，网络连接所述控制管理模块，用于接收报警信号；还用于满足来自所述控制管理模块的验证信息后产生控制信号驱动电磁执行器开锁，例如，当防震报警模块产生报警信号可将其发送至终端，达到提醒或通知的目的。
于某些实施方式中，所述控制管理模块可为处理器，通过处理器与I/O端口和输入结构可操作地耦接，该I/O端口可使得电子设备能够与各种其他电子设备进行交互，该输入结构可使得用户能够与电子设备进行交互。因此，输入结构可包括按钮、键盘、鼠标、触控板等。此外，电子显示器可包括触摸部件，该触摸部件通过检测对象触摸其屏幕(例如，电子显示器的表面)的发生和/或位置来促进用户输入。
所述处理器可操作地与存储器和/或非易失性存储设备耦接。更具体地，处理器可执行在存储器和/或非易失性存储设备中存储的指令以在计算设备中执行操作，诸如生成图像数据和/或将图像数据传输到电子显示器。如此，处理器可包括一个或多个通用微处理器、一个或多个专用处理器(ASIC)、一个或多个现场可编程逻辑阵列(FPGA)、或它们的任何组合。
所述存储器可包括高速随机存取存储器，并且还可包括非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。在某些实施例中，存储器还可以包括远离一个或多个处理器的存储器，例如经由RF电路或外部端口以及通信网络(未示出)访问的网络附加存储器，其中所述通信网络可以是因特网、一个或多个内部网、局域网(LAN)、广域网(WLAN)、存储局域网(SAN)等，或其适当组合。存储器控制器可控制设备的诸如CPU和外设接口之类的其他组件对存储器的访问。
综上所述，本发明通过获取用户身份信息，检测用户身份信息且当所述用户身份为户主时，允许其按需求设置安全模式，同时，允许其按需求增减用户成员；门外只设置有人脸识别模块与密码采集模块，无需额外的接口，当检测到门外的用户的验证信息合格时，则控制驱动电磁执行器开锁。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种智能人脸识别锁，其特征在于，包括：设置于门外的人脸采集模块与密码输入模块以及设置于门内人脸识别模块、密码验证模块、身份识别模块与控制管理模块；
所述人脸采集模块，用于采集用户的人脸图像；
所述密码输入模块，用于采集输入的密码；
所述人脸识别模块，其连接所述人脸采集模块，用于将采集的用户人脸图像与存储的人脸图像进行比对，识别所述人脸图像；
所述密码验证模块，其连接所述密码输入模块，用于验证采集的所述密码是否正确；
所述身份识别模块，用于采集并识别用户身份信息，所述身份信息包括指纹信息与身份证信息；
所述控制管理模块，用于根据所述身份信息识别用户，当检测到所述用户为户主时获取唯一管理权限，根据所述户主需求增减用户成员并加密存储相应用户的生物特征信息以及按所述户主需求设置安全模式，所述安全模式包括密码验证模式和/或人脸验证模式；还用于根据预设的所述安全模式检测用户的人脸识别结果和/或密码验证结果，当所述用户的人脸识别结果和/或密码验证结果合格时发送控制信号驱动电磁执行器开锁。
2.根据权利要求1所述的智能人脸识别锁，其特征在于，所述人脸采集模块包括摄像模组、旋转机构与固定板，所述摄像模组安装于固定板上，所述旋转机构驱动所述固定板上、下旋转以调节所述摄像模组镜头角度。
3.根据权利要求2所述的智能人脸识别锁，其特征在于，所述摄像模组为带近红外双目摄像头，用于采集在可见光与红外光下对应的人脸图像。
4.根据权利要求1所述的智能人脸识别锁，其特征在于，所述人脸识别模块根据双目人脸识别算法检测所述人脸图像所对应的用户是否为活体，以及识别该用户的所述人脸图像。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的智能人脸识别锁，其特征在于，还包括智能补光模块，其用于根据光线明暗程度对所述人脸识别模块采集人脸图像时进行补光。
6.根据权利要求1所述的智能人脸识别锁，其特征在于，还包括防震报警模块，用于检测到门外暴力破坏时，产生警报信号进行通知。
7.根据权利要求1所述的智能人脸识别锁，其特征在于，所述控制管理模块，用于当检测到用户的人脸与密码其中任一个与预先存储不符时，将所述人脸图像显示于屋内的显示屏。
8.根据权利要求1所述的智能人脸识别锁，其特征在于，还包括网络模块，用于网络连接终端。
9.根据权利要求8所述的智能人脸识别锁，其特征在于，所述终端，网络连接所述控制管理模块，用于接收报警信号；还用于满足来自所述控制管理模块的验证信息后产生控制信号驱动电磁执行器开锁。
10.根据权利要求1所述的智能人脸识别锁，其特征在于，所述身份识别模块包括设置于门内的指纹采集及识别模块与身份证采集及识别模块，所述纹采集及识别模块，用于采集并识别用户指纹信息；所述身份证采集及识别模块，用于读取用户的身份证信息。
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