CN111583456B - 基于虹膜识别的门锁装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于虹膜识别的门锁装置，包括：虹膜传感器、门锁处理模块、和高度获取模块；其中，虹膜传感器还包括：包括：CCD成像芯片、镜片；镜头转动装置，镜头转动装置包括：步进电机；镜框，用于安装镜片；支架，镜框一侧转动连接至支架；丝杠螺母，镜框的另一侧转动连接至丝杆螺母；传动丝杠，丝杆螺母套装在传动丝杠上，传动丝杠连接至步进电机以被其驱动；门锁处理模块分别电性连接至高度获取模块和虹膜传感器以使门锁处理模块根据高度获取模块的数据控制虹膜传感器中的镜头转动装置。本申请的有益之处在于提供一种能智能的根据用户的身高调节虹膜传感器检测范围的基于虹膜识别的门锁装置。

Description

基于虹膜识别的门锁装置

技术领域

本申请涉及智能门锁装置，具体涉及一种基于虹膜识别的门锁装置。

背景技术

虹膜在胎儿发育阶段形成后是保持不变的，这特性决定了虹膜特征的唯一性，同时也决定了身份识别的唯一性。因此，可以将眼睛的虹膜特征作为每个人的身份识别对象。为提高出入门禁的安全性，将虹膜识别应用于门禁开锁(即虹膜锁)受到越来越多的青睐。

现有技术多用虹膜特征进行开锁，申请号为201820625153的中国实用新型专利，公开了一种虹膜锁，通过在结构上形成一个斜角来完成对不同身高的人群的虹膜识别。而目前市面上大部分的虹膜锁，都是类似专利号为CN201820625153的中国实用新型专利，将虹膜传感器跟垂直角度固定成一定斜角对不同身高进行覆盖。

锁具作为家庭安全的重要组成部分，必须要适应家庭成员的多样性，此处特指的是家庭成员的身高离散型；如果不能对身高的全覆盖，必定会出现某些家庭无法使用，可能会出现高个需要低头，矮个需要垫脚。同时由于虹膜技术的局限性，虹膜摄像头只有较小的视场角，更加锐化了对用户身高范围覆盖的问题。

发明内容

一种基于虹膜识别的门锁装置，包括：虹膜传感器，包括一个CCD成像芯片和一个镜片；门锁处理模块，用于处理所述虹膜传感器所采集虹膜数据；高度获取模块，用于检测用户的身高范围；其中，所述虹膜传感器还包括：镜头转动装置，包括一个步进电机和一个传动机构，所述步进电机驱动所述传动机构；所述传动机构包括：镜框，用于安装所述镜片；支架，镜框一侧转动连接至所述支架；丝杠螺母，镜框的另一侧转动连接至所述丝杆螺母；传动丝杠，所述丝杆螺母套装在传动丝杠上，所述传动丝杠连接至所述步进电机以被其驱动；所述门锁处理模块分别电性连接至高度获取模块和虹膜传感器以使所述门锁处理模块根据所述高度获取模块的数据控制所述虹膜传感器中的镜头转动装置。

进一步地，所述镜片的焦轴与所述CCD成像芯片的成像平面倾斜相交。

进一步地，所述镜片的焦轴与所述CCD成像芯片的成像平面倾斜相交的角度取值范围30度至45度。

进一步地，所述虹膜传感器的水平测量距离为30毫米至60毫米。

进一步地，所述虹膜传感器的视场角取值范围20度至30度。

进一步地，所述高度获取模块包括：N个激光传感器，所述N个激光传感器发射的N条激光将待测对象高度范围划分为N+1个高度等级，N≥1，N为整数。

进一步地，所述高度获取模块包括：N个红外对管，所述N个红外对管的红外线发射管发射的N条红外线将待测对象高度范围划分为N+1个高度等级，N≥1，N为整数。

进一步地，所述高度获取模块包括：N个声波雷达，所述N个声波雷达的红外线发射管发射的N条红外线将待测对象高度范围划分为N+1个高度等级，N≥1，N为整数。

进一步地，所述智能门锁装置还包括：

门锁通讯模块，用于使智能门锁装置向外部传输所述虹膜传感器的镜片的角度数据。

进一步地，所述智能门锁装置包括两个所述虹膜传感器，且它们的镜头转动装置的转动方向相互垂直设置。

本申请的有益之处在于：提供一种能智能的根据用户的身高调节虹膜传感器检测范围的基于虹膜识别的门锁装置。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请一种实施例的门锁装置的模块组成框图；

图2是根据本申请一种实施例的门锁装置中虹膜传感器的结构示意图；

图3是根据本申请一种实施例的门锁装置中虹膜传感器的镜头和成像平面的原理视图；

图4是根据本申请一种实施例中两个虹膜传感器转动方向的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，门锁装置包括：虹膜传感器、门锁处理模块和高度获取模块，具体而言，虹膜传感器包括一个CCD成像芯片和一个镜片；门锁处理模块用于处理虹膜传感器所采集虹膜数据；高度获取模块用于检测用户的身高范围。

如图2所示，作为具体方案，虹膜传感器包括200：CCD成像芯片201、镜片202和镜头转动装置。

镜头转动装置包括一个步进电机203和一个传动机构，步进电机203驱动传动机构；传动机构包括：镜框204、支架205、丝杠螺母206和传动丝杠207。

其中，镜框204用于安装镜片202；镜框204一侧转动连接至支架205；镜框204的另一侧转动连接至丝杆螺母206；丝杆螺母206套装在传动丝杠207上，传动丝杠207连接至步进电机203以被步进电机203驱动。

除以上外，为了防止丝杠螺母206转动，还设有导向轨道208，丝杠螺母206与导向轨道208构成滑动连接，进一步而言，为了支撑传动丝杠207还设有支撑轴承209。为了支撑步进电机204还设有电机座210。

门锁处理模块分别电性连接至高度获取模块和虹膜传感器以使门锁处理模块根据高度获取模块的数据控制虹膜传感器中的镜头转动装置。可以通过控制步进电机转动圈数，改变镜片的角度。

作为具体方案，镜片202的焦轴与CCD成像芯片201的成像平面倾斜相交。

具体地，镜片的焦轴与CCD成像芯片的成像平面倾斜相交的角度取值范围30度至45度。

如图3所示，通过这样方式，可以进一步扩大成像的视场角。

作为进一步的优选方案，虹膜传感器的水平测量距离为30毫米至60毫米，虹膜传感器的视场角取值范围20度至30度。

作为具体方案，可以采用激光传感器、红外对管以及声波雷达作为高度获取模块的具体装置，它们数目可以为N个，将高度范围划为N+1个高度区间，其中N为整数。

作为具体方案，本申请还提供了一种门锁装置虹膜检测方法，具体包括：

高度获取模块检测待测对象身高所在高度范围，并反馈给门锁处理模块；

门锁处理模块根据待测对象身高所在高度范围确定高度等级，门锁处理模块驱动虹膜传感器运动至虹膜传感器的视场角覆盖待测对象身高对应的高度等级，以使虹膜传感器对待测对象进行虹膜采集或识别。

在另一可选地实施例中改进是，高度获取模块包括N个激光传感器，N个激光传感器发射的N条激光将待测对象高度范围划分为N+1个高度等级，N≥1，N为整数。

作为另一种方案，该方法包括：

激光传感器发射激光；

若检测到第i个激光传感器发射的激光返回，第i+1个激光传感器发射的激光未返回，则判定待测对象身高属于第i+1个高度等级，门锁处理模块门锁处理模块驱动虹膜传感器运动至虹膜传感器的覆盖第i+1个高度等级，虹膜传感器对待测对象进行虹膜采集或识别；其中，i≤N，i为整数。

在另一可选地实施例中改进是，高度获取模块包括N个红外对管，N个红外对管的红外线发射管发射的N条红外线将待测对象高度范围划分为N+1个身高等级，N≥1，N为整数。

作为更进一步的方案，高度获取模块可以不必每次都进行身高的检测，一方面节约程序，另一方便降低各种检测对人体的影响。

高度获取模块包括一个存储器，内部存储由具有虹膜开锁权限的用户的身高等级信息，并按照使用频率和使用时间排列一个多个时段的快速扫描序列，门锁装置的门锁处理器根据当前时间，选取该时段的快速扫描序列，然后控制虹膜传感器的步进电机快速转动并配合采集虹膜图像，如果扫描到有效的虹膜图像时，则直接进入到虹膜校验和比对的程序，如果没有扫描到有效虹膜图像时，则激活高度获取模块的传感器测量用户身高。

作为更进一步的优选方案，包括两个虹膜传感器并且它们中的一个上下转动扫描、另一个左右转动扫描。左右扫描可以克服用户站位偏移的问题，并且在多人进入时，可以快速扫描到其中一个用户，快速进行开锁。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于虹膜识别的门锁装置，包括：

虹膜传感器，包括一个CCD成像芯片和一个镜片；

门锁处理模块，用于处理所述虹膜传感器所采集虹膜数据；

其特征在于：

智能门锁装置还包括：

高度获取模块，用于检测用户的身高范围；

其中，所述虹膜传感器还包括：

镜头转动装置，包括一个步进电机和一个传动机构，所述步进电机驱动所述传动机构；

所述传动机构包括：

镜框，用于安装所述镜片；

支架，镜框一侧转动连接至所述支架；

丝杠螺母，镜框的另一侧转动连接至丝杆螺母；

传动丝杠，所述丝杆螺母套装在传动丝杠上，所述传动丝杠连接至所述步进电机以被其驱动；

所述门锁处理模块分别电性连接至高度获取模块和虹膜传感器以使所述门锁处理模块根据所述高度获取模块的数据控制所述虹膜传感器中的镜头转动装置；

所述镜片的焦轴与所述CCD成像芯片的成像平面倾斜相交；

所述镜片的焦轴与所述CCD成像芯片的成像平面倾斜相交的角度取值范围30度至45度；

所述虹膜传感器的水平测量距离为30毫米至60毫米；

所述虹膜传感器的视场角取值范围20度至30度；

所述高度获取模块包括：N个激光传感器，所述N个激光传感器发射的N条激光将待测对象高度范围划分为N+1个高度等级，N≥1，N为整数；

所述高度获取模块包括：N个红外对管，所述N个红外对管的红外线发射管发射的N条红外线将待测对象高度范围划分为N+1个高度等级，N≥1，N为整数；

所述高度获取模块包括：N个声波雷达，所述N个声波雷达的红外线发射管发射的N条红外线将待测对象高度范围划分为N+1个高度等级，N≥1，N为整数；

所述智能门锁装置还包括：

门锁通讯模块，用于使智能门锁装置向外部传输所述虹膜传感器的镜片的角度数据；

所述智能门锁装置包括两个所述虹膜传感器，且它们的镜头转动装置的转动方向相互垂直设置；

高度获取模块包括一个存储器，内部存储由具有虹膜开锁权限的用户的身高等级信息，并按照使用频率和使用时间排列一个多个时段的快速扫描序列，门锁装置的门锁处理器根据当前时间，选取该时段的快速扫描序列，然后控制虹膜传感器的步进电机快速转动并配合采集虹膜图像，如果扫描到有效的虹膜图像时，则直接进入到虹膜校验和比对的程序，如果没有扫描到有效虹膜图像时，则激活高度获取模块的传感器测量用户身高。

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