專利名稱：人臉識(shí)別無鎖孔報(bào)警防盜門鎖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種報(bào)警防盜門鎖，特別是涉及一種通過紅外人臉識(shí) 別的無鎖孔報(bào)警防盜門鎖，屬于防盜門鎖具領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
防盜門自上個(gè)世紀(jì)90年代開始大規(guī)模進(jìn)入我國城市家庭，現(xiàn)在 已經(jīng)相當(dāng)普及，城市家庭幾乎一戶一個(gè)防盜門，其中防盜門鎖是直接 影響防盜門安全性的核心關(guān)鍵部件。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定A級(jí)防盜門鎖的防 技術(shù)性開啟時(shí)間不能少于1分鐘；B級(jí)防盜門鎖的防技術(shù)性開啟時(shí)間 不能少于5分鐘。盡管上述標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)很低了，但目前市場上的絕大多 數(shù)防盜門仍然達(dá)不到， 一般在幾十秒鐘時(shí)間內(nèi)就可以被人輕松技術(shù)性 打開。近年來，許多城市頻頻發(fā)生防盜門被不法分子技術(shù)性打開，實(shí) 施入室盜竊的案件，防盜門的安全性問題日益突出
隨著電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)鎖具不斷向高科技智能化方 向發(fā)展，生物特征識(shí)別技術(shù)為我們提供了一種高安全性的身份認(rèn)證手 段。如中國發(fā)明專利200410011363. l的指紋識(shí)別三向鎖定聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)防 盜門鎖，將指紋識(shí)別技術(shù)首次應(yīng)用到防盜門鎖上；發(fā)明專利 200410016470. 3的指紋門鎖，由于指紋存在先天的脫皮、干濕手指、
拒登等缺陷，穩(wěn)定性達(dá)不到防盜門的要求，而且仍然保留了機(jī)械鎖孔 和備用鑰匙。人臉識(shí)別作為當(dāng)前生物特征識(shí)別領(lǐng)域的熱點(diǎn)，與指紋識(shí) 別相比，有直觀性、方便性、非接觸性、友好性、用戶接受度高等顯
著優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用到防盜門鎖上是完美之作。專利200420023559.8采用數(shù) 字信號(hào)處理器DSP為芯片，使得嵌入式人臉識(shí)別成為可能，但是未能 解決人臉識(shí)別性能受可見光影響較大的問題，不可能應(yīng)用到高安全性 的防盜門領(lǐng)域。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種具有紅外人臉識(shí)別功能 的無鎖孔報(bào)警防盜門鎖，不需要備用鑰匙，識(shí)別性能穩(wěn)定可靠。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是，由數(shù)字信號(hào)處理器 DSP、同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器SDRAM、閃存FLASH、喇叭、按鍵、電機(jī)控制器、 微型直流電機(jī)、電源、捕獲人臉圖像的紅外攝像模組、用于檢測的紅 外收發(fā)對(duì)管、作為固定光源的紅外發(fā)光二極管組、液晶顯示屏和語音 編解碼器組成紅外人臉識(shí)別電子控制電路。數(shù)字信號(hào)處理器DSP內(nèi)置 人臉識(shí)別模塊，通過外部總線分別與紅外攝像模組、同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器 SDRAM、閃存FLASH和液晶顯示屏連接，通過多通道緩沖串口 McBSP 連接語音編解碼器，語音編解碼器連接喇叭，通過工0 口連接紅外發(fā) 光二極管組、按鍵、電機(jī)控制器的輸入端，電機(jī)控制器連接微型直流 電機(jī)，微型直流電機(jī)控制離合銷。
進(jìn)一步，紅外攝像模組裝有鏡頭組和圖像傳感器芯片，鏡頭組中有一個(gè)紅外濾光鏡片。
更進(jìn)一步，在電子控制電路部分，采用+ 5V直流電源作為主電 源，鋰電池為備用電池。
本發(fā)明的有益效果是，采用紅外攝像模組、紅外發(fā)光二極管組， 徹底消除傳統(tǒng)人臉識(shí)別中可見光線的影響，保證紅外人臉識(shí)別的穩(wěn)定 性和可靠性，從而徹底實(shí)現(xiàn)無鎖孔、無備用鑰匙，自動(dòng)捕獲、存儲(chǔ)非 法人員進(jìn)行試探開門的圖像，并自動(dòng)發(fā)出報(bào)警音；將紅外人臉識(shí)別技 術(shù)應(yīng)用到防盜門鎖上，直觀方便，具有獨(dú)特的高安全性。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖l是本發(fā)明電子控制電路的結(jié)構(gòu)及控制微型直流電機(jī)的框圖。
圖2是本發(fā)明紅外攝像模組的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明紅外濾光鏡片的光譜透過率曲線示意圖。
圖4是離合銷控制單鎖芯三向聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的原理框圖。
圖5是離合銷在單鎖芯三向聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明
l一圖像傳感器芯片，2 —紅外濾光鏡片，3 —鏡頭組，4一斜舌，5 一主鎖直舌，6 —反鎖舌，7 —地直舌，8 —天直舌，9 —齒輪盤，10 一離合銷，ll一小齒輪。
具體實(shí)施方式
圖1為電子控制電路的結(jié)構(gòu)及控制微型直流電機(jī)的框圖。如圖1 所示，電子控制電路分為內(nèi)外兩個(gè)部分，內(nèi)部包括數(shù)字信號(hào)處理器
DSP、同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器SDRAM、閃存FLASH、按鍵、電源、語音編解碼 器、電機(jī)控制器、微型直流電機(jī)。外部包括紅外攝像模組、紅外發(fā)光 二極管組、紅外收發(fā)對(duì)管、液晶顯示屏、喇叭。
本發(fā)明以數(shù)字信號(hào)處理器DSP為主處理器，DSP內(nèi)置人臉識(shí)別模 塊，通過外部總線連接同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器SDRAM、閃存FLASH、紅外攝 像模組和液晶顯示屏，并通過10 口連接紅外發(fā)光二級(jí)管組、電機(jī)控 制器和按鍵。本實(shí)施例以TMS320DM640為主處理器，最高處理能力可 達(dá)3200MIPS (百萬條指令/秒)，其視頻口 VP可以直接連接數(shù)字視頻 輸入。
FLASH用于存儲(chǔ)程序和固定數(shù)據(jù)，SDMM用于運(yùn)行程序，并存儲(chǔ) 臨時(shí)數(shù)據(jù)，液晶顯示屏顯示菜單、圖像和操作信息。在本實(shí)施例中采 用分辨率為176X220、 2英寸的液晶顯示屏。
紅外發(fā)光二極管組提供固定光源，用紅外發(fā)光二極管組作為固定 光源，徹底解決低照度問題，保證人臉登記、人臉識(shí)別時(shí)的光照一致 性，而且不受可見光線的任何影響，即使在黑夜均可正常穩(wěn)定地工作。
DSP通過視頻口 VP連接紅外攝像模組，進(jìn)行紅外人臉圖像捕獲。 紅外攝像模組將紅外人臉圖像傳送到DSP，由DSP中的人臉識(shí)別模塊 進(jìn)行人臉識(shí)別比對(duì)，若比對(duì)通過，貝UDSP的10 口控制電機(jī)控制器， 微型直流電機(jī)帶動(dòng)離合銷，實(shí)現(xiàn)開門。當(dāng)非法人員進(jìn)行試探開門時(shí)， 若人臉識(shí)別比對(duì)失敗次數(shù)連續(xù)超過5次，則捕獲、存儲(chǔ)非法人員進(jìn)行
試探開門的圖像，便于事后核實(shí)査證，并自動(dòng)發(fā)出報(bào)警音。
另外，DSP通過多通道緩沖串口McBSP連接語音編解碼器，輸出 到喇叭，實(shí)現(xiàn)報(bào)警音、操作提示語音。按鍵包括登記、刪除、記錄三 個(gè)按鍵，在操作提示語音的指引下，順序進(jìn)行用戶的人臉識(shí)別登記、 登記刪除和查看非法人員圖像記錄。紅外收發(fā)對(duì)管用于檢測門前有無 人，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開關(guān)機(jī)，大大降低系統(tǒng)靜態(tài)功耗。
本實(shí)施例采用+5V直流電源作為電源，并配置備用電池鋰電池。
通過實(shí)時(shí)電池電壓監(jiān)測，進(jìn)行備用電池的充電管理，保證在停電時(shí)備 用電池的正常工作時(shí)間超過10天。
圖2為本發(fā)明的紅外攝像模組的結(jié)構(gòu)示意圖。紅外攝像模組的工 作原理和普通攝像模組基本相同，都是利用光線照在物體上反射經(jīng)過 鏡片到圖像傳感器芯片上成像，區(qū)別在于，普通攝像模組是阻隔紅外 線，允許可見光線通過，而紅外攝像模組是阻擋可見光線，允許紅外 線通過。本發(fā)明所述的紅外攝像模組包含鏡頭組3和圖像傳感器芯片 1，鏡頭組中有一個(gè)紅外濾光鏡片2，紅外濾光鏡片2能夠阻擋可見 光線，允許紅外線順利通過。采用紅外攝像模組使得人臉攝像不依賴 于可見光，解決了傳統(tǒng)人臉識(shí)別中的光線影響問題，并且在算法中簡 化了圖像預(yù)處理、光線補(bǔ)償?shù)忍幚?，減小了算法運(yùn)算量。本實(shí)施例采 用30萬像素的紅外攝像模組。
圖3為紅外濾光鏡片的光譜透過率曲線，平面坐標(biāo)水平方向?yàn)椴?長，垂直方向?yàn)楣庾V透過率?？梢姽獾牟ㄩL范圍大約是400-700rnn， 而700-1200nm大約是近紅外光(near infrared)區(qū)域。設(shè)紅外濾光
鏡片的截止波長為X，則紅外發(fā)光二極管的峰值波長必須大于X,市
場上紅外發(fā)光二極管的峰值波長一般為940-950mn，故選擇紅外濾光 鏡片的截止波長X為800nm。
圖4是離合銷控制單鎖芯三向聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的原理框圖。 一般典型的單 鎖芯三向聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，由直舌機(jī)械傳動(dòng)總成、斜舌機(jī)械傳動(dòng)總成、執(zhí)手 旋鈕機(jī)械傳動(dòng)總成三部分組成，在此基礎(chǔ)上，增加離合銷作為核心控 制。直舌機(jī)械傳動(dòng)總成包括天直舌、主鎖直舌、地直舌三個(gè)直舌，還 包括直舌拔動(dòng)桿、直舌彈簧、直舌自鎖銷。斜舌機(jī)械傳動(dòng)總成包括斜 舌、斜舌拔動(dòng)桿和斜舌彈簧。執(zhí)手旋鈕機(jī)械傳動(dòng)總成包括外執(zhí)手、內(nèi) 執(zhí)手、碰舌、反鎖舌、反鎖舌拔動(dòng)桿、反鎖舌彈簧和室內(nèi)旋鈕。
圖5是離合銷在單鎖芯三向聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)示意圖。系統(tǒng)通過 紅外攝像模組捕獲人臉圖像，進(jìn)行人臉檢測和人眼定位，提取人臉特 征，并和存儲(chǔ)的人臉圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，如果比對(duì)成功，數(shù)字信號(hào)處 理器DSP通過10連接電機(jī)控制器的輸入端，控制電機(jī)控制器的輸出， 使電機(jī)正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)離合銷10，小齒輪11合上，此時(shí)手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)外執(zhí)手， 即可帶動(dòng)齒輪盤9，控制主鎖直舌5、地直舌7、天直舌8、斜舌4縮 進(jìn)，實(shí)現(xiàn)開門。當(dāng)開門后5秒內(nèi)DSP如果沒有其他有效輸入，通過 IO連接電機(jī)控制器的輸入端，控制電機(jī)控制器的輸出，使電機(jī)反轉(zhuǎn)， 帶動(dòng)離合銷IO，小齒輪ll脫開。
系統(tǒng)室內(nèi)開門和鎖門方式如下轉(zhuǎn)動(dòng)室內(nèi)的內(nèi)執(zhí)手，無須移動(dòng)離 合銷10，就可以直接帶動(dòng)離合器上的彈簧，控制三個(gè)直舌，斜舌4 縮回，實(shí)現(xiàn)開門。松開內(nèi)執(zhí)手，斜舌4彈出，而三個(gè)直舌仍在門體內(nèi)。
將外執(zhí)手向上抬，即可帶動(dòng)單鎖芯三向聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，控制三個(gè)直舌伸出， 實(shí)現(xiàn)鎖門。
如果在室內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)執(zhí)手下面的旋鈕到關(guān)，則反鎖舌6彈出，將防 盜門反鎖上，即使室外人臉識(shí)別比對(duì)成功，旋轉(zhuǎn)外執(zhí)手也不能將門打開。
本發(fā)明采用紅外攝像模組、紅外發(fā)光二極管組固定光源，徹底解 決了長期困擾人臉識(shí)別的可見光影響和低照度問題，紅外人臉識(shí)別的 高穩(wěn)定可靠性，是實(shí)現(xiàn)無鎖孔、無備用鑰匙防盜門鎖的有力保證，并 能自動(dòng)捕獲、存儲(chǔ)非法人員進(jìn)行試探開門的圖像，自動(dòng)發(fā)出報(bào)警音。 本發(fā)明具有獨(dú)特的高安全性、方便性和非接觸性，可以廣泛應(yīng)用到中 高檔防盜門領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1. 一種人臉識(shí)別無鎖孔報(bào)警防盜門鎖，具有離合銷，由數(shù)字信號(hào)處理器DSP、同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器SDRAM、閃存FLASH、喇叭、按鍵、電機(jī)控制器、微型直流電機(jī)、電源組成電子控制電路，其特征在于，增加捕獲人臉圖像的紅外攝像模組、用于檢測的紅外收發(fā)對(duì)管、作為固定光源的紅外發(fā)光二極管組、液晶顯示屏和語音編解碼器組成紅外人臉識(shí)別電子控制電路；數(shù)字信號(hào)處理器DSP內(nèi)置人臉識(shí)別模塊，通過外部總線分別與紅外攝像模組、同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器SDRAM、閃存FLASH和液晶顯示屏連接，通過多通道緩沖串口McBSP連接語音編解碼器、語音編解碼器連接喇叭，通過IO口連接紅外發(fā)光二極管組、按鍵、電機(jī)控制器，電機(jī)控制器連接微型直流電機(jī)，微型直流電機(jī)連接離合銷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉識(shí)別無鎖孔報(bào)警防盜門鎖，其特征在 于，紅外攝像模組裝有鏡頭組和圖像傳感器芯片，鏡頭組中有一 個(gè)紅外濾光鏡片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉識(shí)別無鎖孔報(bào)警防盜門鎖，其特征在 于，電源采用+ 5V直流電源。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉識(shí)別無鎖孔報(bào)警防盜門鎖，其特征在 于，還包括備用鋰電池。
全文摘要
人臉識(shí)別無鎖孔報(bào)警防盜門鎖屬于防盜門鎖具領(lǐng)域。本發(fā)明的技術(shù)方案是，由數(shù)字信號(hào)處理器DSP、同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器SDRAM、閃存FLASH、喇叭、按鍵、電機(jī)控制器、微型直流電機(jī)、電源、捕獲人臉圖像的紅外攝像模組、用于檢測的紅外收發(fā)對(duì)管、作為固定光源的紅外發(fā)光二極管組、液晶顯示屏和語音編解碼器組成紅外人臉識(shí)別電子控制電路。DSP內(nèi)置人臉識(shí)別模塊，通過外部總線分別與紅外攝像模組、SDRAM、FLASH和液晶顯示屏連接，通過多通道緩沖串口連接語音編解碼器，語音編解碼器連接喇叭，通過IO口連接紅外發(fā)光二極管、按鍵、電機(jī)控制器，電機(jī)控制器連接微型直流電機(jī)，微型直流電機(jī)控制離合銷。本發(fā)明采用紅外人臉識(shí)別，無鎖孔，性能穩(wěn)定可靠。
文檔編號(hào)E05B49/00GK101205772SQ20061016532
公開日2008年6月25日 申請日期2006年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月18日
發(fā)明者劉迎建, 踐 石 申請人:漢王科技股份有限公司