一種基于視覺的門禁控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)器視覺、人機(jī)交互領(lǐng)域，特別涉及一種基于視覺的門禁控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]門禁系統(tǒng)又稱出入管理控制系統(tǒng)(ACCESS CONTROL SYSTEM).是一種管理人員進(jìn)出的智能化管理系統(tǒng).常見的門禁系統(tǒng)有:密碼門禁系統(tǒng)，卡片門禁系統(tǒng)，生物識(shí)別門禁系統(tǒng)等。門禁系統(tǒng)近些年發(fā)展很快，被廣泛應(yīng)用于管理控制系統(tǒng)中。
[0003]I)密碼門禁系統(tǒng):通過檢驗(yàn)輸入密碼是否正確來識(shí)別進(jìn)出權(quán)限。這類門禁的優(yōu)點(diǎn)是操作方便，無須攜帶卡片，成本低。缺點(diǎn)是密碼容易泄露，安全性很差，按鍵容易損壞，失靈。
[0004]2)卡片門禁系統(tǒng):通過讀卡或讀卡加密碼方式來識(shí)別進(jìn)出權(quán)限，按卡片種類又分為:
[0005]①磁卡
[0006]優(yōu)點(diǎn):成本較低；一人|^，安全一般，可聯(lián)微機(jī)，有開門記錄。
[0007]缺點(diǎn):卡片，設(shè)備有磨損，壽命較短；卡片容易復(fù)制；卡片信息容易因外界磁場(chǎng)丟失，使卡片無效。
[0008]②射頻卡
[0009]優(yōu)點(diǎn):卡片與設(shè)備無接觸，開門方便安全；壽命長(zhǎng)，理論數(shù)據(jù)至少十年；安全性高，有開門記錄。
[0010]缺點(diǎn):成本較高，ID/IC卡已被破解掉，安全系數(shù)降低。
[0011]3)生物識(shí)別門禁系統(tǒng):通過檢驗(yàn)人員生物特征等方式來識(shí)別進(jìn)出。有指紋型，虹膜型，面部識(shí)別型。這類系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn):從識(shí)別角度來說安全性極好；無須攜帶卡片；缺點(diǎn):成本很高。識(shí)別率不高，對(duì)環(huán)境要求高，對(duì)使用者要求高(比如指紋不能劃傷，眼不能紅腫出血，臉上不能有傷，或胡子的多少)，使用不方便(比如虹膜型的和面部識(shí)別型的，安裝高度位置一定了，但使用者的身高卻各不相同。
[0012]因此有必要提供一種新的門禁控制裝置來滿足人們的需求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0013]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種基于視覺的門禁控制系統(tǒng)，其采用虛擬的輸入界面和圖形密碼，提高了輸入的隱蔽性和密碼的安全性。
[0014]本實(shí)用新型的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0015]一種基于視覺的門禁控制系統(tǒng)，包括主電路板，以及分別與主電路板相連的激光投影器、攝像頭，所述的主電路板與所控制的門禁相連；主電路板包括主控芯片、FIFO緩存芯片、TFT液晶模塊以及驅(qū)動(dòng)電路；系統(tǒng)通電后，驅(qū)動(dòng)電路給各個(gè)模塊供電，保證系統(tǒng)正常工作；攝像頭捕獲圖片，由脈沖信號(hào)控制自動(dòng)將圖片存入FIFO緩存芯片，然后主控芯片向緩存芯片讀取圖片進(jìn)行處理，最后向門禁發(fā)出控制信號(hào)；TFT液晶模塊用于系統(tǒng)調(diào)試時(shí)顯示圖片處理結(jié)果。
[0016]所述的攝像頭捕獲圖片的幀速為30fps。
[0017]所述的主控芯片的型號(hào)為STM32F103RET6，所述的FIFO緩存芯片的型號(hào)為AL422Bo
[0018]本實(shí)用新型的工作原理如下所示:
[0019]當(dāng)用戶按下輸入按鈕，激光投影器會(huì)在前方投影出鍵盤輪廓；
[0020]用戶手指在虛擬鍵盤上輸入時(shí)，位于虛擬鍵盤上方的攝像頭檢測(cè)手指的輸入軌跡，將檢測(cè)到的信息傳入主電路板的主控芯片中進(jìn)行處理:攝像頭捕獲的圖片讀入主控芯片后，首先進(jìn)行光斑識(shí)別，由于激光投影器發(fā)射出的激光會(huì)在指甲上產(chǎn)生反射，形成光斑，所以圖片中光斑的位置也就代表了手指可能的位置；然后對(duì)所有光斑可能的位置進(jìn)行濾波操作，通過計(jì)算光斑的圓形度，過濾掉那些形狀不規(guī)則的光斑噪聲，從而得到手指光斑的位置坐標(biāo)；通過手指光斑的位置，得知當(dāng)前時(shí)刻手指位于哪個(gè)按鍵上，這樣就獲得了手指的輸入信息，在輸入結(jié)束后將獲取的輸入信息和存儲(chǔ)的密碼進(jìn)行匹配；
[0021]如果輸入的密碼相符，則門禁開啟；如果輸入的密碼不符，則門禁不會(huì)開啟。
[0022]所述的密碼為圖形密碼，圖形密碼采用九宮格或十六宮格，不同的密碼具有不同的長(zhǎng)度和形狀。
[0023]所述的圖形密碼由激光投影器生成，生成的形狀由激光投影器控制。圖形密碼的生成可以由用戶來選擇，理論上更長(zhǎng)的圖形密碼具有更高的安全性。
[0024]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0025]1、本實(shí)用新型區(qū)別于傳統(tǒng)的門禁，最大創(chuàng)新點(diǎn)在于無需物理鍵盤實(shí)體，而是在一個(gè)虛擬平面上直接操作，減少了硬件損壞的幾率，也降低了成本。
[0026]2、圖形密碼的應(yīng)用，不同的圖形密碼具有不同的長(zhǎng)度和形狀，突破了傳統(tǒng)門禁數(shù)字密碼具有固定長(zhǎng)度的限制，在一定程度上提升了密碼的安全性。
【附圖說明】
[0027]圖1為本實(shí)用新型所述的基于視覺的門禁控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為圖1所述系統(tǒng)的主電路板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為圖1所述系統(tǒng)的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0031]圖1為基于視覺的虛擬門禁的結(jié)構(gòu)示意圖，其中包括:用于采集圖像信息攝像頭1，將獲取輸入密碼時(shí)手指的運(yùn)動(dòng)軌跡，采集到的信息傳入主控芯片中進(jìn)行處理；系統(tǒng)主電路板2，用于對(duì)攝像頭采集的信息進(jìn)行處理，并將結(jié)果輸出，輸出信息用于控制門禁的通斷；同時(shí)系統(tǒng)主電路板2的左端裝有一個(gè)激光投影器，用于投射出鍵盤輪廓；圖形密碼輸入鍵盤3采用激光投影實(shí)現(xiàn)，用于進(jìn)行密碼輸入。
[0032]如圖1，一種基于視覺的門禁控制系統(tǒng)，包括主電路板，以及分別與主電路板相連的激光投影器、攝像頭，所述的主電路板與所控制的門禁相連；如圖2，主電路板包括主控芯片、FIFO緩存芯片、TFT液晶模塊以及驅(qū)動(dòng)電路；系統(tǒng)通電后，驅(qū)動(dòng)電路給各個(gè)模塊供電，保證系統(tǒng)正常工作；攝像頭捕獲圖片，由脈沖信號(hào)控制自動(dòng)將圖片存入FIFO緩存芯片，然后主控芯片向緩存芯片讀取圖片進(jìn)行處理，最后向門禁發(fā)出控制信號(hào)；TFT液晶模塊用于系統(tǒng)調(diào)試時(shí)顯示圖片處理結(jié)果；
[0033]所述的攝像頭捕獲圖片的幀速為30fps ；
[0034]所述的主控芯片的型號(hào)為STM32F103RET6，所述的FIFO緩存芯片的型號(hào)為AL422Bo
[0035]如圖3，一種基于視覺的門禁控制系統(tǒng)的工作流程如下所示:
[0036]當(dāng)用戶按下輸入按鈕，激光投影器會(huì)在前方投影出鍵盤輪廓；
[0037]用戶手指在虛擬鍵盤上輸入時(shí)，位于虛擬鍵盤上方的攝像頭檢測(cè)手指的輸入軌跡，將檢測(cè)到的信息傳入主電路板的主控芯片中進(jìn)行處理:攝像頭捕獲的圖片讀入主控芯片后，首先進(jìn)行光斑識(shí)別，由于激光投影器發(fā)射出的激光會(huì)在指甲上產(chǎn)生反射，形成光斑，所以圖片中光斑的位置也就代表了手指可能的位置；然后對(duì)所有光斑可能的位置進(jìn)行濾波操作，通過計(jì)算光斑的圓形度，過濾掉那些形狀不規(guī)則的光斑噪聲，從而得到手指光斑的位置坐標(biāo)；通過手指光斑的位置，得知當(dāng)前時(shí)刻手指位于哪個(gè)按鍵上，這樣就獲得了手指的輸入信息，在輸入結(jié)束后將獲取的輸入信息和存儲(chǔ)的密碼進(jìn)行匹配；
[0038]如果輸入的密碼相符，則門禁開啟；如果輸入的密碼不符，則門禁不會(huì)開啟。
[0039]所述的密碼為圖形密碼，圖形密碼采用九宮格或十六宮格，不同的密碼具有不同的長(zhǎng)度和形狀。
[0040]所述的圖形密碼由激光投影器生成，生成的形狀由激光投影器控制。
[0041]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于視覺的門禁控制系統(tǒng)，其特征在于:包括主電路板，以及分別與主電路板相連的激光投影器、攝像頭，所述的主電路板與所控制的門禁相連；主電路板包括主控芯片、FIFO緩存芯片、TFT液晶模塊以及驅(qū)動(dòng)電路；系統(tǒng)通電后，驅(qū)動(dòng)電路給各個(gè)模塊供電，保證系統(tǒng)正常工作；攝像頭捕獲圖片，由脈沖信號(hào)控制自動(dòng)將圖片存入FIFO緩存芯片，然后主控芯片向緩存芯片讀取圖片進(jìn)行處理，最后向門禁發(fā)出控制信號(hào)；TFT液晶模塊用于系統(tǒng)調(diào)試時(shí)顯示圖片處理結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺的門禁控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的攝像頭捕獲圖片的幀速為30fps。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺的門禁控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的主控芯片的型號(hào)為STM32F103RET6，所述的FIFO緩存芯片的型號(hào)為AL422B。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于視覺的門禁控制系統(tǒng)，包括主電路板，以及分別與主電路板相連的激光投影器、攝像頭，所述的主電路板與所控制的門禁相連；主電路板包括主控芯片、FIFO緩存芯片、TFT液晶模塊以及驅(qū)動(dòng)電路；系統(tǒng)通電后，驅(qū)動(dòng)電路給各個(gè)模塊供電，保證系統(tǒng)正常工作；攝像頭捕獲圖片，由脈沖信號(hào)控制自動(dòng)將圖片存入FIFO緩存芯片，然后主控芯片向緩存芯片讀取圖片進(jìn)行處理，最后向門禁發(fā)出控制信號(hào)；TFT液晶模塊用于系統(tǒng)調(diào)試時(shí)顯示圖片處理結(jié)果。本實(shí)用新型的門禁控制系統(tǒng)，其采用虛擬的輸入界面和圖形密碼，提高了輸入的隱蔽性和密碼的安全性。
【IPC分類】G07C9-00
【公開號(hào)】CN204595951
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520203789
【發(fā)明人】謝巍, 李鵬翔, 田建超, 董萬里
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué)
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年4月3日