一種非接觸的復(fù)合模式門禁系統(tǒng)及門禁控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種非接觸的復(fù)合模式門禁系統(tǒng)及門禁控制方法，屬于大門出入管理控制【技術(shù)領(lǐng)域】。技術(shù)方案是：門禁端包括門禁識別機(jī)（103）、門禁控制器（107）、電插鎖（109）、電源模塊（110）和充電樁模塊（111）；門禁識別機(jī)的輸出端與門禁控制器的輸入端相連接，門禁控制器的輸出端與電插鎖相連接，電源模塊向門禁識別機(jī)、門禁控制器和電插鎖供電，電源模塊由充電樁模塊充電；所述門禁識別機(jī)包括RFID讀卡器（104）、紅外遙控接收模塊（105）、紅外攝像頭（106）。本發(fā)明通過RFID識別和人臉識別，或紅外遙控器模塊和人臉識別方式雙重復(fù)合模式開啟門禁系統(tǒng)，增加了系統(tǒng)的開啟方式，提高了系統(tǒng)的安全性，采用非接觸式的開啟方法，增加了用戶的使用便捷性。
【專利說明】一種非接觸的復(fù)合模式門禁系統(tǒng)及門禁控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種非接觸的復(fù)合模式門禁系統(tǒng)及門禁控制方法，屬于大門出入管理 控制【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，越來越多的公司、辦公大樓、學(xué)校、小區(qū)等都安裝門禁系統(tǒng)。門禁系統(tǒng)又稱出 入管理控制系統(tǒng)，是一種管理人員進(jìn)出的數(shù)字化智能管理系統(tǒng)，可以通過非機(jī)械鑰匙的方 式開門。【背景技術(shù)】的門禁系統(tǒng)有：非接觸1C卡(感應(yīng)式1C卡）門禁系統(tǒng)，密碼門禁系統(tǒng)，指 紋、虹膜、掌紋、人臉等生物識別門禁系統(tǒng)。在非接觸1C卡(感應(yīng)式1C卡）和密碼門禁系統(tǒng) 中，如果非法者成功復(fù)制1C卡或盜取密碼，則很容易開啟門禁。而指紋門禁系統(tǒng)要求使用 者接觸指紋傳感器，在公共環(huán)境下易成為細(xì)菌與疾病的傳播途徑。同時，這些門禁系統(tǒng)大都 采用單模式開啟門禁，系統(tǒng)的安全性有限。隨著社會的不斷進(jìn)步和發(fā)展，人們在生活中更加 關(guān)注安全性、公共衛(wèi)生和個人衛(wèi)生。因此，如何實現(xiàn)非接觸、安全系數(shù)高的門禁系統(tǒng)是本領(lǐng) 域亟待解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明目的是提供一種非接觸的復(fù)合模式門禁系統(tǒng)及門禁控制方法，實現(xiàn)多種進(jìn) 門身份認(rèn)證的組合，提高門禁系統(tǒng)的安全性，用戶使用方便、安全衛(wèi)生、易于接受，解決背景 技術(shù)中存在的上述問題。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種非接觸的復(fù)合模式門禁系統(tǒng)，由門禁端和門禁開啟端 構(gòu)成。
[0005] 門禁端包括門禁識別機(jī)、門禁控制器、電插鎖、電源模塊和充電樁模塊；門禁識別 機(jī)的輸出端與門禁控制器的輸入端相連接，門禁控制器的輸出端與電插鎖相連接，電源模 塊向門禁識別機(jī)、門禁控制器和電插鎖供電，電源模塊由充電樁模塊充電；所述門禁識別機(jī) 包括RFID讀卡器、紅外遙控接收模塊和紅外攝像頭，RFID讀卡器、紅外遙控接收模塊和紅 外攝像頭分別與門禁控制器相連； 門禁開啟端包括無源電子標(biāo)簽和紅外遙控器模塊，無源電子標(biāo)簽與門禁端的RFID讀 卡器匹配連接，紅外遙控器模塊包含依次連接的紅外發(fā)射器、編碼模塊和鍵盤電路。
[0006] 紅外遙控器模塊的紅外發(fā)射器與門禁端的紅外遙控接收模塊匹配連接。
[0007] 門禁識別機(jī)安裝在門外側(cè)，紅外攝像頭檢測來訪者；門禁控制器安裝在門內(nèi)側(cè)，門 禁控制器中存儲使用者的無源電子標(biāo)簽信息、密碼信息和人臉特征信息，對由紅外攝像頭 采集的圖像信息進(jìn)行人臉檢測和特征提??；門禁控制器采用復(fù)合模式驗證來訪者身份，所 述復(fù)合模式是通過無源電子標(biāo)簽與人臉識別復(fù)合共同驗證來訪者身份；或者紅外遙控器模 塊與人臉識別復(fù)合共同驗證來訪者身份。
[0008] 來訪者通過門禁開啟端的紅外遙控器模塊或無源電子標(biāo)簽向門禁端的門禁控制 器發(fā)送進(jìn)門請求；門禁控制器首先對來訪者所攜帶的無源電子標(biāo)簽或者通過紅外遙控器模 塊發(fā)送的密碼進(jìn)行識別；識別成功則開啟紅外攝像頭，門禁控制器通過紅外攝像頭采集來 訪者圖像信息，然后門禁控制器對采集的圖像進(jìn)行人臉檢測、人臉特征提取和人臉識別，完 成對來訪者的身份驗證，驗證來訪者是否有進(jìn)門權(quán)限，開啟或關(guān)閉電插鎖。
[0009] 所述RFID讀卡器包括高頻模塊、控制單元和天線；所述電插鎖為斷電常閉的陰極 鎖。
[0010] 所述紅外遙控接收模塊使用一體化紅外接收頭接收發(fā)射模塊發(fā)送的密碼信號。 [0011] 所述紅外攝像頭用以實時采集來訪者圖像信息。門禁控制器連接出門按鈕。
[0012] 一種非接觸的復(fù)合模式門禁控制方法，包含如下步驟： ① 在門禁端設(shè)置門禁識別機(jī)、門禁控制器、電插鎖、電源模塊和充電樁模塊；門禁識別 機(jī)的輸出端與門禁控制器的輸入端相連接，門禁控制器的輸出端與電插鎖相連接，電源模 塊向門禁識別機(jī)、門禁控制器和電插鎖供電，電源模塊由充電樁模塊充電；所述門禁識別機(jī) 包括RFID讀卡器、紅外遙控接收模塊、紅外攝像頭，RFID讀卡器、紅外遙控接收模塊和紅外 攝像頭分別與門禁控制器相連； 在門禁開啟端設(shè)置無源電子標(biāo)簽和紅外遙控器模塊，無源電子標(biāo)簽與門禁端的RFID 讀卡器匹配連接，紅外遙控器模塊包含依次連接的紅外發(fā)射器、編碼模塊和鍵盤電路； 紅外遙控器模塊的紅外發(fā)射器與門禁端的紅外遙控接收模塊匹配連接； ② 門禁識別機(jī)安裝在門外側(cè)，紅外攝像頭檢測來訪者；門禁控制器安裝在門內(nèi)側(cè)，門禁 控制器中存儲使用者的無源電子標(biāo)簽信息、密碼信息和人臉特征信息，對由紅外攝像頭采 集的圖像信息進(jìn)行人臉檢測和特征提??；門禁控制器采用復(fù)合模式驗證來訪者身份，所述 復(fù)合模式是通過無源電子標(biāo)簽與人臉識別復(fù)合共同驗證來訪者身份；或者紅外遙控器模塊 與人臉識別復(fù)合共同驗證來訪者身份； ③ 來訪者通過門禁開啟端的紅外遙控器模塊或無源電子標(biāo)簽向門禁端的門禁控制器 發(fā)送進(jìn)門請求；門禁控制器首先對來訪者所攜帶的無源電子標(biāo)簽或者通過紅外遙控器模塊 發(fā)送的密碼進(jìn)行識別；識別成功則開啟紅外攝像頭，門禁控制器通過紅外攝像頭采集來訪 者圖像信息，然后門禁控制器對采集的圖像進(jìn)行人臉檢測、人臉特征提取和人臉識別，完成 對來訪者的身份驗證，驗證來訪者是否有進(jìn)門權(quán)限，開啟或關(guān)閉電插鎖。
[0013] 所述人臉識別中用到的人臉特征，根據(jù)壓縮感知原理提取： 首先，將檢測到的人臉圖像按行展開用向量Z表示；同時，生成隨機(jī)矩陣R :

【權(quán)利要求】
1. 一種非接觸的復(fù)合模式門禁系統(tǒng)，其特征在于由門禁端（112)和門禁開啟端（113) 構(gòu)成； 門禁端包括門禁識別機(jī)（103)、門禁控制器（107)、電插鎖（109)、電源模塊（110)和充 電樁模塊（111);門禁識別機(jī)的輸出端與門禁控制器的輸入端相連接，門禁控制器的輸出端 與電插鎖相連接，電源模塊向門禁識別機(jī)、門禁控制器和電插鎖供電，電源模塊由充電樁模 塊充電；所述門禁識別機(jī)包括RFID讀卡器（104)、紅外遙控接收模塊（105)和紅外攝像頭 (106)，RFID讀卡器、紅外遙控接收模塊和紅外攝像頭分別與門禁控制器相連； 門禁開啟端包括無源電子標(biāo)簽（101)和紅外遙控器模塊（102)，無源電子標(biāo)簽與門禁 端的RFID讀卡器匹配連接，紅外遙控器模塊包含依次連接的紅外發(fā)射器（114)、編碼模塊 (115)和鍵盤電路（116); 紅外遙控器模塊的紅外發(fā)射器與門禁端的紅外遙控接收模塊匹配連接； 門禁識別機(jī)安裝在門外側(cè)，紅外攝像頭檢測來訪者；門禁控制器安裝在門內(nèi)側(cè)，門禁控 制器中存儲使用者的無源電子標(biāo)簽信息、密碼信息和人臉特征信息，對由紅外攝像頭采集 的圖像信息進(jìn)行人臉檢測和特征提?。婚T禁控制器采用復(fù)合模式驗證來訪者身份，所述復(fù) 合模式是通過無源電子標(biāo)簽與人臉識別復(fù)合共同驗證來訪者身份；或者紅外遙控器模塊與 人臉識別復(fù)合共同驗證來訪者身份； 來訪者通過門禁開啟端的紅外遙控器模塊或無源電子標(biāo)簽向門禁端的門禁控制器發(fā) 送進(jìn)門請求；門禁控制器首先對來訪者所攜帶的無源電子標(biāo)簽或者通過紅外遙控器模塊發(fā) 送的密碼進(jìn)行識別；識別成功則開啟紅外攝像頭，門禁控制器通過紅外攝像頭采集來訪者 圖像信息，然后門禁控制器對采集的圖像進(jìn)行人臉檢測、人臉特征提取和人臉識別，完成對 來訪者的身份驗證，驗證來訪者是否有進(jìn)門權(quán)限，開啟或關(guān)閉電插鎖。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非接觸的復(fù)合模式門禁系統(tǒng)，其特征在于所述RFID讀 卡器包括高頻模塊、控制單元和天線；所述電插鎖為斷電常閉的陰極鎖。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種非接觸的復(fù)合模式門禁系統(tǒng)，其特征在于門禁控制 器連接出門按鈕（108)。
4. 一種非接觸的復(fù)合模式門禁控制方法，其特征在于包含如下步驟： ① 在門禁端設(shè)置門禁識別機(jī)、門禁控制器、電插鎖、電源模塊和充電樁模塊；門禁識別 機(jī)的輸出端與門禁控制器的輸入端相連接，門禁控制器的輸出端與電插鎖相連接，電源模 塊向門禁識別機(jī)、門禁控制器和電插鎖供電，電源模塊由充電樁模塊充電；所述門禁識別機(jī) 包括RFID讀卡器、紅外遙控接收模塊、紅外攝像頭，RFID讀卡器、紅外遙控接收模塊和紅外 攝像頭分別與門禁控制器相連； 在門禁開啟端設(shè)置無源電子標(biāo)簽和紅外遙控器模塊，無源電子標(biāo)簽與門禁端的RFID讀卡器匹配連接，紅外遙控器模塊包含依次連接的紅外發(fā)射器、編碼模塊和鍵盤電路； 紅外遙控器模塊的紅外發(fā)射器與門禁端的紅外遙控接收模塊匹配連接； ② 門禁識別機(jī)安裝在門外側(cè)，紅外攝像頭檢測來訪者；門禁控制器安裝在門內(nèi)側(cè)，門禁 控制器中存儲使用者的無源電子標(biāo)簽信息、密碼信息和人臉特征信息，對由紅外攝像頭采 集的圖像信息進(jìn)行人臉檢測和特征提??；門禁控制器采用復(fù)合模式驗證來訪者身份，所述 復(fù)合模式是通過無源電子標(biāo)簽與人臉識別復(fù)合共同驗證來訪者身份；或者紅外遙控器模塊 與人臉識別復(fù)合共同驗證來訪者身份； ③來訪者通過門禁開啟端的紅外遙控器模塊或無源電子標(biāo)簽向門禁端的門禁控制器 發(fā)送進(jìn)門請求；門禁控制器首先對來訪者所攜帶的無源電子標(biāo)簽或者通過紅外遙控器模塊 發(fā)送的密碼進(jìn)行識別；識別成功則開啟紅外攝像頭，門禁控制器通過紅外攝像頭采集來訪 者圖像信息，然后門禁控制器對采集的圖像進(jìn)行人臉檢測、人臉特征提取和人臉識別，完成 對來訪者的身份驗證，驗證來訪者是否有進(jìn)門權(quán)限，開啟或關(guān)閉電插鎖。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種非接觸的復(fù)合模式門禁控制方法，其特征在于所述人臉 識別中用到的人臉特征，根據(jù)壓縮感知原理提?。?首先，將檢測到的人臉圖像按行展開用向量Z表示；同時，生成隨機(jī)矩陣R:
利用隨機(jī)矩陣對展開的人臉圖像向量z操作，提取壓縮人臉特征；提取方法為：
其中，z為Z經(jīng)過隨機(jī)矩陣提取后得到的壓縮人臉特征。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種非接觸的復(fù)合模式門禁控制方法，其特征在于門禁 開啟端通過無源電子標(biāo)簽（101)或紅外遙控器模塊（102 )向門禁端的門禁控制器發(fā)送來訪 者的進(jìn)門請求的方式有兩種： ① 來訪者持有無源電子標(biāo)簽（101); 來訪者持有的無源電子標(biāo)簽（101)進(jìn)入RFID有效距離后，從RFID讀卡器（104)發(fā)送的 電磁波中獲取能量，被激活后向RFID讀卡器（104)發(fā)送存儲在芯片中的數(shù)據(jù)，RFID讀卡器 (104)讀取信息并解碼，然后將解碼信息傳送給門禁控制器（107)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理； ② 來訪者沒有無源電子標(biāo)簽（101)，輸入密碼； 或者來訪者通過紅外遙控器模塊（102)輸入密碼，并由紅外遙控器模塊（102)中的紅 外發(fā)射器發(fā)送密碼信號；紅外遙控接收模塊（105)接收到紅外遙控器模塊（102)發(fā)送來的 密碼信號，將該信號傳送給門禁控制器（107)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種非接觸的復(fù)合模式門禁控制方法，其特征在于所述無源 電子標(biāo)簽，工作頻率為860-960MHZ，讀寫距離為2米；無源電子標(biāo)簽存儲使用者信息；無源 電子標(biāo)簽進(jìn)入RFID讀卡器有效范圍后，入RFID讀卡器讀取無源電子標(biāo)簽信息并發(fā)送給門 禁控制器。
【文檔編號】G07C9/00GK104268966SQ201410504384
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】王麗佳, 王振杰, 王國貞, 袁維義, 李月朋 申請人:河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院