基於圖像識別技術的雙認證系統、方法及門禁與流程
2023-07-05 02:15:16 1
本發明涉及門禁系統技術領域，具體地，涉及一種基於圖像識別技術的雙認證系統、方法及門禁。
背景技術：
門禁控制系統中的關鍵技術是身份識別，目前身份識別的途徑主要有無線射頻卡識別、密碼識別和生物特徵識別三大類。
無線射頻卡識別和密碼識別的主要優點在於可靠性高、操作方便、識別快速、加密性能好等。但是無線射頻卡的缺點在於屬於實物，丟失和被盜的可能性就導致安全性降低；而密碼識別的缺點在於容量有限、無進出記錄、只能單向控制、容易忘記和洩露，尤其對老人和兒童的適用性較低。為了解決上述問題，門禁控制系統引入了生物特徵識別技術。
由於生物特徵呈現唯一性且終生不變，作為身份識別來說具有很高的可靠性。例如指紋識別，通過特殊的光電轉換設備和圖像分析技術，將採集到的指紋和預先保存的指紋數據進行比對，可以自動、迅速、準確地鑑別出個人身份，具體的應用就是指紋門禁。但生物特徵識別技術作為安防系統的控制手段也存在一定的缺陷：手指在一些物件上觸碰後就會留下指紋，他人經過採集和製造對應的指模即可通過指紋識別門禁；通過拍攝或者直接獲取業主的照片，列印出來後即可通過面部識別門禁；有些人的靜脈特徵由於病理原因發生了改變；患白內障的人虹膜會發生變化等等。
每種生物特徵在識別方面都有其自身的優缺點，有其自身的適用範圍，在對安全有嚴格要求的應用領域中，人們往往需要融合兩種或多種認證技術來實現更準確、更安全的身份識別，這種身份鑑別方法將會成為在安防系統領域中未來發展的必然趨勢。
申請號為201510600149.8的中國發明專利公開了一種觸控螢幕的指紋識別方法及裝置，但是其通篇只是介紹了指紋識別方法及裝置，並未提到指紋識別與觸控螢幕是通過何種結構或者方法聯繫在一起。
申請號為201610566781.x的中國發明專利公開了一種具有指紋識別的觸控螢幕蓋板及觸控螢幕，其技術方案是簡單的將觸控螢幕與指紋識別製作在同一蓋板上，即將蓋板分為了視窗區和非視區，指紋識別設置於非視區的盲孔內，而觸控螢幕設置於視窗區，雖然將觸控螢幕和指紋識別結合在了一起，但是其成本高昂且生產工藝繁瑣。
技術實現要素：
針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種基於圖像識別技術的雙認證系統、方法及門禁。
根據本發明提供的一種基於圖像識別技術的雙認證系統，包括：讀頭以及控制器；
所述讀頭包括透明面板以及攝像頭，所述透明面板上包含鍵位密碼圖案或者軌跡密碼圖案，所述攝像頭設置於所述透明面板下，採集手指在所述透明面板上的圖像；
所述控制器獲取採集到的圖像，對採集到的圖像中的指紋進行認證，以及根據採集到的圖像的手指位置或手指移動軌跡計算對應輸入的按鍵密碼或軌跡密碼並進行認證。
優選的，所述控制器先判斷採集到的圖像是否為手指按下狀態，對手指按下狀態的圖像中的指紋進行認證，以及根據手指按下狀態的圖像的手指位置或手指移動軌跡計算對應輸入的按鍵密碼或軌跡密碼並進行認證。
優選的，所述控制器根據手指在所述透明面板的接觸面積判斷手指是否為手指按下狀態，在接觸面積大於一定值的狀態下判斷為手指按下狀態。
優選的，還包括圖像識別模塊，所述圖像識別模塊連接在所述讀頭與所述控制器之間，用以對採集到的圖像進行預處理。
根據本發明提供的一種基於圖像識別技術的雙認證方法，包括：
提供一透明面板，所述透明面板上包含鍵位密碼圖案或者軌跡密碼圖案，在透明面板下採集手指在所述透明面板上的圖像；
對採集到的圖像中的指紋進行認證，以及根據採集到的圖像的手指位置或手指移動軌跡計算對應輸入的按鍵密碼或軌跡密碼並進行認證。
優選的，先判斷採集到的圖像是否為手指按下狀態，對手指按下狀態的圖像中的指紋進行認證，以及根據手指按下狀態的圖像的手指位置或手指移動軌跡計算對應輸入的按鍵密碼或軌跡密碼並進行認證。
優選的，根據手指在所述透明面板的接觸面積判斷手指是否為手指按下狀態，在接觸面積大於一定值的狀態下判斷為手指按下狀態。
根據本發明提供的一種基於圖像識別技術的雙認證門禁，包括電控鎖、讀頭以及控制器；
所述讀頭包括透明面板以及攝像頭，所述透明面板上包含鍵位密碼圖案或者軌跡密碼圖案，所述攝像頭設置於所述透明面板下，採集手指在所述透明面板上的圖像；
所述控制器獲取採集到的圖像，對採集到的圖像中的指紋進行認證，以及根據採集到的圖像的手指位置或手指移動軌跡計算對應輸入的按鍵密碼或軌跡密碼並進行認證；
在通過雙認證的狀態下，所述控制器輸出信號控制所述電控鎖打開。
優選的，所述控制器先判斷採集到的圖像是否為手指按下狀態，對手指按下狀態的圖像中的指紋進行認證，以及根據手指按下狀態的圖像的手指位置或手指移動軌跡計算對應輸入的按鍵密碼或軌跡密碼並進行認證。
優選的，所述控制器根據手指在所述透明面板的接觸面積判斷手指是否為手指按下狀態，在接觸面積大於一定值的情況下判斷為手指按下狀態。
與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：
1、採用密碼和指紋雙認證方式，克服了單一指紋識別門禁安全性不足的問題，增加了可靠性和安全性；
2、數字密碼(按鍵密碼)或軌跡密碼認證方式可選，克服了單一數字密碼門禁易忘記和容易洩露的問題，以及密碼與指紋認證的結合解決了傳統數字密碼門禁無人員進出記錄等問題，同時門禁軌跡密碼有著極大的便利性；
3、光滑平整沒有機械按鍵的透明面板門禁讀頭，比上傳統結構的機械按鍵更時尚的設計感，同時也免去了玻璃表面鍍膜的觸控技術(觸控螢幕)，極大降低了材料成本。
4、結構簡單，可拓展性強，可在透明面板上印製盲文字符實現盲人門禁等功能。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯：
圖1為本發明提供的讀頭的結構示意圖；
圖2為本發明提供的第一種透明面板的示意圖；
圖3為本發明提供的第二種透明面板的示意圖；
圖4為本發明提供的基於圖像識別技術的雙認證系統的工作流程圖；
圖5和圖6為本發明判斷手指是否為手指按下狀態的示意圖；
圖7為本發明提供的基於圖像識別技術的雙認證門禁的系統圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助於本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變化和改進。這些都屬於本發明的保護範圍。
實施例1
本實施例提供了一種基於圖像識別技術的雙認證系統，主要包括：讀頭、圖像識別模塊以及控制器。如圖1所示，讀頭包括透明面板1、攝像頭2以及背光燈3，透明面板1上可以印刷有圖2所示的鍵位密碼圖案101，或者圖3所示的軌跡密碼圖案102，攝像頭2設置於透明面板1下。透明面板1可採用玻璃材質。
如圖4所示，雙認證系統的工作原理如下：攝像頭2採集手指在透明面板1上的圖像，採集到的圖像輸入圖像識別模塊進行預處理，以便於控制器處理。控制器獲取採集到的圖像，執行雙認證。
為了增加識別的準確性以及避免誤操作，控制器先判斷採集到的圖像是否為手指按下狀態，然後對手指按下狀態的圖像進行認證。按下狀態的判斷可以如圖5和圖6所示，根據手指在透明面板的接觸面積判斷手指是否為手指按下狀態，在接觸面積大於一定值的狀態下判斷為手指按下狀態，如圖6所示。小於所述值則判斷為未按下狀態，如圖5所示。控制器對手指按下狀態的圖像中的指紋進行認證，以及根據手指按下狀態的圖像的手指位置或手指移動軌跡計算對應輸入的按鍵密碼或軌跡密碼並進行認證。
雙驗證可以同時進行，也可以如下依次執行，以節約電能：
首先，背光燈為第一級亮度，控制器根據手指在透明面板的接觸面積判斷手指是否為手指按下狀態，對手指按下狀態的圖像中的指紋進行一次認證，若認證不通過，則結束認證，若認證通過，則增加背光燈亮度，進入鍵位密碼認證或者軌跡密碼認證：控制器根據手指按下狀態的圖像的手指位置轉換成對應的按鍵密碼，從而確定按下的到底是哪個按鍵；或者，控制器根據手指按下狀態的手指移動軌跡轉換成對應的軌跡密碼。最後，控制器對得到的按鍵密碼或者軌跡密碼進行二次認證。
另外，也可以如圖4中所示的，對預處理後的圖像進行特徵提取和選擇，輸入分類器進行學習訓練，從而提高認證識別的準確率。
實施例2
如圖7所示，本實施例在實施例1的基礎上，提供了一種基於圖像識別技術的雙認證門禁，基於圖像識別技術的雙認證門禁包括電控鎖、讀頭、圖像識別模塊以及控制器。讀頭包括透明面板、攝像頭以及背光燈，透明面板上可以印刷有圖2所示的鍵位密碼圖案，或者圖3所示的軌跡密碼圖案，攝像頭設置於透明面板下。透明面板1可採用玻璃材質。
同理，通過攝像頭採集手指在透明面板上的圖像，採集到的圖像輸入圖像識別模塊進行預處理，以便於控制器處理。控制器獲取採集到的圖像，執行雙認證。
為了增加識別的準確性以及避免誤操作，控制器先判斷採集到的圖像是否為手指按下狀態，然後對手指按下狀態的圖像進行認證。按下狀態的判斷可以如圖5和圖6所示，根據手指在透明面板的接觸面積判斷手指是否為手指按下狀態，在接觸面積大於一定值的狀態下判斷為手指按下狀態，如圖6所示。小於所述值則判斷為未按下狀態，如圖5所示。控制器對手指按下狀態的圖像中的指紋進行認證，以及根據手指按下狀態的圖像的手指位置或手指移動軌跡計算對應輸入的按鍵密碼或軌跡密碼並進行認證。
雙驗證可以同時進行，也可以如下依次執行，以節約電能：
首先，背光燈為第一級亮度，控制器根據手指在透明面板的接觸面積判斷手指是否為手指按下狀態，對手指按下狀態的圖像中的指紋進行一次認證，若認證不通過，則結束認證，若認證通過，則增加背光燈亮度，進入鍵位密碼認證或者軌跡密碼認證：控制器根據手指按下狀態的圖像的手指位置轉換成對應的按鍵密碼，從而確定按下的到底是哪個按鍵；或者，控制器根據手指按下狀態的手指移動軌跡轉換成對應的軌跡密碼。最後，控制器對得到的按鍵密碼或者軌跡密碼進行二次認證。
若二次認證通過，則控制器輸出控制信號至電控鎖，控制電控鎖打開，從而實現雙認證的門禁功能。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變化或修改，這並不影響本發明的實質內容。在不衝突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特徵可以任意相互組合。