一种基于FPGA的人脸识别电子密码锁制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于FPGA的人脸识别电子密码锁，主体上设有显示屏和输入键盘，主体内部设有FPGA系统，FPGA系统包括主控单元、人脸识别模块、按键处理模块和译码显示电路，主体上还设有摄像头，主体中还设有开/关门模块电路、图像采集模块、键盘电路、存储单元和电源系统，输入键盘通过键盘电路连接按键处理模块，按键处理模块连接主控单元，显示屏通过译码显示电路连接主控单元，摄像头连接图像采集模块，图像采集模块连接人脸识别模块，人脸识别模块、开/关门模块电路与主控单元相连接。本实用新型专利技术采用人脸识别技术对电子门锁进行控制，避免只要知道密码就可以打开密码锁的情况，大大提高了整个装置的安全性。

An electronic password lock for face recognition based on FPGA

The utility model discloses a face recognition electronic password lock based on FPGA, the main body is provided with a display screen and a keyboard input, the subject is arranged inside the FPGA system, the FPGA system includes a main control unit, face recognition module, key processing module and decoding display circuit, the main body is provided with a camera main body is also provided with open / closed module circuit, image acquisition module, keyboard circuit, storage unit and power supply system, keyboard input through the keyboard circuit is connected with the key processing module, key processing module is connected with the main control unit, display the decoding display circuit is connected with a main control unit, connect the camera image acquisition module, image acquisition module is connected with the face recognition module and face recognition module, open / closed module circuit and the main control unit is connected. The utility model adopts face recognition technology to control the electronic door lock, avoiding the fact that the password lock can be opened as long as the password is known, which greatly improves the safety of the whole device.

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA的人脸识别电子密码锁
本技术涉及安保领域，尤其涉及一种基于FPGA的人脸识别电子密码锁。
技术介绍
日常生活和工作中，文件档案以及一些个人资料的保存等一系列安全防盗问题不容乐观。传统的机械锁由于其构造原理简单，被撬的事件屡见不鲜，且人们常需携带多把钥匙，使用极不方便。为满足人们对防盗的要求，增加锁的安全性，具有防盗功能的电子密码锁应运而生，如广泛应用于保险箱、保险柜和金库等的键盘式电子密码锁。电子密码锁与普通机械锁相比，具有无可比拟的优越性，如保密性好、防盗性强、可以不用钥匙记住密码即可开锁等。目前使用的电子密码锁大部分是基于单片机技术，以单片机为主要器件，以软件的方式生成编码器与解码器，但在实际应用中，由于单片机程序容易跑飞，使得系统的可靠性比较差。人脸识别系统中最关键的是系统所采用的人脸识别技术，该技术发展于最近的几十年，在90年代后期人们提出了各种识别算法，加之算法的实现硬件处理器性能的飞速发展，人脸识别技术得到了巨大的提升被广泛地应用于各领域。人脸识别技术是一种自然、直接、友好、方便又是具有非侵犯性的可以采用主动和被动方式的身份识别技术，在现代社会中，必将在各个行业领域内拥有广阔的应用前景，也必将成为各国研究的热点与重点。公开号CN205750958U公布了一种基于FPGA的密码锁，该密码锁利用FPGA系统和所述的WiFi接受控制模块分别连接电源系统电路，其中WiFi接受控制模块通过无线网络连接手机，能够保证密码锁实时联网在线，可以使身处异地的用户采用手机对需要保护的部位和使用的装置的密码锁密码进行保护性修改，有利于对需要保护的部位和装置进行强化管理。但是该密码锁不能对人脸进行识别，无法预防密码被盗用的情况，不能防患于未然，更好的避免盗窃事故的发生。
技术实现思路
本技术针对现有的电子密码锁没有人脸识别模块，安全性低以及基于单片机的电子密码锁可靠性差等问题，提出了一种基于FPGA的人脸识别电子密码锁。该密码锁通过人脸识别技术对开锁者进行人脸识别，充分利用了人脸识别技术的灵活性，采用摄像头获取人脸图像信息与存储在数据库中的人脸数据进行对比，当数据匹配且输入密码正确时自动打开门锁，否则不开锁。该装置还具有设置密码、录入人脸数据功能。预防了只要通过密码就能开锁等问题，可以防患于未然，更好的避免盗窃事故的发生。为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种基于FPGA的人脸识别电子密码锁，包括主体，所述主体上设有显示屏和输入键盘，所述主体内部设有FPGA系统，所述FPGA系统包括主控单元、人脸识别模块、按键处理模块和译码显示电路，所述主体上还设有摄像头，所述主体中还设有开/关门模块电路、图像采集模块、键盘电路、存储单元和电源系统，所述输入键盘连接键盘电路，键盘电路连接按键处理模块，按键处理模块连接主控单元，所述显示屏连接译码显示电路，所述译码显示电路连接主控单元，所述摄像头连接图像采集模块，所述图像采集模块连接人脸识别模块，所述人脸识别模块连接主控单元，所述开/关门模块电路与所述主控单元相连接，所述存储单元与所述主控单元相连接，所述电源系统为FPGA系统供电。作为优选，所述主控单元包括控制电路，所述控制电路包括寄存器清除信号发生电路、输入人脸/密码寄存器、预存人脸/密码寄存器、比较器和计数器，所述寄存器清除信号发生电路连接输入人脸/密码寄存器，所述输入人脸/密码寄存器连接预存人脸/密码寄存器，所述输入人脸/密码寄存器和预存人脸/密码寄存器均连接比较器，所述比较器连接计数器，所述计数器连接开/关门模块电路和报警电路。作为优选，所述主控单元还连接有WiFi接收控制模块，所述电源系统为所述WiFi接收控制模块供电。作为优选，所述WiFi接收控制模块通过无线网络连接手机或电脑。作为优选，所述主体上还设有红外感应模块，所述红外感应模块与所述人脸识别模块相连接。作为优选，所述主控单元还连接有报警电路，所述报警电路连接报警装置。作为优选，所述报警装置为指示灯和/或扬声器。作为优选，所述输入键盘为4×4矩阵键盘。作为优选，所述存储单元为SD存储卡。本技术的有益效果是：本技术提供的基于FPGA的人脸识别电子密码锁，与传统密码锁相比，具有以下有益效果：1、采用FPGA控制系统，其特点是体积小、功耗低、价格便宜、安全可靠、维修和升级十分方便，与可编程逻辑器件配合使用能够实现适时、智能管理功能,特别是在系统的扩展上有很好的优势，具有较好的应用前景。2、密码锁的WiFi接收控制模块采用无线通信技术，不需要重新布线，使整个系统的安装和使用更为灵活、便捷，对身处异地的用户，可以采用手机对需保护的部位和使用的装置密码锁的密码进行保护性修改，有利于对需要保护的部位和装置进行强化管理。3、采用人脸识别技术对电子门锁进行控制，避免只要知道密码就可以打开密码锁的情况，大大提高了整个装置的安全性。附图说明图1是本技术的外部结构示意图；图2是本技术的内部结构框；图3是主控单元控制电路结构框图；图4是技术与PC终端、移动终端进行数据传输的拓扑图。附图标记列表：1-主体；2-显示屏；3-输入键盘；4-摄像头；5-指示灯。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步描述：如图1、图2所示，本技术为一种基于FPGA的人脸识别电子密码锁。包括主体1，主体1上设有显示屏2和输入键盘3，主体1内部设有FPGA系统。FPGA系统包括按键处理模块、人脸识别模块、主控单元和译码显示电路；主体1内还设有开/关门模块电路、报警电路、键盘电路、存储单元、红外感应模块和WiFi接收控制模块。其中输入键盘3通过键盘电路连接按键处理模块，摄像头4通过导线连接图像采集模块，图像采集模块连接人脸识别模块。按键处理模块和人脸识别模块均连接主控单元，主控单元连接译码显示电路，译码显示电路连接显示器，红外感应模块连接人脸识别模块，存储单元和WiFi接受控制模块均连接主控单元。FPGA系统和WiFi接收控制模块分别连接电源系统，WiFi接收控制模块可以通过无线网络连接手机或电脑。报警电路连接报警装置。报警装置可以是指示灯和/或扬声器。如图3所示，本技术专利主控单元的控制电路是整个电路的控制核心，主要完成对数字按键的输入和功能按键输入的响应控制，完成密码的比较、修改及多次试探密码报警提示等多项控制功能。控制电路包括寄存器清除信号发生电路、输入人脸/密码寄存器、预存人脸/密码寄存器、比较器和计数器。寄存器清除信号发生电路连接输入人脸/密码寄存器，输入人脸/密码寄存器连接预存人脸/密码寄存器，输入人脸/密码寄存器和预存人脸/密码寄存器均连接比较器，比较器连接计数器，计数器连接开/关门模块电路和报警电路。其中寄存器清除信号发生电路用于产生清除信号，当检测到此信号时，将输入人脸/密码寄存器清零。输入人脸/密码寄存器部分是采用一个16位的寄存器，负责保存输入的6位数字密码和人脸图像。比较器通过比较输入的密码及人脸图像和预存的是否相等，若相等则触发开/关门模块电路。本例中主控单元采用型号为EP4C15F23C8N的模块芯片。图像采集模块采用0V9650芯片实现人脸图像信息获取。存储单元采用SD存储卡。警报装置采用扬本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于FPGA的人脸识别电子密码锁，其特征在于，包括主体，所述主体上设有显示屏和输入键盘，所述主体内部设有FPGA系统，所述FPGA系统包括主控单元、人脸识别模块、按键处理模块和译码显示电路，所述主体上还设有摄像头，所述主体中还设有开/关门模块电路、图像采集模块、键盘电路、存储单元和电源系统，所述输入键盘连接键盘电路，键盘电路连接按键处理模块，按键处理模块连接主控单元，所述显示屏连接译码显示电路，所述译码显示电路连接主控单元，所述摄像头连接图像采集模块，所述图像采集模块连接人脸识别模块，所述人脸识别模块连接主控单元，所述开/关门模块电路与所述主控单元相连接，所述存储单元与所述主控单元相连接，所述电源系统为FPGA系统供电。

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的人脸识别电子密码锁，其特征在于，包括主体，所述主体上设有显示屏和输入键盘，所述主体内部设有FPGA系统，所述FPGA系统包括主控单元、人脸识别模块、按键处理模块和译码显示电路，所述主体上还设有摄像头，所述主体中还设有开/关门模块电路、图像采集模块、键盘电路、存储单元和电源系统，所述输入键盘连接键盘电路，键盘电路连接按键处理模块，按键处理模块连接主控单元，所述显示屏连接译码显示电路，所述译码显示电路连接主控单元，所述摄像头连接图像采集模块，所述图像采集模块连接人脸识别模块，所述人脸识别模块连接主控单元，所述开/关门模块电路与所述主控单元相连接，所述存储单元与所述主控单元相连接，所述电源系统为FPGA系统供电。2.如权利要求1所述的基于FPGA的人脸识别电子密码锁，其特征在于，所述主控单元包括控制电路，所述控制电路包括寄存器清除信号发生电路、输入人脸/密码寄存器、预存人脸/密码寄存器、比较器和计数器，所述寄存器清除信号发生电路连接输入人脸/密码寄存器，所述输入人脸/密码寄存器连接预存人脸/密码寄存器，所述输入人脸/密码...

【专利技术属性】
技术研发人员：李家强，李昭，李伟，陈金立，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32