一种基于生物特征的门禁系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于生物特征的门禁系统，包括智能卡识别设备、数据库、红外测距仪、虹膜识别器和门禁驱动装置，所述智能卡识别设备与所述数据库有线连接，用于识别目标人员的身份；所述数据库与所述虹膜识别器有线连接，存储有标准的人员虹膜图像，并将目标人员的标准的虹膜图像传输至虹膜识别器中；所述红外测距仪与所述虹膜识别器有线连接，用于检测目标人员的眼睛与虹膜识别器的距离；所述虹膜识别器与所述门禁驱动装置有线连接，用于采集和识别目标人员的虹膜图像。本发明专利技术将识别精确度提高后的虹膜识别技术应用于门禁系统中，大大提高了门禁系统的安全性能，为用户的人身财产安全提供了保障。

【技术实现步骤摘要】
一种基于生物特征的门禁系统
本专利技术涉及身份识别门禁系统领域，具体涉及一种基于生物特征的门禁系统。
技术介绍
随着时代的发展，科技的进步，人们的生活水平不断提高，对于室内安全的关注度也逐渐提高，目前而言，大部分的家庭门禁用到的还是机械锁具，稍微高档的地方会用到IC卡门禁，而对于一些安全系数要求较高的场合还会用到指纹识别门禁，诚然，指纹识别门禁是比传统门禁安全系数都高的门禁，但由于指纹存在于人体表面，极易受到磨损，当受到磨损时，指纹识别门禁往往也就不能发挥其应有的作用。为了避免指纹识别门禁的缺点，人们开始使用虹膜识别门禁，虹膜是存在于人眼中的图像，出生后就不会发生改变，具有极强的唯一性和稳定性，将虹膜识别应用于门禁领域无疑会大大增强门禁的安全性能，但是现有技术中，对于虹膜图像中的光斑点的处理结果不够理想，使得在特征提取时，不能做到精确提取目标虹膜图像的特征，这使得现有的虹膜识别门禁效果大打折扣。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术旨在提供一种基于生物特征的门禁系统。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：一种基于生物特征的门禁系统，包括智能卡识别设备、数据库、红外测距仪、虹膜识别器和门禁驱动装置，所述智能卡识别设备与所述数据库有线连接，用于识别目标人员的身份；所述数据库与所述虹膜识别器有线连接，存储有标准的人员虹膜图像，并将目标人员的标准的虹膜图像传输至虹膜识别器中；所述红外测距仪与所述虹膜识别器有线连接，用于检测目标人员的眼睛与虹膜识别器的距离；所述虹膜识别器与所述门禁驱动装置有线连接，用于采集和识别目标人员的虹膜图像。本专利技术的有益效果为：本专利技术将识别精确度提高后的虹膜识别技术应用于门禁系统中，大大提高了门禁系统的安全性能，为用户的人身财产安全提供了保障。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术的框架结构图；图2是本专利技术的虹膜识别器的框架结构图。附图标记：智能卡识别设备01、数据库02、红外测距仪03、虹膜识别器04、门禁驱动装置05、红外摄像头041、定位处理模块042、特征编码模块043、特征对比模块044。具体实施方式结合以下应用场景对本专利技术作进一步描述。参见图1，包括智能卡识别设备01、数据库02、红外测距仪03、虹膜识别器04和门禁驱动装置05，所述智能卡识别设备01与所述数据库02有线连接，用于识别目标人员的身份；所述数据库02与所述虹膜识别器04有线连接，存储有标准的人员虹膜图像，并将目标人员的标准的虹膜图像传输至虹膜识别器中；所述红外测距仪03与所述虹膜识别器04有线连接，用于检测目标人员的眼睛与虹膜识别器的距离；所述虹膜识别器04与所述门禁驱动装置05有线连接，用于采集和识别目标人员的虹膜图像。优选地，所述红外测距仪上设有红、绿LED提示灯，当目标人员的眼睛与虹膜识别器的距离在15至50厘米范围内时，绿LED灯亮，所述虹膜识别器工作；当目标人员的眼睛与虹膜识别器的距离不在15至50厘米范围内时，红LED灯亮，所述虹膜识别器不工作。优选地，所述虹膜识别器包括依次有线连接的红外摄像头、定位处理模块、特征编码模块、特征对比模块。本专利技术上述实施例，将识别精确度提高后的虹膜识别技术应用于门禁系统中，大大提高了门禁系统的安全性能，为用户的人身财产安全提供了保障。优选地，参见图2，所述红外摄像头用于采集目标人员的眼部图像，所述红外摄像头还包括红外光源；所述定位处理模块用于对目标人员的眼部图像中的光斑点进行检测，然后对光斑点进行灰度值填充，得到灰度值填充后的目标人员的眼部图像后，对其中的虹膜图像进行精确定位并对灰度值填充后的虹膜图像进行归一化，得到归一化后的目标虹膜图像X，X＝[X1,X2,…,XG]T，其中Xg为目标虹膜图像归一化后的第g行，G为目标虹膜图像归一化后的行数，g∈G，通过以下自定义公式进行灰度值填充：其中，v0表示光斑点的灰度值填充值，ν1、v2、ν3、ν4分别表示光斑点上、下、左、右四个包络点的灰度值，a0、b0分别为光斑点的横、纵坐标，a3、a4分别表示与a0相邻的左、右横坐标，b1、b2分别表示与b0相邻的上、下纵坐标。本专利技术上述实施例，拟合光斑点上、下、左、右四点的灰度值来对光斑点进行灰度值填充，然后再对虹膜图像进行精确定位以及虹膜图像归一化处理，提高了本门禁系统中对虹膜图像的定位精度，而对光斑点的灰度值填充保持了虹膜图像的结构完整，有利于后续步骤中对虹膜图像的特征完整提取。优选地，所述特征编码模块用于对归一化后的虹膜图像进行逐行分解，提取其中的包络信号和调频信号，将包络信号和调频信号相乘，得到具有瞬时频率的乘积函数分量，具体包括：(1)数值初始化g＝1，f＝1，g表示归一化后的目标虹膜图像的行数，f表示具有瞬时频率的乘积函数分量的个数；(2)拟合Xg的极大值和极小值构成的上下包络，然后从归一化后的目标虹膜图像中将平均包络函数分离出来，采用局部包络函数对分离后的函数进行解调，得到调频信号，具体为：其中，Mg,f(μ)表示平均包络函数，Ng,f(μ)表示局部包络函数，Maxg,f(μ)、Ming,f(μ)分别表示归一化后的目标虹膜图像第g行第f个具有瞬时频率的乘积函数分量的最大值、最小值，μ表示时间变量，Xg为目标虹膜图像归一化后的第g行；(3)令Xg+1(μ)＝Rg,f(μ)重复步骤(2)得到包络估计函数Ng,f+1(μ)，如果Ng,f+1(μ)≠1说明Rg,f(μ)不是纯调频信号，重复迭代以上步骤s次直至Rg,f(μ)为纯调频信号，即迭代的终止条件为：∑Ng,s+1(μ)≈1(4)将迭代过程中所有的包络估计函数相乘得到相应的包络信号Ng(μ)：Ng(μ)＝Ng,1(μ)Ng,2(μ)…Ng,s(μ)其中，g表示归一化后的目标虹膜图像的行数，s表示迭代次数，μ为时间变量；(5)将包络信号Ng(μ)和纯调频信号Rg,f(μ)相乘，得到目标虹膜图像的乘积函数分量Yg,f(μ)，并将其二值化处理，作为目标虹膜图像的特征编码：Yg,f(μ)＝Ng(μ)Rg,f(μ)其中，Yg,f*(μ)表示目标虹膜图像μ时刻第g行第f个码值。本专利技术上述实施例，对目标人员的虹膜图像特征进行逐行提取以及编码，确保了目标人员的虹膜图像特征提取的完整性，而拟合目标人员的虹膜图像的极值，有利于消除过包络和欠包络现象，使得本门禁系统在对目标人员的虹膜图像进行特征提取时灵活性和适应性得到了增强。优选地，所述特征验证模块用于将目标虹膜图像的码值与所述数据库中标准的人员虹膜图像的码值进行对比，采用自定义差异距离公式计算两个虹膜图像的差异：其中，θ表示虹膜图像差异距离，rmin、rmax分别为位移匹配向量的最小值、最大值，i为最大位移数目，Yg,f*(μ)′为标准虹膜图像μ时刻第g行第f个码值，表示异或运算；当θ<0.1432，所述门禁驱动装置工作，门锁打开；否则所述门禁驱动装置不工作。本专利技术上述实施例，将目标虹膜图像的特征编码码值与标准虹膜图像的特征编码码值进行对比计算，以判断两幅虹膜图像的相似度，采用的自定义差异距离公式拉大了不同特征码值之间的差异，有利于降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于生物特征的门禁系统，其特征是，包括智能卡识别设备、数据库、红外测距仪、虹膜识别器和门禁驱动装置，所述智能卡识别设备与所述数据库有线连接，用于识别目标人员的身份；所述数据库与所述虹膜识别器有线连接，存储有标准的人员虹膜图像，并将目标人员的标准的虹膜图像传输至虹膜识别器中；所述红外测距仪与所述虹膜识别器有线连接，用于检测目标人员的眼睛与虹膜识别器的距离；所述虹膜识别器与所述门禁驱动装置有线连接，用于采集和识别目标人员的虹膜图像。

【技术特征摘要】
1.一种基于生物特征的门禁系统，其特征是，包括智能卡识别设备、数据库、红外测距仪、虹膜识别器和门禁驱动装置，所述智能卡识别设备与所述数据库有线连接，用于识别目标人员的身份；所述数据库与所述虹膜识别器有线连接，存储有标准的人员虹膜图像，并将目标人员的标准的虹膜图像传输至虹膜识别器中；所述红外测距仪与所述虹膜识别器有线连接，用于检测目标人员的眼睛与虹膜识别器的距离；所述虹膜识别器与所述门禁驱动装置有线连接，用于采集和识别目标人员的虹膜图像。2.根据权利要求1所述的一种基于生物特征的门禁系统，其特征是，所述红外测距仪上设有红、绿LED提示灯，当目标人员的眼睛与虹膜识别器的距离在15至50厘米范围内时，绿LED灯亮，所述虹膜识别器工作；当目标人员的眼睛与虹膜识别器的距离不在15至50厘米范围内时，红LED灯亮，所述虹膜识别器不工作。3.根据权利要求1所述的一种基于生物特征的门禁系统，其特征是，所述虹膜识别器包括依次有线连接的红外摄像头、定位处理模块、特征编码模块、特征对比模块。4.根据权利要求3所述的一种基于生物特征的门禁系统，其特征是，所述红外摄像头用于采集目标人员的眼部图像，所述红外摄像头还包括红外光源；所述定位处理模块用于对目标人员的眼部图像中的光斑点进行检测，然后对光斑点进行灰度值填充，得到灰度值填充后的目标人员的眼部图像后，对其中的虹膜图像进行精确定位并对灰度值填充后的虹膜图像进行归一化，得到归一化后的目标虹膜图像X，X＝[X1，X2，...，XG]T，其中Xg为目标虹膜图像归一化后的第g行，G为目标虹膜图像归一化后的行数，g∈G，通过以下自定义公式进行灰度值填充：其中，v0表示光斑点的灰度值填充值，v1、v2、v3、v4分别表示光斑点上、下、左、右四个包络点的灰度值，a0、b0分别为光斑点的横、纵坐标，a3、a4分别表示与a0相邻的左、右横坐标，b1、b2分别表示与b0相邻的上、下纵坐标。5.根据权利要求4所述的一种基于生物特征的门禁系统，其特征是，所述特征编码模...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨林，
申请(专利权)人：深圳森阳环保材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44