[發(fā)明專利]一種基于指紋圖像識別的電子鎖

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210055689.9
• 申請日: 2012-03-04
• 公開（公告）號: CN102535985A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設計）人: 葛龍;滕詣迪
• 申請（專利權）人: 南京理工大學常熟研究院有限公司
• 主分類號: E05B49/00
• 分類號: E05B49/00;E05B47/00;E05B3/00;G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于安全技術防范領域，涉及圖像處理、模式識別、自動控制等技術，更具體地涉及一種基于指紋圖像識別的電子鎖。

背景技術

電子密碼鎖簡稱電子鎖，具有防盜報警功能的電子密碼鎖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械式密碼鎖，克服了機械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點，使密碼鎖無論在技術上還是在性能上都大大提高一步。

電子鎖以微處理器為核心，配以相應硬件電路，完成密碼的設置、存儲、識別、顯示、驅(qū)動電磁執(zhí)行器并檢測其驅(qū)動電流值、接收傳感器送來的報警信號、發(fā)送數(shù)據(jù)等功。

大體工作原理是微處理器接收鍵入的代碼，并與存儲在EEPROM中的密碼進行比較，如果密碼正確，則驅(qū)動電磁執(zhí)行器開鎖；如果密碼不正確，則允許操作人員重新輸入密碼，最多可輸入三次；如果三次都不正確，則微處理器通過通信線路向智能監(jiān)控器報警。同時，微處理器將每次開鎖操作和此時電磁執(zhí)行器的驅(qū)動電流值作為狀態(tài)信息發(fā)送給智能監(jiān)控器，同時將接收來自傳感器接口的報警信息也發(fā)送給智能監(jiān)控器，作為智能化分析的依據(jù)。

按照輸入密碼方式不同，電子鎖可分為以下幾類：

(1)按鍵式電子鎖：采用鍵盤(或組合按鈕)輸入開鎖密碼，操作方便。內(nèi)部控制電路常采用電子鎖專用集成電路。

(2)撥盤式電子鎖：采用機械撥盤開關輸入開鎖密碼。許多按鍵式電子鎖可以改造成撥盤式電子鎖。

(3)電子鑰匙式電子鎖：使用電子鑰匙輸入(或作為)開鎖密碼。電子鑰匙是構成控制電路的重要組成部分。電子鑰匙可以由元器件或由元器件構成的單元電路組成，做成小型手持單元形式。電子鑰匙和主控電路的聯(lián)系可以是聲、光、電磁等多種形式。

(4)觸摸式電子鎖：采用觸摸方法輸入開鎖密碼，操作簡單。相對于按鍵開關，觸摸開關使用壽命長，造價低，因此優(yōu)化了電子鎖控制電路。

(5)生物特征式電子鎖：將聲音、虹膜、指紋等人體生物特征作為密碼輸入，由計算機進行模式識別控制開鎖，智能化相當高。

基于指紋圖像識別的電子鎖因智能化程度高，而成為當前電子鎖研發(fā)的重要方向之一。指紋鎖一般包括指紋采集裝置和電控鎖兩部分，現(xiàn)有的指紋采集裝置一般皆以光學原理采集指紋特征，經(jīng)比對驗證后，啟動電控鎖中的電機或電磁鐵等裝置，操拉鎖舌、鎖栓動作，控制鎖具的開啟和關閉。

部分指紋鎖產(chǎn)品在使用過程中，存在著識別時間長、識別準確率低的問題，阻礙了指紋鎖的大面積推廣和使用。

指紋鎖的性能在很大程度上取決于指紋識別算法的高效性和可靠性。

指紋識別算法主要解決兩個問題，特征提取和特征匹配。特征提取就是利用圖像處理的方法對一幅指紋圖像進行特征提取，提取有用的特征信息進行存儲為以后的指紋辨識做好準備；特征匹配是指將現(xiàn)有的指紋圖像與指紋特征庫中指紋模板作比對來決定是否來自同一手指。

發(fā)明內(nèi)容

1.發(fā)明目的

為了提高指紋鎖的性能，即縮短識別時間、提高識別準確率，本發(fā)明公開了一種基于指紋圖像識別的電子鎖。

2.硬件系統(tǒng)結(jié)構

如圖1所示，包括如下部分：指紋采集裝置(1)、電控裝置(2)、電源裝置(3)、把手(4)、鎖心(5)、鎖舌(6)、內(nèi)殼(7)、外殼(8)；

指紋采集裝置采集指紋圖像；

電源裝置給指紋鎖供電，可以采用干電池或其他直流電源；

把手轉(zhuǎn)動帶動機械傳動機構動作，使得鎖舌收入內(nèi)殼；

鎖心為傳統(tǒng)的鑰匙鎖心，當指紋鎖因電源故障或其他故障時，備用的開鎖方法；

鎖舌收入內(nèi)殼時，鎖具為打開狀態(tài)，鎖舌未收入內(nèi)殼時，鎖具為鎖緊狀態(tài)；

內(nèi)殼和外殼配合螺絲可以將鎖具固定在安裝位置。

上述指紋采集裝置(1)是指紋鎖的關鍵部件之一，由光電式、電容式、壓敏式或超聲波式傳感器構成，其性能參數(shù)直接影響到鎖具的性能。

上述電控裝置(2)是指紋鎖的關鍵部件之一，如附圖2所示，包括如下部分：數(shù)字信號處理器(21)、存儲器(22)、電動機(23)、電磁鐵(24)；

數(shù)字信號處理器(21)為核心處理器，接收指紋采集裝置采集的指紋圖像，運行指紋識別算法(25)，完成指紋圖像特征提取和指紋圖像特征匹配，聲光報警并與外界通信；

存儲器(22)與數(shù)字信號處理器交換數(shù)據(jù)，存儲數(shù)字信號處理器的主程序、初始化子程序和指紋識別算法程序，存儲指紋圖像特征數(shù)據(jù)庫；

電動機(23)由數(shù)字信號處理器控制，其運動通過蝸輪蝸桿傳動機構帶動一部分鎖舌運動，使得這部分鎖舌可以收入內(nèi)殼；