[發(fā)明專利]一種基于蟻群算法的行李箱智能鎖系統(tǒng)的方法

在審

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• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111882715A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設計）人: 張艷;胡興柳;余振中
• 申請（專利權）人: 金陵科技學院
• 主分類號: G07C9/00
• 分類號: G07C9/00;G06N3/00;G01S19/14
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 蔣昱

本發(fā)明涉及一種基于蟻群算法的行李箱智能鎖系統(tǒng)的方法。本發(fā)明利用蟻群算法在組合優(yōu)化領域的優(yōu)勢，建立蟻群算法的行李箱智能鎖系統(tǒng)。首先建立行李箱智能鎖硬件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)主要包括指紋采集模塊、舵機控制模塊、ARM控制模塊、GPS模塊，GSM模塊，LED模塊、按鍵輸入模塊，和蜂鳴器模塊等；ARM控制模塊通過控制指紋采集模塊讀取用戶指紋信息，為了保證指紋識別算法的準確度，使用蟻群算法對采集的指紋信息進行增強；最后通過舵機模塊控制行李箱智能鎖的開關。

技術領域

本發(fā)明涉及智能鎖領域，特別設計基于蟻群算法的行李箱智能鎖系統(tǒng)的方法。

背景技術

隨著交通技術的高速發(fā)展，遠行成為了現(xiàn)代人生活很重要的一部分，行李箱變成了生活中必不可少的一種工具，盡管現(xiàn)有行李箱種類繁多，但行李箱的鎖大部分還是傳統(tǒng)的手動密碼鎖，安全性凸顯不足。隨著近些年制造行業(yè)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)朝著集成化、低功耗、高頻率、多功能的方向發(fā)展。嵌入式系統(tǒng)能夠滿足眾多微型智能系統(tǒng)的需求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述存在問題。本發(fā)明提出一種基于蟻群算法的行李箱智能鎖系統(tǒng)的方法，利用嵌入式系統(tǒng)集成化、低功耗、高頻率、多功能的特點，建立行李箱指紋智能鎖系統(tǒng)，利用蟻群算法對收集指紋信息進行信息增強，進而增加指紋識別的準確行，以用GSM，GPS等模塊進而增加行李箱的安全性。為達此目的：

本發(fā)明提出基于蟻群算法的行李箱智能鎖系統(tǒng)的方法，具體步驟如下：

步驟1：建立行李箱智能鎖硬件系統(tǒng)，智能鎖硬件系統(tǒng)主要包括指紋采集模塊、舵機控制模塊、ARM控制模塊、GPS模塊，GSM模塊，LED模塊、按鍵輸入模塊，和蜂鳴器模塊等；

步驟2：指紋采集模塊采集用戶指紋信息，對指紋信息進行灰度歸一化；

步驟3：建立蟻群群體，對歸一化的指紋信息進行指紋增強；

步驟4：指紋特征匹配，判斷是否是用戶開啟智能鎖；

步驟5：如果指紋特征匹配成功，控制器控制舵機打開智能鎖，并打開智能鎖的綠色指示燈；

步驟6：如果指紋特征匹配失敗，提醒用戶重新輸入指紋信息，如果匹配失敗超過5次，控制器鎖定指紋模塊，并通過GSM模塊向用戶手機發(fā)送行李箱的位置信息，需要用戶手動輸入密碼再次解除指紋模塊鎖定。

作為本發(fā)明進一步改進，所述步驟2中灰度歸一化公式為：

其中，G是灰度值I(i,j)的灰度估計值，D₀是灰度值I(i,j)的灰度方差，M、N是指紋灰度圖像的尺寸。

作為本發(fā)明進一步改進，所述步驟3中蟻群算法的樣本與聚類中心的加權歐氏距離為公式為：

其中，p_k是指紋灰度樣本的權值，m是聚類數(shù)。

作為本發(fā)明進一步改進，所述步驟3中蟻群算法聚類路徑上的信息量公式為：

其中，R是聚類半徑，γ(i,j,t)是t時刻螞蟻i到聚類中心j路徑的信息量。

作為本發(fā)明進一步改進，所述步驟4中指紋特征匹配的公式為：

其中，D是輸入指紋的特征向量，D₀是庫指紋的特征向量，T是匹配閾值。

本發(fā)明基于蟻群算法的行李箱智能鎖系統(tǒng)的方法，有益效果在于：