[发明专利]一种情景模式的智能门禁系统

说明书

技术领域

本发明属于门禁系统的技术领域，具体地，涉及一种基于情景模式的智能门禁系统。

背景技术

家居智能化是未来的发展趋势，其目的是能根据情景感知提供便捷、舒适和安全的服务。情景感知一般被划分为3个方面：环境、人的活动及其生理状态，实现对上述方面的有效检测是实现家居智能化的基础。对于传统的门禁系统，一般通过主动验证的方式进入，如密码输入，RFID等，这种可分离式的鉴别手段易被盗用。而生物属性由于其可标识性和安全性，在门禁系统也得到了应用，如指纹、声音、人脸、虹膜等。但是，上述类型的门禁系统对于人的活动不能检测，因此不能实现有效的情景感知，在一定程度上不能满足未来家居智能化的发展需求。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于情景模式的智能门禁系统，通过对情景的感知，保证门禁系统的智能、节能、可靠及应用和扩展方便，能适应未来家居智能化的发展。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于情景模式的智能门禁系统，其包括人体运动图像采集模块、人脸图像采集模块、控制单元、无线节点、GSM/GPRS模块、电磁阀、电动窗帘和照明设备；其中，所述控制单元分别与所述人体运动图像采集模块、人脸图像采集模块和GSM/GPRS模块相连，并通过串口与所述无线节点相连；所述无线节点再与所述电磁阀、电动窗帘及照明设备相连；

其中，所述控制单元对所述人体运动图像采集模块和所述人脸图像采集模块传输的图像信号进行人体运动检测和人脸识别；当检测到有目标进入家门，在一段时限内，所述控制单元启动对人脸图像信号的采集，并对采集的人脸图像进行特征提取，再与本地的人脸数据库进行匹配；匹配成功后，所述控制单元通过所述无线节点控制所述电磁阀、电动窗帘和照明设备的开启；当检测到目标离开家门，所述控制单元则通过无线节点控制所述电磁阀、电动窗帘和照明设备关闭；若匹配不成功次数超过阈值，所述控制单元将采集的人脸图像通过所述GSM/GPRS模块发送到主人，进行预警。

根据上述的基于情景模式的智能门禁系统，其中：所述控制单元为PC机。

根据上述的基于情景模式的智能门禁系统，其中：所述人体运动图像采集模块和所述人脸图像采集模块均为摄像头。

根据上述的基于情景模式的智能门禁系统，其中：在进行人体运动检测时，所述控制单元通过建立平均背景模型，并将提取的人体运动图像与所述平均背景模型相减得到人体运动前景。

进一步地，根据上述的基于情景模式的智能门禁系统，其中：在进行人体运动检测时，对于提取人体运动图像所产生的噪声，所述控制单元利用最大四连通法进行去噪。

更进一步地，根据上述的基于情景模式的智能门禁系统，其中：在进行人体运动检测时，所述控制单元通过平面二维离散积分提取除噪后前景的质心，得到人体的运动轨迹；采用余弦相似度方法判断连续轨迹点的运动方向，实现基于质心的运动检测。

根据上述的基于情景模式的智能门禁系统，其中：在进行人脸检测时，所述控制单元首先通过奇异值分解构造本地图像的单位正交矩阵，得到本地图像的低维投影向量；接着，所述控制单元对采集的图像进行投影，并与本地的人脸数据库得到的投影向量通过欧几里德距离进行匹配，所述欧几里德距离最小的投影向量对应的图像即为匹配的人脸图像。

因此，本发明的基于情景模式的智能门禁系统中，控制单元首先对传输的人体运动图像信号进行前景提取、最大四连通法除噪和基于质心的运动检测；当检测到有目标进入家门，在一段时限内，控制单元启动对人脸图像信号的采集；控制单元利用特征脸的方法对采集的图像进行特征提取并与本地的人脸数据库匹配；匹配成功后控制单元通过无线节点控制电磁阀、电动窗帘和照明设备的开启。当检测到目标离开，控制单元则通过无线节点控制相应设备关闭；若匹配不成功次数超过阈值，控制单元将将采集的人脸图像通过GPRS发送到主人，进行预警。通过对情景的感知，保证门禁系统的智能、节能和可靠，其应用和扩展方便，能很好地适应未来家居智能化的发展。

附图说明

图1为本发明的基于情景模式的智能门禁系统的结构框图；

图2为本发明的基于情景模式的智能门禁系统工作流程图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。