一种基于光电检测的门禁系统

1.本实用新型涉及一种基于光电检测的门禁系统，属于门禁管理系统技术领域。


背景技术：

2.门禁系统是一种管控人员进出的智能化管理系统，多用于居民小区、居民楼栋单元、写字楼等进出口处，用于对进出人员的身份进行权限识别，以保障人们的生命财产安全和社会和谐。为了提高管理效率，减少值守人员成本的支出，目前无人值守门禁系统被普遍应用于社会生活中，传统的无人值守门禁系统多采用感应卡技术的读卡模式或借助密码的输入模式；感应卡技术对硬件依赖性大，还会存在因人们忘记携带感应卡而无法进出的现象，且若感应卡丢失或被他人窃取，进出权限会随之转移，安全性极差；借助密码的输入模式完全依赖密码，密码若被透露，该门禁系统即形同虚设。
3.因此，基于光电检测技术进行权限识别的无人值守门禁系统得到了广泛应用。基于光电检测技术是指，运用光电技术的方法来检测和处理数据信息，实现各种几何量和物理量的测定，相比于感应卡模式和密码模式，光电检测技术在门禁系统中检测精度高、速度快、使用寿命久，具备较强的信息处理能力和应用能力。目前基于光电检测技术的门禁系统主要有如下几种模式：
4.1、基于指纹识别的门禁系统：指纹识别是最早用于门禁系统的光电检测技术，相比与感应卡技术，指纹识别所需的时间较短，快捷方便。但指纹识别存在一定的问题，如手指上偶尔会粘上肉眼难以看出的物体，会影响指纹识别的准确率；尤其指纹识别为接触式识别模式，随着当下国内外疫情的蔓延，接触式的识别模式极容易造成疾病的交叉感染。
5.2、基于虹膜识别的门禁系统：虹膜识别是通过眼睛部位的虹膜区域纹理特征信息进行身份识别，比较虹膜图像特征之间的相似度来识别人们的身份。人们的虹膜纹理特征不会随人的生长发育周期而改变，且眼睛部位不易染上影响检测效果的物体，因此相比于指纹识别技术而言，虹膜识别技术精准性更高，但虹膜识别技术需识别人体眼球的内部特征，对采集数据的摄像仪器要求较高，设备成本投入大。
6.3、基于人脸识别的门禁系统：人脸识别技术是通过图像采集设备来得到人脸图像，在通过核心算法对图像中人物脸部的特征进行计算分析，进而与数据库内的人脸图像进行对比，最后判断出该人脸的真实身份。相比于虹膜识别技术而言，人脸识别技术更容易获得生物特征。现有的采用人脸识别的门禁系统多位于固定的检测位置上，无法根据人们的身高来自动调整精准定位至脸部区域，需要人们自己调整识别位置，增加了某些年迈的老人或年幼孩子的检测难度；且人脸识别技术除了用于居民小区和写字楼场景以外，还被广泛应用于城市轨道交通管理、建筑施工管理和无人健身房、无人超市、无人ktv、无人图书馆等公共场景中，公共场景中对疫情防控的要求高，而目前的人脸识别的门禁系统中并没有针对疫情的防控装置，不利于公共卫生。


技术实现要素：

7.本实用新型提供的基于光电检测的门禁系统，可根据人体身高自动调整摄像头的高度以进行人脸识别，且可在人脸识别的同时采集人体温度信息，以更好的适应当前防疫的要求。
8.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
9.一种基于光电检测的门禁系统，其特征在于，包括主机、光电检测模块、图像采集模块、温度检测模块和显示屏；光电检测模块、图像采集模块、温度检测模块和显示屏均与主机相连，光电检测模块包括热释电红外传感器和红外对射管；所述图像采集模块通过摄像头采集人脸图像并传输至与主机通信连接的服务器端，所述温度检测模块通过温度测量器(18)采集温度数据并传输至服务器端；所述主机与门禁执行机构的门禁控制端相连；
10.所述门禁执行机构还包括检测台，所述检测台上设有丝杆、滚珠螺母和电机，所述电机的动力输出端与丝杆的下端连接，所述滚珠螺母螺纹连接在丝杆上，所述电机能驱动滚珠螺母随着丝杆的转动而上下移动；滚珠螺母上固接有滑动板，滑动板上固接有安装板，所述摄像头、温度测量器和显示屏均设于安装板上，且温度测量器位于摄像头的正上方；所述检测台上还设有身高检测装置；
11.所述身高检测装置与主机电信号连接。
12.热释电红外传感器用于检测人体是否接近门禁执行机构，红外对射管采用一个红外发射管和一个红外接收管，光路导通和阻挡，则输出的电平不同，热释电红外传感器和红外对射管均为现有成熟技术。温度测量器采用红外测温仪。图像采集以及识别为现有成熟技术，广泛应用于手机人脸识别中。光电检测模块安装在检测台上，具体安装方式为现有技术，图中未示出。本方案不设计任何方法和程序，属于实用新型的保护客体。
13.优选的，所述检测台包括下支座和上支座，所述下支座两侧的上端相对设置有支撑柱，所述支撑柱上端固接有中间开设通孔的支撑板，所述电机固接于支撑板下端且电机的动力输出端位于支撑板的通孔处；所述支撑板上端与支撑柱同轴固接有导向柱，滑动板滑动连接在导向柱上，滑动板能沿着导向柱上下滑动；导向柱的上端与上支座连接。
14.优选的，所述支撑柱通过第二法兰与支撑板固接，所述导向柱通过第三法兰与支撑板固接；所述第二法兰和第三法兰之间通过贯穿于支撑板、第二法兰和第三法兰的支撑螺栓连接。
15.优选的，所述滑动板的中部设有供丝杆穿过的通孔。
16.优选的，所述支撑板的通孔内设有第一轴承，所述上支座的下端设有连接孔，连接孔内设有第二轴承；所述丝杆的下端位于第一轴承的轴承孔内，丝杆的上端位于第二轴承的轴承孔内。
17.优选的，所述滑动板的两侧设有供导向柱穿过导向孔，滑动板通过导向孔沿着导向柱上下移动；滑动板中部朝向检测方向凸出形成横向放置台，所述安装板设置在横向放置台上。
18.优选的，所述滑动板上位于导向柱外侧的侧端向外凸出形成纵向放置台，纵向放置台上设有消毒液篮。
19.优选的，所述安装板上部还设有位于摄像头外侧且包裹住摄像头的透明保护罩。
20.优选的，所述第一轴承和第二轴承均为深沟球轴承。
21.有益效果：
22.1、本实用新型的门禁系统中，采用了光电检测技术中的人脸识别技术，容易获得，且检测过程中无需人体与检测机器接触，可避免疾病交叉感染；本实用新型中用于人脸识别的摄像头可根据人体高度自动上下移动以对准人脸识别，避免因个体身高差异而识别不准的问题，也更便于对老人和儿童进行检测。在摄像头的正上方还设置了温度测量器，在进行人脸识别的同时，还能对人体体温进行测量，利于当下疫情防控的要求，可有效避免疫情的蔓延。
23.2、温度测量器位于摄像头正上方，相对于将温度测量器设置在其他位置，设置在摄像头正上方的温度测量器可对准人体额头进行测量，测量准确性高。
24.3、支撑柱上端的第一法兰、导向柱下端的第二法兰和支撑板之间通过一个贯穿的支撑螺栓连接，可保证支撑柱和导向柱同轴受力，提高支撑柱和导向柱的支撑稳定性，进而提高整个检测台的稳定性。
25.4、丝杆的上下两端均被限位在深沟球轴承的轴承孔内，使得丝杆可在电机的作用下稳定的在检测台中部且在深沟球轴承的轴承孔内旋转，并将旋转运动转换成滚珠螺母的直线运动，进而使得摄像头可跟随滑动板和滚珠螺母随着丝杆的转动而上下移动。
26.5、本实用新型中还设置了消毒液篮以放置消毒液，在消毒液篮下端设置了与服务器端信号连接的压力传感器，在某些特定场景，如机场、公共ktv、公共图书馆等场景中，人们只有使用了消毒液，压力传感器才会将此讯息传递给服务器端，门禁控制端才会使门禁打开，适用性强。
附图说明
27.图1为实施例一中门禁系统的逻辑框图。
28.图2为实施例一中门禁系统测试台的正视结构示意图。
29.图3为实施例一中门禁系统测试台的立体结构示意图。
30.图4为图2的俯视图。
31.图5为图4中a
‑
a方向的剖视图。
32.图6为实施例二中门禁系统测试台的正视结构示意图。
33.图7为实施例二中门禁系统测试台的立体结构示意图。
34.图8为图6的俯视图。
35.图9为图8中a
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a方向的剖视图。
36.图10为实施例二中门禁系统的逻辑框图。
37.附图标记包括：下支座1、上支座2、支撑板3、滑动板4、支撑柱5、导向柱6、第一法兰7、第二法兰8、第三法兰9、第四法兰10、电机11、丝杆12、滚珠螺母13、第五法兰14、安装板15、显示屏16、摄像头17、温度测量器18、横向放置台19、纵向放置台20、消毒液篮21、压力传感器22、第一轴承23、第二轴承24、支撑螺栓25。
具体实施方式
38.下面结合附图1
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10对本实用新型的实施例做详细说明：
39.实施例一
40.如附图1
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5所示，基于光电检测的门禁系统，包括智能门禁、服务器端、主机和门禁控制端；智能门禁包括光电检测模块、图像采集模块、温度检测模块和显示屏16；图像采集模块通过摄像头17采集人脸图像并传输至与主机通信连接的服务器端，温度检测模块通过温度测量器18采集温度数据并传输至服务器端与设定温度值进行比对；主机与门禁执行机构相连；
41.门禁执行机构还包括检测台，检测台上设有身高检测装置，身高检测装置为红外高度测量器。如图2所示，检测台包括下支座1和上支座2，下支座1两侧的上端相对设置有支撑柱5，本实施例里的支撑柱5为2个，2个支撑柱5的下端通过第一法兰7固定连接在下支座1上端；支撑柱5上端固接有支撑板3，支撑板3可与支撑柱5一体成型，也可与支撑柱5分开设置，为了更便于零件的拆换，提高适用性，本实施例里的支撑板3和支撑柱5是通过第二法兰8固定连接的，如图2所示，支撑柱5上端通过第二法兰8与支撑板3固定连接。支撑板3上端与固接有与支撑柱5同轴的导向柱6，导向柱6的下端通过第三法兰9与支撑板3固定连接，且如图5所示，支撑板3、支撑柱5和导向柱6通过贯穿于支撑板3、支撑柱5和导向柱6的支撑螺栓25连接，可保证支撑柱5和导向柱6同轴受力，提高支撑柱5和导向柱6的支撑稳定性，进而提高整个检测台的稳定性。导向柱6的上端与上支座2通过第四法兰10固定连接。
42.支撑板3的中部设有通孔，支撑板3下端设有驱动电机11，电机11固接于支撑板3下端且电机11的动力输出端位于支撑板3的通孔处；如图5所示，支撑板3的通孔内设有第一轴承23，上支座2的下端设有连接孔，连接孔内设有第二轴承24；第一轴承23和第二轴承24均为深沟球轴承；第一轴承23和第二轴承24的轴孔内转动连接有丝杆12，丝杆12的下端位于第一轴承23的轴承孔内，丝杆12的上端位于第二轴承24的轴承孔内，电机11的动力输出端与丝杆12的下端连接。
43.如图2所示，检测台上还设有螺纹连接在丝杆12上的滚珠螺母13，滚珠螺母13上端通过第五法兰14固接有滑动板4，滑动板4的两侧设有供导向柱6穿过导向孔，滑动板4的中部设有供丝杆12穿过的通孔，电机11可驱动丝杆12做旋转运动，进而滚珠螺母13随着丝杆12的旋转运动而上下移动，当滚珠螺母13上下移动时，与滚珠螺母13固定连接的滑动板4将通过导向孔沿着导向柱6上下移动。
44.如图3所示，滑动板4中部朝向检测方向凸出形成有横向放置台19，横向放置台19上设置有安装板15，摄像头17、温度测量器18和显示屏16均设于安装板15上，摄像头17位于显示屏16上方，温度测量器18位于摄像头17的正上方，当摄像头17对人脸进行识别时，温度测量器18可刚好对人体额头位置进行温度测量，相比于其他位置，检测较精准；安装板15上部还设有位于摄像头17外侧且包裹住摄像头17的透明保护罩，以对摄像头17进行保护，防止检测过程中摄像头17被损坏。
45.在门禁系统进行检测时，红外高度测量器检测出人的身高，根据人体身高，电机11驱动丝杆12转动并驱动滑动板4带动摄像头17上下移动到合适的位置对准人脸进行识别，同时，温度测量器18对准人体额头测量出温度。当人脸识别和检测温度都符合要求时，门禁打开。
46.实施例二
47.如附图6
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10所示，实施例二与实施例一的区别在于：滑动板4上位于导向柱6外侧的侧端向外凸出形成有纵向放置台20，纵向放置台20上设有消毒液篮21，消毒液篮21和纵
向放置台20之间还设有压力传感器22，所述压力传感器22、显示屏16、主机和门禁控制端均电信号连接。
48.在如机场登机前、公共ktv、公共图书馆等场景中，为避免病毒的传播，通常需要在手上擦拭消毒液后才能进入，本实施例里，在人脸识别和温度测量后，人们可直接在消毒液篮21内将消毒液挤在手上，在挤压动作的同时，位于消毒液篮21下端的压力传感器22接收到信息，当人脸识别和检测温度都符合要求，且人们使用了消毒液后，门禁打开。且消毒液篮21也可跟随着滑动板4上下移动到合适的位置，人们无需弯腰便可挤出消毒液，省时省力。
49.以上的仅是本实用新型的实施例，该实用新型不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型内容的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。