专利名称：图像识别门票智能检票放行控制系统的制作方法
技术领域：
本发明提供一种图像识别的门票智能检票放行控制系统。
现有的门票检票装置的功能比较单一，只具有检票放行的门禁功能，门票一次有效。为了解决同一持票人持同张门票在规定的期限内，可以多次出入同景区、展区等多个门票站口，且他人无法冒用的问题，迫切需要人——票对应智能验证系统。在我国，为解决这一问题，曾有人提出采用指纹验证、在门票上印制人像识别、涂上某种在规定期限内能消失的特殊涂料等方法，但未获成功应用。利用持卡人图像与卡进行对应识别，在住宅小区和停车场曾有过简单应用，但在门票系统尚无先例。特别是将人像捕捉、人——票对应智能验证、门票自动处理、检票放行、声光提示、信息远程传输等先进技术成功集成的尚无人尝试。
本发明的目的，就在于提供一种具有门票检票放行的功能外，还具有人——票对应智能识别、门票自动处理、多站口通行、在有效时间内出入景区、展区等不受限制的图像识别门票智能检票放行控制系统。
为达到上述目的，本发明具有一张电子门票，如条码卡、IC卡、磁卡等，该门票储存了包含持票人使用该票过程中必需记录的有关信息；其构件包括系统服务器，该系统服务器具有系统管理、系统传输、储存持票人信息等功能；与系统服务器相连的验证计算机，该验证计算机在专用软件支持下，读取储存的门票持票人第一次使用时的原始图像信息，并与现持票人的图像信息进行比较识别，如果匹配，则产生识别信号；与验证计算机连接的摄像机，用以在门票持有者使用该票时捕捉其图像信息；门票传送机，用来对不同类别的门票在系统控制下，沿不同的方向传送；与验证计算机有信号连接的门票读写器；与门票读写器信号连接的放行控制器，该放行控制器由三辊闸和三辊闸控制板组成，如果验证计算机发出识别信号，则放行控制器被授权放行，因此，允许持票人通过三辊闸控制的通道。
为了更有效地实现本发明的目的，本发明的构件还包括一台与验证计算机连接的工控计算机，其与验证计算机一起利用摄像机捕捉持票人插卡时的图像，并用以控制门票读写器，门票传送机和三辊闸控制板；一个与工控计算机和门票读写器、门票传送机、三辊闸控制板连接的检票控制板，其受工控计算机控制，用以配合工控计算机实现对门票读写器、门票传送机、三辊闸控制板等的控制。工控计算机还可以连接用以显示与持票人有关的提示性信息的游客显示器。摄像机可以利用图像捕捉处理器与验证计算机连接。为了更好的提高本检票系统适应不同的工作环境的能力，本机还与检票控制板连接有冷热风扇、抽风风扇等。为使系统更显友好，本系统还采用了蜂鸣器及警示灯来提示持票人应作的处理。
本发明利用门票持有人第一次检票时，系统在此人不经意中快速摄制下该人人像，并作为检票依据之一存入系统，同时在门票内写入标识性记录，并与人像标识一致，将门票持有人与所持门票严格对应，只有该人使用该张门票，系统才予以确认。而且利用网络技术将此人像有关信息远程传输，使该人在规定的有效期内，在任何一个站口使用该张门票，都能获得系统确认。
本发明适用于规定有效期内，多个门票站口的旅游风景区和大型展览会等的门票管理，它可大大提高检票效率，减轻劳动强度，保证持票人持同一张门票在规定的范围内自由进出，使持票人更加随意自在，极大地方便了持票人，尊重了持票人的自主权。它还能准确地统计持票人的人数、流向，避免门票收入的流失，节省了经营成本，为进一步推进旅游、展览会等的科学化、信息化管理，合理配置资源，都将起到积极的作用。
下面结合附图详细说明本发明。
图1为本发明外观立体图。
图2为本发明中间部分构件示意图。
图3为本发明网络连接示意图。
图4为本发明的门票传送机I-I截面图及与门票读写器、进票口、出票口安装示意图。
图5为本发明的门票传送机俯视图。
图6为本发明的检票控制板电路原理图。
结合图1、图2、图3所示，本发明所提供的门票智能检票放行控制系统的主要构件包括摄像机(1)、游客显示器(2)、出票口(3)、蜂鸣器(4)、检票口(5)、通道显示器(6)、机身(7)、三辊闸(8)、门票读写器(9)、风扇(10)、RS-485通讯板(11)、检票控制板(12)、工控计算机(13)、稳压电源(14)、门票传送机(15)、回收门票收集器(16)、三辊闸控制板(17)、集线器(18)、系统服务器(19)、验证计算机(20)、图像捕捉处理器(21)、验证显示器(22)、警示灯(23)、门票(35)。
构件之间的主要连接方式和技术要点如下1、检票口(5)与门票读写器(9)机械连接门票读写器(9)与门票传送机(15)机械连接；门票传送机(15)上与出票口(3)机械连接、下与回收门票收集器(16)机械连接，由此构成完整的门票传送系统。其中门票读写器(9)和门票传送机(15)均为微型电机驱动，与检票控制板(12)都有信号线连接，动作受检票控制板(12)控制，而检票控制板(12)与工控计算机(13)有信号线连接，受工控计算机(13)信号控制。其控制软件为本发明自主开发的检票控制板(12)嵌入式底层应用软件(用汇编语言开发)和工控计算机(13)基于Windows下的上层应用软件(用VisualC++6.0编程语言开发)组成。
而现有的其他类似系统只由检票口、门票读写器组成，最多加个出票口。门票传送只能进退或进出，而不能实现本发明门票多方向转送的功能。
2、摄像机(1)与验证计算机(20)之间用信号线连接，验证计算机(20)与工控计算机(13)之间用信号线连接，摄像机(1)受工控计算机(13)控制；验证显示器(22)与验证计算机(20)之间用信号线连接；在摄像机(1)和验证计算机(20)之间有图像捕捉处理器(21)。其控制软件为本发明自主开发的检票控制板(12)嵌入式底层应用软件(用汇编语言开发)、工控计算机(13)基于Windows下的上层应用软件(用VisualC++6.0编程语言开发)和验证计算机(20)基于Windows下的门票智能验证应用软件(用VisualC++6.0编程语言开发)组成。
本发明的独特之处是摄像机(1)同时受验证计算机(20)和工控计算机(13)的信号控制，从而使持票人在检票瞬间被自动摄制人像。而其他类似系统摄像机只有一台电脑控制，这就需要人操作才能摄制人像。更不用说将两组(第一次和此次)不同人像自动并列显示，供检票员验证判别。
另一个与其他类似系统不同之处是检票与验证不为一体，相互分离相隔，这就使持票人与验证可以互不照面，基本杜绝了检票过程的人为干扰。
3、三辊闸(8)安装在机身(7)一侧；三辊闸控制板(17)与三辊闸(8)用信号线连接、与工控计算机(13)之间经检票控制板(12)信号连接；工控计算机(13)信号控制检票控制板(12)，检票控制板(12)信号控制三辊闸控制板(17)，而三辊闸控制板(17)又控制三辊闸(8)。其控制软件为三辊闸控制板(17)嵌入式底层应用软件(外购件自带)以及本发明自主开发工控计算机(13)基于Windows下的上层应用软件(用VisualC++6.0编程语言开发)组成。
本发明与其他类似系统不同之处是多了一个工控计算机(13)，保证系统能脱网运行。其他类似系统三辊闸控制板(17)直接与检票控制板(12)信号连接，因此在系统网络中断情况下，难以存储数据，更不用说存储大量图像，所以不能脱网正常运行。
4、游客显示器(2)与工控计算机(13)直接有信号线连接；警示灯(23)与检票控制板(12)用信号线连接；蜂鸣器(4)与检票控制板(12)信号线连接，由此构成游客提示系统。其控制软件为本发明自主开发的检票控制板(12)嵌入式底层应用软件(用汇编语言开发)和工控计算机(13)基于Windows下的上层应用软件(用VisualC++6.0编程语言开发)组成。
本发明与其他类似系统不同之处是使用了能显示图像和文字的游客显示器(2)。不仅使本门票智能检票放行控制系统增添了友好性，更重要的是当游客(特别是家庭和团体游客)，在错拿了门票受系统拒绝进入时，通过游客显示器(2)反馈的两组(第一次和此次)不同人像，能发现是错拿了谁的门票，及时互换后，仍可进入，避免了不必要的误会，使系统对游客更友好。这是其他类似系统无法做到的。
5、验证计算机(20)与集线器(18)用信号线相连接；集线器(18)与系统服务器(19)信号连接。这种系统组成与其他类似系统类似。其控制软件为本发明自主开发的验证计算机(20)基于Windows下的门票智能验证应用软件(用VisualC++6.0编程语言开发)。
结合图2、图3所示及上述说明，本发明门票智能检票放行控制系统由五个子系统组成，各子系统的工作原理如下1、人——卡对应智能识别系统它是整个系统的核心。持票人将门票插入检票口(5)时，门票读写器(9)进行读操作，产生一个电信号送入检票控制板(12)，检票控制板(12)将门票读写器(9)送来的信息转换成RS-232信号送到工控计算机(13)，工控计算机(13)系统软件，对信号进行认别、比较、判断，作出不同的反应。若判断该门票有效且为新票，工控机(13)将控制摄像机(1)捕捉持票人的人像信息，由图像捕捉处理器(21)处理图像，并指令门票读写器(9)进行写操作，在门票中自动写下序列号。工控机(13)将人像信息以该卡自动生成的序列号进行存贮，并转发至系统服务器(19)，若判断该门票为有效且是已使用过的，工控机(13)同样也在插卡的同时控制摄像机(1)摄下持票人的人像信息，由图像捕捉处理器(21)处理图像，并根据该门票第一次检票时所写下的序列号自动调出该门票序列号所对应的人像信息，并将前后两次所生成的人像同时呈于验证计算机(20)的验证显示器(22)上进行比较。相同则放行，不同则拒绝。
2、门票传送系统当门票从检票口插入时，门票读写器(9)内的传送机构，将根据读写控制板(12)的信号，作向前、向后或停留动作；门票传送机(15)也根据检票控制板(12)的信号，将门票读写器(9)传送来的门票，向前上方送出或向前下方送。向前上方送出的门票，通过出票口(3)让游客自行取走；向前下方送出的门票，通过回收门票收集器(16)，集中回收。
3、放行控制系统该系统主要由三辊闸控制板(17)、三辊闸(8)、检票控制板(12)构成。三辊闸控制板(17)在接收检票控制板(12)信号后，驱动三辊闸(8)处于放行状态，放行一人后，三辊闸控制板(17)使三辊闸(8)自动恢复锁定状态；当三辊闸(8)被挤压错位后，三辊闸控制板(17)使三辊闸(8)自动复位；断电时，三辊闸控制板(17)使三辊闸(8)松扣，三辊闸(8)横杆落下，使通道成为透明通道。
4、游客提示系统该系统主要由通道显示器(6)、游客显示器(2)、蜂鸣器(4)和警示灯(4)构成。通道显示器(6)绿色箭头表示通道正使用，红色横杠表示通道已关闭；游客显示器(2)利用图像和文字向游客作出提示；蜂鸣器(4)短“嘀”声，表示正常，连续“嘀”声表示异常；警示灯(23)为红色，在异常时配合蜂鸣器(4)发出连续报警提示。
5、系统信息传输系统该系统主要由RS-485通讯板(11)、工控机(13)、检票控制板(12)、验证计算机(20)、集线器(18)、系统服务器(19)和远程传输网络等构成。使信息不仅在系统内存取、转换和传输，而且还能实现远距离信息传输，以便门票在多站口通用。
为实现本发明的送出门票和回收门票两种功能，本发明的门票传送机采用了特殊的结构。结合图4、图5，该门票传送机具有电机(31)、传动皮带(32)、(27)、(28)、传动轮(33)、导向槽(34)和导向槽档板(25)，门票传出轨道(24)为弧形，可保证门票从机身上部传出；导向槽(34)位于传出轨道(24)始端的切线方向，导向槽挡板(25)受系统控制，在传出门票时，挡板(25)挡住导向槽(34)，回收门票时，挡板(25)让出导向槽。例如，挡板(25)可以经一弹簧放置在一电磁铁(26)上，由电磁铁(26)的工作来控制挡板的状态。在系统通电后，门票传送机的电机(31)开始工作，通过皮带(32)带动传送导轮(33)工作，同时通过皮带(27)、(28)带动另两对传送导轮转动。当持票人从插口(5)沿A方向插入门票后，门票读写器(9)检测该门票并根据有关信息控制电磁铁(26)的动作。当门票需要传出时，电磁铁(26)不工作，挡板(25)在弹簧的作用下向上，保证该门票沿圆弧轨道传出抽票口(3)；当门票需要回收时，工控机(13)发出指令，使电磁铁(26)通电，挡板(25)向下移动，让出导向槽(34)，门票沿C方向传出，进入门票收集器(16)，在经过适当延时后，电磁铁(26)断电，挡板(25)复位。
本发明的检票控制板电路原理图参见图6。其包括一个单片机H，A为模拟开关，B为电机M过压保护电路，电机M内带有小型继电器，模拟开关与电机内继电器控制线圈相连，用以控制电机运转。P0-P26为打卡机的连接端口，是单片机与打卡机的信号通道。SS5为出卡信号感应器，其置于卡的出口处，与单片机P17相连，用以感应卡是否取走，当操作完后吐出卡时，SS5感应光电信号，然后控制电机旋转；LED为报警信号灯，与电阻R1串联接入单片机P16脚，P16电平高低控制LED的闪灭，扬声器SP1经电阻R3和晶体管连接单片机RD脚；RD脚电平高低控制扬声器SP1的动作，当插入卡非法时，LED频闪，SP1尖叫；本机既可以与通常PC机配有的RS-232串行口通行，也可以与RS-485进行长距离通信。图中DIP为通讯选择开关，其有4对开关，选择RS-232串口时，1、4对开关闭合，2、3对开关断开，选择RS-485时，1、4对开关断开，2、3对开关闭合；单片机的P6-P26与单片机(A789C52)的两个外部中断脚连接，P10、P25与单片机的两个外部计数端口连接，P1、P2空脚，P3、P4、P5接+24V电源，P6、P7、P8接地，其余的与单片机P0、P2并行I/O口连接，是重要的信号通道；图中OC、OE是控制三辊闸电机信号，O-C、O-E是控制字体显示信号，18、19管脚外接22.1184MHz晶振，提供时钟信号；30、29号管脚为空，单片机内带有8KROM，因此还需外扩ROM。
权利要求
1.一种图像识别门票智能检票放行控制系统，具有门票，该门票储存了包含持票人使用该票过程中必需记录的有关信息；具有系统服务器(19)，该服务器具有系统管理、信息传输、储存持票人信息等功能；其特征在于，其还包括与系统服务器相连的验证计算机(20)，该验证计算机在专用软件支持下，可以读取储存的门票持票人第一次使用时的原始图像信息，并与现持票人的图像信息进行比较识别；与验证计算机连接的摄像机(1)，用以在门票持有者使用该票时捕捉其图像信息；与验证计算机有信号连接的放行控制器(17)、(18)，如果验证计算机发出识别信号，则放行控制器被授权放行。
2.根据权利要求1所述的图像识别门票智能检票放行控制系统，其特征在于，其还包括与验证计算机连接的工控计算机(13)，工控计算机(13)与验证计算机(20)一起利用摄像机捕捉持票人插卡时的图像；一个与工控计算机和门票读写器(9)、门票传送机(15)、三辊闸控制板连接的检票控制板(12)，用以配合工控计算机实现对门票传送机(15)、门票读写器(9)、三辊闸控制板(17)的控制。
3.根据权利要求1或2所述的图像识别门票智能检票放行控制系统，其特征在于，摄像机(1)利用图像捕捉处理器(21)与验证计算机(20)连接。
4.根据权利要求1或2所述的图像识别门票智能检票放行控制系统，其特征在于，与工控计算机(13)信号连接有游客显示器(2)。
5.根据权利要求1或2所述的门票智能检票放行控制系统，其特征在于，与检票控制板(12)信号连接有蜂鸣器(4)和风扇(10)。
6.根据权利要求1或2所述的门票智能检票放行系统，其特征在于，检票控制板(12)有过压保护电路B，电机M内带有小型继电器，模拟开关与电机M内继电器控制线圈相连；出卡信号感应器SS5置于卡的出口处，与单片机相连；报警信号灯LED与电阻R1串联接入单片机，RD经电阻R3和晶体管连接扬声器SP1；通讯选择开关DIP有4对开关，选择RS-232串口时，1、4对开关闭合，2、3对开关断开，选择RS-485时，1、4对开关断开，2、3对开关闭合单片机P9、P26与单片机H的两个外部中断脚连接，P10、P25与单片机H的两个外部计数端口连接，P3、P4、P5接+24V电源，P6、P7、P8接地，其余的与单片机P0、P2并行I/O口连接18、19管脚外接22.1184MHz晶振。
7.根据权利要求1或2所述的门票智能检票放行控制系统，其特征在于，门票传送机(15)的门票传出导轨(24)为弧形，在传出导轨(24)的始端的切线方向有一导轨槽(34)，位于传出导轨弧的始端位置有一档板(6)，该档板(6)在传出门票时挡住导向槽(34)，在回收门票时，在系统的控制下让出导向槽(34)。
8.根据权利要求1或2或4所述的门票智能检票放行控制系统，其特征在于，导向槽(34)的档板(6)经一弹簧放置在电磁铁(26)上。
全文摘要
本发明提供一种图像识别的门票智能检票放行控制系统,其由三辊闸(8)、三辊闸控制板(17)、门票读写器(9)、集线器(18)、系统服务器(19)、摄像机(1)、验证计算机(20)、工控计算机(13)、检票控制板(12)、门票传送机(15)等构件网络连接而成,并由专门的软件来实现。本发明适用于规定有效期内,随意出入多个站口的旅游景区和展区等的通道或门禁管理,可大大提高检票效率,减轻劳动强度,同时,可准确统计进出人人数、流向,避免门票收入流失,节省经营成本。
文档编号G06K5/00GK1375796SQ0110694
公开日2002年10月23日 申请日期2001年3月16日 优先权日2001年3月16日
发明者金建湘, 黄作能, 郑英 申请人:张家界金山网络技术发展有限公司