一种基于人脸识别的钥匙管理系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种基于人脸识别的钥匙管理系统，其包括摄像头、上位机、RS232转RS485模块、钥匙控制器及钥匙柜。所述上位机与摄像头、RS232转RS485模块连接，控制摄像头采集人脸图像，对该人脸图像处理后与人脸数据库匹配，若匹配成功，则发送控制指令给RS232转RS485模块。所述钥匙控制器与RS232转RS485模块、电控锁连接，用于将RS232转RS485模块发送的控制指令的目的地址与自身地址进行匹配，若匹配成功，则控制电控锁打开或关闭钥匙柜抽屉。本发明保证了钥匙与使用者的一一对应，可靠性高，可扩展性强，实现了钥匙的科学化、集中式管理。
【专利说明】—种基于人脸识别的钥匙管理系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及钥匙管理【技术领域】，尤其涉及一种基于人脸识别的钥匙管理系统。
【背景技术】
[0002]在一些重要部门，如部队车库、汽车4S店、政府机关、仓库、博物馆、银行等，都存在着由于钥匙管理不当引起的各种问题，意外事件。虽然目前也有钥匙管理系统，但是由于人员与钥匙不是一一对应，存在责任人之间相互推卸责任的矛盾事件，使用不方便，可靠性差。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于通过一种基于人脸识别的钥匙管理系统，来解决以上【背景技术】部分提到的问题。
[0004]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0005]一种基于人脸识别的钥匙管理系统，其包括摄像头、上位机、RS232转RS485模块、钥匙控制器及钥匙柜，其中，所述钥匙柜的每个抽屉均设置有一个与其配合的钥匙控制器；
[0006]所述上位机与摄像头连接，用于预先建立所有钥匙柜使用者的人脸数据库，并在使用者存取钥匙时，控制摄像头采集人脸图像，对该人脸图像处理后与人脸数据库匹配，若匹配成功，则发送控制指令给RS232转RS485模块；
[0007]所述RS232转RS485模块与上位机连接，用于将所述控制指令通过RS485总线发送给钥匙控制器；
[0008]所述钥匙控制器与RS232转RS485模块、电控锁连接，用于将所述控制指令的目的地址与自身地址进行匹配，若匹配失败，则不执行该指令，若匹配成功，则对该指令进行解析，根据解析结果，控制电控锁打开或关闭钥匙柜抽屉。
[0009]特别地，所述上位机选用个人电脑。
[0010]特别地，所述钥匙控制器包括处理器以及与其连接的电源模块、以太网接口、复位电路、时钟电路、JTAG接口、RS232转RS485接口、电控锁驱动电路。
[0011 ] 特别地，所述钥匙柜为钢结构柜体。
[0012]特别地，所述上位机具体用于通过摄像头预先采集钥匙柜使用者的人脸图像，分割人脸图像，建立人脸数据库，并在使用者存取钥匙时，控制摄像头采集人脸图像，通过Harr-1ike类矩形特征的级联AdaBoost算法检测出人脸区域，采用隐马尔可夫模型对检测出的人脸区域进行描述与识别，并将处理后的人脸图像与人脸数据库匹配，若匹配成功，则将控制指令嵌入Modbus协议的数据帧中，通过RS232转RS485模块发送到RS485总线上，其中，所述数据帧中携带有源地址、目的地址、控制命令以及CRC16校验。
[0013]本发明提供的基于人脸识别的钥匙管理系统保证了钥匙与使用者的一一对应，使用方便，可靠性高，可扩展性强，实现了钥匙的科学化、集中式管理。【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明实施例提供的基于人脸识别的钥匙管理系统结构图；
[0015]图2为本发明实施例提供的钥匙控制器原理结构图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
[0017]请参照图1所示，图1为本发明实施例提供的基于人脸识别的钥匙管理系统结构图。
[0018]本实施例中基于人脸识别的钥匙管理系统包括摄像头101、上位机102、RS232转RS485模块103、钥匙控制器104及钥匙柜105，其中，所述钥匙柜105的每个抽屉均设置有一个与其配合的钥匙控制器104。于本实施例，所述钥匙柜105为钢结构柜体，钥匙柜105设置有40个抽屉。
[0019]所述上位机102与摄像头101连接，用于预先建立所有钥匙柜105使用者的人脸数据库，并在使用者存取钥匙时，控制摄像头101采集人脸图像，对该人脸图像处理后与人脸数据库匹配，若匹配成功，则发送控制指令给RS232转RS485模块103。
[0020]于本实施例，所述上位机102选用个人计算机(PC)。上位机102通过摄像头101预先采集钥匙柜105使用者的人脸图像，手动分割人脸图像，建立人脸数据库，并在使用者存取钥匙时，控制摄像头101采集人脸图像,通过Harr-1ike类矩形特征的级联AdaBoost算法检测出人脸区域，采用隐马尔可夫模型对检测出的人脸区域进行描述与识别，并将处理后的人脸图像与人脸数据库匹配，若匹配成功，则将控制指令嵌入Modbus协议的数据帧中，通过RS232转RS485模块103发送到RS485总线上，其中，所述数据帧中携带有源地址、目的地址、控制命令以及CRC16校验等字段。需要说明的是，Harr-1ike类矩形特征是一类简单的特征，由几种矩形组成。AdaBoost算法是一种将弱分类器组合起来并根据各自分类精度投票形成强分类器的机器学习算法。隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model，HMM)是一种统计分析模型，是马尔可夫链的一种，它的状态不能直接观察到，但能通过观测向量序列观察到，每个观测向量都是通过某些概率密度分布表现为各种状态，每一个观测向量是由一个具有相应概率密度分布的状态序列产生。Modbus协议是由Modicon (现为施耐德电气公司的一个品牌)在1979年发明的，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。CRC即循环冗余校验码(Cyclic Redundancy Check),是数据通信领域中最常用的一种差错校验码，其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定。
[0021]所述RS232转RS485模块103与上位机102连接，用于将所述控制指令通过RS485总线发送给钥匙控制器104。
[0022]RS232转RS485模块103将嵌入Modbus协议数据帧中的控制指令，发送给RS485总线上连接的所有钥匙控制器104。于本实施例，RS232转RS485模块103通过SN75LBC184—TTL-RS485接口驱动芯片将RS232两路信号线转换为RS485总线。RS485总线最多可以连接127个钥匙控制器104，因此该系统还可以根据需要扩展为两组钥匙柜。[0023]所述钥匙控制器104与RS232转RS485模块103、电控锁连接，用于将所述控制指令的目的地址与自身地址进行匹配，若匹配失败，则不执行该指令，若匹配成功，则对该指令进行解析，根据解析结果，控制电控锁打开或关闭钥匙柜抽屉。
[0024]钥匙控制器104将嵌入有控制指令的数据帧携带的目的地址与自身地址进行匹配，若匹配失败，则丢掉该数据帧，不执行该指令，若匹配成功，则对该指令进行解析，取出数据字段，获取控制命令，控制电控锁打开或关闭钥匙柜抽屉。于本实施例，所述钥匙控制器104包括处理器以及与其连接的电源模块、以太网接口、复位电路、时钟电路、JTAG接口、RS232转RS485接口、电控锁驱动电路，处理器选用STM32F103VET6微处理器。钥匙控制器104通过对串口设置及RS485转换芯片的控制达到串行数据的发送与接收目的，以Modbus协议作为基础对数据帧进行解析或是打包。
[0025]下面对本发明的工作过程进行简要说明:一、建立人脸数据库。二、当取钥匙时，通过摄像头及时采集人脸图像，比较人脸数据库中的人脸数据与当前人脸图像，匹配后，才开启钥匙柜开关界面，选择要打开的抽屉，点击开关按钮，就可以打开抽屉，取钥匙了。三、取出钥匙后，需要再次采集人脸图像，匹配后，点击该抽屉的关闭按钮，即可关闭抽屉。
[0026]本发明的技术方案保证了钥匙与使用者的一一对应，使用方便，可靠性高，可扩展性强，实现了钥匙的科学化、集中式管理。
[0027]注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
【权利要求】
1.一种基于人脸识别的钥匙管理系统，其特征在于，包括摄像头、上位机、RS232转RS485模块、钥匙控制器及钥匙柜，其中，所述钥匙柜的每个抽屉均设置有一个与其配合的钥匙控制器； 所述上位机与摄像头连接，用于预先建立所有钥匙柜使用者的人脸数据库，并在使用者存取钥匙时，控制摄像头采集人脸图像，对该人脸图像处理后与人脸数据库匹配，若匹配成功，则发送控制指令给RS232转RS485模块； 所述RS232转RS485模块与上位机连接，用于将所述控制指令通过RS485总线发送给钥匙控制器； 所述钥匙控制器与RS232转RS485模块、电控锁连接，用于将所述控制指令的目的地址与自身地址进行匹配，若匹配失败，则不执行该指令，若匹配成功，则对该指令进行解析，根据解析结果，控制电控锁打开或关闭钥匙柜抽屉。
2.根据权利要求1所述的基于人脸识别的钥匙管理系统，其特征在于，所述上位机选用个人电脑。
3.根据权利要求1或2任一项所述的基于人脸识别的钥匙管理系统，其特征在于，所述钥匙控制器包括处理器以及与其连接的电源模块、以太网接口、复位电路、时钟电路、JTAG接口、RS232转RS485接口、电控锁驱动电路。
4.根据权利要求1所述的基于人脸识别的钥匙管理系统，其特征在于，所述钥匙柜为钢结构柜体。
5.根据权利要求1所述的基于人脸识别的钥匙管理系统，其特征在于，所述上位机具体用于:通过摄像头预先采集钥匙柜使用者的人脸图像，分割人脸图像，建立人脸数据库，并在使用者存取钥匙时，控制摄像头采集人脸图像，通过Harr-1ike类矩形特征的级联AdaBoost算法检测出人脸区域，采用隐马尔可夫模型对检测出的人脸区域进行描述与识另IJ，并将处理后的人脸图像与人脸数据库匹配，若匹配成功，则将控制指令嵌入Modbus协议的数据帧中，通过RS232转RS485模块发送到RS485总线上，其中，所述数据帧中携带有源地址、目的地址、控制命令以及CRC16校验。
【文档编号】G06K9/00GK103440694SQ201310379451
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月27日 优先权日:2013年8月27日
【发明者】李伟, 杨恒, 王翊 申请人:无锡泛太科技有限公司