专利名称：一种基于彩色多普勒超声扫描和红外线扫描的防盗系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及安防领域的防卫系统，更具体地，涉及一种基于彩色多普勒超声扫描和红外线扫描的防盗系统。
背景技术：
现有的防盗装置基于指纹识别、面谱识别、瞳孔识别等技术，其分别通过指纹收集模块、面谱识别模块或者瞳孔识别模块对用户的指纹、面谱和瞳孔进行采集，由于用户的这些特征具有唯一性，所以对这些特征进行分析比对，得出验证结果，即可达到确认身份并赋予相应权限的目的，就上述领域而言，其产品和应用都已经比较成熟。但是，目前市场上流行的防盗系统，其共性之一是识别系统的识别对象都是位于人体表面的器官或特征，相对于人体内部的结构来说，这些识别对象相对来说容易被伪造或模拟，这在一定程度上给不法分子造成了可乘之机，实践中也存在有人通过伪造授权用户的指纹模型等手段来破解防盗系统的案例，所以目前的防盗系统还是存在一定的漏洞。另一方面，彩色多普勒超声扫描和红外线扫描是在医学领域被广泛应用的两项探测技术，其中彩色多普勒超声扫描的原理是利用多普勒效应，即通过声源与被测物体相对运动时产生声频的改变来观察和测定人体组织和脏器的血流动力学变化，辐射源会因运动而导致辐射频率发生漂移，利用这种频率的改变，可以准确地探测血管内血流的流速和计算血管内单位时间血流的流量，彩色多普勒超声技术不仅能看到人体皮下的组织超声图像，还能对皮下的血管内的血流进行彩色显示，通过不同的颜色显示来代表血流的不同速度，现有的彩色多普勒超声仪器可检测直径0. 2mm血管内的血流信息及0. 2cm/s的低速血流；红外线热扫描技术是广泛应用于军事、医疗等多个领域的一种探测技术，其原理是宇宙万物，凡是温度高于绝对温度的，都会不间断地向外辐射红外线，就人体而言，位于人体体表下的血管由于其中血液的流动和人体新陈代谢的作用，血管与体表各部分的温度必然存在温度差，这种温度差利用红外线成像设备能捕捉到，并准确地反映出体表血管的形态； 显然，不同个体的血管分布图必然存在差异，且这种差异具有唯一性，目前尚无科研机构或厂商将该上述技术应用于安防领域。
发明内容
本发明的目的，就是克服现有技术的不足，提供一种基于彩色多普勒超声扫描和红外线扫描的防盗系统，该系统通过对人体器官的血管网络进行彩色多普勒超声扫描和红外线热扫描，利用每个个体独一无二的血管网络及血流状态信息建立识别模型来实现对用户身份的识别，最终应用于防盗系统。为了达到上述目的，采用如下技术方案—种基于彩色多普勒超声扫描和红外线扫描的防盗系统，包括中心控制模块和与中心控制模块连接的电源模块、用于扫描人体特定部位并生成彩色多普勒超声数据图及红外线热扫描图像的扫描装置、用于传递来自中心处理模块信息的数据传输模块和用于存储多普勒超声数据图和红外热扫描图像的存储模块，与数据传输模块连接还设置有由电信号开闭的电子锁，所述中心处理模块指令电子锁开启的条件是来自扫描装置的当前彩色多普勒超声数据图和当前红外线热扫描图像分别与预置于存储模块内的彩色多普勒超声数据图和红外线热扫描图像相互匹配。进一步地，所述扫描装置包括用户特征收集模块和位于用户特征收集模块和中心处理模块之间的信息处理模块，所述用户特征收集模块包括设置于同一平面上的彩色多普勒超声扫描模组和红外线热扫描模组，所述信息处理模块包括用于采集彩色多普勒超声扫描模组的信息并生成当前多普勒超声数据图的超声处理模块和用于采集红外线热扫描模组的信息并生成当前红外线热扫描图像的红外线处理模块。更进一步地，所述彩色多普勒超声扫描模组包括超声发射端和超声接收端。再进一步地，所述红外线热扫描模组包括集成有红外光学系统阵列，红外传感器阵列和冷却装置的红外探头。还进一步地，与所述中心控制模块相连设置有用于输入用户身份辨认信息的输入模块。作为一种具体实施例，与所述中心控制模块相连设置有摄像头。进一步地，与所述数据传输模块连接设置有用于接收警报信息的监控终端，所述监控终端位于安监部门或警察局。再进一步地，所述警报信息至少包括人体特定部位的当前彩色多普勒超声数据图、当前红外线热扫描图像及来自摄像头的图像信息。还进一步地，所述人体特定部位为手掌。还更近一步地，与所述电源模块连接还设置有用于应急的外部供电电源。与现有技术相比，本发明的有益效果在于本发明通过扫描装置对人体特定部位的血管网络进行彩色多普勒超声扫描和红外线热扫描并获取血管网络及其血流状态信息生成当前彩色多普勒超声数据图和当前红外线热扫描图像，再通过中心控制模块对来自扫描装置及来自存储模块的彩色多普勒超声数据图、红外线热扫描图像进行对从而达到识别用户身份的目的，由于本发明的识别模型基于人体表皮以下的内部结构，具有更好的不可复制性，使不法分子伪造人体特征的可能性几乎为零，大大提高了防盗系统的识别精度、安全性和可靠性。
图1是本发明所述基于彩色多普勒超声扫描和红外线扫描的防盗系统的功能模块示意图。图2是本发明所述基于彩色多普勒超声扫描和红外线扫描的防盗系统的结构示意图。图3是本发明所述基于彩色多普勒超声扫描和红外线扫描的防盗系统的用户特征收集模块扫描组件示意图。图4是图3的右视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明参见图1、图2，一种基于彩色多普勒超声扫描和红外线扫描的防盗系统，包括中心控制模块15和与中心控制模块15连接的电源模块16、用于扫描人体特定部位并生成彩色多普勒超声数据图及红外线热扫描图像的扫描装置、用于传递来自中心处理模块15信息的数据传输模块17和用于存储多普勒超声数据图和红外热扫描图像的存储模块18，与数据传输模块17连接还设置有由电信号开闭的电子锁2，所述中心处理模块15指令电子锁 2开启的条件是来自扫描装置的当前彩色多普勒超声数据图和当前红外线热扫描图像分别与预置于存储模块18内的彩色多普勒超声数据图和红外线热扫描图像相互匹配。在本实施例中，所述扫描装置包括用户特征收集模块11和位于用户特征收集模块11和中心处理模块15之间的信息处理模块14，所述用户特征收集模块11包括设置于同一平面上的彩色多普勒超声扫描模组和红外线热扫描模组，所述信息处理模块14包括用于采集彩色多普勒超声扫描模组的信息并生成多普勒超声数据图的超声处理模块141和用于采集红外线热扫描模组的信息并生成数字化红外线热扫描图像的红外线处理模块142，所述彩色多普勒超声扫描模组包括超声发射端111和超声接收端112，所述红外线热扫描模组包括集成有红外光学系统阵列、红外传感器阵列和冷却装置的红外探头113，其中红外光学系统阵列和红外传感器阵列用于捕捉人体特定部位发出的红外线，并转化为电子信息，冷却装置可以避免红外线热扫描模组由于工作时产生的热量损害精密电子部分，影响红外线采集的精度，与中心控制模块15相连还设置有用于输入用户身份辨认信息的输入模块12和摄像头 13，与所述数据传输模块17连接还设置有用于接收警报信息的监控终端4，上述警报信息至少包括人体器官的当前彩色多普勒超声波图像、当前红外线热扫描图像及来自摄像头13 的图像信息，所述监控终端4位于安监部门或警察局。理论上，上述人体特定部位可以是皮肤外漏的脸颊、额头、手掌、手臂等部位，本实施例优选为手掌。与所述电源模块16连接还设置有外部供电电源3，为了提高防盗系统的稳定性，避免因为电源模块16断电而导致防盗系统无法工作，外部供电电源3可以是备用的蓄电池组，其在电源模块16无法工作时给防盗系统供电，参见图2，本系统还设置有外壳1，所述外壳1用于保护本发明所述防盗系统的内部各模块，并有数据线输出至电子锁2、外部供电电源3和监控终端4等外设，输入模块 12可以配置键盘或者触摸屏以输入用户身份识别信息，同时也可以配置显示屏以并显示其与中心控制模块15的交互信息，当然，作为公知的手段，可以通过键盘和触摸屏输入改变系统工作状态的命令，比如设定系统的当前工作模式，开关机等操作。参见图3 图4，用户特征收集模块11还包括保护玻璃114，所述红外线热扫描模组的红外探头113和彩色多普勒超声扫描模组的超声发射端111和超声接收端112设置为长条状并通过机架设置于保护玻璃114底部，该机架115通过皮带或其他可用于传递的结构带动从而可以沿保护玻璃114的表面做纵向运动(传动结构可采用公知常识中任何一种现有技术来实现，附图中省略该部分)在机架115经过的每一个位置，超声发射端111的扫描范围为1111所示的范围，超声接收端112的接收范围如1121所示的范围，红外探头1131 的扫描范围如图1131所示。基于上述功能模块和结构设置，本发明所述的基于彩色多普勒超声扫描和红外线扫描的防盗系统，其工作原理如下在系统启用防盗功能之前，首先需要在存储模块内预设用户信息，其过程是先对页
用户的手掌进行扫描并建立与用户唯一对应的识别模型再存入存储模块18，一种可能的流程如下首先通过输入模块12让系统处于用户信息采集模式，此后用户张开手掌停留在该用户特征收集模块11上，用户特征收集模块U中的红外线热扫描模组和彩色多普勒超声扫描模组会自上而下扫描整个手掌，同时超声处理模块141过对超声发射端111向手掌发出特定频率的超声波及超声接收端112接收的由手掌反射的超声波数据进行采集分析，红外线处理模块142通过对来自红外探的数据进行采集和分析，其分析结果最后被传输至核心模块15，就此完成对用户特征信息的建模和收集，同时通过输入模块12可以上述模型进行编号，当一个系统有多个用户时，重复以上步骤即可，以上过程建立了用户个体特征信息的识别模型数据库，为后续识别过程提供了对比数据库，此后通过输入模块12发送指令使防盗系统进入正常工作模式。在防盗系统正常工作时，常态下电子锁2位于锁紧状态，当操作者需要打开电子锁2时，首先需要进行身份确认，操作者完成该步骤的过程跟预设用户信息的操作相同，即将手掌放置在用户特征收集模块11上，此后用户特征收集模块11对手掌进行扫描并得到当前彩色多普勒超声数据图和当前红外线热扫描图像，中心控制模块15据此对预设于存储模块18内的识别模型数据库进行检索，若在数据库内有识别模型与当前多普勒超声数据图和当前红外线热扫描图像相同，则通过数据传输模块17输出验证信号指令电子锁2开启，如在识别模型数据库内没有与当前多普勒超声数据图和当前红外线热扫描图像相匹配的模型数据，则将当前多普勒超声数据图和当前红外线热扫描图像暂存入中央处理单元15 的内部存储器，同时可以通过输入模块12的显示屏提示操作者再次输入手掌信息，如果操作者输入信息的报错次数超过系统预设的次数，则中心控制模块15指令摄像头13拍摄操作者的头像并将当前多普勒超声数据图、当前红外线热扫描图像和来自摄像头13的图像经由数据传输模块17传递至监控终端4，则监控终端4 一端的值守者根据接收到的报警信号采取相应措施，此前传输的多普勒超声数据图、当前红外线热扫描图像和摄像头13拍摄的图像可以作为后续程序的证据。应该理解，以上具体实施例所公布的内容仅为本发明的部分优选方案，凡是基于本发明的技术方案、符合本发明的技术精神，属于本领域技术人员无需进行创造性劳动即可得到的实施都应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种基于彩色多普勒超声扫描和红外线扫描的防盗系统，其特征在于，包括中心控制模块和与中心控制模块连接的电源模块、用于扫描人体特定部位并生成彩色多普勒超声数据图及红外线热扫描图像的扫描装置、用于传递来自中心处理模块信息的数据传输模块和用于存储多普勒超声数据图和红外热扫描图像的存储模块，与数据传输模块连接还设置有由电信号开闭的电子锁，所述中心处理模块指令电子锁开启的条件是来自扫描装置的当前彩色多普勒超声数据图和当前红外线热扫描图像分别与预置于存储模块内的彩色多普勒超声数据图和红外线热扫描图像相互匹配。
2.如权利要求1所述的基于彩色多普勒超声扫描和红外线扫描的防盗系统，其特征在于，所述扫描装置包括用户特征收集模块和位于用户特征收集模块和中心处理模块之间的信息处理模块，所述用户特征收集模块包括设置于同一平面上的彩色多普勒超声扫描模组和红外线热扫描模组，所述信息处理模块包括用于采集彩色多普勒超声扫描模组的信息并生成当前多普勒超声数据图的超声处理模块和用于采集红外线热扫描模组的信息并生成当前红外线热扫描图像的红外线处理模块。
3.如权利要求2所述的基于彩色多普勒超声扫描和红外线扫描的防盗系统，其特征在于，所述彩色多普勒超声扫描模组包括超声发射端和超声接收端。
4.如权利要求3所述的基于彩色多普勒超声扫描和红外线扫描的防盗系统，其特征在于，所述红外线热扫描模组包括集成有红外光学系统阵列，红外传感器阵列和冷却装置的红外探头。
5.如权利要求4所述的基于彩色多普勒超声扫描和红外线扫描的防盗系统，其特征在于，与所述中心控制模块相连设置有用于输入用户身份辨认信息的输入模块。
6.如权利要求5所述的基于彩色多普勒超声扫描和红外线扫描的防盗系统，其特征在于，与所述中心控制模块相连设置有摄像头。
7.如权利要求6所述的基于彩色多普勒超声扫描和红外线扫描的防盗系统，其特征在于，与所述数据传输模块连接设置有用于接收警报信息的监控终端，所述监控终端位于安监部门或警察局。
8.如权利要求7所述的基于彩色多普勒超声扫描和红外线扫描的防盗系统，其特征在于，所述警报信息至少包括人体特定部位的当前彩色多普勒超声数据图、当前红外线热扫描图像及来自摄像头的图像信息。
9.如权利要求1-8所述的基于彩色多普勒超声扫描和红外线扫描的防盗系统，其特征在于，所述人体特定部位为手掌。
10.如权利要求1-8所述的基于彩色多普勒超声扫描和红外线扫描的防盗系统，其特征在于，与所述电源模块连接还设置有用于应急的外部供电电源。
全文摘要
本发明涉及一种基于彩色多普勒超声扫描和红外线扫描的防盗系统，包括中心控制模块和与中心控制模块连接的电源模块、用于扫描人体特定部位并生成彩色多普勒超声数据图及红外线热扫描图像的扫描装置、用于传递来自中心处理模块信息的数据传输模块和用于存储多普勒超声数据图和红外热扫描图像的存储模块，与数据传输模块连接还设置有由电信号开闭的电子锁，所述中心处理模块指令电子锁开启的条件是来自扫描装置及与预置于存储模块内的彩色多普勒超声数据图、红外线热扫描图像相互匹配，由于本发明的识别模型基于人体表皮以下的内部结构，具有更好的不可复制性，使不法分子伪造人体特征的可能性几乎为零，大大提高了防盗系统的识别精度、安全性和可靠性。
文档编号G08B13/181GK102436709SQ20111035101
公开日2012年5月2日 申请日期2011年11月8日 优先权日2011年11月8日
发明者乔铁 申请人:广州宝胆医疗器械科技有限公司