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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于靜脈識(shí)別技術(shù)的智能門禁系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品評(píng)為一種基于DSP的多功能門禁系統(tǒng)，該系統(tǒng)以靜脈識(shí)別技術(shù)為核心，通過(guò)對(duì)手背靜脈圖像的采集和處理，實(shí)現(xiàn)了人員的身份認(rèn)證，從而提高系統(tǒng)的安全性和可靠性，此外，結(jié)合人體感應(yīng)、語(yǔ)音留言、可視對(duì)講等模塊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的低能耗和多功能。通過(guò)加入來(lái)訪人員自動(dòng)拍照的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的安全性。整個(gè)系統(tǒng)具有低能耗，高安全性、高可靠性以及多功能的特點(diǎn)，因而，具有很好的應(yīng)用前景。
- 詳細(xì)介紹：
- 在入口處安裝一熱釋電傳感器，當(dāng)有人靠近時(shí)，傳感器發(fā)出信號(hào)啟動(dòng)其他模塊上電工作。系統(tǒng)首先播放留言內(nèi)容，若來(lái)者是主人，則可以通過(guò)輸入密碼、手背靜脈識(shí)別、門鈴方式進(jìn)入；若來(lái)者是客人，則先按門鈴，主人可以通過(guò)可視模塊直接觀察到門外信息并決定開(kāi)門與否?？梢暷K在實(shí)時(shí)顯示的同時(shí)每隔5s鐘拍攝一幅圖片并和當(dāng)前時(shí)間一同儲(chǔ)存，以供發(fā)生被盜或破壞事件時(shí)查看。用戶需要先進(jìn)行注冊(cè)，把自己手背靜脈信息存入系統(tǒng)中，以備識(shí)別時(shí)進(jìn)行匹配。在主人外出而又有可能有人來(lái)訪時(shí)或者客人來(lái)訪而主人不在時(shí)都可以選擇留言。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)目的： 系統(tǒng)把近幾年發(fā)展起來(lái)的靜脈識(shí)別技術(shù)嵌入到門禁系統(tǒng)中，并擴(kuò)展外圍功能模塊，以達(dá)到高識(shí)別率、高安全系數(shù)、高穩(wěn)定性、高親和性、快速、環(huán)保的目的，克服現(xiàn)有門禁系統(tǒng)的缺點(diǎn)。 基本思路： 根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用熱釋電傳感器控制其他模塊的工作電源以達(dá)節(jié)能的目的，核心部分—靜脈識(shí)別則采用DSP和CPLD協(xié)同控制，通過(guò)CCD采集圖像信息，在外擴(kuò)SRAM中進(jìn)行圖像處理和匹配。為提高安全性，增加了可視模塊，上電后實(shí)時(shí)顯示門外影像信息，并自動(dòng)拍攝照片記錄來(lái)訪者的信息。系統(tǒng)還加入語(yǔ)音模塊，用于留言和通話，使系統(tǒng)更加便利、舒適。 創(chuàng)新點(diǎn)： 1）嵌入手背靜脈識(shí)別技術(shù)，增強(qiáng)防偽性。 2)創(chuàng)新設(shè)計(jì)自動(dòng)影像記錄功能，增強(qiáng)安全性。 3)采用紅外人體感應(yīng)控制系統(tǒng)工作，節(jié)能環(huán)保。 4)加入語(yǔ)音留言模塊，提高系統(tǒng)便利性、實(shí)用性。 技術(shù)關(guān)鍵： 靜脈圖像的采集以及圖像處理算法在硬件上的實(shí)現(xiàn)；可視模塊影像實(shí)時(shí)顯示和圖片的存儲(chǔ)、讀取操作。 技術(shù)指標(biāo)： 1）識(shí)別率＞92％，認(rèn)假率＜4％。 2）注冊(cè)時(shí)間＜3s，識(shí)別時(shí)間＜1s。 3）功耗：工作電壓為12V時(shí)，熱釋電傳感器靜態(tài)電流為65uA，電控鎖工作電流為20mA。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 目前基于生物識(shí)別技術(shù)的門禁系統(tǒng)已成為主流，但是指紋和人臉識(shí)別技術(shù)的抗干擾能力有限、防偽性較低，虹膜識(shí)別技術(shù)親和力低。而基于近紅外成像技術(shù)的靜脈識(shí)別方法，其獨(dú)具的活體檢測(cè)功能大大提高了該項(xiàng)技術(shù)的安全性。醫(yī)學(xué)研究顯示，不同人的手背靜脈分布完全不同，同一個(gè)人的左手和右手的靜脈分布也不同。而且手背靜脈紋路的分布在成年后是不會(huì)變化的，此外靜脈不容易受到各種外來(lái)的和內(nèi)在的因素影響。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 該作品于2011年5月在校挑戰(zhàn)杯中獲得二等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 實(shí)物現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 技術(shù)優(yōu)勢(shì)： 1）靜脈識(shí)別方法獨(dú)具活體檢測(cè)功能，提高了門禁系統(tǒng)的防偽性。 2）采用非接觸方式對(duì)手背靜脈圖像注冊(cè)和認(rèn)證，提高了門禁系統(tǒng)的親和性和衛(wèi)生性。 3）影像記錄模塊可自動(dòng)記錄來(lái)訪人員的影像信息，為被盜或破壞事件提供線索。 4）采用人體傳感器啟動(dòng)系統(tǒng)工作，降低系統(tǒng)功耗。 5）語(yǔ)音留言使系統(tǒng)更加便利性、人性化。 門禁系統(tǒng)從開(kāi)始的機(jī)械式到后來(lái)的IC卡再到現(xiàn)在應(yīng) 用最廣的指紋識(shí)別門禁系統(tǒng)。都是朝著便捷、安全的方向發(fā)展。而指紋識(shí)別技術(shù)也存在很多缺點(diǎn)比如手指不能脫皮、起繭等等。而靜脈識(shí)別技術(shù)則沒(méi)有這些要求。本作品除了采用靜脈識(shí)別技術(shù)，還擴(kuò)展其他功能模塊，使系統(tǒng)更加安全、舒適、人性化，因此其應(yīng)用范圍將更加廣闊，能夠帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。
同類課題研究水平概述
- 生物識(shí)別技術(shù)： 在靜脈方面，研究較多的是手背靜脈識(shí)別。20 世紀(jì)末, 韓國(guó)漢城大學(xué)電子工程系有一篇關(guān)于手背靜脈識(shí)別算法的文獻(xiàn)，其研究了手背靜脈識(shí)別算法, 并對(duì)5000 個(gè)樣本進(jìn)行試驗(yàn), 識(shí)別率高達(dá)94.88% ,同時(shí)利用手背靜脈識(shí)別技術(shù)開(kāi)發(fā)出了一系列應(yīng)用產(chǎn)品。隨后, 日本也將該技術(shù)引入到ATM、大廈門禁管理、大型醫(yī)院的門禁保安系統(tǒng)中。在國(guó)內(nèi), 手背靜脈識(shí)別技術(shù)還處在發(fā)展階段,目前還沒(méi)有利用自己技術(shù)開(kāi)發(fā)的相關(guān)產(chǎn)品。手背靜脈識(shí)別系統(tǒng)大都是從國(guó)外引進(jìn)的技術(shù), 僅在個(gè)別高級(jí)公寓及銀行金庫(kù)有所應(yīng)用, 所以, 手背靜脈識(shí)別技術(shù)的研究具有相當(dāng)現(xiàn)實(shí)的意義。 基于生物識(shí)別技術(shù)的門禁系統(tǒng)： 靜脈識(shí)別技術(shù)基本克服了紋識(shí)別技術(shù)、掌形識(shí)別技術(shù)、視網(wǎng)膜識(shí)別技術(shù)、虹膜識(shí)別技術(shù)、面部識(shí)別技術(shù)的缺點(diǎn)，因而適合應(yīng)用在門禁系統(tǒng)，目前還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)基于靜脈識(shí)別的門禁系統(tǒng)。國(guó)外的靜脈識(shí)別技術(shù)發(fā)展較早、較快，已經(jīng)應(yīng)用到廣泛領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)對(duì)靜脈識(shí)別技術(shù)的研究也越來(lái)越多，但在應(yīng)用方面基本還處于起步階段。因此研究基于靜脈識(shí)別技術(shù)的智能門禁系統(tǒng)具有現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的應(yīng)用前景。
