一种基于互联网的消防门禁管理方法及系统与流程

1.本发明属于门禁管理技术领域，具体为一种基于互联网的消防门禁管理方法及系统。


背景技术：

2.门禁系统是在智能建筑领域，意为access control system，简称acs，指“门”的禁止权限，是对“门”的戒备防范，这里的“门”，广义来说，包括能够通行的各种通道，包括人通行的门，车辆通行的门等，因此，门禁就包括了车辆门禁。在车场管理应用中，车辆门禁是车辆管理的一种重要手段，不以收取停车费为目的，主要是管理车辆进出权限，出入口门禁安全管理系统是新型现代化安全管理系统，它集微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体，它涉及电子，机械，光学，计算机技术，通讯技术，生物技术等诸多新技术，它是解决重要部门出入口实现安全防范管理的有效措施，适用各种机要部门，如银行、宾馆、车场管理、机房、军械库、机要室、办公间、智能化小区和工厂等。
3.目前，在基于互联网的消防门禁管理应用中，通常使用多种识别的方式对出入人员的身份进行验证，常规验证方式有人脸识别、秘钥识别、指纹识别方式，但在安防、国防、电子商务等多种领域的应用，通常以虹膜识别技术为重点，但是影响虹膜识别效果的有些因素仍然没有得到很好的克服，例如虹膜图像的形变、眼皮以及睫毛噪声的干扰；且楼宇在出现火情时，当门禁的主供电线路出现损坏，导致断流的情况发生后，门禁无法及时打开，影响人员的紧急疏散的同时耽误安防人员进入救援工作，产生较大财产损失，具有一定的安全隐患，因此，需一种基于互联网的消防门禁管理方法及系统来解决上述问题。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种基于互联网的消防门禁管理方法及系统，解决了通常以虹膜识别技术为重点，但是影响虹膜识别效果的有些因素仍然没有得到很好的克服，例如虹膜图像的形变、眼皮以及睫毛噪声的干扰；且楼宇在出现火情时，当门禁的主供电线路出现损坏，导致断流的情况发生后，门禁无法及时打开，影响人员的紧急疏散的同时耽误安防人员进入救援工作，产生较大财产损失，具有一定的安全隐患的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于互联网的消防门禁管理系统，包括监控单元，所述监控单元的输出端与门禁主控面板的输入端连接，所述门禁主控面板的输出端与报警单元的输入端连接，所述门禁主控面板的输入端与供电单元的输出端连接，所述供电单元与供电监测模块双向连接，所述供电监测模块的输出端与门禁主控面板和电闸驱动模块的输入端连接，所述电闸驱动模块的输出端与门禁主控面板的输入端连接。
8.所述门禁主控面板包括面容识别模块、指纹识别模块、秘钥识别模块和虹膜识别模块，所述虹膜识别模块包括虹膜图像预处理模块，所述虹膜图像预处理模块的输出端与特征点提取模块的输入端连接，所述特征点提取模块的输出端与噪声消除模块的输入端连接，所述噪声消除模块的输出端与特征匹配模块的输入端连接。
9.作为本发明的进一步方案：所述监控单元包括红外检测模块、气体浓度检测模块、烟雾传感模块和温度传感模块，且具体设置在各楼宇内部。
10.所述红外检测模块为用于识别人体的红外探测器。
11.所述气体浓度检测模块用于实时检测室内气体浓度。
12.所述烟雾传感模块用于感应室内颗粒烟雾的浓度。
13.所述温度传感模块用于实时感应室内温度。
14.作为本发明的进一步方案：所述警报单元包括定位模块、安防地点获取模块、安防通讯模块。
15.所述定位模块：用于定位发生火情的地理位置数据。
16.所述安防地点获取模块：自动识别定位安防地理位置，且优先选择离发生火情地点的最近安防点。
17.所述安防通讯模块：用于对定位模块获取火情地点信息与安防地点获取模块获取的安防地点信息进行整合，形成单个数据包，并获取安防点的通讯信息进行紧急呼叫。
18.作为本发明的进一步方案：所述供电单元包括主电源供电模块、备用电源供电模块。
19.所述主电源供电模块包括主电源发生器，用于对门禁主控面板直接供电。
20.所述备用电源供电模块包括备用电源发生器，且备用电源供电模块与主电源供电模块之间相互并联，且通过外部市电进行电量存储。
21.作为本发明的进一步方案：所述供电监测模块用于对备用电源供电模块与主电源供电模块之间的并联线路进行实时监测，若主电源供电模块与门禁主控面板之间断电，则自动识别开启备用电源供电模块的电闸指令，若主电源供电模块与门禁主控面板之间断电，则自动识别关闭备用电源供电模块的电闸指令。
22.作为本发明的进一步方案：所述电闸驱动模块用于获取备用电源供电模块的电闸开合指令，自动对备用电源供电模块的电闸开合进行控制。
23.作为本发明的进一步方案：所述虹膜识别模块的具体实施步骤如下：
24.s1、首先通过虹膜图像预处理模块对获取的虹膜图像进行预处理，提取虹膜图像中水平与竖直方向的灰度变化明显的纹理边缘，对部分弱的易受光照影响的纹理进行忽略，生成方向能量特征模板。
25.s101、首先采用hough变换算法对图像进行定位，再通过j.daugman的极坐标转换算法对图像进行归一化，且归一化图像中包含脊、斑点及不规则块状。
26.s102、通过设计水平滤波算子和竖直滤波算子对图像进行滤波，检测虹膜图像在两个方向上的纹理边缘，且具体如下所示：
[0027][0028]
s103、通过水平滤波算子和竖直滤波算子后对虹膜图像进行滤波，提取灰度变化明显的纹理边缘，其次对水平方向的图像卷积结果与竖直方向卷积滤波结果的求差，此差值构成的图像即为整个虹膜的方向能量特征图。
[0029]
s2、当获取虹膜的方向能量特征图后，通过特征点提取模块提取特征图中任意多项有效特征点，通过将虹膜方向能量特征图分m
×
n块，每块大小为90/m
×
360/n，每个子块的标记为imn(x,y)，取每块的绝对值最大的点，作为有效特征点，且具体提取步骤如下：
[0030][0031]
令hkh(x,y)＝arg max(imn)，k＝90/m，h＝360/n，将hkh(x,y)组成一个新的特征模板，新模板大小为30
×
60，如下所示：
[0032][0033]
s3、通过噪声消除模块对预处理后的图像进行除干扰处理，对图像进行膨胀，且图像膨胀的公式为：
[0034][0035]
其中，e为待膨胀图像，b为结构元素，将结构元素b平移y后得到b(y)，若b(y)与e相交且不为空，记下该y点，所有满足上述的y点组成的集合y称做e被b膨胀的结果，将结构元素b设计成单个大小1.5倍于特征提取算子的单位矩阵，即可达到去噪目的。
[0036]
s4、通过提取特征模板为二值特征，采用的汉明距离公式进行匹配运算，将汉明距离作为区分虹膜累内类间的指标，汉明距离运算公式如下：
[0037][0038]
amask，bmask分别为测试图像与注册图像的噪声模板，计算时将噪声区域置0，有效区域置1，ai、bi分别为待识别虹膜的特征向量与注册集里虹膜的特征向量。
[0039]
一种基于互联网的消防门禁管理方法，包括以下步骤：
[0040]
a、首先通过监控单元对识别人体、实时检测室内气体浓度、感应室内颗粒烟雾的浓度、实时感应室内温度。
[0041]
b、其次通过警报单元定位发生火情的地理位置数据，再自动识别定位安防地理位置，且优先选择离发生火情地点的最近安防点，获取火情地点信息与安防地点获取模块获取的安防地点信息进行整合，形成单个数据包，并获取安防点的通讯信息进行紧急呼叫。
[0042]
c、通过供电监测模块对备用电源供电模块与主电源供电模块之间的并联线路进行实时监测，若主电源供电模块与门禁主控面板之间断电，则自动识别开启备用电源供电模块的电闸指令，若主电源供电模块与门禁主控面板之间断电，则自动识别关闭备用电源供电模块的电闸指令。
[0043]
d、其次，电闸驱动模块获取备用电源供电模块的电闸开合指令，自动对备用电源供电模块的电闸开合进行控制。
[0044]
e、当需通过门禁系统对身份进行验证时，通过面容识别、指纹识别、秘钥识别或虹膜识别的方式对身份进行验证。
[0045]
(三)有益效果
[0046]
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0047]
1、本发明中，通过监控单元对识别人体、实时检测室内气体浓度、感应室内颗粒烟雾的浓度、实时感应室内温度，通过警报单元定位发生火情的地理位置数据，再自动识别定位安防地理位置，且优先选择离发生火情地点的最近安防点，获取火情地点信息与安防地点获取模块获取的安防地点信息进行整合，形成单个数据包，并获取安防点的通讯信息进行紧急呼叫，供电监测模块对备用电源供电模块与主电源供电模块之间的并联线路进行实时监测，若主电源供电模块与门禁主控面板之间断电，则自动识别开启备用电源供电模块的电闸指令，若主电源供电模块与门禁主控面板之间断电，则自动识别关闭备用电源供电模块的电闸指令，通过自动监测并且进行报警的方式有效对火情进行应急处理，避免延误救援时间，同时避免因门禁的主供电线路出现损坏门禁无法及时打开，缩短紧急疏散时间的同时不易耽误安防人员进入救援工作，且降低财产损失；
[0048]
2、本发明中，通过对虹膜图像在水平，竖直方向用边缘算子进行边缘检测，提取虹膜纹理的方向能量差异作为特征，膨胀噪声模板去干扰，用汉明距离进行匹配法所产生的特征向量小，匹配速度快，抗干扰能力强，有效克服虹膜识别的噪声干扰，从而进一步提高虹膜识别效果。
附图说明
[0049]
图1为本发明系统的示意框图。
具体实施方式
[0050]
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0051]
如图所示，本发明提供一种技术方案：一种基于互联网的消防门禁管理系统，包括监控单元，监控单元的输出端与门禁主控面板的输入端连接，门禁主控面板的输出端与报警单元的输入端连接，门禁主控面板的输入端与供电单元的输出端连接，供电单元与供电监测模块双向连接，供电监测模块的输出端与门禁主控面板和电闸驱动模块的输入端连接，电闸驱动模块的输出端与门禁主控面板的输入端连接。
[0052]
门禁主控面板包括面容识别模块、指纹识别模块、秘钥识别模块和虹膜识别模块，虹膜识别模块包括虹膜图像预处理模块，虹膜图像预处理模块的输出端与特征点提取模块的输入端连接，特征点提取模块的输出端与噪声消除模块的输入端连接，噪声消除模块的输出端与特征匹配模块的输入端连接。
[0053]
监控单元包括红外检测模块、气体浓度检测模块、烟雾传感模块和温度传感模块，且具体设置在各楼宇内部。
[0054]
红外检测模块为用于识别人体的红外探测器。
[0055]
气体浓度检测模块用于实时检测室内气体浓度。
[0056]
烟雾传感模块用于感应室内颗粒烟雾的浓度。
[0057]
温度传感模块用于实时感应室内温度。
[0058]
警报单元包括定位模块、安防地点获取模块、安防通讯模块。
[0059]
定位模块：用于定位发生火情的地理位置数据。
[0060]
安防地点获取模块：自动识别定位安防地理位置，且优先选择离发生火情地点的最近安防点。
[0061]
安防通讯模块：用于对定位模块获取火情地点信息与安防地点获取模块获取的安防地点信息进行整合，形成单个数据包，并获取安防点的通讯信息进行紧急呼叫。
[0062]
供电单元包括主电源供电模块、备用电源供电模块。
[0063]
主电源供电模块包括主电源发生器，用于对门禁主控面板直接供电。
[0064]
备用电源供电模块包括备用电源发生器，且备用电源供电模块与主电源供电模块之间相互并联，且通过外部市电进行电量存储。
[0065]
供电监测模块用于对备用电源供电模块与主电源供电模块之间的并联线路进行实时监测，若主电源供电模块与门禁主控面板之间断电，则自动识别开启备用电源供电模块的电闸指令，若主电源供电模块与门禁主控面板之间断电，则自动识别关闭备用电源供电模块的电闸指令。
[0066]
电闸驱动模块用于获取备用电源供电模块的电闸开合指令，自动对备用电源供电模块的电闸开合进行控制。
[0067]
虹膜识别模块的具体实施步骤如下：
[0068]
s1、首先通过虹膜图像预处理模块对获取的虹膜图像进行预处理，提取虹膜图像中水平与竖直方向的灰度变化明显的纹理边缘，对部分弱的易受光照影响的纹理进行忽略，生成方向能量特征模板。
[0069]
s101、首先采用hough变换算法对图像进行定位，再通过j.daugman的极坐标转换算法对图像进行归一化，且归一化图像中包含脊、斑点及不规则块状。
[0070]
s102、通过设计水平滤波算子和竖直滤波算子对图像进行滤波，检测虹膜图像在两个方向上的纹理边缘，且具体如下所示：
[0071][0072]
s103、通过水平滤波算子和竖直滤波算子后对虹膜图像进行滤波，提取灰度变化明显的纹理边缘，其次对水平方向的图像卷积结果与竖直方向卷积滤波结果的求差，此差值构成的图像即为整个虹膜的方向能量特征图。
[0073]
s2、当获取虹膜的方向能量特征图后，通过特征点提取模块提取特征图中任意多项有效特征点，通过将虹膜方向能量特征图分m
×
n块，每块大小为90/m
×
360/n，每个子块的标记为imn(x,y)，取每块的绝对值最大的点，作为有效特征点，且具体提取步骤如下：
[0074][0075]
令hkh(x,y)＝arg max(imn)，k＝90/m，h＝360/n，将hkh(x,y)组成一个新的特征模板，新模板大小为30
×
60，如下所示：
[0076][0077]
s3、通过噪声消除模块对预处理后的图像进行除干扰处理，对图像进行膨胀，且图像膨胀的公式为：
[0078][0079]
其中，e为待膨胀图像，b为结构元素，将结构元素b平移y后得到b(y)，若b(y)与e相交且不为空，记下该y点，所有满足上述的y点组成的集合y称做e被b膨胀的结果，将结构元素b设计成单个大小1.5倍于特征提取算子的单位矩阵，即可达到去噪目的。
[0080]
s4、通过提取特征模板为二值特征，采用的汉明距离公式进行匹配运算，将汉明距离作为区分虹膜累内类间的指标，汉明距离运算公式如下：
[0081][0082]
amask，bmask分别为测试图像与注册图像的噪声模板，计算时将噪声区域置0，有效区域置1，ai、bi分别为待识别虹膜的特征向量与注册集里虹膜的特征向量。
[0083]
一种基于互联网的消防门禁管理方法，包括以下步骤：
[0084]
a、首先通过监控单元对识别人体、实时检测室内气体浓度、感应室内颗粒烟雾的浓度、实时感应室内温度。
[0085]
b、其次通过警报单元定位发生火情的地理位置数据，再自动识别定位安防地理位置，且优先选择离发生火情地点的最近安防点，获取火情地点信息与安防地点获取模块获取的安防地点信息进行整合，形成单个数据包，并获取安防点的通讯信息进行紧急呼叫。
[0086]
c、通过供电监测模块对备用电源供电模块与主电源供电模块之间的并联线路进行实时监测，若主电源供电模块与门禁主控面板之间断电，则自动识别开启备用电源供电模块的电闸指令，若主电源供电模块与门禁主控面板之间断电，则自动识别关闭备用电源供电模块的电闸指令。
[0087]
d、其次，电闸驱动模块获取备用电源供电模块的电闸开合指令，自动对备用电源供电模块的电闸开合进行控制。
[0088]
e、当需通过门禁系统对身份进行验证时，通过面容识别、指纹识别、秘钥识别或虹膜识别的方式对身份进行验证。
[0089]
综上所得：
[0090]
通过监控单元对识别人体、实时检测室内气体浓度、感应室内颗粒烟雾的浓度、实时感应室内温度，通过警报单元定位发生火情的地理位置数据，再自动识别定位安防地理位置，且优先选择离发生火情地点的最近安防点，获取火情地点信息与安防地点获取模块获取的安防地点信息进行整合，形成单个数据包，并获取安防点的通讯信息进行紧急呼叫，供电监测模块对备用电源供电模块与主电源供电模块之间的并联线路进行实时监测，若主电源供电模块与门禁主控面板之间断电，则自动识别开启备用电源供电模块的电闸指令，若主电源供电模块与门禁主控面板之间断电，则自动识别关闭备用电源供电模块的电闸指令，通过自动监测并且进行报警的方式有效对火情进行应急处理，避免延误救援时间，同时避免因门禁的主供电线路出现损坏门禁无法及时打开，缩短紧急疏散时间的同时不易耽误安防人员进入救援工作，且降低财产损失。
[0091]
通过对虹膜图像在水平，竖直方向用边缘算子进行边缘检测，提取虹膜纹理的方向能量差异作为特征，膨胀噪声模板去干扰，用汉明距离进行匹配法所产生的特征向量小，匹配速度快，抗干扰能力强，有效克服虹膜识别的噪声干扰，从而进一步提高虹膜识别效果。
[0092]
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。