為了建設(shè)智能、安全、信息化的井下門禁管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦用井下門禁的真正無人值守，陜西守護(hù)星信息科技有限公司研發(fā)了井下虹膜識(shí)別門禁管理系統(tǒng)解決了這些難題，該系統(tǒng)采用隔爆兼本安型的防爆設(shè)計(jì)思路，通過虹膜識(shí)別驗(yàn)證開門，延時(shí)一段時(shí)間后自動(dòng)閉鎖，通過系統(tǒng)的管理軟件可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開門。為保證系統(tǒng)的安全性，系統(tǒng)的主設(shè)備礦用隔爆兼本安型虹膜識(shí)別儀，一般安裝在室外的門側(cè)墻面合適的位置，本安電磁鎖及其吸板采用集成方式直接安裝在礦用門及門框上，本安開門按鈕安裝在室內(nèi)側(cè)，系統(tǒng)與各個(gè)配件的電氣連接線均采用隱蔽方式安裝布置在門體內(nèi)部，不僅使得礦用門禁的整體外部結(jié)構(gòu)美觀，同時(shí)杜絕了線纜外漏引起的安全隱患。

一、多生物識(shí)別技術(shù)在井下門禁系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

虹膜是黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環(huán)狀區(qū)域，是人體中唯一可見的內(nèi)部組織，紅外光下照射下呈現(xiàn)出紋理信息，如斑點(diǎn)、條紋、細(xì)絲、冠狀、隱窩等細(xì)節(jié)特征。虹膜紋理的形成受遺傳因素的影響較小，主要由胚胎期組織的營養(yǎng)狀況及生物物理?xiàng)l件決定，具有極大的隨機(jī)性。虹膜在胎兒發(fā)育階段到出生后18個(gè)月這段時(shí)間內(nèi)形成后，在整個(gè)生命歷程中是保持不變的。

虹膜識(shí)別技術(shù)是通過比對(duì)不同虹膜圖像特征之間的相似度來進(jìn)行的，其核心步驟是使用圖像處理方法對(duì)眼睛虹膜紋理特征進(jìn)行分析、提取，分類、歸一化抽象描述，最終將紋理特征抽象成虹膜特征模板，通過模板的比對(duì)匹配，來確定身份。

二、虹膜識(shí)別技術(shù)的主要特點(diǎn)

1、準(zhǔn)確性

準(zhǔn)確性是生物特征識(shí)別技術(shù)的關(guān)鍵性能。英國劍橋大學(xué)JohnDaugman教授提出的虹膜相位特征證實(shí)了虹膜圖像有244個(gè)獨(dú)立的自由度，即平均每平方毫米的信息量是3.2比特。考慮到用模式識(shí)別方法提取圖像特征是有損壓縮過程，因此可以預(yù)測虹膜紋理的信息容量遠(yuǎn)大于此。虹膜的形態(tài)胚胎發(fā)育過程的隨機(jī)干擾而定，所以每個(gè)人都具有獨(dú)一無二的虹膜紋理，即使是同一個(gè)人的左右眼或者是同卵雙胞胎，其虹膜紋理也有顯著差異。虹膜的唯一性為高精度的身份識(shí)別奠定了基礎(chǔ)。英國國家物理實(shí)驗(yàn)室的測試結(jié)果表明：虹膜識(shí)別是各種生物特征識(shí)別方法中精確度最高的。

2、穩(wěn)定性

虹膜從嬰兒胚胎期的第3個(gè)月起開始發(fā)育，到第6個(gè)月虹膜的主要紋理結(jié)構(gòu)已經(jīng)成型。除非經(jīng)歷危及眼睛的外科手術(shù)，此后幾乎終生不變。由于角膜的保護(hù)作用，發(fā)育完成的虹膜不易受到外界的傷害。

3、非接觸性

虹膜是人體唯一外部可見的內(nèi)部器官，不必接觸采集裝置就能獲取合格的虹膜圖像，相對(duì)于指紋、掌紋、靜脈等需要接觸感知的生物特征更加干凈衛(wèi)生，不會(huì)污損成像裝置，影響其他人的識(shí)別。

4、抗欺騙性

獲取清晰的虹膜紋理圖像需要專用的虹膜圖像采集裝置和用戶的配合，所以在一般情況下很難盜取他人的虹膜圖像。此外，眼睛具有很多光學(xué)和生理特性可用于活體虹膜檢測。

5、活體性

虹膜是活體生物特性，具有一些只有在活體上才存在的特征，如對(duì)不同光線有不同的反射特性，瞳孔會(huì)隨著光線刺激與放大，這些可以作為檢測活體的依據(jù)，而人臉特征和指紋特征的活體特性和易用性相比虹膜來說要少的多。

三、人臉識(shí)別技術(shù)

人臉識(shí)別技術(shù)是基于人的臉部特征，對(duì)輸入的人臉圖像或者視頻流，首先判斷其中是否存在人臉，如果存在人臉，則進(jìn)一步的給出每個(gè)人臉的位置、大小和各個(gè)主要面部器官的位置信息。并依據(jù)這些信息，進(jìn)一步提取每個(gè)人臉中所蘊(yùn)含的身份特征，并將其與已知人臉庫中的人臉進(jìn)行對(duì)比，從而識(shí)別每個(gè)人臉的身份。包括人臉檢測、人臉標(biāo)準(zhǔn)化、人臉比對(duì)、人臉跟蹤等內(nèi)容。

人臉識(shí)別具有以下技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：

1、非接觸性；直觀性；良好的獲取性；

2、采用紅外技術(shù)，大大改善對(duì)光線強(qiáng)弱變化的適應(yīng)能力，適用于井下，有燈光和地?zé)艄猓?、采用高識(shí)別率的紅外技術(shù)之余，配合彩光攝像頭，用以捕捉面像登記，以便查詢。

四、多生物識(shí)別技術(shù)用于煤礦井下門禁管理系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

采用單一的識(shí)別技術(shù)都存在著應(yīng)用的弊端，為了破解這一難題，我公司經(jīng)過多年對(duì)多生物識(shí)別技術(shù)的持續(xù)研發(fā)，推出的虹膜識(shí)別技術(shù)和人臉識(shí)別技術(shù)相結(jié)合的多生物特征識(shí)別技術(shù)，是破解煤礦門禁終端應(yīng)用難題的最佳解決方案。采用全新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)融合虹膜+人臉識(shí)別算法，融合了人臉識(shí)別距離遠(yuǎn)、虹膜識(shí)別精度高的優(yōu)勢(shì)，解決了小眼睛、瞇縫眼、斜視等生物特征少提取困難的問題和戴口罩、墨鏡、黑臉等非常規(guī)場景下人群的身份精準(zhǔn)識(shí)別的難題，實(shí)現(xiàn)管理無盲區(qū)、人群全覆蓋，克服了煤礦井下門禁控制中唯一性、準(zhǔn)確性開門的技術(shù)難題。

五、虹膜識(shí)別門禁管理系統(tǒng)

虹膜識(shí)別門禁管理系統(tǒng)作為井下門禁控制系統(tǒng)的管理平臺(tái)部署于煤礦信息中心機(jī)房，系統(tǒng)采用分層架構(gòu)設(shè)計(jì)，通過請(qǐng)求分發(fā)服務(wù)器將算法、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)與前端客戶端完全隔離，各層間使用Webservice標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)交換數(shù)據(jù)，方便部署，易于擴(kuò)展，且穩(wěn)定性高。

虹膜識(shí)別門禁管理主要具備以下功能：

1、人員建檔

存儲(chǔ)所有門禁點(diǎn)合法用戶的虹膜、人臉生物信息及有關(guān)人事檔案信息，為每一個(gè)合法使用者建立一個(gè)電子檔案。

2、虹膜、人臉、IC卡信息下發(fā)

由管理者按照使用權(quán)限將用戶的虹膜、人臉、IC卡信息檔案分配給相應(yīng)的門禁控制終端虹膜識(shí)別儀上。

3、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

可對(duì)不同的門禁點(diǎn)設(shè)置不同的參數(shù)，如：時(shí)間、系統(tǒng)工作模式、鎖識(shí)別號(hào)、本安電磁鎖控制方式、門開啟時(shí)間、是否允許非正常開門報(bào)警、脅迫開門報(bào)警設(shè)置等等。

4、多生物識(shí)別身份驗(yàn)證

系統(tǒng)可將已登記的虹膜、人臉庫信息與采集到的虹膜信息、人臉信息進(jìn)行比對(duì)驗(yàn)證，識(shí)別成功后自動(dòng)記錄保存可作為考勤打卡，對(duì)于該門禁點(diǎn)的授權(quán)人員在識(shí)別通過后自動(dòng)開門并語音提示，比對(duì)失敗情況下，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警通知相關(guān)人員。

5、門禁控制時(shí)間段管理

根據(jù)用戶身份、職務(wù)等情況設(shè)置其通行權(quán)限和時(shí)間段，只有在有權(quán)限進(jìn)入且在有效時(shí)間段進(jìn)行虹膜、人臉識(shí)別才能開門。如對(duì)于某門禁系統(tǒng)：我們可設(shè)置領(lǐng)導(dǎo)及系統(tǒng)管理員可每天24小時(shí)進(jìn)出所有辦公室，員工只允許白班時(shí)間（例如9：00~18：00）進(jìn)出；通過這種主動(dòng)防范，可防止無關(guān)人員非法進(jìn)入；門禁控制系統(tǒng)可設(shè)置多個(gè)時(shí)間段對(duì)進(jìn)、出門進(jìn)行管理。

6、報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能

為充分保障門禁系統(tǒng)安全，防止非法闖入，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了報(bào)警功能。在所有門禁點(diǎn)的門上安裝門磁開關(guān)，作為門狀態(tài)檢測設(shè)備，用戶錄入合法開門，不會(huì)發(fā)送報(bào)警信號(hào)，當(dāng)有人非法闖入（如撬門進(jìn)入），則立即向系統(tǒng)發(fā)送報(bào)警信號(hào)。門禁系統(tǒng)具備電子地圖功能，監(jiān)控中心可以非常方便的對(duì)井下重要場所門禁的狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測，當(dāng)門被非法打開或長時(shí)間打開時(shí)，電子地圖上會(huì)對(duì)應(yīng)標(biāo)注報(bào)警信號(hào)，實(shí)時(shí)顯示報(bào)警門點(diǎn)及報(bào)警狀況（門被打開），提示值班人員及時(shí)采取安保應(yīng)對(duì)措施。

7、考勤記錄核對(duì)校驗(yàn)功能

系統(tǒng)可以與平臺(tái)的考勤記錄對(duì)接校驗(yàn)，若該員工有進(jìn)入權(quán)限，但當(dāng)前時(shí)間段不在其考勤班次中，或沒有查詢到考勤記錄，則認(rèn)為其不在工作班次中，禁止通行。只有當(dāng)員工門禁權(quán)限和考勤班次、考勤記錄對(duì)應(yīng)的情況下，才允許通過。

8、巡檢考勤功能

系統(tǒng)可設(shè)置巡檢人員通過井下主要設(shè)備房安裝的礦用隔爆兼本安型虹膜識(shí)別儀，實(shí)現(xiàn)巡檢考勤并記錄、上傳至平臺(tái)匯總。

9、可視對(duì)講及通話錄音功能

系統(tǒng)通過本安可視對(duì)講系統(tǒng)與門禁控制系統(tǒng)協(xié)同聯(lián)動(dòng)工作，可以實(shí)現(xiàn)井下工作人員與井上地面指揮中心一鍵視頻語音通訊、通話錄音及遠(yuǎn)程開門操作。

10、信息查詢與統(tǒng)計(jì)

管理員可以通過終端機(jī)對(duì)服務(wù)器進(jìn)行訪問，管理查詢所有的記錄并支持導(dǎo)出EXCEL報(bào)表，用于統(tǒng)計(jì)。

審核編輯：符乾江