SU1201472A1

SU1201472A1 - Dactiloscopic electronic lock

Info

Publication number: SU1201472A1
Application number: SU833700237A
Authority: SU
Inventors: Сергей Сергеевич Семенов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1452
Priority date: 1983-12-27
Filing date: 1983-12-27
Publication date: 1985-12-30

Abstract

ДАКТИЛОСКОПИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ ЗАМОК, содержащий объектив, оптнчески св занный с телекамерой, блок регистрации, исполнительный механизм, часы, блок сигнализации, отличающийс тем, что, с целью повышени секретности, он содержит дополнительный объектив, дополнительную телекамеру, блоки обработки сигналов , блоки стробировани , генератор развертки, генератор стробов, генератор сканировани , фазовые детекторы , коррел тор, блок хранени эталонов, блок подачи эталонов, блоки установки кода по числу пользователей , коммутаторы, блок управлени вводом, ключ, преобразователь кода, схему задержки, видеодетектор пороговый элемент, устройство индикации , компаратор, детектор, инвертор , схему совпадени , схему антисовпадени , элемент ИЛИ, причем дополнительный объектив Оптически св зан с дополнительной телекамерой, первый вход которой подключен к выходу генератора развертки, входу генератора стробов, входу генератора сканировани и первому входу телекамеры , второй вход которой подаслючен к выходу первого фазового детектора первым входом соединенного с выходом коррел тора, входом детектора и первым входом второго фазового детектора , .вторым входом соединенного с первым выходом генератора сканировани и вторым входом дополнительной телекамеры , третий вход телекамеры подключен к выходу второго фазового детектора , своим вторым входом соединенного с вторым выходом генератора сканировани и третьим входом дополнительной телекамеры, выход которой соединен через первый блок обработки сигналов с первым входом первого блока стробировани , к второму входу которого подключен выход генератора стробов и первый вход второго блока стробировани , соединенного своим вторым входом с входом видеодетектора и через второй блок обработки сигналов с выходом телекамеры, выходы первого и второго блоков стробировани подключены к входам коррел тора , выход видеодетектора соединен с входом порогового элемента, первый выход которого соединен с первым входом первого коммутатора, входом схемы задержки и первым входом ключа , второй вход которого соединен с выходом первого коммутатора, а выход подключен к входам блока хранени эталонов и блока подачи эталонов , вторым входом соединенного с выходом блока хранени эталонов, группа вторьпс входов первого коммутатора соединена с выходами второго коммутатора , первым входом соединенного с выходом блока управлени вводом, группами вторых входов соединенного С выходами блоков установки кода, входами преобразовател кода и групA DACTYLOCOPIC ELECTRONIC LOCK containing a lens optically connected to a camera, a recording unit, an actuator, a clock, an alarm unit, characterized in that, in order to increase secrecy, it contains an additional lens, an additional camera, signal processing units, gating units, a generator sweep, gates generator, scan generator, phase detectors, correlator, standard storage unit, standard supply unit, code setting unit by number of users, switches, unit pack input, key, code converter, delay circuit, video detector threshold element, display device, comparator, detector, inverter, coincidence circuit, anti-coincidence circuit, OR element, with additional lens Optically connected to an additional camera whose first input is connected to the generator output sweep, the gate generator input, the scan generator input and the first camera input, the second input of which is connected to the output of the first phase detector by the first input connected to the output of the corrector the detector, the detector input and the first input of the second phase detector, the second input connected to the first output of the scanning generator and the second input of the additional camera, the third input of the camera connected to the output of the second phase detector, its second input connected to the second output of the scanning generator and the third input of the additional camera, the output of which is connected through the first signal processing unit to the first input of the first gating unit, to the second input of which the output of the generator is connected The first input of the second gating unit, connected by its second input to the video detector input and through the second signal processing unit to the camera output, the outputs of the first and second gating units are connected to the correlator inputs, the output of the video detector is connected to the input of the threshold element, the first output of which is connected to the first input of the first switch, the input of the delay circuit and the first input of the key, the second input of which is connected to the output of the first switch, and the output is connected to the inputs of the storage unit of the standards and the supply unit of standards, the second input connected to the output of the storage unit of standards, the second input group of the inputs of the first switch connected to the outputs of the second switch, the first input connected to the output of the input control unit, groups of second inputs connected to the outputs of the code setting units, the inputs of the code converter and the group

Description

пой первых входов блока регистрации, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ и входом блока сигнализации, третий вход соединен с входом исполнительного механизма и выходом компаратора, своим первым входом соединенного с выходом преобразовател , вторым входом соединенного с выходом схемы совпадени , первый вход которой подключен кthe first inputs of the registration unit, the second input of which is connected to the output of the OR element and the input of the alarm unit, the third input is connected to the input of the actuator and the output of the comparator, its first input connected to the output of the converter, the second input connected to the output of the coincidence circuit, the first input of which is connected to

14721472

первому входу схемы антисовпадений и через инвертор к выходу детектора, второй вход подключен к второму входу схемы антисовпадений, входу устройства индикации и выходу схемы задержки, выход схемы антисовпадений подключен к первому входу элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен второй выход порогового элемента.the first input of the anti-coincidence circuit and through the inverter to the detector output, the second input is connected to the second input of the anti-coincidence circuit, the input of the display device and the output of the delay circuit, the output of the anti-coincidence circuit is connected to the first input of the OR element, the second output of the threshold element is connected to the second input.

Изобретение относитс к защите различных объектов от несанкционированного доступа, в частности к электронным замкам.The invention relates to the protection of various objects from unauthorized access, in particular to electronic locks.

Целью изобретени вл етс повышение секретности.The aim of the invention is to increase secrecy.

На чертеже изображена функциональ на схема устройства.The drawing shows the functional scheme of the device.

Дактилоскопический электронный замок имеет объектив 1, оптически св занный с телекамерой 2, блок регистрации 3, исполнительный механизм 4, часы 5, блок сигнализации 6, дополнительный объектив 7, дополнительную телекамеру 8, блоки 9 и 10 обработки сигналов, блоки стробировани II и 12, генератор развертки 13, генератор стробов 14, генератор сканировани 15, фазовые детекторы 16 и 17, коррел тор 18, блок 19 хранени эталонов, блок 20 подачи эталонов, блок 21 установки кода по Числу пользователей, коммутаторы 22 и 23, блок 24 управлени вводом, ключ 25, преобразователь кода 26, схему задержки 27, видеодетектор 28, пороговый элемент 29, устройство индикации 30, компаратор 31, детектор 32, инвертор 33, схему совпадени 34 схему антисовпадени 35, элемент ИЛИ 36.The fingerprint electronic lock has a lens 1, optically coupled to a camera 2, a recording unit 3, an actuator 4, a clock 5, an alarm unit 6, an additional lens 7, an additional camera 8, signal processing units 9 and 10, gates II and 12, sweep generator 13, strobe generator 14, scan generator 15, phase detectors 16 and 17, correlator 18, template storage unit 19, template supply unit 20, code setting unit 21 by number of users, switches 22 and 23, input control unit 24, key 25, transform code 26, delay circuit 27, video detector 28, threshold element 29, display device 30, comparator 31, detector 32, inverter 33, coincidence circuit 34 anti-coincidence circuit 35, element OR 36.

Дактилоскопический электронный замок работает следующим образом.Fingerprint electronic lock works as follows.

Пользователь на блоке 21 установки кода набирает известный ему код, предварительно установив переключатель в блоке 24 управлени вводом в положение, соответствующее подключению данного блока установки кода.The user on the code setting block 21 dials the code known to him by setting the switch in the input control block 24 to the position corresponding to the connection of this code setting block.

Сигнал с выхода блока 21 через коммутаторы 22 и 23 поступает на ключ 25, управл ющий блоком подачи эталонов . Пользователь в необходимой последовательнорти предъ вл ет пальцевые узоры под объектив 1 телекамеры 2.The signal from the output of the block 21 through the switches 22 and 23 is fed to the key 25, which controls the unit for feeding the standards. The user in the required sequence presents finger patterns under the lens 1 of the camera 2.

Выходные видеосигналы телекамеры 2 поступают в блок 10 обработки сигнала , где нормализуютс по амплитуде и дифференцируютс дл выделени наиболее крутых .фронтов и спадов , что позвол ет использовать толь- ко световые переходы наблюдаемого пальцевого узора. Выходной сигнал с блока 10 детектируетс и подаетс на пороговый элемент 29, на первом выходе которого вырабатьюаетс сигнал (говор щий о предъ влении узора), который поступает на коммутатор 22 и ключ 25, срабатывание которых приводит к подаче сигнала управлени и адреса элемента кода в блок 19 хранени элементов кода и на блок 20 подачи эталона. По этим командам блокVideo output signals from camera 2 are fed to signal processing unit 10, where they are normalized in amplitude and differentiated to highlight the steepest fronts and declines, which allows only light transitions of the observed finger pattern to be used. The output signal from block 10 is detected and fed to threshold element 29, at the first output of which a signal is generated (indicating a pattern), which goes to switch 22 and key 25, the triggering of which results in a control signal and a code element address being sent to the block 19, the storage of the code elements and the reference supply unit 20. These commands block

20подачи эталона предъ вл ет дополнительной телевизионной камере 8 дактилокарту-эталон элемент кода). Телевизионна камера 8 и блок 9 обработки сигнала работают аналогично каналу текущего изображени . Развертка растра обеих телекамер осущ ствл етс синхронно от одного генератора 53. Масштабы эталонного и20 submitting the standard presents an additional television camera 8 fingerprint card — the standard code element). The television camera 8 and the signal processing unit 9 operate similarly to the current image channel. The raster scan of both cameras is running synchronously from one generator 53. The scales of the reference and

текущего, (предъ вл енного) изображений должны быть согласованы путем подбора фокусных рассто ний объективов камер. Выходные сигналы с блоковthe current (presented) images should be matched by selecting the focal lengths of the camera lenses. Output signals from the blocks

21и 9 подаютс на блоки стробирова0 ни П и 12 соответственно. Строби321 and 9 are applied to the blocks of strobers and 0 and 12, respectively. Strobe3

рование видеосигналов осуществл етс генератором стробов 14 так, что испо11ьзуетс только часть каждой строки того -и другого сигнала,video signals are generated by the strobe generator 14 so that only a portion of each line of that signal is used,

В данном электронном замке исползуётс сравнивающее устройство с корел ционно-экстремальным алгоритмом распознавани изображений.In this electronic lock, a comparison device with a correlation-extremal image recognition algorithm is used.

Поиск экстремума осуществл етс градиентным способом с использованием синхронного детектировани . Поисковые движени задаютс генератором сканировани 15 путем периодического смещени (сканировани ) растра задающей телекамеры 8 вверх, вниз, влево, вправов от некоторого среднего положени .The extremum search is performed by the gradient method using synchronous detection. The search motions are set by the scan generator 15 by periodically shifting (scanning) the raster of the master camera 8 up, down, left, right from a certain average position.

Период сканировани равен двум периодам кадровой развертки, а врем нахождени пол зрени в каждом из четырех смещенных положений равно половине периода кадра. При наличии рассогласовани между положени ми предъ вленного и эталонного изображений (элемента кода) на выходе коррел тора 18 по вл етс переменное напр жение, частота которого в два раза меньше частоты к-адровой развертки. Амплитуда этого сигнала зависит от величины рассогласовани , а фаза - от направлени смещени изображени . Выходное напр жение в коррел торе J8 подаетс на входы фазовых детекторов 16 и 17 как сигнал рассогласовани , выходные сигналы Uu и иц фазовых детекторов 16 и 17, пропорциональные величине рассогласовани , используютс в качестве управл ющих напр жений дл ориентации растра телевизионной передающей камеры 2 по углу поворота и смещени вверх или вниз относительно предъ вленного пальцевого узора путем подачи на фокусирующе-отклон ющую систему камеры.The scan period is two frame scan periods, and the time the field of view is located in each of the four shifted positions is equal to half the frame period. If there is a mismatch between the positions of the presented and reference images (code element) at the output of the correlator 18, an alternating voltage appears, the frequency of which is half the frequency of the k-ad sweep. The amplitude of this signal depends on the magnitude of the error, and the phase depends on the direction of image displacement. The output voltage in the correlator J8 is applied to the inputs of the phase detectors 16 and 17 as an error signal, the output signals Uu and their phase detectors 16 and 17 proportional to the magnitude of the error are used to orient the raster of the television transmitting chamber 2 through the angle rotating and shifting up or down relative to the finger pattern set by feeding the camera onto the focusing / deflecting system.

472472

В случае совпадени изображенийIf the images match

с дактилокарты и пальцевого узора выходные сигналы с коррел тора 18 и детектора 32 равны единичному состо нию инвертора.From the fingerprint and finger pattern, the output signals from the correlator 18 and detector 32 are equal to the single state of the inverter.

Через врем ty схема задержки 2 вырабатывает импульс, вызьша срабатывание схемы совпадений 34 и устройства индикации 30. Загорание лампочки свидетельствует о том, что может быть предъ влен следующий пальцевый упор (второй элемент кода и т.д.) . Врем tjj определ етс временем , необходимым дл предъ гени эталонного отпечатка, и временем распознавани пальцевого узора коррел тором .After time ty, the delay circuit 2 generates a pulse, the triggering of the coincidence circuit 34 and the display device 30 is triggered. The lighting of the light bulb indicates that the next finger rest (the second code element, etc.) can be presented. The time tjj is determined by the time required for the presentation of the reference print and the recognition time of the finger pattern by the correlator.

Если набор кода правилен, то на вход компаратора 3 поступают импульсы со схемы совпадений 34, числ которых равно числу используемых элементов кода замка, компаратор 31 срабатывает и сигнал на включение исполнительного механизма 4 и на блок регистрации 3.If the code set is correct, then the input of the comparator 3 receives pulses from the coincidence circuit 34, the numbers of which are equal to the number of the lock code elements used, the comparator 31 is triggered and the signal to turn on the actuator 4 and to the recording unit 3.

В случае несовпадени предъ вленного пальцевого узора с эталонно дактилокартой, с выхода коррел тора 18 на детектор 32 будет подано переменное напр жение. Детектор 32 преобразует это напр жение в посто нное и переводит инвертор 33 в нулевое состо ние. По окончании цикла сравнени сработает схема антисоппадений 35, по сигналу которой включаетс блок сигнализации 6 и блок регистрации 3, который фиксирует врем срабатывани исполнительного механизма и блока сигнализации а также код пользовател .In case of a mismatch between the presented finger pattern and the reference finger card, an alternating voltage will be applied from the output of the correlator 18 to the detector 32. The detector 32 converts this voltage into a constant voltage and places the inverter 33 in the zero state. At the end of the comparison cycle, the anti-fallback circuit 35 is triggered, the signal of which includes the signaling unit 6 and the recording unit 3, which records the response time of the actuator and the signaling unit as well as the user code.

Предлагаемое изобретение позвол ет Пользоватьс электронным замком нескольким лицам, каждый из которых может иметь свой индивидуальный код.The present invention allows the use of an electronic lock to several persons, each of which may have its own individual code.

Claims

A DACTYLOSCOPIC ELECTRONIC LOCK, containing a lens optically connected to a television camera, a recording unit, an actuator ^ clock, an alarm unit, characterized in that, in order to increase privacy, it contains an additional lens, an additional television camera, signal processing units, gating units, sweep generator , strobe generator, scan generator, phase detectors, correlator, standard storage unit, standard supply unit, code setting units for the number of users, switches, control unit by input, key, code converter, delay circuit, video detector, threshold element, indicating device, comparator, detector, inverter, coincidence circuit, anti-coincidence circuit, OR element, the additional lens being optically connected to an additional television camera, the first input of which is connected to the generator output scan, the input of the strobe generator, the input of the scan generator and the first input of the camera, the second input of which is connected to the output of the first phase detector * by the first input connected to the output of the correlator, the input m of the detector and the first input of the second phase detector, the second input connected to the first output of the scan generator and the second input of the additional camera, the third input of the camera is connected to the output of the second phase detector, its second input connected to the second output of the scan generator and the third input of the additional camera, the output of which is connected through the first signal processing unit to the first input of the first gating unit, to the second input of which the output of the strobe generator and the first input are connected of the second gating unit, connected by its second input to the input of the video detector and through the second signal processing unit with the output of the camera, the outputs of the first and second gating units are connected to the inputs of the correlator, the output of the video detector is connected to the input of the threshold element, the first output of which is connected to the first input of the first switch, the input of the delay circuit and the first input of the key, the second input of which is connected to the output of the first switch, and the output is connected to the inputs of the storage unit of standards and the unit for supplying standards, by the direct input of the reference storage unit connected to the output, the group of second inputs of the first switch is connected to the outputs of the second switch, the first input connected to the output of the input control unit, the groups of second inputs connected to the outputs of the code installation blocks, the inputs of the code converter and the corpse of the first inputs of the registration unit , the second input of which is connected to the output of the OR element and the input of the alarm unit, the third input is connected to the input of the actuator and the output of the comparator, its first input is connected with the output of the converter, the second input connected to the output of the matching circuit, the first input of which is connected to the first input of the anti-coincidence circuit and through the inverter to the output of the detector, the second input is connected to the second input of the anti-coincidence circuit, the input of the indicating device and the output of the delay circuit, the output of the anti-coincidence circuit is connected to the first input of the OR element, to the second input of which the second output of the threshold element is connected.