ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ДОСТУПОМ Российский патент 2005 года по МПК G08B13/00 H04M11/02 

Изобретение относится к системам защиты охраняемых объектов недвижимости от несанкционированного воздействия и проникновения посторонних лиц, в частности, к системам контроля и управления доступом (СКУД), и предназначено для ограничения доступа в офисы, частные жилые дома и коттеджи.

Одной из наиболее распространенных разновидностей СКУД являются устройства, известные под наименованием "кодовые панели", ограничивающие доступ в отдельные внутренние помещения жилых домов, офисов и других объектов недвижимого имущества.

Например, в статье "Новые технологии в производстве кодовых панелей" (журнал "Системы безопасности", апрель-май, 2004, с.83) описывается кодовая панель СКП-8, представленная на рынок СКУД компанией СЕАН (Россия). Кодовая панель СКП-8 характеризуется следующими признаками:

- выбор типа замка (электромеханический или электромагнитный) осуществляется программно с клавиатуры кодовой панели;

- используются световая и звуковая индикации режимов работы;

- время задержки открывания двери может изменяться программным путем (от 1 до 33 с);

- при слабой освещенности обеспечивается автоматическое включение подсветки клавиатуры;

- количество хранимых кодов пользователей достаточно велико (более одной тысячи).

Основными достоинствами кодовых панелей, благодаря которым эти устройства получили широкое распространение, являются их простота и дешевизна. Однако, кодовые панели лишь затрудняют проход в охраняемые помещения лицам, не имеющим права постоянного доступа в них, но не позволяют предотвратить указанный доступ. Как правило, лица, желающие пройти в указанные помещения (среди которых могут находиться и злоумышленники), рано или поздно узнают секретный код доступа, после чего кодовая панель уже не является для них препятствием.

Для управления доступом посетителей с улицы (например, в коттедж, где проживает одна семья, членов которой назовем "пользователи") используют домофоны. Причем в последние годы все большую популярность завоевывают видеодомофоны, т.е. домофоны со встроенной видеокамерой (см., например, обзор в журнале "Системы безопасности", июнь-июль 2004, с.90, 91, статью "Видеодомофон от компании "Цифрал" в журнале "Системы безопасности", декабрь 2003 - январь 2004, с.66, 67). Видеодомофон работает следующим образом. Когда посетитель нажимает кнопку вызова, в видеомониторе пользователя звучит мелодичный звуковой сигнал и на экране дисплея видеомонитора автоматически появляется изображение посетителя, получаемое с видеокамеры соответствующего дверного блока вызова. Кнопкой управления доступом пользователь открывает ту дверь коттеджа, с которой пришел вызов (если у коттеджа несколько входных дверей, например, парадная и черная). Перед открыванием двери пользователь с помощью телефона внутренней связи может переговорить с посетителем. После того, как трубка телефона внутренней связи положена, видеомонитор автоматически отключается. В случае отсутствия ответа пользователя (нажатия кнопки управления доступом или поднятия трубки телефона внутренней связи) отключение видеомонитора произойдет с некоторой задержкой (через 90 с).

Известен также программно-аппаратный комплекс "Видео для офиса", представленный в 2003 году на рынок компанией ACTIVISION (Россия) и описанный в журнале "Системы безопасности", апрель-май 2003, с.72, 73. Указанный программно-аппаратный комплекс содержит компьютерную PCI-плату и диск с соответствующим программным обеспечением. Комплекс дает возможность секретарю офиса (или сотруднику охраны), не отрываясь от своих дел, контролировать доступ посетителей в офис. При поступлении вызова с блока вызова секретарь (сотрудник охраны) имеет возможность вести разговор с посетителем, видя его изображение на экране видеомонитора. Он может переслать по локальной информационной сети это изображение сотруднику офиса, к которому пришел данный посетитель, и, в случае подтверждения этим сотрудником офиса необходимости допуска данного посетителя в офис, кликом мыши компьютера открыть замок входной двери. Характерными особенностями программно-аппаратного комплекса "Видео для офиса" являются:

- интеграция блока вызова с персональным компьютером;

- использование телефона (как городской, так и офисной телефонной сети) в качестве переговорного устройства;

- возможность записи изображений и телефонных переговоров с посетителями на жесткий диск персонального компьютера с возможностью последующего анализа записанной информации.

С одной стороны, принципиальным недостатком домофонов является отсутствие у них возможности в режиме охраны открывания входных дверей снаружи (при отсутствии пользователя внутри охраняемого помещения), например, путем набора определенного кода, как в вышеупомянутых кодовых панелях. Это означает, что в том случае, когда последний из пользователей покидает охраняемое помещение, он вынужден отключать домофон (чтобы обеспечить возможность последующего возврата в охраняемое помещение). С другой стороны, механическое добавление к домофону кодовой панели наделяет домофон вышеупомянутым недостатком кодовой панели - злоумышленник, задумавший попасть в охраняемое помещение, рано или поздно узнает код, необходимый для открывания входной двери, и преодолеет этот рубеж охраны, невзирая на наличие домофона.

Для более надежной защиты объекта недвижимости идут на комплексирование СКУД с охранной системой, то есть на создание системы комплексной безопасности объекта недвижимости.

Примером такой системы является интегрированная система безопасности по патенту US №6504479, G 08 В 13/00, предназначенная для мониторинга охраняемых объектов недвижимости, своевременного обнаружения фактов несанкционированного воздействия или проникновения на указанные объекты, формирования сигналов тревоги и противодействия несанкционированному воздействию. Указанная интегрированная система безопасности содержит видеосредства для визуального мониторинга и обнаружения факта проникновения на объект, средства тревожной сигнализации, реагирующие на факты проникновения на объект, СКУД на базе кодовой панели, а также средства обработки информации, связанные с вышеупомянутыми средствами визуального мониторинга, тревожной сигнализации и СКУД. Каждое средство мониторинга содержит автоматизированное рабочее место оператора, оснащенное монитором, обеспечивающим отображение видеосигнала, и базу данных, содержащую текстовую информацию, относящуюся к отображаемому видеоизображению. Средства обработки информации содержат аппаратуру для управления видеосредствами, средствами тревожной сигнализации и СКУД и средства диагностической проверки указанной аппаратуры, а также блок памяти для хранения сведений о местах установки на территории охраняемого объекта отдельных видеосредств, средств тревожной сигнализации и СКУД. При этом средства мониторинга выполнены с возможностью доступа к аппаратуре для управления видеосредствами, средствами тревожной сигнализации и СКУД. Средства мониторнинга реализуют также возможность изменения информации, хранящейся в блоке памяти. Кроме того, в состав рассматриваемой системы входят два канала передачи данных, связывающие средства обработки информации и средства мониторинга, из которых первый канал используется как рабочий, а второй - как резервный.

К указанному классу систем комплексной безопасности относится и система безопасности, описанная в патенте US №6163257, G 08 В 29/00. Она содержит установленные внутри охраняемого помещения видеомонитор с контрольной панелью, содержащей микроконтроллер и блок хранения изображений, а также установленный на входной двери блок вызова, в состав которого входят кнопочная клавиатура, видеокамера, датчик присутствия,

индикатор состояния и дисплей. Система содержит базовые элементы охранной системы - охранные извещатели (например, инфракрасные датчики движения), видеокамеру, а также блоки звуковой и световой сигнализации, подключенные к микроконтроллеру. При этом блок вызова и контрольная панель связаны друг с другом дуплексным каналом связи, а контрольная панель подключена к телефонной сети общего пользования.

Недостатком систем комплексной безопасности является сложность их установки и высокая стоимость. Так, по оценкам предприятия "Группа Компаний АЛТ" (журнал "Системы безопасности", июнь-июль 2004, с.64, 65), цена систем комплексной безопасности, которыми оснащаются за рубежом жилые и офисные помещения, колеблется от 120 до 350 долларов США за каждый квадратный метр площади охраняемого помещения, что приемлемо для потенциальных западных покупателей с их высокими доходами и фактически неприемлемо для жителей России и ближнего зарубежья.

Прототипом настоящего изобретения является более простое и доступное пользователю со средним уровнем доходов техническое решение - видеодомофон, например, видеодомофон Cyfral, комплектуемый видеомонитором Cyfral-Vision и микропроцессорным дверным блоком вызова Cyfral V-1 с модульной видеокамерой VD-120, характеристики которых приведены на сайте компании "Цифрал" www.cyfral.ru. Недостаток видеодомофона Cyfral - такой же, как и у других типов домофонов - необходимость наличия в охраняемом помещении пользователя для управления доступом посетителей.

Настоящее изобретение направлено на устранение указанного недостатка.

Предметом изобретения является интеллектуальная система контроля и управления доступом, содержащая установленный внутри охраняемого помещения видеомонитор с кнопкой управления допуском, подключенной к микроконтроллеру, связанному с телефоном внутренней связи и подключенному соответствующим выходом ко входу дисплея, установленный при входе в охраняемое помещение блок вызова, с видеокамерой наблюдения, блоком подсветки, блоком управления доступом, выполненным с возможностью временного отпирания входной двери охраняемого помещения, индикатором, динамиком и микрофоном, а также дуплексный канал связи, через который видеокамера наблюдения подключена к микроконтроллеру, через который микроконтроллер подключен к блоку управления доступом и к индикатору, и через который микрофон подключен к телефону внутренней связи, а телефон внутренней связи - к динамику, при этом в состав видеомонитора введены последовательно соединенные блок видеопамяти, связанный с микроконтроллером, видеодигитайзер, блок анализа изображений, управляющий вход которого подключен к соответствующему выходу микроконтроллера, и решающий блок, выход которого подключен к соответствующему входу микроконтроллера, а в состав блока вызова введены датчик присутствия, выполненный с возможностью обнаружения присутствия человека вблизи двери охраняемого помещения и формирования соответствующего управляющего сигнала, и буквенно-цифровая клавиатура, выход которой через дуплексный канал связи подключен к микроконтроллеру, который через дуплексный канал связи соединен со входом датчика присутствия, выход которого подключен ко входам блока подсветки и видеокамеры наблюдения.

Частными существенными признаками предлагаемого технического решения являются следующие.

Блок анализа изображений содержит блок хранения видеошаблонов, управляющий вход которого является управляющим входом блока анализа изображений, и последовательно соединенные блок режекции фона, вход которого является входом блока анализа изображений, детектор контуров и блок формирования фреймов, выход которого подключен ко входу блока хранения видеошаблонов и к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока хранения видеошаблонов, а выход является выходом блока анализа изображений.

Объектив видеокамеры наблюдения имеет конструкцию pin-hole.

Задачей изобретения является создание на базе видеодомофона системы контроля и управления доступом с элементами интеллекта, позволяющими обеспечить возможность прохода в охраняемое помещение ограниченного круга лиц, владеющих секретным кодом доступа. При этом проход указанных лиц в охраняемое помещение должен происходить как при наличии, так и при отсутствии пользователя внутри охраняемого помещения. Создаваемая система должна обеспечивать при этом более высокий уровень защиты охраняемого помещения от несанкционированного проникновения, чем обычная кодовая панель.

Обеспечиваемый технический результат заключается в использовании видеоинформации, получаемой видеокамерой наблюдения, для автоматической идентификации пользователя. Обеспечиваемый технический результат обусловлен успехами, достигнутыми за последние годы в технике цифровой обработки изображений, позволяющими реализовать биометрическую идентификацию по чертам лица персоны, наделенной правом доступа в охраняемое помещение. Благодаря этому, предлагаемая система позволяет существенно расширить сферу применения видеодомофонных систем.

Суть изобретения поясняется на фиг.1-3.

На фиг.1 представлена общая структурная схема предлагаемой интеллектуальной системы контроля и управления доступом.

На фиг.2 показана структурная схема одной из составных частей предлагаемой системы - блока вызова.

На фиг.3 представлена структурная схема другой составной части системы - блока анализа изображений.

На фиг.1-3 использованы следующие обозначения: 1 - датчик присутствия; 2 - блок вызова; 3 - видеокамера наблюдения; 4 - блок подсветки; 5 - дуплексный канал связи; 6 - микроконтроллер; 7 - видеомонитор; 8 - дисплей; 9 - кнопка управления доступом; 10 - блок управления доступом; 11 - телефон внутренней связи; 12 - динамик; 13 - микрофон; 14 - буквенно-цифровая клавиатура; 15 - индикатор; 16 - блок видеопамяти; 17 - видеодигитайзер; 18 - блок анализа изображений; 19 - блок режекции фона; 20 - детектор контуров; 21 - блок формирования фреймов; 22 - блок сравнения; 23 - решающий блок; 24 - блок хранения видеошаблонов.

Предлагаемая интеллектуальная система контроля и управления доступом содержит установленный внутри охраняемого помещения видеомонитор 7 с кнопкой 9 управления доступом, подключенной к микроконтроллеру 6. Соответствующие выходы микроконтроллера 6 соединены со входами дисплея 8 и телефона 11 внутренней связи, а также с управляющим входом блока 18 анализа изображений. При этом в составе видеомонитора 7 имеются последовательно соединенные блоки: блок 16 видеопамяти, видеодигитайзер 17, блок 18 анализа изображений и решающий блок 23. Микроконтроллер 6 связан с блоком 16 видеопамяти. Выход решающего блока 23 подключен к соответствующему входу микроконтроллера 6.

Блок 2 вызова, установленный при входе в охраняемое помещение, но вне этого помещения, содержит датчик 1 присутствия, выход которого подключен ко входам видеокамеры 3 наблюдения и блока 4 подсветки, зона подсветки которого охватывает зону обзора объектива видеокамеры 3 наблюдения. При этом объектив видеокамеры 3 наблюдения имеет конструкцию pin-hole.

Эта конструкция объектива представляет собой специальную оптическую систему, в которой лучи фокусируются в точке, расположенной за пределами объектива (объектив с вынесенным входным зрачком). Конструкция объектива pin-hole содержит несколько линз, подобранных таким образом, чтобы плоскость апертуры диафрагмы совпадала с входным зрачком, расположенным перед передней линзой объектива. Это позволяет использовать для такой видеокамеры входное отверстие диаметром (0,8-2) мм, которое может быть достаточно просто замаскировано в элементах лицевой панели блока 2 вызова или в строительных конструкциях входной двери в охраняемое помещение (журнал "Системы безопасности", декабрь 2003 - январь 2004, с.66).

Входящий в состав блока 2 вызова блок 10 управления доступом выполнен с возможностью кратковременного отпирания входной двери охраняемого помещения. Кроме того, в состав блока 2 вызова входят динамик 12, микрофон 13, буквенно-цифровая клавиатура 14 и индикатор 15, который, в простейшем случае, представляет собой двуцветный световой индикатор (например, красно-зеленый светодиод L-3WEGW), снабженный цепями управления.

Связь блоков, входящих в состав видеомонитора 7, с блоками, входящими в состав блока 2 вызова, осуществляется через дуплексный канал 5 связи. При этом:

- видеокамера 3 наблюдения подключена к микроконтроллеру 6;

- микроконтроллер 6 подключен к индикатору 15;

- микроконтроллер 6 подключен к блоку 10 управления доступом;

- микроконтроллер 6 подключен к датчику 1 присутствия;

- буквенно-цифровая клавиатура 14 подключена к микроконтроллеру 6;

- микрофон 13 подключен к телефону 11 внутренней связи;

- телефон 11 внутренней связи подключен к динамику 12.

Блок 18 анализа изображений (фиг.3) содержит блок 24 хранения видеошаблонов, управляющий вход которого является управляющим входом блока 18 анализа изображений. В состав блока 18 анализа изображений входят также последовательно соединенные блок 19 режекции фона, вход которого является входом блока 18 анализа изображений, детектор 20 контуров и блок 21 формирования фреймов. Выход блока 21 формирования фреймов подключен ко входу блока 24 хранения видеошаблонов и к первому входу блока 22 сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока 24 хранения видеошаблонов, а выход является выходом блока 18 анализа изображений.

Примером практической реализации блока 2 вызова (без датчика 1 присутствия и буквенно-цифровой клавиатуры 14) и видеомонитора 7 (без цепочки "блок 16 видеопамяти - видеодигитайзер 17 - блок 18 анализа изображений - решающий блок 23") является вышеупомянутый видеодомофон Cyfral компании "Цифрал" (www.cyfral.ru). Эта же компания серийно выпускает буквенно-цифровые клавиатуры 14 (CYFRAL CD-96, CD-96/1), характеристики которых также приведены на вышеуказанном сайте. В качестве видеокамеры 3 наблюдения может использоваться одна из современных портативных видеокамер, характеризующихся высокой степенью миниатюризации, надежностью работы и устойчивостью к внешним воздействиям. Подробная информация о них представлена, например, на сайтах компании КОМКОМ Electronics www.comcom.ru. и международного журнала по охранному телевидению www.cctvfocus.ru. В этих видеокамерах применяется объектив типа pin-hole.

В качестве датчика 1 присутствия могут использоваться, например, инфракрасные датчики движения, широко применяемые в системах охранно-пожарной сигнализации (см., например, "Справочник инженерно-технических работников и электромонтеров технических средств охранно-пожарной сигнализации", раздел 3, Москва, ГУВО МВД России, 1997).

Входящая в состав видеомонитора 7 цепочка "блок 16 видеопамяти - видеодигитайзер 17 - блок 18 анализа изображений - решающий блок 23" применяется:

- в современных системах цифровой обработки изображений, в частности, в системах виртуального ввода данных в компьютер (см., например, патент US №5454043, G 06 K 9/00, заявку GB №2345538, G 06 F 3/00);

- в системах распознавания образов (см., например, рекламные материалы концерна "РОССИ" "Система распознавания по изображению лица ZN Technologies", "Компьютерная система распознавания номеров автомобилей "ПОТОК" и др. (www.cctv.ru):

- в системах биометрической идентификации по чертам лица. Одна из таких систем - система биометрической идентификации "ZN-SmartEye Compact" успешно прошла демонстрационные испытания и опытную эксплуатацию в Московском метрополитене в начале 2004 года, показав высокую (0,96) вероятность распознавания и низкую (0,057) вероятность ложного срабатывания при вводе изображений лиц с видеокамеры наблюдения, а также высокую степень устойчивости к изменениям внешности распознаваемой персоны (наложение усов, ношение головного убора с большим козырьком, очков и т.п.). Причем указанные экспериментальные результаты были получены при значительно более жестких условиях, чем требуется для реализации настоящего изобретения.

Таким образом, возможность практической реализации предлагаемой системы и получения с ее помощью высоких вероятностных характеристик распознавания не вызывает сомнений.

Предлагаемая интеллектуальная система контроля и управления доступом работает следующим образом.

Если в охраняемом помещении находится пользователь, то система может работать как в режиме видеодомофона, так и в режиме кодовой панели. При этом ряд особенностей отличает ее от известных приборов этих типов.

Остановимся сначала на особенностях работы предлагаемой системы в режиме видеодомофона.

Посетитель, подошедший к входной двери охраняемого помещения, которая может находиться, например, в подъезде офиса или на лестничной площадке квартиры пользователя, либо при входе на его приусадебный участок, попадает в зону действия датчика 1 присутствия, входящего в состав блока 2 вызова, установленного рядом с входной дверью (или непосредственно на ней). Датчик 1 присутствия срабатывает, и сигнал с его выхода поступает на входы видеокамеры 3 наблюдения и блока 4 подсветки. По указанному сигналу включается видеокамера 3 наблюдения, а в блоке 4 подсветки включается датчик освещенности. Если этот датчик освещенности показывает, что для нормальной работы видеокамеры 3 наблюдения не хватает освещения, то блок 4 подсветки включает в зоне подсветки дополнительный светильник (например, незаметное для посетителя инфракрасное освещение). Зона подсветки перекрывает зону обзора видеокамеры 3 наблюдения (фиг.2). Видеоизображение лица посетителя по дуплексному каналу 5 связи поступает в микроконтроллер 6 видеомонитора 7 и отображается на дисплее 8.

Пользователь, наблюдая видеоизображение на экране дисплея 8, может принять решение о допуске посетителя на охраняемый объект, после чего нажимает кнопку 9 управления доступом, формируя соответствующий сигнал допуска. Этот сигнал поступает в микроконтроллер 6. Микроконтроллер 6 формирует команду доступа посетителя и по дуплексному каналу 5 связи передает ее на вход расположенного в блоке 2 вызова блока 10 управления доступом, который отпирает входную дверь на необходимый для прохода посетителя промежуток времени (например, на 5 с). Команда доступа посетителя передается также на индикатор 15, который включается при этом зеленым цветом, визуально информируя посетителя о предоставленном ему доступе в охраняемое помещение.

Перед нажатием кнопки 9 управления доступом пользователь может переговорить с посетителем, используя телефон 11 внутренней связи, подключенный с помощью дуплексного канала 5 связи к динамику 12. Ответы посетителя при этом поступают на телефон 11 внутренней связи по дуплексному каналу 5 связи от микрофона 13 (являющегося составной частью блока 2 вызова).

В том случае, если в момент появления видеоизображения посетителя на экране дисплея 8, внимание пользователя отвлечено от наблюдения за экраном дисплея 8, посетитель может набрать сигнал вызова пользователя на буквенно-цифровой клавиатуре 14 (для подачи этого сигнала предусмотрена специальная клавиша). Сигнал вызова пользователя по дуплексному каналу 5 связи попадает на микроконтроллер 6. По этому сигналу микроконтроллер 6 включает телефон 11 внутренней связи. В охраняемом помещении раздается звуковой сигнал телефона 11 внутренней связи. Этот телефонный звонок привлекает внимание пользователя, он начинает следить за изображением на

экране дисплея и либо берет телефонную трубку телефона 11 внутренней связи (чтобы переговорить с посетителем), либо сразу же впускает посетителя, нажав кнопку 9 управления доступом.

Решение о допуске (или недопуске) посетителя в охраняемое помещение принимается пользователем на основании имеющейся у него аудиоинформации (получаемой с помощью телефона 11 внутренней связи) и видеоинформации (на экране дисплея 8).

В свою очередь, посетитель может узнать о решении пользователя по срабатыванию индикатора 15. Если в качестве индикатора 15 используется двуцветный (например, красно-зеленый) светодиод, то включение зеленого цвета светодиода означает, что доступ в охраняемое помещение открыт (например, на 5 с). Если же в течение установленного при программировании промежутка времени после включения звонка телефона 11 внутренней связи (например, в течение одной минуты) пользователь не нажимает кнопку 9 управления доступом и не поднимает трубки телефона 11 внутренней связи, то микроконтроллер 6 передает через дуплексный канал 5 связи на индикатор 15 сигнал отказа, включающий красный цвет у светодиода. Это наглядно показывает посетителю, что ему в доступе отказано. При передаче сигнала отказа микроконтроллер 6 включает на экране дисплея 8 специальную индикацию предупреждения пользователя о состоявшемся отказе в допуске посетителю.

Таким образом, реализуется обычный режим работы видеодомофона. Однако, этот режим имеет ряд особенностей (по сравнению с обычным видеодомофоном).

Видеокамера 3 наблюдения и датчик освещенности (в составе блока 4 подсветки) включаются не только автоматически, в случае появления посетителя в зоне действия датчика 1 присутствия (как указывалось выше), но и по команде принудительного включения датчика 1 присутствия. Эту команду посылает пользователь (с помощью микроконтроллера 6 через дуплексный канал 5 связи), например, при желании осмотреть зону входной двери, или при контроле правильности работы видеокамеры 3 наблюдения.

Кроме того, как будет показано ниже, эта команда используется при формировании эталонных фреймов, необходимых для обеспечения возможности работы рассматриваемой системы во втором ее основном режиме: в режиме кодовой панели.

Команда принудительного включения датчика 1 присутствия поступает от микроконтроллера 6 на вход датчика 1 присутствия по дуплексному каналу 5 связи.

При любом включении видеокамеры 3 наблюдения начинается автоматическая запись изображения, получаемого видеокамерой 3 наблюдения и передаваемого через дуплексный канал 5 связи и через микроконтроллер 6 в блок 16 видеопамяти.

Если в момент подхода посетителя к входной двери пользователь удалился от видеомонитора 7 и не услышал звонка телефона 11 внутренней связи, то, вернувшись после ухода посетителя, пользователь, по индикации на экране дисплея 8 определит, что в его отсутствие приходил посетитель, не допущенный внутрь охраняемого помещения (или несколько таких посетителей). Пользователь имеет возможность с помощью соответствующих команд микроконтроллера 6 вызвать из блока 16 видеопамяти в микроконтроллер 6 кадры видеоизображения, полученные в его отсутствие, и просмотреть их на дисплее 8 видеомонитора 7.

В результате визита посетителя пользователь может дополнить видеоизображение посетителя, сохраняемое в блоке 16 видеопамяти, определенными текстовыми комментариями. При опознавании посетителя пользователь может воспользоваться видеоизображением этого посетителя, полученным в его предыдущие визиты для сравнения с полученным в текущий момент его видеоизображением. Пользователь может определенным образом учесть и ранее записанные текстовые комментарии. Такие дополнительные данные бывают особенно необходимы, если пользователем является

секретарь в офисе, а количество потенциальных посетителей достаточно велико. В этом случае в текстовых комментариях может быть указано, к какому из служащих направлялся этот посетитель в прошлый раз, какое мнение о нем сложилось у этого служащего и не возражает ли он против повторного визита к нему данного посетителя. Может быть даже указано, что визиты этого посетителя нежелательны.

Таким образом, использование данной системы в режиме видеодомофона позволяет каждому пользователю выработать индивидуальную для каждого из посетителей тактику его приема.

Рассмотрим, далее, работу предлагаемой системы в режиме кодовой панели. В этом режиме работы, как и для любой известной кодовой панели, допускается отсутствие пользователя внутри охраняемого помещения. Однако, по сравнению с известными кодовыми панелями, работа рассматриваемой интеллектуальной системы контроля и управления доступом в данном режиме имеет ряд особенностей.

При появлении посетителя в зоне действия датчика 1 присутствия, по сигналам этого датчика происходит включение видеокамеры 3 наблюдения и датчика освещенности, входящего в состав блока 4 подсветки. В зависимости от освещенности, измеряемой датчиком освещенности, включается или не включается дополнительный светильник в блоке 4 подсветки. Видеоизображение лица посетителя, снятое видеокамерой 3 наблюдения, по дуплексному каналу 5 связи поступает в микроконтроллер 6 и отображается на экране дисплея 8, а также запоминается в блоке 16 видеопамяти. Эта часть работы системы (начиная с момента появления посетителя в зоне действия датчика 1 присутствия) полностью совпадает с описанной выше работой системы в режиме видеодомофона.

В режиме кодовой панели пользователь не реагирует на видеоизображение лица посетителя на экране дисплея 8 (по причине либо отсутствия пользователя внутри охраняемого помещения, либо его удаленности от дисплея 8). При работе системы в режиме кодовой панели считается, что данному посетителю известен секретный код доступа, дающий ему право входа в охраняемое помещение. Он может попытаться реализовать это право путем набора указанного секретного кода доступа на буквенно-цифровой клавиатуре 14 с последующей отправкой по дуплексному каналу 5 связи кодовой посылки с данным секретным кодом допуска. При этом следует учитывать, что посетителем может оказаться и злоумышленник, каким-то образом узнавший один из секретных кодов доступа, например, подглядевший или выкравший его.

Соответствующая набранному секретному коду доступа кодовая посылка по дуплексному каналу 5 связи поступает с буквенно-цифровой клавиатуры 14 в микроконтроллер 6, где сравнивается с хранящимися в его памяти секретными кодами доступа посетителей, имеющих право доступа в охраняемое помещение.

В обычной кодовой панели совпадение набранного посетителем кода с одним из секретных кодов доступа автоматически привело бы к открытию входной двери охраняемого помещения. Однако в рассматриваемой системе этого не происходит. Вместо подачи в блок 10 управления доступом команды на открытие входной двери, микроконтроллер 6 запускает с помощью соответствующей команды процесс биометрической идентификации посетителя по чертам его лица, с целью формирования второго рубежа защиты охраняемого помещения. Процесс идентификации посетителя протекает следующим образом.

По команде микроконтроллера 6 видеосигнал, соответствующий изображению посетителя, находящегося у входной двери, поступает с выхода блока 16 видеопамяти в видеодигитайзер 17, который преобразует его в цифровые пиксели изображения, пригодные для последующей цифровой обработки в блоке 18 анализа изображений - в цифровую "картинку". Полученная цифровая "картинка" обладает избыточностью, вследствие которой значительно повышается вероятность ложного опознавания. Поэтому блоки, входящие в состав блока 18 анализа изображений (фиг.3), осуществляют следующие преобразования цифровой "картинки". Цифровая "картинка", попавшая в блок 18 анализа изображений, вначале обрабатывается в блоке 19 режекции фона. Блок 19 режекции фона выявляет пиксели изображения, имеющие близкий уровень амплитуды, классифицирует их, как фон, подлежащий режекции, и передает полученное изображение в детектор 20 контуров. Указанный детектор 20 контуров выявляет существенные изменения в уровнях амплитуды пикселей и "связывает" их в цифровые контуры, образующие контурное изображение лица посетителя. Таким образом, последовательно включенные блок 19 режекции фона и детектор 20 контуров осуществляют снятие избыточности цифровой "картинки". Далее матрица полученного цифрового контурного изображения поступает в блок 21 формирования фреймов, который формирует из нее кадр цифрового изображения - текущий фрейм. Из блока 21 формирования фреймов указанный текущий фрейм передается на первый вход блока 22 сравнения, на второй вход которого из блока 24 хранения видеошаблонов последовательно подаются эталонные фреймы, соответствующие различным ракурсам видеоизображения посетителя, которому присвоен секретный код доступа, набранный посетителем, находящимся около входной двери охраняемого помещения.

Формирование эталонных фреймов и их запоминание в блоке 24 хранения видеошаблонов осуществляется в режиме видеодомофона, после того, как пользователь, находящийся у дисплея 8, примет решение о разрешении для данного посетителя прохода в охраняемое помещение в режиме кодовой панели. После принятия такого решения пользователь вносит в микроконтроллер 6 секретный код доступа, присваиваемый посетителю и определяющий в блоке 24 хранения видеошаблонов ряд ячеек, где будут храниться видеоизображения лица посетителя (в различных допустимых ракурсах). После этого пользователь вводит изображение посетителя из блока 16 видеопамяти через видеодигитайзер 17 в блок 18 анализа изображений, где получаемый фрейм запоминается в соответствующей ячейке блока 24 хранения видеошаблонов. Далее пользователь сообщает посетителю (используя телефон 11 внутренней связи, дуплексный канал 6 связи и динамик 12), как необходимо изменить позу посетителю для получения следующего ракурса эталонного фрейма. Путем воздействия на микроконтроллер 6 пользователь повторно включает датчик 1 присутствия, после чего в блоке 16 видеопамяти и на дисплее 8 оказывается зафиксирован следующий ракурс видеоизображения посетителя, фрейм которого также запоминается в блоке 24 хранения видеошаблонов. И так далее, до заполнения всех ячеек в блоке 24 хранения видеошаблонов, соответствующих присваиваемому посетителю секретному коду доступа. Секретный код доступа сообщается посетителю, и он получает допуск на проход в охраняемое помещение в режиме кодовой панели.

Поскольку взаимное геометрическое расположение лица посетителя относительно видеокамеры 3 наблюдения детерминируется геометрией взаимного расположения посетителя и буквенно-цифровой клавиатуры 14, то число возможных ракурсов наблюдения не столь велико, и для хранения видеошаблонов не требуется большого объема памяти блока 24 хранения видеошаблонов.

Возвратимся к процессу опознавания посетителя. Итак, текущий фрейм посетителя передается на первый вход блока 22 сравнения, на второй вход которого из блока 24 хранения видеошаблонов подаются эталонные фреймы, соответствующие различным ракурсам запомненного ранее видеоизображения посетителя. Блок 22 сравнения определяет степень рассогласования между текущим фреймом и каждым из эталонных фреймов. Значение амплитуды выходного сигнала блока 22 сравнения прямо пропорционально степени рассогласования.

По выходным сигналам блока 18 анализа изображений (то есть, по выходным сигналам входящего в его состав блока 22 сравнения) решающий блок 23 принимает решение об идентификации посетителя. Если хотя бы при одном сравнении текущего фрейма с эталонным сигнал рассогласования не превышает установленного порога распознавания, то решающий блок 23 фиксирует факт идентификации посетителя и подает соответствующий сигнал в микроконтроллер 6. В этом случае микроконтроллер 6 формирует команду доступа посетителя и передает ее через дуплексный канал 6 связи в блок 10 управления доступом (для открывания входной двери) и на индикатор 15 (для включения его светодиода зеленым цветом, как знак для посетителя, что ему разрешен проход в охраняемое помещение). Таким образом, в течение установленного промежутка времени посетитель может пройти в охраняемое помещение.

Если посетитель не идентифицирован (то есть, для каждого из эталонных фреймов сигнал рассогласования превышает заданный порог распознавания), то решающий блок 23 выдает в микроконтроллер 6 команду формирования сигнала отказа. Микроконтроллер 6 формирует данный сигнал и передает его через дуплексный канал 5 связи на индикатор 15. Индикатор 15 включает красный цвет у светодиода. Это наглядно показывает посетителю, что ему в доступе отказано.

Таким образом, устраняется вышеупомянутый недостаток обычной кодовой панели и формируется второй рубеж защиты охраняемого объекта от действий злоумышленников.

Связь микроконтроллера 6 - через дуплексный канал 5 связи - с блоком 10 управления доступом и с индикатором 15 позволяет достаточно просто осуществить служебный режим постоянного прохода в охраняемое помещение. Для этого достаточно включить в микроконтроллере 6 периодическую подачу команд доступа посетителя. При этом блок 10 управления доступом будет открывать входную дверь, а индикатор 15 включать зеленый цвет светодиода, показывая, что входная дверь открыта.

Такой режим необходим в особых случаях функционирования охраняемого помещения, например, после покупки новой мебели. Кроме того, этот режим является единственно допустимым непосредственно после первой установки в охраняемом помещении рассматриваемой интеллектуальной системы контроля и управления доступом. Микроконтроллер 6 не допустит возможности работы в другом режиме, кроме служебного режима постоянного прохода в охраняемое помещение, до тех пор, пока пусты все ячейки в блоке 24 хранения видеошаблонов. Окончание вышеуказанного непрерывного включения служебного режима постоянного прохода в охраняемое помещение происходит после того, как одному из постоянно проживающих (постоянно работающих) в охраняемом помещении будет присвоен его персональный секретный код доступа, а эталонные фреймы видеоизображения его лица будут зафиксированы в соответствующих ячейках блока 24 хранения видеошаблонов.

Таким образом, рассмотрение работы заявляемой системы позволяет сделать вывод о том, что поставленная задача изобретения решена. На базе видеодомофона создана современная система контроля и управления доступом с элементами интеллекта, позволяющая обеспечить возможность прохода в охраняемое помещение лишь для определенного круга лиц, наделенных правом доступа в него, независимо от наличия или отсутствия пользователя внутри охраняемого помещения. При этом обеспечивается более высокий уровень защиты помещения от несанкционированного проникновения, чем при использовании известной кодовой панели или известного видеодомофона.

Обеспечиваемый технический результат заключается в использовании видеоинформации, получаемой видеокамерой наблюдения, для автоматической идентификации пользователя по чертам его лица. Благодаря этому, предлагаемая система позволяет существенно расширить функциональные возможности и сферу практического применения видеодомофонных систем.

Изобретение относится к технике защиты объектов недвижимости от несанкционированного воздействия и вторжения. Внутри охраняемого помещения установлен видеомонитор с кнопкой управления доступом, подключенной к микроконтроллеру, связанному с телефоном внутренней связи и дисплеем. При входе в помещение установлен блок вызова с видеокамерой наблюдения, блоком подсветки, блоком управления доступом, выполненным с возможностью отпирания входной двери, индикатором, динамиком и микрофоном. Имеется дуплексный канал связи, через который видеокамера наблюдения подключена к микроконтроллеру, микроконтроллер - к блоку управления доступом и индикатору, микрофон - к телефону внутренней связи, а телефон - к динамику. В видеомонитор введены последовательно соединенные блок видеопамяти, связанный с микроконтроллером, видеодигитайзер, блок анализа изображений, подключенный к выходу микроконтроллера, и решающий блок, подключенный ко входу микроконтроллера. В блок вызова введены датчик присутствия, выполненный с возможностью обнаружения присутствия человека вблизи двери и формирования управляющего сигнала, и буквенно-цифровая клавиатура, выход которой через дуплексный канал связи подключен к микроконтроллеру. Последний через дуплексный канал связи соединен с датчиком присутствия, выход которого подключен ко входам блока подсветки и видеокамеры наблюдения. Изобретение обеспечивает возможность прохода в охраняемое помещение только для ограниченного круга лиц, владеющих секретом доступа. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Интеллектуальная система контроля и управления доступом, содержащая установленный внутри охраняемого помещения видеомонитор с кнопкой управления доступом, подключенной к микроконтроллеру, связанному с телефоном внутренней связи и подключенному соответствующим выходом ко входу дисплея, установленный при входе в охраняемое помещение блок вызова с видеокамерой наблюдения, блоком подсветки, блоком управления доступом, выполненным с возможностью временного отпирания входной двери охраняемого помещения, индикатором, динамиком и микрофоном, а также дуплексный канал связи, через который видеокамера наблюдения подключена к микроконтроллеру, микроконтроллер - к блоку управления доступом и индикатору, микрофон - к телефону внутренней связи, а телефон внутренней связи - к динамику, отличающаяся тем, что в состав видеомонитора введены последовательно соединенные блок видеопамяти, связанный с микроконтроллером, видеодигитайзер, блок анализа изображений, управляющий вход которого подключен к соответствующему выходу микроконтроллера, и решающий блок, выход которого подключен к соответствующему входу микроконтроллера, а в состав блока вызова введены датчик присутствия, выполненный с возможностью обнаружения присутствия человека вблизи двери охраняемого помещения и формирования соответствующего управляющего сигнала, и буквенно-цифровая клавиатура, выход которой через дуплексный канал связи подключен к микроконтроллеру, который через дуплексный канал связи соединен со входом датчика присутствия, выход которого подключен ко входам блока подсветки и видеокамеры наблюдения.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок анализа изображений содержит блок хранения видеошаблонов, управляющий вход которого является управляющим входом блока анализа изображений, и последовательно соединенные блок режекции фона, вход которого является входом блока анализа изображений, детектор контуров и блок формирования фреймов, выход которого подключен ко входу блока хранения видеошаблонов и к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока хранения видеошаблонов, а выход является выходом блока анализа изображений.3. Система по п.1, отличающаяся тем, что объектив видеокамеры наблюдения имеет конструкцию pin-hole.