本技術涉及安防設備的，尤其涉及一種高便利安全的手掌鎖。

背景技術：

1、隨著生物識別技術在安防領域的普及，傳統(tǒng)機械鎖具(如鑰匙鎖、密碼鎖)因易復制、易遺忘密碼等缺陷逐漸被淘汰?，F有生物識別鎖具主要分為兩類：

2、1、單一生物特征鎖具(如指紋鎖、虹膜鎖)：雖具備一定便捷性，但依賴單一特征(如指紋易被偽造、虹膜識別受光線影響)，安全性和可靠性存在局限，且無法滿足不同用戶對安全等級的個性化需求。

3、2、強制多生物特征融合鎖具：通過同時驗證多項生物特征(如指紋+虹膜)提升安全性，但要求用戶必須完成所有特征驗證，操作流程繁瑣，在緊急場景下(如手掌受傷無法采集掌紋)可能導致無法開鎖，便捷性不足。

4、此外，現有技術中缺乏“驗證模式可配置”的智能鎖具——用戶無法根據實際需求(如日常便捷開鎖或重要場景高安全驗證)靈活選擇單一特征快速解鎖或多特征組合驗證。因此，亟需一種兼顧安全性、便捷性與靈活性的生物識別鎖具，通過可配置的驗證模式實現操作效率與安全強度的平衡。

技術實現思路

1、本技術旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

2、為此，本技術的第一個目的在于提供一種高便利安全的手掌鎖，支持單一特征快速解鎖(便捷性)與多特征組合驗證(高安全性)，用戶可通過手機app動態(tài)配置驗證模式，適應不同場景需求(如家庭日常用掌紋，辦公室用掌紋+虹膜)。

3、本技術的第二個目的在于提供一種高便利安全的手掌鎖，三項生物特征獨立采集，單一特征偽造難度極高，組合驗證時安全性呈指數級提升，有效防止身份冒用。

4、本技術的第三個目的在于提供一種高便利安全的手掌鎖，手掌貼合區(qū)域弧形設計與虹膜攝像頭視線對齊布局，減少用戶操作姿勢調整，整個識別過程耗時≤2秒。

5、為達到上述目的，本技術第一方面實施例提出了一種高便利安全的手掌鎖，包括鎖本體、掌紋采集模塊、掌靜脈采集模塊、虹膜識別模塊、控制單元和機械執(zhí)行單元，其中，所述掌紋采集模塊用于獲取手掌表面紋路特征，包含光學成像單元和紅外補光燈；所述掌靜脈采集模塊用于獲取手掌內部靜脈血管分布特征，包含近紅外光源和紅外傳感器；所述虹膜識別模塊用于獲取人眼虹膜紋理特征，包含自動對焦攝像頭和虹膜定位組件；所述控制單元預存授權用戶的掌紋、掌靜脈及虹膜特征模板，支持以下三種獨立或組合驗證模式：單一特征驗證模式：僅通過掌紋、掌靜脈或虹膜中任意一項特征驗證即可解鎖；多特征組合驗證模式：通過兩項或三項特征的融合驗證解鎖；混合驗證模式：允許用戶通過外部終端(如手機app)自定義特征組合優(yōu)先級及觸發(fā)條件，所述三種驗證模式根據用戶預設的安全等級動態(tài)激活對應生物特征采集模塊，實現在操作效率與安全強度之間的自適應平衡；所述控制單元分別與掌紋采集模塊、掌靜脈采集模塊、虹膜識別模塊電性連接，根據驗證模式激活對應模塊并執(zhí)行匹配算法；所述鎖本體中設有鎖舌，其能夠進行伸出或縮回動作以實現鎖的閉鎖與開鎖狀態(tài)；所述機械執(zhí)行單元與控制單元電性連接，控制單元根據驗證結果向機械執(zhí)行單元發(fā)出相應指令，機械執(zhí)行單元基于此指令驅動鎖舌伸出或縮回以實現開鎖/閉鎖。

6、本技術實施例的一種高便利安全的手掌鎖，支持單一特征快速解鎖(便捷性)與多特征組合驗證(高安全性)，用戶可通過手機app動態(tài)配置驗證模式，適應不同場景需求(如家庭日常用掌紋，辦公室用掌紋+虹膜)，三項生物特征獨立采集，偽造難度高，組合驗證安全性高，且手掌貼合區(qū)弧形設計與攝像頭對齊，識別耗時≤2秒。

7、另外，根據本技術上述提出的一種高便利安全的手掌鎖還可以具有如下附加的技術特征：

8、在本技術的一個實施例中,所述掌紋采集模塊、掌靜脈采集模塊集成于鎖本體正面的手掌貼合區(qū)域，所述虹膜識別模塊的自動對焦攝像頭設置于手掌貼合區(qū)域上方2-5cm處，其鏡頭光軸與用戶自然站立時的視線方向對齊。

9、在本技術的一個實施例中,所述控制單元的單一特征驗證模式滿足：掌紋驗證：通過gabor濾波器提取紋路特征，匹配得分≥80分即判定通過，所述匹配得分閾值根據far(錯誤接受率)≤0.001％的實驗數據確定；掌靜脈驗證：通過近紅外圖像骨架化提取血管網絡，匹配得分≥85分即判定通過，所述匹配得分閾值根據far(錯誤接受率)≤0.0005％的實驗數據確定；虹膜驗證：通過daugman算子編碼虹膜紋理，匹配得分≥90分即判定通過，所述匹配得分閾值根據far(錯誤接受率)≤0.0001％的實驗數據確定；任一單項得分達標時，控制單元向機械執(zhí)行單元發(fā)送開鎖信號。

10、在本技術的一個實施例中,所述多特征組合驗證模式包括：兩項融合驗證：掌紋+掌靜脈(加權得分≥85分，權重比范圍為0.3-0.7:0.7-0.3)、掌紋+虹膜(加權得分≥90分，權重比范圍為0.3-0.7:0.7-0.3)或掌靜脈+虹膜(加權得分≥88分，權重比范圍為0.3-0.7:0.7-0.3)；三項融合驗證：通過決策樹投票機制，任意兩項通過即判定通過；用戶可通過外部終端自定義組合規(guī)則、匹配閾值及權重比范圍。

11、在本技術的一個實施例中,所述光學成像單元為分辨率≥500dpi的cmos攝像頭，所述紅外補光燈環(huán)繞設置于光學成像單元四周，所述近紅外光源發(fā)出波長850-1000nm的紅外光，所述紅外傳感器與近紅外光源呈對向布局以穿透手掌采集靜脈圖像。

12、在本技術的一個實施例中,所述控制單元內置微處理器和存儲模塊，所述微處理器執(zhí)行特征提取算法和匹配算法，所述存儲模塊存儲授權用戶的生物特征模板、驗證模式配置信息及安全等級策略，所述微處理器通過排線與掌紋采集模塊、掌靜脈采集模塊、虹膜識別模塊、機械執(zhí)行單元電性連接。

13、在本技術的一個實施例中,還包括人機交互界面和電源模塊，其中，所述電源模塊為內置4000mah可充電鋰電池，設置于鎖本體背部，通過電路板與各模塊電性連接，支持usb-c應急充電；所述人機交互界面包括led狀態(tài)指示燈和語音模塊，所述led狀態(tài)指示燈設置于手掌貼合區(qū)域邊緣，通過不同顏色顯示驗證結果(綠色通過、紅色失敗)，所述語音模塊在檢測到手掌接近時自動播放語音提示(如“請放置手掌”“請注視攝像頭”)，并與控制單元的驗證流程同步觸發(fā)。

14、在本技術的一個實施例中,所述機械執(zhí)行單元包括直流電機、齒輪組、傳動齒條和復位彈簧，其中，所述直流電機接收控制單元的開鎖信號后驅動齒輪組轉動；所述傳動齒條與齒輪組嚙合，將旋轉運動轉化為直線運動以推動鎖舌縮回；所述復位彈簧在斷電時保持鎖舌伸出狀態(tài)以確保安全。

15、在本技術的一個實施例中,所述鎖本體采用鋁合金材質，表面覆蓋防滑硅膠層，所述手掌貼合區(qū)域設計為弧形凹槽，適配手掌自然彎曲形態(tài)，所述虹膜識別模塊外側設置防眩光保護鏡片。

16、在本技術的一個實施例中,所述控制單元還包括通信模塊，支持通過藍牙或wi-fi與移動終端通信，用戶可通過手機app遠程配置驗證模式、更新生物特征模板或查詢開鎖記錄，所述藍牙或wi-fi通信采用aes-256加密協議，所述通信模塊集成于控制單元的電路板上。

17、本技術與現有的技術相比的優(yōu)點在于：

18、(1)支持單一特征快速解鎖(便捷性)與多特征組合驗證(高安全性)，用戶可通過手機app動態(tài)配置驗證模式，適應不同場景需求(如家庭日常用掌紋，辦公室用掌紋+虹膜)。

19、(2)三項生物特征獨立采集，單一特征偽造難度極高，組合驗證時安全性呈指數級提升，有效防止身份冒用。

20、(3)手掌貼合區(qū)域弧形設計與虹膜攝像頭視線對齊布局，減少用戶操作姿勢調整，整個識別過程耗時≤2秒。

21、本技術附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本技術的實踐了解到。