CN106503608A - 信息采集系统 - Google Patents

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余铭华
张�杰
刘海波
薛春林
毛丽
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Abstract

一种信息采集系统，包括：摄像头、主光源、背板、副光源以及轮廓光源；其中：两个所述主光源分别配置于所述摄像头两侧；所述摄像头与所述主光源均配置于拍摄支架；所述背板与所述拍摄支架相对设置；所述背板和所述拍摄支架之间的区域为采集对象区域；所述副光源和所述轮廓光源均对应所述采集对象区域设置；其中，所述副光源适于对所述采集对象进行顶部补光，所述轮廓光源适于增加背景亮度以衬托所述采集对象。所述信息采集系统可以提高信息采集系统采集到的图像质量。

Description

信息采集系统
技术领域
本发明涉及信息采集领域，尤其涉及一种信息采集系统。
背景技术
信息采集的质量直接关系到后续识别的效果，例如在人像识别中，图像的质量好坏直接影响到识别的效果。因为高画质人像照片中存储更多的人脸特征，能够更加有效的完成人像识别比对，提高比对精度和速度。
目前的信息采集系统采集到的图像质量有待提高。
发明内容
本发明解决的技术问题是如何提高信息采集系统采集到的图像质量。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种信息采集系统，包括：摄像头、主光源、背板、副光源以及轮廓光源；其中：
两个所述主光源分别配置于所述摄像头两侧；所述摄像头与所述主光源均配置于拍摄支架；
所述背板与所述拍摄支架相对设置；所述背板和所述拍摄支架之间的区域为采集对象区域；
所述副光源和所述轮廓光源均对应所述采集对象区域设置；其中，所述副光源适于对所述采集对象进行顶部补光，所述轮廓光源适于增加背景亮度以衬托所述采集对象。
可选的，所述信息采集系统还包括：控制器，耦接所述摄像头、所述主光源以及所述副光源，适于在所述摄像头拍摄时控制所述主光源和所述副光源闪光。
可选的，所述轮廓光源配置于所述摄像头一侧，所述副光源配置于所述背板一侧。
可选的，所述轮廓光源为常亮LED。
可选的，所述拍摄支架的高度适于根据采集对象调节高度。
可选的，在所述采集对象区域设置足痕采集部件，适于采集所述采集对象足痕。
可选的，所述主光源平面与所述摄像头的摄像平面呈10度至40度角。
可选的，所述背板设置标尺线；所述信息采集系统还包括身高数据测算单元，耦接至所述摄像头，适于根据所述摄像头采集的图像测算所述采集对象的身高。
可选的，所述身高数据测算单元适于：对摄像头采集的图像进行水平矫正；识别标尺线；识别头顶位置；计算采集对象身高。
可选的，所述背板与所述采集对象区域相邻的一侧配置白色漫反射亚光反射膜。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
通过设置主光源、副光源、以及轮廓光源三种光源，利用主光源提供人像正面的漫反射闪光照明；利用副光源形成漫反射闪光照明，填充阴影区以及被主光遗留的场景区域调和明暗之间的反差，同时能形成景深与层次；利用轮廓光源强调拍摄对象主体与背景的距离感，增加背景的亮度衬托主体。利用三种光线的配合采集到的图像具有更丰富的灰度层次信息，提高信息采集系统采集到的图像质量。
附图说明
图1是本发明实施例中一种信息采集系统的结构示意图；
图2是本发明实施例中一种摄像头与主光源的关系示意图；
图3是本发明实施例中另一种摄像头与主光源的关系示意图；
图4是本发明实施例中另一种信息采集系统的结构示意图。
具体实施方式
如前所述，信息采集的质量直接关系到后续识别的效果，例如在人像识别中，图像的质量好坏直接影响到识别的效果。因为高画质人像照片中存储更多的人脸特征，能够更加有效的完成人像识别比对，提高比对精度和速度。但是，目前的信息采集系统采集到的图像质量有待提高。
本发明实施例通过设置主光源、副光源、以及轮廓光源三种光源，利用主光源提供人像正面的漫反射闪光照明；利用副光源形成漫反射闪光照明，填充阴影区以及被主光遗留的场景区域调和明暗之间的反差，同时能形成景深与层次；利用轮廓光源强调拍摄对象主体与背景的距离感，增加背景的亮度衬托主体。利用三种光线的配合采集到的图像具有更丰富的灰度层次信息，提高信息采集系统采集到的图像质量。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图1是本发明实施例中一种信息采集系统的结构示意图。
信息采集系统包括：摄像头(未示出)、主光源11、背板12、副光源13以及轮廓光源14。
其中，摄像头与主光源的关系示意参见图2。图2是沿图1中A方向观察得到的摄像头与主光源11的关系示意图。主光源11包括两组主光源：第一主光源111和第二主光源112。第一主光源111和第二主光源112配置于摄像头17两侧，均可以配置于拍摄支架15。可以理解的是，图中各部件仅为示意图，可以根据实际需要设置各个部件具体的大小、形状和构造。
在具体实施中，主光源平面与所述摄像头的摄像平面可以呈10度至40度角，例如可以呈25度角。图3是沿图1中B方向观察得到的位置关系的示意图。第一主光源111和第二主光源112位于摄像头两侧，第一主光源111所在平面与摄像头17所在平面间夹角31和第二主光源112所在平面与摄像头17所在平面间夹角32均可以在10度至40度的范围内，例如，夹角31和夹角32均可以是25度角。
在具体实施中，主光源11可以是闪光灯，例如可以选取如下参数的闪光灯：闪光能量为22瓦/秒*2，闪光指数为8-16(ASA100/DIN 21*2)，色温在5500K至6000K之间，闪光照射角与摄像头17相适配，闪光时间为1/500秒，回电时间小于5秒。
主光源11为采集图像信息的过程提供主要光线，主要形成骨架作用的造型作用，是物体成像的主要光线部分，通常比其光源要亮些，承担主体对象投影功能，图像信息主要的明暗关系由主光决定，也是决定数码相机实际曝光量、感光度的主要因素。通过设置分布于摄像头17两侧的主光源11，并选取合适的参数，可以为采集对象提供合适的主光线，从而可以提升图像信息的采集质量，为后续处理提供更丰富的图像特征值。
背板12与拍摄支架相对设置，背板12和拍摄支架之间的区域为采集对象区域。在信息采集的过程中，采集对象位于采集对象区域，以配合采集图像信息。
在具体实施中，背板12与采集对象区域相邻的一侧可以配置白色漫反射亚光反射膜，以使得主光源11、副光源13、轮廓光源14提供的光线形成漫反射，从而更充分的为采集对象提供光线，更好地营造出图像画面的空间感、透视感和立体感。
副光源13和轮廓光源14均可以设置于对应所述采集对象的区域；其中，副光源13适于对采集对象进行顶部补光，轮廓光源14适于增加背景亮度以衬托所述采集对象。
在具体实施中，轮廓光源14可以配置于靠近摄像头17的一侧，副光源13可以配置于靠近背板12的一侧。
在具体实施中，副光源13可以是闪光灯，作为副光源13闪光灯的能量和闪光指数均可以小于主光源11闪光灯。例如，可以选择如下参数闪光灯作为副光源13：闪光能量为10瓦/秒*2，闪光指数为4-8(ASA100/DIN 21*2)，色温在5500K至6000K之间，闪光照射角与摄像头17相适配，闪光时间为1/500秒，回电时间小于5秒。
副光源13起辅助主光照明，这种光使主光形成的光亮部分变柔并延伸开，呈现采集对象的更多可见部分，用来填充阴影区以及被主光遗留的场景区域调和明暗之间的反差，同时能形成景深与层次。
在采集对象区域的顶部设置能量和闪光指数均可以小于主光源11闪光灯，可以有效地消除主光造成的阴影，创造细腻、丰富中间层次。
在具体实施中，轮廓光源14可以采用常亮LED，例如，可以采用色温在3300K至5000K之间的常亮LED。
设置合适的轮廓光源14可以强调人物的外形轮廓线条，区分拍摄对象主体与背景(周围环境)的关系，强调拍摄对象主体与背景的距离感，增加背景的亮度衬托主体，并使对象主体与背景分离，从而获得质量更高的图像信息。
本发明实施例通过设置主光源、副光源、以及轮廓光源三种光源，利用主光源提供人像正面的漫反射闪光照明；利用副光源形成漫反射闪光照明，填充阴影区以及被主光遗留的场景区域调和明暗之间的反差，同时能形成景深与层次；利用轮廓光源强调拍摄对象主体与背景的距离感，增加背景的亮度衬托主体。利用三种光线的配合采集到的图像具有更丰富的灰度层次信息，提高信息采集系统采集到的图像质量。
图4是本发明实施例中另一种信息采集系统的结构示意图。
主光源11、副光源13、摄像头17的位置关系可以采用如图1中相同或类似的布局，此不赘述。控制器18可以根据需要配置于方便操作人员进行操作的位置，例如可以配置于控制台19(参见图1)。
控制器18耦接摄像头17、主光源11以及副光源13，适于在摄像头17拍摄时控制主光源11和副光源13闪光。
在具体实施中，主光源11和副光源13可以采用遥控式闪光灯，遥控距离适于控制器18和主光源11、副光源13之间的距离适配。遥控方式可以是无线或有线遥控，可以根据实际情况配置。
通过设置控制器18，可以使得在摄像头17进行拍摄时控制主光源11对采集对象进行正面同步补光，控制副光源13对采集对象进行顶部同步补光，从而可以使得拍摄时光线更加合理，提升图像信息的质量。
通过设置主光源11、副光源13、轮廓光源14(参见图1)，利用三种光源实现三点式布光，可以将三维的物体的立体感、质感和纵深感的基本造型呈现的二维的图像画面上。通过一键式同步操控闪光组件和数码相机抓拍人像照片，生成符合公安部相关技术规范的标准照片。
在具体实施中，在所述采集对象区域16内设置足痕采集部件20(参见图1)，适于采集所述采集对象足痕。
足痕采集部件20可以设置于靠近摄像头17的一侧，在采集对象需要采集足痕时，才位于足痕采集部件20上侧，在进行图像信息采集时，位于靠近背板12一侧。
在具体实施中，信息采集系统还可以包括身高数据测算单元21，耦接至摄像头17。此时，背板上设置标尺线，身高数据测算单元21可以根据摄像头17采集的图像测算采集对象的身高。
身高数据测算单元21可以对摄像头17采集的图像依次进行如下处理：进行水平矫正；识别标尺线；识别头顶位置；计算采集对象身高。
通过采集到的图像信息计算采集对象的身高，提高信息采集系统的集约化程度，方便对采集对象进多样化的行信息采集。
在具体实施中，信息采集系统的各个部件均可以配置于共同的机械结构体内，成为一个半敞开式的信息采集亭，从而使得各个部件不易受外力损伤，且使得整个系统设备整体外形简洁、美观。
本发明实施例通过设置主光源、副光源、以及轮廓光源三种光源，利用主光源提供人像正面的漫反射闪光照明；利用副光源形成漫反射闪光照明，填充阴影区以及被主光遗留的场景区域调和明暗之间的反差，同时能形成景深与层次；利用轮廓光源强调拍摄对象主体与背景的距离感，增加背景的亮度衬托主体。利用三种光线的配合采集到的图像具有更丰富的灰度层次信息，提高信息采集系统采集到的图像质量。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种信息采集系统，其特征在于，包括：摄像头、主光源、背板、副光源以及轮廓光源；其中：
两个所述主光源分别配置于所述摄像头两侧；所述摄像头与所述主光源均配置于拍摄支架；
所述背板与所述拍摄支架相对设置；所述背板和所述拍摄支架之间的区域为采集对象区域；
所述副光源和所述轮廓光源均对应所述采集对象区域设置；其中，所述副光源适于对所述采集对象进行顶部补光，所述轮廓光源适于增加背景亮度以衬托所述采集对象。
2.根据权利要求1所述的信息采集系统，其特征在于，还包括：控制器，耦接所述摄像头、所述主光源以及所述副光源，适于在所述摄像头拍摄时控制所述主光源和所述副光源闪光。
3.根据权利要求1所述的信息采集系统，其特征在于，所述轮廓光源配置于所述摄像头一侧，所述副光源配置于所述背板一侧。
4.根据权利要求1所述的信息采集系统，其特征在于，所述轮廓光源为常亮LED。
5.根据权利要求1所述的信息采集系统，其特征在于，所述拍摄支架的高度适于根据采集对象调节高度。
6.根据权利要求1所述的信息采集系统，其特征在于，在所述采集对象区域设置足痕采集部件，适于采集所述采集对象足痕。
7.根据权利要求1所述的信息采集系统，其特征在于，所述主光源平面与所述摄像头的摄像平面呈10度至40度角。
8.根据权利要求1所述的信息采集系统，其特征在于，所述背板设置标尺线；所述信息采集系统还包括身高数据测算单元，耦接至所述摄像头，适于根据所述摄像头采集的图像测算所述采集对象的身高。
9.根据权利要求8所述的信息采集系统，其特征在于，所述身高数据测算单元适于：对摄像头采集的图像进行水平矫正；识别标尺线；识别头顶位置；计算采集对象身高。
10.根据权利要求1所述的信息采集系统，其特征在于，所述背板与所述采集对象区域相邻的一侧配置白色漫反射亚光反射膜。
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