CN106878583A - 一种智能高拍仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能高拍仪，该高拍仪具有接触式操控方式和非接触式操控方式，两种操控模式可以使高拍仪灵活应用。通过操作模式切换按键可以切换高拍仪的操控方式。在非接触式操控方式下，用户在远处需要面向幅摄像头完成人脸识别并作出特定手势进行手势验证，双重验证成功后，高拍仪会控制主摄像头拍摄画面，从而实现非接触式操作，给用户带来极大便利。

Description

一种智能高拍仪

技术领域

本发明涉及图像采集、处理技术领域，更具体地说，它涉及高拍仪技术领域，尤其涉及一种智能高拍仪。

背景技术

目前，教学、商务、会议均有用幻灯机、投影仪等设备进行放映事先制作的幻灯片上的资料，或投影讲演人现场写在投影胶片上的资料。虽然给演讲人或参加会议的人很大方便，但由于使用面窄，而不能将更多的实物及现场的各种现象即时放映给人们看。故有人研究出了高拍仪，它通过摄像头采集视频、图像，再将采集到的数据发送至其他设备，例如服务器和显示设备，通过显示设备将各种实物及现场的一切情况当场即时放映出来，给教学、演讲等提供了更方便的条件。

现有技术中的高拍仪，当用户需要使用时高拍仪时，用户需要将待拍摄纸质文件放置在高拍仪下方后，再操作高拍仪上的操作键才能完成图像采集，这使得高拍仪的应用不够灵活；再如，当用户使用高拍仪来进行身份验证时（目前，移动营业厅进行新用户办理手机卡的业务时，需要申请人手持自己的身份证件，再用高拍仪拍摄照片采集证据），尤其是在验证身份时还需要在其他设备上进行其他操作时，操作人可能就不太方便亲自用手操作高拍仪，这个时候如果能够对高拍仪实现非接触式远距离操作，就能给操作者带来极大便利。

基于上述原因，有必要设计一种可以非接触式远距离控制的智能高拍仪。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种智能高拍仪，该高拍仪具有非接触式操控的功能，极大放大用户使用。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种智能高拍仪，包括底座、支架、转臂以及安装在转臂上的主摄像头，所述支架上装设有非接触式感应头，所述非接触式感应头上集成有副摄像头和手势识别模块，所述高拍仪内部设置有主电路，所述主电路包括主控单片机、与主控单片机连接的人脸识别模块、图像处理模块、存储模块、按键模块、电源模块以及无线发送模块，所述手势识别模块连接主控单片机，所述主摄像头通过图像采集模块连接图像处理模块，所述副摄像头通过图像采集模块连接人脸识别模块，所述按键模块中包含有模式切换按键，所述模式切换按键连接在非接触式感应头的电源回路中。

采用上述方案，该高拍仪具有接触式操控方式和非接触式操控方式，两种操控模式可以使高拍仪灵活应用。通过操作模式切换按键可以切换高拍仪的操控方式。在非接触式操控方式下，用户在远处需要面向幅摄像头完成人脸识别并作出特定手势进行手势验证，双重验证成功后，高拍仪会控制主摄像头拍摄画面，从而实现非接触式操作，给用户带来极大便利。

作为优选方案：所述非接触式感应头包括主体与主体转动连接的连接座，所述副摄像头和手势识别模块集成在所述主体上，所述连接座与支架的上端转动连接且转动轴向位于水平面内，所述主体与连接座的相对转动轴线垂直于连接座与支架的相对转动轴线。

采用上述方案，该种结构设计可以支出和收拢非接触式感应头，使高拍仪灵活应用；另外，可以通过转动主体调节副摄像头和手势识别模块的朝向角度，保证在多种使用环境下，副摄像头和手势识别模块能够正对用户。

作为优选方案：所述主体上还集成有补光灯和光线传感器，所述补光灯与副摄像头位于主体上的同一个面，所述补光灯及光线传感器均与主控单片机连接。

采用上述方案，有了补光灯的补光作用，该高拍仪可以在较为昏暗的环境中使用时仍然能够准确感知用户的行为，补光灯的加入提高扩展了高拍仪的使用范围。

作为优选方案：所述支架上开设有供非接触式感应头进入的容置槽。

采用上述方案，容置槽起到保护作用，不需要使用非接触式感应头时，将其收叠至容置槽内，可以防止副摄像头、手势识别模块被刮花；另外，这种结构设计也使得高拍仪的整体结构紧凑，节省空间。

作为优选方案：所述主体上设置有卧持部。

采用上述方案，卧持部可以方便翻转非接触式感应头。

作为优选方案：所述模式切换开关装设在所述容置槽内并可被非接触式感应头触动。

采用上述方案，可以在翻起以及收拢非接触式感应头时完成高拍仪的工作模式的切换，操作友好，人性化程度高。

作为优选方案：所述无线发送模块为WIFI模块。

作为优选方案：所述电源模块为蓄电池。

采用上述方案，可以使高拍仪摆脱线缆的束缚，自由摆放。

与现有技术相比，本发明的优点是：该高拍仪具有接触式操控方式和非接触式操控方式，两种操控模式可以使高拍仪灵活应用。通过操作模式切换按键可以切换高拍仪的操控方式。在非接触式操控方式下，用户在远处需要面向幅摄像头完成人脸识别并作出特定手势进行手势验证，双重验证成功后，高拍仪会控制主摄像头拍摄画面，从而实现非接触式操作，给用户带来极大便利。

附图说明

图1为实施例一中智能高拍仪的闲置状态示意图；

图2为实施例一中智能高拍仪的使用状态示意图；

图3为实施例一中智能高拍仪的上部结构示意图；

图4为实施例一中智能高拍仪的后部结构示意图；

图5为图4中的A部放大图；

图6为实施例一中智能高拍仪的电路原理图；

图7为实施例二中智能高拍仪的上部结构示意图；

图8为实施例二中智能高拍仪的电路原理图。

附图标记说明: 1、底座；2、支架；3、转臂；4、非接触式感应头；401、主体；402、副摄像头；403、手势识别模块；404、连接座；405、卧持部；406、第一转轴；407、第二转轴；408、补光灯；409、光线传感器；5、容置槽；6、主摄像头；7、模式切换按键。

具体实施方式

实施例一：

参照图1，一种智能高拍仪，该高拍仪包括底座1、与底座1固定的支架2以及与支架2的上端铰接的转臂3，支架2的上端的后部设置有非接触式感应头4。

参照图2，非接触式感应头4与支架2采用活动连接的方式，非接触式感应头4可以上下翻转（如图中箭头所指方向）。

参照图3，非接触式感应头4包括主体401和位于主体401尾端的连接座404，主体401上集成有副摄像头402和手势识别模块403，副摄像头402和手势识别模块403均分布在主体401的同一侧面上。主体401与连接座404连接，在支架2的上端的后部开设有供主体401进入的容置槽5，连接座404位于容置槽5内并与支架2转动连接，连接座404可连同主体401在竖直平面内上下翻转。翻转非接触式感应头4可以将其转动至容置槽5内或是将其从容置槽5内转出。

为方便将非接触式感应头4从容置槽5转出，在主体401的头端还设置有向外倾斜的卧持部405。

参照图5，连接座404的侧部通过第一转轴406与支架2的上端转动连接，连接座404的上部通过第二转轴407与主体401的尾端转动连接，第二转轴407的轴向垂直于第一转轴406的轴向。连接座404、第一转轴406以及第二转轴407均为供线缆穿过的中空结构，这种连接结构使得连接座404可以绕第一转轴406在竖直面内上下翻转，而主体401可以绕第二转轴407在水平面内旋转。这样，将非接触式感应头4向上翻起后，可以转动主体401，从而改变副摄像头402以及手势识别模块403的朝向角度，使非接触式感应头4能够灵活应用于多种场合。

参照图6，该智能高拍仪的内部电路包括主控单片机、无线发送模块、存储模块、图像处理模块、人脸识别模块、按键模块以及电源模块。其中无线发送模块采用的是WIFI模块，WIFI模块与主控单片机的数据收发端口连接；电源模块采用的是蓄电池，蓄电池与主控单片机的电源端口连接；按键模块与主控单片机的I/O端口连接；手势识别模块403和人脸识别模块均与主控单片机的采样信号端口连接；图像处理模块与主控单片机的控制信号端口连接；存储模块采用的是存储芯片，存储芯片与主控单片机的数据读写接口连接。副摄像头402通过图像采集模块与人脸识别模块连接，主摄像头6通过图像采集模块与图像处理模块连接。补光灯连接主控单片机的PWM输出端口。

按键模块中包含有模式切换按键7，模式切换按键7连接在副摄像头402、人脸识别模块以及手势识别模块403的电源回路中，当模式切换按键7被压下时，副摄像头402、人脸识别模块以及手势识别模块403断电停止工作，远距离控制模式关闭。反之，则可开启远距离控制模式。

可以将模式切换按键7装设在容置槽5内的侧壁处，当非接触式感应头4收拢到容置槽4内时，模式切换按键7被触发，非接触式感应头4断电；而当非接触式感应头4被翻出时，模式切换按键7复位，非接触式感应头4得电。

这种设计，可以在翻起以及收拢非接触式感应头4时完成高拍仪的工作模式的切换，操作友好。人性化程度高。

该高拍仪在使用时，需要将转臂3支开并将待拍摄的纸质文件摆放在主摄像头6下方，再调整好主摄像头6的角度，随后通过操作电源按键开机，高拍仪开机后，需要将高拍仪与外部接收设备配对，完成WIFI连接。外部接收设备为带有WIFI模块的终端，如计算机、手机、平板等。准备完毕后，操作拍摄按键，主控单片机接收到拍摄按键信号后，控制主摄像头6拍摄，获取图像，图像数据被输送至图像处理模块，图像处理模块对接收到的图像进行处理，以识别图像中包含的文字信息，再将文字信息生成可编辑的文档，文档数据被暂时保存在存储芯片内，待文档生成完毕后，高拍仪通过WIFI信号无线发送至外部接收设备。用户在外部设备上就能打开、观看文档。

当用户需要远距离操作时，应预先开启高拍仪，拍摄其面部正面图像，获得的用户面部图像被保存在存储模块中。

在远程控制模式下，用户需要先将非接触式感应头4向上翻起，再转动非接触式感应头4的主体401，调整其角度，使其副摄像头402所在的侧面面向用户。此外，还需要保证用户处于非接触式感应头4的有效感应范围内。

用户在座位上需要远程控制高拍仪拍摄图像时，需要转头面向副摄像头402，再作出特定手势，本实施例中的识别手势为用户的手横向扫过手势识别模块403前方。

在该模式下，初始状态时——即手势识别模块403为识别到指定手势时，副摄像头402处于待机状态；当手势识别模块403识别到指定手势时，向主控单片机发送，手势验证信号，主控单片机接收到该手势验证信号后控制副摄像头402启动并拍摄图像，副摄像头402拍摄获取的图像被发送至人脸识别模块，人脸识别模块利用算法计算分析，以判断接收到的图像中是否存在人的面部图像，若分析出图像中没有人的面部图像，则人脸识别模块停止识别，高拍仪不继续动作；若分析出图像中包含人的面部图像，则人脸识别模块从图像中提取出面部图像数据，并将获得的面部图像数据与预先存储的用户的面部图像数据进行比对、验证，以判断图像中的人脸是否为用户的人脸；若判断为用户的人脸，则人脸识别模块向主控单片机发送人脸验证信号，否则不发送人脸验证信号。当主控单片机同时接收到手势验证信号和人脸验证信号后，其控制主摄像头6拍摄图像。

这种识别机制，可以实现用户对高拍仪的远程控制，还能消除周围闲杂人等造成的干扰。

该高拍仪具有就地控制和远距离控制两种控制模式，其应用灵活，远距离控制模式给用户带来了极大便利。

实施例二：

本实施例在实施例一的基础之上加入了补光功能。

参照图7，在非接触式感应头4的主体401上还集成有LED补光灯408以及用于检测环境亮度的光线传感器409。其中补光灯408与副摄像头402位于主体401的同一个面上。

参照图8，光线感应器409与主控单片机的采样信号端口连接，补光灯408与主控单片机的PWM信号输出端口连接。

在远距离控制模式下，光线传感器409检测周围的环境光照度并向主控单片机输出光照度检测信号，主控单片机将接收到的光照度检测信号与预设的参考信号值进行比较，以判断环境光照度是否足够。当判断为环境光照度不够时，主控单片机输出PWM控制信号，控制补光灯408亮起。

补光功能的加入，使该高拍仪能够适用于较为昏暗的使用环境，确保在环境光照度不够时非接触式感应头4也能准确感知用户的行为。

实施例三：

本实施例中无线发送模块为3G/4G网络模块。借助移动无线网络，该高拍仪获取的数据可以快速、稳定地上传至外部接收设备。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能高拍仪，包括底座、支架、转臂以及安装在转臂上的主摄像头，其特征是：所述支架上装设有非接触式感应头，所述非接触式感应头上集成有副摄像头和手势识别模块，所述高拍仪内部设置有主电路，所述主电路包括主控单片机、与主控单片机连接的人脸识别模块、图像处理模块、存储模块、按键模块、电源模块以及无线发送模块，所述手势识别模块连接主控单片机，所述主摄像头通过图像采集模块连接图像处理模块，所述副摄像头通过图像采集模块连接人脸识别模块，所述按键模块中包含有模式切换按键，所述模式切换按键连接在非接触式感应头的电源回路中。

2.根据权利要求1所述的智能高拍仪，其特征是：所述非接触式感应头包括主体与主体转动连接的连接座，所述副摄像头和手势识别模块集成在所述主体上，所述连接座与支架的上端转动连接且转动轴向位于水平面内，所述主体与连接座的相对转动轴线垂直于连接座与支架的相对转动轴线。

3.根据权利要求2所述的智能高拍仪，其特征是：所述主体上还集成有补光灯和光线传感器，所述补光灯与副摄像头位于主体上的同一个面，所述补光灯及光线传感器均与主控单片机连接。

4.根据权利要求2所述的智能高拍仪，其特征是：所述支架上开设有供非接触式感应头进入的容置槽。

5.根据权利要求4所述的智能高拍仪，其特征是：所述主体上设置有卧持部。

6.根据权利要求4所述的智能高拍仪，其特征是：所述模式切换开关装设在所述容置槽内并可被非接触式感应头触动。

7.根据权利要求1所述的智能高拍仪，其特征是：所述无线发送模块为WIFI模块。

8.根据权利要求1所述的智能高拍仪，其特征是：所述电源模块为蓄电池。