CN107273839A - 一种人脸追踪转动支架系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种人脸追踪转动支架系统，包括转动支架、用于放置于支架上的智能终端，的智能终端具有前置摄像头以及前置红外感应装置；转动支架配置有用于与智能终端通讯的通讯模块以及控制模块，转动支架包括用于放置智能终端的承接结构以及用于带动承接结构运动的驱动部件，控制模块用于控制驱动部件运动；第一人脸捕获模块控制驱动部件运动直至第一距离值落入距离范围时，二次人脸捕获模块工作，二次人脸捕获模块控制驱动部件运动以使特征点向定位点运动。实现追踪的效果。

Description

一种人脸追踪转动支架系统
技术领域
本发明涉及人脸识别技术领域，具体是涉及一种人脸追踪转动支架系统。
背景技术
目前，随着手机、IPAD的应用，提供人们生活较大的便利，而为了方便观看手机视频、电影，同时可以解放双手，所以也出现了手机放置架，目前较多的手机支架存在一个问题，由于如果需要实现观影等目的，则手机的放置角度、放置位置则较为关键，而观看时人体的视角多种多样，所以手机放置架单一的角度设置，难以满足实际使用的需求，所以出现了一种可以转动的支架，而这种支架又存在一个问题，需要手动控制，造成较大的不便。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，现旨在提供一种人脸追踪转动支架系统，以无需手动操作实现人脸追踪。
具体技术方案如下：
一种人脸追踪转动支架系统，包括转动支架、用于放置于支架上的智能终端，所述的智能终端具有前置摄像头以及前置距离感应器；
所述转动支架配置有用于与智能终端通讯的通讯模块以及控制模块，所述转动支架包括用于放置所述智能终端的承接结构以及用于带动所述承接结构运动的驱动部件，所述控制模块用于控制所述驱动部件运动；
所述智能终端包括有一次人脸捕获模块以及二次人脸捕获模块，所述一次人脸捕获模块连接所述距离感应器并配置有预设的距离范围，所述距离感应器用于实时采集所述智能终端前向遮挡物的距离并输出第一距离值，所述第一人脸捕获模块控制所述驱动部件运动直至所述第一距离值落入所述距离范围时，所述二次人脸捕获模块工作；
所述二次人脸捕获模块连接所述前置摄像头并配置有预设的图像坐标系以及预设于图像坐标系的定位点，所述前置摄像头用于实时采集所述智能终端前向的图像信息；所述二次人脸捕获模块通过预置的人脸识别算法从所述图像信息中辨识人脸特征，并实时生成特征点于一预设的图像坐标系中；所述二次人脸捕获模块控制所述驱动部件运动以使转动支架从当前定位点向特征点运动。
进一步地，当所述第一距离值落入所述距离范围时，所述二次人脸捕获模块控制所述前置摄像头开启。
进一步地，所述驱动部件包括周向转动结构，所述周向转动结构包括第一电机以及转动盘；所述第一电机的转轴沿垂直方向向上延伸并固定于所述转动盘的中心，所述承接结构设置于所述转动盘上。
进一步地，所述驱动部件还包括翻转转动结构，所述翻转转接结构包括第二电机，所述第二电机的本体固设于所述转动盘，所述第二电机的转轴沿所述水平方向延伸并与所述承接结构固定。
进一步地，所述承接结构包括均向上延伸设置的第一承接体和第二承接体，所述第一承接体和第二承接体之间形成供智能终端放置的承接空间。
进一步地，所述的特征点为人脸识别中眼部的中心点。
进一步地，所述的特征点为人脸识别中两眼之间的中心点。
进一步地，所述转动支架包括底座，所述底座设置有固定结构以将所述转动支架固定于供转动支架放置的平面。
进一步地，所述一次人脸捕获模块每间隔所述第一预设时间从所述距离感应器获取一所述第一距离值。
进一步地，所述二次人脸捕获模块每间隔所述第二预设时间从所述前置摄像头中获取一帧所述图像信息。
上述技术方案的积极效果是：
上述的人脸追踪转动支架，首先通过智能终端前置的红外检测装置检测智能终端前方是否被遮挡同时转动驱动部件直到智能终端被遮挡，也就是初步检测到人脸时，停止动作，保证前置摄像头开启时可以采集到人脸，而进一步通过人脸识别算法，就可以得到人脸的轮廓，通过特征提取的步骤就可以提取特征点在人脸轮廓的位置，而预设的定位点，是通过实验或理论数据得出的人脸与智能终端最优的相对位姿关系点，所以将特征点和定位点放置在同一个坐标系中，就可以通过转动承接结构，使实时获取的特征点不断向定位点靠近，而这样即使在观看过程中，人脸出现移动，那么通过这样的系统就会实时更新这个位置，实现追踪的效果。
附图说明
图1为本发明的一种人脸追踪转动支架的结构图；
图2为本发明的一种人脸追踪转动支架的爆炸示意图；
图3为本发明的智能终端示意图；
图4为本发明的一种人脸追踪转动支架系统架构示意图。
附图中：1、转动支架；11、通讯模块；12、控制模块；13、驱动结构；2、智能终端；21、一次人脸捕获模块；22、距离感应器；23、二次人脸捕获模块；24、前置摄像头；110、承接结构；111、第一承接体；112、第二承接体；120、底座；131、第一电机；132、转动盘；133、第二电机。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至附图4对本发明提供的技术方案作具体阐述，但以下内容不作为本发明的限定。
一种人脸追踪转动支架1系统，包括转动支架1、用于放置于支架上的智能终端2，所述的智能终端2具有前置摄像头24以及前置距离感应器22；首先，目前市场上多款手机都具有前置距离感应器22，距离感应器22具体可为红外传感器，该装置原本是用于防止手机在裤袋中误开启而使用的，而现在通过这个距离感应器22进行初步的人脸捕获，一来起到节电的作用，二来保证了前置摄像头24可以采集到人脸信息，由于距离感应器22就设置在前置摄像头24的附近，所以当距离感应器22感应到被遮挡时，同时前置摄像头24也能拍摄到人脸。
所述转动支架1配置有用于与智能终端2通讯的通讯模块11以及控制模块12，所述转动支架1包括用于放置所述智能终端2的承接结构110以及用于带动所述承接结构110运动的驱动部件，所述控制模块12用于控制所述驱动部件运动；通讯模块11可以设置为USB接口，而控制模块12可以通过处理芯片实现，根据对应的指令控制驱动部件做出对应的运动。
所述智能终端2包括有一次人脸捕获模块21以及二次人脸捕获模块23，所述一次人脸捕获模块21连接所述距离感应器22并配置有预设的距离范围，所述距离感应器22用于实时采集所述智能终端2前向遮挡物的距离并输出第一距离值，所述第一人脸捕获模块控制所述驱动部件运动直至所述第一距离值落入所述距离范围时，所述二次人脸捕获模块23工作；判断是否有人脸遮挡的原理如下，由于人在观看手机时距离一般在0.8米到0.1米之间，所以通过距离感应器22可以检测并实时地反馈距离，而由于驱动部件持续运动，所以及时人脸的位置不发生改变，那么随着驱动部件的运动，也会使智能终端2最终面向人脸后停止，此时一次人脸捕获已经完成。所述一次人脸捕获模块21每间隔所述第一预设时间从所述距离感应器22获取一所述第一距离值。间隔时间可以是0.1秒。
当所述第一距离值落入所述距离范围时，所述二次人脸捕获模块23控制所述前置摄像头24开启。所述二次人脸捕获模块23连接所述前置摄像头24并配置有预设的图像坐标系以及预设于图像坐标系的定位点，所述前置摄像头24用于实时采集所述智能终端2前向的图像信息；所述二次人脸捕获模块23通过预置的人脸识别算法从所述图像信息中辨识人脸特征，并实时生成特征点于一预设的图像坐标系中；所述二次人脸捕获模块23控制所述驱动部件运动以使转动支架1从当前定位点向特征点运动。二次人脸捕获是通过图像处理技术实现的，由于前置摄像头24开启时，实时获取图像信息，该图像信息中包含人脸，而通过人脸识别算法就可以提取人脸的面部、轮廓特征，利用该面部轮廓特征获取一个特征点；而将该特征点设置于一图像坐标系中，图像坐标系的基点可以是前置摄像头24所在的位置，也就是说，通过人脸识别算法可以实时获取特征点和前置摄像头24的相对位姿关系，而一般的手机而言，前置摄像头24和手机屏幕的相对位姿关系也是已知量，所以通过实验可以获得一个前置摄像头24与人脸的最佳的相对位姿关系，通过这个相对位姿关系可以确定一个定位点于图像坐标系中，这样一来，就可以获得特征点和定位点实时的相对位置关系，那么只需要驱动驱动结构13带动智能终端2转动，就可以使定位点向所述特征点靠近。特征点以及定位点的确定可以由以下两个实施方式：1、所述的特征点为人脸识别中眼部的中心点。2、所述的特征点为人脸识别中两眼之间的中心点。都是以人体的眼部为基准作为判断要素，由于保证最优位置的确定，所以通过眼部的位置作为判断依据，精度更高。而人脸识别算法提取眼部轮廓特征为现有技术，在此不做赘述。所述二次人脸捕获模块23每间隔所述第二预设时间从所述前置摄像头24中获取一帧所述图像信息。间隔时间可以是0.3秒。
所述驱动部件包括周向转动结构，所述周向转动结构包括第一电机131以及转动盘132；所述第一电机131的转轴沿垂直方向向上延伸并固定于所述转动盘132的中心，所述承接结构110设置于所述转动盘132上。所述驱动部件还包括翻转转动结构，所述翻转转接结构包括第二电机133，所述第二电机133的本体固设于所述转动盘132，所述第二电机133的转轴沿所述水平方向延伸并与所述承接结构110固定。通过两个转动结构的设置，可以实现整个水平面上的周向转动以及上下翻转，覆盖了放置平面以上的180度的所有区间位置的转动。
由于一次人脸捕获模块21和二次人脸捕获模块23控制所述驱动结构13的逻辑不同，所以以下分别作出详述，一次人脸捕获模块21工作时，驱动结构13持续转动，转动方式可以是第一电机131和第二电机133分别以各自的速度持续转动，也可以是第一电机131转动一定角度后，第二电机133转动一个周期，再等待第一电机131转动一定角度，第二电机133再转动一个周期，往复运动，实现定位，直至第一距离值落入距离范围时，停止。二次人脸捕获模块23工作时，驱动结构13等待由二次人脸捕获模块23通过控制模块12发送输出的转动指令动作，也就是说，需要先通过二次人脸捕获模块23计算定位点和特征点的位置关系，根据位置关系转动智能终端2，由于图像坐标系的基点是前置摄像头24，那么转动智能终端2也可以理解为通过转动图像坐标系使特征点向定位点方向移动，而例如特征点此时于图像坐标系中的位置为(8，90)；而定位点的位置为(100，100)，那么就已知需要通过第一电机131和第二电机133配合使特征点逐渐向定位点靠近，也就是说，特征点需要向图像坐标系的X方向转动92个单位，向Y轴方向运动10个单位，这样就可以将特征点移动到最优位置，而如果要达到这个效果，则需要控制第一电机131向X轴的反向转动92个单位，向Y轴的反向转动10个单位，而此时指令就是一个简单的转动指令，包含转动方向，但不包含转动距离，根据转动过程中不断回传的图像信息，不断下达转动的指令，这样精确度更高，保证最佳的视角。
所述承接结构110包括均向上延伸设置的第一承接体111和第二承接体112，所述第一承接体111和第二承接体112之间形成供智能终端2放置的承接空间。第一承接体111和第二承接体112上还设置有波浪纹，使得整个结构不易倾倒，手机不易滑落。所述转动支架1包括底座120，所述底座120设置有固定结构以将所述转动支架1固定于供转动支架1放置的平面。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种人脸追踪转动支架系统，包括转动支架(1)、用于放置于支架上的智能终端(2)，其特征在于，所述的智能终端(2)具有前置摄像头(24)以及前置距离感应器(22)；
所述转动支架(1)配置有用于与智能终端(2)通讯的通讯模块(11)以及控制模块(12)，所述转动支架(1)包括用于放置所述智能终端(2)的承接结构(110)以及用于带动所述承接结构(110)运动的驱动部件，所述控制模块(12)用于控制所述驱动部件运动；
所述智能终端(2)包括有一次人脸捕获模块(21)以及二次人脸捕获模块(23)，所述一次人脸捕获模块(21)连接所述距离感应器(22)并配置有预设的距离范围，所述距离感应器(22)用于实时采集所述智能终端(2)前向遮挡物的距离并输出第一距离值，所述第一人脸捕获模块控制所述驱动部件运动直至所述第一距离值落入所述距离范围时，所述二次人脸捕获模块(23)工作；
所述二次人脸捕获模块(23)连接所述前置摄像头(24)并配置有预设的图像坐标系以及预设于图像坐标系的定位点，所述前置摄像头(24)用于实时采集所述智能终端(2)前向的图像信息；所述二次人脸捕获模块(23)通过预置的人脸识别算法从所述图像信息中辨识人脸特征，并实时生成特征点于一预设的图像坐标系中；所述二次人脸捕获模块(23)控制所述驱动部件运动以使转动支架(1)从当前定位点向特征点运动。
2.根据权利要求1所述的一种人脸追踪转动支架系统，其特征在于，当所述第一距离值落入所述距离范围时，所述二次人脸捕获模块(23)控制所述前置摄像头(24)开启。
3.根据权利要求1所述的一种人脸追踪转动支架系统，其特征在于，所述驱动部件包括周向转动结构，所述周向转动结构包括第一电机(131)以及转动盘(132)；所述第一电机(131)的转轴沿垂直方向向上延伸并固定于所述转动盘(132)的中心，所述承接结构(110)设置于所述转动盘(132)上。
4.根据权利要求3所述的一种人脸追踪转动支架系统，其特征在于，所述驱动部件还包括翻转转动结构，所述翻转转接结构包括第二电机(133)，所述第二电机(133)的本体固设于所述转动盘(132)，所述第二电机(133)的转轴沿所述水平方向延伸并与所述承接结构(110)固定。
5.根据权利要求1所述的一种人脸追踪转动支架系统，其特征在于，所述承接结构(110)包括均向上延伸设置的第一承接体(111)和第二承接体(112)，所述第一承接体(111)和第二承接体(112)之间形成供智能终端(2)放置的承接空间。
6.根据权利要求1所述的一种人脸追踪转动支架系统，其特征在于，所述的特征点为人脸识别中眼部的中心点。
7.根据权利要求1所述的一种人脸追踪转动支架系统，其特征在于，所述的特征点为人脸识别中两眼之间的中心点。
8.根据权利要求1所述的一种人脸追踪转动支架系统，其特征在于，所述转动支架(1)包括底座(120)，所述底座(120)设置有固定结构以将所述转动支架(1)固定于供转动支架(1)放置的平面。
9.根据权利要求1-8所述的一种人脸追踪转动支架系统，其特征在于，所述一次人脸捕获模块(21)每间隔所述第一预设时间从所述距离感应器(22)获取一所述第一距离值。
10.根据权利要求9所述的一种人脸追踪转动支架系统，其特征在于，所述二次人脸捕获模块(23)每间隔所述第二预设时间从所述前置摄像头(24)中获取一帧所述图像信息。
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