CN107958233B - 智能人脸识别系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物特征识别领域，提供了一种可以提高分析结果正确性的智能人脸识别系统，包括摄像头组件、处理模块、识别模块和显示模块；摄像头组件包括两个背对设置的摄像头以及清洁机构，两个的摄像头通过安装件连接，清洁机构包括清洁室和清洁管，清洁室包括侧挡板，清洁室内设置有驱动件，驱动件与安装件连接，驱动件可驱动安装件转动使得摄像头组件的一端伸出清洁室；清洁管的进气口处设置有进气扇；清洁管的出气口处设置有进气扇的供电电路，供电电路中设置有吸湿件，吸湿件可与摄像头相接触；还包括检测模块，当检测到图像信息为模糊图像时，向清洁机构输出启动信号，清洁机构的驱动件在接受到启动信号后转动180°。

Description

智能人脸识别系统

技术领域

本发明涉及生物特征识别领域，具体为一种智能人脸识别系统。

背景技术

人脸识别系统以人脸识别技术为核心，是一项新兴的生物识别技术，是当今国际科技领域攻关的高精尖技术。一般来说，人脸识别系统包括图像摄取、人脸定位、图像预处理、以及人脸识别(身份确认或者身份查找)。人脸识别系统的输入一般是一张或者一系列含有未确定身份的人脸图像，以及人脸数据库中的若干已知身份的人脸图像或者相应的编码，而它的输出则是一系列相似度得分，表明待识别的人脸的身份。它广泛采用区域特征分析算法，融合了计算机图像处理技术与生物统计学原理于一体，利用计算机图像处理技术从视频中提取人像特征点，利用生物统计学的原理进行分析建立数学模型，具有广阔的发展前景。

而人脸识别门禁控制系统是基于先进的人脸识别技术创新推出的一款安全实用的生物识别门禁控制系统。在人脸识别门禁控制系统中，它的输入则是来自安装在小区的大门入口处设置的摄像头拍摄到的图像信息。然而，在日常的使用中，经常会发现摄像头拍摄到的图像不清晰，而其中很大的一个因素是因为在下雨天或空气潮湿的天气中，雨水打湿了玻璃罩，使得玻璃罩表面沾上水汽，此时再透过镜头看到的图像就是模糊不清的，因此，为了保证门禁控制系统的分析结果的正确性，就需要摄像头的玻璃罩上在沾上水汽后能得到及时的擦拭，以保证拍摄到的图像是清晰的。然而由于天气多变，尤其是在多雨或多雾的季节里，玻璃罩上经常都会沾上水汽，而且摄像头一般都还是被安装在高处的，若采用人工擦拭的方式，就需要经常对玻璃罩进行清洁，这样一来不仅增大了管理人员的工作量，还存在有安全隐患。因此如何实现摄像头玻璃罩的自清洁也就成为了提高识别系统分析结果正确性的一个研究方向。

发明内容

本发明意在提供一种可以提高分析结果正确性的智能人脸识别系统。

本发明提供基础方案是：智能人脸识别系统，包括摄像头组件、处理模块、识别模块和显示模块，摄像头组件用于采集图像并将该图像传输到处理模块中；

处理模块，根据接收到的图像生成图像信息并输出到识别模块中；

识别模块，对接收到的图像信息进行识别，并将识别到的人脸信息输出到显示模块进行显示；

其中：摄像头组件包括两个背对设置的摄像头以及清洁机构，两个摄像头通过安装件连接，清洁机构包括清洁室和清洁管，摄像头组件位于清洁室内；清洁室包括上面板、下面板和侧挡板，侧挡板的上表面与上面板连接，侧挡板的下表面与下面板连接，清洁室内设置有驱动件，驱动件与安装件连接，驱动件可驱动安装件转动使得摄像头组件的一端伸出清洁室；清洁管的两端分别穿过侧挡板伸入清洁室，清洁管的进气口处设置有进气扇；清洁管的出气口处设置有进气扇的供电电路，供电电路中设置有吸湿件，吸湿件可与转动180°后的摄像头相接触；

还包括检测模块，用于对处理模块生成的图像信息进行检测，当检测到图像信息为模糊图像时，向清洁机构输出启动信号，清洁机构的驱动件在接受到启动信号后转动180°。

基础方案的工作原理：摄像头组件是用来采集图像的，摄像头采集到的图像经过处理模块的处理后生成图像信息，比较模块则是对该图像信息进行识别以得出该图像信息中含有的人脸信息，然后显示模块将该人脸信息显示出来，完成人脸识别；上述人脸识别技术已经是比较成熟的技术，本方案中不再详细阐述；

考虑到在多雨或潮湿的天气里，摄像头的玻璃罩上很容易出现水雾，导致摄像头采集到的图像模糊，因此，本方案中采用双摄像头的设计，摄像头组件位于清洁室内，而摄像组件的一端伸出清洁室，也就是说一个摄像头是伸出清洁室的，从而保证摄像头对图像的正常采集；再回到双摄像头的设计上，由于此时是一个摄像头伸出清洁室，那么相对的，另一个摄像头此时是位于清洁室内的，为了便于说明，将此时伸出清洁室的摄像头称为第一摄像头，而位于清洁室内的摄像头称为第二摄像头；因此，即使是在多雨的天气中，第二摄像头是不会受到天气的影响的，即第二摄像头的玻璃罩上不会出现水雾；然后，第一摄像头由于多雨或潮湿天气的影响，它的玻璃罩出现了水雾，此时驱动件就会转动180°，又由于安装件是连接在驱动件上的，因此安装件转动180°，此时第二摄像头伸出清洁室，第一摄像头转入清洁室，由于第二摄像头的玻璃罩是没有水雾的，因此第二摄像头的图像采集正常；

另一方面，此时带有水雾的第一摄像头转动180°后与清洁管出气口处设置的吸湿件相接触，吸湿件吸收水雾后变湿，于是吸湿件所在的供电电路导通，清洁管的进气口处安装的进气扇工作，清洁室内的空气开始进入清洁管然后再由出气口排出；而由于此时第一摄像头是与吸湿件接触的，而吸湿件又是设置在出气口处的，因此可以知道，此时第一摄像头也是朝向出气口的，因此从出气口处排出的空气就会吹到第一摄像头上，而且在摄像头组件使用的过程中，摄像头组件是会发热的，也就说出此时清洁室的空气是具有热量的，而这些具有热量的空气在经过进气扇的作用下，最后形成热风从清洁管的出气口排出，并吹到第一摄像头上，故而第一摄像头的玻璃罩上的水雾在热风的作用下得到快速的蒸发，这时候第一摄像头就又可以正常使用了，同时，由于第一摄像头的玻璃罩上已经没有水雾了，因此吸湿件不再湿润，供电电路断开，进气扇此时也就停止了工作，完成对第一摄像头的清洁操作；然后再第二摄像头上出现水雾后，此时第一摄像头又伸出清洁室进行图像采集，第二摄像头转入清洁室进行清洁，如此反复，从而保证了摄像组件正常采集图像；

而上述的清洁过程是在当伸出清洁室的那个摄像头上出现水雾时才进行的，因此，本方案中还设置了检测模块用来判定该摄像头上是否出现水雾，考虑到当摄像头上出现水雾后，此时摄像头采集到的图像是模糊不清的，因此，在检测模块检测到图像信息是模糊不清时，就可以认为此时摄像头上出现了水雾，此时就需要进行清洁操作，于是清洁机构启动，开始进行清洁操作，需要说明的是，如何检测图像是清晰还是模糊已经是比较现有的技术，如用OpenCV、Pytho或拉普拉斯算子来判断图片中的模糊量，因此本方案中同样不再过多阐述。

基础方案的有益效果是：与现有的人脸识别系统相比，1.本方案中采用双摄像头的设计，当其中一个摄像头出现水雾时得以及时的清洁同时由另一摄像头进行图像的采集，又保证了图像采集工作的正常进行，从而保证了识别系统分析结果的正确性；

2.在对摄像头进行清洁的过程中利用摄像头使用时产生的热量加快了清洁过程，提高了清洁效率，也实现了对摄像头余热的充分使用，而且，在进气扇工作的过程中，清洁室内的空气加速流动，从而带走了摄像头产生的热量，还保证了摄像头的良好散热；

3.进气扇启动后，在摄像头上水雾消失后，此时也就不再需要对摄像头进行清洁，也就意味着此时进气扇不再需要工作了，因此本方案中还利用吸湿件的设计保证了进气扇及时停止工作，避免了电能的浪费。

优选方案一：作为基础方案的优选，侧挡板内部设置有放置腔，清洁管位于放置腔内。有益效果：在侧挡板内设置放置腔后，位于放置腔内的清洁管也就不会遭受到外界的破坏，从而保证了清洁工作的正常进行。

优选方案二：作为基础方案的优选，侧挡板的出口端设置有可与摄像头组件相抵的清洁件。有益效果：侧挡板的出口端指的是摄像头组件的一端在转出清洁室的时候经过的一端，考虑到在摄像头上出现灰尘时同样也会影响采集到的图像，因此在出口端设置清洁件后，在转动摄像头组件的时候，清洁件与摄像头组件之间出现摩擦，在这个摩擦的过程中，清洁件可以将摄像头组件上的灰尘擦掉，进一步保证了图像的采集。

优选方案三：作为优选方案二的优选，清洁件为海绵。有益效果：借助海绵的柔软性，在对摄像头组件进行擦拭的过程中也不会对玻璃罩造成磨损，进而保证了玻璃罩的正常使用。

优选方案四：作为基础方案的优选，吸湿件位于清洁管出气口的两侧。有益效果：将吸湿件设置在出气口的两侧后，从出气口排出的热风则直接吹到玻璃罩上，不必经过吸湿件，从而避免了热量被吸湿件吸收，保证了对玻璃罩上水雾的烘干效果。

优选方案五：作为优选方案四的优选，吸湿件采用硅胶干燥剂制成。有益效果：硅胶吸附水份后，可通过热脱附方式将水份除去，也就是说采用硅胶干燥剂制成的吸湿件是可以重复使用的，因此，降低了吸湿件的成本。

附图说明

图1为本发明智能人脸识别系统实施例的正视图；

图2为本发明智能人脸识别系统实施例的结构示意图；

图3为图2中安装件的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：摄像头组件10、第一摄像头11、第二摄像头13、安装件15、清洁室20、驱动件21、侧挡板23、清洁管231。

如图1和图2所示的智能人脸识别系统，包括摄像头组件10、处理模块、识别模块和显示模块，摄像头组件10用于采集图像并将该图像传输到处理模块中，包括两个通过如图3所示的安装件15背对设置的摄像头，

处理模块，根据接收到的图像生成图像信息并输出到识别模块中；

识别模块，对接收到的图像信息进行识别，并将识别到的人脸信息输出到显示模块进行显示；

检测模块，用于对处理模块生成的图像信息进行检测，当检测到图像信息为模糊图像时，向清洁机构输出启动信号，清洁机构的驱动件21在接受到启动信号后转动180°，本实施例中转动方向为顺时针方向；

清洁机构，清洁机构包括清洁室20和清洁管231，摄像头组件10位于清洁室20内，清洁室20包括上面板、下面板和侧挡板23，侧挡板23的上表面与上面板连接，侧挡板23的下表面与下面板连接，清洁室20内设置有驱动件21，驱动件21与安装件15连接，驱动件21可驱动安装件15转动使得摄像头组件10的一端伸出清洁室20，本实施例中驱动件21为驱动电机；

清洁管231的两端分别穿过侧挡板23伸入清洁室20，为了提高清洁管231的使用寿命，本实施例中采用对侧挡板23内部设置放置腔，将清洁管231设置在放置腔内的方式避免清洁管231受到外界的破坏；清洁管231的进气口(图中为清洁管231的下端)处设置有进气扇(图中未画出)；清洁管231的出气口(图中为清洁管231的上端)处设置有进气扇的供电电路，供电电路中设置有吸湿件，吸湿件可与转动180°后的摄像头相接触；

侧挡板23的出口端(图中为侧挡板23的左端)设置有可与摄像头组件10相抵的清洁件，为了避免清洁件在与摄像头组件10的接触过程中对摄像头组件10造成磨损，本实施例中的清洁件采用了柔软性好的海绵；

摄像头组件10是用来采集图像的，摄像头采集到的图像经过处理模块的处理后生成图像信息，识别模块则是对该图像信息进行识别以得出该图像信息中含有的人脸信息，然后显示模块将该人脸信息显示出来，完成人脸识别；上述人脸识别技术已经是比较成熟的技术，本方案中不再详细阐述；

使用时，第一摄像头11伸出清洁室20，第二摄像头13位于清洁室20内，第二摄像头13是不会受到天气的影响的，考虑到在多雨或潮湿的天气里，第一摄像头11的玻璃罩上很容易出现水雾，导致第一摄像头11采集到的图像模糊，因此，第一摄像头11会因为多雨或潮湿天气的影响，它的玻璃罩出现了水雾，此时第一摄像头11采集到的图像是模糊不清的，因此，检测模块检测到图像信息是模糊不清的，此时清洁机构启动，开始进行清洁操作，首先，驱动件21顺时针转动180°，此安装件15转动180°，此时第二摄像头13伸出清洁室20，第一摄像头11转入清洁室20，由于第二摄像头13的玻璃罩是没有水雾的，因此第二摄像头13的图像采集正常；

而带有水雾的第一摄像头11转动180°后与清洁管231出气口处设置的吸湿件相接触，吸湿件吸收水雾后变湿，供电电路导通，进气扇工作，清洁室20内的空气开始进入清洁管231然后再由出气口排出；从出气口处排出的空气就会吹到第一摄像头11上，而且在摄像头组件10使用的过程中，摄像头组件10是会发热的，也就说出此时清洁室20的空气是具有热量的，而这些具有热量的空气在经过进气扇的作用下，最后形成热风从清洁管231的出气口排出，并吹到第一摄像头11上，故而第一摄像头11的玻璃罩上的水雾在热风的作用下得到快速的蒸发，这时候第一摄像头11就又可以正常使用了，同时，由于第一摄像头11的玻璃罩上已经没有水雾了，因此吸湿件不再湿润，供电电路断开，进气扇此时也就停止了工作，完成对第一摄像头11的清洁操作；然后再第二摄像头13上出现水雾后，此时第一摄像头11又伸出清洁室20进行图像采集，第二摄像头13转入清洁室20进行清洁，如此反复，从而保证了摄像组件正常采集图像；而为了减少吸湿件的成本，本实施例中采用了可重复使用的硅胶干燥剂制得吸湿件；

需要说明的是，关于如何检测图像是清晰还是模糊已经是比较现有的技术，如用OpenCV、Pytho或拉普拉斯算子来判断图片中的模糊量，因此本方案中同样不再过多阐述。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.智能人脸识别系统，包括摄像头组件、处理模块、识别模块和显示模块，所述摄像头组件用于采集图像并将该图像传输到处理模块中；处理模块，根据接收到的图像生成图像信息并输出到识别模块中；识别模块，对接收到的图像信息进行识别，并将识别到的人脸信息输出到显示模块进行显示；其特征在于：所述摄像头组件包括两个背对设置的摄像头以及清洁机构，两个所述的摄像头通过安装件连接，两个所述的摄像头分别位于所述安装件的两端，所述清洁机构包括清洁室和清洁管，所述摄像头组件位于所述清洁室内；所述清洁室包括上面板、下面板和侧挡板，所述侧挡板的上表面与所述上面板连接，所述侧挡板的下表面与所述下面板连接，所述清洁室内设置有驱动件，所述驱动件与所述安装件连接，所述驱动件可驱动所述安装件转动使得所述摄像头组件的一端伸出所述清洁室；所述清洁管的两端分别穿过所述侧挡板伸入清洁室，所述清洁管的进气口处设置有进气扇；所述清洁管的出气口处设置有所述进气扇的供电电路，所述供电电路中设置有吸湿件，所述吸湿件可与转动180°后的摄像头相接触；还包括检测模块，用于对处理模块生成的图像信息进行检测，当检测到图像信息为模糊图像时，向清洁机构输出启动信号，所述清洁机构的驱动件在接受到启动信号后转动180°。

2.根据权利要求1所述的智能人脸识别系统，其特征在于：所述侧挡板内部设置有放置腔，所述清洁管位于所述放置腔内。

3.根据权利要求1所述的智能人脸识别系统，其特征在于：所述侧挡板的出口端设置有可与所述摄像头组件相抵的清洁件。

4.根据权利要求3所述的智能人脸识别系统，其特征在于：所述清洁件为海绵。

5.根据权利要求1所述的智能人脸识别系统，其特征在于：所述吸湿件位于所述清洁管出气口的两侧。

6.根据权利要求5所述的智能人脸识别系统，其特征在于：所述吸湿件采用硅胶干燥剂制成。