CN108361511A - 一种具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备 - Google Patents

一种具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备 Download PDF

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CN108361511A CN201810240736.4A CN201810240736A CN108361511A CN 108361511 A CN108361511 A CN 108361511A CN 201810240736 A CN201810240736 A CN 201810240736A CN 108361511 A CN108361511 A CN 108361511A
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陈兰
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Abstract

本发明涉及一种具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备，包括主体、遮光罩、识别机构、矫正机构和中控机构，所述矫正机构包括支撑块和两个矫正组件，所述矫正组件包括驱动单元、连接单元、第二传动板、移动板、两个传动杆、两个第一传动板、两个限位杆和两个扭转弹簧，所述识别机构包括第一驱动组件、第二驱动组件、传动组件、升降基座、摄像头、齿条、移动块、两个第一齿轮和两个丝杆，该具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备中，通过矫正机构，可以对人脸的位置进行固定，从而提高了人脸识别设备的精确度，通过识别机构从不同角度对人脸信息进行采集，进一步提高了人脸识别设备的精确度，提高了人脸识别设备的实用性。

Description

一种具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备
技术领域
本发明涉及人脸识别设备领域，特别涉及一种具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备。
背景技术
人脸识别，是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术，用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术，通常也叫做人像识别、面部识别。
一般人脸识别设备在使用的过程中，人在不同的角度面向人脸识别设备时呈现的图像是不同的，使得被识别的人脸图像有可能不完整，从而影响了后面的特征提取与识别的精确度，甚至会导致人脸检测算法的失效，不仅如此，在人脸识别的过程中，如果人们的脸部不停的晃动，将会对人脸识别设备采集人脸信息造成影响，从而降低了人脸时识别设备识别人脸的准确度，降低了人脸识别设备的实用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备，包括主体、遮光罩、识别机构、矫正机构和中控机构，所述遮光罩的形状为开口向下的U形，所述遮光罩设置在主体的一侧，所述中控机构设置在主体的内部，所述识别机构设置在主体上靠近遮光罩的一侧，所述矫正机构设置在遮光罩的罩壳的两侧，所述矫正机构和识别机构均与中控机构电连接；
所述矫正机构包括支撑块和两个矫正组件，所述支撑块设置在主体的靠近遮光罩的一侧的下方，两个矫正组件分别设置在遮光罩的罩壳的两侧；
所述矫正组件包括驱动单元、连接单元、第二传动板、移动板、两个传动杆、两个第一传动板、两个限位杆和两个扭转弹簧，所述驱动单元设置在遮光罩的罩壳的一侧，所述移动板竖向设置在驱动单元的一侧，所述移动板设置在遮光罩的内部，两个传动杆的一端分别铰接在移动板的远离驱动单元的一侧的两端上，两个第一传动板的一端分别与两个传动杆的另一端铰接，两个第一传动板的另一端分别与第二传动板的两端铰接，两个限位杆分别设置在两个传动杆的远离第二传动板的一侧，两个限位杆均设置在移动板上，两个扭转弹簧分别设置在两个传动杆与移动板的铰接处，所述支撑单元的一端设置在移动板的靠近限位杆的一侧的中部，所述支撑单元的另一端设置在第二传动板的中部；
所述识别机构包括第一驱动组件、第二驱动组件、传动组件、升降基座、摄像头、齿条、移动块、两个第一齿轮和两个丝杆，两个丝杆均竖向设置在主体的靠近遮光罩的一侧，两个丝杆均设置在遮光罩的内部，两个丝杆的螺纹方向相反，两个第一齿轮分别设置在两个丝杆的上端，所述升降基座水平设置，所述升降基座的内部设有两个通孔，两个丝杆均穿过升降基座，所述第一驱动组件设置在主体的靠近遮光罩的一侧的顶部，所述传动组件设置在第一驱动组件的下方，所述第一驱动组件和传动组件均设置在两个丝杆之间，所述齿条水平设置在升降基座的远离主体的一侧的中部，所述移动块的内部设有通孔，所述齿条穿过移动块，所述摄像头设置在移动块上，所述移动块的内部设有空腔，所述第二驱动组件设置在移动块的内部。
作为优选，为了提高人脸识别设备的智能化程度，所述中控机构包括无线信号收发模块、单片机和两个压力传感器，所述无线信号收发模块和单片机均设置在主体的内部，两个压力传感器分别设置在两个第二传动板的相互靠近的一侧。
作为优选，为了给两个移动板的移动提供动力，所述驱动单元包括气缸和动力杆，所述动力杆的形状为开口向一侧的U形，所述动力杆的两端均穿过遮光罩的罩壳的一侧，所述动力杆的两端均设置在移动板的远离移动杆的一侧，所述气缸水平设置在遮光罩的一侧，所述气缸的一端设置在遮光罩的罩壳的一侧的中部，所述气缸的另一端设置在动力杆的中部。
作为优选，为了提高第二传动板的稳定性，所述支撑单元包括伸缩杆和弹簧，所述伸缩杆的一端设置在移动板的靠近传动杆的一侧的中部，所述伸缩杆的另一端设置在第二传动板的中部，所述弹簧套设在伸缩杆上。
作为优选，为了给升降基座的升降提供动力，所述第一驱动组件包括第一电机和第三齿轮，所述第一电机设置在主体的顶部，所述第一电机与第三齿轮传动连接。
作为优选，为了驱动升降基座升降，所述传动组件包括第四齿轮、驱动轴和两个第二齿轮，所述驱动轴水平设置在第一电机的下方，所述驱动轴的两端分别通过两个轴承座设置在主体上，两个第二齿轮分别设置在驱动轴的两端，两个第二齿轮分别与两个第一齿轮啮合，所述第四齿轮设置在驱动轴的中部，所述第四齿轮与第三齿轮啮合。
作为优选，为了给移动块的左右移动提供动力，所述第二驱动组件包括第二电机和蜗杆，所述蜗杆水平设置在移动块的内部，所述蜗杆设置在齿条的上方，所述蜗杆与齿条匹配，所述第二电机设置在移动块的一侧，所述第二电机与蜗杆传动连接。
作为优选，为了提高对气缸的行程控制的精度，所述气缸为电子气缸。
作为优选，为了提高人脸识别设备的光照效果，所述升降基座的两端分别设有一个照明灯。
作为优选，为了提高人们使用人脸识别设备的舒适度，所述第二传动板和两个第一传动板的远离移动板的一侧设有一个缓冲垫。
本发明的有益效果是，该具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备中，通过矫正机构，可以对人脸的位置进行固定，不仅可以对人脸的位置进行矫正，还减小了识别过程中人脸的晃动，从而提高了人脸识别设备的精确度，与现有机构相比，该机构通过矫正组件使人脸识别设备可以适用于不同脸型的使用者，从而提高了矫正机构运行过程中，人们的舒适度，不仅如此，通过识别机构，可以从不同角度对人脸信息进行采集，从而进一步提高了人脸识别设备的精确度，提高了人脸识别设备的实用性，与现有机构相比，该机构通过遮光罩和照明灯可以有效减少外部杂光对人脸识别设备的影响，进一步提高了人脸识别设备的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备的结构示意图；
图2是本发明的具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备的矫正组件的结构示意图；
图3是本发明的具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备的识别机构的结构示意图；
图4是本发明的具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备的第二驱动组件的结构示意图；
图中：1.动力杆，2.气缸，3.遮光罩，4.移动板，5.限位杆，6.主体，7.第一传动板，8.缓冲垫，9.第二传动板，10.弹簧，11.伸缩杆，12.传动杆，13.扭转弹簧，14.照明灯，15.升降基座，16.丝杆，17.第一齿轮，18.第二齿轮，19.驱动轴，20.第三齿轮，21.第四齿轮，22.第一电机，23.移动块，24.第二电机，25.齿条，26.摄像头，27.蜗杆，28.支撑块。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备，包括主体6、遮光罩3、识别机构、矫正机构和中控机构，所述遮光罩3的形状为开口向下的U形，所述遮光罩3设置在主体6的一侧，所述中控机构设置在主体6的内部，所述识别机构设置在主体6上靠近遮光罩3的一侧，所述矫正机构设置在遮光罩3的罩壳的两侧，所述矫正机构和识别机构均与中控机构电连接；
如图1所示，所述矫正机构包括支撑块28和两个矫正组件，所述支撑块28设置在主体6的靠近遮光罩3的一侧的下方，两个矫正组件分别设置在遮光罩3的罩壳的两侧；
其中，当人们需要通过人脸识别设备进行人脸识别的时候，通过支撑块28支撑下巴，当摄像头26识别到人脸之后，在中控机构的控制下，通过两个矫正组件从两侧夹住人脸，从而降低了人脸识别设备在识别的过程中，人脸发生晃动的几率，从而提高了人脸识别设备识别的精度；
如图2所示，所述矫正组件包括驱动单元、连接单元、第二传动板9、移动板4、两个传动杆12、两个第一传动板7、两个限位杆5和两个扭转弹簧13，所述驱动单元设置在遮光罩3的罩壳的一侧，所述移动板4竖向设置在驱动单元的一侧，所述移动板4设置在遮光罩3的内部，两个传动杆12的一端分别铰接在移动板4的远离驱动单元的一侧的两端上，两个第一传动板7的一端分别与两个传动杆12的另一端铰接，两个第一传动板7的另一端分别与第二传动板9的两端铰接，两个限位杆5分别设置在两个传动杆12的远离第二传动板9的一侧，两个限位杆5均设置在移动板4上，两个扭转弹簧13分别设置在两个传动杆12与移动板4的铰接处，所述支撑单元的一端设置在移动板4的靠近限位杆5的一侧的中部，所述支撑单元的另一端设置在第二传动板9的中部；
其中，在驱动单元的作用下驱动两个移动板4相互靠近，在两个移动板4相互靠近的过程中，第二传动板9首先与人脸接触，之后在第二传动板9的作用下，驱动两个第一传动板7的另一端向靠近移动板4的方向移动，之后在连接单元的支撑作用下，使第一传动板7与人脸贴合，从而使第二传动板9和两个第一传动板7均与人脸贴合，在第二传动板9和两个第一传动板7的作用下，使矫正组件可以与不同脸型的面部贴合，不仅提高了对人脸位置矫正的效果，还提高了人们的舒适度，当识别完成之后，通过两个驱动单元驱动两个移动板4相互远离，在移动板4移动的过程中，人脸对第二传动板9的压力减小，从而在扭转弹簧13的作用下，驱动两个传动杆12相互远离转动，之后在两个第一传动板7的作用下，驱动第二传动板9向远离移动板4的方向移动，从而使第二传动板9和两个第一传动板7恢复到正常状态，在两个限位杆5对转动杆12的限位作用下，使两个传动杆12可以保持水平状态，从而使第二传动板9和两个第一传动板7可以保持正常状态；
如图3所示，所述识别机构包括第一驱动组件、第二驱动组件、传动组件、升降基座15、摄像头26、齿条25、移动块23、两个第一齿轮17和两个丝杆16，两个丝杆16均竖向设置在主体6的靠近遮光罩3的一侧，两个丝杆16均设置在遮光罩3的内部，两个丝杆16的螺纹方向相反，两个第一齿轮17分别设置在两个丝杆16的上端，所述升降基座15水平设置，所述升降基座15的内部设有两个通孔，两个丝杆16均穿过升降基座15，所述第一驱动组件设置在主体6的靠近遮光罩3的一侧的顶部，所述传动组件设置在第一驱动组件的下方，所述第一驱动组件和传动组件均设置在两个丝杆16之间，所述齿条25水平设置在升降基座15的远离主体6的一侧的中部，所述移动块23的内部设有通孔，所述齿条25穿过移动块23，所述摄像头26设置在移动块23上，所述移动块23的内部设有空腔，所述第二驱动组件设置在移动块23的内部；
其中，通过第一驱动组件提供动力，在传动组件的作用下，通过两个第一齿轮17分别驱动两个丝杆16转动，之后通过两个丝杆16驱动升降基座15上下移动，从而驱动摄像头26上下移动，在第二驱动组件的作用下，驱动移动块23沿着齿条25左右移动，从而实现了摄像头26的左右移动，从而可以通过摄像头26从不同的角度对人脸进行拍摄，从而进一步提高了人脸识别设备识别人脸的精确度。
作为优选，为了提高人脸识别设备的智能化程度，所述中控机构包括无线信号收发模块、单片机和两个压力传感器，所述无线信号收发模块和单片机均设置在主体6的内部，两个压力传感器分别设置在两个第二传动板9的相互靠近的一侧；
其中，通过压力传感器可以检测人脸与第二传动板9之间的压力，从而使单片机可以根据压力传感器的信号控制驱动驱动单元移动，从而提高了人脸矫正过程中，人们的舒适度，通过无线信号收发模块，使人脸识别设备可以与远程终端建立通讯，从而实现了人脸识别设备的远程控制，从而提高了人脸识别设备的智能化程度。
如图2所示，所述驱动单元包括气缸2和动力杆1，所述动力杆1的形状为开口向一侧的U形，所述动力杆1的两端均穿过遮光罩3的罩壳的一侧，所述动力杆1的两端均设置在移动板4的远离移动杆的一侧，所述气缸2水平设置在遮光罩3的一侧，所述气缸2的一端设置在遮光罩3的罩壳的一侧的中部，所述气缸2的另一端设置在动力杆1的中部；
其中，在单片机的控制下，通过气缸2驱动动力杆1左右移动，从而在两个动力杆1的作用下，驱动两个移动板4相互靠近或者相互远离。
如图2所示，所述支撑单元包括伸缩杆11和弹簧10，所述伸缩杆11的一端设置在移动板4的靠近传动杆12的一侧的中部，所述伸缩杆11的另一端设置在第二传动板9的中部，所述弹簧10套设在伸缩杆11上；
其中，通过伸缩杆11将第二传动板9连接在移动板4上的同时，实现了第二传动板9的左右移动，同时在弹簧10的作用下，可以驱动第二传动板9向远离移动板4的方向移动。
如图3所示，所述第一驱动组件包括第一电机22和第三齿轮20，所述第一电机22设置在主体6的顶部，所述第一电机22与第三齿轮20传动连接；
所述传动组件包括第四齿轮21、驱动轴19和两个第二齿轮18，所述驱动轴19水平设置在第一电机22的下方，所述驱动轴19的两端分别通过两个轴承座设置在主体6上，两个第二齿轮18分别设置在驱动轴19的两端，两个第二齿轮18分别与两个第一齿轮17啮合，所述第四齿轮21设置在驱动轴19的中部，所述第四齿轮21与第三齿轮20啮合；
其中，通过第一电机22驱动第三齿轮20转动，之后在第四齿轮21的作用下驱动驱动轴19转动，之后通过驱动轴19驱动两个第二齿轮18转动，从而在两个第二齿轮18的作用下，通过两个第一齿轮17分别驱动两个丝杆16转动。
如图4所示，所述第二驱动组件包括第二电机24和蜗杆27，所述蜗杆27水平设置在移动块23的内部，所述蜗杆27设置在齿条25的上方，所述蜗杆27与齿条25匹配，所述第二电机24设置在移动块23的一侧，所述第二电机24与蜗杆27传动连接；
其中，通过第二电机24驱动蜗杆27转动，在蜗杆27与齿条25的相互作用下，通过蜗杆27驱动移动块23沿着齿条25左右移动。
作为优选，为了提高对气缸2的行程控制的精度，所述气缸2为电子气缸。
作为优选，为了提高人脸识别设备的光照效果，所述升降基座15的两端分别设有一个照明灯14，通过遮光罩3可以将外部杂光挡住，从而降低了杂光对人脸识别设备的影响，之后通过PLC控制照明灯14来调节人脸识别设备的光照亮度，从而进一步提高了人脸识别设备的精确度。
作为优选，为了提高人们使用人脸识别设备的舒适度，所述第二传动板9和两个第一传动板7的远离移动板4的一侧设有一个缓冲垫8，由于缓冲垫8的质地较为柔软，从而减小了第二传动板9和两个第一传动板7对人脸的压力，从而提高了人们使用人脸识别设备的舒适度。
当人们需要通过人脸识别设备进行人脸识别的时候，通过支撑块28支撑下巴，当摄像头26识别到人脸之后，在中控机构的控制下，通过两个矫正组件从两侧夹住人脸，从而降低了人脸识别设备在识别的过程中，人脸发生晃动的几率，从而提高了人脸识别设备识别的精度。
与现有技术相比，该具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备中，通过矫正机构，可以对人脸的位置进行固定，不仅可以对人脸的位置进行矫正，还减小了识别过程中人脸的晃动，从而提高了人脸识别设备的精确度，与现有机构相比，该机构通过矫正组件使人脸识别设备可以适用于不同脸型的使用者，从而提高了矫正机构运行过程中，人们的舒适度，不仅如此，通过识别机构，可以从不同角度对人脸信息进行采集，从而进一步提高了人脸识别设备的精确度，提高了人脸识别设备的实用性，与现有机构相比，该机构通过遮光罩3和照明灯14可以有效减少外部杂光对人脸识别设备的影响，进一步提高了人脸识别设备的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备，其特征在于，包括主体(6)、遮光罩(3)、识别机构、矫正机构和中控机构，所述遮光罩(3)的形状为开口向下的U形，所述遮光罩(3)设置在主体(6)的一侧，所述中控机构设置在主体(6)的内部，所述识别机构设置在主体(6)上靠近遮光罩(3)的一侧，所述矫正机构设置在遮光罩(3)的罩壳的两侧，所述矫正机构和识别机构均与中控机构电连接；
所述矫正机构包括支撑块(28)和两个矫正组件，所述支撑块(28)设置在主体(6)的靠近遮光罩(3)的一侧的下方，两个矫正组件分别设置在遮光罩(3)的罩壳的两侧；
所述矫正组件包括驱动单元、连接单元、第二传动板(9)、移动板(4)、两个传动杆(12)、两个第一传动板(7)、两个限位杆(5)和两个扭转弹簧(13)，所述驱动单元设置在遮光罩(3)的罩壳的一侧，所述移动板(4)竖向设置在驱动单元的一侧，所述移动板(4)设置在遮光罩(3)的内部，两个传动杆(12)的一端分别铰接在移动板(4)的远离驱动单元的一侧的两端上，两个第一传动板(7)的一端分别与两个传动杆(12)的另一端铰接，两个第一传动板(7)的另一端分别与第二传动板(9)的两端铰接，两个限位杆(5)分别设置在两个传动杆(12)的远离第二传动板(9)的一侧，两个限位杆(5)均设置在移动板(4)上，两个扭转弹簧(13)分别设置在两个传动杆(12)与移动板(4)的铰接处，所述支撑单元的一端设置在移动板(4)的靠近限位杆(5)的一侧的中部，所述支撑单元的另一端设置在第二传动板(9)的中部；
所述识别机构包括第一驱动组件、第二驱动组件、传动组件、升降基座(15)、摄像头(26)、齿条(25)、移动块(23)、两个第一齿轮(17)和两个丝杆(16)，两个丝杆(16)均竖向设置在主体(6)的靠近遮光罩(3)的一侧，两个丝杆(16)均设置在遮光罩(3)的内部，两个丝杆(16)的螺纹方向相反，两个第一齿轮(17)分别设置在两个丝杆(16)的上端，所述升降基座(15)水平设置，所述升降基座(15)的内部设有两个通孔，两个丝杆(16)均穿过升降基座(15)，所述第一驱动组件设置在主体(6)的靠近遮光罩(3)的一侧的顶部，所述传动组件设置在第一驱动组件的下方，所述第一驱动组件和传动组件均设置在两个丝杆(16)之间，所述齿条(25)水平设置在升降基座(15)的远离主体(6)的一侧的中部，所述移动块(23)的内部设有通孔，所述齿条(25)穿过移动块(23)，所述摄像头(26)设置在移动块(23)上，所述移动块(23)的内部设有空腔，所述第二驱动组件设置在移动块(23)的内部。
2.如权利要求1所述的具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备，其特征在于，所述中控机构包括无线信号收发模块、单片机和两个压力传感器，所述无线信号收发模块和单片机均设置在主体(6)的内部，两个压力传感器分别设置在两个第二传动板(9)的相互靠近的一侧。
3.如权利要求1所述的具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备，其特征在于，所述驱动单元包括气缸(2)和动力杆(1)，所述动力杆(1)的形状为开口向一侧的U形，所述动力杆(1)的两端均穿过遮光罩(3)的罩壳的一侧，所述动力杆(1)的两端均设置在移动板(4)的远离移动杆的一侧，所述气缸(2)水平设置在遮光罩(3)的一侧，所述气缸(2)的一端设置在遮光罩(3)的罩壳的一侧的中部，所述气缸(2)的另一端设置在动力杆(1)的中部。
4.如权利要求1所述的具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备，其特征在于，所述支撑单元包括伸缩杆(11)和弹簧(10)，所述伸缩杆(11)的一端设置在移动板(4)的靠近传动杆(12)的一侧的中部，所述伸缩杆(11)的另一端设置在第二传动板(9)的中部，所述弹簧(10)套设在伸缩杆(11)上。
5.如权利要求1所述的具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备，其特征在于，所述第一驱动组件包括第一电机(22)和第三齿轮(20)，所述第一电机(22)设置在主体(6)的顶部，所述第一电机(22)与第三齿轮(20)传动连接。
6.如权利要求1所述的具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备，其特征在于，所述传动组件包括第四齿轮(21)、驱动轴(19)和两个第二齿轮(18)，所述驱动轴(19)水平设置在第一电机(22)的下方，所述驱动轴(19)的两端分别通过两个轴承座设置在主体(6)上，两个第二齿轮(18)分别设置在驱动轴(19)的两端，两个第二齿轮(18)分别与两个第一齿轮(17)啮合，所述第四齿轮(21)设置在驱动轴(19)的中部，所述第四齿轮(21)与第三齿轮(20)啮合。
7.如权利要求1所述的具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备，其特征在于，所述第二驱动组件包括第二电机(24)和蜗杆(27)，所述蜗杆(27)水平设置在移动块(23)的内部，所述蜗杆(27)设置在齿条(25)的上方，所述蜗杆(27)与齿条(25)匹配，所述第二电机(24)设置在移动块(23)的一侧，所述第二电机(24)与蜗杆(27)传动连接。
8.如权利要求3所述的具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备，其特征在于，所述气缸(2)为电子气缸。
9.如权利要求1所述的具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备，其特征在于，所述升降基座(15)的两端分别设有一个照明灯(14)。
10.如权利要求1所述的具有多角度拍摄功能的高精度人脸识别设备，其特征在于，所述第二传动板(9)和两个第一传动板(7)的远离移动板(4)的一侧设有一个缓冲垫(8)。
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