CN108734152B - 人员基础信息一体化采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出的一种人员基础信息一体化采集装置，属于安防人员信息采集技术领域。本装置包括采集端和与该采集端电连接的采集座椅；所述采集端包括支撑座、摄像头、LED灯、身份证采集模块、指纹采集模块、触摸屏、采集端电源开关和采集端控制单元；所述采集座椅包括座椅主体、座椅调节器、座椅控制单元和座椅电源开关；所述采集端和采集座椅上还分别设有供电接口；采集端控制单元和座椅控制单元内均分别包括依次连接的数据存储芯片、数据处理电路、驱动电路和通讯端口电路，座椅控制单元内还设有与数据处理电路连接的角位移传感器。本装置具有效率高、采集方便的优势，且可满足安防对于人脸图像多角度、多光照的拍摄需求。

Description

人员基础信息一体化采集装置

技术领域

本发明属于安防人员信息采集技术领域，具体是一种人员基础信息一体化采集装置。

背景技术

公安部门进行的人员信息采集主要有身份证采集、指纹采集、DNA采集等种类，采集方式有手动录入和自动采集两种方式。

目前，公安部门采用的人脸信息采集装置通常采集正常光照环境下正脸、左侧脸、右侧脸三张人脸图像。现有的一种人员基础信息一体化采集设备(申请号：201521016130.0)、一种通道式多维人员特征信息采集识别装置(申请号：201521118332.6)以及一种用于信息采集的人脸识别装置(申请号：201520462195.1)，虽然均可在一定程度上提高人脸识别的效率，但都仅采集正常光照下清晰的人脸图像。针对安防现场的复杂情况，在光照环境多变、采集到的人脸角度多样的条件下，仅通过获取三张正常光照下的人脸图像基础数据的方式，人脸的识别率只有60％-70％，远远满足不了实际安防领域下的应用需求。

所以，需要一种集人脸信息采集、身份证采集、指纹采集于一体的采集装置，并且需要多角度、多光照下采集人脸图像，提供一种效率高、采集方便、切合安防需求的采集装置。

发明内容

本发明的目的是解决已有采集方式和采集装置的不足之处，提出一种人员基础信息一体化采集装置，特别适用于公安部门，本装置具有效率高、采集方便、切合安防需求的优点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提出的一种人员基础信息一体化采集装置，其特征在于，包括采集端和与该采集端电连接的采集座椅；所述采集端包括支撑座、摄像头、LED灯、身份证采集模块、指纹采集模块、触摸屏、采集端控制单元和采集端电源开关；所述采集座椅包括座椅主体、座椅调节器、座椅控制单元和座椅电源开关；所述采集端和采集座椅上还分别设有供电接口；其中，

所述摄像头位于所述支撑座正面顶部，用于采集人脸图像信息；

所述LED灯位于所述支撑座正面顶部，用于为人脸图像信息采集提供不同的灯光亮度；

所述身份证采集模块位于所述支撑座正面底部，用于采集身份证信息；

所述指纹采集模块位于所述支撑座正面底部，用于采集指纹信息；

所述触摸屏位于支撑座背面中部，用于采集信息的输入和屏幕显示；所述采集信息包括灯光模式、座椅高度模式和座椅角度模式，各模式分别包括相应参数的多个档位；

所述采集端电源开关位于所述支撑座背面底部，用于控制采集端的开启和关闭；

所述采集端控制单元位于所述支撑座背面底部，用于控制采集过程和数据的存储通信；该采集端控制单元包括依次连接的第一数据存储芯片、第一数据处理电路、第一驱动电路和第一通讯端口电路；所述摄像头、身份证采集模块和指纹采集模块均通过第一通讯端口电路将各自采集的信息传输至第一数据存储芯片中，然后由第一数据处理电路进行分析处理用于人证核验；第一数据处理电路通过第一通讯端口与所述触摸屏进行数据通讯，并根据输入的灯光模式通过第一驱动电路控制LED灯发出相应亮度；

所述座椅主体包括椅座、椅背、底盘、传动杆和椅脚；

所述座椅调节器位于所述传动杆一端，用于调节传动杆的升降和旋转，进而改变所述椅座的高度和偏转角度；

所述座椅控制单元位于底盘内，包括角位移传感器以及依次连接的第二数据存储芯片、第二数据处理电路、第二驱动电路和第二通讯端口，该座椅控制单元与所述采集端控制单元之间通过第一、第二通讯端口进行信息通讯；第二数据处理电路用于将通过所述角位移传感器感应到的椅座高度和偏转角度信息与通过所述触摸屏输入的座椅高度模式和座椅角度模式进行对比分析后得到的控制指令通过第二驱动电路传输至所述座椅调节器；第二数据存储芯片储存的信息包括椅座高度、角度和操作日志。

本发明的特点及有益效果：本发明特别适用于公安部门，集人脸采集、身份采集、指纹采集于一体，全方位采集人员信息；操作简单方便；基于多张不同光照、不同角度下的人脸图像序列集，安防人脸识别率准确率能大大提升，高达80％-90％，可满足安防领域需求，特别是可满足安防对于人脸图像多角度、多光照的拍摄需求。

附图说明

图1是本发明实施例中采集端的前视结构图。

图2是本发明实施例中采集端的后视结构图。

图3是本发明实施例中采集座椅的结构示意图。

图4是本发明实施例中一体机模块连接的结构示意图。

图5是本发明实施例采集端控制单元和座椅控制单元的内部构成示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明提出的一种人员基础信息一体化采集装置进一步说明如下：

本发明提出的一种人员基础信息一体化采集装置，包括采集端和与该采集端电连接的采集座椅；采集端的结构如图1、图2所示，包括支撑座0、摄像头1、LED灯2、身份证采集模块3、指纹采集模块4、触摸屏5、采集端控制单元7和采集端电源开关6；采集座椅参见图3，包括座椅主体11、座椅调节器8、座椅控制单元10和座椅电源开关12；采集端和采集座椅上还分别设有供电接口，通过该接口分别实现外部供电；其中，

采集端中，摄像头1位于支撑座0正面(即面向被采集人员一侧)顶部，用于采集人脸图像信息；LED灯2位于支撑座0正面顶部，由两组具有多种灯光亮度的LED灯构成，用于为人脸图像信息采集提供不同的灯光亮度；身份证采集模块3位于支撑座0正面底部，采用射频识别模块，用于采集身份证信息；指纹采集模块4位于支撑座0正面底部，用于采集指纹信息；触摸屏5位于支撑座0背面(即面向采集人员一侧)中部，采用手触式触摸屏，用于采集信息输入和屏幕显示，采集信息包括灯光模式、座椅高度模式和座椅角度模式，各模式分别包括相应参数的多个档位，每次输入灯光模式、座椅高度模式和座椅角度模式中的各一个档位；采集端电源开关6位于支撑座0背面底部，用于控制采集端的开启和关闭；

采集端中，采集端控制单元7位于支撑座0背面底部，用于控制采集过程和数据的存储通信，参见图4、图5，该采集端控制单元包括依次连接的第一数据存储芯片、第一数据处理电路、第一驱动电路和第一通讯端口电路，摄像头1、身份证采集模块3和指纹采集模块4均通过第一通讯端口电路将各自采集的信息传输至第一数据存储芯片中，然后由第一数据处理电路进行分析处理用于人证核验；第一数据处理电路通过第一通讯端口与触摸屏5进行数据通讯，并根据输入的灯光模式通过第一驱动电路控制LED灯2发出相应亮度。

采集座椅中，座椅主体包括椅座、椅背、底盘、传动杆9和椅脚；座椅电源开关12位于椅座侧边，用于控制采集座椅的开启和关闭；座椅供电接口位于椅座侧边，通过该接口实现对采集座椅的供电；座椅调节器8位于传动杆9一端，座椅调节器用于调节传动杆9的升降和旋转，进而改变椅座的高度和偏转角度；

座椅控制单元10位于底盘内，参见图4、图5，包括角位移传感器以及依次连接的第二数据存储芯片、第二数据处理电路、第二驱动电路和第二通讯端口，座椅控制单元10与采集端控制单元7之间通过第一、第二通讯端口进行信息通讯；第二数据处理电路用于将通过角位移传感器感应到的椅座高度和偏转角度信息与通过触摸屏5输入的高度模式和角度模式进行对比分析后得到的控制指令通过第二驱动电路传输至座椅调节器8；第二数据存储芯片储存的信息包括椅座高度、角度和操作日志。

本发明实施例各组成器件的具体实现方式及功能详细说明如下：

采集端中，支撑座0为具有倒T型横截面的壳体，用于安设采集端内各零器件。

摄像头1采用双目摄像头，该摄像头嵌固在支撑座0正面顶部的中央，受采集端控制单元7内的图像采集模块的控制，实现被采集人员人脸图像的获取；本实施例设有两组LED灯，分别靠近摄像头1两侧设置，且均受采集端控制单元7内的第一数据处理电路控制，本实施例的每组LED灯共含有8个LED光珠。

触摸屏5采用手触式触摸屏，通过触摸屏设置采集参数、维护人员数据、查看数据等，采集参数包括灯光模式、座椅高度模式和座椅角度模式，这些参数由采集端控制单元7内的第一数据处理单元和座椅控制单元10内的第二数据处理单元进行相应的分析处理。其中，本实施例的灯光模式有一、二、三、四、五、六、七、八、九、十共10个挡位，各挡位依次对应有2、4、6、8、10、12、14、16、18、20种灯光亮度，灯光亮度由第一数据处理电路通过脉冲宽度调制方法(PWM)控制。高度模式用于反应椅座的高度，保证被采集人员的面部位于摄像头的合适区域，本实施例的高度模式具有一、二、三共3个挡位，各挡位依次对应有1、3、5种座椅高度，每种高度由第二数据处理电路通过比例-积分-微分(PID)控制方法控制。角度模式用于反应椅座的旋转角度，满足不同角度的摄像要求，本实施例的角度模式具有一、二、三共3个挡位，各挡位依次对应有3、5、7种座椅角度，每种角度由第二数据处理电路通过PID控制方法控制。灯光模式、高度模式、角度模式根据安防环境的复杂性和识别的准确度高低选定。现场环境越复杂，识别率要求越高，越需要选择组数多的大挡位。

采集端控制单元7中，第一数据存储芯片通过第一通讯端口(为无线通讯端口)将采集到的人脸图像、证件信息、指纹信息进行存储。第一数据处理电路对第一数据存储芯片中的人脸图像、证件信息、指纹信息进行分析处理，用于人证核验；同时第一数据处理电路对灯光亮度进行分析处理。第一驱动电路根据第一数据处理电路的分析结果控制LED灯亮度。第一数据处理电路通过通讯接口向第二数据处理电路发送座椅高度和角度控制命令数据，第二数据处理电路通过通讯接口向第一数据处理电路发送座椅高度和角度控制是否完成的结果数据。

采集座椅11中，椅背、椅座、底盘和椅脚均与常规座椅相同，此处不再赘述。

采集座椅控制单元中，第二数据存储芯片存储座椅高度、角度、操作日志(包括时间、人员、动作等信息)等基本信息。第二数据处理电路对第二数据存储芯片中的座椅高度、角度信息进行处理分析，根据当前的座椅高度、角度和设定的座椅高度、角度发出控制命令。第二驱动电路根据第二数据处理电路的分析结果控制座椅调节器，通过座椅调节器控制座椅的高度和角度。

座椅调节器8为一电动机，由其驱动传动轴9的升降与旋转。角位移传感器用于测量座椅的高度和角度。

本发明中所涉及的各类电器件均为常规产品或可由本领域技术人员按照常规编程技术予以实现。

人脸采集由摄像头模块1、灯光模块2、触摸屏5、采集装置控制单元7、座椅调节器8、传动轴9、座椅控制单元10、椅座共8个器件配合采集。采集端控制单元7根据设置的亮度模式通过PWM控制LED灯2调控出不同光照，并根据设置的座椅高度、角度模式将控制指令通过第一、第二通讯端口传输至座椅控制单元10；座椅控制单元10接收该控制指令后结合当前座椅高度和角度，控制传动轴9和椅座11调节至设定的角度和高度，保证摄像头1采集到不同亮度、不同高度和不同角度下的多张人脸图像。在触摸屏5上设置采集模式，并且实时显示采集图像。

本采集装置的工作流程包括以下步骤：

1)开启采集端电源开关6和座椅电源开关12，并接通电源；

2)分别通过身份证采集模块和指纹采集模块获取被采集人员的身份证信息和指纹信息；

3)通过触摸屏5设置采集人脸图像时的灯光模式、座椅高度模式和座椅角度模式，各模式分别包括多种对应参数的设置值，确认后启动采集过程；

4)由摄像头1采集一张人脸照，第一数据处理电路根据采集到的人脸照判断人脸是否处于水平正面正常光照下；如果不在水平正面正常光照下，则由采集端控制单元7和座椅控制单元10发出控制指令，LED灯2和椅座执行相应动作后再次由摄像头1采集一张人脸照，分别由第一数据处理电路和第二数据处理电路根据该人脸照判断灯光亮度、座椅高度和角度是否处于水平正面正常光照下；不断重复该过程，直至得到水平正面正常光照下的人脸图像；执行步骤5)；

5)通过第一数据处理电路将水平正面正常光照下的人脸图像与由身份证采集模块3获取的证件照进行人证核验，如果核验不通过，则由触摸屏5给出提示信息，结束采集过程；如果核验通过，则执行步骤6)；

6)对于任意一组采集参数的设置值，由第一数据处理电路根据设置的当前组灯光模式调节LED灯的亮度，第一数据处理电路向第二数据处理电路发出控制指令；第二数据处理电路接收该控制指令后触发角位移传感器测量当前座椅的高度和角度，第二数据处理电路判断当前座椅高度和角度与设定值是否相等，若相等，则保持座椅高度和角度不变，若不相等，则通过座椅调节器调节座椅高度和角度至设定值，然后第二数据处理电路向第一数据处理电路发送反馈信息，第一数据处理电路通过第一驱动电路控制摄像头获取当前组采集参数条件下的人脸图像，并将其存储至第一数据存储芯片中；

7)不断重复步骤6)，历遍所有采集模式下的采集参数(具体地，先历遍各座椅角度，再历遍座椅高度，最后历遍各灯光亮度)，最终得到不同光照、高度和角度条件下的多张人脸图像，采集过程结束。

综上，实施时，采集人员在触摸屏上依次选择灯光模式、高度模式、角度模式，点击开始，即可自动采集人脸图像。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种人员基础信息一体化采集装置，其特征在于，包括采集端和与该采集端电连接的采集座椅；所述采集端包括支撑座、摄像头、LED灯、身份证采集模块、指纹采集模块、触摸屏、采集端控制单元和采集端电源开关；所述采集座椅包括座椅主体、座椅调节器、座椅控制单元和座椅电源开关；所述采集端和采集座椅上还分别设有供电接口；其中，

所述摄像头位于所述支撑座正面顶部，用于采集人脸图像信息；

所述LED灯位于所述支撑座正面顶部，用于为人脸图像信息采集提供不同的灯光亮度；

所述身份证采集模块位于所述支撑座正面底部，用于采集身份证信息；

所述指纹采集模块位于所述支撑座正面底部，用于采集指纹信息；

所述触摸屏位于支撑座背面中部，用于采集信息的输入和屏幕显示；所述采集信息包括灯光模式、座椅高度模式和座椅角度模式，各模式分别包括相应参数的多个档位；

所述采集端电源开关位于所述支撑座背面底部，用于控制采集端的开启和关闭；

所述采集端控制单元位于所述支撑座背面底部，用于控制采集过程和数据的存储通信；该采集端控制单元包括依次连接的第一数据存储芯片、第一数据处理电路、第一驱动电路和第一通讯端口电路；所述摄像头、身份证采集模块和指纹采集模块均通过第一通讯端口电路将各自采集的信息传输至第一数据存储芯片中，然后由第一数据处理电路进行分析处理用于人证核验；第一数据处理电路通过第一通讯端口与所述触摸屏进行数据通讯，并根据输入的灯光模式通过第一驱动电路控制LED灯发出相应亮度；

所述座椅主体包括椅座、椅背、底盘、传动杆和椅脚；

所述座椅调节器位于所述传动杆一端，用于调节传动杆的升降和旋转，进而改变所述椅座的高度和偏转角度；

所述座椅控制单元位于底盘内，包括角位移传感器以及依次连接的第二数据存储芯片、第二数据处理电路、第二驱动电路和第二通讯端口，该座椅控制单元与所述采集端控制单元之间通过第一、第二通讯端口进行信息通讯；第二数据处理电路用于将通过所述角位移传感器感应到的椅座高度和偏转角度信息与通过所述触摸屏输入的座椅高度模式和座椅角度模式进行对比分析后得到的控制指令通过第二驱动电路传输至所述座椅调节器；第二数据存储芯片储存的信息包括椅座高度、角度和操作日志；

所述LED灯由两组具有多种灯光亮度的LED灯构成；

所述身份证采集模块采用射频识别模块。

2.根据权利要求1所述的人员基础信息一体化采集装置，其特征在于，所述触摸屏采用手触式触摸屏。