CN108985156A - 一种用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置，包括外壳、补光机构和两个封闭机构，补光机构包括转轴、切换组件、补光组件、两个支撑组件、两个灯罩和若干灯珠，支撑组件包括竖杆和插管，补光组件包括灯管、电源和调节单元，切换组件包括齿轮、齿条、平移单元和竖板，封闭机构包括固定板、铰接组件、挡板、第一电机、轴承、第一驱动轴、移动块和支杆，该用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置通过补光机构方便摄像头在昏暗的环境下拍摄清晰的图像，便于进行精确的人脸识别，不仅如此，在光线较强时通过封闭机构使得挡板堵住开口，防止摄像头损坏，保护设备安全运行，提高了设备的实用性。

Description

一种用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置

技术领域

本发明涉及人脸识别设备领域，特别涉及一种用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置。

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。

由于人脸识别具有快速验证身份的功能，因此人们通常将具有人脸识别功能的装置安装于车辆上，车主通过人脸识别可访问车辆，无需依靠钥匙，可实现汽车便捷的开锁解锁操作，但是人脸识别技术中主要依靠摄像头采集图像，而摄像头的成像质量取决于外部的光亮环境，当汽车停靠在地下车库等一些阴暗的地方时，由于光照亮不足，导致摄像头无法采集清晰的图像，影响了设备的人脸识别精度，而在一些光照较为充足的地区，光线直接照射在摄像头上，又容易导致摄像头的损坏，进而降低了现有的车辆访问人脸识别装置的实用性。

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，提供一种用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置，包括外壳、补光机构和两个封闭机构，所述外壳的四角处均设有吸盘和连接杆，所述吸盘通过连接杆与外壳固定连接，所述补光机构设置在外壳的上方，两个封闭机构分别位于外壳的开口的两侧，所述外壳内设有PLC和拍摄机构；

所述补光机构包括转轴、切换组件、补光组件、两个支撑组件、两个灯罩和若干灯珠，两个支撑组件分别位于转轴的两端，所述支撑组件包括竖杆和插管，所述插管通过竖杆固定在外壳的上方，所述插管套设在转轴上，两个灯罩分别固定在转轴的两侧，所述灯珠均匀分布在其中一个灯罩内，所述补光组件设置在另一个灯罩内，所述切换组件与转轴传动连接，其中一个插管上设有光敏传感器，所述光敏传感器和灯珠均与PLC电连接；

所述补光组件包括灯管、电源和调节单元，所述灯管固定在灯罩内，所述电源的正极与灯管的一端电连接，所述电源的负极通过调节单元与灯管的另一端电连接，所述电源和灯管均与PLC电连接；

所述切换组件包括齿轮、齿条、平移单元和竖板，所述竖板固定在插管上，所述平移单元、齿条和齿轮从上而下依次设置，所述平移单元与齿条传动连接，所述齿轮与齿条啮合，所述齿轮套设在转轴上；

所述封闭机构包括固定板、铰接组件、挡板、第一电机、轴承、第一驱动轴、移动块和支杆，所述固定板、第一电机和轴承均固定在外壳的内壁上，所述挡板通过铰接组件与固定板连接，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机与第一驱动轴的一端传动连接，所述第一驱动轴的另一端设置在轴承内，所述移动块套设在第一驱动轴上，所述移动块通过支杆与挡板铰接，所述移动块的与第一驱动轴的连接处设有与第一驱动轴匹配的螺纹。

作为优选，为了实现人脸的拍摄，所述拍摄机构包括移动板、摄像头和两个移动组件，两个移动组件分别位于移动板的一侧的两端，所述移动组件与移动板传动连接，所述摄像头固定在移动板的另一侧，所述摄像头与PLC电连接。

作为优选，为了控制移动板的移动，所述移动组件包括第二电机、第一连杆和第二连杆，所述第二电机固定在外壳内，所述第二电机与PLC电连接，所述第二电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与移动板铰接。

作为优选，为了精确控制移动板与人脸之间的距离，所述移动板上设有超声波测距仪，所述超声波测距仪与PLC电连接。

作为优选，为了便于挡板的转动，所述铰接组件包括中心杆、连接板和两个套管，所述套管固定在固定板上，所述中心杆的两端分别设置在两个套管内，所述中心杆通过连接板与挡板固定连接。

作为优选，为了加强设备的续航能力，所述挡板为光伏板。

作为优选，为了实现灯管的功率调节，所述调节单元包括滑线变阻器、气泵、气缸和活塞，所述气缸固定在灯罩内，所述气泵与PLC电连接，所述气泵与气缸连通，所述活塞的一端设置在气缸内，所述活塞的另一端与滑线变阻器的滑动变阻端固定连接，所述滑线变阻器的滑动变阻端与灯管电连接，所述滑线变阻器与电源电连接。

作为优选，为了带动齿条移动，所述平移单元包括平移块和两个电磁铁，所述电磁铁固定在竖板上，所述电磁铁与PLC电连接，所述平移块位于两个电磁铁之间，所述平移块的制作材料为铁，所述平移块固定在齿条的上方。

作为优选，为了实现平移块的平稳移动，所述平移单元还包括滑杆，所述滑杆的两端分别与两个电磁铁电连接，所述平移块套设在滑杆上。

作为优选，为了精确控制齿轮的转动角度，所述齿轮的长度等于齿条的长度的两倍，所述齿条的长度与两个电磁铁的距离相等。

本发明的有益效果是，该用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置通过补光机构方便摄像头在昏暗的环境下拍摄清晰的图像，便于进行精确的人脸识别，与现有的补光机构相比，该补光机构能够自动检测有无人员站在车前，并根据周围的环境进行恰当的补光，不仅如此，在光线较强时通过封闭机构使得挡板堵住开口，防止摄像头损坏，保护设备安全运行，与现有的封闭机构相比，该封闭机构结构灵活，操作便捷，且可通过挡板提供设备运行的电能，进一步提高了设备的实用性。

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是本发明的用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置的结构示意图；

图2是本发明的用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置的外壳的剖视图；

图3是本发明的用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置的补光机构的结构示意图；

图4是本发明的用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置的调节单元的结构示意图；

图5是本发明的用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置的切换组件的结构示意图；

图中：1.外壳，2.吸盘，3.连接杆，4.转轴，5.灯罩，6.灯珠，7.竖杆，8.插管，9.光敏传感器，10.灯管，11.电源，12.齿轮，13.齿条，14.竖板，15.固定板，16.挡板，17.第一电机，18.轴承，19.第一驱动轴，20.移动块，21.支杆，22.移动板，23.摄像头，24.第二电机，25.第一连杆，26.第二连杆，27.超声波测距仪，28.中心杆，29.套管，30.滑线变阻器，31.气泵，32.气缸，33.活塞，34.平移块，35.电磁铁，36.滑杆。

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，一种用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置，包括外壳1、补光机构和两个封闭机构，所述外壳1的四角处均设有吸盘2和连接杆3，所述吸盘2通过连接杆3与外壳1固定连接，所述补光机构设置在外壳1的上方，两个封闭机构分别位于外壳1的开口的两侧，所述外壳1内设有PLC和拍摄机构；

该用于车辆访问的人脸识别装置中，通过外壳1四角处的吸盘2将外壳1固定在挡风玻璃上，由封闭机构实现对外壳1的封闭，防止强烈的光线直接照射在摄像头23上，使设备能够在光照充足的环境中运行，而在光线较暗的环境下，根据光线的亮暗，由补光机构对装置的周围进行适当的补光，保证摄像头23采集清晰人脸图像的同时，补光的光线不会引起车主的不适，从而保证了人脸识别顺利进行，便于车主快捷地进行车辆访问。

如图3和图5所示，所述补光机构包括转轴4、切换组件、补光组件、两个支撑组件、两个灯罩5和若干灯珠6，两个支撑组件分别位于转轴4的两端，所述支撑组件包括竖杆7和插管8，所述插管8通过竖杆7固定在外壳1的上方，所述插管8套设在转轴4上，两个灯罩5分别固定在转轴4的两侧，所述灯珠6均匀分布在其中一个灯罩5内，所述补光组件设置在另一个灯罩5内，所述切换组件与转轴4传动连接，其中一个插管8上设有光敏传感器9，所述光敏传感器9和灯珠6均与PLC电连接；

所述补光组件包括灯管10、电源11和调节单元，所述灯管10固定在灯罩5内，所述电源11的正极与灯管10的一端电连接，所述电源11的负极通过调节单元与灯管10的另一端电连接，所述电源11和灯管10均与PLC电连接；

所述切换组件包括齿轮12、齿条13、平移单元和竖板14，所述竖板14固定在插管8上，所述平移单元、齿条13和齿轮12从上而下依次设置，所述平移单元与齿条13传动连接，所述齿轮12与齿条13啮合，所述齿轮12套设在转轴4上；

在补光机构中，通过其中一个支撑组件上的插管8上的光敏传感器9检测周围的光亮，并将亮暗情况反馈给PLC，PLC根据光敏传感器9接收到的信号的变化进行适当的操作，当周围环境的光亮充足时，两个灯罩5中灯管10和灯珠6均不发光，此时车主需要解锁时，将手放置在挡风玻璃处，遮挡光敏传感器9，使光敏传感器9接收到的信号变弱后，PLC检测到光亮的变化，控制封闭机构运行，使外壳1的开口打开，而后由拍摄机构拍摄人脸，从而进行人脸识别；而当周围的环境较暗时，PLC控制功率较小的灯珠6发光，并通过平移单元运行，带动齿条13移动，使齿轮12转动，从而使转轴4转动，使功率较小的灯珠6正对挡风玻璃，灯珠6发光，便于用户快速找到车辆，同时灯珠6发出的光线经过挡风玻璃使，一部分发生反射，照射光敏传感器9，而另一部分穿透挡风玻璃，此时车主需要车辆访问时，仍然仅需将手掌放置在挡风玻璃处，阻挡灯珠6发出的光线，使光线在手掌表面发生漫反射，漫反射的光线部分照射到光敏传感器9上，使得光敏传感器9接收到的光线信号变强后，PLC检测到光线的强弱变化，控制切换组件运行，带动转轴4旋转180°，使得灯管10正对挡风玻璃，而后PLC控制电源11通电，根据光线亮暗控制调节单元运行，调节灯管10的发光功率，使得灯管10对周围进行补光，再由封闭机构打开外壳1的开口，由拍摄机构对人脸进行拍摄，由于此时已进行了补光，从而使摄像头23能够清晰的拍摄到人脸，便于进行人脸识别后方便车主打开车辆的车门。

如图2所示，所述封闭机构包括固定板15、铰接组件、挡板16、第一电机17、轴承18、第一驱动轴19、移动块20和支杆21，所述固定板15、第一电机17和轴承18均固定在外壳1的内壁上，所述挡板16通过铰接组件与固定板15连接，所述第一电机17与PLC电连接，所述第一电机17与第一驱动轴19的一端传动连接，所述第一驱动轴19的另一端设置在轴承18内，所述移动块20套设在第一驱动轴19上，所述移动块20通过支杆21与挡板16铰接，所述移动块20的与第一驱动轴19的连接处设有与第一驱动轴19匹配的螺纹。

封闭机构运行时，PLC控制第一电机17启动，带动第一驱动轴19旋转，第一驱动轴19通过螺纹作用在移动块20上，使得移动块20沿着第一驱动轴19的轴线进行移动，进而通过支杆21带动挡板16转动，当两个挡板16与第一驱动轴19的角度垂直时，两个挡板16堵住外壳1的开口，可防止强烈的光线直接照射在摄像头23上，引起摄像头23损坏，当两个挡板16向第一驱动轴19转动时，外壳1的开口打开，可方便拍摄机构拍摄人脸图像进行人脸识别。

作为优选，为了实现人脸的拍摄，所述拍摄机构包括移动板22、摄像头23和两个移动组件，两个移动组件分别位于移动板22的一侧的两端，所述移动组件与移动板22传动连接，所述摄像头23固定在移动板22的另一侧，所述摄像头23与PLC电连接。当需要拍摄机构运行时，PLC根据移动板22与人脸的距离位置，控制移动板22移动，使得人脸位置正处于摄像头23的焦距位置，从而便于摄像头23拍摄到清晰的人脸图像，提高人脸识别的精确度。

如图2所示，所述移动组件包括第二电机24、第一连杆25和第二连杆26，所述第二电机24固定在外壳1内，所述第二电机24与PLC电连接，所述第二电机24与第一连杆25传动连接，所述第一连杆25通过第二连杆26与移动板22铰接。

PLC控制第二电机24启动，带动第一连杆25转动，第一连杆25通过第二连杆26作用在移动板22上，使得移动板22带动摄像头23移动。

作为优选，为了精确控制移动板22与人脸之间的距离，所述移动板22上设有超声波测距仪27，所述超声波测距仪27与PLC电连接。利用超声波测距仪27检测摄像头23与人脸的距离，并将距离数据上传给PLC，使得PLC根据摄像头23与人脸的距离，控制移动组件带动移动板22移动，进行相应的调节。

作为优选，为了便于挡板16的转动，所述铰接组件包括中心杆28、连接板和两个套管29，所述套管29固定在固定板15上，所述中心杆28的两端分别设置在两个套管29内，所述中心杆28通过连接板与挡板16固定连接。套管29的位置固定，中心杆28可沿着套管29的轴线进行转动，通过连接板方便了挡板16的转动。

作为优选，为了加强设备的续航能力，所述挡板16为光伏板。利用挡板16可吸收光线，进行光伏发电，提供装置运行的电能，从而加强了设备的续航能力。

如图4所示，所述调节单元包括滑线变阻器30、气泵31、气缸32和活塞33，所述气缸32固定在灯罩5内，所述气泵31与PLC电连接，所述气泵31与气缸32连通，所述活塞33的一端设置在气缸32内，所述活塞33的另一端与滑线变阻器30的滑动变阻端固定连接，所述滑线变阻器30的滑动变阻端与灯管10电连接，所述滑线变阻器30与电源11电连接。

PLC控制气泵31启动，改变气缸32中的气压，使得活塞33沿着气缸32的轴线进行移动，进而带动滑线变阻器30的滑动变阻端移动，调节滑线变阻器30的输出电阻，由于电源11的电压恒定，滑线变阻器30和灯管10采用串联方式连接，当滑线变阻器30的输出电阻发生变化时，滑线变阻器30的两端的电压发生变化，从而使得灯管10的两端的电压发生变化，进而调节了灯管10的功率，改变了灯管10的补光程度。

如图5所示，所述平移单元包括平移块34和两个电磁铁35，所述电磁铁35固定在竖板14上，所述电磁铁35与PLC电连接，所述平移块34位于两个电磁铁35之间，所述平移块34的制作材料为铁，所述平移块34固定在齿条13的上方。

当需要齿条13移动时，PLC仅需控制其中一个电磁铁35通电，而另一个电磁铁35断电，通电的电磁铁35产生磁性，吸引由铁制成的平移块34移动，使得齿条13发生移动，进而带动齿轮12转动。

作为优选，为了实现平移块34的平稳移动，所述平移单元还包括滑杆36，所述滑杆36的两端分别与两个电磁铁35电连接，所述平移块34套设在滑杆36上。利用两个电磁铁35固定了滑杆36的位置，使平移块34沿着固定的滑杆36轴线进行平稳的移动。

作为优选，为了精确控制齿轮12的转动角度，所述齿轮12的长度等于齿条13的长度的两倍，所述齿条13的长度与两个电磁铁35的距离相等。电磁铁35之间的距离固定不变，当两个电磁铁35的通电状况发生变化后，平移块34移动的距离与齿条13的长度相等，而齿条13的长度为齿轮12的周长的二分之一，使得齿轮12的转动角度为180°，从而使每次电磁铁35通断电时，齿轮12均旋转半周，进而精确控制了齿轮12的旋转角度，

该用于车辆访问的人脸识别装置中，通过切换组件可灵活的带动转轴4转动180°，在光线较暗的环境下，利用调节单元控制灯管10的功率，进行适当的补光，方便摄像头23在昏暗的环境下拍摄清晰的人脸图像，便于进行人脸识别，而当周围环境光线充足时，通过第一电机17带动移动块20移动，使得两个挡板16挡住外壳1的开口，对摄像头23进行遮挡，防止光线过强时直接照射在摄像头23上，引起摄像头23损坏，从而保护了摄像头23，进而提高了该设备的实用性。

与现有技术相比，该用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置通过补光机构方便摄像头23在昏暗的环境下拍摄清晰的图像，便于进行精确的人脸识别，与现有的补光机构相比，该补光机构能够自动检测有无人员站在车前，并根据周围的环境进行恰当的补光，不仅如此，在光线较强时通过封闭机构使得挡板16堵住开口，防止摄像头23损坏，保护设备安全运行，与现有的封闭机构相比，该封闭机构结构灵活，操作便捷，且可通过挡板16提供设备运行的电能，进一步提高了设备的实用性。

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)

1.一种用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置，其特征在于，包括外壳(1)、补光机构和两个封闭机构，所述外壳(1)的四角处均设有吸盘(2)和连接杆(3)，所述吸盘(2)通过连接杆(3)与外壳(1)固定连接，所述补光机构设置在外壳(1)的上方，两个封闭机构分别位于外壳(1)的开口的两侧，所述外壳(1)内设有PLC和拍摄机构；

所述补光机构包括转轴(4)、切换组件、补光组件、两个支撑组件、两个灯罩(5)和若干灯珠(6)，两个支撑组件分别位于转轴(4)的两端，所述支撑组件包括竖杆(7)和插管(8)，所述插管(8)通过竖杆(7)固定在外壳(1)的上方，所述插管(8)套设在转轴(4)上，两个灯罩(5)分别固定在转轴(4)的两侧，所述灯珠(6)均匀分布在其中一个灯罩(5)内，所述补光组件设置在另一个灯罩(5)内，所述切换组件与转轴(4)传动连接，其中一个插管(8)上设有光敏传感器(9)，所述光敏传感器(9)和灯珠(6)均与PLC电连接；

所述补光组件包括灯管(10)、电源(11)和调节单元，所述灯管(10)固定在灯罩(5)内，所述电源(11)的正极与灯管(10)的一端电连接，所述电源(11)的负极通过调节单元与灯管(10)的另一端电连接，所述电源(11)和灯管(10)均与PLC电连接；

所述切换组件包括齿轮(12)、齿条(13)、平移单元和竖板(14)，所述竖板(14)固定在插管(8)上，所述平移单元、齿条(13)和齿轮(12)从上而下依次设置，所述平移单元与齿条(13)传动连接，所述齿轮(12)与齿条(13)啮合，所述齿轮(12)套设在转轴(4)上；

所述封闭机构包括固定板(15)、铰接组件、挡板(16)、第一电机(17)、轴承(18)、第一驱动轴(19)、移动块(20)和支杆(21)，所述固定板(15)、第一电机(17)和轴承(18)均固定在外壳(1)的内壁上，所述挡板(16)通过铰接组件与固定板(15)连接，所述第一电机(17)与PLC电连接，所述第一电机(17)与第一驱动轴(19)的一端传动连接，所述第一驱动轴(19)的另一端设置在轴承(18)内，所述移动块(20)套设在第一驱动轴(19)上，所述移动块(20)通过支杆(21)与挡板(16)铰接，所述移动块(20)的与第一驱动轴(19)的连接处设有与第一驱动轴(19)匹配的螺纹。

2.如权利要求1所述的用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置，其特征在于，所述拍摄机构包括移动板(22)、摄像头(23)和两个移动组件，两个移动组件分别位于移动板(22)的一侧的两端，所述移动组件与移动板(22)传动连接，所述摄像头(23)固定在移动板(22)的另一侧，所述摄像头(23)与PLC电连接。

3.如权利要求2所述的用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置，其特征在于，所述移动组件包括第二电机(24)、第一连杆(25)和第二连杆(26)，所述第二电机(24)固定在外壳(1)内，所述第二电机(24)与PLC电连接，所述第二电机(24)与第一连杆(25)传动连接，所述第一连杆(25)通过第二连杆(26)与移动板(22)铰接。

4.如权利要求2所述的用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置，其特征在于，所述移动板(22)上设有超声波测距仪(27)，所述超声波测距仪(27)与PLC电连接。

5.如权利要求1所述的用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置，其特征在于，所述铰接组件包括中心杆(28)、连接板和两个套管(29)，所述套管(29)固定在固定板(15)上，所述中心杆(28)的两端分别设置在两个套管(29)内，所述中心杆(28)通过连接板与挡板(16)固定连接。

6.如权利要求1所述的用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置，其特征在于，所述挡板(16)为光伏板。

7.如权利要求1所述的用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置，其特征在于，所述调节单元包括滑线变阻器(30)、气泵(31)、气缸(32)和活塞(33)，所述气缸(32)固定在灯罩(5)内，所述气泵(31)与PLC电连接，所述气泵(31)与气缸(32)连通，所述活塞(33)的一端设置在气缸(32)内，所述活塞(33)的另一端与滑线变阻器(30)的滑动变阻端固定连接，所述滑线变阻器(30)的滑动变阻端与灯管(10)电连接，所述滑线变阻器(30)与电源(11)电连接。

8.如权利要求1所述的用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置，其特征在于，所述平移单元包括平移块(34)和两个电磁铁(35)，所述电磁铁(35)固定在竖板(14)上，所述电磁铁(35)与PLC电连接，所述平移块(34)位于两个电磁铁(35)之间，所述平移块(34)的制作材料为铁，所述平移块(34)固定在齿条(13)的上方。

9.如权利要求8所述的用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置，其特征在于，所述平移单元还包括滑杆(36)，所述滑杆(36)的两端分别与两个电磁铁(35)电连接，所述平移块(34)套设在滑杆(36)上。

10.如权利要求8所述的用于车辆访问的适应性强的人脸识别装置，其特征在于，所述齿轮(12)的长度等于齿条(13)的长度的两倍，所述齿条(13)的长度与两个电磁铁(35)的距离相等。