CN109033943A - 一种用于搜寻走失人员的人脸捕获装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于搜寻走失人员的人脸捕获装置，包括底座、支柱、顶板、信号板、第一摄像头、遮光机构和两个捕获机构，捕获机构包括固定板、调向组件、安装板、铰接组件、第二摄像头和转动组件，转动组件包括第一电机、第一齿轮、第二齿轮、支撑单元和连接杆，遮光机构包括第一挡板、两个第二挡板、两个导轨和两个支架，第二挡板的四角处设有四个移动组件，该用于搜寻走失人员的人脸捕获装置通过捕获机构实现第二摄像头的角度的灵活控制，便于精确的抓拍人脸图像进行身份验证，达到在人群中搜寻走失人员的目的，不仅如此，通过遮光机构防止太阳光直接照射在第一摄像头和第二摄像头上，保证装置能够清晰地拍摄图像，提高了设备的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及人脸识别设备领域，特别涉及一种用于搜寻走失人员的人脸捕获装置。
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，因此人脸识别技术常安装于路面上的各种交通监控装置上，用于在红绿灯口寻找走失的人员，但是人脸识别依靠摄像头采集图像进行人脸捕获，而这些捕获装置运行于户外，当太阳位于拍摄方向时，强烈的阳光照射在摄像头上，容易使摄像头采集的图像出现剪影现象，严重时，还会损坏摄像头，不仅如此，这些人脸捕获装置大都固定安装，角度无法精确调节，因此摄像头常采用广角镜头进行拍摄，以保证拍摄范围，但是这样一来设备无法获取清晰的人脸图像，人别识别时容易出错，造成人脸识别精度的降低，导致设备的实用性降低。
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，提供一种用于搜寻走失人员的人脸捕获装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于搜寻走失人员的人脸捕获装置，包括底座、支柱、顶板、信号板、第一摄像头、遮光机构和两个捕获机构，所述顶板通过支柱固定在底座的上方，所述第一摄像头固定在顶板的上方，两个捕获机构分别位于第一摄像头的两侧，所述信号板上设有三个信号灯，所述遮光机构位于第一摄像头的上方，所述底座内设有PLC，所述信号灯和第一摄像头均与PLC电连接；
所述捕获机构包括固定板、调向组件、安装板、铰接组件、第二摄像头和转动组件，所述固定板固定在顶板的上方，所述安装板通过铰接组件设置在顶板的上方，所述调向组件位于安装板和固定板之间，所述调向组件与安装板传动连接，所述转动组件包括第一电机、第一齿轮、第二齿轮、支撑单元和连接杆，所述第一电机固定在安装板上，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机与第一齿轮传动连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二摄像头通过连接杆固定在第一齿轮的上方，所述第一电机和第二摄像头均与PLC电连接；
所述遮光机构包括第一挡板、两个第二挡板、两个导轨和两个支架，所述导轨与支架一一对应，所述导轨通过支架固定在顶板的上方，所述第一挡板位于两个导轨之间，两个第二挡板分别位于第一挡板的两侧，所述第一挡板的下方设有两个滑槽，所述第二挡板的上方设有两个滑块，所述滑块与滑槽一一对应，所述滑块与滑槽滑动连接；
所述第二挡板的四角处设有四个移动组件，所述移动组件包括第二电机、第二驱动轴、滚轮和固定组件，所述第二电机固定在滚轮上，所述第二电机与PLC电连接，所述第二电机通过第二驱动轴与滚轮传动连接，所述固定组件位于滚轮的远离第二驱动轴的一侧，所述第二驱动轴的上方和下方均设有限位板，所述限位板固定在导轨的两侧的内壁上。
作为优选，为了调节安装板的角度，所述调向组件包括第三电机、驱动轮、拉线、弹簧、压板和抵靠杆，所述第三电机固定在固定板上，所述第三电机与PLC电连接，所述第三电机与驱动轮传动连接，所述驱动轮通过拉线与安装板连接，所述压板通过弹簧与固定板连接，所述抵靠杆固定在压板的远离弹簧的一侧，所述弹簧处于压缩状态。
作为优选，为了减小安装板与抵靠杆之间的磨损，所述抵靠杆的远离压板的一端设有滑轮。
作为优选，为了保证压板的平稳移动，所述弹簧的上方和下方均设有凸块和定向杆，所述凸块和定向杆与固定板固定连接，所述压板套设在定向杆上。
作为优选，为了便于安装板的转动，所述铰接组件包括两个铰接单元，两个铰接单元分别位于安装板的两侧，所述铰接单元包括插杆和插管，所述插杆的一端固定在安装板上，所述插杆的另一端设置在插管内，所述插管固定在顶板的上方。
作为优选，为了辅助支撑第二齿轮转动，所述支撑单元包括支撑架和两个夹板，所述支撑架的形状为U形，所述支撑架的两端固定在安装板上，所述第二齿轮套设在支撑架上，两个夹板分别位于第二齿轮的上方和下方，所述夹板固定在支撑架上。
作为优选，为了精确控制第二齿轮的转动角度，所述第二齿轮的直径为第一齿轮的直径的三倍。
作为优选，为了固定第二挡板的位置，所述固定组件包括第四电机、第一锥齿轮和四个固定单元，所述第四电机固定在滚轮内，所述第四电机与PLC电连接，所述第四电机与第一锥齿轮传动连接，四个固定单元周向均匀分布在第一锥齿轮的外周，所述固定单元包括第二锥齿轮、转轴、套管和定位单元，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮固定在转轴的一端，所述套管套设在转轴的另一端，所述套管的与转轴的连接处设有与转轴匹配的螺纹，所述转轴通过定位单元设置在滚轮上。
作为优选，为了使转轴在固定的位置进行转动，所述定位单元包括定位环和两个侧板，所述定位环固定在滚轮上，两个侧板分别位于定位环的两侧，所述夹板固定在转轴上。
作为优选，为了保证套管的平稳移动，所述固定单元还包括固定环，所述固定环固定在滚轮上，所述固定环套设在套管上。
本发明的有益效果是，该用于搜寻走失人员的人脸捕获装置通过捕获机构实现第二摄像头的角度的灵活控制，便于精确的抓拍人脸图像进行身份验证，达到在人群中搜寻走失人员的目的，与现有的捕获机构相比，该捕获机构结构灵活，可精准定位人脸的位置进行识别，不仅如此，通过遮光机构防止太阳光直接照射在第一摄像头和第二摄像头上，保证装置能够清晰地拍摄图像，与现有的遮光机构相比，该遮光机构的保护范围可根据太阳的位置和照射方向实现灵活的控制，进而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是本发明的用于搜寻走失人员的人脸捕获装置的结构示意图；
图2是本发明的用于搜寻走失人员的人脸捕获装置的捕获机构的结构示意图；
图3是本发明的用于搜寻走失人员的人脸捕获装置的调向组件的结构示意图；
图4是本发明的用于搜寻走失人员的人脸捕获装置的遮光机构的结构示意图；
图5是本发明的用于搜寻走失人员的人脸捕获装置的第一挡板与第二挡板的连接结构示意图；
图6是本发明的用于搜寻走失人员的人脸捕获装置的固定组件的结构示意图；
图中：1.底座，2.支柱，3.顶板，4.信号灯，5.第一摄像头，6.固定板，7.安装板，8.第二摄像头，9.第一电机，10.第一齿轮，11.第二齿轮，12.第一挡板，13.第二挡板，14.导轨，15.支架，16.滑块，17.第二电机，18.滚轮，19.第三电机，20.驱动轮，21.拉线，22.弹簧，23.压板，24.抵靠杆，25.滑轮，26.凸块，27.定向杆，28.插管，29.插杆，30.支撑架，31.夹板，32.第四电机，33.第一锥齿轮，34.第二锥齿轮，35.转轴，36.套管，37.定位环，38.侧板，39.固定环，40.限位板。
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，一种用于搜寻走失人员的人脸捕获装置，包括底座1、支柱2、顶板3、信号板、第一摄像头5、遮光机构和两个捕获机构，所述顶板3通过支柱2固定在底座1的上方，所述第一摄像头5固定在顶板3的上方，两个捕获机构分别位于第一摄像头5的两侧，所述信号板上设有三个信号灯4，所述遮光机构位于第一摄像头5的上方，所述底座1内设有PLC，所述信号灯4和第一摄像头5均与PLC电连接；
该人脸捕获装置中，通过支柱2固定支撑顶板3，顶板3上的信号板上，利用三个信号灯4指挥道路交通，顶板3的上方，利用第一摄像头5对支柱2的前方进行拍摄，采集图像后，确定人脸位置，利用第一摄像头5两侧的捕获机构根据人脸在图像中的位置对人脸进行拍摄，捕获人脸，确定行人的身份，从而在行人堆中找寻走失的人员，PLC内设有定时系统，定时系统根据当前时间确定太阳的位置，从而确定太阳光的方向，根据太阳光的方向，遮光系统运行，防止阳光直接照射在第一摄像头5和捕获机构上，从而保证第一摄像头5和捕获机构能够安全的采集清晰的图像，便于进行人脸识别和捕获。
如图2所示，所述捕获机构包括固定板6、调向组件、安装板7、铰接组件、第二摄像头8和转动组件，所述固定板6固定在顶板3的上方，所述安装板7通过铰接组件设置在顶板3的上方，所述调向组件位于安装板7和固定板6之间，所述调向组件与安装板7传动连接，所述转动组件包括第一电机9、第一齿轮10、第二齿轮11、支撑单元和连接杆，所述第一电机9固定在安装板7上，所述第一电机9与PLC电连接，所述第一电机9与第一齿轮10传动连接，所述第一齿轮10与第二齿轮11啮合，所述第二摄像头8通过连接杆固定在第一齿轮10的上方，所述第一电机9和第二摄像头8均与PLC电连接；
第一摄像头5采集图像上传给PLC后，PLC在图像中根据人脸的位置控制捕获机构的运行，由调节组件带动安装板7在竖直方向上转动，控制第二摄像头8的俯仰角，而PLC控制第一电机9启动，带动第一齿轮10转动，使得第二齿轮11转动一定角度，带动第二摄像头8左右偏转，实现第二摄像头8的角度的调节，利用第二摄像头8抓拍人脸，并将人脸图像上传给PLC，PLC根据人脸图像进行人脸识别，确定身份，根据身份判别是否为走失人员，从而达到在行人中搜寻走失人员的目的。
如图4-5所示，所述遮光机构包括第一挡板12、两个第二挡板13、两个导轨14和两个支架15，所述导轨14与支架15一一对应，所述导轨14通过支架15固定在顶板3的上方，所述第一挡板12位于两个导轨14之间，两个第二挡板13分别位于第一挡板12的两侧，所述第一挡板12的下方设有两个滑槽，所述第二挡板13的上方设有两个滑块16，所述滑块16与滑槽一一对应，所述滑块16与滑槽滑动连接；
所述第二挡板13的四角处设有四个移动组件，所述移动组件包括第二电机17、第二驱动轴、滚轮18和固定组件，所述第二电机17固定在滚轮18上，所述第二电机17与PLC电连接，所述第二电机17通过第二驱动轴与滚轮18传动连接，所述固定组件位于滚轮18的远离第二驱动轴的一侧，所述第二驱动轴的上方和下方均设有限位板40，所述限位板40固定在导轨14的两侧的内壁上。
遮光机构中，利用支架15将两个导轨14固定在顶板3的上方，第一挡板12和第二挡板13可在两个导轨14之间移动，第二挡板13位于第一挡板12的下方，且两个第二挡板13上的滑块16可沿着第一挡板12的滑槽移动，从而调节第一挡板12和两个第二挡板13的遮挡范围，使遮光机构根据太阳的方向调节防护范围，防止光线直接照射在第一摄像头5和第二摄像头8上，第二挡板13的四角处，由PLC控制第二电机17启动，通过第二驱动轴带动滚轮18在导轨14的内侧转动，实现第二挡板13的移动，滚轮18的远离第二驱动轴的另一侧，通过固定组件可固定滚轮18的位置，从而固定第二挡板13的位置，进而固定遮光范围。
如图3所示，所述调向组件包括第三电机19、驱动轮20、拉线21、弹簧22、压板23和抵靠杆24，所述第三电机19固定在固定板6上，所述第三电机19与PLC电连接，所述第三电机19与驱动轮20传动连接，所述驱动轮20通过拉线21与安装板7连接，所述压板23通过弹簧22与固定板6连接，所述抵靠杆24固定在压板23的远离弹簧22的一侧，所述弹簧22处于压缩状态。
压缩的弹簧22对压板23产生推力，使得抵靠杆24抵靠在安装板7上，而PLC控制第三电机19启动，带动驱动轮20转动，从而收紧或者放松拉线21，改变安装板7的角度，进而调节第二摄像头8的俯仰角。
作为优选，为了减小安装板7与抵靠杆24之间的磨损，所述抵靠杆24的远离压板23的一端设有滑轮25。利用滑轮25减小了安装板7所受的摩擦，使安装板7的磨损减小。
作为优选，为了保证压板23的平稳移动，所述弹簧22的上方和下方均设有凸块26和定向杆27，所述凸块26和定向杆27与固定板6固定连接，所述压板23套设在定向杆27上。
通过定向杆27固定了压板23的移动方向，利用凸块26限制了压板23的移动范围，从而保证了压板23的平稳移动。
作为优选，为了便于安装板7的转动，所述铰接组件包括两个铰接单元，两个铰接单元分别位于安装板7的两侧，所述铰接单元包括插杆29和插管28，所述插杆29的一端固定在安装板7上，所述插杆29的另一端设置在插管28内，所述插管28固定在顶板3的上方。
作为优选，为了辅助支撑第二齿轮11转动，所述支撑单元包括支撑架30和两个夹板31，所述支撑架30的形状为U形，所述支撑架30的两端固定在安装板7上，所述第二齿轮11套设在支撑架30上，两个夹板31分别位于第二齿轮11的上方和下方，所述夹板31固定在支撑架30上。支撑架30的位置固定，第二齿轮11可沿着支撑架30转动，利用两个夹板31防止第二齿轮11上下滑动，从而辅助支撑第二齿轮11旋转。
作为优选，为了精确控制第二齿轮11的转动角度，所述第二齿轮11的直径为第一齿轮10的直径的三倍。由于第二齿轮11的直径为第一齿轮10的直径的三倍，因此，第二齿轮11的角速度为第一齿轮10的角速度的三倍，通过第一齿轮10的转动，可精确控制第二齿轮11旋转。
如图6所示，所述固定组件包括第四电机32、第一锥齿轮33和四个固定单元，所述第四电机32固定在滚轮18内，所述第四电机32与PLC电连接，所述第四电机32与第一锥齿轮33传动连接，四个固定单元周向均匀分布在第一锥齿轮33的外周，所述固定单元包括第二锥齿轮34、转轴35、套管36和定位单元，所述第二锥齿轮34与第一锥齿轮33啮合，所述第二锥齿轮34固定在转轴35的一端，所述套管36套设在转轴35的另一端，所述套管36的与转轴35的连接处设有与转轴35匹配的螺纹，所述转轴35通过定位单元设置在滚轮18上。
PLC控制第四电机32启动，带动第一锥齿轮33转动，第一锥齿轮33作用在四个固定单元的第二锥齿轮34上，使得第二锥齿轮34带动转轴35旋转，转轴35通过螺纹作用在套管36上，使得套管36沿着转轴35的轴线进行移动，当套管36远离第四电机32后，套管36伸出滚轮18的外侧，从而可防止滚轮18转动。
作为优选，为了使转轴35在固定的位置进行转动，所述定位单元包括定位环37和两个侧板38，所述定位环37固定在滚轮18上，两个侧板38分别位于定位环37的两侧，所述夹板31固定在转轴35上。利用定位环37固定了转轴35的位置，通过两个侧板38防止转轴35沿着定位环37滑动，从而辅助支撑转轴35旋转。
作为优选，为了保证套管36的平稳移动，所述固定单元还包括固定环39，所述固定环39固定在滚轮18上，所述固定环39套设在套管36上。通过固定环39固定了套管36的移动方向，防止转轴35旋转引起套管36转动，从而实现了套管36的平稳移动。
该人脸捕获装置中，通过第一摄像头5采集支柱2前方的人群图像，确定人脸的位置后，由调向组件和第一电机9带动第二摄像头8转动，使第二摄像头8依次对准人群中各个行人的人脸进行拍摄，进行人脸识别，以便于在人群中搜寻走失的人员，不仅如此，通过移动组件带动第二挡板13在第一挡板12的下方移动，并通过固定组件固定滚轮18的位置，从而固定第二挡板13的位置，使第一挡板12和第二挡板13对第一摄像头5和第二摄像头8进行保护，防止阳光直接照射在第一摄像头5和第二摄像头8上，避免采集图像时产生剪影的效果，从而保证采集清晰图像，保证人脸识别的顺利进行。
与现有技术相比，该用于搜寻走失人员的人脸捕获装置通过捕获机构实现第二摄像头8的角度的灵活控制，便于精确的抓拍人脸图像进行身份验证，达到在人群中搜寻走失人员的目的，与现有的捕获机构相比，该捕获机构结构灵活，可精准定位人脸的位置进行识别，不仅如此，通过遮光机构防止太阳光直接照射在第一摄像头5和第二摄像头8上，保证装置能够清晰地拍摄图像，与现有的遮光机构相比，该遮光机构的保护范围可根据太阳的位置和照射方向实现灵活的控制，进而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)
1.一种用于搜寻走失人员的人脸捕获装置，其特征在于，包括底座(1)、支柱(2)、顶板(3)、信号板、第一摄像头(5)、遮光机构和两个捕获机构，所述顶板(3)通过支柱(2)固定在底座(1)的上方，所述第一摄像头(5)固定在顶板(3)的上方，两个捕获机构分别位于第一摄像头(5)的两侧，所述信号板上设有三个信号灯(4)，所述遮光机构位于第一摄像头(5)的上方，所述底座(1)内设有PLC，所述信号灯(4)和第一摄像头(5)均与PLC电连接；
所述捕获机构包括固定板(6)、调向组件、安装板(7)、铰接组件、第二摄像头(8)和转动组件，所述固定板(6)固定在顶板(3)的上方，所述安装板(7)通过铰接组件设置在顶板(3)的上方，所述调向组件位于安装板(7)和固定板(6)之间，所述调向组件与安装板(7)传动连接，所述转动组件包括第一电机(9)、第一齿轮(10)、第二齿轮(11)、支撑单元和连接杆，所述第一电机(9)固定在安装板(7)上，所述第一电机(9)与PLC电连接，所述第一电机(9)与第一齿轮(10)传动连接，所述第一齿轮(10)与第二齿轮(11)啮合，所述第二摄像头(8)通过连接杆固定在第一齿轮(10)的上方，所述第一电机(9)和第二摄像头(8)均与PLC电连接；
所述遮光机构包括第一挡板(12)、两个第二挡板(13)、两个导轨(14)和两个支架(15)，所述导轨(14)与支架(15)一一对应，所述导轨(14)通过支架(15)固定在顶板(3)的上方，所述第一挡板(12)位于两个导轨(14)之间，两个第二挡板(13)分别位于第一挡板(12)的两侧，所述第一挡板(12)的下方设有两个滑槽，所述第二挡板(13)的上方设有两个滑块(16)，所述滑块(16)与滑槽一一对应，所述滑块(16)与滑槽滑动连接；
所述第二挡板(13)的四角处设有四个移动组件，所述移动组件包括第二电机(17)、第二驱动轴、滚轮(18)和固定组件，所述第二电机(17)固定在滚轮(18)上，所述第二电机(17)与PLC电连接，所述第二电机(17)通过第二驱动轴与滚轮(18)传动连接，所述固定组件位于滚轮(18)的远离第二驱动轴的一侧，所述第二驱动轴的上方和下方均设有限位板(40)，所述限位板(40)固定在导轨(14)的两侧的内壁上。
2.如权利要求1所述的用于搜寻走失人员的人脸捕获装置，其特征在于，所述调向组件包括第三电机(19)、驱动轮(20)、拉线(21)、弹簧(22)、压板(23)和抵靠杆(24)，所述第三电机(19)固定在固定板(6)上，所述第三电机(19)与PLC电连接，所述第三电机(19)与驱动轮(20)传动连接，所述驱动轮(20)通过拉线(21)与安装板(7)连接，所述压板(23)通过弹簧(22)与固定板(6)连接，所述抵靠杆(24)固定在压板(23)的远离弹簧(22)的一侧，所述弹簧(22)处于压缩状态。
3.如权利要求2所述的用于搜寻走失人员的人脸捕获装置，其特征在于，所述抵靠杆(24)的远离压板(23)的一端设有滑轮(25)。
4.如权利要求2所述的用于搜寻走失人员的人脸捕获装置，其特征在于，所述弹簧(22)的上方和下方均设有凸块(26)和定向杆(27)，所述凸块(26)和定向杆(27)与固定板(6)固定连接，所述压板(23)套设在定向杆(27)上。
5.如权利要求1所述的用于搜寻走失人员的人脸捕获装置，其特征在于，所述铰接组件包括两个铰接单元，两个铰接单元分别位于安装板(7)的两侧，所述铰接单元包括插杆(29)和插管(28)，所述插杆(29)的一端固定在安装板(7)上，所述插杆(29)的另一端设置在插管(28)内，所述插管(28)固定在顶板(3)的上方。
6.如权利要求1所述的用于搜寻走失人员的人脸捕获装置，其特征在于，所述支撑单元包括支撑架(30)和两个夹板(31)，所述支撑架(30)的形状为U形，所述支撑架(30)的两端固定在安装板(7)上，所述第二齿轮(11)套设在支撑架(30)上，两个夹板(31)分别位于第二齿轮(11)的上方和下方，所述夹板(31)固定在支撑架(30)上。
7.如权利要求1所述的用于搜寻走失人员的人脸捕获装置，其特征在于，所述第二齿轮(11)的直径为第一齿轮(10)的直径的三倍。
8.如权利要求1所述的用于搜寻走失人员的人脸捕获装置，其特征在于，所述固定组件包括第四电机(32)、第一锥齿轮(33)和四个固定单元，所述第四电机(32)固定在滚轮(18)内，所述第四电机(32)与PLC电连接，所述第四电机(32)与第一锥齿轮(33)传动连接，四个固定单元周向均匀分布在第一锥齿轮(33)的外周，所述固定单元包括第二锥齿轮(34)、转轴(35)、套管(36)和定位单元，所述第二锥齿轮(34)与第一锥齿轮(33)啮合，所述第二锥齿轮(34)固定在转轴(35)的一端，所述套管(36)套设在转轴(35)的另一端，所述套管(36)的与转轴(35)的连接处设有与转轴(35)匹配的螺纹，所述转轴(35)通过定位单元设置在滚轮(18)上。
9.如权利要求8所述的用于搜寻走失人员的人脸捕获装置，其特征在于，所述定位单元包括定位环(37)和两个侧板(38)，所述定位环(37)固定在滚轮(18)上，两个侧板(38)分别位于定位环(37)的两侧，所述夹板(31)固定在转轴(35)上。
10.如权利要求8所述的用于搜寻走失人员的人脸捕获装置，其特征在于，所述固定单元还包括固定环(39)，所述固定环(39)固定在滚轮(18)上，所述固定环(39)套设在套管(36)上。
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