CN111191577A - 一种基于3d图像的人脸识别装置及使用方法 - Google Patents

一种基于3d图像的人脸识别装置及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于3D图像的人脸识别装置，包括支撑底座，防滑胶垫，支撑螺管，笔帽，电子签名笔，防坠绳，安装固定板结构，控制板盒，指纹采集孔，图像处理显示屏，3D图像采集摄像头，闪光灯，键盘板，扬声器，电源线，电源插头，安全开关和方便调节的支撑杆结构。本发明通过3D图像采集摄像头进行人脸的识别，并在闪光灯的配合下进行识别，提高了识别的成功率；通过U型座，锁紧螺钉和连接螺母来调节控制板盒的角度，从而改变3D图像采集摄像头的朝向；在支撑管改变安装板和滑套管位置，增加了与不同设备连接安装的便捷性，同时在水平放置时，防滑胶垫起到良好的防滑效果，防止歪倒，增加了安全性能，延长了使用寿命。

Description

一种基于3D图像的人脸识别装置及使用方法
技术领域
本发明属于人脸识别技术领域，尤其涉及一种基于3D图像的人脸识别装置及使用方法。
背景技术
生物识别是通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性，(如手形、指纹、脸型、虹膜、视眼膜、脉搏、耳廓等)和行为特征(如笔迹、声音、步态、按键力度等)来进行个人身份的鉴定。现代的生物识别技术已经到达了一定的高度，人们追求更复杂环境中(强光，高温，高压等等)的识别效果。在人脸识别技术中，室内光照相对理想，普通红外强度能采集并检测人脸，相对室外强光下，普通红外强度很难定位人脸，识别难度增大，提高红外强度可以解决上述问题。
3D视觉目前有三种主流方案：结构光、双目视觉、光飞行时间法。
结构光成本较低，技术发展成熟，相机基线可以做的比较小，资源消耗较低，在一定范围内精度高，分辨率可达1280x1024，适合近距离测量，且受光线影响较小；双目相机对硬件要求不高，成本较低；TOF受外界光影响小，工作距离较长，但对设备要求高，资源消耗大，帧率和分辨率不如结构光，适合远距离测量。
双目立体视觉，是机器视觉的一种重要形式，基于视差原理并利用成像设备从不同的位置获取被测物体的两幅图像，通过计算图像对应点间的位置偏差，来获取物体三维信息。
光飞行时间法，利用测量光飞行时间来取得距离，简单来说就是，发出一道经过处理的光，碰到物体以后会反射回来，捕捉来回的时间，因为已知光速和调制光的波长，所以能计算出到物体的距离。
另外，中国专利公开号为CN110298335A，发明创造名称为一种人脸识别系统，包括：采集模块，用于采集目标人脸的3D图像和2D图像；处理模块，用于判断所述3D图像的真假，以及在判断所述3D图像为真后将所述2D图像与预存储的人脸特征模板进行比对，并根据比对结果来输出识别结果。但是现有的人脸识别还存在着识别装置不便于安装固定，角度调节不方便导致使用效率较低以及识别方法错误率较高的问题。
有鉴于此，发明一种基于3D图像的人脸识别装置及使用方法是非常必要的。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于3D图像的人脸识别装置及使用方法，以解决现有的人脸识别不便于安装固定，角度调节不方便导致使用效率较低以及识别方法错误率较高的问题。一种基于3D图像的人脸识别装置，包括支撑底座，防滑胶垫，支撑螺管，笔帽，电子签名笔，防坠绳，安装固定板结构，控制板盒，指纹采集孔，图像处理显示屏，3D图像采集摄像头，闪光灯，键盘板，扬声器，电源线，电源插头，安全开关和方便调节的支撑杆结构，所述的防滑胶垫胶接在支撑底座的下表面；所述的支撑螺管螺钉连接在支撑底座的上表面中间位置；所述的笔帽镶嵌在支撑底座的上表面前部右下侧；所述的电子签名笔插接在笔帽内；所述的防坠绳一端胶接在笔帽的右侧中间位置，另一端胶接在电子签名笔的上部中间位置；所述的安装固定板结构套接在方便调节的支撑杆结构的外表面；所述的控制板盒安装在方便调节的支撑杆结构的上部；所述的指纹采集孔开设在控制板盒的正表面左下侧；所述的图像处理显示屏镶嵌在控制板盒的正表面上部中间位置；所述的3D图像采集摄像头镶嵌在控制板盒的顶部中间位置；所述的闪光灯分别螺纹连接在控制板盒的上部左右两侧位置；所述的键盘板螺钉连接在控制板盒的正表面下部中间位置；所述的扬声器镶嵌在控制板盒的正表面右下侧；所述的电源线一端镶嵌在控制板盒的后表面右下侧，另一端镶嵌有电源插头；所述的电源插头的上部设置有安全开关；
所述的方便调节的支撑杆结构螺纹连接在支撑螺管的内部上侧位置；所述的安装固定板结构包括安装板，滑套管，安装固定孔和锁紧螺栓，所述的滑套管螺钉连接在安装板的正表面中间位置；所述的锁紧螺栓螺纹连接在滑套管的正表面中间位置；所述的安装固定孔分别开设在安装板的内部四角位置。
优选的，所述的方便调节的支撑杆结构包括U型座，锁紧螺钉，连接螺母，支撑管，调节通孔和螺纹丝，所述的锁紧螺钉贯穿U型座和支撑管的上部与连接螺母螺纹连接设置；所述的调节通孔开设在支撑管的正表面中间位置；所述的螺纹丝开设在支撑管的外表面。
优选的，所述的防滑胶垫采用厚度设置在三毫米至五毫米的硅胶垫；所述的防滑胶垫的下表面设置有一字形的防滑纹。
优选的，所述的锁紧螺栓贯穿滑套管螺纹连接在调节通孔内。
优选的，所述的滑套管套接在支撑管的外表面。
优选的，所述的调节通孔具体采用圆形通孔；所述的调节通孔设置有多个。
优选的，所述的U型座螺钉连接在控制板盒的后部下侧中间位置。
优选的，所述的支撑管螺纹连接在支撑螺管内；所述的支撑螺管具体采用带有内螺纹的不锈钢管。
优选的，所述的控制板盒的右侧设置有三个USB插孔。
优选的，所述的电子签名笔，指纹采集孔，3D图像采集摄像头，闪光灯，键盘板和扬声器分别电性连接图像处理显示屏。
一种基于3D图像的人脸识别装置的使用方法，具体包括以下步骤：
步骤一：基础信息的输入采集；
步骤二：3D图像信息的获取；
步骤三：数据库信息的比对；
步骤四：图像的显示处理；
步骤五：语音播报；
步骤六：键盘信息的比对确认；
步骤七：指纹信息的比对确认；
步骤八：操作信息的汇总整理。
优选的，在步骤一中，使用前对人员图像信息进行采集，包括3D图像，手指指纹以及设定六位数字的密码。
优选的，在步骤二中，通过3D图像采集摄像头进行图像信息的捕捉，并在图像处理显示屏上进行显示，在采集捕捉过程中利用闪光灯起到辅助照明的作用，提高采集的准确性。
优选的，在步骤三中，将步骤二中的图像与步骤一中的基础信息进行比对。
优选的，在步骤四中，对步骤三中比对成功后进行图像信息的更新处理进入，便于下次数据的更新采集使用。
优选的，在步骤五中，对信息核实情况进行播报，播报内容主要包括成功和失败两种。
优选的，在步骤六中，可以通过键盘输入设定的密码进行个人身份的识别。
优选的，在步骤七中，通过手指指纹进行个人身份的识别。
优选的，在步骤八中，对该装置的使用情况进行数据的记录，并存在图像处理显示屏内，方便后期数据的拷贝。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过3D图像采集摄像头进行人脸的识别，并在闪光灯的配合下进行识别，提高了识别的成功率；同时该设备通过U型座，锁紧螺钉和连接螺母来调节控制板盒的角度，从而改变3D图像采集摄像头的朝向，增加了使用的便捷性；在支撑管改变安装板和滑套管位置，增加了与不同设备连接安装的便捷性，为使用提供了方便；同时在水平放置时，防滑胶垫起到良好的防滑效果，防止歪倒，增加了安全性能，延长了使用寿命；电源插头上安全开关的设置，为电流的控制提供了便捷，防止漏电事故的发生。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的侧视的结构示意图。
图3是本发明的另一种安装方式的结构示意图。
图4是本发明的安装固定板结构的结构示意图。
图5是本发明的方便调节的支撑杆结构的结构示意图。
图6是本发明的电气接线示意图。
图7是本发明的操作流程示意图。
图8是本发明的使用方法流程图。
图中：
1、支撑底座；2、防滑胶垫；3、支撑螺管；4、笔帽；5、电子签名笔；6、防坠绳；7、安装固定板结构；71、安装板；72、滑套管；73、安装固定孔；74、锁紧螺栓；8、控制板盒；9、指纹采集孔；10、图像处理显示屏；11、3D图像采集摄像头；12、闪光灯；13、键盘板；14、扬声器；15、电源线；16、电源插头；17、安全开关；18、方便调节的支撑杆结构；181、U型座；182、锁紧螺钉；183、连接螺母；184、支撑管；185、调节通孔；186、螺纹丝。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
实施例：
如附图1至附图4所示，本发明提供一种基于3D图像的人脸识别装置，包括支撑底座1，防滑胶垫2，支撑螺管3，笔帽4，电子签名笔5，防坠绳6，安装固定板结构7，控制板盒8，指纹采集孔9，图像处理显示屏10，3D图像采集摄像头11，闪光灯12，键盘板13，扬声器14，电源线15，电源插头16，安全开关17和方便调节的支撑杆结构18，所述的防滑胶垫2胶接在支撑底座1的下表面；所述的支撑螺管3螺钉连接在支撑底座1的上表面中间位置；所述的笔帽4镶嵌在支撑底座1的上表面前部右下侧；所述的电子签名笔5插接在笔帽4内；所述的防坠绳6一端胶接在笔帽4的右侧中间位置，另一端胶接在电子签名笔5的上部中间位置；所述的安装固定板结构7套接在方便调节的支撑杆结构18的外表面；所述的控制板盒8安装在方便调节的支撑杆结构18的上部；所述的指纹采集孔9开设在控制板盒8的正表面左下侧；所述的图像处理显示屏10镶嵌在控制板盒8的正表面上部中间位置；所述的3D图像采集摄像头11镶嵌在控制板盒8的顶部中间位置；所述的闪光灯12分别螺纹连接在控制板盒8的上部左右两侧位置；所述的键盘板13螺钉连接在控制板盒8的正表面下部中间位置；所述的扬声器14镶嵌在控制板盒8的正表面右下侧；所述的电源线15一端镶嵌在控制板盒8的后表面右下侧，另一端镶嵌有电源插头16；所述的电源插头16的上部设置有安全开关17；
所述的方便调节的支撑杆结构18螺纹连接在支撑螺管3的内部上侧位置；所述的安装固定板结构7包括安装板71，滑套管72，安装固定孔73和锁紧螺栓74，所述的滑套管72螺钉连接在安装板71的正表面中间位置；所述的锁紧螺栓74螺纹连接在滑套管72的正表面中间位置；所述的安装固定孔73分别开设在安装板71的内部四角位置。
如附图5所示，本实施方案中，具体的，所述的方便调节的支撑杆结构18包括U型座181，锁紧螺钉182，连接螺母183，支撑管184，调节通孔185和螺纹丝186，所述的锁紧螺钉182贯穿U型座181和支撑管184的上部与连接螺母183螺纹连接设置；所述的调节通孔185开设在支撑管184的正表面中间位置；所述的螺纹丝186开设在支撑管184的外表面。
本实施方案中，具体的，所述的防滑胶垫2采用厚度设置在三毫米至五毫米的硅胶垫；所述的防滑胶垫2的下表面设置有一字形的防滑纹。
本实施方案中，具体的，所述的锁紧螺栓74贯穿滑套管72螺纹连接在调节通孔185内。
本实施方案中，具体的，所述的滑套管72套接在支撑管184的外表面。
本实施方案中，具体的，所述的调节通孔185具体采用圆形通孔；所述的调节通孔185设置有多个。
本实施方案中，具体的，所述的U型座181螺钉连接在控制板盒8的后部下侧中间位置。
本实施方案中，具体的，所述的支撑管184螺纹连接在支撑螺管3内；所述的支撑螺管3具体采用带有内螺纹的不锈钢管。
本实施方案中，具体的，所述的控制板盒8的右侧设置有三个USB插孔。
本实施方案中，具体的，所述的电子签名笔5，指纹采集孔9，3D图像采集摄像头11，闪光灯12，键盘板13和扬声器14分别电性连接图像处理显示屏10。
如附图8所示，一种基于3D图像的人脸识别装置的使用方法，具体包括以下步骤：
步骤一：基础信息的输入采集；
步骤二：3D图像信息的获取；
步骤三：数据库信息的比对；
步骤四：图像的显示处理；
步骤五：语音播报；
步骤六：键盘信息的比对确认；
步骤七：指纹信息的比对确认；
步骤八：操作信息的汇总整理。
本实施方案中，具体的，在步骤一中，使用前对人员图像信息进行采集，包括3D图像，手指指纹以及设定六位数字的密码。
本实施方案中，具体的，在步骤二中，通过3D图像采集摄像头进行图像信息的捕捉，并在图像处理显示屏上进行显示，在采集捕捉过程中利用闪光灯起到辅助照明的作用，提高采集的准确性。
本实施方案中，具体的，在步骤三中，将步骤二中的图像与步骤一中的基础信息进行比对。
本实施方案中，具体的，在步骤四中，对步骤三中比对成功后进行图像信息的更新处理进入，便于下次数据的更新采集使用。
本实施方案中，具体的，在步骤五中，对信息核实情况进行播报，播报内容主要包括成功和失败两种。
本实施方案中，具体的，在步骤六中，可以通过键盘输入设定的密码进行个人身份的识别。
本实施方案中，具体的，在步骤七中，通过手指指纹进行个人身份的识别。
本实施方案中，具体的，在步骤八中，对该装置的使用情况进行数据的记录，并存在图像处理显示屏内，方便后期数据的拷贝。
本发明在使用时，通过3D图像采集摄像头11进行人脸的识别，并在闪光灯12的配合下进行识别，提高了识别的成功率；同时该设备通过U型座181，锁紧螺钉182和连接螺母183来调节控制板盒8的角度，从而改变3D图像采集摄像头11的朝向，增加了使用的便捷性；在支撑管184改变安装板71和滑套管72位置，增加了与不同设备连接安装的便捷性，为使用提供了方便；同时在水平放置时，防滑胶垫2起到良好的防滑效果，防止歪倒，增加了安全性能，延长了使用寿命；电源插头16上安全开关17的设置，为电流的控制提供了便捷，防止漏电事故的发生。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于3D图像的人脸识别装置，其特征在于，该基于3D图像的人脸识别的装置，包括支撑底座(1)，防滑胶垫(2)，支撑螺管(3)，笔帽(4)，电子签名笔(5)，防坠绳(6)，安装固定板结构(7)，控制板盒(8)，指纹采集孔(9)，图像处理显示屏(10)，3D图像采集摄像头(11)，闪光灯(12)，键盘板(13)，扬声器(14)，电源线(15)，电源插头(16)，安全开关(17)和方便调节的支撑杆结构(18)，所述的防滑胶垫(2)胶接在支撑底座(1)的下表面；所述的支撑螺管(3)螺钉连接在支撑底座(1)的上表面中间位置；所述的笔帽(4)镶嵌在支撑底座(1)的上表面前部右下侧；所述的电子签名笔(5)插接在笔帽(4)内；所述的防坠绳(6)一端胶接在笔帽(4)的右侧中间位置，另一端胶接在电子签名笔(5)的上部中间位置；所述的安装固定板结构(7)套接在方便调节的支撑杆结构(18)的外表面；所述的控制板盒(8)安装在方便调节的支撑杆结构(18)的上部；所述的指纹采集孔(9)开设在控制板盒(8)的正表面左下侧；所述的图像处理显示屏(10)镶嵌在控制板盒(8)的正表面上部中间位置；所述的3D图像采集摄像头(11)镶嵌在控制板盒(8)的顶部中间位置；所述的闪光灯(12)分别螺纹连接在控制板盒(8)的上部左右两侧位置；所述的键盘板(13)螺钉连接在控制板盒(8)的正表面下部中间位置；所述的扬声器(14)镶嵌在控制板盒(8)的正表面右下侧；所述的电源线(15)一端镶嵌在控制板盒(8)的后表面右下侧，另一端镶嵌有电源插头(16)；所述的电源插头(16)的上部设置有安全开关(17)；
所述的方便调节的支撑杆结构(18)螺纹连接在支撑螺管(3)的内部上侧位置；所述的安装固定板结构(7)包括安装板(71)，滑套管(72)，安装固定孔(73)和锁紧螺栓(74)，所述的滑套管(72)螺钉连接在安装板(71)的正表面中间位置；所述的锁紧螺栓(74)螺纹连接在滑套管(72)的正表面中间位置；所述的安装固定孔(73)分别开设在安装板(71)的内部四角位置。
2.如权利要求1所述的一种基于3D图像的人脸识别装置，其特征在于，所述的方便调节的支撑杆结构(18)包括U型座(181)，锁紧螺钉(182)，连接螺母(183)，支撑管(184)，调节通孔(185)和螺纹丝(186)，所述的锁紧螺钉(182)贯穿U型座(181)和支撑管(184)的上部与连接螺母(183)螺纹连接设置；所述的调节通孔(185)开设在支撑管(184)的正表面中间位置；所述的螺纹丝(186)开设在支撑管(184)的外表面。
3.如权利要求1所述的一种基于3D图像的人脸识别装置，其特征在于，所述的防滑胶垫(2)采用厚度设置在三毫米至五毫米的硅胶垫；所述的防滑胶垫(2)的下表面设置有一字形的防滑纹。
4.如权利要求1所述的一种基于3D图像的人脸识别装置，其特征在于，所述的锁紧螺栓(74)贯穿滑套管(72)螺纹连接在调节通孔(185)内。
5.如权利要求2所述的一种基于3D图像的人脸识别装置，其特征在于，所述的调节通孔(185)具体采用圆形通孔；所述的调节通孔(185)设置有多个。
6.如权利要求2所述的一种基于3D图像的人脸识别装置，其特征在于，所述的U型座(181)螺钉连接在控制板盒(8)的后部下侧中间位置。
7.如权利要求2所述的一种基于3D图像的人脸识别装置，其特征在于，所述的支撑管(184)螺纹连接在支撑螺管(3)内；所述的支撑螺管(3)具体采用带有内螺纹的不锈钢管。
8.一种基于3D图像的人脸识别装置的使用方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
步骤一：基础信息的输入采集；
步骤二：3D图像信息的获取；
步骤三：数据库信息的比对；
步骤四：图像的显示处理；
步骤五：语音播报；
步骤六：键盘信息的比对确认；
步骤七：指纹信息的比对确认；
步骤八：操作信息的汇总整理。
9.如权利要求8所述的一种基于3D图像的人脸识别装置的使用方法，其特征在于，在步骤一中，使用前对人员图像信息进行采集，包括3D图像，手指指纹以及设定六位数字的密码。
10.如权利要求8所述的一种基于3D图像的人脸识别装置的使用方法，其特征在于，在步骤二中，通过3D图像采集摄像头进行图像信息的捕捉，并在图像处理显示屏上进行显示，在采集捕捉过程中利用闪光灯起到辅助照明的作用，提高采集的准确性。
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