CN111277737A - 一种用于自助终端的智能ai摄像头模组及控制方法 - Google Patents

一种用于自助终端的智能ai摄像头模组及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明特别涉及一种用于自助终端的智能AI摄像头模组及控制方法。该用于自助终端的智能AI摄像头模组及控制方法，包括上位机主控系统、控制板、驱动电机、摄像头，所述摄像头相邻位置设有距离传感器，所述上位机主控系统、驱动电机、摄像头和距离传感器均连接到控制板；其中，上位机主控系统通过数据线与控制板相连，摄像头和距离传感器分别通过数据线与控制板相连，驱动电机通过电机驱动端口与控制板相连。该用于自助终端的智能AI摄像头模组及控制方法，不仅能够通过相关算法预设摄像头的初始角度，自动控制摄像头角度调节，从而保证人脸在摄像头图像的中央，同时应用范围广泛，适用于各种自助终端设备，适宜推广应用。

Description

一种用于自助终端的智能AI摄像头模组及控制方法
技术领域
本发明涉及自助终端设备技术领域，特别涉及一种用于自助终端的智能AI摄像头模组及控制方法。
背景技术
为了采集用户身份信息，目前自助终端设备中，运用了大量人脸摄像头。但是针对不同身高的人群，人脸的位置各不相同；而现阶段摄像头安装于固定位置，在操作人员使用的时候往往会捕捉不到人脸而导致认证或支付失败，影响客户操作体验。
针对这一问题，本领域技术人员提出了解决方案，如下：
通过人脸识别计算位置偏差量，驱动部分根据偏差量调节摄像头角度将人脸保持镜头中央，在无人脸的情况下摄像头则会按照预设的轨迹旋转，进行捕捉人脸。
但是，上述解决方案中，摄像头调节组件扔存在以下几个问题：
1、在不同机型、不同场景或不同地域人群身高不同的情况下，摄像头的初始角度是不一样的，现有方案初始角度需要人为设定，每次都需要都设定参数，存在设定不准确而导致多次返工的情况，严重影响效率；
2、人脸位置的偏差量仅依靠人脸进行计算，在人脸超出镜头范围内时需要摄像头按照某一方向旋转寻找人脸，在这其中可能与目标背道而驰，严重影响识别认证速度，影响客户体验；
3、摄像头与驱动单元为单独的两套系统，线路麻烦，集成度较低；
4、未兼容手动调节装置，在机构失效或无法找到人脸的时候无法手动强制调节。
为了解决上述问题，本发明提出了一种用于自助终端的智能AI摄像头模组及控制方法。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种简单高效的用于自助终端的智能AI摄像头模组及控制方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种用于自助终端的智能AI摄像头模组及控制方法，其特征在于：包括上位机主控系统、控制板、驱动电机、摄像头，所述摄像头相邻位置设有距离传感器，所述上位机主控系统、驱动电机、摄像头和距离传感器均连接到控制板；
其中，上位机主控系统通过数据线与控制板相连，摄像头和距离传感器分别通过数据线与控制板相连，驱动电机通过电机驱动端口与控制板相连。
所述距离传感器可以采用红外距离传感器、超声波距离传感器、微波距离传感器以及红外测距摄像头中的任意一种；负责获取摄像头高度信息，并通过控制板将接收到的摄像头高度信息上传至上位机主控系统。
所述距离传感器可以替换为广角摄像头；所述广角摄像头通过数据线与控制板相连，负责将捕捉到的人脸信息发送至控制板，并通过控制板将人脸信息发送至上位机主控系统。
所述上位机主控系统包括但不仅限于基于ARM架构的ARM主板或X86主板，同时承载AI人脸检测算法，负责实现实时人脸位置的测算，得出摄像头偏移量，并将测算结果下发至控制板。
所述控制板采用基于单片机的下位机控制板，负责摄像头，距离传感器/广角摄像头和上位机主控系统的信息上传及下发，实现摄像头和距离传感器/广角摄像头与上位机主控系统之间的信号转发以及电机驱动功能。
所述驱动电机可以采用直流减速电机、舵机、伺服电机或步进电机中的任意一种，负责实现摄像头角度调节，最终保持人脸位置始终为镜头中央。
所述摄像头负责获取人脸图像信息，将人脸图像信息通过数据线上传至控制板，并通过控制板将人脸图像信息打包发送至上位机主控系统；通过驱动电机实现摄像头角度调节。
本发明用于自助终端的智能AI摄像头模组的控制方法，包括以下步骤：
第一步，摄像头将图像信息通过数据线上传至控制板，通过控制板将图像信息打包发送至上位机主控系统；
第二步，上位机主控系统利用其搭载的AI人脸检测算法实时进行测算，判断摄像头获取的图像信息中是否存在人脸；
第三步，通过距离传感器或广角摄像头捕捉人体特征或环境特征预判人脸位置，上位机主控系统实时测算人脸位置，得出摄像头偏移量，并将测算结果下发至控制板；
第四步，控制板通过驱动电机对摄像头进行角度调节，最终保持人脸位置始终为镜头中央。
所述第三步中，距离传感器将获取的摄像头高度信息或广角摄像头将捕捉到的人脸信息发送至控制板，通过控制板将摄像头高度信息或人脸信息传递至上位机主控系统；上位机主控系统根据控制板上传的信息计算出摄像头的初始角度或人脸与人脸摄像头的角度位置信息，从而计算出摄像头偏移量。
所述第四步中，摄像头角度调节包括各个方向的调节，无极调节和分段调节。
本发明的有益效果是：该用于自助终端的智能AI摄像头模组及控制方法，不仅能够通过相关算法预设摄像头的初始角度，自动控制摄像头角度调节，从而保证人脸在摄像头图像的中央，同时应用范围广泛，适用于各种自助终端设备，适宜推广应用。
附图说明
附图1为本发明用于自助终端的智能AI摄像头模组示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
该用于自助终端的智能AI摄像头模组，包括上位机主控系统、控制板、驱动电机、摄像头，所述摄像头相邻位置设有距离传感器，所述上位机主控系统、驱动电机、摄像头和距离传感器均连接到控制板；
其中，上位机主控系统通过数据线与控制板相连，摄像头和距离传感器分别通过数据线与控制板相连，驱动电机通过电机驱动端口与控制板相连。
所述距离传感器可以采用红外距离传感器、超声波距离传感器、微波距离传感器以及红外测距摄像头中的任意一种；负责获取摄像头高度信息，并通过控制板将接收到的摄像头高度信息上传至上位机主控系统。
所述距离传感器可以替换为广角摄像头；所述广角摄像头通过数据线与控制板相连，负责将捕捉到的人脸信息发送至控制板，并通过控制板将人脸信息发送至上位机主控系统。
所述广角摄像头包括但不仅限于一个或多个数量，形态各异。
所述上位机主控系统包括但不仅限于基于ARM架构的ARM主板或X86主板，同时承载AI人脸检测算法，负责实现实时人脸位置的测算，得出摄像头偏移量，并将测算结果下发至控制板。
所述控制板采用基于单片机的下位机控制板，负责摄像头，距离传感器/广角摄像头和上位机主控系统的信息上传及下发，实现摄像头和距离传感器/广角摄像头与上位机主控系统之间的信号转发以及电机驱动功能。
所述驱动电机可以采用直流减速电机、舵机、伺服电机或步进电机中的任意一种，负责实现摄像头角度调节，最终保持人脸位置始终为镜头中央。
所述摄像头负责获取人脸图像信息，将人脸图像信息通过数据线上传至控制板，并通过控制板将人脸图像信息打包发送至上位机主控系统；通过驱动电机实现摄像头角度调节。
该用于自助终端的智能AI摄像头模组的控制方法，包括以下步骤：
第一步，摄像头将图像信息通过数据线上传至控制板，通过控制板将图像信息打包发送至上位机主控系统；
第二步，上位机主控系统利用其搭载的AI人脸检测算法实时进行测算，判断摄像头获取的图像信息中是否存在人脸；
第三步，通过距离传感器或广角摄像头捕捉人体特征或环境特征预判人脸位置，上位机主控系统实时测算人脸位置，得出摄像头偏移量，并将测算结果下发至控制板；
第四步，控制板通过驱动电机对摄像头进行角度调节，最终保持人脸位置始终为镜头中央。
所述第三步中，距离传感器将获取的摄像头高度信息或广角摄像头将捕捉到的人脸信息发送至控制板，通过控制板将摄像头高度信息或人脸信息传递至上位机主控系统；上位机主控系统根据控制板上传的信息计算出摄像头的初始角度或人脸与人脸摄像头的角度位置信息，从而计算出摄像头偏移量。
所述人体特征，包括但不仅限于五官特征、脸型特征、四肢特征、躯干特征等，作为人脸位置的判断依据。
所述第四步中，摄像头角度调节包括各个方向的调节，无极调节和分段调节。
若AI人脸检测算法未检测到人体其他特征或环境特征，则判断该用户为较矮的使用人员，摄像头向下调节摄像头垂直照射范围的角度再进行检测，最终保证人脸在摄像头中央。
与现有技术相比，该用于自助终端的智能AI摄像头模组及控制方法，还具有以下特点：
第一、通过距离传感器判断摄像头高度，通过相关算法预设摄像头的初始角度，具有深度自学习功能，在一定客户使用量基础上，选取使用量最多的调节角度作为初始角度；其中，所述的深度自学习功能是基于实际使用环境记录各类人群的使用习惯自我训练自我成长来适应不同的使用场景；
第二、通过在机柜增加一个或多个广角摄像头进行人脸拍摄，用来计算人脸与人脸摄像头的角度位置信息，进行调节；
第三、控制板集成了人脸摄像头、传感器或广角摄像头和驱动单元作为从设备通过一条通讯线与上位机进行通讯；且除了人脸检测外，还增加了五官检测、人体检测，可单独检测五官或肢体特征来计算人脸位置；如果未捕捉如上所有特征，则判断此客户为较矮的使用人员，摄像头向下调节其垂直照射范围的角度再进行检测，最终保证人脸在摄像头中央；
第四、还兼容了旋钮，拨杆等手动调节装置，以便在机构失效或无法找到人脸的时候手动强制调节摄像头角度；
第五、应用范围广泛，该自助终端包括但不仅限于政务、交通、金融、教育、零售等行业所用自助终端设备，且自助终端设备外观可变、尺寸可选、功能可选。
以上所述的实施例，只是本发明具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于自助终端的智能AI摄像头模组，其特征在于：包括上位机主控系统、控制板、驱动电机、摄像头，所述摄像头相邻位置设有距离传感器，所述上位机主控系统、驱动电机、摄像头和距离传感器均连接到控制板；
其中，上位机主控系统通过数据线与控制板相连，摄像头和距离传感器分别通过数据线与控制板相连，驱动电机通过电机驱动端口与控制板相连。
2.根据权利要求1所述的用于自助终端的智能AI摄像头模组，其特征在于：所述距离传感器可以采用红外距离传感器、超声波距离传感器、微波距离传感器以及红外测距摄像头中的任意一种；负责获取摄像头高度信息，并通过控制板将接收到的摄像头高度信息上传至上位机主控系统。
3.根据权利要求1或2所述的用于自助终端的智能AI摄像头模组，其特征在于：所述距离传感器可以替换为广角摄像头；所述广角摄像头通过数据线与控制板相连，负责将捕捉到的人脸信息发送至控制板，并通过控制板将人脸信息发送至上位机主控系统。
4.根据权利要求3所述的用于自助终端的智能AI摄像头模组，其特征在于：所述上位机主控系统包括但不仅限于基于ARM架构的ARM主板或X86主板，同时承载AI人脸检测算法，负责实现实时人脸位置的测算，得出摄像头偏移量，并将测算结果下发至控制板。
5.根据权利要求4所述的用于自助终端的智能AI摄像头模组，其特征在于：所述控制板采用基于单片机的下位机控制板，负责摄像头，距离传感器/广角摄像头和上位机主控系统的信息上传及下发，实现摄像头和距离传感器/广角摄像头与上位机主控系统之间的信号转发以及电机驱动功能。
6.根据权利要求5所述的用于自助终端的智能AI摄像头模组，其特征在于：所述驱动电机可以采用直流减速电机、舵机、伺服电机或步进电机中的任意一种，负责实现摄像头角度调节，最终保持人脸位置始终为镜头中央。
7.根据权利要求6所述的用于自助终端的智能AI摄像头模组，其特征在于：所述摄像头负责获取人脸图像信息，将人脸图像信息通过数据线上传至控制板，并通过控制板将人脸图像信息打包发送至上位机主控系统；通过驱动电机实现摄像头角度调节。
8.一种根据权利要求1～7所述的用于自助终端的智能AI摄像头模组的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，摄像头将图像信息通过数据线上传至控制板，通过控制板将图像信息打包发送至上位机主控系统；
第二步，上位机主控系统利用其搭载的AI人脸检测算法实时进行测算，判断摄像头获取的图像信息中是否存在人脸；
第三步，通过距离传感器或广角摄像头捕捉人体特征或环境特征预判人脸位置，上位机主控系统实时测算人脸位置，得出摄像头偏移量，并将测算结果下发至控制板；
第四步，控制板通过驱动电机对摄像头进行角度调节，最终保持人脸位置始终为镜头中央。
9.根据权利要求8所述的用于自助终端的智能AI摄像头模组的控制方法，其特征在于：所述第三步中，距离传感器将获取的摄像头高度信息或广角摄像头将捕捉到的人脸信息发送至控制板，通过控制板将摄像头高度信息或人脸信息传递至上位机主控系统；上位机主控系统根据控制板上传的信息计算出摄像头的初始角度或人脸与人脸摄像头的角度位置信息，从而计算出摄像头偏移量。
10.根据权利要求8所述的用于自助终端的智能AI摄像头模组的控制方法，其特征在于：所述第四步中，摄像头角度调节包括各个方向的调节，无极调节和分段调节。
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