CN113128286B - 一种人脸识别装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人脸识别装置，能够调节摄像头的角度，使得能够对不同身高层次的人群进行人脸识别。该人脸识别装置包括：设置在摇摆机构上的第一识别模块与第二识别模块，所述第一识别模块用于对第一预设高度范围内的人脸进行识别，所述第二识别模块用于对第二预设高度范围内的人脸进行识别；感应机构，所述感应机构用于感应所述摇摆机构的摇摆角度，且当所述摇摆角度达到第一预设角度时，输出第一信号；驱动机构，所述驱动机构与所述感应结构连接，用于根据所述第一信号切换所述摇摆机构的摇摆方向。

Description

一种人脸识别装置

技术领域

本发明涉及人脸识别技术领域，尤其涉及一种人脸识别装置。

背景技术

目前人脸识别技术被广泛应用于身份验证领域，例如通过自助通道设备对旅客进行安检，从而提升安检的效率。现有的自助通道设备主要通过摄像头识别旅客的面部信息，由于单个摄像头视角范围有限，因此单个摄像头难以覆盖不同身高层次的旅客群体。若采用多个摄像头，每个摄像头用于识别不同身高旅客的面部信息。当旅客的身高低于或高于摄像头较多时，还是难以有效识别旅客面部信息。

可见，现有技术中无论单个摄像头还是多个摄像头都无法满足不同身高层次的旅客进行面部信息识别的需求。

发明内容

本发明实施例提供一种人脸识别装置，能够调节摄像头的角度，使得能够对不同身高层次的人群进行人脸识别。

第一方面，本发明实施例提供一种人脸识别装置，包括：

设置在摇摆机构上的第一识别模块与第二识别模块，所述第一识别模块用于对第一预设高度范围内的人脸进行识别，所述第二识别模块用于对第二预设高度范围内的人脸进行识别；

感应机构，所述感应机构用于感应所述摇摆机构的摇摆角度，且当所述摇摆角度达到第一预设角度时，输出第一信号；

驱动机构，所述驱动机构与所述感应结构连接，用于根据所述第一信号切换所述摇摆机构的摇摆方向。

本发明实施例中，第一识别模块与第二识别模块均设置在摇摆机构上，摇摆机构在驱动机构的作用下，可以周期性地在第一预设角度范围内进行摆动，从而使得第一识别模块能够对第一预设高度范围内的人脸进行识别，第二识别模块能够对第二预设高度范围内的人脸进行识别。第一预设高度范围与第二预设高度范围之间可以认为存在重叠，也可以认为两者是连续的。第一预设高度范围与第二预设高度范围的叠加可以认为覆盖了不同身高层次的人群，从而使第一识别模块与第二识别模块能够对不同身高层次的人群进行较为准确的人脸识别。

可选的，设置在所述摇摆机构上的第一底座，以及与所述第一底座活动连接的第一转轴，所述第一转轴与所述第一识别模块相连。

可选的，设置在所述摇摆机构上的第二底座，以及与所述第二底座活动连接的第二转轴，所述第二转轴与所述第二识别模块相连。

可选的，第一固定板，用于将所述第一底座固定在所述摇摆机构，其中，所述第一固定板为L型，且所述第一固定板设置有第一缺口，所述第一缺口用于对所述第一底座进行限位。

可选的，第二固定板，用于将所述第二底座固定在所述摇摆机构，其中，所述第二固定板为L型，且所述第二固定板设置有第二缺口，所述第二缺口用于对所述第二底座进行限位。

可选的，所述第一转轴为阻尼转轴。

可选的，所述第二转轴为阻尼转轴。

可选的，所述感应机构为U型光电传感器。

可选的，所述驱动机构包括控制器与电机，其中：

所述控制器的输入端与所述感应机构连接，所述控制器的输出端与所述电机连接；

其中，所述控制器用于接收所述第一信号，并根据所述第一信号切换电机的转动方向。

可选的，所述摇摆机构还包括调节组件，其中：

所述调节组件包括第一感应片与第二感应片，所述第一感应片与所述第二感应片用于调节所述第一预设角度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种自助通道人脸识别系统的架构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种人脸识别装置的正面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种人脸识别装置的背面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种感应机构的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种人脸识别装置的侧面结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种人脸识别装置的侧面结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种驱动机构的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解，首先介绍本发明实施例的一种应用场景。请参见图1，为自助通道人脸识别系统的架构示意图。该自助通道可以设置在客运站、高铁站或者机场，此处对自助通道的应用场景不作特别限制。图1包括旅客101、人脸识别装置102、服务器103以及自助通道装置104。旅客101可以认为是具有不同身高的群体，例如160cm的中学生或者175cm的大学生。人脸识别装置102可以采集旅客101的人脸信息，例如人脸识别装置可以是摄像头。人脸识别装置102采集旅客101的人脸信息后，可以将采集的人脸信息发送给服务器103。应理解，人脸信息可以包括人脸图像。服务器103存储有预先录入的人脸，例如服务器103可以从公安系统获取并存储人脸图像。需要说明的是，本发明实施例对服务器103中存储的人脸图像的来源不做特别限定。人脸识别装置102设置于自助通道周围，当旅客101通过自助通道时，人脸识别装置102可以采集该旅客101的人脸信息，进而对该旅客101的身份进行验证。例如人脸识别装置102采集旅客101的人脸信息后，可以将采集的人脸信息发送给服务器103，服务器103可以将该人脸信息与预先存储的人脸信息进行匹配，若匹配的相似度高于预设阈值，例如预设阈值为85％，服务器103则认为匹配成功，即旅客101的身份验证通过。此时服务器103可以向人脸识别装置102发送信息，该消息用于提示旅客101身份验证成功，并且人脸识别装置102向自助通道装置104发送控制指令，用于控制自助通道装置104开启，使得身份验证成功的旅客104可以通过该自助通道。

目前人脸识别装置102通常包括单个或多个摄像头，单个摄像头的视角范围比较有限，由于不同的旅客101的身高有所不同，对于固定位置的单个摄像头而言，难以有效采集不同身高层的旅客101的人脸信息。所以采用多个摄像头采集旅客101的人脸信息。例如将该多个摄像头设置于不同的高度，从而满足采集不同身高的旅客101的人脸信息的需求。但是当旅客101的身高低于摄像头的安装位置较多或者当旅客101的身高高于摄像头的安装位置较多，即使采用多个摄像头仍然难以有效采集到旅客101的人脸信息。

鉴于此，本发明实施例提供了一种人脸识别装置，该人脸识别装置能够调节摄像头的角度，从而能够对不同身高的旅客进行人脸信息的采集。

下面，结合附图对本发明实施例提供的技术方案进行详细地说明。

请参见图2，本发明实施例提供一种人脸识别装置，该人脸识别装置包括：

设置在摇摆机构20上的第一识别模块201与第二识别模块202、感应机构30和驱动机构40，其中，第一识别模块201可以是摄像头，用于对第一预设高度范围内的人脸进行识别，第二识别模块202也可以是摄像头，用于对第二预设高度范围内的人脸进行识别；感应机构30可以感应摇摆机构20的摇摆角度，当摇摆角度达到第一预设角度时，感应机构30输出第一信号；驱动机构40与感应机构30连接，接收到第一信号，根据第一信号切换摇摆机构20的摇摆方向，以实现调节摇摆机构20的摇摆角度。

请参见图3，在一种可能的实施方式中，摇摆机构20上设置有第一底座203，以及与第一底座203活动连接的第一转轴204，第一转轴204与第一识别模块201相连，从而第一识别模块201固定摇摆机构20上。同理，摇摆机构20上设置有第二底座205，以及与第二底座205活动连接的第二转轴206，第二转轴206与第二识别模块202相连，从而第二识别模块202也固定摇摆机构20上。应理解，第一识别模块201和第二识别模块202分布在摇摆机构20的两侧，以获得更大的拍照角度。

本发明实施例中，第一底座203与第一转轴204之间活动连接，那么当与第一转轴204相连的第一识别模块201受到外力作用时，第一识别模块201以第一转轴204作为中心进行转动，可以改变第一识别模块201的拍照角度的。为了使得在外力消失时，第一识别模块201能够保持当前的拍照角度，一种可能的实施方式中，第一转轴204可以采用阻尼转轴。

同理，第二底座205与第二转轴206之间活动连接，那么当与第二转轴206相连的第二识别模块202受到外力作用时，第二识别模块202以第二转轴206作为中心进行转动，也可以达到改变第二识别模块202的拍照角度的目的。同样为了使得在外力消失时，第二识别模块202能够保持当前的拍照角度，一种可能的实施方式中，第二转轴206可以采用阻尼转轴。

请继续参见图3，本发明实施例可以通过第一固定板207将第一底座203固定在摇摆机构20上。同理，本发明实施例可以通过第二固定板208将第二底座205固定在摇摆机构20上。

可能的实施方式中，第一底座203采用为矩形或方形薄板结构，第一固定板207采用L型结构。该第一固定板207可以设置第一缺口，通过该第一缺口对第一底座203进行限位。例如可以将第一底座203插入该第一缺口，从而达到对第一底座203进行限位的目的。类似的，第二底座205采用为矩形或方形薄板结构，第二固定板208采用L型结构。该第二固定板208可以设置第二缺口，通过该第二缺口可以对第二底座205进行限位。例如可以将第二底座205插入该第二缺口，从而达到对第二底座205进行限位的目的。

本发明实施例可以通过螺钉连接第一固定板207和第一底座203，以实现将第一底座203固定在摇摆装置20上。在实际使用过程中，通过松开第一固定板207的螺钉，可以使得第一底座203向前或向后移动。当第一底座203平移到所需固定的位置时，再旋紧第一固定板207的螺钉。同理，对于第二底座205而言，本发明实施例可以通过螺钉连接第二固定板208和第二底座205，以实现将第二底座205固定在摇摆装置20上。在实际使用过程中，通过松开第二固定板208的螺钉，可以使得第二底座205向前或向后移动。当第二底座205平移到所需固定的位置时，再旋紧第二固定板208的螺钉。

应理解，当第一底座203向前平移时，第一识别模块201也在向前移动，在逐渐前移的过程中，第一识别模块201对应的拍照范围在逐渐缩小。反之，当第一底座203向后平移时，第一识别模块201也在向后平移，在逐渐后移的过程中，第一识别模块201对应的拍照范围在逐渐扩大。所以本发明实施例可以通过前后移动第一识别模块201，实现调节第一识别模块201的拍照角度，以实现扩大或者缩小人脸信息的采集范围。

应理解，当第二底座205向前平移时，第二识别模块202也在向前移动，在逐渐前移的过程中，第二识别模块202对应的拍照范围在逐渐缩小。反之，当第二底座205向后平移时，第二识别模块202也在向后平移，在逐渐后移的过程中，第二识别模块202对应的拍照范围在逐渐扩大。所以本发明实施例可以通过前后移动第二识别模块202，实现调节第二识别模块202的拍照角度，以实现扩大或者缩小人脸信息的采集范围。

第一识别模块201和第二识别模块202固定在摇摆机构20上，而摇摆机构20在使用过程中会摆动，这就导致第一识别模块201和第二识别模块202随着摇摆机构20的摆动，第一识别模块201和第二识别模块202的拍照角度发生变化，或者也可以理解为导致设置在摇摆机构20上的第一识别模块201和第二识别模块202的采集人脸信息的范围发生改变。

为了达到较大范围的采集范围，本发明实施例可以感应摇摆机构20的摇摆角度，以确定是否调整第一识别模块201和第二识别模块202的采集人脸信息的范围。

请参见图4，在一种可能的实施方式中，本发明实施例可以通过感应机构30，例如U型光电传感器感应摇摆机构20的摇摆角度。该U型光电传感器可以包括光发射器301、光接收器302以及检测电路303。光发射器301与光接收器302的安装位置相对，这里相对指的是光发射器301与光接收器302的轴线在一条直线上，以使得感应机构30具有较高的灵敏度。

通常，光接收器302接收光发射器301发射的红外线，如果光接收器302未接收到来自光发射器301发射的红外线时，可以认为是光发射器301与光接收器302之间出现了遮挡物，此时检测电路303可以输出第一信号，以指示需要调节摇摆机构20的摇摆角度。

具体的，检测电路303可以将第一信号输出给与其连接的驱动机构40。驱动机构40可以驱动摇摆机构20周期性地在第一预设角度范围内进行摆动。需要说明的是，第一预设角度可以认为是感应机构30允许摇摆机构20摇摆的最大角度，该第一预设角度可以根据第一识别模块201和第二识别模块202对人脸信息的采集范围确定。例如满足第一识别模块201能够对第一预设高度范围内的人脸进行识别，第二识别模块202能够对第二预设高度范围内的人脸进行识别，摇摆机构20摇摆的最大角度，即第一预设角度。应理解，第一预设角度与第一识别模块201的第一预设高度范围以及第二识别模块202的第二预设高度范围相对应，即当摇摆机构20达到第一预设角度时，第一识别模块201以及第二识别模块202分别达到第一预设高度范围以及第二预设高度范围的边界值。本发明实施例通过驱动机构40驱动摇摆机构20调节摇摆角度，可以使得第一识别模块201与第二识别模块202能够对不同身高层次的人群进行较为准确的人脸识别。

需要说明的是，第一预设高度范围与第二预设高度范围之间可以存在重叠，也可以不重叠，例如第一预设高度范围与第二预设高度范围是连续的两个高度范围。由于第一预设高度范围与第二预设高度范围的叠加可以覆盖不同的身高，所以本发明实施例中的第一识别模块201与第二识别模块202能够对不同身高层次的人群进行较为准确的人脸识别。

通常来说，摇摆机构20在驱动机构40的驱动下，可以实现360度的转动，但是当摇摆机构20背对人脸时，无法有效的采集人脸信息，为此本发明实施例还可以通过感应机构30对摇摆机构20的摇摆角度进行限制。

请参见图5，一种可能的实施方式中，摇摆机构20还包括调节组件209，调节组件209通过螺钉固定在摇摆机构20上，调节组件209跟随摇摆机构20进行摆动。

调节组件209包括第一感应片与第二感应片，第一感应片与第二感应片用于调节摇摆机构20的第一预设角度。例如第一感应片位于下方，第二感应片位于上方，且第一感应片与第二感应片之间形成夹角。为了便于描述，下文将第一感应片与第二感应片之间的夹角成为第一夹角。通过改变第一夹角的大小可以改变摇摆机构20的第一预设角度，第一预设角度可以认为是摇摆机构20允许摆动的临界角度，调节组件209的第一夹角的大小与摇摆机构20的摇摆的临界角度正相关。

在本发明实施例中，当感应机构30感应到摇摆机构20处于第一预设角度时，此时为了防止摇摆机构20过冲，可以通过驱动机构40切换摇摆机构20的摆动方向。

请参见图6与图7，一种可能的实施方式中，驱动结构40包括控制器401与电机402，其中，控制器401的输入端与感应机构30连接，控制器401的输出端与电机402连接；控制器401用于接收上述第一信号，并根据第一信号切换电机402的转动方向。

为了便于理解，下面分别对摇摆机构20向上摇摆的过程以及向下摇摆的过程进行介绍，为了便于描述，下文中摇摆机构20向上摇摆的过程称为第一摇摆过程，摇摆机构20向下摇摆的过程称为第二摇摆过程。应理解，调节组件209的第一夹角是在摇摆机构20进行摆动之前预先设置的，即可以认为摇摆机构20在摇摆过程中第一预设角度是固定不变的。

第一摇摆过程，假设初始状态下，摇摆机构20与地面保持垂直。摇摆机构20在驱动机构40中电机402的驱动下，逐渐向上转动，调节组件209也随摇摆机构20向上转动。当调节组件209的第一感应片遮挡感应机构30时，即第一感应片遮挡光发射器301向光接收器302发射的红外光，此时检测电路303输出第一信号，并将该第一信号反馈给驱动机构40中的控制器401。控制器401接收该第一信号，可以认为此时摇摆机构20已经向上摆动到第一预设角度，那么控制器401可以控制电机402切换转动方向，使得摇摆机构20达到第一预设角度后，可以逐渐向下摆动。

第二摇摆过程，假设初始状态下，摇摆机构20与地面保持垂直。摇摆机构20在驱动机构40中电机402的驱动下，逐渐向下转动，调节组件209也随摇摆机构20向下转动。当调节组件209的第二感应片遮挡感应机构30时，即第二感应片遮挡光发射器301向光接收器302发射的红外光，此时检测电路303输出第一信号，并将该第一信号反馈给驱动机构40中的控制器401。控制器401接收该第一信号，可以认为此时摇摆机构20已经向下摆动到第一预设角度，那么控制器401可以控制电机402切换转动方向，使得摇摆机构20达到第一预设角度后，可以逐渐向上摆动。

在第一摇摆过程与第二摇摆过程中，第一识别模块201的第一预设高度范围与第二识别模块202的第二预设高度范围之间可以存在重合，例如第一预设高度范围为80cm-140cm，第二预设高度范围为130cm-190cm，也可以认为是连续的，例如，第一预设高度范围为80cm-140cm，第二预设高度范围为140cm-190cm。

为了使第一识别模块201与第二识别模块202在随摇摆机构20摆动的过程中可以覆盖尽可能的大的身高范围，本发明实施例还可以同时对第一识别模块201与第二识别模块202的自身角度进行调节。例如第一识别模块201与第二识别模块202之间设置为钝角。本发明实施例除了能够通过施加外力，改变第一识别模块201的角度以外，如前述还可以通过调节第一识别模块201的前后距离，使得第一识别模块201能够扩大或者缩小人脸信息的采集范围。

应理解，前述第一识别模块201与第二识别模块202的前后位置可以独立调节，例如第一识别模块201与第二识别模块202可以采用一前一后进行设置，从而满足人脸识别装置对不同人脸信息采集范围的需求。

本发明实施例中，第一识别模块与第二识别模块均设置在摇摆机构上，摇摆机构在驱动机构的作用下，可以周期性地在第一预设角度范围内进行摆动，从而使得第一识别模块能够对第一预设高度范围内的人脸进行识别，第二识别模块能够对第二预设高度范围内的人脸进行识别。第一预设高度范围与第二预设高度范围之间可以认为存在重叠，也可以认为两者是连续的。第一预设高度范围与第二预设高度范围的叠加可以认为覆盖了不同身高层次的人群，从而使第一识别模块与第二识别模块能够对不同身高层次的人群进行较为准确的人脸识别。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种人脸识别装置，其特征在于，包括：

设置在摇摆机构上的第一识别模块与第二识别模块，所述第一识别模块用于对第一预设高度范围内的人脸进行识别，所述第二识别模块用于对第二预设高度范围内的人脸进行识别；感应机构，所述感应机构用于感应所述摇摆机构的摇摆角度，且当所述摇摆角度达到第一预设角度时，输出第一信号；驱动机构，所述驱动机构与所述感应机构连接，用于根据所述第一信号切换所述摇摆机构的摇摆方向；

其中，所述装置还包括：设置在所述摇摆机构上的第一底座和设置在所述摇摆机构上的第二底座；所述摇摆机构摇摆时，所述第一识别模块随着所述第一底座的移动同步进行移动，所述第一预设高度范围随着所述第一底座的移动对应扩大或缩小；所述第二识别模块随着所述第二底座的移动同步进行移动，所述第二预设高度范围随着所述第二底座的移动对应扩大或缩小；

所述第一预设角度根据所述第一预设高度范围和所述第二预设高度范围构成的人脸信息的采集范围确定；

所述摇摆方向包括第一方向和第二方向，所述第一方向和所述第二方向相反；当所述摇摆机构朝所述第一方向摇摆到达所述第一预设角度时，通过所述驱动机构使得所述摇摆机构朝所述第二方向摆动，或者，当所述摇摆机构朝所述第二方向摇摆到达所述第一预设角度时，通过所述驱动机构使得所述摇摆机构朝所述第一方向摆动。

2.如权利要求1所述的人脸识别装置，其特征在于，还包括：

设置与所述第一底座活动连接的第一转轴，所述第一转轴与所述第一识别模块相连。

3.如权利要求1所述的人脸识别装置，其特征在于，还包括：

设置与所述第二底座活动连接的第二转轴，所述第二转轴与所述第二识别模块相连。

4.如权利要求2所述的人脸识别装置，其特征在于，还包括：

第一固定板，用于将所述第一底座固定在所述摇摆机构，其中，所述第一固定板为L型，且所述第一固定板设置有第一缺口，所述第一缺口用于对所述第一底座进行限位。

5.如权利要求3所述的人脸识别装置，其特征在于，还包括：

第二固定板，用于将所述第二底座固定在所述摇摆机构，其中，所述第二固定板为L型，且所述第二固定板设置有第二缺口，所述第二缺口用于对所述第二底座进行限位。

6.如权利要求2所述的人脸识别装置，其特征在于，所述第一转轴为阻尼转轴。

7.如权利要求3所述的人脸识别装置，其特征在于，所述第二转轴为阻尼转轴。

8.如权利要求1-7任一项所述的人脸识别装置，其特征在于，所述感应机构为U型光电传感器。

9.如权利要求1-7任一项所述的人脸识别装置，其特征在于，所述驱动机构包括控制器与电机，其中：

所述控制器的输入端与所述感应机构连接，所述控制器的输出端与所述电机连接；

其中，所述控制器用于接收所述第一信号，并根据所述第一信号切换电机的转动方向。

10.如权利要求1所述的人脸识别装置，其特征在于，所述摇摆机构还包括调节组件，其中：

所述调节组件包括第一感应片与第二感应片，所述第一感应片与所述第二感应片用于调节所述第一预设角度。