CN116152897A - 一种镜头防污染人脸识别装置及识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及镜头防污染设备技术领域，具体的说是一种镜头防污染人脸识别装置及识别方法，包括：识别装置底座，所述识别装置底座的顶端设置有设备箱；防护机构，用以对摄像头进行防护避免杂质影响其正常工作的所述防护机构设置于识别装置底座和设备箱之间；该设备中防护机构能够在日常对摄像头进行遮挡防护，避免外界的灰尘及杂质粘连在摄像头表面，确保人脸图像采集的清晰度，并对摄像头进行防护作业，避免其发生损坏；同时在防护膜表面有杂质影响人脸采集时能够自动进行收集作业，切换其工作状态，使得摄像头裸露出来进行作业，同时在切换的过程中能够自动对防护膜进行清理作业，减低清理的难度，使得防护机构始终处于清洁的状态。
Description
技术领域
本发明涉及镜头防污染设备技术领域，特别的涉及一种镜头防污染人脸识别装置及识别方法。
背景技术
脸识别系统以人脸识别技术为核心，是一项新兴的生物识别技术，是当今国际科技领域攻关的高精尖技术。它广泛采用区域特征分析算法，融合了计算机图像处理技术与生物统计学原理于一体，利用计算机图像处理技术从视频中提取人像特征点，利用生物统计学的原理进行分析建立数学模型，具有广阔的发展前景。其使用前需要利用摄像头对人脸图像进行采集，为便于摄像头的采集作业，摄像头在使用的过程中多为裸露在空气中，空气中的灰尘及杂质容易粘连在摄像头表面，对摄像头表面造成污染，影响前期的人脸图像采集作业。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种镜头防污染人脸识别装置及识别方法，改善空气中的灰尘及杂质容易粘连在摄像头表面，对摄像头表面造成污染，影响前期人脸图像采集作业的问题。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种镜头防污染人脸识别装置，包括：识别装置底座，所述识别装置底座的顶端设置有设备箱；防护机构，用以对摄像头进行防护避免杂质影响其正常工作的所述防护机构设置于识别装置底座和设备箱之间；灰尘引导机构，对摄像头进行全面防污的所述灰尘引导机构设置于防护机构和识别装置底座之间；其中，所述防护机构包括固定连接于设备箱内壁一侧的电机，所述电机的输出轴固定连接有收集辊，所述设备箱的内壁一侧转动连接有引导辊，所述识别装置底座的前端固定连接有引导框，所述引导框的内壁滑动连接有限位板，所述限位板的顶端固定连接有防护膜，所述防护膜的中部与引导辊传动连接，所述防护膜的另一端和收集辊固定连接。
优选的，所述设备箱的内壁一端转动连接有清理辊，所述清理辊的一端和收集辊的另一端均固定连接有皮带轮，两个所述皮带轮之间传动连接有同步皮带，所述设备箱的内壁倾斜设置有与防护膜相接触的刮板，该设备中防护机构能够在日常对摄像头进行遮挡防护，避免外界的灰尘及杂质粘连在摄像头表面，确保人脸图像采集的清晰度，并对摄像头进行防护作业，避免其发生损坏；同时在防护膜表面有杂质影响人脸采集时能够自动进行收集作业，切换其工作状态，使得摄像头裸露出来进行作业，同时在切换的过程中能够自动对防护膜进行清理作业，减低清理的难度，使得防护机构始终处于清洁的状态。
优选的，所述灰尘引导机构包括转动连接于设备箱内顶壁的螺纹管，所述螺纹管的前端固定连接有第一锥形齿轮，所述清理辊的另一端固定连接有与第一锥形齿轮啮合连接的第二锥形齿轮，所述螺纹管的另一端螺纹连接有丝杆，所述丝杆的另一端设置有吸灰组件，所述吸灰组件内设置有过滤组件，所述设备箱内设置有引导组件，该设备中灰尘引导机构能够在防护机构运行时自动化运行，两者同步运行，无需单独启动，一致性高，对摄像头的防污性能更好，使得摄像头在防护机构两种工作状态下均处于清洁的状态，确保摄像头的正常人脸图像采集作业。
优选的，所述吸灰组件包括固定连接于设备箱内的储气框，所述储气框的内壁设置有活塞板，所述活塞板的一侧延伸出储气框并固定连接有连接杆，所述连接杆的另一端与丝杆固定连接，所述限位板的一侧嵌入设置有横管，所述横管的一侧设置有两个吸附口，所述横管和储气框之间设置有软管，吸灰组件的设置，能够在防护机构运行会自动利用吸附口对摄像头表面进行吸附，去除摄像头表面的灰尘及杂质，使得摄像头裸露时周围处于清洁状态，且在防护机构反向遮挡时，能够对摄像头周围进行吹拂，确保防护膜、引导框及摄像头三者之间的空间更加清洁。
优选的，所述过滤组件包括安装筒，所述安装筒的内壁设置有滤网，所述安装筒的另一端螺纹连接有连接筒，所述安装筒和连接筒均与软管连通，过滤组件的设置，能够对吸灰组件吸附出来的灰尘进行收集，避免灰尘进入储气框内，清理起来更加方便，在防护机构反向运行之前清理干净即可，同时确保吸灰组件的防污效果。
优选的，所述引导组件包括开关和气泵，所述气泵设置于识别装置底座内，所述识别装置底座的前端嵌入设置有安装环，所述安装环的内壁设置有圆环管，所述圆环管的表面设置有多个出气嘴，所述圆环管和气泵之间设置有输气管，引导组件的设置，能够在吸灰组件运行后对摄像头周围进行气流引导，使得摄像头周围的气流向外侧流动，避免灰尘及杂质向摄像头靠近，提高设备的防污性能，确保摄像头在遮挡或不遮挡时均不会受到灰尘及杂质影响。
优选的，所述设备箱的内壁固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧的另一端固定连接有安装板，所述开关设置于安装板的另一侧，所述安装板的另一侧固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧的另一端固定连接有接触板，第一弹簧和第二弹簧的设置，使得连接杆在挤压开关时，安装板可以自动调节，避免出现过度按压的情况，且能够保证开关始终处于正常工作状态。
优选的，所述防护膜为透明膜材料构件，所述刮板与水平面的夹角为六十度，透明的防护膜则能够在不影响摄像头正常人脸图像采集情况下，对摄像头进行有效的防护作用，且倾斜的刮板能够提高对防护膜的清理效果。
优选的，所述设备箱的内壁固定连接有收集框，所述收集框的顶端一侧设置有倾斜的引导板，所述引导板位于刮板的下方，引导板能够对防护膜上清理的灰尘进行引导，利用收集框进行收集，完成自动化清理收集作业，降低后期维护的难度。
优选的，所述引导框的内壁滑动连接有两个限位块，两个所述限位块分别固定连接于限位板的两端，所述限位块的底端设置有配重块，所述引导框的内底壁设置有与配重块相匹配的磁铁，防护膜及限位板在运行时，会自动带动限位块移动，对防护膜起到有效限位的目的，同时配重块能够使得防护膜的收纳更加顺畅，配重块和磁铁的设置，在防护膜到位时，自动进行吸附加固作业，确保防护膜进行遮挡作业的稳定性。
本发明的有益效果是：
1、该设备中防护机构能够在日常对摄像头进行遮挡防护，避免外界的灰尘及杂质粘连在摄像头表面，确保人脸图像采集的清晰度，并对摄像头进行防护作业，避免其发生损坏；同时在防护膜表面有杂质影响人脸采集时能够自动进行收集作业，切换其工作状态，使得摄像头裸露出来进行作业，同时在切换的过程中能够自动对防护膜进行清理作业，减低清理的难度，使得防护机构始终处于清洁的状态；
2、该设备中灰尘引导机构能够在防护机构运行时自动化运行，两者同步运行，无需单独启动，一致性高，对摄像头的防污性能更好，使得摄像头在防护机构两种工作状态下均处于清洁的状态，确保摄像头的正常人脸图像采集作业；吸灰组件的设置，能够在防护机构运行会自动利用吸附口对摄像头表面进行吸附，去除摄像头表面的灰尘及杂质，使得摄像头裸露时周围处于清洁状态，且在防护机构反向遮挡时，能够对摄像头周围进行吹拂，确保防护膜、引导框及摄像头三者之间的空间更加清洁；过滤组件的设置，能够对吸灰组件吸附出来的灰尘进行收集，避免灰尘进入储气框内，清理起来更加方便，在防护机构反向运行之前清理干净即可，同时确保吸灰组件的防污效果；引导组件的设置，能够在吸灰组件运行后对摄像头周围进行气流引导，使得摄像头周围的气流向外侧流动，避免灰尘及杂质向摄像头靠近，提高设备的防污性能，确保摄像头在遮挡或不遮挡时均不会受到灰尘及杂质影响。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明设备箱的剖视图；
图3为本发明防护机构和灰尘引导机构的连接示意图；
图4为本发明防护机构的结构示意图；
图5为图4中A处的放大图；
图6为本发明灰尘引导机构的结构示意图；
图7为本发明过滤组件的结构示意图；
图8为本发明引导组件的结构示意图；
图9为图8中B处的放大图；
图10为本发明的系统流程图。
图中：1、识别装置底座；2、设备箱；3、防护机构；301、电机；302、收集辊；303、引导框；304、限位板；305、防护膜；306、引导辊；307、限位块；308、配重块；309、磁铁；310、皮带轮；311、同步皮带；312、清理辊；313、刮板；314、收集框；315、引导板；4、灰尘引导机构；401、吸灰组件；4011、储气框；4012、活塞板；4013、连接杆；4014、软管；4015、横管；4016、吸附口；402、引导组件；4021、气泵；4022、开关；4023、输气管；4024、安装环；4025、圆环管；4026、出气嘴；4027、第一弹簧；4028、安装板；4029、第二弹簧；40210、接触板；403、过滤组件；4031、安装筒；4032、连接筒；4033、滤网；404、螺纹管；405、丝杆；406、第一锥形齿轮；407、第二锥形齿轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施时：如图1-10所示，一种镜头防污染人脸识别装置，包括：识别装置底座1，识别装置底座1的顶端设置有设备箱2；防护机构3，用以对摄像头进行防护避免杂质影响其正常工作的防护机构3设置于识别装置底座1和设备箱2之间；灰尘引导机构4，对摄像头进行全面防污的灰尘引导机构4设置于防护机构3和识别装置底座1之间；其中，防护机构3包括固定连接于设备箱2内壁一侧的电机301，电机301的输出轴固定连接有收集辊302，设备箱2的内壁一侧转动连接有引导辊306，识别装置底座1的前端固定连接有引导框303，引导框303的内壁滑动连接有限位板304，限位板304的顶端固定连接有防护膜305，防护膜305的中部与引导辊306传动连接，防护膜305的另一端和收集辊302固定连接。设备在进行人脸图像采集时，防护机构3能够对摄像头进行防护，当采集的人脸图像出现污渍不清晰时，启动防护机构3，防护机构3脱离对摄像头的遮挡防护，同时在此过程中进行自清理作业，在此过程中，防护机构3会同步带动灰尘引导机构4同步运行，对摄像头表面的灰尘进行吸附，同时为裸露的设备头周围进行气流引导，确保摄像头完成正常的图像采集，进行精准人脸识别作业。
如图1、图2、图3、图4和图5所示，设备箱2的内壁一端转动连接有清理辊312，清理辊312的一端和收集辊302的另一端均固定连接有皮带轮310，两个皮带轮310之间传动连接有同步皮带311，设备箱2的内壁倾斜设置有与防护膜305相接触的刮板313。防护膜305为透明膜材料构件，刮板313与水平面的夹角为六十度。透明的防护膜305则能够在不影响摄像头正常人脸图像采集情况下，对摄像头进行有效的防护作用，且倾斜的刮板313能够提高对防护膜305的清理效果。设备箱2的内壁固定连接有收集框314，收集框314的顶端一侧设置有倾斜的引导板315，引导板315位于刮板313的下方。引导板315能够对防护膜305上清理的灰尘进行引导，利用收集框314进行收集，完成自动化清理收集作业，降低后期维护的难度。引导框303的内壁滑动连接有两个限位块307，两个限位块307分别固定连接于限位板304的两端，限位块307的底端设置有配重块308，引导框303的内底壁设置有与配重块308相匹配的磁铁309，防护膜305及限位板304在运行时，会自动带动限位块307移动，对防护膜305起到有效限位的目的，同时配重块308能够使得防护膜305的收纳更加顺畅，配重块308和磁铁309的设置，在防护膜305到位时，自动进行吸附加固作业，确保防护膜305进行遮挡作业的稳定性。启动电机301，电机301带动收集辊302旋转，收集辊302对防护膜305进行收集作业，防护膜305会带动限位板304在引导框303中向上移动，解除防护膜305对摄像头的遮挡作业，在此过程中，在两个皮带轮310和同步皮带311作用下，清理辊312和收集辊302同步转动，利用清理辊312对运行中的防护膜305进行清洁作业，同时刮板313进行刮除作业，清理出来的灰尘会在引导板315的作用下，自动进入至收集框314内。
如图1、图2、图3、图4、图6、图7、图8和图9所示，灰尘引导机构4包括转动连接于设备箱2内顶壁的螺纹管404，螺纹管404的前端固定连接有第一锥形齿轮406，清理辊312的另一端固定连接有与第一锥形齿轮406啮合连接的第二锥形齿轮407，螺纹管404的另一端螺纹连接有丝杆405，丝杆405的另一端设置有吸灰组件401，吸灰组件401内设置有过滤组件403，设备箱2内设置有引导组件402。吸灰组件401包括固定连接于设备箱2内的储气框4011，储气框4011的内壁设置有活塞板4012，活塞板4012的一侧延伸出储气框4011并固定连接有连接杆4013，连接杆4013的另一端与丝杆405固定连接，限位板304的一侧嵌入设置有横管4015，横管4015的一侧设置有两个吸附口4016，横管4015和储气框4011之间设置有软管4014。过滤组件403包括安装筒4031，安装筒4031的内壁设置有滤网4033，安装筒4031的另一端螺纹连接有连接筒4032，安装筒4031和连接筒4032均与软管4014连通。清理辊312在转动时在第一锥形齿轮406和第二锥形齿轮407的作用下，螺纹管404同步发生转动，丝杆405发生移动，利用丝杆405带动连接杆4013移动，活塞板4012在储气框4011内移动，吸附口4016将摄像头表面混合空气吸附至横管4015内，在软管4014的作用下，储气框4011内负压引流作用下，混合气体进入至过滤组件403内，滤网4033对灰尘及杂质进行拦截，需要清理时，利用螺纹打开安装筒4031和连接筒4032即可进行清理。
如图1、图2、图3、图4、图6、图7、图8和图9所示，引导组件402包括开关4022和气泵4021，气泵4021设置于识别装置底座1内，识别装置底座1的前端嵌入设置有安装环4024，安装环4024的内壁设置有圆环管4025，圆环管4025的表面设置有多个出气嘴4026，圆环管4025和气泵4021之间设置有输气管4023。设备箱2的内壁固定连接有第一弹簧4027，第一弹簧4027的另一端固定连接有安装板4028，开关4022设置于安装板4028的另一侧，安装板4028的另一侧固定连接有第二弹簧4029，第二弹簧4029的另一端固定连接有接触板40210{第一弹簧4027和第二弹簧4029的设置，使得连接杆4013在挤压开关4022时，安装板4028可以自动调节，避免出现过度按压的情况，且能够保证开关4022始终处于正常工作状态}。连接杆4013在移动至一定距离后，会与接触板40210接触，第二弹簧4029出现弯曲，接触板40210会与开关4022接触，当连接杆4013继续移动时，第一弹簧4027会出现弯曲，利用开关4022启动气泵4021，气泵4021将气体从输气管4023输送至圆环管4025内，利用出气嘴4026进行气体引流，和安装环4024相互结合，避免杂质粘连在摄像头上。
本发明在使用时，设备在进行人脸图像采集时，防护机构3能够对摄像头进行防护，当采集的人脸图像出现污渍不清晰时，启动防护机构3，电机301带动收集辊302旋转，收集辊302对防护膜305进行收集作业，防护膜305会带动限位板304在引导框303中向上移动，解除防护膜305对摄像头的遮挡作业，在此过程中，在两个皮带轮310和同步皮带311作用下，清理辊312和收集辊302同步转动，利用清理辊312对运行中的防护膜305进行清洁作业，同时刮板313进行刮除作业，清理出来的灰尘会在引导板315的作用下，自动进入至收集框314内；
在此过程中，清理辊312在转动时在第一锥形齿轮406和第二锥形齿轮407的作用下，螺纹管404同步发生转动，丝杆405发生移动，利用丝杆405带动连接杆4013移动，活塞板4012在储气框4011内移动，吸附口4016将摄像头表面混合空气吸附至横管4015内，在软管4014的作用下，储气框4011内负压引流作用下，混合气体进入至过滤组件403内，滤网4033对灰尘及杂质进行拦截，需要清理时，利用螺纹打开安装筒4031和连接筒4032即可进行清理；连接杆4013在移动至一定距离后，会与接触板40210接触，第二弹簧4029出现弯曲，接触板40210会与开关4022接触，当连接杆4013继续移动时，第一弹簧4027会出现弯曲，利用开关4022启动气泵4021，气泵4021将气体从输气管4023输送至圆环管4025内，利用出气嘴4026进行气体引流，和安装环4024相互结合，避免杂质粘连在摄像头上；
在人脸识别时，先利用摄像头采集到的清晰二维人脸图像与预存的二维人脸图像进行匹配，在二者匹配成功后，再通过测距传感器检测人脸的深度信息，并判断人脸的深度信息是否符合人脸特征，比如，人脸是否凸起、眼睛是否凹陷以及鼻子是否凸起等，如果人脸的深度信息符合人脸特征，则确定人脸识别成功；该技术为公知技术，只是对本申请的识别内容补充，因此，并未做过多赘述，只是利用绘制出流程图{如图10所示}。
需要说明的是，以上说明中识别装置底座1、电机301、气泵4021等均为现有技术应用较为成熟的器件，具体型号可根据实际的需要选择，同时识别装置底座1为外壳加上现有的控制系统元件，具体的供电方式视情况选择，在此不做赘述。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种镜头防污染人脸识别装置，其特征在于，包括：
识别装置底座(1)，所述识别装置底座(1)的顶端设置有设备箱(2)；
防护机构(3)，用以对摄像头进行防护避免杂质影响其正常工作的所述防护机构(3)设置于识别装置底座(1)和设备箱(2)之间；
灰尘引导机构(4)，对摄像头进行全面防污的所述灰尘引导机构(4)设置于防护机构(3)和识别装置底座(1)之间；
其中，所述防护机构(3)包括固定连接于设备箱(2)内壁一侧的电机(301)，所述电机(301)的输出轴固定连接有收集辊(302)，所述设备箱(2)的内壁一侧转动连接有引导辊(306)，所述识别装置底座(1)的前端固定连接有引导框(303)，所述引导框(303)的内壁滑动连接有限位板(304)，所述限位板(304)的顶端固定连接有防护膜(305)，所述防护膜(305)的中部与引导辊(306)传动连接，所述防护膜(305)的另一端和收集辊(302)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种镜头防污染人脸识别装置，其特征在于：所述设备箱(2)的内壁一端转动连接有清理辊(312)，所述清理辊(312)的一端和收集辊(302)的另一端均固定连接有皮带轮(310)，两个所述皮带轮(310)之间传动连接有同步皮带(311)，所述设备箱(2)的内壁倾斜设置有与防护膜(305)相接触的刮板(313)。
3.根据权利要求2所述的一种镜头防污染人脸识别装置，其特征在于：所述灰尘引导机构(4)包括转动连接于设备箱(2)内顶壁的螺纹管(404)，所述螺纹管(404)的前端固定连接有第一锥形齿轮(406)，所述清理辊(312)的另一端固定连接有与第一锥形齿轮(406)啮合连接的第二锥形齿轮(407)，所述螺纹管(404)的另一端螺纹连接有丝杆(405)，所述丝杆(405)的另一端设置有吸灰组件(401)，所述吸灰组件(401)内设置有过滤组件(403)，所述设备箱(2)内设置有引导组件(402)。
4.根据权利要求3所述的一种镜头防污染人脸识别装置，其特征在于：所述吸灰组件(401)包括固定连接于设备箱(2)内的储气框(4011)，所述储气框(4011)的内壁设置有活塞板(4012)，所述活塞板(4012)的一侧延伸出储气框(4011)并固定连接有连接杆(4013)，所述连接杆(4013)的另一端与丝杆(405)固定连接，所述限位板(304)的一侧嵌入设置有横管(4015)，所述横管(4015)的一侧设置有两个吸附口(4016)，所述横管(4015)和储气框(4011)之间设置有软管(4014)。
5.根据权利要求4所述的一种镜头防污染人脸识别装置，其特征在于：所述过滤组件(403)包括安装筒(4031)，所述安装筒(4031)的内壁设置有滤网(4033)，所述安装筒(4031)的另一端螺纹连接有连接筒(4032)，所述安装筒(4031)和连接筒(4032)均与软管(4014)连通。
6.根据权利要求3所述的一种镜头防污染人脸识别装置，其特征在于：所述引导组件(402)包括开关(4022)和气泵(4021)，所述气泵(4021)设置于识别装置底座(1)内，所述识别装置底座(1)的前端嵌入设置有安装环(4024)，所述安装环(4024)的内壁设置有圆环管(4025)，所述圆环管(4025)的表面设置有多个出气嘴(4026)，所述圆环管(4025)和气泵(4021)之间设置有输气管(4023)。
7.根据权利要求6所述的一种镜头防污染人脸识别装置，其特征在于：所述设备箱(2)的内壁固定连接有第一弹簧(4027)，所述第一弹簧(4027)的另一端固定连接有安装板(4028)，所述开关(4022)设置于安装板(4028)的另一侧，所述安装板(4028)的另一侧固定连接有第二弹簧(4029)，所述第二弹簧(4029)的另一端固定连接有接触板(40210)。
8.根据权利要求2所述的一种镜头防污染人脸识别装置，其特征在于：所述防护膜(305)为透明膜材料构件，所述刮板(313)与水平面的夹角为六十度。
9.根据权利要求2所述的一种镜头防污染人脸识别装置，其特征在于：所述设备箱(2)的内壁固定连接有收集框(314)，所述收集框(314)的顶端一侧设置有倾斜的引导板(315)，所述引导板(315)位于刮板(313)的下方。
10.根据权利要求2所述的一种镜头防污染人脸识别装置，其特征在于：所述引导框(303)的内壁滑动连接有两个限位块(307)，两个所述限位块(307)分别固定连接于限位板(304)的两端，所述限位块(307)的底端设置有配重块(308)，所述引导框(303)的内底壁设置有与配重块(308)相匹配的磁铁(309)。
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2023
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