CN206672123U - 全视角人脸拍摄样本采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种全视角人脸拍摄样本采集装置。该装置的组成包括底座、一个带有圆孔的平面镜和计算机；所述的底座的两侧中点各竖直固定有一个半圆盘，所述的半圆盘圆心处开有通孔，边缘每间隔15度开有一个矩形孔；一根连接轴穿过半圆盘的通孔，连接轴位于半圆盘，外侧一端固定有一个操作杆，半圆轨道的两端分别固定在两个连接轴位于半圆盘内侧的一端，半圆轨道上均匀间隔15~45度贴有黑色标记；半圆轨道上均匀间隔设置有三个滑块，每个滑块上设置有一个网络摄像头，中间的滑块上的网络摄像头上还设置有光电控制器。本实用新型实现了在多角度人脸采集并且精确获取人脸的拍摄角度。

Description

全视角人脸拍摄样本采集装置

技术领域

本专利涉及一种人脸样本图像采集设备，尤其能够准确获取所采集人脸的角度。

背景技术

人脸样本图像采集设备是一种用于研究人脸姿态的常用样本采集设备。随着科学技术的发展，计算机在方便人们生活的同时，也对计算机开发者而言提出了很多挑战。人脸的识别对于人们的便捷生活，社会安保，放松娱乐的方面都会有很多的用处，例如人脸识别用于人脸签到，用于犯罪嫌疑人的追捕，也能用于电影编辑。

但是人们在社会生活中的使用可能并不是很便捷，在使用一个面部识别软件的时候，如果面部与摄像头呈较大的夹角的时候，软件可能不能够准确识别。进行电影编辑的时候，也不能准确的找到演员的面部。

这些都是由于在采集人脸的过程中，没有进行人脸的矫正，然后采集人脸的时候，没有多个角度的对人脸进行采集，导致了在识别过程中，只能对较小角度的偏差进行识别。这就需要在采集之前首先对人脸进行矫正，在采集人脸的时候考虑到多个角度采集。而了解后得知，目前的人脸采集装置大致分为采用摄像机阵列和固定摄像机的位置通过人的旋转来获得多视角人脸样本。通过摄像机阵列来实现多角度人脸采集，每一个摄像头只能拍摄一角度，摄像机的位置是离散的，不能保证采集密度和连续程度。通过人的旋转来拍摄的方法，对于转速的把握也有很高的要求，拍摄的角度只能在水平方向上的变化，没有考虑竖直方向(下颚到头顶)的改变，也容易造成拍摄样本模糊的情况，人脸旋转角度不能进行精确的度量。这两种采集设备都没有考虑人脸是否矫正只是通过人眼来判别，没有通过设备的测量，拍摄出的没经过矫正的人脸样本有些并不能使用，人脸与镜头所呈的夹角也不能准确的获得。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对当前技术中存在的不足，提供一种全视角人脸拍摄样本采集装置。该装置利用带有圆孔的镜子，将带有圆孔的镜子平放在人脸上，根据光的反射作用，来实现将镜子的形状反射到一平面，再通过矫正人员的观测反射出的镜子形状是否矫正，再经过采集装置实现图像采集。本实用新型解决了采集过程中不能判断人脸是否矫正的问题。本实用新型实现了多角度人脸采集并且精确获取人脸的拍摄角度。

本实用新型的技术方案为：

一种全视角人脸拍摄样本采集装置，该装置的组成包括底座、一个带有圆孔的平面镜和计算机；

所述的底座的两侧中点各竖直固定有一个半圆盘，所述的半圆盘圆心处开有通孔，边缘每间隔15度开有一个矩形孔；一根连接轴穿过半圆盘的通孔，连接轴位于半圆盘，外侧一端固定有一个操作杆，半圆轨道的两端分别固定在两个连接轴位于半圆盘内侧的一端，半圆轨 道上均匀间隔15～45度贴有黑色标记；操纵杆的底端为弹簧，固定在连接轴上，上部有一个凸起，与半圆盘边缘处的矩形孔匹配；半圆轨道上均匀间隔设置有三个滑块，每个滑块上设置有一个网络摄像头，相邻滑块之间与半圆轨道中心成60度，相邻滑块之间有连接杆相连；三个网络摄像头通过网络交换机与计算机相连，使计算机与网络摄像头组成一个局域网；三个滑块中中间的滑块上的网络摄像头上还设置有光电控制器，光电控制器通过有一个引线与串口IO继电器相连，串口IO继电器通与计算机相连；

所述的带有圆孔的平面镜用于人脸图像采集前平放于人脸面部，平面镜反射面垂直于测试光源。

所述的底座为方形平板或者方框。

本实用新型的有益效果为：

本装置在拍摄之前会首先通过带有小孔的平面镜的反射来进行矫正，这就能够准确的得到拍摄样本的角度。使用较少的镜头(三个)就可以从水平竖直方向进行全视角的人脸采集，不仅考虑到从侧脸到正脸的方向，而且也考虑到了从下颚到头顶的方向。此外还能进行密集型拍摄，也就是说拍摄的角度间相差很少，可以一次拍摄可以获得大量的样本。本专利方便组装，使用高效便捷。在多角度采集人脸的同时能够准确知道镜头在竖直和水平方向与人脸的角度。

附图说明

下面结合附图对人脸样本图像采集设备作进一步说明。

图1是该采集设备的整体效果图；其中，1-带矩形孔的半圆盘，相邻刻度间隔是15度；2-方框；3-半圆轨道；4-网络摄像头；5-连接杆；6-光电控制器；7-光电控制器引线，包含电源线和数据线；8-网络摄像头引线，包括数据线和电源线；9-操作杆。

图2是中间有一小孔的平面镜的结构图；其中，10-带有圆孔的平面镜，可容纳人的鼻子，使得镜面平行于人脸。

具体实施方式

为了使本项专利的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本项专利做进一步的说明。

所述的全视角人脸拍摄样本采集装置的组成如图1、图2所示，包括底座2、一个带有圆孔的平面镜10和电脑；

所述的底座2为方形平板或者方框；本实施方式为方框；

所述的底座2的两侧中点各竖直固定有一个半圆盘1，所述的半圆盘1圆心处开有通孔，边缘每间隔15度开有一个矩形孔(共12个矩形孔)；一根连接轴穿过半圆盘1的通孔，连接轴位于半圆盘1外侧一端固定有一个类似于弹簧夹的操作杆9，半圆轨道的两端分别固定在两个连接轴位于半圆盘1内侧的一端，半圆轨道3上均匀间隔15～45度贴有黑色标记；操纵杆9的底端为弹簧，固定在连接轴上，上部有一个凸起，与半圆盘1边缘处的矩形孔匹配； 半圆轨道3上均匀间隔设置有三个滑块，每个滑块上设置有一个网络摄像头4，相邻滑块之间与半圆轨道中心成60度，相邻滑块之间有连接杆5相连，同步联动；三个滑块中中间的滑块上的网络摄像头4上还设置有光电控制器6，光电控制器6通过有一个光电控制器引线7与串口IO继电器相连，串口IO继电器通过串口与计算机相连。

在采集之前，需要先对实验人员进行矫正。矫正过程中，实验人员平躺于底座2内，使实验人员的头部位于半圆轨道3最高点的正下方，将挖出小孔的平面镜平放在实验人员面部，镜子的反射面冲着屋顶垂直而下测试光源。为了不影响矫正，半圆轨道3应旋转到与地面平行的角度，使实验人员的鼻子通过小孔；打开测试光源，关闭房间里其他的普通灯光，通过光的反射来判断是否矫正。通过相关人员观察矫正后，将室内的普通光源打开，然后关闭测试光源，将带有圆孔的平面镜10从测试人员人脸移走，测试人员在矫正过程结束后，保持矫正好的状态。由于本采集装置需要精确地得到人脸的不同角度，只有经过矫正过程并且成功矫正后，对实验人员进行人脸采集，采集到的各个角度的人脸才会有意义。

本装置中涉及的软件或协议均为公知技术。

矫正过程结束后就可以进行人脸采集。人脸保持原有姿态，采集过程中应该按照顺序进行抓拍，开始采集钱半圆轨道3应该放置到与地面平行的位置，也就是采集下颚方向的位置，将三个网络摄像头拉到任意一侧底端(人脸的侧面)，同时扳动两个操作杆9，使得操作杆9的凸起从半圆盘1的矩形孔中拔出，转动操作杆9即可使半圆轨道3发生转动，将操作杆9的凸起插入半圆盘1位于底端的矩形孔中即可，然后拉动连接杆5，来进行水平方向(从侧脸到正脸方向)的移动拍摄。在采集过程中，位于中间网络摄像头4处的光电控制器都会发出脉冲信号，当光电控制器到达用黑色胶布标记的地点时，就会发出与没有标记位置不同的脉冲信号，计算机通过串口IO继电器得到这种不同脉冲信号后就可以控制三个网络摄像头4同时采集。每次经过黑色胶布都会网络摄像头4都会采集，在半圆轨道3上有12道黑色胶布(本实验采用的间隔角度为15度)，在拉动三个网络摄像头的连接杆到达另一侧后，就会产生12*3张照片，然后再次扳动操作杆9，将操作杆9的凸起插入下一个半圆盘1的矩形孔中，半圆轨道的位置也就发生了改变，然后拉动连接杆5继续进行水平方向的采集。重复这个过程，直至操作杆9的凸起插入了所有的半圆盘1的矩形孔，即可完成整个采集过程，整个过程会产生432(12*12*3)张照片。

本实用新型未尽事宜为公知技术。

Claims (2)

1.一种全视角人脸拍摄样本采集装置，其特征为该装置的组成包括底座、一个带有圆孔的平面镜和计算机；

所述的底座的两侧中点各竖直固定有一个半圆盘，所述的半圆盘圆心处开有通孔，边缘每间隔15度开有一个矩形孔；一根连接轴穿过半圆盘的通孔，连接轴位于半圆盘，外侧一端固定有一个操作杆，半圆轨道的两端分别固定在两个连接轴位于半圆盘内侧的一端，半圆轨道上均匀间隔15~45度贴有黑色标记；操纵杆的底端为弹簧，固定在连接轴上，上部有一个凸起，与半圆盘边缘处的矩形孔匹配；半圆轨道上均匀间隔设置有三个滑块，每个滑块上设置有一个网络摄像头，相邻滑块之间与半圆轨道中心成60度，相邻滑块之间有连接杆相连；三个网络摄像头通过网络交换机与计算机相连；三个滑块中中间的滑块上的网络摄像头上还设置有光电控制器，光电控制器通过有一个引线与串口IO继电器相连，串口IO继电器通与计算机相连。

2.如权利要求1所述的全视角人脸拍摄样本采集装置，其特征为所述的底座为方形平板或者方框。