CN206672124U - 一种人体特征录入仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种人体特征录入仪，包括升降式支架、设置在升降式支架上端的采集装置、相应的信息处理系统、升降比对装置、驱动电机、以及电机控制系统，采集装置上设有红外线发射头，升降比对装置的上端与红外线发射头对应处设有红外线接收头，红外线接收头与电机控制系统电连接，升降式支架以及升降比对装置分别包括升降机构以及和升降机构相连接的传动机构，驱动电机的电机轴通过二根同步软轴分别与两个传动机构相关联，当红外线接收头接收到红外线发射头的信号时向电机控制系统输出一个控制信号，电机控制系统使驱动电机停止转动。本实用新型可根据被采集人的身高自动调节高度，从而大大简化调节程序，有利于提高人体特征采集的效率。

Description

一种人体特征录入仪

技术领域

本实用新型涉及一种人体特征录入装置，尤其是涉及一种可适应不同体型的人员录入人体特征的录入仪。

背景技术

随着技术的进步，一些可以采集、录入人体特征的装置正越来越普及，具体地，目前的人体特征录入装置可采集的人体特征主要包括人脸、指纹等人体固有的生理特征，采集到的人体特征可以进行相应的比对，从而确认被采集人的身份。现有的可以采集人脸的采集装置，通常包括一个可摄取头像、人脸的摄像单元以及一个固定、支撑摄像单元的支架、用于人脸图像存储、比对的信息处理系统。为了便于适应不同身高的被采集人，支架通常采用可调节结构。例如，在中国专利文献上公开的“一种用于采集人体头部特征的装置”，公告号为CN205247052U，具体包括环形导轨机构、伸缩杆以及相机夹持机构，环形导轨机构上设置所述伸缩杆，伸缩杆上设置所述相机夹持机构。所述环形导轨机构包括3个圆柱体、1个圆环形导轨，3个圆柱体均匀分布在所述环形导轨内侧，3个圆柱体与圆环形导轨相配合，圆环形导轨与设置在电机传动轴上的齿轮相啮合。工作时，电机通过传动轴带动圆形导轨旋转，同时固定在圆形导轨上的伸缩杆随圆形导轨做圆周运动，从而带着相机进行人体头部特征采集，并且可通过调节伸缩杆长度以及相机夹持机构的角度以达到最佳采集效果。

上述的采集装置虽然通过伸缩杆可实现高度的调节，但是其高度的改变是通过操作者对被采集人的身高的判断而人工调节的，一方面容易出现判断误差，从而影响特征采集的准确性，另一方面，调节过程麻烦，对于需要连续采集人体特征的场合，会严重影响其采集的效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的人体特征采集装置所存在的高度调节容易出现偏差、以及调节不方便从而影响采集效率的问题，提供一种人体特征录入仪，可根据被采集人的身高自动调节高度，从而大大简化调节程序，有利于提高人体特征采集的效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种人体特征录入仪，包括一个升降式支架、设置在升降式支架上端用于采集人体脸部特征的采集装置、用于处理采集的人体特征信息的信息处理系统，还包括升降比对装置、驱动电机、以及电机控制系统，所述升降式支架的采集装置上设有红外线发射头，所述升降比对装置的上端与红外线发射头对应处设有红外线接收头，所述红外线接收头与电机控制系统电连接，所述升降式支架以及升降比对装置上分别包括升降机构以及和升降机构相连接的传动机构，所述驱动电机的电机轴通过二根同步软轴分别与两个传动机构相关联，当红外线接收头接收到红外线发射头的信号时向电机控制系统输出一个控制信号，电机控制系统使驱动电机停止转动。

本实用新型的采集装置设置在一个升降式支架的上端，从而可通过控制升降式支架的升降而调整采集装置的高度，适应不同身高的被采集人。和现有技术不同的是，本实用新型的升降式支架可实现自动升降。由于本实用新型设置了一个竖直的升降比对装置，并且在升降式支架的采集装置上设置红外线发射头，相应地在升降比对装置的上端设置红外线接收头，而升降式支架以及升降比对装置上的传动机构使通过一根同步软轴实现联动的。因此，在需要采集人体特征信息时，被采集人可站立在升降式支架以及升降比对装置之间，此时的采集装置处于高度较低的初始状态，因此，红外线发射头和红外线接收头之间受到被采集人的阻挡，红外线接收头无法接受红外信号。当驱动电机正向转动而使升降式支架上升时，即可通过同步软轴使升降比对装置同步上升；当升降式支架上升到合适位置时，升降式支架上的采集装置刚好与被采集人的脸部同高，此时的红外线发射头和红外线接收头高度则刚好超出被采集人的头顶高度，红外线接收头即可接收到红外线发射头发出的红外信号，从而通过电机控制系统使驱动电机停止转动，进而使采集装置自动调整到一个合适的高度，因而可大大简化调节程序，有利于提高人体特征采集的效率。

作为优选，所述升降比对装置的下端设有一个设置在地面上的站立平台，所述站立平台上设有和电机控制系统连接的行程开关。

站立平台一方面可准确定位被采集人的位置，确保红外线发射头和红外线接收头能准确可靠地工作，同时可自动地启动驱动电机以调整采集装置的高度，以提高采集过程的自动化程度。当被采集人站立在站立平台上时，行程开关导通，此时的红外线接收头无法接受红外信号，电机控制系统使驱动电机正向转动，采集装置上升；当信息采集完毕时，被采集人离开站立平台，行程开关断开，红外线接收头接受到红外信号，电机控制系统使驱动电机反向转动，采集装置下降至初始位置。

作为优选，所述站立平台包括下部的支撑底座以及上部的升降块，支撑底座上侧设有向下延伸的滑动凹槽，所述升降块滑动连接在所述滑动凹槽内，在升降块上侧的边缘设有法兰边，在滑动凹槽内设有弹性圈，所述行程开关位于弹性圈内。

当有人站立在站立平台上时，升降块受压使弹性圈压缩，升降块下降直至法兰边贴靠支撑底座限位，此时的行程开关导通；当人体离开站立平台时，弹性圈弹性复位，升降块则上升复位，此时的行程开关断开。本实用新型的弹性圈可采用聚氨酯制成，一方面具有良好的弹性同时使升降块得到平稳的弹性支撑，有效地避免升降块出现卡死现象。

作为优选，所述升降机构包括上端开口的竖直的外套筒、轴向滑动连接在外套筒内的升降柱，外套筒内竖直地设有升降丝杠，升降丝杆的下端与外套筒的底部转动连接，升降丝杠的上端与升降柱的下端螺纹连接，所述传动机构包括设置在升降丝杠下端的从动伞齿轮、设置在外套筒内与从动伞齿轮啮合的主动伞齿轮，所述驱动电机为双头电机，驱动电机的电机轴两端分别通过联轴节连接一根同步软轴，二根同步软轴的另一端则分别通过联轴节与二个传动机构的主动伞齿轮的齿轮轴相连接。

本实用新型的驱动电机为双头电机，当驱动电机转动时，其电机轴的两端即可分别通过同步软轴带动升降式支架以及升降比对装置的主动伞齿轮转动，进而通过从动伞齿轮使两个升降机构的升降丝杠转动，此时与升降丝杠螺纹连接的升降柱即可上升或下降。特别是，横向布置的主动伞齿轮便于其齿轮轴和同步软轴相连接，并且同步软轴的两端时通过联轴节连接的，因此可方便拆卸和储运。

作为优选，所述升降柱的外侧壁上设有轴向延伸的卡槽，外套筒的上端外侧壁上设有径向的防转螺钉，所述防转螺钉的尾端向内伸入卡槽内。

由于升降柱的外侧壁上设有轴向延伸的卡槽，因此，当升降柱升降时，伸入卡槽内的防转螺钉可阻止升降柱跟随升降丝杠转动，确保升降比对装置和升降式支架保持同步升降。

作为优选，还包括一个控制台，所述驱动电机以及升降式支架的外套筒设置在控制台内，升降式支架的升降柱向上伸出控制台。

将驱动电机以及升降式支架的外套筒设置在控制台内，从而使其构成本实用新型的主机部分，当然，电机控制系统等也可设置在控制台内，从而便于集成、组装和操控。

作为优选，所述采集装置包括摄像头和虹膜扫描仪。

摄像头可采集人脸特征，而虹膜扫描仪则可采集人眼虹膜的变化特征，从而扩大人体特征信息的采集范围。特别是，摄像头和虹膜扫描仪所采集的都是人体头部的特征，因此，可设置在相同的高度，并且可实现自动调整至最佳高度位置。

作为优选，所述控制台上设有手掌静脉扫描器、高拍仪和指纹仪，可有效地扩大可采集的人体生物特征以及其它的身份信息。

因此，本实用新型具有如下有益效果：可根据被采集人的身高自动调节高度，从而大大简化调节程序，有利于提高人体特征采集的效率，并且可采集多种人体特征以及身份信息。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是升降机构和传动机构的结构示意图。

图3是站立平台的剖视图。

图中：1、控制台 11收纳凹槽 2、升降式支架 21、外套筒 211、主动伞齿轮 212、防转螺钉 22、升降柱 221、卡槽 23、升降丝杠 231、从动伞齿轮 3、采集装置 31、红外线发射头 4、升降比对装置 41、红外线接收头 5、驱动电机 51、联轴节 6、同步软轴 7、站立平台71、支撑底座 711、滑动凹槽 72、升降块 721、法兰边 73、弹性圈 74、行程开关。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1所示，一种人体特征录入仪，包括一个控制台1、升降式支架2、设置在升降式支架上端用于采集人体脸部特征的采集装置3、用于处理采集的人体特征信息的信息处理系统、以及一个升降比对装置4，其中的信息处理系统设置在控制台内，升降式支架与升降比对装置之间具有一个间距。升降式支架包括一个升降机构以及和升降机构相连接的传动机构，同样地，升降比对装置也包括一个升降机构以及和升降机构相连接的传动机构。具体地，如图2所示，升降机构包括竖直布置且圆柱形的外套筒21，外套筒的底部封闭，外套筒的上端开通，在外套筒上端内设置一个可上下轴向滑动的升降柱22，外套筒的下端内设置竖直的升降丝杠23，升降丝杆的下端与外套筒的底部转动连接，升降丝杠的上端与升降柱的下端螺纹连接，当然，我们需要在升降柱的下端设置与升降丝杠适配的螺纹孔。

此外，传动机构包括设置在升降丝杠下端的从动伞齿轮231、设置在外套筒内与从动伞齿轮啮合的主动伞齿轮211，主动伞齿轮的齿轮轴径向地设置在外套筒的侧壁上，主动伞齿轮设置在该齿轮轴伸入外套筒内的内端上。需要说明的是，升降式支架的外套筒设置在控制台内下部，而升降式支架的升降柱则向上伸出控制台。另外，升降比对装置的下端可设置一个设置在地面上的站立平台7，该站立平台用于采集人体特征时被采集人的站立，以便使被采集人准确定位在合适的采集位置。升降比对装置的升降机构中的外套筒固定设置在站立平台上靠近边缘处，既有利于升降机构的稳定直立，同时方便被采集人的站立。

为了驱动两个升降机构的升降，我们需要在控制台内设置一个驱动电机5、以及相应的电机控制系统，驱动电机为双头电机，驱动电机的电机轴两端分别通过联轴节51连接一根同步软轴6，其中一根同步软轴的另一端通过联轴节与升降式支架中的主动伞齿轮的齿轮轴相连接，另一根同步软轴的另一端通过联轴节与升降比对装置中的主动伞齿轮的齿轮轴相连接。当驱动电机转动时，其电机轴的两端即可分别通过同步软轴带动升降式支架以及升降比对装置的主动伞齿轮转动，进而通过从动伞齿轮使两个升降机构的升降丝杠转动，此时与升降丝杠螺纹连接的升降柱即可上升或下降，从而实现升降式支架以及升降比对装置的同步升降。

进一步地，我们需要在升降式支架的采集装置上设置一个红外线发射头31，在升降比对装置的升降柱上端与红外线发射头的高度相对应处设置一个红外线接收头41，红外线接收头与电机控制系统电连接。当朝向红外线接收头的红外线发射头发出一个信号时，红外线接收头即可接收到红外线发射头的信号，从而向电机控制系统输出一个控制信号，电机控制系统使驱动电机停止转动。

当需要采集人体特征信息时，被采集人可站立在升降比对装置的站立平台上，此时的升降式支架以及升降比对装置的升降柱经处于下降状态，因此，采集装置处于高度较低的初始状态，此时红外线发射头和红外线接收头之间受到被采集人的阻挡，红外线接收头无法接受红外信号。我们可启动驱动电机，使驱动电机正向转动，从而使升降式支架以及升降比对装置同步上升，相应地红外线发射头和红外线接收头也同步升高；当升降式支架上升到合适位置时，升降式支架上的采集装置刚好与被采集人的脸部同高，此时的红外线发射头和红外线接收头高度则刚好超出被采集人的头顶高度，红外线接收头即可接收到红外线发射头发出的红外信号，从而通过电机控制系统使驱动电机停止转动，进而使采集装置自动调整到一个合适的高度，因而可大大简化调节程序，有利于提高人体特征采集的效率。采集装置即可开始采集人体脸部的特征，而信息处理系统则可将采集到的信息储存或进行相应的运算处理。由于人体信息采集、以及采集到的信息的处理属于本领域的现有技术，在此不做过多的描述。需要说明的是，红外线发射头应设置在采集装置的上部，从而使红外线发射头和红外线接收头高度则刚好超出被采集人的头顶高度时，采集装置能处于最佳的采集高度位置。此外，电机控制系统则至少包括一个可以接收、处理红外线接收头所输出的控制信号的控制芯片以及可控制驱动电机工作的驱动电路。由于通过相应的传感器以及电机控制系统去控制一个电机的工作属于非常成熟的公知技术，其本身不是本实用新型的创新所在，因此，本实施例中不做过多的描述。

为了避免升降柱在升降时产生转动，从而使红外线发射头和红外线接收头无法准确相对，升降柱的外侧壁上可设置轴向延伸的卡槽221，外套筒的上端外侧壁上设置径向的防转螺钉212，防转螺钉的尾端向内伸入卡槽内，从而使升降柱在升降时可受到防转螺钉的限制，确保升降柱的轴向升降，使升降比对装置和升降式支架能始终保持同步升降。

进一步地，如图3所示，站立平台包括下部的支撑底座71以及上部的升降块72，支撑底座上侧设置向下延伸的圆柱形的滑动凹槽711，圆柱形的升降块滑动连接在滑动凹槽内，从而使升降块可上下升降，而升降比对装置的外套筒则固定设置在支撑底座靠近边缘处。此外，在升降块上侧的边缘设置法兰边721，在滑动凹槽内设置一个由聚氨酯制成的圆柱形的弹性圈73，弹性圈的中心具有圆柱形的通孔，在弹性圈的通孔内设置一个行程开关74，行程开关和电机控制系统电连接，以便向电机控制系统输出通、断信号。聚氨酯制成的弹性圈具有良好的弹性，同时使升降块得到一个平稳的弹性支撑，此时的行程开关处于断开状态，而升降块处于上限位置，其法兰边与支撑底座分开。

需要采集人体特征信息时，被采集人站立在升降块上，升降块受压使弹性圈压缩，升降块下降直至法兰边贴靠支撑底座限位，此时的行程开关受到升降块的挤压而导通；电机控制系统接收到行程开关的导通信号，即可使驱动电机正向转动，从而带动升降比对装置和升降式支架同步上升；当升降式支架上升到合适位置时，升降式支架上的采集装置刚好与被采集人的脸部同高，此时的红外线发射头和红外线接收头高度则刚好超出被采集人的头顶高度，红外线接收头即可接收到红外线发射头发出的红外信号，当电机控制系统接收到红外线接收头输出的控制信号时，使驱动电机停止转动，进而使采集装置自动调整到一个合适的高度，以便开始采集人体特征；当人体特征采集结束、被采集人离开站立平台时，弹性圈弹性复位，升降块则上升复位，此时的行程开关断开，而红外线接收头则继续有控制信号输出，电机控制系统使驱动电机反向转动，升降比对装置和升降式支架同步下降，直至采集装置回复到高度较低的初始状态。当然，我们可以在控制台上设有下凹的收纳凹槽11，当采集装置回复到高度较低的初始状态时，采集装置陷入收纳凹槽内，一方面可避免采集装置的损坏，同时使红外线发射头和红外线接收头之间相互隔开，红外线接收头无法接收到红外线发射头发出的红外信号，相应地，红外线接收头停止向电机控制系统输出控制信号，此时的电机控制系统则使驱动电机停止转动，以便下一个人体信息的采集。

最后，本实用新型的采集装置包括可采集人脸特征的摄像头和可采集人眼虹膜的变化特征的虹膜扫描仪，以扩大人体脸部特征信息的采集范围，并且摄像头和虹膜扫描仪所采集的都是人体头部的特征，因此，可设置在相同的高度，并且可实现自动调整至最佳高度位置。另外，我们还可在控制台上设置手掌静脉扫描器、高拍仪和指纹仪，手掌静脉扫描器可采集人体的掌静脉特征信息，高拍仪则可扫描转换身份证、学历证书之类的身份证明文件，而指纹仪则可采集人体指纹信息，从而有效地扩大可采集的人体生物特征以及其它的身份信息。

Claims (8)

1.一种人体特征录入仪，包括一个升降式支架、设置在升降式支架上端用于采集人体脸部特征的采集装置、用于处理采集的人体特征信息的信息处理系统，其特征是，还包括升降比对装置、驱动电机、以及电机控制系统，所述升降式支架的采集装置上设有红外线发射头，所述升降比对装置的上端与红外线发射头对应处设有红外线接收头，所述红外线接收头与电机控制系统电连接，所述升降式支架以及升降比对装置分别包括升降机构以及和升降机构相连接的传动机构，所述驱动电机的电机轴通过二根同步软轴分别与两个传动机构相关联，当红外线接收头接收到红外线发射头的信号时向电机控制系统输出一个控制信号，电机控制系统使驱动电机停止转动。

2.根据权利要求1所述的一种人体特征录入仪，其特征是，所述升降比对装置的下端设有一个设置在地面上的站立平台，所述站立平台上设有和电机控制系统连接的行程开关。

3.根据权利要求2所述的一种人体特征录入仪，其特征是，所述站立平台包括下部的支撑底座以及上部的升降块，支撑底座上侧设有向下延伸的滑动凹槽，所述升降块滑动连接在所述滑动凹槽内，在升降块上侧的边缘设有法兰边，在滑动凹槽内设有弹性圈，所述行程开关位于弹性圈内。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种人体特征录入仪，其特征是，所述升降机构包括上端开口的竖直的外套筒、轴向滑动连接在外套筒内的升降柱，外套筒内竖直地设有升降丝杠，升降丝杆的下端与外套筒的底部转动连接，升降丝杠的上端与升降柱的下端螺纹连接，所述传动机构包括设置在升降丝杠下端的从动伞齿轮、设置在外套筒内与从动伞齿轮啮合的主动伞齿轮，所述驱动电机为双头电机，驱动电机的电机轴两端分别通过联轴节连接一根同步软轴，二根同步软轴的另一端则分别通过联轴节与二个传动机构的主动伞齿轮的齿轮轴相连接。

5.根据权利要求4所述的一种人体特征录入仪，其特征是，所述升降柱的外侧壁上设有轴向延伸的卡槽，外套筒的上端外侧壁上设有径向的防转螺钉，所述防转螺钉的尾端向内伸入卡槽内。

6.根据权利要求4所述的一种人体特征录入仪，其特征是，还包括一个控制台，所述驱动电机以及升降式支架的外套筒设置在控制台内，升降式支架的升降柱向上伸出控制台。

7.根据权利要求1所述的一种人体特征录入仪，其特征是，所述采集装置包括摄像头和虹膜扫描仪。

8.根据权利要求6所述的一种人体特征录入仪，其特征是，所述控制台上设有手掌静脉扫描器、高拍仪和指纹仪。