CN210627230U - 一种人脸识别设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及人脸识别领域，尤其是一种人脸识别设备，包括人脸识别设备主体，图像采集模组，所述人脸识别设备主体设有插槽，所述图像采集模组安装在人脸识别设备顶的插槽上，所述人脸识别设备设有显示模块，所述人脸识别设备主体背部设有可调角度的支架，所述人脸识别设备主体侧面还设有USB接口模块。具有以下有益效果：可拆卸的图像采集模组具有较大的灵活性，可根据实际需求科学选取相应规格的摄像头型号，有利于后期维护和升级。

Description

一种人脸识别设备

技术领域

本实用新型涉及人脸识别领域，尤其是一种人脸识别设备。

背景技术

人脸识别是一种利用计算机分析人脸图像，根据图像内在特征识别人物身份的技术。人脸识别流程通常依次执行人脸检测、图像分割、图像预处理、特征提取、人脸匹配。其中，人脸检测主要用于检测目标场景中是否存在人脸图像，并进行定位；进而，通过图像分割将相应的人脸区域分离；对于部分人脸图像，尤其是非合作人脸识别过程中的采集样本，图像通常需要进行去噪、灰度平衡等预处理，使待识别图像尽可能接近于数据库样本图像；特征提取目的在于对图像进行具有鉴别性的数学描述，在保证图像类内距离尽量小的前提下，提升类间距离类间距离，同时降低图像表征维数；人脸匹配是指将待识别人脸特征与人脸库进行比对，或将该特征输入训练好的机器学习模型，从而给出人脸识别结果。

当前人脸识别已经广泛使用在支付、交易等安全性较高的领域，在实际使用场景中，由于遮挡引发的特征损失、对准误差，造成人脸识别的困难，常见的遮挡有佩戴眼镜、帽子、围巾或者是外部极限光照引起的遮挡，因此需要二次确认才能完成整个识别过程，例如：1、输入绑定的校验码，比如手机号码，不仅操作不便，存在泄露手机号码的风险；2、使用微信扫码再次确认，安全度高，但是操作麻烦；3、指纹识别，安全度高，但是设备投入成本高；4、根据屏幕显示的文字朗读，不适合在喧闹的环境使用，而且耗时。

实用新型内容

基于此，提供了一种人脸识别设备。

一种人脸识别设备，包括人脸识别设备主体，图像采集模组，所述人脸识别设备主体设有插槽，所述图像采集模组安装在人脸识别设备顶的插槽上，所述人脸识别设备设有显示模块，所述人脸识别设备主体背部设有可调角度的支架，所述人脸识别设备主体侧面还设有USB接口模块。

在其中一个实施例中，所述图像采集模组包括主摄像头，副摄像头，补光灯。

在其中一个实施例中，所述人脸识别设备主体还设有扬声器。

上述一种人脸识别设备，具有以下效果：

可拆卸的图像采集模组具有较大的灵活性，可根据实际需求科学选取相应规格的摄像头型号，有利于后期维护和升级。

附图说明

图1是本实用新型实施例的人脸识别设备的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的人脸识别流程示意图；

图3是本实用新型实施例的人脸识别辅助认证的流程示意图；

图中标示如下：

1-人脸识别设备主体，2-显示模块，3-图像采集模组，31-补光灯，32-主摄像头，33-副摄像头，4-扬声器，5-支架，6-USB接口模块。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示的一种人脸识别设备，包括人脸识别设备主体1，图像采集模组3，其特征在于，所述人脸识别设备主体1设有插槽，所述图像采集模组3安装在人脸识别设备顶的插槽上，得益于智能手机产业飞速发展，图像采集模组3作为智能手机的重要功能模块，运用在智能手机或可穿戴设备的图像采集模组3在短短几年内得到质的飞跃，传感器面积、分辨率、帧率等硬件参数的提升势必带到成像画质的提升，从而减少人脸识别提取脸部特征的误差，提高识别准确度，可拆卸的图像采集模组3具有较大的灵活性，可根据实际需求科学选取相应规格的摄像头型号，所述人脸识别设备设有显示模块2，显示模块2用于显示人脸识别区域和人脸识别辅助认证区域，引导用户校正头部姿势和可穿戴设备的位置，所述人脸识别设备主体1背部设有可调角度的支架5，用于适当调整人脸识别设备朝向，减少复杂背景和外界光线的干扰，所述人脸识别设备主体1侧面还设有USB接口模块6，通过数据线连接USB接口模块6和外接设备，实现对人脸识别设备的供电和数据传输，外接设备可以是计算机或其他具有运算、存储功能的智能电子设备，

优选的，图像采集模组3包括主摄像头32，副摄像头33，补光灯31，主摄像头32用于实时采集人脸图像，副摄像头33用于实时采集可穿戴设备发出的光，补光灯31用于对被识别人脸部光线补偿，在光照强度较弱的外界环境下，及时对被识别人脸部补充光线，有利于减少鼻子、嘴等面部特征的阴影和降低图像噪点，

优选的，所述人脸识别设备主体1还设有扬声器4，扬声器4用于提示用户移动至人脸识别区域，当人脸识别设备触发辅助认证时提醒用户出示可穿戴设备或智能移动设备，人脸识别认证成功后播报确认消息。

如图2和图3的一种人脸识别辅助认证方法，人脸识别设备连接外部设备并接收外接设备的指令，激活主摄像头获取人脸的图像，图像中标定出人脸的位置和大小，人脸图像中包含的模式特征十分丰富，如纹理特征，颜色特征，模板特征，结构特征等，将这些特征提取出来，利用这些特征进行人脸检测并提取体征，提取的人脸图像的特征数据与人脸库中存储的人脸特征模板进行匹配，根据相似度对身份进行判断，设定第一阈值范围和第二阈值范围，若相似度满足第一阈值范围，则通过人脸识别认证，将匹配成功的结果输出，完成人脸识别过程，若相似度满足第二阈值范围，则调用辅助认证方法。人脸识别的具体工作原理为现有技术，在此不再赘述。

外接设备经服务器对可穿戴设备发送请求，可穿戴设备响应相应请求，用户需预先注册，通过让用户输入姓名和身份证号，通过接口校验姓名和身份证号是否匹配并返回校验结果，或让用户输入姓名、身份证号、手机号三项基本信息，从运营商系统数据来源中校验三项信息的真实性和匹配度，绑定用户登陆设备，登陆应用程序，获取用户特征码反馈回服务器。

可穿戴设备的应用程序接收由服务器发出的密钥，应用程序构造通知的类型，将密钥转换为应用程序可编译代码输入至通知灯函数的ledARGB、ledOnMS、ledOffMS参数，定义通知灯函数部分Andriod端代码如下：

private void FlashLight()

{

NotificationManager nm = (NotificationManager)getSystemService(NOTIFICATION_SERVICE ); //获取通知服务

Notification notif = new Notification(); //构造通知类型

notif.flags = Notification.FLAG_SHOW_LIGHTS; //设置通知类型为通知灯

notif.ledARGB = 0xff000000; //定义通知灯颜色

notif.ledOnMS = X;

notif.ledOffMS = X; //闪烁时间为X毫秒

nm.notify(LED_NOTIFICATION_ID， notif); //发送通知

}

通知灯的颜色、闪烁频率、闪烁间隔为一组密钥，完整的密钥由多组不同密钥排列组合，通过控制可穿戴设备的通知灯发送特定灯光，副摄像头捕获可穿戴设备发送的灯光分析并识别校验密钥是否一致。

根据三基色原理，用基色光单位来表示光的量，任意色光都可以用R、G、B三种不同分量的相加混合而成。

副摄像头采用高分辨率高帧率的摄像头，支持RGB采集格式，并能将数字信号传输至外接设备的处理器进行运算。

利用副摄像头获取图像，对获取的图像进行平滑滤波处理：进行高斯滤波处理。高斯滤波器是一个低通滤波器故适合进行平滑滤波处理，相对于均值滤波它的平滑效果更柔和，而且边缘保留得也更好。由于真实图像在空间内的像素是缓慢变化的，邻近点的像素变化不会很明显，但是随机的两个点就可能形成很大的像素差，高斯滤波在保留信号的条件下减少了噪声；中值滤波拥有极好的脉冲噪声抑制能力，在抑制噪声的同时还能注意保护图像边缘信息且易于实现，中值滤波将中心像素的正方形邻域内的每个像素值用中间像素值替换。平均算法对噪声图像特别是有大的孤立点的图像非常敏感，即使有少量点存在较大差异也会导致平均值的明显波动，因此中值滤波可以通过选择中间值避免这些点的影响。基于两种滤波器各自的特点及互补的特性故在程序中同时使用了这两种滤波函数以使得到的图像更平滑从而减少噪声影响。

可穿戴设备如智能手表等通常配备多色发光二极管的通知灯，为降低外部环境中如光线干扰和复杂背景干扰，将通知灯发光的色彩范围限定在特定颜色，比如蓝色、绿色、青色、红色、洋红色和黄色，对应的RGB数值为｛0，0，255｝、｛0，255，0｝、｛0，255，255｝、｛255，0，0｝、｛255，0，255｝和｛255，255，0｝，上述特定颜色之间的差异较大，易于副摄像头识别，从而减少摄像头读取的RGB值失真。根据上述特定颜色的阈值范围内逐帧拾取颜色，绘制出色彩曲线，利用算法将曲线转换为密钥与服务器发出的密钥进行匹配。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种人脸识别设备，包括人脸识别设备主体，图像采集模组，其特征在于，所述人脸识别设备主体设有插槽，所述图像采集模组安装在人脸识别设备顶的插槽上，所述人脸识别设备设有显示模块，所述人脸识别设备主体背部设有可调角度的支架，所述人脸识别设备主体侧面还设有USB接口模块。

2.根据权利要求1所述的一种人脸识别设备，其特征在于，所述图像采集模组包括主摄像头，副摄像头，补光灯。

3.根据权利要求1所述的一种人脸识别设备，其特征在于，所述人脸识别设备主体还设有扬声器。

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