CN218526433U

CN218526433U - 一种基于人脸关键点定位的音频控制装置

Info

Publication number: CN218526433U
Application number: CN202222894301.6U
Authority: CN
Inventors: 黄海涛; 宋春华
Original assignee: Xihua University
Current assignee: Xihua University
Priority date: 2022-11-01
Filing date: 2022-11-01
Publication date: 2023-02-24
Anticipated expiration: 2032-11-01

Abstract

本实用新型公开了一种基于人脸关键点定位的音频控制装置，主要涉及一种通过神经网络算法预测人脸关键点坐标，然后根据图像几何关系判断出头部运动情况，如左倾、右倾、上仰、下仰，最后根据头部运动情况控制音频强弱、播放顺序的音频控制装置。包括单片机最小系统、电源模块、通讯模块、显示模块、摄像头、人脸关键点检测模块、音频放大电路、喇叭。所述音频放大电路为一个双声道放大电路，通过控制可编程电阻控制声音强弱，本实用新型有益效果在于：可不用手动控制音频强弱、播放顺序，提高了自动化程度，特别是为不方便使用手动控制的情况或者人提供便利。

Description

一种基于人脸关键点定位的音频控制装置

技术领域

本实用新型专利涉及一种基于人脸关键点定位的音频控制装置，具体是一种利用人脸关键点检测模块估计人脸姿态并将估计结果传递给单片机芯片，并通过单片机芯片控制左右声道音频放大电路进而控制音频强弱、播放顺序的音频控制装置。

背景技术

目前控制音频强弱、播放顺序的方式通过手动按按钮的方式，当使用人在不方便或者有手部残疾的情况下这种方式体现出了不便性甚至无法使用。中国发明专利申请号为CN201510813273.2中，公开了一种人脸姿态估计方法及装置，此装置利用人脸关键点，判断图像几何关系进而估计出人脸姿态，利用此装置作为本实用新型人脸关键点检测模块并将估计结果传递给单片机芯片，并通过单片机芯片控制左右声道音频放大电路进而控制音频强弱、播放顺序则很大程度解决了上述不便性，且装置识别准确度较高，结构较为简单，成本低，便于维护。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种基于人脸关键点定位的音频控制装置，它能利用人脸关键点检测模块估计人脸姿态并将估计结果传递给单片机芯片，并通过单片机芯片控制左右声道音频放大电路进而控制音频强弱、播放顺序。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种基于人脸关键点定位的音频控制装置，包括单片机最小系统（1）、电源模块（2）、通讯模块（3）、显示模块（4）、摄像头（5）、人脸关键点检测模块（6）、音频放大电路（7）、喇叭（8）；其特征是：所述音频放大电路（7）为5V供电，包括左声道音频放大电路（75）和右声道音频放大电路（76），所述左声道音频放大电路（75）包括运算放大器OP1（71）和运算放大器OP2（72），所述运算放大器OP1（71）输出端通过电阻R2引入反馈接运算放大器OP1（71）负极和电阻R1，电阻R1接旁路电容C1，C1接左声道信号源Vil,所述运算放大器OP1（71）输出端接旁路电容C2，C2连接电阻R3，所述运算放大器OP2（72）输出端通过电阻R4引入反馈接运算放大器OP2（72）负极和电阻R3，R3阻值与R4相同，所述运算放大器OP2（72）输出端通过一个旁路电容C4接左声道喇叭（81），所述运算放大器OP2（72）正极接电阻R5、R6、旁路电容C3，改变R5的阻值可改善失真度， R2为可编程电阻，通过改变R2的阻值可改变左声道音频放大电路（75）的放大倍数，所述右声道音频放大电路（76）包括运算放大器OP3（73）和运算放大器OP4（74），所述运算放大器OP3（73）输出端通过电阻R8引入反馈接运算放大器OP3（73）负极和电阻R7，电阻R7接旁路电容C5，C5接右声道信号源Vir,所述运算放大器OP3（73）输出端接旁路电容C6，C6连接电阻R9，所述运算放大器OP4（74）输出端通过电阻R10引入反馈接运算放大器OP4（74）负极和电阻R9，R9阻值与R10相同，所述运算放大器OP4（74）输出端通过一个旁路电容C8接右声道喇叭（82），所述运算放大器OP4（74）正极接电阻R11、R12、旁路电容7，改变R11的阻值可改善失真度， R8为可编程电阻，通过改变R8的阻值可改变右声道音频放大电路（76）的放大倍数，所述单片机最小系统（1）用于运算关键点几何关系以及提供音频信号，所述电源模块（2）为装置提供稳定的5V直流电源，所述通讯模块（3）用于下载程序设备间的通讯，所述显示模块（4）用于显示装置状态以及运算结果，所述人脸关键点检测模块（6）用于人脸关键点预测，并把坐标数据返回给单片机最小系统（1）。

所述通讯模块（3）还包括蓝牙，用于将转换后的数据上传至手机APP中。

所述显示模块（4）为LED显示器。

所述单片机最小系统（1）包括音频输出功能以及存储功能。

所述左声道音频放大电路（75）和右声道音频放大电路（76）中的电容均为大电容，左声道信号源接左声道音频放大电路（75）信号源输入端Vil，右声道信号源接右声道音频放大电路（76）信号源输入端Vir。

附图说明

图1是本实用新型总体结构框图；

图2是音频放大电路结构图；

图3是音频放大电路电气原理图。

附图中标号：1、单片机最小系统；2、电源模块；3、通讯模块；4、显示模块；5、摄像头；6、人脸关键点检测模块；7、音频放大电路；8、喇叭；71、运算放大器OP1；72、运算放大器OP2；73、运算放大器OP3；74、运算放大器OP4；75、左声道音频放大电路；76、右声道音频放大电路。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

一种基于人脸关键点定位的音频控制装置，包括单片机最小系统（1）、电源模块（2）、通讯模块（3）、显示模块（4）、摄像头（5）、人脸关键点检测模块（6）、音频放大电路（7）、喇叭（8）；其特征是：所述音频放大电路（7）为5V供电，包括左声道音频放大电路（75）和右声道音频放大电路（76），所述左声道音频放大电路（75）包括运算放大器OP1（71）和运算放大器OP2（72），所述运算放大器OP1（71）输出端通过电阻R2引入反馈接运算放大器OP1（71）负极和电阻R1，电阻R1接旁路电容C1，C1接左声道信号源Vil,所述运算放大器OP1（71）输出端接旁路电容C2，C2连接电阻R3，所述运算放大器OP2（72）输出端通过电阻R4引入反馈接运算放大器OP2（72）负极和电阻R3，R3阻值与R4相同，所述运算放大器OP2（72）输出端通过一个旁路电容C4接左声道喇叭（81），所述运算放大器OP2（72）正极接电阻R5、R6、旁路电容C3，改变R5的阻值可改善失真度， R2为可编程电阻，通过改变R2的阻值可改变左声道音频放大电路（75）的放大倍数，所述右声道音频放大电路（76）包括运算放大器OP3（73）和运算放大器OP4（74），所述运算放大器OP3（73）输出端通过电阻R8引入反馈接运算放大器OP3（73）负极和电阻R7，电阻R7接旁路电容C5，C5接右声道信号源Vir,所述运算放大器OP3（73）输出端接旁路电容C6，C6连接电阻R9，所述运算放大器OP4（74）输出端通过电阻R10引入反馈接运算放大器OP4（74）负极和电阻R9，R9阻值与R10相同，所述运算放大器OP4（74）输出端通过一个旁路电容C8接右声道喇叭（82），所述运算放大器OP4（74）正极接电阻R11、R12、旁路电容7，改变R11的阻值可改善失真度， R8为可编程电阻，通过改变R8的阻值可改变右声道音频放大电路（76）的放大倍数，所述单片机最小系统（1）用于运算关键点几何关系以及提供音频信号，所述电源模块（2）为装置提供稳定的5V直流电源，所述通讯模块（3）用于下载程序设备间的通讯，所述显示模块（4）用于显示装置状态以及运算结果，所述人脸关键点检测模块（6）用于人脸关键点预测，并把坐标数据返回给单片机最小系统（1）。所述通讯模块（3）还包括蓝牙，用于将转换后的数据上传至手机APP中。所述显示模块（4）为LED显示器。所述单片机最小系统（1）包括音频输出功能以及存储功能。所述左声道音频放大电路（75）和右声道音频放大电路（76）中的电容均为大电容，左声道信号源接左声道音频放大电路（75）信号源输入端Vil，右声道信号源接右声道音频放大电路（76）信号源输入端Vir。

应用本实施例包括以下步骤：

1、开机：

开启电源开关，等待系统初始化。

2、开始运行：

将摄像头对准人脸，装置根据人脸关键点自动运算，判断出头部动作，如：左倾、右倾、上仰、下仰，如果头部左倾播放上一首音频，头部右倾播放下一首音频，上仰放大音量，下仰减小音量。

Claims

1.一种基于人脸关键点定位的音频控制装置，包括单片机最小系统（1）、电源模块（2）、通讯模块（3）、显示模块（4）、摄像头（5）、人脸关键点检测模块（6）、音频放大电路（7）、喇叭（8）；其特征是：所述音频放大电路（7）为5V供电，包括左声道音频放大电路（75）和右声道音频放大电路（76），所述左声道音频放大电路（75）包括运算放大器OP1（71）和运算放大器OP2（72），所述运算放大器OP1（71）输出端通过电阻R2引入反馈接运算放大器OP1（71）负极和电阻R1，电阻R1接旁路电容C1，C1接左声道信号源Vil,所述运算放大器OP1（71）输出端接旁路电容C2，C2连接电阻R3，所述运算放大器OP2（72）输出端通过电阻R4引入反馈接运算放大器OP2（72）负极和电阻R3，R3阻值与R4相同，所述运算放大器OP2（72）输出端通过一个旁路电容C4接左声道喇叭（81），所述运算放大器OP2（72）正极接电阻R5、R6、旁路电容C3，改变R5的阻值可改善失真度，R2为可编程电阻，通过改变R2的阻值可改变左声道音频放大电路（75）的放大倍数，所述右声道音频放大电路（76）包括运算放大器OP3（73）和运算放大器OP4（74），所述运算放大器OP3（73）输出端通过电阻R8引入反馈接运算放大器OP3（73）负极和电阻R7，电阻R7接旁路电容C5，C5接右声道信号源Vir，所述运算放大器OP3（73）输出端接旁路电容C6，C6连接电阻R9，所述运算放大器OP4（74）输出端通过电阻R10引入反馈接运算放大器OP4（74）负极和电阻R9，R9阻值与R10相同，所述运算放大器OP4（74）输出端通过一个旁路电容C8接右声道喇叭（82），所述运算放大器OP4（74）正极接电阻R11、R12、旁路电容C7，改变R11的阻值可改善失真度，R8为可编程电阻，通过改变R8的阻值可改变右声道音频放大电路（76）的放大倍数，所述单片机最小系统（1）用于运算关键点几何关系以及提供音频信号，所述电源模块（2）为装置提供稳定的5V直流电源，所述通讯模块（3）用于下载程序设备间的通讯，所述显示模块（4）用于显示装置状态以及运算结果，所述人脸关键点检测模块（6）用于人脸关键点预测，并把坐标数据返回给单片机最小系统（1）。

2.根据权利要求1所述的一种基于人脸关键点定位的音频控制装置，其特征是：所述通讯模块（3）还包括蓝牙，用于将转换后的数据上传至手机APP中。

3.根据权利要求1所述的一种基于人脸关键点定位的音频控制装置，其特征是：所述显示模块（4）为LED显示器。

4.根据权利要求1所述的一种基于人脸关键点定位的音频控制装置，其特征是：所述单片机最小系统（1）包括音频输出功能以及存储功能。

5.根据权利要求1所述的一种基于人脸关键点定位的音频控制装置，其特征是：所述左声道音频放大电路（75）和右声道音频放大电路（76）中的电容均为大电容，左声道信号源接左声道音频放大电路（75）信号源输入端Vil，右声道信号源接右声道音频放大电路（76）信号源输入端Vir。