RU95877U1 - DEVICE FOR REGISTRATION OF PERSONAL IMAGES - Google Patents
DEVICE FOR REGISTRATION OF PERSONAL IMAGES Download PDFInfo
- Publication number
- RU95877U1 RU95877U1 RU2010112802/22U RU2010112802U RU95877U1 RU 95877 U1 RU95877 U1 RU 95877U1 RU 2010112802/22 U RU2010112802/22 U RU 2010112802/22U RU 2010112802 U RU2010112802 U RU 2010112802U RU 95877 U1 RU95877 U1 RU 95877U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- illuminator
- digital camera
- diffuser
- face
- camera
- Prior art date
Links
Landscapes
- Studio Devices (AREA)
Abstract
1. Устройство для регистрации изображения лица человека, содержащее основание, несущий элемент, установленный на основании с возможностью поворота относительно горизонтальной оси, установленный на несущем элементе осветитель с рассеивателем, цифровую камеру, установленную с расположением ее оптической оси в плоскости, перпендикулярной оси поворота несущего элемента, и направленную объективом в ту же сторону, что и рассеиватель осветителя, установленный на основании электродвигатель, вал которого соединен с несущим элементом, компьютер, подключенный к выходу цифровой камеры, и блок управления электродвигателем, подключенный входом и выходом соответственно к компьютеру и электродвигателю, отличающееся тем, что рассеиватель осветителя выполнен в форме кольца, наружный диаметр которого превышает максимально возможное значение размера головы взрослого человека при виде спереди, а цифровая камера установлена на осветителе с обеспечением расположения ее объектива внутри кольца рассеивателя. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что цифровая камера выполнена в виде фотокамеры. ! 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что цифровая камера выполнена в виде видеокамеры. ! 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что объектив цифровой камеры размещен соосно с рассеивателем осветителя. 1. A device for recording an image of a person's face, containing a base, a bearing element mounted on the base with the possibility of rotation about a horizontal axis, an illuminator with a diffuser mounted on the bearing element, a digital camera mounted with its optical axis in a plane perpendicular to the axis of rotation of the bearing element , and directed by the lens in the same direction as the diffuser of the illuminator, an electric motor installed on the base, the shaft of which is connected to the supporting element, a computer connected to the output of a digital camera, and an electric motor control unit connected to the input and output, respectively, to the computer and the electric motor, which differs in that the diffuser of the illuminator is made in the form of a ring, the outer diameter of which exceeds the maximum possible value of the size of the head of an adult when viewed from the front, and the digital camera is mounted on the illuminator, ensuring the location of its lens inside the diffuser ring. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that the digital camera is made in the form of a camera. ! 3. The device according to claim 1, characterized in that the digital camera is made in the form of a video camera. ! 4. The device according to claim 1, characterized in that the lens of the digital camera is located coaxially with the diffuser of the illuminator.
Description
Полезная модель относится к средствам цифровой регистрации изображений и преимущественно может быть использована для получения такой биометрической характеристики человека, как изображение его лица в системах, использующих распознавание личности, или в системах оформления различных видов документов, содержащих биометрическую информацию об их владельцах.The utility model relates to digital image registration tools and can mainly be used to obtain such a biometric characteristic of a person as his face image in systems using personality recognition or in design systems for various types of documents containing biometric information about their owners.
При регистрации изображения лица в качестве биометрической характеристики человека для целей распознавания личности или оформления различных видов документов, содержащих биометрическую информацию об их владельцах, одними из наиболее важных требований являются обеспечение равномерного и бестеневого освещения лица человека, а также осуществления такого наведения фотокамеры на лицо человека, при котором ее оптическая ось направлена на середину воображаемого отрезка, соединяющего центры глаз субъекта. Указанные требования к освещению и наведению фотокамеры при получении такой биометрической характеристики человека, как изображение его лица, определены международным стандартом ISO\IEC 19794-5 (Information technology - Biometric data interchange formats. Part 5: Face image data. Amendment 1: Conditions for taking photographs for face image data). Поскольку на практике необходимо осуществлять регистрацию изображения лица людей разного роста, возникает необходимость наведения фотокамеры на лицо субъекта съемки по высоте.When registering a face image as a biometric characteristic of a person for the purpose of identifying a person or issuing various types of documents containing biometric information about their owners, one of the most important requirements is to ensure uniform and shadowless illumination of a person’s face, as well as to implement such a camera aiming at a person’s face, in which its optical axis is directed towards the middle of an imaginary segment connecting the centers of the eye of the subject. The specified requirements for lighting and pointing the camera when obtaining such a biometric characteristic of a person as an image of his face are defined by the international standard ISO \ IEC 19794-5 (Information technology - Biometric data interchange formats. Part 5: Face image data. Amendment 1: Conditions for taking photographs for face image data). Since in practice it is necessary to register images of the faces of people of different stature, it becomes necessary to point the camera at the height of the subject.
Так, например, из указанного стандарта известен набор для регистрации изображения лица субъекта в условиях фотостудии (Information technology - Biometric data interchange formats. Part 5: Face image data. Amendment 1: Conditions for taking photographs for face image data, fig. B.4), который содержит фотокамеру, которая установлена на штативе, выполненном с возможностью ручной регулировки высоты установки фотокамеры, фронтальный источник света в виде лампы с параболическим отражателем, ось диаграммы направленности которого расположена по отношению к оптической оси фотокамеры в вертикальной плоскости под углом 35° и в горизонтальной плоскости под углом не более 45°, боковую отражающую панель, установленную вертикально сбоку от субъекта со стороны, противоположной расположению источника света, и фронтальную отражающую панель, установленную спереди ниже лица субъекта.For example, from this standard, a set is known for registering images of a subject’s face in a photo studio (Information technology - Biometric data interchange formats. Part 5: Face image data. Amendment 1: Conditions for taking photographs for face image data, fig. B.4 ), which contains a camera that is mounted on a tripod made with the ability to manually adjust the height of the camera, a frontal light source in the form of a lamp with a parabolic reflector, the axis of the radiation pattern of which is relative to the optical axis of the camera in a vertical plane at an angle ohm 35 ° and in a horizontal plane at an angle of no more than 45 °, a side reflective panel mounted vertically to the side of the subject from the side opposite to the location of the light source, and a front reflective panel mounted in front below the face of the subject.
Из указанного стандарта также известен набор для регистрации изображения лица субъекта в условиях фотостудии (Information technology - Biometric data interchange formats. Part 5: Face image data. Amendment 1: Conditions for taking photographs for face image data, fig. B.5), который содержит фотокамеру, которая установлена на штативе, выполненном с возможностью ручной регулировки высоты установки фотокамеры, два фронтальных источника света в виде ламп с параболическими отражателями, оси диаграммы направленности которых расположены по отношению к оптической оси фотокамеры в вертикальной плоскости под углом 35° и в горизонтальной плоскости под углом не более 45°, и фронтальную отражающую панель, установленную спереди ниже лица субъекта.From this standard, a kit is also known for recording the image of a subject’s face in a photo studio (Information technology - Biometric data interchange formats. Part 5: Face image data. Amendment 1: Conditions for taking photographs for face image data, fig. B.5), which contains a camera that is mounted on a tripod made with the ability to manually adjust the height of the camera, two frontal light sources in the form of lamps with parabolic reflectors, the axis of the radiation pattern of which are located in the vertical plane at an angle of 3 relative to the optical axis of the camera 5 ° and in a horizontal plane at an angle of no more than 45 °, and a frontal reflective panel mounted in front below the face of the subject.
Недостатками указанных известных наборов являются существенное количество крупногабаритных элементов, размещаемых вокруг субъекта съемки и обеспечивающих равномерное и бестеневое освещение его лица, что требует значительной площади рабочего помещения и позволяет применять их только в условиях фотостудии.The disadvantages of these known sets are a significant number of large-sized elements placed around the subject and providing uniform and shadowless illumination of his face, which requires a significant area of the working room and allows you to use them only in a studio.
Кроме того, из указанного стандарта известна фотокабина для регистрации изображения лица субъекта (Information technology - Biometric data interchange formats. Part 5: Face image data. Amendment 1: Conditions for taking photographs for face image data, fig. B.7), которая содержит окрашенные в белый цвет стены и потолок, выполняющие функцию отражателей для обеспечения равномерного освещения лица субъекта, фотокамеру, неподвижно установленную на одной из стен, установленный на потолке кабины источник света общего освещения кабины, два фронтальных источника света в виде ламп с отражателями, оси диаграммы направленности которых расположены по отношению к оптической оси фотокамеры в вертикальной плоскости под углом 35° и в горизонтальной плоскости под углом не более 45°, фронтальный источник света для подсветки снизу, установленный спереди ниже лица субъекта, и источник света для подсветки фона, установленный снизу за спиной субъекта съемки, а также вращающийся стул для субъекта съемки, выполненный с возможностью его ручной регулировки по высоте.In addition, a photographic booth is known from the specified standard for registering a face image of a subject (Information technology - Biometric data interchange formats. Part 5: Face image data. Amendment 1: Conditions for taking photographs for face image data, fig. B.7), which contains white-painted walls and ceilings, which serve as reflectors to ensure uniform illumination of the subject's face, a camera fixedly mounted on one of the walls, a light source for general illumination of the cabin mounted on the ceiling of the cabin, two frontal light sources in the form of lamps with reflectors, axis of the direction diagram which are located in relation to the optical axis of the camera in a vertical plane at an angle of 35 ° and in a horizontal plane at an angle of no more than 45 °, a frontal light source for backlighting, installed in front below the subject's face, and a light source for backlighting, installed below for the back of the subject, as well as a rotating chair for the subject, made with the possibility of manual adjustment in height.
Недостатками указанной известной фотокабины являются ее существенные габариты, обусловленные необходимостью обеспечения равномерного и бестеневого освещения лица субъекта съемки, что требует значительной площади рабочего помещения.The disadvantages of this known photo booths are its substantial dimensions, due to the need to ensure uniform and shadowless lighting of the face of the subject, which requires a significant area of the working room.
Поскольку наведение фотокамеры на лицо субъекта съемки при использовании всех перечисленных выше аналогов осуществляют вручную за счет изменения высоты расположения фотокамеры или лица субъекта съемки, недостатками указанных известных технических решений являются низкая точность наведения и отсутствие автоматизации.Since the camera is aimed at the face of the subject using all of the above analogs manually by changing the height of the camera or the face of the subject, the disadvantages of these known technical solutions are low accuracy and lack of automation.
Известно устройство для считывания изображения лица, которое использовано при реализации известного способа распознавания личности в известной системе для его осуществления (RU 2093890, 1997) с целью предотвращения несанкционированного доступа на объекты. Указанное известное устройство содержит осветитель и, по меньшей мере, один оптический считыватель, например, цифровую фотокамеру, установленные на юстировочном столике, а также привод. Привод содержит вертикально расположенную несущую колонну, на верхнем конце которой установлен котировочный столик, а на нижнем конце закреплена каретка, имеющая возможность перемещения вдоль направляющей колонны. Направляющая колонна установлена на корпусе электродвигателя и снабжена высокоточным винтом, имеющим прямоугольный профиль резьбы и установленным с возможностью вращения внутри направляющей колонны в подшипнике, установленном на верхнем конце направляющей колонны, а также надетой на высокоточный винт высокоточной гайкой со шпильками, пропущенными через продольные прорези в направляющей колонне. Концы шпилек закреплены в нижнем конце несущей колонны. Высокоточный винт связан с валом электродвигателя через редуктор. Кроме того, известное устройство содержит компьютер, который подключен к выходу оптического считывателя и выполняет функцию анализатора изображения и блока обработки данных, и блок управления высотой, подключенный к компьютеру.A device for reading a face image is known, which is used in the implementation of the known method of personality recognition in a known system for its implementation (RU 2093890, 1997) in order to prevent unauthorized access to objects. The specified known device contains a illuminator and at least one optical reader, for example, a digital camera mounted on an adjustment table, as well as a drive. The drive contains a vertically arranged support column, on the upper end of which a quotation table is installed, and a carriage is fixed at the lower end, which can be moved along the guide column. The guide column is mounted on the motor housing and equipped with a high-precision screw having a rectangular thread profile and mounted to rotate inside the guide column in a bearing mounted on the upper end of the guide column, as well as a high-precision nut worn on the high-precision screw with studs passed through the longitudinal slots in the guide column. The ends of the studs are fixed at the lower end of the support column. A high-precision screw is connected to the motor shaft through a gearbox. In addition, the known device includes a computer that is connected to the output of the optical reader and acts as an image analyzer and data processing unit, and a height control unit connected to the computer.
Посетитель, желающий получить допуск к объекту, вводит в компьютер с помощью клавиатуры персональный код, на основании которого компьютер выбирает из хранящейся в нем базы данных лиц, допущенных к объекту, такие биометрические характеристики данного посетителя, как значение его роста, а также параметры, характеризующие изображение его лица, например, расстояние между центрами глаз и высота носа. По сигналу с компьютера, соответствующему выбранному из базы данных значению роста данного посетителя, блок управления высотой обеспечивает с помощью привода перемещение юстировочного столика с оптическим считывателем и осветителем на высоту, соответствующую высоте расположения лица посетителя. Оптический считыватель формирует цифровое изображение лица посетителя, а компьютер определяет такие параметры изображения лица, как расстояние между центрами глаз и высота носа, по результатам сравнения которых со значениями, хранящимися в базе данных, принимается решение о допуске посетителя.A visitor who wants to get access to the object, enters a personal code into the computer using the keyboard, based on which the computer selects from the database of persons allowed to the object stored in it, such biometric characteristics of this visitor as his growth value, as well as parameters characterizing image of his face, for example, the distance between the centers of the eyes and the height of the nose. By a signal from a computer corresponding to the growth value of a given visitor selected from the database, the height control unit allows the adjustment table with an optical reader and illuminator to be moved to a height corresponding to the height of the visitor’s face using a drive. The optical reader generates a digital image of the visitor’s face, and the computer determines the parameters of the face image, such as the distance between the centers of the eyes and the height of the nose, based on the results of comparison with the values stored in the database, a decision is made on the visitor’s admission.
В указанном известном устройстве наведение оптического считывателя на лицо человека осуществляется автоматически.In the specified known device, the guidance of the optical reader on the person’s face is carried out automatically.
Вместе с тем, во-первых, используемая конструкция привода перемещения юстировочного столика по высоте привела к значительным массе и габаритам устройства.At the same time, firstly, the used design of the drive for moving the adjustment table in height led to significant mass and dimensions of the device.
Во-вторых, высокоточная винтовая передача, используемая в конструкции известного устройства, а также существенные значения массы несущей колонны и элементов, которые на ней установлены, обусловливают необходимость применения электродвигателя большой мощности, что приводит к существенному энергопотреблению.Secondly, the high-precision helical gear used in the construction of the known device, as well as the significant values of the mass of the supporting column and the elements that are installed on it, necessitate the use of a high-power electric motor, which leads to significant energy consumption.
В-третьих, использование конструкции привода, осуществляющего линейное перемещение по высоте юстировочного столика с оптическим считывателем и осветителем, приводит к тому, что в процессе его работы соединительные кабели оптического считывателя и осветителя подвергаются периодическому изгибу до формы, обладающей достаточно малым радиусом кривизны, что отрицательно сказывается на надежности устройства и снижает срок его службы.Thirdly, the use of a drive design that linearly moves along the height of the alignment table with an optical reader and illuminator leads to the fact that during its operation the connecting cables of the optical reader and illuminator undergo periodic bending to a shape with a sufficiently small radius of curvature, which is negative affects the reliability of the device and reduces its service life.
В-четвертых, применяемый в указанном известном устройстве командный принцип наведения, когда в системе наведения отсутствует отрицательная обратная связь и в качестве задающего воздействия используется информация о росте посетителя, с одной стороны, не обеспечивает достаточной точности наведения оптического считывателя на лицо посетителя, которая в этом случае зависит как от позы, в которой находится субъект съемки, так и от его обуви, если съемка субъекта осуществляется в положении стоя. С другой стороны, этот принцип наведения требует наличия в базе данных информации о росте лиц, допущенных к объекту, что существенно сужает область возможного применения указанного известного устройства, поскольку не позволяет использовать его для регистрации изображения лица с целью оформления документов, удостоверяющих личность.Fourth, the command principle of guidance used in the above-mentioned known device, when there is no negative feedback in the guidance system and the information on the growth of the visitor is used as a defining effect, on the one hand, it does not provide sufficient accuracy of pointing the optical reader to the visitor’s face, which the case depends both on the pose in which the subject is located and on his shoes if the subject is shot in a standing position. On the other hand, this guidance principle requires that the database contains information on the growth of persons admitted to the object, which significantly narrows the scope of the possible use of this known device, since it does not allow using it to register a person’s image for the purpose of processing identity documents.
И, наконец, в-пятых, использование одиночного осветителя не обеспечивает равномерного и бестеневого освещения лица субъекта съемки.And finally, fifthly, the use of a single illuminator does not provide uniform and shadowless illumination of the subject’s face.
Наиболее близким к предмету настоящей полезной модели является известное устройство для регистрации изображения лица человека (RU 91642 U1, 2010). Устройство, являющееся ближайшим аналогом, содержит основание, цифровую камеру и осветитель, установленные на общем несущем элементе, электродвигатель, соединенный с электродвигателем редуктор, компьютер, подключенный к выходу цифровой камеры, и блок управления электродвигателем, подключенный входом и выходом соответственно к компьютеру и электродвигателю, причем несущий элемент соединен с выходным валом редуктора и установлен с возможностью поворота относительно горизонтальной оси, а цифровая камера установлена на несущем элементе с расположением ее оптической оси в плоскости, перпендикулярной горизонтальной оси поворота несущего элемента.Closest to the subject of this utility model is a known device for recording images of a person’s face (RU 91642 U1, 2010). The device, which is the closest analogue, contains a base, a digital camera and a lighter mounted on a common supporting element, an electric motor, a gearbox connected to the electric motor, a computer connected to the output of the digital camera, and a motor control unit connected to the computer and the motor, respectively, by the input and output, moreover, the bearing element is connected to the output shaft of the gearbox and mounted for rotation relative to the horizontal axis, and a digital camera is mounted on the bearing element with its optical axis positioned in a plane perpendicular to the horizontal pivot axis of the support member.
Используемая в ближайшем аналоге конструкция привода совместно с особенностями установки цифровой камеры на несущем элементе обеспечивают возможность наведения цифровой камеры на лицо субъекта съемки путем разворота несущего элемента с цифровой камерой и осветителем в вертикальной плоскости относительно горизонтальной оси. Такая конструкция привода обеспечивает некоторое снижение энергопотребления, массы и габаритов по сравнению с рассмотренным выше аналогом.The drive design used in the closest analogue, together with the features of installing a digital camera on a carrier element, makes it possible to point the digital camera at the subject’s face by turning the carrier element with a digital camera and illuminator in a vertical plane relative to the horizontal axis. This design of the drive provides a slight reduction in power consumption, mass and dimensions compared to the analogue discussed above.
Поскольку для обеспечения регистрации изображения лица как детей, так и взрослых людей высокого роста, устройству для регистрации изображения лица, установленному от субъекта съемки на расстоянии 1 м, для наведения цифровой камеры необходим ее разворот в пределах не более ±25°, соединительные кабели цифровой камеры и осветителя устройства для регистрации изображения лица человека, являющегося ближайшим аналогом, в меньшей степени подвергаются изгибу, в результате чего повышается надежность устройства.Since to ensure registration of the face image of both children and adults of high stature, a device for registering a face image installed from a subject at a distance of 1 m, for pointing a digital camera, it needs to be rotated within no more than ± 25 °, connecting cables of a digital camera and the illuminator of a device for registering an image of a person’s face, which is the closest analogue, are less bent, which increases the reliability of the device.
Применяемый в устройстве, являющемся ближайшим аналогом, принцип наведения по сигналу ошибки с использованием отрицательной обратной связи, во-первых, обеспечивает более высокую точность наведения цифровой камеры на лицо субъекта съемки, а, во-вторых, позволяет использовать его для регистрации изображения лица с целью оформления документов, удостоверяющих личность, поскольку не требует информации о росте этого субъекта.Used in the device, which is the closest analogue, the principle of pointing at an error signal using negative feedback, firstly, provides a higher accuracy of pointing a digital camera at the face of the subject, and, secondly, allows you to use it to register a face image for the purpose execution of identity documents, since it does not require information on the growth of this subject.
Вместе с тем, выполнение осветителя в виде двух или четырех отдельных модулей с точечными источниками света не обеспечивает достаточной равномерности освещения лица субъекта съемки и отсутствие на нем теней.However, the implementation of the illuminator in the form of two or four separate modules with point sources of light does not provide sufficient uniformity of illumination of the face of the subject and the absence of shadows on it.
Задачей настоящей полезной модели является повышение равномерности освещения лица субъекта съемки.The objective of this utility model is to increase the uniformity of illumination of the face of the subject.
Поставленная задача решена, согласно настоящей полезной модели, тем, что устройство для регистрации изображения лица человека, содержащее, в соответствии с ближайшим аналогом, основание, несущий элемент, установленный на основании с возможностью поворота относительно горизонтальной оси, установленный на несущем элементе осветитель с рассеивателем, цифровую камеру, установленную с расположением ее оптической оси в плоскости, перпендикулярной оси поворота несущего элемента, и направленную объективом в ту же сторону, что и рассеиватель осветителя, установленный на основании электродвигатель, вал которого соединен с несущим элементом, компьютер, подключенный к выходу цифровой камеры, и блок управления электродвигателем, подключенный входом и выходом соответственно к компьютеру и электродвигателю, отличается от ближайшего аналога тем, что рассеиватель осветителя выполнен в форме кольца, наружный диаметр которого превышает максимально возможное значение размера головы взрослого человека при виде спереди, а цифровая камера установлена на осветителе с обеспечением расположения ее объектива внутри кольца рассеивателя.The problem is solved, according to this utility model, in that a device for recording an image of a person’s face, containing, in accordance with the closest analogue, a base, a bearing element mounted on the base with the possibility of rotation about a horizontal axis, a illuminator with a diffuser mounted on the bearing element, a digital camera mounted with its optical axis in a plane perpendicular to the axis of rotation of the carrier element and directed by the lens in the same direction as the diffuser a luminaire mounted on the base of an electric motor, the shaft of which is connected to the supporting element, a computer connected to the output of the digital camera, and a motor control unit connected to the computer and the motor, respectively, differs from the closest analogue in that the diffuser of the illuminator is made in the form of a ring , the outer diameter of which exceeds the maximum possible value of the size of the head of an adult when viewed from the front, and a digital camera is installed on the illuminator with the provision of races Assumption its lens within the lens ring.
При этом цифровая камера выполнена в виде фотокамеры или в виде видеокамеры.In this case, the digital camera is made in the form of a camera or in the form of a video camera.
При наилучшем осуществлении полезной модели объектив цифровой камеры размещен соосно с рассеивателем осветителя.In the best implementation of the utility model, the digital camera lens is aligned with the diffuser of the illuminator.
Выполнение рассеивателя осветителя в форме кольца, наружный диаметр которого превышает максимально возможное значение размера головы взрослого человека при виде спереди, обеспечивает более равномерное освещение периферийных участков лица человека, а также отсутствие теней около глазных впадин, около ушей, около носа и под подбородком.The execution of the diffuser of the illuminator in the form of a ring, the outer diameter of which exceeds the maximum possible size of the head of an adult when viewed from the front, provides more uniform illumination of the peripheral parts of the person’s face, as well as the absence of shadows near the eye sockets, near the ears, near the nose and under the chin.
Выполнение рассеивателя осветителя в форме кольца, наружный диаметр которого превышает максимально возможное значение размера головы взрослого человека при виде спереди, а также установка цифровой камеры на осветителе с обеспечением расположения ее объектива внутри кольца рассеивателя и, в частности, при наилучшем осуществлении полезной модели, размещение объектива цифровой камеры соосно с рассеивателем осветителя, приводит к тому, что осветитель не испускает оптическое излучение из области вокруг объектива цифровой камеры, ограниченной внутренней окружностью рассеивателя. В результате этого центральная часть лица человека, которая содержит поверхности, расположенные при регистрации его изображения перпендикулярно оптической оси цифровой камеры, например, поверхности щек, лба и кончика носа, освещается только сбоку оптическим излучением, рассеянным рассеивателем осветителя. Поэтому исключается нормальное падение оптического излучения на поверхности лица, расположенные при регистрации его изображения перпендикулярно оптической оси цифровой камеры, и, следовательно, попадание в объектив цифровой камеры зеркально отраженного оптического излучения. В объектив цифровой камеры попадает оптическое излучение, диффузно отраженное поверхностью лица человека. В результате этого на зарегистрированном изображении лица распределение освещенности оказывается более равномерным и не возникают блики, в иных условиях обусловленные нормальным падением оптического излучения на поверхности лица, расположенные при регистрации его изображения перпендикулярно оптической оси цифровой камеры. Это же обстоятельство предотвращает возникновение бликов на зарегистрированном изображении лица в случае, когда субъект съемки пользуется очками.The implementation of the diffuser of the illuminator in the form of a ring, the outer diameter of which exceeds the maximum possible size of the head of an adult when viewed from the front, as well as the installation of a digital camera on the illuminator with the location of its lens inside the diffuser ring and, in particular, with the best implementation of the utility model, the placement of the lens digital camera coaxially with the diffuser of the illuminator, leads to the fact that the illuminator does not emit optical radiation from the area around the lens of the digital camera, limited The internal circumference of the diffuser. As a result of this, the central part of a person’s face, which contains surfaces located during registration of its image perpendicular to the optical axis of a digital camera, for example, the surface of the cheeks, forehead and nose tip, is illuminated only from the side by optical radiation scattered by the diffuser of the illuminator. Therefore, the normal incidence of optical radiation on the surface of the face, located when registering its image perpendicular to the optical axis of the digital camera, and, therefore, the reflection of specular optical radiation into the lens of the digital camera, is excluded. Optical radiation, diffusely reflected by the surface of a person’s face, enters the lens of a digital camera. As a result of this, the illumination distribution on the registered face image turns out to be more uniform and glare does not occur, under other conditions, due to the normal incidence of optical radiation on the face surface, located when recording its image perpendicular to the optical axis of the digital camera. The same circumstance prevents glare on the registered face image in the case when the subject uses glasses.
Отмеченное свидетельствует о решении декларированной выше задачи настоящей полезной модели благодаря наличию у устройства для регистрации изображения лица человека перечисленных выше отличительных признаков.The aforementioned testifies to the solution of the stated objective of the present utility model due to the presence of the above distinguishing features of the device for registering images of a person’s face.
На фиг.1 показан вид спереди установленного на основании осветителя устройства для регистрации изображения лица человека, где 1 - основание, 2 - стойка, 3 - корпус осветителя, 4 - рассеиватель, 5 - отверстие и 6 - объектив.Figure 1 shows a front view of a device installed on the basis of the illuminator for recording images of a person’s face, where 1 is the base, 2 is the stand, 3 is the body of the illuminator, 4 is the diffuser, 5 is the hole and 6 is the lens.
На фиг.2 приведена структурная схема устройства для регистрации изображения лица человека, на которой осветитель и стойка 2 показаны в разрезе по А-А фиг.1, где 7 - цифровая камера, 8 - светодиод, 9 - проушина осветителя, 10 - проушина стойки, 11 - электродвигатель, 12 - обойма, 13 - компьютер и 14 - блок управления электродвигателем.Figure 2 shows a structural diagram of a device for registering images of a person's face, on which the illuminator and stand 2 are shown in section along AA 1, where 7 is a digital camera, 8 is an LED, 9 is the eye of the illuminator, 10 is the eye of the stand 11 is an electric motor, 12 is a ferrule, 13 is a computer and 14 is an electric motor control unit.
На фиг.3 показан разрез по Б-Б фиг.2, где 15 - ось и 16 - вал электродвигателя.Figure 3 shows a section along BB-2 of figure 2, where 15 is the axis and 16 is the motor shaft.
Устройство для регистрации изображения лица человека содержит основание 1, которое выполнено, например, с возможностью установки на горизонтальную поверхность и снабжено вертикальной стойкой 2. Стойка 2 в верхней части снабжена двумя проушинами 10 стойки, на одной из которых с помощью обоймы 12 установлен электродвигатель 11. Электродвигатель 11 может быть снабжен редуктором, который на чертежах не показан.A device for recording an image of a person’s face contains a base 1, which is made, for example, with the possibility of installation on a horizontal surface and is equipped with a vertical stand 2. The stand 2 in the upper part is equipped with two rack eyes 10, on one of which an electric motor 11 is installed using a clip 12. The electric motor 11 may be equipped with a gearbox, which is not shown in the drawings.
Устройство также включает осветитель, который содержит корпус 3 осветителя, который выполнен из листового металла или светонепроницаемого листового полимерного материала в форме цилиндра. В кольцеобразном окне корпуса 3 осветителя установлен светопроницаемый рассеиватель 4, выполненный в форме кольца, например, из листового полимерного материала. Наружный диаметр рассеивателя 4 превышает максимально возможное значение размера головы взрослого человека при виде спереди и составляет, например, 1,1-2,0 этого значения, а внутренний диаметр составляет 0,2-0,7 от наружного диаметра. Поскольку, по имеющимся у авторов настоящей полезной модели сведениям, максимально возможное значение размера головы взрослого человека при виде спереди составляет 32 см, наружный и внутренний диаметры рассеивателя 4 составляют, например, соответственно 46 см и 23 см.The device also includes a illuminator, which includes a housing 3 of the illuminator, which is made of sheet metal or opaque sheet polymer material in the form of a cylinder. In the annular window of the housing 3 of the illuminator there is a translucent diffuser 4 made in the form of a ring, for example, of sheet polymer material. The outer diameter of the diffuser 4 exceeds the maximum possible size of the head of an adult when viewed from the front and is, for example, 1.1-2.0 of this value, and the inner diameter is 0.2-0.7 of the outer diameter. Since, according to the information available to the authors of this useful model, the maximum possible size of an adult's head when viewed from the front is 32 cm, the outer and inner diameters of the diffuser 4 are, for example, 46 cm and 23 cm.
Внутри корпуса 3 осветителя размещены светодиоды 8, которые выполнены с возможностью испускания оптического излучения видимого диапазона длин волн и установлены напротив рассеивателя 4 равномерно по окружности и радиусу рассеивателя 4. В центре передней панели корпуса 3 осветителя выполнено отверстие 5, в котором размещен объектив 6 цифровой камеры 7, выполненной в виде фотокамеры или в виде видеокамеры и установленной внутри корпуса 3 осветителя за его передней панелью. При наилучшем осуществлении полезной модели объектив 6 цифровой камеры 7 размещен соосно с рассеивателем 4 осветителя. Внутри корпуса 3 осветителя установлен источник электропитания (на чертежах не показан), который может быть выполнен в виде вторичного источника электропитания или аккумуляторной батареи и подключен к светодиодам 8.Inside the housing 3 of the illuminator there are LEDs 8 that are configured to emit optical radiation of the visible wavelength range and are mounted opposite the diffuser 4 evenly around the circumference and radius of the diffuser 4. A hole 5 is made in the center of the front panel of the housing 3 of the illuminator, in which the lens 6 of the digital camera is placed 7, made in the form of a camera or in the form of a video camera and installed inside the housing 3 of the illuminator behind its front panel. In the best implementation of the utility model, the lens 6 of the digital camera 7 is placed coaxially with the diffuser 4 of the illuminator. Inside the housing 3 of the illuminator, a power supply is installed (not shown in the drawings), which can be made in the form of a secondary power source or battery and connected to the LEDs 8.
Корпус 3 осветителя снабжен двумя проушинами 9 осветителя, которые выполнены из металла или полимерного материала и размещены в центральной части задней панели корпуса 3 осветителя. Проушина 10 стойки и проушина 9 осветителя, расположенные внизу на фиг.3, соединены шарнирно с использованием оси 15. Для шарнирного соединения проушины 10 стойки и проушины 9 осветителя, которые расположены вверху на фиг.3, вал 16 электродвигателя пропущен через отверстие проушины 10 стойки и зафиксирован в отверстии проушины 9 осветителя.The housing 3 of the illuminator is provided with two eyes 9 of the illuminator, which are made of metal or polymer material and are located in the central part of the rear panel of the housing 3 of the illuminator. The rack eye 10 and the illuminator eye 9 located at the bottom of FIG. 3 are pivotally connected using an axis 15. To swivel the rack eyes 10 and the illuminator eyes 9, which are located at the top of FIG. 3, the motor shaft 16 is passed through the hole of the rack eye 10 and fixed in the hole of the eye 9 of the illuminator.
Устройство также содержит компьютер 13, например, на основе персонального компьютера, например, аналогичного компьютеру ближайшего аналога. Компьютер 13 подключен к выходу цифровой камеры 7 и снабжен специализированным программным обеспечением, которое обеспечивает анализ и обработку цифрового изображения, в частности, по меньшей мере, возможность выявления центров глаз на цифровом изображении лица и определение их координат. Кроме того, устройство снабжено блоком 14 управления электродвигателем, который подключен входом и выходом соответственно к компьютеру 13 и к электродвигателю 11. Блок 14 управления электродвигателем может быть выполнен либо, подобно ближайшему аналогу, на основе преобразователя цифрового кода во временной интервал, либо на основе преобразователя цифрового кода в количество импульсов в случае использования шагового электродвигателя.The device also includes a computer 13, for example, based on a personal computer, for example, similar to the computer closest analogue. The computer 13 is connected to the output of the digital camera 7 and is equipped with specialized software that provides analysis and processing of the digital image, in particular, at least the ability to identify eye centers in the digital image of the face and determine their coordinates. In addition, the device is equipped with an electric motor control unit 14, which is connected with an input and an output to a computer 13 and an electric motor 11, respectively. The electric motor control unit 14 can be made either, like the closest analogue, based on a digital code converter in a time interval, or based on a converter digital code in the number of pulses in the case of using a stepper motor.
Устройство для регистрации изображения лица человека работает следующим образом.A device for recording images of a person’s face works as follows.
Устройство устанавливают основанием 1 на ровную поверхность, например на стол. Субъекта съемки располагают напротив объектива 6 цифровой камеры 7 на расстоянии 1,0-1,2 м. Затем от источника электропитания подают напряжение питания на светодиоды 8 осветителя, а также включают цифровую камеру 7 и компьютер 13.The device is installed base 1 on a flat surface, for example on a table. The subject is placed opposite the lens 6 of the digital camera 7 at a distance of 1.0-1.2 m. Then, a voltage is supplied from the power source to the LEDs 8 of the illuminator, and also include a digital camera 7 and a computer 13.
Светодиоды 8 осветителя испускают оптическое излучение видимого диапазона длин волн, которое рассеивается рассеивателем 4 в направлении лица субъекта съемки. Оптическое излучение, диффузно отраженное лицом субъекта съемки, попадает в объектив 6 цифровой камеры 7, в результате чего цифровая камера 7 формирует цифровое изображение лица субъекта съемки, которое поступает в компьютер 13. Компьютер 13 в соответствии с известными алгоритмами (подобно ближайшему аналогу) выполняет выявление центров глаз в цифровом изображении лица и определяет их координаты. Далее с использованием известных формул аналитической геометрии компьютер 13 вычисляет расстояние между центрами глаз, а затем расстояние между положением проекции оптической оси цифровой камеры 7 на плоскость изображения и отрезком, соединяющим центры глаз изображения лица. Поскольку последнее из этих расстояний является пропорциональным углу рассогласования между оптической осью объектива 6 цифровой камеры 7 и направлением на воображаемый отрезок, соединяющий центры глаз субъекта съемки, цифровой код, соответствующий этому расстоянию поступает из компьютера 13 в блок 14 управления электродвигателем. Блок 14 управления электродвигателем преобразует указанный цифровой код в аналоговый электрический сигнал управления, который поступает на электродвигатель 11. Электродвигатель 11 прикладывает валом 16 электродвигателя вращающий момент к проушине 9 осветителя и разворачивает осветитель относительно оси 15 вместе с цифровой камерой 7 до наведения объектива 6 цифровой камеры 7 на лицо субъекта съемки, при котором оптическая ось объектива 6 цифровой камеры 7 направлена на воображаемый отрезок, соединяющий центры глаз субъекта.The illuminator LEDs 8 emit optical radiation in the visible wavelength range, which is scattered by the diffuser 4 in the direction of the face of the subject. Optical radiation diffusely reflected by the subject’s face enters the lens 6 of the digital camera 7, as a result of which the digital camera 7 generates a digital image of the subject’s face, which enters the computer 13. The computer 13, in accordance with known algorithms (like the closest analogue), detects centers of the eyes in a digital image of the face and determines their coordinates. Then, using known formulas of analytical geometry, computer 13 calculates the distance between the centers of the eyes, and then the distance between the position of the projection of the optical axis of the digital camera 7 onto the image plane and the segment connecting the eye centers of the face image. Since the last of these distances is proportional to the angle of mismatch between the optical axis of the lens 6 of the digital camera 7 and the direction to an imaginary segment connecting the eye centers of the subject, a digital code corresponding to this distance is transmitted from the computer 13 to the motor control unit 14. The electric motor control unit 14 converts the indicated digital code into an analog electric control signal, which is supplied to the electric motor 11. The electric motor 11 applies a torque to the eye 9 of the illuminator by the motor shaft 16 and rotates the illuminator relative to the axis 15 together with the digital camera 7 until the lens 6 of the digital camera 7 on the subject’s face, in which the optical axis of the lens 6 of the digital camera 7 is directed to an imaginary segment connecting the centers of the subject’s eyes.
После окончания рассмотренного наведения объектива 6 цифровой камеры 7 на лицо субъекта съемки цифровое изображение его лица с выхода цифровой камеры 7 поступает в компьютер 13, где регистрируется для дальнейшей обработки с целью оформления различных видов документов, содержащих биометрическую информацию об их владельцах, или распознавания личности.After the end of the considered aiming of the lens 6 of the digital camera 7 to the subject’s face, the digital image of his face from the output of the digital camera 7 is sent to the computer 13, where it is registered for further processing in order to process various types of documents containing biometric information about their owners, or to recognize the person.
Таким образом, полезная модель обеспечивает повышение равномерности освещения лица субъекта съемки.Thus, the utility model improves the uniformity of illumination of the face of the subject.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010112802/22U RU95877U1 (en) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | DEVICE FOR REGISTRATION OF PERSONAL IMAGES |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010112802/22U RU95877U1 (en) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | DEVICE FOR REGISTRATION OF PERSONAL IMAGES |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95877U1 true RU95877U1 (en) | 2010-07-10 |
Family
ID=42685239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010112802/22U RU95877U1 (en) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | DEVICE FOR REGISTRATION OF PERSONAL IMAGES |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU95877U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU197558U1 (en) * | 2019-11-15 | 2020-05-13 | Закрытое акционерное общество "Электронные системы" | VIDEO FIXING MODULE FOR TURNETS OF FAMILY UT-2000 |
-
2010
- 2010-03-29 RU RU2010112802/22U patent/RU95877U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU197558U1 (en) * | 2019-11-15 | 2020-05-13 | Закрытое акционерное общество "Электронные системы" | VIDEO FIXING MODULE FOR TURNETS OF FAMILY UT-2000 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108469704B (en) | Hide in light emitting module of cell-phone screen below | |
| EP2452121B1 (en) | Combination dark field and bright field illuminator | |
| EP2449305B1 (en) | Diffuse reflective illuminator | |
| KR100209848B1 (en) | Lighting apparatus having uniform intensity profile reflector | |
| CN111649263A (en) | Optical module and lamps and lanterns of short-range lighting | |
| CN104976552A (en) | Lens device and LED light fixture | |
| CN108884980B (en) | Lighting device with orientable light beam | |
| RU95877U1 (en) | DEVICE FOR REGISTRATION OF PERSONAL IMAGES | |
| CN115183173A (en) | Lamp fitting | |
| RU91634U1 (en) | SHADOWLESS PERSONAL LIGHT | |
| RU95876U1 (en) | DEVICE FOR REGISTRATION OF PERSONAL IMAGES | |
| RU108871U1 (en) | DEVICE FOR REGISTRATION OF PERSONAL IMAGES | |
| CN213422087U (en) | Multi-view-angle rapid shooting device for cephalopod cutin and jaw | |
| CN216113850U (en) | Total internal reflection lens, light guide mechanism and searchlight | |
| CN206112524U (en) | It zooms lighting mechanism to gather floodlight adjustable | |
| CN115164136A (en) | Full-emission LED table lamp | |
| CN210219637U (en) | Lens and blackboard lamp | |
| RU91642U1 (en) | DEVICE FOR REGISTRATION OF PERSONAL IMAGES | |
| CN212430565U (en) | Optical module and lamps and lanterns of short-range lighting | |
| CN111595240B (en) | Multi-view quick shooting device for cephalopod horniness jaw | |
| CN221261473U (en) | Visual light source for multi-angle detection | |
| CN217928416U (en) | Lamp fitting | |
| CN217156257U (en) | Linear light detection device and production line | |
| CN104141905B (en) | A kind of light fixture | |
| CN217714608U (en) | Medical head lamp |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140330 |
|
| NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20161120 |
|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180330 |