图像采集设备的制作方法

本实用新型涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种图像采集设备。

背景技术：

随着计算机技术的不断发展，人脸识别技术在人脸追踪侦测、自动调整影像放大、夜间红外侦测、自动调整曝光强度等多个领域得到广泛的应用。

人脸识别技术中最重要的是利用人脸算法进行人脸特征的提取以及与库存的已知人脸数据进行比对，最终完成识别。人脸算法需通过人脸照片进行训练，标准并多元化的人脸照片，有助于提升人脸算法识别准确性和适应性。人脸照片的获取通常利用多角度的摄像头矩阵，实现从不同方位角度对人脸进行图像采集，但该方法遗漏了人脸照片光线变化因素，人脸照片的多元化不够，对人脸算法识别准确性和适应性产生负面影响。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种图像采集设备，主要目的是在多个角度进行人脸图像获取的同时，提供不同角度的光线，增加人脸照片的多元化，实现对人脸算法高效的训练及测试。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

本实用新型实施例提供了一种图像采集设备，该设备包括：

摄像模组和发光模组；

摄像模组用于拍摄预设位置处多个角度的人脸图像，发光模组包括多个发光部，多个发光部位于预设位置的不同方向，用于为预设位置提供不同角度光线。

可选的，还包括：支撑框架，支撑框架由底框、顶框以及固定于底框和顶框之间的多个竖直支撑杆组成，摄像模组和多个发光部均固定于多个竖直支撑杆上。

可选的，多个竖直支撑杆与预设位置之间的距离相同。

可选的，多个竖直支撑杆包括位于预设位置一侧的第一支撑杆，发光模组包括位于第一支撑杆上下两端的俯光部和仰光部。

可选的，支撑框架还包括平行于地面的径向支撑杆，径向支撑杆一端固定于第一支撑杆上端，径向支撑杆另一端固定俯光部。

可选的，还包括：逆光部，逆光部设置于预设位置相背于第一支撑杆一侧。

可选的，摄像模组包括多组摄像头，多组摄像头分别固定于多个竖直支撑杆上。

可选的，每组摄像头均包括多个子摄像头，多个子摄像头固定于竖直支撑杆的不同高度。

可选的，支撑框架底框下方固定有用于调节底框距离地面高度的底座。

可选的，摄像模组和多个发光部与多个竖直支撑杆为可拆卸连接。

本实用新型实施例提供了一种图像采集设备，用于在多个角度进行人脸图像获取的同时，提供不同角度的光线，增加人脸照片的多元化，实现对人脸算法高效的训练及测试，而现有技术中，人脸照片的获取通常利用多角度的摄像头矩阵，实现从不同方位角度对人脸进行图像采集，但该方法遗漏了人脸照片光线变化因素，人脸照片的多元化不够，对人脸算法识别准确性和适应性产生负面影响，与现有技术相比，本申请文件中的图像采集设备，包括摄像模组和发光模组，发光模组由多个发光部组成，多个发光部位于预设位置的不同方向，可以实现为预设位置处人脸提供不同方向的光线，通过控制多个发光部中一个或多个开启，可为人脸提供不同的光线场景，摄像模组分别在多个光线场景中拍摄不同角度的人脸图像，使人脸图像中加入了光线变化因素，大大增加了人脸图像的多元化，实现提高人脸算法训练效率。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例提供的图像采集设备中发光模组在第一视角的结构示意图；

图2为本实用新型一种实施例提供的图像采集设备中发光模组在第二视角的结构示意图；

图3为本实用新型一种实施例提供的带有支撑框架的图像采集设备在第一视角的结构示意图；

图4为本实用新型一种实施例提供的带有支撑框架的图像采集设备在第二视角的结构示意图；

图5为本实用新型另一种实施例提供的带有支撑框架的图像采集设备在第一视角的结构示意图；

图6为本实用新型另一种实施例提供的带有支撑框架的图像采集设备在第二视角的结构示意图；

图7为本实用新型另一种实施例提供的带有径向支撑杆的图像采集设备在第一视角的结构示意图；

图8为本实用新型另一种实施例提供的带有径向支撑杆的图像采集设备在第二视角的结构示意图；

图9为本实用新型另一种实施例提供的带有多组摄像头的图像采集设备在第一视角的结构示意图；

图10为本实用新型另一种实施例提供的图像采集设备中子摄像头在第二视角的结构示意图；

图11为本实用新型另一种实施例提供的图像采集设备中子摄像头设置位置示意图；

图12为本实用新型另一种实施例提供的带有底座的图像采集设备在第二视角的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的图像采集设备其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如图1、图2所示，本实用新型实施例提供了一种图像采集设备，该设备包括：

摄像模组(图中未标出)和发光模组1；

摄像模组用于拍摄预设位置a处多个角度的人脸图像，发光模组1包括多个发光部，多个发光部位于预设位置a的不同方向，用于为预设位置a提供不同角度光线。

其中，摄像模组包括多个摄像单元，分别位于预设位置a的不同方向，且均朝向预设位置a，预设位置a为人脸位置，多个摄像单元用于同时获取预设位置a处人脸图像。发光模组1用于为预设位置a处人脸提供多个角度的光线，发光模组1包括多个发光部，多个发光部的设置位置可以为多种，具体的，发光模组1包括第一发光部11至第四发光部14，第一发光部11至第四发光部14围绕预设位置a呈水平分布，且与预设位置a高度差小于第一阈值，如待拍摄者座位高度为42cm，第一发光部11至第四发光部14高度在130cm-150cm之间，满足第一发光部11至第四发光部14发出光线与待拍摄者面部水平面角度差小，第一发光部11至第四发光部14发用于为人脸提供同一水平面不同角度的光线，具体的，以人脸朝向的反向为第一预设方向，第一发光部11至第四发光部14光线与第一预设方向的夹角分别为-70°、-20°、20°、70°；进一步的，发光模组1还包括背光部15，用于为人脸提供背光，如图2所示，发光模组1还包括俯光部16和仰光部17，俯光部16和仰光部17分别用于为人脸提供俯光和仰光，俯光部16、仰光部17及背光部15位置将在后文进行详细说明，第一发光部11至第四发光部14、俯光部16、仰光部17及背光部15均与网络继电器连接，通过网络继电器控制各发光部发光与否，实现为人脸提供六种灯光场景，具体的，第二发光部12和第三发光部13发光，其它发光部关闭，模拟自然光，即正常场景；第一发光部11或第四发光部14单开，其它发光部关闭，为人脸提供左侧或右侧的侧光，即侧光场景；背光部15发光，其它发光部关闭，为人脸提供背光，即逆光场景；俯光部16或仰光部17单开，其它发光部关闭，为人脸提供俯光或俯光，即俯光场景或俯光场景。发光模组1中各发光部可采用多种发光源，如补光灯和聚光灯等。由于图像采集设备靠自身设备提供不同角度光线，故设备需要屏蔽外界光源影响，使用图像采集设备的环境为全黑环境。在使用图像采集设备时，为提高人脸图像的多元化，可在光线调整和同时，进行人脸的不同程度遮挡或进行表情变化，如无遮挡、眼镜、帽子、围巾、打手机、托腮、口罩等遮挡场景。

本实用新型实施例提供了一种图像采集设备，用于在多个角度进行人脸图像获取的同时，提供不同角度的光线，增加人脸照片的多元化，实现对人脸算法高效的训练及测试，而现有技术中，人脸照片的获取通常利用多角度的摄像头矩阵，实现从不同方位角度对人脸进行图像采集，但该方法遗漏了人脸照片光线变化因素，人脸照片的多元化不够，对人脸算法识别准确性和适应性产生负面影响，与现有技术相比，本申请文件中的图像采集设备，包括摄像模组和发光模组，发光模组由多个发光部组成，多个发光部位于预设位置的不同方向，可以实现为预设位置处人脸提供不同方向的光线，通过控制多个发光部中一个或多个开启，可为人脸提供不同的光线场景，摄像模组分别在多个光线场景中拍摄不同角度的人脸图像，使人脸图像中加入了光线变化因素，大大增加了人脸图像的多元化，实现提高人脸算法训练效率。

进一步的，如图3、图4所示，摄像模组和发光模组1通过支撑框架固定位置，支撑框架由底框21、顶框22以及固定于底框21和顶框22之间的多个竖直支撑杆23组成，摄像模组和发光模组1均固定于多个竖直支撑杆23上。由于摄像模组和多个发光部数量较多，且位置稳定性要求高，通过支撑框架使摄像模组和多个发光部位置和角度准确、不易移动。具体的，支撑框架为半圆柱形框架，底框21和顶框22均为半圆形，待拍摄者位置即预设位置a在半圆形底框21和顶框22圆心的连线处，使得多个竖直支撑杆23与预设位置a之间的距离相同，一方面，实现在同一水平面的摄像单元拍摄得到的人脸照片中，面部所占比例一致，使得拍摄的人脸照片便于提取特征，照片数据更加标准化，另一方面，使得各发光部发光光线在预设位置a处强弱一致，减少不同光照场景下人脸照片光强差。

如图5、图6所示，多个竖直支撑杆23不仅用于固定发光模组1，还用于固定摄像模组3，由于摄像模组3包括多个摄像单元，竖直支撑杆23数量将增多，多个竖直支撑杆23的具体分布情况如图5所示，竖直支撑杆23为9根，9根竖直支撑杆23平行设置构成半圆柱形框架侧壁，9根竖直支撑杆23与预设位置a的连线与第一预设方向的夹角分别为-90°、-70°、-45°、-20°、0°、20°、45°、70°、90°，第一发光部11至第四发光部14分别设置于顺时针方向上的第2根、第4根、第6根和第8根竖直支撑杆23上，第5根竖直支撑杆位于多个竖直支撑杆23中间位置，第5根竖直支撑杆作为第一支撑杆，俯光部16和仰光部17位于第5根竖直支撑杆的顶端和低端，拍摄过程中，待拍摄人正对第5根竖直支撑杆，俯光部16和仰光部17由待拍摄人脸部的正上方和正下方提供光线。具体的，竖直支撑杆23与预设位置a距离为200cm，保证能够获取到整个人脸图像。

如图7、图8所示，由于第5根竖直支撑杆上还固定有其他部件，如摄像单元，俯光部16光线向下照射，摄像单元会对俯光部16光线造成遮挡，因此，支撑框架还包括平行于地面的径向支撑杆24，径向支撑杆24一端固定于第5根竖直支撑杆上端，具体可以固定于第5根竖直支撑杆对应的半圆形顶框22上，径向支撑杆24另一端固定俯光部16，使得俯光部16略伸出，光线可以直射到预设位置a，避免了遮挡对俯光的影响。

逆光部15设置于预设位置相背于第5根竖直支撑杆的一侧，在人脸图像获取过程中，待拍摄人正对第5根竖直支撑杆，逆光部15设置于待拍摄人背面，具体的，逆光部15高度略高于待拍摄人头顶，避免头部对逆光部15光线的遮挡。

如图9所示，摄像模组3包括多组摄像头，多组摄像头分别固定于多个竖直支撑杆23上，通过多组摄像头实现同时拍摄多个角度的人脸图像。具体的，图中顺时针方向，摄像模组3包括第一组摄像头31至第七组摄像头37，第一组摄像头31至第七组摄像头37的朝向与第一预设方向水平夹角分别为-90°、-45°、-20°、0°、20°、45°、90°。第一组摄像头31至第七组摄像头37分别设置于第1根、第3-7根和第9根竖直支撑杆上。多组摄像头围绕人脸半个圆周，实现同一水平面上多个方位的人脸图像采集。多组摄像头及多个发光部与多个竖直支撑杆23为可拆卸连接，方便摄像头及发光部的更换。

如图10所示，每组摄像头均包括多个子摄像头，多个子摄像头固定于该组摄像头对应的竖直支撑杆23的不同高度。不同组摄像头对应的多个子摄像头数量可以相同，也可以不同，位置也可以为多种。具体的，每组摄像头均包括四个子摄像头。如图11所示，以第一组摄像头31为例，该组摄像头31包括由上至下设置的第一子摄像头311至第四子摄像头314，第一子摄像头311至第四子摄像头314均朝向预设位置a，朝向与第一预设方向竖直夹角分别为-20°、0°、15°、30°，即第三子摄像头312的高度与预设位置a高度相同。不同高度的多个子摄像头实现同于竖直面内多个角度的人脸图像采集，至此，图像采集设备共包括28台摄像头，在28个角度分别进行六种光线场景下人脸照片的获取，每种光线场景可获取的28张照片涵盖几乎人脸全部方位和特征，人脸照片内容丰富。具体操作时，可以一起获取28张照片，也可以控制28台摄像头单独工作，例如，仅控制每组摄像头中的第三子摄像头工作，以预设位置a相同高度平面获取不同角度照片，使照片获取过程更加灵活。

如图12所示，由于待拍摄者高度不一致，不同高度的待拍摄者使用同一套图像获取设备将导致照片角度出现偏差，因此，在支撑框架底框下方固定有高度可调底座4，可根据待拍摄者高度进行支撑框架整体高度的调整，由于支撑框架体积较大，重量较沉，如逐一进行底座4调节不方便，因此，可选用自动升降装置，并连接控制器，控制支撑框架整体升高或降低，便于进行支撑框架高度微调。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。