一种图像识别智能点烟装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种点烟器制备领域，尤其涉及一种图像识别智能点烟装置。


背景技术：

2.现有点烟器，主要包括这两种，一种是发出明火，如，火柴、燃气打火机等，另一种是无明火发出的发热体，如，车载式点烟器、发热打火机等。除车载式点烟器属于固定式点烟器外，其他点烟器基属于便携式点烟器；这种便携式点烟器，在很多公共场所是不能携带进去的，如，机场安检，高铁站安检等，想抽烟时，无法实现点烟。虽然，在一些高端场所(如，机场候机厅)一般会提供一些固定式的点烟器。但是，这种点烟器只是简单地为烟民提供点烟作用，烟民抽烟时，还得寂寞的边抽烟边消耗时间。


技术实现要素：

3.针对上述技术问题，本实用新型所要解决的问题在于提供一种图像识别智能点烟装置；这种点烟器为固定式点烟器，且可以通过卷烟盒图案识别收集消费者抽吸卷烟的规格信息，通过人脸摄像头提取人脸特征信息，将人脸特征信息与其抽吸卷烟规格信息进行关联，并通过点烟器上的显示屏向消费者精准推送相关产品或其他信息。
4.本实用新型的技术方案如下：
5.一种图像识别智能点烟装置，包括一设有腔体结构的壳体、用于读取图片的第一摄像头、用于读取人体人脸图片的第二摄像头、显示屏、发热器以及点烟控制系统；所述第一摄像头、第二摄像头、显示屏以及发热器设置在壳体上；所述点烟控制系统设置于所述壳体的腔体内；所述点烟控制系统包括微处理器、图案识别单元、人脸识别单元、存储单元、运算单元、显示单元电流控制单元以及信息采集单元；其中：
6.所述微处理器，作为整个控制系统的中枢，分别协调和控制与其相连接的图案识别单元、人脸识别单元、存储单元、运算单元、显示单元、电流控制单元以及信息采集单元；
7.所述图像识别单元，用于从接收到的图片中获取图像信息；
8.所述人脸识别单元，用于从接收到的人脸图片中获取人脸特征信息；
9.所述存储单元，用于存储图像、数据和/或人脸特征信息；
10.所述运算单元，用于将所述图像信息与预存在存储单元中的图像信息进行比对运算处理，并获得第一比对结果；以及用于将所述人脸特征信息与预存在存储单元中的人脸特征信息进行比对运算处理，并获得第二比对结果；
11.所述电流控制单元，用于在所述微处理器接收到所述图像信息并输出的电流控制指令后，根据该电流控制指令控制电源输出加热电流；
12.所述信息采集单元，在所述微处理器对所述第一比对结果的判断为不成功时，则由该信息收集单元在微处理器的控制下，收集所述图像信息并送所述存储单元存储，备用；
13.所述显示单元，用于根据所述第二比较结果，由所述微处理器协调，将预设在存储单元中的图像、数据和/或人脸特征信息转换成可供显示的字符串或视频帧；
14.所述第一摄像头与所述图案识别单元电连接；所述发热器与所述电流控制单元电连接；所述第二摄像头与人脸识别单元电连接；所述显示屏与所述显示单元电连接。
15.优选地，所述图像识别智能点烟装置中，所述壳体的前侧壁为平面侧壁，所述第一摄像头、第二摄像头、显示屏以及发热器设置在该平面侧壁上。
16.优选地，所述图像识别智能点烟装置中，在所述平面侧壁上设有一取像窗，该取像窗的内部结构指向所述腔体形成内凹，所述第一摄像头位于所述取像窗的内凹底部。
17.优选地，所述图像识别智能点烟装置中，所述发热器为车载式点烟器。
18.优选地，所述图像识别智能点烟装置中，所述点烟控制系统还包括延时单元，用于控制所述加热电流的输出时间，控制在5～8秒。
19.本实用新型提供的一种图像识别智能点烟装置，其点烟控制系统具有如下优点：
20.1、运算单元可以对获得图像信息以及人脸特征信息快速运算，运算速度可达到0.01～0.5微妙左右，极大地提升了图像识别能力与反应速度；
21.2、通过信息采集单元，对香烟盒图案的识别，收集消费者抽吸卷烟的规格信息，并自动存储，以备用；
22.3、还可通过人脸识别单元，获取人脸特征信息，将人脸特征信息与其抽吸卷烟规格信息进行关联，可以进一步分析不同消费者对卷烟产品的喜好，卷烟产品的消费趋势等信息，通过运算单元处理，并可通过显示单元向消费者精准推送相关产品(如，香烟价格、香烟品牌、与香烟消费能力相匹配的其他产品信息)或其他信息；
23.4、对于转存的图案现或行为信息，可以通过后台的数据终端处理器进行二次开发分析处理，以备相关企业参考。
附图说明
24.图1为本实用新型实施例中的图像识别智能点烟装置结构示意图；
25.图2为本实用新型实施例中的点烟控制系统方框图。
具体实施方式
26.下面结合附图，对本实用新型的较佳实施例作进一步详细说明。
27.如图1和2所示，本实用新型的提供的一种图像识别智能点烟装置，包括一设有腔体结构的壳体100、用于图案识别的第一摄像头120、用于获取人脸图像的第二摄像头110、用于点燃香烟或其他可燃物质的发热器130、显示屏140以及点烟控制系统(下面在详细论述)。
28.壳体100的正面101为平面状，其余侧面则并向后收缩延伸形成弧状结构的壳体，其外形构造类似汽车的后视镜。点烟控制系统固定设置在壳体100的腔体(图中未示出)内。
29.第一摄像头120则设置在壳体100的一个侧壁，本实例中为壳体100的正面板101上，也即平面侧壁101；发热器130也设置在壳体100的侧壁，也即正面板上。第一摄像头120与点烟控制系统中的图案识别单元电连接；发热器130与点烟控制系统中的电流控制单元电连接，且电流控制单元与电源电连接，电流控制单元控制电源是否向发热器130输送发热电流。
30.第二摄像头110和显示屏140均设置在壳体100的正面板上，且第二摄像头110则与
人脸识别单元电连接，显示屏140则与显示单元电连接。上述第一摄像头120、第二摄像头10、显示屏140以及发热器130均设置在平面侧壁101上。这样设计，整体感较强，同时，便于吸烟者点烟的同时由第二摄像头110获取人脸图片，然后正面阅读显示屏上的咨询广告。
31.进一步地，在上述正面板101上还设有一取像窗121，该取像窗121的内部结构向腔体内凹，且第一摄像头设于内凹底部。本实施中，内凹结构呈四棱台结构，纵截面为方形。呈四棱台的深度和方形宽度，根据第一摄像头120的视角范围而定，也就第一摄像头120的视角范围至少应落入方形的边框范围附近，方便第一摄像头120尽可能的获取香烟盒上的图像信息。采用截面为方形的取像窗121，那是因为大多数的香烟盒为方形构造，这样第一摄像头120更容易适配获取香烟盒上的图像信息。
32.如图2所示，上述点烟控制系统，包括微处理器、图案识别单元、人脸识别单元、存储单元、运算单元、显示单元、电流控制单元、延时单元以及信息采集单元。
33.在上述点烟控制系统中，微处理器作为控制中枢，起到协调和控制与其相连接的各功能单元；如，图案识别单元、人脸识别单元、存储单元、显示单元、电流控制单元以及信息采集单元。
34.图像识别单元用于从接收到的图片中提取出图像信息。图像识别单元接收到的图片来自第一摄像头120拍摄到的图片。本实用新型实施例中，图像识别单元接收到的图片中，均包含有来自各卷烟厂出品的印制在烟盒上的图案，这些图案都是各卷烟厂生产的对应香烟所特有的且独一无二的。图像识别单元所接收到的图片来自于与其相电连接的第一摄像头拍摄到的。在其他实施例中，图像识别单元接收到的图片，也可以是包含有非香烟盒上所印制的图案，如，图画本、书本、礼品盒等非香烟类产品中印制的图片。
35.人脸识别单元，用于从接收到的人脸图片中获取人脸特征信息。人脸识别单元接收到的人脸图片来自于第二摄像头110捕获到的人脸图片。人脸特征信息可以包括面貌轮廓、年龄、性别、点烟停留时间、脸部情绪、着装、抽烟行为动作等。人脸识别单元通过提取人脸特征信息，为数据或系统控制中心提供一个精准、高效的评判标准。如，通过面貌轮廓特征，可以初步判断图片中的人员职业状态(比如，码头工人、办公职员、公司高管、政府官员等)；通过年龄特征信息，可以初步判断该人员是不满18岁的青少年，还是成年人，或者是刚由学校步入社会的青年，还是具有丰富经验的社会人员；通过该人员的着装，可以初步判断该人员的经济状态处于社会上的哪一个层面(比如，刚进入社会的大学生、公司的白领职员、社会各行业的普通职员、教师、医生等)；根据抽烟时间和抽烟动作，可以初步判断该人员为刚学会抽烟，或是一个“老烟民”等；通过对上述这些人脸识别特征的综合分析，根据分析结果，由后台的中央控制系统，分析出来的年龄、性别、经济状态以及抽烟频率等，向该人员进行精准推送相关资讯，如，抽哪一种品牌、哪种价格的香烟；适合他(她)这个年龄段以及经济承受能力的服装、化妆品、护肤品；适合于他(她)这个年龄段以及相应职位的汽车品牌和价格，等等生活资讯信息，避免了不分男女、不分年龄、不分职业、不分经济状态等的粗犷式资讯推送。
36.存储单元主要是用于存储图像信息、数据信息和/或个性化的人脸特征信息。存储单元可以是独立的内置存储器(如，存储芯片)，或者是外置存储器(如、u盘，mini存储卡)，或者是设置在微处理器上的一个独立的存储模块。本事实例中，该存储单元采用可擦写的、独立的内置存储器。
37.运算单元用于将上述图像信息与预存在存储单元中的预设图像信息进行比对运算处理，并获得第一比对结果；以及用于将所述人脸特征信息与预存在存储单元中的人脸特征信息进行比对运算处理，并获得第二比对结果。
38.由于在存储单元中已经通过烧录方式，预存有一些图像、数据和/或人脸特征信息；运算单元则通过微处理器的协调作用，一方面，将图像识别单元输出的图像信息与存储在存储单元中的各烟厂出厂的香烟盒上的图案或图片进行通过对图像帧的计算方式进行匹配比对；并输出第一比对结果；另一方面，将人脸识别单元输出的人脸特征信息与预存在存储单元中的人脸特征信息(如，面貌轮廓、年龄、性别、点烟停留时间、脸部情绪、着装、抽烟行为动作等)进行比对运算处理，并输出第二比对结果。运算单元对于这两部分的运算过程，可以同时进行，也可以单独进行。鉴于运算速度快，运算速度可达到0.01～0.5毫秒左右，输出第一和/或第二比对结果的时间间隔也就很短，感觉瞬间即可完成，肉眼也可能感觉不出这种时间变化。
39.在微处理器接收到图像识别单元输出的图像信息后，输出一电流控制指令；电流控制单元则根据微处理器输出的电流控制指令，控制电源导通，输出加热电流至发热器130，且加热电流输出时间长短由延时单元控制。本事实例中，加热电流输出时间控制在5～8秒钟，这样可以达到供发热器足够的发热，同时还可以节省电量；如果通电时间过长，则白白的浪费电能；时间过短，则有可能香烟或者其他接火物质还没接上火。
40.信息采集单元主要适用于采集数据、图案和/或人脸特征信息等。在微处理器接收到运算单元输出的第一比对结果时，并对第一比对结果进行判断是否匹配成功；如果判断为匹配不成功时，则由该信息收集单元在微处理器的控制下，收集图像识别单元输出的图像信息并送存储单元存储，备用；如果判断为匹配成功，则无需执行任何程序。
41.上述显示单元主要是用于根据所述第二比较结果，在微处理器协调控制下，将预设在存储单元中的人脸特征信息转换成可供显示的字符串或视频帧，由与其电连接的显示屏140显示。
42.本实用新型的实施例中，点烟控制系统还与后台的中央控制系统连接，通过中央控制系统的数据终端处理器，对所获取的数据、图案和/或人脸特征信息进行二次分析与筛选，获取相关数据信息，一方面以备相关企业分析和参考，另一方面，按照上述运算分析结果，直接通过点烟控制系统的显示单元向使用人员推送相关资讯信息。上述点烟控制系统的实现过程如下：
43.图案识别单元从接收到的香烟盒图片中获取图像信息，运算单元在微处理器的协调作用下，对获取的图像信息与存储字存储单元上的图像信息息进行快速运算匹配比对，运算速度可达到0.01～0.5毫秒左右，并输出第一比对结果；和/或
44.人脸识别单元从接收到的人脸图片中获取人脸特征信息，运算单元在微处理器的协调作用下，对获取的人脸特征信息与存储字存储单元上的人脸特征信息进行快速运算匹配比对，运算速度可达到0.01～0.5毫秒左右，并输出第二比对结果。
45.在微处理器接收到图像识别单元输出的图像信息后，输出一电流控制指令；电流控制单元则根据微处理器输出的电流控制指令，控制电源导通，输出加热电流至发热器，且加热电流输出时间长短由延时单元控制，加热电流输出时间控制在5～8秒钟。
46.在微处理器接收到运算单元输出的第一比对结果时，并对第一比对结果进行判断
是否匹配成功；如果判断为匹配不成功时，则由该信息收集单元在微处理器的控制下，收集图像识别单元输出的图像信息并送存储单元存储，备用；如果判断为匹配成功，则无需执行任何程序。
47.该点烟控制系统还通过后台的中央控制系统的数据终端处理器，对所获取的数据、图案和/或人脸特征信息进行二次分析与筛选，获取相关数据信息；并根据运算单元输出的第二比对结果，由中央控制系统输出资讯推送指令，直接向该点烟控制系统的显示单元推送相关资讯信息，以供使用者参阅。其中，中央控制系统与该点烟控制系统通过互联网进行数据传输对接。
48.上述图像识别智能点烟装置的使用流程如下：
49.1、使用者将香烟盒的图案正对取像窗121，第一摄像头120则获取香烟盒的图片；同时，第二摄像头110获取使用者(或抽烟者)的人脸图片；
50.2、发热器130经由点烟控制系的内部运作，在电源输出的发热电流作用下，将电能转化为热能发热，供使用者点燃香烟；
51.3、显示屏140也在由点烟控制系的内部运作以及中央控制系统的作用下推，送预存的、与使用者身份相符的资讯信息，供使用者参阅；
52.4、发热器130持续发热5
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8秒后，熄火停止发热；
53.5、抽烟者如果持续站在第二摄像头110前面，则显示屏140不间断精准推送适合于该抽烟者身份的相关资讯消息，直到抽烟者离开第二摄像头110，显示屏140则停止显示咨询广告。
54.整个过程中，由于运算单元的运算速度特别快，从香烟盒的图案放入取像窗121进行图案识别到发热器130发热，之间的间隔时间也就是0.05～0.1毫秒左右，人的肉眼根本察觉不出这个时间间隔，几乎可以看作是同时发生，即烟盒放上去，发热器130就发热。
55.更进一步地，上述发热器130为车载式点烟器；在其他实施例中，发热器130可以由电阻丝或电阻片，电阻丝或电阻片为多个，并则按照同心圆的形式由环绕间隔组成。
56.应当理解的是，上述针对本实用新型较佳实施例的表述较为详细，并不能因此而认为是对本实用新型专利保护范围的限制，本实用新型的专利保护范围应以所附权利要求为准。