多维度调节机架、图像识别测试系统及对其进行测试方法与流程

本发明涉及图像识别的技术领域，尤其是涉及一种多维度调节机架、图像识别测试系统及对图像识别测试系统进行测试的方法。

背景技术：

图像识别，是指利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对像的技术。采用图像识别技术的图像识别系统在运行前通常需要进行测试。测试时，需要将多个图像采集设备与图像识别系统连接，图像采集设备将拍摄的图像数据输入图像识别系统，图像识别系统对图像数据进行处理，依据处理结果来判定图像识别系统的运行状况。

为进行多个图像采集设备的同时输入，需要搭建用于固定图像采集设备的测试架。现有的测试架在多台图像采集设备场景一致的前提下无法实现对单台图像采集设备的姿势的独立调整，显然无法满足工作需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多维度调节机架、图像识别测试系统及对图像识别测试系统进行测试的方法，以缓解现有技术中测试架在多台图像采集设备场景一致的前提下无法实现对单台图像采集设备的姿势的独立调整，无法满足工作需求的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明第一方面提供一种多维度调节机架，包括机架本体、设于机架本体上的托盘以及间隔设于托盘上的多个云台；每个云台均包括云台承载座和云台底座，每个云台的云台承载座和云台底座均铰接，云台承载座可绕铰接轴线相对于云台底座摆动，以调节云台承载座的俯仰角。

进一步的，铰接轴线处设有连接在云台承载座和云台底座之间的第一螺栓，云台承载座的俯仰角通过第一螺栓固定。

进一步的，云台底座为凹形板，云台承载座为倒设的凹形板；云台承载座扣设在云台底座且与云台底座之间形成供云台承载座摆动的空腔。

进一步的，凹形板的云台底座具有两个相对的第一侧壁；其中，至少一个第一侧壁沿铰接轴线的延伸方向开设有弧形通孔，弧形通孔的弧心位于铰接轴线；云台承载座具有两个相对的第二侧壁，其中，与开设有弧形通孔的第一侧壁相对应的第二侧壁上设有滑动件，滑动件与弧形通孔滑动插接；

或，

云台承载座具有两个相对的第二侧壁，至少一个第二侧壁沿铰接轴线的延伸方向开设有弧形通孔，弧形通孔的弧心位于铰接轴线；凹形板的云台底座具有两个相对的第一侧壁；其中，与开设有弧形通孔的第二侧壁相对应的第一侧壁上设有滑动件，滑动件与弧形通孔滑动插接。

进一步的，滑动件为连接在云台承载座和云台底座之间的第二螺栓，云台承载座通过第二螺栓固定俯仰角。

进一步的，每个云台的云台底座均设有与托盘连接的转轴连接部，云台通过转轴连接部调节相对于托盘的偏航角。

进一步的，多维度调节机架还包括连接在托盘和云台底座之间的第三螺栓，转轴连接部为沿竖直方向开设的螺栓孔，云台的偏航角通过第三螺栓固定。

进一步的，云台底座设的转轴连接部为多个螺栓孔，通过选择不同的螺栓孔与托盘连接，实现云台相对于机架本体的位置移动。

进一步的，云台承载座的顶部依次开设有至少三个孔，相邻的两个孔之间的距离与目标设备的对接处适配。

进一步的，托盘为伸缩性托盘。

进一步的，机架本体沿竖直方向间隔设有用于安装托盘的多个孔，孔的大小与托盘对应位置的孔的大小适配。

进一步的，托盘为多个且沿竖直方向间隔分布，每个托盘上均设有多个云台。

进一步的，机架本体的支脚上设有万向轮。

进一步的，机架还包括连接于机架本体上的用于承载辅助配件的托板。

本发明第二方面提供一种图像识别测试系统，包括：电源变压器、网络交换机和以及上述的多维度调节机架，电源变压器用于为图像采集设备提供电能，网络交换机用于为安装在云台的图像采集设备提供网络连接。

本发明第三方面提供一种使用上述的图像识别测试系统来对图像识别系统进行测试的方法，包括以下步骤：

将多台图像采集设备安装在多维度调节机架中的云台，图像采集设备与电源变压器连接，并且通过网络交换机与图像识别系统信号连接；

调整托盘、云台以及图像采集设备的位置和角度，以使图像采集设备与目标图像之间具有合适的距离、俯仰角和偏航角；

启动测试，如果为实景测试，则安排待测试目标依次从画面经过，如果为翻拍测试，则播放翻拍视频；

测试结束，图像识别系统对所接收到的各台图像采集设备传输的数据进行处理，并生成结果数据。

通过比较结果数据，判定图像采集设备和图像识别系统的运行状况。

本发明提供的多维度调节机架，包括机架本体、设于机架本体上的托盘以及间隔设于托盘上的多个云台；每个云台均包括云台承载座和云台底座，每个云台的云台承载座和云台底座均铰接，云台承载座可绕铰接轴线相对于云台底座摆动，以调节云台承载座的俯仰角。由于本发明中托盘上的云台为多个且间隔设置，每个云台都可以单独的调节云台承载座的俯仰角，即可以单独调节安装在云台承载座上的图像采集设备的俯仰角度姿势，满足了正常的工作需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的多维度调节机架中的云台的轴测图；

图2为本发明实施例提供的图1所示云台的左视图；

图3为本发明实施例提供的图1所示云台的正视图；

图4为本发明实施例提供的多维度调节机架的轴测图；

图5为本发明实施例提供的图4所示多维度调节机架的右视图；

图6为本发明实施例提供的图4所示多维度调节机架的正视图；

图7为图像采集设备在本发明实施例提供的多维度调节机架中的托盘上的安装示意图；

图8为本发明实施例提供的多维度调节机架中的托盘与云台的的连接示意图；

图9为本发明实施例提供的多维度调节机架中的托盘的结构示意图。

图标：100-云台；110-云台底座；111-第一侧壁；112-弧形通孔；113-螺栓孔；120-云台承载座；121-第二侧壁；122-倾斜线；123-圆弧倒角；124-第一孔；125-第二孔；126-第三孔；130-第一螺栓；140-第二螺栓；200-机架本体；210-安装孔；220-加强杆；230-万向轮；300-托盘；310-云台安装通孔；320-走线槽；400-导轨；500-托板；600-图像采集设备。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图像识别系统采用图像识别技术开展工作，在图像识别系统工作之前，为了保证系统能够准确、稳定的工作，通常需要对图像识别系统进行设备测试。进行测试时，一般要求多台图像采集设备的光线、角度、识别距离一致，以此来保证测试的公平性。设备测试的过程为：当多台图像采集设备同时输入同样的图像时，如果处理系统处理后获得的图像/结果有所差异，则认为图像采集设备或处理系统存在问题。

为了进行多台图像采集设备的同时输入，技术人员需要搭建用于固定图像采集设备的测试架。一些技术中的测试架多为三脚架或固定的支架，无法实现在多台图像采集设备同时存在下对单台图像采集设备的独立调整，显然无法满足需求。

发明人为了缓解上述问题，研究出一种多维度调节机架，通过单个云台的云台承载座相对于云台底座的摆动，实现单个云台的云台承载座的俯仰角调节。

首先，请参照图1-图4，图1为本发明实施例提供的多维度调节机架中的云台的轴测图；图2为本发明实施例提供的图1所示云台的左视图；图3为本发明实施例提供的图1所示云台的正视图；图4为本发明实施例提供的多维度调节机架的轴测图；本实施例提供一种多维度调节机架，包括：机架本体200、设于机架本体200上的托盘300以及间隔设于托盘300上的多个云台100；每个云台100均包括云台承载座120和云台底座110；每个云台100的云台承载座120与云台底座110铰接，云台承载座120可绕铰接轴线相对于云台底座110摆动，以调节云台承载座120的俯仰角。

如图7所示，将图像采集设备安装于云台承载座120上，由于本实施例中的云台100为多个且间隔设置，每个云台100都可以单独的调节云台承载座120的俯仰角，即可以单独调节安装在云台承载座120上的图像采集设备的俯仰角度姿势，可以满足正常的工作需求。

在调节云台承载座120的俯仰角使其达到需要的俯仰角度后，需要固定该云台承载座120使其保持在固定的位置。为了方便对云台承载座120的俯仰角进行调节和固定，铰接轴线处设有连接在云台承载座120和云台底座110之间的第一螺栓130，云台承载座120的俯仰角通过第一螺栓130固定。上述的云台承载座120相对于云台底座110摆动的铰接轴线为第一螺栓130的轴线。

具体的，请继续参照图3，云台承载座120的铰接轴线处开设有螺纹孔，云台底座110的铰接轴线处开设有通孔，第一螺栓130包括螺柱和蝶形螺帽，螺柱的一端穿过通孔后与螺纹孔螺纹连接，另一端露出在通孔的背离螺纹孔的一侧，蝶形螺帽连接在螺柱的另一端。当蝶形螺帽拧紧，使云台底座110朝靠近云台承载座120的方向顶紧，云台承载座120的俯仰角固定；当蝶形螺帽拧松，云台底座110沿铰接轴线方向的空间增大，云台承载座120与云台底座110分隔，可调整云台承载座120的俯仰角。

发明人发现，云台承载座120相对于云台底座110摆动调整俯仰角时，有很多的因素影响了俯仰角的调整幅度。其中的一个因素是铰接轴线的位置影响了云台承载座120的摆动幅度，即影响了俯仰角的调整幅度。为了增加云台承载座120的摆动幅度且实现云台承载座120的俯仰角可以对称调节，将铰接轴线设置在云台承载座120的中心。比如，沿前后方向调整俯仰角，那么铰接轴线就在前后方向的中心，不仅增加了云台承载座120前端的摆动幅度，也增加了云台承载座120后端的摆动幅度，调节的范围更宽。

另一个影响俯仰角调整幅度的因素是云台承载座120和云台底座110在摆动方向上的距离。为了进一步的增大云台承载座120的俯仰角的调节幅度，将云台底座110设置为凹形板，云台承载座120设置为倒设的凹形板；云台承载座120扣设在云台底座110且与云台底座110之间形成供云台承载座120摆动的空腔。使云台承载座120摆动时不容易与云台底座110发生碰撞，从而使云台承载座120可带动图像采集设备在较大的俯仰角范围内进行摆动，更方便地调节图像采集设备的拍摄角度。当沿前后方向调整俯仰角、铰接轴线设置在云台承载座120的中心时，云台承载座120和云台底座110之间的距离要小于云台承载座120的长度的一半，以使云台承载座120的运动为摆动，而不是360度转动。

作为上述结构的优化，凹形板的云台底座110具有两个相对的第一侧壁111，云台承载座120具有两个相对的第二侧壁121，第二侧壁121可以位于第一侧壁111的内侧或外侧。第二侧壁121的两端角处设有圆弧倒角123，如图1和图2所示，圆弧倒角123的圆弧中部设有倾斜线122，以使云台承载座120进行转动时，第二侧壁121的端角处可以避开云台底座110，避免刮碰，从而进一步增大俯仰角的调节范围。

第一侧壁111和第二侧壁121均沿竖直方向延伸，有利于提高云台底座110和云台承载座120对竖直方向的压力的承载能力，提高了对图像采集设备的承载稳定性。而且，第一侧壁111与第二侧壁121贴合，对云台承载座120相对于云台底座110的摆动起到引导作用，避免云台承载座120相对于云台底座110发生左右偏转，以便于对偏转角进行调节。

在应用过程中，由于云台承载座的制作批次或材质等问题，可能带来云台承载座的摆动偏离正确轨迹的情况。为了缓解上述问题，发明人对云台承载座120与云台底座110之间的结构进行了优化：当第二侧壁121位于第一侧壁111的内侧时，云台底座110的至少一个第一侧壁111沿铰接轴线的延伸方向开设有弧形通孔112，弧形通孔112的弧心位于铰接轴线；云台承载座120与开设有弧形通孔112的第一侧壁111相对应的第二侧壁121上设有滑动件，滑动件与弧形通孔112滑动插接；当第二侧壁121位于第一侧壁111的外侧时(图中未示出)，云台承载座具有两个相对的第二侧壁，至少一个第二侧壁沿所述铰接轴线的延伸方向开设有弧形通孔，弧形通孔的弧心位于铰接轴线；凹形板的云台底座具有两个相对的第一侧壁；其中，与开设有弧形通孔的第二侧壁相对应的第一侧壁上设有滑动件，滑动件与弧形通孔滑动插接。本实施例中，第一侧壁111设有弧形通孔，第二侧壁121设有滑动件。在云台承载座120摆动时，带动滑动件一起沿弧形通孔112滑动，滑动件与弧形通孔112配合，对云台承载座120的摆动轨迹进行引导，使俯仰角的调节更加平稳顺畅。

上述的多维度调节机架中采用的是设置在铰接轴线处的第一螺栓130来实现云台承载座120的俯仰角的固定锁紧，有时这一道锁紧方式可能会由于使用过于频繁而发生锁紧功能逐渐丧失的问题。为了使云台承载座120的锁紧后的位置更加稳定，滑动件设为连接在云台承载座120和云台底座110之间的第二螺栓140，云台承载座120通过第二螺栓140固定俯仰角。请继续参照图1和图2，第二侧壁121上设置有螺纹孔或者背母，第二螺栓130包括螺柱和蝶形螺帽，第二螺栓140穿设于弧形通孔112，并且与该螺纹孔或者背母螺纹配合。拧松第二螺栓140时，第二螺栓140可在弧形通孔112中滑动；拧紧第二螺栓140时，可将云台承载座120的第一侧壁111与云台底座110的第二侧壁121之间挤压锁紧，实现将俯仰角固定，避免云台承载座120在受到震动或者外力时发生偏转，使图像采集设备的位置更加稳定。

在图像采集设备采集的过程中，还需要调节图像采集设备的偏航角。为了实现每个云台100上安装的图像采集设备的偏航角都能够实现单独调节，每个云台100的云台底座110设有与托盘300连接的转轴连接部，云台100通过转轴连接部调节相对于托盘300的偏航角。具体的，转轴连接部可以为转轴孔等，云台100通过绕转轴连接部的转动轴线转动，以实现托盘300的偏航角的调节。

在调节云台的偏航角至目标设定角度时，需要将偏航角度固定。为了实现上述目的，如图1所示，将转轴连接部设置为沿竖直方向开设的螺栓孔113；多维度调节机架还包括连接在托盘300和云台底座110之间的第三螺栓，云台100的偏航角通过第三螺栓固定。偏航角的转动轴线为螺栓孔113的轴线。

具体的，如图9所示，托盘300上设置有与螺栓孔113配合的云台安装通孔310，第三螺栓自下往上穿设于云台安装通孔310，与螺栓孔113螺纹配合。拧松第三螺栓时，云台100可绕第三螺栓的轴线转动，以调节偏航角；拧紧第三螺栓时，即可将云台100锁紧于托盘300实现偏航角的固定，使偏航角的调节更加方便。

在图像采集设备600采集图像时，有时可能需要靠近或远离目标图像，以获得更好的拍摄结果。为了便于调节图像采集设备600与目标图像之间的距离，云台底座110设的转轴连接部为多个螺栓孔113，通过选择不同的螺栓孔113与托盘300连接，实现云台100相对于机架本体200的位置移动。比如，当需要缩短图像采集设备600与目标图像的距离时，选择由前至后设置的第一个螺栓孔与托盘300连接。当需要远离目标图像时，将第一个螺栓孔的第三螺栓拧下来，移动云台100至第二个螺栓孔与托盘300的云台安装通孔310处，用第三螺栓穿过第二个螺栓孔和云台安装通孔310，拧紧固定。

图像采集设备600靠近或远离目标图像的实现方式还有其他种形式。比如，如图1所示，云台承载座120的顶部依次开设有至少三个孔，相邻的两个孔之间的距离与目标设备(图像采集设备600)的对接处适配。具体的，云台承载座120的顶部沿前后方向依次开设有第一孔124、第二孔125和第三孔126，相邻的两个孔之间的位置与图像采集设备600的安装对接处相适配，以实现通过选择不同的相邻的两个孔来调节图像采集设备600的前后位置，进一步增大了图像采集设备600与目标图像之间的距离的调节范围。

不同的图像采集设备600的规格和型号不同，为了增加云台与图像采集设备的适配性，将第二孔125设置为圆形孔，第一孔124和第三孔126均为沿前后方向延伸的长条孔，以便于与图像采集设备600的安装对接处的两个螺纹孔相适配，提高了对不同型号和规格的图像采集设备600的适配能力。

上面已经介绍了当多维度调节机架存在多个图像采集设备时，每个图像采集设备均可以实现单独调节的多维度调节机架的具体结构。发明人发现，当多个图像采集设备同时出现且分为多个组时，每一组的图像采集设备的整体调整，还很难实现。

为了实现每个组的图像采集设备的整体调整，发明人对托盘300的结构进行了改进：如图4和图5所示，托盘为多个且沿竖直方向间隔分布，每个托盘300上均设有多个云台100。每个托盘300上承载的图像采集设备为一组。每个托盘300均为伸缩性托盘。托盘300通过导轨400安装于机架本体200，导轨400沿前后方向设于机架本体200，托盘300可沿导轨400滑动，以实现每组托盘300上的多个云台100随托盘300一起前后移动，从而对图像采集设备600与目标图像之间的距离进行统一调节，便于对测试场景进行调整，提高测试的效率。

对于每组托盘上图像采集设备的整体移动不仅仅是前后移动，还有上下移动。为了实现对设置于托盘300上的多个云台100竖直方向的位置进行统一调节，如图4和图8所示，在机架本体200上沿竖直方向间隔设有多个安装孔210，托盘300通过选择与不同的安装孔210连接固定来实现上下移动。具体地，导轨400上设置有锁紧螺纹孔，螺栓穿设于机架本体200上的安装孔210，并且与锁紧螺纹孔螺纹配合，以将导轨400和托盘300锁紧于机架本体200。通过托盘300在机架本体200上上下移动，使设置于托盘300上的多个云台100带动图像采集设备600一起对竖直方向的位置进行统一调节，便于统一调整图像采集设备600所拍摄的目标图像。

由于图像采集设备600具有很多的线缆需要连接，就需要对线缆开展布局。如图9所示，在托盘300的上设置有走线槽320，走线槽320设置于托盘300的后侧，以避免对图像采集设备600的拍摄产生干扰。

对图像识别系统的测试需要在不同的测试场景中进行，以提高测试结果的准确性，将多个图像采集设备通过云台安装到机架本体上，可以实现对所有图像采集设备在不同的测试场景间一起进行切换，但是，发明人发现由于机架本体承载的图像采集设备的数量较多，使得机架本体的整体尺寸较大，导致移动过程中转向存在较大困难，给测试场景间的切换带来了不便，因此，为了便于该多维度调节机架在不同的测试场景间移动切换，机架本体200的支脚上设有万向轮230，提高机架本体200在地面运动和转向的灵活性。

机架本体200由于承载的元器件较多，还容易出现重量分布不均匀的情况，并且由于地面不平整等外部因素，导致机架本体200在移动时易出现变形，使云台和图像采集设备的安装位置发生偏移。发明人为了缓解上述问题，对机架本体200作了进一步改进：如图6所示，在机架本体200的后侧连接有加强杆220，加强杆220的两端与机架本体200的两根立柱连接，以提高机架本体200的强度和整体结构的稳定性，避免在机架本体200在整体移动时发生变形，使云台100和图像采集设备在机架本体200上的位置更加稳定。

为了便于机架搭载测试用的辅助配件，机架还包括连接于机架本体200上的托板500，将辅助配件放置在托板500上，可随机架一起移动，为测试提供了方便。

上面已经介绍了多维度调节机架的具体结构，接下来介绍图像识别测试系统。

在测试过程中，需要为图像采集设备600提供电源，并且将图像采集设备600拍摄产生的数据传输给图像识别系统，为了提高供电和数据传输的稳定性，以顺畅高效地实施测试，本实施例还提供了一种图像识别测试系统，包括：电源变压器、网络交换机以及上述的多维度调节机架，电源变压器和网络交换机通过线缆与安装于多维度调节机架上的图像采集设备600连接，电源变压器用于为图像采集设备600提供电能，网络交换机用于为图像采集设备600提供网络连接，以使图像采集设备600稳定运行，保障测试的顺畅进行。

使用上述图像识别测试系统来对图像识别系统进行测试时，包括以下步骤：

步骤s100，将多台图像采集设备600安装在多维度调节机架中的云台100，图像采集设备600与电源变压器连接，并且通过网络交换机与图像识别系统信号连接；

步骤s200，调整托盘300、云台100以及图像采集设备600的位置和角度，以使图像采集设备600与目标图像之间具有合适的距离、俯仰角和偏航角；

步骤s300，启动测试，如果为实景测试，则安排待测试目标依次从画面经过，如果为翻拍测试，则播放翻拍视频；

步骤s400，测试结束，图像识别系统对所接收到的各台图像采集设备600传输的数据进行处理，并生成结果数据。

步骤s500，通过比较结果数据，判定图像采集设备600和图像识别系统的运行状况。

步骤s500中的比较结果数据，是指比较图像识别系统对不同的图像采集设备600传输的数据进行处理后，各台图像采集设备600所对应的结果数据。如果结果数据存在差异，则认为图像识别系统或者图像采集设备600存在问题。

进行测试的图像识别系统可以为对人脸进行识别的后台算法平台。

安装于多维度调节机架上的图像采集设备600，可以为相机，也可以为图像识别机。图像识别机本身可进行拍摄和识别；当图像采集设备600为图像识别机时，可将图像识别机与后台算法平台连接，也可省略后台算法平台；当图像采集设备600为图像识别机且与后台算法平台连接时，步骤s500中的比较结果数据，既包括后台算法平台生成的各台图像识别机所对应的结果数据，又包括各台图像识别机本身所生成的结果数据。

最后应说明的是：本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可；以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。而这些修改、替换或者组合，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。