一种采集人脸图像的方法和简易装置与流程

本发明涉及图像采集领域，特别涉及一种人脸图像采集方法和装置。

背景技术：

随着大数据时代的到来，对图像数据的需求越来越大，要求越来越高。而目前我们采集图像数据的方式一般是通过已有的图像数据库以及采集设备进行采集两种方式。网络已有的图像数据库因为内容，质量等等方面的原因，很多时候达不到我们的需要。而根据需要进行现场采集往往因为采集方法和采集装置的限制达不到理想的效果，而且效率低下。

人脸图像研究是当今图像技术研究领域中关注度最高，研究人数最多方向之一，对于人脸图像的采集就显得尤为重要。

对于传统人脸图像采集，人的身高体型不同，长期形成的生活习惯导致头部姿态的不规范，在不调整头部姿态和电子采集设备的情况下，采集的图像往往存在偏差，达不到我们的要求。而去人工矫正人脸姿态和调整电子采集设备的位置又大大增加了时间成本和人力成本。

我们提出了一种方法，发明了一个简易装置，在采集人脸图像过程中，可以简单，规范，快速的采集到理想的人脸数据。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种人脸图像采集方法和装置，以解决进行人脸图像采集过程中存在的缺点和不足。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

本发明的实现过程分两步：

第一步是矫正人脸姿态，其方法：

根据人脸特征，确定出一个人脸标准模型。

根据人脸标准模型，结合人体美学，提出一种能够稳定头部，矫正人脸姿态的支撑架。

支撑架与人脸接触部分呈弧形，包裹人脸下巴部分。高度与唇部平齐。该设计首先没有对面部过多束缚，可以配合不同形状人脸；其次不会对面部状态造成变形。

人脸支撑架高度可调节，且刻有尺度，针对不同身高人群进行调节。

第二步是人脸图像采集，其方法：

电子采集设备支架高度可调节，且刻有尺度，能与人脸支撑架在垂直方向上同步

确定出矫正好的人脸标准模型中心点m

确定好电子采集设备镜头中心点n

通过调节支撑架，使点m与点n处在同一个水平轴上。

我们把mn的水平距离固定成80cm。

对电子采集设备进行焦距预调试，根据实际需求和情况确定脸部在整个画面中的比例。

固定好焦距之后，即可进行人脸图像采集。

考虑到采集对象的特殊性，即人脸的水平高度，以及坐姿习惯性，我们提出在有一定高度，一定结构的支撑平台上进行人脸数据采集。

此平台便于对人脸支撑架和电子采集设备支架进行固定，从而形成一个具有整体结构的人脸数据采集装置，提高了便携性和方便性。

此外，平台人性化的结构设计，可以提高整个采集装置的安全性，提升采集对象的舒适度。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

矫正人脸姿态方法提出，极大程度的矫正了人脸的姿态，相对于对头部没有进行任何约束的方法相比，人脸中心点和电子采集设备始终在一个水平轴上，头部不会发生偏移，眼睛不会斜视。这会显著的减少因为调整采集对象不规范姿态而花费的时间和精力。

该装置整体设计，具有简易性和方便性，特别是固定了mn的水平距离，在预设好焦距下，我们直接就可以进行人脸采集工作，极大地提高了采集效率和人脸图像效果

附图说明

图1是矫正人脸姿态支撑架的示意图

图2是本发明的结构示意图

图3是本发明的整体三维仿真图

图4是本发明的采集标准人脸姿态图像的方法流程图

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一。

如图1所示，展示了人脸姿态矫正单元，c是人脸支撑架。在c的上部分弧形矫正作用下，人脸姿态会达到我们设定的标准。m点为人脸中心点。

如图2所示，展示了人脸图像采集装置，其中a表示矫正人脸姿态的人脸支撑架，是矫正人脸姿态单元；b表示电子采集设备，c为1/4的连接螺栓，d表示电子采集设备支撑架，bcd

组成图像采集单元；e表示可调节高度m6螺栓，形成可调控高度单元；f为距离地面有一定高度的平台架，是具有一定高度的平台单元；m为人脸中心点，n为电子采集设备镜头中心点，mn在一个水平线上。

a固定在f平面上，在另一边，b和d通过螺栓c连接，然后固定在f平面上，人脸通过a矫正后，其中心点m与b的镜头中心点mn处在一个水平面上，需要ad的共同调节。ad都设计有调节高度的e螺栓，根据实际情况进行必要的调节。为了调节高度的一致性，bc上都设计有相同刻度。

在bc调整好后，再根据不同的要求，进行a的焦距预调试，调试好焦距，并固定焦距。

在调试工作做完后，即可开始进行人脸图像采集工作。

实施例二。

本实施例公开了一种可以采集人脸图像的装置，所述装置包括：矫正人脸姿态单元，所述矫正人脸姿态单元用于矫正人脸姿态，人脸图像采集单元，所述人脸图像刺激单元用于采集已经矫正好姿态的人脸图像；可调控高度单元，所述可调控高度单元针对不同身高的采集对象，调节所述矫正人脸姿态单元和所述人脸图像采集单元之间的相对高度；平台单元，所述平台单元固定所述矫正人脸姿态单元和所述人脸图像采集单元，并使得二者具备一定的距离。

另外使用该装置的一种采集标准人脸姿态图像的方法包括：

根据人脸特征确定出人脸标准模型；根据所述人脸标准模型下巴的弧形特征，唇部的高度，以及不同人脸差异，确定出对所述人脸标准模板进行矫正和支撑的弧形支撑架的形状和尺寸范围；根据所述人脸模型确定出人脸中心点；根据所述人脸中心点垂直高度，确定出所述弧形支撑架的高度，并根据个体身高差异，确定出人脸支撑架高度的可调控范围；根据所述人脸中心点确定电子采集设备镜头中心点，使所述人脸中心点和所述镜头中心点处在一个水平面；根据所述镜头中心点高度确定电子采集设备支撑架的高度；根据所述人脸支撑架可调控范围确定所述电子采集设备支撑架的可调控范围，使其保持同步。

其中所述的人脸标准模型，包括：眼睛、鼻子、嘴巴、面部轮廓的位置和大小尺寸。

并且所述的确定出人脸中心点，包括：确定两眼之间中心点和鼻尖所在点，确定出所述的两眼之间中心点和鼻尖所在点的中心点，作为所述人脸中心点。

此外确定出对所述人脸标准模板进行矫正和支撑的弧形支撑架的形状和尺寸范围，包括：弧形顶端和所述人脸标准模型唇部平行，弧形的弧度和宽度满足人体美学设计，弧形保持一定的自由度。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种简易人脸图像采集的方法和装置，用于解决在进行人脸图像采集时，人脸姿态不标准，采集人脸过于复杂的问题。其包括：根据人脸特征确定出人脸标准模型；根据所述人脸标准模型确定出对所述人脸标准模板进行矫正和支撑的弧形支撑架的形状和尺寸范围；根据所述人脸模型确定出人脸中心点；根据所述人脸中心点的垂直高度，确定出所述弧形支撑架的高度和可调节范围；根据所述人脸中心点确定电子采集设备镜头中心点；根据所述镜头中心点高度确定电子采集设备支撑架的高度；根据所述人脸支撑架可调控范围确定所述电子采集设备支撑架的可调控范围。采用本发明，可以方便的矫正人脸姿态，并快速的进行人脸图像采集。

技术研发人员：陈云华;杜进
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：2017.05.16
技术公布日：2017.10.27