一种扫描效率高的防抖动的智能型人脸识别装置的制作方法

文档序号:14911754发布日期:2018-07-10 23:36阅读:224来源:国知局

本发明涉及人脸识别设备领域,特别涉及一种扫描效率高的防抖动的智能型人脸识别装置。



背景技术:

人脸识别,是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流,并自动在图像中检测和跟踪人脸,进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术,通常也叫做人像识别、面部识别。

现有的人脸识别装置中,通常采用单个摄像头靠近人脸采集图像,供设备提取特征数据进行分析比对,虽然摄像头采集图像速度快,但是采集的过程中不仅图像容易畸变,而后还会遗漏脸部的细节特征,因此,人们采用摄像头移动的方式对人脸进行扫描,现有的扫描方式通常为摄像头在人脸周围移动进行扫描拍摄,完成一周转动后再进行升降移动,这种扫描方式由于摄像头的移动范围大,容易导致扫描时间延长,降低扫描效率,不仅如此,扫描过程中,需要保持人脸的位置固定不变,一旦识别人员的头部发生抖动、转动或移动,就会使摄像头与人脸的距离发生变化,导致识别装置扫描失败。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足,提供一种扫描效率高的防抖动的智能型人脸识别装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种扫描效率高的防抖动的智能型人脸识别装置,包括底座、支板、固定块、支架、处理器和识别机构,所述支板的底端固定在底座上,所述固定块固定在支板的顶端,所述固定块倾斜设置,所述支架的竖向截面的形状为U形,所述支架的U形截面的开口向下,所述支架的一端固定在固定块的上方,所述处理器固定在支架的另一端,所述处理器的靠近固定块的一侧设有显示屏,所述识别机构设置在固定块和显示屏之间,所述处理器内设有PLC;

所述识别机构包括扫描机构、固定机构和检测机构,所述扫描机构包括驱动组件和两个扫描组件,两个扫描组件分别设置在驱动组件的两侧;

所述扫描组件包括第一锥齿轮、丝杆、轴承、升降块、连接块、第一电机、第一连杆、第二连杆、滑环、滑轨和摄像头,所述第一锥齿轮固定在丝杆的顶端,所述轴承套设在丝杆的底端,所述轴承固定在固定块上,所述丝杆的外周设有外螺纹,所述升降块套设在丝杆上,所述升降块内设有内螺纹,所述升降块内的内螺纹与丝杆上的外螺纹相匹配,所述第一电机通过连接块固定在升降块的靠近显示器的一侧,所述第一电机与第一连杆传动连接,所述第一连杆通过第二连杆与滑环铰接,所述滑轨的形状为圆弧形,所述滑轨固定在升降块上,所述滑环套设在滑轨上,所述摄像头固定在滑环的靠近固定块的一侧;

所述固定机构包括两个固定组件,两个固定组件分别设置在检测机构的两侧,所述固定组件包括铰接块、气泵、气缸、活塞、支杆和固定杆,所述铰接块、气缸和气泵均固定在固定块上,所述铰接块位于检测机构和气缸之间,所述气缸位于铰接块和气泵之间,所述气泵与PLC电连接,所述气泵与气缸连通,所述活塞的一端设置在气缸内,所述活塞的另一端通过支杆与固定杆的中心处铰接,所述固定杆与铰接块铰接。

作为优选,为了驱动第一锥齿轮转动,所述驱动组件包括第二电机和两个驱动单元,所述第二电机固定在固定块的上方,所述第二电机与PLC电连接,两个驱动单元分别设置在第二电机的两侧,所述驱动单元与扫描组件一一对应,所述驱动单元包括第二驱动轴和第二锥齿轮,所述第二电机通过第二驱动轴与第二锥齿轮传动连接,所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合。

作为优选,为了辅助支撑第二驱动轴转动,防止第二驱动轴受力变形,所述驱动单元还包括固定环,所述固定环固定在固定块的上方,所述固定环套设在第二驱动轴上。

作为优选,为了保证升降块平稳地升降,所述扫描组件还包括框架,所述框架的形状为U形,所述框架的两端固定在固定块上,所述升降块套设在框架上。

作为优选,为了防止固定杆在对待检测人员的头部固定时划伤头部,所述固定杆的远离铰接块的一端设有滑轮,所述滑轮的外周设有硅胶层。

作为优选,为了检测固定组件的固定效果,所述气缸内设有气压计,所述气压计与PLC电连接。

作为优选,为了检测待识别人员是否将头部靠在固定块上,所述检测组件包括检测块、滑杆、压力块、弹簧、压力传感器和凹口,所述凹口设置在固定块上,所述压力传感器固定在凹口内的底部,所述压力传感器通过弹簧与压力块的一侧连接,所述压力块的另一侧通过滑杆与检测块固定连接。

作为优选,为了保证滑杆的平稳移动,所述凹口内设有限位环,所述限位环固定在凹口的内壁上,所述限位环套设在滑杆上。

作为优选,为了保证第一电机的驱动力,所述第一电机为直流伺服电机。

作为优选,为了加固第一电机、连接块与升降块之间连接的稳固性,所述第一电机、连接块与升降块为一体成型结构。

本发明的有益效果是,该扫描效率高的防抖动的智能型人脸识别装置通过固定机构对待检测人员的头部进行固定,防止扫描过程中用户头部发生转动或移动,从而保证了扫描的顺利进行,与现有的固定机构相比,该固定机构通过在固定杆上增设滑轮和在滑轮外周添加硅胶层,降低了固定用户头部引起的不适,不仅如此,扫描机构中利用两个扫描组件同时运行,并缩短了滑环的移动路径,从而提高了摄像头扫描的效率,实现了设备快速的扫描和人脸识别,与现有的扫描机构相比,该扫描机构在缩短扫描路径的同时,保证了摄像头能够对人脸的细节进行拍摄,从而保证了人脸识别的精度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的扫描效率高的防抖动的智能型人脸识别装置的结构示意图;

图2是本发明的扫描效率高的防抖动的智能型人脸识别装置的识别机构的结构示意图;

图3是本发明的扫描效率高的防抖动的智能型人脸识别装置的识别机构的俯视图;

图4是本发明的扫描效率高的防抖动的智能型人脸识别装置的固定组件的结构示意图;

图5是本发明的扫描效率高的防抖动的智能型人脸识别装置的检测组件的结构示意图;

图中:1.底座,2.支板,3.固定块,4.支架,5.处理器,6.显示屏,7.第一锥齿轮,8.丝杆,9.轴承,10.升降块,11.连接块,12.第一电机,13.第一连杆,14.第二连杆,15.滑环,16.滑轨,17.摄像头,18.铰接块,19.气泵,20.气缸,21.活塞,22.支杆,23.固定杆,24.第二电机,25.第二驱动轴,26.第二锥齿轮,27.固定环,28.框架,29.滑轮,30.气压计,31.检测块,32.滑杆,33.压力块,34.弹簧,35.压力传感器,36.限位环。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-2所示,一种扫描效率高的防抖动的智能型人脸识别装置,包括底座1、支板2、固定块3、支架4、处理器5和识别机构,所述支板2的底端固定在底座1上,所述固定块3固定在支板2的顶端,所述固定块3倾斜设置,所述支架4的竖向截面的形状为U形,所述支架4的U形截面的开口向下,所述支架4的一端固定在固定块3的上方,所述处理器5固定在支架4的另一端,所述处理器5的靠近固定块3的一侧设有显示屏6,所述识别机构设置在固定块3和显示屏6之间,所述处理器5内设有PLC;

使用该人脸识别装置时,待检测人员站在底座1上,并将后脑靠在固定块3上,在这里固定块3倾斜设置,便于待检测人员将头部后仰靠在固定块3上,识别机构开始进行人脸识别,处理器5通过支架4与固定块3连接,便于待检测人员通过处理器5上的显示屏6观察识别结果。

如图3所示,所述识别机构包括扫描机构、固定机构和检测机构,所述扫描机构包括驱动组件和两个扫描组件,两个扫描组件分别设置在驱动组件的两侧;

所述扫描组件包括第一锥齿轮7、丝杆8、轴承9、升降块10、连接块11、第一电机12、第一连杆13、第二连杆14、滑环15、滑轨16和摄像头17,所述第一锥齿轮7固定在丝杆8的顶端,所述轴承9套设在丝杆8的底端,所述轴承9固定在固定块3上,所述丝杆8的外周设有外螺纹,所述升降块10套设在丝杆8上,所述升降块10内设有内螺纹,所述升降块10内的内螺纹与丝杆8上的外螺纹相匹配,所述第一电机12通过连接块11固定在升降块10的靠近显示器的一侧,所述第一电机12与第一连杆13传动连接,所述第一连杆13通过第二连杆14与滑环15铰接,所述滑轨16的形状为圆弧形,所述滑轨16固定在升降块10上,所述滑环15套设在滑轨16上,所述摄像头17固定在滑环15的靠近固定块3的一侧;

所述固定机构包括两个固定组件,两个固定组件分别设置在检测机构的两侧,所述固定组件包括铰接块18、气泵19、气缸20、活塞21、支杆22和固定杆23,所述铰接块18、气缸20和气泵19均固定在固定块3上,所述铰接块18位于检测机构和气缸20之间,所述气缸20位于铰接块18和气泵19之间,所述气泵19与PLC电连接,所述气泵19与气缸20连通,所述活塞21的一端设置在气缸20内,所述活塞21的另一端通过支杆22与固定杆23的中心处铰接,所述固定杆23与铰接块18铰接。

在识别机构内,由检测机构检测待检测人员的头部是否靠在固定块3上,在得到确认后,通过固定机构对头部进行固定,而后由扫描机构对人脸进行扫描,将扫描的图像传递给PLC,便于PLC处理分析,得出识别结果。在对待检测人员的头部进行固定时,由气泵19增加气缸20中的气压,使活塞21沿着远离气缸20的方向移动,从而推动支杆22转动,使固定杆23向检测组件转动,通过两个固定杆23对头部进行固定后,识别机构运行,由两个扫描组件从人脸的两侧进行扫描,提高扫描效率,在扫描时,PLC控制第一电机12运行,带动第一连杆13转动,通过第二连杆14使滑环15沿着滑轨16的方向转动,在这里,滑轨16采用四分之一半圆周形的形状设计,通过两个滑轨16覆盖待检测人员的脸部,与现有的环形扫描轨道相比,该扫描轨迹通过减小扫描的路径长度,提高了扫描的效率。当某一高度位置的人脸图像扫描完成后,驱动组件运行,带动扫描组件中的第一锥齿轮7转动,使丝杆8旋转,丝杆8上的外螺纹作用于升降块10内的内螺纹,使升降块10沿着丝杆8的方向移动,从而带动滑轨16、连接块11和第一电机12同步运动,便于摄像头17对人脸不同高度位置进行扫描。

如图3所示,所述驱动组件包括第二电机24和两个驱动单元,所述第二电机24固定在固定块3的上方,所述第二电机24与PLC电连接,两个驱动单元分别设置在第二电机24的两侧,所述驱动单元与扫描组件一一对应,所述驱动单元包括第二驱动轴25和第二锥齿轮26,所述第二电机24通过第二驱动轴25与第二锥齿轮26传动连接,所述第二锥齿轮26与第一锥齿轮7啮合。

PLC控制第二电机24运行,带动第二驱动轴25旋转,从而使第二锥齿轮26保持转动,进而带动第一锥齿轮7旋转。

作为优选,为了辅助支撑第二驱动轴25转动,防止第二驱动轴25受力变形,所述驱动单元还包括固定环27,所述固定环27固定在固定块3的上方,所述固定环27套设在第二驱动轴25上。利用固定环27辅助支撑第二驱动轴25转动,防止第二驱动轴25受力变形。

作为优选,为了保证升降块10平稳地升降,所述扫描组件还包括框架28,所述框架28的形状为U形,所述框架28的两端固定在固定块3上,所述升降块10套设在框架28上。利用框架28固定了升降块10的移动方向,从而保证了升降块10平稳移动。

作为优选,为了防止固定杆23在对待检测人员的头部固定时划伤头部,所述固定杆23的远离铰接块18的一端设有滑轮29,所述滑轮29的外周设有硅胶层。利用滑轮29防止固定杆23的尖端触碰到待检测人员的后脑,同时在滑轮29的外周设有硅胶层,硅胶层具有良好的缓冲作用,可进一步对待检测人员的头部进行防护。

作为优选,为了检测固定组件的固定效果,所述气缸20内设有气压计30,所述气压计30与PLC电连接。当滑轮29抵靠在待检测人员的后脑位置时,此时气泵19继续增加气缸20中的气压,活塞21保持固定不变,气压计30检测到的气压数据增大,气压计30将气压数据反馈给PLC,PLC分析气压数据后,即可确定固定杆23上的滑轮29抵靠在待检测人员的头部,达到了固定效果。

如图5所示,所述检测组件包括检测块31、滑杆32、压力块33、弹簧34、压力传感器35和凹口,所述凹口设置在固定块3上,所述压力传感器35固定在凹口内的底部,所述压力传感器35通过弹簧34与压力块33的一侧连接,所述压力块33的另一侧通过滑杆32与检测块31固定连接。

当待检测人员将头部往后仰并靠在检测块31上时,检测块31通过滑杆32带动压力块33向凹口的内部移动,压力块33压缩弹簧34,使压力传感器35接收到压力数据,压力传感器35将压力数据反馈给PLC,从而使PLC确认待检测人员将头部靠在了固定块3上,此时PLC控制识别机构运行,实现人脸识别。

作为优选,为了保证滑杆32的平稳移动,所述凹口内设有限位环36,所述限位环36固定在凹口的内壁上,所述限位环36套设在滑杆32上。利用限位环36固定了滑杆32的移动方向,从而使滑杆32保持平稳的移动。

作为优选,利用直流伺服电机驱动力强的特点,为了保证第一电机12的驱动力,所述第一电机12为直流伺服电机。

作为优选,利用一体成型结构稳固的特点,为了加固第一电机12、连接块11与升降块10之间连接的稳固性,所述第一电机12、连接块11与升降块10为一体成型结构。

该人脸识别装置通过检测组件检测到人员将头部靠在固定块3上,而后由固定组件对待检测人员的头部进行固定,防止人脸识别过程中待检测人员的头部发生转动和移动,从而保证了人脸识别的顺利进行,不仅如此,通过两个扫描组件使滑环15沿着滑轨16移动进行扫描,由于扫描的路径长度小,且两个扫描组件同时运行,从而提高了扫描效率,实现了设备快速的人脸识别。

与现有技术相比,该扫描效率高的防抖动的智能型人脸识别装置通过固定机构对待检测人员的头部进行固定,防止扫描过程中用户头部发生转动或移动,从而保证了扫描的顺利进行,与现有的固定机构相比,该固定机构通过在固定杆23上增设滑轮29和在滑轮29外周添加硅胶层,降低了固定时用户头部引起的不适,不仅如此,扫描机构中利用两个扫描组件同时运行,并缩短了滑环15的移动路径,从而提高了摄像头17扫描的效率,实现了设备快速的扫描和人脸识别,与现有的扫描机构相比,该扫描机构在缩短扫描路径的同时,保证了摄像头17能够对人脸的细节进行拍摄,从而保证了人脸识别的精度。

以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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