一种便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统的制作方法

本实用新型涉及人工智能技术领域，更确切地说，涉及一种便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统。

背景技术：

随着科学技术的高速发展，人工智能技术也得以快速发展壮大，人脸特征识别作为一项新兴重要的生物识别技术，已经被广泛应用在自助服务、身份认证、公安侦查、视频监控、企业管理、系统登录等领域。在现代生活中，越来越多的场合利用人脸特征识别方式实现快捷支付、便捷检查、确认权力资格以及目标搜索等目的。

人脸特征识别也称人脸表征，是基于人的脸部特征信息进行建模的过程。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识别的一系列相关技术，通常也叫做人像识别、面部识别。

然而现有的人脸识别装置其功能不够完善，适用范围小，不能适应于光线弱、环境噪声大等复杂环境，同时人脸识别装置体积比较大，不便于随身携带或搬运。

技术实现要素：

为了克服相关技术中存在的以上问题，本实用新型提出了一种便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统。

根据一个实施例，该便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统包括系统本体、显示单元、亮度检测及调节单元、图像采集及处理单元、存储单元以及处理器单元，所述系统本体包括壳体和两个结构相同的支架，所述支架为直角梯形，且所述支架的直角边与壳体通过合页方式连接，以调节支架与壳体背面的角度；

所述显示单元包括显示器和指示灯，以指所述便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统所处的状态；

所述亮度检测及调节单元包括固定在所述壳体的上表面的左侧灯组、上侧灯组、右侧灯组和下侧灯组，其中，各侧灯组的亮度能够被调节；

所述图像采集及处理单元包括摄像头、图像处理模块和图像比对模块，所述摄像头对人脸图像进行拍摄，并且所述图像处理模块判断所拍摄的图像的亮度是否满足需求，且所述图像对比模块将采集的图像与存储单元中事先存储的人脸图像进行比对，以确定采集图像与存储单元中存储的人脸图像的相似度；

所述处理器单元根据所拍摄的图像的亮度是否满足需求来调节左侧灯组、上侧灯组、右侧灯组和下侧灯组的亮度；

并且所述便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统还包括音频单元，所述音频单元包括音频输入、录音按钮、语音识别模块和音频输出，其中通过长按或者松开录音按钮来开始或者停止输入录取人的声音或者环境的声音，并且其中，通过语音识别模块将录入的音频与存储单元中存储的音频进行对比，以通过音频输出输出与录入音频相似的音频所对应的解决音频。

根据一个实施例，该便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统还包括指纹录入单元，所述指纹录入单元包括指纹识别器，指纹识别器嵌入到壳体中，指纹识别器的表面与壳体的上表面成一定的角度。

根据一个实施例，该便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统还包括传感单元，所述传感单元包括温湿度传感器、噪声传感器，以确定所述便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统中的温湿度、噪声信息。

根据一个实施例，该便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统还包括定位单元，所述定位单元是GPS、北斗、GLONASS或者伽利略定位装置，并被用于定位便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统所处的地理位置。

根据一个实施例，该便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统还包括输入/输出接口，所述输入/输出接口是以太网线口、USB、Type-c、RS232、RS485、OMTP或者Phone Jack接口，并且通过所述输入/输出接口向所述便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统传输图像、音频信息，并通过所述输入/输出接口输出所述便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统中的图像、音频、位置、温湿度、噪声信息。

根据一个实施例，该便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统还包括通信单元，所述通信单元被布局在壳体的顶部以实现与外界通信，发送或接受图像、音频以及控制信息。

根据一个实施例，该便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统还包括供电单元，所述供电单元给便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统的各个单元提供所需的电力。

根据一个实施例，该便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统还包括操作面板，所述操作面板被固定在壳体的上表面，以向所述便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统输入数字、英文字母和汉字。

该便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统能适应于光线弱、环境噪声大等复杂环境，且体积小，便于随身携带或搬运。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。在附图中：

图1为本实用新型一种便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统的三维轴侧示意图；

图2为本实用新型一种便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统的功能示意图。

图中：1.壳体，2.支架，3.显示器，41.左侧灯组，42.上侧灯组，43.左侧灯组，44.下侧灯组，51.定位传感器，52.温湿度传感器，53.噪声传感器，54.其他传感器，6.摄像头，71.音频输入，72.录音按钮，73.音频输出，8. 指纹识别器，9.输入/输出接口，10.九宫格按钮，11.其他按钮，12.指示灯，13.无线传输。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的例图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但不局限于本实用新型，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，也属于本实用新型保护范围。

参阅图1和图2，本实用新型提供了一种便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统。该系统主要包括系统本体、显示单元、亮度检测及调节单元、图像采集及处理单元、音频单元、指纹录入单元、输入/输出接口、定位单元、其他传感单元、通信单元、供电单元、存储单元、处理器单元及操作面板等。

所述的系统本体包括壳体1和两个结构相同的支架2，其余所有的单元都通过机械连接或者粘贴的方式固定在壳体1上，所述的支架2为直角梯形，其中直角边与壳体1通过合页方式连接，可以调节支架2与壳体1背面的角度，角度调节范围在0~180°，即支架可以与壳体1背面相贴或者垂直；所述的显示单元包括显示器3和指示灯12，所述的指示灯12可以有多个（本实用新型以3个为例），分别表示便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统所处的多种状态，例如：正常工作、故障或维修等；所述的亮度检测及调节单元包括固定在壳体1上表面的上、下、左和右侧的四组闪光灯组，分别是左侧灯组41、上侧灯组42、右侧灯组43和下侧灯组44，4组闪光灯组通过处理器单元控制各个闪光灯组的开关和各个闪光灯组亮度的调节，处理器单元对图像传感单元采集的图像进行亮度检测，确定人脸上、下、左和右侧的光线是否需要调节，来调节左侧灯组41、上侧灯组42、右侧灯组43和下侧灯组44各闪光灯组的亮度，可以实现图像传感单元采集图像的亮度能够满足人脸识别的需要，提高人脸识别的精度，由于可以分别控制4组闪光灯组的亮度，从而能够适用于复杂环境的人脸特征的识别，即使是黑暗或者只有一侧有光等的复杂环境也能够实现人脸特征识别；所述的图像采集及处理单元包括摄像头6、图像处理模块和图像比对模块，通过摄像头6拍摄到人脸图像，通过图像处理模块判断图像亮度是否满足需求，如果满足条件则进行模数转化处理获取数字图像信息，并将采集的图像存储在存储单元中，通过图像对比模块将采集的图像与存储单元中事先存储的人脸图像进行比对确定采集图像与存储单元中存储的人脸图像的相似度，在进行图像比对时要预先设置相似度的阈值，如果采集图像与存储单元中存储的人脸图像的相似度大于或等于该阈值，则认为比对成功，在显示器3上显示“成功”，如果相似度小于该阈值，则认为比对失败，在显示器3上显示“失败，请重新采集”；所述的音频单元包括音频输入71、录音按钮72、语音识别模块和音频输出73，其中音频输入71可以是各种类型的麦克，音频输出可以是各种类型的音响或者喇叭，音频输入录取人的声音或者环境的声音，在需要音频录入时长按录音按钮72，就可以录入音频，松开录音按钮72就结束录音，将录入的音频存储在存储单元中，也可以通过音频输入71向便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统提问题，通过语音识别模块将录入的音频与存储单元中存储的音频进行对比，如果有相似的音频，通过音频输出73输出相似音频对应问题的解决音频，同时音频输出还可以播放存储单元中存储的音频，例如：便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统的操作流程、语音提示以及宣传语等；所述的指纹录入单元包括指纹识别器8，指纹识别器8嵌入到壳体1中，指纹识别器的表面与壳体1上表面有一定的角度，方便录入指纹；所述的输入/输出接口布局在壳体1的侧面，输入/输出接口可以是以太网线口、USB、Type-c、RS232、RS485、OMTP或者Phone Jack等接口，通过输入/输出接口可以向便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统传输图像、音频等信息，也可以将便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统中的图像、音频、位置、温湿度、噪声等信息传输出来；所述的定位单元可以是GPS、北斗、GLONASS或者伽利略定位装置，用于定位便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统所处的地理位置；所述的其他传感单元是安装在壳体1表面的四角处，用于获取其他信息，其他传感单元可以是温湿度传感器52、噪声传感器53或者其他传感器54等；所述的通信单元布局在壳体1的顶部，可以实现与外界通信，发送或接受图像、音频以及控制等信息，通信单元可以是各种类型的无线传输13，例如GPRS、4G以及5G等；所述的供电单元给便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统的各个单元提供所需的电源，供电单元可以是锂电池、镍电池、铅酸电池、铅酸电池或者太阳能板等；所述的存储单元安装在系统本体壳体1的内部，用于存储比对图像、采集图像、比对音频、解决音频、提示语、便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统操作流程、宣传语等信息；所述的处理器单元安装在系统本体壳体1的内部，可以是X86开发板、ARM开发板、MIPS开发板或者PowerPC开发板等；所述的操作面板固定在壳体1的上表面，包括九宫格按钮10和其他按钮11等，所述的九宫格按钮10可以向便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统输入数字、英文字母和汉字，可以用于账号登录识别或者提问题，所述的其他按钮11包括“开关”、“确认”、“取消”等按钮。

工作原理：在使用便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统之前，先打开2个支架，让便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统竖立在平面上，使用时，可以录入指纹、音频、图像、定位、温湿度、噪声等信息，便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统可以通过显示器3、指示灯12、4组闪光灯组、音频输出73等向外界发出信息，并通过通信单元以及输入/输出接口与外界进行通信与数据传输。摄像头6将拍摄到的图像传输到图像处理模块判断图像亮度是否满足需求，如果不满足要求，则调节左侧灯组41、上侧灯组42、右侧灯组43和下侧灯组44各闪光灯组的开关及亮度，实现图像的亮度能够满足人脸识别的需要，当采集的图片满足亮度条件后进行模数转化处理获取数字图像信息，并将采集的图像存储在存储单元中，通过图像对比模块将采集的图像与存储单元中事先存储的人脸图像进行比对，如果采集图像与存储单元中存储的人脸图像的相似度大于或等于该阈值，则认为比对成功，在显示器3上显示“成功”，如果相似度小于该阈值，则认为比对失败，在显示器3上显示“失败，请重新采集”。指纹的录入通过指纹识别器8录入，音频的录入通过长按录音按钮72录入，数字、字母及汉字的录入通过九宫格按钮10录入。便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统在使用过程中还能够采集位置信息、温湿度、噪声等信息。便携式适应复杂环境的人脸特征识别系统体积小巧，便于携带和搬运。

以上公开的本实用新型实施例只是用于帮助阐述本实用新型。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。