一种基于FPGA的人脸识别装置的制作方法

本实用新型涉及人脸识别技术领域，具体涉及一种基于fpga的人脸识别装置。

背景技术：

人脸是一个包含着丰富信息的模式的集合，是人类互相辩证和识别的主要标志之一，也是图像和视频中视觉感兴趣的对象之一，与指纹、虹膜、语音等其他人体生物特征相比，人脸识别更加直接、友好，无需干扰人们的正常行为就能较好地达到识别效果，目前，市场上人脸识别装置种类繁多。

现有一种基于fpga的人脸识别装置，降低了制造成本和处理速度，但现有的基于fpga的人脸识别装置采用但摄像头进行人脸识别，拍摄角度单一，识别效果一般，且在进人脸录制时，需要通过上下左右转动脸部进行录取。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

为了克服现有技术不足，现提出一种基于fpga的人脸识别装置，解决了现有的基于fpga的人脸识别装置采用但摄像头进行人脸识别，拍摄角度单一，识别效果一般，且在进人脸录制时，需要通过上下左右转动脸部进行录取的问题。

(二)技术方案

本实用新型通过如下技术方案实现：本实用新型提出了一种基于fpga的人脸识别装置，包括外壳和摄像装置，所述外壳前端嵌入有显示屏，所述外壳右侧中部嵌入有usb接口，所述外壳右侧底端与电源线进行连接，所述外壳内部后端通过螺栓与电路板相互锁固，所述电路板上安装有fpga处理器，所述外壳顶端通过螺栓与摄像装置相互锁固，所述摄像装置由固定壳、竖向滑槽、第一摄像头、横向滑槽、第二摄像头和移动控制机构组成，所述固定壳前端中部开设有竖向滑槽，且竖向滑槽内部安装有第一摄像头，所述固定壳前端底部开设有横向滑槽，且横向滑槽内部安装有第二摄像头，所述固定壳内部安装有移动控制机构，所述固定壳底部通过螺栓与外壳相互锁固。

进一步的，所述移动控制机构由防护壳、电机、联轴器、丝杆、第一滑块、直杆、光杆、连杆和第二滑块组成，所述防护壳内部安装有电机，所述电机底端的输出轴通过联轴器与丝杆进行同心转动，所述丝杆竖直贯穿第一滑块，且与第一滑块进行螺纹连接，所述第一滑块左侧中部通过螺栓与直杆相互锁固，所述光杆竖直贯穿直杆内部左端，所述直杆内部距离左端边沿三厘米处通过转轴与连杆进行转动连接，且连杆底端通过转轴与第二滑块进行转动连接，所述第一摄像头和第二摄像头分别嵌入至第一滑块和第二滑块前端内部，所述第一滑块和第二滑块分别嵌入至竖向滑槽和横向滑槽，所述防护壳和电机底端均通过螺栓与固定壳相互锁固，所述电路板外侧设置有连接端口，且fpga处理器通过电路板外侧的连接端口分别与usb接口、电源线、第一摄像头、第二摄像头和电机电连接。

进一步的，所述显示屏中间设置有分隔线，且以显示屏中部进行竖直分隔。

进一步的，所述丝杆呈竖直设置，且丝杆底端通过轴座进行支撑。

进一步的，所述第一滑块的长度大于第二滑块两厘米，且直杆固定于第一滑块左侧中部。

进一步的，所述第一滑块移动至顶端时，连杆从左至右向下呈四十五度角倾斜。

进一步的，所述光杆表面呈光滑状，且直杆左端内壁与光杆贴合。

进一步的，所述第一滑块和第二滑块表面均呈光滑状，且竖向滑槽和横向滑槽内壁分别与第一滑块和第二滑块贴合。

进一步的，所述电机采用型号为m315-401系列微型电机，体型小，便于安装，且转动力度大。

进一步的，所述丝杆采用硬质合金材质。

(三)有益效果

本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：

优点一：本实用新型通过设置了摄像装置，摄像装置采用了两个摄像头，增加了拍摄角度，增加对人脸的辨识速度；

优点二：本实用新型通过在摄像装置后端安装了移动控制机构，在需要对人脸进行录制时，人脸只需保持不动，通过电机产生动力通过丝杆控制第一摄像头进行上下移动，且第一摄像头通过连杆之间的配合带动第二摄像头进行左右移动，对人脸进行全面拍摄，对人脸进行录取，且在对相似的人脸进行识别时，通过控制摄像头进行移动，对人脸进行对角度拍摄识别，增加对人脸的识别精度。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的外壳内部结构右视剖面图；

图3为本实用新型的移动控制机构结构剖面图；

图4为本实用新型的直杆结构示意图；

图5为本实用新型的第二滑块结构示意图。

图中：外壳-1、显示屏-2、usb接口-3、电源线-4、电路板-5、fpga处理器-6、摄像装置-7、固定壳-71、竖向滑槽-72、第一摄像头-73、横向滑槽-74、第二摄像头-75、移动控制机构-76、防护壳-761、电机-762、联轴器-763、丝杆-764、第一滑块-765、直杆-766、光杆-767、连杆-768、第二滑块-769。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1、图2、图3、图4和图5，本实用新型提供一种基于fpga的人脸识别装置：包括外壳1和摄像装置7，所述外壳1前端嵌入有显示屏2，所述外壳1右侧中部嵌入有usb接口3，所述外壳1右侧底端与电源线4进行连接，所述外壳1内部后端通过螺栓与电路板5相互锁固，所述电路板5上安装有fpga处理器6，所述外壳1顶端通过螺栓与摄像装置7相互锁固，所述摄像装置7由固定壳71、竖向滑槽72、第一摄像头73、横向滑槽74、第二摄像头75和移动控制机构76组成，所述固定壳71前端中部开设有竖向滑槽72，且竖向滑槽72内部安装有第一摄像头73，所述固定壳71前端底部开设有横向滑槽74，且横向滑槽74内部安装有第二摄像头75，所述固定壳71内部安装有移动控制机构76，所述固定壳71底部通过螺栓与外壳1相互锁固。

其中，所述移动控制机构76由防护壳761、电机762、联轴器763、丝杆764、第一滑块765、直杆766、光杆767、连杆768和第二滑块769组成，所述防护壳761内部安装有电机762，所述电机762底端的输出轴通过联轴器763与丝杆764进行同心转动，所述丝杆764竖直贯穿第一滑块765，且与第一滑块765进行螺纹连接，所述第一滑块765左侧中部通过螺栓与直杆766相互锁固，所述光杆767竖直贯穿直杆766内部左端，所述直杆766内部距离左端边沿三厘米处通过转轴与连杆768进行转动连接，且连杆768底端通过转轴与第二滑块769进行转动连接，所述第一摄像头73和第二摄像头75分别嵌入至第一滑块765和第二滑块769前端内部，所述第一滑块765和第二滑块769分别嵌入至竖向滑槽72和横向滑槽74，所述防护壳761和电机762底端均通过螺栓与固定壳71相互锁固，所述电路板5外侧设置有连接端口，且fpga处理器6通过电路板5外侧的连接端口分别与usb接口3、电源线4、第一摄像头73、第二摄像头75和电机762电连接。

其中，所述显示屏2中间设置有分隔线，且以显示屏2中部进行竖直分隔，对第一摄像头73和第二摄像头75的拍摄进行分别显示。

其中，所述丝杆764呈竖直设置，且丝杆764底端通过轴座进行支撑，对第一摄像头73进行竖直移动控制，且通过轴座增加丝杆764的固定效果。

其中，所述第一滑块765的长度大于第二滑块769两厘米，且直杆766固定于第一滑块765左侧中部，避免第一滑块765移动时与丝杆764接触。

其中，所述第一滑块765移动至顶端时，连杆768从左至右向下呈四十五度角倾斜，使第一滑块765向下移动时通过直杆766向下连杆768，使连杆768产生向右推动的作用力。

其中，所述光杆767表面呈光滑状，且直杆766左端内壁与光杆767贴合，通过光杆767对直杆766的移动轨迹进行限制，使第一滑块765和直杆766进行竖直上下移动。

其中，所述第一滑块765和第二滑块769表面均呈光滑状，且竖向滑槽72和横向滑槽74内壁分别与第一滑块765和第二滑块769贴合，通过竖向滑槽72和横向滑槽74分别对第一滑块765和第二滑块769的移动进行控制。

其中，所述电机762采用型号为m315-401系列微型电机，体型小，便于安装，且转动力度大。

其中，所述丝杆764采用硬质合金材质，硬度高，不易损坏。

本专利所述的fpga处理器6，fpga器件属于专用集成电路中的一种半定制电路，是可编程的逻辑列阵，能够有效的解决原有的器件门电路数较少的问题，fpga的基本结构包括可编程输入输出单元，可配置逻辑块，数字时钟管理模块，嵌入式块ram，布线资源，内嵌专用硬核，底层内嵌功能单元。

工作原理：

第一：在使用前，首先将该装置的电源线与外部电源进行连接，作为供电，且通过usb接口3与外部需要进行人脸识别的设备进行数据连接；

第二：在使用时，通过fpga处理器6进行数据计算，fpga处理器6通过电路板5外侧的连接端口分别对usb接口3、第一摄像头73、第二摄像头75和电机762进行控制，在进行人脸录取时，录取的人只需站在该装置前，通过第一摄像头73和第二摄像头75对人脸进行拍摄，通过观察显示屏2，将人脸与置于显示屏2内，进行人脸录制，然后控制电机762产生动力由输出轴通过联轴器763带动丝杆764顶端圆心处进行旋转，丝杆764通过螺纹转动第一滑块765，由于光杆767表面呈光滑状，且直杆766左端内壁与光杆767贴合，通过光杆767对直杆766和第一滑块765的移动轨迹进行限制，使丝杆764转动时通过与第一滑块765之间的螺纹配合带动第一滑块765和直杆766进行竖直向下移动，使第一滑块765带动第一摄像头73竖直向下移动，且直杆766通过转轴下压连杆768，由于第一滑块765移动至顶端时，连杆768从左至右向下呈四十五度角倾斜，使第一滑块765向下移动时通过直杆766向下连杆768，使连杆768产生向右推动第二滑块769的作用力，且由于第二滑块769通过横向滑槽74进行移动轨迹的限制，使第二滑块769带动第二摄像头75沿横向滑槽74向右进行滑动，通过第一摄像头73的竖直移动和第二摄像头75的横向移动对人脸进行全面拍摄，对人脸进行录取；

第三：在进行人脸识别时，通过第一摄像头73和第二摄像头75进行拍摄，且通过fpga处理器6进行数据处理和识别，且在对相似的人脸进行识别时，通过控制电机762启动，带动第一摄像头73和第二摄像头75进行移动，对人脸进行对角度拍摄识别，增加对人脸的识别精度。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,并且本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。