一种斜坡式图像获取装置和使用该装置的人脸识别系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种斜坡式图像获取装置，所述装置包括斜坡装置和摄像头，所述斜坡装置具有与水平面成一定斜坡角度的界面，所述摄像头的轴向斜向上固定在所述界面上。此外，本实用新型专利技术还提供一种图像获取装置的人脸识别系统，包括斜坡式图像获取装置、人脸识别单元和输出装置，所述斜坡式图像获取装置包括斜坡装置和摄像头，所述斜坡装置具有与水平面成一定斜坡角度的界面，所述摄像头的轴向斜向上固定在所述界面上；所述人脸识别单元通过电气连接与所述斜坡式图像获取装置相连，用于接收所获取的人脸图像并对所接收的图像进行人脸识别；所述输出装置用于输出人脸识别单元的识别结果。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及生物特征识别和图像获取
，特别涉及一 种人脸识别装置，尤其涉及一种斜坡式图像获取装置和使用该装置的 人脸识别系统。
技术介绍
生物特征识别技术被列为21世纪对人类社会带来革命性影响的 十大技术之一。生物特征识别技术是目前最为方便、安全的身份识别 技术，生物特征识别技术识别的是人本身，不需要人身之外的标识物。 生物特征识别技术利用人的生理特征和行为特征进行身份识别，主要 有指紋识别、人脸识别、虹膜识别、步态识别等。其中，人脸识别是 当前生物特征识别领域的一大热点。它与目前广泛应用的指紋识别技 术相比，有着直观性、方便性、非接触性、友好性、用户接受度高等 显著优点。考虑到采集的人脸图像质量的好坏会直接影响到识别性能，因此 用于人脸识别的摄像头一般要求镜头的畸变小、垂直视角在30。到50 °之间。但在实际应用中，如果将人脸识别系统中的摄像头轴线固定 在水平方向， 一般只适合标准身高(身高差范围在20 - 30厘米左右) 的用户，对于身高偏高或者偏矮的部分用户，采集的图像几乎无法进 行人脸识别，如图1所示。因此，身高问题成为目前人脸识别系统的 一个制约因素，严重影响人脸识别非接触性的良好用户感受。专利号为"ZL 200620056518.8"的"自动定位面像识别装置", 提出了一种通过电机控制，来自动调节摄像头的位置和方向，解决人 脸识别的身高问题的一种方法。但该专利明显存在两个缺陷， 一是系 统过于复杂，电机以及调节机构的稳定性、可靠性较差，二是成本较高，不适合大规模应用。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提出了一种斜坡式图像获取装置及使 用该装置的人脸识别系统，能够有效地增加适合的身高差范围。根据本技术的一个方面，提供一种斜坡式图像获取装置，所 述装置包括斜坡装置和摄像头，所述斜坡装置具有与水平面成一定斜 坡角度的界面，所述摄像头的轴向斜向上固定在所述界面上。所述斜坡角度在45°至60°之间，优选地为53° 。所述摄像头的轴向垂直 于所述界面设置。根据本技术的另一个方面，提供一种人脸识别系统，所述系 统包括斜坡式图像获取装置、人脸识别单元和输出装置，所述斜坡式 图像获取装置包括斜坡装置和摄像头，所述斜坡装置具有与水平面成 一定斜坡角度的界面，所述摄像头的轴向斜向上固定在所述界面上； 所述人脸识别单元通过电气连接与所述斜坡式图像获取装置相连，用 于接收所获取的人脸图像并对所接收的图像进行人脸识别；所述输出 装置用于输出人脸识别单元的识别结果。附图说明以下结合附图和实施方式对本技术进一步说明。图l是传统的、使用垂直式图像获取装置的人脸识别系统的身高差范围的示意图；图2是根据本技术的实施例的斜坡式图像获取装置的身高差范围的示意图；图3为使用斜坡式图像获取装置的人脸识别系统的原理图； 置的示意图；图5为根据本技术的实施例的柜机型斜坡式人脸识别装置的 示意图；图6是根据本技术的斜坡式人脸识别装置的正面外观示意图。具体实施方式图1为在传统的人脸识别系统中使用的垂直式图像获取装置的身 高差范围的示意图。在该图像获取装置中，摄像头的轴向沿水平方向放置，设摄像头的垂直视角为A,轴向距离为L，人脸的高度为30厘 米，那么该图像获取装置可以适用的身高差范围H可以表示为(厘米):H=H1 - H2 = 2*L*tan(A/2) - 30 ( 1 )才艮据上述7>式(1 )可以知道，当垂直^f见角A为40。时，当轴向 距离L等于60、 70和80厘米时，图像获取装置可以适用的身高差范 围H分别为13、 20和28厘米。<table>table see original document page 5</column></row><table>计算条件垂直视角A=40° 人脸高度=30厘米可以看出，即使是轴向距离为80厘米时，图像获取装置可以适用 的身高差范围也才达到28厘米，很难适应更大的身高差范围的需要。 增大轴向距离可以获得更大的身高差范围，但是轴向距离增大后，为 了对更大身高差范围的对象进行识别，待识别对象就需要站在距离摄 像头更远的位置上，这将严重影响人脸图像的采样质量。因此， 一般 来说轴向距离优选地为50 - 80厘米之间。图2为根据本技术的实施例的斜坡式图像获取装置的身高差 范围示意图。本实施例的图像获取装置包括斜坡装置和摄像头，所述斜坡装置具有与水平面成一 定斜坡角度的界面，设斜坡装置的斜坡角 度为B，使摄像头的轴向斜向上固定在所述界面上，与水平面的角度为卯-B度。仍然设摄像头的垂直视角为A,轴向距离为L,人脸的 高度为30厘米，那么斜坡式图像获取装置可以适用的身高差范围H 可以表示为(厘米)H= HI - H2 = 2*L*tan(A/2) - 30+sin(B)* ( 2 )根据上述公式(2)知道，当垂直视角A为40° 、斜坡角度为53 °时，当轴向距离L等于60、 70和80厘米时，斜坡式图像获取装置 可以适用的身高差范围H分别为23、 36和50厘米。轴向距离L (厘米)身高差范围H (厘米)602370368050计算条件垂直视角A=40。斜坡角度B二:53。人脸高度=30厘米在本实施例中，斜坡角度选取的为53。，然而应该知道在适于采 集人脸正面图像的范围内，可以选取任意的斜坡角度。 一般来说，斜 坡角度可以在45°至60。之间，但在本技术中通过结合人体工 学、红外技术、摄像成像原理与人脸识别技术，经过反复实验，最终 确定斜坡角度优选地为53° ，这既符合人体自然低头的姿态角度又最 大程度地增大了图像获取范围。在本实施例中，垂直视角选取的为40。，然而应该知道在0-40 °之间的垂直视角均可以实现本技术。此外，所述斜坡装置的制作材料可以选择为塑料、金属等不同材质。图3为使用斜坡式图像获取装置的人脸识别系统的原理图。本实 用新型的人脸识别系统可以基于PC平台也可以嵌入式平台，例如DSP、 Strong-Arm、 ASP等。该人脸识别系统包括斜坡式图像获取装 置301、人脸识别单元303和输出装置305。所述斜坡式图像获取装置 301包括斜坡装置和摄像头，所述斜坡装置具有与水平面成一定斜坡 角度，例如53°的界面，所述摄像头的轴向斜向上固定在所述界面上。 人脸识别单元303通过电气连接与所述斜坡式图像获取装置301相连， 用于将由图像获取装置301所获取的人脸图像传送给人脸识别单元 303。人脸识别单元303对所接收的图像进行人脸识别，并将识别结果 返回给输出装置305,例如显示屏，由输出装置305显示识别结果。置的示意图。如图所示，本技术的斜坡式人脸识别装置可以以嵌入墙体的 方式来实施。所述斜坡式图像获取装置401的斜坡装置可以设置在墙 体外，具有与水平面成一定斜坡角度的界面，摄像头的轴向斜向上固 定在所述界面上，以便使摄像头的获取范围不受到墙体的阻挡。并且 所述人脸识别单元403可以设置在墙体中。所述斜坡式图像获取装置 401通过电气连接与人脸识别单元403相连，以将所获取的图像传送 给人脸识别单元403，并接收由人脸识别单元403发送的识别结果。图5为根据本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种斜坡式图像获取装置，其特征在于，所述装置包括斜坡装置和摄像头，所述斜坡装置具有与水平面成一定斜坡角度的界面，所述摄像头的轴向斜向上固定在所述界面上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石践，郝竹庆，
申请(专利权)人：汉王科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]