專利名稱：人臉識(shí)別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及人臉識(shí)別技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的人臉識(shí)別裝置，使用兩個(gè)攝像頭拍攝人臉圖像，需要使用者左右上下移動(dòng)頭部，在達(dá)到合適的位置，攝像頭才能拍攝到人臉圖像，進(jìn)而完成后續(xù)的人臉識(shí)別。這種獲取人臉圖像的方式，要求使用者必須配合移動(dòng)頭部或調(diào)整頭部距攝像頭的距離，而且無(wú)法判斷究竟頭部移動(dòng)多大幅度，頭部與攝像頭之間的角度及距離可以達(dá)到拍攝人臉圖像的最佳位置。只有在人臉識(shí)別裝置拍攝并提供了識(shí)別結(jié)果后，使用者才能獲知人臉圖像拍攝動(dòng)作已完成。因此，現(xiàn)有的人臉識(shí)別裝置無(wú)法準(zhǔn)確定位人臉的拍攝位置，為獲得符合識(shí)別要求的人臉圖像，需要不斷調(diào)整頭部與攝像頭之間的位置，延長(zhǎng)了人臉識(shí)別裝置拍攝識(shí)別人臉的時(shí)間，降低了用戶的工作效率，極大地影響了用戶的良好體驗(yàn)。此外，現(xiàn)有的人臉識(shí)別裝置，攝像頭和紅外主動(dòng)光源安裝在同一平面上，并且光源與攝像頭距離較近，攝像頭所占用的物理區(qū)域包含于光源整體所占用的物理區(qū)域，對(duì)于戴眼鏡的使用者來(lái)說(shuō)，由于凸面鏡成像的普遍光學(xué)規(guī)律，紅外線光源會(huì)通過(guò)鏡片成像為一光斑，使得攝像頭采集的圖像上存在光斑。光斑的位置及面積大小，都會(huì)影響人臉圖像的質(zhì)量，從而降低識(shí)別率。對(duì)于不戴眼鏡的用戶沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題。但戴眼鏡的人員比例在不斷攀升，戴眼鏡者的人臉識(shí)別，成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型鑒于以上問(wèn)題，提供了一種便于用戶確定面部最佳位置的人臉識(shí)別裝
置。 本實(shí)用新型提供一種人臉識(shí)別裝置(100)，包括圖像獲取單元(2)，其用于獲取人臉圖像；識(shí)別單元，其用于接收所述人臉圖像，并對(duì)所接收的人臉圖像進(jìn)行識(shí)別；定位單元
(3)，其具有反射面，使用者根據(jù)自身在該反射面中的鏡像來(lái)調(diào)整面部位置以使面部處于人臉圖像的最佳獲取區(qū)域；光源(6)，其呈線性排布。本實(shí)用新型提供的人臉識(shí)別裝置設(shè)置有定位單元，該定位單元具有反射面，使用者根據(jù)自身在該反射面中的鏡像來(lái)調(diào)整面部位置以使面部處于人臉圖像的最佳獲取區(qū)域，降低了人臉識(shí)別裝置拍攝識(shí)別人臉的時(shí)間，提高工作效率和用戶體驗(yàn)。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型提供的人臉識(shí)別裝置，由于光源呈線性排布，因而可最大限度的減小光源的物理面積，并使得所發(fā)出光輻射區(qū)為橫向分布區(qū)域，從而形成一個(gè)既具有一定照明強(qiáng)度，又不會(huì)因?yàn)楣庹者^(guò)于集中而產(chǎn)生眩光的光源，進(jìn)而提高人臉識(shí)別裝置的人臉圖像質(zhì)量以及識(shí)別率。此外，由于設(shè)置有定位單元，使用者可快速方便地使自己處于最佳人臉圖像獲取位置上，因而使用單個(gè)攝像頭即可獲得質(zhì)量較高的人臉圖像，因此在本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式中，圖像獲取單元采用單攝像頭設(shè)置方案，降低了人臉識(shí)別裝置的成本，也減少了人臉識(shí)別裝置的整體體積。

圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的人臉識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的人臉識(shí)別裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的人臉識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3所示人臉識(shí)別裝置的左視圖。
具體實(shí)施方式
為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型提供的人臉識(shí)別裝置進(jìn)行詳細(xì)描述。在這些附圖中，對(duì)于相同或者相當(dāng)?shù)臉?gòu)成要素，標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)。實(shí)施例一圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的人臉識(shí)別裝置100的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)施例的人臉識(shí)別裝置100包括本體1、圖像獲取單元2、定位單元3、傾斜面板4、顯示屏
5、光源6以及設(shè)置在本體I內(nèi)部的識(shí)別單元。在本實(shí)施例中，本體I表面大致呈矩形，其在實(shí)際應(yīng)用中可固定于墻體等位置上。圖像獲取單元2、定位單元3、傾斜面板4、顯示屏5及光源6設(shè)置在本體I上。比如，顯示屏5和光源6位于本體I的上方，傾斜面板4位于本體I的下方，圖像獲取單元2和定位單元3位于傾斜面板4上。圖像獲取單元2比如為攝像頭組件，用于獲取人臉圖像，并將所獲取的人臉圖像發(fā)送至識(shí)別單元。在本實(shí)施例中，圖像獲取單元2為單個(gè)攝像頭，這樣可降低人臉識(shí)別裝置的成本。定位單元3呈長(zhǎng)條狀，其上設(shè)置有反射面。由于定位單元3具有寬度與高度的尺寸限制，因而能夠顯示鏡像的有效面積就是有局限的，也就是說(shuō)，只有站立在正確的位置才可以看到用戶自己的臉部或眼部的圖像，這時(shí)候就是最佳的圖像獲取和識(shí)別的位置，如果用戶看不到自己的圖像，就說(shuō)明位置需要調(diào)整，再通過(guò)用戶自己的調(diào)整就可以快速獲得正確的位置，當(dāng)然也就可以獲得最準(zhǔn)確的人臉識(shí)別結(jié)構(gòu)。在這里，定位單元3的反射面的大小與定位區(qū)域的大小相對(duì)應(yīng)，例如當(dāng)定位區(qū)域?yàn)槿搜蹠r(shí)(即當(dāng)使用者在反射面中看到人眼時(shí)表示使用者處于人臉圖像最佳獲取位置)，反射面的大小以能夠呈現(xiàn)人眼鏡像為準(zhǔn)；當(dāng)定位區(qū)域?yàn)槟槻繒r(shí)，反射面的大小以能夠呈現(xiàn)臉部鏡像為準(zhǔn)。在本實(shí)施例中，優(yōu)選定位單元3的反射面的大小與人眼之間的距離相對(duì)應(yīng)，即反射面剛好能夠呈現(xiàn)人眼的鏡像，當(dāng)使用者在反射面中看到人眼時(shí)表示使用者處于人臉圖像最佳獲取位置，這樣可方便快速地實(shí)現(xiàn)定位。至于反射面大小的具體數(shù)值可根據(jù)人眼距離的統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行設(shè)定。為了方便用戶使用，可在定位單元3上設(shè)置區(qū)域標(biāo)志或位置標(biāo)識(shí)，如印刷上與限制區(qū)別圖案相同的標(biāo)志，以提示用戶調(diào)整到規(guī)定的區(qū)域。也就是說(shuō)，可以將定位單元3的表面分成可以區(qū)分的區(qū)域，以限定用戶觀察的位置，只有在預(yù)定的正確位置，才能夠以最快的速度和最高的準(zhǔn)確率顯示結(jié)果。這些區(qū)域標(biāo)志或位置標(biāo)識(shí)以噴涂、粘貼、刻制、發(fā)光、反射、透射、凸出、凹陷等之一方式來(lái)制造和生產(chǎn)?？梢砸灶伾珮?biāo)注、線條、示意點(diǎn)，結(jié)構(gòu)特征等來(lái)設(shè)置。需要指出的，雖然在本實(shí)施例中，定位單元3為矩形形狀，但是在實(shí)際應(yīng)用中，不局限于此，而是可為任意合適形狀，例如，可為具有中心對(duì)稱規(guī)則幾何形狀結(jié)構(gòu)、以及具有非中心對(duì)稱規(guī)則幾何形狀、以及具有非規(guī)則形狀之一。如果是有中心對(duì)稱規(guī)則幾何形狀，此結(jié)構(gòu)可為球面結(jié)構(gòu)，或者類球面結(jié)構(gòu)，球面結(jié)構(gòu)具有體積小、易加工的優(yōu)點(diǎn)，但具有不準(zhǔn)確、圖像變形的不足。如果是非中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)可以為弧面結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，傾斜面板4相對(duì)本體I傾斜設(shè)置，其相對(duì)于水平面的傾角優(yōu)選為46-59度，其可以是這之間的任一數(shù)值，例如，可以為46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59度。當(dāng)角度不同時(shí)，可以適應(yīng)不同身高的人群組，例如，以59度為例，就能夠較好的適應(yīng)平均身高較高的人群組，而以56度為例，則能夠較好的適應(yīng)身高較低的人群組，在實(shí)測(cè)中，尤以53 58度為最佳。在本實(shí)施例中，在傾斜面板4上設(shè)置有凹槽41，圖像獲取單元2設(shè)置在該凹槽41底部，定位單元3位于圖像獲取單元2的前方，二者可相距一定距離設(shè)置，也可直接接觸設(shè)置。定位單元3的反射面為半反半透反射面，例如，能夠反射自然光并透射紅外光，透光率為 80%。具體地，所述半反半透反射面用以透射預(yù)設(shè)波段的光線并反射預(yù)設(shè)波段之外的光線。例如，所述預(yù)設(shè)波段為850nm或940nm等窄帶單一紅外光線的波段，或者多個(gè)波段的組合。所述多個(gè)波段的組合，指設(shè)定一個(gè)波段區(qū)間，或設(shè)定不同波段的組合。比如設(shè)定波長(zhǎng)為850nm、940nm的兩種紅外光都可通過(guò),或者850nm-940nm之間的所有紅外光都能通過(guò),再或者940nm紅外光、460nm藍(lán)光均可通過(guò)。定位單元3位于圖像獲取單元2的前方，可盡量確保圖像獲取單元2的取像和定位單元3的成像一致，減少定位圖像和成像圖像之間的位置偏差，提高定位準(zhǔn)確性，進(jìn)一步提高識(shí)別率；另外還可實(shí)現(xiàn)隱藏?cái)z像頭，不僅美觀且可有效保護(hù)攝像頭。本實(shí)施例通過(guò)設(shè)置傾斜面板4使得圖像獲取單元2傾斜照射使用者(即，被識(shí)別對(duì)象)，與垂直照射使用者相比，傾斜照射時(shí)圖像獲取單元2可以獲取人臉圖像的區(qū)域增大，從而使的人臉識(shí)別裝置可以適應(yīng)更寬身高范圍內(nèi)的人群，提高了人臉識(shí)別裝置的適用性。需要指出的是，在實(shí)際應(yīng)用中，圖像獲取單元2和定位單元3在傾斜面板4的設(shè)置方式不局限于圖1所示方式，例如，如圖2所示，圖像獲取單元2位于凹槽傾斜面板4的表面上，定位單元3設(shè)置在凹槽41底部，從而盡可能避免各種來(lái)自于外界的各類干擾光線，防止各類干擾光影響在反射面中的觀察與定位，保證在反射面中的成像準(zhǔn)確清晰。還需要指出的是，雖然在本實(shí)施例中，傾斜面板4設(shè)置在本體I下方，但是在實(shí)際應(yīng)用中，不局限于該方式，例如傾斜面板4可覆蓋本體I整個(gè)表面，或者本體I正表面為一傾斜面，其與水平面的夾角為優(yōu)選為46-59度，此時(shí)，光源、顯示屏、圖像獲取單元、定位單元等均設(shè)置在該傾斜面板上或傾斜面上。在本實(shí)施例中，光源6為線型分布的光源，其對(duì)特定的投射區(qū)域所產(chǎn)生的照度不會(huì)產(chǎn)生過(guò)度集中，因而在成像時(shí)具有層次感并且不會(huì)產(chǎn)生眩光。比如，光源6為多個(gè)LED紅外發(fā)光管，特別是超高亮發(fā)光管，當(dāng)然，也可以是其它光源，如可見(jiàn)光源、紫外光源等。該多個(gè)LED紅外發(fā)光管線性排列，呈一字型排布，最大限度的減小光源的物理面積，并使得所發(fā)出光輻射區(qū)為橫向分布區(qū)域，從而形成一個(gè)既具有一定照明強(qiáng)度，又不會(huì)因?yàn)楣庹者^(guò)于集中而產(chǎn)生眩光的光源。為了進(jìn)一步防止產(chǎn)生炫光，光源6位于圖像獲取單元3的上方，并且與圖像獲取單元2的距離為I 50cm, 二者距離可為I 50cm之間的任意值,例如為lcm、8cm、13cm,15cm, 20cm, 30cm, 40cm, 50cmo在實(shí)際應(yīng)用中，以大于或等于15cm為佳。光源6與圖像獲取單元2的相對(duì)位置越大，光斑會(huì)越小，甚至消失。當(dāng)光源6在圖像獲取單元2的15cm的相對(duì)位置時(shí)，減小光源發(fā)出的光線在眼鏡上反射形成的光斑面積，甚至使光斑形成在鏡框邊緣或外部，提高了圖像獲取單元2拍攝的人臉圖像的質(zhì)量，進(jìn)而提高人臉識(shí)別的準(zhǔn)確率。在本實(shí)施例中光源6的輻射角為水平輻射，為了滿足不同用戶的需求，以及適應(yīng)不同的環(huán)境條件，光源6的輻射角度可以上下偏轉(zhuǎn)，可為水平角度上下各偏轉(zhuǎn)30度，可以水平角為基準(zhǔn)，各偏轉(zhuǎn)-30、-25、-15、-10、_5、5、10、15、20、25、30度。換言之，光源6的照射角度范圍為60度。需要指出的是，在實(shí)際應(yīng)用中，光源6的結(jié)構(gòu)不局限于上述方式，例如可由多個(gè)橫置點(diǎn)光源構(gòu)成，或?yàn)闄M置長(zhǎng)條狀光源以及其它的不規(guī)劃布置。在本實(shí)施例中，光源6呈線性排布，在圖像獲取單元2上方且有一定距離，這減少了光源6發(fā)出的光線在眼鏡鏡片上形成的反射光，而且使用者通過(guò)定位單元3定位眼睛時(shí)，必須做出略微低頭的動(dòng)作，這樣，可以減小光源6發(fā)出的光在眼鏡鏡片上成像的光斑面積，同時(shí)影響光斑的位置，光斑處于眼鏡鏡片邊緣的位置或光斑落在眼鏡鏡框的外部，從而有效減少或克服眼鏡光斑及反射光的影響，提高了圖像獲取單元2拍攝的人臉圖像的質(zhì)量，進(jìn)而提聞人臉識(shí)別的準(zhǔn)確率。在本實(shí)施例中，識(shí)別單元為設(shè)置在本體I內(nèi)部的微處理器，用于接收所述圖像獲取單元2所獲取的人臉圖像，并對(duì)該人臉圖像進(jìn)行識(shí)別，在識(shí)別結(jié)束后，識(shí)別單元將識(shí)別結(jié)果發(fā)送至輸出裝置，比如顯示屏5，由顯示屏5顯示識(shí)別結(jié)果。實(shí)施例二圖3為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的人臉識(shí)別裝置100的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3所示人臉識(shí)別裝置的左視圖。如圖3和圖4所示，本實(shí)施例的人臉識(shí)別裝置100包括本體1、圖像獲取單元2、定位單元3、顯示屏5、光源6以及設(shè)置在本體I內(nèi)部的識(shí)別單元。在本實(shí)施例中，本體I表面大致呈矩形，其在實(shí)際應(yīng)用中可固定于墻體等位置上。圖像獲取單元2、定位單元3、顯示屏5及光源6設(shè)置在本體I上。比如，定位單元3位于本體I的底部，圖像獲取單元2位于定位單元3上方，顯示屏5位于定位單元3上方，光源6位于顯示屏5上方。本實(shí)施例中圖像獲取單元2、定位單元3、顯示屏5及光源6的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例類似，在此不再贅述。在本實(shí)施例中，為了便于觀察，定位單元3位于圖像獲取單元2的下方，且二者的距離應(yīng)當(dāng)盡可能小，二者之間的距離越小，二者成像的誤差就越小，用戶所看到的圖像就越直觀，定位就越快，成像也就越快，例如小于2cm，這樣可以達(dá)到更好的識(shí)別效果和速度。需要指出的是，雖然在本實(shí)施例中，定位單元3位于圖像獲取單元2的下方，但是在實(shí)際應(yīng)用中，不局限于此，而是可位于圖像獲取單元的四周，只要二者距離盡可能小即可。還需要指出的是，雖然在本實(shí)施例中，定位單元3與圖像獲取單元2位于同一平面上，但是在實(shí)際應(yīng)用中，也可與實(shí)施例一類似，定位單元3設(shè)置在圖像獲取單元2前方。具體地，在本體I上設(shè)置一凹槽，將圖像獲取單元2設(shè)置在該凹槽底部，定位單元3設(shè)置圖像獲取單元2前方，二者可相距一定距離設(shè)置，也可直接接觸設(shè)置。需要指出的是，雖然在本實(shí)用新型第一實(shí)施例中，通過(guò)設(shè)置傾斜面板4來(lái)使圖像獲取單元2和定位單元3相對(duì)于本體I傾斜，也即相對(duì)于人臉識(shí)別裝置100的使用者傾斜，但是在實(shí)際應(yīng)用中并不局限于該方式，例如可直接在本體I表面上使圖像獲取單元2和定位單元3傾斜設(shè)置，而不通過(guò)傾斜面板4。與前述類似，此時(shí)，圖像獲取單元2相對(duì)于本體I的傾角為31 44度，其可為這之間的任一數(shù)值，例如，可以為31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44度，其中以32 37度為佳。當(dāng)圖像獲取單元2相對(duì)于本體I或相對(duì)應(yīng)使用者傾斜時(shí)，為了保證更好的獲取使用者的人臉圖像，定位單元3相對(duì)于本體I或相對(duì)應(yīng)使用者的傾角可以圖像獲取單元2相對(duì)于本體I或相對(duì)應(yīng)使用者的傾斜角度大0 15度，這樣實(shí)際效果更好一些。以上實(shí)施方式僅僅是為了說(shuō)明本實(shí)用新型的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本實(shí)用新型并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本實(shí)用新型的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種人臉識(shí)別裝置(100)，其特征在于，包括: 圖像獲取單元(2)，其用于獲取人臉圖像； 識(shí)別單元，其用于接收所述人臉圖像，并對(duì)所接收的人臉圖像進(jìn)行識(shí)別； 定位單元(3)，其具有反射面 ，使用者根據(jù)自身在該反射面中的鏡像來(lái)調(diào)整面部位置以使面部處于人臉圖像的最佳獲取區(qū)域； 光源(6)，其呈線性排布。
2.如權(quán)利要求1所述的人臉識(shí)別裝置(100)，其特征在于，所述定位單元(3)位于所述圖像獲取單元(2)的前方。
3.如權(quán)利要求1所述的人臉識(shí)別裝置(100)，其特征在于，所述定位單元(3)與所述圖像獲取單元(2)位于同一平面，且二者的距離小于2cm。
4.如權(quán)利要求1所述的人臉識(shí)別裝置(100)，其特征在于，所述反射面用以使人眼在反射面上成像。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的人臉識(shí)別裝置(100)，其特征在于，所述定位單元(3)的反射面為半反半透反射面，所述半反半透反射面用以透射預(yù)設(shè)波段的光線并反射預(yù)設(shè)波段之外的光線。
6.如權(quán)利要求1所述的人臉識(shí)別裝置(100)，其特征在于，所述光源(6)包括多個(gè)線性排列的點(diǎn)光源或長(zhǎng)條線狀光源。
7.如權(quán)利要求1所述的人臉識(shí)別裝置(100)，其特征在于，所述光源(6)位于所述圖像獲取單元(2)的上方，且二者的距離為I 50cm。
8.如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的人臉識(shí)別裝置(100)，其特征在于，所述圖像獲取單元(2)相對(duì)于水平面傾斜設(shè)置，所述圖像獲取單元(2)相對(duì)于水平面的傾角為46 59度。
9.如權(quán)利要求8所述的人臉識(shí)別裝置(100)，其特征在于，所述人臉識(shí)別裝置(100)具有相對(duì)于水平面傾斜的傾斜面，所述圖像獲取單元(2)設(shè)置在傾斜面上。
10.如權(quán)利要求9所述的人臉識(shí)別裝置(100)，其特征在于，所述定位單元(3)相對(duì)于水平面傾斜設(shè)置。
11.如權(quán)利要求10所述的人臉識(shí)別裝置(100)，其特征在于，所述定位單元(3)相對(duì)水平面的傾角比所述圖像獲取單元(2)相對(duì)水平面的傾角大0 15度。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種人臉識(shí)別裝置(100)，包括圖像獲取單元(2)，其用于獲取人臉圖像；識(shí)別單元，其用于接收所述人臉圖像，并對(duì)所接收的人臉圖像進(jìn)行識(shí)別；定位單元(3)，其具有反射面，使用者根據(jù)自身在該反射面中的鏡像來(lái)調(diào)整面部位置以使面部處于人臉圖像的最佳獲取區(qū)域；光源(6)，其呈線性排布。本實(shí)用新型提供的人臉識(shí)別裝置，由于設(shè)置有定位單元，使用者根據(jù)自身在該反射面中的鏡像來(lái)調(diào)整面部位置以使面部處于人臉圖像的最佳獲取區(qū)域，降低了人臉識(shí)別裝置拍攝識(shí)別人臉的時(shí)間，提高工作效率和用戶體驗(yàn)。本實(shí)用新型提供的人臉識(shí)別裝置的光源呈線性排布可防止因光照過(guò)于集中而產(chǎn)生眩光，進(jìn)而提高人臉識(shí)別裝置的人臉圖像質(zhì)量以及識(shí)別率。
文檔編號(hào)G06K9/00GK203084746SQ201220600770
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者劉迎建, 丁少楓, 黃磊, 曾建軍 申請(qǐng)人:漢王科技股份有限公司