專利名稱：：一種斜坡式圖像獲取裝置和使用該裝置的人臉識(shí)別系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及生物特征識(shí)別和圖像獲取
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種人臉識(shí)別裝置，尤其涉及一種斜坡式圖像獲取裝置和使用該裝置的人臉識(shí)別系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：生物特征識(shí)別技術(shù)被列為21世紀(jì)對(duì)人類社會(huì)帶來革命性影響的十大技術(shù)之一。生物特征識(shí)別技術(shù)是目前最為方便、安全的身份識(shí)別技術(shù)，生物特征識(shí)別技術(shù)識(shí)別的是人本身，不需要人身之外的標(biāo)識(shí)物。生物特征識(shí)別技術(shù)利用人的生理特征和行為特征進(jìn)行身份識(shí)別，主要有指紋識(shí)別、人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別、步態(tài)識(shí)別等。其中，人臉識(shí)別是當(dāng)前生物特征識(shí)別領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。它與目前廣泛應(yīng)用的指紋識(shí)別技術(shù)相比，有著直觀性、方便性、非接觸性、友好性、用戶接受度高等顯著優(yōu)點(diǎn)。考慮到采集的人臉圖像質(zhì)量的好壞會(huì)直接影響到識(shí)別性能，因此用于人臉識(shí)別的攝像頭一般要求鏡頭的畸變小、垂直視角在30。到50°之間。但在實(shí)際應(yīng)用中，如果將人臉識(shí)別系統(tǒng)中的攝像頭軸線固定在水平方向，一般只適合標(biāo)準(zhǔn)身高(身高差范圍在20-30厘米左右)的用戶，對(duì)于身高偏高或者偏矮的部分用戶，采集的圖像幾乎無法進(jìn)行人臉識(shí)別，如圖1所示。因此，身高問題成為目前人臉識(shí)別系統(tǒng)的一個(gè)制約因素，嚴(yán)重影響人臉識(shí)別非接觸性的良好用戶感受。專利號(hào)為"ZL200620056518.8"的"自動(dòng)定位面像識(shí)別裝置",提出了一種通過電機(jī)控制，來自動(dòng)調(diào)節(jié)攝像頭的位置和方向，解決人臉識(shí)別的身高問題的一種方法。但該專利明顯存在兩個(gè)缺陷，一是系統(tǒng)過于復(fù)雜，電機(jī)以及調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性、可靠性較差，二是成本較高，不適合大規(guī)模應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提出了一種斜坡式圖像獲取裝置及使用該裝置的人臉識(shí)別系統(tǒng)，能夠有效地增加適合的身高差范圍。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種斜坡式圖像獲取裝置，所述裝置包括斜坡裝置和攝像頭，所述斜坡裝置具有與水平面成一定斜坡角度的界面，所述攝像頭的軸向斜向上固定在所述界面上。所述斜坡角度在45°至60°之間，優(yōu)選地為53°。所述攝像頭的軸向垂直于所述界面設(shè)置。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，提供一種人臉識(shí)別系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括斜坡式圖像獲取裝置、人臉識(shí)別單元和輸出裝置，所述斜坡式圖像獲取裝置包括斜坡裝置和攝像頭，所述斜坡裝置具有與水平面成一定斜坡角度的界面，所述攝像頭的軸向斜向上固定在所述界面上；所述人臉識(shí)別單元通過電氣連接與所述斜坡式圖像獲取裝置相連，用于接收所獲取的人臉圖像并對(duì)所接收的圖像進(jìn)行人臉識(shí)別；所述輸出裝置用于輸出人臉識(shí)別單元的識(shí)別結(jié)果。以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。圖l是傳統(tǒng)的、使用垂直式圖像獲取裝置的人臉識(shí)別系統(tǒng)的身高差范圍的示意圖；圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的斜坡式圖像獲取裝置的身高差范圍的示意圖；圖3為使用斜坡式圖像獲取裝置的人臉識(shí)別系統(tǒng)的原理圖；置的示意圖；圖5為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的柜機(jī)型斜坡式人臉識(shí)別裝置的示意圖；圖6是根據(jù)本實(shí)用新型的斜坡式人臉識(shí)別裝置的正面外觀示意圖。具體實(shí)施方式圖1為在傳統(tǒng)的人臉識(shí)別系統(tǒng)中使用的垂直式圖像獲取裝置的身高差范圍的示意圖。在該圖像獲取裝置中，攝像頭的軸向沿水平方向放置，設(shè)攝像頭的垂直視角為A,軸向距離為L，人臉的高度為30厘米，那么該圖像獲取裝置可以適用的身高差范圍H可以表示為(厘米):H=H1-H2=2*L*tan(A/2)-30(1)才艮據(jù)上述7>式(1)可以知道，當(dāng)垂直^f見角A為40。時(shí)，當(dāng)軸向距離L等于60、70和80厘米時(shí)，圖像獲取裝置可以適用的身高差范圍H分別為13、20和28厘米。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>計(jì)算條件垂直視角A=40°人臉高度=30厘米可以看出，即使是軸向距離為80厘米時(shí)，圖像獲取裝置可以適用的身高差范圍也才達(dá)到28厘米，很難適應(yīng)更大的身高差范圍的需要。增大軸向距離可以獲得更大的身高差范圍，但是軸向距離增大后，為了對(duì)更大身高差范圍的對(duì)象進(jìn)行識(shí)別，待識(shí)別對(duì)象就需要站在距離攝像頭更遠(yuǎn)的位置上，這將嚴(yán)重影響人臉圖像的采樣質(zhì)量。因此，一般來說軸向距離優(yōu)選地為50-80厘米之間。圖2為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的斜坡式圖像獲取裝置的身高差范圍示意圖。本實(shí)施例的圖像獲取裝置包括斜坡裝置和攝像頭，所述斜坡裝置具有與水平面成一定斜坡角度的界面，設(shè)斜坡裝置的斜坡角度為B，使攝像頭的軸向斜向上固定在所述界面上，與水平面的角度為卯-B度。仍然設(shè)攝像頭的垂直視角為A,軸向距離為L,人臉的高度為30厘米，那么斜坡式圖像獲取裝置可以適用的身高差范圍H可以表示為(厘米)H=HI-H2=2*L*tan(A/2)-30+sin(B)*[2*L*tan(A/2)-30](2)根據(jù)上述公式(2)知道，當(dāng)垂直視角A為40°、斜坡角度為53°時(shí)，當(dāng)軸向距離L等于60、70和80厘米時(shí)，斜坡式圖像獲取裝置可以適用的身高差范圍H分別為23、36和50厘米。軸向距離L(厘米)身高差范圍H(厘米)602370368050計(jì)算條件垂直視角A=40。斜坡角度B二:53。人臉高度=30厘米在本實(shí)施例中，斜坡角度選取的為53。，然而應(yīng)該知道在適于采集人臉正面圖像的范圍內(nèi)，可以選取任意的斜坡角度。一般來說，斜坡角度可以在45°至60。之間，但在本實(shí)用新型中通過結(jié)合人體工學(xué)、紅外技術(shù)、攝像成像原理與人臉識(shí)別技術(shù)，經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，最終確定斜坡角度優(yōu)選地為53°，這既符合人體自然低頭的姿態(tài)角度又最大程度地增大了圖像獲取范圍。在本實(shí)施例中，垂直視角選取的為40。，然而應(yīng)該知道在0-40°之間的垂直視角均可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。此外，所述斜坡裝置的制作材料可以選擇為塑料、金屬等不同材質(zhì)。圖3為使用斜坡式圖像獲取裝置的人臉識(shí)別系統(tǒng)的原理圖。本實(shí)用新型的人臉識(shí)別系統(tǒng)可以基于PC平臺(tái)也可以嵌入式平臺(tái)，例如DSP、Strong-Arm、ASP等。該人臉識(shí)別系統(tǒng)包括斜坡式圖像獲取裝置301、人臉識(shí)別單元303和輸出裝置305。所述斜坡式圖像獲取裝置301包括斜坡裝置和攝像頭，所述斜坡裝置具有與水平面成一定斜坡角度，例如53°的界面，所述攝像頭的軸向斜向上固定在所述界面上。人臉識(shí)別單元303通過電氣連接與所述斜坡式圖像獲取裝置301相連，用于將由圖像獲取裝置301所獲取的人臉圖像傳送給人臉識(shí)別單元303。人臉識(shí)別單元303對(duì)所接收的圖像進(jìn)行人臉識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果返回給輸出裝置305,例如顯示屏，由輸出裝置305顯示識(shí)別結(jié)果。置的示意圖。如圖所示，本實(shí)用新型的斜坡式人臉識(shí)別裝置可以以嵌入墻體的方式來實(shí)施。所述斜坡式圖像獲取裝置401的斜坡裝置可以設(shè)置在墻體外，具有與水平面成一定斜坡角度的界面，攝像頭的軸向斜向上固定在所述界面上，以便使攝像頭的獲取范圍不受到墻體的阻擋。并且所述人臉識(shí)別單元403可以設(shè)置在墻體中。所述斜坡式圖像獲取裝置401通過電氣連接與人臉識(shí)別單元403相連，以將所獲取的圖像傳送給人臉識(shí)別單元403，并接收由人臉識(shí)別單元403發(fā)送的識(shí)別結(jié)果。圖5為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的拒機(jī)型斜坡式人臉識(shí)別裝置的示意圖。如圖所示，本實(shí)用新型的斜坡式人臉識(shí)別裝置可以以拒機(jī)的形式來實(shí)施。所述拒機(jī)500包括斜坡式圖像獲取裝置501和人臉識(shí)別單元503,所述斜坡式圖像獲取裝置501的斜坡裝置具有與水平面成一定斜坡角度的界面，攝像頭的軸向斜向上固定在所述界面上。所述斜坡式圖像獲取裝置501通過電氣連接與人臉識(shí)別單元503相連，以將所獲取的圖像傳送給人臉識(shí)別單元503，并接收由人臉識(shí)別單元503發(fā)送的識(shí)別結(jié)果。圖6是根據(jù)本實(shí)用新型的斜坡式人臉識(shí)別裝置的正面外觀示意圖。所述裝置包括斜坡式圖像獲取裝置、屏幕區(qū)、鍵盤區(qū)、刷卡區(qū)等，其中，攝像頭設(shè)置在斜坡裝置的下部，以使所述識(shí)別裝置安裝的高度更高一些。本實(shí)用新型采用一種斜坡式的人臉識(shí)別裝置，大大增加了身高差范圍，解決了人臉識(shí)別的身高問題，可以把一般普通攝像頭，適合人臉識(shí)別的身高差范圍可以增加到50厘米，滿足1.45米到1.95米的絕大多數(shù)用戶。此外，根據(jù)將裝置安裝的高度不同，不僅可以滿足正常身高的人群，即便是身材特別矮小的人群，比如1.2米到1.5米的人群，以及身材特別高大的人群，比如1.85米到2.20米的人群，也可以根據(jù)本裝置正常使用。因此，本實(shí)用新型幾乎可以滿足所有用戶的需要，并且具有極高的方便性，很好的用戶感受。權(quán)利要求1.一種斜坡式圖像獲取裝置，其特征在于，所述裝置包括斜坡裝置和攝像頭，所述斜坡裝置具有與水平面成一定斜坡角度的界面，所述攝像頭的軸向斜向上固定在所述界面上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像獲取裝置，其特征在于，所述斜坡角度在45°至60。之間。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像獲取裝置，其特征在于，所述斜坡角度為53°。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖像獲取裝置，其特征在于，所述攝像頭的軸向垂直于所述界面。5.—種人臉識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括斜坡式圖像獲取裝置、人臉識(shí)別單元和輸出裝置，所述斜坡式圖像獲取裝置包括斜坡裝置和攝像頭，所述斜坡裝置具有與水平面成一定斜坡角度的界面，所述攝像頭的軸向斜向上固定在所述界面上；所述人臉識(shí)別單元通過電氣連接與所述斜坡式圖像獲取裝置相連，用于接收所獲取的人臉圖像并對(duì)所接收的圖像進(jìn)行人臉識(shí)別；所述輸出裝置用于輸出人臉識(shí)別單元的識(shí)別結(jié)果。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的人臉識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述斜坡裝置的斜坡角度在45。至60°之間。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的人臉識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述斜坡裝置的斜坡角度為53°。8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的人臉識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像頭的軸向垂直于所述界面。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的人臉識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述人臉識(shí)別系統(tǒng)基于PC平臺(tái)。10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的人臉識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述人臉識(shí)別系統(tǒng)基于嵌入式平臺(tái)。專利摘要本實(shí)用新型提供一種斜坡式圖像獲取裝置，所述裝置包括斜坡裝置和攝像頭，所述斜坡裝置具有與水平面成一定斜坡角度的界面，所述攝像頭的軸向斜向上固定在所述界面上。此外，本實(shí)用新型還提供一種圖像獲取裝置的人臉識(shí)別系統(tǒng)，包括斜坡式圖像獲取裝置、人臉識(shí)別單元和輸出裝置，所述斜坡式圖像獲取裝置包括斜坡裝置和攝像頭，所述斜坡裝置具有與水平面成一定斜坡角度的界面，所述攝像頭的軸向斜向上固定在所述界面上；所述人臉識(shí)別單元通過電氣連接與所述斜坡式圖像獲取裝置相連，用于接收所獲取的人臉圖像并對(duì)所接收的圖像進(jìn)行人臉識(shí)別；所述輸出裝置用于輸出人臉識(shí)別單元的識(shí)別結(jié)果。文檔編號(hào)G06K9/00GK201218952SQ20082010881公開日2009年4月8日申請(qǐng)日期2008年6月25日優(yōu)先權(quán)日2008年6月25日發(fā)明者踐石,郝竹慶申請(qǐng)人:漢王科技股份有限公司