本發(fā)明涉及智能檢測領域，具體而言涉及一種能夠適應不同應用場景的人臉識別驗證終端及其工作方法。

背景技術：

人臉識別技術是基于人的臉部特征，對輸入的人臉圖像或者視頻流.首先判斷其是否存在人臉,如果存在人臉，則進一步的給出每個臉的位置、大小和各個主要面部器官的位置信息。并依據這些信息，進一步提取每個人臉中所蘊涵的身份特征，并將其與已知的人臉進行對比，從而識別每個人臉的身份。

廣義的人臉識別實際包括構建人臉識別系統(tǒng)的一系列相關技術，包括人臉圖像采集、人臉定位、人臉識別預處理、身份確認以及身份查找等；而狹義的人臉識別特指通過人臉進行身份確認或者身份查找的技術或系統(tǒng)。

由此可知，拍攝圖像的質量將對識別結果具有較大的影響，圖像質量越高，識別的準確性也越高。而圖像質量和外界環(huán)境因素關系很大，例如在光線較暗的情況下，或者由于某些原因攝像頭在抖動等，均會導致圖像質量降低。

現(xiàn)有技術中，通常采用一些圖像處理軟件上補償方法，或者換用更加高性能的攝像頭，來平衡外界環(huán)境因素對圖像造成的負面影響，這對軟件或攝像頭的要求較高，成本也隨之增加。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種能夠適應不同應用場景的人臉識別驗證終端及其工作方法，判斷人臉識別驗證終端在拍攝圖像時的外界環(huán)境因素是否符合設定要求，如果外界環(huán)境因素符合要求，則直接采用，如果外界環(huán)境因素不符合要求，則提示用戶盡快修正，以提高人臉識別驗證終端拍攝圖像的質量。

為達成上述目的，本發(fā)明提及一種能夠適應不同應用場景的人臉識別驗證終端的工作方法，該人臉識別驗證終端具有一攝像單元(30)，包括：

提供一存儲單元，存儲單元中具有一人員信息數據庫，用以記錄若干人臉信息；

響應于來自攝像單元的拍攝動作，獲取此刻拍攝區(qū)域的光強值es；

響應于來自攝像單元的拍攝動作，獲取此刻攝像單元的振動值df；

基于所述光強值es，通過公式計算環(huán)境光影響因子s1，其中，e0為能夠使拍攝效果達到最佳的光強值；

基于所述振動值df，通過公式s2＝df計算振動影響因子s2；

基于所述光強值es和振動值df，通過公式計算綜合環(huán)境影響因子s；

響應于以下三個條件中的任意一個：1)所述環(huán)境光影響因子s1大于第一設定閾值，2)所述振動影響因子s2大于第二設定閾值，3)所述綜合環(huán)境影響因子s大于第三設定閾值，生成警示信號；否則，

將攝像單元拍攝的所述指定拍攝區(qū)域的圖像存儲進存儲單元，并且從圖像中識別出人臉信息，將識別出的人臉信息與人員信息數據庫中的人臉信息做比對，生成比對結果。

進一步的，包括：

提供一顯示單元；

響應于所述警示信號，將警示信號的生成原因通過顯示單元以告知用戶；

所述警示信號的生成原因包括：1)所述環(huán)境光影響因子s1大于第一設定閾值，2)所述振動影響因子s2大于第二設定閾值，3)所述綜合環(huán)境影響因子s大于第三設定閾值。

進一步的，所述顯示單元還用以顯示所述比對結果。

本發(fā)明還提及一種能夠適應不同應用場景的人臉識別驗證終端，包括拍攝按鍵、攝像單元、環(huán)境參數采集單元、存儲單元、處理單元；

所述存儲單元存儲有一人員信息數據庫，人員信息數據庫中記錄有若干人臉信息；

所述處理單元與拍攝按鍵電連接，處理單元被設置成響應于拍攝按鍵被按動，生成一拍攝指令；

所述攝像單元與處理單元電連接，被設置成根據處理單元生成的拍攝指令以拍攝一指定拍攝區(qū)域的圖像；

所述環(huán)境參數采集單元包括光強傳感器和振動傳感器；

所述光強傳感器與處理單元電連接，被設置成響應于拍攝指令，探測所述指定區(qū)域內的光強值es，將探測結果反饋給處理單元；

所述振動傳感器與處理單元電連接，被設置成響應于拍攝指令，探測攝像單元的振動值df，并將探測結果反饋至處理單元；

所述處理單元接收光強傳感器和振動傳感器所反饋的探測結果，分別計算環(huán)境光影響因子s1、振動影響因子s2、綜合環(huán)境影響因子s；

所述處理單元響應于以下三個條件中的任意一個：1)所述環(huán)境光影響因子s1大于第一設定閾值，2)所述振動影響因子s2大于第二設定閾值，3)所述綜合環(huán)境影響因子s大于第三設定閾值，生成警示信號；否則，

將攝像單元拍攝的所述指定拍攝區(qū)域的圖像存儲進存儲單元，并且從圖像中識別出人臉信息，將識別出的人臉信息與人員信息數據庫中的人臉信息做比對，生成比對結果。

進一步的，所述人臉識別驗證終端還具有一光強補償單元，光強補償單元包括若干個分布設置的光源；

所述處理單元與光強補償單元電連接，響應于所述環(huán)境光影響因子s1大于第一設定閾值，打開和/或關閉部分光源。

進一步的，所述光源被設置成光強可調。

進一步的，所述光源設置在一可轉動的底座上

進一步的，所述人臉識別驗證終端還具有一網絡通信接口，網絡通信接口與處理單元連接，用以將處理單元接入網絡。

進一步的，所述人臉識別驗證終端具有一顯示單元，顯示單元與處理單元電連接，用以顯示警示信號的生成原因和/或比對結果。

進一步的，所述人臉識別驗證終端還具有一語音提示單元，語音提示單元與處理單元電連接；

所述處理單元被設置成響應于接收到的拍攝圖像和人員信息數據庫中的人員信息數據比對成功，生成提示信號；

所述語音提示單元被設置成響應于提示信號，發(fā)出語音提示。

由以上本發(fā)明的技術方案，與現(xiàn)有相比，其顯著的有益效果在于，判斷人臉識別驗證終端在拍攝圖像時的外界環(huán)境因素是否符合設定要求，如果外界環(huán)境因素符合要求，則直接采用，如果外界環(huán)境因素不符合要求，則提示用戶盡快修正，以提高人臉識別驗證終端拍攝圖像的質量。

應當理解，前述構思以及在下面更加詳細地描述的額外構思的所有組合只要在這樣的構思不相互矛盾的情況下都可以被視為本公開的發(fā)明主題的一部分。另外，所要求保護的主題的所有組合都被視為本公開的發(fā)明主題的一部分。

結合附圖從下面的描述中可以更加全面地理解本發(fā)明教導的前述和其他方面、實施例和特征。本發(fā)明的其他附加方面例如示例性實施方式的特征和/或有益效果將在下面的描述中顯見，或通過根據本發(fā)明教導的具體實施方式的實踐中得知。

附圖說明

附圖不意在按比例繪制。在附圖中，在各個圖中示出的每個相同或近似相同的組成部分可以用相同的標號表示。為了清晰起見，在每個圖中，并非每個組成部分均被標記?，F(xiàn)在，將通過例子并參考附圖來描述本發(fā)明的各個方面的實施例，其中：

圖1是本發(fā)明的能夠實用不同應用場景的人臉識別驗證終端的工作方法流程圖。

圖2是本發(fā)明的能夠適應不同應用場景的人臉識別驗證終端的結構示意圖。

具體實施方式

為了更了解本發(fā)明的技術內容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。

在本公開中參照附圖來描述本發(fā)明的各方面，附圖中示出了許多說明的實施例。本公開的實施例不必定意在包括本發(fā)明的所有方面。應當理解，上面介紹的多種構思和實施例，以及下面更加詳細地描述的那些構思和實施方式可以以很多方式中任意一種來實施，這是因為本發(fā)明所公開的構思和實施例并不限于任何實施方式。另外，本發(fā)明公開的一些方面可以單獨使用，或者與本發(fā)明公開的其他方面的任何適當組合來使用。

眾所周知，外界環(huán)境因素會直接或間接地影響抓拍圖像質量，例如光強、拍攝終端抖動、拍攝距離的遠近等，均會不同程度地降低拍攝圖像的質量。

然而，在攝像類設備工作過程中，很難回避以上所述外界環(huán)境因素的干擾，例如陰雨天的光線強度低于晴天，同樣是室內，地鐵內的光線強度低于高樓內的；例如抖動，有人為手抖的原因，也有外界因素導致地面或放置攝像單元30的載體發(fā)生抖動的原因；例如拍攝距離的遠近，一方面會導致對焦困難，另一方面，即使攝像單元30有自動對焦功能，仍會導致抓拍的人臉圖像偏大或者偏小，不便于系統(tǒng)識別驗證。

由前述可知，現(xiàn)在通常的解決方案是采用軟件補償方法或者是換用更高性能的攝像頭，這無疑會帶來成本的增加、程序的復雜。

因此，本發(fā)明構思從硬件角度來改善外界環(huán)境，使外界環(huán)境參數適合抓拍最佳效果的人臉圖像，保證圖像質量的前提下，降低對攝像頭以及圖像處理軟件的要求。

而改善外界環(huán)境的前提是獲取并判斷外界環(huán)境因素是否符合要求，以及哪些環(huán)境參數不符合要求。

結合圖1，本發(fā)明提及一種能夠適應不同應用場景的人臉識別驗證終端，該人臉識別驗證終端包括拍攝按鍵10、攝像單元30、環(huán)境參數采集單元50、存儲單元40和處理單元20。

在本實施例中，我們在結構中設置了一拍攝按鍵10，用以使用戶掌握拍攝的時機，按動拍攝按鍵10以進入拍攝程序，這樣結構的人臉識別驗證終端是由用戶主動選擇拍攝時刻和拍攝對象。

在另一種實施例中，人臉識別驗證終端開啟后，將會進入持續(xù)工作狀態(tài)，這就要求設置另一個人體感應單元，以感應有人進入指定的拍攝區(qū)域，這一人體感應單元可以采用紅外傳感器等。

為了便于闡述，下面提及的例子中均以由用戶主動選擇拍攝時刻和拍攝對象為例的人臉識別驗證終端結構為準。

拍攝按鍵10與處理單元20電連接，用戶按動拍攝按鍵10后，處理單元20先生成一拍攝指令，攝像單元30拍攝指定區(qū)域的圖像，與此同時，環(huán)境參數采集單元50開始采集當前的環(huán)境參數。

在該例子中，我們選取了三種環(huán)境參數：光強、攝像單元30的振動值、攝像單元30與拍攝對象的距離，針對這三種環(huán)境參數，前述環(huán)境參數單元應當至少包括光強傳感器51、振動傳感器52和距離傳感器53，分別用以探測指定拍攝區(qū)域內的光強、攝像單元30的振動值、以及攝像單元30與拍攝對象的距離，并且能夠將探測結果反饋給處理單元20，供處理單元20參考應用。

為了描述的簡便性，下面的例子中我們僅選取對圖像質量影響較大的光強和振動值作為影響因子來介紹該人臉識別驗證終端的工作方法。

首先提供一存儲單元40，存儲單元40中具有一人員信息數據庫，用以記錄若干具有針對性的人臉信息。

拍攝單元30響應于拍攝按鍵10被按動，拍攝指定區(qū)域的圖像，與此同時，光強傳感器51采集拍攝時刻拍攝區(qū)域的光強值es，振動傳感器52采集拍攝時刻攝像單元30的振動值df。

基于所述光強值es，通過公式計算環(huán)境光影響因子s1，其中，e0為能夠使拍攝效果達到最佳的光強值。

基于所述振動值df，通過公式s2＝df計算振動影響因子s2。

基于所述光強值es和振動值df，通過公式計算綜合環(huán)境影響因子s。

由公式可知，環(huán)境光影響因子s1代表的是拍攝時刻的實際光強與最佳光強值的偏離程度，偏離越多，攝像單元30的拍攝效果越差；s2＝df，振動影響因子s2選取的就是振動值本身，因為無論從理論還是實際，振動值df為0是拍攝效果最佳，振動值df越大，攝像單元30的拍攝效果越差。

本發(fā)明設定了兩個閾值，第一設定閾值和第二設定閾值，并規(guī)定如下：當環(huán)境光影響因子s1大于第一設定閾值、或者振動影響因子s2大于第二設定閾值時，判定本次拍攝的外界環(huán)境參數不符合要求，拍攝圖像質量較差，不予采用，并生成警示信號，提醒用戶盡快修正環(huán)境參數。

在某些應用場景下，雖然環(huán)境光影響因子s1和振動影響因子s2都符合設定要求，但是兩個影響因子的數值都較大，在兩者的共同作用下，拍攝圖像的質量仍然較差，為此，我們提出綜合環(huán)境影響因子s和第三設定閾值這一設定，綜合環(huán)境影響因子s基于環(huán)境光影響因子s1和振動影響因子s2得來，即使環(huán)境光影響因子s1和振動影響因子s2滿足需求，但綜合環(huán)境影響因子s大于第三設定閾值，處理單元20仍然會判定外界環(huán)境參數不符合要求，拍攝圖像質量較差，不予采用，并生成警示信號。

當前述環(huán)境光影響因子s1、振動影響因子s2和綜合環(huán)境影響因子s都符合要求時，處理單元20判定外界環(huán)境參數符合要求，此時才會將攝像單元30拍攝的圖像存儲進存儲單元40，并且調用人臉識別軟件，從圖像中識別出人臉信息，將識別出的人臉信息與人員信息數據庫中的人臉信息做比對，生成比對結果，即拍攝的對象是否存在在人員信息數據庫中，和/或是人員信息數據庫的誰等等。

距離參數也是同樣，可以通過距離傳感器采集距離參數，先分析判斷采集的距離參數是否符合設定的距離閾值，如果不符合，生成警示信號，如果符合，則再結合光強、振動值一起分析，更甚者可以引入更多的環(huán)境參數采集和分析方法，在此不作贅述。

通過以上的工作方法，我們可以通過分析拍攝時刻的外界環(huán)境參數，確定拍攝的圖像能夠被采用，從另一個角度提高人臉識別驗證終端的精確度。

本發(fā)明所提及的人臉識別驗證終端還包括一顯示單元80，顯示單元80與處理單元20電連接，處理單元20響應于警示信號，將警示信號的生成原因通過顯示單元一告知用戶，警示信號的生成原因包括：1)環(huán)境光影響因子s1大于第一設定閾值，2)振動影響因子s2大于第二設定閾值，3)綜合環(huán)境影響因子s大于第三設定閾值，以幫助用戶快速確定是哪些環(huán)境參數不符合需求，針對性的修正環(huán)境參數。

該顯示單元80還用以顯示比對結果，以便用戶查看。

這一顯示單元80可以和攝像單元30的顯示屏是同一個，也可以單獨設置，目的是能夠隨時顯示人臉識別終端的工作情況以及拍攝區(qū)域的環(huán)境參數。

進一步的，當比對成功時，為了提示用戶，人臉識別驗證終端還具有一語音提示單元70，語音提示單元70與處理單元20電連接，所述處理單元20被設置成響應于接收到的拍攝圖像和人員信息數據庫中的人員信息數據比對成功，生成提示信號，所述語音提示單元70被設置成響應于提示信號，發(fā)出語音提示。

語音提示單元70也可以在外界環(huán)境不符合要求時，發(fā)出相應的語音提示以提示用戶，提示用戶哪些環(huán)境參數不符合要求，和/或是否已經拍攝完成。

本發(fā)明還提及一些方式來調節(jié)環(huán)境參數。

改善光強的最快捷的方法莫過于通過光源調節(jié)，在本申請中，人臉識別驗證終端還具有一光強補償單元60，光強補償單元60包括有若干個分布設置的光源，優(yōu)選的，這些光源為光強可調。

可選的，光源一一對應地安裝在一可轉動的基座上，以實現(xiàn)光源照射角度的變化，進一步增加環(huán)境光強的調節(jié)精度。

光源的開關和光強調節(jié)具有兩種方式，一是用戶手動操作，一是處理單元20自動操作。

從實際操作意義角度出發(fā)，處理單元20自動操作更加人性化，處理單元20接收光強傳感器51反饋的關于指定區(qū)域內的光強參數，將之與預先設定的允許光強范圍作比較，此處的允許光強范圍即為能夠拍攝出高質量圖像的光強范圍，如果指定區(qū)域內的光強參數超出了允許光強范圍，說明此時的光強不適宜拍照，需要改善光照環(huán)境。

處理單元20根據比較結果關閉或打開部分光源、調節(jié)光源強度、照射方向等，直至光強傳感器51反饋的探測結果落在允許光強范圍內或者臨近最佳光強值為止。

至于振動值，為了降低人為原因導致的抖動，會將攝像單元30固定在一個支撐架上，而外界環(huán)境導致的抖動，例如支撐架本身在抖動等，則難以處理的多，現(xiàn)有技術中通常選擇通過軟件方法來調節(jié)，輕微的抖動是可以通過簡單的圖像處理軟件來改善的，而抖動幅度較大時，簡單的圖像處理軟件則變得無能為力。

根據經驗可知，攝像單元30的振動值通常并非是一個常數，它隨著時間是可變的，為此我們可以設定一預拍攝指令。

處理單元20生成預拍攝指令后，發(fā)送一指令至振動傳感器52，振動傳感器52開始采集攝像單元30的振動值，如果此時攝像單元30的振動值超過了預設的允許振動范圍，處理單元20將不做拍攝動作，繼續(xù)監(jiān)測攝像單元30的振動值，直至某一時刻或某一時間段內攝像單元30的振動值在允許振動范圍之內了，并且此時的光強也符合要求，生成一拍攝指令，控制攝像單元開始拍攝圖像。

此處，將振動值的探測放在生成預拍攝指令之后，是因為如果沒有拍攝需求，是不需要檢測攝像單元30的振動值的，攝像單元30在使用過程中難免會出現(xiàn)移動，沒有拍攝需求時的振動值探測之后毫無實際意義。

光強的探測同樣可以采用上述方案，即放在生成預拍攝指令之后，但是光強的調節(jié)具有其特殊性，存在這樣一種情況，拍攝頻率很高，并且光強值不符合要求，如果采用類似于振動值的方案，每生成一次拍攝指令就要開關一次光源，對光源和人眼均為造成損害，因此光強的調節(jié)可以設置在人臉識別驗證終端開始工作之后，而無關是否生成了拍攝指令。關于拍攝指令的生成，合適的光強是必要條件之一。

攝像單元30和拍攝對象的距離，可以通過多種方式來實現(xiàn)，例如將攝像單元30安裝在一導軌上，或者將攝像單元30安裝在一伸縮支架72上。處理單元20接收到距離傳感器53反饋的探測結果，比對后發(fā)現(xiàn)探測結果超出了允許距離范圍，生成一調整距離的控制指令。

人臉識別驗證終端上還設置有一電機71，以伸縮支架72為例，電機71與伸縮支架72連接，與處理單元20電連接，電機71根據處理單元20生成的調整距離的控制指令以驅動伸縮支架72伸縮，從而調整攝像單元30和拍攝對象之間的距離。

人員信息數據庫中的成員是根據實際需求設定的。

例如，在一種應用場景下，比對成功的人員被允許通過閘機，那么人員信息數據庫中的成員即是允許被通過閘機的人員名單。

在另一種應用場景下，比對成功的人員屬于黑名單成員，當比對成功時，優(yōu)選的，處理單元20將會生成一警報信號，用以驅動一警報單元發(fā)出警報、將警報信息發(fā)送至監(jiān)控人員的手機或顯示屏上，提醒監(jiān)控人員及時處理這一情況。

存儲單元40的容量畢竟是有限的，而且信息也在不斷的更新，另外，人臉識別終端如果非手持型，其參數的設定能夠通過其他終端來實現(xiàn)會更加方便。

為此，本申請?zhí)岢鲈谌四樧R別驗證終端中設置一網絡通信接口，網絡通信接口與處理單元20連接，用以將人臉識別終端接入網絡，以實現(xiàn)人臉識別終端與其他終端或者云端服務器的數據通信。

從而，本發(fā)明提及一種能夠適應不同應用場景的人臉識別驗證終端及其工作方法，判斷人臉識別驗證終端在拍攝圖像時的外界環(huán)境因素是否符合設定要求，如果外界環(huán)境因素符合要求，則直接采用，如果外界環(huán)境因素不符合要求，則提示用戶盡快修正，以提高人臉識別驗證終端拍攝圖像的質量。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護范圍當視權利要求書所界定者為準。