[发明专利]人像智能采集设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种人像采集设备及方法，更具体地，本发明涉及一种人像智能采集设备及方法。

背景技术

在目前的警用MIS中，人像采集功能是必备模块。作为辅助工作人员采集人员标准照片的模块，现在的功能依然非常原始。常见做法是操作员手动调整照相机支架后，操作程序拍照，然后手动拖拽定位虚拟取景框到照片上的人像位置，才能获得人像照片、并合成电子胸牌。全程依靠人眼进行照片质量、人像范围等效果的判断。

现有的人像采集模块，完全依靠人手工调节照相机的支架，没采集一个有明显不同身高的人像照片时，操作人员都要去手动调整支架的高度。

在拍照的时候，需要像一般照相一样，要求被采集的人员保持不动，然后控制拍照。再对于拍出照片中人像进行手动定位。人像质量的判断，也都是依靠直观观察判断。操作方式很原始，效率低，而且获取的照片没有参照、质量不高，用户友好性也很差。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够进行设备自动控制、人像自动分析、采集和分割的软硬件集成解决方案。它能够自动分析来自照相机的实时视频流，进行支架升降的自动或手动控制，实现人像的自动或手动定位、分割，精确地合成电子胸牌，从而显著提高人像采集工作的效率和质量。

本发明的第一个方面提供了一种人像智能采集设备，包括：人像采集设备、单片机、照相机支架、照相机驱动和人脸检测模块。当启动人像采集程序时，人像采集设备对客户程序产生反应，由照相机驱动控制，将来自照相机的实时视频流的每一帧图像数据，交给专门的人脸检测模块，人脸检测模块采用Intel公开的人脸检测分类器(cascade)进行人脸检测计算，以获得照片上人脸的坐标范围Rect1。然后按照人脸与整个头像的位置关系的一般规律(头像照片尺寸按照一般规定为358×441像素，人脸通常在头像范围内的正中央偏上位置)，进行头像范围的计算定位，得到头像的坐标范围Rect2，实现头像自动定位功能。只要将Rect2中的头像数据截取出来，就实现了自动分割。程序会将视频流中的每一帧画面的Rect1、Rect2都画出来，在界面上形成两个随着被采集人变动的实时动画框。

操作人员根据实时视频流，设置亮度、对比度等摄像头参数后，开始拍摄。程序按照当时计算出的Rect2，连续拍摄10张照片，完成自动分割。然后程序对截取出的人像照片计算图像，根据光照、对比度、色差等照片参数，计算图像质量，并排列显示出来。操作员能够看到任意一张照片的质量分数，也可以点选查看照片的特写显示，并在特写画面上拖动Rect2对应的框，实现手动调整定位。然后可以确认将选择的照片数据作为最终数据。

本发明的人像智能采集设备给照相机支架添加了单片机控制的升降电机，单片机能够接收和处理来自主机的控制指令；程序另外可以根据人脸、人像计算结果，判断照相机位置是高还是低，据此向单片机发送指令，控制电机上升或下降，从而实现对照相机支架上照相机的高度调节。操作人员也可以在程序画面上，上下拖拽图像，以达到手动调节支架高度的目的。

本发明的第二个方面提供了一种人像智能采集方法，包括如下步骤：

(1)做成COM自动化服务程序，可以从需要此类功能的任何客户启动；

(2)使用照相机的SDK，设置参数。使用照相机的回调函数注册方法，注册自定义的回调函数，用来处理来自照相机的实时视频流的每一帧(frame)图像数据。

(3)回调函数将传来的一帧图像数据，交给专门的图形分析过程，采用Intel公开的人脸检测分类器(cascade)进行人脸检测计算，以获得照片上人脸的坐标范围Rect1。然后按照人脸与整个头像的位置关系的一般规律(头像照片尺寸按照一般规定为358×441像素、人脸通常在头像范围内的正中央偏上位置)，进行头像范围的计算定位，得到头像的坐标范围Rect2，实现头像自动定位功能。只要将Rect2中的头像数据截取出来，就实现了自动分割。通过以上计算结果，在图像缓冲数据上画出辅助图形，显示到程序界面上，完成显示给用户的实时、准确的预览效果，即两个随着被采集人变动的实时动画框。