可穿戴人脸识别装置及实现方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可穿戴人脸识别装置及实现方法。包括头戴设备和手持设备，头戴设备是带有摄像头的处理芯片，放置在军帽中，用于图像采集、人脸识别、图像数据传输和信息反馈；手持设备是Android智能手机，用于控制头戴设备，接收和显示头戴设备的图像数据和反馈信息。本发明专利技术利用蓝牙通信技术，实现了两个设备的短距离实时通信与图像传输；头戴设备用于图像采集、人脸识别和图像数据传输，手持设备用于控制头戴设备并显示其反馈的信息，两个设备分工明确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及模式识别和人机交互领域，更具体地说，是一种可穿戴人脸识别装置及实现方法。
技术介绍
人脸识别作为生物识别技术的一种，具有无接触、安全和方便的特点。人脸识别技术广泛应用于人机交互、身份识别及安防等领域，一直是生物识别技术研究的热点。近年来，随着移动互联网的发展，智能手机平台获得了长足的发展。因此，一款基于人体生物特征的身份识别的手机应用程序的需求也就应运而生了。人脸识别技术将目标人脸作为分析图像，通过识别人脸之间的差异，来区别不同的身份。人脸识别过程主要有以下阶段：首先是图像采集阶段；随后对采集的图像做预处理，主要是对图像进行归一化处理，称为图像预处理；然后是判断图像中是否包含人脸的人脸检测阶段；若图像中含有人脸则对图像中的人脸进行特征定位和提取，称为特征提取阶段；接下来是通过提取到的不同人脸之间的不同特征进行分类的人脸分类阶段；最后的阶段是通过图像中的人脸特征与数据库中的人脸特征进行比对，确认和识别身份信息的人脸匹配阶段。其中人脸检测、人脸特征提取和人脸匹配这三个阶段是人脸识别的最主要的组成成分。蓝牙技术是一种无线数据与数字通信的开放性全球规范，属于短距离无线连接通信技术。它以低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动通信环境建立一个接入点，用于替代数字设备和计算机外设间的电缆连线以及数字设备之间的无线组网。具有蓝牙的智能手机让我们在没有宽带连接的范围内，仍然能够进行短距离无线连接通信，可以同时进行数据和语音传输，使得在其范围内的各种信息化设备都能实现无缝资源共享，并且不用耗费额外的流量和话费。蓝牙技术的应用被认为非常广泛而且具有潜力。专利
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对Android手机作为图像的获取和处理设备，利用蓝牙技术实现两部Android平台之间的图像数据和信号传输，提出了一种可穿戴人脸识别装置及实现方法。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种可穿戴人脸识别装置，包括头戴设备和手持设备：头戴设备，是带有摄像头的处理芯片，放置在军帽中，用于图像采集、人脸识别、图像数据传输和信息反馈；手持设备，是一部Android智能手机，用于控制头戴设备，接收和显示头戴设备的图像数据和反馈信息。上述头戴设备中，包括下列模块：第一控制模块，用于监听来自手持设备的连接信号，控制人脸识别模块的打开；人脸识别模块，用于图像采集、人脸识别和图像数据传输；数据库模块，用于存放人脸数据，供人脸识别模块匹配用。上述手持设备中，包括下列模块：第二控制模块，用于控制头戴设备中人脸识别模块及参数调节；状态显示模块，用于显示头戴设备的电量状态；反馈模块，用于接收头戴设备的当前帧图像、人脸图像、数据库图像和比对分数等反馈信息。一种可穿戴人脸识别装置的实现方法，包括以下步骤：1)建立头戴设备与手持设备之间的通讯链路；2)头戴设备采集图像做人脸识别，生成图像数据并传输；3)手持设备生成控制信号控制头戴设备。上述方法中，所述步骤1)包括以下具体步骤：11)开机启动头戴设备，头戴设备中的第一控制模块自启动，打开蓝牙；12)开机启动手持设备，打开蓝牙，并与头戴设备连接上蓝牙；13)启动手持设备中的第二控制模块，发送连接请求信号，头戴设备中的第一控制模块收到连接信号后，建立头戴设备与手持设备之间的通讯链路。上述方法中，所述步骤2)包括以下具体步骤：21)头戴设备中的人脸识别模块采集图像，对摄像头捕捉的每一帧画面做人脸检测；22)若检测到人脸，将人脸特征与数据库的人脸特征作比对；23)若比对分数大于设定的阈值，便将图像数据和比对分数传输给手持设备中的反馈模块显示。上述方法中，所述步骤3)包括以下具体步骤：手持设备中的第二控制模块产生并向头戴设备发送关闭头戴设备中的人脸识别模块信号、打开或关闭实时监控信号、放大或缩小头戴设备中的摄像头视角信号和阈值设置信号，头戴设备中的人脸识别模块收到信号后，判断该信号属于哪类信号。若是关闭头戴设备中的人脸识别模块信号，则关闭人脸识别模块；若是打开实时监控信号，则打开实时监控，在步骤13)中建立头戴设备与手持设备之间的通讯链路后，头戴设备会把当前摄像头捕捉的实时画面传输给手持设备中的反馈模块显示；若是关闭实时监控信号，则关闭实时监控，在步骤13)中不会传输实时画面；若是放大或缩小头戴设备中的摄像头视角信号，则接收倍数，头戴设备中的摄像头视角放大或缩小相应的倍数；若是阈值设置信号，则接收阈值，将当前阈值设置为收到的阈值。手持设备中的第二控制模块可以产生手持设备是否震动信号，若是则在步骤23)中，手持设备的反馈模块显示图像信息和比对分数的同时手机会震动，反之不震动。本专利技术与现有技术相比，其显著优点：其一，利用蓝牙通信技术实现两个设备的短距离实时通信与图像传输；其二，两个设备分工明确，头戴设备用于图像采集、人脸识别和图像数据传输，手持设备用于控制头戴设备并显示其反馈的信息。附图说明图1是可穿戴人脸识别装置图。图2是头戴设备具体结构图。图3是手持设备操作显示界面。图4是头戴设备和手持设备通讯的框图。图5是建立头戴设备与手持设备之间的通讯链路过程。图6是头戴设备采集图像做人脸识别生成图像数据并传输过程。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术装置主要完成头戴设备和手持设备基于蓝牙端对端通信链路的建立，完成实时人脸检测，以及基于蓝牙的图像数据与控制信号的传输。首先，本专利技术装置硬件包括头戴设备11和手持设备12两个装置，如图1所示。头戴设备是带有摄像头的处理芯片，放置在军帽13中后期可能会使用眼镜等可穿戴设备，与军帽、眼睛等可穿戴设备结合，既隐秘又便于穿戴，具体结构如图2所示，21是摄像头位置，22是处理芯片与电池位置；手持设备是一部Android智能手机，便于手持操作与观察，操作界面如图3所示。下面结合图4对两个设备功能做详细说明：头戴设备41包括摄像头、Android系统处理芯片和电池，负责蓝牙连接、图像采集、人脸识别、图像数据传输、控制信号的接收与处理。摄像头411，负责捕捉画面，传输给处理芯片412中的人脸识别程序处理。Android系统处理芯片412，支持蓝牙技术，安装有三个程序，包括App控制程序、FaceMatching人脸识别程序和数据库程序。电池413，给处理芯片412提供电源。手持设备42是一个支持蓝牙技术的Android系统手机421，安装有一个应用程序Appcontroller，负责蓝牙连接、图像数据接收并显示、控制信号的传输。其次，本专利技术装置包括建立头戴设备与手持设备之间的通讯链路过程、头戴设备采集图像做人脸识别，生成图像数据并传输过程和手持设备生成控制信号控制头戴设备过程三个主要过程。建立头戴设备与手持设备之间的通讯链路过程如图5所示，其中包括以下具体步骤：开机启动过程51。头戴设备开机，应用程序App会自启动；手持设备开机，打开应用程序Appcontroller。蓝牙连接过程52。在头戴设备和手持设备中的设置中，配对好蓝牙并连接上。BluetoothSocket连接过程53。两设备之间建立通讯链路，即两设备上相应程序之间建立BluetoothSocket连接，在连接之前必须要有蓝牙权限声明，在Android应用程序对蓝牙设备进行操作，需要在AndroidManif本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可穿戴人脸识别装置，其特征在于：包括头戴设备和手持设备，头戴设备，为带有摄像头的处理芯片，放置在军帽中，用于图像采集、人脸识别、图像数据传输和信息反馈；手持设备，为Android智能手机，用于控制头戴设备，接收和显示头戴设备的图像数据和反馈信息。

【技术特征摘要】
1.一种可穿戴人脸识别装置，其特征在于：包括头戴设备和手持设备，头戴设备，为带有摄像头的处理芯片，放置在军帽中，用于图像采集、人脸识别、图像数据传输和信息反馈；手持设备，为Android智能手机，用于控制头戴设备，接收和显示头戴设备的图像数据和反馈信息。2.根据权利要求1所述的可穿戴人脸识别装置，其特征在于：所述头戴设备包括：第一控制模块，用于监听来自手持设备的连接信号，控制人脸识别模块的开启；人脸识别模块，用于图像采集、人脸识别和图像数据传输；数据库模块，用于存放人脸数据，供人脸识别模块匹配使用。3.根据权利要求1所述的可穿戴人脸识别装置，其特征在于：所述手持设备包括：第二控制模块，用于控制头戴设备中人脸识别模块及参数调节；状态显示模块，用于显示头戴设备的电量状态；反馈模块，用于接收头戴设备的当前帧图像、人脸图像、数据库图像和比对分数反馈信息。4.一种可穿戴人脸识别装置的实现方法，其特征在于包括以下步骤：1)建立头戴设备与手持设备之间的通讯链路；2)头戴设备采集图像进行人脸识别，生成图像数据并传输；3)手持设备生成控制信号控制头戴设备。5.根据权利要求4所述的可穿戴人脸识别装置的实现方法，其特征在于所述步骤1)包括以下具体步骤：11)开机启动头戴设备，头戴设备中的第一控制模块自启动，打开蓝牙；12)开机启动手持设备，打开蓝牙，并与头戴设备连接上蓝牙，头戴设备中的第一控制模块开启监听来自手持设备的连接请求信号；13)启动手持设备中的第二控制模块，发送连接请求信号，头戴设备中的第一控制模块收到信号后，判断是否为连接请求信号，若是则建立头戴设备与手持设备之间的通讯链路，启动人脸识别模块，同时将头戴设备的电量信息传输给手持设备的状态显示模块显示，反之则继续监听。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐振民，刘亚洲，刘柯柯，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32