一种集会场景中人的面部表情分析系统技术方案

本发明专利技术公开了一种集会场景中人的面部表情分析系统，包括第一摄像机、第二摄像机、半圆滑轨和主机；第一摄像机和第二摄像机安装于半圆滑轨上的两端，并且第一摄像机和第二摄像机摄像方向与半圆滑轨在摄像机处的切线垂直；第一摄像机和第二摄像机沿半圆滑轨在被测点前方呈半圆移动，以确保和被测点呈一个固定的角度；半圆滑轨安装于观众席前方的舞台上；主机中包括预先设计好的分析算法，第一摄像机和第二摄像机拍摄的照片通过局域网传送到主机分析，主机分析完毕后通过互联网将分析结果传送到云端。本发明专利技术依据光学传感器获取的人脸转动角度信息，主机进行判断后，控制器自发带动摄像机移动，无需人工调节。

【技术实现步骤摘要】
一种集会场景中人的面部表情分析系统
本专利技术属于人脸识别检测
，具体涉及一种集会场景中人的面部表情分析系统。
技术介绍
人们对某个大型活动的满意程度往往是活动举办者最关心的事，采用人工调研的方式存在速度慢、统计不准确等因素的影响，很难保证达到足够的准确率和较高的效率。因此，将机器视觉技术引入到人们对活动满意程度的分析，用机器对人脸进行提取、分析并统计，取代传统的人工调研方式，将有助于提高调研效率和工作水平。机器视觉技术是一种视觉的科学和工程学，这一技术自20世纪50年代发展以来，在研究的深度和广度都有了长足发展，其在生物识别方面的应用也越来越广泛，其中也不乏将这种技术应用于日常生活的实例。但传统的人脸识别技术只能单纯的判断某人的身份信息，或对单个人物进行简单的表情识别。前者不具备表情识别的功能。后者只能对人群进行单个人物的表情分析，满足不了大片人群的表情分析，且后者并没有大数据统计分析的算法。传统人工调研存在时效性差，调研结果不准确，调研成本高等缺陷，目前市场上并没有任何一套系统同时具备人脸识别、表情分析以及数据统计的功能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种集会场景中人的面部表情分析系统，通过语音识别关键词驱动相机取样分析，最后经过一系列算法实现人脸识别、表情分析以及数据统计。为实现上述技术目的，本专利技术采取的技术方案为：一种集会场景中人的面部表情分析系统，包括第一摄像机、第二摄像机、半圆滑轨和主机；第一摄像机和第二摄像机安装于半圆滑轨上的两端，并且第一摄像机和第二摄像机摄像方向与半圆滑轨在摄像机处的切线垂直；第一摄像机和第二摄像机沿半圆滑轨在被测点前方呈半圆移动，以确保和被测点呈一个固定的角度；半圆滑轨安装于观众席前方的舞台上，以保证第一摄像机和第二摄像机能够正面拍摄人脸；主机中包括预先设计好的分析算法，第一摄像机和第二摄像机拍摄的照片通过局域网传送到主机分析，主机分析完毕后通过互联网将分析结果传送到云端。为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：上述的第一摄像机和第二摄像机均通过半圆滑轨两端的可拆卸卡槽安装进入半圆滑轨，第一摄像机和第二摄像机安装完毕后随卡槽安装到相应位置。上述的第一摄像机和第二摄像机的移动位置始终分别和被拍摄对象与水平面之间的夹角为30°，即第一摄像机和第二摄像机垂直拍摄左右脸，第一摄像机和第二摄像机分别将拍摄的左右脸照片传送到主机后通过灰度调整后合成一张照片进行分析。上述的第一摄像机和第二摄像机均包括无线摄像头、托盘和小车；托盘连接无线摄像头和小车；在拍摄时，小车将摄像头移动到相应位置进行拍摄。上述的第一摄像机和第二摄像机均还包括侧面滑轮；侧面滑轮用于减少第一摄像机和第二摄像机在移动时和半圆滑轨的摩擦。上述的无线摄像头包括第一驱动电机、语音识别传感器、连接器、镜头、信号接收器和第二驱动电机；语音识别传感器接收到关键词后通过第一驱动电机驱动镜头进行自动对焦与拍摄；信号接收器将镜头拍摄好的照片通过局域网传送到主机；主机对接收的照片进行分析识别，若无法识别，主机向信号接收器发送移动无线摄像头的指令，信号接收器通过改变第二电机的电源方向实现驱动小车正向反向移动；连接器起连接作用。上述的系统还包括辅助摄像装置，所述辅助摄像装置包括第一滑轨、第二滑轨、第三滑轨、第四滑轨、第四滑轨、第五滑轨、第三摄像机和第四摄像机；第一滑轨和第二滑轨固定在天花板上，第三滑轨和第四滑轨设于第一滑轨和第二滑轨，可沿第一滑轨和第二滑轨上前后滑动，第四滑轨和第五滑轨分别设于第三滑轨和第四滑轨上，并且能在第三滑轨和第四滑轨上上下移动；第三摄像机、第四摄像机分别安装于第四滑轨、第五滑轨上，用于多方位的人脸获取。上述的系统还包括第五摄像头，所述第五摄像头有两个，分别设于人脸正对的舞台两侧，用于人脸信息的辅助获取。上述的主机中还包括满意度专注度判断算法，满意度专注度判断标准根据事先的调研分析得到。本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术依据光学传感器获取的人脸转动角度信息，主机进行判断后，控制器自发带动摄像机移动到相应位置或机械微调手一系列诸如相机焦距、高度，光纤传感器位置以及弧形控制器的调节等进行初始调节，无需人工调节。当调节完成后，开始进行满意度专注度的分析；2.本专利技术对于集会环境中人们满意度专注度的分析检测，相比采用正面打光方式会造成人们参与集会的体验度舒适度大大降低，本专利技术系统采用的是左右脸分别拍摄并将灰度值处理趋于一致再合成为一张图片，这种照明方式会完全摒弃设备对环境光源的要求，对人脸识别领域具有重大意义。3.本专利技术系统在软件上的实现使用的算法是目前深度学习中最优秀的一类之一，其中包括专门针对图像的卷积神经网络，以及针对卷积神经网络的目标检测算法YOLO(youonlylookonce)，以及其使用的神经网络架构darknet-53。卷积神经网络无疑是目前最热门的计算机视觉技术之一，YOLO目标检测算法则可以使整个检测系统的性能达到很好的状态，darknet-53则能使网络性能提高减少图片特征点在系统提取识别运算的过程中的丢失。基于上述算法的目标特征点的检测具有训练收敛速度极快，运行速度快，对于功能的复用少，特征数据丢失程度低，对于硬件的需求不高等优点。这些优点能够保证本专利技术系统能够在一个广谱接受范围内的硬件架构上稳定的运行且得到较让人满意的结果。而在前期的该系统使用的特殊的采光方案能够使得在整场集会中有大量的时间区间可以采集用户的实时数据，在长达数小时的分析。该系统在最后会通过绝大部分对象的有效数据进行分析，才会得出结论。而得出结论的参考是在系统运行前就已经从社会事实情况以及专业的人脸面部表情与其情绪变化研究得出。所以在结合对象有效数据的情况下，该系统总能给出可以有效的可以参考的结果。4.本专利技术可以实现对多种不同情况下集会中人们的满意度专注度的分析。附图说明图1是本专利技术的应用实施例图；图2是本专利技术结构的立体图；图3是本专利技术结构的俯视图；图4是本专利技术结构的正视图；图5本专利技术结构中第一摄像机和/或第二摄像机的立体图；图6本专利技术结构中第一摄像机和/或第二摄像机的侧面图；图7本专利技术结构中第一摄像机和/或第二摄像机的内部细节图；图8本专利技术结构中的辅助摄像装置；图9本专利技术的使用流程图。其中的附图标记为：半圆滑轨B1、第一摄像机B2、卡槽B3和第二摄像机B4；无线摄像头C1、托盘C2、侧面滑轮C3和小车C4；第一驱动电机D1、语音识别传感器D2、连接器D3、镜头D4、信号接收器D5和第二驱动电机D6；第四滑轨E1、第五滑轨E2、第三摄像机E3、第四摄像机E4、第三滑轨E5、第四滑轨E6、第一滑轨E7、第二滑轨E8；第五摄像头A1、音响A2、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集会场景中人的面部表情分析系统，其特征在于，包括第一摄像机(B2)、第二摄像机(B4)、半圆滑轨(B1)和主机；/n第一摄像机(B2)和第二摄像机(B4)安装于半圆滑轨(B1)上的两端，并且第一摄像机(B2)和第二摄像机(B4)摄像方向与半圆滑轨(B1)在摄像机处的切线垂直；/n第一摄像机(B2)和第二摄像机(B4)沿半圆滑轨(B1)在被测点前方呈半圆移动，以确保和被测点呈一个固定的角度；/n半圆滑轨(B1)安装于观众席(A10)前方的舞台上，以保证第一摄像机(B2)和第二摄像机(B4)能够正面拍摄人脸；/n主机中包括预先设计好的分析算法，第一摄像机(B2)和第二摄像机(B4)拍摄的照片通过局域网传送到主机分析，主机分析完毕后通过互联网将分析结果传送到云端。/n

【技术特征摘要】
1.一种集会场景中人的面部表情分析系统，其特征在于，包括第一摄像机(B2)、第二摄像机(B4)、半圆滑轨(B1)和主机；
第一摄像机(B2)和第二摄像机(B4)安装于半圆滑轨(B1)上的两端，并且第一摄像机(B2)和第二摄像机(B4)摄像方向与半圆滑轨(B1)在摄像机处的切线垂直；
第一摄像机(B2)和第二摄像机(B4)沿半圆滑轨(B1)在被测点前方呈半圆移动，以确保和被测点呈一个固定的角度；
半圆滑轨(B1)安装于观众席(A10)前方的舞台上，以保证第一摄像机(B2)和第二摄像机(B4)能够正面拍摄人脸；
主机中包括预先设计好的分析算法，第一摄像机(B2)和第二摄像机(B4)拍摄的照片通过局域网传送到主机分析，主机分析完毕后通过互联网将分析结果传送到云端。


2.根据权利要求1所述的一种集会场景中人的面部表情分析系统，其特征在于，所述第一摄像机(B2)和第二摄像机(B4)均通过半圆滑轨(B1)两端的可拆卸卡槽(B3)安装进入半圆滑轨(B1)，第一摄像机(B2)和第二摄像机(B4)安装完毕后随卡槽(B3)安装到相应位置。


3.根据权利要求1所述的一种集会场景中人的面部表情分析系统，其特征在于，所述第一摄像机(B2)和第二摄像机(B4)的移动位置始终分别和被拍摄对象与水平面之间的夹角为30°，即第一摄像机(B2)和第二摄像机(B4)垂直拍摄左右脸，第一摄像机(B2)和第二摄像机(B4)分别将拍摄的左右脸照片传送到主机后通过灰度调整后合成一张照片进行分析。


4.根据权利要求1所述的一种集会场景中人的面部表情分析系统，其特征在于，所述第一摄像机(B2)和第二摄像机(B4)均包括无线摄像头(C1)、托盘(C2)和小车(C4)；
托盘(C2)连接无线摄像头(C1)和小车(C4)；
在拍摄时，小车(C4)将摄像头(C1)移动到相应位置进行拍摄。


5.根据权利要求4所述的一种集会场景中人的面部表情分析系统，其特征在于，所述第一摄像机(B2)和第二摄像机(B4)均还包括侧面滑轮(C3)；
侧面滑轮(C3)用...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱霞，陈豪，官钰翔，沈毅，杨玉莲，
申请(专利权)人：金陵科技学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32