CN110297328B - 一种新型可散热的人脸识别ar眼镜及其人脸识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于新型可散热的人脸识别AR眼镜技术领域，公开了一种新型可散热的人脸识别AR眼镜以及人脸识别方法。该新型可散热的人脸识别AR眼镜，包括U形一体式的镜架、开设在镜架两个镜腿内的空腔、安装在镜架左侧镜框处的眼镜主体和安装在镜架左侧镜腿空腔内的控制组件，所述控制组件包括用于控制设备运行的电路板、用于供电的电板和通过导热硅胶与前两者连接的散热壳，所述镜架左右镜腿的空腔内均安装有汗液散发机构，所述镜架左侧空腔内且位于控制组件与汗液散发机构之间设置有辅助散热机构。该新型可散热的人脸识别AR眼镜，利用负汗液散热机构的设置，一方面利用汗液挥发能够加快散热板散发控制组件热量，另一方面能够快速吸汗排汗，避免汗液蓄积在镜架与佩戴者皮肤间而是眼镜打滑。
Description
技术领域
本发明涉及新型可散热的人脸识别AR眼镜的技术领域，具体为一种新型可散热的人脸识别AR眼镜以及人脸识别方法。
背景技术
随着这些年技术的发展，各类AR眼镜也开始大量涌入大众视野，但事实上相比于AR眼镜提供的娱乐功能来说，其在工业制造和平安城市领域更加实用，也更加普及，例如，在工业制造领域利用AR眼镜提供设备操作时的辅助、警报与检查等工作时，AR眼镜面临着高温的考验，高温带来的直接问题就是影响到AR眼镜控制组件工作中散热的效率，长期高温下会影响控制组件的正常工作，降低其寿命；在平安城市领域，公安部门结合人脸识别技术在火车站广场巡逻中能更快速隐蔽准确的识别在逃人物信息，如果是夏天佩戴的警察易出汗，眼镜易滑落。而且现有的人脸识别AR眼镜主要依靠人脸数据的缓存状态或者估算带宽来进行传送的数据位数自适应，这样在人流量较大的情况下，处理速度慢，信息数据位数的传送和处理的调整难以有机的结合在了一起，降低了人脸图片质量，人脸数据时延和缓存状态不稳定，数据位数的调整不平滑，观看体验不佳，
发明内容
本发明的发明目的在于提供了一种新型可散热的人脸识别AR眼镜以及人脸识别方法，该新型可散热的人脸识别AR眼镜能够利用汗液加强散热并提供佩戴防滑脱功能，同时兼具人脸识别功能。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种新型可散热的人脸识别AR眼镜，包括U形一体式的镜架、开设在镜架两个镜腿内的空腔、安装在镜架左侧镜框处的眼镜主体和安装在镜架左侧镜腿空腔内的控制组件，所述控制组件包括用于控制设备运行的电路板、用于供电的电板和通过导热硅胶与前两者连接的散热壳，所述镜架左镜腿的空腔内均安装有汗液散发机构，所述镜架左侧空腔内且位于控制组件与汗液散发机构之间设置有辅助散热机构。
所述汗液散发机构包括用于收集汗液的漏液槽、用于通气的填充孔、填充在填充孔内的海绵、转杆、毛细刷、传动杆和微型直线电机，所述填充孔开设在空腔内侧壁上，漏液槽开设在镜架镜腿内壁的上侧且与填充孔连通，所述转杆的两端插接在镜架镜腿前后内壁上开设的槽内，且转杆与散热壳平行，毛细刷成排穿插在转杆中部的长孔内，且毛细刷的两端分别与空腔内壁和散热壳接触，微型直线电机安装在空腔顶壁且位于转杆远离眼镜主体的一侧，转杆上且位于微型直线电机的下侧粘接有传动杆的一端，微型直线电机的输出端延伸至传动杆另一端开设的缺口内并通过销轴形成活动连接。
优选的，所述辅助散热机构包括伸缩囊、吹气管、单向阀一和单向阀二，伸缩囊的底端粘接在空腔的底壁且位于微型直线电机的正下方，且伸缩囊的底端入口贯穿空腔底壁与外部连接，伸缩囊的顶端为封闭状，吹气管的一端单向阀一在伸缩囊侧壁的下端与伸缩囊内连通，吹气管的另一端延伸至散热壳下侧并指向毛细刷与散热壳的接触位置，伸缩囊的底端开设处设置有单向阀二，单向阀一的出气端与吹气管连接，单向阀二的出气端指向伸缩囊，吹气管远离伸缩囊的一端呈鸭嘴状，伸缩囊为可折叠的筒状橡胶囊。
优选的，所述海绵位于空腔内的一侧壁呈锯齿状，且海绵呈锯齿状一面的锯齿远端指向空腔底壁，被海绵吸收的使用者的汗液受海绵的锯齿设计易蓄积在锯齿尖端，毛细刷刷过海绵时能快速吸收汗液，相比于汗液只蓄积在海绵底部来说，锯齿状的海绵表面设计是汗液的传递更高效。
优选的，所述毛细刷为吸湿排汗纤维组成，吸湿排汗纤维为一种已知纤维材料，利用纤维表面微细沟槽所产生的毛细现象使汗水经芯吸、扩散、传输等作用，迅速迁移至织物的表面并发散，从而达到导湿快干的目的，本技术方案中利用其快速导汗的特性将海绵内的汗液导致散热壳上，一方面实现了排汗防止眼睛滑落的目的，另一方面利用汗液的汽化带走散热板上来自控制组件的热量，且毛细刷位于转杆靠近散热壳一侧的长度是另一侧的两倍，毛细刷靠近散热壳的一端更加松散，易于汗液受毛细现象流向散热壳位置。
优选的，所述传动杆上缺口长度是传动杆长度的二分之一，销轴所处销孔的长度与缺口长度相同，销孔的长度能够配合微型直线电机推动传动杆时传动杆围绕转杆形成的圆周运动。
优选的，所述散热壳为铜制壳，且散热壳与毛细刷接触的一面呈磨砂状，有助于在毛细刷刷过散热壳时留住水分来充分换热，相比与光滑表现来说配合吹气管散热效率更高。
该新型可散热的人脸识别AR眼镜使用时，处于高温环境下，眼镜工作时，电板驱动微型直线电机做伸缩运动，通过传动杆传动是毛细刷摆动，毛细刷两端分别不断刮过海绵和散热壳，并且微型直线电机的运动不断的压缩拉伸伸缩囊，将外部的空气不断的吹入空腔内，带走空腔内热量并通过海绵处排出空腔，佩戴者头部留下的汗液被海绵吸收并蓄积在海绵锯齿状一面的锯齿尖端处，毛细刷运动过程中吸收海绵内汗液导向散热壳表面，伴随吹气管的吹风带走散热壳上热量，达到辅助控制组件散热的目的。
优选的，所述镜架右侧镜腿的空腔上下壁均开设有六个等距离排列的透气孔，且右侧镜腿的空腔内壁开设的通槽内粘接有吸汗棉，相比于镜架左侧镜腿内控制组件、眼镜主体带来的重量，右侧镜腿较轻，不会出现左侧镜腿那种受重量滑落的情况，采用简单的吸汗透气结构可实现排汗防滑的目的。
根据所述的新型可散热的人脸识别AR眼镜的人脸识别的方法包括以下步骤：
数据采集模块实时地采集人脸图像和视频等人脸数据，将采集到人脸数据发送至数据处理模块且经通讯模块发送至控制中心；
数据处理模块对接收到的人脸数据进行处理，通过通讯模块发送至控制中心；
在控制中心内预存公安***中在逃犯罪嫌疑人的人脸数据库，控制中心将处理后的的人脸数据与预存的人脸数据库进行比对，判断出被识别者的真实身份，然后生成身份识别数据发送至显示模块；
显示模块接收控制中心发送来的身份识别数据，并进行显示；
所述控制中心接收并存储数据采集模块实时地采集人脸图像和视频等人脸数据，作为证据和场景供警察使用。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：
该新型可散热的人脸识别AR眼镜，利用负汗液散热机构的设置，一方面利用汗液挥发能够加快散热板散发控制组件热量，另一方面能够快速吸汗排汗，避免汗液蓄积在镜架与佩戴者皮肤间而是眼镜打滑；利用辅助散热机构的设置，一方面能够通过向空腔内吹风来加快汗液挥发提高散热效率，另一方面吸收了散热板热量的热气通过海绵时也能够把海绵内多余的未被利用的汗液带走，使海绵不会在佩戴过程中吸收汗液处于饱和状态，避免了佩戴者产生不适。通过人脸识别功能，使得公安警察在日常巡逻中佩戴上该眼镜能够在人流大且密集的公共场所快速准确地发现目标犯罪嫌疑人，增加公安办案的效率；同时，在采集人脸数据过程中，处理速度快，将信息数据位数的传送和处理的调整有机的结合在了一起，从而实现了无线网络状态下的传送的数据位数自适应，提高了人脸图片质量，人脸数据时延和缓存状态稳定，数据位数实现了调整平滑，具有极佳的观看体验，备份图像现场，使得指挥中心能够及时掌握现场情况，快速部署抓捕方案，大大提高城市安全性。
附图说明
图1为本发明正视图；
图2为本发明俯视图；
图3为本发明图1中A-A截面图；
图4为本发明图3中A处的放大图；
图5为本发明图2中B-B截面图。
图6为本发明人脸识别***框图。
具体实施方式
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种新型可散热的人脸识别AR眼镜，包括U形一体式的镜架1、开设在镜架1两个镜腿内的空腔2、安装在镜架1左侧镜框处的眼镜主体3和安装在镜架1 左侧镜腿空腔2内的控制组件4，控制组件4包括用于控制设备运行的电路板5、用于供电的电板6和通过导热硅胶与前两者连接的散热壳7，镜架1左镜腿的空腔2内均安装有汗液散发机构8，镜架1左侧空腔2内且位于控制组件4与汗液散发机构8之间设置有辅助散热机构9。
汗液散发机构8包括用于收集汗液的漏液槽81、用于通气的填充孔82、填充在填充孔82内的海绵83、转杆84、毛细刷85、传动杆86和微型直线电机87，填充孔82开设在空腔2内侧壁上，漏液槽81开设在镜架1镜腿内壁的上侧且与填充孔82连通，转杆84的两端插接在镜架1镜腿前后内壁上开设的槽内，且转杆84与散热壳 7平行，毛细刷85成排穿插在转杆84中部的长孔内，且毛细刷85 的两端分别与空腔2内壁和散热壳7接触，微型直线电机87安装在空腔2顶壁且位于转杆84远离眼镜主体3的一侧，转杆84上且位于微型直线电机87的下侧粘接有传动杆86的一端，微型直线电机87 的输出端延伸至传动杆86另一端开设的缺口内并通过销轴88形成活动连接。
辅助散热机构9包括伸缩囊91、吹气管92、单向阀一93和单向阀二94，单向阀一93和单向阀二94均采用市面上常见的塑料制微型单向阀，接管内径在10MM及以下，伸缩囊91的底端粘接在空腔2 的底壁且位于微型直线电机87的正下方，且伸缩囊91的底端入口贯穿空腔2底壁与外部连接，伸缩囊91的顶端为封闭状，吹气管92的一端单向阀一93在伸缩囊91侧壁的下端与伸缩囊91内连通，吹气管92的另一端延伸至散热壳7下侧并指向毛细刷85与散热壳7的接触位置，伸缩囊91的底端开设处设置有单向阀二94，单向阀一93 的出气端与吹气管92连接，单向阀二94的出气端指向伸缩囊91，吹气管92远离伸缩囊91的一端呈鸭嘴状，伸缩囊91为可折叠的筒状橡胶囊。
海绵83位于空腔2内的一侧壁呈锯齿状，且海绵83呈锯齿状一面的锯齿远端指向空腔2底壁，被海绵83吸收的使用者的汗液受海绵83的锯齿设计易蓄积在锯齿尖端，毛细刷85刷过海绵83时能快速吸收汗液，相比于汗液只蓄积在海绵83底部来说，锯齿状的海绵 83表面设计是汗液的传递更高效。
毛细刷85为吸湿排汗纤维组成，吸湿排汗纤维为一种已知纤维材料，利用纤维表面微细沟槽所产生的毛细现象使汗水经芯吸、扩散、传输等作用，迅速迁移至织物的表面并发散，从而达到导湿快干的目的，本技术方案中利用其快速导汗的特性将海绵83内的汗液导致散热壳7上，一方面实现了排汗防止眼睛滑落的目的，另一方面利用汗液的汽化带走散热板7上来自控制组件4的热量，且毛细刷85位于转杆84靠近散热壳7一侧的长度是另一侧的两倍，毛细刷85靠近散热壳7的一端更加松散，易于汗液受毛细现象流向散热壳7位置。
传动杆86上缺口长度是传动杆86长度的二分之一，销轴88所处销孔的长度与缺口长度相同，销孔的长度能够配合微型直线电机 87推动传动杆86时传动杆86围绕转杆84形成的圆周运动。
散热壳7为铜制壳，且散热壳7与毛细刷85接触的一面呈磨砂状，有助于在毛细刷85刷过散热壳7时留住水分来充分换热，相比与光滑表现来说配合吹气管92散热效率更高。
镜架1右侧镜腿的空腔2上下壁均开设有六个等距离排列的透气孔10，且右侧镜腿的空腔2内壁开设的通槽内粘接有吸汗棉11，相比于镜架1左侧镜腿内控制组件4、眼镜主体带来的重量，右侧镜腿较轻，不会出现左侧镜腿那种受重量滑落的情况，采用简单的吸汗透气结构可实现排汗防滑的目的。
新型可散热的人脸识别AR眼镜主体包括显示模块、数据采集模块、通讯模块和数据处理模块，所述AR显示模块中的显示芯片采用 LCOS芯片，数据采集模块与数据处理模块连接，显示模块、数据采集模块和数据处理模块均与通讯模块相连；显示模块、数据采集模块和数据处理模块均通过通讯模块与控制中心连接；控制中心内设有人脸数据库。新型可散热的人脸识别AR眼镜主体采取“单眼”设置，使得佩戴者所需的数据能够在佩戴者眼前显示，而不影响佩戴者的视线。
所述人脸识别的方法包括以下步骤：
数据采集模块实时地采集人脸图像和视频等人脸数据，将采集到人脸数据发送至数据处理模块且经通讯模块发送至控制中心；
数据处理模块对接收到的人脸数据进行处理，通过通讯模块发送至控制中心；
在控制中心内预存公安***中在逃犯罪嫌疑人的人脸数据库，控制中心将处理后的的人脸数据与预存的人脸数据库进行比对，判断出被识别者的真实身份，如果被识别者属于在逃犯罪嫌疑人，则生成身份识别数据发送至显示模块；
显示模块接收控制中心发送来的身份识别数据，并进行显示；
所述控制中心接收并存储数据采集模块实时地采集人脸图像和视频等人脸数据，作为证据和场景供警察使用。
将采集到人脸数据发送至数据处理模块具体包括以下步骤：
数据采集模块与数据处理模块建立连接后，数据采集模块实时地采集人脸数据图像,发送人脸数据图像；
获取数据处理模块单位时间内能处理的数据容量预计值ayj；
记录当前时间段N内传送的数据位数ai-1，其中，i表示每张人脸数据图像的编号；
计算已经采集但还未传输的人脸数据图像数据量ct＝ai-1t，其中， t为预设时延；
计算下一时间段M内调整前的传送的数据位数ai′，
其中，s表示数据处理模块当前实际能处理的人脸数据图像余量，amin表示预设传送的数据位数下限，amax表示预设传送的数据位数上限；
计算下一时间段M内调整后的传送的数据位数ai，
ai＝xdai′+(1-d)ai-1，其中，d为ai调节因子，取0.5＜d＜1，x为的数据处理模块反馈的数据位数调整信号，当x>1时为空闲信号，即数据处理模块的处理能力有多余的余量，当x<1则为拥挤信号，即数据处理模块的处理能力比较吃紧。分段建立数据位数调整，无等级限制使得调整更加灵活和线性，数据处理模块反馈的数据位数调整信号使得数据处理负载均衡，调整时间间隙小。
AR显示模块中采用LCOS架构不仅完美符合紧凑和轻量***的需求，同时它也兼具散热功能，能耗低，及具性价比等特点，专为如眼镜和头戴式显示等需持久性，紧凑和轻量等要求的AR应用而设计。随着平安城市和工业领域对可穿戴AR微显示器需求的不断增长，该领域将成为一个不断发展的新兴市场。
Claims (7)
1.一种新型可散热的人脸识别AR眼镜，包括U形一体式的镜架（1）、开设在镜架（1）两个镜腿内的空腔（2）、安装在镜架（1）左侧镜框处的眼镜主体（3）和安装在镜架（1）左侧镜腿空腔（2）内的控制组件（4），其特征在于：所述控制组件（4）包括用于控制设备运行的电路板（5）、用于供电的电板（6）和通过导热硅胶与前两者连接的散热壳（7），所述镜架（1）左镜腿的空腔（2）内均安装有汗液散发机构（8），所述镜架（1）左侧空腔（2）内且位于控制组件（4）与汗液散发机构（8）之间设置有辅助散热机构（9）；所述汗液散发机构（8）包括用于收集汗液的漏液槽（81）、用于通气的填充孔（82）、填充在填充孔（82）内的海绵（83）、转杆（84）、毛细刷（85）、传动杆（86）和微型直线电机（87），所述填充孔（82）开设在空腔（2）内侧壁上，漏液槽（81）开设在镜架（1）镜腿内壁的上侧且与填充孔（82）连通，所述转杆（84）的两端插接在镜架（1）镜腿前后内壁上开设的槽内，且转杆（84）与散热壳（7）平行，毛细刷（85）成排穿插在转杆（84）中部的长孔内，且毛细刷（85）的两端分别与空腔（2）内壁和散热壳（7）接触，微型直线电机（87）安装在空腔（2）顶壁且位于转杆（84）远离眼镜主体（3）的一侧，转杆（84）上且位于微型直线电机（87）的下侧粘接有传动杆（86）的一端，微型直线电机（87）的输出端延伸至传动杆（86）另一端开设的缺口内并通过销轴（88）形成活动连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型可散热的人脸识别AR眼镜，其特征在于：所述辅助散热机构（9）包括伸缩囊（91）、吹气管（92）、单向阀一（93）和单向阀二（94），伸缩囊（91）的底端粘接在空腔（2）的底壁且位于微型直线电机（87）的正下方，且伸缩囊（91）的底端入口贯穿空腔（2）底壁与外部连接，伸缩囊（91）的顶端为封闭状，吹气管（92）的一端单向阀一（93）在伸缩囊（91）侧壁的下端与伸缩囊（91）内连通，吹气管（92）的另一端延伸至散热壳（7）下侧并指向毛细刷（85）与散热壳（7）的接触位置，伸缩囊（91）的底端开设处设置有单向阀二（94），单向阀一（93）的出气端与吹气管（92）连接，单向阀二（94）的出气端指向伸缩囊（91），吹气管（92）远离伸缩囊（91）的一端呈鸭嘴状，伸缩囊（91）为可折叠的筒状橡胶囊；所述海绵（83）位于空腔（2）内的一侧壁呈锯齿状，且海绵（83）呈锯齿状一面的锯齿远端指向空腔（2）底壁。
3.根据权利要求1所述的一种新型可散热的人脸识别AR眼镜，其特征在于：所述毛细刷（85）为吸湿排汗纤维组成，且毛细刷（85）位于转杆（84）靠近散热壳（7）一侧的长度是另一侧的两倍。
4.根据权利要求1所述的一种新型可散热的人脸识别AR眼镜，其特征在于：所述传动杆（86）上缺口长度是传动杆（86）长度的二分之一，销轴（88）所处销孔的长度与缺口长度相同。
5.根据权利要求1所述的一种新型可散热的人脸识别AR眼镜，其特征在于：所述散热壳（7）为铜制壳，且散热壳（7）与毛细刷（85）接触的一面呈磨砂状。
6.根据权利要求1所述的一种新型可散热的人脸识别AR眼镜，其特征在于：所述镜架（1）右侧镜腿的空腔（2）上下壁均开设有六个等距离排列的透气孔（10），且右侧镜腿的空腔（2）内壁开设的通槽内粘接有吸汗棉（11）；所述眼镜主体（3）包括显示模块、数据采集模块、通讯模块和数据处理模块，AR显示模块中的显示芯片采用LCOS芯片，数据采集模块与数据处理模块连接，显示模块、数据采集模块和数据处理模块均与通讯模块相连；显示模块、数据采集模块和数据处理模块均通过通讯模块与控制中心连接；控制中心内设有人脸数据库。
7.一种根据权利要求6所述的新型可散热的人脸识别AR眼镜的人脸识别的方法包括以下步骤：
数据采集模块实时地采集人脸图像和视频人脸数据，将采集到人脸数据发送至数据处理模块且经通讯模块发送至控制中心；
数据处理模块对接收到的人脸数据进行处理，通过通讯模块发送至控制中心；
在控制中心内预存公安***中在逃犯罪嫌疑人的人脸数据库，控制中心将处理后的人脸数据与预存的人脸数据库进行比对，判断出被识别者的真实身份，如果被识别者属于在逃犯罪嫌疑人，然后生成身份识别数据发送至显示模块；
显示模块接收控制中心发送来的身份识别数据，并进行显示；
所述控制中心接收并存储数据采集模块实时地采集人脸图像和视频人脸数据，作为证据和场景供警察使用。
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