專利名稱：用于面部識別的可旋轉(zhuǎn)凸窗開關箱監(jiān)視攝像機和照明裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及不顯眼且隱蔽的監(jiān)視攝像機。
背景技術(shù)：
已存在很多小型監(jiān)視攝像機，其可在低光及沒有可見光的條件下借助于紅外照明記錄圖象。通常將監(jiān)視攝像機安裝在顯眼的位置，以阻止違法活動。但是，為使被亂擺弄的風險最小，大多數(shù)這樣的監(jiān)視攝像機均處于較高且遠離人能夠著的位置。在目的是實現(xiàn)人的面部識別的情況下，由于到目標區(qū)域的距離及由于攝像機的位置，攝像機僅能拍攝目標人(通常戴有帽子)的頭部頂部的鏡頭，從而這些攝像機布置通常導致令人不滿意的視頻監(jiān)視。面部拍攝是首選的且通?？蓪嵸|(zhì)用于人的識別。有時還希望用不顯眼甚或隱蔽的攝像機監(jiān)視某一地方。通過使攝像機保持隱蔽，其存在不會妨礙被監(jiān)視的活動，并可減少攝像機被不希望其活動被攝像機觀察的人破壞的機會。
目前，通常使用裝飾板用于電開關箱，但僅用于房間的裝飾目的，并不用于偽裝攝像機和照明裝置。廣角運動檢測器陣列的凸窗被使用在開關箱中以管理自動光轉(zhuǎn)換，但尚未被引入到本發(fā)明的部分可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)中以在安裝后提供攝像機及協(xié)同照明裝置系統(tǒng)的指向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括安裝在部分可旋轉(zhuǎn)凸窗內(nèi)骨架中的監(jiān)視攝像機，所述內(nèi)骨架安裝在電開關箱內(nèi)。凸窗內(nèi)骨架因而可被來回轉(zhuǎn)動以使攝像機朝向開關箱安裝于其中的房間的入口。當凸窗內(nèi)骨架旋轉(zhuǎn)到所需位置時，凸窗開關箱蓋板被安裝在凸窗內(nèi)骨架的上面，通過將蓋板連到開關箱而使其銜接并將其鎖定在所選位置。
在第二階段，將照明裝置安裝到部分可旋轉(zhuǎn)內(nèi)骨架，其可在凸窗內(nèi)骨架內(nèi)轉(zhuǎn)動以照明攝像機所指向的場景。
對隱藏在開關箱內(nèi)的攝像機或紅外照明裝置，理想的典型開關箱位置在鄰近房間入口的墻上的正好或接近一般人胸部或下巴高度的位置，這樣，它們不僅在靠近墻站立的目標人的預計高度而且在進行良好“面部拍攝”監(jiān)視的最佳高度。
作為選擇，攝像機可與具有面部識別軟件的視頻處理系統(tǒng)結(jié)合，其可分析被監(jiān)視的人面部的各個特征并將它們與已確定的人的已知特征進行匹配，從而達到識別進入房間的人的目的，或至少將它們分類在數(shù)據(jù)庫中以用于隨后比較或排除具有類似于或不同于那些已記錄的面部特征的嫌疑犯。
另一選擇是應用連續(xù)快門變化以捕獲來自面部的光信息的多個曝光，且還應用放棄較少信息的曝光并處理最多信息的曝光的軟件。由于面部識別取決于面部特征的細微差異，使最佳圖象被捕獲至關重要。
在一些情形下，通過使監(jiān)視設備照明裝置包含在一凸窗開關箱中并使監(jiān)視設備攝像機包含在鄰近或遠處的凸窗開關箱中，可以同時有照明的優(yōu)點和隱蔽布置的優(yōu)點。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，適于面部識別的可旋轉(zhuǎn)凸窗開關箱監(jiān)視攝像機和照明裝置系統(tǒng)被提供，其包括安裝在標準電開關箱內(nèi)的部分可旋轉(zhuǎn)凸窗框架、安裝在框架內(nèi)的監(jiān)視攝像機和照明裝置、及裝飾凸窗蓋板，其中a)凸窗框架可被來回轉(zhuǎn)動以使監(jiān)視設備朝向開關箱安裝于其中的房間的入口，并通過在將凸窗蓋板連到開關箱期間使凸窗蓋板與凸窗框架前部銜接而將其鎖定在所選位置；b)攝像機被安裝在凸窗框架的攝像機室中，照明裝置被安裝在部分可旋轉(zhuǎn)凸窗框架的照明裝置室中，攝像機和照明裝置均可在鎖定在適當位置之前與框架一起來回轉(zhuǎn)動，以照明攝像機所指向的場景；
c)攝像機室與照明裝置室由地板隔開，地板密封來自照明裝置室的光使其不能直接進入攝像機室，光被導向凸窗蓋板窗格玻璃的外面以從場景反射并返回攝像機從而對場景成像；d)攝像機和照明裝置與具有面部識別軟件的視頻處理系統(tǒng)結(jié)合，其可分析被監(jiān)視的人面部的各個特征并將它們與已確定的人的已知特征進行匹配，從而達到識別進入房間的人的目的；e)面部識別軟件可分析被監(jiān)視的人面部的各個特征并將它們分類在數(shù)據(jù)庫中以用于隨后比較或排除具有類似于或不同于那些已記錄的面部特征的嫌疑犯；f)視頻處理系統(tǒng)通過監(jiān)視攝像機引起連續(xù)快門變化以捕獲來自面部的光信息的多個曝光，且還使用放棄較少信息的曝光并處理較多信息的曝光的軟件；g)視頻處理系統(tǒng)通過電子地改變攝像機的快門速度或開口而使監(jiān)視攝像機進行一系列正常曝光、過度曝光及曝光不足，以適應變化環(huán)境光及照明裝置光在尋求被識別的面部或其它對象上引起的不可預知的效果；h)面部識別軟件給出反饋如果面部識別很差，則增加曝光的變化；如果面部識別良好，則減少曝光的變化。


圖1為在轉(zhuǎn)動位置鎖定的開關箱凸窗蓋板的后面，分別安裝在部分可旋轉(zhuǎn)凸窗內(nèi)骨架的上、下段中的攝像機和照明裝置的等距投影圖。
圖2為圖1設備的分解等距投影圖。
圖3A為圖1設備的頂視圖，其中攝像機垂直指向設備安裝于其中的墻壁。
圖3B所示為部分可旋轉(zhuǎn)并鎖定以指向不同方向的凸窗內(nèi)骨架。
圖4為圖1設備的側(cè)視圖。
圖5為與面部識別軟件對接的連續(xù)快門處理步驟的框圖。
具體實施例方式
參考圖1和圖2，攝像機1和照明裝置2被小型化，使得其中每一均能安裝在標準電開關箱3的一半之內(nèi)。在電開關箱3的頂部和底部鉆孔以具有一對樞軸孔，即在5處所示的頂部樞軸孔和在6處所示的底部樞軸孔。還提供部分可旋轉(zhuǎn)凸窗內(nèi)骨架4。在其頂部10和底部11的后部之間具有背部7和側(cè)部8和9，以使它們在后部關于背部7成剛性結(jié)構(gòu)。還具有頂部前部12及底部前部13，在每一前部上形成樞銷(頂部樞銷在14處示出)，樞銷分別安裝在頂部樞軸孔5和底部樞軸孔6內(nèi)，從而允許凸窗內(nèi)骨架4將可在電開關箱3的前部15內(nèi)部分旋轉(zhuǎn)。樞銷14具有斜頂，這允許樞銷可容易地沿導溝16滑動，在滑動期間頂部前部12向下彎曲并卡扣在頂部樞軸孔5中。同樣，底部樞銷17(圖4中所示)同時沿底溝18滑動，同時底部前部13彎曲以卡扣在底部樞軸孔6內(nèi)。攝像機1和照明裝置2安裝在背板19上。背板19在傾斜的固定夾20和21之后卡扣在凸窗內(nèi)骨架中。照明裝置2包括多個LED22、23、24、25、26。裝飾凸窗蓋板中的彎曲半透明窗格玻璃37類似運動檢測器開關罩，并從視覺上隱藏攝像機1和照明裝置2，還允許照明外部并在窗格玻璃之后的攝像機成像。水平墻38將凸窗分為攝像機段39和照明段40，延伸到半透明窗格玻璃37并與其鄰接，如果沒有墻并允許光照在窗格玻璃37內(nèi)部反射到攝像機1，則可能出現(xiàn)使成像不明顯的反射效應。
參考圖3A，在空的電開關箱3已被固定到墻44中的柱頭螺栓上之后，在部分可旋轉(zhuǎn)凸窗內(nèi)骨架4內(nèi)的攝像機1和照明裝置2組件可容易地安裝在電開關箱3內(nèi)。接著，凸窗內(nèi)骨架4被旋轉(zhuǎn)，使得攝像機1指向所需方向，如圖3B中所示。通常，所需方向為可捕獲經(jīng)過設備安裝于其中的房間的入口的人的面部鏡頭的方向。
參考圖3C和4，凸窗開關箱蓋板30接著使用上部螺釘51和下部螺釘52連在電開關箱3上，從而借助于頂部和底部的部分圓形前沿上的內(nèi)骨架凹口31和32固定內(nèi)骨架4，前沿分別擬合在互補的部分圓形頂部和底部有邊凸緣35和36中的互補點33和34內(nèi)。
由于這樣的雙凸窗設備，攝像機1和照明裝置均指向同一區(qū)域，但作為選擇，帶有另外單獨的照明裝置模塊的幾個這樣的設備可被安裝在房間內(nèi)的不同位置以提供多角度照明。
如果需要，照明可以是可見光，其與攝像機靈敏度匹配，但在大多數(shù)安全情形下，最好使用與攝像機靈敏度匹配的紅外線發(fā)光照明，無論是在良好的可見光條件還是很差的可見光條件下均允許觀察和記錄。彎曲的半透明窗格玻璃37可以是暗紅以用作光學型屏幕，其使紅外頻率通過到攝像機，而一定程度上使可見光變暗，這允許攝像機1被隱藏在彎曲的半透明窗格玻璃37之后。
照明裝置2通常包括一批高效率LED22、23、24、25、26，其提供在850或940納米的紅外輻射，并由或12或24伏特的交流電源供電。因此，LED陣列僅使用幾瓦特功率與匹配的CCD攝像機1一起提供良好的視頻圖象，使用紅外線譜的性能，可有效用于低光及無關環(huán)境條件下的日間或夜間監(jiān)視。攝像機1的典型鏡頭38可從2.5mm到16mm。
照明裝置2的尖峰信號保護調(diào)節(jié)器板32允許12伏直流或24伏交流輸入電源。普通電源可用于攝像機1的調(diào)節(jié)器板32。可變電阻器33使“減光開關”能夠允許安裝人員控制光以在所需距離使所要求的圖片最佳。期望在一英尺到二十英尺之間均可以有優(yōu)質(zhì)圖片。
彎曲的半透明面板37可以是暗紅光學屏幕，其有效地使該紅外攝像機和照明裝置不顯眼。如果需要，半透明面板和開關板可與房間的裝飾顏色匹配。
參考圖5，通過使攝像機通過改變其快門速度或開口而進行不同系列的曝光，以適應變化的環(huán)境光對來自設備的照明的影響，由軟件及圖1設備觀察的特征的數(shù)據(jù)庫標引進行的面部識別過程可被加強。在過程開始即框61處為“正常的”預定快門速度/開口。在框62時進行較少曝光，而在框63時進行更多曝光。更多曝光或通過減慢快門速度進行，或通過打開鏡頭的光圈進行，二者均可以電子方式實現(xiàn)。在框64時進行甚至更少的曝光，而在框65時進行甚至更多的曝光。一系列這樣的畫面被曝光且數(shù)據(jù)被傳送到面部識別軟件，其具有面部特征分辨度度量模塊66。進入模塊的面部特征分辨度數(shù)據(jù)的評估給出反饋67給框61，將其設置改變?yōu)樵谀K66接收的最佳曝光的設置。反饋68被給予框62-65，使它們的曝光設置增加或減少(分別地)，使得它們提供一系列變化小于最初的曝光，但在打在被識別的面部上的光變化時依然可變化。如果面部特征分辨度很差，反饋68可使各框的曝光設置進行更大的變化。
本發(fā)明描述的內(nèi)容可以在不背離其精神與本質(zhì)特征的情況下體現(xiàn)為其它具體的形式并具有另外的選項和附件。因此目前公開的內(nèi)容在所有方面均應被視為是說明性的而不是限制性的，本發(fā)明的范圍將由所附的權(quán)利要求而不是前面的描述指出，并且所有在權(quán)利要求等價技術(shù)方案的含義和范圍之內(nèi)的變化也應被認為包含于其中。
權(quán)利要求
1.適于面部識別的可旋轉(zhuǎn)凸窗開關箱監(jiān)視攝像機和照明裝置系統(tǒng)，包括a)安裝在開關箱內(nèi)的部分可旋轉(zhuǎn)凸窗框架；b)安裝在框架內(nèi)的監(jiān)視設備；c)凸窗蓋板；其中凸窗框架可被來回轉(zhuǎn)動以使監(jiān)視設備朝向開關箱安裝于其中的房間的入口，并通過在將凸窗蓋板連到開關箱期間使凸窗蓋板與凸窗框架前部銜接而將其鎖定在所選位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的可旋轉(zhuǎn)凸窗開關箱監(jiān)視攝像機和照明裝置系統(tǒng)，其中開關箱是標準的電開關箱，其適于鄰近房間入口處的照明電開關安裝在房間用戶的典型胸部高度位置處，且凸窗蓋板與裝飾運動檢測器開關罩類似并隱藏監(jiān)視設備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的可旋轉(zhuǎn)凸窗開關箱監(jiān)視攝像機和照明裝置系統(tǒng)，其中監(jiān)視設備是攝像機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的可旋轉(zhuǎn)凸窗開關箱監(jiān)視攝像機和照明裝置系統(tǒng)，其中監(jiān)視設備是照明裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的可旋轉(zhuǎn)凸窗開關箱監(jiān)視攝像機和照明裝置系統(tǒng)，其中監(jiān)視設備是攝像機和照明裝置，攝像機安裝在凸窗框架的攝像機室中，照明裝置安裝在部分可旋轉(zhuǎn)凸窗框架的照明裝置室中，攝像機和照明裝置均可在鎖定在適當位置之前與框架一起來回轉(zhuǎn)動，以照明攝像機所指向的場景。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的可旋轉(zhuǎn)凸窗開關箱監(jiān)視攝像機和照明裝置系統(tǒng)，其中攝像機室與照明裝置室由地板隔開，地板密封來自照明裝置室的光使其不能直接進入攝像機室，光被導向凸窗蓋板窗格玻璃的外面以從場景反射并返回攝像機從而對場景成像。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的可旋轉(zhuǎn)凸窗開關箱監(jiān)視攝像機和照明裝置系統(tǒng)，其中監(jiān)視設備與具有面部識別軟件的視頻處理系統(tǒng)結(jié)合，其可分析被監(jiān)視的人面部的各個特征并將它們與已確定的人的已知特征進行匹配，從而達到識別進入房間的人的目的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的可旋轉(zhuǎn)凸窗開關箱監(jiān)視攝像機和照明裝置系統(tǒng)，其中監(jiān)視設備與具有面部識別軟件的視頻處理系統(tǒng)結(jié)合，其可分析被監(jiān)視的人面部的各個特征并將它們分類在數(shù)據(jù)庫中以用于隨后比較或排除具有類似于或不同于那些已記錄的面部特征的嫌疑犯。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的可旋轉(zhuǎn)凸窗開關箱監(jiān)視攝像機和照明裝置系統(tǒng)，其中監(jiān)視攝像機視頻處理系統(tǒng)結(jié)合，其通過監(jiān)視設備引起連續(xù)快門變化以捕獲來自面部的光信息的多個曝光，且還使用放棄較少信息的曝光并處理較多信息的曝光的軟件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的可旋轉(zhuǎn)凸窗開關箱監(jiān)視攝像機和照明裝置系統(tǒng)，其中監(jiān)視設備與視頻處理系統(tǒng)結(jié)合，其通過改變攝像機的快門速度或開口而使監(jiān)視設備進行一系列正常曝光、過度曝光及曝光不足，以適應變化環(huán)境光及照明裝置光在尋求被識別的面部或其它對象上引起的不可預知的效果。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的可旋轉(zhuǎn)凸窗開關箱監(jiān)視攝像機和照明裝置系統(tǒng)，其中監(jiān)視攝像機與具有面部識別軟件的視頻處理系統(tǒng)結(jié)合，面部識別軟件給出反饋如果面部識別很差，則增加曝光的變化；如果面部識別良好，則減少曝光的變化。
12.根據(jù)權(quán)利要求2的可旋轉(zhuǎn)凸窗開關箱監(jiān)視攝像機和照明裝置系統(tǒng)，其中a)監(jiān)視設備是攝像機和照明裝置，攝像機安裝在凸窗框架的攝像機室中，照明裝置安裝在部分可旋轉(zhuǎn)凸窗框架的照明裝置室中，攝像機和照明裝置均可在鎖定在適當位置之前與框架一起來回轉(zhuǎn)動，以照明攝像機所指向的場景；b)攝像機室與照明裝置室由地板隔開，地板密封來自照明裝置室的光使其不能直接進入攝像機室，光被導向凸窗蓋板窗格玻璃的外面以從場景反射并返回攝像機從而對場景成像；c)監(jiān)視設備與具有面部識別軟件的視頻處理系統(tǒng)結(jié)合，其可分析被監(jiān)視的人面部的各個特征；d)監(jiān)視攝像機與視頻處理系統(tǒng)結(jié)合，其通過監(jiān)視設備引起連續(xù)快門變化以捕獲來自面部的光信息的多個曝光，且還使用放棄較少信息的曝光并處理較多信息的曝光的軟件；e)視頻處理系統(tǒng)通過改變攝像機的快門速度或開口而使監(jiān)視設備進行一系列正常曝光、過度曝光及曝光不足，以適應變化環(huán)境光及照明裝置光在尋求被識別的面部或其它對象上引起的不可預知的效果；f)視頻處理系統(tǒng)具有面部識別軟件，其給出反饋如果面部識別很差，則增加曝光的變化；如果面部識別良好，則減少曝光的變化。
全文摘要
監(jiān)視攝像機和照明裝置被隱蔽地安裝在部分可旋轉(zhuǎn)的凸窗內(nèi)骨架中，內(nèi)骨架安裝在電開關箱內(nèi)。凸窗內(nèi)骨架因而可被來回轉(zhuǎn)動以使攝像機朝向開關箱安裝于其中的房間的入口。當凸窗內(nèi)骨架旋轉(zhuǎn)到所需位置時，凸窗開關箱裝飾蓋板被安裝在凸窗內(nèi)骨架的上面，通過將蓋板連到開關箱而使其銜接并將其鎖定在所選位置。
文檔編號E06B7/28GK1833445SQ200480022003
公開日2006年9月13日 申請日期2004年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月29日
發(fā)明者杰克·金 申請人:伊瑞姆Cctv國際公司