标准人像采集装置中的LED补光及人像剪裁评价系统

摘要

本发明涉及一种标准人像采集装置中的LED补光及人像剪裁评价系统，包括LED光源(101)，1-120VDC电源(102)，控制电路板(103)，人像采集系统(105)、LED光源开关(106)、LED光源控制器(301)；所述LED光源(101)与所述控制电路板(103)通过模拟电路、数字电路，或者集成电路相连结，所述LED光源(101)与所述1-120VDC电源(102)通过模拟电路、数字电路，或者集成电路相连结，所述控制电路板(103)通过模拟电路、数字电路，或者集成电路与人像采集系统(105)相连结；本发明的技术适合用于公安人像采集系统，能提高操作效率和图像品质。

说明书

技术领域

本发明涉及一种在二代身份证、护照等人像标准采集系统中使用专用LED补光灯的人像标准化自动剪裁评价技术，属于人脸图像处理、采集、监控技术领域。 

背景技术

二代身份证、护照等人像标准采集系统在现代化、信息化的社会中起着举足轻重的作用，身份证、护照等证件关系到每个人在生活中的方方面面，证件人像标准采集系统不仅关系到证件的制作，更关联到其各种人员身份信息的平台建设。人员数字相片信息采集质量的高低，直接影响到后续的图像处理，数据传输和再加工处理。 

当前，在二代身份证、护照等人像标准采集系统中人像采集环节中，专用的辅助光源多采用大功率的荧光灯管，这种灯管虽然有很好的发光效果，但是也有若干缺点，包括：功耗高、体积大、在运输途中容易破损等。在图像筛选录入上，还是人工判断筛选，就会涉及到每个操作人员的评判标准不一致，存在人为误操作等，人为因素严重，导致采集结果不一，图像质量参差不齐，为了更好的解决补光存在的问题和减少人为因素，采用LED补光灯和人像标准化自动剪裁评价技术将能更好的满足现有的人像标准采集的要求。 

此外，在现有技术领域，视频采集系统、公安视频监控系统、ATM机照片或者视频监控系统、银行监控系统、卡口监控系统、门禁系统、道路监测系统、闯红灯电子警察照片或摄像抓拍系统、停车场监控系统、收费站监控系统、车辆检测站监测系统、商场安防系统、仓库监控系统、社区安防系统、学校安防系统等普遍采用图像被动采集技术，无法用LED补光。如何使图像被动采集分析系统实现光源的智能控制，有效应用LED补光技术，这也是一个急需解决的技术问题。 

在现有技术领域，也不存在对采集到的人像进行智能剪裁评价的技术。结合LED补光技术，在公安人像采集系统中应用图像智能裁剪评价技术，这将是一项极富应用价值的科技创新。 

发明内容

本发明的目的是：在公安标准人像采集装置中应用新的LED补光及人像剪裁评价系统，可应用于各种公安标准化人像图像或者视频采集系统，包括但是不限于身份证办证照片采集系统、犯罪嫌疑人照片采集系统、旅馆车站公共场所人脸图像或视频采集系统、公安视频监控系统、ATM机照片或者视频监控系统、银行监控系统、卡口监控系统、门禁系统、收费站监控系统、车辆检测站监测系统、商场安防系统、仓库监控系统、社区安防系统、二代身份证办证系统、学校安防系统、护照办证系统等。本发明中的LED补光灯使用LED发光二极体对人脸进行补光，LED补光灯能耗低、亮度高，可在光线不足时，对被拍摄物进行补光，也可在白天平抑逆光，在夜间压制汽车大灯眩光等。 

本发明中，相关的人脸设备和部件，及其软件系统可应用于车牌、异常景象等各种被摄物体的图像采集和分析，未必局限于人脸图像的采集和分析。例如，本发明中的人脸图像识别器(502)可以是车牌图像识别器、非金属飞行物图像识别器等；眼睛位置分析器(503)可以是车牌位置分析器、非金属飞行物图像位置分析器等；眼睛图像质量分析器(504)可以是车牌图像质量分析器、非金属飞行物图像质量分析器等。这样，本发明的系统和设备可同样用于车牌、非金属飞行器等物体的图像采集和分析。 

本发明中，LED补光灯包括至少一个LED光源，可受控闪光，或者在录制视频等场合持续发光；所述LED光源不是通过原子内部的电子跃变来发光，而是将电压加在LED的PN结两端，使PN结本身形成一个能级，然后电子在这个能级上跃变并产生光子来发光。本发明中，照相镜头用于获取单幅图像，摄像镜头用于获取视频录像。 

本发明的标准人像采集装置中的LED补光及人像剪裁评价系统中，LED补光设备可以采用如下技术方案： 

一种公安标准化人像采集系统中的LED光源设备，包括一种基于LED中正 白光和高显色系数技术相结合的影像曝光光源装置，所述装置包括电脑远程控制系统、信号发射系统、信号接收系统、功能执行系统，发光元件系统，其特征在于，所述电脑远程控制系统与所述信号发射系统之间有电线、电缆、电气、光电、微波、RF、IP或者电子、数字、脉冲、电磁信号连接，所述信号发射系统与所述信号接收系统之间有电线、电缆、电气、光电、微波、RF、IP或者电子、数字、脉冲、电磁信号连接，所述信号接收系统与所述功能执行系统之间有电线、电缆、电气、光电、微波、RF、IP或者电子、数字、脉冲、电磁信号连接，所述功能执行系统与所述发光元件系统之间有电线、电缆、电气、光电、微波、RF、IP或者电子、数字、脉冲、电磁信号连接。 

所述发光元件系统包括一个灯具，所述灯具包含1至4800颗灯珠。 

所述灯珠优选为480颗，所述灯珠在一定的面积内均匀发光，光线均匀，有效降低拍摄物体的高光的产生。 

所述灯珠为正白色LED灯珠。 

所述灯珠的光谱狭窄，色温介于5300k-5700k之间，显色指数Ra≥90。 

所述灯具的灯光强度被一个连线控制按钮、本地控制器、无线遥控器，或者一个远程遥控装置，通过有线、无线方式实施控制，可选100％、75％、50％、25％的光档光照强度，或者可选100％-0％之间的任意光照强度；所述灯具可预设1-4种自定义的环境用光，或者识取100％-0％环境光照强度的无级遥控输入信号。 

所述人像采集系统通过有线、无线方式连接的任一计算机、照相机、摄像机、录像机、摄影仪、电视机、手机、扫描仪、摄像头、探头、成像仪，或者其他任何显示设备，向操作人员显示拍摄、存储的真实图片效果，实现所见即所得。 

所述电脑远程控制系统通过软件指令和无线电信号控制所述灯具的打开、关闭，以及控制、调节所述灯具的亮度。 

所述灯具内带有环境光亮度感应装置，根据现场环境光线的亮度自行调节所述灯具的发光强度、发光点。 

所述灯具采用专用散热背板与铝基板贴合的散热装置。 

所述灯具采用专用的光线反光碗和光线柔光板。 

本发明的LED补光灯，包括至少一个LED光源，可受控闪光，或者在录制视频等场合持续发光；所述LED光源不是通过原子内部的电子跃变来发光，而是将电压加在LED的PN结两端，使PN结本身形成一个能级，然后电子在这个能级上跃变并产生光子来发光。本发明中，照相镜头用于获取单幅图像，摄像镜头用于获取视频录像。 

本发明优选的技术方案是：一种LED光源设备，包括LED光源(101)，1-120VDC电源(102)，控制电路板(103)，人像采集系统(105)、LED光源开关(106)、LED光源控制器(301)，其特征在于，所述LED光源(101)与所述控制电路板(103)通过模拟电路、数字电路，或者集成电路相连结，所述LED光源(101)与所述1-120VDC电源(102)通过模拟电路、数字电路，或者集成电路相连结，所述控制电路板(103)通过模拟电路、数字电路，或者集成电路与人像采集系统(105)相连结，所述人像采集系统(105)通过模拟电路、数字电路，或者集成电路与一个LED光源开关(106)相连结，所述LED光源开关(106)通过模拟电路、数字电路，或者集成电路与控制电路板(103)相连结，所述LED光源开关(106)通过模拟电路、数字电路，或者集成电路与一个LED光源控制器(301)相连结。 

所述人像采集系统(105)包括图像拍摄/摄录控制器(501)、人脸图像识别器(502)、眼睛位置分析器(503)、眼睛图像质量分析器(504)； 

所述控制器(301)包括常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，数字信号激发开关控制器(307)中的一个或者多个； 

所述人像采集系统(105)的图像拍摄/摄录控制器(501)通过模拟电路、数字电路，或者集成电路与所述常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，数字信号激发开关控制器(307)中的一个或者多个相连结； 

所述图像拍摄/摄录控制器(501)根据指令，选择启动常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，数字信号激发开关控制器(307)中的 一个或者多个； 

所述图像拍摄/摄录控制器(501)根据指令，启动人脸图像识别器(502)、眼睛位置分析器(503)、眼睛图像质量分析器(504)； 

所述人脸图像识别器(502)检测图像中是否有人脸； 

所述眼睛位置分析器(503)定位眼睛位置； 

所述眼睛图像质量分析器(504)判断眼睛是否闭合，判断是否佩戴眼镜，判断眼睛图像品质。 

所述人像采集系统(105)还包括图像质量综合分析器(505)；所述图像质量综合分析器(505)对采集的人像质量进行综合评价，计算出人脸综合质量评分，给出标准化评价，判断人像模糊程度、曝光程度、对比度、姿态是否符合采集质量标准 

所述人像采集系统(105)还包括图像采集设备操作参数自动优化器(506)；所述图像采集设备操作参数自动优化器(506)自动调整拍摄焦距、拍摄速度、拍摄角度、拍摄距离、曝光时间、曝光强度、LED设备温度、LED补光强度，优化所述人像采集系统(105)中图像采集设备的操作参数。 

所述人像采集系统(105)还包括缓存图像优化裁剪检索器(507)；所述缓存图像优化裁剪检索器(507)自动检索缓存的图像，就特定人脸形成的一组图像或者视频进行检索分析，遴选出适合裁剪的高品质图像。 

所述人像采集系统(105)还包括图像标准裁剪器(508)；所述图像标准裁剪器(508)对采集到的或者遴选出的人像照片进行标准化的自动剪裁。 

所述人像采集系统(105)还包括图像标准编辑器(509)；所述图像标准编辑器(509)对自动裁剪的人像照片进行几何编辑、像素编辑，使其符合录入、存储、使用、比对、传输标准。 

所述人像采集系统(105)为一种公安标准化人像图像或者视频采集系统，包括身份证办证照片采集系统、犯罪嫌疑人照片采集系统、旅馆车站公共场所人脸图像或视频采集系统、公安视频监控系统、ATM机照片或者视频监控系统、银行监控系统、卡口监控系统、门禁系统、道路监测系统、闯红灯电子警察照片或摄像抓拍系统、停车场监控系统、收费站监控系统、车辆检测站监测系统、 商场安防系统、仓库监控系统、社区安防系统、学校安防系统。 

所述LED光源(101)，1-120VDC电源(102)，控制电路板(103)，人像采集系统(105)位于一个防护罩(109)内，所述1-120VDC电源(102)为6-24VDC电源。 

所述所述防护罩(109)外壁安装有可调光感开关(401)，用于设置不同暗度下开启补光的参数；所述LED光源(101)的发光镜头(402)为多个功率相同、大小相同、照明强度相同的灯珠，所述灯珠分布在所述人像采集系统(105)的照相或者摄像镜头(403)周围。 

具体而言，本发明的技术方案可以是： 

一种标准人像采集装置中的LED补光及人像剪裁评价系统，包括LED光源(101)，1-120VDC电源(102)，控制电路板(103)，其特征在于，所述LED光源(101)与所述控制电路板(103)通过模拟电路、数字电路，或者集成电路连结。所述公安标准化人像采集系统不局限于公安部门专用的系统，而是包括安装在任何银行、学校、旅馆、体育馆、道路、社区、道路卡站、派出所等各种场所的，任何民用、警用图像采集系统，包括人像采集系统、车牌采集系统、场景采集系统、视频采集系统等。所述1-120VDC电源(102)优选为2-50VDC电源，再优选为6-24VDC电源，最优选为12VDC电源。所述LED光源(101)与所述控制电路板(103)优选通过数字电路连结。 

所述人像采集系统(105)包括图像拍摄/摄录控制器(501)、人脸图像识别器(502)、眼睛位置分析器(503)、眼睛图像质量分析器(504)； 

所述控制器(301)包括常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，数字信号激发开关控制器(307)中的一个或者多个； 

所述人像采集系统(105)的图像拍摄/摄录控制器(501)通过模拟电路、数字电路，或者集成电路与所述常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，数字信号激发开关控制器(307)中的一个或者多个相连结； 

所述图像拍摄/摄录控制器(501)根据指令，选择启动常亮开关控制器 (302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，数字信号激发开关控制器(307)中的一个或者多个； 

所述图像拍摄/摄录控制器(501)根据指令，启动人脸图像识别器(502)、眼睛位置分析器(503)、眼睛图像质量分析器(504)； 

所述人脸图像识别器(502)检测图像中是否有人脸； 

所述眼睛位置分析器(503)定位眼睛位置； 

所述眼睛图像质量分析器(504)判断眼睛是否闭合，判断是否佩戴眼镜，判断眼睛图像品质。 

所述人像采集系统(105)还包括图像质量综合分析器(505)；所述图像质量综合分析器(505)对采集的人像质量进行综合评价，计算出人脸综合质量评分，给出标准化评价，判断人像模糊程度、曝光程度、对比度、姿态是否符合采集质量标准 

所述人像采集系统(105)还包括图像采集设备操作参数自动优化器(506)；所述图像采集设备操作参数自动优化器(506)自动调整拍摄焦距、拍摄速度、拍摄角度、拍摄距离、曝光时间、曝光强度、LED设备温度、LED补光强度，优化所述人像采集系统(105)中图像采集设备的操作参数。 

所述人像采集系统(105)还包括缓存图像优化裁剪检索器(507)；所述缓存图像优化裁剪检索器(507)自动检索缓存的图像，就特定人脸形成的一组图像或者视频进行检索分析，遴选出适合裁剪的高品质图像。 

所述人像采集系统(105)还包括图像标准裁剪器(508)；所述图像标准裁剪器(508)对采集到的或者遴选出的人像照片进行标准化的自动剪裁。 

所述人像采集系统(105)还包括图像标准编辑器(509)；所述图像标准编辑器(509)对自动裁剪的人像照片进行几何编辑、像素编辑，使其符合录入、存储、使用、比对、传输标准。 

所述控制电路板(103)还通过模拟电路、数字电路，或者集成电路与一个LED温度控制器(104)相连结，所述LED温度控制器(104)与一个外源电源(108)有电气或光电连结，所述外源电源(108)优选为220VDC电源，也可以是380VDC 电源，所述LED温度控制器(104)被缺省，或者作为独立部件并列或者从属连结本发明LED设备的情况下，所述控制电路板(103)可直接连结所述外源电源(108)，或者为所述LED温度控制器(104)预留电气接口。所述控制电路板(103)优选通过数字电路与LED温度控制器(104)相连结，所述LED温度控制器(104)优选通过电子电路与外源电源(108)相连结。 

所述LED温度控制器(104)包括一个温度传感器(201)，所述温度传感器(201)通过模拟电路、数字电路，或者集成电路与一个加热器(202)，以及一个降温器(203)相连结，所述LED温度控制器(104)在所述温度传感器(201)监测到特定环境温度阈值时，开启或者关闭所述加热器(202)；所述LED温度控制器(104)在所述温度传感器(201)监测到特定环境温度阈值时，开启或者关闭所述降温器(203)。 

所述温度传感器(201)优选通过数字电路与加热器(202)，以及降温器(203)相连结，所述降温器(203)优选为风扇。 

所述LED温度控制器(104)在所述温度传感器(201)监测到特定环境温度阈值时，开启或者关闭所述加热器(202)，所述开启阈值为摄氏零度，关闭阈值为摄氏零上5度；所述LED温度控制器(104)在所述温度传感器(201)监测到特定环境温度阈值时，开启或者关闭所述降温器(203)，所述开启阈值为摄氏零上25度，所述关闭阈值为摄氏零上20度。 

所述控制电路板(103)还通过模拟电路、数字电路，或者集成电路与一个人像采集系统(105)相连结，所述电路优选为数字电路。 

所述人像采集系统(105)还通过模拟电路、数字电路，或者集成电路连结一个LED光源开关(106)，所述电路优选为数字电路，所述LED光源开关(106)通过模拟电路、数字电路，或者集成电路连结控制电路板(103)，所述电路优选为数字电路。 

所述人像采集系统(105)为一种公安标准化人像图像或者视频采集系统，包括但是不限于身份证办证照片采集系统、犯罪嫌疑人照片采集系统、旅馆车站公共场所人脸图像或视频采集系统、、公安视频监控系统、ATM机照片或者视频监控系统、银行监控系统、卡口监控系统、门禁系统、道路监测系统、闯红 灯电子警察照片或摄像抓拍系统、道路测速系统、车牌视频监控系统、停车场监控系统、收费站监控系统、车辆检测站监测系统、商场安防系统、仓库监控系统、社区安防系统、学校安防系统。 

所述LED光源开关(106)通过模拟电路、数字电路，或者集成电路与一个控制器(301)相连结，所述电路优选为数字电路。 

所述控制器(301)包括常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，数字信号激发开关控制器(307)，所述人像采集系统(105)通过模拟电路、数字电路，或者集成电路与所述常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，数字信号激发开关控制器(307)相连结，所述电路优选为数字电路。 

常亮开关控制器(302)受所述人像采集系统(105)控制或选定，可在视频采集、夜晚监控、仓库监控、二代身份证图像采集、护照办证图像采集等场合开启，使本发明的LED补光设备持续发光。 

例如，在仓库监控环境下，所述人像采集系统(105)驱动所述常亮开关控制器(302)持续开启，使本发明的LED补光设备持续发光，持续获取高清图像，供监控人员使用。 

时控开关控制器(303)受所述人像采集系统(105)控制或选定，可在特定时间点或时间段开启，使本发明的LED补光设备闪光，或者持续发光。

例如，在人像采集系统(105)接到采集二代身份证图像信息的指令后，可激发时控开关控制器(303)，使之驱动本发明的LED补光设备在特定的LED光强度、LED光角度、背景光强度、背景温度环境下，持续发光2-6秒，以方便所述人像采集系统(105)的控制人员选定最佳的人脸图片。 

光敏开关控制器(304)受所述人像采集系统(105)控制或选定，可在特定的环境光强度下开启，使本发明的LED补光设备闪光，或者持续发光。

例如，在人像采集系统(105)在侦测到驶来车辆大灯眩光的情况下，发出采集车辆车牌图像信息的指令，同时激发光敏开关控制器(304)，使之驱动本发明的LED补光设备在特定的LED光强度、LED光角度、背景光强度、背景温度 环境下，持续发光0.01-10秒，以方便所述人像采集系统(105)的图像自动化智能甄别抓拍模块，获取并选定最佳的车牌照片，同时实现大流量交通车辆车牌的快速切换抓拍，可实现每秒抓拍100张车牌图像，并遴选存储1秒钟内通行各车辆最佳车牌图像的技术效果。 

行为激发开关控制器(305)受所述人像采集系统(105)控制或选定，可在特定的行为发生的情况下开启，使本发明的LED补光设备闪光，或者持续发光。

例如，在人像采集系统(105)在侦测到小区门禁开启或楼房大门开启的情况下，发出采集“进入者”图像信息的指令，同时激发“行为激发开关控制器(305)”，使之驱动本发明的LED补光设备在特定的LED光强度、LED光角度、背景光强度、背景温度环境下，持续发光0.1-60秒，以方便所述人像采集系统(105)的图像自动化智能甄别抓拍模块，获取并选定最佳的“进入者”照片，同时实现大流量“进入人流或者车流”的快速切换抓拍，可实现每秒抓拍10张“进入者”人脸或车牌图像，并遴选存储1秒钟内进入的各人员、车辆最佳人脸、车牌图像的技术效果。如果所述小区门禁或楼房大门处于持续开启的状态，则所述“行为激发开关控制器(305)”，驱动本发明的LED补光设备在特定的LED光强度、LED光角度、背景光强度、背景温度环境下持续工作，直到所述小区门禁或楼房大门处于关闭的状态。 

再如，所述人像采集系统(105)通过红外或者图像监控模块侦测到门禁外、ATM机旁、银行大厅内、金库外围、仓库道路、房间内部、军事基地附近有“生物入侵者”、“非生物入侵者”或者“任何运动物体”(所述三项统称“外围监控对象”)的情况下，或者所述人像采集系统(105)的远程指令模块发出监控任何潜在“外围监控对象”的指令的情况下，所述人像采集系统(105)发出寻找、采集、甄别、存储“外围监控对象”图像信息的指令，同时激发“行为激发开关控制器(305)”，使之驱动本发明的LED补光设备在特定的LED光强度、LED光角度、背景光强度、背景温度环境下，持续发光或者闪光，以方便所述人像采集系统(105)的图像自动化智能甄别抓拍模块，获取并选定最佳的“外围监控对象”照片，同时实现大流量“外围监控对象”的快速切换抓拍。 

图像激发开关控制器(306)受所述人像采集系统(105)控制或选定，在所述人像采集系统(105)侦测到“特定图像”的情况下，发出采集“目标”图像信息的指令，同时激发“图像激发开关控制器(306)”，使之驱动本发明的LED补光设备在特定的LED光强度、LED光角度、背景光强度、背景温度环境下，持续发光或者闪光，或者间歇性持续发光或者闪光，以方便所述人像采集系统(105)的图像自动化智能甄别抓拍模块，获取并选定最佳的“目标”照片，同时实现大流量“目标”的快速切换抓拍。 

例如，在人像采集系统(105)侦测到“人脸图像”的情况下，发出采集“人脸”图像信息的指令，同时激发“图像激发开关控制器(306)”，使之驱动本发明的LED补光设备在特定的LED光强度、LED光角度、背景光强度、背景温度环境下，持续发光或者闪光，以方便所述人像采集系统(105)的图像自动化智能甄别抓拍模块，获取并选定最佳的“人脸”照片，同时实现大流量“人脸”的快速切换抓拍，可实现每秒抓拍100张人脸图像，并遴选存储全部人员最佳人脸的技术效果。如果ATM机、门禁等场合安装的所述人像采集系统(105)不能采集到清晰的人脸图像(原因包括但是不限于人员戴帽子、戴眼镜、手挡脸、烟雾遮挡人脸等)，则所述人像采集系统(105)禁止相关门禁开启，或者禁止相关ATM机继续操作。 

再如，所述人像采集系统(105)通过红外或者图像监控模块侦测到道路上、门窗外、门禁外、ATM机旁、银行大厅内、金库外围、仓库道路、房间内部、军事基地附近的“人形生物入侵者图像”的情况下，或者所述人像采集系统(105)的远程指令模块发出监控任何潜在“人形生物入侵者图像”的指令的情况下，所述人像采集系统(105)发出寻找、采集、甄别、存储“人形生物入侵者图像”信息的指令，同时激发“图像激发开关控制器(306)”，使之驱动本发明的LED补光设备在特定的LED光强度、LED光角度、背景光强度、背景温度环境下，持续发光或者闪光，以方便所述人像采集系统(105)的图像自动化智能甄别抓拍模块，获取并选定最佳的“人形生物入侵者图像”，同时实现大流量“人形生物入侵者图像”的快速切换抓拍。 

数字信号激发开关控制器(307)受所述人像采集系统(105)控制或选定， 在所述人像采集系统(105)侦测到“特定数字信号”的情况下，发出采集“任意对象”图像信息的指令，同时激发“数字信号激发开关控制器(307)”，使之驱动本发明的LED补光设备在特定的LED光强度、LED光角度、背景光强度、背景温度环境下，持续发光或者闪光，或者间歇性持续发光或者闪光，以方便所述人像采集系统(105)的图像自动化智能甄别抓拍模块，获取并选定最佳的“任意对象”照片，同时实现大流量“任意对象”的快速切换抓拍。 

例如，在人像采集系统(105)侦测到“特定强度声波、特定强度震动，或者特定强度电磁环境”的情况下，发出特定数字信号，诱发采集“任意对象”图像信息的指令，同时激发“数字信号激发开关控制器(307)”，使之驱动本发明的LED补光设备在特定的LED光强度、LED光角度、背景光强度、背景温度环境下，持续发光或者闪光，以方便所述人像采集系统(105)的图像自动化智能甄别抓拍模块，获取并选定最佳的“任意对象”照片或者视频，同时实现大流量“任意对象”的快速切换抓拍、拍摄。 

所述人像采集系统(105)机器默认开启光敏开关控制器(304)；通过所述人像采集系统(105)的人机互动操作界面，自动选择启用如下控制器中的一个或者多个，并自动实现如下控制器的自动切换或并行控制：常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，数字信号激发开关控制器(307)。 

所述控制电路板(103)通过模拟电路、数字电路，或者集成电路与一个主光灯(107)相连结，所述人像采集系统(105)通过所述常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，或者数字信号激发开关控制器(307)，与所述主光灯(107)存在电气或光电连接。 

所述LED光源(101)，1-120VDC电源(102)，控制电路板(103)位于一个防护罩(109)内，所述1-120VDC电源(102)为6-24VDC电源，优选为12VDC电源。所述LED温度控制器(104)、人像采集系统(105)、LED光源开关(106)、主光灯(107)、电源(108)中的一项或者多项也可位于所述防护罩(109)内，或者位于所述防护罩(109)外的所述LED温度控制器(104)、人像采集系统(105)、 LED光源开关(106)、主光灯(107)、电源(108)中的一项多项，在所述防护罩(109)上，预置有其接口，即所述防护罩(109)外的所述LED温度控制器(104)、人像采集系统(105)、LED光源开关(106)、主光灯(107)、电源(108)中的一项或者多项在防护罩(109)上的接口。所述防护罩(109)优选为铝合金防护罩。 

所述防护罩(109)外壁安装有可调光感开关(401)，用于设置不同暗度下开启补光的参数。所述LED光源(101)的发光镜头(402)为为一个以上灯珠做成的单独灯板；或者为多个功率相同、大小相同、发光强度相同的灯珠，所述灯珠分布在所述人像采集系统(105)的照相或者摄像镜头(403)周围。所述发光镜头(402)、照相或者摄像镜头(403)优选安装在防护罩(109)的前端外壁上。 

本发明的LED辅助光源设备比荧光灯补光灯箱具有如下优势及特点： 

1.它属于冷光源，发热少，在完全无环境光照明的情况下，可令摄像系统拍摄到清晰的车牌图像； 

2.功耗低，效率高，节能高效，可固定到图像采集设备上使用，毋需像原来的采光设备主要离散使用； 

3.对人眼无刺激，不影响行车安全，可昼夜常亮，白天与日光叠加使用和夜间独立对车牌照明可以兼容，使用寿命长，可靠使用寿命超过10-100万小时； 

4.体积小，重量轻，方便运输，易于装配； 

5.灯具防护等级高，确保整灯在不同环境中能长期稳定工作； 

6.光斑均匀，光线柔和，发光强度可自动调节； 

7.可实现图像的标准化采集和存储，避免存储大量无用图像； 

8.可实现图像、视频的智能化、高品质采集和存储，提高效率。 

9.白天可平抑逆光，夜间可压制车大灯眩光，可方便地与摄像机、防护罩构成一体化装置，安装调试方便，可与多种CCD相机匹配。 

附图说明

图1为系统模块关系图。 

图2为子系统模块关系图。 

图3为子系统模块关系图。 

图4为硬件配置示意图。 

图5为硬件配置示意图。 

图6为子系统模块关系图。 

图7为实施例3的系统模块关系图。 

具体实施方式

实施例1 

如附图1、2、3、4、5、6描述的一种集成到标准人像采集装置中的LED补光及人像剪裁评价系统，包括LED光源(101)，12VDC电源(102)，控制电路板(103)，其特征在于，所述LED光源(101)与所述控制电路板(103)通过数字电路连结。所述LED光源(101)与所述控制电路板(103)通过数字电路连结。 

所述控制电路板(103)还通过数字电路与一个LED温度控制器(104)相连结，所述LED温度控制器(104)与一个外源电源(108)有电气连结，所述外源电源(108)为220VDC电源，所述控制电路板(103)通过数字电路与LED温度控制器(104)相连结，所述LED温度控制器(104)通过电子电路与外源电源(108)相连结。 

所述人像采集系统(105)包括图像拍摄/摄录控制器(501)、人脸图像识别器(502)、眼睛位置分析器(503)、眼睛图像质量分析器(504)； 

所述控制器(301)包括常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，数字信号激发开关控制器(307)中的全部； 

所述人像采集系统(105)的图像拍摄/摄录控制器(501)通过模拟电路、数字电路，或者集成电路与所述常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，数字信号激发开关控制器(307)中的全部相连结； 

所述图像拍摄/摄录控制器(501)根据指令，选择启动常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，数字信号激发开关控制器(307)中的一个或者多个； 

所述图像拍摄/摄录控制器(501)根据指令，启动人脸图像识别器(502)、眼睛位置分析器(503)、眼睛图像质量分析器(504)； 

所述人脸图像识别器(502)检测图像中是否有人脸； 

所述眼睛位置分析器(503)定位眼睛位置； 

所述眼睛图像质量分析器(504)判断眼睛是否闭合，判断是否佩戴眼镜，判断眼睛图像品质。 

所述人像采集系统(105)还包括图像质量综合分析器(505)；所述图像质量综合分析器(505)对采集的人像质量进行综合评价，计算出人脸综合质量评分，给出标准化评价，判断人像模糊程度、曝光程度、对比度、姿态是否符合采集质量标准 

所述人像采集系统(105)还包括图像采集设备操作参数自动优化器(506)；所述图像采集设备操作参数自动优化器(506)自动调整拍摄焦距、拍摄速度、拍摄角度、拍摄距离、曝光时间、曝光强度、LED设备温度、LED补光强度，优化所述人像采集系统(105)中图像采集设备的操作参数。 

所述人像采集系统(105)还包括缓存图像优化裁剪检索器(507)；所述缓存图像优化裁剪检索器(507)自动检索缓存的图像，就特定人脸形成的一组图像或者视频进行检索分析，遴选出适合裁剪的高品质图像。 

所述人像采集系统(105)还包括图像标准裁剪器(508)；所述图像标准裁剪器(508)对采集到的或者遴选出的人像照片进行标准化的自动剪裁。 

所述人像采集系统(105)还包括图像标准编辑器(509)；所述图像标准编辑器(509)对自动裁剪的人像照片进行几何编辑、像素编辑，使其符合录入、存储、使用、比对、传输标准。 

所述LED温度控制器(104)包括一个温度传感器(201)，所述温度传感器(201)通过数字电路与一个加热器(202)，以及一个降温器(203)相连结， 所述LED温度控制器(104)在所述温度传感器(201)监测到特定环境温度阈值时，开启或者关闭所述加热器(202)；所述LED温度控制器(104)在所述温度传感器(201)监测到特定环境温度阈值时，开启或者关闭所述降温器(203)。 

所述温度传感器(201)通过数字电路与加热器(202)，以及降温器(203)相连结，所述降温器(203)为风扇。 

所述LED温度控制器(104)在所述温度传感器(201)监测到特定环境温度阈值时，开启或者关闭所述加热器(202)，所述开启阈值为摄氏零度，关闭阈值为摄氏零上5度；所述LED温度控制器(104)在所述温度传感器(201)监测到特定环境温度阈值时，开启或者关闭所述降温器(203)，所述开启阈值为摄氏零上25度，所述关闭阈值为摄氏零上20度。 

所述控制电路板(103)还通过数字电路与一个人像采集系统(105)相连结。 

所述人像采集系统(105)还通过数字电路连结一个LED光源开关(106)，所述LED光源开关(106)通过数字电路连结控制电路板(103)。 

所述人像采集系统(105)为一种身份证办证照片采集系统。 

所述LED光源开关(106)通过数字电路与一个控制器(301)相连结。 

所述控制器(301)包括常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，数字信号激发开关控制器(307)，所述人像采集系统(105)通过模拟电路、数字电路，或者集成电路与所述常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，数字信号激发开关控制器(307)相连结，所述电路优选为数字电路。 

常亮开关控制器(302)受所述人像采集系统(105)控制或选定。 

时控开关控制器(303)受所述人像采集系统(105)控制或选定。 

光敏开关控制器(304)受所述人像采集系统(105)控制或选定。 

行为激发开关控制器(305)受所述人像采集系统(105)控制或选定。图像激发开关控制器(306)受所述人像采集系统(105)控制或选定。数字信号激发开关控制器(307)受所述人像采集系统(105)控制或选定。 

所述人像采集系统(105)机器默认开启光敏开关控制器(304)；通过所述人像采集系统(105)的人机互动操作界面，自动选择启用如下控制器中的一个或者多个，并自动实现如下控制器的自动切换或并行控制：常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，数字信号激发开关控制器(307)。 

所述控制电路板(103)通过数字电路与一个主光灯(107)相连结，所述人像采集系统(105)通过所述常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，或者数字信号激发开关控制器(307)，与所述主光灯(107)存在电气连接。 

所述LED光源(101)，电源(102)，控制电路板(103)、LED温度控制器(104)、人像采集系统(105)、LED光源开关(106)、主光灯(107)、电源(108)位于一个防护罩(109)内。所述防护罩(109)为铝合金防护罩。 

所述防护罩(109)外壁安装有可调光感开关(401)，用于设置不同暗度下开启补光的参数。所述LED光源(101)的发光镜头(402)为4个功率、大小、发光强度相同的灯珠，位于所述人像采集系统(105)的照相或者摄像镜头(403)周围。所述发光镜头(402)、照相或者摄像镜头(403)安装在防护罩(109)的前端外壁上。 

实施例2 

如附图1-6，本实施例公开了一种分体式标准人像采集装置中的LED补光及人像剪裁评价系统，包括LED光源(101)，12VDC电源(102)，控制电路板(103)，其特征在于，所述LED光源(101)与所述控制电路板(103)通过数字电路连结。所述LED光源(101)与所述控制电路板(103)通过数字电路连结。 

所述控制电路板(103)还通过数字电路与一个LED温度控制器(104)相连结，所述LED温度控制器(104)与一个外源电源(108)有电气连结，所述外源电源(108)为220VDC电源，所述控制电路板(103)通过数字电路与LED温度控制器(104)相连结，所述LED温度控制器(104)通过电子电路与外源电源(108)相连结。 

所述LED温度控制器(104)包括一个温度传感器(201)，所述温度传感器 (201)通过数字电路与一个加热器(202)，以及一个降温器(203)相连结，所述LED温度控制器(104)在所述温度传感器(201)监测到特定环境温度阈值时，开启或者关闭所述加热器(202)；所述LED温度控制器(104)在所述温度传感器(201)监测到特定环境温度阈值时，开启或者关闭所述降温器(203)。 

所述人像采集系统(105)包括图像拍摄/摄录控制器(501)、人脸图像识别器(502)、眼睛位置分析器(503)、眼睛图像质量分析器(504)； 

所述控制器(301)包括常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，数字信号激发开关控制器(307)中的全部； 

所述人像采集系统(105)的图像拍摄/摄录控制器(501)通过模拟电路、数字电路，或者集成电路与所述常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，数字信号激发开关控制器(307)中的全部相连结； 

所述图像拍摄/摄录控制器(501)根据指令，选择启动常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，数字信号激发开关控制器(307)中的一个或者多个； 

所述图像拍摄/摄录控制器(501)根据指令，启动人脸图像识别器(502)、眼睛位置分析器(503)、眼睛图像质量分析器(504)； 

所述人脸图像识别器(502)检测图像中是否有人脸； 

所述眼睛位置分析器(503)定位眼睛位置； 

所述眼睛图像质量分析器(504)判断眼睛是否闭合，判断是否佩戴眼镜，判断眼睛图像品质。 

所述人像采集系统(105)还包括图像质量综合分析器(505)；所述图像质量综合分析器(505)对采集的人像质量进行综合评价，计算出人脸综合质量评分，给出标准化评价，判断人像模糊程度、曝光程度、对比度、姿态是否符合采集质量标准 

所述人像采集系统(105)还包括图像采集设备操作参数自动优化器(506)； 所述图像采集设备操作参数自动优化器(506)自动调整拍摄焦距、拍摄速度、拍摄角度、拍摄距离、曝光时间、曝光强度、LED设备温度、LED补光强度，优化所述人像采集系统(105)中图像采集设备的操作参数。 

所述人像采集系统(105)还包括缓存图像优化裁剪检索器(507)；所述缓存图像优化裁剪检索器(507)自动检索缓存的图像，就特定人脸形成的一组图像或者视频进行检索分析，遴选出适合裁剪的高品质图像。 

所述人像采集系统(105)还包括图像标准裁剪器(508)；所述图像标准裁剪器(508)对采集到的或者遴选出的人像照片进行标准化的自动剪裁。 

所述人像采集系统(105)还包括图像标准编辑器(509)；所述图像标准编辑器(509)对自动裁剪的人像照片进行几何编辑、像素编辑，使其符合录入、存储、使用、比对、传输标准。 

所述温度传感器(201)通过数字电路与加热器(202)，以及降温器(203)相连结，所述降温器(203)为风扇。 

所述LED温度控制器(104)在所述温度传感器(201)监测到特定环境温度阈值时，开启或者关闭所述加热器(202)，所述开启阈值为摄氏零度，关闭阈值为摄氏零上5度；所述LED温度控制器(104)在所述温度传感器(201)监测到特定环境温度阈值时，开启或者关闭所述降温器(203)，所述开启阈值为摄氏零上25度，所述关闭阈值为摄氏零上20度。 

所述控制电路板(103)还通过数字电路与一个人像采集系统(105)相连结。 

所述人像采集系统(105)还通过数字电路连结一个LED光源开关(106)，所述LED光源开关(106)通过数字电路连结控制电路板(103)。 

所述人像采集系统(105)为一种护照办证照片采集系统。 

所述LED光源开关(106)通过数字电路与一个控制器(301)相连结。 

所述控制器(301)包括常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，数字信号激发开关控制器(307)，所述人像采集系统(105)通过模拟电路、数字电路，或者集成电路与所述常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)， 光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，数字信号激发开关控制器(307)相连结，所述电路优选为数字电路。 

常亮开关控制器(302)受所述人像采集系统(105)控制或选定。 

时控开关控制器(303)受所述人像采集系统(105)控制或选定。 

光敏开关控制器(304)受所述人像采集系统(105)控制或选定。 

行为激发开关控制器(305)受所述人像采集系统(105)控制或选定。图像激发开关控制器(306)受所述人像采集系统(105)控制或选定。数字信号激发开关控制器(307)受所述人像采集系统(105)控制或选定。 

通过所述人像采集系统(105)的人机互动操作界面，自动选择启用如下控制器中的一个或者多个，并自动实现如下控制器的自动切换或并行控制：常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，数字信号激发开关控制器(307)。 

所述控制电路板(103)通过数字电路与一个主光灯(107)相连结，所述人像采集系统(105)通过所述常亮开关控制器(302)，时控开关控制器(303)，光敏开关控制器(304)，行为激发开关控制器(305)，图像激发开关控制器(306)，或者数字信号激发开关控制器(307)，与所述主光灯(107)存在电气连接。 

所述LED光源(101)，电源(102)，控制电路板(103)、人像采集系统(105)、LED光源开关(106)位于一个防护罩(109)内。所述防护罩(109)为铝合金防护罩。所述LED温度控制器(104)、主光灯(107)、电源(108)位于所述防护罩(109)外部，为外接设备。 

所述防护罩(109)外壁安装有可调光感开关(401)，用于设置不同暗度下开启补光的参数。所述LED光源(101)的发光镜头(402)为16个灯珠，位于所述人像采集系统(105)的照相或者摄像镜头(403)周围。所述发光镜头(402)、照相或者摄像镜头(403)安装在防护罩(109)的前端外壁上。 

所述LED灯数量为1W高亮度LED灯珠16颗。 

本实施例默认的控制器为LED常亮、时控开关、光敏控制自动切换或同步运行器。LED波长为380nm-850nm；视角/视距为15°/100米，30°/54米，45 °/33米，60°/26米。通光量为1600lm；工作电压为AC220V，功率为：16W；工作温度为摄氏零下55度至摄氏零上125度。LED补光设备主要构件为铝合金防护罩、LED光源、12VDC电源、控制电路板。光亮度可调，适应各种场合，适合5至30米有效距离； 

本发明外接开关控制信号接口，可通过光敏开关、车辆检测器、IO卡等多种方式控制，开启、关闭本发明的LED设备； 

LED温度控制器(104)、主光灯(107)、电源(108)位于所述防护罩(109)外部，其中，LED温度控制器(104)包含一个自动温控风扇以及加热装置，在寒冷和高温环境下可自动启动加热降温功能；本实施例的LED设备在额定功率下使用寿命为20万小时以上。 

实施例3 

本实施例公开了一种公安标准化人像采集系统中的LED光源设备(601)，包括一种基于LED中正白光和高显色系数技术相结合的影像曝光光源装置(602)，所述装置包括电脑远程控制系统(701)、信号发射系统(702)、信号接收系统(703)、功能执行系统(704)，发光元件系统(705)，其特征在于，所述电脑远程控制系统(701)与所述信号发射系统(702)之间有电线电子信号连接，所述信号发射系统(702)与所述信号接收系统(703)之间有电子信号连接，所述信号接收系统(703)与所述功能执行系统(704)之间有电子信号连接，所述功能执行系统(704)与所述发光元件系统(705)之间有电子信号连接。 

所述发光元件系统(705)包括一个灯具(801)，所述灯具包含灯珠(802)。 

所述灯珠(802)为480颗，所述灯珠(802)在一定的面积内均匀发光，光线均匀，有效降低拍摄物体的高光的产生。 

所述灯珠(802)为正白色LED灯珠。 

所述灯珠(802)的光谱狭窄，色温介于5300k-5700k之间，显色指数Ra≥90。 

所述灯具(801)的灯光强度被一个连线控制按钮(901)、本地控制器(902)、无线遥控器(903)，或者一个远程遥控装置(904)，通过有线、无线方式实施 控制，可选100％、75％、50％、25％的光档光照强度，或者可选100％-0％之间的任意光照强度；所述灯具(801)可预设1-4种自定义的环境用光，或者识取100％-0％环境光照强度的无级遥控输入信号。 

所述人像采集系统通过有线方式连接的计算机，向操作人员显示拍摄、存储的真实图片效果，实现所见即所得。 

所述电脑远程控制系统通过软件指令和无线电信号控制所述灯具的打开、关闭，以及控制、调节所述灯具的亮度。 

所述灯具内带有环境光亮度感应装置，根据现场环境光线的亮度自行调节所述灯具的发光强度、发光点。 

所述灯具采用专用散热背板与铝基板贴合的散热装置。 

所述灯具采用专用的光线反光碗和光线柔光板。 

本实施例的LED补光灯，包括一个LED光源，可受控闪光，或者在录制视频等场合持续发光；所述LED光源不是通过原子内部的电子跃变来发光，而是将电压加在LED的PN结两端，使PN结本身形成一个能级，然后电子在这个能级上跃变并产生光子来发光。本发明中，照相镜头用于获取单幅图像，摄像镜头用于获取视频录像。

电脑远程控制系统(701)包含一个人像裁剪评价系统(603)，包括人脸区域图像定位与质量综合分析器(604)、人脸整体图像定位与质量综合分析器(605)，人脸区域图像定位与质量综合分析器(604)主要定位眼睛，把眼睛自动放置到系统(603)指定区域，判断其品质，决定是否存储和处理；也定位其他人脸关键区域，把该关键区域自动放置到系统(603)指定区域，判断其品质，决定是否存储和处理。如果关键区域被眼镜、口罩等物体遮挡，或者存在涂饰物(包括纹脸、纹身)、则系统(603)可放弃图像存储，或者要求摘除遮挡物、涂饰物，或者启用长波、短波摄像，使图像规避上述遮挡物、涂饰物。人脸整体图像定位与质量综合分析器(605)对人脸进行自动定位，毋需人脸移动，系统(603)自动寻取人脸并移动抓拍最佳人脸图像；对获取的人脸图像进行综合分析，判断人脸图像的品质，判断是否有遮挡物、涂饰物；存在遮挡物、涂饰物的情况下，系统(603)启用长波、短波摄像，使图像规避上述遮挡物、涂饰 物。如果遮挡物、涂饰物被人脸区域图像定位与质量综合分析器(604)剔除后，仍被判识为低品质图像，则系统(603)放弃存储，或者把最佳的一组图像上报到电脑远程控制系统(701)的黑名单中。所述一组图像包括最佳原始图像、剔除遮挡物和涂饰物后的图像；所述黑名单包括犯罪嫌疑人名单。