(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210991818.9 (22)申请日 2022.08.17 (71)申请人 山东浪潮超高清智能科技有限公司 地址 250100 山东省济南市中国 （山 东） 自 由贸易试验区济南片区浪潮路1036号 S06楼北一层西区 (72)发明人 丁传广　刘文滨　于超　王静　 苏婧婧　 (74)专利代理 机构 济南信达专利事务所有限公 司 37100 专利代理师 孙园园 (51)Int.Cl. H04N 5/232(2006.01) G06V 40/16(2022.01) G06N 3/08(2006.01) (54)发明名称 一种自动调整角度的数据采集装置 (57)摘要 本发明公开了一种自动调整角度的数据采 集装置， 属于智 能办公技术领域， 本发明要解决 的技术问题为如何实现数据采集设备自动调节 与操作者之间的角度， 提高面部图像数据的采集 质量， 同时提高数据采集的可操作性及效率， 技 术方案为： 其结构包括设备支撑结构、 旋转圆盘 结构和旋转底 座， 旋转底座与旋转圆盘结构之间 设置有转动机构； 旋转圆盘结构与设备支撑结构 之间设置有角度调节机构； 设备支撑机构包括主 体支撑架， 主体支撑架一侧面上设置有后盖， 主 体支撑架的另一侧面上设置有双目摄像头、 指纹 识别仪、 条码枪以及触摸屏处理终端； 转动机构 包括舵机和舵机座， 舵机的基体端安装在舵机座 上， 舵机座安装在旋转底座， 舵机的输出端转动 连接旋转圆盘结构。 权利要求书4页 说明书10页 附图4页 CN 115460346 A 2022.12.09 CN 115460346 A 1.一种自动调 整角度的数据采集装置， 其特征在于， 该装置包括设备支撑结构、 旋转 圆 盘结构和旋转底座， 旋转底座与旋转圆盘结构之间设置有转动机构； 旋转圆盘结构与设备 支撑结构之间设置有角度调节机构； 设备支撑机构包括主体支撑架， 主体支撑架一侧面上设置有后盖， 主体支撑架 的另一 侧面上设置有双目摄 像头、 指纹识别仪、 条码枪以及触摸屏处 理终端； 转动机构包括舵机和舵机座， 舵机的基体端安装在舵机座上， 舵机座安装在旋转底座， 舵机的输出端转动连接 旋转圆盘结构。 2.根据权利要求1所述的自动调整角度的数据采集装置， 其特征在于， 所述角度调节机 构包括伺服电机和角度调节转轴， 伺服电机的基体端位于旋转圆盘结构上， 伺服电机的输 出端转动连接角度调节转轴， 角度调节转轴铰接连接主体支撑架的边 缘端。 3.根据权利要求1或2所述的自动调整角度的数据采集装置， 其特征在于， 所述主体支 撑架与后盖连接处设置有布线槽， 后盖上设置有 若干均匀分布的散热孔； 主体支撑架与角度调节转轴连接处设置有连接块。 4.根据权利要求3所述的自动调整角度的数据采集装置， 其特征在于， 所述触摸屏处理 终端位于主体支撑架的中部位置， 双目摄像头位于触摸屏处理终端的上方， 指纹识别仪及 条码枪位于触摸屏处 理终端的下 方。 5.根据权利要求4所述的自动调整角度的数据采集装置， 其特征在于， 所述旋转底座上 设置有呈圆周分布的球形轴承， 球形轴承用于支撑旋转圆盘结构， 在支撑作用的同时减小 旋转底座与旋转圆盘结构之间的摩擦力。 6.根据权利要求5所述的自动调整角度的数据采集装置， 其特征在于， 所述旋转 圆盘结 构包括转动圆盘主体架， 转动圆盘主体架上设置有圆盘上封板， 圆盘上封板与转动圆盘主 体架形成圆盘空腔， 伺服电机位于圆盘空腔内的一侧处， 圆盘空腔内还设置有控制电路板， 控制电路板用于控制舵机和伺服电机的转动角度量。 7.根据权利要求6所述的自动调整角度的数据采集装置， 其特征在于， 所述圆盘上封板 上设置有滑轨， 滑轨呈圆环形， 圆环形滑轨与球形轴承滑动配合。 8.根据权利要求1所述的自动调整角度的数据采集装置， 其特征在于， 所述控制电路板 电连接有 主机， 主机包括主控 模块、 图形处 理模块及本地图像处 理模块； 其中， 主控模块用于下达面部图像数据采集指令， 下达指令后， 双目摄像头采集操作者 面部图像， 并把数据上传到本地数据库中进 行存储； 并在面部图像数据上传的过程中， 主控 模块无权干涉双目摄像头上传和存储动作； 在数据上传后， 有独立的本地图像处理模块单 独进行图像采集质量判断， 经过判断后， 本地图像处理模块 发送指令与主控模块， 决定是否 再次进行 数据采集； 采集完成后， 主控 模块停止采集过程的进程； 图形处理模块用于驱动双目摄像头采集操作者的面部图形数据， 并把采集的数据 经过 自带图像处理， 确定双目自身镜头的微调量， 同时把采集的数据上传到主控模块的数据库； 经过主控模块的图形处理， 计算出舵机和伺服电机的转动角度增 量， 通过调整舵机角度和 电机角度使得设备支撑结构所携带的设备与操作者达到最佳位置及角度， 同时双目摄像头 再次微调， 确保操作者的面部数据完全在采集范围以内； 本地图像处理模块用于在双目上传图像数据时被激活， 进行图像存储和图像质量判断 的任务， 在判断后发送结果指 令给主控模块； 当采集数据成功， 主控模块 发送面部图像数据权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115460346 A 2所有者的年龄段数据给本地图像处理模块， 本地图像处理模块安装年龄段保存面部图像数 据， 保证本地保持的图像数据与网络进行隔离， 以保证数据的安全性； 当读取数据， 则需专 门的通讯网络进行读取。 9.根据权利要求8所述的自动调整角度的数据采集装置， 其特征在于， 所述主机的控制 量包括伺服电机的转动角度ωe和舵机的转动角度ωd， 伺服电机的转动角度ωe和舵机的转 动角度ωd通过控制电路板进行控制， 控制电路板中存储有伺服电机的转动角度ωe和舵机 的转动角度ωd的初始角度ωe0和ωd0， 在每次开机后， 控制电路板驱动伺服电机和舵机运 行 到初始角度， 达 到初始角度后， 等待 主控模块的指令； 在进行神经网络优化初始角时， 需要当天工作完成后对当天的采集数据进行统计分 析； 在进行统计分析时， 数据处 理过程具体如下： S1、 统计当天数据ωei和ωdi， 其中， i＝1， 2，…， n； S2、 求取数据均值， 公式如下： S3、 求取数据标准方差， 公式如下： S4、 根据方差进行 数据清洗： 根据使用统计设置方差极限值sem和sdm， 具体如下： 当se和sd的值分别小于sem和sdm时， 则认为所采集数据为 正常数据， 进行 下一步计算； 当se和sd的值其中一个或都大于sem和sdm时， 则将大于的一组数据进行清洗； 当se＞sem时， 则从数据ωei剔除 最大的数据， 并从新进行标准方差计算， 制 作方差se＜sem。 当sd＞sdm时， 则从数据ωdi剔除 最大的数据， 并从新进行标准方差计算， 制 作方差sd＜sdm。 S5、 将统计 好的 和 作为神经网络的期望值进行神经网络的网络泛化； 并将当 天的 采样数据的均值 标准方差se及sd俄特征数据作为训练输入数据为各个特征值的 差值， 公式如下： Δse＝se‑se0； Δsd＝sd‑Sd0； 其中， 训练输入 训练输入在输入前需要做极值法的归一 化处理；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115460346 A 3