本发明涉及3d打印领域，尤其涉及一种3d打印机使用的拍摄装置。
背景技术：
3d打印思想起源于19世纪末的美国，并在20世纪80年代得以发展和推广。3d打印是科技融合体模型中最新的高“维度”的体现之一，中国物联网校企联盟把它称作“上上个世纪的思想，上个世纪的技术，这个世纪的市场”。
19世纪末，美国研究出了的照相雕塑和地貌成形技术，随后产生了打印技术的3d打印核心制造思想。20世纪80年代以前，三维打印机数量很少，大多集中在“科学怪人”和电子产品爱好者手中。主要用来打印像珠宝、玩具、工具、厨房用品之类的东西。甚至有汽车专家打印出了汽车零部件，然后根据塑料模型去订制真正市面上买到的零部件。
1979年，美国科学家rfhousholder获得类似“快速成型”技术的专利，但没有被商业化。20世纪80年代已有雏形，其学名为“快速成型”。20世纪80年代中期，sls被在美国得克萨斯州大学奥斯汀分校的卡尔deckard博士开发出来并获得专利，项目由darpa赞助的。
到20世纪80年代后期，美国科学家发明了一种可打印出三维效果的打印机，并已将其成功推向市场，3d打印技术发展成熟并被广泛应用。普通打印机能打印一些报告等平面纸张资料。而这种最新发明的打印机，它不仅使立体物品的造价降低，且激发了人们的想象力。未来3d打印机的应用将会更加广泛。
1995年，麻省理工创造了“三维打印”一词，当时的毕业生jimbredt和timanderson修改了喷墨打印机方案，变为把约束溶剂挤压到粉末状的解决方案，而不是把墨水挤压在纸张上的方案。2003年以来三维打印机的销售逐渐扩大。
由于3d打印机成本很高，未经过授信人员在使用3d打印机时很容易造成设备损坏，因此需要对3d打印机的使用引入授信机制，然而，现有技术中并不存在这样的方案。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种3d打印机使用的拍摄装置，改造3d打印机，通过高精度的人脸识别技术和高带宽的网络通讯技术在3d打印机内形成识别速度快、识别精度高的人员识别授信机制，从而保障3d打印机的使用安全性。
根据本发明的一方面，提供了一种3d打印机使用的拍摄装置，所述装置包括高清摄像头、3d打印机主体和飞思卡尔mc9s12芯片，飞思卡尔mc9s12芯片与3d打印机主体连接，高清摄像头与3d打印机主体连接，用于输出场景到3d打印机主体以便于3d打印机主体的3d图像打印。
更具体地，在所述3d打印机使用的拍摄装置中，包括：高清摄像头，设置在3d打印机前端，用于对3d打印机前方的用户进行图像采集以输出高清图像；高清摄像头还与3d打印机主体连接，用于输出场景到3d打印机主体以便于3d打印机主体的3d图像打印；3d打印机主体，用于基于高清摄像头输出的场景进行相应的3d图像打印；飞思卡尔mc9s12芯片，分别与特征向量比较子设备和3d打印机主体连接，用于在接收到人脸识别成功信号时发出允许3d打印信号，还用于在接收到人脸识别失败信号时发出禁止3d打印信号；面部图像检测设备，与高清摄像头连接，用于接收高清图像，并从高清图像处识别并分割出面部图像；人眼位置检测设备，与面部图像检测设备，用于接收面部图像，并基于面部图像检测脸部图像中是否存在左眼轮廓和右眼轮廓，当存在左眼轮廓且存在右眼轮廓时，发出面部检测成功信号，当不存在左眼轮廓或不存在右眼轮廓时，发出面部检测失败信号；特征提取设备，分别与人眼位置检测设备和ip解包设备连接，当接收到面部检测成功信号时，从省电模式进入工作模式，对接收到的面部图像进行处理，当接收到面部检测失败信号时，进入省电模式；特征提取设备包括波动阈值选择子设备、像素处理子设备、矩阵拆分子设备、十进制转换子设备、特征向量获取子设备和特征向量比较子设备；波动阈值选择子设备与人眼位置检测设备连接，用于计算面部图像的复杂度，基于面部图像的复杂度选择波动阈值大小，面部图像的复杂度越高，选择的波动阈值越大，波动阈值为正数；像素处理子设备分别与波动阈值选择子设备和人眼位置检测设备连接，用于接收面部图像，针对面部图像的每一个像素作为对象像素执行以下处理：以对象像素为中心像素，在面部图像中获取3×3大小的对象像素矩阵，将对象像素矩阵内除了对象像素之外的每一个像素作为参考像素与对象像素进行比较，以获得二值化矩阵，二值化矩阵为3×3大小，二值化矩阵由8个二值化像素组成，参考像素大于等于对象像素与波动阈值之和，则参考像素对应的二值化像素的像素值为1，参考像素小于对象像素减去波动阈值后的差值，则参考像素对应的二值化像素的像素值为﹣1，其他取值的参考像素对应的二值化像素的像素值为0；矩阵拆分子设备与像素处理子设备连接，用于将每一个对象像素对应的二值化矩阵转换成一个正二值化矩阵和一个负二值化矩阵，正二值化矩阵由8个二值化像素值组成，负二值化矩阵也由8个二值化像素值组成，正二值化矩阵的每一个二值化像素值减去负二值化矩阵相应位置的二值化像素值能够得到对应二值化矩阵相应位置的二值化像素的像素值；十进制转换子设备与矩阵拆分子设备连接，用于将每一个对象像素对应的正二值化矩阵的所有二值化像素值按其在正二值化矩阵中的位置以先左后右再先上后下的顺序组成一个二进制数作为目标正二进制数，再将目标正二进制数转化成十进制数以作为目标正十进制数，还用于将每一个对象像素对应的负二值化矩阵的所有二值化像素值按其在负二值化矩阵中的位置以先左后右再先上后下的顺序组成一个二进制数作为目标负二进制数，再将目标负二进制数转化成十进制数以作为目标负十进制数；特征向量获取子设备分别与人眼位置检测设备和十进制转换子设备连接，用于将面部图像中每一个对象像素的像素值替换成该对象像素对应的正目标十进制数并按照对象像素在面部图像中的位置将所有对象像素对应的正目标十进制数组成正一维特征向量，作为正目标特征向量输出，还用于将面部图像中每一个对象像素的像素值替换成该对象像素对应的负目标十进制数并按照对象像素在面部图像中的位置将所有对象像素对应的负目标十进制数组成负一维特征向量，作为负目标特征向量输出；特征向量比较子设备分别与特征向量获取子设备和ip解包设备连接，用于将正目标特征向量分别与各个基准正特征向量进行匹配，将负目标特征向量分别与各个基准负特征向量进行匹配，二者都匹配成功且匹配到的基准正特征向量对应的授权用户名称与匹配到的基准负特征向量对应的授权用户名称相同时，则输出人脸识别成功信号以及与匹配到的基准正特征向量对应的授权用户名称，否则将输出人脸识别失败信号；ip解包设备，用于与远程的数据服务器网络连接，通过网络接收来自数据服务器处的ip数据包，并对ip数据包解包以获得6lowpan数据包；其中，ip数据包是对6lowpan数据包进行打ip包后而获得的数据包，6lowpan数据包中的负载包括数据服务器处的各个基准正特征向量和各个基准负特征向量，6lowpan数据包中的头部是压缩数据，解压后的6lowpan数据包中的头部用于对6lowpan数据包中的负载进行解析；其中，每一个基准正特征向量为对相应授权用户基准面部图像预先进行与特征提取设备相同操作的正特征向量提取而获得的向量，每一个基准负特征向量为对相应授权用户基准面部图像预先进行与特征提取设备相同操作的负特征向量提取而获得的向量；边缘传感设备，与ip解包设备连接，用于接收ip解包设备输出的6lowpan数据包，获得呈现为压缩数据的6lowpan数据包的头部，对6lowpan数据包的头部解压以获得解压后的6lowpan数据包中的头部；6lowpan解包设备，与边缘传感设备连接，用于接收6lowpan数据包以获取6lowpan数据包中的负载，并基于解压后的6lowpan数据包中的头部对6lowpan数据包中的负载进行解析，以获得各个基准正特征向量和各个基准负特征向量；其中，3d打印机主体在接收到允许3d打印信号时从省电模式进入工作模式，还在接收到禁止3d打印信号时从工作模式进入省电模式。
更具体地，在所述3d打印机使用的拍摄装置中，还包括：无线通信接口，与高清摄像头连接，用于无线发送高清摄像头输出的图像内容。
更具体地，在所述3d打印机使用的拍摄装置中：无线通信接口包括压缩编码器件，用于对高清摄像头输出的图像内容进行mpeg-4标准压缩以获得压缩图像。
更具体地，在所述3d打印机使用的拍摄装置中：无线通信接口包括多指标编码器件，与压缩编码器件连接，用于对压缩图像进行多指标编码以获得信道编码数据。
更具体地，在所述3d打印机使用的拍摄装置中：无线通信接口包括频分双工通信设备。
更具体地，在所述3d打印机使用的拍摄装置中：无线通信接口包括时分双工通信设备。
更具体地，在所述3d打印机使用的拍摄装置中：无线通信接口包括gprs接收器、gprs发送器和at89c51单片机，at89c51单片机分别与gprs接收器和gprs发送器连接。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的3d打印机使用的拍摄装置的结构方框图。
附图标记：1高清摄像头；23d打印机主体；3飞思卡尔mc9s12芯片
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的3d打印机使用的拍摄装置的实施方案进行详细说明。
3d打印机是当前越来越普及使用的电子产品，其造价昂贵，使用人员在使用时需要特别小心，未经培训的人员使用容易造成产品设备损坏，因此，需要对3d打印机的使用者进行授信操作。当前并不存在这样的技术方案。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种3d打印机使用的拍摄装置，在3d打印机中引入了高效率的人员授信设备，从而解决了上述技术问题。
图1为根据本发明实施方案示出的3d打印机使用的拍摄装置的结构方框图，所述装置包括高清摄像头、3d打印机主体和飞思卡尔mc9s12芯片，飞思卡尔mc9s12芯片与3d打印机主体连接，高清摄像头与3d打印机主体连接，用于输出场景到3d打印机主体以便于3d打印机主体的3d图像打印。
接着，继续对本发明的3d打印机使用的拍摄装置的具体结构进行进一步的说明。
所述装置包括：高清摄像头，设置在3d打印机前端，用于对3d打印机前方的用户进行图像采集以输出高清图像；高清摄像头还与3d打印机主体连接，用于输出场景到3d打印机主体以便于3d打印机主体的3d图像打印。
所述装置包括：3d打印机主体，用于基于高清摄像头输出的场景进行相应的3d图像打印；飞思卡尔mc9s12芯片，分别与特征向量比较子设备和3d打印机主体连接，用于在接收到人脸识别成功信号时发出允许3d打印信号，还用于在接收到人脸识别失败信号时发出禁止3d打印信号。
所述装置包括：面部图像检测设备，与高清摄像头连接，用于接收高清图像，并从高清图像处识别并分割出面部图像；人眼位置检测设备，与面部图像检测设备，用于接收面部图像，并基于面部图像检测脸部图像中是否存在左眼轮廓和右眼轮廓，当存在左眼轮廓且存在右眼轮廓时，发出面部检测成功信号，当不存在左眼轮廓或不存在右眼轮廓时，发出面部检测失败信号。
所述装置包括：特征提取设备，分别与人眼位置检测设备和ip解包设备连接，当接收到面部检测成功信号时，从省电模式进入工作模式，对接收到的面部图像进行处理，当接收到面部检测失败信号时，进入省电模式；特征提取设备包括波动阈值选择子设备、像素处理子设备、矩阵拆分子设备、十进制转换子设备、特征向量获取子设备和特征向量比较子设备；波动阈值选择子设备与人眼位置检测设备连接，用于计算面部图像的复杂度，基于面部图像的复杂度选择波动阈值大小，面部图像的复杂度越高，选择的波动阈值越大，波动阈值为正数；像素处理子设备分别与波动阈值选择子设备和人眼位置检测设备连接，用于接收面部图像，针对面部图像的每一个像素作为对象像素执行以下处理：以对象像素为中心像素，在面部图像中获取3×3大小的对象像素矩阵，将对象像素矩阵内除了对象像素之外的每一个像素作为参考像素与对象像素进行比较，以获得二值化矩阵，二值化矩阵为3×3大小，二值化矩阵由8个二值化像素组成，参考像素大于等于对象像素与波动阈值之和，则参考像素对应的二值化像素的像素值为1，参考像素小于对象像素减去波动阈值后的差值，则参考像素对应的二值化像素的像素值为﹣1，其他取值的参考像素对应的二值化像素的像素值为0；矩阵拆分子设备与像素处理子设备连接，用于将每一个对象像素对应的二值化矩阵转换成一个正二值化矩阵和一个负二值化矩阵，正二值化矩阵由8个二值化像素值组成，负二值化矩阵也由8个二值化像素值组成，正二值化矩阵的每一个二值化像素值减去负二值化矩阵相应位置的二值化像素值能够得到对应二值化矩阵相应位置的二值化像素的像素值；十进制转换子设备与矩阵拆分子设备连接，用于将每一个对象像素对应的正二值化矩阵的所有二值化像素值按其在正二值化矩阵中的位置以先左后右再先上后下的顺序组成一个二进制数作为目标正二进制数，再将目标正二进制数转化成十进制数以作为目标正十进制数，还用于将每一个对象像素对应的负二值化矩阵的所有二值化像素值按其在负二值化矩阵中的位置以先左后右再先上后下的顺序组成一个二进制数作为目标负二进制数，再将目标负二进制数转化成十进制数以作为目标负十进制数；特征向量获取子设备分别与人眼位置检测设备和十进制转换子设备连接，用于将面部图像中每一个对象像素的像素值替换成该对象像素对应的正目标十进制数并按照对象像素在面部图像中的位置将所有对象像素对应的正目标十进制数组成正一维特征向量，作为正目标特征向量输出，还用于将面部图像中每一个对象像素的像素值替换成该对象像素对应的负目标十进制数并按照对象像素在面部图像中的位置将所有对象像素对应的负目标十进制数组成负一维特征向量，作为负目标特征向量输出；特征向量比较子设备分别与特征向量获取子设备和ip解包设备连接，用于将正目标特征向量分别与各个基准正特征向量进行匹配，将负目标特征向量分别与各个基准负特征向量进行匹配，二者都匹配成功且匹配到的基准正特征向量对应的授权用户名称与匹配到的基准负特征向量对应的授权用户名称相同时，则输出人脸识别成功信号以及与匹配到的基准正特征向量对应的授权用户名称，否则将输出人脸识别失败信号。
所述装置包括：ip解包设备，用于与远程的数据服务器网络连接，通过网络接收来自数据服务器处的ip数据包，并对ip数据包解包以获得6lowpan数据包；其中，ip数据包是对6lowpan数据包进行打ip包后而获得的数据包，6lowpan数据包中的负载包括数据服务器处的各个基准正特征向量和各个基准负特征向量，6lowpan数据包中的头部是压缩数据，解压后的6lowpan数据包中的头部用于对6lowpan数据包中的负载进行解析；其中，每一个基准正特征向量为对相应授权用户基准面部图像预先进行与特征提取设备相同操作的正特征向量提取而获得的向量，每一个基准负特征向量为对相应授权用户基准面部图像预先进行与特征提取设备相同操作的负特征向量提取而获得的向量。
所述装置包括：边缘传感设备，与ip解包设备连接，用于接收ip解包设备输出的6lowpan数据包，获得呈现为压缩数据的6lowpan数据包的头部，对6lowpan数据包的头部解压以获得解压后的6lowpan数据包中的头部。
所述装置包括：6lowpan解包设备，与边缘传感设备连接，用于接收6lowpan数据包以获取6lowpan数据包中的负载，并基于解压后的6lowpan数据包中的头部对6lowpan数据包中的负载进行解析，以获得各个基准正特征向量和各个基准负特征向量。
其中，3d打印机主体在接收到允许3d打印信号时从省电模式进入工作模式，还在接收到禁止3d打印信号时从工作模式进入省电模式。
可选地，在所述控制平台中：无线通信接口，与高清摄像头连接，用于无线发送高清摄像头输出的图像内容；无线通信接口包括压缩编码器件，用于对高清摄像头输出的图像内容进行mpeg-4标准压缩以获得压缩图像；无线通信接口包括多指标编码器件，与压缩编码器件连接，用于对压缩图像进行多指标编码以获得信道编码数据；无线通信接口包括频分双工通信设备；无线通信接口包括时分双工通信设备；以及无线通信接口包括gprs接收器、gprs发送器和at89c51单片机，at89c51单片机分别与gprs接收器和gprs发送器连接。
另外，4glte是一个全球通用的标准，包括两种网络模式fdd和tdd，分别用于成对频谱和非成对频谱。运营商最初在两个模式之间的取舍纯粹出于对频谱可用性的考虑。大多运营商将会同时部署两种网络，以便充分利用其拥有的所有频谱资源。fdd和tdd在技术上区别其实很小，主要区别就在于采用不同的双工方式，频分双工(fdd)和时分双工(tdd)是两种不同的双工方式。
fdd是在分离的两个对称频率信道上进行接收和发送，用保护频段来分离接收和发送信道。fdd必须采用成对的频率，依靠频率来区分上下行链路，其单方向的资源在时间上是连续的。fdd在支持对称业务时，能充分利用上下行的频谱，但在支持非对称业务时，频谱利用率将大大降低。
tdd用时间来分离接收和发送信道。在tdd方式的移动通信系统中,接收和发送使用同一频率载波的不同时隙作为信道的承载,其单方向的资源在时间上是不连续的，时间资源在两个方向上进行了分配。某个时间段由基站发送信号给移动台，另外的时间由移动台发送信号给基站，基站和移动台之间必须协同一致才能顺利工作。
采用本发明的3d打印机使用的拍摄装置，针对现有技术中3d打印机容易被损坏的技术问题，通过在3d打印机中加入授信机制，允许经过授权的人员使用，拒绝未经过授权的人员使用，从而保障电子设备的安全运行，避免相关部门的经济利益受到损失。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。