[發(fā)明專利]用于人臉識(shí)別的紅外濾光片及制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710304305.1
• 申請(qǐng)日: 2007-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN101470225A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉迎建;石踐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 漢王科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G02B5/20
• 分類號(hào): G02B5/20;G02B5/28;C03C17/00;C03C27/10
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物特征識(shí)別領(lǐng)域，涉及到一種人臉識(shí)別的關(guān)鍵部件即紅外濾光片，所述紅外濾光片具有窄帶、高截止深度兩個(gè)重要特性。在采用外加紅外主動(dòng)光源的人臉識(shí)別系統(tǒng)中，能夠有效保障人臉圖像的光照條件恒定不變。?

背景技術(shù)

生物特征識(shí)別技術(shù)被列為21世紀(jì)對(duì)人類社會(huì)帶來(lái)革命性影響的十大技術(shù)之一。生物特征識(shí)別技術(shù)是目前最為方便、安全的身份識(shí)別技術(shù)，認(rèn)定的是人本身，不需要身外的標(biāo)識(shí)物。生物特征識(shí)別技術(shù)利用人的生理特征和行為特征進(jìn)行身份識(shí)別，主要有指紋識(shí)別、人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別、步態(tài)識(shí)別等。?

人臉識(shí)別作為當(dāng)前生物特征識(shí)別領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)，與目前廣泛應(yīng)用的指紋識(shí)別技術(shù)相比，有著直觀性、方便性、非接觸性、友好性、用戶接受度高等顯著優(yōu)點(diǎn)。但是，在可見光環(huán)境下，當(dāng)識(shí)別時(shí)的環(huán)境光線與注冊(cè)登記時(shí)的不同時(shí)，識(shí)別性能會(huì)顯著下降，無(wú)法滿足實(shí)際產(chǎn)品應(yīng)用的要求。研究表明同一個(gè)人在不同光線下的特征差異，甚至大于在同一光線下不同人之間的特征差異。雖然目前有許多光線補(bǔ)償、?歸一化等處理方法，但實(shí)際效果并不明顯有效，而且比較復(fù)雜。因此，基于可見光圖像的人臉識(shí)別技術(shù)，對(duì)環(huán)境光線的影響有著難以克服的缺陷。?

專利號(hào)為“ZL?200520022878.1”的“一種用于人臉識(shí)別的圖像獲取裝置”，提出了一種采用外加紅外主動(dòng)光源的人臉識(shí)別圖像獲取裝置，但該專利所列出的“與所述紅外光源波長(zhǎng)相匹配的用于抑制或?yàn)V除可見光的濾片或鍍膜”，以及“所述濾光片或鏡頭鍍膜為可見光抑制且紅外光通過(guò)的帶通型或長(zhǎng)通截止型紅外濾光鏡片或鍍膜”，它僅僅是考慮了濾除可見光的需要，并沒有考慮到同樣需要濾除其他紅外光線，而且沒有闡明整體濾除效果與紅外濾光鏡片或鍍膜的規(guī)格參數(shù)之間的直接關(guān)系。?

太陽(yáng)光的光譜能量分布如圖1所示。太陽(yáng)光的光譜可以劃分為以下幾個(gè)波段：波長(zhǎng)小于400nm的稱為紫外波段，400nm～750nm的稱為可見光波段，而波長(zhǎng)大于750nm的則稱為紅外波段，它還可以細(xì)分為近紅外750nm～25um和遠(yuǎn)紅外25um～1000um兩個(gè)波段。從圖中可以看出，盡管太陽(yáng)光的波長(zhǎng)范圍很寬，但絕大部分的能量卻集中在220nm～4.0um的波段內(nèi)，占總能量的99％。其中可見光波段約占43％，紅外波段約占48.3％，紫外波段約占8.7％。由此可見，在太陽(yáng)光中，除了可見光，紅外光的能量也非常強(qiáng)，因此，上述專利中“所述濾光片或鏡頭鍍膜為可見光抑制且紅外光通過(guò)的帶通型或長(zhǎng)通截至型紅外濾光鏡片或鍍膜”，在有太陽(yáng)的晴朗天氣條件下，即使在室內(nèi)環(huán)境中，所述濾光片也不能有效保證光線的恒定不變，達(dá)不到實(shí)際效果。?

常用照明燈的光譜能量分布如圖2所示。在人臉識(shí)別的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中，除了考慮太陽(yáng)光線，其次還要考慮照明燈的影響。常見照明燈有日光燈和白熾燈兩種，它們所發(fā)出的光線，在可見光部分，日光燈光線的光譜是離散脈沖式的，而白熾燈的光譜是連續(xù)式的。但在紅外光部分，白熾燈比日光燈要強(qiáng)得多，因此，同樣需要紅外鍍膜濾光片屏蔽這部分紅外光線。?

紅外光透射玻璃的光譜透過(guò)率曲線如圖3所示。紅外光透射玻璃的基本特性是紅外光透射、吸收可見光，呈現(xiàn)長(zhǎng)通截止特性，上述專利就是采用該種紅外光透射玻璃，但根據(jù)圖1和圖2所述，簡(jiǎn)單紅外光透射玻璃的長(zhǎng)通截止特性，是不能夠?yàn)V除太陽(yáng)光線和燈光中的其他紅外光線的，從而不能有效保障人臉圖像的光照條件恒定不變。圖4中的HWBxxx中的xxx表示50％點(diǎn)的起始波長(zhǎng)，波長(zhǎng)單位為納米。隨著紅外光透射玻璃厚度的增加，對(duì)可見光的吸收抑制深度越強(qiáng)，當(dāng)然與此同時(shí)對(duì)紅外光的透射也有所降低，厚度和起始波長(zhǎng)是選擇紅外光透射玻璃的兩個(gè)重要指標(biāo)參數(shù)。?

常用圖像傳感芯片的光譜響應(yīng)曲線如圖4所示。CCD和CMOS是兩種常見的圖像傳感技術(shù)，雖然兩者的光譜響應(yīng)曲線的形狀大體相似，但在紅外部分存在兩個(gè)明顯差異，一是CMOS的響應(yīng)強(qiáng)度比CCD的響應(yīng)要好，例如，在850nm處，CMOS的響應(yīng)為0.8，CCD的響應(yīng)為0.4。二是隨著波長(zhǎng)的增加，響應(yīng)強(qiáng)度的衰減速度，CMOS比CCD要緩慢。由于紅外發(fā)光二極管的中心波長(zhǎng)主要分為850nm和940nm兩類，因此，紅外人臉識(shí)別選擇中心波長(zhǎng)為850nm的紅外發(fā)光二極管、CMOS圖像傳感芯片，?效果最佳。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，在采用外加紅外主動(dòng)光源的人臉識(shí)別系統(tǒng)中，提供一種能夠有效保障人臉圖像的光照條件恒定不變的紅外濾光片。?