[發(fā)明專利]一種人臉識別用的調制光濾光裝置和濾光方法

有效

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• 申請日: 2010-07-06
• 公開（公告）號: CN101931755A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發(fā)明（設計）人: 唐堅;朱學曦
• 申請（專利權）人: 上海洪劍智能科技有限公司
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235;H04N5/232;G03B11/04;G03B15/05
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張妍

技術領域

本發(fā)明涉及一種人臉識別用的調制光濾光裝置和濾光方法，屬于生物識別技術領域。

背景技術

在一般的人臉識別系統(tǒng)中，為了克服日光對人臉識別的干擾，普遍使用了紅外LED作為補光光源，由穩(wěn)壓或恒流驅動的紅外LED發(fā)射一定波長的近紅外光，如常用的850納米波長，照射在被識別的人臉上，配合中心波長850納米的近紅外濾光片，濾除了除中心波長之外的絕大部分光線，由此獲得具有一定光照穩(wěn)定性的近紅外圖像，供識別模塊進行識別。這種補光濾光方法的缺點是：紅外LED發(fā)射的是波長和強度恒定不變的近紅外光線，與日光中的紅外線疊加，由于日光中含有豐富的紅外線，而且其能量遠遠大于紅外LED補光的能量，雖然能夠濾除大部分可見光，所獲取的近紅外圖像中不可避免地含有日光的成分，而隨著日光的強弱變化、日光照射角度的變化，對人臉識別的性能造成明顯的影響，限制了人臉識別在室外的應用。

目前的模擬攝像頭一般都是PAL制式的，輸出的是一個模擬復合視頻信號，由模擬視頻信號、復合同步信號、復合消隱信號組成。其中的模擬視頻信號才是真正的圖像信號。

復合同步信號是控制電視機的電子槍對電子偏轉的，包含了行同步信號和幀同步信號，復合消隱信號是在圖像換行和換場電子槍回掃時不發(fā)射電子。由于人眼看到的圖像大于等于24Hz時人才不會覺得圖像閃爍，所以PAL制式輸出的圖像是25Hz，即每秒鐘有25幅畫面，說的專業(yè)點就是每秒25幀，其中每一幀有625行。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供的一種人臉識別用的調制光濾光裝置和濾光方法，消除了日光對人臉識別造成的干擾，提高了人臉識別在室外日光下的性能。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種人臉識別用的調制光濾光裝置，該裝置適用于具有外同步輸入端的攝像頭，該裝置包含：

依次電路連接的控制器、攝像頭、圖像采集模塊、圖像預處理模塊；

該裝置還包含電路連接所述控制器的紅外LED驅動電路，和，電路連接所述紅外LED驅動電路的紅外LED陣列；

所述的攝像頭上設置有近紅外濾光片，濾除大部分可見光；

所述的控制器包含電路連接的外同步信號發(fā)生器和分頻整形電路；

所述的控制器中的外同步信號發(fā)生器產生一個外同步信號輸出到攝像頭的外同步輸入端，作為攝像頭的幀頻來實現同步；

所述的控制器中的分頻整形電路將外同步信號的頻率降為1/2，經整形后得到開關脈沖信號，將該開關脈沖信號輸出到紅外LED驅動電路；

所述的紅外LED驅動電路將開關脈沖信號放大，控制紅外LED陣列發(fā)光，在脈沖的高電平時，紅外LED發(fā)光；在脈沖的低電平時，紅外LED不發(fā)光；

所述的紅外LED陣列包含若干組并聯的紅外LED組，每個紅外LED組包含若干串聯的紅外LED和一個限流電阻；

所述的圖像采集模塊接收攝像頭輸出的模擬視頻信號，并轉換為數字視頻信號輸出到圖像預處理模塊；

所述的圖像預處理模塊連續(xù)不斷地將接收到的相鄰兩幀圖像的亮度信號作差值運算，并將差值信號生成一幅新的圖像，將新的圖像輸入到人臉識別模塊，完成人臉識別。

本發(fā)明還提供一種適用于具有外同步輸入端的攝像頭的人臉識別用的調制光濾光方法，該濾光方法包含以下步驟：

步驟1、控制器中的外同步信號發(fā)生器輸出一個外同步信號，送到攝像頭的外同步輸入端，同時執(zhí)行步驟2.1和步驟3.1；

步驟2.1、控制器中的分頻整形電路將外同步信號的頻率降為1/2，經整形后得到開關脈沖信號，將該開關脈沖信號輸出到紅外LED驅動電路，執(zhí)行步驟2.2；

步驟2.2、紅外LED驅動電路將開關脈沖信號放大為開關脈沖電流，驅動紅外LED陣列，執(zhí)行步驟2.3；

步驟2.2.1、根據紅外LED特性調節(jié)串聯的限流電阻，使流過每個紅外LED的電流為該LED允許的最大電流；

步驟2.3、紅外LED陣列發(fā)出經開關脈沖信號調制的近紅外光照射在人臉上；

步驟3.1、攝像頭將外同步信號作為幀頻來實現同步拍攝，執(zhí)行步驟3.2；

步驟3.2、攝像頭拍攝到經過近紅外濾光片的人臉視頻，輸出模擬視頻信號給圖像采集模塊，執(zhí)行步驟3.3；

步驟3.3、圖像采集模塊采集連續(xù)的模擬視頻信號，經A/D轉換為一幀一幀的數字視頻圖像信號，輸出到圖像預處理模塊，執(zhí)行步驟3.4；

步驟3.4、圖像預處理模塊連續(xù)不斷地將相鄰兩幀圖像的每一像素點的亮度信號逐一作差值運算，獲得亮度差值信號Y1-Y0：

Y1-Y0＝(Y+Ys1)-Ys0＝Y+(Ys1-Ys0)；