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超窄帶濾光片和人臉識別技術的共同應用

點擊次數(shù):3336 更新時間:2019-07-08
   超窄帶濾光片和人臉識別技術的共同應用
  人臉識別技術是對人的臉部特征信息進行識別,它是一種生物識別技術。用圖像采集裝置采集含有人臉的圖像或視頻流,并根據(jù)圖像自動檢測和跟蹤人臉,并對人臉進行特征定位、提取,通過比對辨識達到識別不同人身份的目的。人臉識別的運算是非常巨大的,而初始圖像質(zhì)量的好壞以及算法優(yōu)劣對識別效率有決定性的影響。針對人臉識別系統(tǒng)中的圖像采集裝置所用到的超窄帶濾光片進行分析,可幫助使用者更好地了解窄帶濾光片的作用和使用方法,以便正確選擇窄帶濾光片的技術指標。
  由于人臉識別的計算量很大,目前都是基于黑白灰度圖像進行識別的。超窄帶濾光片選擇的注意事項:
  超窄帶濾光片主要是用來隔離干擾光,透過信號光,充分突顯有用信息,減小干擾信息,為后續(xù)的圖像處理和識別奠定基礎。在目前,人臉識別主要應用在各種場合的考勤和門禁系統(tǒng)。有的是安裝在室內(nèi)光線較暗的地方,有的是安裝在較為明亮的地方。不同場合下,干擾光的強度是不同的,因此對窄帶濾光片的要求也不同。
  選擇窄帶濾光片時要考慮到光能量的利用率,所以不能把窄帶濾光片的帶寬定得太窄,對于LED光源,15nm以下的帶寬就不大合適。一方面因為太窄的帶寬將LED很大一部分較強的信號光拒之門外,另一方面因為太窄的帶寬使濾光片的有效使用角度變得很小,有可能導致所拍的圖像中間亮邊緣暗的現(xiàn)象。經(jīng)過實踐檢驗,發(fā)現(xiàn)將LED的發(fā)光強度可利用的門檻設在70%左右時,所拍攝的圖像仍具有相當好的對比度,因此,窄帶濾光片的帶寬可以選在30nm左右。對抗干擾要求稍高的,可選擇20nm帶寬的。
  超窄帶濾光片中心波長的確定:
  從理論上說,窄帶濾光片與選用的LED中心波長重合。但是,這里有兩個因素,一個是入射角度效應,另一個是LED本身的發(fā)熱問題,這兩個因素對窄帶濾光片的中心波長選擇會產(chǎn)生細微調(diào)整。首先來看角度效應,在實際攝像過程中,從人臉上反射過來的光到達濾光片總有一定的角度范圍,比如在±10°以內(nèi),這樣入射到濾光片的光線不但有0°的,也有0-10°之間的,當窄帶濾光片在遇到帶角度的光線入射時,窄帶濾光片的中心波長將向短波方向移動。這兩個影響因素促使我們在確定窄帶濾光片的中心波長時,應該考慮到使用過程中的變動因素。所以,事先應將窄帶濾光片的中心波長定在比LED的中心波長大5nm左右。這樣,兼顧了0°-10°左右時的入射情況,同時,也考慮了溫升導致LED中心波長上移的情況。
  超窄帶濾光片厚度的選擇:
  考慮到成本因素,目前人臉識別系統(tǒng)中用的CCD接收器以及對應的透鏡組基本上是現(xiàn)成的,屬通用型的,被廣泛用在網(wǎng)絡攝像頭或手機攝像頭上。而這種通用型的攝像頭的調(diào)焦范圍都比較小,如果在CCD前方放置一片濾光片,就會引入多余的光程差,使成像模糊,當這個光程差比較小時,通過微調(diào)焦距還能使圖像清晰,但當濾光片的厚度較大時,引入的光程差也較大,通過微調(diào)焦距有可能調(diào)不過來,導致圖像模糊。因此,很多人都將濾光片放置在CCD攝像頭的鏡頭前方,而不是放在CCD傳感器的前方,因為這樣放置相當于濾光片沒有干預成像光路。但是,放在鏡頭前方的濾光片尺寸大,安裝不方便,又不美觀,所以許多人都希望能把濾光片的面積變小,又能放置在CCD傳感器前方,內(nèi)置在攝像頭內(nèi),既節(jié)約了濾光片的成本,又不影響外觀。要想把濾光片置于攝像頭之內(nèi),要求濾光片的厚度很薄,實踐表明0.55mm或0.7mm厚的濾光片是合適的。
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