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超窄帶濾光片和人臉識(shí)別技術(shù)的共同應(yīng)用
點(diǎn)擊次數(shù):2982 更新時(shí)間:2019-07-08
超窄帶濾光片和人臉識(shí)別技術(shù)的共同應(yīng)用
人臉識(shí)別技術(shù)是對(duì)人的臉部特征信息進(jìn)行識(shí)別,它是一種生物識(shí)別技術(shù)。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(dòng)檢測(cè)和跟蹤人臉,并對(duì)人臉進(jìn)行特征定位、提取,通過比對(duì)辨識(shí)達(dá)到識(shí)別不同人身份的目的。人臉識(shí)別的運(yùn)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(duì)識(shí)別效率有決定性的影響。針對(duì)人臉識(shí)別系統(tǒng)中的圖像采集裝置所用到的超窄帶濾光片進(jìn)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(shù)指標(biāo)。
由于人臉識(shí)別的計(jì)算量很大,目前都是基于黑白灰度圖像進(jìn)行識(shí)別的。超窄帶濾光片選擇的注意事項(xiàng):
超窄帶濾光片主要是用來隔離干擾光,透過信號(hào)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(shí)別奠定基礎(chǔ)。在目前,人臉識(shí)別主要應(yīng)用在各種場(chǎng)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(chǎng)合下,干擾光的強(qiáng)度是不同的,因此對(duì)窄帶濾光片的要求也不同。
選擇窄帶濾光片時(shí)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(duì)于LED光源,15nm以下的帶寬就不大合適。一方面因?yàn)樘膸拰ED很大一部分較強(qiáng)的信號(hào)光拒之門外,另一方面因?yàn)樘膸捠篂V光片的有效使用角度變得很小,有可能導(dǎo)致所拍的圖像中間亮邊緣暗的現(xiàn)象。經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)將LED的發(fā)光強(qiáng)度可利用的門檻設(shè)在70%左右時(shí),所拍攝的圖像仍具有相當(dāng)好的對(duì)比度,因此,窄帶濾光片的帶寬可以選在30nm左右。對(duì)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(gè)因素,一個(gè)是入射角度效應(yīng),另一個(gè)是LED本身的發(fā)熱問題,這兩個(gè)因素對(duì)窄帶濾光片的中心波長選擇會(huì)產(chǎn)生細(xì)微調(diào)整。首先來看角度效應(yīng),在實(shí)際攝像過程中,從人臉上反射過來的光到達(dá)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(dāng)窄帶濾光片在遇到帶角度的光線入射時(shí),窄帶濾光片的中心波長將向短波方向移動(dòng)。這兩個(gè)影響因素促使我們?cè)诖_定窄帶濾光片的中心波長時(shí),應(yīng)該考慮到使用過程中的變動(dòng)因素。所以,事先應(yīng)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(shí)的入射情況,同時(shí),也考慮了溫升導(dǎo)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(shí)別系統(tǒng)中用的CCD接收器以及對(duì)應(yīng)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(luò)攝像頭或手機(jī)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(huì)引入多余的光程差,使成像模糊,當(dāng)這個(gè)光程差比較小時(shí),通過微調(diào)焦距還能使圖像清晰,但當(dāng)濾光片的厚度較大時(shí),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(dǎo)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?yàn)檫@樣放置相當(dāng)于濾光片沒有干預(yù)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(shí)踐表明0.55mm或0.7mm厚的濾光片是合適的。