超窄帶濾光片和人臉識別技術(shù)的共同應用

　　人臉識別技術(shù)是對人的臉部特征信息進(jìn)行識別，它是一種生物識別技術(shù)。用圖像采集裝置采集含有人臉的圖像或視頻流，并根據圖像自動(dòng)檢測和跟蹤人臉，并對人臉進(jìn)行特征定位、提取，通過(guò)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。

　　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(jìn)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(lái)隔離干擾光，透過(guò)信號光，充分突顯有用信息，減小干擾信息，為后續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(chǎng)合的考勤和門(mén)禁系統。有的是安裝在室內光線(xiàn)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(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(mén)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象。經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗，發(fā)現將LED的發(fā)光強度可利用的門(mén)檻設在70%左右時(shí)，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(cháng)的確定：

　　從理論上說(shuō)，窄帶濾光片與選用的LED中心波長(cháng)重合。但是，這里有兩個(gè)因素，一個(gè)是入射角度效應，另一個(gè)是LED本身的發(fā)熱問(wèn)題，這兩個(gè)因素對窄帶濾光片的中心波長(cháng)選擇會(huì )產(chǎn)生細微調整。首先來(lái)看角度效應，在實(shí)際攝像過(guò)程中，從人臉上反射過(guò)來(lái)的光到達濾光片總有一定的角度范圍，比如在±10°以?xún)?，這樣入射到濾光片的光線(xiàn)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(xiàn)入射時(shí)，窄帶濾光片的中心波長(cháng)將向短波方向移動(dòng)。這兩個(gè)影響因素促使我們在確定窄帶濾光片的中心波長(cháng)時(shí)，應該考慮到使用過(guò)程中的變動(dòng)因素。所以，事先應將窄帶濾光片的中心波長(cháng)定在比LED的中心波長(cháng)大5nm左右。這樣，兼顧了0°-10°左右時(shí)的入射情況，同時(shí)，也考慮了溫升導致LED中心波長(cháng)上移的情況。

　　超窄帶濾光片厚度的選擇：

　　考慮到成本因素，目前人臉識別系統中用的CCD接收器以及對應的透鏡組基本上是現成的，屬通用型的，被廣泛用在網(wǎng)絡(luò )攝像頭或手機攝像頭上。而這種通用型的攝像頭的調焦范圍都比較小，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，當這個(gè)光程差比較小時(shí)，通過(guò)微調焦距還能使圖像清晰，但當濾光片的厚度較大時(shí)，引入的光程差也較大，通過(guò)微調焦距有可能調不過(guò)來(lái)，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(méi)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(guān)，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，內置在攝像頭內，既節約了濾光片的成本，又不影響外觀(guān)。要想把濾光片置于攝像頭之內，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。