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)檢測和跟蹤人臉，并對人臉進(jìn)行特征定位、提取，通過比對辨識(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)劣對識(shí)別效率有決定性的影響。針對人臉識(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(qiáng)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?yàn)樘膸拰ED很大一部分較強(qiáng)的信號光拒之門外，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(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)影響因素促使我們在確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。