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。有的是安裝在室內光線較暗的地方，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象。經過實踐檢驗，發(fā)現將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生細微調整。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，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，被廣泛用在網絡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，通過微調焦距有可能調不過來，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，內置在攝像頭內，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，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。