[实用新型]一种室外环境人脸识别系统

说明书

技术领域

    本实用新型公开一种人脸识别系统，特别涉及一种室外环境人脸识别系统，主要应用于国家安全、公安系统和城市的公共安全及考勤门禁等人脸识别和认证邻域。

背景技术

    随着科技的发展，人脸识别技术在人们的生活中应用越来越多，而在应用中，如何消除环境的变化对识别精度的影响，至关重要。目前，近红外补光的方案只解决了室内环境的人脸识别，室外环境的人脸识别还未取得突破性进展，其最大的问题在于室外复杂环境的光照影响。解决该问题，需要综合运用光学、物理学、计算机视觉、模式识别的知识，对人脸图像的成像根本原理，图像采集设备的属性以及影响图像质量的各种因素需要有深入的认识，才能获得实质性进展。

   目前消除环境光的方法主要有以下三种：

   1）基于图像处理技术（gabor变换，Log域DCT变换，总变分模型（LTV），小波变换，商图像等）的光照消除；

   2）基于成像模型（光照锥法，球谐函数法，对称重构法（SSFS）等人脸重建方法）的光照消除；

   3）基于硬件同步控制的差图像光照消除；

图像在受到光照影响后部分细节信息已经遭到破坏，Adini认为不存不受光照影响的图像特征，基于图像处理技术的光照消除方法无法消除环境光的影响，且存在丢失人脸纹理的现象；基于成像模型的光照消除法，一种认为人脸满足朗伯假设，在光照较强，特别是有强侧光的情况下，人脸无法满足假设条件，得到的归一化图像存在明显失真，或是需要采用多幅不同光照条件下的图像重构不受光照影响的标准图像，无法满足人脸识别的实时性；由于成像器件存在暗电流和非线性等系统噪声和随机噪声的影响，基于硬件同步控制的差图像光照消除方法在将有主动光源照明与无主动光源照明的图像做差，得到的图像存在放大随机噪声影响的现象，而且差后的图像可视化效果较差，无法用于高精度人脸识别所需的最接近无环境光影响的人脸图像。

专利（公开号：CN101441710A）揭露了一种利用受控光源开启与闭合获取的两幅图像的均匀性差别判断当前人脸图像是否为真实人的成像。该专利方案对于照片等平面伪装人脸有较好的识别，对于采用高仿三维头模技术等产生的伪装人脸无法判别，环境光对人脸识别产生的负面影响没有得到较好的解决，同时影响其判断图片的真伪。由于该利用受控光源开启与闭合获取的两幅图像，不仅需要在开启与闭合两幅采集两次，而且光敏器件有响应延迟，进步加剧了此技术的非实时性。

所以，现有技术无法在室外环境下识别速度与识别率和防伪性能方面有较好的效果。

发明内容

针对上述提到的现有技术中的人脸识别无法在室外环境下识别速度与识别率和防伪性能方面有较好的效果的缺点，本实用新型提供新的室外环境人脸识别系统，其采用特殊的系统结构设计，能够很好的解决上述问题，该系统结构紧凑，识别速度快，识别率高。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种室外环境人脸识别系统，系统包括主动偏振照明模块、偏振成像模块及系统控制与处理模块，其中主动偏振照明模块包括近红外LED主动照明光源和起偏器，起偏器设置在近红外LED主动照明光源前端；偏振成像模块包括CMOS感光器、检偏器阵列、人脸识别专用镜头和窄带干涉滤光片，窄带干涉滤光片设置在CMOS感光器前端，检偏器阵列设置在窄带干涉滤光片前端，人脸识别专用镜头设置在检偏器阵列前端；系统控制与处理模块包括系统处理器，CMOS感光器输出信号给系统处理器，系统处理器控制近红外LED主动照明光源工作。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

所述的起偏器为吸收型近红外偏振片。

所述的人脸识别专用镜头采用三个成像透镜构成，3个成像透镜成“品”字型分布，且成像透镜为非鱼眼镜头。

所述的检偏器阵列由3块近红外吸收型偏振片构成。

所述的检偏器阵列与起偏器材质相同，检偏器阵列中的第一片偏振片的偏振方向与环境光的偏振方向垂直，且与起偏器成0度夹角，其它2片依次与起偏器夹角为60度和120度。

所述的系统处理器上连接有液晶显示模块。

所述的系统处理器上连接有语音提示与报警模块。