專利名稱：基于均勻光源的人臉識別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及身份識別系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種采用均勻光源的 人臉識別系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
作為一種生物特征識別技術(shù)，人臉識別技術(shù)廣泛應(yīng)用于身份識別，例如 應(yīng)用于門禁、考勤、監(jiān)控等系統(tǒng)中。
目前的人臉識別系統(tǒng)通常都采用紅外或可見光源，其發(fā)出的光直接照射 人臉，從人臉反射進入紅外鏡頭再傳送到紅外圖像傳感器。采用這種直射式 光源的人臉識別系統(tǒng)存在一個缺陷，由于光源為點光源且直射，照到臉部的 光線不均勻，影響成像效果，從而對身份識別產(chǎn)生不良影響，并且會對人眼 睛帶來刺激，產(chǎn)生識別過程中的不舒適。

實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)人臉識別系統(tǒng)存在的 上述光線不均勻、成像效果差、對人眼有剌激的缺陷，提供一種采用均勻光 源的人臉識別系統(tǒng)。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種基于均勻光 源的人臉識別裝置，包括數(shù)據(jù)處理器、用于采集人臉圖像并傳輸給所述數(shù)據(jù) 處理器進行圖像處理的成像裝置，還包括將人臉成像在所述成像裝置上的光 學系統(tǒng)，所述光學系統(tǒng)包括攝像鏡頭以及設(shè)置在鏡頭旁或周圍的均勻光源裝 置，所述均勻光源裝置包括發(fā)光器件、將發(fā)光器件產(chǎn)生的光通過折射、繞射 或反射出去形成間接均勻光源的均勻光源產(chǎn)生裝置。
在本實用新型的基于均勻光源的人臉識別裝置中，所述發(fā)光器件包括紅外發(fā)光器件或藍光發(fā)光器件或紫外發(fā)光器件。
在本實用新型的基于均勻光源的人臉識別裝置中，所述發(fā)光器件和所述 均勻光源產(chǎn)生裝置安裝在一個空腔內(nèi)，其中，所述發(fā)光器件安裝在空腔的任 意側(cè)，所述均勻光源產(chǎn)生裝置構(gòu)成空腔的底板，所述均勻光源裝置還包括可 透射與所述發(fā)光器件所發(fā)射光波的光譜相匹配的光波的均勻光源面板。
在本實用新型的基于均勻光源的人臉識別裝置中，所述均勻光源裝置有 多個。
在本實用新型的基于均勻光源的人臉識別裝置中，還包括用于檢測環(huán)境 光的傳感器及與其相連的控制電路，用于根據(jù)環(huán)境光條件決定啟用所述均勻 光源裝置中的一個或幾個。
在本實用新型的基于均勻光源的人臉識別裝置中，所述鏡頭包括普通攝 像鏡頭和設(shè)置在其前面的與所述發(fā)光器件所發(fā)射光波的光譜相匹配的濾光 片，所述濾光片為帶通型或截止型的濾光片，其通帶帶寬與發(fā)光器件發(fā)射的 光波的帶寬相匹配。
在本實用新型的基于均勻光源的人臉識別裝置中，所述攝像機鏡頭包括 普通攝像鏡頭和鍍在其上的與所述發(fā)光器件所發(fā)射光波的光譜相匹配的濾光 膜，所述紅外濾光膜為帶通型或截止型的濾光膜，其通帶帶寬與發(fā)光器件發(fā) 射的光波的帶寬相匹配。
在本實用新型的基于均勻光源的人臉識別裝置中，所述均勻光源產(chǎn)生裝 置包括鏡面反光腔體，所述發(fā)光器件安裝在發(fā)光板上，且所述發(fā)光板放置在 所述鏡面反光腔體的底部，鏡面反射腔體的內(nèi)表面是由能形成鏡面反射的金
屬材料制成；鏡面反射腔體內(nèi)還設(shè)置有用于將發(fā)光板的發(fā)射光和鏡面反射腔 體內(nèi)表面的反射光向外反射到鏡頭所對準方向的主反射面。
在本實用新型的基于均勻光源的人臉識別裝置中，所述鏡頭安裝在所述 主反射板的中部。
在本實用新型的基于均勻光源的人臉識別裝置中，所述鏡面反光腔體的 光線出口部位設(shè)置有濾光片，所述濾光片為帶通型或截止型的濾光片，其通 帶帶寬與發(fā)光器件發(fā)射的光波的帶寬相匹配。實施本實用新型的基于均勻光源的人臉識別裝置，具有以下有益效果 由于采用了均勻光源裝置，使得照射到人臉部的光線更加均勻，成像效果好， 有助于提高識別質(zhì)量和處理速度，對人眼睛不會帶來剌激，提高識別過程中 的舒適度。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中 圖1是本實用新型基于均勻光源的人臉識別裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實用新型基于均勻光源的人臉識別裝置中的成像裝置的結(jié)構(gòu)示 意圖3是本實用新型基于均勻光源的人臉識別裝置中均勻光源裝置的結(jié)構(gòu) 示意圖4是根據(jù)本實用新型的另一實施例的均勻光源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

如圖1所示，本實用新型的基于均勻光源的人臉識別裝置包括成像裝置2 和數(shù)據(jù)處理器1。其中，數(shù)據(jù)處理器1包括模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊11、中央處理單元 15及數(shù)據(jù)庫模塊13。成像裝置2用于采集人臉部位圖像并傳輸給數(shù)據(jù)處理器 1。數(shù)據(jù)處理器1中的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊11將模擬信號的圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并 傳送到中央處理器15進行處理，數(shù)據(jù)庫13存儲圖像數(shù)據(jù)供中央處理器15調(diào) 用。中央處理器15根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的處理結(jié)果可發(fā)送信號到外界設(shè)備9，以控 制外界設(shè)備9的操作。例如外界設(shè)備9可以是門禁系統(tǒng)的門開關(guān)裝置、銀行 提款機的吐幣裝置、軟件接口或報警裝置等。
如圖2所示，在本實用新型的一實施例中，基于均勻光源的人臉識別裝 置中的成像裝置2包括光學系統(tǒng)3。該光學系統(tǒng)3包括鏡頭4以及設(shè)置在鏡頭 4周圍的均勻光源裝置5。在另一實施例中，均勻光源裝置5設(shè)置鏡頭4的側(cè) 邊(圖中未示出)，例如可設(shè)置在上方、下方、左側(cè)、右側(cè)、左上方、右上方、 左下方、右下方等，可示具體應(yīng)用而定。圖3是根據(jù)本實用新型一實施例的均勻光源裝置5的示意圖。如圖3所 示，均勻光源裝置5包括由反射裝置7、均勻光源面板8構(gòu)成的腔體，腔體中 設(shè)置有若干個發(fā)光器件6。反射裝置7、均勻光源面板8的設(shè)計使得發(fā)光器件 6產(chǎn)生的光通過折射、繞射或反射形成間接的均勻光源，也就是形成漫散射光。 值得說明的是，雖然圖3中示出的是4個發(fā)光器件6，但本實用新型不局限于 這種設(shè)置，也就是說，發(fā)光器件6的數(shù)量和位置可以根據(jù)實際應(yīng)用的需要來 設(shè)置。可以是更多或更少，安裝位置可以是在腔體的一側(cè)或兩側(cè)或四側(cè)。
另外，除了圖2所示的將鏡頭4與均勻光源裝置5集成在一起的方式外， 還可以分散地設(shè)置多個均勻光源裝置5，如分別設(shè)置在鏡頭4的四周。在控制 方面，還可以加上環(huán)境光傳感器，并將其與控制電路相連，使得控制電路能 夠根據(jù)檢測到的環(huán)境光條件，控制多個均勻光源裝置5中的一個或幾個接通 電源發(fā)出光波。
本實用新型的發(fā)光器件6包括但不限于紅外發(fā)光器件或藍光發(fā)光器件或 紫外發(fā)光器件。
在一個實施例中，發(fā)光器件6采用紅外發(fā)光二極管。作為優(yōu)選，可采用 散光式紅外發(fā)光二極管。
在一個實施例中，發(fā)光器件6采用藍光發(fā)光二極管。作為優(yōu)選，可采用 散光式藍光發(fā)光二極管。
在一個實施例中，發(fā)光器件6采用紫外發(fā)光二極管。作為優(yōu)選，可采用 散光式紫外發(fā)光二極管。
在一個實施例中，反射裝置7是一塊光反射板，均勻光源面板8是內(nèi)表 面帶有細小鉆石紋、圓形小凸點或螺旋紋等的透明面罩。光反射板是由具有 多面漫反射光源的材料制成，具有對點光源發(fā)射的光束進行漫反射的作用， 點光源經(jīng)過光反射板反射后形成多方向的均勻光源。出來的均勻光再通過前 面的透明面罩或光散射薄膜后更加均勻、柔和。
在一個實施例中，可以不用均勻光源面板8，直接將反射裝置7制做成散 光屏、柔光板、漫反射光傘等。
在圖4所示的實施例中，均勻光源裝置400包括鏡面反光腔體410、設(shè)置在鏡面反光腔體410底部的發(fā)光板406、在鏡面反光腔體410上方與發(fā)光板 406之間呈一角度(如45度)設(shè)置的主反射面板407和設(shè)置在鏡面反光腔體410 光線出口處的濾光片409。其中，攝像鏡頭4安裝在主反射板407的中部。需 要說明的是，主反射面板407與發(fā)光板406之間的位置關(guān)系不限于圖4所示。 如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知悉，任何可以將發(fā)光器件的發(fā)射光、鏡面反光腔體410 內(nèi)表面的反射光向外反射到攝像鏡頭4對準的拍攝方向的位置關(guān)系均適用。
發(fā)光板406上安裝有多個發(fā)光器件。在工作過程中，發(fā)光板406發(fā)出的 光波經(jīng)過鏡面反射產(chǎn)生均勻光源。鏡面反射腔體410內(nèi)表面是由能形成鏡面 反射的金屬材料制成。發(fā)光板406發(fā)出的光波，經(jīng)過鏡面反射腔體410內(nèi)部 多面的反射，最后由主反射面407反射出均勻光源。主反射面407反射出的 均勻光源做為人臉識別的主光源，經(jīng)過人臉部反射的光線進入攝像機最后形 成人臉視頻信號。
在本實施例中，均勻光源可以是各種顏色的光源，如紅外光、藍光、紫 外光等等，濾光片可以是與光源顏色相對應(yīng)的濾光片，通過選擇不同的濾光 片而得到不同的光源。
作為選擇，濾光片409也可以由鍍在攝像鏡頭上的濾光膜替代，而光線 出口處可以加上前述的透明面罩或光散射薄膜。
作為選擇，本實用新型基于均勻光源的人臉識別裝置中的鏡頭4可以是 鏡頭前加裝有紅外濾光片的普通攝像鏡頭。例如該紅外濾光片是可濾除可見 光且通過紅外光的帶通型或截止型紅外濾光片，其通帶帶寬與發(fā)光器件6發(fā) 射的紅外光波的帶寬相匹配?；蛘哏R頭4也可是在普通攝像鏡頭上鍍一層紅 外濾光膜。該紅外濾光膜可濾除可見光且通過紅外光，其通帶帶寬與發(fā)光器 件6發(fā)射的紅外光波的帶寬相匹配。
作為選擇，本實用新型基于均勻光源的人臉識別裝置中的鏡頭4可以是 鏡頭前加裝有藍光濾光片的普通攝像鏡頭。例如該藍光濾光片是可通過藍光 且濾除其它波長光波的帶通型或截止型藍光濾光片，其通帶帶寬與發(fā)光器件6 發(fā)射的藍光光波的帶寬相匹配?；蛘哏R頭4也可是在普通攝像鏡頭上鍍一層 藍光濾光膜。該藍光濾光膜可通過藍光且濾除其它波長的光波，其通帶帶寬與發(fā)光器件6發(fā)射的藍光光波的帶寬相匹配。
作為選擇，本實用新型基于均勻光源的人臉識別裝置中的鏡頭4可以是 鏡頭前加裝有紫外濾光片的普通攝像鏡頭。例如該紫外濾光片是可濾除可見 光且通過紫外光的帶通型或截止型紫外濾光片，其通帶帶寬與發(fā)光器件6發(fā) 射的紫外光波的帶寬相匹配?；蛘哏R頭4也可是在普通攝像鏡頭上鍍一層紫 外濾光膜。該紫外濾光膜可濾除可見光且通過紫外光，其通帶帶寬與發(fā)光器 件6發(fā)射的紫外光波的帶寬相匹配。
權(quán)利要求1、一種基于均勻光源的人臉識別裝置，包括數(shù)據(jù)處理器(1)、用于采集人臉圖像并傳輸給所述數(shù)據(jù)處理器(1)進行圖像處理的成像裝置(2)，還包括將人臉成像在所述成像裝置(2)上的光學系統(tǒng)(3)，其特征在于，所述光學系統(tǒng)(3)包括攝像鏡頭(4)以及設(shè)置在鏡頭(4)旁或周圍的均勻光源裝置(5)，所述均勻光源裝置(5)包括發(fā)光器件(6)、將發(fā)光器件(6)產(chǎn)生的光通過折射、繞射或反射出去形成間接均勻光源的均勻光源產(chǎn)生裝置(7)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于均勻光源的人臉識別裝置，其特征在于，所 述發(fā)光器件(6)包括紅外發(fā)光器件或藍光發(fā)光器件或紫外發(fā)光器件。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述基于均勻光源的人臉識別裝置，其特征在于，所 述發(fā)光器件(6)和所述均勻光源產(chǎn)生裝置(7)安裝在一個空腔內(nèi)，其中， 所述發(fā)光器件(6)安裝在空腔的任意側(cè)，所述均勻光源產(chǎn)生裝置(7)構(gòu)成 空腔的底板，所述均勻光源裝置(5)還包括可透射與所述發(fā)光器件(6)所 發(fā)射光波的光譜相匹配的光波的均勻光源面板(8)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述基于均勻光源的人臉識別裝置，其特征在于，所 述均勻光源裝置(5)有多個。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述基于均勻光源的人臉識別裝置，其特征在于，還 包括用于檢測環(huán)境光的傳感器及與其相連的控制電路，用于根據(jù)環(huán)境光條件 決定啟用所述均勻光源裝置(5)中的一個或幾個。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任何一項所述基于均勻光源的人臉識別裝置，其 特征在于，所述鏡頭(4)包括普通攝像鏡頭和設(shè)置在其前面的與所述發(fā)光器 件(6)所發(fā)射光波的光譜相匹配的濾光片，所述濾光片為帶通型或截止型的 濾光片，其通帶帶寬與發(fā)光器件(6)發(fā)射的光波的帶寬相匹配。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任何一項所述基于均勻光源的人臉識別裝置，其 特征在于，所述攝像機鏡頭(4)包括普通攝像鏡頭和鍍在其上的與所述發(fā)光 器件(6)所發(fā)射光波的光譜相匹配的濾光膜，所述紅外濾光膜為帶通型或截 止型的濾光膜，其通帶帶寬與發(fā)光器件(6)發(fā)射的光波的帶寬相匹配。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于均勻光源的人臉識別裝置，其特征在于，所 述均勻光源產(chǎn)生裝置(7)包括鏡面反光腔體(410)，所述發(fā)光器件(6)安 裝在發(fā)光板(406)上，且所述發(fā)光板(406)放置在所述鏡面反光腔體(410) 的底部，鏡面反射腔體(410)的內(nèi)表面是由能形成鏡面反射的金屬材料制成; 鏡面反射腔體(410)內(nèi)還設(shè)置有用于將發(fā)光板(406)的發(fā)射光和鏡面反射 腔體(410)內(nèi)表面的反射光向外反射到鏡頭(4)所對準方向的主反射面(407)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述基于均勻光源的人臉識別裝置，其特征在于，所 述鏡頭(4)安裝在所述主反射板(407)的中部。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述基于均勻光源的人臉識別裝置，其特征在于， 所述鏡面反光腔體(410)的光線出口部位設(shè)置有濾光片，所述濾光片為帶通 型或截止型的濾光片，其通帶帶寬與發(fā)光器件(6)發(fā)射的光波的帶寬相匹配。
專利摘要本實用新型涉及一種基于均勻光源的人臉識別裝置。包括數(shù)據(jù)處理器(1)、用于采集人臉圖像并傳輸給所述數(shù)據(jù)處理器(1)進行圖像處理的成像裝置(2)，還包括將人臉成像在所述成像裝置(2)上的光學系統(tǒng)(3)，其特征在于，所述光學系統(tǒng)(3)包括攝像鏡頭(4)以及設(shè)置在攝像鏡頭(4)旁或周圍的均勻光源產(chǎn)生裝置(5)，所述均勻光源產(chǎn)生裝置(5)包括發(fā)光器件(6)、將發(fā)光器件(6)產(chǎn)生的光通過折射、繞射或反射出去形成間接均勻光源的均勻光源裝置(7)。本實用新型由于采用了均勻光源裝置，使得照射到人臉部的光線更加均勻，成像效果好，有助于提高識別質(zhì)量和處理速度，對人眼睛不會帶來刺激，提高識別過程中的舒適度。
文檔編號G06K9/00GK201247474SQ200820146630
公開日2009年5月27日 申請日期2008年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月15日
發(fā)明者李維超 申請人:深圳市飛瑞斯科技有限公司