[发明专利]一种基于紫外光源的人脸识别系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像识别技术，更具体地说，涉及一种基于紫外光源的人脸识 别系统。

背景技术

人脸识别是基于计算机、图像处理和模式识别等技术的生物识别技术，与 其它识别技术(例如指纹识别、虹膜识别等)相比较，具有简便、易用、卫生、 非接触和非侵扰等诸多优点，因此被广泛应用在身份识别、身份确认和身份验 证领域。对于身份识别，可根据人脸图像识别出人物的身份，解决是谁的问题， 例如在公安系统中根据罪犯的照片从数据库中查出罪犯的身份；对于身份确认 和验证，判断图像中的人脸是否是指定的人，即解决是不是某人的问题，例如 安全检查、门禁系统中对访问者的身份验证，访问者为指定的合法人员才允许 通过。此外，还可以应用在家庭娱乐领域，例如能识别主人身份的智能玩具和 机器人等。

人脸识别过程通常包括三个步骤：(1)采集人脸图像；(2)人脸特征提取； (3)人脸特征比对。具体过程为：通过成像装置(如摄像机、数码相机等) 采集人脸图像序列，然后将这些图像序列发送至计算机进行处理；在计算机中， 从输入的图像中检测定位人脸部分，并在对人脸姿态进行校正后提取人脸的特 征信息；将待识别的人脸特征信息与计算机的人脸特征数据库中的人脸图像进 行比对，输出比对的相似度。

要获得高度可靠、精确的人脸识别效果，所提取的人脸特征应能反映脸部 的本质特征，即不会随皮肤色调、面部毛发、发型、眼镜、表情、姿态和光线 而变化。但是，研究表明，由光线造成的同一人脸的图像差别要远远大于不同 人脸的图像差别。现有的人脸识别技术主要依赖的是环境光源。但在实际应用 过程中，环境光线变化多样，特别是在室外环境下，环境光线经常变化，且难 以控制。由于每次人脸信息采集时的外部环境不同，不能保证每次采集时人脸 数据的一致性，因环境光源的变化会使得获取的人脸图像发生显著的变化，导 致所提取的人脸特征信息发生显著变化，因此进行人脸信息比对时会出现误 差，导致人脸特征比对的准确率下降，从而影响了人脸识别的性能，因此现有 的人脸识别系统只能在室内使用，大大限制了人脸识别系统的应用。

自然界的光可以分为可见光和非可见光，而非可见光又可以分为紫外光和 红外光，红外光和可见光在自然界中大量存在，易受环境变化的影响，红外光 源产生的红外光对于环境光线的影响会比较低，而自然界中紫外光所占的比例 最小，但其受环境光线变化的影响最低，因此，需要一种基于紫外光源获取人 脸图像，进而进行人脸识别的系统，能在室外使用，并能克服现有的人脸识别 技术中环境光线对人脸图像稳定性的影响，从而获取比较稳定的人脸图像，提 高了识别率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于紫外光源的人脸识别系统，旨在解决现有 技术由于环境光线的影响只可适用在室内，并且人脸图像稳定性不高的问题。

为实现发明目的，所述一种基于紫外光源的人脸识别系统，包括成像装置 和数据处理器，所述成像装置采集人脸图像并交给所述数据处理器进行图像处 理，还包括为所述成像装置设置用于辅助其成像的光学系统，所述光学系统包 括紫外光源和紫外滤光片，所述紫外光源直接或间接投射到脸部识别区域，所 述紫外滤光片位于所述成像装置的镜头前，与所述紫光光源的波长相匹配，用 于滤除可见光和红外光；所述光学系统还包括紫外光反射装置，所述紫外光反 射装置位于所述成像装置的镜头周边，面向人脸，用于对紫外光进行反射；所 述紫外光源位于人脸周围，面向所述紫外光反射装置，所述紫外光源发出的光 经所述紫外光反射装置反射后，照射到人脸区域；所述紫外光源是UVA紫外 光源、UVB紫外光源或UVC紫外光源。

优选地，所述紫外滤光片为滤除可见光和红外光且可通过紫外光的带通型 或截止型的紫外滤光镜片。

优选地，所述成像装置的镜头内部加有与所述紫外光源的波长相匹配，用 于滤除可见光和红外光的镀膜。

在本发明基于紫外光源的人脸识别系统中，所述人脸识别系统还包括与所 述成像装置及所述数据处理器连接的模数转换模块，所述模数转换模块用于将 所述成像装置采集到的模拟人脸图像转换为数字人脸图像，并将所述数字人脸 图像交给所述数据处理器进行图像处理。