[发明专利]一种近红外条件下人脸图像采集系统的曝光控制方法

权利要求书

1.一种近红外条件下人脸图像采集系统的曝光控制方法，其特征在于包括以下步骤：（1）以人脸图像信息熵作为人脸图像最佳亮度的评判值，通过寻找人脸图像信息熵最大值确定人脸图像最佳亮度对应的曝光时间；（2）结合倒频谱和人脸帧间移动距离进行人脸图像运动模糊尺度估计；（3）根据人脸运动模糊尺度对所述曝光时间进行调整；所述步骤（1）和步骤（2）的先后顺序能互换。

2.如权利要求1所述的曝光控制方法，其特征在于步骤（1）具体包括：在人脸图像采集系统启动进行第一次曝光调整的阶段以设定步长T_st逐步增加曝光时间直到人脸图像信息熵达到最大值；确定人脸图像信息熵最大值后，计算当前帧人脸图像信息熵，若当前帧人脸图像信息熵与所述人脸图像信息熵最大值的比值低于设定阈值R_ie时，计算人脸图像灰度均值，根据所述人脸图像信息熵最大值时的人脸图像灰度均值与当前人脸图像的灰度均值比例调整曝光时间，并进入微调状态重新寻找使人脸图像信息熵最大的曝光时间。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于微调状态中对曝光时间的微调方法包括：设当前帧人脸图像的曝光时间为T_e，则微调步长T_wt=a×T_e，a是设定的比例系数，取值范围为(0,1]，先使曝光时间增加微调步长T_wt，计算人脸图像信息熵；如果增加曝光时间后人脸图像信息熵上升则之后曝光时间每次增加微调步长T_wt，直到人脸图像信息熵开始下降完成微调退出微调状态；反之如果第一次增加曝光时间人脸图像信息熵下降，则之后曝光时间每次减少微调步长T_wt，直到人脸图像信息熵开始下降完成微调退出微调状态；完成微调时的曝光时间即为人脸图像最佳亮度对应的曝光时间。

4.如权利要求2所述的曝光控制方法，其特征在于步骤（1）所述根据人脸图像信息熵最大值时的人脸图像灰度均值与当前人脸图像的灰度均值比例调整曝光时间中，调整后的曝光时间T_ad的计算公式为：T_ad = (G_O/G_N)×T_e，其中G_N为当前人脸图像灰度均值，G_O为人脸图像信息熵最大值时的人脸图像灰度均值，T_e为当前帧人脸图像的曝光时间。

5.如权利要求1所述的曝光控制方法，其特征在于步骤（2）所述人脸图像运动模糊尺度估计具体包括人脸图像运动模糊尺度粗估计和人脸图像运动模糊尺度精确估计，所述人脸图像运动模糊尺度粗估计为：由人脸定位算法确定当前帧的人脸中心坐标，计算与前一帧图像的人脸中心坐标的移动距离L，则人脸运动模糊尺度的粗估计结果R=（L/T_f）×T_e，其中T_f为两帧图像的间隔时间, T_e为当前帧人脸图像的曝光时间；

所述人脸图像运动模糊尺度精确估计为：对人脸图像进行傅立叶变换，然后对变换的结果取对数，最后进行反傅里叶变换得到人脸图像的倒频谱；以倒频谱中心为倒频谱最小值的搜索区域中心，以人脸运动模糊尺度粗估计结果R的两倍作为边长的正方形区域作为倒频谱最小值的搜索区域；在搜索区域内搜索倒频谱的最小值，计算倒频谱最小值点到倒频谱中心的距离，即为人脸运动模糊尺度R_mb。