在光扰条件下清晰采集人脸识别图像的装置的制作方法

本实用新型涉及生物识别技术领域，涉及通过摄像设备采集人脸图像来识别人员身份的装置，特别涉及一种在多种光线干扰环境的条件下，清晰采集被识别对象人脸图像的装置。

背景技术：

作为安全认证的手段之一，人体生物特征识别技术正在日益广泛地应用于各个领域。由于反恐需求的不断提升，人体生物特征识别技术愈加受到广泛的关注。

人脸识别是一种基于利用人类的脸部特征进行辨识的技术，该系统通过摄像设备采集人脸图像或视频流，对所采集到的图像数据信息自动检测和跟踪，通过专业的技术处理，从而达到比对、辨识对象身份的目的。

作为21世纪十大高科技之一，人脸识别技术的发展和应用，也在微电子和IT技术的推动下，有了飞速的发展。拥有识别算法和硬件技术的厂商日益增多，识别率在不断提高，甚至有厂商号称其系统的识别率可达99.5%。

但是，这些不断提高的识别率，大多是在光照稳定或特定环境条件下达成的，当识别环境处于光线过暗过强，或识别对象周边光线变化很大时，其识别率将大幅度降低。在某些环境条件下，尤其当强光从识别对象背后投射时，前端脸部采集设备在强光干扰下，获取的识别图像会严重变暗，根本无法实现识别。其主要原因在于影像视频的生成有赖于光学条件，当光学条件不利于或影响到其生成时，影像视频就会发生扭曲、变形，甚至被湮没、遮盖而无法显现。人脸图像同样是光学反射的映像，当处于强烈阳光干扰或户外背景光线扰动时，都会造成摄像设备捕捉到的脸像发生形变、色变，甚至模糊不清，导致与比对的数据库存档图谱不相匹配，因而无法识别。

当然，业内的工程技术人员也在现有技术条件下，千方百计地寻求解决方法，如采用背光补偿和宽动态的高清摄像设备，在户外搭建遮光设施，增加前端补光光源等，但还是不能解决由于强光干扰导致采集图像无法识别的境况。

因此，如何通过相关更有效的技术手段，让人脸识别系统能便捷准确地在有强烈光扰环境下，采集到清晰的可识别图像，使系统达到更高的辨识度，是行业工程师们所追求的目标。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种在光扰条件下清晰采集人脸识别图像的装置，它能可靠地在户外环境的光照条件下，有效提高人脸识别系统的识别率，应用本装置可有效降低环境光线即背景对人脸图像采集的干扰，清晰还原人脸图像特征，解决人脸识别系统在户外环境识别率低的问题。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种在光扰条件下清晰采集人脸识别图像的装置，它包括图像采集设备，它还包括采集图像信息的图像传感器以及由耐热不透光材料制成的遮挡层；

所述图像传感器是在高感光半导体的表面感光层上覆盖不透光的遮挡层；

所述遮挡层的中间设有一人脸形感光孔，以被图像传感器感光人脸部特征，图像传感器接受不到其他光源，图像采集设备只能以被识别人脸部为曝光基准，采集到清晰的被识别对象脸部特征。

所述图像传感器的高感光半导体是电荷耦合元件（CCD）。

所述图像传感器的高感光半导体是互补金属氧化物半导体（CMOS）。

所述遮挡层是黑色遮挡层。

所述遮挡层是是贴纸介质，或是涂层介质，或是印刷层介质。

按本实用新型的一种在光扰条件下清晰采集人脸识别图像的装置，在图像传感器上设置遮挡层，该遮挡层的中间，留出一适合录取人脸图像尺寸的脸形感光孔，以使图像传感器除了人脸部分外其他部分均不感光，犹如被识别对象脸部套在了定制的脸形遮光罩内，图像传感器接受不到其他的光源，摄像设备只能以被识别脸部为曝光基准，从而保证录取到清晰的被识别对象脸部特征。

本实用新型使用人脸图像采集设备，该设备可以是任何应用图像传感器（CCD或CMOS）作感光的摄像机或照相机，其图像传感器经遮挡处理后，在后端监视器屏上显示的图像，将是中间部分呈现脸形圈、周边黑色的图像，因此该设备也可以是一台只能拍摄人脸的照相设备。

应用本实用新型的在光扰条件下清晰采集人脸识别图像的装置，可以有效降低环境光线（背景）对人脸图像采集的干扰，清晰还原人脸图像特征，因此能可靠地在户外环境的光照条件下，有效提高人脸识别系统的识别率。

附图说明

图1是本实用新型的一种在光扰条件下清晰采集人脸识别图像的装置的结构示意图。

附图标记：

1为图像传感器，2为遮挡层，3为脸形孔，4为图像采集设备。

具体实施方式

参看图1，本实用新型提供一种在光扰条件下清晰采集人脸识别图像的装置，它主要由采集图像信息的图像传感器1、遮挡层2以及图像采集设备4组成。遮挡层2可以是一种由耐热不透光材料制成的黑色遮挡层。图像传感器1可以是CCD，也可以是CMOS。图像采集设备4可以是摄像机，也可以是照相机。

图像传感器1是任何电子摄像机都必须有的核心元件，是摄像机的心脏，感光成像都要通过它，将获取的光线转换为电子数字信号。图像传感器1是在高感光半导体的表面感光层上覆盖不透光的遮挡层2。遮挡层2用黑色材料（耐热不透光的均可）制作，遮挡层2中间留出正适合脸形图像感光的脸形孔3，以被图像传感器1感光人脸部特征。图像传感器1接受不到其他光源，图像采集设备4只能以被识别人脸部为曝光基准，采集到清晰的被识别对象脸部特征。

图像传感器1由高感光的可记录光线变化的半导体把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，再经计算机程序整合为完整的图像信息显示和存储。

图像传感器1的高感光半导体可以是电荷耦合元件（CCD），也可以是互补金属氧化物半导体（CMOS），它们均为可记录光线变化的半导体。遮挡层2可以是贴纸介质，或是涂层介质，或是印刷层介质。

应用本实用新型的在光扰条件下清晰采集人脸识别图像的装置，可在任何背景条件下采集到完整的人脸图像。经遮挡层处理的图像传感器，是在CCD或CMOS的表面感光层上，覆盖不透光的黑色遮挡层，该遮挡层的中间，留出一适合录取人脸图像尺寸的脸形感光孔，以使图像传感器除了人脸部分外其他部分均不感光，犹如被识别对象脸部套在了定制的脸形遮光罩内，图像传感器接受不到其他的光源，摄像设备只能以被识别脸部为曝光基准，从而保证录取到清晰的被识别对象脸部特征。

当带有覆盖了遮挡层图像传感器1的摄像机采集被识别对象的脸部特征时，其图像传感器1覆盖有遮挡层2的部分是不会感光的，仅脸形孔3的部分会感光，摄像机即以该部分感光焦点为曝光基准，从而达到不受光扰影响而清晰地获取被辩识对象图像的目的。

当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对上述实施的变化、变型等都将落在本实用新型权利要求的范围内。