一种强光下获取人脸图像的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学及生物学技术领域，尤其涉及一种强光下获取人脸图像的方法及
目.0
【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展，互联网的广泛应用，包括机场、银行、军政机关、重点控制地区等重要部门的进出，以及，计算机网络中重要信息的存储与提取，都需要可靠的身份鉴另IJ。人脸的面部特征是最自然的、直接的、方便的身份辨认手段，而且是非侵犯式的主动识另IJ，易为用户所受。现有人脸图像获取和识别技术中使用的光源基本上都是红外光源，容易受到太阳光中红外光的干扰，因此只适用于室内应用场景，而有关适合户外在强日照光下使用的技术还有待开发和完善。
[0003]在现有的解决室外强光下获取人脸图像的技术中，是通过增加较强的主动光源来完成的，这样做产生了增加设备成本以及导致设备发热的问题，而且无法做到采集图像时不受阳光干扰，同时光的强度强到一定程度时，受滤光片和CMOS (ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)图像传感器因素的影响，无法一直加强光源，导致获取到的人脸图像不清晰。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供一种强光下获取人脸图像的方法及装置，用以适应户外场景中在强光下获取和识别人脸图像，提高获取人脸图像的清晰度及适用范围，以及降低成本。
[0005]本发明实施例提供的强光下获取人脸图像的方法，包括:
[0006]判断待采集人员脸部区域的位置是否位于预置位置；若是，则控制光源调制器调控光源将预置波形的高频光波信号发射到待采集人员的脸部区域，使得高频光波信号经过所述脸部区域反射入光学镜头，所述预置波形为异于太阳光任意波形的波形；所述光学镜头中的图像传感器接收反射的所述脸部区域的高频光波信号，解调器解调出所述脸部区域的基带光波信号，以获得所述脸部区域的图像。
[0007]本发明实施例提供的强光下获取人脸图像的装置，包括:
[0008]控制单元、光源调制器、光源、光学镜头、图像传感器以及解调器；所述控制单元，用于判断待采集人员脸部区域的位置是否位于预置位置；所述控制单元，还用于若所述待采集人员脸部区域的位置位于所述预置位置，则控制光源调制器调控光源将预置波形的高频光波信号发射到待采集人员的脸部区域，使得高频光波信号经过所述脸部区域反射入光学镜头，所述预置波形为异于太阳光任意波形的波形；所述光学镜头中的图像传感器接收反射的所述脸部区域的高频光波信号，解调器解调出所述脸部区域的基带光波信号，以获得所述脸部区域的图像。
[0009]本发明实施例提供的强光下获取人脸图像的装置，包括:
[0010]控制单元、光源调制器、光源、光学镜头、图像传感器以及解调器；
[0011]所述控制单元，用于判断待采集人员脸部区域的位置是否位于预置位置；所述控制单元，还用于若所述待采集人员脸部区域的位置位于所述预置位置，则控制光源调制器调控光源将预置波形的高频光波信号发射到待采集人员的脸部区域，使得高频光波信号经过所述脸部区域反射入光学镜头，所述预置波形为异于太阳光任意波形的波形；所述光学镜头中的图像传感器接收反射的所述脸部区域的高频光波信号，解调器解调出所述脸部区域的基带光波信号，以获得所述脸部区域的图像。
[0012]本发明实施例提供的强光下获取人脸图像的方法及装置，控制光源调制器调控光源将预置波形的高频光波信号发射到待采集人员的脸部区域，使得高频光波信号经过该脸部区域反射入光学镜头后对该高频光波信号进行解调处理后获得人脸图像，由于该预置波形为异于太阳光任意波形的波形，因此在位于室外强光下获取人脸图像也不受太阳光的影响，提高获取人脸图像的清晰图，增加了获取人脸图像的适用场景范围，且不需要增加更多的光源，节约成本。
[0013]为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
【附图说明】
[0014]图1为本发明第一实施例中强光下获取人脸图像的装置的结构示意图。
[0015]图2为本发明第一实施例中强光下获取人脸图像的装置的局部结构示意图。
[0016]图3为本发明第二实施例中强光下获取人脸图像的方法的流程示意图。
[0017]图4为本发明第三实施例及第四实施例中强光下获取人脸图像的装置的示意图。
【具体实施方式】
[0018]为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0019]请参阅图1，图1为第一实施例中强光下获取人脸图像的装置的结构示意图。该装置包括:人脸图像获取单元101、控制单元102、人机交互单元103、外部通讯单元104、实时时钟电路105以及输出控制电路106。
[0020]人脸图像获取单元101与控制单元102相连接，控制单元102分别与人机交互单元103、外部通讯单元104、实时时钟电路105和输出控制电路106相连接。
[0021]进一步地，请参阅图2，人脸图像获取单元101包括光源调制器1011、光源1012、光学镜头1013，光学镜头1013包括:CMOS图像传感器1014和解调器1015。其中光源1012可以是红外光源。
[0022]更进一步地，人机交互(Human - Computer Interact1n)单元103是用于人机间通过某种方式进行交互以完成确定任务，具体可包括液晶显示器(IXD，Liquid CrystalDisplay)、按键板、指示灯和智能语音提示的人机交互界面。在登记或识别的过程中机器能根据具体问题，发出相应的语音提示被采集者如何配合，以提高获取人脸图像的速度。
[0023]控制单元102采用主从式双中央处理器(CPU，Central Processing Unit)架构，即包括主控单元(主CUP)和与其连接的从控单元(从CUP)。在该主控单元发生故障不能正常工作时，该从控单元仍可进行必要的工作，从而可以提高系统的安全性。
[0024]具体地，该主控单元分别与人机交互单元103的IXD显示器、人脸图像获取单元101、开关机及复位电路、语音输出电路和外设接口相连接，用于实现图像采集、图像比对、数据通讯、数据存储显示和输出控制。该从控单元作为装置的辅助控制单元，分别连接人机交互单元103的按键板、指示灯、应急电池、响铃电路、锁控信号输出电路、报警输出装置、基于韦根(Wiegand) 26通讯协议的数据信号输出电路，以太网接口和串口通信接口，用于键盘扫描、数据备份、应急控制、实时时钟、串口通讯。其中，Wiegand26通讯协议是由美国工业安全委员会(SIA，Security Industry Associat1n)的隶属组织访问控制标准子委员会制定的一个关于存取控制的标准协议。当外部供电突然断开时，应急电池会立即给机器供电，保证用户正常使用机器。当主CPU发生故障不能正常工作时，从CPU将自动复位，机器重新启动，以提高系统的安全性，恢复正常工作。
[0025]外部通讯单元104是以太网接口、通用分组无线服务技术(General Packet Rad1Service)接口、3G接口以及WIFI接口的一种或多种，用于与外部服务器进行数据通讯。
[0026]实时时钟电路105用于为系统提供实时时钟，输出控制电路106用于输出各种控制信号。
[0027]强光下获取人脸图像的过程具体是，强光下获取人脸图像的装置中的控制单元102判断待采集人员脸部区域的位置是否位于预置位置，只有当待采集人员脸部区域的位置位于预置位置时，光源发射出的光才可以照射在待采集人员脸部区域，便于执行后续的人脸图像采集。通常，在采集人脸图像的区域的地面上设置站立位置标记，例如，设置一对脚印供待采集人员站立。或者，设置一个固定位置的座椅，供待采集人员端坐。以便于待采集人员脸部区域的位置更符合该预置位置。
[0028]当判断待采集人员脸部区域的位置位于预置位置时，控制光源调制器1011调控光源1012将预置波形的高频光波信号发射到待采集人员的脸部区域，使得该高频光波信号经过该脸部区域反射入光学镜头1013，该预置波形为异于太阳光任意波形的波形，例如，该高频光波信号的波形是非正弦波，该高频光波信号的频率可以是680千赫兹(KHZ)。需要说明的是，该高频光波信号的波形可随调制信号的幅度或者频率而改变，因此，可通过控制光源调制器1011调制信号的幅度或者频率调控光源1012发射该预置波形的高频光波信号。
[0029]进一步地，该高频光波信号经过待采集人员的脸部区域反射进入光学镜头1013后，光学镜头1013中的CMOS图像传感器1014接收该反射进来的高频光波信号，解调器1015解调出该高频光波信号中的基带光波信号，该基带光波信号便是待采集人员的脸部区域的基带光波信号，即，把该高频光波信号中对反映人脸图像的有效光波信号部分提取出来，以得到清晰的人脸图像。CMOS图像传感器1014接收参数和调制信号是同步的，解调的过程是CMOS参数重新配置的过程，将待采集人员的脸部区域的基带光波信号从该脸部区域反射进入光学镜头1013的高频载波中解调出来，进行人脸图像处理，即可获得清晰的人脸图像。
[0030]本发明实施例中，控制光源调制器调控光源将预置波形的高频光波信号发射到待采集人员的脸部区域，使得高频光波信号经过该脸部区域反射入光学镜头后对该高频光波信号进行解调处理后获得人脸图像，由于该预置波形为异于太阳光任意波形的波形，因此在位于室外强光下获取人脸图像也不受太阳光的影响，提高获取人脸图像的清晰图，增加了获取人脸图像的适用场景范围，且不需要增加更多的光源，节约成本。
[0031]请参阅图3，本发明第二实施例提供了一种强光下获取人脸图像的方法，可应用于前述图1、图2所示实施例中的强光下获取人脸图像的装置中，该方法包括:<