专利名称：一种人脸识别用的调制光滤光装置和滤光方法
技术领域：
本发明涉及一种人脸识别用的调制光滤光装置和滤光方法，属于生物识别技术领 域。
背景技术：
在一般的人脸识别系统中，为了克服日光对人脸识别的干扰，普遍使用了红外LED 作为补光光源，由稳压或恒流驱动的红外LED发射一定波长的近红外光，如常用的850纳米 波长，照射在被识别的人脸上，配合中心波长850纳米的近红外滤光片，滤除了除中心波长 之外的绝大部分光线，由此获得具有一定光照稳定性的近红外图像，供识别模块进行识别。 这种补光滤光方法的缺点是红外LED发射的是波长和强度恒定不变的近红外光线，与日 光中的红外线叠加，由于日光中含有丰富的红外线，而且其能量远远大于红外LED补光的 能量，虽然能够滤除大部分可见光，所获取的近红外图像中不可避免地含有日光的成分，而 随着日光的强弱变化、日光照射角度的变化，对人脸识别的性能造成明显的影响，限制了人 脸识别在室外的应用。目前的模拟摄像头一般都是PAL制式的，输出的是一个模拟复合视频信号，由模 拟视频信号、复合同步信号、复合消隐信号组成。其中的模拟视频信号才是真正的图像信 号。复合同步信号是控制电视机的电子枪对电子偏转的，包含了行同步信号和帧同步 信号，复合消隐信号是在图像换行和换场电子枪回扫时不发射电子。由于人眼看到的图像 大于等于24Hz时人才不会觉得图像闪烁，所以PAL制式输出的图像是25Hz，即每秒钟有25 幅画面，说的专业点就是每秒25帧，其中每一帧有625行。
发明内容
本发明提供的一种人脸识别用的调制光滤光装置和滤光方法，消除了日光对人脸 识别造成的干扰，提高了人脸识别在室外日光下的性能。为了达到上述目的，本发明提供一种人脸识别用的调制光滤光装置，该装置适用 于具有外同步输入端的摄像头，该装置包含依次电路连接的控制器、摄像头、图像采集模块、图像预处理模块；该装置还包含电路连接所述控制器的红外LED驱动电路，和，电路连接所述红外 LED驱动电路的红外LED阵列；所述的摄像头上设置有近红外滤光片，滤除大部分可见光；所述的控制器包含电路连接的外同步信号发生器和分频整形电路；所述的控制器中的外同步信号发生器产生一个外同步信号输出到摄像头的外同 步输入端，作为摄像头的帧频来实现同步；所述的控制器中的分频整形电路将外同步信号的频率降为1/2，经整形后得到开 关脉冲信号，将该开关脉冲信号输出到红外LED驱动电路；
所述的红外LED驱动电路将开关脉冲信号放大，控制红外LED阵列发光，在脉冲的 高电平时，红外LED发光；在脉冲的低电平时，红外LED不发光；所述的红外LED阵列包含若干组并联的红外LED组，每个红外LED组包含若干串 联的红外LED和一个限流电阻；所述的图像采集模块接收摄像头输出的模拟视频信号，并转换为数字视频信号输 出到图像预处理模块；所述的图像预处理模块连续不断地将接收到的相邻两帧图像的亮度信号作差值 运算，并将差值信号生成一幅新的图像，将新的图像输入到人脸识别模块，完成人脸识别。本发明还提供一种适用于具有外同步输入端的摄像头的人脸识别用的调制光滤 光方法，该滤光方法包含以下步骤步骤1、控制器中的外同步信号发生器输出一个外同步信号，送到摄像头的外同步 输入端，同时执行步骤2. 1和步骤3. 1 ；步骤2. 1、控制器中的分频整形电路将外同步信号的频率降为1/2，经整形后得到 开关脉冲信号，将该开关脉冲信号输出到红外LED驱动电路，执行步骤2. 2 ；步骤2. 2、红外LED驱动电路将开关脉冲信号放大为开关脉冲电流，驱动红外LED 阵列，执行步骤2. 3;步骤2. 2. 1、根据红外LED特性调节串联的限流电阻，使流过每个红外LED的电流 为该LED允许的最大电流；步骤2. 3、红外LED阵列发出经开关脉冲信号调制的近红外光照射在人脸上；步骤3. 1、摄像头将外同步信号作为帧频来实现同步拍摄，执行步骤3. 2 ；步骤3. 2、摄像头拍摄到经过近红外滤光片的人脸视频，输出模拟视频信号给图像 采集模块，执行步骤3. 3;步骤3. 3、图像采集模块采集连续的模拟视频信号，经A/D转换为一帧一帧的数字 视频图像信号，输出到图像预处理模块，执行步骤3. 4 ；步骤3. 4、图像预处理模块连续不断地将相邻两帧图像的每一像素点的亮度信号 逐一作差值运算，获得亮度差值信号Yl-YO Yl-YO = (Y+YsD-YsO = Y+ (Ysl-YsO)；由于红外LED阵列发出的脉冲光的频率等于摄像头的帧频的1/2，在一段连续的 视频中，任意相邻的两帧图像有一帧是在红外LED发光期间拍摄，另一帧图像是在红外LED 不发光期间拍摄；其中，Yl为红外LED发光期间拍摄到的图像中某个像素点的亮度信号，Yl包含了 红外LED补光成分Y和日光成分Ysl ；YO为红外LED不发光期间拍摄到的图像中相应像素 点的亮度信号，YO中只包含日光成分YsO ；由于连续两帧图像的时间间隔仅为40毫秒(PAL 制)或33毫秒(NTSC制)，在这期间内日光成分的变化可以忽略不计，即Ysl = YsO ；通过计算，Yl-YO = Y+(Ysl-YsO) = Y，得到的仅仅是红外LED补光成分Y，彻底去 除了图像中的日光成分；将得到的每个像素点的差值亮度信号生成一幅新的图像，将新的图像输入到人脸 识别模块，完成人脸识别。其中，步骤2. 2. 1只在滤光装置第一次运行之前的调试阶段执行。
本发明还提供一种人脸识别用的调制光滤光装置，该装置适用于不具有外同步输 入端的摄像头，该装置包含依次电路连接的摄像头、图像采集模块、图像预处理模块；该装置还包含电路连接所述摄像头的控制器、电路连接所述控制器的红外LED驱 动电路，和，电路连接所述红外LED驱动电路的红外LED阵列；所述的摄像头上设置有近红外滤光片，滤除大部分可见光；所述的控制器包含电路连接的帧同步信号分离电路和分频整形电路；所述的控制器中的帧同步信号分离电路，把摄像头输出的模拟视频信号中的帧同 步信号分离出来，输出给分频整形电路；所述的控制器中的分频整形电路将帧同步信号的频率降为1/2，经整形后得到开 关脉冲信号，将该开关脉冲信号输出到红外LED驱动电路；所述的红外LED驱动电路将开关脉冲信号放大，控制红外LED阵列发光，在脉冲的 高电平时，红外LED发光；在脉冲的低电平时，红外LED不发光；所述的红外LED阵列包含若干组并联的红外LED组，每个红外LED组包含若干串 联的红外LED和一个限流电阻；所述的图像采集模块接收摄像头输出的模拟视频信号，并转换为数字视频信号输 出到图像预处理模块；所述的图像预处理模块连续不断地将接收到的相邻两帧图像的亮度信号作差值 运算，并将差值信号生成一幅新的图像，将新的图像输入到人脸识别模块，完成人脸识别。本发明还提供一种适用于不具有外同步输入端的摄像头的人脸识别用的调制光 滤光方法，该滤光方法包含如下步骤步骤1、摄像头拍摄经过近红外滤光片滤光后的人脸视频，输出模拟视频信号，同 时执行步骤2. 11和步骤3. 1 ；步骤2. 11、控制器中的帧同步信号分离电路把摄像头输出的模拟视频信号中的帧 同步信号分离出来，输出给分频整形电路，执行步骤2. 12 ；步骤2. 12、控制器中的分频整形电路将帧同步信号的频率降为1/2，经整形后得 到开关脉冲信号，将该开关脉冲信号输出到红外LED驱动电路，执行步骤2. 2 ；步骤2. 2、红外LED驱动电路将开关脉冲信号放大为开关脉冲电流，驱动红外LED 阵列，执行步骤2. 3;步骤2. 2. 1、根据红外LED特性调节串联的限流电阻，使流过每个红外LED的电流 为该LED允许的最大电流；步骤2. 3、红外LED阵列发出经开关脉冲信号调制的近红外光照射在人脸上；步骤3. 1、图像采集模块采集连续的模拟视频信号，经A/D转换为一帧一帧的数字 视频图像信号，输出到图像预处理模块，执行步骤3. 2 ；步骤3. 2、图像预处理模块连续不断地将相邻两帧图像的每一像素点的亮度信号 逐一作差值运算，获得亮度差值信号Yl-YO Yl-YO = (Y+YsD-YsO = Y+ (Ysl-YsO)；由于红外LED阵列发出的脉冲光的频率等于摄像头的帧频的1/2，在一段连续的 视频中，任意相邻的两帧图像有一帧是在红外LED发光期间拍摄，另一帧图像是在红外LED不发光期间拍摄；其中，Yl为红外LED发光期间拍摄到的图像中某个像素点的亮度信号，Yl包含了 红外LED补光成分Y和日光成分Ysl ；YO为红外LED不发光期间拍摄到的图像中相应像素 点的亮度信号，YO中只包含日光成分YsO ；由于连续两帧图像的时间间隔仅为40毫秒(PAL 制)或33毫秒(NTSC制)，在这期间内日光成分的变化可以忽略不计，即Ysl = YsO ；通过计算，Yl-YO = Y+(Ysl-YsO) = Y，得到的仅仅是红外LED补光成分Y，彻底去 除了图像中的日光成分；将得到的每个像素点的差值亮度信号生成一幅新的图像，将新的图像输入到人脸 识别模块，完成人脸识别。其中，步骤2. 2. 1只在滤光装置第一次运行之前的调试阶段执行。本发明主要实现经过调制的红外LED补光光源，使得照射在人脸上的红外线是一 种闪光信号，通过比较闪光的明和暗期间两幅图像的亮度，计算出每个像素点的亮度信号 差，生成一幅新的图像，该图像滤除了原图像中的日光部分，达到消除日光干扰的目的，显 著提高了人脸识别在室外日光下的性能。本发明通过电信号的运算，解决了单纯依靠光学 器件无法彻底解决的滤光不净问题，是一种新型的光电一体化滤光方法。
图1是本发明提供的一种人脸识别用的调制光滤光装置的第一种实现方式的电 路结构示意图；图2是本发明提供的一种利用图1的装置实现人脸识别用的调制光滤光方法的流 程图；图3是本发明提供的一种人脸识别用的调制光滤光装置的第二种实现方式的电 路结构示意图；图4是本发明提供的一种利用图3的装置实现人脸识别用的调制光滤光方法的流 程图。
具体实施例方式以下根据图1 图4具体说明本发明的较佳实施方式如图1所示，为一种人脸识别用的调制光滤光装置，该装置适用于具有外同步输 入端的摄像头，这种摄像头的帧频能够与外部输入的同步信号同步，尤其适合于需要在很 多个摄像头之间切换的场合，如监控电视墙等，由于每个摄像头的帧频是同步的，在切换时 不会产生图像的上下滚动，该装置包含依次电路连接的控制器101、摄像头102、图像采集模块103、图像预处理模块 104 ；该装置还包含电路连接所述控制器101的红外LED驱动电路106，和，电路连接所 述红外LED驱动电路106的红外LED阵列107 ；所述的摄像头102上设置有近红外滤光片105，滤除大部分可见光；所述的控制器101包含电路连接的外同步信号发生器和分频整形电路；所述的控制器101中的外同步信号发生器产生一个外同步信号输出到摄像头的外同步输入端，作为摄像头的帧频来实现同步；所述的控制器101中的分频整形电路将外同步信号的频率降为1/2，经整形后得 到开关脉冲信号，将该开关脉冲信号输出到红外LED驱动电路106 ；所述的红外LED驱动电路106将开关脉冲信号放大，控制红外LED阵列107发光， 在脉冲的高电平时，红外LED发光；在脉冲的低电平时，红外LED不发光；在本实施例中，所述的红外LED阵列由40个红外LED组成，每5个红外LED串联 后再串一个限流电阻，然后再把8串并联；所述的图像采集模块103接收摄像头输出的模拟视频信号，并转换为数字视频信 号输出到图像预处理模块104 ；所述的图像预处理模块104连续不断地将接收到的相邻两帧图像的亮度信号作 差值运算，并将差值信号生成一幅新的图像，将新的图像输入到人脸识别模块，完成人脸识 别。如图2所示，为利用图1的装置实现一种人脸识别用的调制光滤光方法的流程图， 该滤光方法包含以下步骤步骤1、控制器101中的外同步信号发生器输出一个外同步信号，送到摄像头102 的外同步输入端，同时执行步骤2. 1和步骤3. 1 ；步骤2. 1、控制器101中的分频整形电路将外同步信号的频率降为1/2，经整形后 得到开关脉冲信号，将该开关脉冲信号输出到红外LED驱动电路106，执行步骤2. 2 ；步骤2. 2、红外LED驱动电路106将开关脉冲信号放大为开关脉冲电流，驱动红外 LED阵列107，执行步骤2.3 ；步骤2. 2. 1、根据红外LED特性调节串联的限流电阻，使流过每个红外LED的电流 为该LED允许的最大电流；步骤2. 3、红外LED阵列107发出经开关脉冲信号调制的近红外光照射在人脸上；步骤3. 1、摄像头102将外同步信号作为帧频来实现同步拍摄，执行步骤3. 2 ；步骤3. 2、摄像头102拍摄到经过近红外滤光片的人脸视频，输出模拟视频信号给 图像采集模块103，执行步骤3. 3 ；步骤3. 3、图像采集模块103采集连续的模拟视频信号，经A/D转换为一帧一帧的 数字视频图像信号，输出到图像预处理模块104，执行步骤3. 4 ；步骤3. 4、图像预处理模块104连续不断地将相邻两帧图像的每一像素点的亮度
信号逐一作差值运算，由于红外LED阵列发出的脉冲光的频率等于摄像头的帧频的1/2，在一段连续的 视频中，任意相邻的两帧图像有一帧是在红外LED发光期间拍摄，图像中某个像素点的亮 度信号为Y1，另一帧图像是在红外LED不发光期间拍摄，图像中相应像素点的亮度信号为 YO，则Yl包含了红外LED补光成分Y和日光成分Ysl ；YO中只包含日光成分YsO ；由于连续两帧图像的时间间隔仅为40毫秒(PAL制)或33毫秒(NTSC制)，在这 期间内日光成分的变化可以忽略不计，即Ysl = YsO ；计算，Yl-YO= (Y+YsD-YsO = Y+(Ysl-YsO) = Y，得到的仅仅是红外 LED 补光成 分Y，彻底去除了图像中的日光成分；将得到的每个像素点的差值亮度信号生成一幅新的图像，将新的图像输入到人脸识别模块，完成人脸识别。其中，步骤2. 2. 1只在滤光装置第一次运行之前的调试阶段执行。如图3所示，为另一种人脸识别用的调制光滤光装置，该装置适用于不具有外同 步输入端的摄像头，实用性更强，可用于任何模拟摄像头，其帧频是在摄像头内部的感光芯 片(CMOS或CCD)和数字信号处理芯片(DSP)之间同步的，而不需摄像头具有外同步输入 端，该装置包含依次电路连接的摄像头102、图像采集模块103、图像预处理模块104 ；该装置还包含电路连接所述摄像头102的控制器101、电路连接所述控制器101的 红外LED驱动电路106，和，电路连接所述红外LED驱动电路106的红外LED阵列107 ；所述的摄像头102上设置有近红外滤光片105，滤除大部分可见光；所述的控制器101包含电路连接的帧同步信号分离电路和分频整形电路；所述的控制器101中的帧同步信号分离电路，把摄像头102输出的模拟视频信号 中的帧同步信号分离出来，输出给分频整形电路；所述的控制器101中的分频整形电路将帧同步信号的频率降为1/2，经整形后得 到开关脉冲信号，将该开关脉冲信号输出到红外LED驱动电路106 ；所述的红外LED驱动电路106将开关脉冲信号放大，控制红外LED阵列107发光， 在脉冲的高电平时，红外LED发光；在脉冲的低电平时，红外LED不发光；在本实施例中，所述的红外LED阵列由40个红外LED组成，每5个红外LED串联 后再串一个限流电阻，然后再把8串并联；所述的图像采集模块103接收摄像头输出的模拟视频信号，并转换为数字视频信 号输出到图像预处理模块104 ；所述的图像预处理模块104连续不断地将接收到的相邻两帧图像的亮度信号作 差值运算，并将差值信号生成一幅新的图像，将新的图像输入到人脸识别模块，完成人脸识 别。如图4所示，是本发明提供的一种利用图3的装置实现人脸识别用的调制光滤光 方法的流程图，该滤光方法包含如下步骤步骤1、摄像头102拍摄经过近红外滤光片105滤光后的人脸视频，输出模拟视频 信号，同时执行步骤2. 11和步骤3. 1 ；步骤2. 11、控制器101中的帧同步信号分离电路把摄像头102输出的模拟视频信 号中的帧同步信号分离出来，输出给分频整形电路，执行步骤2. 12 ；步骤2. 12、控制器101中的分频整形电路将帧同步信号的频率降为1/2，经整形后 得到开关脉冲信号，将该开关脉冲信号输出到红外LED驱动电路106，执行步骤2. 2 ；步骤2. 2、红外LED驱动电路106将开关脉冲信号放大为开关脉冲电流，驱动红外 LED阵列107，执行步骤2.3 ；步骤2. 2. 1、根据红外LED特性调节串联的限流电阻，使流过每个红外LED的电流 为该LED允许的最大电流；步骤2. 3、红外LED阵列107发出经开关脉冲信号调制的近红外光照射在人脸上；步骤3. 1、图像采集模块103采集连续的模拟视频信号，经A/D转换为一帧一帧的 数字视频图像信号，输出到图像预处理模块104，执行步骤3. 2 ；
步骤3. 2、图像预处理模块104连续不断地将相邻两帧图像的每一像素点的亮度
信号逐一作差值运算，由于红外LED阵列发出的脉冲光的频率等于摄像头的帧频的1/2，在一段连续的 视频中，任意相邻的两帧图像有一帧是在红外LED发光期间拍摄，图像中某个像素点的亮 度信号为Y1，另一帧图像是在红外LED不发光期间拍摄，图像中相应像素点的亮度信号为 YO，则Yl包含了红外LED补光成分Y和日光成分Ysl ；YO中只包含日光成分YsO ；由于连续两帧图像的时间间隔仅为40毫秒(PAL制)或33毫秒(NTSC制)，在这 期间内日光成分的变化可以忽略不计，即Ysl = YsO ；计算，Yl-YO= (Y+YsD-YsO = Y+(Ysl-YsO) = Y，得到的仅仅是红外 LED 补光成 分Y，彻底去除了图像中的日光成分；将得到的每个像素点的差值亮度信号生成一幅新的图像，将新的图像输入到人脸 识别模块，完成人脸识别。其中，步骤2. 2. 1只在滤光装置第一次运行之前的调试阶段执行。尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的 描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的 多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求
一种人脸识别用的调制光滤光装置，其特征在于，该装置适用于具有外同步输入端的摄像头，该装置包含依次电路连接的控制器(101)、摄像头(102)、图像采集模块(103)、图像预处理模块(104)；该装置还包含电路连接所述控制器(101)的红外LED驱动电路(106)，和，电路连接所述红外LED驱动电路(106)的红外LED阵列(107)；所述的摄像头(102)上设置有近红外滤光片(105)；所述的控制器(101)包含电路连接的外同步信号发生器和分频整形电路。
2.如权利要求1所述的人脸识别用的调制光滤光装置，其特征在于，所述的红外LED阵 列(107)包含若干组并联的红外LED组，每个红外LED组包含若干串联的红外LED和一个 限流电阻。
3.一种适用于具有外同步输入端的摄像头的人脸识别用的调制光滤光方法，其特征在 于，该滤光方法包含以下步骤步骤1、控制器(101)中的外同步信号发生器输出一个外同步信号，送到摄像头(102) 的外同步输入端，同时执行步骤2. 1和步骤3. 1 ；步骤2. 1、控制器(101)中的分频整形电路将外同步信号的频率降为1/2，经整形后得 到开关脉冲信号，将该开关脉冲信号输出到红外LED驱动电路(106)，执行步骤2. 2 ；步骤2. 2、红外LED驱动电路(106)将开关脉冲信号放大为开关脉冲电流，驱动红外 LED阵列(107)，执行步骤2.3 ；步骤2. 3、红外LED阵列(107)发出经开关脉冲信号调制的近红外光照射在人脸上； 步骤3. 1、摄像头(102)将外同步信号作为帧频来实现同步拍摄，执行步骤3. 2 ； 步骤3. 2、摄像头(102)拍摄到经过近红外滤光片的人脸视频，输出模拟视频信号给图 像采集模块(103)，执行步骤3. 3 ；步骤3. 3、图像采集模块(103)采集连续的模拟视频信号，经A/D转换为一帧一帧的数 字视频图像信号，输出到图像预处理模块(104)，执行步骤3. 4 ；步骤3. 4、图像预处理模块(104)连续不断地将相邻两帧图像的每一像素点的亮度信 号逐一作差值运算，获得亮度差值信号Yl-YO Yl-YO = (Y+YsD-YsO = Y+ (Ysl-YsO)；由于红外LED阵列(107)发出的脉冲光的频率等于摄像头的帧频的1/2，在一段连续的 视频中，任意相邻的两帧图像有一帧是在红外LED发光期间拍摄，另一帧图像是在红外LED 不发光期间拍摄；其中，Yl为红外LED发光期间拍摄到的图像中某个像素点的亮度信号，Yl包含了红外 LED补光成分Y和日光成分Ysl ；YO为红外LED不发光期间拍摄到的图像中相应像素点的 亮度信号，YO中只包含日光成分YsO ；连续两帧图像的时间间隔期间内日光成分的变化忽略不计，即Ysl = YsO ； 通过计算，Yl-YO = Y+(Ysl-YsO) = Y，得到的仅仅是红外LED补光成分Y，彻底去除了 图像中的日光成分；将得到的每个像素点的差值亮度信号生成一幅新的图像，将新的图像输入到人脸识别 模块，完成人脸识别。
4.如权利要求3所述的适用于具有外同步输入端的摄像头的人脸识别用的调制光滤 光方法，其特征在于，在滤光装置第一次运行之前的调试阶段执行如下步骤步骤2. 2. 1、根据红外LED特性调节串联的限流电阻，使流过每个红外LED的电流为该 LED允许的最大电流。
5.一种人脸识别用的调制光滤光装置，其特征在于，该装置适用于不具有外同步输入 端的摄像头，该装置包含依次电路连接的摄像头(102)、图像采集模块(103)、图像预处理模块(104)； 该装置还包含电路连接所述摄像头(102)的控制器(101)、电路连接所述控制器(101) 的红外LED驱动电路(106)，和，电路连接所述红外LED驱动电路(106)的红外LED阵列 (107)；所述的摄像头(102)上设置有近红外滤光片(105)，滤除大部分可见光； 所述的控制器(101)包含电路连接的帧同步信号分离电路和分频整形电路。
6.如权利要求5所述的人脸识别用的调制光滤光装置，其特征在于，所述的红外LED阵 列(107)包含若干组并联的红外LED组，每个红外LED组包含若干串联的红外LED和一个 限流电阻。
7.一种适用于不具有外同步输入端的摄像头的人脸识别用的调制光滤光方法，其特征 在于，该滤光方法包含以下步骤步骤1、摄像头(102)拍摄经过近红外滤光片(105)滤光后的人脸视频，输出模拟视频 信号，同时执行步骤2. 11和步骤3. 1 ；步骤2. 11、控制器(101)中的帧同步信号分离电路把摄像头102输出的模拟视频信号 中的帧同步信号分离出来，输出给分频整形电路，执行步骤2. 12 ；步骤2. 12、控制器(101)中的分频整形电路将帧同步信号的频率降为1/2，经整形后得 到开关脉冲信号，将该开关脉冲信号输出到红外LED驱动电路(106)，执行步骤2. 2 ；步骤2. 2、红外LED驱动电路(106)将开关脉冲信号放大为开关脉冲电流，驱动红外 LED阵列(107)，执行步骤2.3 ；步骤2. 3、红外LED阵列(107)发出经开关脉冲信号调制的近红外光照射在人脸上； 步骤3. 1、图像采集模块(103)采集连续的模拟视频信号，经A/D转换为一帧一帧的数 字视频图像信号，输出到图像预处理模块(104)，执行步骤3. 2 ；步骤3. 2、图像预处理模块(104)连续不断地将相邻两帧图像的每一像素点的亮度信 号逐一作差值运算，获得亮度差值信号Yl-YO Yl-YO = (Y+YsD-YsO = Y+ (Ysl-YsO)；由于红外LED阵列(107)发出的脉冲光的频率等于摄像头的帧频的1/2，在一段连续的 视频中，任意相邻的两帧图像有一帧是在红外LED发光期间拍摄，另一帧图像是在红外LED 不发光期间拍摄；其中，Yl为红外LED发光期间拍摄到的图像中某个像素点的亮度信号，Yl包含了红外 LED补光成分Y和日光成分Ysl ；YO为红外LED不发光期间拍摄到的图像中相应像素点的 亮度信号，YO中只包含日光成分YsO ；连续两帧图像的时间间隔期间内日光成分的变化忽略不计，即Ysl = YsO ； 通过计算，Yl-YO = Y+(Ysl-YsO) = Y，得到的仅仅是红外LED补光成分Y，彻底去除了图像中的日光成分；将得到的每个像素点的差值亮度信号生成一幅新的图像，将新的图像输入到人脸识别 模块，完成人脸识别。
8.如权利要求7所述的适用于不具有外同步输入端的摄像头的人脸识别用的调制光 滤光方法，其特征在于，在滤光装置第一次运行之前的调试阶段执行如下步骤步骤2. 2. 1、根据红外LED特性调节串联的限流电阻，使流过每个红外LED的电流为该 LED允许的最大电流。
全文摘要
一种人脸识别用的调制光滤光装置和滤光方法，该装置包含电路连接的控制器、摄像头、图像采集模块、图像预处理模块，还包含电路连接所述控制器的红外LED驱动电路，和，电路连接所述红外LED驱动电路的红外LED阵列，摄像头上设置有近红外滤光片。本发明主要实现经过调制的红外LED补光光源，使得照射在人脸上的红外线是一种闪光信号，通过比较闪光的明和暗期间两幅图像的亮度，计算出每个像素点的亮度信号差，生成一幅新的图像，该图像滤除了原图像中的日光部分，达到消除日光干扰的目的，显著提高了人脸识别在室外日光下的性能。
文档编号G03B11/04GK101931755SQ201010220908
公开日2010年12月29日 申请日期2010年7月6日 优先权日2010年7月6日
发明者唐坚, 朱学曦 申请人:上海洪剑智能科技有限公司