人臉識別濾光片技術(shù)
隨首我國人工Ai智能的高潮迭起，讓人臉識別技術(shù)飛速發(fā)展。有關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2020年，人臉識別的市場規(guī)模將達(dá)到2000億，其中通關(guān)安防產(chǎn)品達(dá)到約700億，在線支付達(dá)到500億。
人臉識別技術(shù)
人臉識別技術(shù)是對人的臉部數(shù)字信息特征進(jìn)行生物識別的一種光學(xué)技術(shù)。其原理是利用掃描裝置采集含有人臉的圖像或視頻流，并對人臉部進(jìn)行特征提取、定位、通過比對達(dá)到識別不同人身份的目的。這整個過程的運(yùn)算是非常巨大的，采集圖像質(zhì)量的好壞以對識別效率有至關(guān)重要的影響。本文我們主要對人臉識別技術(shù)系統(tǒng)中所用到的窄帶濾光片產(chǎn)品加以解釋，以幫助人臉識別技術(shù)系統(tǒng)的開發(fā)者和使用者更好地了解其作用和使用方法，以便正確選擇窄帶濾光片的技術(shù)指標(biāo)。
人臉識別窄帶濾光片帶寬的確定
窄帶濾光片的帶寬要根據(jù)所處的環(huán)境及采用的光源共同決定，并不是說越窄越好，盡快越窄的價格越高，比如850nm的紅外LED其帶寬在50nm左右，選擇窄帶濾光片時要考慮到光能量的利用率，就不能把窄帶濾光片的帶寬定得太窄，對于LED光源，15nm以下的帶寬就不大合適。因為太窄的帶寬將LED很大部分較強(qiáng)的信號光阻擋了，另一方面會使有效使用角度變小，導(dǎo)致所拍的圖像中間亮邊緣暗。經(jīng)過多項實驗，發(fā)現(xiàn)將LED的光強(qiáng)度控制在70％左右，所拍到的圖像對比度還原性很好，如此換算下來，窄帶濾光片的帶寬可以選在30nm左右，而對抗干擾要求稍高的，可選擇20nm帶寬。從我公司客戶的反響，瑞誠光電生產(chǎn)的850nm窄帶濾光片，一種是20nm帶寬的，另一種是30nm帶寬的，20nm帶寬選用的人比較多。
人臉識別窄帶濾光片中心波長的確定
理論上，窄帶濾波片與LED的中心波長最佳匹配。然而，我們前面提到的兩個因素，一個是入射角效應(yīng)，另一個是LED本身的加熱問題。這兩個因素促使我們在確定窄帶濾波器的中心波長時考慮窄帶濾波片的使用變化。因此，窄帶濾波片的中心波長應(yīng)預(yù)先確定為比LED的中心波長大5nm左右。這樣，就可以考慮0到10之間的入射角度問題。同時，還考慮了溫度升高導(dǎo)致LED中心波長向上移動的情況。
人臉識別窄帶濾光片截止范圍的確定
主要根據(jù)接收機(jī)本身的響應(yīng)范圍和接收機(jī)所在環(huán)境中干擾源的波長范圍確定窄帶濾波片的截止范圍。一般的響應(yīng)范圍為400-1100nm。在面部識別的情況下，干擾源主要是散射或散射的陽光和周圍的人造光源，其跨越寬范圍的波長，從紫外線到近紅外。結(jié)合這兩個原因，可以確定用于人臉識別的窄帶濾光片的截止范圍為400-1100納米。
人臉識別窄帶濾光片截止深度的確定
理論上，截止范圍內(nèi)透過率越低越好，但考慮到生產(chǎn)成本和實際需要，應(yīng)在合理的范圍內(nèi)選擇截止深度。在人臉識別系統(tǒng)中，當(dāng)窄帶濾光片的截止透過率小于1％時，可以清楚地反映干涉光的隔離效果。瑞誠光電生產(chǎn)的用于人臉識別的窄帶濾光片的截止透過率小于0.5％，對于環(huán)境中干擾光強(qiáng)度特別高的應(yīng)用，我們還可以提供具有更高截止深度的窄帶濾光片，以滿足客戶的需求。
人臉識別窄帶濾光片峰值透過率的確定
一般認(rèn)為窄帶濾光片的峰值透過率越高越好，但在人臉識別應(yīng)用中，情況并不總是如此。當(dāng)人臉識別裝置處于陽光直射環(huán)境中時，干涉光的強(qiáng)度很大，與信號光波長相同的干涉光也很強(qiáng)。這種干涉光不能通過窄帶濾波片消除。為了提高LED光的抗干擾能力，有必要進(jìn)一步提高LED光的入射強(qiáng)度，使信號光強(qiáng)比干涉光強(qiáng)幾倍以上。增加LED光源的強(qiáng)度相對比較簡單，只要增加LED的數(shù)量，但當(dāng)LED光源的能量足夠強(qiáng)到一定值時，再加上與LED波長相同的干涉光能量，CCD接收器的響應(yīng)很容易飽和，即使通過軟件減少曝光，也會使圖像失真嚴(yán)重。此時需要窄帶濾波片濾除截止區(qū)的干涉光，根據(jù)實際情況要求窄帶濾光片的峰值傳輸率為40％或60％或其他數(shù)值。
瑞誠光電生產(chǎn)的人臉識別濾光片，利用全介質(zhì)硬膜鍍膜技術(shù)成功實現(xiàn)了在0.5mm以上的玻璃基片上鍍制窄帶濾光片，使之可以內(nèi)置于攝像頭里面，由于未采用吸收型的顏色玻璃作基底，所以濾光片的穩(wěn)定性好，不容易發(fā)霉發(fā)霧，適合于強(qiáng)光（太陽光）有干擾下工作；透過率高達(dá) 92％，儀器光衰減系數(shù)小，有效提升工作距離和光強(qiáng)度，彌補(bǔ)LED紅外燈的不穩(wěn)定；實際截止率高，垂直入射時在強(qiáng)紅外燈下無穿透現(xiàn)象，截止值可達(dá)OD5以上。
