[实用新型]一种用于人脸识别的图像获取装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种图像获取技术，特别是一种用于人脸识别的图像获取装置。

背景技术

生物特征识别技术主要是依靠人体的身体特征来进行身份验证的一种高科技识别技术。人的指纹、掌纹、眼虹膜、脱氧核糖核酸(DNA)以及人脸相貌等人体特征具有人体所固有的不可复制的唯一性、稳定性，无法复制、失窃或被遗忘。由于每个人的这些特征都不相同，因此利用人体的这些独特的生理特征可以准确地识别每个人的身份。已有的人体生物识别方法包括人脸识别、眼虹膜识别、指纹识别、声音识别、掌形识别、签名识别、视网膜识别等。

近年来，特别是美国遭到9.11恐怖袭击事件后，世界各国都把安全放到首位，生物特征识别技术的得到比以前更多的关注。生物特征识别技术可广泛地应用于安全验证、监控、出入口控制、电脑登录、互联网登录及身份认证、电子商务信息系统、金库的安全设施、保险柜、自动柜员机、追捕犯罪嫌疑人、反恐怖斗争以及其他适用的领域。

常见的生物特征识别技术典型应用模式包括：

身份鉴定(一对多的搜索)：在鉴定模式下，确定一个人的身份，可以快速地计算出实时采集到的生物特征(人脸)数据与生物特征数据库中已知人员的生物特征数据之间的相似度，给出一个按相似度递减排列的可能的人员列表，或简单地返回鉴定结果(相似度最高的)和相对应的可信度。

身份确认(一对一的比对)：在确认模式下，生物特征数据可以存储在智能卡中或数码记录中，只需要简单地将实时的生物特征数据与存储的数据相比对，如果可信度超过一个指定的阈值，则比对成功，身份得到确认。

监控：应用面像捕捉、面像识别技术，在监控范围中跟踪一个人和确定他的位置。

监视：可以在监控范围内发现人脸，而不论其远近和位置，能连续地跟踪他们并将它们从背景中分离出来，将他的面像与监控列表进行比对。整个过程完全是无需干预，连续和实时。

上述的各种应用模式可以广泛地应用在如下的多个领域：

身份确认与人员检索：可用于电脑/网络安全、银行业务、智能卡、访问控制、边境控制等领域；

身份证：可用于选民登记、身份证、护照、驾驶执照、工作证等；

计算机信息保护系统：利用面像特征识别用户，保护计算机信息；

犯罪嫌疑人识别系统：应用于脸部照片登记系统，事件后分析系统；

远距离身份识别：应用于监视、监控、闭路电视、交通管理、敌友识别等。要获得高度可靠、精确的人脸识别效果，所提取人脸特征应反映脸部的本质特征，即不随皮肤色调、面部毛发、发型、眼镜、表情、姿态、和光线的变化。但是，现有的人脸识别技术中所存在的一大难题在于：环境光线的变化对人脸特征的影响非常大，不同的环境光线下所获得的人脸图像的识别效果差异极大。

研究表明：由光线变化造成的同一人脸的图像差别要远远大于不同人脸的图像差别。现有的人脸识别技术中主要依赖的是“被动”光源，即环境光源。但是，在实际的应用过程中，环境光千差万别，并且难以控制。环境光源的变化会使得获取的人脸发生显著变化，导致所提取人脸特征发生显著变化，进而导致人脸特征对比准确率下降。而实际的环境千差万别并且难以控制。目前人脸识别技术所用图像混合了内在与外在因素，这也就是目前最好的人脸识别系统在光线变化的情况下的识别率只有50％左右的原因。

虽然目前有多种方法在上述的人脸识别中可以进行补偿、归一化等处理，但其效果并不明显，而且对处理系统的计算能力要求很高。这些方法中，有的要求对人脸进行三维建模，有的则对人脸的形状进行假设，而这些限制使得人脸识别技术的可操作性大大降低，并且很难取得很好的效果。

在人脸图像识别技术应用方面，已公开了一种面像识别门禁和考勤系统，如中国专利ZL99117360.X，但是该专利仅仅公开了如何利用人脸图像识别技术在门禁和考勤系统方面进行应用，并没有深入分析研究人脸图像采集、识别和处理的效果与稳定性，如，随皮肤色调、面部毛发、发型、眼镜、表情、姿态和光线的变化影响。其方案在光线变化的情况下的识别率仍是较低的，故其应用领域也受到一定限制。