CN109743507A - 一种提高人脸识别精确度的摄像头补光系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及摄像头人脸识别技术领域，特别涉及一种提高人脸识别精确度的摄像头补光系统及其方法，系统包括环境亮度调节模块(10)、人脸识别控制模块(20)与摄像模块(30)，所述环境亮度调节模块(10)以及摄像模块(30)分别与所述人脸识别控制模块(20)双向通信连接。本发明解决了现有的摄像头在光线较暗时，需采用红外LED灯进行补光以获取清晰人脸，但点亮红外LED需较大的能量，会导致LED灯发热量大，进而影响摄像头的环境温度，以及导致摄像头的使用寿命缩短，同时采用专用人脸识别传感器IC会导致人脸识别的摄像系统成本较高的问题。

Description

一种提高人脸识别精确度的摄像头补光系统及其方法

技术领域

本发明涉及摄像头人脸识别技术领域，特别涉及一种提高人脸识别精确度的摄像头补光系统及其方法。

背景技术

摄像头，是指一种具有视频摄像/传播和静态图像捕捉等基本功能的设备，借由镜头采集图像后，由摄像头内的感光组件电路及控制组件对图像进行处理，并转换成电脑所能识别的数字信号，然后借由并行端口或USB连接输入到电脑后由软件再进行图像还原。

人脸识别是一项热门的计算机技术研究领域，它属于生物特征识别技术，是对生物体本身的生物特征来区分生物体个体。人脸识别系统主要包括四个组成部分，分别为：人脸图像采集及检测、人脸图像预处理、人脸图像特征提取以及匹配与识别。

现有的摄像头在环境光亮度较弱的情况下，若不开启红外LED灯进行主动补光，难以采集清晰图像，进而影响人脸识别功能，若开启红外LED灯进行主动补光，会导致摄像头发热严重，进而缩短摄像头的使用寿命，同时现有摄像头若用于人脸识别，需采用人脸识别专用传感器IC，导致人脸识别的摄像系统成本较高。

发明内容

本发明在于提供一种提高人脸识别精确度的摄像头补光系统及其方法，其主要解决的技术问题是：现有的摄像头在光线较暗时，需采用红外LED灯进行补光以获取清晰人脸，但点亮红外LED需较大的能量，会导致LED灯发热量大，进而影响摄像头的环境温度，以及导致摄像头的使用寿命缩短，同时采用专用人脸识别传感器IC会导致人脸识别的摄像系统成本较高。

本发明还提出一种提高人脸识别精确度的摄像头补光系统，包括环境亮度调节模块；其特征在于：还包括人脸识别控制模块与摄像模块，所述环境亮度调节模块以及摄像模块分别与所述人脸识别控制模块双向通信连接；所述摄像模块，用于在拍摄人脸时判断到人脸反射光亮度不符合预设值时，向所述人脸识别控制模块发送亮度值反馈信号；以及在判断到所述人脸反射光亮度符合预设值时，拍摄人脸；所述人脸识别控制模块，用于根据所述亮度值反馈信号，向所述环境亮度调节模块发送背光亮度调节信号；以及对拍摄的人脸进行人脸识别处理，同时向所述环境亮度调节模块发送背光亮度保持信号；所述环境亮度调节模块，用于根据所述背光亮度调节信息调节背光亮度，或者根据所述背光亮度保持信号保持背光亮度。

优选地，所述环境亮度调节模块，用于根据所述背光亮度调节信号调节背光亮度，具体为：所述环境亮度调节模块，用于根据所述背光亮度调节信号向上调节一级背光亮度。

优选地，所述背光亮度设有多级。

优选地，所述人脸识别控制模块通过汽车总线连接所述环境亮度调节模块。

优选地，所述环境亮度调节模块，用于调节仪表盘或中控屏的背光亮度。

本发明还提出了一种提高人脸识别精确度的摄像头补光方法，包括以下步骤：S1，检测环境光亮度；S2，判断环境光亮度是否满足预设值，若是则执行步骤S4，若否则执行下一步；S3，调节环境光亮度，并返回至所述步骤S1；S4，进行人脸识别，同时返回到所述步骤S1与/或执行步骤S5；S5，保持当前级别的环境光亮度。

优选地，在所述步骤S3中，所述调节环境光亮度，具体为：向上调节一级环境光亮度。

优选地，所述步骤S3中，所述环境光亮度为汽车仪表盘或中控屏的背光亮度，所述背光亮度设有多级。

优选地，所述步骤S4具体为：进行人脸识别，同时返回到所述步骤S1；或者进行人脸识别，同时返回到所述步骤S1并同时执行步骤S5。

优选地，所述预设值为摄像头捕获清晰人脸的最小光亮度。

由上可知，应用本发明提供的技术方案可以得到以下有益效果：

第一，本发明提供的摄像头补光系统，采用提高仪表盘或中控屏的背光亮度，间接改变环境光亮度，令摄像模块可获取清晰的人脸图像，避免加设LED灯的成本，同时保持了摄像模块的环境温度，进而提高摄像模块的使用寿命；

第二，本发明中直接采用中控屏或仪表盘作为环境光亮度的光源，令本发明中的摄像头补光系统可直接加设于现有车载娱乐信息系统上，提高了应用本发明中摄像头补光系统的灵活性，还由于中控屏或仪表盘的背光亮度能保持不变，其可以提供稳定且柔和的环境光亮度，满足摄像模块拍摄清晰人脸的需要；

第三，本发明中的摄像头补光方法中采用仪表盘或中控屏的背光亮度作为环境光亮度的光源，可通过调节仪表盘或中控屏的背光亮度以令摄像模块获取清晰的人脸图像，进而精准的获取该人脸图像的对应信息，提高了人脸识别的识别速度以及识别精准度；

第四，本发明中仪表盘或中控屏的背光亮度为分级调节，也即不同级别的背光亮度可实现不同的环境光亮度，在不同的外界环境下，可对应调节背光亮度，以适应外界环境亮度，在保证摄像模块人脸识别的前提下，提高能源利用率；

第五，本发明中采用传统的摄像头用于人脸识别，也即无需采用专用的人脸识别传感器IC，令采用本发明中摄像系统的成本较低，其不仅能满足用于人脸识别，还能提供精确度更高的人脸识别功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中摄像头补光系统的模块连接图；

图2为本发明实施例中摄像头补光系统的工作原理图；

图3为本发明实施例的摄像头补光方法的流程图；

图4为本发明实施例中摄像头补光方法的工作原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例中具体实施方式以说明书附图均以中控屏为例进行描述，也即调节中控屏的背光亮度以调节环境光亮度，但本实施例的摄像头补光系统与摄像头补光方法，均可采用中控屏或仪表盘等车内发光模块的背光源作为补光装置。

现有的摄像头在光线较暗时，需采用红外LED灯进行补光以获取清晰人脸，但点亮红外LED需较大的能量，会导致LED灯发热量大，进而影响摄像头的环境温度，以及导致摄像头的使用寿命缩短，同时采用专用人脸识别传感器IC会导致人脸识别的摄像系统成本较高。

如图1与图2所示，为了解决上述问题，本实施例提出了一种提高人脸识别精确度的摄像头补光系统及其方法，其中，系统包括了环境亮度调节模块10，还包括人脸识别控制模块20以及摄像模块30；环境亮度调节模块10以及摄像模块30分别与人脸识别控制模块20双向通信连接；摄像模块30用于在拍摄人脸时判断到人脸反射光亮度不符合预设值时，向人脸识别控制模块20发送亮度值反馈信号，以及在判断到人脸反射光亮度符合预设值时，拍摄人脸；人脸识别控制模块20，用于根据亮度值反馈信号，向显示模块发送背光亮度调节信号，以及对拍摄的人脸进行人脸识别处理，同时向环境亮度调节模块10发送背光亮度保持信号；环境亮度调节模块10，用于根据背光亮度调节信息调节背光亮度，或者根据背光亮度保持信号保持背光亮度。

在本实施例中，环境亮度调节模块10用于调节车载中控屏40的亮度，由于中控屏40的亮度在外界环境亮度较暗时，作为调节环境亮度的光源，其可以提高环境光亮度，进而提高人脸反射光亮度，令摄像模块30可获取清晰人脸，有助于提高本实施例中摄像系统的人脸识别精确度，且本实施例中的摄像系统可直接采用传统的摄像模块30进行人脸识别，而无需采用专用的人脸识别传感IC，令本实施例中的摄像系统成本较低，能满足大部分消费者的需要。

更具体地，环境亮度调节模块10，用于根据背光亮度调节信号调节背光亮度，其具体为：环境亮度调节模块10，用于根据背光亮度调节信号向上调节一级背光亮度。

更具体地，背光亮度设有多级。

在本实施例中，环境亮度调节模块10根据背光亮度调节信号，调节自身背光亮度，且背光亮度设有多级，摄像系统可根据设定标准以及外界环境光亮度，将中控屏40调节至所需级别的亮度，令摄像模块30可拍摄人像并进行识别。多级设置的背光亮度令摄像系统内部的设定标准更为清晰，也即在摄像模块30发送的亮度值反馈信号中，可识别出环境亮度调节模块10需调节至几级背光亮度，令中控屏40的背光亮度调节更为精准。

更具体地，本实施例中人脸识别控制模块20通过汽车总线连接中控屏40亮度调节模块10。在本实施例中，中控屏40为车载信息娱乐系统中的必备模块，采用汽车总线连接中控屏40，只需在原汽车内部线路的基础上稍作修改即可，令本实施例中的摄像模块30可直接设置于已出产的车上，大大提高了本实施例中摄像模块30的灵活性。

如图3与图4所示，本实施例还提出了一种提高人脸识别精确度的摄像头补光方法，其主要包括以下步骤：

S1，检测环境光亮度；

S2，判断环境光亮度是否满足预设值，若是则执行步骤S4，若否则执行下一步；

S3，调节环境光亮度，并返回至所述步骤S1；

S4，进行人脸识别，同时返回到所述步骤S1与/或执行步骤S5；

S5，保持当前级别的环境光亮度。

更具体地，在步骤S3中，调节环境光亮度具体为：向上调节一级环境光亮度。

更具体的，步骤S3中，环境光亮度为汽车仪表盘的背光亮度，背光亮度设有多级。

在本实施例中，摄像模块通过判断环境光亮度是否满足预设值来确认拍摄与否，也即判断当前环境光亮度能否满足人脸识别所需的光亮度，若不满足，采用直接调节汽车仪表盘的背光亮度，由于仪表盘背光亮度会向环境光亮度反射光线，也即调节仪表盘背光亮度会令环境光亮度随之改变，多级设置的背光亮度，在环境光亮度不同的情况下，均可以将环境光亮度调节至预设值及以上，满足人脸识别的功能，且提高了能源利用率。

更具体的，步骤S4具体为：进行人脸识别，同时返回到步骤S1；或者进行人脸识别，同时返回到步骤S1并同时执行步骤S5。

更具体的，预设值为摄像头捕获清晰人脸的最小光亮度。

在本实施例中，将预设值设为摄像头捕获清晰人脸的最小光亮度，可以令采用本实施例中的摄像方法时，尽可能在保证人脸识别功能的基础上，降低能耗，以提高能源利用率。

在本实施例的摄像头补光系统与摄像头补光方法中，环境光亮度优选但不限定为人脸周遭环境光亮度。

综上所述，本实施例提出了一种提高人脸识别精确度的摄像头补光系统及其方法，其主要采用传统摄像头作为人脸识别的摄像模块，还采用车载中控屏或仪表盘作为提高环境光亮度的光源，避免采用LED灯为人脸补光，在保证摄像模块的人脸识别基础上，提高了本实施例中人脸识别的精确度，且保证了能源利用率。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提高人脸识别精确度的摄像头补光系统，其特征在于：包括环境亮度调节模块(10)、人脸识别控制模块(20)与摄像模块(30)，所述环境亮度调节模块(10)以及摄像模块(30)分别与所述人脸识别控制模块(20)双向通信连接；

所述摄像模块(30)，用于在拍摄人脸时判断到人脸反射光亮度不符合预设值时，向所述人脸识别控制模块(20)发送亮度值反馈信号；以及在判断到所述人脸反射光亮度符合预设值时，拍摄人脸；

所述人脸识别控制模块(20)，用于根据所述亮度值反馈信号，向所述环境亮度调节模块(10)发送背光亮度调节信号；以及对拍摄的人脸进行人脸识别处理，同时向所述环境亮度调节模块(10)发送背光亮度保持信号；

所述环境亮度调节模块(10)，用于根据所述背光亮度调节信息调节背光亮度，或者根据所述背光亮度保持信号保持背光亮度。

2.根据权利要求1所述的一种提高人脸识别精确度的摄像头补光系统，其特征在于，所述环境亮度调节模块(10)，用于根据所述背光亮度调节信号调节背光亮度，具体为：

所述环境亮度调节模块(10)，用于根据所述背光亮度调节信号向上调节一级背光亮度。

3.根据权利要求2所述的一种提高人脸识别精确度的摄像头补光系统，其特征在于：所述背光亮度设有多级。

4.根据权利要求3所述的一种提高人脸识别精确度的摄像头补光系统，其特征在于：所述人脸识别控制模块(20)通过汽车总线连接所述环境亮度调节模块(10)。

5.根据权利要求4所述的一种提高人脸识别精确度的摄像头补光系统，其特征在于：所述环境亮度调节模块(10)，用于调节仪表盘或中控屏的背光亮度。

6.一种提高人脸识别精确度的摄像头补光方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，检测环境光亮度；

S2，判断环境光亮度是否满足预设值，若是则执行步骤S4，若否则执行下一步；

S3，调节环境光亮度，并返回至所述步骤S1；

S4，进行人脸识别，同时返回到所述步骤S1与/或执行步骤S5；

S5，保持当前级别的环境光亮度。

7.根据权利要求6所述的一种提高人脸识别精确度的摄像头补光方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述调节环境光亮度，具体为：

向上调节一级环境光亮度。

8.根据权利要求7所述的一种提高人脸识别精确度的摄像头补光方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述环境光亮度为汽车仪表盘或中控屏的背光亮度，所述背光亮度设有多级。

9.根据权利要求8所述的一种提高人脸识别精确度的摄像头补光方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：

进行人脸识别，同时返回到所述步骤S1；或者进行人脸识别，同时返回到所述步骤S1并同时执行所述步骤S5。

10.根据权利要求9所述的一种提高人脸识别精确度的摄像头补光方法，其特征在于：所述预设值为摄像头捕获清晰人脸的最小光亮度。