一種基于前置放大處理的紅外成像圖像識(shí)別系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種圖像識(shí)別系統(tǒng)，具體是指一種基于前置放大處理的紅外成像圖像識(shí)別系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了鑒別使用者身份，或者為了安全考慮在某些場(chǎng)合下使用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是當(dāng)前安全保障的一個(gè)通常做法。傳統(tǒng)的做法是將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)置密碼，該密碼只有特定人員知道。然而，如果密碼外泄，其他使用者就可以進(jìn)行該系統(tǒng)，同樣會(huì)使安全性降低。人的一些體征是無(wú)法復(fù)制的，所以以人的體征、指紋或者人臉作為判斷使用者身份的生物識(shí)別系統(tǒng)發(fā)展很快。
[0003]其中，人臉識(shí)別技術(shù)作為生物識(shí)別領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題，很多研宄機(jī)構(gòu)和公司都在積極的進(jìn)行研宄和相應(yīng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，并且已經(jīng)研宄出了多種人臉識(shí)別算法。使用人臉識(shí)別算法進(jìn)行人臉識(shí)別從而進(jìn)行身份判斷的準(zhǔn)確率極高，很多產(chǎn)品都能達(dá)到90%以上的識(shí)別率。但是目前各種算法的產(chǎn)品都不能完全適應(yīng)光照的變化，也就是說(shuō)當(dāng)環(huán)境光照變化后會(huì)造成識(shí)別率降低。國(guó)際權(quán)威測(cè)試(FRVT2002)表明，光照的變化將識(shí)別率從97%以上降低到50%左右。為了解決上述問(wèn)題，出現(xiàn)了一種新的處理方法，即對(duì)進(jìn)入監(jiān)測(cè)區(qū)域的人或物進(jìn)行可見(jiàn)光照射，使其亮度增大，這種方法可以中和一部分外界光的變化。然而其并不能大幅的消除外界影響，同時(shí)，增加可見(jiàn)輔助光又造成使用者的不適。因此現(xiàn)有的產(chǎn)品只能用于無(wú)自然光干擾的內(nèi)部通道、地下室等固定不變光照環(huán)境的場(chǎng)合，造成應(yīng)用范圍受到限制。因此，提供一種能夠抑制外界自然光影響，且適用性強(qiáng)的圖像識(shí)別系統(tǒng)則是目前的當(dāng)務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服目前傳統(tǒng)的圖像識(shí)別系統(tǒng)無(wú)法抑制外界自然光的影響而造成識(shí)別精度低的缺陷，提供一種基于前置放大處理的紅外成像圖像識(shí)別系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種基于前置放大處理的紅外成像圖像識(shí)別系統(tǒng)，其由紅外成像系統(tǒng)，與紅外成像系統(tǒng)相連接的圖像識(shí)別系統(tǒng)組成；所述的紅外成像系統(tǒng)由紅外光源，與紅外光源相連接的光學(xué)系統(tǒng)，與光學(xué)系統(tǒng)相連接的掃描機(jī)構(gòu)，與掃描機(jī)構(gòu)相連接的紅外探測(cè)器，以及與紅外探測(cè)器相連接的圖像采集模塊組成；而所述的圖像識(shí)別系統(tǒng)則由中央處理模塊，與中央處理模塊相連接的圖像處理系統(tǒng)、顯示器、報(bào)警器及存儲(chǔ)器組成。為了達(dá)到本發(fā)明的目的，所述的紅外成像系統(tǒng)還設(shè)置有與圖像采集模塊相連接的前置放大電路。
[0006]進(jìn)一步的，所述的前置放大電路則由放大芯片U1，三極管Q5，場(chǎng)效應(yīng)管MOS1，負(fù)極經(jīng)電阻R17后與放大芯片Ul的IN管腳相連接、正極則作為該前置放大電路的輸入端的電容C14，正極與電容C14的負(fù)極相連接、負(fù)極則順次經(jīng)二極管D3和電阻R18后與放大芯片Ul的VCC管腳相連接的電容C15，正極經(jīng)電阻R15后與放大芯片Ul的NF管腳相連接、負(fù)極則經(jīng)電阻R19后與場(chǎng)效應(yīng)管MOSl的源極相連接的電容C13，一端與放大芯片Ul的NF管腳相連接、另一端則與放大芯片Ul的GND管腳相連接的同時(shí)接地的電阻R16，正極與放大芯片Ul的NSC管腳相連接、負(fù)極則與三極管Q5的發(fā)射極相連接的電容C16，以及N極與三極管Q5的發(fā)射極極相連接、P極則與場(chǎng)效應(yīng)管MOSl的漏極相連接的二極管D4組成；所述三極管Q5的基極與放大芯片Ul的OUT管腳相連接、其發(fā)射極接地、其集電極則與放大芯片Ul的ALC管腳相連接；所述場(chǎng)效應(yīng)管MOSl的柵極則與三極管Q5的集電極相連接；所述三極管Q5的發(fā)射極還作為該前置放大電路的的輸出端。
[0007]所述的圖像處理系統(tǒng)則由信號(hào)輸入電路，與信號(hào)輸入電路相連接的信號(hào)處理電路，以及與信號(hào)處理電路相連接的觸發(fā)電路和調(diào)諧電路組成。
[0008]所述的信號(hào)輸入電路由三極管Q1，一端與三極管Ql的基極相連接、另一端則順次經(jīng)電阻R2和電阻Rl后與三極管Ql的發(fā)射極相連接的電阻R3，正極與三極管Ql的發(fā)射極相連接、負(fù)極接地的電容Cl，以及正極與三極管Ql的集電極相連接、負(fù)極則與信號(hào)處理電路相連接的同時(shí)接地的電容C2組成；所述的三極管Ql的發(fā)射極與信號(hào)處理電路相連接。
[0009]所述的信號(hào)處理電路由處理芯片U，P極與處理芯片U的SWl管腳相連接、N極則經(jīng)電容C3后接地的二極管D1，一端與二極管Dl的N極相連接、另一端則經(jīng)電阻R5后與處理芯片U的GND管腳相連接的同時(shí)接地的電阻R4，正極與處理芯片U的CTRL管腳相連接、負(fù)極接地的電容C4，一端與處理芯片U的CTRL管腳相連接、另一端則經(jīng)電容C5后接地的電阻R6，正極與處理芯片U的SS管腳相連接、負(fù)極則與觸發(fā)電路相連接的電容C6，以及一端與處理芯片U的PGOOD管腳相連接、另一端則與調(diào)諧電路相連接的電阻R7組成；所述處理芯片U的VIN管腳與三極管Ql的發(fā)射極相連接、其FB管腳則與電阻R4和電阻R5的連接點(diǎn)相連接、其CTRL管腳則與電容C2的負(fù)極相連接、其SHDN管腳則與觸發(fā)電路相連接。
[0010]所述的觸發(fā)電路由觸發(fā)芯片K，三極管Q4，一端與三極管Q4的基極相連接、另一端則與觸發(fā)芯片K的OUT管腳相連接的電阻R12，一端與三極管Q4的發(fā)射極相連接、另一端則經(jīng)電容C12后與觸發(fā)芯片K的GND管腳相連接的電阻R14，以及一端與觸發(fā)芯片K的LX管腳相連接、另一端則經(jīng)電容Cll后與觸發(fā)芯片K的FB管腳相連接的電阻R13組成；所述觸發(fā)芯片K的IN管腳與處理芯片U的SHDN管腳相連接、其EN管腳則與電容C6的負(fù)極相連接、其GND管腳接地；所述三極管Q4的集電極則與調(diào)諧電路相連接。
[0011]所述的調(diào)諧電路由三極管Q2，三極管Q3，N極順次經(jīng)電感LI和電阻R8后與三極管Q2的集電極相連接、P極則經(jīng)電容C8后與三極管Q3的發(fā)射極相連接的變?nèi)荻O管D2，一端與變?nèi)荻O管D2的P極相連接、另一端則接-15V電壓的電阻R11，正極與變?nèi)荻O管D2的P極相連接、負(fù)極則與三極管Q4的集電極相連接的電容C9，正極與三極管Q3的發(fā)射極相連接、負(fù)極則接地的可調(diào)電容C10，一端與三極管Q2的發(fā)射極相連接、另一端則經(jīng)電阻R9后接+15V電壓的電感L2，正極與電感L2和電阻R9的連接點(diǎn)相連接、負(fù)極接地的電容C7，以及一端與電容C7的正極相連接、另一端則與三極管Q3的基極相連接的電阻RlO組成；所述三極管Q2的基極經(jīng)電阻R7后與處理芯片U的PGOOD管腳相連接，而三極管Q3的集電極則接地。
[0012]為了確保效果，所述的處理芯片U優(yōu)選為L(zhǎng)T1942集成電路，而觸發(fā)芯片K則優(yōu)選為EMD2050集成電路，放大芯片Ul則優(yōu)選為MC2830集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0013]本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0014](I)本發(fā)明能夠大量抑制自然光中的可見(jiàn)成分，適應(yīng)夜間、白天，側(cè)、逆、正光等多變環(huán)境的使用，大大提高了本發(fā)明的應(yīng)用場(chǎng)合。
[0015](2)本發(fā)明采用紅外成像原理對(duì)目標(biāo)進(jìn)行捕獲，因此其不易受到外界因素干擾，且獲取的信息豐富，在很大程度上提高了圖像識(shí)別系統(tǒng)的精確度。
[0016](3)本發(fā)明的成像距離較傳統(tǒng)的圖像采集器要遠(yuǎn)，如本發(fā)明應(yīng)用于門禁系統(tǒng)中時(shí)，被識(shí)別對(duì)像則不需把臉靠得很近即可進(jìn)行人臉圖像采集，使識(shí)別過(guò)程更加清潔、衛(wèi)生。
[0017](4)本發(fā)明識(shí)別速度快，符合目前人們的快節(jié)奏生活的需求。
[0018](5)本發(fā)明設(shè)置有前置放大電路，其可以不失真的對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行放大，放大后的圖像更加清晰，進(jìn)一步的提升了本發(fā)明的識(shí)別精度。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明的前置放大電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0023]實(shí)施例
[0024]如圖1所示，本發(fā)明由紅外成像系統(tǒng)1，與紅外成像系統(tǒng)I相連接的圖像識(shí)別系統(tǒng)2組成。該紅外成像系統(tǒng)I用于對(duì)被識(shí)別物體的圖像信號(hào)進(jìn)行采集，其由紅外光源11，與紅外光源11相連接的光學(xué)系統(tǒng)12，與光學(xué)系統(tǒng)12相連接的掃描機(jī)構(gòu)13，與掃描機(jī)構(gòu)13相連接的紅外探測(cè)器14，與紅外探測(cè)器14相連接的圖像采集模塊15，以及與圖像采集模塊15相連接的前置放大電路16組成。
[0025]其中，紅外光源11用于發(fā)出近紅外光，該近紅外光為狹窄的光束，其可以使被識(shí)別目標(biāo)在視場(chǎng)中突現(xiàn)出來(lái)，使其與背景形成大反差，從而可以獲得較為清晰的圖像，使本發(fā)明可以應(yīng)用于夜間環(huán)境。當(dāng)紅外光照射到被識(shí)別目標(biāo)時(shí)，被識(shí)別目標(biāo)會(huì)對(duì)紅外光進(jìn)行反射，而該紅外光再經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)12進(jìn)行光學(xué)濾波。而掃描機(jī)構(gòu)13則對(duì)光學(xué)濾波后的紅外光進(jìn)行收集，并輸送給紅外探測(cè)器14。該紅外探測(cè)器14則用于把紅外輻射信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出，而圖像采集模塊15則用于將人眼不可見(jiàn)的信號(hào)轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的數(shù)字圖像。前置放大電路16則用于對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行不失真的放大，并輸送給圖像識(shí)別系統(tǒng)2。
[0026]該紅外光源I采用現(xiàn)有的紅外發(fā)光二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)，而紅外探測(cè)器14則優(yōu)先采用廣州市艾禮富電子科技有限公司生產(chǎn)的WS-600HW型紅外探測(cè)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，該型號(hào)的紅外探測(cè)器的工作溫度范圍為-10°C?+50°C，且探測(cè)距離遠(yuǎn)。而光學(xué)系統(tǒng)12和掃描機(jī)構(gòu)13以及圖像采集模塊15則均采用現(xiàn)有的技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)。
[0027]圖像識(shí)別系統(tǒng)2則用于對(duì)該紅外成像系統(tǒng)I所采集到的圖像進(jìn)行識(shí)別。其由中央處理模塊21，與中央處理模塊21相連接的圖像處理系統(tǒng)22、顯示器23、報(bào)警器24以及存儲(chǔ)器25組成。
[0028]其中，中央處理模塊21作為該圖像識(shí)別系統(tǒng)2的控制中心，其采用現(xiàn)有的單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。顯示器23則用于顯示被識(shí)別目標(biāo)的圖像，而存儲(chǔ)器25則用于預(yù)先儲(chǔ)存被測(cè)目標(biāo)的圖像。當(dāng)圖像識(shí)別系統(tǒng)2接收到被測(cè)目標(biāo)的實(shí)時(shí)圖像時(shí)，存儲(chǔ)器25則會(huì)把該圖像與其內(nèi)部預(yù)先儲(chǔ)存的被測(cè)目標(biāo)圖像進(jìn)行對(duì)比，如果對(duì)比不成功，存儲(chǔ)器25則會(huì)發(fā)出信號(hào)給中央處理模塊21，讓其啟動(dòng)報(bào)警器24進(jìn)行報(bào)警。而圖像處理系統(tǒng)22則用于對(duì)數(shù)據(jù)圖像進(jìn)行處理，使圖像更加清晰。
[0029]如圖2所示，該圖像處理系統(tǒng)22則由信號(hào)輸入電路，與信號(hào)輸入電路相連接的信號(hào)處理電路，以及與信號(hào)處理電路相連接的觸發(fā)電路和調(diào)諧電路組成。
[0030]其中，信號(hào)輸入電路由三極管Q1，一端與三極管Ql的基極相連接、另一端則順次經(jīng)電阻R2和電阻Rl后與三極管Ql的發(fā)射極相連接的電阻R3，正極與三極管Ql的發(fā)射極相連接、負(fù)極接地的電容Cl，以及正極與三極管Ql的集電極相連接、負(fù)極則與信號(hào)處理電路相連接的同時(shí)接地的電容C2組成。所述的三極管Ql的發(fā)射極與信號(hào)處理電路相連接。
[0031]而信號(hào)處理電路由處理芯片U，電阻R4，電阻R5，電阻R6，電阻R7，電容C3，電容C4，電容C5，電容C6以及二極管Dl組成。
[0032]連接時(shí)，該二極管Dl的P極與