专利名称：生物特征识别的光照自动补偿装置与方法
技术领域：
本发明涉及生物特征识别领域，尤其涉及一种生物特征识别的光照自动补偿装置及方法。
背景技术：
在视频监控、拍照等应用中，外界光照对目标物体的成像质量影响很大，这样对于场景中的目标的检测带来不利影响。特别是在生物特征的识别领域，如果不能取到质量符合要求的生物特征图像，那么，进行生物特征的识别异于缘木求鱼。另外，在外界环境光照不变的情况下，如果目标物体处于不同的位置，譬如顺光、逆光，则在视频或照片中目标物体的灰度分布会存在较大差异。这样会使在同一时间段内取到的同一目标物体的图像在进行检测地过程中出现极大差别，特别是在视频监控领域，会使最终判断的结果出现极大的偏差。
目前实际应用中，为了适应外界光照环境的变化，很多拍摄装置(录像机、照相机)带有自动光照补偿的功能，但所有这些补偿功能都针对整体区域或固定的局部区域，而在实际应用中可能需要特别地注意目标物体的特殊部位，所以需要对目标物体特殊部位进行亮度地判断后才能有针对性地进行光照补偿，从而使目标物体的特殊部位达到满足亮度的需要。而此前的光照补偿不能很好解决用户需求，不会针对用户感兴趣的区域来补偿，结果会导致感兴趣的目标物体过亮或过暗，不利于我们对目标物体图像信息的使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种生物特征识别的光照自动补偿装置及方法，其能具有针对性地对目标物体的特殊部位进行亮度判断，从而调整光照，使目标物体的特殊部位的亮度满足需要。
本发明采用以下技术方案一种生物特征识别的光照自动补偿装置，其包括顺次相连的视频采集电路、视频采集卡、存储器、中央处理器、数字信号处理器及视频采集控制电路。
本发明还具有以下特征，生物特征识别的光照自动补偿装置中所述中央处理器与数字信号处理器之间设置有信号转换器，且存储器中具有生物特征识别算法及光照判断算法。
本发明采用以下技术方案，一种生物特征识别的光照自动补偿方法，使用上述的生物特征识别的光照自动补偿装置，包括以下步骤第一步，通过视频采集电路采集视频信息；第二步，将视频信息输入视频采集卡；第三步，将视频采集卡中的视频信息读入存储器，且该存储器中预存有生物特征识别算法及光照判断算法；第四步，中央处理器调入存储器中的信息判断视频信息的亮度是否合适；第五步，中央处理器根据亮度发出调整命令至数字信号处理器；第六步，数字信号处理器根据调整命令控制视频采集控制电路，视频采集控制电路发出控制信号调整视频采集电路参数；
第七步，视频采集电路再次采集视频信息，直到视频信息的亮度符合要求。
与现有技术相比，本发明的有益效果是可以有针对性地对目标物体的特殊部分，尤其是生物特征部位进行光照自动补偿，中央处理器调用存储器中预存的生物特征识别算法及光照判断算法，对生物特征部位进行光照补偿，直到其亮度符合要求。
图1为本发明生物特征识别的光照自动补偿装置的结构示意图；图2为本发明生物特征识别的光照自动补偿方法的流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
请参阅图1所示，本发明生物特征识别的光照自动补偿装置包括视频采集电路1、其通过视频输出端口2与视频采集卡3中的视频输入端口31相连，视频采集卡3与存储器4相连，而存储器4与中央处理器5相连，中央处理器5具有一个COM端口6，为RS232，COM端口6连接于一个RS232-RS485转换器7，该转换器7的另一端与信号控制端口8相连，为RS485。上述信号控制端口8与数字信号处理器9连接，而数字信号处理器9则与视频采集控制电路10连接，从而控制视频采集电路1的光照补偿。
请参阅图2所示，摄像机视频采集电路1采集的视频信号，输出到视频输出端口2，经过视频输出线作为计算机视频采集卡3的视频输入端口31的输入；视频信号首先被读入存储器4，人脸检测及光照判断算法在此之前已读入存储器，然后中央处理器5调入存储器4中的视频图像数据以及上述算法进行判定，决定亮度是否调整以及幅度；对于采集到的视频图像，使用人脸检测方法，检测人脸。如果采集到人脸，则计算人脸区域平均灰度值；否则计算整个图片的平均灰度值，为避免频繁调整视频采集电路1，把灰度适中的值设定一个范围，只有超出这个范围再调整视频采集电路1，这个范围定义为50-200，比较能满足实际需要。如果平均灰度值低于此范围，则发送增大摄像光圈的命令，经RS232-485转换器7转换，通过信号线的传输，数字信号处理器9执行这个命令，增大摄像光圈；如果平均灰度值高于此范围，则较少摄像光圈。如需要调整则发送调整命令到计算机COM端口6，端口外的RS232-RS485转换器7，进行信号协议转换以使信号转换为摄像机的RS485协议格式；然后经过信号线传输到摄像机的RS485信号控制端口8，摄像机的数字信号处理器9根据接收到的亮度调整命令，对亮度控制电路10的参数进行修正，调整为需要的参数，一个调整周期结束。然后摄像机视频采集电路1根据调整后的亮度参数采集视频，进入下一轮调整循环，直到经过中央处理器5的判断，人脸上亮度达到要求。
综上所述，本发明完成了发明人的目的，对于视频采集电路采集的图像，由中央处理器根据人脸算法判断出人脸，然后根据人脸区域的灰度判断人脸区域的亮度是否符合要求，然后进行亮度的调整，所以得到的是人脸区域的亮度合适的视频图像，这样对于进行生物特征识别、视频监控等领域的应用具有极大的提高作用。
权利要求
1.一种生物特征识别的光照自动补偿装置，其特征在于包括顺次相连的视频采集电路、视频采集卡、存储器、中央处理器、数字信号处理器及视频采集控制电路。
2.如权利要求1所述的生物特征识别的光照自动补偿装置，其特征在于所述视频采集电路与视频采集卡通过视频采集电路上的视频输出端口及视频采集卡上的视频输入端口相连。
3.如权利要求1所述的生物特征识别的光照自动补偿装置，其特征在于所述中央处理器与数字信号处理器通过中央处理器上的COM端口与数字信号处理器上的信号控制端口相连。
4.如权利要求3所述的生物特征识别的光照自动补偿装置，其特征在于所述COM端口与数字信号处理器上的信号控制端口间还包括信号转换器。
5.如权利要求1所述的生物特征识别的光照自动补偿装置，其特征在于所述中央处理器与数字信号处理器之间设置有信号转换器。
6.如权利要求1所述的生物特征识别的光照自动补偿装置，其特征在于所述存储器中具有生物特征识别算法及光照判断算法。
7.如权利要求6所述的生物特征识别的光照自动补偿装置，其特征在于所述生物特征识别算法为人脸检测算法。
8.一种生物特征识别的光照自动补偿方法，其使用权利要求1中的装置，其特征在于第一步，通过视频采集电路采集视频信息；第二步，将视频信息输入视频采集卡；第三步，将视频采集卡中的视频信息读入存储器，且该存储器中预存有生物特征识别算法及光照判断算法；第四步，中央处理器调入存储器中的信息判断视频信息的亮度是否合适；第五步，中央处理器根据亮度发出调整命令至数字信号处理器；第六步，数字信号处理器根据调整命令控制视频采集控制电路，视频采集控制电路发出控制信号调整视频采集电路参数；第七步，视频采集电路再次采集视频信息，直到视频信息的亮度符合要求。
9.如权利要求8所述的生物特征识别的光照自动补偿方法，其特征在于所述第三步中生物特征识别算法为人脸检测算法。
10.如权利要求9所述的生物特征识别的光照自动补偿方法，其特征在于所述第四步中中央处理器判断人脸的灰度值是否处于50-200之间，如果小于50，则表示亮度太小，如果大于200则表示亮度太大。
全文摘要
本发明涉及一种生物特征识别的光照自动补偿装置及方法，包括顺次相连的视频采集电路、视频采集卡、存储器、中央处理器、数字信号处理器及视频采集控制电路，视频采集电路采集的视频信息通过视频采集卡及存储器进入中央处理器中进行运算，中央处理器内具有生物特征识别算法及光照判断算法，并根据光照判断生物特征部分的亮度进行发出调整命令，控制视频采集控制电路发出控制信号，从而调整视频采集电路的参数，直到视频采集电路采集的视频信息亮度符合要求。通过上述装置与方法，可以使视频信息符合生物特征识别的要求，进行准确的生物特征判断。
文档编号G06K9/20GK1885308SQ200510026919
公开日2006年12月27日 申请日期2005年6月20日 优先权日2005年6月20日
发明者曾文斌, 王国田, 黄全会, 张绪进, 吴剑平 申请人:上海银晨智能识别科技有限公司