關(guān)鍵的面部幾何特征，如鼻梁的角度和臉頰的面積，對(duì)于提升識(shí)別精度至關(guān)重要。臉部識(shí)別技術(shù)的創(chuàng)新之一是熱感識(shí)別模式。目前，臉部識(shí)別技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要分為商業(yè)系統(tǒng)、主流軟件和算法等幾個(gè)方面。我們認(rèn)為，終端設(shè)備的集成化應(yīng)用需要一套完整的解決方案，大型廠商在這方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。臉部識(shí)別的組件主要包括軟件部分，如數(shù)據(jù)庫(kù)和算法；硬件部分，如攝像頭模塊、集成設(shè)備、傳感器、芯片、IC、硬件接口電路、液晶顯示屏和存儲(chǔ)器等；以及整合軟硬件的系統(tǒng)服務(wù)商。其中，算法是產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)，也是技術(shù)壁壘最高的部分。從國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)臉部識(shí)別的公司來(lái)看，主要還是提供攝像頭算法等，硬件的價(jià)值可能被低估。
臉部識(shí)別的主要商業(yè)系統(tǒng)、主流軟件和主流算法
紅外LED窄帶濾波技術(shù)有望成為核心要素。傳統(tǒng)的臉部識(shí)別技術(shù)主要基于可見光圖像，但這種方式存在難以克服的缺陷。近紅外臉部識(shí)別系統(tǒng)能夠徹底解決環(huán)境光照影響的問(wèn)題。傳統(tǒng)識(shí)別技術(shù)在環(huán)境光照發(fā)生變化時(shí)，識(shí)別效果會(huì)急劇下降，無(wú)法滿足實(shí)際系統(tǒng)的要求。例如，在側(cè)光環(huán)境下拍照時(shí)出現(xiàn)的“陰陽(yáng)臉”現(xiàn)象，可能導(dǎo)致無(wú)法正確識(shí)別。
解決光照問(wèn)題的方案包括三維圖像人臉識(shí)別和熱成像人臉識(shí)別。但目前這兩種技術(shù)還不夠成熟，識(shí)別效果并不理想。基于近紅外圖像的人臉識(shí)別核心技術(shù)和系統(tǒng)，在不同光線條件下，能夠拍攝不受環(huán)境光照變化影響的近紅外人臉圖像，結(jié)合先進(jìn)的算法，能夠?qū)崿F(xiàn)高識(shí)別率。
不受環(huán)境光影響的近紅外人臉圖像
近紅外人臉識(shí)別包括兩部分：主動(dòng)近紅外人臉成像設(shè)備和相應(yīng)的光照無(wú)關(guān)人臉識(shí)別算法。使用強(qiáng)度高于環(huán)境光線的主動(dòng)近紅外光源成像，配合相應(yīng)波段的光學(xué)濾片，可以得到環(huán)境無(wú)關(guān)的人臉圖像，人臉圖像只會(huì)隨著人與攝像頭的距離變化而單調(diào)變化。
在此圖像上采用特定的特征提取方式，如局部二元模式（Local Binary Pattern，LBP）特征，可以進(jìn)一步消除圖像的單調(diào)變化，得到完全與光照無(wú)關(guān)的特征表達(dá)。近年來(lái)，近紅外人臉識(shí)別在實(shí)際生活中已經(jīng)有許多應(yīng)用，例如：“深圳－香港生物護(hù)照自助通關(guān)系統(tǒng)”，“澳門－珠海生物護(hù)照自助通關(guān)系統(tǒng)”，“北京機(jī)場(chǎng) T3 航站樓自助通關(guān)系統(tǒng)”等，均取得了良好的效果。
主動(dòng)近紅外人臉成像設(shè)備能為人臉識(shí)別提供不受環(huán)境光影響的、高質(zhì)量的人臉圖像。所謂的高質(zhì)量包括：圖像亮度合適、均勻、對(duì)比度合適、不存在過(guò)度曝光等。主動(dòng)近紅外人臉成像設(shè)備一般包括以下單元：
在相應(yīng)波段強(qiáng)度高于環(huán)境光的主動(dòng)近紅外光源，通常為高功率 850nm 和 940nm 紅外LED；
能夠接收近紅外光的攝像頭，通常為 CCD 圖像傳感器。CCD 具有體積小、重量輕、失真度小、功耗低、可低壓驅(qū)動(dòng)、抗沖擊、抗振動(dòng)、抗電磁干擾強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于各種圖像采集系統(tǒng)。在人臉識(shí)別系統(tǒng)中的 CCD 基本上是硅襯底的，其光譜響應(yīng)范圍為 400nm~1100nm，該范圍也就是窄帶濾光片要考慮的光譜范圍；
窄帶濾光片，置于攝像頭鏡頭外，允許近紅外光通過(guò)的同時(shí)過(guò)濾環(huán)境光。主要用來(lái)隔離干擾光，透過(guò)信號(hào)光，充分突顯有用信息，減小干擾信息，為后續(xù)的圖像處理和識(shí)別奠定基礎(chǔ)。
技術(shù)上，紅外 LED 窄帶濾光片有望成為核心因素。目前有些方案采用隔離可見光透過(guò)紅外光的紅外玻璃作為濾光片，然而普通的紅外玻璃只是隔離了可見光和紫外光，并沒(méi)有隔離干擾光中處于紅外波段的部分。因此，想要得到良好的抗干擾效果，必須采用窄帶濾光片。
普通吸收型顏色濾光片與窄帶濾光片曲線比較
850nm LED 的光譜分布
窄帶濾光片的選取需要考慮多個(gè)光學(xué)指標(biāo)，包括帶寬、中心波長(zhǎng)、截止波長(zhǎng)、截止深度、峰值透過(guò)率、產(chǎn)品厚度等。從近期攝像頭與 AR 的發(fā)展來(lái)看，國(guó)內(nèi)的光學(xué)公司已成為主力供應(yīng)商，這反映出國(guó)內(nèi)的光學(xué)實(shí)力足以滿足消費(fèi)電子及特殊顯示的需求，窄帶濾光模組預(yù)計(jì)國(guó)際大客戶仍會(huì)采用國(guó)內(nèi)供應(yīng)商。