人臉判斷系統(tǒng)以及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種人臉判斷系統(tǒng)以及方法，該系統(tǒng)包含一可見光攝影機、一紅外光攝影機、一非接觸式溫度感測裝置以及一處理元件?？梢姽鈹z影機以及紅外光攝影機分別拍攝相同的一拍攝區(qū)域內的至少一可見光照片以及至少一紅外光照片。非接觸式溫度感測裝置對一溫度感測區(qū)域，感測一當前目標溫度。其中，溫度感測區(qū)域落于拍攝區(qū)域內。處理元件分別檢測可見光照片以及紅外光照片中，對應溫度感測區(qū)域的一對應區(qū)塊是否存在一人臉。在判定對應區(qū)塊存在人臉時，處理元件判斷當前目標溫度是否落于一人類體溫范圍內，以判斷對應區(qū)塊中所檢測到的人臉是否為活體人臉。
【專利說明】人臉判斷系統(tǒng)以及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是有關于一種人臉判斷系統(tǒng)以及方法。
【背景技術】
[0002]由于臉部為人類的一項重要的生物特征，因此發(fā)展出許多人臉相關的研究。其中，一項重要的應用為人臉識別，其通過計算機分析比較人臉視覺的特征，進行身份鑒別。在利用人臉辨識做為門禁控管的依據時，可省去感應卡的管理建置費用，也能免去進出門禁的人員忘記帶卡的困擾。相較于其他生物特征的辨識方式，人臉辨識利用非侵入、非接觸的方式進行，容易被大多數(shù)人接受的。尤其，在雙手無暇刷卡或按密碼時，特別能感受到人臉辨識技術的好處。
[0003]此外，另一項重要的人臉相關的研究為人臉檢測。人臉檢測常應用在有可疑的移動物體進入監(jiān)控攝影機的設定范圍內時，立即檢測并啟動人臉判別及追蹤功能，鎖定移動物體并判斷其是否為可疑的入侵者。
[0004]然而，由于網際網絡以及社群網絡的蓬勃發(fā)展，個人臉部的照片及影片可輕易被他人所取得。此外，各式輸出元件(如印表機、顯示器等)的技術不斷進步，輸出元件可輸出品質、相似度極高的照片或影片。因此，可容易利用高品質輸出的照片或影片，輕易欺騙或誤導人臉辨識以及檢測系統(tǒng)。

【發(fā)明內容】

[0005]因此，本發(fā)明的一態(tài)樣是在提供一種人臉判斷系統(tǒng)，用以利用可見光照片、紅外光照片以及感測到的當前目標溫度，進行活體人臉的判斷。人臉判斷系統(tǒng)包含一可見光攝影機、一紅外光攝影機、一非接觸式溫度感測裝置以及一處理元件。處理元件與可見光攝影機、紅外光攝影機以及非接觸式溫度感測裝置建立連結。可見光攝影機拍攝至少一可見光照片。紅外光攝影機拍攝至少一紅外光照片。其中，可見光照片以及紅外光照片由可見光攝影機以及紅外光攝影機，分別對相同的一拍攝區(qū)域拍攝而得。非接觸式溫度感測裝置對一溫度感測區(qū)域感測一當前目標溫度。其中，溫度感測區(qū)域落于拍攝區(qū)域內。處理元件包含一人臉檢測模塊以及一體溫判斷模塊。人臉檢測模塊分別檢測可見光照片以及紅外光照片中，對應溫度感測區(qū)域的一對應區(qū)塊是否存在一人臉。在判定對應區(qū)塊存在人臉時，體溫判斷模塊判斷當前目標溫度是否落于一人類體溫范圍內。其中，在當前目標溫度落于人類體溫范圍內時，處理元件判定對應區(qū)塊中所檢測到的人臉為活體人臉。
[0006]因此，本發(fā)明的另一態(tài)樣是在提供一種人臉判斷方法，用以利用可見光照片、紅外光照片以及感測到的當前目標溫度，進行活體人臉的判斷。人臉判斷方法包含以下步驟:
[0007](a)接收對相同的一拍攝區(qū)域所拍攝的至少一可見光照片以及至少一紅外光照片。
[0008](b)接收對一溫度感測區(qū)域所感測到的一當前目標溫度。其中，溫度感測區(qū)域落于拍攝區(qū)域內。[0009](C)分別檢測可見光照片以及紅外光照片中，對應溫度感測區(qū)域的一對應區(qū)塊是否存在一人臉。
[0010](d)在判定對應區(qū)塊存在人臉時，判斷當前目標溫度是否落于一人類體溫范圍。
[0011](e)在當前目標溫度落于人類體溫范圍時，判定對應區(qū)塊中所檢測到的人臉為活體人臉。
[0012]應用本發(fā)明具有下列優(yōu)點?？杀苊獗桓魇骄呷四樀恼掌⒂娠@示元件所顯示的人臉、人臉面具或其他非活體的人臉偽造方式誤導，誤判為檢測到活體人臉。此外，僅需單一可見光照片以及單一紅外光照片，即可進行活體人臉的辨識，因此快速的提供辨識結果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點與實施例能更明顯易懂，附圖的說明如下:
[0014]圖1繪示依照本發(fā)明一實施例的一種人臉判斷系統(tǒng)的功能方塊圖。
[0015]圖2為本發(fā)明一實施例的拍攝區(qū)域以及溫度感測區(qū)域的示意圖。
[0016]圖3為本發(fā)明的人臉判斷系統(tǒng)100于各種應用場景進行人臉辨識時的人臉辨識結果比較圖。
[0017]圖4為依照本發(fā)明一實施方式的一種人臉判斷方法的流程圖。
[0018]其中，附圖標記:
[0019]100:人臉判斷系統(tǒng)110:可見光攝影機
[0020]120:紅外光攝影機130:非接觸式溫度感測裝置
[0021]140:處理元件141:人臉檢測模塊
[0022]142:體溫判斷模塊143:人臉辨識模塊
[0023]144:提示模塊145:指令執(zhí)行模塊
[0024]201:拍攝區(qū)域202:溫度感測區(qū)域
[0025]300:人臉判斷方法
[0026]310 ~360:步驟
【具體實施方式】
[0027]以下將以附圖及詳細說明本發(fā)明的精神，任何所屬【技術領域】的技術人員在了解本發(fā)明的較佳實施例后，當可由本發(fā)明所教示的技術加以改變及修改，其并不脫離本發(fā)明的精神與范圍。
[0028]請參照圖1，其繪示依照本發(fā)明一實施例的一種人臉判斷系統(tǒng)的功能方塊圖。人臉判斷系統(tǒng)利用可見光照片、紅外光照片以及感測到的當前目標溫度，進行活體人臉的辨識。
[0029]人臉判斷系統(tǒng)100包含一可見光攝影機110、一紅外光攝影機120、一非接觸式溫度感測裝置130以及一處理元件140。非接觸式溫度感測裝置130可為紅外線溫度計(IRthermometer)或其他類型的非接觸式溫度感測裝置。處理元件140可由電腦、服務器或其他類型的電子裝置所提供。處理元件140可利用有線或無線的數(shù)據傳輸接口，與可見光攝影機110、紅外光攝影機120以及非接觸式溫度感測裝置130建立連結。
[0030]可見光攝影機110拍攝至少一可見光照片。紅外光攝影機120拍攝至少一紅外光照片。其中，可見光照片以及紅外光照片由可見光攝影機110以及紅外光攝影機120于相同或相近時間，分別對相同的一拍攝區(qū)域拍攝而得。此外，在本發(fā)明的一些實施例中，可對拍攝區(qū)域照射可見光以及紅外光，以使得可見光攝影機110以及紅外光攝影機120拍攝出較清楚的照片。
[0031]非接觸式溫度感測裝置130對一溫度感測區(qū)域感測一當前目標溫度。其中，溫度感測區(qū)域(如圖2的區(qū)域202)落于拍攝區(qū)域(如圖2的區(qū)域201)內。此外，當前目標溫度所感測的時間相同或相近于可見光照片以及紅外光照片的拍攝時間。在本發(fā)明的一些實施例中，可進一步對可見光攝影機110、紅外光攝影機120以及非接觸式溫度感測裝置130進行同步，而使得進行拍攝以及感測的時間相同。
[0032]處理元件140包含一人臉檢測模塊141以及一體溫判斷模塊142。人臉檢測模塊141分別檢測可見光照片以及紅外光照片中，對應溫度感測區(qū)域的一對應區(qū)塊是否存在一人臉。在本發(fā)明的一些實施例中，人臉檢測模塊141可對可見光照片以及紅外光照片，執(zhí)行人臉檢測演算法或人臉辨識演算法，以檢測對應溫度感測區(qū)域的對應區(qū)塊是否存在一人臉。在本發(fā)明的另一些實施例中，人臉檢測模塊141可對可見光照片執(zhí)行膚色檢測，以檢測對應溫度感測區(qū)域的對應區(qū)塊是否存在可能視為人臉的膚色區(qū)塊。在人臉檢測模塊141判定對應區(qū)塊存在人臉時，體溫判斷模塊142判斷當前目標溫度是否落于一人類體溫范圍內。[0033]于是，在體溫判斷模塊142判定當前目標溫度落于人類體溫范圍內時，處理元件140判定對應區(qū)塊中所檢測到的人臉為活體人臉。如此一來，可避免被各式具人臉的照片、由顯示元件所顯示的人臉、人臉面具或其他非活體的人臉偽造方式誤導，誤判為檢測到活體人臉。此外，僅需單一可見光照片以及單一紅外光照片，即可進行活體人臉的辨識，因此快速的提供辨識結果。另外，參照圖3，其為本發(fā)明的人臉判斷系統(tǒng)100于各種應用場景進行人臉辨識時的人臉辨識結果比較圖。其中，〇代表對應的輸入來源上的人臉會被檢測到，X代表對應的輸入來源上的人臉不會被檢測到。在用彩色照片、智能型手機/電腦的屏幕顯示人臉時，人臉判斷系統(tǒng)100的紅外光攝影機120以及非接觸式溫度感測裝置130并不會檢測到所顯示的人臉，因此不會被上述方式所顯示的人臉所誤導。此外，在用紅外光照片顯示人臉時，人臉判斷系統(tǒng)100的可見光攝影機110搭配上膚色檢測功能后，不會檢測到所顯示的人臉，且非接觸式溫度感測裝置130亦不會檢測到可視為活體人臉的區(qū)塊，因此不會被紅外光照片所顯示的人臉所誤導。另外，在使用面具或假人模特兒所偽造的人臉時，人臉判斷系統(tǒng)100仍可利用非接觸式溫度感測裝置130，不會檢測到所偽造的人臉，因此可正確判斷出為非活體人臉。換言之，本發(fā)明的人臉判斷系統(tǒng)100不會輕易被常見的偽造人臉方式所誤導，因而具有較高的正確辨識率。
[0034]在本發(fā)明的一些實施例中，處理元件140更可包含一人臉辨識模塊143以及一提示模塊144。在處理元件140判定對應區(qū)塊中所檢測到的人臉為活體人臉時，人臉辨識模塊143可對對應區(qū)塊中所檢測到的人臉進行人臉辨識。其中，人臉辨識模塊143可采用可見光照片以及紅外光照片的至少其中之一，進行人臉辨識。如此一來，可避免被以各式具人臉的照片、由顯示元件所顯示的人臉、人臉面具或其他非活體的人臉偽造方式，通過人臉辨識的機制，提高人臉辨識的可靠度。
[0035]此外，在判定對應區(qū)塊中所檢測到的人臉不為活體人臉時，提示模塊144可產生一提示信號，以提示非接觸式溫度感測裝置130可感測到的溫度感測區(qū)域的位置。其中，可以語音信號、燈光信號、文字信息或其他類型的提示信號進行提示。如此一來，可避免進行辨識時，使用者未將其臉部置于正確的溫度感測區(qū)域，所造成的誤判。
[0036]在本發(fā)明的另一些實施例中，處理元件140更可包含一指令執(zhí)行模塊145。于是，在判定對應區(qū)塊中所檢測到的人臉為活體人臉時，指令執(zhí)行模塊145可開始執(zhí)行一預設指令。舉例來說，在將人臉判斷系統(tǒng)100應用于廣告展示機時，在判定對應區(qū)塊中所檢測到的人臉為活體人臉時，指令執(zhí)行模塊145可開始執(zhí)行展示廣告的預設指令。然而，在其他實施例中，指令執(zhí)行模塊145可在判定檢測到活體人臉時，執(zhí)行其他預設指令，并不限于本發(fā)明公開的方案。如此一來，可減少因為檢測到非活體人臉，無謂的執(zhí)行指令的次數(shù)。
[0037]在本發(fā)明的一些實施例中，人臉判斷系統(tǒng)更可包含一分光鏡。于是，分光鏡可將自相同的拍攝區(qū)域的光線分光至可見光攝影機110以及紅外光攝影機120。如此一來，可見光攝影機110以及紅外光攝影機120可通過分光鏡的分光功能，而自相同的拍攝區(qū)域進行拍攝。
[0038]在本發(fā)明的另一些實施例中，可使用同一塊感光元件實作出可見光攝影機110以及紅外光攝影機120。其中，可見光攝影機110以及紅外光攝影機120可分別包含一可見光濾鏡以及一紅外光濾鏡。于是，可使用同一塊感光元件，分別透過可見光濾鏡以及紅外光濾鏡進行拍攝，而拍攝出可見光照片以及紅外光照片。如此一來，可進一步減少所需的感光元件數(shù)量，降低成本。
[0039]請參照圖4，其為依照本發(fā)明一實施方式的一種人臉判斷方法的流程圖。在人臉判斷方法中，利用可見光照片、紅外光照片以及感測到的當前目標溫度，進行活體人臉的判斷。人臉判斷方法可經由電腦程序來進行實作。電腦程序可儲存于一電腦可讀取記錄媒體中，而使電腦讀取此記錄媒體后執(zhí)行此人臉判斷方法。電腦可讀取記錄媒體可為可讀記憶體、快閃記憶體、軟盤、硬盤、光盤、隨身盤、磁帶、可由網絡存取的數(shù)據庫或本領域的技術人員可輕易思及具有相同功能的電腦可讀取記錄媒體。
[0040]人臉判斷方法300包含以下步驟:
[0041]在步驟310中，接收對相同的一拍攝區(qū)域所拍攝的至少一可見光照片以及至少一紅外光照片。
[0042]在步驟320中，接收對一溫度感測區(qū)域所感測到的一當前目標溫度。其中，溫度感測區(qū)域落于拍攝區(qū)域內。此外，可見光照片、紅外光照片以及當前目標溫度于相同或相近的時間所拍攝或感測。
[0043]在步驟330中，分別檢測可見光照片以及紅外光照片中，對應溫度感測區(qū)域的一對應區(qū)塊是否存在一人臉。在可見光照片以及紅外光照片的至少其中之一中，其對應區(qū)塊未存在一人臉時，可重新接收下一組可見光照片以及紅外光照片(步驟310)。其中，在本發(fā)明的的一些實施例中，可利用對可見光照片以及紅外光照片，執(zhí)行人臉檢測演算法或人臉辨識演算法，以執(zhí)行步驟330的檢測。在本發(fā)明的另一些實施例中，可通過對可見光照片執(zhí)行膚色檢測，以檢測對應溫度感測區(qū)域的對應區(qū)塊是否存在可能視為人臉的膚色區(qū)塊，達成步驟330的檢測。
[0044]在步驟340中，在判定對應區(qū)塊存在人臉時，判斷當前目標溫度是否落于一人類體溫范圍。[0045]在步驟350中，在當前目標溫度落于人類體溫范圍時，判定對應溫度感測區(qū)域的對應區(qū)塊中所檢測到的人臉為活體人臉。如此一來，可避免被各式具人臉的照片、由顯示元件所顯示的人臉、人臉面具或其他非活體的人臉偽造方式誤導，誤判為檢測到活體人臉。此夕卜，僅需單一可見光照片以及單一紅外光照片，即可進行活體人臉的辨識，因此快速的提供辨識結果。
[0046]在步驟360中，在當前目標溫度在人類體溫范圍之外時，判定對應溫度感測區(qū)域的對應區(qū)塊中所檢測到的人臉非活體人臉。
[0047]在本發(fā)明的一些實施例中，在判定對應溫度感測區(qū)域的對應區(qū)塊中所檢測到的人臉為活體人臉(步驟350)時，可進一步對對應區(qū)塊中所檢測到的人臉進行人臉辨識。如此一來，可避免被以各式具人臉的照片、由顯示元件所顯示的人臉、人臉面具或其他非活體的人臉偽造方式，通過人臉辨識的機制，提高人臉辨識的可靠度。
[0048]此外，判定對應溫度感測區(qū)域的對應區(qū)塊中所檢測到的人臉非活體人臉(步驟360)時，可產生一提示信號，以提示溫度感測區(qū)域的位置。其中，可以語音信號、燈光信號、文字信息或其他類型的提示信號進行提示。如此一來，可避免進行辨識時，使用者未將其臉部置于正確的溫度感測區(qū)域，所造成的誤判。
[0049]在本發(fā)明的另一些實施例中，在判定對應溫度感測區(qū)域的對應區(qū)塊中所檢測到的人臉為活體人臉(步驟350)時，可開始執(zhí)行一預設指令。舉例來說，在將本發(fā)明應用于廣告展示機時，在判定對應區(qū)塊中所檢測到的人臉為活體人臉時，可使廣告展示機開始執(zhí)行展示廣告的預設指令。然而，在其他實施例中，可在判定檢測到活體人臉時，執(zhí)行其他預設指令，并不限于本發(fā)明的技術方案。如此一來，可減少因為檢測到非活體人臉，無謂的執(zhí)行指令的次數(shù)。
[0050]此外，在本發(fā)明的一些實施例中，可透過一分光鏡，將來自拍攝區(qū)域的光線分別分光至一可見光攝影機以及一紅外光攝影機，而拍攝出可見光照片以及紅外光照片，供步驟310接收。如此一來，可輕易的使可見光攝影機以及紅外光攝影機自同一拍攝區(qū)域，拍攝可見光照片以及紅外光照片。
[0051 ] 在本發(fā)明的另一些實施例中，可使用同一塊感光兀件，分別透過一可見光濾鏡以及一紅外光濾鏡進行拍攝，而拍攝出可見光照片以及紅外光照片。如此一來，可進一步減少應用本發(fā)明所需的感光元件數(shù)量，降低成本。
[0052]應用本發(fā)明具有下列優(yōu)點。可避免被各式具人臉的照片、由顯示元件所顯示的人臉、人臉面具或其他非活體的人臉偽造方式誤導，誤判為檢測到活體人臉。此外，僅需單一可見光照片以及單一紅外光照片，即可進行活體人臉的辨識，因此快速的提供辨識結果。
[0053]雖然本發(fā)明已以實施方式公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作各種的更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍當視后附的權利要求保護范圍所界定者為準。
【權利要求】
1.一種人臉判斷系統(tǒng)，其特征在于，包含: 一可見光攝影機，拍攝至少一可見光照片； 一紅外光攝影機，拍攝至少一紅外光照片，其中該可見光照片以及該紅外光照片由該可見光攝影機以及該紅外光攝影機，分別對相同的一拍攝區(qū)域拍攝而得； 一非接觸式溫度感測裝置，對一溫度感測區(qū)域感測一當前目標溫度，其中該溫度感測區(qū)域落于該拍攝區(qū)域內；以及 一處理元件，與該可見光攝影機、該紅外光攝影機以及該非接觸式溫度感測裝置建立連結，其中該處理元件包含: 一人臉檢測模塊，分別檢測該可見光照片以及該紅外光照片中，對應該溫度感測區(qū)域的一對應區(qū)塊是否存在一人臉；以及 一體溫判斷模塊，在判定該對應區(qū)塊存在人臉時，判斷該當前目標溫度是否落于一人類體溫范圍內，其中在該當前目標溫度落于該人類體溫范圍內時，該處理元件判定該對應區(qū)塊中所檢測到的該人臉為活體人臉。
2.如權利要求1所述的人臉判斷系統(tǒng)，其特征在于，還包含: 一分光鏡，其中該可見光攝影機以及該紅外光攝影機通過該分光鏡的分光功能，而自相同的該拍攝區(qū)域進行拍攝。
3.如權利要求1所述的人臉判斷系統(tǒng)，其特征在于，: 該可見光攝影機包含一可見光濾鏡； 該紅外光攝影機包含一紅外光濾鏡；以及 該可見光攝影機以及該紅外光攝影機使用同一感光元件，分別透過其可見光濾鏡以及其紅外光濾鏡，拍攝該可見光照片以及該紅外光照片。
4.如權利要求1所述的人臉判斷系統(tǒng)，其特征在于，該處理元件還包含: 一人臉辨識模塊，在判定該對應區(qū)塊中所檢測到的該人臉為活體人臉時，對該對應區(qū)塊中所檢測到的該人臉進行人臉辨識；以及 一提示模塊，在判定該對應區(qū)塊中所檢測到的該人臉不為活體人臉時，產生一提示信號，以提示該溫度感測區(qū)域的位置。
5.如權利要求1所述的人臉判斷系統(tǒng)，其特征在于，該處理元件還包含: 一指令執(zhí)行模塊，在判定該對應區(qū)塊中所檢測到的該人臉為活體人臉時，開始執(zhí)行一預設指令。
6.一種人臉判斷方法，其特征在于，包含: Ca)接收對相同的一拍攝區(qū)域所拍攝的至少一可見光照片以及至少一紅外光照片； (b)接收對一溫度感測區(qū)域所感測到的一當前目標溫度，其中該溫度感測區(qū)域落于該拍攝區(qū)域內； (C)分別檢測該可見光照片以及該紅外光照片中，對應該溫度感測區(qū)域的一對應區(qū)塊是否存在一人臉； (d)在判定該對應區(qū)塊存在人臉時，判斷該當前目標溫度是否落于一人類體溫范圍；以及 (e)在該當前目標溫度落于該人 類體溫范圍時，判定該對應區(qū)塊中所檢測到的該人臉為活體人臉。
7.如權利要求6所述的人臉判斷方法，其特征在于，該可見光照片以及該紅外光照片透過一分光鏡，將來自該拍攝區(qū)域的光線分別分光至一可見光攝影機以及一紅外光攝影機所拍攝。
8.如權利要求6所述的人臉判斷方法，其特征在于，該可見光照片以及該紅外光照片分別透過一可見光濾鏡以及一紅外光濾鏡，由同一感光元件所拍攝。
9.如權利要求6所述的人臉判斷方法，其特征在于，還包含: 在判定該對應區(qū)塊中所檢測到的該人臉為活體人臉時，對該對應區(qū)塊中所檢測到的該人臉進行人臉辨識；以及 在判定該對應區(qū)塊中所檢測到的該人臉不為活體人臉時，產生一提示信號，以提示該溫度感測區(qū)域的位置。
10.如權利要求6所述的人臉判斷方法，其特征在于，還包含: 在判定該對應區(qū)塊中所檢測到`的該人臉為活體人臉時，開始執(zhí)行一預設指令。
【文檔編號】G06K9/00GK103514438SQ201310250480
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月21日 優(yōu)先權日:2012年6月25日
【發(fā)明者】林凡生 申請人:盈泰安股份有限公司