本發(fā)明涉及一種用于人員辨識(shí)的方法,例如作為車(chē)輛中的駕駛權(quán)限控制或者作為建筑物進(jìn)入控制。
背景技術(shù):
已知基于視頻的人員識(shí)別系統(tǒng),所述人員識(shí)別系統(tǒng)用于建筑物的進(jìn)入控制并且通過(guò)視頻攝像機(jī)將所拍攝的人員圖像與存儲(chǔ)的參考圖像進(jìn)行比較。如果所拍攝的圖像與所述參考圖像在一系列特征上一致,則授權(quán)進(jìn)入。
但這種人員識(shí)別系統(tǒng)具有誤用風(fēng)險(xiǎn),其方式例如是將授權(quán)人員的照片拿到攝像機(jī)的視野范圍內(nèi),從而人員辨識(shí)僅僅基于圖像而不是基于真人來(lái)進(jìn)行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的任務(wù)是,通過(guò)簡(jiǎn)單的措施實(shí)施人員辨識(shí),在所述人員辨識(shí)的情況下降低誤用的危險(xiǎn)。
根據(jù)本發(fā)明,通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的特征解決該任務(wù)。從屬權(quán)利要求提供符合目的的擴(kuò)展方案。
本發(fā)明的第一方面涉及用于人員辨識(shí)的方法,以例如實(shí)施與人有關(guān)的進(jìn)入控制,例如在車(chē)輛中作為駕駛授權(quán)或者作為建筑物進(jìn)入控制。所述方法一方面以基于攝像機(jī)的人員識(shí)別為前提,而另一方面以借助視線方向識(shí)別單元對(duì)人眼睛位置的識(shí)別為前提。對(duì)眼睛位置的識(shí)別可實(shí)現(xiàn)肯定的人員辨識(shí)并且排除誤用情況,在所述誤用情況下僅僅基于實(shí)際授權(quán)人員的圖像來(lái)嘗試實(shí)施人員辨識(shí)。在根據(jù)本發(fā)明的方法中,僅在以下情況才肯定地識(shí)別到人員:除了通過(guò)攝像機(jī)識(shí)別之外也確定眼睛位置,這僅是以下情形:是實(shí)際的人員而不是僅人員照片站在人員辨識(shí)系統(tǒng)之前并且可被識(shí)別。
因此,在眼睛位置確定的情況下產(chǎn)生的視線方向信號(hào)用于在人員圖像和真人之間進(jìn)行區(qū)分,從而顯著降低誤用的危險(xiǎn)。在肯定的人員辨識(shí)的情況下可以從“在攝像機(jī)系統(tǒng)中識(shí)別的人員在實(shí)際上涉及真實(shí)的授權(quán)人員”出發(fā)。
本發(fā)明的另一方面涉及一種用于人員辨識(shí)的方法,該方法同樣可以例如在車(chē)輛中用作駕駛授權(quán)控制或者用作建筑物進(jìn)入控制或者類(lèi)似的。在該方法中,在第一步驟中借助視線方向識(shí)別單元確定人員的視線方向,接下來(lái)在第二步驟中基于所識(shí)別的視線方向確定搜索窗口,在所述搜索窗口內(nèi)進(jìn)行基于攝像機(jī)的人員辨識(shí)。在這種情況下,所述視線方向識(shí)別單元具有以下功能:限定并且限制搜索窗口,在所述搜索窗口內(nèi)通過(guò)基于攝像機(jī)的系統(tǒng)實(shí)施光學(xué)的人員辨識(shí)。這顯著地減小搜索區(qū)域并且有助于提高人員辨識(shí)時(shí)的可靠性并且有助于降低誤用危險(xiǎn)。
如有必要還可以將本發(fā)明的上述方面相互組合,其方式是,既將對(duì)視線方向的感測(cè)考慮用來(lái)確定用于基于攝像機(jī)的人員辨識(shí)的搜索窗口,也將在眼睛位置確定的情況下在視線方向識(shí)別單元中生成的信號(hào)用作對(duì)“在攝像機(jī)系統(tǒng)中識(shí)別的人員是真人而不是圖像”的確認(rèn)。
根據(jù)一種有利的實(shí)施方案,使用紅外攝像機(jī)作為視線方向識(shí)別單元。所述視線方向識(shí)別單元優(yōu)選除了紅外攝像機(jī)之外還包括紅外照明單元,通過(guò)該紅外照明單元將紅外線、尤其是在近紅外范圍內(nèi)的紅外線向待辨識(shí)的人員的方向發(fā)射。在此,在待識(shí)別的人員的眼睛的瞳孔區(qū)域中在角膜上產(chǎn)生特征亮點(diǎn),其方式是,眼睛如凸面鏡一樣反射紅外光(corneal reflection)。角膜上的亮點(diǎn)可以在紅外攝像機(jī)所拍攝的圖像中看見(jiàn),由此可以產(chǎn)生辨識(shí)眼睛位置的信號(hào),所述信號(hào)可被考慮用于肯定的人員辨識(shí)。所述攝像機(jī)圖像可以經(jīng)受其他的圖像處理步驟,如特征提取、對(duì)瞳孔中心的探測(cè)和確定,所述探測(cè)和確定用于確定視線方向。
原則上還可以通過(guò)可見(jiàn)光在眼睛的角膜上產(chǎn)生光點(diǎn)的反射。相應(yīng)地可使用以可見(jiàn)光來(lái)工作的攝像機(jī)。
總體上符合目的的是:所述視線方向識(shí)別單元包括照明單元,通過(guò)該照明單元向人員頭部方向發(fā)射射線。在所述照明單元中產(chǎn)生紅外范圍內(nèi)的或者可見(jiàn)范圍內(nèi)的光線,通過(guò)視線方向識(shí)別單元的紅外攝像機(jī)或者光學(xué)攝像機(jī)感測(cè)和分析處理所述光線。如果產(chǎn)生近紅外范圍內(nèi)的光線,則所屬的紅外攝像機(jī)也可以被考慮用于人員辨識(shí)。所述照明單元相對(duì)于所屬的攝像機(jī)位于限定的位置,從而照明單元、眼睛和攝像機(jī)之間的光路的幾何關(guān)系是已知的。例如能夠符合目的的是,將照明單元固定地布置在攝像機(jī)上。但以下實(shí)施方式也是有利的,在所述實(shí)施方式中照明單元并非被保持在攝像機(jī)上,而是獨(dú)立于攝像機(jī)地布置,優(yōu)選與攝像機(jī)隔開(kāi)間距,例如用于產(chǎn)生所期望的光效應(yīng)。
此外,可以為有利的是,使用至少兩個(gè)視線方向識(shí)別單元,從而可從不同的方向感測(cè)人員的頭部。相應(yīng)地,即使在不同的頭部位置的情況下也可感測(cè)眼睛位置或者視線方向。在使用多個(gè)視線識(shí)別單元的情況下,在進(jìn)行人員辨識(shí)時(shí)獲得更高的可靠性和可信度。
必要時(shí)可以為有利的是,使用來(lái)自其他傳感器的信息來(lái)進(jìn)行人員辨識(shí),例如語(yǔ)音傳感器的信號(hào)或者熱圖像傳感器的信號(hào),以改善辨識(shí)時(shí)的識(shí)別能力。
此外,本發(fā)明的另一方面涉及一種人員辨識(shí)系統(tǒng),通過(guò)所述人員辨識(shí)系統(tǒng)可以實(shí)施用于人員辨識(shí)的方法。所述人員辨識(shí)系統(tǒng)包括用于光學(xué)的人員識(shí)別的攝像機(jī)系統(tǒng)以及用于識(shí)別人員的眼睛位置和/或視線方向的視線方向識(shí)別單元。所述人員辨識(shí)系統(tǒng)例如在車(chē)輛中用于駕駛授權(quán)控制或者在建筑物中用作進(jìn)入控制。所述攝像機(jī)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)人員的辨識(shí);而通過(guò)視線方向識(shí)別單元或者實(shí)現(xiàn)對(duì)辨識(shí)人員的確認(rèn)以改善識(shí)別時(shí)的可靠性,和/或?qū)崿F(xiàn)對(duì)搜索窗口的選擇或確定,由攝像機(jī)系統(tǒng)觀察所述搜索窗口。在所提到的后一種情況中,不僅可實(shí)施成:攝像機(jī)系統(tǒng)的攝像機(jī)固定安裝并且在所拍攝的圖像中限定被檢查的局部;而且也可以實(shí)施成:攝像機(jī)系統(tǒng)具有可動(dòng)的攝像機(jī),該攝像機(jī)通過(guò)促動(dòng)器調(diào)節(jié)并且可以對(duì)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的搜索窗口。
所述視線方向識(shí)別單元可以包括照明單元,通過(guò)所述照明單元或者產(chǎn)生可見(jiàn)光或者產(chǎn)生紅外范圍內(nèi)的射束。所述光或者所述射束對(duì)準(zhǔn)待辨識(shí)的人員的頭部并且被該人員眼睛中的角膜反射。作為視線識(shí)別單元的組成部分的攝像機(jī)可以拍攝所反射的光或者紅外射束,并且緊接著對(duì)所述光或紅外射束進(jìn)行圖像處理,以便至少確定人員的眼睛位置、必要時(shí)確定人員的視線方向。
附圖說(shuō)明
其他的優(yōu)點(diǎn)和符合目的的實(shí)施方案可以從其他權(quán)利要求、附圖描述和附圖中得知,在所述附圖中示意性地示出人員辨識(shí)系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
人員辨識(shí)系統(tǒng)1包括兩個(gè)攝像機(jī)2,這兩個(gè)攝像機(jī)各自配屬有一個(gè)照明單元3;以及包括用于分析處理所接收的數(shù)據(jù)和信號(hào)的計(jì)算單元4。所述兩個(gè)攝像機(jī)2和所配屬的照明單元3在其軸線的延長(zhǎng)線上具有交叉點(diǎn),應(yīng)被辨識(shí)的人員的頭部5位于該交叉點(diǎn)。人員辨識(shí)系統(tǒng)1例如可用作車(chē)輛中的駕駛授權(quán)控制或者用作建筑物進(jìn)入控制。
有利地,兩個(gè)攝像機(jī)2構(gòu)造得一致,所述攝像機(jī)2例如是紅外攝像機(jī)或者視頻攝像機(jī)。也符合目的的是,將照明單元3構(gòu)造得一致,所述照明單元可以分別實(shí)施為紅外照明單元(優(yōu)選在近紅外范圍內(nèi))或者必要時(shí)實(shí)施為可見(jiàn)光范圍內(nèi)的照明單元。每個(gè)攝像機(jī)2屬于一個(gè)攝像機(jī)系統(tǒng),另外,每個(gè)攝像機(jī)與照明單元3共同構(gòu)成一個(gè)視線方向識(shí)別單元6。因此,所述計(jì)算單元4既配屬給每個(gè)攝像機(jī)系統(tǒng),也配屬給每個(gè)視線方向識(shí)別單元6。
通過(guò)照明單元3將紅外射束對(duì)準(zhǔn)待識(shí)別的人員的頭部5,其中,所述紅外射束被眼角膜反射,并且所反射的紅外光作為特征性的反射或者作為亮點(diǎn)被拍攝在攝像機(jī)2的圖像中。因此,通過(guò)計(jì)算單元4中的分析處理,可以在第一步驟中辨識(shí)該人員的眼睛位置。
所述人員辨識(shí)通過(guò)臉部圖像來(lái)進(jìn)行,所述臉部圖像被每個(gè)攝像機(jī)2拍攝。在此,將所拍攝的圖像的特征性的特征與所存儲(chǔ)的參考圖像比較。
對(duì)于以下情況存在肯定的人員辨識(shí):既在比較所拍攝的臉部圖像與所存儲(chǔ)的參考圖像時(shí)存在一致性,也已在至少一個(gè)攝像機(jī)2中辨識(shí)到眼睛位置。對(duì)于這種情況可以得出是真人并且排除誤用嘗試、例如借助保持在攝像機(jī)區(qū)域中的人員圖像的誤用嘗試。
除此之外,由所辨識(shí)的眼睛位置可以確定人員的視線方向,所述視線方向可以被考慮用于確定每個(gè)攝像機(jī)2的搜索窗口或者分析處理窗口。以這種方式限制待檢查的區(qū)域。
通過(guò)攝像機(jī)2的位置分布必要時(shí)可能的是,同時(shí)確定左眼和右眼處的特征性的反射,這一方面導(dǎo)致對(duì)人員辨識(shí)的確認(rèn)更好并且?guī)?lái)更高的可靠性,并且另一方面進(jìn)一步限界為了人員辨識(shí)而檢查的搜索窗口。
如果在所述計(jì)算單元4中確定:人員以充分的可靠性具有進(jìn)入授權(quán),則產(chǎn)生針對(duì)肯定的人員辨識(shí)的相應(yīng)信號(hào),必要時(shí)可以在另一計(jì)算單元中進(jìn)一步處理所述信號(hào),例如在車(chē)輛中用于駕駛授權(quán)或者在建筑物的關(guān)閉系統(tǒng)中用于進(jìn)入授權(quán)。