CN110892443B - 个人认证装置 - Google Patents
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Abstract
计算机(100)(个人认证装置的一例)具备：发出红外线的红外线发光部(330)；对红外线图像进行摄像的红外线相机(320)；输出与计算机(100)或其周边的状况相关的信号的状况信号输出部；以及控制部(210)。控制部(210)根据从状况信号输出部输出的信号，判断在计算机(100)或其周边的状况中是否存在给定的变化，当存在给定的变化时，驱动红外线发光部(330)以及红外线相机(320)，并且基于由红外线相机(320)摄像而得到的红外线图像来进行三维人脸认证处理。
Description
技术领域
本公开涉及一种使用红外线来进行三维人脸认证的个人认证装置。
背景技术
专利文献1公开了一种从红外线发光部向利用者的手照射红外线，对静脉图案进行摄影，并根据摄影而得到的静脉图案来进行认证的装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-300451号公报
发明内容
发明要解决的课题
近年来，开始利用如下技术：在计算机等电子设备中从红外线发光部向利用者的人脸照射红外线，由红外线相机对利用者的人脸进行摄像，并根据摄像而得到的图像来进行三维人脸认证的技术。为了提高三维人脸认证的精度，需要从红外线发光部发出比较强的红外线，电力消耗变大。
本公开提供一种降低了使用红外线的三维人脸认证的电力消耗的个人认证装置。
用于解决课题的手段
本公开的个人认证装置，具备：
红外线发光部，其发出红外线；
红外线相机，其对红外线图像进行摄像；
状况信号输出部，其输出与本装置或其周边的状况相关的信号；以及
控制部，
控制部根据从状况信号输出部输出的信号，判断在本装置或其周边的状况中是否存在给定的变化，当存在给定的变化时，驱动红外线发光部以及红外线相机，并且基于由红外线相机摄像而得到的红外线图像来进行三维人脸认证处理。
发明的效果
根据本公开，在根据从状况信号输出部输出的信号判断为在本装置或其周边的状况中存在给定的变化的情况下，驱动红外线发光部以及红外线相机，并进行三维人脸认证处理。因此，能够减少红外线发光部以及红外线相机的驱动时间，来降低使用红外线的三维人脸认证处理的电力消耗。
附图说明
图1是实施方式1中的计算机的立体图。
图2是表示计算机的电学上的结构的框图。
图3是三维人脸认证处理的流程图的一例。
图4是实施方式2中的计算机的三维人脸认证处理的流程图的一例。
图5是实施方式3中的计算机的三维人脸认证处理的流程图的一例。
图6是实施方式4中的计算机的三维人脸认证处理的流程图的一例。
具体实施方式
以下，一边适当参照附图，一边详细说明实施方式。但是，有时会省略超出必要的详细说明。例如，有时会省略已经熟知的事项的详细说明、对实质上相同的结构的重复说明。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，并使本领域技术人员容易理解。
此外，发明人为了本领域技术人员充分理解本公开而提供了附图以及以下的说明，并不意在通过这些来限定在权利要求书中记载的主题。
(实施方式1)
以下，参照附图来说明实施方式1。
[1-1.结构]
图1是实施方式1中的计算机的立体图。
计算机100具备第一壳体101、以及第二壳体102，是被构成为第一壳体101和第二壳体102能够经由铰链103而相对旋转的笔记本型计算机。
在第一壳体101具备：显示部240、触摸面板234、RGB相机310、红外线相机320、红外线发光部330、接近式传感器340等。
在第二壳体102设置有：键盘231、触摸板(touch pad)232、操作按钮233、温度传感器350等。
显示部240根据输入的图像信号来显示图像、映像。显示部240由例如液晶显示器构成。
触摸面板234与显示部240的表面重叠地设置。触摸面板234是输出表示显示部240上被触摸的位置的信号的指示设备。表示显示部240上被触摸的位置的信号的输出功能还可以与显示部240一体地形成。
RGB相机310具备光学透镜、RGB摄像传感器等，对通过光学透镜在RGB摄像传感器上成像的被拍摄体的可见光图像进行摄像，生成表示摄像而得到的可见光图像的图像信号并输出。RGB相机310以给定的帧率对可见光图像周期性地进行摄像。
红外线发光部330发出红外线(红外光)。红外线发光部330例如由发出红外线的发光二极管构成。
红外线相机320具备光学透镜、红外线通过滤光器、具有给定分辨率的单色摄像传感器等，对在使红外线发光部330发光的状态时通过光学透镜在单色摄像传感器上成像的被拍摄体的红外线图像进行摄像，生成表示摄像而得到的红外线图像的信号并输出。
接近式传感器340检测物体相对于接近式传感器340接近到给定距离内(给定范围内)这一情况。接近式传感器340只要能够检测物体接近到给定范围这一情况，则也可以是感应式、静电电容式、超声波式、光电式、磁式等的任何传感器。
键盘231具备多个键，输出与被用户按下的键对应的信号。
触摸板232是输出与被用户触摸的位置对应的信号的指示设备。
操作按钮233是按下式的按钮开关，当被用户按下时输出表示被按下了的信号。操作按钮233例如作为决定按钮来利用。
以下，将键盘231、触摸板232、操作按钮233、触摸面板234等受理利用者的输入操作的设备，总称为“输入设备230”。
图2是表示计算机100的电学上的结构的框图。计算机100进一步具有控制部210、存储部220、总线250、电池410、充电电路420等。
存储部220存储有OS、各种应用程序以及数据。
控制部210控制计算机100整体的动作。控制部210根据存储部220中存储的OS、各种应用程序、存储部220中存储的数据、从各种输入设备230等输入的信息，来进行运算处理，实现后述的各种功能。控制部210例如由CPU、MPU、FPGA等构成。
总线250上连接了上述的各要素。总线250是用于上述各结构要素相互收发各种信号的信号路径。
电池410向计算机100的各结构要素供给动作用的电力。
充电电路420对电池410进行充电。
[1-2.动作]
控制部210在计算机启动时的登录(log on)时、锁定解除时，进行认证处理。在认证处理中，驱动红外线发光部330以及红外线相机320，根据摄像而得到的红外线图像来进行三维人脸认证处理。所谓三维人脸认证处理是指，在计算机100中预先登记个人的三维人脸数据，在摄像而得到的红外线图像中包含人脸的情况下，判断所包含的人脸与登记的三维人脸数据所表示的人脸是否一致的处理。作为基于红外线图像的三维人脸认证的具体技术，能够利用在Windows(注册商标)等的OS下进行的公知技术。
这里，为了提高三维人脸认证的精度，需要从红外线发光部330发出比较强的红外线，红外线发光部330的消耗电力变大。此外，在利用以往的计算机的基于红外线图像的三维人脸认证中，当显示了登录用画面、锁定解除用画面时，开始进行利用红外线发光部以及红外线相机的三维人脸认证，在直到三维人脸认证完成的期间，持续发出红外线。因此，在三维人脸认证长时间未成功，且红外线发光部以及红外线相机持续被驱动这样的情况下，电池的电力被大量消耗，成为了计算机的驱动时间下降的要因。此外，由于伴随大的电力消耗的发热，因而成为了计算机的温度升高的要因。
为了解决该课题，在本实施方式中构成为，当使计算机启动时的登录用画面、锁定解除用画面显示时，根据从输出与计算机100或其周边的状况相关的信号的状况信号输出部输出的信号，判断在计算机100或其周边的状况中是否存在给定的变化，在存在给定的变化的情况下，使其驱动红外线发光部330以及红外线相机320。在本实施方式中，状况信号输出部是RGB相机310(可见光相机)，给定的变化是由RGB相机310摄像而得到的可见光图像的内容相对于先前摄像而得到的可见光图像的内容以给定的程度发生了变化，关于这一例，以下详细进行说明。
图3是三维人脸认证处理的流程图的一例。控制部210在使显示部240显示了登录用画面、锁定解除用画面时，启动RGB相机310(S11)。此时，RGB相机310以给定的帧率周期性地对图像进行摄像并输出。给定的帧率例如是与动画摄影相同的30fps、60fps。
控制部210在每次从RGB相机310接收新一帧图像时，针对前一帧图像进行变化量的检测处理(图像变化量检测处理)(S12)。作为变化量，例如能够使用通过将本次接收到的一帧图像与前一帧图像进行比较而求出的运动矢量(motion vector)的大小。
控制部210判断检测出的变化量是否为给定量以上(S13)。对于给定量，根据想要检测的变化的程度而适当设定即可。
在变化量不是给定量以上的情况下(S13中，否)，控制部210再次执行步骤S12的图像变化量检测处理。
在变化量为给定量以上的情况下(S13中，是)，控制部210启动红外线相机320以及红外线发光部330(S14)。
控制部210将当前时刻保存为开始时刻(S15)。
控制部210执行三维人脸认证处理(S16)。
控制部210判断在三维人脸认证处理中认证是否成功了(S17)。
在认证成功了的情况下(S17中，是)，控制部210使计算机100转变为登录状态或锁定解除状态(S18)。
在认证不成功的情况下(S17中，否)，控制部210判断是否从开始时刻起经过了给定时间(S19)。给定时间例如是5秒，然而并不限定于此。
在未经过给定时间的情况下(S19中，否)，控制部210再次执行步骤S16的三维人脸认证处理。
在经过了给定时间的情况下(S19中，是)，控制部210在停止了红外线相机320以及红外线发光部330的驱动(S20)之后，再次执行步骤S12的图像变化量检测处理。
根据本实施方式，在由RGB相机310摄像而得到的图像的变化量为给定量以上的情况下，驱动红外线相机320以及红外线发光部330来进行三维人脸认证处理。因此，能够减少红外线相机320以及红外线发光部330的驱动时间，来降低使用红外线的三维人脸认证处理的电力消耗。
(实施方式2)
说明实施方式2。在本实施方式中，说明如下例子：状况信号输出部是对可见光图像进行摄像的RGB相机310(可见光相机)，控制部210针对由RGB相机310摄像而得的可见光图像进行人脸检测处理，给定的变化是在人脸检测处理中检测到人脸。
图4是实施方式2中的计算机100的三维人脸认证处理的流程图的一例。在本实施方式中，代替实施方式1的步骤S12、S13，设置了步骤S22、S23。以下，以与实施方式1的差异点为中心进行说明。
控制部210在每次从RGB相机310接收新一帧图像时，针对接收到的图像进行人脸的检测处理(人脸检测处理)(S22)。
控制部210判断在接收到的一帧图像中是否通过人脸检测处理检测到了人脸(S23)。
在未检测到人脸的情况下(S23中，否)，控制部210再次执行步骤S22的人脸检测处理。
在检测到人脸的情况下(S23中，是)，控制部210启动红外线相机320以及红外线发光部330(S14)。之后，进行与实施方式1同样的处理。此外，在步骤S20中停止了红外线相机320的驱动的情况下，控制部210再次执行步骤S22的人脸检测处理。
根据本实施方式，在由RGB相机310摄像而得到的图像中检测到人脸的情况下，驱动红外线相机320以及红外线发光部330来进行三维人脸认证处理。因此，能够进一步减少红外线相机320以及红外线发光部330的驱动时间，来进一步降低使用红外线的三维人脸认证处理的电力消耗。
此外，还可以代替人脸检测处理，进行基于由RGB相机310摄像而得到的图像的二维人脸认证处理。此外，这里的二维人脸认证处理不必是对原来的利用者产生拒绝的程度的严格处理，可以是对进行三维人脸认证的对象缩小范围的程度的处理。
(实施方式3)
说明实施方式3。在本实施方式中，说明如下例子：状况信号输出部是对物体接近到给定范围内这一情况进行检测的接近式传感器340，给定的变化是由接近式传感器340检测到物体接近到给定范围内。
图5是实施方式3中的计算机100的三维人脸认证处理的流程图的一例。在本实施方式中，代替实施方式1的步骤S11、S12、S13，设置了步骤S31、S33。以下，以与实施方式1的差异点为中心进行说明。
控制部210在计算机100的启动时、或者因给定的无操作时间的经过而显示了计算机100的锁定画面时，启动接近式传感器340(S31)。
控制部210根据从接近式传感器340输出的信号，判断物体是否相对于接近式传感器340接近到给定范围内(S33)。这也是判断物体是否相对于计算机100而接近。
当物体并未接近到给定范围内的情况下(S33中，否)，控制部210再次执行本步骤S33的判断。
当物体接近到给定范围内的情况下(S33中，是)，控制部210启动红外线相机320以及红外线发光部330(S14)。之后，进行与实施方式1同样的处理。此外，当在步骤S20中停止了红外线相机320的驱动的情况下，控制部210再次执行步骤S33的处理。
根据本实施方式，在由接近式传感器340检测到物体接近到给定范围内的情况下，驱动红外线相机320以及红外线发光部330来进行三维人脸认证处理。因此，能够减少红外线相机320以及红外线发光部330的驱动时间，来降低使用红外线的三维人脸认证处理的电力消耗。
(实施方式4)
说明实施方式4。在本实施方式中，说明如下例子：状况信号输出部是受理利用者的输入操作的输入设备230，给定的变化是在输入设备230中存在输入操作。
图6是实施方式4中的计算机100的三维人脸认证处理的流程图的一例。在本实施方式中，代替实施方式1的步骤S11、S12、S13，设置了步骤S41。以下，以与实施方式1的差异点为中心进行说明。
控制部210在使显示部240显示登录用画面、锁定解除用画面时，判断是否在某一个输入设备230中存在操作(S41)。控制部210在从某一个输入设备230接收到与操作相关的信号的情况下，判断为对某一个输入设备230存在输入操作。
在对所有输入设备230均不存在输入操作的情况下(S41中，否)，控制部210再次执行本步骤S41的判断。
在对某一个输入设备230存在输入操作的情况下(S41中，是)，控制部210启动红外线相机320以及红外线发光部330(S14)。之后，进行与实施方式1同样的处理。此外，当在步骤S20中停止了红外线相机320的驱动的情况下，控制部210再次执行步骤S41的处理。
根据本实施方式，在对某一个输入设备230存在操作的情况下，驱动红外线相机320以及红外线发光部330来进行三维人脸认证处理。也就是说，当存在对计算机100的操作意思的情况下，进行基于红外线相机320的三维人脸认证处理。因此，能够减少红外线相机320以及红外线发光部330的驱动时间，来降低使用红外线的三维人脸认证处理的电力消耗。
(实施方式5)
在实施方式1～4中，控制部210在步骤S19中判断是否从开始时刻起经过了给定时间。但是，也可以代替步骤S19的上述判断，而设为判断计算机100的给定部位的温度是否超过了给定温度。该情况下，控制部210从配置于给定部位的温度传感器350输入表示温度的信号。给定温度例如是在不使利用者产生低温灼伤的范围内的最高温度。由此，能够抑制电力消耗、以及低温灼伤的发生。给定部位例如是配置了控制部210的部位。此外，给定部位还可以是例如配置了红外线发光部330、输入设备230、电池410、充电电路420等的部位。此外，还可以设为判断从开始时刻起经过了给定时间、以及计算机100的给定部位的温度超过了给定温度中的至少一者是否成立。
(效果等)
(1)本实施方式的计算机100(个人认证装置的一例)具备：
发出红外线的红外线发光部330；
对红外线图像进行摄像的红外线相机320；
输出与计算机100(本装置)或其周边的状况相关的信号的状况信号输出部；以及
控制部210，
控制部210根据从状况信号输出部输出的信号，判断在计算机100或其周边的状况中是否存在给定的变化，当存在给定的变化时，驱动红外线发光部330以及红外线相机320，并且基于由红外线相机320摄像而得到的红外线图像来进行三维人脸认证处理。
由此，在根据从状况信号输出部输出的信号判断为在计算机100或其周边的状况中存在给定的变化的情况下，驱动红外线发光部330以及红外线相机320，并进行三维人脸认证处理。因此，能够减少红外线相机320以及红外线发光部330的驱动时间，来降低使用红外线的三维人脸认证处理的电力消耗。
(2)在本实施方式中，
控制部210在即使从驱动红外线发光部330以及红外线相机320起进行了给定时间的驱动，三维人脸认证也不成功的情况下，停止红外线发光部330以及红外线相机320的驱动。
在即使从驱动红外线发光部330以及红外线相机320起进行了给定时间的驱动，三维人脸认证也不成功的情况下，考虑为在红外线相机320之前不再存在利用者。因此，通过使红外线发光部330以及红外线相机320的驱动停止，来抑制浪费的电力消耗。
(3)在本实施方式中，
控制部210在计算机100的给定部位的温度成为给定温度以上的情况下，停止红外线发光部330以及红外线相机320的驱动。
由此，能够抑制电力消耗的减少、以及低温灼伤的发生。
(4)在本实施方式中，
状况信号输出部是对可见光图像周期性地进行摄像的RGB相机310(可见光相机)。
给定的变化是由RGB相机310摄像而得到的可见光图像的内容相对于先前摄像而得到的可见光图像的内容以给定的程度发生了变化。
由此，在由RGB相机310摄像而得到的可见光图像的内容相对于先前摄像而得到的可见光图像的内容以给定的程度发生了变化的情况下，驱动红外线相机320以及红外线发光部330来进行三维人脸认证处理。因此，能够减少红外线相机320以及红外线发光部330的驱动时间，来抑制红外线发光部330以及红外线相机320的电力消耗。
(5)在本实施方式中，
状况信号输出部是对可见光图像进行摄像的RGB相机310(可见光相机)。
控制部210针对由RGB相机310摄像而得到的可见光图像进行人脸检测处理。
给定的变化是在人脸检测处理中检测到了人脸。
由此，在由RGB相机310摄像而得到的可见光图像中检测到人脸的情况下，驱动红外线相机320以及红外线发光部330来进行三维人脸认证处理。因此，能够减少红外线相机320以及红外线发光部330的驱动时间，来抑制红外线发光部330以及红外线相机320的电力消耗。
(6)在本实施方式中，
状况信号输出部是对物体接近到给定范围内这一情况进行检测的接近式传感器340。
给定的变化是由接近式传感器340检测到物体接近到给定范围内。
由此，在由接近式传感器340检测到物体接近到给定范围内的情况下，驱动红外线发光部330以及红外线相机320来进行三维人脸认证处理。因此，能够减少红外线相机320以及红外线发光部330的驱动时间，来抑制红外线发光部330以及红外线相机320的电力消耗。
(7)在本实施方式中，
状况信号输出部是受理利用者的输入操作的输入设备230。
给定的变化是在输入设备230中存在输入操作。
由此，在对某一个输入设备230存在操作的情况下，驱动红外线发光部330以及红外线相机320来进行三维人脸认证处理。因此，能够减少红外线相机320以及红外线发光部330的驱动时间，来抑制红外线发光部330以及红外线相机320的电力消耗。
(其他实施方式)
如以上那样，作为本申请中要公开的技术的例示，说明了实施方式1。然而，本公开中的技术并不限于此，还能够应用于适当进行了变更、置换、添加、省略等的实施方式。此外，还可以组合在上述实施方式1中所说明的各结构要素来设为新的实施方式。因此，以下例示其他实施方式。
(1)在前述实施方式中，说明了将本公开中的个人认证装置应用于笔记本型计算机的情况。然而，本公开除了笔记本型计算机以外，还能够广泛利用于智能手机、平板型计算机、便携式游戏设备、数码相机、ATM装置等具有执行基于红外线相机的三维人脸认证的功能的装置。
如以上那样，作为本公开中的技术的例示，说明了实施方式。为此，提供了附图以及详细说明。因此，在附图以及详细说明中记载的结构要素中，除了为了解决课题而必须的结构要素之外，为了例示上述技术，还可以包含不是为了解决课题而必须的结构要素。因此，不应当根据这些不必须的结构要素被记载于附图以及详细説明中而直接认定为这些不必须的结构要素是必须的。此外，上述的实施方式是为了对本公开中的技术进行例示，因此，在权利要求的范围或其均等范围内能够进行各种变更、置换、添加、省略等。
工业上的可利用性
本公开能够广泛地利用于进行基于红外线相机的三维人脸认证的电子设备。
-符号说明-
100 计算机
101 第一壳体
102 第二壳体
103 铰链
210 控制部
220 存储部
230 输入设备
231 键盘
232 触摸板
233 操作按钮
234 触摸面板
240 显示部
250 总线
310 RGB相机
320 红外线相机
330 红外线发光部
340 接近式传感器
350 温度传感器。
Claims (5)
1.一种个人认证装置，具备：
红外线发光部，其发出红外线；
红外线相机，其对红外线图像进行摄像；
状况信号输出部，其输出与本装置或其周边的状况相关的信号；以及
控制部，
所述控制部根据从所述状况信号输出部输出的信号，判断在本装置或其周边的状况中是否存在给定的变化，当存在所述给定的变化时，驱动所述红外线发光部以及所述红外线相机，并且基于由所述红外线相机摄像而得到的红外线图像来进行三维人脸认证处理，
所述控制部在即使从驱动所述红外线发光部以及所述红外线相机起经过了给定时间而三维人脸认证也不成功的情况下，停止所述红外线发光部以及所述红外线相机的驱动，
所述控制部在本装置的给定部位的温度成为给定温度以上的情况下，停止所述红外线发光部以及所述红外线相机的驱动。
2.根据权利要求1所述的个人认证装置，其中，
所述状况信号输出部是对可见光图像周期性地进行摄像的可见光相机，
所述给定的变化是由所述可见光相机摄像而得到的可见光图像的内容相对于先前摄像而得到的可见光图像的内容以给定的程度发生了变化。
3.根据权利要求1所述的个人认证装置，其中，
所述状况信号输出部是对可见光图像进行摄像的可见光相机，
所述控制部针对由所述可见光相机摄像而得到的可见光图像进行人脸检测处理，
所述给定的变化是在所述人脸检测处理中检测到人脸。
4.根据权利要求1所述的个人认证装置，其中，
所述状况信号输出部是对物体接近到给定范围内这一情况进行检测的接近式传感器，
所述给定的变化是由所述接近式传感器检测到物体接近到给定范围内。
5.根据权利要求1所述的个人认证装置，其中，
所述状况信号输出部是受理利用者的输入操作的输入设备，
所述给定的变化是在所述输入设备中存在输入操作。
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