DE102018105392A1 - Method for identifying at least one person, identification system and vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Identifizieren mindestens einer ersten Person (3), wobei mit einer ersten Charakteristik (C1) der ersten Person (3) assoziierte Daten erfasst werden und mit gespeicherten ersten Referenzdaten (R1), die mit der ersten Charakteristik (C1) mindestens einer ersten registrierten zweiten Person assoziiert sind, verglichen werden, wobei auf der Grundlage des Vergleichs ein erster Vertrauenswert (V1) berechnet wird, wobei im Falle, dass der erste Vertrauenswert (V1) unter einem ersten definierten Schwellwert (T1) liegt, mit einer zweiten Charakteristik (C2) der ersten Person (3) assoziierte zweite Daten erfasst werden und mit gespeicherten zweiten Referenzdaten (R2) verglichen werden, wobei auf der Basis des Vergleichs ein zweiter Vertrauenswert (V2) berechnet wird, und wobei nur im Falle, dass der zweite Vertrauenswert (V2) über einem zweiten definierten Schwellwert (T1) liegt, der größer oder gleich dem ersten Schwellwert (T1) ist, die erste Person (3) mit der zweiten registrierten Person identifiziert wird und die erfassten ersten Daten in Form eines neuen Eingangsdatensatzes als Teil der mit der ersten Charakteristik (C1) der registrierten zweiten Person, mit welcher die erste Person (3) identifiziert worden war, assoziierten ersten Referenzdaten (R1) gespeichert werden.The invention relates to a method for identifying at least one first person (3), wherein data associated with a first characteristic (C1) of the first person (3) are acquired and with stored first reference data (R1) having the first characteristic (C1). at least a first registered second person are compared, based on the comparison, a first confidence value (V1) is calculated, wherein in the case that the first confidence value (V1) is below a first defined threshold (T1), with a second characteristic (C2) of the first person (3) associated second data are detected and compared with stored second reference data (R2), wherein on the basis of the comparison, a second confidence value (V2) is calculated, and wherein only in the case second confidence value (V2) is above a second defined threshold value (T1) which is greater than or equal to the first threshold value (T1), the first person (3) is identified with the second registered person and the acquired first data in the form of a new input data set as part of the first reference data associated with the first characteristic (C1) of the registered second person with whom the first person (3) was identified (R1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Identifizieren mindestens einer ersten Person, wobei mit einer ersten Charakteristik der ersten Person assoziierte erste Daten erfasst werden und mit gespeicherten ersten Referenzdaten verglichen werden, die mit der ersten Charakteristik mindestens einer registrierten zweiten Person assoziiert sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein entsprechendes Identifizierungssystem zum Identifizieren mindestens einer Person und ein Fahrzeug.The invention relates to a method for identifying at least a first person, wherein first data associated with a first characteristic of the first person are detected and compared with stored first reference data associated with the first characteristic of at least one registered second person. Furthermore, the invention also relates to a corresponding identification system for identifying at least one person and one vehicle.
Verschiedene Identifizierungssysteme zum Identifizieren von Benutzern sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise beschreibt die
Jedoch können biometrische Charakteristiken sich von Zeit zu Zeit ändern. Beispielsweise, wenn ein Benutzer eines solchen Systems eine Erkältung bekommt, so kann das System seine angeschlagene Stimme möglicherweise nicht mehr erkennen. Auch, wenn ein Benutzer einen Schnitt in der Fingerkuppe hat, dann kann das System seinen Fingerabdruck möglicherweise nicht mehr erkennen. In solchen Fällen muss ein System neu eingestellt werden, was jedoch zeitaufwändig und lästig für einen Benutzer ist.However, biometric characteristics may change from time to time. For example, if a user of such a system gets a cold, the system may no longer be able to recognize his troubled voice. Also, if a user has a cut in the fingertip, then the system may no longer be able to recognize his fingerprint. In such cases, a system must be readjusted, which is time consuming and annoying for a user.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Identifizieren mindestens einer Person und ein Identifizierungssystem bereitzustellen, welche eine zuverlässige Identifikation einer Person erlauben.It is therefore the object of the present invention to provide a method for identifying at least one person and an identification system, which allow a reliable identification of a person.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der entsprechenden unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und den Zeichnungen.This object is solved by the subject matters of the respective independent claims. Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the features of the dependent claims, the description and the drawings.
Gemäß einem Verfahren zum Identifizieren mindestens einer ersten Person im Rahmen der Erfindung werden erste Daten, die mit einer ersten Charakteristik der ersten Person assoziiert sind, erfasst und mit gespeicherten ersten Referenzdaten, die mit der ersten Charakteristik mindestens einer registrierten zweiten Person assoziiert sind, verglichen. Des Weiteren wird auf der Grundlage des Vergleichs von den ersten Daten mit den ersten Referenzdaten ein erster Vertrauenswert berechnet, der die Wahrscheinlichkeit wiedergibt, dass die erste Person die mindestens eine registrierte zweite Person ist. Des Weiteren werden im Falle, dass der erste Vertrauenswert unter einem ersten definierten Schwellwert liegt, zweite mit einer zweiten Charakteristik der ersten Person assoziierte Daten erfasst und mit gespeicherten zweiten Referenzdaten verglichen, die mit der zweiten Charakteristik der mindestens einen registrierten zweiten Person assoziiert sind. Dann wird auf der Grundlage des Vergleichs der zweiten Daten mit den zweiten Referenzdaten ein zweiter Vertrauenswert berechnet, der die Wahrscheinlichkeit wiedergibt, dass die erste Person die mindestens eine registrierte zweite Person ist, und nur im Falle, dass der zweite Vertrauenswert über einem zweiten definierten Schwellwert liegt, welcher größer oder gleich dem ersten Schwellwert ist, wird die erste Person mit der registrierten zweiten Person identifiziert und die erfassten ersten Daten in Form eines neuen Eingangsdatensatzes als Teil der ersten Referenzdaten, die mit der ersten Charakteristik der registrierten zweiten Person assoziiert sind, mit der die erste Person identifiziert worden war, gespeichert.According to a method for identifying at least a first person within the scope of the invention, first data associated with a first characteristic of the first person are detected and compared with stored first reference data associated with the first characteristic of at least one registered second person. Further, based on the comparison of the first data with the first reference data, a first confidence score is calculated that reflects the probability that the first person is the at least one registered second person. Furthermore, in the event that the first confidence value is below a first defined threshold, second data associated with a second characteristic of the first person are detected and compared with stored second reference data associated with the second characteristic of the at least one registered second person. Then, based on the comparison of the second data with the second reference data, a second confidence score is calculated representing the probability that the first person is the at least one registered second person and only in case the second confidence value is above a second defined threshold which is greater than or equal to the first threshold value, the first person is identified with the registered second person and the detected first data in the form of a new input data set as part of the first reference data associated with the first characteristic of the registered second person which the first person had been identified, saved.
Vorteilhafterweise kann also zumindest im Falle, dass eine erste Person nicht mit großer Zuverlässigkeit auf Grundlage einer erfassten ersten Charakteristik, beispielsweise einer Stimmcharakteristik, identifiziert werden kann, eine weitere andere zweite Charakteristik der ersten Person erfasst werden, beispielsweise eine Gesichtscharakteristik. Diese erfasste zweite Charakteristik kann daher verwendet werden, um die Ungewissheit darüber auszuräumen, ob die erste Person die zweite Person ist, für den Fall, dass die erste Person auf der Grundlage der zweiten erfassten Charakteristik mit einer ausreichend hohen Zuverlässigkeit mit der zweiten Person identifiziert werden kann. Der wichtigste Vorteil dieser Erfindung besteht jedoch darin, dass mittels dieses Verfahrens eine Person auch dann mit großer Zuverlässigkeit identifiziert werden kann, wenn eine Charakteristik dieser Person, die für die Identifizierung verwendet wird, sich leicht geändert hat, und darüber hinaus kann diese Änderung automatisch berücksichtigt werden, insbesondere wenn die Person das Identifizierungssystem wieder benutzt, da die erfassten ersten Daten, welche die erste Charakteristik der ersten Person betreffen, auf deren Grundlage eine Identifizierung nicht mit großer Zuverlässigkeit möglich war, nun als neuer Eingangsdatensatz als Teil der ersten Referenzdaten für diese Person gespeichert sind. Wenn beispielsweise die erste Person wegen einer Grippe eine angeschlagene Stimme hat, dann kann das Identifizierungssystem möglicherweise hinsichtlich der Identität der ersten Person auf Grundlage der erfassten Stimmcharakteristik unsicher sein, was zu einem ersten Vertrauenswert führt, der unter einem bestimmten Schwellwert liegt. Im Falle, dass jedoch gemäß einer weiteren erfassten Charakteristik, wie einer Gesichtscharakteristik, kein Zweifel an der Identität der ersten Person aufgrund eines hohen Vertrauenswertes besteht, insbesondere des zweiten Vertrauenswertes, der über einem bestimmten Schwellwert liegt, dann kann die erste Person immer noch korrekt identifiziert werden und des Weiteren die eben erfasste Stimmcharakteristik als neuer Eingangsdatensatz gespeichert werden, und daher passt sich das Identifikationssystem an die leicht veränderte Stimme der ersten Person an und in den folgenden Tagen ist eine Identifikation der ersten Person auf der Grundlage der Stimmcharakteristik ohne jegliche Verwechslung möglich, selbst wenn die Stimme der ersten Person noch angeschlagen ist, und selbst wenn die zweite Charakteristik nicht erfasst werden würde, um die Identität der ersten Person zu bestätigen.Advantageously, therefore, at least in the event that a first person can not be identified with great reliability on the basis of a detected first characteristic, for example a voice characteristic, another further second characteristic of the first person can be detected, for example a facial characteristic. Therefore, this detected second characteristic can be used to eliminate the uncertainty of whether the first person is the second person in case the first person is identified with the second person on the basis of the second detected characteristic with a sufficiently high reliability can. However, the most important advantage of this invention is that by means of this method a person can be identified with great reliability even if a characteristic of this person used for identification has changed slightly, and moreover this change can be automatically taken into account In particular, when the person reuses the identification system, since the detected first data relating to the first characteristic of the first person, on the basis of which identification was not possible with high reliability, is now a new input data set stored as part of the first reference data for that person. For example, if the first person has a troubled voice because of flu, then the identification system may be uncertain of the identity of the first person based on the detected voice characteristic, resulting in a first confidence level that is below a certain threshold. However, in the case where, according to another detected characteristic such as a facial characteristic, there is no doubt about the identity of the first person due to high confidence, in particular the second confidence value above a certain threshold, then the first person can still be correctly identified and, moreover, the just-acquired voice characteristic is stored as a new input data set, and therefore, the identification system adapts to the slightly changed first-person voice, and in the following days, identification of the first person based on the voice characteristic is possible without any confusion. even if the first person's voice is still struck, and even if the second characteristic would not be captured to confirm the identity of the first person.
Daher wird nach diesem vorteilhaften erfindungsgemäßen Verfahren eine sogar noch zuverlässigere Identifizierung von Benutzern oder Personen bereitgestellt, die sogar eine automatische Anpassung an geringe Änderungen von Benutzercharakteristiken ermöglicht, was für einen Benutzer sehr angenehm ist, da im Falle von solchen kleinen Änderungen keine Neukalibrierung eines solchen Systems durchgeführt werden muss und außerdem falsche Zurückweisungen registrierter Personen vermieden werden können.Therefore, according to this advantageous inventive method, an even more reliable identification of users or persons is provided which even allows automatic adaptation to small changes in user characteristics, which is very convenient for a user, since in the case of such small changes no recalibration of such a system must be carried out and also false rejections of registered persons can be avoided.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird im Fall, dass der erste Vertrauenswert unter dem ersten definierten Schwellwert und der zweite Vertrauenswert über dem zweiten definierten Schwellwert liegt, die erste Person nur im Fall, dass der erste Vertrauenswert auch über einem dritten definierten Schwellwert liegt, der geringer ist als der erste Schwellwert, mit einer registrierten zweiten Person identifiziert. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die erste Person nur im Fall, dass der erste Vertrauenswert nicht zu gering ist, mit einer registrierten Person identifiziert werden kann. Weil es erforderlich ist, dass auch der erste Vertrauenswert über einem gewissen Schwellwert liegt, welcher hier als dritter definierter Schwellwert bezeichnet wird, kann folglich die Sicherheit des Systems verbessert werden, da mittels dieses dritten Schwellwerts die Wahrscheinlichkeit, dass die erste Person fälschlicherweise mit einer registrierten Person identifiziert wird, reduziert werden kann. Mit anderen Worten wird dann, wenn der erste Vertrauenswert der ersten erfassten Charakteristik einer ersten Person zu gering ist, die erste Person nicht mit irgendeiner registrierten Person identifiziert, wie hoch auch immer der zweite Vertrauenswert aufgrund der erfassten zweiten Charakteristik der ersten Person ist.According to an advantageous embodiment of the invention, in the event that the first confidence value is below the first defined threshold value and the second confidence value is above the second defined threshold value, the first person is only in case the first confidence value is above a third defined threshold value is less than the first threshold, identified with a registered second person. This embodiment has the advantage that the first person can be identified with a registered person only in the case that the first trust is not too small. Consequently, since it is necessary for the first confidence value to be above a certain threshold, which is referred to here as the third defined threshold value, the safety of the system can be improved, since by means of this third threshold value the probability that the first person falsely registers with one Person identified, can be reduced. In other words, when the first confidence value of the first detected characteristic of a first person is too small, the first person is not identified with any registered person, however high the second confidence value is due to the detected second characteristic of the first person.
Allgemein kann der erste und zweite Vertrauenswert zwischen einem geringstmöglichen Vertrauenswert, wie etwa 0, und einem höchstmöglichen Vertrauenswert, wie etwa 1, liegen. Jedoch können der niedrigste definierte Vertrauenswert und der höchste definierte Vertrauenswert beliebig gewählt werden, wobei der niedrigste Vertrauenswert wiedergibt, dass die Wahrscheinlichkeit, dass die erste Person die registrierte zweite Person ist, 0 ist, und der höchste definierte Vertrauenswert wiedergibt, dass die Wahrscheinlichkeit, dass die erste Person die registrierte zweite Person ist, 1 oder 100% ist. Wie der erste, zweite und dritte Schwellwert gewählt werden, hängt des Weiteren vorzugsweise von dem System und/oder den Anwendungen ab, für die das Identifizierungssystem benutzt wird. Beispielsweise werden für Anwendungen, bei denen eine hohe Sicherheit erforderlich ist, vorzugsweise der zweite und der dritte Vertrauenswert höher gewählt als in Anwendungen, bei denen Sicherheit weniger wichtig und stattdessen Komfort vorrangig ist. Allgemein können der erste und der zweite Schwellwert irgendwo zwischen 70 und 100 % liegen. Der optionale dritte Schwellwert kann irgendwo zwischen 40 % und 60 % liegen. Die Prozentwerte beziehen sich hier auf den maximalen Vertrauenswert, beispielsweise 1 wie oben beschrieben, der 100 % definiert.Generally, the first and second confidence values may be between a lowest possible confidence value, such as 0, and a maximum confidence value, such as 1. However, the lowest defined confidence value and the highest defined confidence value can be arbitrarily selected, the lowest confidence value representing that the probability that the first person is the registered second person is 0, and the highest defined confidence value represents the probability that the first person who is registered second person is 1 or 100%. Further, choosing the first, second and third thresholds preferably depends on the system and / or applications for which the identification system is used. For example, for applications where high security is required, the second and third trust values are preferably chosen to be higher than in applications where security is less important and comfort is more important. Generally, the first and second thresholds can be anywhere between 70 and 100%. The optional third threshold can be anywhere between 40% and 60%. The percentage values here refer to the maximum confidence value, for example 1 as described above, which defines 100%.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die zweite Charakteristik der mindestens einen ersten Person unabhängig von dem ersten Vertrauenswert erfasst, insbesondere unabhängig davon, ob der erste Vertrauenswert unter dem ersten definierten Schwellwert liegt oder nicht. Mit anderen Worten werden zum Identifizieren der ersten Person stets die erste und zweite Charakteristik der ersten Person erfasst, ganz gleich was die jeweiligen Vertrauenswerte sind, die auf Grundlage der erfassten Charakteristiken berechnet werden. Alternativ wäre es auch möglich, dass zuerst nur eine Charakteristik der Person erfasst wird, und nur im Falle, dass der betreffende Vertrauenswert unter dem ersten Schwellwert liegt, und insbesondere auch über dem dritten Schwellwert liegt, dann eine weitere Charakteristik der ersten Person erfasst wird, um die Ungewissheit darüber, ob die erste Person eine der registrierten Personen ist oder nicht, auszuräumen. Die Erfassung beider Charakteristiken unabhängig davon, ob der erste Vertrauenswert unter dem ersten definierten Schwellwert liegt oder nicht, hat den Vorteil, dass die Erfassung mehrerer Charakteristiken zum Identifizieren eines Benutzers stets zuverlässiger und robuster ist als die Erfassung lediglich einer einzigen Charakteristik zum Identifizieren einer Person. Darüber hinaus kann sich das System nur dann an eine geringe Änderung in einer Benutzercharakteristik anpassen, wenn zumindest zwei verschiedene Charakteristiken einer Person erfasst werden. Daher kann im Falle, dass die erste erfasste Charakteristik der Person mit einem ersten Vertrauenswert assoziiert werden würde, der über dem ersten definierten Schwellwert liegt, und insbesondere auch über dem zweiten definierten Schwellwert, jedoch stattdessen die zweite Charakteristik der ersten Person einen Vertrauenswert liefert, der unter dem ersten Schwellwert liegt, dann ebenfalls die erste Person mit der registrierten zweiten Person identifiziert werden und die erfassten zweiten Daten können in Form eines neuen Eingangsdatensatzes als Teil der zweiten Referenzdaten, die mit der zweiten Charakteristik der registrierten zweiten Person, mit der die erste Person identifiziert worden war, assoziiert sind, gespeichert werden. Mit anderen Worten, wenn zwei unterschiedliche Charakteristiken der ersten Person erfasst werden und eine davon einen Vertrauenswert liefert, der unter dem ersten Schwellwert liegt, während die andere einen Vertrauenswert liefert, der über dem definierten zweiten Schwellwert liegt, dann kann die erste Person mit der mindestens einen zweiten registrierten Person identifiziert werden und die Daten, welche sich auf die Charakteristik beziehen, die mit dem geringen Vertrauen assoziiert ist, können als neue Eingangsdaten gespeichert werden. Das System kann sich also an kleine Änderungen in der ersten Charakteristik sowie in der zweiten Charakteristik der ersten Person anpassen, solange mindestens eine dieser erfassten Charakteristiken einen Vertrauenswert liefert, der hoch genug ist, um die erste Person zuverlässig mit der registrierten zweiten Person zu identifizieren.According to a further advantageous embodiment of the invention, the second characteristic of the at least one first person is detected independently of the first confidence value, in particular irrespective of whether the first confidence value is below the first defined threshold value or not. In other words, to identify the first person, the first and second characteristics of the first person are always detected, no matter what the respective confidence values calculated on the basis of the detected characteristics. Alternatively, it would also be possible for only one characteristic of the person to be detected at first, and only if the confidence value in question is below the first threshold, and in particular also above the third threshold, then another characteristic of the first person is detected, to dispel the uncertainty of whether the first person is one of the registered persons or not. The detection of both characteristics, whether or not the first confidence value is below the first defined threshold, has the advantage that the detection of multiple characteristics for identifying a user is always more reliable and robust than the detection of only a single characteristic Identify a person. Moreover, the system can adapt to a small change in user characteristics only if at least two different characteristics of a person are detected. Therefore, in the event that the first detected characteristic of the person would be associated with a first confidence value that is above the first defined threshold, and especially above the second defined threshold, but instead the second characteristic of the first person provides a confidence value is below the first threshold, then also the first person with the registered second person are identified and the captured second data may be in the form of a new input record as part of the second reference data corresponding to the second characteristic of the registered second person with whom the first person been identified, are associated, stored. In other words, if two different characteristics of the first person are detected and one of them provides a confidence value that is below the first threshold, while the other provides a confidence value that is above the defined second threshold, then the first person with the at least a second registered person, and the data related to the characteristic associated with the low confidence can be stored as new input data. The system can thus adapt to small changes in the first characteristic as well as in the second characteristic of the first person as long as at least one of these detected characteristics provides a confidence high enough to reliably identify the first person with the registered second person.
Natürlich können auch mehr als zwei verschiedene Charakteristiken der Person erfasst werden. Indem mehr als zwei verschiedene Charakteristiken erfasst werden, kann die Zuverlässigkeit des Identifizierungsvorgangs noch weiter verbessert werden.Of course, more than two different characteristics of the person can be detected. By detecting more than two different characteristics, the reliability of the identification process can be further improved.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die erste und/oder die zweite Charakteristik, insbesondere auch jede weitere erfasste Charakteristik, mindestens eine von einer sich auf die äußere Erscheinung beziehende Charakteristik, eine Gesichtscharakteristik, eine Augencharakteristik, insbesondere eine Irischarakteristik, eine Farbe, insbesondere eine Haarfarbe oder eine Hautfarbe, ein Fingerabdruck oder eine Stimmcharakteristik.According to a further advantageous embodiment of the invention, the first and / or the second characteristic, in particular also each further detected characteristic, at least one of a characteristic relating to the external appearance, a facial characteristic, an eye characteristic, in particular an Irish characteristic, a color, in particular a hair color or a skin color, a fingerprint or a voice characteristic.
Vorteilhafterweise sind all diese genannten Charakteristiken, welche alle biometrische Charakteristiken darstellen, zum Identifizieren von Personen besonders geeignet. Darüber hinaus ist es besonders vorteilhaft, wenn ein multimodales Erfassen der Charakteristiken der Person ermöglicht wird. Dies bedeutet, dass die ersten und die mindestens einen zweiten Charakteristiken auf der Grundlage verschiedener Erfassungsmodi erfasst werden, beispielsweise die erste Charakteristik optisch erfasst und die zweite Charakteristik akustisch erfasst wird. Ein weiterer Modus wäre ein berührungsbasiertes Erfassen, wie etwa das Erfassen eines Fingerabdrucks. Der Vorteil eines solchen multimodalen Erfassens besteht darin, dass im Falle, dass eine Erfassungsvorrichtung, wie etwa eine Kamera, defekt ist, beispielsweise verschmutzt ist, dies zu geringeren Vertrauenswerten für alle mittels dieser defekten Vorrichtung erfassten Charakteristiken führen würde. Wenn jedoch eine weitere Vorrichtung auf der Grundlage eines weiteren Erfassungsmodus zusätzlich zum Erfassen einer weiteren Benutzercharakteristik benutzt wird, kann der Benutzer immer noch zuverlässig identifiziert werden. Darüber hinaus stellt ein multimodales Erfassen von Charakteristiken ohnehin mehr Zuverlässigkeit bereit, weil dann eine Person nur dann nicht korrekt identifiziert werden kann, wenn sich sowohl ihre optische Erscheinung als auch ihre akustischen Eigenschaften, wie etwa die Stimmeigenschaften, geändert haben, was ziemlich unwahrscheinlich ist.Advantageously, all of these mentioned characteristics, which are all biometric characteristics, are particularly suitable for identifying persons. Moreover, it is particularly advantageous if a multi-modal capture of the characteristics of the person is made possible. This means that the first and the at least one second characteristics are detected on the basis of different detection modes, for example, the first characteristic is detected optically and the second characteristic is detected acoustically. Another mode would be touch-based detection, such as capturing a fingerprint. The advantage of such multimodal detection is that if a detection device, such as a camera, is defective, for example, it is contaminated, this would result in lower confidence values for all characteristics detected by this defective device. However, if another device is used based on another detection mode in addition to detecting another user characteristic, the user can still be reliably identified. In addition, multimodal detection of characteristics in any case provides more reliability, because then a person can not be identified correctly only if both their visual appearance and their acoustic properties, such as the voice characteristics, have changed, which is quite unlikely.
Des Weiteren können mehrere Benutzerprofile gespeichert werden, wobei in jedem Benutzerprofil die ersten und zweiten Referenzdaten für eine jeweilige registrierte zweite Person gespeichert werden. Daher kann ein System von mehreren Personen und nicht nur von einer einzelnen Person personalisiert und benutzt werden.Furthermore, multiple user profiles may be stored, with each user profile storing the first and second reference data for a respective registered second person. Therefore, a system can be personalized and used by multiple people, not just a single person.
Darüber hinaus können die ersten Referenzdaten eines jeden Profils aus einer Vielzahl an ersten Datensätzen bestehen. Beispielsweise können, wenn sich die ersten Referenzdaten auf eine Erscheinungscharakteristik der Person, wie etwa eine Gesichtscharakteristik, beziehen, die ersten Referenzdaten in Form von mehreren Bildern des Gesichts einer solchen Person bereitgestellt werden. Wenn sich andererseits die ersten Referenzdaten auf eine Stimmcharakteristik der Person beziehen, dann kann die Vielzahl an ersten Datensätzen in Form von mehreren Stimmaufnahmen dieser Person bereitgestellt werden. Die Verwendung einer Vielzahl an ersten Datensätzen als Referenzdaten hat den Vorteil, dass die Identifikation zuverlässiger sein kann, da mittels mehrerer Datensätze eine Person sehr viel umfassender charakterisiert werden kann. Daher ist es gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bevorzugt, dass die mehreren ersten Datensätze eines jeden Profils in Form mehrerer Bilder der jeweiligen registrierten zweiten Person und/oder in Form von mehreren Stimmaufnahmen der jeweiligen registrierten zweiten Person bereitgestellt werden. Das gleiche gilt für die zweite Charakteristik und die entsprechenden zweiten Referenzdaten.In addition, the first reference data of each profile may consist of a plurality of first data records. For example, when the first reference data relate to an appearance characteristic of the person such as a facial characteristic, the first reference data may be provided in the form of a plurality of images of the face of such a person. On the other hand, if the first reference data relate to a person's voice characteristic, then the plurality of first data sets may be provided in the form of multiple voice recordings of that person. The use of a large number of first data records as reference data has the advantage that the identification can be more reliable since a person can be characterized much more extensively by means of a plurality of data records. Therefore, according to a further advantageous embodiment of the invention, it is preferred that the plurality of first data records of each profile be provided in the form of multiple images of the respective registered second person and / or in the form of multiple voice recordings of the respective registered second person. The same applies to the second characteristic and the corresponding second reference data.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Ähnlichkeitsgrad zwischen den mit der ersten Charakteristik der ersten Person assoziierten erfassten ersten Daten und jedem der ersten Datensätze gemäß einer vorbestimmten Metrik bestimmt. Dies kann beispielsweise eine euklidische Metrik sein. Im Falle, dass die erfasste Charakteristik der ersten Person der Abstand zwischen den Augen oder das Verhältnis des Augenabstands und des Abstands der Augen zum Mund oder der Nase ist, dann können diese Abstandsverhältnisse auf der Grundlage von gespeicherten Bildern der entsprechenden Profile sowie auf der Grundlage des neu erfassten Bildes der ersten Person gemessen und verglichen werden, beispielsweise indem die Differenz der gemessenen Abstände oder der Abstandsverhältnisse gebildet wird, und je geringer die Differenz ist, desto höher ist als Ergebnis der Ähnlichkeitsgrad. Für eine erfasste Stimmcharakteristik können ebenfalls ähnliche Metriken definiert werden, die es ermöglichen, die Ähnlichkeit zwischen den mit der ersten Charakteristik assoziierten erfassten ersten Daten und jedem der ersten Datensätze zu messen, welche in den entsprechenden Profilen gespeichert sind. Durch Definieren einer geeigneten Metrik wird es ermöglicht, einen Ähnlichkeitsgrad zu definieren, der auch für das Berechnen der entsprechenden Vertrauenswerte verwendet werden kann. According to a further advantageous embodiment of the invention, a degree of similarity between the detected first data associated with the first characteristic of the first person and each of the first data sets is determined according to a predetermined metric. This can be, for example, an Euclidean metric. In the case that the detected characteristic of the first person is the distance between the eyes or the ratio of the eye distance and the distance of the eyes to the mouth or the nose, then these distance ratios can be based on stored images of the respective profiles as well as on the basis of the newly acquired image of the first person are measured and compared, for example by the difference of the measured distances or the distance ratios is formed, and the smaller the difference, the higher the result is the degree of similarity. For a detected voice characteristic, similar metrics may also be defined which make it possible to measure the similarity between the detected first data associated with the first characteristic and each of the first data records stored in the respective profiles. By defining an appropriate metric, it is possible to define a degree of similarity that can also be used to calculate the corresponding confidence values.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht daher darin, dass der erste Vertrauenswert in Abhängigkeit von zumindest manchen der berechneten Ähnlichkeitsgrade bestimmt wird. Beispielsweise kann der erste Vertrauenswert in Abhängigkeit beispielsweise von nur den Ähnlichkeitsgraden bestimmt werden, die sich auf ein und dasselbe Profil beziehen. Dies kann für jedes Profil durchgeführt werden, und als Ergebnis erhält man die Vertrauenswerte für jedes Profil, was die Wahrscheinlichkeit darstellt, dass die erste Person mit den jeweiligen zweiten Personen der jeweiligen gespeicherten Profile identisch ist. Das gleiche gilt auch für den zweiten Vertrauenswert und die erfasste zweite Charakteristik der ersten Person. Des Weiteren kann in einem weiteren Beispiel der erste Vertrauenswert beispielsweise in Abhängigkeit von nur machen Ähnlichkeitsgraden bestimmt werden, die sich auf ein und dasselbe Profil beziehen, wobei diese Ähnlichkeitsgrade, welche beim Bestimmen der ersten und/oder zweiten Vertrauenswerte in Betracht gezogen werden, ein bestimmtes Kriterium erfüllen, wie etwa dass sie Teil der k nächsten Nachbarn, wie später definiert, sind.A further advantageous embodiment of the invention is therefore that the first confidence value is determined as a function of at least some of the calculated degrees of similarity. For example, the first confidence value may be determined depending on, for example, only the degrees of similarity relating to the same profile. This can be done for each profile, and as a result one obtains the confidence values for each profile, which represents the probability that the first person is identical to the respective second persons of the respective stored profiles. The same applies to the second trustworthiness and the recorded second characteristic of the first person. Furthermore, in another example, the first confidence value may be determined, for example, depending on only similarity levels that relate to the same profile, and those degrees of similarity considered in determining the first and / or second confidence values is a particular one Meet criteria such as being part of the k closest neighbors as defined later.
Daher kann die Erkennungsaufgabe zum Erkennen der Person auf einem Vergleichen des Eingangssignals, welches die erfasste erste oder zweite Charakteristik ist, mit einer erlernten Datenbank basieren, welche insbesondere die Referenzdaten enthält. Dieses lernende Erkennungsverfahren kann zahlreiche Techniken verwenden, von denen eine der sogenannte „k-nächste-Nachbarn"-Algorithmus ist. Gemäß diesem überwachten Verfahren wird die Prädiktionsaufgabe ausgeführt, indem die k nächsten Daten aus der Datenbank für einen gegebenen Eingang gefunden werden.Therefore, the recognition task for recognizing the person can be based on comparing the input signal, which is the detected first or second characteristic, with a learned database containing, in particular, the reference data. This learning recognition method may employ numerous techniques, one of which is the so-called "k-next-neighbor" algorithm According to this supervised method, the prediction task is performed by finding the k next data from the database for a given input.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist es also, wenn auf der Grundlage der bestimmten Ähnlichkeitsgrade eine vordefinierte Anzahl an nächsten Nachbarn bestimmt wird, welche die vordefinierte Anzahl an ersten Datensätzen ist, die den höchsten Ähnlichkeitswert hinsichtlich der erfassten ersten Daten aufweisen, und der erste Vertrauenswert in Abhängigkeit von der Verteilung der nächsten Nachbarn über die verschiedenen Profile und/oder in Abhängigkeit der jeweiligen mit jedem der nächsten Nachbarn assoziierten Ähnlichkeitsgrade, bestimmt wird. Gemäß dieser Vorgehensweise können mehrere Parameter berücksichtigt werden, die das Vertrauen oder die Zuverlässigkeit, dass ein Benutzer oder eine Person eine der registrierten Personen ist, beeinflussen. Wie man also leicht verstehen kann, je höher der Ähnlichkeitsgrad zwischen einer erfassten Charakteristik der Person und der entsprechenden Referenzdaten eines bestimmten Profils ist, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Person tatsächlich identisch mit der Person des registrierten Profils ist. Des Weiteren ist auch im Falle, dass die ermittelten nächsten Nachbarn zu ein und demselben Profil gehören, die Wahrscheinlichkeit, dass die erste Person identisch mit der Person dieses Profils ist, dann viel höher als im Falle, dass die ermittelten nächsten Nachbarn über eine Vielzahl verschiedener Profile verteilt sind. Daher können diese Einflussfaktoren gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung bei der Bestimmung der jeweiligen Vertrauenswerte berücksichtigt werden.Thus, it is a further advantageous embodiment of the invention if, based on the determined degrees of similarity, a predefined number of nearest neighbors is determined, which is the predefined number of first data records having the highest similarity value with respect to the acquired first data, and the first confidence score depending on the distribution of nearest neighbors across the different profiles and / or depending on the respective degrees of similarity associated with each of the nearest neighbors. According to this approach, several parameters may be taken into account that affect the confidence or reliability that a user or a person is one of the registered persons. So, as one can easily understand, the higher the degree of similarity between a detected characteristic of the person and the corresponding reference data of a particular profile, the higher the likelihood that the person is actually identical to the person of the registered profile. Furthermore, even in the event that the identified nearest neighbors belong to the same profile, then the probability that the first person is identical to the person of that profile is much higher than in the case that the identified nearest neighbors have a plurality of different ones Profiles are distributed. Therefore, according to the embodiment of the invention described above, these influencing factors can be taken into account in the determination of the respective confidence values.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung stellt, wenn die erfassten ersten Daten in Form eines neuen Eingangsdatensatzes als Teil der mit der ersten Charakteristik der registrierten zweiten Person assoziierten ersten Referenzdaten gespeichert werden, der neue Eingangsdatensatz einen der Vielzahl an ersten Datensätzen des Profils der registrierten zweiten Person dar, mit der die erste Person identifiziert worden war, und mindestens ein vorhergehender der ersten Datensätze dieses Profils wird gelöscht. Damit braucht man vorteilhafterweise nicht mehr Speicherplatz zum Speichern der neuen Eingangsdaten.According to a further advantageous embodiment of the invention, when the acquired first data in the form of a new input data set is stored as part of the first reference data associated with the first characteristic of the registered second person, the new input data set represents one of the plurality of first data records of the profile of the registered second The person with whom the first person was identified and at least one previous one of the first records of that profile will be deleted. This advantageously requires no more storage space for storing the new input data.
Vorzugsweise wird derjenige der ersten Datensätze, welcher den niedrigsten Ähnlichkeitsgrad mit den erfassten ersten Daten aufweist, gelöscht. Vorteilhafterweise wird die Identifizierung also invarianter gegenüber visuellen oder akustischen Veränderungen. Des Weiteren können bessere Anpassungen an solche geänderten Charakteristiken bereitgestellt werden.Preferably, the one of the first data sets having the lowest degree of similarity with the detected first data is deleted. Advantageously, the identification is thus more invariant with respect to visual or acoustic changes. Furthermore, better ones Adjustments to such changed characteristics are provided.
Die Erfindung betrifft auch ein Identifizierungssystem zum Identifizieren mindestens einer ersten Person, wobei das Identifizierungssystem eine Erfassungseinheit und eine Steuereinheit aufweist, wobei das Identifizierungssystem dazu ausgebildet ist, erste Daten, die mit einer ersten Charakteristik der ersten Person assoziiert sind, mittels der Erfassungseinheit zu erfassen, die ersten Daten mit gespeicherten ersten Referenzdaten, die mit einer ersten Charakteristik mindestens einer registrierten zweiten Person assoziierten sind, mittels der Steuereinheit zu vergleichen, mittels der Steuereinheit auf der Grundlage des Vergleichs der ersten Daten mit den ersten Referenzdaten einen ersten Vertrauenswert zu berechnen, der die Wahrscheinlichkeit wiedergibt, dass die erste Person die mindestens eine registrierte zweite Person ist, zumindest im Falle, dass der erste Vertrauenswert unter einem ersten definierten Schwellwert liegt, zweite Daten, die mit einer zweiten Charakteristik der ersten Person assoziiert sind, mittels einer Erfassungseinheit zu erfassen, und die zweiten Daten mit gespeicherten zweiten Referenzdaten, die mit der zweiten Charakteristik der mindestens einen zweiten registrierten Person assoziiert sind, mittels der Steuereinheit zu vergleichen. Des Weiteren ist das Identifizierungssystem dazu ausgelegt, mittels der Steuereinheit auf Grundlage des Vergleichs der zweiten Daten mit den zweiten Referenzdaten einen zweiten Vertrauenswert zu berechnen, der die Wahrscheinlichkeit wiedergibt, dass die erste Person die mindestens eine registrierte zweite Person ist, und nur im Falle, dass der zweite Vertrauenswert über einem zweiten definierten Schwellwert liegt, welcher größer oder gleich dem ersten Schwellwert ist, die erste Person mit der registrieren zweiten Person zu identifizieren und die erfassten ersten Daten in Form eines neuen Eingangsdatensatzes als Teil der mit einer ersten Charakteristik der registrierten zweiten Person, mit der die erste Person identifiziert worden war, assoziierten ersten Referenzdaten mittels der Steuereinheit zu speichern. Vorzugsweise weist die Erfassungseinheit eine Kamera und/oder ein Mikrofon auf.The invention also relates to an identification system for identifying at least a first person, wherein the identification system has a detection unit and a control unit, wherein the identification system is designed to record first data, which are associated with a first characteristic of the first person, by means of the detection unit. to compare the first data with stored first reference data associated with a first characteristic of at least one registered second person by means of the control unit, by means of the control unit to calculate a first confidence value based on the comparison of the first data with the first reference data Probability reflects that the first person is the at least one registered second person, at least in case the first confidence value is below a first defined threshold, second data corresponding to a second characteristic of the first P Erson are associated to detect by means of a detection unit, and to compare the second data with stored second reference data, which are associated with the second characteristic of the at least one second registered person, by means of the control unit. Furthermore, the identification system is adapted to calculate, by means of the control unit based on the comparison of the second data with the second reference data, a second confidence value representing the probability that the first person is the at least one registered second person and only in case that the second confidence score is above a second defined threshold greater than or equal to the first threshold to identify the first person with the registered second person and the acquired first data in the form of a new input record as part of the first characteristic of the registered second one Person with whom the first person was identified to store associated first reference data by means of the control unit. Preferably, the detection unit has a camera and / or a microphone.
Des Weiteren gelten die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren und dessen Ausführungsformen beschriebenen Vorteile auch für das Identifizierungssystem gemäß der Erfindung. Des Weiteren stellen die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren und dessen Ausführungsformen beschriebenen Verfahrensschritte weitere entsprechende Ausführungsformen des Identifizierungssystems gemäß der Erfindung bereit.Furthermore, the advantages described with reference to the method according to the invention and its embodiments also apply to the identification system according to the invention. Furthermore, the method steps described with reference to the method according to the invention and its embodiments provide further corresponding embodiments of the identification system according to the invention.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Fahrzeug, welches ein erfindungsgemäßes Identifizierungssystem oder eine seiner Ausführungsformen aufweist. Das Identifizierungssystem kann verwendet werden, um Sicherheitsfunktionen bereitzustellen, wie zu überprüfen, ob Personen autorisiert sind, das Fahrzeug zu benutzen oder nicht, und zusätzlich kann das Identifizierungssystem vorteilhafterweise auch verwendet werden, um Fahrzeugfunktionen zu personalisieren, was viel Komfort für Benutzer bereitstellt. Verschiedene Benutzer des Fahrzeugs können also ihre bevorzugten Einstellungen speichern, zum Beispiel Einstellungen der Sitze des Fahrzeugs, des Rückspiegels, der Seitenspiegel, der Klimaanlage, oder ihre bevorzugte Musik oder Radiosender speichern, und so weiter. Wenn eine registrierte Person dann das Fahrzeug benutzt, kann die Person mittels des Identifizierungssystems identifiziert werden und ihre bevorzugten Einstellungen, welche in dem entsprechenden Benutzerprofil gespeichert sind, können automatisch durch das Fahrzeug eingestellt werden.Moreover, the invention also relates to a vehicle having an identification system according to the invention or one of its embodiments. The identification system may be used to provide security functions, such as verifying that persons are authorized to use the vehicle or not, and in addition, the identification system may also be advantageously used to personalize vehicle functions, providing much convenience to users. Various users of the vehicle may thus store their preferred settings, for example, settings of the seats of the vehicle, the rearview mirror, the side mirrors, the air conditioner, or store their favorite music or radio stations, and so on. If a registered person then uses the vehicle, the person can be identified by means of the identification system and their preferred settings stored in the corresponding user profile can be automatically adjusted by the vehicle.
Das Identifizierungssystem kann jedoch nicht nur für auf das Fahrzeug bezogene Anwendungen verwendet werden, sondern auch für jede andere Anwendung. Tatsächlich kann jede Vorrichtung, die durch Speichern von Benutzerprofilen personalisiert werden kann, und/oder deren Benutzung nur für autorisierte Benutzer, wie Computer, Mobiltelefone, Spielekonsolen, zugelassen werden soll, vorteilhafterweise mit einem erfindungsgemäßen Identifizierungssystem kombiniert werden oder ein solches umfassen. Das Identifizierungssystem kann auch Teil eines Zugangsberechtigungssystems sein, welches daher auch als zur Erfindung gehörend angesehen werden soll.However, the identification system can be used not only for vehicle-related applications but also for any other application. Indeed, any device that can be personalized by storing user profiles and / or their use only for authorized users such as computers, mobile phones, game consoles, may advantageously be combined with or include such an identification system according to the present invention. The identification system may also be part of an access authorization system, which should therefore also be regarded as belonging to the invention.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. The features and feature combinations mentioned above in the description, as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures, can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations without the scope of the invention leave. Thus, embodiments of the invention are to be regarded as encompassed and disclosed, which are not explicitly shown and explained in the figures, however, emerge and can be produced by separated combinations of features from the embodiments explained. Embodiments and combinations of features are also to be regarded as disclosed, which thus do not have all the features of an originally formulated independent claim. Moreover, embodiments and combinations of features, in particular by the embodiments set out above, are to be regarded as disclosed, which go beyond or deviate from the combinations of features set out in the back references of the claims.
Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Identifizierungssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und -
2 ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zum Identifizieren einer Person gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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1 a schematic representation of a vehicle with an identification system according to an embodiment of the invention; and -
2 a flow chart illustrating a method for identifying a person according to an embodiment of the invention.
Nachdem also die Charakteristiken
Wenn in Schritt
Mit anderen Worten, im Falle, dass die Vertrauenswerte
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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