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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen des Zugangs zu einem Gerät, bei dem eine zugangsberechtigte Person durch Einsatz von Bilderkennung ermittelt wird. Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einer Bildgebungseinrichtung und einer dieser zugeordneten Auswerteeinrichtung, wobei die Auswerteeinrichtung dazu ausgelegt ist, ein mit Hilfe der Bildgebungseinrichtung gewonnenes Bild einem Bilderkennungsverfahren zu unterziehen und den Zugang zu einer Funktionseinheit des Kraftfahrzeugs bei positivem Ausgang eines Bildvergleichs (beispielsweise mit einem gespeicherten Bild oder daraus abgeleiteter Merkmale) bereitzustellen.
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Die Bilderkennung ist ein gängiges Verfahren, das auch zu einer Qualitätseinstufung einsetzbar ist. Dies zeigen etwa die
US 9,767,163 B2 und die
US 10,459,931 B2 am Fall von Sammlerkarten. Voraussetzung ist, dass eine Bildaufnahme für den späteren Bildvergleich vorbestimmten Bedingungen genügt. Mit dem Thema der Prüfung solcher Bildaufnahmen von Personen befasst sich die
WO 2004/038646 A1 .
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Durch das Vorhandensein immer besserer Drucker ist es jedermann möglich, ein hochqualitatives Foto einer anderen Person auszudrucken. Es besteht nun zu befürchten, dass Bilderkennungssysteme getäuscht werden, indem sich die Person ein solches Foto einer anderen Person vor das eigene Gesicht hält, um so Zugangsrechte zu nutzen, die eigentlich nur der anderen Person gewährt sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass solche Täuschungen erfolgreich sind.
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Die Erfindung wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen nach Anspruch 10 gelöst.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist insbesondere vorgesehen, dass bei dem Verfahren der eingangs genannten Gattung aus einem zum Zwecke der Bilderkennung gewonnenen Bild einer Person ein Maß für eine Bildauflösung abgeleitet wird und diese Person als nicht zugangsberechtigt eingestuft wird, wenn sich das abgeleitete Maß für eine Bildauflösung von einem Referenzmaß mindestens um ein vorbestimmtes Differenzmaß unterscheidet.
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Der dahinter steckende Gedanke beinhaltet, dass ein vor das Gesicht gehaltenes Foto einer anderen Person grundsätzlich eine Bildauflösung hat, die für ein ausreichend gutes Bildgebungssystem detektierbar ist. Die Bildauflösung bei dem vorgehaltenen Bild ist schlechter als sonst (also im Vergleich zur Situation ohne das vorgehaltene Bild oder bei der täuschenden Person jenseits des vorgehaltenen Bildes). Im Sinne der Erfindung ist auch, wenn das Foto in digitaler Form, beispielsweise als Abbildung auf einem Tablet, Smartphone oder dergleichen verwendet wird.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Maß für die Bildauflösung unter Verwendung eines ersten Bildabschnitts des Bildes der Person gewonnen wird. Mit anderen Worten muss nicht das gesamte gewonnene Bild verwendet werden, sondern es genügt gerade ein Bildabschnitt.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist hierzu vorgesehen, dass das Bild der Person der Bilderkennung unterzogen wird und ein für die Bilderkennung relevanter Teil des Bildes als erster Bildabschnitt ausgesucht wird. Mit anderen Worten wird der Gegenstand der Bilderkennung daraufhin überprüft, ob das darin enthaltene Maß für eine Bildauflösung, das ableitbar ist, dem Referenzmaß entspricht oder ob es sich von ihm (um mindestens das vorbestimmte Differenzmaß) unterscheidet.
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Das Referenzmaß kann aus einem von dem ersten Bildabschnitt getrennten zweiten Bildabschnitt des Bildes der Person gewonnen werden, also jedes Mal neu (bei vorbestimmten Lichtverhältnissen ad hoc und individuell). Alternativ geht man davon aus, dass die maximale Bildauflösung, die die Bildgebungseinrichtung überhaupt möglich macht, zugleich auch das Differenzmaß definieren soll, wobei eine gewisse Toleranz bei der Vorgabe des Referenzmaßes vorgesehen sein kann.
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Das Maß für die Bildauflösung kann insbesondere ein Zahlenwert sein, der als Vielzahl vorbestimmter kleinster Einheiten angebbar ist. Naturgemäß ist das Differenzmaß dann mindestens so groß wie der Wert einer solchen kleinsten Einheit. Alternativ kann eine Intervalleinteilung verwendet werden und die Zuordnung in unterschiedliche Intervalle kann bereits als Kriterium für die Verweigerung der Zugangsberechtigung gelten. Ggf. können auch Intervalle abgezählt werden und ein Intervallabstand (gezählt in Anzahl der Intervalle oder dergleichen) verwendet werden.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass durch seine Auswerteeinrichtung das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt wird, um eine nicht zugangsberechtigte Person vom Zugang auszuschließen.
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Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 ein Kraftfahrzeug, das erfindungsgemäß ausgestaltet ist;
- 2 ein Schaubild, das den Ablauf des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
- 3A eine Situation einer Person in einem Auto, wobei veranschaulicht ist, welche Bereiche eines Bildes einer Person für das erfindungsgemäße Verfahren unterschieden werden;
- 3B dasselbe beim Versuch einer Täuschung.
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1 zeigt ein im Ganzen mit 100 bezeichnetes Kraftfahrzeug, das eine Kamera 10 umfasst, die als Bildgebungseinrichtung fungiert und in der Lage ist, fotografische Bilder, Infrarotbilder, Ultraviolettbilder oder Kombinationen derartiger Bilder von einer Person 200 aufzunehmen, welche vorliegend als im Fahrzeug sitzend gezeigt ist. Das Verfahren ist allerdings auch einsetzbar, um einer Person überhaupt erst den Zugang zu einem Kraftfahrzeug zu ermöglichen. Die von der Kamera 10 aufgenommenen Bilder werden einer Auswerteeinrichtung 12 zugeführt, die in Form eines bildverarbeitenden Prozessors bereitgestellt ist, welcher in der Lage ist, die zugeführten Bilder einer Gesichtserkennung zu unterziehen. Zu diesem Zweck ist ein mit der Auswerteeinrichtung 12 gekoppelter Speicher 14 vorgesehen, in dem Fotos für das Kraftfahrzeug 100 zugangsberechtigter Personen abgelegt sind und/oder aus solchen Fotos abgelegt Kenngrößen gespeichert sind. Sobald eine Zugangsberechtigung gegeben ist, wird eine Funktionseinheit des Kraftfahrzeugs aktiviert oder aktivierbar gemacht, beispielsweise der mit 16 bezeichnete Kraftfahrzeugmotor.
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2 zeigt die Schritte einer Ausführungsform des Verfahrens.
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Das Verfahren beginnt mit Schritt S10, also damit, dass es durch die Person 200 eingeleitet wird, beispielsweise durch Betätigung eines entsprechenden Bedienelements („Starttaste im Kraftfahrzeug“). Alternativ kann der Beginn des Verfahrens auch ausgelöst werden, indem die Tür des Kraftfahrzeugs geschlossen wird und zugleich durch einen Belegungssensor in oder an einem Kraftfahrzeugsitz oder durch eine Kamera erkannt wird, dass sich eine Person auf den Fahrersitz gesetzt hat.
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Im darauf folgenden Schritt S12 wird mittels der Kamera 10 ein Bild der Person 200 aufgenommen, wie es im Ganzen beispielsweise in 3A gezeigt ist.
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Im Schritt S14 wird ein Gesichtserkennungsverfahren durchgeführt, das heißt ein Bereich I aus dem Bild identifiziert, der ein Gesicht 300 der Person 200 zeigt. Gegebenenfalls werden hierbei Kenngrößen abgeleitet, die später bei einem Vergleich herangezogen werden.
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Im Schritt S16 wird nun geprüft, anhand zumindest einer in dem Speicher 14 abgelegten Fotografie und/oder zugehöriger abgeleiteter Kenngrößen, ob die Person A gezeigt ist. Ist dies nicht der Fall, erfolgt eine Sperre, Schritt S18. Ist die Person A hingegen gezeigt, wird im nachfolgenden Schritt S20 geprüft, ob die Auflösung im Bereich I, also des Bereichs, der das Gesicht 300 zeigt, größer als ein Schwellwert ist. Dies kann dadurch ermittelt werden, dass für einen den Bereich I umgebenden Bereich II seinerseits die Auflösung abgeleitet wird. Alternativ wird für einen Bereich III, welcher keine gemeinsamen Grenzen mit dem Bereich I hat, eine solche Auflösung ermittelt. Die Auflösung ist ein Zahlenwert, der beispielsweise in Pixeln pro mm angebbar ist (Bildpunktelementen pro Strecke), so dass ein um so größerer Wert desto mehr Anzeichen dafür ist, dass die Kamera 10 eine lebende Person 200 erfasst hat. Ist die Auflösung nicht ausreichend groß, wird eine Sperre gemäß Schritt S18 nun doch festgelegt. Ist hingegen die Auflösung ausreichend groß, beispielsweise im Bereich I aus 3A möglichst identisch zu der Auflösung in dem Bereich III aus 3A, dann erfolgt im Schritt S22 die Freigabe der Funktionseinheit des Kraftfahrzeugs 100, im Beispielsfall also des Kraftfahrzeugmotors 16.
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In 3B ist veranschaulicht, wie sich eine Person eine Fotografie 400 (entweder als Ausdruck oder in digitaler Form) vor das Gesicht 300B einer anderen Person vorhält. Symbolisch ist hier dargestellt, dass wegen der Pixelierung, das heißt die grobe Darstellung der Pixel in der Fotografie 400, mittels der Kamera 10 und der zugehörigen Auswerteeinrichtung 12 erkannt werden kann, dass es sich um ein Foto handelt. Mathematisch gesehen bedeutet das Aufnehmen einer Fotografie von einer Fotografie eine diskrete Faltung. Durch Simulation solcher Faltungen kann abgeleitet werden, wie bei einer vorbestimmten Auflösung, also entsprechend bei einer bestimmten Pixelgröße der einzelnen Bildpunktelemente 30a, 30b, etc. in 3B ein resultierendes Bild aussieht.
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Anstatt zum Vergleich die Auflösung herzunehmen, die sich in einem Bildabschnitt III zeigt, der außerhalb des Bildabschnitts I mit dem Gesicht 300 liegt, kann auch vorgesehen werden, dass einfach die Auflösung der Kamera 10 als solcher ein Referenzmaß bildet. Gegebenenfalls kann mit Hilfe einer Helligkeitsmessung oder dergleichen eine Parametrisierung des Wertes für die Auflösung der Kamera 10 erfolgen.
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Ergänzend ist es möglich, anhand von Schwankungen in der Helligkeit auf das Vorhandensein einer natürlichen Person oder im Gegenzug dazu auf eine Fotografie zu schließen. Im Allgemeinen dürfte ein Foto einer natürlichen Person in den Farbtönen wesentlich differenzierter und kleinteiliger sein sowie kleinere Reflexionen auf der Haut aufweisen, als sich dies beim Vorhalten einer Fotografie vor die Kamera zeigt. Weiter ergänzend wäre es möglich, einen Tiefeneffekt unter Verwendung von Schattenwürfen zu berechnen. Diese beiden Vorgehensweisen sind auch unabhängig von dem Heranziehen der Auflösung denkbar, die Heranziehung der Auflösung als solches hat jedoch die besten Ergebnisse gezeigt.
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Bei der Anwendung der Bilderkennung ist es auch möglich, dass andere Körperteile der Person erkannt werden als das Gesicht als Ganzes, wie etwa die Iris, Zähne, Lippen, Zunge und dergleichen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kamera
- 12
- Auswerteeinrichtung
- 14
- Speicher
- 16
- Kraftfahrzeugmotor
- 100
- Kraftfahrzeug
- 200
- Person
- 300
- Gesicht der Person
- 300B
- Gesicht einer anderen Person
- 400
- Fotografie
- I, II, III
- Bildbereiche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 9767163 B2 [0002]
- US 10459931 B2 [0002]
- WO 2004/038646 A1 [0002]
