DE202007016079U1 - Face recognition system and this comprehensive security system - Google Patents
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Abstract
Ein Gesichtserkennungssystem, das ein Endgerät, mit dem ein Benutzer interagiert, umfasst, wobei das genannte Endgerät mindestens zwei Kameras, Mittel zum Bestimmen, welche der genannten Kameras zum Aufnehmen des Bilds des Gesichts des Benutzers verwendet werden soll, sowie Mittel zum Anzeigen des Bilds des Gesichts des Benutzers umfasst, wobei eine der genannten Kameras über der anderen Kamera bzw. den anderen Kameras angeordnet ist.One Face recognition system, which is a terminal with which a user interacts, comprising, said terminal at least two cameras, means for determining which of said cameras to take the image the face of the user should be used, as well as means to Viewing the image of the user's face includes one the mentioned cameras over the other camera or the other cameras is arranged.
Description
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft Gesichtserkennungssysteme, Sicherheitssysteme und Verfahren für den Betrieb dieser Systeme. Im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung auch Eingangssysteme, die eines oder mehrere dieser Systeme umfassen oder derartige Betriebsverfahren verwenden.The The present invention relates to face recognition systems, security systems and methods for the operation of these systems. In particular, the present invention relates The invention also relates to entry systems incorporating one or more of these systems include or use such operating methods.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Gesichtserkennungssysteme
gibt es seit längerer
Zeit. Derartige Systeme zielen im Wesentlichen darauf ab, zu prüfen, ob
Benutzer berechtigte oder autorisierte Personen sind, wobei diese
Systeme in Sicherheitssystemen für
vielfältige
Anwendungen eingesetzt werden können.
Ein Unternehmen, das diese Technologie entwickelte, ist die Cognitec
System GmbH (
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, diese benutzer- oder systemverwalterunfreundlichen Probleme zu lösen oder zumindest der Allgemeinheit eine Alternative bereitzustellen.The The present invention aims to address these user or system administrator unfriendly problems to solve or at least to provide the general public with an alternative.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Gesichtserkennungs-Sicherheitssystem bereitgestellt, das ein Endgerät umfasst, mit dem ein Benutzer interagiert, wobei das Endgerät mindestens zwei Kameras, Mittel zum Bestimmen, welche der Kameras zum Aufnehmen des Bilds des Gesichts des Benutzers verwendet werden soll, und Mittel zum Anzeigen des Bilds des Gesichts des Benutzers umfasst, wobei eine der Kameras über der anderen Kamera bzw. den anderen Kameras angeordnet ist.According to one The first aspect of the present invention is a face recognition security system provided, which is a terminal includes, with which the user interacts, the terminal at least two cameras, means for determining which of the cameras to record of the image of the user's face and means for displaying the image of the user's face, wherein one of the cameras over the other camera or the other cameras is arranged.
Vorzugsweise kann das System zwei Kameras beim Endgerät umfassen und das Anzeigemittel kann zwischen den zwei Kameras angeordnet sein. Das auf dem Anzeigemittel angezeigte Bild kann ein Spiegelbild sein.Preferably The system may include two cameras at the terminal and the display means may be arranged between the two cameras. That on the display means displayed image can be a mirror image.
In einer Ausführungsform kann das System eine Datenbank umfassen, die Informationen von Gesichtsbildern von Benutzern oder von autorisierten Benutzern enthält.In an embodiment The system may include a database containing information from facial images of users or authorized users.
Geeigneter Weise kann das System über das Internet mit der Datenbank verbunden sein. Ein Vorteil dieser Anordnung ist, dass die Datenbank von einem Ort aus gewartet und aktualisiert werden kann, der vom System entfernt oder weit weg ist.suitable Way, the system can over the Internet connected to the database. An advantage of this arrangement is that the database is maintained and updated from one place that is away from the system or far away.
Vorteilhafterweise kann das System Mittel zum Identifizieren von Benutzern umfassen. Das System kann Mittel zum Detektieren der Identifikationsmittel umfassen. Die Identifikationsmittel können im Allgemeinen die Form von Karten haben, die Identifikationsinformationen der jeweiligen autorisierten Benutzer des Systems enthalten und diesen zur Verfügung gestellt werden. Alternativ können die Detektionsmittel zum Detektieren anderer spezifischer Merkmale der jeweiligen Benutzer angepasst werden.advantageously, For example, the system may include means for identifying users. The system may include means for detecting the identification means. The identification means can be used in the Generally the form of cards have the identification information the respective authorized user of the system included and this available be put. Alternatively you can the detection means for detecting other specific features adapted to the respective user.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Eingangssystem zum Erlauben oder Verweigern des Eintritts durch Benutzer bereitgestellt, das ein System wie oben beschrieben umfasst. Das Eingangssystem kann ein Tor oder eine Tür umfassen.According to one second aspect of the present invention is an input system provided for allowing or denying entry by users, comprising a system as described above. The entrance system can be a gate or a door include.
Nach Bestätigung der Authentizität des Benutzers kann das Tor oder die Tür auf Anweisungen vom Gesichtserkennungssystem geöffnet werden.To confirmation the authenticity the user can use the gate or door on instructions from the face recognition system open become.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein System zum Authentifizieren der Identität eines Benutzers durch Verwendung eines Gesichtserkennungssystems nach Anspruch 1 bereitgestellt, das folgende Mittel umfasst:
- (i) Mittel zum Erfassen eines ersten Datensatzes vom Benutzer, der das System passieren möchte;
- (ii) Mittel zum Bestimmen auf Grundlage des ersten Datensatzes, welche der Kameras des Gesichtserkennungssystems zum Aufnehmen des Bilds des Gesichts des Benutzers verwendet werden soll;
- (iii) Mittel zum Erzeugen eines zweiten Datensatzes auf Grundlage des aufgenommenen Bildes;
- (iv) Mittel zum Vergleichen des zweiten Datensatzes mit Informationen in einer Datenbank, die eine Identifikation von autorisierten Benutzern des Systems enthält;
- (v) Mittel zum Erzeugen eines dritten Datensatzes auf Grundlage des Vergleichs von Schritt (iv); und
- (vi) Mittel zum Erteilen oder Verweigern auf Grundlage des dritten Datensatzes der Erlaubnis an den Benutzer, das System zu passieren.
- (i) means for acquiring a first record from the user who wishes to pass the system;
- (ii) means for determining based on the first set of data to be used by the cameras of the face recognition system to capture the image of the user's face;
- (iii) means for generating a second data set based on the captured image;
- (iv) means for comparing the second data set with information in a database containing an identification of authorized users of the system;
- (v) means for generating a third data set based on the comparison of step (iv); and
- (vi) means for granting or denying based on the third record of permission to the user to pass the system.
Gemäß einem vierten Aspekt wird ein Verfahren zum Authentifizieren der Identität eines Benutzers unter Verwendung eines Systems, wie es oben beschrieben wird, bereitgestellt.According to one fourth aspect is a method for authenticating the identity of a User using a system as described above will be provided.
Gemäß einem fünften Aspekt wird ein Verfahren zum Authentifizieren der Identität eines Benutzers unter Verwendung eines Gesichtserkennungssystems bereitgestellt, das die Schritte des (a) Erfassens eines ersten Datensatzes vom Benutzer, der das System passieren möchte, des (b) Bestimmens auf Grundlage des ersten Datensatzes, welche der Kameras zum Aufnehmen des Bilds des Benutzers verwendet werden soll, des (c) Aufnehmens des Bilds des Benutzers, des (d) Erzeugens eines zweiten Datensatzes auf Grundlage des aufgenommenen Bildes, des (e) Vergleichens des zweiten Datensatzes mit Informationen in einer Datenbank, die eine Identifikation von autorisierten Benutzern des Systems enthält, des (f) Erzeugens eines dritten Datensatzes auf Grundlage des Vergleichs von Schritt e und des (g) dem Benutzer das Passieren des Systems Erlaubens oder Verweigerns auf Grundlage des dritten Datensatzes umfasst. In einer Ausführungsform kann das Verfahren ferner einen Schritt des Anzeigens des Bilds des Gesichts des Benutzers in einem Anzeigemittel umfassen.According to a fifth aspect, there is provided a method for authenticating the identity of a user using a face recognition system comprising the steps of (a) acquiring sensing (b) determining, on the basis of the first data set, which of the cameras to use to capture the user's image, of (c) capturing the image of the user, the (d ) Generating a second data set based on the captured image, comparing (e) the second data set with information in a database containing an identification of authorized users of the system, (f) generating a third data set based on the comparison of step e and (g) the user passes the permitting or denying system based on the third record. In one embodiment, the method may further comprise a step of displaying the image of the user's face in a display means.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun beispielhaft und mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:Some embodiments The present invention will now be described by way of example and with reference to the accompanying drawings, in which:
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION THE PREFERRED EMBODIMENTS
Wie oben erörtert, gibt es Gesichtserkennungssysteme seit längerer Zeit. Computersoftware, die dazu verwendet wird, ein aufgenommenes Gesichtsbild eines Benutzers mit in einer Datenbank gespeicherten Bildern zu vergleichen und dann zu bestimmen, ob der Benutzer ein autorisierter Benutzer ist, ist nicht neu. Herkömmliche Gesichtserkennungssysteme werden typischerweise mit einem Endgerät entworfen, mit dem ein Benutzer mit dem System interagiert. Beim Gebrauch stünde ein Benutzer so vor dem Endgerät, dass eine am Endgerät befindliche Kamera das Gesichtsbild eines Benutzers aufnehmen kann. Doch treten während des Bildaufnahmeprozesses häufig Probleme auf, weil das Endgerät typischerweise starr an die Wand oder auf einen Ständer montiert ist und die Kamera in einer bestimmten Bodenhöhe am Endgerät befestigt ist. Da Benutzer unterschiedliche Körpergrößen haben und die Kamera starr montiert ist, ist das Aufnehmen des Gesichtsbilds von Benutzern oft nicht zufriedenstellend. Die vorliegende Erfindung oder Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie unten beschrieben werden, zielen darauf ab, die Probleme in Verbindung mit einem derartigen Problem zu lösen.As discussed above There have been face recognition systems for a long time. Computer software that is used to capture a captured facial image of a user compare with images stored in a database and then to determine if the user is an authorized user, is not new. conventional Face recognition systems are typically designed with a terminal with which a user interacts with the system. In use would be Users so in front of the terminal, that one on the terminal located camera can capture the facial image of a user. But kick during of the image acquisition process frequently Problems on, because the terminal typically rigidly mounted to the wall or on a stand and the camera is fixed at a certain ground level on the terminal is. Because users have different body sizes and the camera is rigid mounted is the taking of the facial image of users often unsatisfactory. The present invention or embodiments according to the present The invention, as described below, aims to make the To solve problems associated with such a problem.
Ein
Gesichtserkennungssystem gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst, wie in
Obgleich
nicht in
Bei
dieser Ausführungsform
ist die erste Kamera
Ferner gibt es bei dieser Ausführungsform zwei Körpergrößentypen, nämlich Typ H, der für eine größere Person bestimmt ist, und Typ h, der für eine kleinere Person bestimmt ist. Bei dieser Ausführungsform wird eine Person mit einer Körpergröße von 5 Fuß und 6 Zoll oder größer als Typ H klassifiziert und eine Person mit einer Körpergröße von weniger als 5 Fuß und 6 Zoll wird als Typ h klassifiziert. Dieser Körpergrößentyp ist Teil des in ihrer Identifikationskarte gespeicherten Informationsprofils. Zum Zweck der Erläuterung der Eigenschaften und des Betriebs des Systems wird angenommen, dass der Benutzer im folgenden Szenarium eine Person vom Typ H ist.Further there are two in this embodiment Height types namely Type H, the for a larger person is determined, and type h, for a smaller person is intended. In this embodiment becomes a person with a height of 5 Foot and 6 inches or larger than Class H and a person of less than 5 feet and 6 Customs are classified as type h. This body size type is part of her Identification card stored information profile. For the purpose the explanation the characteristics and operation of the system is assumed the user is a type H person in the following scenario.
Unter
Bezugnahme auf
Selbstverständlich wird,
wenn das System zum Erkennen des Gesichtsbilds eines autorisierten Benutzers
vom Typ h dient, stattdessen die untere Kamera
Das oben beschriebene System ist in vielerlei Hinsicht technisch signifikant. Erstens ist bei herkömmlichen Gesichtserkennungssystemen nur eine Kamera vorgesehen. Wenn eine Kamera zu hoch im Verhältnis zu einem Benutzer auf eine Halterung montiert ist, neigt die Kamera dazu, eine perspektivische Ansicht von oben des Gesichts des Benutzers aufzunehmen, oder wenn der Benutzer sehr klein ist, neigt die Kamera dazu, das Bild der Stirn des Benutzers aufzunehmen. Wohlverstanden enthält die an das System angeschlossene Datenbank Informationen von Gesichtsbildern von Benutzern (oder von autorisierten Benutzern), und wenn das aufgenommene Bild nicht wirklich ein Gesichtsbild, sondern ein Stirnbild des Benutzer ist, dann ist das Erkennungssystem, auch wenn der Benutzer sehr wohl ein autorisierter Benutzer sein mag, nicht in der Lage, den Benutzer zu unterscheiden und dem Benutzer das Passieren des Systems zu gestatten. Wenn eine Kamera zu tief im Verhältnis zu einem Benutzer auf eine Halterung montiert ist, neigt die Kamera dazu, eine perspektivische Ansicht von unten des Gesichts des Benutzers aufzunehmen, oder wenn der Benutzer sehr groß ist, neigt die Kamera dazu, das Bild des Kinns des Benutzers aufzunehmen. Dies würde gleichermaßen erneut zu einer gescheiterten Erkennungsaufgabe führen. Gemäß der oben dargelegten Ausführungsform ist das System hingegen durch die Verwendung einer Anordnung mit zwei Kameras in der Lage, eine geeignete Kamera aus den zwei Kameras auszuwählen, um das Gesichtsbild des Benutzers akkurater aufzunehmen.The system described above is technically significant in many ways. First, in conventional face recognition systems, only one camera is provided. When a camera is mounted too high relative to a user on a mount, the camera tends to take a perspective view from above the user's face, or if the user is very small, the camera tends to image the forehead of the user User record. Of course, the database attached to the system contains information from facial images of users (or authorized users), and if the captured image is not really a face image but a frontal image of the user, then the recognition system is very authorized, even if the user is an authorized one User may not be able to distinguish the user and allow the user to pass the system. When a camera is mounted too low in relation to a user on a mount, the camera tends to take a perspective view from below of the user's face, or if the user is very tall, the camera tends to image the chin of the user. This would equally lead to a failed recognition task again. By contrast, according to the embodiment set forth above, by using a two camera arrangement, the system is able to select an appropriate camera from the two cameras to more accurately capture the user's facial image.
Zweitens steht bei einem herkömmlichen Gesichtserkennungssystem kein Mittel zum Bereitstellen einer Rückmeldung an den Benutzer zur Verfügung. Es war häufig der Fall, dass ein Benutzer nicht genau vor der Kamera steht und nicht weiß, dass er an einer für den Erkennungsprozess ungeeigneten Stelle steht, so dass dem System die richtige Ausführung der Erkennungsaufgabe misslingt. Gemäß der oben dargelegten Ausführungsform kann der Benutzer hingegen durch die Verwendung eines Bildschirms sehen, ob sein Bild auf der Bildfläche erscheint, wenn er sich an das Endgerät annähert. Aufgrund einer natürlichen Neigung des Benutzers, sein Bild auf dem Bildschirm zu suchen, wird er sich von selbst vor dem Endgerät bewegen, bis sein Frontalbild vollständig auf dem Bildschirm angezeigt wird. Die Einführung des Bildschirms erzeugt im Wesentlichen eine Biorückmeldung, durch die der Benutzer dazu angeregt werden kann, sich in eine für die Tätigkeit des Erkennungssystems richtige Position zu begeben.Secondly is in a conventional face recognition system no means for providing feedback to the user Available. It was common the case that a user is not exactly in front of the camera and do not know that he at a for the recognition process is inappropriate place, allowing the system the right execution the recognition task fails. According to the embodiment set out above however, the user can by using a screen see if his picture appears on the screen when he sees himself to the terminal approaches. Due to a natural The tendency of the user to seek his picture on the screen becomes he himself moves in front of the terminal until his frontal image Completely is displayed on the screen. The introduction of the screen generated essentially a bio-feedback, by which the user can be stimulated to become one for the activity the detection system to go right position.
Eine zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ähnelt der ersten Ausführungsform mit Ausnahme davon, dass der Bildschirm für die Anzeige eines Spiegelbilds des Benutzers eingerichtet ist, so dass das Bild dem Benutzer folgt und sich nach rechts bewegt, wenn sich der Benutzer nach rechts bewegt, und umgekehrt. Diese Gestaltung ist vorteilhaft, weil der Benutzer der Bewegung des Bilds folgen und seine Position entsprechend korrigieren kann.A second embodiment according to the present Invention is similar the first embodiment except that the screen for displaying a mirror image is set up by the user so that the picture follows the user and moves to the right as the user moves to the right, and vice versa. This design is beneficial because of the user follow the movement of the picture and correct its position accordingly can.
Eine dritte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ähnelt der ersten Ausführungsform mit Ausnahme davon, dass kein Mittel für die Anzeige des Bilds des Benutzers bereitgestellt wird. Obgleich eine derartige Ausführungsform weniger wünschenswert ist, ist sie dennoch vorteilhaft, weil zumindest die Verwendung von zwei Kameras die Abwicklung eines größeren Bereichs von Benutzern unterschiedlicher Größe ermöglicht.A third embodiment according to the present Invention is similar the first embodiment except that no means for displaying the image of the User is provided. Although such an embodiment less desirable is, it is still beneficial because at least the use of two cameras handling a wider range of users different Size allows.
Eine vierte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ähnelt der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, dass nur eine Kamera bereitgestellt wird. Obgleich eine derartige Ausführungsform weniger wünschenswert ist, ist sie dennoch vorteilhaft, weil der Benutzer durch das Vorhandensein eines Bildschirms zum Zweck der Biorückmeldung durch den Bildschirm zumindest dabei unterstützt wird, sich für die Erkennung durch das System zu positionieren.A fourth embodiment according to the present Invention is similar the first embodiment with the exception that only one camera is provided. Although such an embodiment less desirable is, nevertheless, it is advantageous because the user by the presence a screen for the purpose of bio-feedback by the screen at least supported will be up for to position the recognition through the system.
Eine fünfte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ähnelt der ersten Ausführungsform mit Ausnahme davon, dass der Detektor für die Erkennung von Fingerabdrücken von autorisierten Benutzern eingerichtet ist. Die Erkennung von Fingerabdrücken kann dazu verwendet werden, (i) zu bestimmen, welchen Körpergrößentyps ein bestimmter autorisierter Benutzer ist und/oder (ii) zu bestimmen, ob der Benutzer überhaupt ein autorisierter Benutzer ist.A fifth embodiment according to the present Invention is similar the first embodiment except that the fingerprint detection detector of authorized users. The detection of fingerprints can be used to (i) determine which body size type a particular authorized user is and / or (ii) determine whether the user at all is an authorized user.
Es ist vorgesehen, dass sich in einer weiteren Ausführungsform die Datenbank der Gesichtsbilder oder der autorisierten Gesichtsbilder an einem entfernten Ort befindet und dass das Endgerät über das Internet mit der Datenbank verbunden ist. Dies ist aus mehreren Gründen vorteilhaft. Erstens kann die Wartung der Datenbank an einem entfernten Ort durchgeführt werden. Zweitens kann der Diebstahl personenbezogener Informationen beim Endgerät verhindert werden, wenn sich die Datenbank an einem entfernten Ort befindet. Drittens kann die Datenbank Gesichtsbilder von Straftätern enthalten und das System kann dafür eingerichtet werden, automatisch die Strafverfolgungsbehörden zu verständigen, wenn diese Straftäter vom Erkennungssystem erkannt werden.It is provided that in a further embodiment, the database of Face images or authorized facial images at a remote Location is located and that the terminal over the Internet connected to the database. This is from several establish advantageous. First, the maintenance of the database at a remote Place performed become. Second, the theft may be personal information prevented at the terminal when the database is in a remote location. Third, the database may contain facial images of criminals and the system can be set up for that be automatically notified to law enforcement if these offenders be recognized by the recognition system.
Vorgesehen ist auch, dass ein Gesichtserkennungssystem in einem Eingangssystem enthalten sein kann, um den Zugang zu einem Gebäude über einen Eingang des Systems zu gewähren oder zu verweigern. Das Gesichtserkennungssystem kann in anderen Systemen enthalten sein wie zum Beispiel in einem Geldautomaten, wobei dem Benutzer die Durchführung einer beliebigen Transaktion erst dann erlaubt wird, wenn der Benutzer das Gesichtserkennungssystem passiert hat.Intended is also that a face recognition system in an entrance system may be included to access a building via an entrance of the system to grant or refuse. The face recognition system can work in others Be included in systems such as an ATM, being the user performing any transaction is allowed only when the user the face recognition system has passed.
Es ist zu beachten, dass die Abarbeitung der verschiedenen o.g. Algorithmen durch Schaltungsanordnungen, Softwareprogrammierung, Firmwareprogrammierung oder andere Hardwareprogrammierung durchgeführt werden kann, und dass der Gebrauch welcher Methode auch immer für die Abarbeitung nicht von den Vorzügen der vorliegenden Erfindung abweicht.It It should be noted that the processing of the various o.g. algorithms through circuitry, software programming, firmware programming or other hardware programming can be performed, and that the Whichever method is used for the execution of the advantages differs from the present invention.
Claims (11)
Applications Claiming Priority (2)
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