RU2791821C1 - Биометрическая идентификационная система и способ биометрической идентификации - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к системам идентификации биологических объектов. Технический результат заключается в увеличении скорости работы системы и повышении точности идентификации. Технический результат достигается за счет того, что система содержит источники инфракрасного излучения, приспособленные для подсветки сцены, камеру, выполненную с возможностью получения изображений подсвеченной источниками инфракрасного излучения сцены, и средства для анализа полученных изображений, выполненные с возможностью извлечения признаков биологического объекта, находящегося в подсвеченной источниками инфракрасного излучения сцене, средства управления источниками инфракрасного излучения в виде подсистемы управления, связанных с ней набором средств поляризации и рассеяния, которыми снабжены источники инфракрасного излучения, и дополнительной камерой, выполненной с возможностью получения изображений сцены, подсвеченной источниками инфракрасного излучения. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Предлагаемая группа изобретений относится к сфере видеотехники, в частности к устройствам идентификации биологических объектов и может быть использована в составе систем контроля и управления доступом, систем видеонаблюдения, предполагающих идентификацию попадающих в область обзора камеры биологических объектов, в первую очередь, людей. Изобретения могут найти применение, например, в местах, требующих идентификации и проверку личности идентифицируемого объекта, в частности, в аэропортах в качестве части системы паспортного контроля, на вокзалах, в метро или ином общественном транспорте, в образовательных учреждениях, клиниках и медицинских центрах.

Уровень техники содержит сведения об устройствах, использующих биометрическую идентификацию через анализ изображений, получаемых с видео и/или фотокамер. В частности, известно техническое решение по патенту Европейского Союза на изобретение № 1136937 «Facial image forming recognition apparatus and a pass control apparatus (Устройство для формирования изображений лиц и их распознавания, и устройство контроля доступа)» (МПК G06K 9/20G06K 9/00G07C 9/00, TOSHIBA KK, Япония, заявка № 01106961 от 20.03.2001, приоритет 22.03.2000, публикация 26.09.2001). Согласно описанию, изобретение относится к системам распознавания лиц, основанных на выделении векторов признаков. Система содержит первую секцию освещения, излучающую свет определенной интенсивности в сторону лица человека из верхней правой части или верхней левой части камеры, и вторую секцию освещения, излучающую свет определенной интенсивности в сторону лица человека из нижней части камеры. Камера фотографирует и передает изображение лица человека на секцию обработки изображений, извлекающую признаки лица человека из изображения лица, полученного от камеры, и сопоставляет извлеченное значение признака со стандартным значением признака, зарегистрированным заранее, чтобы распознать изображение лица человека.

Недостатками такой системы являются работа на близком расстоянии, что увеличивает время, затрачиваемое на распознавание. Работа подсветки в одном диапазоне волн не позволяет определить ряд признаков человека, в частности рисунок кровеносных сосудов и наличие кровотока человека, что повышает риск обхода системы. Дополнительно, отсутствие адаптивной регулировки яркости снижает дальность работы устройства, а длиннофокусный (узкоугольный) объектив камеры ограничивает зону распознавания лица человека.

Также известно техническое решение по патенту ЕС на изобретение № 3811289 «Non-contact biometric identification system (Бесконтактная биометрическая идентификационная система)» (МПК G06F21/32; G06K9/00; G06K9/20; заявитель Amazon Tech Inc, США, заявка № 19851091 от 20.06.2019, приоритет 21.06.2018, публикация 28.04.2021). Согласно описанию технического решения, бесконтактная система биометрической идентификации включает в себя ручной сканер, который генерирует изображения ладони пользователя. Изображения, полученные с использованием света первой поляризации в первый раз, показывают поверхностные характеристики, такие как морщины на ладони, в то время как изображения, полученные с использованием света второй поляризации во второй раз, показывают более глубокие характеристики, такие как вены. Внутри изображений ладонь идентифицируется и разделяется на подизображения. Затем подизображения обрабатываются для определения векторов признаков, присутствующих в каждом подизображении. Текущая сигнатура определяется с помощью векторов признаков. Пользователь может быть идентифицирован на основе сравнения текущей сигнатуры с ранее сохраненной сигнатурой, связанной с идентификатором пользователя.

Недостатками указанного технического решения являются отсутствие адаптивной регулировки яркости, что ограничивает возможности определения витальных признаков, таких как наличие кровотока, отсутствие адаптивной регулировки яркости позволяет считывать исключительно биометрию ладони. В связи с этим, возникает необходимость считывания биометрии по ладони с близкого расстояния, что увеличивает время, затрачиваемое на распознавание. Дополнительно, контактный или близкоконтактный способ считывания биометрии создаёт риски распространения, в частности, инфекционных заболеваний.

Таким образом, имеющийся уровень техники не содержит сведений о технических решениях, решающих ряд технических проблем. Так, технической проблемой, решаемой предлагаемым изобретением, является создание системы для распознавания биометрических образов, с самоадаптирующейся автоматизированной подсистемой контроля уровня освещённости для обеспечения более высокой скорости работы системы и повышения точности идентификации.

Техническая проблема решается следующим образом. Настоящим описанием, предложена биометрическая система идентификации и способ биометрической идентификации. Согласно первому изобретению, система содержит источники инфракрасного излучения, приспособленные для подсветки сцены, камеру, выполненную с возможностью получения изображений подсвеченной источниками инфракрасного излучения сцены, и средства для анализа полученных изображений, выполненные с возможностью извлечения признаков биологического объекта, находящегося в подсвеченной источниками инфракрасного излучения сцене. Система содержит средства управления источниками инфракрасного излучения в виде подсистемы управления, связанных с ней набором средств поляризации и рассеяния, которыми снабжены источники инфракрасного излучения, и дополнительной камерой, выполненной с возможностью получения изображений сцены, подсвеченной источниками инфракрасного излучения, причем источники инфракрасного излучения включают первый набор источников первого инфракрасного излучения и второй набор источников второго инфракрасного излучения, а подсистема управления в составе средств управления источниками инфракрасного излучения выполнена с возможностью анализа изображений, полученных дополнительной камерой, по результатам которого подсистемой управления подаются команды на средства поляризации и рассеяния.

Общими с аналогом признаками являются наличие источников инфракрасного излучения, приспособленных для подсветки сцены, камеру, выполненной с возможностью получения изображений подсвеченной источниками инфракрасного излучения сцены, и средств для анализа полученных изображений, выполненных с возможностью извлечения признаков биологического объекта, находящегося в подсвеченной источниками инфракрасного излучения сцене.

В общем случае техническое решение отличается от аналога тем, что содержит средства управления источниками инфракрасного излучения в виде подсистемы управления, связанных с ней набором средств поляризации и рассеяния, которыми снабжены источники инфракрасного излучения, и дополнительной камерой, выполненной с возможностью получения изображений сцены, подсвеченной источниками инфракрасного излучения, причем источники инфракрасного излучения включают первый набор источников первого инфракрасного излучения и второй набор источников второго инфракрасного излучения, а подсистема управления в составе средств управления источниками инфракрасного излучения выполнена с возможностью анализа изображений, полученных дополнительной камерой, по результатам которого подсистемой управления подаются команды на средства поляризации и рассеяния.

В первом частном случае выполнения биологическим объектом выступает человек.

Во втором частном случае выполнения средства для анализа изображения, получаемого от камеры, содержат запоминающее устройство, содержащее набор машиноисполняемых команд, и аппаратный процессор для исполнения набора машиноисполняемых команд.

В уточнении первого и второго частных случаев выполнения средства для анализа изображений выполнены с возможностью обнаружения на изображениях, полученных от камеры, лица человека.

В ином частном случае выполнения система дополнительно характеризуется тем, что первый набор источников первого инфракрасного излучения состоит, по меньшей мере, из одной группы светодиодов, излучающих в диапазоне, нм: 800-890.

В следующем частном случае выполнения система дополнительно характеризуется тем, что второй набор источников инфракрасного излучения состоит, по меньшей мере, из одной группы светодиодов, излучающих в диапазоне, нм: 891-990.

В пятом частном случае выполнения, система содержит программно-аппаратные средства, определяющие наличие находящегося в подсвеченной источниками инфракрасного излучения сцене, биологического объекта.

В шестом частном случае выполнения, подсистема управления в составе средств управления источниками инфракрасного излучения выполнена с возможностью замера экспозиции изображений сцены, полученных дополнительной камерой.

В седьмом частном случае выполнения, подсистема управления в составе средств управления источниками инфракрасного излучения выполнена с возможностью изменения поляризации и рассеяния источников инфракрасного излучения через набор средств поляризации и рассеяния, соответственно, управляющим сигналом, подаваемым на указанные средства поляризации и рассеяния.

В развитии частных шестого и седьмого частных случаев, подсистема управления в составе средств управления источниками инфракрасного излучения выполнена с возможностью изменения поляризации и рассеяния набора средств поляризации и рассеяния по результатам анализа изображений, полученных дополнительной камерой.

В ином частном случае, система связана со средствами контроля и управления доступом, выполненными с возможностью функционирования на основе данных, полученных от средств для анализа изображения, полученного камерой.

В ином уточнении первого частного случая, система снабжена средствами аудио- и/или визуальной индикации, выполненными с возможностью генерирования сообщения человеку, прошедшему процесс идентификации результатов проведенной идентификации.

В девятом частном случае, средства для анализа полученных изображений выполнены с возможностью определения температуры тела биологического объекта.

В десятом частном случае, информация о биологических объектах, проходящих и/или прошедших процедуру биометрической идентификации поступает на удаленные средства хранения и обработки информации.

В одиннадцатом частном случае, система выполнена с возможностью разделения подсвеченной источниками инфракрасного излучения сцены на зоны, таким образом, что каждая зона представляет собой часть изображения, экспонированного таким образом, что обеспечивается возможность получения, при наличии в указанной зоне, биологического объекта, изображения такого биологического объекта с возможностью считывания признаков биологического объекта.

В уточнении одиннадцатого частного случая, система выполнена с возможностью разделения зон по расположению, по меньшей мере, на ближний и дальний планы, причем зона ближнего плана подсвечивается первым набором источников первого инфракрасного излучения и вторым набором источников второго инфракрасного излучения, а зона заднего плана подсвечивается вторым набором источников второго инфракрасного излучения.

В двенадцатом случае, средства для анализа изображений выполнены по принципу облачных вычислений.

Система в общем случае реализации представляет собой связанную совокупность нескольких основных узлов: камеры, системы подсветки, состоящей из источников инфракрасного излучения, подсистемы управления ими, и средств анализа изображений, полученных камерой. Наличие камеры, способной проводить съемку в инфракрасном диапазоне, позволяет стабильно получать изображение биологического (т.е. живого) объекта, вне зависимости от условий освещенности. Камера, при этом, может быть снабжена инфракрасным фильтром, блокирующим электромагнитное излучение видимой части спектра. Для идентификации биологических объектов в условиях недостаточной освещенности, например, внутри помещений, целесообразно использование источников инфракрасного излучения, позволяющих получить изображение биологического объекта с четкостью, достаточной для извлечения его признаков, при этом, в отличие от источников излучения в видимой части электромагнитного спектра, указанные источники практически незаметны для восприятия человеческим глазом, что позволяет обеспечивать работу системы без создания дополнительного дискомфорта для ее пользователей, выраженного в направлении яркого светового потока в сторону биологического объекта. Кроме того, это позволяет осуществлять скрытое наблюдения, если перед системой будет поставлена такая задача.

Для получения равномерной освещенности участков поверхности тела биологического объекта, с целью последующего захвата и корректной обработки изображения камерой, необходимо корректировать поляризацию и рассеяние инфракрасного излучения. Для этого используют соответствующие наборы средств поляризации и рассеяния, а также дополнительную камеру, получающую то же изображение сцены, что и основная камера, но с увеличенной кадровой частотой. Изображение, полученной дополнительной камерой, поступает для анализа в подсистему управления, где обрабатывается и анализируется с целью замера экспозиции определенной части изображения. Если на изображении обнаружены излишне подсвеченные или недостаточно подсвеченные области, подсистемой управления подаются команды на средства поляризации и рассеяния для коррекции характеристик электромагнитного излучения, испускаемого инфракрасными светодиодами. Конструкция наборов средств поляризации и рассеяния обеспечивает возможность изменения характеристик электромагнитного излучения, исходящего от инфракрасных светодиодов, освещающих некоторую часть сцены. Таким образом, непрерывно анализируя изображение сцены, получаемое дополнительной камерой, возможно обеспечить необходимую освещенность всех зон, составляющих сцену.

Для анализа изображений сцены используют соответствующие программно-аппаратные средства, позволяющие выделять области изображения, на которых присутствует лицо биологического объекта по известным алгоритмам, а также осуществлять извлечение признаков, прежде всего, лица биологического объекта с целью формирования вектора признаков, являющегося идентификатором биологического объекта из изображения лица которого извлечены признаки, составившие указанный вектор.

В предпочтительном варианте выполнения, идентифицируемым биологическим объектом является человек. Впрочем, указанное не означает, что система не может быть использована для идентификации иных биологических объектов, имеющих индивидуализирующие их черты. Так, например, при наличии соответствующего программного оснащения, как, например, обученной на соответствующей выборке нейронной сети, система может быть приспособлена для распознавания животных, в частности, млекопитающих и иных подобных существ. Это позволяет использовать систему, например, в животноводстве. Впрочем, распознавание и идентификация людей является приоритетной задачей настоящей системы.

С целью обеспечения выполнения системой своей функции, средства для анализа изображений, полученных камерой, являются, по существу, программно-аппаратным комплексом, оснащенным процессором, непосредственно производящим необходимые вычислительные операции, модулем памяти для хранения промежуточных и конечных результатов вычислений и программными инструкциями, задающими алгоритмы расчетов.

Выполнение средств для анализа изображения с возможностью определения наличия на изображении лица человека позволяет решить задачу по последующему извлечению признаков биологического объекта, поскольку предпочтительным вариантом выполнения является получение вектора признаков, сформированного на основе анализа признаков лица биологического объекта. Соответственно, для анализа изображения лица и последующего извлечения признаков, целесообразно определить место нахождения лица в кадре. С этой целью программными средствами осуществляют обход анализируемого изображения скользящим окном, формируют вектор, который подаётся на вход классификатора получая в результате вывод об обнаружении лица биологического объекта в кадре.

Разделение источников инфракрасного излучения на группы по длинам испускаемых ими электромагнитных волн позволяет повысить надежность работы системы, выраженную в снижении количества ложных срабатываний, связанных с теми ситуациями, когда идентифицируемый биологический объект не является живым человеком. Например, в случае использования фотографий биологического объекта, видеозаписей с изображением биологического объекта, различных масок и иных подобных методов, призванных обойти систему идентификации. В настоящем техническом решении находит применение метод liveness detection (обнаружения витальности), основанный на анализе наличия сосудистого рисунка на поверхности тела идентифицируемого биологического объекта. Поскольку в настоящем изобретении применяются источники инфракрасного излучения, становится возможным, при подборе соответствующей длины волны, проникающей в подкожный слой тела и поглощаемого кровью, определить, что идентифицируемый объект действительно является живым. Авторами было экспериментально установлено, что инфракрасное излучение в диапазоне от 891 до 990 нм удовлетворяет указанным критериям. Указанная группа светодиодов предназначена для освещения ближнего плана сцены. Таким образом, становится возможным защититься от ложных срабатываний и преднамеренного обмана или обхода системы. Инфракрасное же излучение в диапазоне от 800 до 890 нм позволяет получить детальное изображение, например, лица биологического объекта с целью дальнейшего корректного извлечения признаков. Предпочтительно, указанная группа инфракрасных светодиодов предназначена для освещения ближнего плана сцены. Дополнительно, указанная группа инфракрасных светодиодов может служить для освещения заднего плана сцены, в частности, для обнаружения биологического объекта (предпочтительно, лица биологического объекта) на дальнем плане сцены.

Дополнительные средства, обеспечивающие обнаружение наличия находящегося на подсвеченной сцене биологического объекта, позволяют оптимизировать работу системы, позволив использовать средства анализа изображения только в тех случаях, когда на изображении присутствует биологический объект. Дополнительно, это позволяет снизить энергопотребление системы. Детекторы, обнаруживающие присутствие биологического объекта могут быть выполнены на основе детекторов движения и/или термокамеры, фиксирующей появление на сцене живого объекта.

Регулирование работы средств поляризации и рассеяния, как уже было отмечено, производится на основе данных, полученных дополнительной камерой. Ключевым моментом является освещение идентифицируемого объекта таким образом, что становиться возможным отразить на изображении, получаемым основной камерой, характеризующие указанный биологический объект признаки. Таким образом, замер экспозиции производится для последующего вычисления необходимого корректирующего воздействия на физические характеристики испускаемого излучения, в частности, поляризацию и рассеяние. Замер экспозиции может производиться для определенной части изображения по принципу математического среднего, вычисления медианы, матричного либо точечного замера экспозиции. С дополнительной камеры на подсистему управления поступает изображение с повышенной, не менее двух раз относительно основной камеры, частотой кадров и пониженным разрешением. Подсистема управления измеряет уровень освещенности каждой из зон сцены и на основе полученных данных корректирует управляющий импульс на средства освещения и наборы поляризационных и рассеивающих фильтров, обеспечивая корректное экспонирование изображений, получаемых основной камерой. По существу, дополнительная и основная камеры представляют собой технически идентичные системы, различающиеся разрешением получаемых изображений и частотой кадрового потока.

Система может быть связана со средствами контроля и управления доступом, обеспечивающим, на основе информации, получаемой по результатам биометрической идентификации, допуск на определенную территорию. Средства контроля и управления доступом находиться на пропускном пункте предприятия или иного учреждения, в аэропортах, железнодорожных или автомобильных вокзалах при прохождении паспортного контроля.

Для упрощения взаимодействия с пользователем системы – идентифицируемым биологическим объектом, система снабжена средствами звуковой и/или визуальной индикации, которые могут быть применены для доведения сообщения о результатах прохождения процедуры идентификации либо, дополнительно, аутентификации. В ином случае, указанные средства могут сообщать о необходимости осуществления дополнительных движений для обеспечения корректной идентификации, например, формированием звукового сообщения «подойдите ближе», «встаньте по центру» и подобных сообщений. Также, световая индикация может проецировать на полу зону, в которую должен перейти человек для корректного прохождения процедуры идентификации.

Известно, что любой теплокровный биологический объект является источником инфракрасного излучения, несущим информацию о температуре излучающего или отражающего тела. Компоненты системы обеспечивают возможность восприятия указанной информации, и выводить на ее основе данные о температуре поверхности тела биологического объекта. Такой функционал может быть применен как часть метода liveness detection или при принятии решения о допуске на территорию, например, если температура тела биологического объекта будет выше нормальных значений.

Размещение средств для анализа изображений на удаленном сервере позволяет получать и обрабатывать данные от нескольких устройств, что позволит оптимизировать вычислительные мощности, например, в сравнении с ситуацией, при которой указанными средствами анализа изображений оснащена каждая система в отдельности. Дополнительно, это позволит повысить выделяемые для обработки вычислительные мощности, поскольку вместо множества отдельных вычислительных устройств можно будет использовать один сервер с мощностью, значительно превышающей таковую у каждого средства для анализа изображений в отдельности.

Разделение освещаемой сцены на зоны позволяет повысить производительность системы по обработке данных и реализовать возможность изменения характеристик инфракрасного излучения, освещающего конкретную зону. Разделение зон происходит по вертикали и горизонтали на квадранты, каждый из который выделяется в отдельный кадровый поток (множество изображений). Также, происходит разделение планов по глубине, по меньшей мере, на дальний и ближний, в зависимости от размера освещаемой сцены. Если размеры сцены таковы, что для получения нормально экспонированного изображения недостаточно разделения по глубине только на ближний и дальний планы, дополнительно могут быть введены и некоторое количество промежуточных планов. Основным критерием является корректная экспозиция объектов, присутствующих на изображении, а именно, биологических объектов и их физических особенностей.

При этом, при разделении на зоны по глубине (планы), ближний или передний план на изображении освещается первым набором источников первого инфракрасного излучения, поскольку, как было указано выше, параметры первого инфракрасного излучения подобраны таким образом, чтобы обеспечить возможность получения изображения кровеносных сосудов, в частности, на лице человека. Средства рассеяния по команде от подсистемы управления могут, при необходимости, изменять характеристики инфракрасного излучения таким образом, что угол излучения светодиодов увеличивается при соответствующем снижении дальности распространения инфракрасного излучения. Таким образом, обеспечивается освещение источниками первого инфракрасного излучения только ближнего (переднего) плана на изображении сцены.

По аналогии с описанным выше случаем удаленного размещения средств для анализа изображений, предусмотрена возможность реализации вычислений на основе облачной технологии. Таким образом, обеспечивается дополнительное повышение быстродействия системы, и снижаются затраты на изготовление отдельных ее компонентов, в частности, вынесенный модуль средств для анализа изображений упрощает ее изготовление.

Вторым изобретением составляющим группу, является способ биометрической идентификации биологических объектов, который включает совокупность следующих операций: обработку средствами для анализа изображений сцены, полученных камерой при освещении сцены источниками инфракрасного излучения; определение наличия на обрабатываемых изображениях биологического объекта; извлечение признаков биологического объекта, идентифицирующих биологический объект, формирование, на основе извлеченных признаков, вектора признаков, и идентификация биологического объекта на основе полученного вектора признаков, причем освещение сцены осуществляют первым набором источников первого инфракрасного излучения и вторым набором источников второго инфракрасного излучения. Сцену разделяют на зоны таким образом, что каждая зона освещается первым набором источников первого инфракрасного излучения и/или вторым набором источников второго инфракрасного излучения так, что получают изображение зоны, освещенной таким образом, что возможно извлечение признаков биологического объекта, находящегося в подсвеченной источниками инфракрасного излучения сцене.

В первом частном случае, осуществляют проверку биологического объекта на предмет наличия витальных показателей таким образом, что определяют, средствами для анализа изображений, наличие кровеносных сосудов у биологического объекта.

Во втором частном случае, средствами для анализа изображений осуществляют извлечение из изображения, полученного камерой, изображения лица биологического объекта, при условии, что биологический объект является человеком.

В третьем частном случае, управление средствами инфракрасного излучения осуществляют через подачу сигналов на средства поляризации и рассеивания, которыми снабжены средства инфракрасного излучения, от средств управления источниками инфракрасного излучения на основе анализа изображений, полученных дополнительной камерой.

В четвертом частном случае, разделение на зоны изображений сцены, подсвеченной источниками инфракрасного излучения, полученных камерой, осуществляют, по меньшей мере, на ближний и дальний планы, а изображения различных планов разделяют на отдельные каналы.

В развитие первого и четвертого частного случаев, ближний план разделяют, по меньшей мере, на два канала так, что первый канал формируется освещением зоны ближнего плана сцены первым набором средств первого инфракрасного излучения, а второй канал формируется освещением зоны ближнего плана сцены вторым набором средств второго инфракрасного излучения, причем первый канал используют для анализа витальных показателей биологического объекта, а второй канал служит для анализа признаков, биологического объекта.

В пятом частном случае, на основе результатов идентификации биологического объекта осуществляют аутентификацию биологического объекта.

В развитие пятого частного случая, по результатам аутентификации биологического объекта осуществляют управление средствами контроля и управление доступом.

Ключевыми аспектами настоящего способа являются, помимо операций, непосредственно обеспечивающих выполнение функции по биометрической идентификации, таких как анализ изображений, поступающих от основной камеры средствами для анализа изображений, обнаружение биологического объекта, извлечение его признаков и построения вектора признаков биологического объекта, является освещение сцены первым и вторым наборами средств первого и второго инфракрасного излучения, а также разделение сцены на зоны, в том числе по глубине, на передний и задний планы, что, в совокупности позволяет обеспечить высокоскоростную и точную идентификацию биологического объекта, исключая возможность подделки биометрических данных объекта.

Определения наличия кровеносных сосудов у биологического объекта позволяет повысить надежность работы системы, обезопасив от непреднамеренных или намеренных действий третьих лиц по компрометации работы системы путем представления подложных материалов для анализа.

Поскольку самая большая концентрация признаков, индивидуализирующих человека приходится на лицо, целесообразно выделить его для последующего извлечения этих признаков.

Средства для управления источниками инфракрасного излучения позволяют подавать управляющие сигналы как непосредственно на сами источники инфракрасного излучения, так и на средства поляризации и рассеяния, позволяя, тем самым регулировать освещенность отдельных зон изображения сцены независимо. Это позволяет оперативно производить адаптацию подсветки под изменяющиеся условия освещения, влияющие, в том числе, на качество получаемого камерой изображения биологического объекта. В целом, это повышает скорость и точность работы в части идентификации объектов.

Для оптимизации способа, а также для увеличения скорости его работы, целесообразно производить деление изображения сцены на ближний и дальний планы. Это позволит точнее настраивать план подсветки под изменяющиеся условия, поскольку задача по идентификации решается при нахождении идентифицируемого объекта на ближнем (переднем) плане, поскольку набор источников инфракрасного первого инфракрасного излучения, позволяющий определить наличие сосудов у биологического объекта корректно функционирует на относительно коротком расстоянии от объектива камеры. В то же время, разрешающая способность сенсора камеры также наилучшим образом обеспечивает решение задачи по передачи биометрических характеристик биологического объекта, находящегося на ближнем (переднем) плане. Вместе с тем, задача распознавания лица человека может быть решена и при нахождении человека на заднем или дальнем плане, поскольку, в этом случае, разрешающей способности сенсора достаточно, поскольку перед средствами для анализа не стоит задача по идентификации. Таким образом, разделение планов позволяет запускать параллельные процессы, одновременно анализируя несколько кадровых потоков. На переднем плане это может быть задача по идентификации биологического объекта, а на кадровом потока, содержащем изображение дальнего (заднего) плана – задача по выделению из кадрового потока лица или лиц одного или нескольких биологических объектов. Таким образом, существенно повышается скорость работы.

По результатам идентификации и на основе полученных данных может осуществляться аутентификация идентифицированного биологического объекта. Аутентификатором для биологического объекта служит составленный вектор признаков. По содержащейся, например, в средствах для анализа изображений, информации о ранее сохраненных аутентификаторах, сопоставляется значение полученного аутентификатора. Если значения совпадают, может быть запущен заранее определенный для этого события сценарий.

По результатам аутентификации может быть сформирована команда на средства контроля управления доступом, обеспечивающим пропуск на контролируемую территорию. Это позволяет использовать способ в составе СКУД (системы контроля управления доступом), при обеспечении высокой скорости работы, точности идентификации и высокой степени защиты от взлома.

Предлагаемое изобретение поясняется следующими фигурами:

Фиг. 1 – общий вид системы для биометрической идентификации, вид спереди;

Фиг. 2 – общий вид системы для биометрической идентификации, вид сзади;

Фиг. 3 – блоки, составляющие систему биометрической идентификации;

На фигурах обозначены следующие позиции:

1 – система биометрической идентификации;

2 – корпус устройства системы биометрической идентификации;

3 – первый набор источников первого инфракрасного излучения;

4 – второй набор источников второго инфракрасного излучения;

5 – средства поляризации (набор поляризационных фильтров);

6 – средства рассеивания (набор рассеивающих электрохромных фильтров);

7 – дополнительная камера;

8 – камера (основная камера);

9 – световая индикация;

10 – звуковая индикация;

11 – блок беспроводной связи;

12 – разъем питания с технологией PoE (Power over Ethernet);

13 – средства вычисления (вычислительный модуль);

14 – подсистема управления подсветкой;

15 – контроллер периферии.

Для понимания принципов работы и особенностей различных реализаций группы изобретения, ниже приведено описание фигур и функциональных схем работы технического решения. Хотя в тексте описания подробно объясняются предпочтительные варианты реализации технического решения, необходимо понимать, что возможны и иные варианты реализации группы изобретений. Соответственно, нет необходимости в ограничении объема правовой охраны технического решения исключительно представленными реализациями и перечнями узлов и компонентов. Группа изобретений может быть реализована и иначе, чем в представленных примерах конкретного выполнения. Вместе с тем, при описании предпочтительных вариантов технического решения, для ясности понимания основных принципов группы изобретений специалистом, необходимо уточнить некоторые термины, применяемые в формуле и описании.

Необходимо отметить, что используемые в единственном числе в описании и формуле узлы и детали устройства, также представляют собой и множественные формы, если прямо не сказано обратное. Например, указание на составной элемент устройства также означает указание на совокупность (множество) таких элементов.

Также, при описании предпочтительных вариантов выполнения, для обеспечения ясности понимания, используются специальные термины. Предполагается, что термин используется в самом широком смысле, в каком он может быть истолкован специалистами в данной области техники и включает все технические эквиваленты, используемые тем же образом и с той же целью. Так, в частности, под «биометрией», в рамках настоящего технического решения, понимают совокупность уникальных физиологических характеристик биологического объекта, позволяющих идентифицировать указанный биологический объект. Как правило, в качестве источника биометрических данных выступает лицо человека, а именно передняя часть головы, содержащая лоб, брови, переносицу, нос, глаза, щёки, уши (полностью или частично), скулы, губы, рот и подбородок. Кроме того, источником биометрии может служить расположение в подкожном слое кровеносных сосудов на лице биологического объекта. Термин «идентификация» или «идентификационный» означает выполнение ряда действий информационной системой или программно-аппаратным комплексом в результате которых определяется идентификатор субъекта, прошедшего процедуру идентификации, однозначно определяющий объект в информационной системе. Вместе с тем, дополнительно, на основе результатов идентификации, может осуществляться сравнение полученного идентификатора с перечнем ранее присвоенных информационной системой или программно-аппаратным комплексом идентификаторов. Под «источниками инфракрасного излучения» понимают устройство или вещество, способное испускать энергию в окружающее пространство в виде электромагнитного излучения инфракрасной части электромагнитного спектра, т.е. в диапазоне от 0,75 до 1000 мкм. Например, таким устройством может быть инфракрасный светодиод. Под «сценой» в настоящем описании понимают область окружающего пространства, которая освещается источниками излучения и захватывается детектором электромагнитного излучения камеры. Иными словами, это пространственный угол, через который детектор камеры чувствителен к электромагнитному излучению. Термин «камера» означает, в контексте изобретения, съемочную камеру, т.е. оптическое устройство, способное получать изображение окружающего пространства, попадающее в поле ее зрения, в данном случае, изображение сцены. Под «средствами анализа полученных изображений» понимаются совокупность программно-аппаратных средств, предназначенных для исследования целого получаемого изображения или отдельных его частей, например, с целью установления наличия биологического объекта и дальнейшего исследования признаков биологического объекта. Под «извлечением признаков» понимается анализ, прежде всего, изображения лица биологического объекта с целью получения по результатам анализа идентификатора, содержащего, вероятно, в зашифрованном виде, характеристики лица биологического объекта, в частности, формы лица, носу, губ, глаз и иных биометрических идентификаторов, которыми обладает, в частности, лицо идентифицируемого биологического объекта. Под «биологическим объектом» понимается живое существо, в первую очередь, человек как живой объект. В этом смысле, биологическим объектом не является изображение или иная репродукция биологического объекта, поскольку задача идентификации, в первую очередь, направлена на определение его уникальных характеристик. Применительно к биологическому объекту термин «находящийся» означают существующий в некоторой области пространства, которая непосредственно или через отражение освещается источниками инфракрасного излучения и улавливается камерой. Нахождение биологического объекта, например, за препятствием, в той или иной мере непрозрачным для электромагнитного излучения видимого и/или инфракрасного диапазона не является достаточным условием для функционирования системы и способа. Присутствие биологического объекта полностью или частично на изображении сцены, получаемого камерой, напротив, является «нахождением» в смысле настоящего изобретения. Термин «подсистема управления» означает составляющую часть общей системы биометрической идентификации, воздействующая, прежде всего, посредством электрического сигнала на исполнительные механизмы, под которыми подразумеваются, в частности, средства поляризации и рассеяния, при этом получающая и обрабатывающая информацию, поступающую от дополнительной камеры. Подсистема управления может состоять из одного или нескольких, прежде всего, электронных компонентов, в частности, процессора, программируемой микросхемы или иных подобных компонентов, решающих задачи обработки данных и выработки управляющих команд. Под «набором средств поляризации и рассеяния» понимается некоторое количество компонентов, связанных с группами источников инфракрасного излучения таким образом, что излучение, проходящее через указанные средства, изменяет угол поляризации и угол рассеяния. Под «первым набором источников первого инфракрасного излучения» понимают, по меньшей мере, один инфракрасный светодиод, излучающий, по крайней мере, частично, в инфракрасном диапазоне электромагнитного спектра. Набор может состоять и из нескольких источников излучения, испускающих излучение приблизительно в одном диапазоне инфракрасной части электромагнитного спектра. Не обязательно, что все источники первого инфракрасного излучения, входящие в набор, излучают с длиной волны, в точности соответствующей заданному значению. Погрешность предусмотрена на уровне, не более ±50 нм от центральной излучаемой частоты. Аналогично и для «второго набора источников второго инфракрасного излучения». Отличия характеристик первого инфракрасного излучения от второго инфракрасного излучения составляет (по длине волны) не менее 100 нм. Под «анализом изображений» понимают, по меньшей мере, частичную обработку изображений соответствующими программно-аппаратными средствами, включающую предобработку поступающего от камеры изображения для приведения в форму, подходящую для последующего распознавания и анализа, в частности, снижение уровня шума, коррекция шумов изображения при помощи частотного разложения Фурье, пересветов и недосветов изображения методом нормализации яркости, отклонения угла наклона лица в кадре, а также устранение артефактов сжатия. Далее, распознавание необходимого для анализа объекта на изображении, например, лица и непосредственно его анализ с извлечением признаков, характеризующих лицо биологического объекта и формирования связанного с ним идентификатора. Фраза «подаются команды» означает реализацию управляющего воздействия от подсистемы управления на средства поляризации и рассеяния для изменения состояния указанных средств поляризации и рассеяния, которое, в свою очередь, обуславливает характеристики инфракрасного излучения, испускаемого источниками инфракрасного излучения при прохождении через средства поляризации и рассеяния. Причем, указанным управляющим воздействием может быть изменена одна или несколько характеристик инфракрасного излучения в части его поляризации и/или рассеяния. Таким образом, может быть изменена поляризация и/или рассеяния только части инфракрасного излучения источника излучения, освещающая определенную часть (зону) сцены. Под «машиноисполняемыми командами» понимают набор инструкций для исполнения средствами анализа изображения задачи по обработке изображения с целью идентификации биологического объекта, находящегося на изображении. Под «обнаружением», в частности, лица биологического объекта, понимают полное или частичное нахождение в поле зрения камеры на освещенной источниками инфракрасного излучения сцене паттерна, характерного для объекта «лицо человека». Под «группами светодиодов» понимают некоторое количество самостоятельных источников инфракрасного излучения, связанных электрически и совмещенных, например, в несколько строк и столбцов наподобие матричной структуры либо иным геометрическим образом, например, в форме спирали, по диагонали или подобными способами. Фраза «определяющие наличие» относится к компонентам системы, позволяющим установить, что на освещаемой источниками инфракрасного излучения сцене и в поле зрения камеры присутствует, полностью или частично, биологический объект, в частности, человек. Под «замером экспозиции изображений» понимают программный способ определения экспозиции (освещенности) изображения или некоторой его области. Необходимо отметить, что замер экспозиции, в первую очередь, производят в области изображения, где ранее было обнаружено лицо биологического объекта для последующего извлечения признаков. Под «изменением поляризации и рассеяния» понимают преобразование характеристик инфракрасного излучения, в частности, изменение направления колебания вектора электромагнитной волны в перпендикулярной плоскости и/или преобразования углового распределения потока инфракрасного излучения. При этом, возможно изменение характеристик инфракрасного излучения только для части источников инфракрасного излучения, освещающих определенную часть сцены. Под «управляющим сигналом» понимают электромагнитный импульс или серию электромагнитных импульсов, обеспечивающих изменение режима работы компонента системы, в частности, средств поляризации или средств рассеяния. К «средствам контроля и управления доступа» относятся программно-аппаратные комплексы, ограничивающие доступ, например, людей или иных биологических объектов на заданную территорию. Пропуск разрешенных лиц осуществляется через точки доступа, снабженные, например, средствами открывания/закрывания, позволяющих в различных положениях препятствовать или открывать доступ для идентифицируемых лиц. Под «определением температуры тела» понимают вычисление температуры открытых участков поверхности тела биологического объекта на основе излучаемого им инфракрасного излучения, улавливаемого соответствующим компонентом системы. Под «удаленными средствами хранения и обработки информации» понимают совокупность программно-аппаратных средств, обеспечивающих анализ поступающих с камеры изображений, физически находящихся вне, например корпуса устройства или системы. Проводная или беспроводная связь с указанными средствами может обеспечиваться по локальной сети или через интернет. Под «разделением сцены на зоны» понимают разбиение изображения, получаемого камерой, по меньшей мере, на участки, находящиеся в физическом пространстве, на которое направлена камера, на разных по глубине планах, а также деление каждого плана на сектора в вертикальном и горизонтальном направлениях. Под «ближним планом» понимают часть изображения, получаемого камерой, возникшую в результате условного деления пространства по глубине таким образом, что для настройки ближнего плана определяют, на каком расстоянии объект должен находиться в реальности, например 30 см от устройства или 1 метр, и соответственно производят настройку яркости светодиодов подсветки. Расстояние ближнего плана ограничивается лишь минимальным расстоянием фокусировки объектива камеры. Соответственно, «дальним план» также определяется его реальным расположением на сцене, но, при этом его расстояние от устройства ограничено максимальной яркостью светодиодов. Количество промежуточных планов выбирается исходя из динамического диапазона используемой камеры. Таким образом, можно определять расстояние от устройства до объекта, зная, на каком плане он находится. Объект будет корректно проэкспонирован только на одном из планов (либо на переходной области). На всех остальных планах объект будет либо недосвечен либо пересвечен. Под «облачными вычислениями» в контексте настоящего изобретения понимают пространственное разделение средств для анализа изображений от остальных компонентов системы так, что связь с указанными средствами обеспечивается посредством сетевого протокола передачи данных. В физическом смысле указанное означает, что вычислительные средства, которые обеспечивают анализ изображений, находятся на сервере, получающим информацию, например, от множества систем биометрической идентификации. Более подробно, контроль доступа на объект обеспечивается множеством, в зависимости от количества точек доступа, систем биометрической идентификации, изображения от которых поступают на сервер со средствами для анализа изображений, установленный внутри или вне контролируемой территории. Под «вектором признаков» или признаковым описанием объекта, понимают вектор, составленный из значений некоторого фиксированного набора признаков, находящихся на изображениях, получаемых с камеры. Под «витальными показателями» в контексте настоящего изобретения понимают характеристики биологического объекта, которые характеризуют его как живой объект, в частности, наличие сосудистого рисунка на лице, температура поверхности тела, соответствующая человеческой. Под «каналом» понимают кадровые потоки с разных планов сцены либо планы, подсвеченные светодиодами с разной частотой излучения. Под «аутентификацией» понимают процедуру проверки подлинности субъекта. В данном случае, фактором аутентификации служат биометрические характеристики субъекта.

Слова «состоящий», «содержащий», «включающий» означают, что, по меньшей мере указанный компонент, элемент, часть или шаг способа присутствует в композиции, предмете или способе, но не исключает присутствие иных компонентов, материалов, частей, шагов способа, даже если такой компонент, материал, часть, шаг способа выполняет ту же функцию, что и указанный.

Материалы, из которых изготовлены различные элементы настоящего изобретения, указанные ниже при описании примеров конкретного выполнения устройства, являются типичными, но не обязательными для применения. Указанные в настоящих примерах выполнения материалы, могут быть заменены многочисленными аналогами, выполняющими ту же функцию, что и приведенные в описании примеры материалов.

Как показано на Фиг. 1, 3, система 1 состоит из корпуса 2, призматической формы, выполненного, по большей части, из пластмассы. На лицевой поверхности корпуса 2, в верхней его части, находятся несколько светодиодных матриц 3, установленных в один ряд. Ниже, находятся еще пара светодиодных матриц 4. Причем, первый набор светодиодных матриц 3 испускает, при работе, инфракрасное излучение с длиной волны 830 нм, а второй набор светодиодных матриц 4 испускает инфракрасное излучение с длиной волны 950 нм. Конструкция матричного модуля представляет собой смонтированные на плате электрически соединенные светодиоды, скомпонованные в несколько рядов и столбцов. Каждая из указанных матрицы в группах 3, 4 снабжена набором поляризационных 5 и рассеивающих электрохромных 6 фильтров. Указанные матрицы светодиодов и фильтры являются частью системы подсветки сцены.

Ниже под блоками светодиодов, установлены, одна под другой, дополнительная 7 и основная 8 камеры. Расположение камер таково, что угол их зрения, определяющий захватываемую сцену практически идентичен. В изобретении используются камерами наподобие Omnivision® OV5647, OV2311, Sony® IMX219. Для распознавания объектов в потоке используется камера Omnivision® OV2311, как наиболее светочувствительная и способная выдавать видео с большой частотой кадров, например 120 или 240 кадров в секунду при корректном уровне экспозиции. Sony® IMX219 может использоваться для получения видео со сверхбольшой частотой кадров (больше 1000 кадров в секунду). Камера может применяться для более точного распознавания эмоций и направления взгляда человека. Камеры снабжены инфракрасными фильтрами, отсекающими диапазон видимого света. Кроме того, на корпусе 2 системы 1, на лицевой поверхности по ее краю размещена сигнальная световая индикация 9, позволяющая формировать обратную связь с пользователем системы, т.е. идентифицируемым биологическим объектом. На тыльной стороне корпуса, как показано на Фиг. 2, выполнен блок звуковой индикации 10, работающий совместно с указанным блоком световой индикации, а также антенна 11 беспроводного интерфейса Wi-Fi®/Bluetooth® и интерфейс для проводного подключения к сети 12.

Как показано на Фиг. 3, внутри корпуса 2 системы 1 находится плата вычислительного модуля 13 на базе чипа Broadcom®, подсистема управления подсветкой 14, связанная с матрицами инфракрасных светодиодов 3, 4, а также основной 8 и дополнительной камерой 7 и поляризационными 5 и рассеивающими 6 фильтрами.

Устройство работает следующим образом. Системой 1 с помощью периферийного контроллера 15, выполненного в виде материнской платы, в которую установлена плата вычислительного модуля 13 производится получение и обработка информации от подсистемы управления подсветкой 14 на основании которых после обработки вычислительным модулем производится управляющее воздействие на подсветку через подсистему управления 14. На плате периферийного контроллера 15 расположены: микроконтроллер, набор линейных и импульсных стабилизаторов напряжения, блоки силовой коммутации аппаратуры, блок для сопряжения с внешними устройствами посредством сухого контакта, транзисторной схемы с открытым коллектором и цифровым интерфейсом, контроллер подсветки посредством блока датчиков, содержащего датчик расстояния, модуль освещения и основную камеру. Датчик расстояния измеряет расстояние до первого объекта, попавшего в поле зрения датчика. Поле зрения датчика совпадает с углом обзора основной камеры 8.

Далее, периферийный контроллер 15 формирует управляющий сигнал подсистеме управления подсветкой 14, и осуществляет включение подсветки сцены матрицами светодиодов 3, 4. Основной камерой 8 осуществляется захват изображения подсвеченной светодиодами 3, 4 сцены, которое поступает на вычислительный модуль 13, осуществляющий предварительную обработку полученного изображения, включающую, компенсацию радиальных искажений, экспокоррекцию, корректируются уровень белого и черного оттенков. На изображении удаляются шумы при помощи частотной обработки. Далее, осуществляют кодирование посредством формирования из серии изображений, полученных на предыдущих этапах, видеопотока в формате, например, H264. На обработанном изображении вычислительным модулем 13 детектируется лицо человека методом скользящего окна в виде блока из 64 пикселей. Для каждого пикселя вычисляются горизонтальные и вертикальные градиенты при помощи сверток ядрами (-1,0,1) и 〖(-1,0,1)〗^Т. Движение слева направо позволяет получить горизонтальный градиент, а движение сверху вниз – вертикальный градиент. После получения градиентов вычисляется gradientmagnitude и gradientangle для каждой из 64 точек. По gradientangle строится гистограмма величин и углов, шаг 20 градусов, с получением на выходе вектора из 9 элементов. Вывод передается полносвязной нейронной сети для классификации. Вывод классификатора – это вещественное число в промежутке [0, 1], где 0 – лицо не обнаружено, 1 – лицо обнаружено. Следующим этапом, извлекаются для обработки обнаруженные лица, и изображение лица покадрово обрезается до размера лица, нормализуется по углу поворота, и далее средствами анализа через сеть с архитектурой CNNResNet34 осуществляют извлечение признаков биологического объекта.

Инфракрасная подсветка позволяет обеспечить равномерно освещенный биологический объект для увеличения точности его распознавания и идентификации, и работает следующим образом. Контроллер 15, управляя матричными фильтрами 5, 6, путем подачи на них соответствующих сигналов, по меньшей мере, разделяет освещаемое пространство на четыре зоны по ширине и высоте. Также, производится разделение по глубине на ближний и дальний планы при помощи управления яркостью светодиодов подсветки 3, 4. В некоторых случаях, при больших размерах освещаемой сцены, могут быть добавлены и промежуточные планы. Максимальное количество планов обуславливается количеством и максимальной яркостью светодиодов подсветки 3, 4. Максимальные габаритные размеры освещаемой сцены ограничены углом рассеяния светодиодов 3, 4, углами обзора объективов камер 7, 8 и их максимальным разрешением. Минимальное и максимальное расстояние до фиксируемого объекта ограничено глубиной резкости изображаемого пространства объектива. Так, через матричные фильтры 5, 6 обеспечивается регулирование направления и степени рассеяния света от светодиодов подсветки 3, 4.

Первый план глубины освещается светодиодами с длиной волны 940 нм 4 для получения изображения рисунка сосудов на теле человека. Дополнительно первый план глубины освещается светодиодами с длиной волны 850 нм 3 и служит для получения детального изображения лица человека. Последующие планы подсветки, включая дальний, освещаются светодиодами с длиной волны 850 нм 3 и служат для отслеживания лица человека в потоке. Основная камера 8, используемая для идентификации лица близка по параметрам или идентична дополнительной камере 7, используемой для определения яркости подсветки по зонам. С дополнительной камеры 7 поступает для обработки изображение с повышенной, не менее двух раз относительно основной камеры 8, частотой кадров и пониженным разрешением. Дополнительная камера 7 измеряет уровень освещенности каждой из зон сцены. Для этого контроллер 15, на основе полученных данных корректирует управляющий импульс на светодиоды подсветки 3, 4 и матричные фильтры 5, 6, добиваясь корректного экспонирования кадров видеопотока с основной камеры 8. Видео с основной камеры 8 служит для получения изображения лица человека. Видео разделяется на несколько кадровых потоков, количество которых обуславливается количеством планов и режимами работы светодиодов подсветки. Каждому кадровому потоку соответствует конкретный план подсветки. Подсветка ближнего плана светодиодами с длиной волны 850 нм и 940 нм происходит в разных кадровых потоках. Выделение сосудистого рисунка на теле человека требуется для подтверждения, что распознаваемый объект действительно является человеком.

Варианты реализации настоящего изобретения не ограничиваются приведенными выше примерами конкретного выполнения. Могут быть предложены и иные формы реализации технического решения, не отдаляясь от смысла изобретения. Конфигурация и взаимное расположение узлов и элементов системы, если об этом прямо не сказано в описании также может варьироваться. Вместе с тем, некоторые конфигурации были раскрыты в настоящем описании.

Раскрытые выше примеры выполнения приведены с целью показать промышленную применимость устройства и дать общее впечатление о возможностях предложенных системы и способа. Объем правовой охраны технического решения определяется формулой изобретения, а не представленным описанием, и все изменения, совершенные с применением эквивалентных признаков подпадают под правовую охрану настоящего изобретения.

Claims (25)

1. Биометрическая идентификационная система, содержащая источники инфракрасного излучения, приспособленные для подсветки сцены, камеру, выполненную с возможностью получения изображений подсвеченной источниками инфракрасного излучения сцены, и средства для анализа полученных изображений, выполненные с возможностью извлечения признаков биологического объекта, находящегося в подсвеченной источниками инфракрасного излучения сцене, отличающаяся тем, что дополнительно содержит средства управления источниками инфракрасного излучения, в виде подсистемы управления, связанных с ней набором средств поляризации и рассеяния, которыми снабжены источники инфракрасного излучения, и дополнительной камерой, выполненной с возможностью получения изображений сцены, подсвеченной источниками инфракрасного излучения, причем источники инфракрасного излучения включают первый набор источников первого инфракрасного излучения и второй набор источников второго инфракрасного излучения, а подсистема управления в составе средств управления источниками инфракрасного излучения выполнена с возможностью анализа изображений, полученных дополнительной камерой, по результатам которого подсистемой управления подаются команды на средства поляризации и рассеяния.

2. Система по п. 1, дополнительно характеризующаяся тем, что биологическим объектом выступает человек.

3. Система по п. 1, дополнительно характеризующаяся тем, что средства для анализа изображения, получаемого от камеры, содержат запоминающее устройство, содержащее набор машиноисполняемых команд, и аппаратный процессор для исполнения набора машиноисполняемых команд.

4. Система по пп. 2, 3, дополнительно характеризующаяся тем, что средства для анализа изображений выполнены с возможностью обнаружения на изображениях, полученных от камеры, лица человека.

5. Система по п. 1, дополнительно характеризующаяся тем, что первый набор источников первого инфракрасного излучения состоит, по меньшей мере, из одной группы светодиодов, излучающих в диапазоне, нм: 800-890.

6. Система по п. 1, дополнительно характеризующаяся тем, что второй набор источников инфракрасного излучения состоит, по меньшей мере, из одной группы светодиодов, излучающих в диапазоне, нм: 891-990.

7. Система по п. 1, дополнительно характеризуется тем, что содержит программно-аппаратные средства, определяющие наличие находящегося в подсвеченной источниками инфракрасного излучения сцене, биологического объекта.

8. Система по п. 1, дополнительно характеризующаяся тем, что подсистема управления в составе средств управления источниками инфракрасного излучения выполнена с возможностью замера экспозиции изображений сцены, полученных дополнительной камерой.

9. Система по п. 1, дополнительно характеризующаяся тем, что подсистема управления в составе средств управления источниками инфракрасного излучения выполнена с возможностью изменения поляризации и рассеяния источников инфракрасного излучения через набор средств поляризации и рассеяния, соответственно, управляющим сигналом, подаваемым на указанные средства поляризации и рассеяния.

10. Система по пп. 8, 9, дополнительно характеризующаяся тем, что подсистема управления в составе средств управления источниками инфракрасного излучения выполнена с возможностью изменения поляризации и рассеяния набора средств поляризации и рассеяния по результатам анализа изображений, полученных дополнительной камерой.

11.Система по п. 1, дополнительно характеризующаяся тем, что связана со средствами контроля и управления доступом, выполненными с возможностью функционирования на основе данных, полученных от средств для анализа изображения, полученного камерой.

12. Система по пп. 1, 2, дополнительно характеризующаяся тем, что снабжена средствами аудио- и/или визуальной индикации, выполненными с возможностью генерирования сообщения человеку, прошедшему процесс идентификации результатов проведенной идентификации.

13. Система по п. 1, дополнительно характеризующаяся тем, что средства для анализа полученных изображений выполнены с возможностью определения температуры тела биологического объекта.

14. Система по п. 1, дополнительно характеризующаяся тем, что информация о биологических объектах, проходящих и/или прошедших процедуру биометрической идентификации, поступает на удаленные средства хранения и обработки информации.

15. Система по п. 1, дополнительно характеризующаяся тем, что выполнена с возможностью разделения подсвеченной источниками инфракрасного излучения сцены на зоны, таким образом, что каждая зона представляет собой часть изображения, экспонированного таким образом, что обеспечивается возможность получения, при наличии в указанной зоне, биологического объекта, изображения такого биологического объекта.

16. Система по п. 15, дополнительно характеризующаяся тем, что выполнена с возможностью разделения зон по расположению, по меньшей мере, на ближний и дальний планы, причем зона ближнего плана подсвечивается первым набором источников первого инфракрасного излучения и вторым набором источников второго инфракрасного излучения, а зона заднего плана подсвечивается вторым набором источников второго инфракрасного излучения.

17. Система по п. 1, дополнительно характеризующаяся тем, что средства для анализа изображений выполнены по принципу облачных вычислений.

18. Способ биометрической идентификации биологических объектов, включающий обработку средствами для анализа изображений сцены, полученных камерой при освещении сцены источниками инфракрасного излучения, определение наличия на обрабатываемых изображениях биологического объекта, извлечение признаков биологического объекта, идентифицирующих биологический объект, формирование, на основе извлеченных признаков, вектора признаков, и идентификация биологического объекта на основе полученного вектора признаков, причем освещение сцены осуществляют первым набором источников первого инфракрасного излучения и вторым набором источников второго инфракрасного излучения, а сцену разделяют на зоны таким образом, что каждая зона освещается первым набором источников первого инфракрасного излучения и/или вторым набором источников второго инфракрасного излучения так, что получают изображение зоны, освещенной таким образом, что возможно извлечение признаков биологического объекта, находящегося в подсвеченной источниками инфракрасного излучения сцене.

19. Способ по п. 18, дополнительно характеризующийся тем, что осуществляют проверку биологического объекта на предмет наличия витальных показателей таким образом, что определяют, средствами для анализа изображений, наличие кровеносных сосудов у биологического объекта.

20. Способ по пп. 18, 19, дополнительно характеризующийся тем, что средствами для анализа изображений осуществляют извлечение из изображения, полученного камерой изображения лица биологического объекта, при условии, что биологический объект является человеком.

21. Способ по п. 18, дополнительно характеризующийся тем, что управление средствами инфракрасного излучения осуществляют через подачу сигналов на средства поляризации и рассеяния, которыми снабжены средства инфракрасного излучения, от средств управления источниками инфракрасного излучения на основе анализа изображений, полученных дополнительной камерой.

22. Способ по п. 18, дополнительно характеризующийся тем, что разделение на зоны изображений сцены, подсвеченной источниками инфракрасного излучения, полученных камерой, осуществляют, по меньшей мере, на ближний и дальний планы, а изображения различных планов разделяют на отдельные каналы.

23. Способ по пп. 19, 22, дополнительно характеризующийся тем, что ближний план разделяют, по меньшей мере, на два канала так, что первый канал формируется освещением зоны ближнего плана сцены первым набором средств первого инфракрасного излучения, а второй канал формируется освещением зоны ближнего плана сцены вторым набором средств второго инфракрасного излучения, причем первый канал используют для анализа витальных показателей биологического объекта, а второй канал служит для анализа признаков, биологического объекта.

24. Способ по п. 18, дополнительно характеризующийся тем, что на основе результатов идентификации биологического объекта осуществляют аутентификацию биологического объекта.

25. Способ по п. 24, дополнительно характеризующийся тем, что по результатам аутентификации биологического объекта осуществляют управление средствами контроля и управление доступом.

Images