TW201545126A

TW201545126A - 電子門衛裝置及其出入口的人員管控方法

Info

Publication number: TW201545126A
Application number: TW103118782A
Authority: TW
Inventors: Chia-Chun Tsou; Po-Tsung Lin; Ming-Tang Hsu
Original assignee: Utechzone Co Ltd
Priority date: 2014-05-29
Filing date: 2014-05-29
Publication date: 2015-12-01
Also published as: CN105224966A; TWI502551B

Abstract

一種電子門衛裝置及其出入口的人員管控方法。此方法利用影像擷取單元擷取目標人員的影像序列，並依據影像序列來計算目標人員與影像擷取單元的相對距離，當相對距離小於偵測距離時，發出音訊信號並執行身分查驗程序。其中，執行身分查驗程序的步驟包括在目標人員具有合法通行證的情況下，偵測並讀取目標人員的合法通行證以獲得識別資料，並且比對識別資料是否與登錄資料相符，藉以判斷目標人員是否為合法人員。而在目標人員不具有合法通行證下，藉由第一輸入輸出孔接收識別物件，並透過第二輸入輸出孔來輸出與識別物件對應的臨時通行證。

Description

電子門衛裝置及其出入口的人員管控方法

本發明是有關於一種身分查驗機制，且特別是有關於一種基於身分查驗的電子門衛裝置及其出入口的人員管控方法。

一般而言，在大樓、停車場、俱樂部等公共場所的出入口會設置門衛，藉以管理並監控進出者是否具有通行資格。就目前而言，對於進出者的管理多透過人為方式來監控。然而，當公共場所的佔地面積遼闊，導致出入口的數量龐大時，必須部屬與出入口對應數量的門衛才能確保場所的安全性，以維持公共場所的管理品質，但此舉將耗費大量人力資源。

另一方面，儘管目前有提出利用影像擷取方式以偵測靠近的人員，但受到附近環境的影像干擾或天候等因素影響，常有誤判的情形發生。

本發明提供一種電子門衛裝置及其出入口的人員管控方法，利用目標人員與電子門衛裝置的相對距離以決定是否執行身分查驗程序。若目標人員具有合法通行證，依據合法通行證的識別資料判斷目標人員是否為合法人員；若目標人員不具有合法通行證，則藉由接收及驗證識別物件以換發臨時通行證，實現身分查驗及通行證發行的電子化服務。

本發明的出入口的人員管控方法，包括：利用影像擷取單元擷取目標人員的影像序列，並依據影像序列，計算目標人員與影像擷取單元的相對距離。當相對距離小於偵測距離時，發出音訊信號，並執行身分查驗程序。其中，執行身分查驗程序的步驟包括：在目標人員具有合法通行證的情況下，偵測並讀取目標人員的合法通行證以獲得識別資料，並且比對識別資料是否與登錄資料相符，藉以判斷目標人員是否為合法人員。在目標人員不具有合法通行證的情況下，藉由第一輸入輸出孔接收識別物件，並透過第二輸入輸出孔來輸出與識別物件對應的臨時通行證。

在本發明的一實施例中，上述影像擷取單元為深度攝影機或立體攝影機。而上述依據影像序列，計算目標人員與影像擷取單元的相對距離的步驟包括：自影像序列獲得深度資訊，以及依據深度資訊，計算影像序列中目標人員與影像擷取單元的相對距離。

在本發明的一實施例中，上述比對識別資料是否與登錄資料相符，藉以判斷目標人員是否為合法人員的步驟包括：搜尋身分資料庫，其中身分資料庫儲存有多個使用者各自對應的登錄資料，且登錄資料包括註冊碼，而每一使用者為合法人員，以及當自身分資料庫中搜尋到與識別資料相符的註冊碼時，判定目標人員為合法人員。

在本發明的一實施例中，上述執行身分查驗程序的步驟更包括：發出第一語音信號，並透過音訊接收單元接收目標人員回應於第一語音信號的第二語音信號，接著，執行語音辨識程序，以判斷第二語音信號是否符合登錄資料中所包括的註冊語音信號，以及當第二語音信號符合註冊語音信號，判定目標人員為合法人員。

在本發明的一實施例中，上述執行身分查驗程序的步驟更包括：發出第三語音信號，並驅動影像擷取單元擷取包括目標人員的臉部物件的影像，執行人臉辨識演算法，以判斷自影像所獲得的第一人臉特徵資料是否符合預設臉部特徵資料，以及當第一人臉特徵資料符合預設臉部特徵資料，判定目標人員為合法人員。

在本發明的一實施例中，在目標人員不具有合法通行證的情況下，更包括驅動影像擷取單元擷取包括目標人員的臉部物件的第一影像，以及執行人臉辨識演算法，以獲得第一臉部特徵資料。在所述藉由第一輸入輸出孔接收識別物件，並透過第二輸入輸出孔輸出與識別物件對應的臨時通行證的步驟之後更包括：藉由第二輸入輸出孔接收臨時通行證，並在接收臨時通行證之後觸發影像擷取單元來擷取包括目標人員的臉部物件的第二影像，執行人臉辨識演算法，以獲得第二臉部特徵資料，並判斷第二臉部特徵資料是否符合第一臉部特徵資料，以及當第二臉部特徵資料符合第一臉部特徵資料時，透過第一輸入輸出孔輸出第一臉部特徵資料對應的識別物件。

在本發明的一實施例中，上述在目標人員不具有合法通行證的情況下更包括：藉由文件輸入輸出孔來輸出紙本文件供目標人員進行填寫，且透過文件輸入輸出孔接收填寫後的紙本文件，以掃描填寫後的紙本文件而獲得使用者資料，並依據使用者資料，印製臨時通行證，以及透過第二輸入輸出孔來輸出基於使用者資料的臨時通行證。

在本發明的一實施例中，當判定上述目標人員為合法人員時，還可進一步播放導覽資訊。

本發明的電子門衛裝置，包括影像擷取單元、儲存單元、音訊輸出單元、處理單元、感測單元、第一輸入輸出孔以及第二輸入輸出孔。處理單元耦接至影像擷取單元、儲存單元、感測單元、第一輸入輸出孔以及第二輸入輸出孔以及音訊輸出單元。影像擷取單元用以擷取影像序列。儲存單元用以儲存上述影像序列。音訊輸出單元用以發出音訊信號。感測單元用以偵測並讀取目標人員的合法通行證，以獲得識別資料。第一輸入輸出孔用以接收識別物件。第二輸入輸出孔用以輸出臨時通行證。處理單元取得上述影像序列，藉以偵測影像序列中是否存在目標人員。在偵測到影像序列中存在目標人員時，處理單元計算影像序列中的目標人員與影像擷取單元的相對距離，並且在相對距離小於偵測距離時，處理單元控制音訊輸出單元發出音訊信號。在目標人員具有合法通行證的情況下，處理單元透過感測單元偵測並讀取目標人員的合法通行證，以獲得識別資料，使得處理單元比對識別資料是否與登錄資料相符，藉以判斷目標人員是否為合法人員。在目標人員不具有合法通行證的情況下，藉由第一輸入輸出孔接收識別物件，並透過第二輸入輸出孔來輸出與識別物件對應的臨時通行證。

在本發明的一實施例中，上述影像擷取單元為深度攝影機或立體攝影機，且處理單元自影像序列獲得深度資訊，進而依據深度資訊，計算影像序列中目標人員與影像擷取單元的相對距離。

在本發明的一實施例中，上述儲存單元包括身分資料庫，用以儲存多個使用者各自的登錄資料，且登錄資料包括註冊碼，其中每一所述使用者為合法人員。處理單元搜尋身分資料庫，並在自身分資料庫中搜尋到與識別資料相符的註冊碼時，判定目標人員為合法人員。

在本發明的一實施例中，上述電子門衛裝置更包括音訊接收單元，且音訊接收單元耦接至處理單元。在處理單元控制音訊輸出單元發出第一語音信號後，透過音訊接收單元接收目標人員回應於第一語音信號的第二語音信號，使得處理單元執行語音辨識程序，以判斷第二語音信號是否符合登錄資料中所包括的註冊語音信號，並在第二語音信號符合註冊語音信號，判定目標人員為合法人員。

在本發明的一實施例中，上述處理單元控制音訊輸出單元發出第三語音信息，並驅動影像擷取單元擷取包括目標人員的臉部物件的影像，使得處理單元執行人臉辨識演算法，以判斷自影像所獲得的第一人臉特徵資料是否符合預設臉部特徵資料，當第一臉部特徵資料符合預設臉部特徵資料，判定目標人員為合法人員。

在本發明的一實施例中，在目標人員不具有合法通行證的情況下，處理單元驅動影像擷取單元擷取包括目標人員的臉部物件的第一影像，並執行人臉辨識演算法，以獲得第一臉部特徵資料；且在藉由第二輸入輸出孔接收到臨時通行證之後，上述處理單元觸發影像擷取單元來擷取包括目標人員的臉部物件的第二影像，並執行人臉辨識演算法，以獲得第二臉部特徵資料，並且處理單元判斷第二臉部特徵資料是否符合臨時通行證對應的第一臉部特徵資料，以在第二臉部特徵資料符合第一臉部特徵資料時，透過第一輸入輸出孔輸出目標人員的識別物件。

在本發明的一實施例中，上述電子門衛更包括文件輸入輸出孔、掃描單元以及通行證印製單元。文件輸入輸出孔耦接至處理單元以輸出紙本文件供目標人員進行填寫，並且接收填寫後的紙本文件。掃描單元耦接至文件輸入輸出孔及處理單元，用以掃描填寫後的紙本文件而獲得掃描圖片，並將掃描圖片傳送至處理單元，使得處理單元來分析掃描圖片而獲得使用者資料。通行證印製單元耦接至處理單元以及第二輸入輸出孔，用以依據使用者資料印製臨時通行證，並透過第二輸入輸出孔來輸出基於使用者資料的臨時通行證。

在本發明的一實施例中，上述電子門衛裝置更包括顯示單元。顯示單元用以播放一導覽資訊。在處理單元判定目標人員為合法人員之後，可選擇顯示單元或音訊輸出單元至少其中之一，藉以來播放導覽資訊。

基於上述，在判定目標人員進入電子門衛裝置的偵測距離後，若目標人員具有合法通行證，依據合法通行證的識別資料判斷目標人員是否為合法人員；若目標人員不具有合法通行證，則藉由接收及驗證識別物件以換發臨時通行證。並且，還可藉由驗證識別物件、聲紋或影像辨識的身分查驗程序以進一步判定目標人員是否為合法人員。透過上述自動化的身分查驗與通行證發行流程，可有效節省在出入口設置門衛所需的人力，實現電子化的人員管控與門衛服務。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100、800‧‧‧電子門衛裝置

110、810‧‧‧影像擷取單元

120‧‧‧儲存單元

130、820‧‧‧音訊輸出單元

140‧‧‧處理單元

150、830‧‧‧感測單元

160、840‧‧‧第一輸入輸出孔

170、850‧‧‧第二輸入輸出孔

801‧‧‧目標人員

860‧‧‧音訊接收單元

870‧‧‧文件輸入輸出孔

A、B‧‧‧位置

D‧‧‧偵測距離

S205~S225、S2251~S2254、S305~S320、S405~S425、S505~S525、S605~S640、S705~S720‧‧‧出入口的人員管控方法各步驟

圖1是依照本發明一實施例的電子門衛裝置的方塊圖。

圖2是依照本發明一實施例的出入口的人員管控方法流程圖。

圖3是依照本發明一實施例的出入口的人員管控方法流程圖。

圖4是依照本發明一實施例的出入口的人員管控方法流程圖。

圖5是依照本發明一實施例的出入口的人員管控方法流程圖。

圖6是依照本發明一實施例的出入口的人員管控方法流程圖。

圖7是依照本發明一實施例的出入口的人員管控方法流程圖。

圖8是依照本發明一實施例的電子門衛裝置的範例。

圖1是依照本發明一實施例的電子門衛裝置的方塊圖。電子門衛裝置100可執行身分查驗程序，並提供自動換證的功能。電子門衛裝置100包括影像擷取單元110、儲存單元120、音訊輸出單元130、處理單元140、感測單元150、第一輸入輸出孔160以及第二輸入輸出孔170。處理單元140耦接至影像擷取單元110、儲存單元120、音訊輸出單元130、感測單元150、第一輸入輸出孔160以及第二輸入輸出孔170。

影像擷取單元110用以擷取影像序列，此影像序列包括具有目標人員的多張影像。影像擷取單元110例如包括電荷耦合元件(Charge coupled device，CCD)鏡頭、互補式金氧半電晶體(Complementary metal oxide semiconductor transistors，CMOS)鏡頭、或紅外線鏡頭的攝影機、照相機等影像擷取設備，但並不以此為限。此外，影像擷取單元110更包括深度攝影機(depth camera)、具有多鏡頭的立體攝影機、用以建構三維影像的多個攝影機的組合或其他可偵測三維空間資訊的影像感測器等可擷取深度資訊的影像擷取設備。

在本實施例中，影像擷取單元110例如設置於電子門衛裝置100前方，以偵測並擷取電子門衛裝置100前方特定角度的影像序列。在其他實施例中，影像擷取單元110亦可包括多個影像擷取設備，並可設置於電子門衛裝置100周圍，以偵測並擷取以電子門衛裝置100為中心的一偵測範圍內的影像序列。在其他實施例中，影像擷取單元110還具有一照明元件，用以在光線不足時適時進行補光動作，以確保其所拍攝到的影像的清晰度。

儲存單元120用以儲存上述影像序列。儲存單元120例如為任意型式的固定式或可移動式隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM)、唯讀記憶體(Read-Only Memory，ROM)、快閃記憶體(Flash memory)、硬碟或其他類似裝置或這些裝置的組合，然並不以此為限。

音訊輸出單元130例如是喇叭、揚聲器或其他類似裝置，其用以發出音訊信號。感測單元150用以偵測並讀取目標人員的合法通行證，以獲得識別資料。合法通行證例如是運用射頻辨識(Radio Frequency Identification，RFID)技術的感應式電子晶片或感應卡，或是包括光學或磁性條碼的感應卡。感測單元150例如是射頻辨識讀取器、光學或磁性條碼讀取器等讀取裝置，其對應於合法通行證的種類。第一輸入輸出孔160用以接收或輸出識別物件。識別物件例如是目標人員的身分證、駕照、健保卡等證件。第二輸入輸出孔170用以接收或輸出臨時通行證。

處理單元140例如為中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、圖形處理單元(Graphics Processing Unit，GPU)，或是其他可程式化之微處理器(Microprocessor)等裝置。處理單元140自影像擷取單元110獲得上述影像序列並儲存至儲存單元120，並且偵測影像序列中是否存在目標人員。例如，在偵測到影像序列中存在目標人員時，處理單元140計算影像序列中的目標人員與影像擷取單元110的相對距離，且在相對距離小於偵測距離時，處理單元140會控制音訊輸出單元130發出音訊信號，並執行身分查驗程序。

例如，在影像擷取單元110拍攝到影像序列後，會透過輸入輸出(Input/Output，I/O)單元將影像儲存到儲存單元120(例如為記憶體或硬碟)裡，處理單元140再擷取儲存單元120所儲存的影像序列，並藉由處理單元140執行辨識處理，以偵測影像序列中是否存在同一目標人員，並計算影像中目標人員與影像擷取單元110的相對距離，據以控制音訊輸出單元130發出音訊信號，並執行對於目標人員的身分查驗程序，以在目標人員具有合法通行證的情況下，判斷目標人員是否為合法人員，或者在目標人員不具有合法通行證時，對其發行臨時通行證。

底下即搭配上述電子門衛裝置100來說明如何執行上述的身分查驗程序。圖2是依照本發明一實施例所繪示的出入口的人員管控方法流程圖。請同時參照圖1及圖2，在步驟S205，利用影像擷取單元110擷取目標人員的影像序列。在此，可事先設定一啟動條件，以在符合此啟動條件時，致能影像擷取單元110來擷取目標人員的影像。例如，可在影像擷取單元110的附近設置感測器，例如一紅外線感測器，利用紅外線感測器來偵測是否有目標人員位於影像擷取單元110可擷取影像的範圍內。倘若紅外線感測器偵測到在影像擷取單元110前方有目標人員出現時，便會致能影像擷取單元110開始擷取影像。另外，亦可設置一啟動鈕，而透過該啟動鈕來啟動影像擷取單元110。然，上述僅為舉例說明，並不以此為限。

或者，亦可不設置任何啟動條件，影像擷取單元110一直在擷取影像序列，而處理單元140會持續去分析影像序列以判斷是否有目標人員進入取像範圍內。

在獲得上述包括目標人員的影像序列時，處理單元140並可針對影像序列的各影像中的目標人員進行影像處理，其中，處理單元140例如可利用AdaBoost演算法或其他現有的人臉辨識演算法(如，利用Haar-like特徵來進行人臉辨識動作)來獲得影像序列中的各影像中的臉部，藉以判斷對應的位置上是否存在目標人員，並辨識各影像中的每一目標人員是否為同一人員。

接著，在步驟S210中，處理單元140依據影像序列，計算目標人員與影像擷取單元110的相對距離。具體而言，在本實施例中，影像擷取單元110例如為深度攝影機或立體攝影機，故其擷取的影像序列還包括深度資訊。藉此，處理單元140可自影像序列獲得深度資訊，並依據深度資訊以計算影像序列中目標人員與影像擷取單元110的相對距離。

之後，在步驟S215中，處理單元140判斷所述相對距離是否小於一偵測距離。當相對距離小於偵測距離時，在步驟S220中，處理單元140控制音訊輸出單元130發出音訊信號，並在步驟S225中，處理單元140執行身分查驗程序。在此，偵測距離為身分查驗程序是否執行的門檻，例如設定為5公尺。當目標人員進入電子門衛裝置100的偵測距離內時，電子門衛裝置100便會啟動身分查驗程序以查驗目標人員的身分。

詳言之，本實施例的身分查驗程序可包括步驟S2251至步驟S2254。其中，在步驟S2251中，處理單元140可判斷目標人員是否具有合法通行證。處理單元140例如是設定一預設時間，且在這段預設時間內若有偵測到目標人員的合法通行證時，判定為目標人員具有合法通行證的情況；而當超過預設時間仍沒有偵測到目標人員的合法通行證時，判定為目標人員不具有合法通行證的狀況。上述利用預設時間判斷目標人員是否具有合法通行證的方式僅為舉例，在此不設限。因此，在目標人員具有合法通行證的情況下，進入步驟S2252，透過感測單元150偵測並讀取目標人員的合法通行證，以獲得識別資料。所述的識別資料例如是RFID的電子識別碼、光學條碼或磁性條碼。接著，在步驟S2253中，處理單元140比對識別資料是否與登錄資料相符，藉以判斷目標人員是否為合法人員。

在此以圖3的實施例說明處理單元140如何判斷目標人員是否為合法人員。在本實施例中，儲存單元120中包括身分資料庫。在此，身分資料庫儲存有多個使用者(即，合法人員)各自對應的登錄資料，且登錄資料包括註冊碼。因此，在步驟S305中，處理單元140搜尋身分資料庫，並在步驟S310中，處理單元140判斷是否可自身分資料庫中搜尋到與識別資料相符的註冊碼。當自身分資料庫中搜尋到與識別資料相符的註冊碼時，在步驟S315中，處理單元140判定目標人員為合法人員。而若無法搜尋到與識別資料相符的註冊碼時，進入步驟S320並判定目標人員不為合法人員。

請回到圖2的流程，若在目標人員不具有合法通行證的情況，則進入步驟S2254，處理單元140可藉由第一輸入輸出孔160接收識別物件，並透過第二輸入輸出孔170來輸出與識別物件對應的臨時通行證。其中，第一輸入輸出孔160例如是身分證、駕照等證件的插入口，而第二輸入輸出孔170則例如是發行臨時通行證的輸出口。因此，處理單元140可對識別物件進行分析，以取得識別物件中的使用者資料，並據以對目標人員發行對應的臨時通行證。上述的分析方式例如是對識別物件進行影像處理，從而擷取出目標人員的姓名、人像等身分資訊。

藉此，本實施例透過身分查驗程序，藉以在目標人員具有合法通行證的情況時，驗證目標人員的合法通行證，並在確認其身分無誤時判定目標人員為合法人員。而在目標人員不具有合法通行證時，可接收其識別物件並發行臨時通行證，以提供自動換證的功能。據此，本實施例可有效實現出入口的電子化人員管控。並且，本實施例依據電子門衛裝置100利用影像擷取單元110所取得的深度資訊以判定目標人員是否進入電子門衛裝置100的偵測距離，藉以準確且即時地發出警示。相對於二維的影像擷取裝置在偵測目標人員時因無法考慮相對距離的因素而可能遭受遠處雜訊的干擾，本實施例的電子門衛裝置100可更有效率地偵測目標人員，降低外在環境造成的誤判情形。

前述實施例的電子門衛裝置100藉由驗證目標人員的合法通行證無誤來判定目標人員為合法人員，或是在目標人員不具有合法通行證時依據識別物件以發行臨時通行證。在其他實施例中，電子門衛裝置100還可加入其他驗證條件，例如目標人員的聲紋或是人臉辨識，藉以作為身分查驗程序的依據。以下列舉實施例詳加說明。

圖4是依照本發明一實施例所繪示的身分查驗程序的方法流程圖。在此實施例中，處理單元140更透過驗證聲紋以查驗目標人員的身分。需說明的是，圖4的流程可例如在處理單元140判定識別資料與登錄資料相符之後進行，或者，處理單元140亦可先進行聲紋驗證後再對目標人員的識別資料進行判斷，本發明對於上述條件的驗證順序並不限制。請參照圖4，在步驟S405中，處理單元140控制音訊輸出單元130發出第一語音信號。接著，在步驟S410中，處理單元140透過音訊接收單元接收目標人員回應於第一語音信號的第二語音信號。此處的音訊接收單元例如是麥克風或其他收音裝置，且所述第一語音信號例如是「請報上姓名」等語音信息，以提示目標人員可回應於第一語音信號而說出指定的語音信息作為第二語音信號。

之後，在步驟S415中，處理單元140執行語音辨識程序，以判斷第二語音信號是否符合登錄資料中所包括的註冊語音信號。當第二語音信號符合註冊語音信號時，在步驟S420中，處理單元140可判定目標人員為合法人員。而當第二語音信號不符合註冊語音信號時，則進入步驟S425並判定目標人員不為合法人員。所述語音辨識程序可以包括聲紋辨識(Voiceprint Recognition)和/或語音辨識(Speech Identification)，藉以利用目標人員說出的語音片段，並藉由例如梅爾倒頻譜係數(Mel-Frequency Cepstral Coefficients，MFCC)運算方法以對目標人員進行關於聲紋的語音辨識程序。對於本實施例中的語音辨識程序的實施方式可以由多種演算法來實現，本發明對此不限制。據此，藉由圖4基於語音辨識所進行的驗證流程，電子門衛裝置100可將對於目標人員對應的識別資料以及聲紋的驗證組合，據以對目標人員進行身分查驗程序。

類似地，對於目標人員不具有合法通行證的情況，處理單元140也可在藉由第一輸入輸出孔160接收識別物件的步驟之後或之前，對目標人員進行聲紋驗證以查驗身分，在此不設限。

圖5是依照本發明另一實施例所繪示的身分查驗程序的方法流程圖。在此實施例中，處理單元140則更透過人臉辨識以查驗目標人員的身分。類似於前述實施例，圖5的流程可例如在處理單元140在判定識別資料與登錄資料相符之後進行，或也可先進行人臉辨識後再對目標人員的識別資料進行判斷，本發明並不限制對於上述條件的驗證順序。請參照圖5，在步驟S505中，處理單元140控制音訊輸出單元130發出第三語音信號，此處的第三語音信號例如是「請往前靠近」等提示目標人員以正面面對影像擷取單元110的提示訊息，以便影像擷取單元110可擷取到清晰的影像。接著，在步驟S510中，處理單元140驅動影像擷取單元110擷取包括目標人員的臉部物件的影像。

之後，在步驟S515中，處理單元140執行人臉辨識演算法，以判斷自影像所獲得的第一人臉特徵資料是否符合預設臉部特徵資料。當第一人臉特徵資料符合預設臉部特徵資料時，在步驟S520中，處理單元140判定目標人員為合法人員。而當第一人臉特徵資料不符合預設臉部特徵資料時，則進入步驟S525並判定目標人員不為合法人員。

在此，偵測臉部的技術，包含但不限於，可利用AdaBoost演算法或其他現有的人臉辨識演算法(如，利用Haar-like特徵來進行人臉辨識動作)來獲得各影像中的臉部。而在偵測臉部特徵之前，處理單元140還可先執行背景濾除動作。例如，影像擷取單元110可事先擷取一張未存在人像的背景影像，以在獲得目標人員的影像之後，將包括人像的影像與背景影像進行相減，如此便能夠將背景濾除。之後，可將濾除背影的影像轉為灰階影像，再轉為二值化影像。此時，處理單元140便可於二值化影像中來偵測臉部特徵，並將獲得的臉部物件與登錄資料的臉部特徵資料的樣本進行比對。據此，藉由圖5基於人臉辨識所進行的驗證流程，電子門衛裝置100可將對於目標人員對應的識別資料以及臉部物件的驗證組合，據以對目標人員進行身分查驗程序。

類似地，在目標人員不具有合法通行證的情況，上述依據人臉辨識以進行身分查驗的程序，亦可以在藉由第一輸入輸出孔160接收識別物件的步驟之後或之前執行，對此本發明不限制。

此外，電子門衛裝置100還可以令上述識別資料、聲紋以及臉部物件皆作為驗證依據以進行身分查驗。藉此，電子門衛裝置100利用驗證目標人員的合法通行證或其識別物件以查驗其身分，並可進一步驗證目標人員的聲紋、臉部特徵或是上述條件至少一者的組合，藉以加強身分查驗程序的準確性及安全性。

另外，值得一提的是，在一實施例中，當電子門衛裝置 100發行臨時通行證之後，電子門衛裝置100還可提供自動回收臨時通行證的機制。以下由圖6的實施例說明回收臨時通行證的流程。

圖6是依照本發明一實施例所繪示的回收通行證的方法流程圖。在目標人員不具有合法通行證的情況下，在步驟S605中，處理單元140可驅動影像擷取單元110擷取包括目標人員的臉部物件的第一影像，並在步驟S610中，處理單元140執行人臉辨識演算法以獲得第一臉部特徵資料。換言之，第一臉部特徵資料可作為之後辨識此目標人員的依據。關於人臉辨識演算法以獲得第一臉部特徵資料的實施方式類似於之前實施例，故請參閱前述。上述步驟S605和步驟S610可於圖2的步驟S2254中進行，或是在步驟S2254的之前或之後執行，本發明對此不限制。

接著，在步驟S615中，藉由第二輸入輸出孔170接收臨時通行證，且在接收臨時通行證之後，處理單元140於步驟S620中觸發影像擷取單元110來擷取包括目標人員的臉部物件的影像。之後，在步驟S625中，處理單元140執行人臉辨識演算法以獲得第二臉部特徵資料。上述關於人臉辨識演算法以及處理單元140獲得臉部物件的方式類似於之前實施例，故請參閱前述。

在步驟S630中，處理單元140判斷第二臉部特徵資料是否符合臨時通行證對應的第一臉部特徵資料。當第二臉部特徵資料符合第一臉部特徵資料時，在步驟S635中，處理單元140透過第一輸入輸出孔160輸出第一臉部特徵資料對應的識別物件。而當第二臉部特徵資料不符合第一臉部特徵資料時，則在步驟S640中，藉由第二輸入輸出孔170輸出臨時通行證。上述步驟S615至步驟S640可接續於圖2的步驟S2254之後進行。藉此，本實施例的電子門衛裝置100在實現回收臨時通行證的功能之後，並可藉由比對臨時通行證及目標人員的臉部特徵資料，以將對應的識別物件換回給目標人員。

在一實施例中，當目標人員不具有合法通行證時，電子門衛裝置100亦可藉由掃描並確認目標人員所填寫的文件內容以獲得使用者資料，並據以印製臨時通行證。具體來說，請參照圖7，圖7是依照本發明一實施例所繪示的出入口的人員管控方法流程圖。此實施例的電子門衛裝置100更包括文件輸入輸出孔、掃描單元以及通行證印製單元。其中，掃描單元例如是接觸式影像感測單元(Contact Image Sensor，CIS)，且通行證印製單元例如是墨水噴嘴(ink nozzles)，但不以此為限。在步驟S705中，藉由文件輸入輸出孔輸出紙本文件供目標人員進行填寫，所述的紙本文件中可包括表格以提示目標人員填入姓名、帳號、身份證字號等使用者資料。或者，所述的紙本文件亦可放置於電子門衛裝置100旁以提供目標人員拿取，本發明對於將紙本文件提供給目標人員的方式不限制。接著，在步驟S710中，處理單元140透過文件輸入輸出孔接收填寫後的紙本文件，以利用掃描單元來掃描填寫後的紙本文件而獲得使用者資料。詳細而言，掃描單元可掃描填寫後的紙本文件而獲得掃描圖片，並將掃描圖片傳送至處理單元 140，使得處理單元140分析掃描圖片而獲得使用者資料。之後，在步驟S715中，透過通行證印製單元以依據使用者資料印製臨時通行證，並在步驟S720中，透過第二輸入輸出孔來輸出基於使用者資料的臨時通行證。藉此，本實施例的電子門衛裝置100可提供目標人員能夠透過填寫文件的方式而獲得臨時通行證，使出入口的人員管控方法更具多元性。

此外，在另一實施例中，電子門衛裝置100還可在確認目標人員為合法人員之後提供導覽資訊，例如為語音提醒、語音導覽或影像導覽等。在一實施例中，電子門衛裝置100更包括顯示單元以播放導覽資訊。顯示單元例如是液晶顯示器(Liquid-Crystal Display，LCD)、電漿顯示器、真空螢光顯示器、發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)顯示器、場發射顯示器(Field Emission Display，FED)及/或其他合適種類的顯示器，在此並不限制其種類。其中，在處理單元140判定目標人員為合法人員之後，可選擇顯示單元或音訊輸出單元130至少其中之一，藉以來播放導覽資訊。例如，在判定目標人員為合法人員之後，處理單元140可透過音訊輸出單元130播放例如「歡迎光臨189營區」的語音導覽訊息或指引訊息。藉此，本發明實施例的電子門衛裝置100除了用以查驗身分與發行臨時通行證之外，還可提供導覽服務而具備更廣泛的應用。

圖8是依照本發明一實施例所繪示的電子門衛裝置的範例。電子門衛裝置800包括影像擷取單元810、儲存單元(未繪示)、音訊輸出單元820、處理單元(未繪示)、感測單元830、第一輸入輸出孔840、第二輸入輸出孔850、音訊接收單元860以及文件輸入輸出孔870。當目標人員801在位置A時，影像擷取單元810偵測到目標人員801，並判斷目標人員801未進入電子門衛裝置800的偵測距離D(例如，5公尺)內。接著，影像擷取單元810持續對目標人員801進行追蹤。當影像擷取單元810發現目標人員801移動至位置B時，目標人員801與影像擷取單元810的相對距離會小於偵測距離，此時，處理單元控制音訊輸出單元820發出音訊信號，以提示目標人員801進行身分查驗。當目標人員801將其持有的合法通行證靠近感測單元830時，感測單元830會偵測並讀取合法通行證以獲得對應的識別資料。藉此，電子門衛裝置800可依據識別資料與其身分資料庫中的登錄資料是否相符，以判斷目標人員801是否為合法人員，並當判定目標人員801為合法人員時直接放行。

而在目標人員不具有合法通行證時，電子門衛裝置800則可藉由目標人員提交如身份證等識別物件，或是透過目標人員填寫文件的方式，以供目標人員換取臨時通行證。詳言之，目標人員801可將其識別物件輸入至第一輸入輸出孔840，且在電子門衛裝置800接收識別物件並進行確認後，透過第二輸入輸出孔850而輸出對應的臨時通行證。並且，電子門衛裝置800亦可在目標人員801透過第二輸入輸出孔850而輸入臨時通行證時，依據臨時通行證以及影像擷取單元810對目標人員801所擷取的臉部特徵資料，以對應透過第一輸入輸出孔840而輸出目標人員801的識別物件，實現自動發行臨時通行證以及回收臨時通行證的功能。

另一方面，使用者也可將填好其使用者資料的文件輸入至文件輸入輸出孔870，待電子門衛裝置800經由掃描影像及分析而獲得文件中的使用者資料後，據以對目標人員801發行臨時通行證。

至於查驗身分的其他驗證方式，首先以語音辨識為例，電子門衛裝置800可透過音訊輸出單元820輸出例如「請說出姓名」的第一語音信號，並由音訊接收單元860接收目標人員801所回應的第二語音信號，以利用語音辨識功能來查驗目標人員801的身分。而對於人臉辨識以查驗身分的方式，音訊輸出單元820亦可輸出例如「請往前靠近」的第三語音信號，以透過影像擷取單元810擷取目標人員801的臉部物件並進行人臉辨識。上述的語音提示信號內容皆僅為舉例，本發明不以此為限。

綜上所述，於上述各實施例中，利用影像擷取單元偵測並判定目標人員進入電子門衛裝置的偵測距離，據以發出音訊信號並執行身分查驗程序。其中，當目標人員具有合法通行證時，依據合法通行證的識別資料判斷目標人員是否為合法人員；若目標人員不具有合法通行證，則藉由接收及驗證識別物件或填寫文件的方式以換發臨時通行證，並可實現回收臨時通行證的功能。此外，更可在身分查驗程序中加入對於聲紋或人臉辨識其中至少一者的組合，以提升查驗目標人員身分的準確性並加強安全性。據此，透過上述自動化的身分查驗與通行證發行程序，本發明實施例可有效節省在出入口設置門衛所需的人力，實現電子化的人員管控與門衛服務。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

S205~S225、S2251~S2254‧‧‧出入口的人員管控方法各步驟

Claims

一種出入口的人員管控方法，包括：利用一影像擷取單元擷取一目標人員的一影像序列；依據該影像序列，計算該目標人員與該影像擷取單元的一相對距離；當該相對距離小於一偵測距離時，發出一音訊信號，並執行一身分查驗程序，其中執行該身分查驗程序的步驟包括：在該目標人員具有一合法通行證的情況下，偵測並讀取該目標人員的該合法通行證以獲得一識別資料，並且比對該識別資料是否與一登錄資料相符，藉以判斷該目標人員是否為一合法人員；以及在該目標人員不具有該合法通行證的情況下，藉由一第一輸入輸出孔接收一識別物件，並透過一第二輸入輸出孔來輸出與該識別物件對應的一臨時通行證。
如申請專利範圍第1項所述的出入口的人員管控方法，其中該影像擷取單元為一深度攝影機或一立體攝影機，且依據該影像序列，計算該目標人員與該影像擷取單元的該相對距離的步驟包括：自該影像序列獲得一深度資訊；以及依據該深度資訊，計算該影像序列中該目標人員與該影像擷取單元的該相對距離。
如申請專利範圍第1項所述的出入口的人員管控方法，其中比對該識別資料是否與該登錄資料相符，藉以判斷該目標人員是否為該合法人員的步驟包括：搜尋一身分資料庫，其中該身分資料庫儲存有多個使用者各自對應的該登錄資料，且該登錄資料包括一註冊碼，而每一該些使用者為該合法人員；以及當自該身分資料庫中搜尋到與該識別資料相符的該註冊碼時，判定該目標人員為該合法人員。
如申請專利範圍第1項所述的出入口的人員管控方法，其中執行該身分查驗程序的步驟更包括：發出一第一語音信號；透過一音訊接收單元接收該目標人員回應於該第一語音信號的一第二語音信號；執行一語音辨識程序，以判斷該第二語音信號是否符合該登錄資料中所包括的一註冊語音信號；以及當該第二語音信號符合該註冊語音信號，判定該目標人員為該合法人員。
如申請專利範圍第1項所述的出入口的人員管控方法，其中執行該身分查驗程序的步驟更包括：發出一第三語音信號，並驅動該影像擷取單元擷取包括該目標人員的一臉部物件的一影像；執行一人臉辨識演算法，以判斷自該影像所獲得的一第一人臉特徵資料是否符合一預設臉部特徵資料；以及當該第一臉部特徵資料符合該預設臉部特徵資料，判定該目標人員為該合法人員。
如申請專利範圍第1項所述的出入口的人員管控方法，其中在該目標人員不具有該合法通行證的情況下，更包括：驅動該影像擷取單元擷取包括該目標人員的一臉部物件的一第一影像；以及執行一人臉辨識演算法，以獲得一第一臉部特徵資料；其中，在藉由該第一輸入輸出孔接收該識別物件，並透過該第二輸入輸出孔輸出與該識別物件對應的該臨時通行證的步驟之後，更包括：藉由該第二輸入輸出孔接收該臨時通行證；在接收該臨時通行證之後觸發該影像擷取單元來擷取包括該目標人員的該臉部物件的一第二影像；執行該人臉辨識演算法，以獲得一第二臉部特徵資料；判斷該第二臉部特徵資料是否符合該臨時通行證對應的該第一臉部特徵資料；以及當該第二臉部特徵資料符合該第一臉部特徵資料時，透過該第一輸入輸出孔輸出該第一臉部特徵資料對應的該識別物件。
如申請專利範圍第1項所述的出入口的人員管控方法，其中在該目標人員不具有該合法通行證的情況下，更包括：藉由一文件輸入輸出孔輸出一紙本文件供該目標人員進行填寫；透過該文件輸入輸出孔接收填寫後的該紙本文件，以掃描填寫後的該紙本文件而獲得一使用者資料；依據該使用者資料，印製該臨時通行證；以及透過該第二輸入輸出孔來輸出基於該使用者資料的該臨時通行證。
如申請專利範圍第1項所述的出入口的人員管控方法，其中當判定該目標人員為該合法人員時，更包括：播放一導覽資訊。
一種電子門衛裝置，包括：一影像擷取單元，擷取一影像序列；一儲存單元，儲存該影像序列；一音訊輸出單元，發出一音訊信號；一處理單元，耦接至該影像擷取單元、該儲存單元以及該音訊輸出單元，其中，該處理單元取得該影像序列，藉以偵測該影像序列中是否存在一目標人員，在偵測到該影像序列中存在該目標人員時，該處理單元計算該影像序列中的該目標人員與該影像擷取單元的一相對距離，並且在該相對距離小於一偵測距離時，該處理單元控制該音訊輸出單元發出該音訊信號；一感測單元，耦接至該處理單元，偵測並讀取該目標人員的一合法通行證，以獲得一識別資料；一第一輸入輸出孔，耦接至該處理單元，接收一識別物件；以及一第二輸入輸出孔，耦接至該處理單元，輸出一臨時通行證；其中，在該目標人員具有該合法通行證的情況下，該處理單元透過該感測單元偵測並讀取該目標人員的該合法通行證，以獲得該識別資料，使得該處理單元比對該識別資料是否與一登錄資料相符，藉以判斷該目標人員是否為一合法人員；在該目標人員不具有該合法通行證的情況下，藉由該第一輸入輸出孔接收該識別物件，並透過該第二輸入輸出孔來輸出與該識別物件對應的該臨時通行證。
如申請專利範圍第9項所述的電子門衛裝置，其中該影像擷取單元為一深度攝影機或一立體攝影機，該處理單元自該影像序列獲得一深度資訊，進而依據該深度資訊，計算該影像序列中該目標人員與該影像擷取單元的該相對距離。
如申請專利範圍第9項所述的電子門衛裝置，其中該儲存單元包括：一身分資料庫，儲存多個使用者各自的該登錄資料，且該登錄資料包括一註冊碼，其中每一該些使用者為該合法人員；其中，該處理單元搜尋該身分資料庫，並在自該身分資料庫中搜尋到與該識別資料相符的該註冊碼時，判定該目標人員為該合法人員。
如申請專利範圍第9項所述的電子門衛裝置，更包括：一音訊接收單元，耦接至該處理單元；其中，在該處理單元控制該音訊輸出單元發出一第一語音信號後，透過該音訊接收單元接收該目標人員回應於該第一語音信號的一第二語音信號，使得該處理單元執行一語音辨識程序，以判斷該第二語音信號是否符合該登錄資料中所包括的一註冊語音信號，並在該第二語音信號符合該註冊語音信號，判定該目標人員為該合法人員。
如申請專利範圍第9項所述的電子門衛裝置，其中該處理單元控制該音訊輸出單元發出一第三語音信息，並驅動該影像擷取單元擷取包括該目標人員的一臉部物件的一影像，使得該處理單元執行一人臉辨識演算法，以判斷自該影像所獲得的一第一人臉特徵資料是否符合一預設臉部特徵資料，當該第一臉部特徵資料符合該預設臉部特徵資料，判定該目標人員為該合法人員。
如申請專利範圍第9項所述的電子門衛裝置，其中在該目標人員不具有該合法通行證的情況下，該處理單元驅動該影像擷取單元擷取包括該目標人員的一臉部物件的一第一影像，並執行一人臉辨識演算法，以獲得一第一臉部特徵資料；且在藉由該第二輸入輸出孔接收到該臨時通行證之後，該處理單元觸發該影像擷取單元來擷取包括該目標人員的該臉部物件的一第二影像，並執行一人臉辨識演算法，以獲得一第二臉部特徵資料，並且該處理單元判斷該第二臉部特徵資料是否符合該臨時通行證對應的該第一臉部特徵資料，以在該第二臉部特徵資料符合該第一臉部特徵資料時，透過該第一輸入輸出孔輸出該目標人員的該識別物件。
如申請專利範圍第9項所述的電子門衛裝置，更包括：一文件輸入輸出孔，耦接至該處理單元，輸出一紙本文件供該目標人員進行填寫，並且接收填寫後的該紙本文件；一掃描單元，耦接至該文件輸入輸出孔及該處理單元，掃描填寫後的該紙本文件而獲得一掃描圖片，並將該掃描圖片傳送至該處理單元，使得該處理單元來分析該掃描圖片而獲得一使用者資料；以及一通行證印製單元，耦接至該處理單元以及該第二輸入輸出孔，依據該使用者資料印製該臨時通行證，並透過該第二輸入輸出孔來輸出基於該使用者資料的該臨時通行證。
如申請專利範圍第9項所述的電子門衛裝置，更包括：一顯示單元，播放一導覽資訊；其中，在該處理單元判定該目標人員為該合法人員之後，選擇該顯示單元或該音訊輸出單元至少其中之一，藉以來播放該導覽資訊。