TWI427543B - A security verification method and a portable transmission device using the method - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種安全驗證方法,特別是指一種利用檢驗臉部特徵以取得安全驗證的方法。
一般而言,大部分使用人臉辨識方式之安全驗證方法的研究環境都是在臉部影像為正面視角、自然表情且控制環境亮度的狀況進行驗證與辨識,且已經能達到令人滿意的辨識率,但是人臉辨識到目前為止還存在一個難以克服的問題,那就是偏角問題,由於同一張人臉在不同的偏角下常常會有很大的差異,也因此造成辨識上的問題。其中較常見的一種是Statistical Affine Transformation方法,其主要概念是將人臉分割為三個矩形區域,然後以訓練統計的方式,求出不同水平偏角臉部影像回復成零水平偏角臉部影像的仿射轉換係數,最後利用仿射轉換處理將非正面視角的臉部影像回復成正面視角的臉部影像,此方法的缺點為必須透過事先大量的訓練統計去計算出仿射轉換係數,還有必須事先知道偏角的角度,才能正確地使用特定的仿射轉換係數,然後仿射轉換係數的種類只歸納成七個角度的分類,並無法針對特定角度求出特定係數,容易有誤差,辨識準確率提升有限。且上述方法也沒有完全解決偏角的問題,特別是垂直偏角方面,由於在現實生活應用中,臉部影像常常都具有垂直偏角問題。例如大部分的保全監控攝影機與被攝人人臉,除了有水平視角偏差的問題,也同時存在著垂直視角偏差的問題,尤其是發生於安裝在天花板角落的保全監控攝影機、自動提款機的內建攝影機等。由此可知,垂直視角偏差的問題相當常見,對於人臉辨識技術的準確度與可靠性影響也很大。人臉在水平方向因為具有左右對稱性,因此當臉部有水平偏角變化時,便可簡單地藉由其左右對稱性關係求得偏轉角度,然後回復偏角,但是當人臉影像在有垂直偏角變化時,由於人臉在上下垂直方面並無對稱性,因此要計算出偏轉角度與回復偏角更顯得困難,且如果是由使用者手持數位相機或手機自拍時,較容易注意到左右偏角是否有誤差,而上下垂直偏角容易被使用者忽視,而拍攝出有垂直偏角的影像。
另外,雖也可以使用指紋辨識的方法作為安全驗證的依據,但如果是以手機、PDA或筆記型電腦等小型手提式裝置而言,需要另外設置指紋讀取設備,也提高辨識驗證成本。
因此,本發明之目的,即在提供一種利用小型手提式設備既有之攝影鏡頭擷取驗證者臉部影像,以辨識身份的安全驗證方法,並且以低複雜度且高效率的方法,以快速仿三維垂直偏角回復方法來解決垂直偏角問題。
本發明之另一目的,即在提供一種利用上述安全驗證方法的手提式傳輸設備。
於是,本發明是一種安全驗證方法,包含以下程序:一臉部特徵辨識程序,包含以下步驟:擷取辨識影像;擷取臉部影像資訊,偵測臉部影像區域並擷取臉部五官特徵之座標;計算所述臉部影像之垂直偏轉角度:計算臉部影像之眼睛中心的高度和耳廓後溝的高度差,以及眼睛到耳朵的深度距離,並以上述之高度差與深度距離之比值取反三角函數計算臉部影像垂直偏轉角度;透過線性轉換係數矩陣,將非正面視角的臉部影像回復為正面視角的臉部影像;臉部特徵萃取;及比對一資料庫中之臉部特徵。
本發明是一種使用上述安全驗證方法之手提式傳輸設備,包含:一輸入鍵盤、一攝影鏡頭、一通訊單元、一裝置於通訊單元中之通訊辨識晶片、一儲存單元,及一處理單元。
該輸入鍵盤具有多數個可輸入數字與文字並供使用者輸入帳號與密碼之按鍵。該攝影鏡頭可擷取使用者之臉部影像。該通訊單元可與外界無線通訊且內部具有一通訊辨識晶片。
該儲存單元具有一儲存一使用者之臉部影像與該臉部影像之特徵向量的資料庫、一儲存預設帳號與密碼之密碼區,及一儲存上述攝影鏡頭擷取之臉部影像的暫存區。
該處理單元比對使用者輸入之帳號與密碼區內之預設帳號與密碼,並配合比對通訊辨識晶片之金鑰序號,再執行安全驗證方法之臉部辨識程序,確定手提式傳輸設備之使用者身份。
本發明之功效在於利用臉部特徵辨識程序將攝取之臉部影像的垂直偏角計算出並予以校正,以方便後續擷取臉部特徵的步驟,達到簡化計算程序、降低軟體複雜程度,以方便將運用本發明驗證方法之軟體裝設於手機等手提式傳輸設備上,再利用無線網路點對點(P2P WiFi)直接傳輸的特性與通訊協定最佳化程序,達到以手提式傳輸設備間相互快速聯繫的功能,並可降低頻寬浪費與電力消耗,且達到快速驗證或快速金融交易的目的。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效,在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中,將可清楚的呈現。
參閱圖1與圖2,本發明手提式傳輸設備3之較佳實施例包含:一輸入鍵盤31、一攝影鏡頭32、一通訊單元33、一裝置於通訊單元33中之通訊辨識晶片34、一儲存單元35,及一處理單元36。本實施例中該手提式傳輸設備3是一手機,但實際實施時亦可為一般平板電腦、PDA等易於攜帶並可傳輸資訊之傳輸設備。
該輸入鍵盤31具有多數個可輸入數字與文字並供使用者輸入帳號與密碼之按鍵311。該攝影鏡頭32可擷取使用者之臉部影像。該通訊單元33可以3G模式或WiFi模式與外界無線通訊,且通訊單元33內部插置之通訊辨識晶片34一般稱為SIM卡,通訊辨識晶片34除具有保存辨識通訊服務之使用者身份資料外,內部亦可儲存個人帳戶資料或電子錢包等資料。且通訊服務業者發行的每一個通訊辨識晶片34內部都具有一獨一無二的金鑰序號(簡稱IMSI序號),所以可藉由金鑰序號的辨識驗證使用者身份。
該儲存單元35具有一儲存一使用者之臉部影像與該臉部影像之特徵向量的資料庫351、一儲存預設帳號與密碼之密碼區352,及一儲存上述攝影鏡頭32擷取之臉部影像的暫存區353。
該處理單元36是一具有運算功能的中央處理器,處理單元36可比對使用者輸入之帳號與密碼區352內之預設帳號與密碼,並配合比對通訊辨識晶片34之金鑰序號,再執行臉部辨識程序,以確定操作本發明手提式傳輸設備3的使用者就是本發明手提式傳輸設備3的合法操作者。以下就詳細說明該處理單元36執行本發明安全驗證方法之詳細過程。
本發明安全驗證方法之較佳實施例是適用於一第一手提式傳輸設備3連線至一第二手提式傳輸設備3’,該第二手提式傳輸設備3’再與一金融機構4連線,藉以達成第一手提式傳輸設備3之使用者行動付款給第二手提式傳輸設備3’使用者。該第一、第二手提式傳輸設備3、3’之構造與內部元件完全相同,於圖式及說明過程以「’」記號予以區分,亦即該第二手提式傳輸設備3’也包含:一輸入鍵盤31’、一攝影鏡頭32’、一通訊單元33’、一裝置於通訊單元33’中之通訊辨識晶片34’、一儲存單元35’,及一處理單元36’。該儲存單元35’具有一資料庫351’、一密碼區352’,及一暫存區353’。
請參閱圖2與圖3,該安全驗證方法包含以下程序:一帳號密碼認證程序、一通訊辨識晶片34金鑰認證程序、一臉部特徵辨識程序、一加密傳輸接收程序,及一通訊協定最佳化程序。
於帳號密碼認證程序中是由使用者運用第一手提式傳輸設備3上之按鍵311輸入帳號與密碼,該處理單元36即將輸入之帳號與密碼比對密碼區352內之預設帳號與預設密碼是否一致,以初步確認使用者身份,並將比對之結果預先儲存於該暫存區353中。本實施例中是以第一手提式傳輸設備3中之處理單元36比對密碼帳號為例做說明,但實際實施時亦可將密碼帳號傳輸至所述金融機構4或其他需要驗證身分之機構進行比對。
於通訊辨識晶片34金鑰認證程序中,是將所述第一手提式傳輸設備3內之通訊辨識晶片34的金鑰序號預先儲存至暫存區353中,以待後續程序使用。
請參閱圖2、圖3與圖4,上述臉部特徵辨識程序包含以下步驟:擷取辨識影像,以該攝影鏡頭32擷取辨識影像,在擷取辨識影像步驟中同時處理單元36開始強化影像、正規化亮度,加強影像邊緣及去除影像雜訊。上述影像處理程序為一般數位相機或手機中常見之程序,以下不再多作說明。
擷取臉部影像資訊,接著處理單元36偵測上述辨識影像中之人物的臉部影像區域,並開始擷取臉部五官特徵之座標。
計算所述臉部影像之垂直偏轉角度,處理單元36藉由上述之臉部五官特徵之座標量測出臉部影像之眼睛51中心的高度和耳廓後溝52的高度差h,與眼睛51到耳朵的深度距離r,並以上述之高度差與深度距離之比值取反三角函數計算臉部影像垂直偏轉角度θ。
在本案中,是將待辨識者的頭部假設成一個三維方柱的模型,因為根據觀察大部分人配戴眼鏡時,其眼鏡腳架大都是呈水平狀態,所以在零垂直偏角的人臉影像中,可以假設眼睛51中心的高度和耳廓後溝52的高度是相同的高度,若是臉部有垂直偏角的變化時,可以發現眼睛51中心的高度和耳廓後溝52的高度會有一段高度落差,因此本案利用此高度落差與眼睛51到耳朵的深度距離的三角函數關係來求得垂直偏轉角度θ,這是本發明所提出的驗證方法的特徵技術。舉例來說,假設攝影機的視角是往下θ度,θ是待求的未知數,如圖5所示,垂直偏轉人臉影像所看到的眼睛51中心到耳廓後溝52的高度落差為h
,如圖5中的最右邊人臉所示。在上述三維頭部方柱模型中的眼睛51到耳廓後溝52的深度距離r
,可以設定為常數,這是因為根據觀察大部分人的眼鏡腳架的長度大都是一樣長。然後就可以用簡單的三角函數推算出頭部垂直偏轉角度θ的計算公式如下:
利用上述三維頭部方柱模型的座標系統與上述公式求得的垂直偏轉角度θ後,再透過以下之線性轉換係數矩陣,將非正面視角的二維臉部影像回復為正面視角的二維臉部影像。
上式中的[x y z]T
代表回復成零垂直偏角的三維頭部方柱模型座標系統,[xr
yr
zr
]T
代表有垂直偏角的三維頭部方柱模型座標系統。然後透過上述轉換係數矩陣,可以將非正面視角的二維臉部影像中的每一個像素的座標(x r
,y r
),轉換成零垂直偏角的二維臉部影像的座標(x
,y
),每一個像素的座標轉換皆會符合下面的恆等式:
計算出上述人臉重要特徵點的座標後,再將人臉影像以兩眼之間的距離為基準做幾何正規化,以便消除因為攝影機遠近所造成的臉部尺寸大小不一的影響。接下來就是將具有垂直偏角的人臉影像轉換成一張虛擬正面視角的人臉影像。本實施例是以轉換垂直偏角為例做說明,但實際實施時如擷取之影像亦具有水平偏角時,也可配合習知水平偏角的轉換方法,以達到實際偏角轉換的功能。
臉部特徵萃取步驟是採用著名的枷柏小波特徵萃取(Gabor Wavelet Feature Extraction)方法,此方法只須定位出人臉少量特徵點,如雙眼和鼻子,根據雙眼和鼻子的位置為基礎產生一網格(Grid),使用枷柏小波抽取每一個網格點的特徵來表示人臉。枷柏小波濾波器能抽取具有不同的相角(Orientation)係數、頻率(Frequency)係數、以及刻度(Scale)係數的特徵,然後將其表示成一特徵向量,以與所述資料庫351中之各臉部特徵的特徵向量比對。此方法除了可以降低輸入向量的維度,同時也可以降低現實影像中細微表情變化和光照不同所帶來的影響。
接著是比對該儲存單元35中之資料庫351內的臉部特徵。將上述擷取到的人臉影像的特徵向量與所述資料庫351中之各臉部特徵的特徵向量比對,比對過程是採用計算向量內積的方式來進行特徵相似度比對,計算出來的向量內積值會介於0到1之間,當兩特徵向量內積值愈大代表兩個人臉的特徵向量愈接近,相似度愈高,反之兩向量內積值愈小代表相似度愈低,本實施例中是以兩特徵向量之內積值大於0.75時,代表兩個臉部特徵相同,但實際實施時可依據不同驗證嚴謹程度,而調整上述內積值的閥值(Threshold)大小。
為了測試上述提出的驗證方法的垂直偏角回復技術性能,以下以三種不同轉換偏角方法的比較例說明轉換效果,首先是採用無垂直角度回復辨識方法、Statistical Affine Transformation方法與採用本發明所提出的安全驗證方法的臉部特徵辨識程序三種不同的方法分別將具有垂直偏角的人臉影像,回復成無垂直偏角的人臉影像,分別與資料庫351中的正面視角人臉影像進行特徵相似度的比對,測試過程中,資料庫351中共有20個人的108張照片,每個人都有一張正面視角的臉部影像,每個人的正面影像是用來當作圖庫影像(Gallery),此外每個人至少都有2張具有垂直偏角的臉部影像,這些具有垂直偏角變化的臉部影像,則是用來當作測試的影像(Probe),隨機十個取樣的相似度比較。實驗數據如表1與圖6所示。
從表1與圖6中,可以發現使用本發明驗證方法的臉部特徵辨識程序轉換後的臉部影像,特徵比對的相似度值都會比其他兩種方法的相似度值還要高。
表2為上述三種方法的辨識率比較表,針對自建的人臉資料庫351中所有的圖庫影像。可以從實驗結果看出使用本發明安全驗證方法臉部特徵辨識程序有助於提升臉部辨識系統對於有垂直偏角問題的人臉影像的辨識準確率。從表1、圖6及表2的實驗數據中,我們也可以明顯地看出,相較於基於統計的Statistical Affine Transformation方法,使用本發明所提出的安全驗證方法的臉部特徵辨識程序可以提升的相似度幅度較大,而辨識效果自然也較佳。
於上述帳號密碼驗證程序與臉部特徵辨識程序之後,該第一手提式傳輸設備3之通訊單元33即執行加密傳輸接收程序,其主要是將上述之密碼帳號比對結果、金鑰序號與臉部辨識結果加密傳輸至第二手提式傳輸設備3’,第二手提式傳輸設備3’再傳送至該金融機構4解密並進行付款交易,其主要是為了上述之資料在無線網路中傳遞時可確保私密性與提升傳輸的安全性,本實施例是使用SSL加密過的HTTPS通訊協定來讓無線傳輸資料安全性更高,即使資料在傳送途中遭到截取,第三者也無法讀取出上述資料,有助於確保無線傳輸的資訊保有私密性。
上述無線傳輸過程中,易因通訊協定設定不同,而造成傳輸過程有延遲或浪費通訊資源的問題,而於通訊協定最佳化程序就是要解決上述延遲或浪費通訊資源的問題,其主要是將傳輸時造成的頻寬消耗(Overhead)、探索延遲(Delay)、路由範圍內節點數量(N)及主動路由廣播週期(T p
)列入權衡計算,以決定最佳的路由模式切換的半徑範圍。一般路由通訊協定可分為主動式(Proactive)、被動式(Reactive)與混合式(Hybrid)三種不同路由協定(Routing Protocol),以下分別說明。
主動式路由協定中的每一節點是經常性地利用廣播(broadcast)來收集其他各個節點間的連線資訊,並規劃出一路由表,使得路由表中的節點狀態保持在最新,當需要傳送封包時,可以馬上依照路由表中的傳輸路徑將封包送出,省去搜尋路徑的時間,傳輸速度較快,但因經常性地送出廣播封包來交換訊息,所以廣播封包標頭的額外頻寬消耗(Overhead)與電力消耗較大。
而被動式路由協定於傳輸過程中並不經常性廣播維持路由表,而是當需進行傳輸時,先查看既有之路由表中是否已經存在既有的路徑,如不存在該接收節點之路由資訊時,或者是節點有所移動無法依照既有路徑進行傳輸時,傳送端即開始利用廣播路由尋找的訊息,直到找到一條可以連線到接收節點的路徑後,才停止廣播搜尋封包,優點就是不用週期性的送出廣播封包維護路由表,所以佔用的額外頻寬消耗與電力消耗都比較小。其缺點是在封包傳輸時,要先經過路徑的搜尋的時間,所以封包傳輸比較不即時,傳輸延遲較久。
請參閱圖7,圖7中是假設D點為傳送端,且由內往外以三個虛線橢圓,界定出三個不同半徑範圍的接收端,當半徑範圍為1時代表是與傳送端直接連接之接收端(例如C點與F點),半徑範圍為2時代表是與傳送端間隔一個節點之接收端(例如A、B、E、H與G節點),半徑範圍為3依此類推,不再說明。混合式路由協定就是設定上述其中一半徑範圍(Zone radius)後,在該半徑範圍內使用主動式路由協定,以確保半徑範圍內之路由表是保持在最新狀態,而半徑範圍以外就切換為使用被動式路由協定,以便減少不必要的網路頻寬資源消耗。如此混合式路由協定可以在探索延遲與頻寬消耗之間取得一個最佳的平衡點,本實施例就是以拉格郎日最佳化公式(Lagrangian-Optimized function),以解出當時的最佳路由模式切換半徑範圍,以便最小化探索延遲與頻寬消耗的成本。亦即
min{J
},whereJ
=D
(Z
,T P
,N
)+λR
(Z
,T P
,N
)
其中:J:消耗延遲因數
D
:整體節點探索延遲(Overall discovery delay)
R
:整體頻寬消耗流量(Overall overhead bitrate)
Z
:混合路由模式切換的半徑範圍(Zone radius of hybrid routing mode switching)
T P
:主動路由廣播週期(Broadcasting period of Proactive routing)
N
:路由範圍內節點數(Node number within routing range)
λ
:拉格朗乘數(Lagrange multiplier)
拉格郎日最佳化公式(Lagrangian-Optimized function)主要是將上述之整體頻寬消耗流量R乘上拉格朗乘數λ
,使上述之物理量單位與整體節點探索延遲D
的物理量單位相同,而可將二者相加成為一消耗延遲因數J,再利用微積分求極值的原理,計算出消耗延遲因數J最小時的路由模式切換半徑範圍,也就是最佳化的路由模式切換半徑範圍。以下就以圖7之說明例解釋最佳化過程。
以下就以四種不同狀況利用拉格郎日最佳化公式求出最佳半徑範圍。其中四種狀況分別是(a)代表T p
=1~3秒更新一次,N
=60時、(b)代表T p
=1~3秒更新一次,N
=80時、(c)代表T p
=3~5秒更新一次,N
=40時,與(d)代表T p
=5~7秒更新一次,N
=40時。圖8~11分別代表上述四種狀況下不同半徑範圍下的頻寬消耗(Overhead)與探索延遲(Delay)的變化,每張曲線圖中顯出出兩條曲線,一條代表頻寬消耗(Overhead),另一條代表探索延遲(Delay),實際運用過程中當兩條線交叉處就是代表探索延遲(Delay)與頻寬消耗(Overhead)同時都在較佳的情況,而在此處就是最佳半徑範圍。經由拉格郎日最佳化公式計算出之最佳半徑範圍,並標示於圖8~11上後看出,以拉格郎日最佳化公式計算出之最佳半徑範圍都在上述兩條曲線之交叉處,證明拉格郎日最佳化公式確實可以計算出最佳半徑範圍,但實際運用過程中,最佳範圍半徑應為一整數值,故本實施例是於拉格郎日最佳化公式計算出之最佳半徑範圍後再以四捨五入方式求得實際之最佳範圍半徑,以使探索延遲(Delay)與頻寬消耗(Overhead)同時都在較佳的情況,以降低頻寬與電力的消耗,也提升傳輸速度。拉格郎日最佳化公式為一般計算極值之數學方法,以下就不再對於上述數據之計算過程予以詳細說明。
參閱圖1~圖3,經由以上之說明可知,本發明是經由第一手提式傳輸設備3的密碼帳號,以及人臉影像辨識的確認,達到確認合法使用者的程序,且進一步將上述資訊與通訊辨識晶片34的金鑰序號加密傳輸至第二手提式傳輸設備3’上,並傳送至金融機構4,金融機構4解密之後確認驗證結果,並依據第一手提式傳輸設備3傳輸之指令轉帳給第二手提式傳輸設備3’之使用者,並回傳給第一、第二手提式傳輸設備3、3’完成交易之訊息,如此就可完成以金融帳款的交易程序。且最重要的是利用本發明所揭露臉部影像辨識的方法可快速將臉部影像的垂直偏角回復,以利於辨識使用者的臉部特徵,提升金融交易的安全性。
此外由於臉部影像辨識方法的簡化不僅速度快,也使得辨識影像之軟體複雜度大大簡化而可裝設於一般手機、PDA或平板電腦等手提式傳輸設備3運用上,且利用上述設備附設之攝影鏡頭32就可立刻直接擷取臉部影像辨識,而可利用手機等其他設備直接做金融或付帳交易。
又,以目前無線網路(WiFi)技術已可達到點對點的聯繫,也就是直接手機對手機連線傳遞訊息,不需再經由無線網路基地台傳遞,可以提升連線的獨立性,換言之,可利用手機對手機直接連線達到付帳交易的功能。且藉由加密程序可避免交易資訊被外界擷取,通訊協定最佳化程序又可加速資訊傳遞速度避免傳送封包的延遲或過多電力或電池的消耗,實在相當適合裝設於可隨身攜帶的第一、二手提式傳輸設備3、3’中,以方便一般攤商、雜貨店或計程車等個人營業者直接以手機對手機聯繫方式收取客戶的付款,也完全不需設置其他讀卡機或刷卡機等硬體設備,使用上相當方便。本實施例中是以第一、二手提式傳輸設備3、3’直接傳輸並與金融機構4連線,以完成金融帳款交易或付款機制為例做說明,但實際實施時亦可應用在交通運輸電子票券、智慧型海報資訊擷取、居家門禁管制、車用智慧鑰匙及公務電子簽章等其他管制、驗證領域中,使用過程也不一定需要與金融機構4連線,故實施範圍不以上述之帳款交易使用領域為限。
綜上所述,本發明安全驗證方法利用臉部特徵辨識程序將攝取之臉部影像的垂直偏角計算出並予以校正,以方便後續擷取臉部特徵的步驟,達到簡化計算程序、降低軟體複雜程度,以利於將運用本發明驗證方法之軟體裝設於手機或其他手提式傳輸設備3上,再利用無線網路(WiFi)點對點直接傳輸的特性與通訊協定最佳化程序,達到以手提式傳輸設備3間相互快速聯繫的功能,並可降低頻寬浪費與電力消耗,且達到快速驗證或快速金融交易的目的,故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
3...第一手提式傳輸設備
31...輸入鍵盤
311...按鍵
32...攝影鏡頭
33...通訊單元
34...通訊辨識晶片
35...儲存單元
351...資料庫
352...密碼區
353...暫存區
36...處理單元
3’...第二手提式傳輸設備
31’...輸入鍵盤
32’...攝影鏡頭
33’...通訊單元
34’...通訊辨識晶片
35’...儲存單元
351’...資料庫
352’...密碼區
353’...暫存區
36’...處理單元
4...金融機構
51...眼睛
52...耳廓後溝
圖1是本發明安全驗證方法之手提式傳輸設備之較佳實施例的示意圖,以說明二手提式傳輸設備連線並與一金融機構聯繫之情形;
圖2是該較佳實施例之詳細方塊示意圖;
圖3是本發明安全驗證方法之較佳實施例的示意流程圖;
圖4是該較佳實施例之臉部特徵辨識程序的流程示意圖;
圖5是人臉垂直偏轉之示意圖;
圖6是該較佳實施例的臉部特徵辨識程序與採用無垂直角度回復辨識方法、Statistical Affine Transformation方法回復人臉影像相似度比較之曲線圖;
圖7是各傳送端點之路徑示意圖,並說明不同半徑範圍之定義;
圖8是於T p
=1~3秒更新一次,N
=60時頻寬消耗與探索延遲的變化曲線圖,並標示出最佳化半徑範圍的位置;
圖9是類似圖8之視圖,並代表T p
=1~3秒更新一次,N
=80時之情形;
圖10是類似圖8之視圖,並代表T p
=3~5秒更新一次,N
=40時之情形;及
圖11是類似圖8之視圖,並代表T p
=5~7秒更新一次,N
=40時之情形。
Claims (10)
- 一種安全驗證方法,包含以下程序:一臉部特徵辨識程序,包含以下步驟:擷取辨識影像;擷取臉部影像資訊,偵測臉部影像區域並擷取臉部五官特徵之座標;計算所述臉部影像之垂直偏轉角度,計算臉部影像之眼睛中心的高度和耳廓後溝的高度差,以及眼睛到耳朵的深度距離,並以上述之高度差與深度距離之比值取反三角函數計算臉部影像垂直偏轉角度;透過線性轉換係數矩陣,將非正面視角的臉部影像回復為正面視角的臉部影像;臉部特徵萃取;及比對一資料庫中之臉部特徵。
- 依據申請專利範圍第1項所述之安全驗證方法,其中,臉部特徵萃取步驟是將各五官特徵劃分出網格,並擷取該網格中點的特徵,進而形成一特徵向量,且與所述資料庫中之各臉部特徵的特徵向量比對。
- 依據申請專利範圍第2項所述之安全驗證方法,其中,與所述資料庫中之各臉部特徵的特徵向量比對時,是採用計算向量內積的方式來進行特徵相似度比對,計算出來的向量內積值會介於0到1之間,當兩特徵向量內積值愈大代表兩個人臉的特徵向量愈接近,相似度愈高,兩向量內積值愈小代表相似度愈低。
- 依據申請專利範圍第3項所述之安全驗證方法,其中,與所述資料庫中之各臉部特徵的特徵向量比對時,是採用計算向量內積為0.75以上時,代表兩個人臉的特徵相同。
- 依據申請專利範圍第1項所述之安全驗證方法,其中,擷取辨識影像步驟中同時強化影像、正規化亮度,加強影像邊緣及去除影像雜訊。
- 依據申請專利範圍第1項所述之安全驗證方法,適用於一手提式傳輸設備的安全認證,該驗證方法更包含:一帳號密碼認證程序,由使用者輸入帳號與密碼確認身份程序;及一通訊辨識晶片金鑰認證程序,使用所述手提式傳輸設備內之通訊辨識晶片的金鑰序號確認。
- 依據申請專利範圍第6項所述之安全驗證方法,更包含:一加密傳輸接收程序;及一通訊協定最佳化程序,將傳輸時造成的頻寬消耗、探索延遲、路由範圍內節點數量及主動路由廣播週期列入權衡計算,以決定最佳的路由模式切換的半徑範圍。
- 依據申請專利範圍第7項所述之安全驗證方法,其中,於通訊協定最佳化程序中,是當傳輸時造成的頻寬消耗大、探索延遲小、路由範圍內節點數量多及主動路由廣播週期短時,縮小路由模式切換的半徑範圍,當傳輸時造成的頻寬消耗小、探索延遲大、路由範圍內節點數量少及主動路由廣播週期長時,擴大路由模式切換的半徑範圍。
- 依據申請專利範圍第8項所述之安全驗證方法,其中,於通訊協定最佳化程序中,是將傳輸過程的頻寬消耗、探索延遲、路由範圍內節點數量及主動路由廣播週期帶入拉格郎日最佳化公式,以解出當時的最佳路由模式切換半徑範圍,以最小化探索延遲與頻寬消耗的成本。
- 一種使用申請專利範圍第6項所述之安全驗證方法之手提式傳輸設備,包含:一輸入鍵盤,具有多數個可輸入數字與文字並供使用者輸入帳號與密碼之按鍵;一攝影鏡頭,擷取使用者之臉部影像;一通訊單元,可與外界無線通訊且內部具有一通訊辨識晶片;一儲存單元,具有一儲存一使用者之臉部影像與該臉部影像之特徵向量的資料庫、一儲存預設帳號與密碼之密碼區,及一儲存上述攝影鏡頭擷取之臉部影像的暫存區;及一處理單元,比對使用者輸入之帳號與密碼區內之預設帳號與密碼,再執行安全驗證方法之臉部辨識程序,確定手提式傳輸設備之使用者身份。
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