TWI704503B - 物體身分辨識系統及其自動辨識物體身分的方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種物體身分辨識系統及其自動辨識物體身分的方法。方法是拍攝監視區域以獲得監視影像，並於監視影像中辨識物體影像，掃描監視區域以取得無線識別證的身分資料，決定物體影像於監視區域中的影像位置，決定無線識別證於監視區域中的識別證位置，並於影像位置與識別證位置相符時連結物體影像及身分資料。本發明可對物體影像及身分資料即時進行配對，而可供即時判斷身分不明的物體，並有效節省人工配對物體影像及身分資料所需的時間與人力。

Description

物體身分辨識系統及其自動辨識物體身分的方法

本發明涉及系統與方法，特別涉及物體身分辨識系統及其自動辨識物體身分的方法。

現有的監視系統僅有拍攝監視區域的能力，不具有辨識身分的能力，而必須仰賴人工判斷監看畫面來對是否有身分不明人員進入監視區域，這會耗費大量人力。

目前另有一種具有人員偵測能力的監視系統，可基於影像辨識或紅外線感測來偵測人員是否進入監視區域。然而，前述監視系統同樣無法自動辨識進入監視區域的人員的身分。

此外，目前還有一種基於資料融合(data fusion)技術的監視系統被提出。於前述監視系統中，管理員必須事先手動配對各人員的身分資料與臉部影像以建立配對關係。於配對完成後，前述監視系統可依據所建立的配對關係來對所拍攝的人臉影像進行身分確認，以判斷進入監視區域的人員是否合法。然而，前述監視系統必須耗費大量時間與人力來預先進行資料配對。

本發明提供一種基於資料融合的物體身分辨識系統及其自動辨識物體身分的方法，可基於物體與無線識別證的位置來對物體與無線識別證進行即時配對。

於一實施例中，一種自動辨識物體身分的方法，包括：經由影像擷取裝置拍攝監視區域以獲得監視影像，並於監視影像中辨識至少一物體影像；經由掃描裝置掃描監視區域以取得無線識別證的身分資料；決定物體影像於監視區域中的影像位置；決定無線識別證於監視區域中的識別證位置；及，判斷影像位置與識別證位置是否相符。

於一實施例中，一種物體身分辨識系統，包括影像擷取裝置、掃描裝置及控制裝置。影像擷取裝置用以拍攝監視區域以獲得監視影像。掃描裝置用以掃描監視區域以取得無線識別證的身分資料。控制裝置電性連接影像擷取裝置及掃描裝置，並包括影像辨識模組、影像定位模組、識別證定位模組及比對模組。影像辨識模組用以於監視影像中識別至少一物體影像。影像定位模組用以決定物體影像於監視區域中的影像位置。識別證定位模組用以決定無線識別證於監視區域中的識別證位置。比對模組用以判斷影像位置與識別證位置是否相符。

本發明可對物體影像及身分資料即時進行配對，而可供即時判斷身分不明的物體，並有效節省人工配對物體影像及身分資料所需的時間與人力。

10:物體身分辨識系統

11:影像擷取裝置

110:第一傳輸單元

111:第一控制單元

112:第一儲存單元

113:攝影單元

12:掃描裝置

120:第二傳輸單元

121:第二控制單元

122:第二儲存單元

123:掃描單元

13:控制裝置

14:儲存裝置

140:查找表

141:資料庫

15:主機

150:第三傳輸單元

151:第三控制單元

152:第三儲存單元

20:影像辨識模組

21:影像定位模組

22:識別證定位模組

23:比對模組

24:連結模組

25:不明物體偵測模組

26:影像計數模組

27:識別證計數模組

30:相位陣列天線模組

31:波束控制模組

41-49:子區域

51-53:物體

61-62:無線識別證

V1-V3:掃描角度

S10-S16:第一辨識步驟

S20-S28:第二辨識步驟

S30-S35:第一感應步驟

S40-S47:第二感應步驟

圖1為本發明第一態樣的物體身分辨識系統的架構圖。

圖2為本發明的控制裝置的詳細架構圖。

圖3為本發明第二態樣的物體身分辨識系統的架構圖。

圖4為本發明第一實施例的自動辨識物體身分的方法的流程圖。

圖5為本發明第二實施例的自動辨識物體身分的方法的流程圖。

圖6為本發明第三實施例的自動辨識物體身分的方法的部分流程圖。

圖7為本發明第四實施例的自動辨識物體身分的方法的部分流程圖。

圖8A為本發明一實施例的自動辨識物體身分的第一示意圖。

圖8B為本發明一實施例的自動辨識物體身分的第二示意圖。

圖8C為本發明一實施例的自動辨識物體身分的第三示意圖。

圖8D為本發明一實施例的自動辨識物體身分的第四示意圖。

下面結合圖示和具體實施例對本發明技術方案進行詳細的描述，以更瞭解本發明的目的、方案及功效，但並非作為本發明的申請專利範圍的限制。

本發明公開一種基於資料融合技術的物體身分辨識系統(下稱辨識系統)10，所述辨識系統10用來執行一種自動辨識物體身分的方法(下稱辨識方法)。本發明可於多個物體進入監視區域後取得各物體的影像位置與各物體所攜帶的無線識別證的識別證位置，依據影像位置與識別證位置對各物體的物體影像與無線識別證的身分資料進行配對，藉此，本發明可自動辨識進入監視區域的各物體的身分，並可進一步儲存配對結果以取代人工配對。

值得一提的是，本發明的各無線識別證可為由不同物體所分別攜帶的小型電子裝置，並儲存有物體的身分資料。前述身分資料具有獨特性與識別性，而可用於區分不同的物體的身分。舉例來說，若物體為員工，則身分資料可為員工編號。若物體為寵物，則身分資料可為所植入晶片的識別碼。並且，無線識別證包括用以收發無線訊號的相關組件，而可與外部裝置(如後述的掃描裝置12)進行無線通訊。

請參閱圖1，為本發明第一態樣的物體身分辨識系統的架構圖。本發明的辨識系統10主要包括影像擷取裝置11、掃描裝置12及電性連接上述裝置的控制裝置13。

影像擷取裝置11(如攝影機)用以拍攝監視區域的監視影像。掃描裝置12用以感測進入監視區域的各無線識別證所儲存的身分資料(如姓名、員工編號、身分識別碼、晶片編號、財產編號或其他具有獨特性與識別性的資料)。

於一實施例中，掃描裝置12於被致能後可持續對監視區域廣播掃描訊號以感應監視區域中的所有無線識別證。位於監視區域中的各無線識別證可響應前述掃描訊號來回傳身分資料至掃描裝置12。

於一實施例中，掃描裝置12具有定位功能，而可用以判斷各無線識別證於監視區域的位置。

舉例來說，掃描裝置12可包括指向式天線模組，指向式天線模組包括多個天線，監視區域被規劃為多個子區域。掃描裝置12是經由多個天線來對多個子區域分別進行感應。藉此，掃描裝置12可將感應到無線識別證的子區域直接作為此無線識別證的識別證位置。

於另一例子中，掃描裝置12可包括三個以上的全向式天線模組，各全向式天線模組分別設置於監視區域的不同位置。掃描裝置12可經由各全向式天線模組對同一無線識別證進行感應以自無線識別證接收回應訊號。接著， 掃描裝置12可依據各回應訊號所對應的訊號強度(如回應訊號的訊號強度或無線識別證自各全向式天線模組所收到的掃描訊號的訊號強度)推算各全向式天線模組與此無線識別證之間的距離，並依據三個以上的全向式天線模組的設置位置與所算出的三個以上的距離來經由三點定位計算此無線識別證於監視區域的位置。

於一實施例中，掃描裝置12可為RFID讀取器、藍芽收發器、ZigBee收發器、超音波收發器或其他無線收發器。無線識別證是使用相同無線通訊技術的電子裝置，如RFID標籤、藍芽信標(beacon)、ZigBee收發器、超音波收發器或其他無線收發器。

控制裝置13用以控制辨識系統10。具體而言，控制裝置13可經由影像辨識技術對物體進行定位，並經由無線射頻技術對無線識別證進行定位，再對相同位置的物體與無線識別證進行配對以決定監視區域中各物體的身分。

於一實施例中，控制裝置13是連結物體的物體影像與此物體所攜帶的無線識別證的身分資料以完成配對。

於一實施例中，辨識系統10更包括電性連接控制裝置13的儲存裝置14(如本地儲存器或遠端儲存主機)。儲存裝置14用以儲存資料。

於一實施例中，儲存裝置14還儲存查找表140。查找表140記錄有監視區域的不同位置(如不同子區域)與掃描裝置12的掃描資料(如感應到無線識別證時所使用的掃描設定或無線識別證所對應的訊號強度)之間的對應關係。

於一實施例中，儲存裝置14還儲存資料庫141。資料庫141用以記錄已連結的物體影像與身分資料。

於一實施例中，儲存裝置14包括非暫態儲存媒體，並儲存電腦程式。電腦程式包括電腦可執行程式碼。當控制裝置13執行前述電腦可執行程式碼時，可實現本發明的辨識方法。

請一併參閱圖2，為本發明的控制裝置的詳細架構圖。具體而言，控制裝置13主要是通過執行電腦程式來控制辨識系統10執行本發明的辨識方法中的各個功能。更進一步地，電腦程式包括多組程式碼，控制裝置13經由執行各組程式碼可實作下述功能模組：

1.影像辨識模組20：用以於影像擷取裝置11所拍攝的監視影像中辨識物體的物體影像。

2.影像定位模組21：用以決定所辨識出的物體影像於監視區域中的影像位置。

3.識別證定位模組22：用以決定物體所攜帶的無線識別證於監視區域中的識別證位置。

4.比對模組23：用以判斷所決定的影像位置與所決定的識別證位置是否相符(如相同或位於同一子區域)。

5.連結模組24：用以於物體影像的影像位置與無線識別證的識別證位置相符時連結此物體影像及此身分資料。

於一實施例中，連結模組24還可用以將連結後的物體影像及身分資料儲存於資料庫141。

6.不明物體偵測模組25：用以於任一物體影像的影像位置與所有無線識別證的識別證位置皆不符時，判定此物體影像為不明物體。

7.影像計數模組26：用以計算監視影像中所辨識出的物體影像的數量。

8.識別證計數模組27：用以掃描監視區域來計算監視區域中無線識別證的數量。

於一實施例中，連結模組24可於物體影像的數量為1且無線識別證的數量為1時直接連結物體影像及身分資料，而不須經由影像定位模組21、識別證定位模組22及比對模組23判斷影像位置與識別證位置是否相符。

於一實施例中，監視區域被規劃為多個子區域，影像定位模組21是被設定為將物體影像所在的子區域設定為影像位置。並且，掃描裝置12依據多個掃描設定分別對監視區域的多個子區域進行感應(如每次僅對部分(如一個)子區域進行感應)以自位於任一子區域中的無線識別證接收包括身分資料的回應訊號。識別證定位模組22是被設定為將感應到無線識別證的子區域設定為無線識別證的識別證位置。連結模組24是被設定為於物體影像與無線識別證位於相同的子區域時連結物體影像及身分資料。

於一實施例中，掃描裝置12於對不同的子區域進行感應時可能接收同一無線識別證的多個回應訊號(如掃描裝置12於對無線識別證鄰近子區域進行掃描時溢波會使無線識別證非預期地回傳回應訊號)。因此，本發明可將識別證定位模組22設定為僅將訊號強度最強的回應訊號所對應的位置作為識別證位置，而可避免定位錯誤並提升定位精確度。

於一實施例中，掃描裝置12可先對監視區域的多個子區域進行第一次掃描以取得監視區域中所有無線識別證所回傳的多個第一回應訊號(第一回應訊號包括無線識別證的身分資料)，再依據多個掃描設定及各無線識別證的身分資料分別對多個子區域進行第二次掃描以自此無線識別證接收第二回應訊號，並於收到第二回應訊號後記錄第二回應訊號所對應的訊號強度(如第二次掃描時無線識別證收到的掃描訊號的訊號強度(無線識別證可將此訊號強度記錄於第二回應訊號)，或第二回應訊號的訊號強度)及/或收到第二回應訊號時所使用的掃描設定。並且，識別證定位模組22是被設定為依據查找表140及各無線識別 證所對應的訊號強度(或依據查找表140及各無線識別證所對應的掃描設定)決定各無線識別證所在的子區域以作為識別證位置。

於一實施例中，掃描裝置12平常處於休眠模式、待機模式等或其他低功耗模式。影像辨識模組20於監視影像中辨識出物體影像後觸發掃描裝置12進入工作模式以開始掃描監視區域。

本發明可對監視區域中的所有物體的物體影像及所有無線識別證的身分資料進行定位，並依據位置關係進行配對以判斷監視區域中是否存在身分不明物體。

請一併參閱圖3，為本發明第二態樣的物體身分辨識系統的架構圖。於本實施例中辨識系統10更包括主機15。

並且，於本實施例中，控制裝置13包括設置於影像擷取裝置11的第一控制單元111、設置於掃描裝置12的第二控制單元121及設置於主機15的第三控制單元151。儲存裝置14包括設置於影像擷取裝置11的第一儲存單元112、設置於掃描裝置12的第二儲存單元122及設置於主機15的第三儲存單元152。並且，查找表140及資料庫141可儲存於第三儲存單元152。

換句話說，當控制裝置13執行電腦程式時可控制影像擷取裝置11、掃描裝置12及主機15進行互動來實現本發明的辨識方法。

於本實施例中，影像擷取裝置11包括第一傳輸單元110、第一儲存單元112、攝影單元113及電性連接上述單元的第一控制單元111。攝影單元113(如影像感測器與鏡頭的組合)用以拍攝監視區域以產生監視影像。

掃描裝置12包括第二傳輸單元120、第二儲存單元122、掃描單元123及電性連接上述單元的第二控制單元121。

掃描單元123用以發送掃描訊號以對監視區域中的無限識別證進行掃描。於一實施例中，掃描單元123包括相位陣列天線模組30(Phase Array Antenna Module)及波束控制模組31(Beam Steering Control Module)。相位陣列天線模組30包括天線陣列，並可經由天線陣列發射掃描波束或接收無線識別證回傳的訊號(如前述回應訊號)。波束控制模組31連接相位陣列天線模組30，可依據不同的無線識別證的身分資料產生掃描波束(僅有身分資料符合的無線識別證會響應該掃描波束而回傳回應訊號)，並依據不同的掃描設定控制相位陣列天線模組30朝不同掃描角度分別發射掃描波束。

主機15包括第三傳輸單元150、第三儲存單元152及電性連接上述單元的第三控制單元151。

第一傳輸單元110、第二傳輸單元120與第三傳輸單元150可為相同或相容的資料傳輸器(如Wi-Fi網卡、行動網卡、藍芽收發器、Zigbee收發器或其他無線資料傳輸器，或者網路電纜連接器、USB連接器或其他有線資料傳輸器)，而可彼此進行通訊。

於一實施例中，影像擷取裝置11是被設定為將所拍攝的監視影像傳送至主機15，掃描裝置12是被設定為將所有無線識別證的回應訊號(及掃描設定)傳送至主機15，主機15對監視影像進行辨識以決定所有物體影像的影像位置，並依據查找表140、回應訊號(及掃描設定)決定所有無線識別證的識別證位置，並進行資料連結。

於一實施例中，影像擷取裝置11是被設定為對所拍攝的監視影像進行辨識以決定所有物體影像的位置，並將所決定的所有影像位置及對應的物體影像傳送至主機15，掃描裝置12是被設定為依據查找表140(可儲存於第二儲存單元122)、回應訊號(及掃描設定)決定所有無線識別證的識別證位置，並將所決定的所有識別證位置及無線識別證所對應的身分資料傳送至主機15，主機15對相同位置的物體影像與身分資料進行資料連結。

續請一併參閱圖4為本發明第一實施例的自動辨識物體身分的方法的流程圖。本發明各實施例的辨識方法可由圖1、圖2或圖3所示的辨識系統10來加以實現(後續將以圖1、圖2所示的辨識系統10進行說明)。本實施例的辨識方法包括以下步驟。

步驟S10：控制裝置13(如第一控制單元111)控制影像擷取裝置11拍攝監視區域以獲得監視影像，並經由影像辨識模組20於監視影像中辨識進入監視區域的各物體的物體影像。

步驟S11：控制裝置13(如第一控制單元111或第三控制單元151)經由影像定位模組21決定各物體影像於監視區域中的影像位置。

於一實施例中，影像擷取裝置11是以固定角度與焦段拍攝監視區域，而使得監視影像每次拍攝所顯示的監視區域的範圍皆相同。並且，管理員可預先對監視影像進行定義(如將監視影像的不同位置分別對應為現實的監視區域的不同子區域)，並將對應規則儲存於儲存裝置14(如第一儲存單元112或第三儲存單元152)。藉此，控制裝置13可依據各物體影像於監視影像中的位置與對應規則來決定物體所在的子區域(即影像位置)。

於執行步驟S10-S11期間，控制裝置13(如第二控制單元121與第三控制單元151)可同時執行步驟S12-S13。步驟S12：控制裝置13(如第二控制單元121)經由掃描裝置12掃描監視區域以取得監視區域中各無線識別證的身分資料。

步驟S13：控制裝置13(如第二控制單元121或第三控制單元151)經由識別證定位模組22決定各無線識別證於監視區域中的識別證位置。

於一實施例中，控制裝置13(如第二控制單元121)可依據各無線識別證的回應訊號所對應的訊號強度及方向來推算各無線識別證與掃描裝置12之間的距離，並依據所推算的距離與感應到各無線識別證時所掃描的子區域或掃描角度來決定各無線識別證所在的子區域(即識別證位置)。

步驟S14：控制裝置13(如第一控制單元111、第二控制單元121或第三控制單元151)經由比對模組23判斷是否任一物體影像的影像位置與任一無線識別證的識別證位置相符(如位於相同子區域或影像位置與識別證位置之間的距離小於臨界距離)。

若控制裝置13判斷任一物體影像的影像位置與任一無線識別證的識別證位置相符，則執行步驟S15。

若控制裝置13判斷任一物體影像的影像位置與所有無線識別證的識別證位置皆不符，則執行步驟S16。

步驟S15：控制裝置13(如第一控制單元111、第二控制單元121或第三控制單元151)經由連結模組24對位置相符的物體影像及身分資料進行連結，並可進一步將連結後的物體影像及身分資料儲存於資料庫141(資料庫141可儲存於第一儲存單元112、第二儲存單元122或第三儲存單元152)。

於一實施例中，控制裝置13先依據身分資料於資料庫141中查詢對應的物體影像(如先前與相同身分資料連結並儲存於資料庫141的同一物體的其他物體影像或物體於註冊時所登錄的物體影像)，並於判斷所查詢的物體影像與所拍攝的物體影像相符(即為同一物體)時才對位置相符的物體影像及身分資料進行連結。藉此，本發明可有效確保所連結的物體影像及身分資料正確，而可提升辨識精確度。

於一實施例中，辨識系統10更包括用以供管理員對監視區域進行即時監管的人機介面(如顯示器或喇叭)，控制裝置13可於判斷所查詢的物體影像與所拍攝的物體影像不符時經由前述人機介面發出警示。藉此，本發明可有效偵測監視區域內的物體是否冒用無線識別證。

步驟S16：控制裝置13(如第一控制單元111、第二控制單元121或第三控制單元151)經由不明物體偵測模組25判定物體影像為不明物體。

於一實施例中，控制裝置13可進一步經由人機介面發出警示，以提示管理員監視區域存在身分不明物體。藉此，當身分不明物體尾隨身分合法物體進入監視區域時可被本發明有效偵測出。

本發明可對物體影像及身分資料即時進行配對，而可供即時判斷身分不明的物體，並有效節省人工配對物體影像及身分資料所需的時間與人力。

值得一提的是，雖於本實施例中控制裝置13是同時執行步驟S10-S11及步驟S12-13，但不以此限定。

於一實施例中，控制裝置13(如第二控制單元121)平常是控制掃描裝置12進入低功耗模式，並於監視影像中辨識到物體影像時才控制掃描裝置12進入工作模式以對監視區域中的無線識別證進行感應。

於一實施例中，辨識系統10更包括電性連接控制裝置13(如第一控制單元111與第二控制單元121)的物體感測器(如PIR感測器、超音波感測器、門磁感測器等等)，物體感測器用以於感測到物體進入監視區域時觸發訊號。控制裝置13平常是控制影像擷取裝置11與掃描裝置12進入低功耗模式，並於收到觸發訊號時控制影像擷取裝置11與掃描裝置12進入工作模式以拍攝監視影像並對監視區域中的無線識別證進行感應。

續請參閱圖5，為本發明第二實施例的自動辨識物體身分的方法的流程圖。本實施例的辨識方法可由圖1、圖2或圖3所示的辨識系統10來加以實現(後續將以圖2、圖3所示的辨識系統10進行說明。並且，第一控制單元111、第二控制單元121與第三控制單元151經由執行前述各組程式碼可實作圖2的模組20-27)。本實施例的辨識方法包括以下步驟。

步驟S20：影像擷取裝置11的第一控制單元111(即控制裝置13)控制攝影單元113拍攝監視影像，並經由影像辨識模組20於監視影像中辨識各物體的物體影像。

步驟S21：主機15的第三控制單元151(即控制單元13)依據各物體的物體影像查詢儲存於第三儲存單元152的資料庫141，以判斷是否任一物體影像屬於已知的物體(如先前已連結或已註冊的物體)的物體影像。

若第三控制單元151判斷任一物體影像屬於已知的物體(如資料庫141中存在相符且已連結特定身分資料的物體影像)，則可直接確認此物體的身分。否則，第三控制單元151執行步驟S23。

於一實施例中，第三控制單元151還可進一步比對自資料庫141所獲得的身分資料是否與相同位置的無線識別證的身分資料是否相符，以判斷是否發生冒用無線識別證的情況。

於影像擷取裝置11執行步驟S20與主機15執行步驟S21期間，掃描裝置12可同時執行步驟S22。步驟S22：掃描裝置12的第二控制單元121(即控制裝置13)經由掃描單元123掃描監視區域以取得監視區域中各無線識別證的身分資料。

步驟S23：主機15的第三控制單元151經由影像計數模組26計算監視影像中的物體影像的數量(即監視區域中的物體的數量)，經由識別證計數模組27計算身分資料的數量(即監視區域中的無線識別證的數量)，並判斷是否物體影像的數量與無線識別證的數量是否皆為1。

若第三控制單元151判斷物體影像的數量與無線識別證的數量是否皆為1，則表示不需對物體與無線識別證進行定位即可直接配對，並執行步驟S27。否則，第三控制單元151執行步驟S24與步驟S25以對各物體影像及各無線識別證進行定位。

步驟S24：第三控制單元151(即控制裝置13)經由影像定位模組21決定各物體影像於監視區域中的影像位置。

主機15於執行步驟S24期間，還可同時執行步驟S25。步驟S25：主機15的第三控制單元151自第三儲存單元152(即儲存裝置14)取得查找表140，並依據各無線識別證的回應訊號的訊號強度及感應到各無線識別證時使用的掃描設定決定各無線識別證所在的子區域(即識別證位置)。

步驟S26：第三控制單元151經由比對模組23判斷是否任一物體影像的影像位置與任一無線識別證的識別證位置相符。

若第三控制單元151判斷任一物體影像的影像位置與任一無線識別證的識別證位置相符，則執行步驟S27。

若第三控制單元151判斷任一物體影像的影像位置與所有無線識別證的識別證位置皆不符，則執行步驟S28。

步驟S27：第三控制單元151經由連結模組24對位置相符的物體影像及身分資料進行連結，並儲存於資料庫141。

步驟S28：第三控制單元151經由不明物體偵測模組25判定物體影像為不明物體。

藉此，本發明可快速且即時進行物體身分辨識。

值得一提的是，雖於上述說明中查找表140與資料庫141是儲存於主機15的第三儲存單元152，並由主機15的第三控制單元151執行步驟S21至步驟S21，但不以此限定。

於一實施例中，查找表140與資料庫141可被儲存於影像擷取裝置11的第一儲存單元112、掃描裝置12的第二儲存單元122或同時被儲存於第一儲存單元112與第二儲存單元122。並且，步驟S21至步驟S27是由第一控制單元111執行、由第二控制單元121執行或由第一控制單元111與第二控制單元121協同執行。

續請同時參閱圖5及圖6，圖6為本發明第三實施例的自動辨識物體身分的方法的部分流程圖。於本實施例中，監視區域被規劃為多個子區域。掃描裝置12是相位陣列掃描裝置(如圖3所示)，而可選擇性對部分子區域(如單一子區域或同一角度的子區域)進行單次掃描。

並且，掃描裝置12儲存有多組掃描設定，各掃描設定分別對應部分子區域。當掃描裝置12依據任一掃描設定進行掃描時可感應對應的子區域中的無線識別證。

相較於圖5所示的辨識方法，本實施例的辨識方法的步驟S22包括以下步驟。

步驟S30：掃描裝置12的第二控制單元121選擇多個子區域中的至少其中之一。

於一實施例中，第二控制單元121是於多組掃描設定中選擇其中之一以選擇此掃描設定所對應的子區域。

步驟S31：第二控制單元121對所選擇的子區域進行感應。於一實施例中，第二控制單元121依據所選擇的掃描設定控制相位陣列天線模組30及波束控制模組31朝特定角度或特定的子區域發射掃描波束。

並且，當位於前述角度或子區域的無線識別證收到掃描波束後，可響應掃描波束而回傳包括身分資料的回應訊號(第二回應訊號)。

步驟S32：第二控制單元121判斷是否自任一無線識別證收到回應訊號。

若第二控制單元121判斷收到回應訊號，則執行步驟S33。否則，執行步驟S34。

步驟S33：第二控制單元121依據所收到的回應訊號記錄無線識別證所對應的訊號強度或掃描設定(即當前所使用的掃描設定)。

於一實施例中，無線識別證於收到步驟S31中發出的掃描訊號後可計算所收到的掃描訊號的訊號強度，將算出的訊號強度加入至回應訊號，並回傳回應訊號至掃描裝置12。

步驟S34：第二控制單元121判斷是否所有子區域皆完成掃描(如判斷是否所有掃描設定皆已被選擇使用)。

若第二控制單元121判斷所有子區域皆完成掃描，則執行步驟S35。否則，第二控制單元121再次執行步驟S30以選擇另一子區域(如選擇另一掃描設定)來繼續進行掃描。

步驟S35：第二控制單元121選擇同一無線識別證所回傳的多個回應訊號(各回應訊號是分別於對不同的子區域或角度進行感應時所收到)的其中之一(如選擇訊號強度最強的回應訊號)。接著執行步驟S23。

值得一提的是，於本實施例中，查找表140是記錄各掃描設定、不同的訊號強度(範圍)與各子區域之間的對應關係。步驟S25是依據所選擇的回應訊號所對應的訊號強度與所使用的掃描設定來進行查表，以獲得對應的子區域(即識別證位置)。

本發明經由相位陣列掃描裝置，可有效對無線識別證進行定位。並且，本發明經由使用相位陣列掃描裝置，可於僅設置單一掃描裝置的情況下，對無線識別證先進行定位，而可降低系統設置成本與占用空間。

續請同時參閱圖5、圖6及圖7，圖7為本發明第四實施例的自動辨識物體身分的方法的部分流程圖。相較於圖6所示的辨識方法，本實施例的辨識方法可進一步對單一無線識別證進行掃描以降低干擾並提升定位精確度。本實施例的辨識方法的步驟S22包括以下步驟。

步驟S40：掃描裝置12的第二控制單元121對監視區域的所有子區域進行第一次掃描以接收位於監視區域中的所有無線識別證的回應訊號(第一回 應訊號)，並分析第一回應訊號來取得所有無線識別證的身分資料及數量。接著，第二控制單元121選擇所感測到的多個無線識別證的其中之一(如選擇對應的身分資料)，並產生對應的掃描訊號(此掃描訊號僅會使所選擇無線識別證對第二次掃描進行回應)。

接著，第二控制單元121依據此掃描訊號執行步驟S41-S46來對各子區域進行第二次掃描，以接收所選擇的無線識別證的一或多個回應訊號(第二回應訊號)。並且，當第二控制單元121收到所選擇的無線識別證的多個回應訊號時，可選擇訊號強度最強的回應訊號來進行後續處理。

圖7的步驟S41-S46是分別與圖6的步驟S30-S35相同或相似，其細節於此不再贅述。接著執行步驟S47。

步驟S47：第二控制單元121判斷是否所有無線識別證皆完成掃描(如判斷是否以針對所有身分資料進行掃描)。

若第二控制單元121判斷所有無線識別證皆完成掃描，則執行步驟S23。否則，第二控制單元121再次執行步驟S40以選擇另一無線識別證(即選擇另一身分資料)來繼續進行掃描。

本發明經由針對單一無線識別證進行掃描，可有效降低無線射頻干擾，進而提升掃描精確度。

續請同時參閱圖8A至圖8D，圖8A為本發明一實施例的自動辨識物體身分的第一示意圖，圖8B為本發明一實施例的自動辨識物體身分的第二示意圖，圖8C為本發明一實施例的自動辨識物體身分的第三示意圖，圖8D為本發明一實施例的自動辨識物體身分的第四示意圖。

如圖8A所示，於本例子中，監視區域包括九個子區域41-49。辨識系統10可經由影像擷取裝置11拍攝監視影像，並於辨識後判斷子區域41有物體53，子區域44有物體51且子區域45有物體52。

接著，如圖8B所示，辨識系統10可經由掃描裝置12執行第一次掃瞄並判斷監視區域中存在兩個無線識別證61、62。接著，辨識系統10先經由掃描裝置12針對無線識別證61執行第二次掃瞄。

具體而言，本例子的掃描裝置12儲存分別對應三組掃描角度V1-V3的三組掃描設定。掃描裝置12先依據第一組掃描設定朝掃描角度V1發射掃描波束，再依據第二組掃描設定朝掃描角度V2發射掃描波束，最後依據第三組掃描設定朝掃描角度V3發射掃描波束。藉此，完成第二次掃描。

並且，於第二次掃描中，僅有無線識別證61會響應掃描裝置12所發出的掃描波束來回傳回應訊號(第二回應訊號)。

值得一提的是，當掃描裝置12朝掃描角度V1發射掃描波束時無線識別證61會受響應而回傳回應訊號。並且，當掃描裝置12朝掃描角度V2發射掃描波束時，掃描波束的溢波會使無線識別證61受響應而回傳另一回應訊號。對此，於本例子中的掃描裝置12於收到無線識別證61的兩組回應訊號時會選擇訊號強度最強的回應訊號(如對應掃描角度V1的回應訊號)來加以保留。

接著，辨識系統10可依據第一組掃描設定與此回應訊號的訊號強度來進行查表以決定無線識別證61的識別證位置為子區域44。

接著，如圖8C所示，辨識系統10經由掃描裝置12針對無線識別證62執行第三次掃瞄，以分別依據三組掃描設定朝掃描角度V1-V3分別發射掃描波束。

並且，於第三次掃描中，僅有無線識別證62會響應掃描裝置12所發出的掃描波束來回傳回應訊號(第二回應訊號)。

並且，掃描裝置12於收到無線識別證62的多組回應訊號時會選擇訊號強度最強的回應訊號(如對應掃描角度V2的回應訊號)來加以保留。

接著，辨識系統10可依據第二組掃描設定與此回應訊號的訊號強度來進行查表以決定無線識別證62的識別證位置為子區域45。

接著，如圖8D所示，辨識系統10可將位於相同子區域的物體51與無線識別證61進行配對，並將位於相同子區域的物體52與無線識別證62進行配對。

並且，辨識系統10可對未與任何無線識別證配對成功的物體53進行標記並經由人機介面提示管理員發現身分不明物體53。藉此，本發明可準確執行物體身分辨識。

當然，本發明還可有其它多種實施例，在不悖離本發明精神及其實質的情況下，本發明所屬技術領域中具有通常知識者當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明的範圍。

S10-S16:第一辨識步驟

Claims (14)

1. 一種自動辨識物體身分的方法，包括以下步驟：a)經由一影像擷取裝置拍攝一監視區域以獲得一監視影像，並於該監視影像中辨識至少一物體影像；b)經由一掃描裝置對該監視區域的多個子區域分別進行感應以自一無線識別證接收一回應訊號，其中該回應訊號包括一身分資料；c)將該物體影像於該監視區域中所在的該子區域設定為一影像位置；d)將感應到該無線識別證於該監視區域中所在的該子區域設定為一識別證位置；及e)依據該物體影像與該無線識別證是否位於相同的該子區域來判斷該影像位置與該識別證位置是否相符。
2. 如請求項1所述的自動辨識物體身分的方法，其中更包括一步驟f)於該影像位置與該無線識別證的該識別證位置相符時連結該物體影像及該身分資料。
3. 如請求項1所述的自動辨識物體身分的方法，其中該步驟b)是接收該無線識別證的該多個回應訊號，各該回應訊號是分別於對不同的該子區域進行感應時所收到；該步驟d)是將感應到訊號強度最強的該回應訊號的該子區域作為該識別證位置。
4. 如請求項1所述的自動辨識物體身分的方法，其中該步驟b)是對該監視區域的該多個子區域分別進行感應以取得該多個無線識別證的該多個第一回應訊號，其中各該第一回應訊號包括各該無線識別證的該身分資料；於該步驟b)之後，該步驟d)之前更包括以下步驟： g1)選擇該多個無線識別證的其中之一；g2)依據多個掃描設定及所選擇的該無線識別證的該身分資料分別對該多個子區域進行掃描以自所選擇的該無線識別證接收一第二回應訊號；g3)於收到該第二回應訊號後記錄一訊號強度或該第二回應訊號所對應的該掃描設定；及g4)重複該步驟g1)至該步驟g3)直到完成所有該無線識別證的掃描。
5. 如請求項4所述的自動辨識物體身分的方法，其中該掃描裝置包括一相位陣列天線模組及一波束控制模組，該多個掃描設定分別對應多個掃描角度；該步驟g3)是控制該相位陣列天線模組及該波束控制模組朝各該掃描角度分別發射一掃描波束，藉此僅有所選擇的該無線識別證響應該掃描波束而回傳該第二回應訊號。
6. 如請求項4所述的自動辨識物體身分的方法，其中該步驟d)包括以下步驟：d11)取得一查找表，其中該查找表記錄有該多個子區域與該多個訊號強度之間的一對應關係；及d12)依據該查找表及各該無線識別證所對應的該訊號強度決定各該無線識別證所在的該子區域以作為該識別證位置。
7. 如請求項4所述的自動辨識物體身分的方法，其中該步驟d)包括以下步驟：d21)取得一查找表，其中該查找表記錄有該多個子區域與該多個掃描設定之間的一對應關係；及d22)依據該查找表及各該無線識別證所對應的該掃描設定決定各該無線識別證所在的該子區域以作為該識別證位置。
8. 一種物體身分辨識系統，包括：一影像擷取裝置，用以拍攝一監視區域以獲得一監視影像；一掃描裝置，用以對該監視區域的多個子區域分別進行感應以自一無線識別證接收包括一身分資料的一回應訊號；及一控制裝置，電性連接該影像擷取裝置及該掃描裝置，該控制裝置包括：一影像辨識模組，用以於該監視影像中識別至少一物體影像；一影像定位模組，用以將該物體影像於該監視區域中所在的該子區域設定為一影像位置；一識別證定位模組，用以將該無線識別證於該監視區域中所在的該子區域設定為一識別證位置；及一比對模組，用以依據該物體影像與該無線識別證是否位於相同的該子區域來判斷該影像位置與該識別證位置是否相符。
9. 如請求項8所述的物體身分辨識系統，其中該控制裝置更包括一連結模組，該連結模組用以於該影像位置與該識別證位置相符時連結該物體影像及該身分資料。
10. 如請求項8所述的物體身分辨識系統，其中該掃描裝置是接收該無線識別證的該多個回應訊號，各該回應訊號是分別於對不同的該子區域進行感應時所收到；該識別證定位模組是將感應到訊號強度最強的該回應訊號的該子區域作為該識別證位置。
11. 如請求項8所述的物體身分辨識系統，其中該掃描裝置是對該監視區域的該多個子區域分別進行感應以取得該多個無線識別證的該多個第一回應訊號，各該第一回應訊號包括各該無線識別證的該身分資料，該掃描裝置依據多個掃描設定及各該無線識別證的該身分資料分別對該多個子區域進行掃描 以自各該無線識別證接收一第二回應訊號，並於收到該第二回應訊號後記錄的一訊號強度或該第二回應訊號所對應的該掃描設定。
12. 如請求項11所述的物體身分辨識系統，其中該多個掃描設定分別對應多個掃描角度，該掃描裝置包括：一相位陣列天線模組，用以發射一掃描波束並接收該無線識別證回傳的訊號；及一波束控制模組，連接該相位陣列天線模組，用以依據各該掃描設定及各該無線識別證的該身分資料控制該相位陣列天線模組朝各該掃描角度分別發射一掃描波束，藉此僅有所選擇的該無線識別證響應該掃描波束而回傳該第二回應訊號。
13. 如請求項11所述的物體身分辨識系統，其中更包括一儲存裝置，電性連接該控制裝置，儲存一查找表，該查找表記錄有該多個子區域與該多個訊號強度之間的一對應關係；該識別證定位模組依據該查找表及各該無線識別證所對應的該訊號強度決定各該無線識別證所在的該子區域以作為該識別證位置。
14. 如請求項11所述的物體身分辨識系統，其中更包括一儲存裝置，電性連接該控制裝置，儲存一查找表，該查找表記錄有該多個子區域與該多個掃描設定之間的一對應關係；該識別證定位模組依據該查找表及各該無線識別證所對應的該掃描設定決定各該無線識別證所在的該子區域以作為該識別證位置。

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