TWI709921B

TWI709921B - 物體辨識系統及方法

Info

Publication number: TWI709921B
Application number: TW108130647A
Authority: TW
Inventors: 蔡以德; 洪顯哲; 林仕雄
Original assignee: 騰擎科研創設股份有限公司
Priority date: 2019-08-27
Filing date: 2019-08-27
Publication date: 2020-11-11
Also published as: TW202109373A

Abstract

本發明係揭露一種物體辨識系統及方法。物體辨識系統係包含影像分析裝置及智慧型電子裝置；其中影像分析裝置係包含影像擷取模組及影像運算模組，影像擷取模組係拍攝待測物體而產生影像訊息，影像運算模組係連結影像擷取模組且運算影像訊息而產生物體辨識資訊；智慧型電子裝置係連結影像運算模組且接收物體辨識資訊，智慧型電子裝置係包含複數個物體預設資訊，智慧型電子裝置係以物體辨識資訊比對各物體預設資訊，當物體辨識資訊符合其中一物體預設資訊，智慧型電子裝置係對應產生第一辨識結果資訊，當物體辨識資訊不符合其中一物體預設資訊，智慧型電子裝置係對應產生第二辨識結果資訊。

Description

物體辨識系統及方法

本發明是有關於一種辨識系統及方法，特別是有關於一種可依據物體特徵對其進行辨識之物體辨識系統及方法。

目前部分習知之具有辨識物體功能的辨識系統，通常係藉由影像拍攝的裝置對待辨識目標進行拍影像擷取，取得影像訊息後係以整體影像進行運算分析，並將影像分析結果與預設之比對訊息進行交叉比對，當影像分析結果與比對訊息一致則可判定待辨識目標係為何種物品；然而，當系統僅可針對整體影像特徵進行分析時，容易因運算目標之部分特徵大小不一而產生運算誤差，且當運算目標產生些微晃動，而無法有效地針對整體影像之各個細節進行細部運算時，亦可能產生運算誤差而影響辨識結果。

此外，目前可執行辨識物體功能之習知技術，係未有效地整合訊息加密功能，故當辨識系統於辨識物體後產生之辨識結果資訊僅欲提供部分特定人士，或辨識結果資訊係可能影響個人或公司行號之隱私時，將無法有效地保障辨識結果資訊之資訊安全性。

綜合上述問題，本發明之發明人對於無法有效地分析拍攝影像及保障辨識結果資訊之安全性的物體辨識系統進行改良，以期解決習知的物體辨識系統之問題。

有鑑於上述習知之問題，本發明之目的係提供一種物體辨識系統，物體辨識系統係包含影像分析裝置及智慧型電子裝置；其中影像分析裝置係包含影像擷取模組及影像運算模組，影像擷取模組係拍攝待測物體而產生影像訊息，影像運算模組係連結影像擷取模組且運算影像訊息而產生物體辨識資訊；智慧型電子裝置係連結影像運算模組且接收物體辨識資訊，智慧型電子裝置係包含複數個物體預設資訊，智慧型電子裝置係以物體辨識資訊比對各物體預設資訊，當物體辨識資訊符合其中一物體預設資訊，智慧型電子裝置係對應產生第一辨識結果資訊，當物體辨識資訊不符合其中一物體預設資訊，智慧型電子裝置係對應產生第二辨識結果資訊。

較佳地，影像運算模組可運算影像訊息而產生複數個影像子訊息，複數個影像子訊息係排列為矩陣型態，影像運算模組係運算各影像子訊息以產生對應的分析訊息，且影像運算模組係整合各分析訊息以產生物體辨識資訊。

較佳地，物體辨識資訊係可包含影像外形訊息、影像顏色訊息及影像特定方位特徵訊息，複數個物體預設資訊係分別包含預設外形訊息、預設顏色訊息及預設特定方位特徵訊息，且複數個物體預設資訊係彼此相異；當物體辨識資訊之影像外形訊息、影像顏色訊息及影像特定方位特徵訊息係分別對應於其中一物體預設資訊之預設外形訊息、預設顏色訊息及預設特定方位特徵訊息，即物體辨識資訊符合其中一物體預設資訊，智慧型電子裝置係對應產生第一辨識結果資訊。

較佳地，影像運算模組係可包含遠端傳送單元，遠端傳送單元係傳送物體辨識資訊至遠端的智慧型電子裝置。

較佳地，智慧型電子裝置依據橢圓加密演算法產生第一密碼訊息及第二密碼訊息，第一密碼訊息及第二密碼訊息係相互對應，且智慧型電子裝置係傳送第一密碼訊息至影像運算模組，影像運算模組依據第一密碼訊息以加密物體辨識資訊，物體辨識資訊係為加密型態，影像運算模組係傳送物體辨識資訊至智慧型電子裝置，智慧型電子裝置係依據第二密碼訊息以解密物體辨識資訊，物體辨識資訊之加密型態係解除，智慧型電子裝置係以物體辨識資訊比對各物體預設資訊。

智慧型電子裝置依據RSA加密演算法產生第一密碼訊息及第二密碼訊息，第一密碼訊息及第二密碼訊息係相互對應，且智慧型電子裝置係傳送第一密碼訊息至影像運算模組，影像運算模組依據第一密碼訊息以加密物體辨識資訊，物體辨識資訊係為加密型態，影像運算模組係傳送物體辨識資訊至智慧型電子裝置，智慧型電子裝置係依據第二密碼訊息以解密物體辨識資訊，物體辨識資訊之加密型態係解除，智慧型電子裝置係以物體辨識資訊比對各物體預設資訊。

基於上述目的，本發明再提供一種物體辨識方法，適用於包含影像分析裝置及智慧型電子裝置之物體辨識系統，且影像分析裝置係包含影像擷取模組及影像運算模組，物體辨識方法係包含下列步驟：藉由影像擷取模組拍攝待測物體而產生影像訊息；藉由影像運算模組運算影像訊息而產生物體辨識資訊；藉由智慧型電子裝置以物體辨識資訊比對各物體預設資訊；當物體辨識資訊符合其中一物體預設資訊，智慧型電子裝置係對應產生第一辨識結果資訊，當物體辨識資訊不符合其中一物體預設資訊，智慧型電子裝置係對應產生第二辨識結果資訊。

綜上所述，本發明之物體辨識系統具有下列優點：

(1)本發明之物體辨識系統與一般習知之辦識系統相比，本發明之物體辨識系統之影像運算模組係可運算影像訊息而產生複數個影像子訊息，複數個影像子訊息係排列為矩陣型態，且影像運算模組係運算各影像子訊息以產生對應的分析訊息，並可進一步整合各分析訊息以產生物體辨識資訊；故，藉由影像運算模組將影像訊息拆解為以矩陣型態排列的複數個影像子訊息，係有利於影像運算模組分別對各個影像子訊息進行細部分析及運算，因此較可精確地分析待測物體的微小特徵，或是當待測物體產生晃動或是受到外在因素干擾使影像訊息之部分特徵較不清晰時，藉由拆解影像訊息使後續運算程序增加之技術手段，係可避免因運算到包含些微不清晰特徵之影像訊息而影響到整體辨識結果之情形，即具備可有效排除運算誤差以進一步取得精確辨識結果之功效。

(2)本發明之物體辨識系統之智慧型電子裝置可依據橢圓加密演算法或RSA加密演算法產生相互對應之第一密碼訊息及第二密碼訊息，當智慧型電子裝置傳送第一密碼訊息至影像運算模組，影像運算模組可依據第一密碼訊息加密物體辨識資訊並傳送至智慧型電子裝置，此時智慧型電子裝置則可依據第二密碼訊息解密物體辨資訊，以使智慧型電子裝置可比對物體辨識資訊及各該物體預設資訊；藉由此系統配置，影像運算模組係無法藉由運算第一密碼訊息而解除加密型態之物體辨識資訊，故可有效地保障欲辨識物體所對應之個人或公司行號之隱私及資訊安全性。

為了讓上述目的、技術特徵及實際實施後之增益性更為明顯易懂，於下文中將係以較佳之實施範例輔佐對應相關之圖式來進行更詳細之說明。

10:物體辨識系統

20:影像分析裝置

30:影像擷取模組

40:影像運算模組

50:物體辨識資訊

60:待測物體

70:影像訊息

80:影像子訊息

90:智慧型電子裝置

101:第一辨識結果資訊

102:第二辨識結果資訊

110:遠端傳送單元

121:第一密碼訊息

122:第二密碼訊息

S1、S2、S3、S4:步驟

第1圖係根據本發明之物體辨識系統之系統配置圖。

第2圖係根據本發明之物體辨識系統之影像子訊息示意圖。

第3圖係根據本發明之物體辨識方法之流程圖。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語「第一」及「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「連結」、「分析」、「運算」、「接收」、「比對」、「辨識」、「傳送」、「加密」及「解密」應做廣義理解。對於所屬技術領域的通常知識者而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

以下將參照相關圖式，說明依本發明之物體辨識系統及方法之實施例，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

請參閱第1圖及第2圖，第1圖係為本發明之物體辨識系統之系統配置圖，第2圖係為本發明之物體辨識系統之影像子訊息示意圖。如圖所示，本發明之目的係提供一種物體辨識系統10，物體辨識系統10係包含影像分析裝置20及智慧型電子裝置90；其中影像分析裝置20係包含影像擷取模組30及影像運算模組40，影像擷取模組30係拍攝待測物體60而產生影像訊息70，影像運算模組40係連結影像擷取模組30且運算影像訊息70而產生物體辨識資訊50；智慧型電子裝置90係連結影像運算模組40且接收物體辨識資訊50，智慧型電子裝置90係包含複數個物體預設資訊，智慧型電子裝置90係以物體辨識資訊50比對各物體預設資訊。

智慧型電子裝置90將物體辨識資訊50依序與各個物體預設資訊比對的過程中，當物體辨識資訊50符合其中一物體預設資訊，智慧型電子裝置90係對應產生第一辨識結果資訊101，則代表物體辨識資訊50所對應之待測物體60即為物體預設資訊所代表之物體；而當物體辨識資訊50不符合其中一物體預設資訊，智慧型電子裝置90係對應產生第二辨識結果資訊102，即代表物體辨識資訊50所對應之待測物體60並非物體預設資訊所代表之物體，此時智慧型電子裝置90係驅使物體辨識資訊50比對另一個物體預設資訊。

影像運算模組40運算影像訊息70而產生複數個影像子訊息80，複數個影像子訊息80係排列為矩陣型態，影像運算模組40係運算各影像子訊息80以產生對應的分析訊息，且影像運算模組40係整合各分析訊息以產生物體辨識資訊50；第2圖係以蘋果作為影像擷取裝置所拍攝之待測物體60以進行示意說明，當其形成影像訊息70後，可藉由影像運算模組40將此影像訊息70拆解為以矩陣型態排列之複數個影像子訊息80，藉由將影像訊息70拆解為網格狀之複數個影像子訊息80，可有利於影像運算模組40對各個影像子訊息80進行細部之運算分析，此外，藉由拆解影像訊息70以增加局部運算之技術手段，可有效地避免因運算誤差而影響物體辨識資訊50精確性之情形；上述僅為舉例，並不以此為限。

物體辨識資訊50係包含影像外形訊息、影像顏色訊息及影像特定方位特徵訊息，複數個物體預設資訊係分別包含預設外形訊息、預設顏色訊息及預設特定方位特徵訊息，且複數個物體預設資訊係彼此相異；當物體辨識資訊50之影像外形訊息、影像顏色訊息及影像特定方位特徵訊息係分別對應於其中一物體預設資訊之預設外形訊息、預設顏色訊息及預設特定方位特徵訊息，即物體辨識資訊50符合其中一物體預設資訊，智慧型電子裝置90係對應產生第一辨識結果資訊101。

影像運算模組40係包含遠端傳送單元110，遠端傳送單元110係傳送物體辨識資訊50至遠端的智慧型電子裝置90；其中，遠端傳送單元110係可以藍牙或無線網路執行物體辨識資訊50之傳送功能。

智慧型電子裝置90係依據橢圓加密演算法或RSA加密演算法產生第一密碼訊息121及第二密碼訊息122，第一密碼訊息121及第二密碼訊息122係相互對應，且智慧型電子裝置90係傳送第一密碼訊息121至影像運算模組40，影像運算模組40依據第一密碼訊息121以加密物體辨識資訊50，物體辨識資訊50係為加密型態，影像運算模組40係傳送物體辨識資訊50至智慧型電子裝置90，智慧型電子裝置90係依據第二密碼訊息122以解密物體辨識資訊50，物體辨識資訊50之加密型態係解除，智慧型電子裝置90係以物體辨識資訊50比對各物體預設資訊。

其中，橢圓加密算法(Elliptic Curve Cryptography,ECC)或RSA加密演算法皆為非對稱加密演算法；非對稱加密演算法所使用之相互對應的公鑰及私鑰係不同，即利用公鑰所加密之訊息，僅可藉由對應之私鑰對訊息進行解密，而無法藉由進一步分析運算公鑰而解密訊息；其中，本發明之第一密碼訊息121即設定為非對稱加密演算法中之公鑰，第二密碼訊息122設定為非對稱加密演算法中之私鑰，藉由影像運算模組40依據第一密碼訊息121加密物體辨識資訊50且傳送識智慧型電子裝置90，智慧型電子裝置90可依據第二密碼訊息122解密物體辨識資訊50，此外，影像運算模組40係無法藉由分析運算第一密碼訊息121而解密已處於加密型態之物體辨識資訊50。

請參閱第3圖，其係為本發明之物體辨識方法之流程圖。如圖所示，本發明之物體辨識方法，適用於包含影像分析裝置20及智慧型電子裝置90之物體辨識系統10，且影像分析裝置20係包含影像擷取模組30及影像運算模組40，物體辨識方法係包含下列步驟：

在步驟S1中：藉由影像擷取模組30拍攝待測物體60而產生影像訊息70。

在步驟S2中：藉由影像運算模組40運算影像訊息70而產生物體辨識資訊50。

在步驟S3中：藉由智慧型電子裝置90以物體辨識資訊50比對各物體預設資訊。

在步驟S4中：當物體辨識資訊50符合其中一物體預設資訊，智慧型電子裝置90係對應產生第一辨識結果資訊101，當物體辨識資訊50不符合其中一物體預設資訊，智慧型電子裝置90係對應產生第二辨識結果資訊102。

本發明之物體辨識系統10與一般習知之辦識系統相比，本發明之物體辨識系統10之影像運算模組40係可運算影像訊息70而產生複數個影像子訊息80，複數個影像子訊息80係排列為矩陣型態，且影像運算模組40係運算各影像子訊息80以產生對應的分析訊息，並可進一步整合各分析訊息以產生物體辨識資訊50；故，藉由影像運算模組40將影像訊息70拆解為以矩陣型態排列的複數個影像子訊息80，係有利於影像運算模組40分別對各個影像子訊息80進行細部分析及運算，因此較可精確地分析待測物體60的微小特徵，或是當待測物體60產生晃動或是受到外在因素干擾使影像訊息70之部分特徵較不清晰時，藉由拆解影像訊息70使後續運算程序增加之技術手段，係可避免因運算到包含些微不清晰特徵之影像訊息70而影響到整體辨識結果之情形，即具備可有效排除運算誤差以進一步取得精確辨識結果之功效。

本發明之物體辨識系統10之智慧型電子裝置90可依據橢圓加密演算法或RSA加密演算法產生相互對應之第一密碼訊息121及第二密碼訊息122，當智慧型電子裝置90傳送第一密碼訊息121至影像運算模組40，影像運算模組40可依據第一密碼訊息121加密物體辨識資訊50並傳送至智慧型電子裝置90，此時智慧型電子裝置90則可依據第二密碼訊息122解密物體辨資訊，以使智慧型電子裝置90可比對物體辨識資訊50及各該物體預設資訊；藉由此系統配置，影像運算模組40係無法藉由運算第一密碼訊息121而解除加密型態之物體辨識資訊50，故可有效地保障欲辨識物體所對應之個人或公司行號之隱私及資訊安全性。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神及範疇，而對其進行之等校修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。