TWI723858B - 電子鎖具的解鎖方法 - Google Patents

Abstract

一種電子鎖具的解鎖方法，擷取電子鎖具所在位置外部的背景環境特徵作為認證背景環境特徵資料，人員要解鎖該電子鎖具而輸入的即時解鎖資訊中需要包括一個人臉特徵資料與背景環境特徵資料，只有在人臉特徵資料以及背景環境特徵資料比對正確的情況下，該電子鎖具才會解鎖，進一步降低電子鎖具被使用照片、圖片或螢幕畫面蒙騙而解鎖的機率。

Description

電子鎖具的解鎖方法

本發明涉及一種電子鎖具的解鎖方法，尤指一種適用於被安裝在固定位置並且上鎖時位置不會改變的電子鎖具的解鎖方法。

市售的一種電子鎖具可以透過人臉識別的方式進行解鎖，這種電子鎖具可能是直接在電子鎖具上安裝一個攝影鏡頭或者使用智慧型行動裝置上的鏡頭，在要解鎖之時，使用攝影鏡頭擷取人臉特徵，並且與已授權的人臉特徵資料庫進行比對，當比對正確時該電子鎖具控制為解鎖，若解鎖之時擷取的人臉特徵與已授權的人臉特徵資料庫比對錯誤，該電子鎖具保持上鎖。

這種透過人臉特徵比對或識別控制電子鎖具是否解鎖的技術使用上有很好的便利性，然而仍然有需要改進之處，詳細地說，這種利用人臉比對或識別的技術通常存在無法分辨攝影鏡頭所擷取的人臉特徵為圖片、螢幕之畫面或者是真人的人臉特徵的問題，因而當使用被授權的人臉特徵的圖片或者顯示有被授權的人臉特徵螢幕畫面給攝影鏡頭擷取時，只要圖片或螢幕顯示的人臉特徵有被授權，仍然有很高的機率能夠蒙騙系統解鎖，換句話說，這種利用人臉識別或比對而控制電子鎖具解鎖的技術，可能會在非本人輸入人臉特徵的情況下被圖片或螢幕畫面的人臉欺騙而解鎖，並且在網路社群媒體發達的情況 下，取得特定人的人臉特徵是有可能的，導致利用人臉特徵解鎖識別的準確率是有些問題的，而這樣的問題是需要解決的。

為解決此問題，本發明提供一種電子鎖具的解鎖方法，包括：建立認證背景環境特徵資料，將一個電子鎖具所在位置的背景環境特徵設定為認證背景環境特徵並且儲存，建立認證人臉特徵資料庫，將至少一人臉特徵設定為認證人臉特徵並儲存，輸入即時解鎖資訊，在人員要解鎖所述電子鎖具之時，輸入包括人臉特徵的一個即時解鎖資訊，分析人臉特徵及背景環境特徵，將該輸入的即時解鎖資訊分析出人臉特徵與背景環境特徵，若無法分析出背景環境特徵，該電子鎖具保持上鎖，比對人臉特徵及背景環境特徵，將該即時解鎖資訊分析出來的人臉特徵與人臉特徵資料庫的至少一認證人臉特徵進行比對，並且將分析出來的背景環境特徵與認證背景資料庫的背景環境特徵進行比對，當該即時解鎖資訊分析出來的人臉特徵與背景環境特徵的任意一者比對錯誤時，該電子鎖具保持上鎖，當即時解鎖資訊分析出來的人臉特徵與背景環境特徵都比對正確時，該電子鎖具控制為解鎖。

本發明的解鎖方法，應用比對即時解鎖資訊內的人臉特徵與背景環境特徵都正確的情況下才允許解鎖，並且由於認證的背景環境特徵是電子鎖具所在位置的背景環境，要解鎖電子鎖具的人員必須鄰近電子鎖具才做得到執行擷取即時解鎖資訊的動作，才能同時擷取正確的人臉特徵資料以及正確的背景環境特徵，被授權的人員要被自己以外的人員同時取得正確的人臉特徵資料 與正確的背景環境特徵資料是很難的，如此可以大降低電子鎖具被欺騙而解鎖的機率。

其中電子鎖具安裝在一個門上，並且門上安裝與電子鎖具電連接的一個攝影機，攝影機包括一個ToF鏡頭模組，在建立認證背景環境特徵資料之前進一步包括：將安裝有電子鎖具的門關閉，將門操作至關閉位置，使攝影機朝向電子鎖具外側的背景環境，擷取電子鎖具外部的背景環境，在門位於關閉位置的狀態下，使用攝影機擷取電子鎖具外側的背景環境，並且依據該所擷取的背景環境特徵建立認證背景環境特徵資料。

所述之電子鎖具的解鎖方法，進一步包括：設定建議等待區域，在電子鎖具所在位置隔開適當距離處設置一個建議等待區域，在人員位於建議等待區域內時可執行輸入即時解鎖資訊。

其中所述建立認證人臉特徵資料庫，人員是位於等待區域內擷取包含所述背景環境特徵的人臉特徵，當背景環境特徵比對正確時，該人臉特徵設定為認證人臉特徵並儲存，當背景環境特徵比對錯誤時，該人臉特徵不設定為認證人臉特徵也不儲存。

其中所述建議等待區域與電子鎖具隔開的最短距離介於20公分~100公分之間。

其中分析人臉特徵及背景環境特徵時，背景環境特徵的圖像佔即時解鎖資訊圖像的比例小於30%，判定為無法分析出背景環境特徵。

所述之電子鎖具的解鎖方法，在分析人臉特徵及背景環境特徵與比對人臉特徵及背景環境特徵之間進一步包括：即時運算認證背景環境特徵，依據該即時解鎖資訊中人臉特徵的輪廓與位置使用認證背景環境特徵合成一個 即時運算認證背景環境特徵資料，並且比對該背景環境特徵是否與認證背景環境特徵相符時，使用即時運算認證背景環境特徵資料與該即時解鎖資訊分析而得之背景環境特徵進行比對。

所述攝影機配備ToF鏡頭模組可以判斷人臉與背景環境的距離，可以進一步確認輸入的即時解鎖資訊是否為照片、圖片或螢幕畫面，因為照片、圖片或螢幕畫面呈現的人臉特徵與背景環境特徵的距離是相同的，能夠更進一步地降低電子鎖具配欺騙而解鎖的機率。

另一種電子鎖具的解鎖方法，包括：設定建議等待區域，在電子鎖具所在位置隔開適當距離處設置一個建議等待區域，擷取電子鎖具外部的背景環境，一位人員站立於建議等待區域內使用一個具有攝影機的行動裝置擷取電子鎖具外側的背景環境，並且依據該所擷取的背景環境特徵建立認證背景環境特徵資料，建立認證背景環境特徵資料，將該具有攝影機的行動裝置擷取的背景環境傳送給電子鎖具設定為認證背景環境特徵資料並儲存，建立認證人臉特徵資料庫，將至少一人臉特徵設定為認證人臉特徵並儲存，輸入即時解鎖資訊，在人員要解鎖所述電子鎖具之時，輸入包括人臉特徵的一個即時解鎖資訊，分析人臉特徵及背景環境特徵，將該輸入的即時解鎖資訊分析出人臉特徵與背景環境特徵，若無法分析出背景環境特徵，該電子鎖具保持上鎖，比對人臉特徵及背景環境特徵，將該即時解鎖資訊分析出來的人臉特徵與人臉特徵資料庫的至少一認證人臉特徵進行比對，並且將分析出來的背景環境特徵與認證背景資料庫的背景環境特徵進行比對，當該即時解鎖資訊分析出來的人臉特徵與背景環境特徵的任意一者比對錯誤時，該電子鎖具保持上鎖，當即時解鎖資訊分析出來的人臉特徵與背景環境特徵都比對正確時，該電子鎖具控制為解鎖。

在配合圖式說明本發明的說明性實施例的詳細說明之下將可更清楚瞭解本發明。

S20:將安裝有電子鎖具的門關閉

S22:擷取電子鎖具外部的背景環境

S24:建立認證背景環境特徵資料

S26:設定建議等待區域

S28:建立認證人臉特徵資料庫

S30:輸入即時解鎖資訊

S32:分析人臉特徵及背景環境特徵

S33:即時運算認證背景環境特徵

S34:比對人臉特徵及背景環境特徵

S36:保持上鎖

S38:解鎖

20:門

22:電子鎖具

24:攝影機

26:人員

28:背景環境

30A:第一即時解鎖資訊

30B:第二即時解鎖資訊

30C:錯誤即時解鎖資訊

31:建議等待區域

32:背景環境特徵資料

32A:即時運算認證背景環境特徵資料

33:人臉特徵資料

34:具有攝影機的行動裝置

第1圖為本發明電子鎖具的解鎖方法的第一種實施例。

第2圖為使用本發明解鎖方法的電子鎖具的狀態圖。

第3圖是第2圖的俯視圖用來顯示建議等待區域。

第4圖為攝影機擷取的第一即時解鎖資訊示意圖。

第5圖為攝影機擷取的第二即時解鎖資訊示意圖。

第6圖認證背景環境特徵資料依據即時解鎖資訊的人臉特徵位置與輪廓形狀合成後的即時運算認證背景環境特徵的示意圖。

第7圖是其中一種錯誤的即時解鎖資訊的示意圖。

第8圖為本發明電子鎖具的解鎖方法的第二種實施例。

第9圖為使用第二種實施例的解鎖方法解鎖電子鎖具時的狀態圖。

所有圖式係僅便於解釋基本教導而已，圖式中將對構成說明用實施例之元件的數目、位置、關係、及尺寸之延伸將有所說明或在閱讀及了解以下描述後屬於業界技能。另外，在閱讀及了解以下描述後，配合特定力量、重量、強度、及類似要求之精確尺寸及尺寸比例之改變亦屬業界技能。

在不同圖式中係以相同標號來標示相同或類似元件；另外請了解文中諸如“頂部”、“底部”、“第一”、“第二”、“向前”、“向後”、“反向”、前、“後”、“高度”、“寛度”、“長度”、“端”、“側”、 “水平”、“垂直”等等及類似用語係僅便於看圖者參考圖中構造以及僅用於幫助描述說明用實施例而已。

本發明是一種電子鎖具的解鎖方法，特別是一種用來控制安裝後不會移動位置的電子鎖具解鎖或不解鎖的方法。所述安裝後不會移動位置的電子鎖具例如門鎖、保險櫃鎖、置物櫃鎖，這一類的電子鎖具雖然電子鎖具可能會隨著門的開啟或關閉改變位置，但在門關閉時，電子鎖具的位置並不會改變，在本發明將被視為不會移動位置的電子鎖具。其他本發明未提及但類似使用情況的電子鎖具都屬於本發明所述不會移動位置的電子鎖具。

參閱第1~4圖所示，為了方便說明，假設一個電子鎖具22安裝在一個通道口的一個門20上，門20進一步安裝一個攝影機24，攝影機24與電子鎖具22電連接。

第1圖為本發明第一實施例的電子鎖具的解鎖方法(攝影機安裝在門上)包括：將安裝有電子鎖具的門關閉S20，將門20操作至關閉位置，使攝影機24朝向電子鎖具外側的背景環境28。因為攝影機24安裝在門20上，所以門20位於關閉位置或非位於關閉位置會造成攝影機24所擷取的背景環境不同，進一步在一位人員26需要解鎖電子鎖具22的狀態下所述門20一定是位於關閉位置，考慮到人員26習慣站立於門20或電子鎖具22的相對位置執行解鎖操作，因而在擷取背景環境特徵之前需要將門20操作至關閉位置是較佳的選擇。

擷取電子鎖具外部的背景環境S22，在門位於關閉位置的狀態下，使用攝影機24擷取電子鎖具22外側的背景環境28。所述電子鎖具的外部背景環境28可以是單純的牆面、天花板，在較佳的實施例中，所述電子鎖具的外部背景環境28可以設置例如畫作、月曆．．．等物品，這些畫作、月曆．．．物品可以增加背景環境28的比對特徵(參閱第4圖)，提高安全性並且降低比對失敗的機率。

建立認證背景環境特徵資料S24，將電子鎖具所在位置的背景環境設定為認證背景環境特徵並且儲存。也就是說，將擷取電子鎖具外部的背景環境S22步驟中取得的背景環境特徵資料設定為認證背景環境特徵並且儲存於資料庫內。值得一提的是，較佳的選擇為，所述認證背景環境特徵不包括任何人員26的臉部特徵，也就是說，使用門20位於關閉位置時攝影機24擷取的完整背景環境特徵是較佳的選擇。

設定建議等待區域S26，在電子鎖具22所在位置隔開適當距離處設置一個建議等待區域31，在人員26位於建議等待區域31內時可執行輸入即時解鎖資訊S30(參閱第3圖)。所述建議等待區域31與電子鎖具22隔開的最短距離介於20公分~100公分之間。實質上，當人員26站立在建議等待區域31的範圍內時，人員26與攝影機24隔開較適當的距離，並且人也與背景環境28隔開較適當的距離，如此從攝影機24擷取的資料可以有較適當的人臉與背景環境的比例，較佳的狀態為人臉與背景環境較適當的比例大約是人臉佔整個攝影機24擷取畫面的30%~70%之間，背景環境的比例介於30%~70%之間。

建立認證人臉特徵資料庫S28，將至少一人臉特徵設定為認證人臉特徵並儲存。較佳的方式為，當人員26位於建議等待區域31內時，操作攝影機24擷取該人員26的人臉特徵與背景環境特徵，系統首先區分人臉特徵的區域與背景特徵的區域，並且比對該背景特徵區域與認證背景環境特徵是否相符，若該背景特徵區域與認證背景環境特徵相符，將區分出來的該人臉特徵設定為認證人臉特徵並且儲存為人臉特徵資料庫，若該背景特徵區域與認證背景環境特徵不相符，不將區分出來的該人臉特徵設定為認證人臉特徵。

本發明的電子鎖具的解鎖方法進一步包括輸入即時解鎖資訊S30，在人員26要解鎖所述電子鎖具22之時，輸入包括人臉特徵的一個即時解鎖資訊。較佳的的實施例為，當一位人員26位於建議等待區域31內時，電子鎖具22的系統能夠偵測到有人員26位於建議等待區域內並且自動啟動攝影機24擷取包含該人員26的人臉特徵以及背景環境特徵的一個即時解鎖資訊，由於該人員26是位於建議等待區域31內時被截取其人臉特徵，因此該即時解鎖資訊能夠具有適當比例的人臉特徵以及背景環境特徵，例如第4圖所示的第一即時解鎖資訊包括佔比大約40%的人臉特徵以及佔比大約60%的背景環境特徵，使得系統具有足夠的資訊可以判斷人臉特徵與背景環境特徵。

分析人臉特徵及背景環境特徵S32，將該輸入的即時解鎖資訊分析出人臉特徵與背景環境特徵，若無法分析出背景環境特徵，該電子鎖具保持上鎖S36。如第4圖所示，合乎系統要求的即時解鎖資訊應包括有欲通行人員的人臉特徵以及人員26所在位置的背景環境特徵，因此若欲通行的人員26使用照片、畫面蒙騙系統，並且照片、畫面中沒有背景環境特徵判定為無法分析出背景環境特徵，則該電子鎖具22保持上鎖S36，或者較佳的實施 例為背景環境特徵佔整個即時解鎖資訊的比例小於30%，判定為無法分析出背景環境特徵，該電子鎖具22保持上鎖S36。

若該即時解鎖資訊可以順利區別出人臉特徵與背景環境特徵，並且該人臉特徵佔整個即時解鎖資訊的比例介於30%~70%之間，背景環境特徵佔整個即時解鎖資訊的比例介於30%~70%之間(例如人臉特徵佔35%，背景環境特徵佔65%)，則將該即時解鎖資訊視為可以被區隔出人臉特徵與背景環境特徵。

參閱第4圖所示為較佳的第一即時解鎖資訊30A，人臉特徵資料33佔該第一即時解鎖資訊30A的約30%~40%，背景環境特徵資料32佔該第一即時解鎖資訊30A的約60%~70%，並且人臉特徵資料33位於該第一即時解鎖資訊30A大約中央的位置，無論是在人臉特徵資料33與背景環境特徵資料32的比例或人臉特徵資料33的位置都是在較佳的位置。

參閱第5圖所示的另一種可以接受的第二即時解鎖資訊30B，當人員26站的位置較偏時(例如人員沒有站在建議等待區內)，攝影機24所擷取的第二即時解鎖資訊30B可能會如第5圖所示，人員26的人臉特徵並非位於第二即時解鎖資訊30B的畫面的中央，但人臉特徵佔該第二即時解鎖資訊30B的約30%~40%，背景環境特徵佔該第二即時解鎖資訊30B的約60%~70%，在這種狀態下，該第二即時解鎖資訊30B仍然可以被順利地分析出人臉特徵資料33以及背景環境特徵資料32。

即時運算認證背景環境特徵S33，依據該即時解鎖資訊(例如第一或第二即時解鎖資訊30A、30B)中人臉特徵的輪廓與位置使用認證背景環境特徵合成一個即時運算認證背景環境特徵資料32A，並且比對該背景環境特徵是否與認證背景環境特徵相符時，使用即時運算認證背景環境特徵 資料32A與該第一或第二即時解鎖資訊30A、30B分析而得之背景環境特徵進行比對。

比對人臉特徵及背景環境特徵S34，將該即時解鎖資訊(第一或第二即時解鎖資訊30A、30B)分析出來的人臉特徵資料33與人臉特徵資料庫的至少一認證人臉特徵進行比對，並且將分析出來的背景環境特徵資料32與認證背景環境特徵資料庫的背景環境特徵進行比對，當該即時解鎖資訊分析出來的人臉特徵與背景環境特徵的任意一者比對錯誤時，該電子鎖具保持上鎖S36，當即時解鎖資訊分析出來的人臉特徵與背景環境特徵都比對正確時，該電子鎖具控制為解鎖S38。

詳細地說，在攝影機24擷取即時解鎖資訊之後，並且該即時解鎖資訊可以被分析取得人臉特徵資料33與背景環境特徵資料32時，分別比對該人臉特徵資料33與認證人臉特徵資料庫中的至少一認證人臉特徵是否相符，以及比對該背景環境特徵資料32與認證背景環境特徵資料庫中的認證背景環境特徵是否相符，並且當該人臉特徵資料33或該背景環境特徵資料32任意一者比對不符時，電子鎖具22保持上鎖S36，只有在該人臉特徵資料33與該背景環境特徵資料32都比對相符時，系統才會控制該電子鎖具22執行解鎖S38。

參閱第6圖所示，值得一提的是，雖然依據人員站立的位置不同，背景環境特徵被遮擋的位置也會不同，但在執行背景環境特徵資料32與一個認證背景環境特徵比對是否相符時，可以利用運算分析出該即時解鎖資訊的人臉特徵資料33的位置與輪廓，進一步再透過運算將認證背景環境特徵上合成相同位置且相同的人臉輪廓(如第6圖所示)，如此該認證背景環境特徵的一 部分被遮蓋而獲得一個即時運算認證背景環境特徵資料32A，這個即時運算認證背景環境特徵資料32A被遮擋的位置與輪廓形狀會與該即時解鎖資料分析而得的背景環境特徵資料32相同，進一步可以被用來比對是否相同。

一種分析人臉特徵與背景環境特徵的較佳實施例為採用飛行時間測距技術(ToF/Time-of-Flight)，也就是說所述攝影機24包括可以執行飛行時間測距技術的一個ToF鏡頭模組，透過ToF鏡頭模組量測人臉的距離以及背景環境的距離，用來即時判斷人臉輪廓與背景環境28。詳細地說，參閱第2、3圖所示，當人員26站立於建議等待區域31內時，人臉與攝影機24的距離遠小於背景環境28與攝影機24的距離，所述ToF鏡頭模組透過接收光線反射的時間差可以判斷與攝影機24相隔的距離，進一步透過運算可以在擷取即時解鎖資訊後分析人臉特徵資料33與背景環境特徵資料32，並且也可以獲得即時解鎖資訊中人臉的位置與輪廓形狀。

參閱第7圖所示的錯誤即時解鎖資訊30C，當攝影機24擷取的即時解鎖資訊為如第7圖所示的錯誤即時解鎖資訊30C時(例如使用圖片或螢幕畫面給攝影機24擷取)，假設該錯誤即時解鎖資訊30C中的人臉特徵比對相符，但因為該錯誤即時解鎖資訊30C分析而得的背景環境特徵與認證背景環境特徵比對不相符，因而電子鎖具22被控制為保持上鎖S36。

本發明的電子鎖具的解鎖方法除了第1~7圖所示攝影機24安裝於門20上的實施例之外，也能有其他的配置，參閱第8~9圖所示為門20沒有安裝攝影機的實施例，在這種狀態下，可以運用一個具有攝影機的行動裝置34(例如智慧型手機、平板電腦)與電子鎖具22透過無線方式連線(例如使用藍芽連線技術/Bluetooth)。相較於將攝影機24設置在門20上的實施 例，本實施例因為是利用具有攝影機的行動裝置34上的攝影機擷取即時解鎖資料、需要認證背景環境特徵資料及需要認證人臉特徵資料33，因而在流程上與第1圖所示的解鎖方法有些許不同。

詳細地說，為了能夠取得好的背景環境特徵資料首先需要設定建議等待區域S26，在電子鎖具22所在位置隔開適當距離處設置一個建議等待區域31(如第3圖所示)。

在完成設定建議等待區域31之後，執行擷取電子鎖具外部的背景環境S22時，一位人員26站立於建議等待區域31內使用一個具有攝影機的行動裝置34擷取電子鎖具22外側的背景環境，並且依據該所擷取的背景環境特徵建立認證背景環境特徵資料S24。實質上當人員26站立在該建議等待區域31內使得具有攝影機的行動裝置34與電子鎖具22連線，進一步使用該具有攝影機的行動裝置34擷取該電子鎖具22外側的背景環境28。較佳的實施方式為，人員26站在建議等待區域31內，手持具有攝影機的行動裝置34朝向背景環境28而擷取背景環境28(例如拍攝或錄影)。

建立認證背景環境特徵資料S24，將該具有攝影機的行動裝置34擷取的背景環境28傳送給電子鎖具22設定為認證背景環境特徵資料並儲存。值得一提的是，該認證背景環境特徵資料也可以不傳送給電子鎖具22，該認證背景環境特徵資料也可以直接儲存於該具有攝影機的行動裝置34內。

建立認證人臉特徵資料庫S28，將至少一人臉特徵設定為認證人臉特徵並儲存。較佳的方式為，人員26站立於建議等待區域31內並且朝向電子鎖具22，進一步使用該具有攝影機的行動裝置34擷取至少一個人臉特徵以及背景環境特徵，系統首先區分人臉特徵的區域與背景特徵的區域，並 且比對該背景特徵區域與認證背景特徵是否相符，若該背景特徵區域與認證背景環境特徵相符，將區分出來的該人臉特徵設定為認證人臉特徵並且儲存為人臉特徵資料庫，若該背景特徵區域與認證背景環境特徵不相符，不將區分出來的該人臉特徵設定為認證人臉特徵。此外，所述該認證人臉特徵資料庫也可以不儲存於電子鎖具22內而直接儲存於該具有攝影機的行動裝置34內。

本實施例除了所述的這些步驟與攝影機24安裝於門20上的實施例(第1~7圖所示)有些許不同之外，關於輸入即時解鎖資訊S30、分析人臉特徵及背景環境特徵S32、即時運算認證背景環境特徵S33、比對人臉特徵及背景環境特徵S34、保持上鎖S36以及解鎖S38等步驟都兩個實施例都是相同的，因此不重複贅述。

另外，值得注意的是，如果所述認證背景環境特徵資料與認證人臉特徵資料庫是直接儲存於具有攝影機的行動裝置34內，那麼分析人臉特徵及背景環境特徵S32、即時運算認證背景環境特徵S33、比對人臉特徵及背景環境特徵S34等步驟是由具有攝影機的行動裝置34執行，並且當比對人臉特徵及背景環境特徵S34步驟確認該人臉特徵與背景環境特徵比對至少一認證人臉特徵與認證背景環境特徵都相符時，由該具有攝影機的行動裝置34控制電子鎖具22解鎖，反之若比對人臉特徵及背景環境特徵S34步驟確認該人臉特徵與背景環境特徵比對至少一認證人臉特徵與認證背景環境特徵其中任意一不相符時，該具有攝影機的行動裝置34不控制電子鎖具22解鎖(保持上鎖)。若認證背景環境特徵資料與認證人臉特徵資料庫是儲存於電子鎖具22內，那麼分析人臉特徵及背景環境特徵S32、即時運算認證背景環境特徵S33、比對人臉特徵及背景環境特徵S34等步驟是由電子鎖具22執行。

本發明的解鎖方法，應用比對即時解鎖資訊內的人臉特徵與背景環境特徵都正確的情況下才允許解鎖，並且由於認證的背景環境特徵是電子鎖具22所在位置的背景環境，要解鎖電子鎖具22的人員必須鄰近電子鎖具22才做得到執行擷取即時解鎖資訊的動作，才能同時擷取正確的人臉特徵資料以及正確的背景環境特徵，被授權的人員要被自己以外的人員同時取得正確的人臉特徵資料與正確的背景環境特徵資料是很難的，如此可以大降低電子鎖具22被欺騙而解鎖的機率。

此外，若所述攝影機24配備ToF鏡頭模組可以判斷人臉與背景環境的距離，可以進一步確認輸入的即時解鎖資訊是否為照片、圖片或螢幕畫面，因為照片、圖片或螢幕畫面呈現的人臉特徵與背景環境特徵的距離是相同的，能夠更進一步地降低電子鎖具22被欺騙而解鎖的機率。

本發明的基本教導已加以說明，對具有本領域通常技能的人而言，許多延伸和變化將是顯而易知者。舉例言之，可以不包括建議等待區域31，因為即使沒有設立建議等待區域31，使用者仍然可以憑藉經驗判斷站立在哪個位置較為適當。或者，可以被接受的即時解鎖資訊(可分析出人臉特徵資料33與背景環境特徵資料32)並不僅限於第4~6圖所示的態樣，只要是即時解鎖資訊可以被順利地分析出人臉特徵以及背景環境特徵，該即時解鎖資訊就為可被接受的即時解鎖資訊可以用來進行人臉特徵與背景環境特徵的比對。或者，建立認證人臉特徵資料庫時可以不執行背景環境特徵的比對，設立認證人臉特徵可以有其他的變化，例如可以在電子鎖具22的內部設置一個按鈕，這個按鈕是需要在電子鎖具22的外殼被分離的狀態下才可以被按壓(較 佳設置在室內的一側)，按壓該按鈕之後擷取的人臉特徵可以被系統設定為認證人臉特徵。

又或者，本發明的解鎖方法並非只限定使用在通道門的門鎖上，本發明的解鎖方法也能使用在其他安裝後位置不會改變的鎖具上，例如本發明的解鎖方法也能使用在保險櫃鎖、置物櫃鎖上，因為這些裝置在關閉狀態下，鎖具的位置是固定的，因而鎖具外的背景環境也是固定的，因而也適用於本發明的解鎖方法。

由於說明書揭示的本發明可在未脫離本發明精神或大體特徵的其它特定形式來實施，且這些特定形式的一些形式已經被指出，所以，說明書揭示的實施例應視為舉例說明而非限制。本發明的範圍是由所附的申請專利範圍界定，而不是由上述說明所界定，對於落入申請專利範圍的均等意義與範圍的所有改變仍將包含在其範圍之內。

S20:將安裝有電子鎖具的門關閉

S22:擷取電子鎖具外部的背景環境

S24:建立認證背景環境特徵資料

S26:設定建議等待區域

S28:建立認證人臉特徵資料庫

S30:輸入即時解鎖資訊

S32:分析人臉特徵及背景環境特徵

S33:即時運算認證背景環境特徵

S34:比對人臉特徵及背景環境特徵

S36:保持上鎖

S38:解鎖

Claims (12)

1. 一種電子鎖具的解鎖方法，包括：建立認證背景環境特徵資料，將一個電子鎖具所在位置的背景環境特徵設定為認證背景環境特徵並且儲存，建立認證人臉特徵資料庫，將至少一人臉特徵設定為認證人臉特徵並儲存，輸入即時解鎖資訊，在人員要解鎖所述電子鎖具之時，輸入包括人臉特徵的一個即時解鎖資訊，分析人臉特徵及背景環境特徵，將該輸入的即時解鎖資訊分析出人臉特徵與背景環境特徵，若無法分析出背景環境特徵，該電子鎖具保持上鎖，比對人臉特徵及背景環境特徵，將該即時解鎖資訊分析出來的人臉特徵與人臉特徵資料庫的至少一認證人臉特徵進行比對，並且將分析出來的背景環境特徵與認證背景資料庫的背景環境特徵進行比對，當該即時解鎖資訊分析出來的人臉特徵與背景環境特徵的任意一者比對錯誤時，該電子鎖具保持上鎖，當即時解鎖資訊分析出來的人臉特徵與背景環境特徵都比對正確時，該電子鎖具控制為解鎖。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電子鎖具的解鎖方法，其中電子鎖具安裝在一個門上，並且門上安裝與電子鎖具電連接的一個攝影機，攝影機包括一個ToF鏡頭模組，在建立認證背景環境特徵資料之前進一步包括：將安裝有電子鎖具的門關閉，將門操作至關閉位置，使攝影機朝向電子鎖具外側的背景環境，擷取電子鎖具外部的背景環境，在門位於關閉位置的狀態下，使用攝影機 擷取電子鎖具外側的背景環境，並且依據該所擷取的背景環境特徵建立認證背景環境特徵資料。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之電子鎖具的解鎖方法，進一步包括：設定建議等待區域，在電子鎖具所在位置隔開適當距離處設置一個建議等待區域，在人員位於建議等待區域內時可執行輸入即時解鎖資訊。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電子鎖具的解鎖方法，其中所述建立認證人臉特徵資料庫，人員是位於等待區域內擷取包含所述背景環境特徵的人臉特徵，當背景環境特徵比對正確時，該人臉特徵設定為認證人臉特徵並儲存，當背景環境特徵比對錯誤時，該人臉特徵不設定為認證人臉特徵也不儲存。
5. 如申請專利範圍第3項所述之電子鎖具的解鎖方法，其中所述建議等待區域與電子鎖具隔開的最短距離介於20公分~100公分之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電子鎖具的解鎖方法，其中分析人臉特徵及背景環境特徵時，背景環境特徵的圖像佔即時解鎖資訊圖像的比例小於30%，判定為無法分析出背景環境特徵。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電子鎖具的解鎖方法，在分析人臉特徵及背景環境特徵與比對人臉特徵及背景環境特徵之間進一步包括：即時運算認證背景環境特徵，依據該即時解鎖資訊中人臉特徵的輪廓與位置使用認證背景環境特徵合成一個即時運算認證背景環境特徵資料，並且比對該背景環境特徵是否與認證背景環境特徵相符時，使用即時運算認證背景環境特徵資料與該即時解鎖資訊分析而得之背景環境特徵進行比對。
8. 一種電子鎖具的解鎖方法，包括：設定建議等待區域，在電子鎖具所在位置隔開適當距離處設置一個建議等待區域，擷取電子鎖具外部的背景環境，一位人員站立於建議等待區域內使用一個具有攝影機的行動裝置擷取電子鎖具外側的背景環境，並且依據該所擷取的背景環境特徵建立認證背景環境特徵資料，建立認證背景環境特徵資料，將該具有攝影機的行動裝置擷取的背景環境傳送給電子鎖具設定為認證背景環境特徵資料並儲存，建立認證人臉特徵資料庫，將至少一人臉特徵設定為認證人臉特徵並儲存，輸入即時解鎖資訊，在人員要解鎖所述電子鎖具之時，輸入包括人臉特徵的一個即時解鎖資訊，分析人臉特徵及背景環境特徵，將該輸入的即時解鎖資訊分析出人臉特徵與背景環境特徵，若無法分析出背景環境特徵，該電子鎖具保持上鎖，比對人臉特徵及背景環境特徵，將該即時解鎖資訊分析出來的人臉特徵與人臉特徵資料庫的至少一認證人臉特徵進行比對，並且將分析出來的背景環境特徵與認證背景資料庫的背景環境特徵進行比對，當該即時解鎖資訊分析出來的人臉特徵與背景環境特徵的任意一者比對錯誤時，該電子鎖具保持上鎖，當即時解鎖資訊分析出來的人臉特徵與背景環境特徵都比對正確時，該電子鎖具控制為解鎖。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電子鎖具的解鎖方法，其中所述建議等待區域與電子鎖具隔開的最短距離介於20公分~100公分之間。
10. 如申請專利範圍第8項所述之電子鎖具的解鎖方法，其中分析人臉特徵及背景環境特徵時，背景環境特徵的圖像面積佔即時解鎖資訊的圖像面積小於30%，判定為無法分析出背景環境特徵。
11. 如申請專利範圍第8項所述之電子鎖具的解鎖方法，其中所述建立認證人臉特徵資料庫，人員是位於等待區域內擷取包含所述背景環境特徵的人臉特徵，當背景環境特徵比對正確時，該人臉特徵設定為認證人臉特徵並儲存，當背景環境特徵比對錯誤時，該人臉特徵不設定為認證人臉特徵也不儲存。
12. 如申請專利範圍第8項所述之電子鎖具的解鎖方法，在分析人臉特徵及背景環境特徵與比對人臉特徵及背景環境特徵之間進一步包括：即時運算認證背景環境特徵，依據該即時解鎖資訊中人臉特徵的輪廓與位置使用認證背景環境特徵合成一個即時運算認證背景環境特徵資料，並且比對該背景環境特徵是否與認證背景環境特徵相符時，使用即時運算認證背景環境特徵資料與該即時解鎖資訊分析而得之背景環境特徵進行比對。

Images