WO2021182983A1 - Self-monitoring system for detecting the presence of objects - Google Patents
Self-monitoring system for detecting the presence of objects Download PDFInfo
- Publication number
- WO2021182983A1 WO2021182983A1 PCT/RU2020/000133 RU2020000133W WO2021182983A1 WO 2021182983 A1 WO2021182983 A1 WO 2021182983A1 RU 2020000133 W RU2020000133 W RU 2020000133W WO 2021182983 A1 WO2021182983 A1 WO 2021182983A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- light
- self
- detecting
- objects
- spectrum
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
- G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
- G08B13/181—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using active radiation detection systems
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
- G08B21/18—Status alarms
- G08B21/22—Status alarms responsive to presence or absence of persons
Definitions
- This invention relates to the field of computing, and, in particular, to methods and systems for detecting the presence of objects with a self-monitoring function.
- Biometric systems are one of the most promising solutions, devoid of these disadvantages. Such systems are based on the analysis of biometric information about the user: facial features, voice, gestures, fingerprints, etc. The biometric parameters of the user, automatically read by the system, are compared with the templates, stored in the database. If one of the templates matches the received data, then the user is considered identified and he is allowed access.
- biometric systems are based on the analysis of the following biometric parameters of a person: face, voice, iris, gestures. Other types of parameters either do not provide sufficient accuracy for user identification or require contact with the reader (as is the case with fingerprints).
- the existing biometric systems have a number of disadvantages that allow unauthorized access to the protected area.
- the invention relates to security and control systems. Its use makes it possible to obtain a technical result in the form of increased reliability and speed in detecting attempts of unauthorized access to an object. This is achieved due to the fact that detection of the face of a living person and detection of unauthorized users present near the registered user are used as the main mechanism.
- the invention uses methods for tracking a three-dimensional object reduced to the first normalized face shape, using a fast method of measuring and comparing facial expressions with a template, as well as methods for detecting local features and presenting a face in three different normalized forms.
- a fast method of measuring and comparing with a template such a behavioral biometric characteristic as a phonemic signature is used, which is obtained as a result of the user's execution of system commands.
- the technical problem or technical problem solved in this technical solution is the implementation of a system for detecting the presence of objects with self-control.
- the technical result is to improve the quality of detection of the presence of objects through the use of artificial intelligence, as well as the use of a sensitive means to light of a predetermined spectrum.
- the specified technical result is achieved by implementing a system for detecting the presence of objects with self-monitoring, which contains at least one light source made with the ability to emit light of a predetermined spectrum, each of the sources having a different predetermined spectrum for each predetermined area; at least one light sensing means of a predetermined spectrum, configured to detect light reflected from at least one object, if present in a predetermined area, and to generate a presence signal based on the detected light, and at least one processor a device for determining the presence of an object based on a presence signal generated in a previous step, the processor inferring the presence of an object in a predetermined area based on the presence signals.
- the sensing means comprises a photosensor that is sensitive to light of a predetermined spectrum.
- the sensing means comprises a photosensor equipped with a spectral filter for filtering light of a predetermined spectrum.
- two light sources are contained in one light emitting device, the light emitting device being configured to emit light from at least two different predetermined spectra in two zones.
- the first spectrum and the second spectrum do not substantially overlap.
- the object is a human and the presence signal represents a human vital signal.
- the presence signal represents the vital signals of at least two people present in the same area, and in which the processing device distinguishes the corresponding vital signals from at least two people present in the area.
- the target spectrum emitted by the light sources comes from the visible spectrum and / or.
- each of the photosensors includes a photodiode.
- the photodiodes are located together in a photodiode array.
- FIG. 1 schematically shows a first exemplary embodiment of a presence detection system in which an area comprises two zones.
- FIG. 2 schematically shows the intensity of presence signals measured by the presence detection system according to FIG. 1.
- FIG. 3 schematically shows a second exemplary embodiment of a presence detection system in which an area comprises three zones.
- the system means a computer system, a computer (electronic computer), CNC (numerical control), PLC (programmable logic controller), computerized control systems and any other devices capable of performing a given, well-defined sequence of operations. (actions, instructions), centralized and distributed databases, smart contracts.
- a command processing device an electronic unit or an integrated circuit (microprocessor) executing machine instructions (programs), or the like.
- a command processor reads and executes machine instructions (programs) from one or more storage devices.
- Data storage devices can be, but are not limited to, hard disks (HDD), flash memory, ROM (read-only memory), solid state drives (SSD), optical drives.
- a program is a sequence of instructions for execution by a computer control device or command processing device.
- Server an electronic device that performs service functions at the request of the client, providing him with access to certain resources.
- a server is contemplated that has a persistent connection to the internetwork that can transmit data to a client device. The server can process this data and transmit the processing result back to the client device.
- a data exchange module is a server module that can represent a receiver of incoming signals, and a converter for further processing, and a translator for further sending.
- a compute module is a server module that is a microprocessor specially adapted for complex signal processing.
- Fig. 1 is a schematic diagram of a first exemplary embodiment of an object presence detection system according to the invention.
- the system comprises two light sources, a first light source 110.1 and a second light source 110.2 for emitting light of predetermined spectra, and two sensing means comprising two photosensors in this embodiment, namely a first photosensor 120.1 and a second photosensor 120.2.
- the photosensors are equipped with spectral filters, a first spectral filter 130.1 and a second spectral filter 130.2, respectively, for filtering light of predetermined spectra.
- the photosensors 120.1, 120.2 are configured to detect light reflected from a person 140 present in the area that has passed through the respective spectral filters 130.1, 130.2, and to generate two presence signals based on the detection results.
- a detector system can be connected to a system of a type other than a lighting system, such as an HVAC system.
- the photosensor may include various types of optical sensors that provide means for converting the detected optical radiation into an electrical signal
- the photosensor may be a broadband sensor or a narrowband sensor.
- the photosensor may be a phototransistor, photosensitive integrated circuit, an off-power LED, a silicon photodiode, or other device.
- the broadband sensor is aligned with the filter, and thus a narrow optical detection bandwidth can be provided.
- One or more photosensors are generally configured to generate electrical signals representative of the respective output radiation of one or more light emitting elements, which can then be used in a controller such as a signal processor or control system (e.g., controller, microcontroller, software and / or device and so on), or other such control means for estimating the output radiation of the light source and, if necessary, adjusting the corresponding output radiation of one or more light-emitting elements.
- a controller such as a signal processor or control system (e.g., controller, microcontroller, software and / or device and so on), or other such control means for estimating the output radiation of the light source and, if necessary, adjusting the corresponding output radiation of one or more light-emitting elements.
- the photosensor may comprise a charge coupled device (CCD, CCD) with spectrally sensitive detectors for converting the energy of the laser beam into digital signals, which can then be processed by a processing unit. subsystem.
- CCD charge coupled device
- the charge coupled device can be any device capable of transferring electrical charge from the device to a location where the charge can be processed, such as by converting to a digital value for processing by a processing subsystem, obtained by "displacing" the signals one by one between steps in the device.
- a charge coupled device can move charge between capacitive cells in a device using bias to transfer charge between cells.
- a CCD device may include n-well / p-sub photodiodes, a capacitive current-controlled voltage amplifier, pixel scanners, and delta-differentiating circuits. Using a charge coupled instrument can eliminate the need for a discrete spectrometer and current-to-voltage converter.
- Presence signals are provided to a processor 150, wherein the processor 150 determines the presence or absence of a person 140 based on the provided presence signals 160.1; 160.2.
- An area can be covered by two zones, a first zone 170.1 and a second zone 170.2.
- Each of the two light sources, the first light source 110.1 and the second light source 110.2 has a different predetermined spectrum, and each emits light within a different area, the first area 170.1 and the second area 170.2, respectively.
- Each of the two photosensors, the first photosensor 120.1 and the second photosensor 120.2 is configured to operate with one of the light sources, the first light source 110.1 and the second light source 110.2, respectively, and together with a corresponding spectral filter, the first spectral filter 130.1 and the second spectral filter 130.2 are accordingly configured to detect corresponding light of a predetermined spectrum.
- the processor 150 infers the presence of a person 140 by zone.
- a spectral filter can be additionally installed behind the focusing optics to allow only a certain spectrum of wavelengths to pass through.
- the sensing means comprise photosensors having different spectral sensitivities.
- a photosensor sensitive to light of a predetermined spectrum, can be use instead of a photosensor equipped with a spectral filter to filter light from a predetermined spectrum.
- Photosensors must have different spectral sensitivity.
- the photosensors may have fundamentally different spectral sensitivities so that they can inherently discriminate between light from different predefined spectra. Substantially different spectral sensitivities can be realized, for example, by using different classes of photosensors, such as photodiodes, CCDs, photomultipliers, etc., without limitation.
- spectral sensitivities can be realized using photosensors of the same class, such as photodiodes, with different material properties, for example, based on silicon (Si) or based on gallium arsenide (GaAs), different doping levels in silicon, etc.
- different spectral sensitivities can be realized by adding spectral filters.
- the first person 140 is positioned in the first area 170.1 in the area.
- the first photosensor 120.1 detects light emitted from the first light source 110.1, reflected from the first person 140 and is filtered by the first spectral filter 130.1, while the second photosensor 120.2 does not detect any significant light.
- the processor 150 receives two presence signals 160.1; 160.2, wherein the first presence signal 160.1 indicates the presence of a person in the first zone 170.1, and the second presence signal 160.2 indicates the absence of a person in the second zone 170.2. Therefore, the processing unit 150 detects the presence of a person in the zone 170 and, in particular, the presence in the first zone 170.1.
- Photosensors such as photodiodes, are capable of measuring vital signals from a person.
- Photoplethysmography is the monitoring of changes in the blood pulse in the capillaries of a person through the absorption of light by oxydeoxyhemoglobin.
- Photoplethysmography can be performed using simple photosensors such as photodiodes.
- a photodiode monitors tiny changes in light intensity caused by cycling the passage of fresh blood in the capillaries of the skin. With such a photodiode, it is possible to dynamically measure the heart rate, heart rate variability, oxygenation of the blood and possibly the blood pressure of a person at a distance of several meters.
- photodiodes are capable of measuring vital signals such as heart rate over a wide range of spectral frequencies. Most preferably, the system uses light in the invisible range of the spectrum, making the measurement completely invisible.
- presence signals 160.1; 160.2 can represent a human heart rate signal. This feature provides additional security that the presence of a person is correctly determined, since the known parameters of the heart rate signal can be used by the processor as an additional criterion for inferring the presence of a person.
- Spectral filters can be very simple components, such as deposited thin films, that are located directly on top of the photosensors, ie, photodiodes.
- Photodiodes can be manufactured using standard semiconductor silicon technology or, alternatively, can be manufactured using amorphous silicon technology, which is used to make LCD displays on glass or flexible plastic substrates.
- amorphous silicon technology which is used to make LCD displays on glass or flexible plastic substrates. The latter technology mentioned has the advantage of lower cost and larger diode area.
- Light sources 110.1, 110.2 can also emit light in more than one area and instead emit light of relatively high intensity in the main area, and light of relatively low intensity in adjacent areas of the main area.
- the first light source 110.1 emits light of relatively high intensity in the first zone 170.1, as well as light of relatively low intensity in the second zone 170.2, and similarly, the light source 110.2 emits light of relatively high intensity in the second zone 170.2, as well as a relatively low intensity in the first zone 170.1.
- Light of the first light source 110.1 continuously decreases from the main area, in this example from the first area 170.1, to areas further away from the main area. Such a feature can be used to determine a relatively more accurate position of the first person 140 within the area.
- the heartbeat of the first person 140 will be detected by the first photosensor 120.1 relatively strongly and relatively weakly by the second photosensor 120.2.
- the heartbeat of the second person 140.1 being detected by the first photosensor 120.1 as a relatively strong signal, approximately the same intensity as for the first person 140, and as a relatively weak signal detected by the second photosensor 120.2, but still with a higher intensity than the first person 140.
- This is represented by the table shown in FIG. 2.
- this feature can be used to determine a more accurate position of a person in a zone.
- heart rate measurements for first person 140 and second person 140.1 will indicate that second person 140.1 is closer to second zone 170.2 than first person 140, while it will be apparent that both people are in zone 170.1.
- the number of zones in area 170 can be different, virtually any integer greater than one. Increasing the number of zones can improve the accuracy of the presence detection system. However, the number of zones should also be selected to match the size of the area 170, namely a relatively small area can be very well covered with just two areas, while a relatively large area may require more than 2 areas.
- FIG. 3 schematically shows a second exemplary embodiment of a presence detection system in accordance with the invention, in which the system is used to detect the presence of more than one person, in this particular example, the presence of three people, the first person 140, the second person 140.1 and the third person 140.2.
- the processor 150 will receive three presence signals, a first presence signal 160.1, a second presence signal 160.2, and a third presence signal 160.3. These presence signals will indicate the presence three people.
- the first presence signal 160.1 will indicate the presence of the first person 140 having a first heart rate.
- a third presence signal 160.3 will indicate the presence of a second person 140.1 and a third person 140.2 having a second heart rate and a third heart rate.
- the system according to the invention is capable of detecting more than one person in different areas as well as in the same area. This is possible because the presence signal contains information about different heartbeats found in different people in the same area. To confirm that two or more people are actually present in the same area, any difference in the measured heart rates must be determined, such as different heart rates, heart rate variability, etc.
- a neural network is a graph of interconnected non-linear processing units (processors) that can be trained to approximate complex mappings between input data and output data.
- the input data is, for example, a digital presence signal (a set of coordinates of a living object)
- the output is, for example, a classification solution (in the simplest case, + 1 / -1, which means "yes", there is a person in the signal, or "no", there is no person in the signal).
- Each nonlinear processor (or neuron) consists of a weighted linear combination of its inputs, to which a nonlinear activation function is applied.
- a neural network is defined by its connectivity structure, its nonlinear activation function and its weights.
- a concept is used that may be called and is called relevance propagation in the following description. It redistributes the evidence (basis) for a particular structure in the data, as modeled by the output neurons, back to the input neurons. So she seeks to explain its own prediction in terms of input variables (e.g. coordinates of a living object). Note that this concept works for any type (no loop) neural network, regardless of the number of layers, type of activation function, etc. Thus, it can be applied to many popular models, since many algorithms can be described in terms of neural networks.
- An artificial neural network is made up of neurons. Neurons are interconnected with each other or interact with each other. Typically, each neuron is connected to downstream (downstream) adjacent (or downstream) neurons on one side and upstream (upstream) neighboring (or upstream) neurons on the other side.
- upstream refers to the general direction of propagation along which the neural network operates when applied to a set of elements to map the set of elements to the output of the network, that is, to perform prediction.
- the set of elements may, for example, be a set of image pixels that form an image by associating each pixel with a pixel value corresponding to the color or intensity of the scene, at a spatial location corresponding to the position of the corresponding pixel in the image pixel array, or for example, presence signal data that contains information about the different heartbeats of people.
- the set is an ordered set of items, namely an array of pixels or heart rate data.
- the elements will correspond to individual pixel values, i.e. each element will correspond to one pixel. It will be further explained that the present application is not limited to the field of images. Rather, a collection of elements can be a collection of elements without any ordering defined among the elements. Combinations between them can also take place.
- the first or lowest layer of neurons forms a kind of input to the artificial neural network. That is, each neuron of this lower layer takes as input at least a subset of the set of elements, that is, at least a subset of pixel values. The union of subsets of elements from the set, the values of which are entered into some neuron of the lower layer. In other words, for each element of the set, its value is entered into at least one of the neurons of the lower layer.
- the network On the opposite side of the neural network, that is, on its descending / output side, the network contains one or more output neurons, which differ from neurons in that the former do not have descending neighboring / subsequent neurons.
- the values stored in each output neuron form the output of the network.
- the network output can, for example, be a scalar. In this case, only one output neuron will be present, and its value after the network operation will form the network output.
- Such a network output can, for example, be a measure of the likelihood that a set of elements, that is, a set of numerical values of a presence signal, belongs to a certain class or not.
- the network output can, however, alternatively be a vector.
- each of the output neurons is a measure that measures the probability that the set belongs to the corresponding class associated with the corresponding component, for example, to the class of presence signals "human", “cat” and "elephant". Other examples are also possible and will be presented below.
- a neural network includes neurons interconnected to map, in feedforward or normal operation, a set of elements to a neural output.
- the elements of the set that is, the numerical the values of the presence signal in an exemplary case can be considered as input neurons of a network with neurons and layers formed in this case, which are intermediate neurons or intermediate layers, respectively.
- input neurons can appropriately be considered as ascending adjacent or preceding neurons of interneurons, just as output neurons can form descending adjacent / subsequent neurons of interneurons, forming, for example, the highest intermediate layer of the network or, if one or more output neurons are interpreted as forming the topmost layer of the network, the second highest layer of the network.
- the neural network may be implemented, for example, in the form of a computer program running on a computer or processing device, that is, in software, but implementation in hardware, for example, in the form of an electrical circuit, would also be feasible.
- Each neuron when trained, calculates, as described above, activation based on its input values using a neural function, which, for example, is represented as a non-linear scalar function q () of a linear combination of input values.
- neural functions associated with neurons can be parameterizable functions.
- the neural functions for neuron j are parameterizable using an offset bj and a weight wij for all input values i of the corresponding neuron.
- the network is, for example, reapplied to the training (training) set for element sets for which the correct network output is known, that is, the training set of labeled presence signals in the illustrative case.
- the training (training) set for element sets for which the correct network output is known, that is, the training set of labeled presence signals in the illustrative case.
- the embodiments described below are not limited to any source or method for determining parameters.
- the ascending (front) part of the network consisting of layers extending from the dataset, i.e. network input, up to the intermediate hidden layer, can be artificially generated or trained to emulate the extraction of the presence signal data feature by means of convolutional filters, for example, so that each the (downstream) neuron of the subsequent layer represents the feature value from feature maps.
- Each feature map for example, is associated with a specific characteristic or feature or impulse response or the like. Accordingly, each feature map can, for example, be viewed as a sparse (sub-) sampled filtered version of the presence input, with one feature map differing in the associated feature / characteristic / impulse response of the associated filter from the other feature map. If, for example, a set has C ⁇ elements, namely, presence signal values, that is, X columns and Y rows of signal values, each neuron will correspond to one feature value of one feature map, the value of which will correspond to a local feature estimate associated with a certain part of the signal presence.
- N feature maps with PQ samples of feature estimates for example, P columns and Q rows of feature values
- the number of neurons in the descending subsequent layer of the part will be equal, for example, NPQ, which may be less or more than X Y.
- translation transformation of feature descriptions or filters underlying feature maps could be used, respectively. Note again, however, that the existence of such a "translated" rather than a “trained” portion of the network is optional for the present application and its embodiments, and that such a portion may alternatively be absent.
- the neural function can, however, be parameterizable, and although the parameterizable neural function may be the same among these neurons, the function parameter (s) of that neural function may (may) vary among these neurons.
- the number of intermediate layers is also arbitrary and can be one or more than one.
- the network output will, for example, indicate that this input signal belongs to the third class, that is, to the class of signals showing a living person. More precisely, while the human output neuron would end up high, other output neurons, illustratively in this case for the cat and elephant classes, would end up at low (lower) values.
- information as to whether or not a presence signal may be insufficient. Rather, it would be preferable to have information at the level of granularity of the presence signal values indicating which numbers, i.e. the elements of the set were relevant to the network's decision and which were not, for example, which values about the heartbeat data display a person and which do not.
- a one-time system calibration may be required to transform the color of the spectrum detected by the photodiode array into a spatial coordinate.
- the illumination pattern is fixed and possibly matches the photosensor filters in a 1: 1 ratio, the calibration problem is trivial.
- Light sources can use light of invisible wavelengths, since it is not always desirable to illuminate the space with colored light. For this reason, in a preferred embodiment of the invention, it is proposed to provide a system in which the spectral bandwidth of the light source and the photosensor array filter go beyond the wavelengths of visible light, that is, 350-700 nanometers (nm).
- IR infrared
- UV ultraviolet
- the spectrum frequencies used are infrared frequencies when the light is still strongly absorbed by the bloodstream in the skin.
- This IR spectrum is well suited for both sources of infrared radiation, such as LEDs, and for photodiodes, which are readily available over the entire wavelength range of infrared radiation.
- the invention also provides specific concepts whereby either the spectral bandwidth of the light source or the array photodiode filter is reduced.
- the bandwidth of the light source should be within the passband of the photodiode array filter.
- such a system may contain a discrete or continuous spectrum of light. It will be apparent to those skilled in the art that such a system can be constructed using broadband light or a series of reduced bandwidth light sources or with single frequency light sources such as lasers and LEDs.
- each photodiode in the array has a discrete filter.
- the described system has a self-monitoring function to determine when conditions within zones require the activation of photodetectors, and is equipped with adjusting mechanisms that can self-adjust in response to detected conditions in the area for detecting the presence of a person.
- FPGAs programmable logic controllers
- BMC basic matrix crystals
- ASICs are specialized custom large integrated circuits (LSI), which are significantly more expensive for small-scale and single-piece production.
- the FPGA itself consists of the following components:
- Blocks can also be implemented using read-only memory devices.
- aspects of the present technical solution may be implemented as a system, method, or computer program product. Accordingly, various aspects of the present technical solution may be implemented solely as hardware, as software (including application software, and so on), or as an embodiment combining software and hardware aspects, which may generally be referred to as a "module” , “System” or “architecture”. In addition, aspects of the present technical solution may take the form of a computer program product implemented on one or more computer-readable media having computer-readable program code that is implemented thereon. [0077] Any combination of one or more computer readable media can also be used.
- Computer readable media storage can be, without limitation, electronic, magnetic, optical, electromagnetic, infrared or semiconductor system, apparatus, device, or any suitable combination thereof. More specifically, examples (non-exhaustive list) of a computer-readable storage medium include: an electrical connection using one or more wires, a portable computer diskette; hard disk, random access memory (RAM), read-only memory (ROM), erasable programmable read-only memory (EPROM or Flash memory), fiber optic connection, compact disk read-only memory (CD-ROM), optical storage device, magnetic storage device, or any combination of the above.
- a computer-readable storage medium can be any flexible storage medium that can contain or store a program for use by the system itself, device, apparatus, or in connection therewith.
- Program code embedded in a computer-readable medium can be transmitted using any medium, including, without limitation, wireless, wired, fiber optic, infrared, and any other suitable network or combination of the above.
- Computer program code for performing operations for the steps of the present technical solution may be written in any programming language or combinations of programming languages, including an object-oriented programming language such as Java, Smalltalk, C ++, and so on, and conventional procedural programming languages such as programming language "C" or similar programming languages.
- the program code can be executed on the user's computer in whole, in part, or as a separate software package, partially on the user's computer and partially on the remote computer, or completely on the remote computer.
- the remote computer can be connected to the user's computer through any type of network, including a local area network (LAN), a wide area network (WAN), or a connection to an external computer (for example, via the Internet using Internet service providers).
- LAN local area network
- WAN wide area network
- Internet service providers for example, via the Internet using Internet service providers.
- These computer program instructions may also be stored on a computer-readable medium that can control a computer other than a programmable data processing device or other devices that function in a particular way, such that the instructions stored on the computer-readable medium create a device including instructions that perform the functions / actions specified in the block diagram and / or diagram.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
This invention relates to the field of computing and, more specifically, to methods and systems for detecting the presence of objects with a self-monitoring function. A self-monitoring system for detecting the presence of objects, comprising at least one light source, which is able to emit light in a predetermined spectrum, wherein each of the sources has a different predetermined spectrum for each predefined area; at least one means, which is sensitive to light in the predetermined spectrum, is able to detect the light reflected from at least one object if said object is present in a predefined area, and is designed to generate a presence signal on the basis of the detected light; and at least one processor device for determining the presence of an object on the basis of the presence signal generated in the previous step, wherein the processor device draws a conclusion about the presence of an object in the predefined area on the basis of the presence signals.
Description
СИСТЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ ПРИСУТСТВИЯ ОБЪЕКТОВ С САМОКОНТРОЛЕМ SELF-CONTROLLED OBJECT DETECTION SYSTEM
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ FIELD OF TECHNOLOGY
[001] Данное изобретение относится к области вычислительной техники, а, в частности, к способам и системам обнаружения присутствия объектов с функцией самоконтроля. [001] This invention relates to the field of computing, and, in particular, to methods and systems for detecting the presence of objects with a self-monitoring function.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ LEVEL OF TECHNOLOGY
[002] Современные системы контроля доступа используют биометрическую информацию о человеке для идентификации зарегистрированных пользователей и запрещения доступа несанкционированным пользователям. [003] Одной из особенностей развития современного общества является возрастающая потребность в ограничении доступа к различным объектам, например офисам, складам, банкоматам, военным объектам. Это связано с необходимостью обеспечения безопасности данных объектов, предотвращения краж интеллектуальной собственности и товаров. [002] Modern access control systems use biometric information about a person to identify registered users and deny access to unauthorized users. [003] One of the features of the development of modern society is the increasing need to restrict access to various objects, such as offices, warehouses, ATMs, military facilities. This is due to the need to ensure the security of these objects, to prevent theft of intellectual property and goods.
[004] Широко применяемые ранее охранные системы, основанные на присутствии человека, например охранника, на входе в охраняемую зону или использующие системы видеонаблюдения, данные с которых также анализируются человеком, становятся дорогостоящими и не обеспечивают необходимую степень надежности. Именно в связи с указанными недостатками во многих государственных и частных организациях широкое распространение получили системы, основанные на идентификационных магнитных и смарт-картах. Карта содержит информацию, идентифицирующую использующего ее пользователя. Сканер, находящийся на входе в охраняемое помещение, считывает данную информацию и принимает решение о предоставлении пользователю доступа в помещение.[004] Previously widely used security systems based on the presence of a person, for example, a security guard, at the entrance to a protected area or using video surveillance systems, the data from which are also analyzed by a person, become expensive and do not provide the required degree of reliability. It is in connection with these shortcomings in many public and private organizations that systems based on magnetic and smart cards are widely used. The card contains information that identifies the user using it. The scanner located at the entrance to the protected area reads this information and decides to grant the user access to the area.
Существенным недостатком таких систем является возможность использования карты злоумышленником, например, он может ее украсть. [005] Биометрические системы являются одним из наиболее перспективных решений, лишенных указанных недостатков. Такие системы основываются на анализе биометрической информации о пользователе: черт лица, голосе, жестах, отпечатках пальцев и т.п. Биометрические параметры пользователя, автоматически считанные системой, сравниваются с шаблонами,
хранящимися в базе данных. Если один из шаблонов соответствует полученным данным, то пользователь считается идентифицированным и ему разрешается доступ. A significant drawback of such systems is the possibility of using the card by an intruder, for example, he can steal it. [005] Biometric systems are one of the most promising solutions, devoid of these disadvantages. Such systems are based on the analysis of biometric information about the user: facial features, voice, gestures, fingerprints, etc. The biometric parameters of the user, automatically read by the system, are compared with the templates, stored in the database. If one of the templates matches the received data, then the user is considered identified and he is allowed access.
[006] Современные биометрические системы основываются на анализе следующих биометрических параметров человека: лица, голоса, радужки глаз, жестов. Другие типы параметров либо не обеспечивают достаточную точность идентификации пользователя, либо требуют контакта со считывающим устройством (как в случае с отпечатками пальцев). [006] Modern biometric systems are based on the analysis of the following biometric parameters of a person: face, voice, iris, gestures. Other types of parameters either do not provide sufficient accuracy for user identification or require contact with the reader (as is the case with fingerprints).
[007] Вместе с тем существующим биометрическим системам присущ ряд недостатков, допускающих возможность несанкционированного доступа в охраняемую область. [007] At the same time, the existing biometric systems have a number of disadvantages that allow unauthorized access to the protected area.
[008] Из уровня техники известен ближайший аналог патент No2316051 «Способ и система автоматической проверки присутствия лица живого человека в биометрических системах безопасности», патентообладатель: САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС, опубликован: 27.01.2008. [008] The closest analogue patent No. 2316051 "Method and system for automatically checking the presence of a living person's face in biometric security systems" is known from the prior art, patentee: SAMSUNG ELECTRONICS, published: 27.01.2008.
[009] Изобретение относится к системам безопасности и контроля. Его использование позволяет получить технический результат в виде повышения надежности и скорости в детектировании попытки несанкционированного доступа к объекту. Это достигается за счет того, что в качестве основного механизма используют выявление лица живого человека и детектирование несанкционированных пользователей, присутствующих рядом с зарегистрированным пользователем. В изобретении используются методы слежения за трехмерным объектом, приведенным к первой нормализованной форме лица, при этом применяют быстрый метод измерения и сравнения мимики лица с шаблоном, а также методы детекции локальных черт и представления лица в трех различных нормализованных формах. Помимо этого, используют быстрый метод измерения и сравнения с шаблоном такой поведенческой биометрической характеристики как фонемная подпись, получаемая в результате выполнения пользователем команд системы. [009] The invention relates to security and control systems. Its use makes it possible to obtain a technical result in the form of increased reliability and speed in detecting attempts of unauthorized access to an object. This is achieved due to the fact that detection of the face of a living person and detection of unauthorized users present near the registered user are used as the main mechanism. The invention uses methods for tracking a three-dimensional object reduced to the first normalized face shape, using a fast method of measuring and comparing facial expressions with a template, as well as methods for detecting local features and presenting a face in three different normalized forms. In addition, a fast method of measuring and comparing with a template such a behavioral biometric characteristic as a phonemic signature is used, which is obtained as a result of the user's execution of system commands.
[0010] Недостатком данного технического является то, что фиксируется только наличие на изображении образа лица и присущих ему физических аспектов, таких как мимика. Данный способ не позволяет отличить сгенерированный образ от изображения реального живого объекта.
[0011] Также из уровня техники известны решения, предлагающие алгоритмы и системы контроля, основанные на анализе двумерных изображений лица человека (см. опубликованные патенты США No6633655 и No6681032). Данные системы используют видеокамеры для захвата изображений лица, реализуют выделение областей лица и вычисляют их характеристики, которые сравниваются с шаблонами, хранящимися в базе данных. Такие системы обрабатывают 2D модели лица человека и тем самым позволяют получить несанкционированный доступ путем предоставления видеокамерам фотографии зарегистрированного пользователя. [0010] The disadvantage of this technical is that only the presence in the image of a face image and its inherent physical aspects, such as facial expressions, is recorded. This method does not allow to distinguish the generated image from the image of a real living object. [0011] Also known in the art are solutions that propose algorithms and control systems based on the analysis of two-dimensional images of a human face (see US Published Patent Nos. 6,633,655 and 6,681032). These systems use video cameras to capture images of the face, implement the selection of areas of the face and calculate their characteristics, which are compared with the templates stored in the database. Such systems process 2D models of a person's face and thereby allow unauthorized access by providing cameras with a photograph of a registered user.
[0012] Из уровня техники известна заявка «WO199702682120.11 «А presence detection system and a lighting system» (заявитель: Ian Robert Fothergill, дата публикации: 31.07.1997). Эта патентная заявка раскрывает устройство для мониторинга живого тела, например ребенка, включающее передачу излучения к телу, прием излучения, передаваемого телом после модификации, и обработку принятого излучения для определения положения и / или состояния тела. Например, чтобы определить, дышит ли тело или бьется его сердце. [0012] From the prior art, the application "WO199702682120.11" A presence detection system and a lighting system "is known (applicant: Ian Robert Fothergill, publication date: 07/31/1997). This patent application discloses a device for monitoring a living body, such as a child, comprising transmitting radiation to the body, receiving radiation transmitted by the body after modification, and processing the received radiation to determine the position and / or state of the body. For example, to determine if the body is breathing or its heart is beating.
[0013] Недостатком данной системы является ограниченная точность. В частности, такая система не способна точно определить, в какой части области находится живое тело. [0013] The disadvantage of this system is limited accuracy. In particular, such a system is not able to accurately determine in which part of the area a living body is located.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ SUMMARY OF THE INVENTION
[0014] Данное техническое решение направлено на устранение недостатков, известных из уровня техники. [0014] This technical solution is aimed at eliminating the disadvantages known from the prior art.
[0015] Технической задачей или технической проблемой, решаемой в данном техническом решении, является осуществление системы обнаружения присутствия объектов с самоконтролем. [0015] The technical problem or technical problem solved in this technical solution is the implementation of a system for detecting the presence of objects with self-control.
[0016] Техническим результатом является повышение качества обнаружения присутствия объектов за счет использования искусственного интеллекта, а также применения чувствительного средства к свету предварительно определенного спектра. [0016] The technical result is to improve the quality of detection of the presence of objects through the use of artificial intelligence, as well as the use of a sensitive means to light of a predetermined spectrum.
[0017] Указанный технический результат достигается посредством осуществления системы обнаружения присутствия объектов с самоконтролем, которая содержит по меньшей мере один источник света, выполненный с
возможностью излучения света предварительно определенного спектра, причем каждый из источников имеет различный предварительно определенный спектр для каждой заранее заданной зоны; по меньшей мере одно чувствительное средство к свету предварительно определенного спектра, выполненное с возможностью обнаружения света, отраженного от по меньшей мере одного объекта, если оно присутствует в заранее заданной зоне, и для генерирования сигнала присутствия на основе обнаруженного света, и по меньшей мере одно процессорное устройство для определения присутствия объекта на основании сигнала присутствия, сгенерированного на предыдущем шаге, причем процессорное устройство делает вывод о присутствии объекта в заранее заданной зоне на основе сигналов присутствия. [0018] В некоторых вариантах реализации изобретения чувствительное средство содержит фотодатчик, чувствительный к свету предварительно определенного спектра. [0017] The specified technical result is achieved by implementing a system for detecting the presence of objects with self-monitoring, which contains at least one light source made with the ability to emit light of a predetermined spectrum, each of the sources having a different predetermined spectrum for each predetermined area; at least one light sensing means of a predetermined spectrum, configured to detect light reflected from at least one object, if present in a predetermined area, and to generate a presence signal based on the detected light, and at least one processor a device for determining the presence of an object based on a presence signal generated in a previous step, the processor inferring the presence of an object in a predetermined area based on the presence signals. [0018] In some embodiments, the sensing means comprises a photosensor that is sensitive to light of a predetermined spectrum.
[0019] В некоторых вариантах реализации изобретения чувствительное средство содержит фотодатчик, снабженный спектральным фильтром для фильтрации света предварительно определенного спектра. [0019] In some embodiments of the invention, the sensing means comprises a photosensor equipped with a spectral filter for filtering light of a predetermined spectrum.
[0020] В некоторых вариантах реализации изобретения два источника света содержатся в одном устройстве излучения света, причем устройство излучения света выполнено с возможностью излучать свет, по меньшей мере, двух разных предварительно определенных спектрах в двух зонах. [0020] In some embodiments, two light sources are contained in one light emitting device, the light emitting device being configured to emit light from at least two different predetermined spectra in two zones.
[0021] В некоторых вариантах реализации изобретения в случае наличия двух работающих источников света первый спектр и второй спектр по существу не перекрываются. [0021] In some embodiments, when there are two operable light sources, the first spectrum and the second spectrum do not substantially overlap.
[0022] В некоторых вариантах реализации изобретения объект является человеком, а сигнал присутствия представляет жизненный сигнал человека. [0023] В некоторых вариантах реализации изобретения сигнал присутствия представляет сигналы жизнедеятельности, по меньшей мере, двух людей, присутствующих в одной и той же зоне, и в котором процессорное устройство различает соответствующие сигналы жизнедеятельности из по крайней мере двух человек, присутствующих в зоне. [0022] In some embodiments, the object is a human and the presence signal represents a human vital signal. [0023] In some embodiments, the presence signal represents the vital signals of at least two people present in the same area, and in which the processing device distinguishes the corresponding vital signals from at least two people present in the area.
[0024] В некоторых вариантах реализации изобретения заданный спектр излучаемого источниками света исходит из видимого спектра и/или.
[0025] В некоторых вариантах реализации изобретения каждый из фотодатчиков содержит фотодиод. [0024] In some embodiments of the invention, the target spectrum emitted by the light sources comes from the visible spectrum and / or. [0025] In some embodiments of the invention, each of the photosensors includes a photodiode.
[0026] В некоторых вариантах реализации изобретения фотодиоды вместе расположены в матрице фотодиодов. [0026] In some embodiments, the photodiodes are located together in a photodiode array.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS
[0027] Признаки и преимущества настоящего технического решения станут очевидными из приведенного ниже подробного описания и прилагаемых чертежей, на которых: [0027] The features and advantages of the present technical solution will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings, in which:
[0028] Фиг.1 схематически показывает первый примерный вариант осуществления системы обнаружения присутствия, в которой область содержит две зоны. [0028] Fig. 1 schematically shows a first exemplary embodiment of a presence detection system in which an area comprises two zones.
[0029]Фиг.2 схематически показывает интенсивность сигналов присутствия, измеренную системой обнаружения присутствия в соответствии с Фиг. 1. [0030]Фиг.З схематически показывает второй примерный вариант осуществления системы обнаружения присутствия, в которой область содержит три зоны. [0029] FIG. 2 schematically shows the intensity of presence signals measured by the presence detection system according to FIG. 1. [0030] FIG. 3 schematically shows a second exemplary embodiment of a presence detection system in which an area comprises three zones.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0031] Ниже будут подробно рассмотрены термины и их определения, используемые в описании данного технического решения. [0031] Below will be discussed in detail the terms and their definitions used in the description of this technical solution.
[0032] В данном изобретении под системой подразумевается компьютерная система, ЭВМ (электронно-вычислительная машина), ЧПУ (числовое программное управление), ПЛК (программируемый логический контроллер), компьютеризированные системы управления и любые другие устройства, способные выполнять заданную, четко определенную последовательность операций (действий, инструкций), централизованные и распределенные базы данных, смарт-контракты. [0032] In this invention, the system means a computer system, a computer (electronic computer), CNC (numerical control), PLC (programmable logic controller), computerized control systems and any other devices capable of performing a given, well-defined sequence of operations. (actions, instructions), centralized and distributed databases, smart contracts.
[0033] Под устройством обработки команд подразумевается электронный блок либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (программы), или подобное. Устройство обработки команд считывает и выполняет машинные инструкции (программы) с одного или более устройства хранения данных. В роли устройства хранения данных могут выступать, но, не ограничиваясь, жесткие диски (HDD), флеш-память, ПЗУ
(постоянное запоминающее устройство), твердотельные накопители (SSD), оптические приводы. [0033] By a command processing device is meant an electronic unit or an integrated circuit (microprocessor) executing machine instructions (programs), or the like. A command processor reads and executes machine instructions (programs) from one or more storage devices. Data storage devices can be, but are not limited to, hard disks (HDD), flash memory, ROM (read-only memory), solid state drives (SSD), optical drives.
[0034] Программа - последовательность инструкций, предназначенных для исполнения устройством управления вычислительной машины или устройством обработки команд. [0034] A program is a sequence of instructions for execution by a computer control device or command processing device.
[0035] Сервер (англ server) - электронное устройство, выполняющее сервисные функции по запросу клиента, предоставляя ему доступ к определенным ресурсам. В целях настоящего описания рассматривается сервер, имеющий постоянное подключение к объединенной сети, которая может передавать данные на клиентское устройство. Сервер может обрабатывать эти данные и передавать результат обработки обратно на клиентское устройство. [0035] Server (English server) - an electronic device that performs service functions at the request of the client, providing him with access to certain resources. For the purposes of this description, a server is contemplated that has a persistent connection to the internetwork that can transmit data to a client device. The server can process this data and transmit the processing result back to the client device.
[0036] Модуль обмена данных — это модуль сервера, который может представлять приемник входящих сигналов, и преобразователь их для последующей обработки, и транслятор для дальнейшей отправки. [0036] A data exchange module is a server module that can represent a receiver of incoming signals, and a converter for further processing, and a translator for further sending.
[0037] Вычислительный модуль — это модуль сервера, который представляет собой микропроцессор, специально приспособленный для сложной обработки сигналов. [0037] A compute module is a server module that is a microprocessor specially adapted for complex signal processing.
[0038] В последующем описании предпочтительных вариантов осуществления ссылка делается на прилагаемые чертежи, которые составляют его часть. Конкретные варианты осуществления, в которых изобретение может быть осуществлено на практике, показаны в данном описании в качестве иллюстрации. Также понятно, что могут быть использованы другие варианты осуществления и могут быть сделаны структурные изменения, не выходя за пределы объема настоящего изобретения. Следует отметить, что одинаковые позиции на ссылки будут использоваться для обозначения одинаковых или сходных частей в нескольких вариантах осуществления. [0038] In the following description of preferred embodiments, reference is made to the accompanying drawings, which constitute a portion thereof. Specific embodiments in which the invention may be practiced are shown herein by way of illustration. It is also understood that other embodiments may be used and structural changes may be made without departing from the scope of the present invention. It should be noted that like reference numerals will be used to refer to the same or like parts in several embodiments.
[0039] На Фиг.1 схематично показан первый примерный вариант осуществления системы обнаружения присутствия объекта в соответствии с изобретением. В этом варианте осуществления система содержит два источника света, первый источник 110.1 света и второй источник 110.2 света для излучения света предварительно определенных спектров и два чувствительных средства, содержащих два фотодатчика в этом варианте осуществления, а именно первый фотодатчик 120.1 и второй фотодатчик
120.2. В этом варианте осуществления фотодатчики оснащены спектральными фильтрами, первым спектральным фильтром 130.1 и вторым спектральным фильтром 130.2, соответственно, для фильтрации света предварительно определенных спектров. Фотодатчики 120.1, 120.2 выполнены с возможностью обнаружения света, отраженного от человека 140, присутствующего в области, который прошел через соответствующие спектральные фильтры 130.1, 130.2, и для генерации двух сигналов присутствия, основанных на результатах обнаружения. Например, систему детекторов можно соединять с системой того типа, который отличен от осветительной системы, такой как HVAC система. [0039] Fig. 1 is a schematic diagram of a first exemplary embodiment of an object presence detection system according to the invention. In this embodiment, the system comprises two light sources, a first light source 110.1 and a second light source 110.2 for emitting light of predetermined spectra, and two sensing means comprising two photosensors in this embodiment, namely a first photosensor 120.1 and a second photosensor 120.2. In this embodiment, the photosensors are equipped with spectral filters, a first spectral filter 130.1 and a second spectral filter 130.2, respectively, for filtering light of predetermined spectra. The photosensors 120.1, 120.2 are configured to detect light reflected from a person 140 present in the area that has passed through the respective spectral filters 130.1, 130.2, and to generate two presence signals based on the detection results. For example, a detector system can be connected to a system of a type other than a lighting system, such as an HVAC system.
[0040] Фотодатчик (например, 120.1 и 120.2) может включать в себя оптические датчики различных типов, которые обеспечивают средство преобразования обнаруживаемого оптического излучения в электрический сигнал, при этом фотодатчик может быть широкополосным датчиком или узкополосным датчиком. Например, как нетрудно понять специалисту в данной области техники, фотодатчик может быть фототранзистором, фоточувствительной интегральной схемой, светодиодом, не подключенным к источнику питания, кремниевым фотодиодом или другим прибором. В одном варианте осуществления широкополосный датчик совмещен с фильтром, и тем самым может обеспечиваться узкая полоса обнаружения оптического излучения. Один или несколько фотодатчиков в общем выполнены с возможностью формирования электрических сигналов, характеризующих соответствующее выходное излучение одного или нескольких светоизлучающих элементов, которые затем могут быть использованы в контроллере, таком как сигнальный процессор или система регулирования (например, контроллер, микроконтроллер, программное обеспечение и/или устройство и так далее), или в другом таком средстве регулирования для оценивания выходного излучения источника света и при необходимости регулировки соответствующего выходного излучения одного или нескольких светоизлучающих элементов. Еще в одном из вариантов реализации фотодатчик может содержать прибор с зарядовой связью (ПЗС, CCD, заряд coupled device) со спектрально-чувствительными обнаруживающими устройствами для преобразования энергии лазерного луча в цифровые сигналы, которые затем могут быть обработаны обрабатывающей
подсистемой. Прибор с зарядовой связью может быть любым устройством с возможностью перемещения электрического заряда от устройства к месту, где заряд может быть обработан, например преобразованием в цифровое значение для обработки обрабатывающей подсистемой, получаемым посредством "смещения" сигналов поодиночке между этапами в устройстве. Прибор с зарядовой связью может перемещать заряд между емкостными ячейками в устройстве с помощью смещения, позволяющего переносить заряд между ячейками. В качестве примера, прибор с зарядовой связью может содержать n-well/p-sub фотодиоды, емкостной управляемый током усилитель напряжения, пиксельные сканеры и дельта-дифференцирующие схемы. Использование прибора с зарядовой связью может исключить необходимость использования дискретного спектрометра и преобразователя ток-напряжение. [0041] Сигналы присутствия подаются на процессорное устройство 150, причем процессорное устройство 150 определяет наличие или отсутствие человека 140 на основе предоставленных сигналов присутствия 160.1; 160.2. Область может быть покрыта двумя зонами, первой зоной 170.1 и второй зоной 170.2. Каждый из двух источников света, первый источник 110.1 света и второй источник 110.2 света, имеет различный предварительно определенный спектр, и каждый из них излучает свет в пределах другой зоны, первой зоны 170.1 и второй зоны 170.2 соответственно. Каждый из двух фотодатчиков, первый фотодатчик 120.1 и второй фотодатчик 120.2, выполнен с возможностью работы с одним из источников света, первым источником 110.1 света и вторым источником 110.2 света соответственно и вместе с соответствующим спектральным фильтром, причем первый спектральный фильтр 130.1 и второй спектральный фильтр 130.2, соответственно, выполнены с возможностью обнаружения соответствующего света предварительно определенного спектра. Таким образом, процессорное устройство 150 делает вывод о присутствии человека 140 по зонам. Спектральный фильтр может быть дополнительно установлен за фокусирующей оптикой для пропуска света только определенного спектра длин волн. [0040] The photosensor (eg, 120.1 and 120.2) may include various types of optical sensors that provide means for converting the detected optical radiation into an electrical signal, the photosensor may be a broadband sensor or a narrowband sensor. For example, as would be readily understood by one of ordinary skill in the art, the photosensor may be a phototransistor, photosensitive integrated circuit, an off-power LED, a silicon photodiode, or other device. In one embodiment, the broadband sensor is aligned with the filter, and thus a narrow optical detection bandwidth can be provided. One or more photosensors are generally configured to generate electrical signals representative of the respective output radiation of one or more light emitting elements, which can then be used in a controller such as a signal processor or control system (e.g., controller, microcontroller, software and / or device and so on), or other such control means for estimating the output radiation of the light source and, if necessary, adjusting the corresponding output radiation of one or more light-emitting elements. In yet another embodiment, the photosensor may comprise a charge coupled device (CCD, CCD) with spectrally sensitive detectors for converting the energy of the laser beam into digital signals, which can then be processed by a processing unit. subsystem. The charge coupled device can be any device capable of transferring electrical charge from the device to a location where the charge can be processed, such as by converting to a digital value for processing by a processing subsystem, obtained by "displacing" the signals one by one between steps in the device. A charge coupled device can move charge between capacitive cells in a device using bias to transfer charge between cells. By way of example, a CCD device may include n-well / p-sub photodiodes, a capacitive current-controlled voltage amplifier, pixel scanners, and delta-differentiating circuits. Using a charge coupled instrument can eliminate the need for a discrete spectrometer and current-to-voltage converter. [0041] Presence signals are provided to a processor 150, wherein the processor 150 determines the presence or absence of a person 140 based on the provided presence signals 160.1; 160.2. An area can be covered by two zones, a first zone 170.1 and a second zone 170.2. Each of the two light sources, the first light source 110.1 and the second light source 110.2, has a different predetermined spectrum, and each emits light within a different area, the first area 170.1 and the second area 170.2, respectively. Each of the two photosensors, the first photosensor 120.1 and the second photosensor 120.2, is configured to operate with one of the light sources, the first light source 110.1 and the second light source 110.2, respectively, and together with a corresponding spectral filter, the first spectral filter 130.1 and the second spectral filter 130.2 are accordingly configured to detect corresponding light of a predetermined spectrum. Thus, the processor 150 infers the presence of a person 140 by zone. A spectral filter can be additionally installed behind the focusing optics to allow only a certain spectrum of wavelengths to pass through.
[0042] Альтернативно, чувствительные средства содержат фотодатчики, имеющие разные спектральные чувствительности. Такой фотодатчик, чувствительный к свету предварительно определенного спектра, можно
использовать вместо фотодатчика, снабженного спектральным фильтром, для фильтрации света предварительно определенного спектра. Фотодатчики должны иметь различную спектральную чувствительность. В некоторых вариантах осуществления фотодатчики могут иметь принципиально различную спектральную чувствительность, благодаря чему они могут по своей природе различать свет разных предварительно определенных спектров. Существенно различные спектральные чувствительности могут быть реализованы, например, путем с использованием разных классов фотодатчиков, таких как фотодиоды, ПЗС-матрицы, фотоумножители и т. д., не ограничиваясь. Альтернативно, принципиально разные спектральные чувствительности могут быть реализованы с использованием фотодатчиков одного класса, таких как фотодиоды, с разными свойствами материала, например, на основе кремния (Si) или на основе арсенида галлия (GaAs), различных уровней легирования в кремнии и т. д. Альтернативно, различные спектральные чувствительности могут быть реализованы путем добавления спектральных фильтров. [0042] Alternatively, the sensing means comprise photosensors having different spectral sensitivities. Such a photosensor, sensitive to light of a predetermined spectrum, can be use instead of a photosensor equipped with a spectral filter to filter light from a predetermined spectrum. Photosensors must have different spectral sensitivity. In some embodiments, the photosensors may have fundamentally different spectral sensitivities so that they can inherently discriminate between light from different predefined spectra. Substantially different spectral sensitivities can be realized, for example, by using different classes of photosensors, such as photodiodes, CCDs, photomultipliers, etc., without limitation. Alternatively, fundamentally different spectral sensitivities can be realized using photosensors of the same class, such as photodiodes, with different material properties, for example, based on silicon (Si) or based on gallium arsenide (GaAs), different doping levels in silicon, etc. Alternatively, different spectral sensitivities can be realized by adding spectral filters.
[0043] В конкретном примере реализации, показанном на Фиг.1 , первый человек 140 расположен в первой зоне 170.1 в области. Таким образом, только первый фотодатчик 120.1 обнаруживает свет, исходящий от первого источника 110.1 света, отраженный от первого человека 140 и фильтруется первым спектральным фильтром 130.1, тогда как второй фотодатчик 120.2 не обнаруживает какого-либо значительного света. Это означает, что процессорное устройство 150 принимает два сигнала присутствия 160.1; 160.2, причем первый сигнал 160.1 присутствия указывает присутствие человека в первой зоне 170.1, а второй сигнал 160.2 присутствия указывает отсутствие человека во второй зоне 170.2. Следовательно, процессорное устройство 150 определяет присутствие человека в зоне 170 и, в частности, присутствие в первой зоне 170.1. [0043] In the specific embodiment shown in FIG. 1, the first person 140 is positioned in the first area 170.1 in the area. Thus, only the first photosensor 120.1 detects light emitted from the first light source 110.1, reflected from the first person 140 and is filtered by the first spectral filter 130.1, while the second photosensor 120.2 does not detect any significant light. This means that the processor 150 receives two presence signals 160.1; 160.2, wherein the first presence signal 160.1 indicates the presence of a person in the first zone 170.1, and the second presence signal 160.2 indicates the absence of a person in the second zone 170.2. Therefore, the processing unit 150 detects the presence of a person in the zone 170 and, in particular, the presence in the first zone 170.1.
[0044] Фотодатчики, например фотодиоды, способны измерять жизненно важные сигналы человека. Фотоплетизмография - это мониторинг изменений пульса крови в капиллярах человека посредством поглощения света окси- деоксигемоглобином. Фотоплетизмографию можно выполнять с помощью простых фотодатчиков, таких как фотодиоды. Фотодиод контролирует крошечные изменения интенсивности света, вызванные циклическим
проходом свежей крови в капиллярах кожи. С таким фотодиодом можно динамически измерять частоту сердечных сокращений, вариабельность сердечного ритма, оксигенацию крови и, возможно, кровяное давление человека на расстоянии нескольких метров. Также известно, что фотодиоды способны измерять жизненно важные сигналы, такие как частота сердечных сокращений, в широком диапазоне спектральных частот. Наиболее предпочтительно, система использует свет невидимого диапазона спектра, в результате чего измерение становится совершенно незаметным. Таким образом, например, сигналы присутствия 160.1; 160.2 могут представлять сигнал сердечного ритма человека. Такая особенность дает дополнительную безопасность, что присутствие человека правильно определено, поскольку известные параметры сигнала сердечного ритма могут использоваться процессором в качестве дополнительного критерия при выводе о присутствии человека. [0044] Photosensors, such as photodiodes, are capable of measuring vital signals from a person. Photoplethysmography is the monitoring of changes in the blood pulse in the capillaries of a person through the absorption of light by oxydeoxyhemoglobin. Photoplethysmography can be performed using simple photosensors such as photodiodes. A photodiode monitors tiny changes in light intensity caused by cycling the passage of fresh blood in the capillaries of the skin. With such a photodiode, it is possible to dynamically measure the heart rate, heart rate variability, oxygenation of the blood and possibly the blood pressure of a person at a distance of several meters. It is also known that photodiodes are capable of measuring vital signals such as heart rate over a wide range of spectral frequencies. Most preferably, the system uses light in the invisible range of the spectrum, making the measurement completely invisible. Thus, for example, presence signals 160.1; 160.2 can represent a human heart rate signal. This feature provides additional security that the presence of a person is correctly determined, since the known parameters of the heart rate signal can be used by the processor as an additional criterion for inferring the presence of a person.
[0045] Спектральные фильтры могут быть очень простыми компонентами, например, нанесенными тонкими пленками, которые расположены непосредственно сверху фотодатчиков, то есть фотодиодов. [0045] Spectral filters can be very simple components, such as deposited thin films, that are located directly on top of the photosensors, ie, photodiodes.
[0046] В качестве альтернативы можно использовать фотодиоды или матрицу фотодиодов, содержащих спектральные фильтры, как известно в данной области техники. Фотодиоды могут быть изготовлены по стандартной технологии полупроводникового кремния или, альтернативно, могут быть изготовлены по технологии аморфного кремния, которая используется для изготовления ЖК-дисплеев на стеклянных или гибких пластиковых подложках. Последняя упомянутая технология имеет преимущество в более низкой стоимости и большей площади диодов. [0046] Alternatively, you can use photodiodes or an array of photodiodes containing spectral filters, as known in the art. Photodiodes can be manufactured using standard semiconductor silicon technology or, alternatively, can be manufactured using amorphous silicon technology, which is used to make LCD displays on glass or flexible plastic substrates. The latter technology mentioned has the advantage of lower cost and larger diode area.
[0047] Источники света 110.1, 110.2 также могут излучать свет не только в одной зоне и вместо этого излучать свет относительно высокой интенсивности в основной зоне, а свет относительно низкой интенсивности в соседних зонах основной зоны. Конкретно, в примере реализации, показанном на Фиг.1, первый источник 110.1 света излучает свет относительно высокой интенсивности в первой зоне 170.1, а также свет относительно низкой интенсивности во второй зоне 170.2, и аналогично, источник 110.2 света излучает свет относительно высокой интенсивности во второй зоне 170.2, а также относительно низкой интенсивности в первой зоне 170.1. Свет первого
источника 110.1 света непрерывно уменьшается от основной зоны, в этом примере от первой зоны 170.1, к зонам, расположенным более далеко от основной зоны. Такая особенность может использоваться для определения относительно более точного положения первого человека 140 в пределах зоны. В частности, в примере, показанном на Фиг.1, биение сердца первого человека 140 будет детектироваться первым фотодатчиком 120.1 относительно сильно и относительно слабо вторым фотодатчиком 120.2. Однако для второго человека 140.1, показанного на той же Фиг. 1, причем сердцебиение второго человека 140.1 будет детектироваться первым фотодатчиком 120.1 как относительно сильный сигнал, приблизительно такой же интенсивности, как для первого человека 140, и как относительно слабый сигнал, обнаруженный вторым фотодатчиком 120.2, но все же с более высокой интенсивностью по сравнению с первым человеком 140. Это представлено таблицей, показанной на Фиг. 2. Как уже упоминалось, эта особенность может использоваться для определения более точное положения человека в зоне. В этом конкретном примере измерения сердцебиения для первого человека 140 и для второго человека 140.1 будут указывать, что второй человек 140.1 находится ближе ко второй зоне 170.2, чем первый человек 140, тогда как будет очевидно, что оба человека находятся в зона 170.1. [0047] Light sources 110.1, 110.2 can also emit light in more than one area and instead emit light of relatively high intensity in the main area, and light of relatively low intensity in adjacent areas of the main area. Specifically, in the embodiment shown in FIG. 1, the first light source 110.1 emits light of relatively high intensity in the first zone 170.1, as well as light of relatively low intensity in the second zone 170.2, and similarly, the light source 110.2 emits light of relatively high intensity in the second zone 170.2, as well as a relatively low intensity in the first zone 170.1. Light of the first light source 110.1 continuously decreases from the main area, in this example from the first area 170.1, to areas further away from the main area. Such a feature can be used to determine a relatively more accurate position of the first person 140 within the area. Specifically, in the example shown in FIG. 1, the heartbeat of the first person 140 will be detected by the first photosensor 120.1 relatively strongly and relatively weakly by the second photosensor 120.2. However, for the second person 140.1 shown in the same FIG. 1, the heartbeat of the second person 140.1 being detected by the first photosensor 120.1 as a relatively strong signal, approximately the same intensity as for the first person 140, and as a relatively weak signal detected by the second photosensor 120.2, but still with a higher intensity than the first person 140. This is represented by the table shown in FIG. 2. As already mentioned, this feature can be used to determine a more accurate position of a person in a zone. In this particular example, heart rate measurements for first person 140 and second person 140.1 will indicate that second person 140.1 is closer to second zone 170.2 than first person 140, while it will be apparent that both people are in zone 170.1.
[0048] Количество зон в области 170 может быть разным, фактически любое целое число больше единицы. Увеличение количества зон может повысить точность системы обнаружения присутствия. Однако количество зон также следует выбирать таким образом, чтобы оно соответствовало размеру области 170, а именно относительно небольшая область может быть очень хорошо покрыта всего двумя зонами, тогда как относительно большая область может потребовать более 2 зон. [0048] The number of zones in area 170 can be different, virtually any integer greater than one. Increasing the number of zones can improve the accuracy of the presence detection system. However, the number of zones should also be selected to match the size of the area 170, namely a relatively small area can be very well covered with just two areas, while a relatively large area may require more than 2 areas.
[0049] На Фиг. 3 схематично показан второй примерный вариант осуществления системы обнаружения присутствия в соответствии с изобретением, в которой система используется для обнаружения присутствия более чем одного человека, в этом конкретном примере присутствия трех человек, первого человека 140, второго человека 140.1 и третьего человека 140.2. Процессорное устройство 150 получит три сигнала присутствия, первый сигнал присутствия 160.1, второй сигнал присутствия 160.2 и третий сигнал присутствия 160.3. Эти сигналы присутствия будут указывать на присутствие
трех человек. Первый сигнал 160.1 присутствия будет указывать на присутствие первого человека 140, имеющего первую частоту сердечных сокращений. Третий сигнал 160.3 присутствия будет указывать на присутствие второго человека 140.1 и третьего человека 140.2, имеющих вторую частоту сердечных сокращений и третью частоту сердцебиения. Это означает, что система согласно изобретению способна обнаруживать более одного человека в разных зонах, а также в одной зоне. Это возможно, потому что сигнал присутствия содержит информацию о разных сердцебиениях, обнаруженных у разных людей, в одной зоне. Чтобы подтвердить, что на самом деле два или более человека присутствуют в одной и той же зоне, необходимо определить любую разницу в измеренных сердечных сокращениях, например, различную частоту сердечных сокращений, вариабельность сердечного ритма и т. д. [0049] FIG. 3 schematically shows a second exemplary embodiment of a presence detection system in accordance with the invention, in which the system is used to detect the presence of more than one person, in this particular example, the presence of three people, the first person 140, the second person 140.1 and the third person 140.2. The processor 150 will receive three presence signals, a first presence signal 160.1, a second presence signal 160.2, and a third presence signal 160.3. These presence signals will indicate the presence three people. The first presence signal 160.1 will indicate the presence of the first person 140 having a first heart rate. A third presence signal 160.3 will indicate the presence of a second person 140.1 and a third person 140.2 having a second heart rate and a third heart rate. This means that the system according to the invention is capable of detecting more than one person in different areas as well as in the same area. This is possible because the presence signal contains information about different heartbeats found in different people in the same area. To confirm that two or more people are actually present in the same area, any difference in the measured heart rates must be determined, such as different heart rates, heart rate variability, etc.
[0050] Для классификации и определения сигналов присутствия живого объекта в данном техническом решении могут использоваться алгоритмы машинного обучения. Ниже расписан пример на основании искусственной нейронной сети. [0050] To classify and determine signals of the presence of a living object in this technical solution, machine learning algorithms can be used. Below is an example based on an artificial neural network.
[0051] Нейронная сеть представляет собой граф взаимосвязанных нелинейных блоков обработки (процессоров), которые могут обучаться, чтобы аппроксимировать комплексные отображения между входными данными и выходными данными. Отметим, что входными данными является, например, сигнал присутствия в цифровом виде (набор координат живого объекта), а выходом является, например, решение классификации (в простейшем случае +1/-1, что означает "да", в сигнале есть человек, или "нет", в сигнале нет человека). Каждый нелинейный процессор (или нейрон) состоит из взвешенной линейной комбинации своих входов, к которым применяется нелинейная функция активации. [0051] A neural network is a graph of interconnected non-linear processing units (processors) that can be trained to approximate complex mappings between input data and output data. Note that the input data is, for example, a digital presence signal (a set of coordinates of a living object), and the output is, for example, a classification solution (in the simplest case, + 1 / -1, which means "yes", there is a person in the signal, or "no", there is no person in the signal). Each nonlinear processor (or neuron) consists of a weighted linear combination of its inputs, to which a nonlinear activation function is applied.
[0052] Нейронная сеть определяется ее структурой связности, ее нелинейной функцией активации и ее весами. [0052] A neural network is defined by its connectivity structure, its nonlinear activation function and its weights.
[0053] В нижеследующих вариантах осуществления используется концепция, которая может называться и называется в последующем описании распространением релевантности. Она перераспределяет доказательство (основание) для конкретной структуры в данных, как моделируется выходными нейронами, обратно на входные нейроны. Таким образом, она
стремится дать объяснение своего собственного предсказания с точки зрения входных переменных (например, координат живого объекта). Отметим, что эта концепция работает для любого типа (не имеющей петель) нейронной сети, независимо от количества слоев, типа функции активации и т.д. Таким образом, ее можно применять ко многим популярным моделям, так как многие алгоритмы могут быть описаны в терминах нейронных сетей. [0053] In the following embodiments, a concept is used that may be called and is called relevance propagation in the following description. It redistributes the evidence (basis) for a particular structure in the data, as modeled by the output neurons, back to the input neurons. So she seeks to explain its own prediction in terms of input variables (e.g. coordinates of a living object). Note that this concept works for any type (no loop) neural network, regardless of the number of layers, type of activation function, etc. Thus, it can be applied to many popular models, since many algorithms can be described in terms of neural networks.
[0054] Ниже приведена иллюстрация процедуры распространения релевантности для сети, состоящей из слоев свертки/субдискретизации, за которыми следует последовательность полностью связанных слоев. [0054] The following is an illustration of a relevance propagation procedure for a network consisting of convolution / downsampling layers followed by a sequence of fully connected layers.
[0055] В частности, нижеприведенный пример показывает реализацию искусственной нейронной сети упрощенным примерным образом. Искусственная нейронная сеть состоит из нейронов. Нейроны взаимосвязаны друг с другом или взаимодействуют друг с другом. Как правило, каждый нейрон соединен с расположенными ниже по потоку (нисходящими) соседними (или последующими) нейронами, с одной стороны, и расположенными выше по потоку (восходящими) соседними (или предшествующими) нейронами, с другой стороны. Термины "восходящий", "предшествующий", "нисходящий" и "последующий" относятся к общему направлению распространения, вдоль которого работает нейронная сеть, когда она применяется к набору элементов, чтобы отображать набор элементов на выход сети, то есть выполнять предсказание. [0055] In particular, the example below shows an artificial neural network implementation in a simplified exemplary manner. An artificial neural network is made up of neurons. Neurons are interconnected with each other or interact with each other. Typically, each neuron is connected to downstream (downstream) adjacent (or downstream) neurons on one side and upstream (upstream) neighboring (or upstream) neurons on the other side. The terms "upstream", "upstream", "downstream" and "downstream" refer to the general direction of propagation along which the neural network operates when applied to a set of elements to map the set of elements to the output of the network, that is, to perform prediction.
[0056] Набор элементов может, например, быть набором пикселов изображения, формирующих изображение путем ассоциирования каждого пиксела с пиксельным значением, соответствующим цвету или интенсивности сцены, в пространственном местоположении, соответствующем положению соответствующего пиксела в массиве пикселов изображения или например данные о сигнале присутствия, который содержит информацию о разных сердцебиениях людей. В этом случае, набор представляет собой упорядоченный набор элементов, а именно, массив пикселов или данных о сердцебиении. В этом случае, элементы будут соответствовать отдельным пиксельным значениям, т.е. каждый элемент будет соответствовать одному пикселу. Дальше будет пояснено, что настоящая заявка не ограничивается полем изображений. Скорее, набор элементов может представлять собой
набор элементов без какого-либо порядка, определенного среди элементов. Комбинации между ними также могут иметь место. [0056] The set of elements may, for example, be a set of image pixels that form an image by associating each pixel with a pixel value corresponding to the color or intensity of the scene, at a spatial location corresponding to the position of the corresponding pixel in the image pixel array, or for example, presence signal data that contains information about the different heartbeats of people. In this case, the set is an ordered set of items, namely an array of pixels or heart rate data. In this case, the elements will correspond to individual pixel values, i.e. each element will correspond to one pixel. It will be further explained that the present application is not limited to the field of images. Rather, a collection of elements can be a collection of elements without any ordering defined among the elements. Combinations between them can also take place.
[0057] Первый или самый нижний слой нейронов образует своего рода вход искусственной нейронной сети. То есть, каждый нейрон этого нижнего слоя принимает в качестве своих входных значений по меньшей мере поднабор из набора элементов, то есть, по меньшей мере поднабор пиксельных значений. Объединение поднаборов элементов из набора, значения которых вводятся в некоторый нейрон нижнего слоя. Иными словами, для каждого элемента набора, его значение вводится по меньшей мере в один из нейронов нижнего слоя. [0057] The first or lowest layer of neurons forms a kind of input to the artificial neural network. That is, each neuron of this lower layer takes as input at least a subset of the set of elements, that is, at least a subset of pixel values. The union of subsets of elements from the set, the values of which are entered into some neuron of the lower layer. In other words, for each element of the set, its value is entered into at least one of the neurons of the lower layer.
[0058] На противоположной стороне нейронной сети, то есть на ее нисходящей/выходной стороне, сеть содержит один или несколько выходных нейронов, которые отличаются от нейронов тем, что у первых нет нисходящих соседних/последующих нейронов. После применения к набору данных о сигнале присутствия и после завершения обработки, значения, хранящиеся в каждом выходном нейроне, образуют выход сети. То есть, выход сети может, например, быть скаляром. В этом случае будет присутствовать только один выходной нейрон, и его значение после операции сети будет формировать выход сети. Такой выход сети может, например, быть мерой вероятности того, что набор элементов, то есть набор численных значений сигнала присутствия, принадлежит к определенному классу или нет. Выход сети может, однако, альтернативно быть вектором. В этом случае существует более одного выходного нейрона, и значение каждого из этих выходных нейронов, как получено в конце операции сети, формирует соответствующий компонент выходного вектора сети. Каждый компонент выхода сети является мерой, измеряющей вероятность того, что набор принадлежит к соответствующему классу, ассоциированному с соответствующим компонентом, например, к классу сигналов присутствия «человек», «кошка» и «слон. Другие примеры также возможны и будут представлены ниже. [0058] On the opposite side of the neural network, that is, on its descending / output side, the network contains one or more output neurons, which differ from neurons in that the former do not have descending neighboring / subsequent neurons. After being applied to the presence signal dataset and after processing is complete, the values stored in each output neuron form the output of the network. That is, the network output can, for example, be a scalar. In this case, only one output neuron will be present, and its value after the network operation will form the network output. Such a network output can, for example, be a measure of the likelihood that a set of elements, that is, a set of numerical values of a presence signal, belongs to a certain class or not. The network output can, however, alternatively be a vector. In this case, there is more than one output neuron, and the value of each of these output neurons, as obtained at the end of the network operation, forms the corresponding component of the network output vector. Each component of the network output is a measure that measures the probability that the set belongs to the corresponding class associated with the corresponding component, for example, to the class of presence signals "human", "cat" and "elephant". Other examples are also possible and will be presented below.
[0059] Таким образом, суммируя вышеизложенное, нейронная сеть включает в себя нейроны, связанные между собой, чтобы отображать, в операции прямого распространения или нормальной операции, набор элементов на нейронный выход. Подобно выходным нейронам, значение которых в конце операции сети формирует выход сети, элементы набора, то есть численные
значения сигнала присутствия в примерном случае могут рассматриваться как входные нейроны сети с нейронами и слоями, образованными при этом, являющимися промежуточными нейронами или промежуточными слоями, соответственно. В частности, входные нейроны могут соответственно рассматриваться как восходящие соседние или предшествующие нейроны промежуточных нейронов, так же как выходные нейроны могут образовывать нисходящие соседние/последующие нейроны промежуточных нейронов, образующих, например, самый высокий промежуточный слой сети или, если интерпретировать один или несколько выходных нейронов как образующие самый верхний слой сети, второй по высоте слой сети. [0059] Thus, to summarize the foregoing, a neural network includes neurons interconnected to map, in feedforward or normal operation, a set of elements to a neural output. Like the output neurons, the value of which at the end of the network operation forms the output of the network, the elements of the set, that is, the numerical the values of the presence signal in an exemplary case can be considered as input neurons of a network with neurons and layers formed in this case, which are intermediate neurons or intermediate layers, respectively. In particular, input neurons can appropriately be considered as ascending adjacent or preceding neurons of interneurons, just as output neurons can form descending adjacent / subsequent neurons of interneurons, forming, for example, the highest intermediate layer of the network or, if one or more output neurons are interpreted as forming the topmost layer of the network, the second highest layer of the network.
[0060] Нейронная сеть может быть реализована, например, в форме компьютерной программы, работающей на компьютере или процессорном устройстве, то есть в программном обеспечении, но реализация в аппаратной форме, например, в виде электрической схемы, также будет осуществима. Каждый нейрон при обучении вычисляет, как описано выше, активацию на основе своих входных значений, используя нейронную функцию, которая, например, представлена как нелинейная скалярная функция д( ) линейной комбинации входных значений. Как описано, нейронные функции, ассоциированные с нейронами, могут быть параметризируемыми функциями. Например, в одном из конкретных примеров, описанных ниже, нейронные функции для нейрона j являются параметризируемыми с использованием смещения bj и веса wij для всех входных значений i соответствующего нейрона. Эти параметры могут быть получены путем обучения сети. С этой целью сеть, например, повторно применяется к тренировочному (обучающему) набору для наборов элементов, для которого известен корректный выход сети, то есть обучающему набору маркированных сигналов присутствия в иллюстративном случае. Однако также могут существовать и другие возможности. Даже комбинация может быть осуществимой. Варианты осуществления, описанные ниже, не ограничиваются каким-либо источником или способом определения параметров. Например, восходящая (передняя) часть сети, состоящая из слоев, продолжающихся от набора данных, т.е. входа сети, до промежуточного скрытого слоя, может быть искусственно сгенерирована или обучена, чтобы эмулировать извлечение признака данных сигнала присутствия посредством сверточных фильтров, например, так, что каждый
нейрон (нисходящего) последующего слоя представляет собой значение признака из карт признаков. Каждая карта признаков, например, ассоциирована с определенной характеристикой или признаком или импульсным откликом или тому подобным. Соответственно, каждая карта признаков может, например, рассматриваться как разреженно (суб-) дискретизированная отфильтрованная версия входного сигнала присутствия, причем одна карта признаков различается по ассоциированному признаку/характеристике/импульсному отклику ассоциированного фильтра от другой карты признаков. Если, например, набор имеет CΎ элементов, а именно, значений сигнала присутствия, то есть X столбцов и Y строк значений сигнала, каждый нейрон будет соответствовать одному значению признака одной карты признаков, значение которого будет соответствовать локальной оценке признака, ассоциированной с определенной частью сигнала присутствия. В случае N карт признаков с P Q выборками оценок признаков, например, Р столбцами и Q строками значений признаков, число нейронов в нисходящем последующем слое части будут равно, например, N P Q, которое может быть меньше или больше, чем X Y. Для установки нейронных функций или параметризации нейронных функций нейронов внутри части можно было бы использовать перевод (преобразование) описаний признаков или фильтров, лежащих в основе карт признаков, соответственно. Однако вновь отметим, что существование такой "переведенной", а не "обученной" части сети не является обязательным для настоящей заявки и ее вариантов осуществления, и что такая часть может альтернативно отсутствовать. В любом случае, устанавливая, что, возможно, нейронные функции нейронов могут быть равны среди всех нейронов или равны среди нейронов одного слоя или т.п., нейронная функция может, однако, быть параметризируемой, и хотя параметризируемая нейронная функция может быть одинаковой среди этих нейронов, параметр(ы) функции этой нейронной функции может (могут) варьироваться среди этих нейронов. Количество промежуточных слоев также является произвольным и может быть равно одному или больше одного. [0061] Подводя итог вышеизложенному, применение сети в нормальном рабочем режиме выглядит следующим образом: набор числовых значений сигнала присутствия, подвергается воздействию или вводится в сеть. То есть, данные значения образуют входные значения для нейронов первого слоя. Эти
значения распространяются, как описано, вдоль прямого направления по сети и дают в результате выход сети. В случае сигнала присутствия живого человека, например, выход сети будет, например, указывать, что это входной сигнал относится к третьему классу, то есть к классу сигналов, показывающих живого человека. Более точно, в то время как выходной нейрон, соответствующий классу "человек", завершался бы высоким значением, другие выходные нейроны, иллюстративно соответствующие в данном случае классам "кошка" и "слон", завершались бы в низких (меньших) значениях. [0062] Однако, как описано во вводной части спецификации настоящей заявки, информация о том, показывает ли или нет сигнал присутствия, то есть набор, человек или тому подобное, может оказаться недостаточной. Скорее, было бы предпочтительнее иметь информацию на уровне детализации значений сигнала присутствия, указывающую, какие числа, т.е. элементы набора, были релевантны для решения сети, а какие нет, например, какие значения о данных сердцебиения отображают человека, а какие нет. [0060] The neural network may be implemented, for example, in the form of a computer program running on a computer or processing device, that is, in software, but implementation in hardware, for example, in the form of an electrical circuit, would also be feasible. Each neuron, when trained, calculates, as described above, activation based on its input values using a neural function, which, for example, is represented as a non-linear scalar function q () of a linear combination of input values. As described, neural functions associated with neurons can be parameterizable functions. For example, in one of the specific examples described below, the neural functions for neuron j are parameterizable using an offset bj and a weight wij for all input values i of the corresponding neuron. These parameters can be obtained by training the network. To this end, the network is, for example, reapplied to the training (training) set for element sets for which the correct network output is known, that is, the training set of labeled presence signals in the illustrative case. However, there may be other possibilities as well. Even a combination can be workable. The embodiments described below are not limited to any source or method for determining parameters. For example, the ascending (front) part of the network, consisting of layers extending from the dataset, i.e. network input, up to the intermediate hidden layer, can be artificially generated or trained to emulate the extraction of the presence signal data feature by means of convolutional filters, for example, so that each the (downstream) neuron of the subsequent layer represents the feature value from feature maps. Each feature map, for example, is associated with a specific characteristic or feature or impulse response or the like. Accordingly, each feature map can, for example, be viewed as a sparse (sub-) sampled filtered version of the presence input, with one feature map differing in the associated feature / characteristic / impulse response of the associated filter from the other feature map. If, for example, a set has CΎ elements, namely, presence signal values, that is, X columns and Y rows of signal values, each neuron will correspond to one feature value of one feature map, the value of which will correspond to a local feature estimate associated with a certain part of the signal presence. In the case of N feature maps with PQ samples of feature estimates, for example, P columns and Q rows of feature values, the number of neurons in the descending subsequent layer of the part will be equal, for example, NPQ, which may be less or more than X Y. To set neural functions or parameterization of the neural functions of neurons within a part, translation (transformation) of feature descriptions or filters underlying feature maps could be used, respectively. Note again, however, that the existence of such a "translated" rather than a "trained" portion of the network is optional for the present application and its embodiments, and that such a portion may alternatively be absent. In any case, establishing that it is possible that the neural functions of neurons can be equal among all neurons, or equal among neurons of the same layer, or the like, the neural function can, however, be parameterizable, and although the parameterizable neural function may be the same among these neurons, the function parameter (s) of that neural function may (may) vary among these neurons. The number of intermediate layers is also arbitrary and can be one or more than one. [0061] To summarize the above, the application of the network in normal operating mode is as follows: a set of numerical values of the presence signal is affected or entered into the network. That is, these values form the input values for the neurons of the first layer. These the values propagate as described along the forward direction of the network and result in the output of the network. In the case of a signal for the presence of a living person, for example, the network output will, for example, indicate that this input signal belongs to the third class, that is, to the class of signals showing a living person. More precisely, while the human output neuron would end up high, other output neurons, illustratively in this case for the cat and elephant classes, would end up at low (lower) values. [0062] However, as described in the introductory part of the specification of the present application, information as to whether or not a presence signal, that is, a dial, a person, or the like, may be insufficient. Rather, it would be preferable to have information at the level of granularity of the presence signal values indicating which numbers, i.e. the elements of the set were relevant to the network's decision and which were not, for example, which values about the heartbeat data display a person and which do not.
[0063] Если используется матрица фотодиодов, может потребоваться однократная калибровка системы для преобразования цвета спектра, обнаруженного матрицей фотодиодов, в пространственную координату. Однако, поскольку схема освещения фиксирована и, возможно, соответствует в отношении 1: 1 фильтрам фотодатчиков, проблема калибровки является тривиальной. [0063] If a photodiode array is used, a one-time system calibration may be required to transform the color of the spectrum detected by the photodiode array into a spatial coordinate. However, since the illumination pattern is fixed and possibly matches the photosensor filters in a 1: 1 ratio, the calibration problem is trivial.
[0064] Источники света могут использовать свет невидимых длин волн, поскольку не всегда желательно освещать пространство цветным освещением. По этой причине в предпочтительном варианте осуществления изобретения предлагается создать систему, в которой ширина полосы спектра источника света и матричного фильтра фотодатчика выходят за пределы длин волн видимого света, то есть 350-700 нанометров (нм). [0064] Light sources can use light of invisible wavelengths, since it is not always desirable to illuminate the space with colored light. For this reason, in a preferred embodiment of the invention, it is proposed to provide a system in which the spectral bandwidth of the light source and the photosensor array filter go beyond the wavelengths of visible light, that is, 350-700 nanometers (nm).
[0065] Свет также сильно поглощается кровотоком в коже человека как на инфракрасных (ИК) длинах волн, выше 700 нм, так и на ультрафиолетовых (УФ) длинах волн, ниже 400 нм. Так как влияние ультрафиолета света может быть вредным для кожи, очень предпочтительно, чтобы используемые частоты спектра были инфракрасными частотами, когда свет все еще сильно поглощается кровотоком в коже. Такой ИК-спектр хорошо подходит как для
источников ИК-излучения, например светодиодов, так и для фотодиодов, которые легко доступны во всем диапазоне длин волн ИК-излучения. [0065] Light is also strongly absorbed by the bloodstream in human skin at both infrared (IR) wavelengths above 700 nm and ultraviolet (UV) wavelengths below 400 nm. Since the effects of ultraviolet light can be harmful to the skin, it is highly preferred that the spectrum frequencies used are infrared frequencies when the light is still strongly absorbed by the bloodstream in the skin. This IR spectrum is well suited for both sources of infrared radiation, such as LEDs, and for photodiodes, which are readily available over the entire wavelength range of infrared radiation.
[0066] Изобретение также предлагает конкретные концепции, в соответствии с которыми уменьшается либо ширина спектральной полосы источника света, либо матричный фотодиодный фильтр. В общем, ширина полосы источника света должна находиться в пределах полосы пропускания фильтра матрицы фотодиодов. [0066] The invention also provides specific concepts whereby either the spectral bandwidth of the light source or the array photodiode filter is reduced. In general, the bandwidth of the light source should be within the passband of the photodiode array filter.
[0067] Кроме того, такая система может содержать дискретный или непрерывный спектр света. Для специалистов в данной области техники очевидно, что такая система может быть создана с использованием широкополосного спектра света или серии источников света с уменьшенной шириной полосы пропускания или с одночастотными источниками света, такими как лазеры и светодиоды. [0067] In addition, such a system may contain a discrete or continuous spectrum of light. It will be apparent to those skilled in the art that such a system can be constructed using broadband light or a series of reduced bandwidth light sources or with single frequency light sources such as lasers and LEDs.
[0068] Кроме того, также возможно, что каждый фотодиод в матрице имеет дискретный фильтр. [0068] In addition, it is also possible that each photodiode in the array has a discrete filter.
[0069] Описанная система обладает функцией самоконтроля для определения, когда условия внутри зон требуют включения фотодетекторов, и снабжена регулировочными механизмами, которые могут самонастраиваться в ответ на обнаруженные условия в зоне обнаружения присутствия человека. [0069] The described system has a self-monitoring function to determine when conditions within zones require the activation of photodetectors, and is equipped with adjusting mechanisms that can self-adjust in response to detected conditions in the area for detecting the presence of a person.
[0070] Хотя изобретение было проиллюстрировано и подробно описано на чертежах и в предшествующем описании, такие иллюстрации и описание следует рассматривать как иллюстративные или примерные, а не ограничивающие, т.е. изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления. [0070] Although the invention has been illustrated and described in detail in the drawings and the foregoing description, such illustrations and description are to be considered as illustrative or exemplary and not restrictive, i. E. the invention is not limited to the disclosed embodiments.
[0071] Специалистам в данной области техники могут быть поняты и осуществлены другие вариации раскрытых вариантов осуществления на основе изучения чертежей, раскрытия и прилагаемой формулы изобретения. [0072] Все блоки, используемые в системе, могут быть реализованы с помощью электронных компонент, используемых для создания цифровых интегральных схем, что очевидно для специалиста в данном уровне техники. Не ограничиваюсь, могут быть использоваться микросхемы, логика работы которых определяется при изготовлении, или программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС), логика работы которых задаётся посредством программирования. Для программирования используются программаторы и
отладочные среды, позволяющие задать желаемую структуру цифрового устройства в виде принципиальной электрической схемы или программы на специальных языках описания аппаратуры: Verilog, VHDL, AHDL и др. Альтернативой ПЛИС могут быть программируемые логические контроллеры (ПЛК), базовые матричные кристаллы (БМК), требующие заводского производственного процесса для программирования; ASIC специализированные заказные большие интегральные схемы (БИС), которые при мелкосерийном и единичном производстве существенно дороже. [0071] Other variations of the disclosed embodiments may be understood and practiced by those skilled in the art based on an examination of the drawings, the disclosure, and the appended claims. [0072] All blocks used in the system can be implemented with electronic components used to create digital integrated circuits, which is obvious to a person skilled in the art. Not limited to, microcircuits can be used, the logic of which is determined during manufacture, or programmable logic integrated circuits (FPGA), the logic of which is set through programming. Programmers are used for programming and debugging environments that allow you to set the desired structure of a digital device in the form of a circuit diagram or a program in special hardware description languages: Verilog, VHDL, AHDL, etc. An alternative to FPGAs can be programmable logic controllers (PLC), basic matrix crystals (BMC), which require factory production process for programming; ASICs are specialized custom large integrated circuits (LSI), which are significantly more expensive for small-scale and single-piece production.
[0073] Обычно, сама микросхема ПЛИС состоит из следующих компонент: [0073] Typically, the FPGA itself consists of the following components:
• конфигурируемых логических блоков, реализующих требуемую логическую функцию; • configurable logic blocks that implement the required logic function;
• программируемых электронных связей между конфигурируемыми логическими блоками; • programmable electronic links between configurable logic blocks;
• программируемых блоков ввода/вывода, обеспечивающих связь внешнего вывода микросхемы с внутренней логикой. • programmable input / output blocks providing connection of the external output of the microcircuit with the internal logic.
[0074] Также блоки могут быть реализованы с помощью постоянных запоминающих устройств. [0074] Blocks can also be implemented using read-only memory devices.
[0075] Таким образом, реализация всех используемых блоков достигается стандартными средствами, базирующимися на классических принципах реализации основ вычислительной техники. [0075] Thus, the implementation of all the blocks used is achieved by standard means based on the classical principles of the implementation of the foundations of computing.
[0076] Как будет понятно специалисту в данной области техники, аспекты настоящего технического решения могут быть выполнены в виде системы, способа или компьютерного программного продукта. Соответственно, различные аспекты настоящего технического решения могут быть реализованы исключительно как аппаратное обеспечение, как программное обеспечение (включая прикладное программное обеспечение и так далее) или как вариант осуществления, сочетающий в себе программные и аппаратные аспекты, которые в общем случае могут упоминаться как «модуль», «система» или «архитектура». Кроме того, аспекты настоящего технического решения могут принимать форму компьютерного программного продукта, реализованного на одном или нескольких машиночитаемых носителях, имеющих машиночитаемый программный код, который на них реализован. [0077] Также может быть использована любая комбинация одного или нескольких машиночитаемых носителей. Машиночитаемый носитель
хранилища может представлять собой, без ограничений, электронную, магнитную, оптическую, электромагнитную, инфракрасную или полупроводниковую систему, аппарат, устройство или любую подходящую их комбинацию. Конкретнее, примеры (неисчерпывающий список) машиночитаемого носителя хранилища включают в себя: электрическое соединение с помощью одного или нескольких проводов, портативную компьютерную дискету; жесткий диск, оперативную память (ОЗУ), постоянную память (ПЗУ), стираемую программируемую постоянную память (EPROM или Flash-память), оптоволоконное соединение, постоянную память на компакт- диске (CD-ROM), оптическое устройство хранения, магнитное устройство хранения или любую комбинацию вышеперечисленного. В контексте настоящего описания, машиночитаемый носитель хранилища может представлять собой любой гибкий носитель данных, который может содержать или хранить программу для использования самой системой, устройством, аппаратом или в соединении с ними. [0076] As will be understood by a person skilled in the art, aspects of the present technical solution may be implemented as a system, method, or computer program product. Accordingly, various aspects of the present technical solution may be implemented solely as hardware, as software (including application software, and so on), or as an embodiment combining software and hardware aspects, which may generally be referred to as a "module" , "System" or "architecture". In addition, aspects of the present technical solution may take the form of a computer program product implemented on one or more computer-readable media having computer-readable program code that is implemented thereon. [0077] Any combination of one or more computer readable media can also be used. Computer readable media storage can be, without limitation, electronic, magnetic, optical, electromagnetic, infrared or semiconductor system, apparatus, device, or any suitable combination thereof. More specifically, examples (non-exhaustive list) of a computer-readable storage medium include: an electrical connection using one or more wires, a portable computer diskette; hard disk, random access memory (RAM), read-only memory (ROM), erasable programmable read-only memory (EPROM or Flash memory), fiber optic connection, compact disk read-only memory (CD-ROM), optical storage device, magnetic storage device, or any combination of the above. As used herein, a computer-readable storage medium can be any flexible storage medium that can contain or store a program for use by the system itself, device, apparatus, or in connection therewith.
[0078] Программный код, встроенный в машиночитаемый носитель, может быть передан с помощью любого носителя, включая, без ограничений, беспроводную, проводную, оптоволоконную, инфракрасную и любую другую подходящую сеть или комбинацию вышеперечисленного. [0078] Program code embedded in a computer-readable medium can be transmitted using any medium, including, without limitation, wireless, wired, fiber optic, infrared, and any other suitable network or combination of the above.
[0079] Компьютерный программный код для выполнения операций для шагов настоящего технического решения может быть написан на любом языке программирования или комбинаций языков программирования, включая объектно-ориентированный язык программирования, например Java, Smalltalk, C++ и так далее, и обычные процедурные языки программирования, например язык программирования «С» или аналогичные языки программирования. Программный код может выполняться на компьютере пользователя полностью, частично, или же как отдельный пакет программного обеспечения, частично на компьютере пользователя и частично на удаленном компьютере, или же полностью на удаленном компьютере. В последнем случае, удаленный компьютер может быть соединен с компьютером пользователя через сеть любого типа, включая локальную сеть (LAN), глобальную сеть (WAN) или соединение с внешним компьютером (например, через Интернет с помощью Интернет-провайдеров).
[0080] Аспекты настоящего технического решения были описаны подробно со ссылкой на блок-схемы, принципиальные схемы и/или диаграммы способов, устройств (систем) и компьютерных программных продуктов в соответствии с вариантами осуществления настоящего технического решения. Следует иметь в виду, что каждый блок из блок-схемы и/или диаграмм, а также комбинации блоков из блок-схемы и/или диаграмм, могут быть реализованы компьютерными программными инструкциями. Эти компьютерные программные инструкции могут быть предоставлены процессору компьютера общего назначения, компьютера специального назначения или другому устройству обработки данных для создания процедуры, таким образом, чтобы инструкции, выполняемые процессором компьютера или другим программируемым устройством обработки данных, создавали средства для реализации функций/действий, указанных в блоке или блоках блок-схемы и/или диаграммы. [0079] Computer program code for performing operations for the steps of the present technical solution may be written in any programming language or combinations of programming languages, including an object-oriented programming language such as Java, Smalltalk, C ++, and so on, and conventional procedural programming languages such as programming language "C" or similar programming languages. The program code can be executed on the user's computer in whole, in part, or as a separate software package, partially on the user's computer and partially on the remote computer, or completely on the remote computer. In the latter case, the remote computer can be connected to the user's computer through any type of network, including a local area network (LAN), a wide area network (WAN), or a connection to an external computer (for example, via the Internet using Internet service providers). [0080] Aspects of the present technical solution have been described in detail with reference to block diagrams, schematic diagrams, and / or diagrams of methods, devices (systems), and computer program products in accordance with embodiments of the present technical solution. It should be appreciated that each block from the block diagram and / or diagrams, as well as combinations of blocks from the block diagram and / or diagrams, may be implemented by computer program instructions. These computer program instructions may be provided to a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other data processing device to create a procedure, such that instructions executed by a computer processor or other programmable data processing device create means to implement the functions / actions specified in block or blocks of flowchart and / or diagram.
[0081] Эти компьютерные программные инструкции также могут храниться на машиночитаемом носителе, который может управлять компьютером, отличным от программируемого устройства обработки данных или отличным от устройств, которые функционируют конкретным образом, таким образом, что инструкции, хранящиеся на машиночитаемом носителе, создают устройство, включающее инструкции, которые осуществляют функции/действия, указанные в блоке блок-схемы и/или диаграммы. [0081] These computer program instructions may also be stored on a computer-readable medium that can control a computer other than a programmable data processing device or other devices that function in a particular way, such that the instructions stored on the computer-readable medium create a device including instructions that perform the functions / actions specified in the block diagram and / or diagram.
[0082] Приведенное выше описание включает в себя примеры одного или более аспектов. Конечно, нет возможности описать каждую возможную комбинацию компонентов или методологий с целью представления описанных выше аспектов, но для специалиста в данной области техники будет понятно, что возможно множество дополнительных комбинаций и перестановок различных аспектов. В соответствии с этим описанные аспекты предназначены для охвата всех таких изменений, модификаций и вариантов, которые находятся в пределах сущности и объема приложенной формулы изобретения. Кроме того, в той степени, что термин "включает в себя" используется либо в подробном описании изобретения, или в формуле изобретения предполагается, что такой термин имеет включительный смысл, аналогично термину "содержащий", как термин "содержащий"
интерпретируется, когда его используют как переходное слово в формуле изобретения.
[0082] The above description includes examples of one or more aspects. Of course, it is not possible to describe every possible combination of components or methodologies in order to represent the aspects described above, but one skilled in the art will understand that many additional combinations and permutations of various aspects are possible. Accordingly, the described aspects are intended to embrace all such changes, modifications and variations that fall within the spirit and scope of the appended claims. In addition, to the extent that the term "includes" is used either in the detailed description of the invention or in the claims, such a term is intended to have an inclusive meaning, similar to the term "comprising" as the term "comprising" is interpreted when it is used as a transition word in the claims.
Claims
ФОРМУЛА FORMULA
1. Система обнаружения присутствия объектов с самоконтролем, содержащая: 1. A self-monitoring system for detecting the presence of objects, comprising:
• по меньшей мере один источник света, выполненный с возможностью излучения света предварительно определенного спектра, причем каждый из источников имеет различный предварительно определенный спектр для каждой заранее заданной зоны; • at least one light source configured to emit light of a predetermined spectrum, each of the sources having a different predetermined spectrum for each predetermined area;
• по меньшей мере одно чувствительное средство к свету предварительно определенного спектра, выполненное с возможностью обнаружения света, отраженного от по меньшей мере одного объекта, если оно присутствует в заранее заданной зоне, и для генерирования сигнала присутствия на основе обнаруженного света, представляющего собой сигнал сердечного ритма человека, и • at least one light sensing means of a predetermined spectrum, configured to detect light reflected from at least one object, if present in a predetermined area, and to generate a presence signal based on the detected light, which is a heart rate signal a person, and
• по меньшей мере одно процессорное устройство для определения присутствия объекта на основании сигнала присутствия, сгенерированного на предыдущем шаге, причем процессорное устройство делает вывод о присутствии объекта в заранее заданной зоне на основе сигналов присутствия посредством использования обученной искусственной нейронной сети. • at least one processor for determining the presence of an object based on a presence signal generated in the previous step, the processor inferring the presence of an object in a predetermined area based on the presence signals using a trained artificial neural network.
2. Система обнаружения присутствия объектов с самоконтролем по п.1, характеризующаяся тем, что чувствительное средство содержит фотодатчик, чувствительный к свету предварительно определенного спектра. 2. A self-monitoring system for detecting the presence of objects according to claim 1, characterized in that the sensing means comprises a photosensor sensitive to light of a predetermined spectrum.
3. Система обнаружения присутствия объектов с самоконтролем по п.1, характеризующаяся тем, что чувствительное средство содержит фотодатчик, снабженный спектральным фильтром для фильтрации света предварительно определенного спектра. 3. A self-monitoring object presence detection system according to claim 1, characterized in that the sensing means comprises a photosensor equipped with a spectral filter for filtering light of a predetermined spectrum.
4. Система обнаружения присутствия объектов с самоконтролем по п.1, характеризующаяся тем, что два источника света содержатся в одном устройстве излучения света, причем устройство излучения света выполнено с возможностью излучать свет, по меньшей мере, двух разных предварительно определенных спектрах в двух зонах.
4. The self-monitoring object presence detection system of claim 1, wherein the two light sources are contained in one light emitting device, the light emitting device being configured to emit light from at least two different predetermined spectra in two zones.
5. Система обнаружения присутствия объектов с самоконтролем по п. 1, характеризующаяся тем, что в случае наличия двух работающих источников света первый спектр и второй спектр по существу не перекрываются. 5. The system for detecting the presence of objects with self-monitoring according to claim 1, characterized in that in the case of the presence of two working light sources, the first spectrum and the second spectrum do not substantially overlap.
6. Система обнаружения присутствия объектов с самоконтролем по п. 1, характеризующаяся тем, что объект является человеком, а сигнал присутствия представляет жизненный сигнал человека. 6. The system for detecting the presence of objects with self-control according to claim 1, characterized by the fact that the object is a person, and the signal of presence is a vital signal of a person.
7. Система обнаружения присутствия объектов с самоконтролем по п. 6, характеризующаяся тем, что сигнал присутствия представляет сигналы жизнедеятельности, по меньшей мере, двух людей, присутствующих в одной и той же зоне, и в котором процессорное устройство различает соответствующие сигналы жизнедеятельности из по крайней мере двух человек, присутствующих в зоне. 7. The system for detecting the presence of objects with self-monitoring according to claim 6, characterized in that the presence signal represents vital signals from at least two people present in the same area, and in which the processing device distinguishes the corresponding vital signals from at least at least two people present in the zone.
8. Система обнаружения присутствия объектов с самоконтролем по п. 1, характеризующаяся тем, что заданный спектр излучаемого источниками света исходит из видимого спектра и/или. 8. The system for detecting the presence of objects with self-monitoring according to claim 1, characterized in that the specified spectrum of light emitted by the light sources comes from the visible spectrum and / or.
10. Система обнаружения присутствия объектов с самоконтролем по любому пп. 1-9, характеризующаяся тем, что каждый из фотодатчиков содержит фотодиод. 10. System for detecting the presence of objects with self-monitoring according to any paragraph. 1-9, characterized in that each of the photosensors contains a photodiode.
11. Система обнаружения присутствия объектов с самоконтролем по п. 10, характеризующаяся тем, что фотодиоды вместе расположены в матрице фотодиодов.
11. The self-monitoring system for detecting the presence of objects according to claim 10, characterized in that the photodiodes are located together in an array of photodiodes.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020110544A RU2742803C1 (en) | 2020-03-13 | 2020-03-13 | Self-controlled object detection system |
RU2020110544 | 2020-03-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2021182983A1 true WO2021182983A1 (en) | 2021-09-16 |
Family
ID=74554627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/RU2020/000133 WO2021182983A1 (en) | 2020-03-13 | 2020-03-13 | Self-monitoring system for detecting the presence of objects |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2742803C1 (en) |
WO (1) | WO2021182983A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4659922A (en) * | 1985-02-19 | 1987-04-21 | Eaton Corporation | Optical sensor device for detecting the presence of an object |
US8461991B2 (en) * | 2009-04-09 | 2013-06-11 | Nightwatcher Electronics (Pty) Ltd | Security light with plural possible directions of illumination |
US20130200254A1 (en) * | 2010-10-27 | 2013-08-08 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | A presence detection system and a lighting system |
US20190324147A1 (en) * | 2017-01-03 | 2019-10-24 | Innoviz Technologies Ltd. | Detecting angles of objects |
-
2020
- 2020-03-13 RU RU2020110544A patent/RU2742803C1/en active
- 2020-03-13 WO PCT/RU2020/000133 patent/WO2021182983A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4659922A (en) * | 1985-02-19 | 1987-04-21 | Eaton Corporation | Optical sensor device for detecting the presence of an object |
US8461991B2 (en) * | 2009-04-09 | 2013-06-11 | Nightwatcher Electronics (Pty) Ltd | Security light with plural possible directions of illumination |
US20130200254A1 (en) * | 2010-10-27 | 2013-08-08 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | A presence detection system and a lighting system |
US20190324147A1 (en) * | 2017-01-03 | 2019-10-24 | Innoviz Technologies Ltd. | Detecting angles of objects |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2742803C1 (en) | 2021-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Gokulnath | Identifying and classifying plant disease using resilient LF-CNN | |
JP5384629B2 (en) | Apparatus and method for classifying movement of an object within a monitoring zone | |
US10346601B2 (en) | Biometric information acquisition method and device for same | |
Fan et al. | Robust unobtrusive fall detection using infrared array sensors | |
US20170119283A1 (en) | Monitoring activities of daily living of a person | |
US20140196131A1 (en) | User authentication based on a wrist vein pattern | |
CN112016525A (en) | Non-contact fingerprint acquisition method and device | |
US20130127721A1 (en) | Optical finger mouse, mouse control module and physiology detection method thereof | |
KR102146089B1 (en) | Anti-spoofing method and system of a device having a fingerprint sensor | |
EP2404261A1 (en) | Method of controlling a function of a device and system for detecting the presence of a living being | |
WO1994008258A1 (en) | Apparatus and a method for classifying movement of objects along a passage | |
Planinc et al. | Robust fall detection by combining 3D data and fuzzy logic | |
CN108563977A (en) | A kind of the pedestrian's method for early warning and system of expressway entrance and exit | |
CN114088644A (en) | Sensing device, sensing method and sensing operation assembly | |
WO2020227986A1 (en) | Image collection apparatus and method, and electronic device | |
CN109661668A (en) | Image processing method and system for iris recognition | |
Matey et al. | Iris recognition in less constrained environments | |
Lea et al. | 3D sensing algorithms towards building an intelligent intensive care unit | |
CN112232159A (en) | Fingerprint identification method, device, terminal and storage medium | |
KR101798395B1 (en) | Apparatus and Method for Recognizing Fake Fingerprint Using Brightness Change of Fingerprint Image According to Heart Beat | |
CN112232157B (en) | Fingerprint area detection method, device, equipment and storage medium | |
RU2742803C1 (en) | Self-controlled object detection system | |
Fan et al. | Fall detection with unobtrusive infrared array sensors | |
Chakraborty et al. | Neonatal jaundice detection system using CNN algorithm and image processing | |
WO2022100981A1 (en) | An access control system for authorized and symptom-free persons |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20924310 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20924310 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |