[1]Область техники, к которой относится полезная модель
[2]Полезная модель относится к области распознавания биометрических шаблонов, относящихся к человеку, в изображениях или видеоданных, в частности к распознаванию лица.
[4]Известно устройство для распознавания лица (US20190286798A1, 2019-09-19), в котором осуществляется захват изображения лица пользователя с помощью модуля камеры, идентификация множества фигур на основе положений глаза, носа, рта или уха изображения лица и идентификация пользователя на основе множества фигур.
[5]Однако в данном решении не раскрывается возможности настройки яркости экрана при отсутствии пользователя в кадре.
[6]Известен выбранный в качестве прототипа биометрический терминал распознавания лиц (US11914807B2, 2022-03-10), который характеризуется тем, что когда первая сенсорная поверхность и вторая сенсорная поверхность находятся в сложенном состоянии, если определено, что первая сенсорная поверхность обращена к текущему пользователю, поскольку сенсорный блок предусмотрен под первой сенсорной поверхностью, первая сенсорная поверхность может напрямую захватывать первую контактную информацию пользователя. Когда определено, что вторая сенсорная поверхность обращена к текущему пользователю, процессорный блок проецирует область распознавания касания и вторую сенсорную часть, которая в данный момент находится в контакте с первой сенсорной поверхностью, на вторую сенсорную поверхность соответственно, пользователь может перемещать вторую сенсорную часть так, чтобы виртуальная вторая сенсорная часть на второй сенсорной поверхности находилась в пределах виртуальной сенсорной области распознавания касания. Таким образом, сенсорная область распознавания касания первой сенсорной поверхности, которая обращена от пользователя, может получать вторую контактную информацию. Решаются такие проблемы, как неудобство работы с несколькими отпечатками пальцев устройства распознавания отпечатков пальцев под экраном после складывания.
[7]Также в прототипе раскрывается возможность регулирования яркости экрана при для выдачи более заметных подсказок пользователю.
[8]Однако в данном решении не раскрывается возможности настройки яркости экрана при отсутствии пользователя в кадре.
[9]Раскрытие заявленного решения
[10]В одном аспекте предложенного решения раскрыт биометрический терминал распознавания лиц, содержащий корпус с установленными в нем и связанными проводными линиями связи блоком освещения, блоком приема биометрической информации, блоком управления и обработки, экраном,
[11]характеризующийся тем, что
[12]блок освещения выполнен с возможностью освещать лицо видимым светом, инфракрасным светом, структурированным светом,
[13]блок приема биометрической информации содержит матрицу для приема видимого света, матрицу для приема инфракрасного света, матрицу для приема структурированного света,
[14]при этом блок управления и обработки выполнен с возможностью обнаруживать лицо на основании изображения, полученного с помощью видимого света, инфракрасного света, структурированного света,
[15]блок управления и обработки выполнен с возможностью повышать яркость экрана и яркость освещения от блока освещения в случае обнаружения лица, с возможностью снижать яркость экрана и яркость освещения от блока освещения в случае отсутствия лица.
[16]В дополнительных аспектах раскрыто, что блок освещения выполнен с возможностью освещать лицо структурированным светом, представляющим собой сетку, блок управления и обработки выполнен с возможностью определения трехмерной формы лица по искривлению линий сетки; блок освещения выполнен с возможностью освещать лицо структурированным светом, представляющим собой набор точек, блок управления и обработки выполнен с возможностью определения трехмерной формы лица по расстоянию между точками; блок управления и обработки выполнен с возможностью повышать яркость экрана и яркость освещения до максимальной при обнаружении лица и уменьшать до 30-70% от максимальной яркости в других случаях; блок управления и обработки выполнен с возможностью повышать яркость экрана и яркость освещения до максимальной для текущего уровня внешнего освещения при обнаружении лица и уменьшать до 30-70% от упомянутой максимальной яркости в других случаях.
[17]Основной задачей, решаемой заявленным решением, является повышение надежности работы терминала распознавания лиц.
[18]Сущность заявленного решения заключается в том, что в целях сохранения постоянства характеристик и уменьшения скорости деградации светоизлучающих компонентов терминала при обнаружении пользователя в кадре яркость экрана и светодиодов биометрического терминала повышается, а при отсутствии - снижается на величину, которая уменьшает деградацию светоизлучающих компонентов.
[19]Технический результат, достигаемый заявленным решением, заключается в повышении надежности работы биометрического терминала распознавания лиц.
[20]Краткое описание чертежей
[21]Фиг. 1 показывает внешний вид заявленного биометрического терминала.
[22]Фиг. 2 показывает блок-схему заявленного биометрического терминала.
[23]Осуществление заявленного решения
[24]Предложенное решение представляет собой конструктивно и функционально единое устройство. Все элементы устройства расположены в одном корпусе и связаны друг с другом непосредственно или опосредовано посредством функциональной связи. Единственной функцией заявленного устройства является распознание лица.
[25]Под функциональной связью элементов следует понимать связь, обеспечивающую корректное взаимодействие этих элементов друг с другом и реализацию той или иной функциональности элементов. Частными примерами функциональной связи может быть связь с возможностью обмена информацией, связь с возможностью передачи электрического тока, связь с возможностью передачи механического движения, связь с возможностью передачи света, звука, электромагнитных или механических колебаний и т.д. Конкретный вид функциональной связи определяется характером взаимодействия упомянутых элементов, и, если не указано иное, обеспечивается широко известными средствами, используя широко известные в технике принципы.
[26]Предложенное решение относится к решениям в области информационных технологий, оно характеризуется наличием программируемого (настраиваемого) многофункционального средства, способного выполнять множественные вычислительно-логические операции на основе заданной программы и информации (в данном решении это по меньшей мере микроконтроллер, контроллер, микропроцессор, процессор или специализированная интегральная схема или их комбинация); наличием устройств ввода (в данном решении это по меньшей мере блоки приема сигналов, датчики или их комбинация), вывода (в данном решении это по микроконтроллер, контроллер, микропроцессор, процессор, специализированная интегральная схема, блок вывода сигналов или их комбинация), хранения информации (машиночитаемые носители), исполнительных механизмов (в данном решении это по меньшей мере приводы замков и дверей);
[27]наличием вычислительно-логических операций, выполняемых над информацией программируемым (настраиваемым) многофункциональным средством (заявленные функции блока управления осуществляются посредством выполнения вычислительно-логических операций (программных кодов));
[28]наличием машиночитаемого носителя информации, содержащего программное обеспечение, которое обеспечивает выполнение программируемым (настраиваемым) многофункциональным средством определенных вычислительно-логических операций (в заявленном решении машиночитаемый носитель представляет собой жесткий диск, флэш-память, постоянную память, оперативную память, энергонезависимую память, энергозависимую память или их комбинацию, причем этот носитель хранит команды, которые при исполнении программируемым средством приводят к реализации описанных в заявке функций);
[29]наличием машиночитаемого носителя информации, содержащего данные, форма представления которых (структура или формат) или содержание которых обеспечивает управление работой программируемого (настраиваемого) многофункционального средства, обрабатывающего информацию (в заявленном решении машиночитаемый носитель хранит по меньшей мере часть из следующего: данные о требуемом режиме работы (варианты), различные константы и т.д.).
[30]Заявленный биометрический терминал решает задачу контроля доступа посредством распознания лица и идентификации пользователя и его прав доступа на основе такого распознавания.
[31]Решающий эту задачу биометрический терминал показан на фиг. 1, на которой
[33]101 - источник видимого света,
[34]102 - источник инфракрасного (ИК) света,
[35]103 - источник структурированного света,
[36]111 - приемник видимого света,
[37]112 - приемник ИК-света,
[38]113 - приемник структурированного света,
[39]120 - считыватель RFID-карт.
[40]Корпус 100 может иметь любой подходящий размер, в зависимости от места установки терминала - на стене, на полу, на турникете и т.д. В корпусе 100 установлены источники 101, 102, 103 света, приемники 111-113 света и считыватель 120 RFID-карт, связанные проводными линиями связи с блоком управления и обработки (не показан на фиг.1).
[41]Источники 101-103 света конструктивно могут быть выполнены в виде трех отдельных источников или быть по меньшей мере частично совмещены в одной аппаратной базе. В качестве источников 101, 102 предпочтительно использовать светодиоды соответствующей длины волны. В качестве источника 103 используют лазер или проектор.
[42]Приемники 111-113 конструктивно могут быть выполнены в виде трех отдельных устройств или быть по меньшей мере частично совмещены в одной аппаратной базе. Приемником 111 видимого света может быть обычная камера, приемником 112 ИК-света может быть ИК-камера, приемником 113 структурированного света может быть как камера видимого света, так и ИК-камера.
[43]Считывателем 120 RFID-карт может быть любой известный считыватель.
[44]На фиг. 1 не показан блок управления и обработки, а также блок памяти на связи с ним, решение реализовано с их помощью, но его сущность не касается их напрямую, поэтому эти блоки описаны в том объеме, который достаточен для специалиста в данной области техники, который захочет осуществить заявленное решение.
[45]Сущность заявленного решение прямо связана с тем, что светодиоды быстрее деградируют, когда работают близко к своей максимальной яркости, на это влияет по меньшей мере повышенный нагрев. Деградация светодиодов приводит к уменьшению их яркости и выходу из строя, что негативно влияет на процесс распознания лица. Поэтому для обеспечения надежной работы терминала, сохранения работоспособности экрана и светодиодов освещения целесообразно уменьшать их яркость, когда это возможно.
[46]На фиг. 2 показана блок-схема заявленного устройства, на которой:
[47]201 - блок освещения,
[48]202 - блок приема биометрической информации,
[49]203 - считыватель RFID-карт,
[50]204 - блок управления и обработки.
[51]Блок 201 освещения выполнен с возможностью по команде блока 204 управления и обработки освещать лицо видимым светом, ИК-светом и структурированным светом, причем структурированный свет подается после освещения видимым и ИК-светом, чтобы не создавать шумов при обработке изображений, что повышает надежность распознавания лица и работы терминала в целом.
[52]Блок 202 приема биометрической информации принимает изображения в видимом спектре, ИК-спектре и изображение в структурированном свете, далее направляет эти изображения блоку 204 управления и обработки. Блок 202 может содержать три камеры и три соответствующих полосовых фильтра на каждой камере, чтобы отфильтровывать ненужный спектр излучения, что позволяет повышать точность распознания лица и работы терминала в целом.
[53]Блок 204 управления и обработки представляет собой микропроцессор, процессор, микроконтроллер, контроллер, специализированную интегральную схему с периферийными элементами, необходимыми для их работы. Блок 204 выполнен с возможностью обнаружения лица на изображении, полученном с помощью видимого света, ИК-света, структурированного света. Обнаружение в видимом свете заключается в выявлении лица в кадре, обнаружение в ИК-свете заключается в выявлении в кадре изображения лица в ИК-спектре и/или паттерна температуры в области лица, обнаружение в структурированном свете заключается в определении формы объекта в кадре и соответствии этой формы лицу. Если во всех трех видах излучения обнаружено лицо, то принимается решение, что лицо присутствует в кадре.
[54]Блок памяти (не показан на фиг. 2) представляет собой жесткий диск, флэш-память, постоянную память, оперативную память, энергонезависимую память, энергозависимую память или их комбинацию, которые хранят инструкции для работы блока управления и данные, которыми он пользуется для своей работы.
[55]Необходимо отметить, что обнаружение лица гораздо менее требовательно к условиям и вычислительным ресурсам по сравнению с распознанием лица, поэтому обнаружение лица с достаточно высокой достоверностью может быть осуществлено без подсветки от блока 201 освещения, а для распознания лица подсветка необходима. Алгоритмы обнаружения и распознания лица не описываются здесь, так как не имеют прямого отношения к сущности решения и специалист в данной области техники легко их реализует на основании своих знаний и уровня техники.
[56]Предпочтительно обнаружение лица осуществляется в видимом свете, так как часто он не требует дополнительной подсветки. В одном из вариантов осуществления при обнаружении лица определяется не только факт наличия лица в принятом кадре, но и какую площадь экрана оно занимает, это позволяет избежать включения блока 201 освещения на полную мощность, когда обнаружен человек, который стоит вдалеке напротив терминала. Предпочтительно, чтобы лицо занимало от 20% до 90% площади кадра, чтобы блок 204 включил освещение на максимальный уровень.
[57]Описание работы заявленного решения
[58]Когда пользователь подходит к биометрическому терминалу и попадает в область захвата изображения камерами, автоматически начинается процесс поиска лица в кадре. При обнаружении лица в кадре блок 204 командует блоку 201 включить освещение на максимальный уровень, чтобы блок 202 получил качественное изображение, по которому можно с высокой достоверностью распознать лицо и затем идентифицировать пользователя. После того как распознание завершено, яркость освещения и экрана уменьшается, чтобы светодиоды и экран меньше деградировали.
[59]Если лицо в кадре не обнаружено, то освещение остается на минимальном уровне. Минимальный уровень составляет от 30% до 70% от максимального, предпочтительно 50%. Этот уровень поддерживается, чтобы сохранять освещение, достаточное для обнаружения лица, и чтобы показать пользователю, что терминал работает. При этом в указанном диапазоне деградация экрана значительно уменьшается.
[60]Вариант 1 осуществления
[61]В одном из вариантов осуществления блок 201 освещения выполнен с возможностью освещать лицо структурированным светом, представляющим собой сетку, а блок 204 управления и обработки выполнен с возможностью определения трехмерной формы лица по искривлению линий сетки. Подходы к восстановлению формы по искривлению сетки известны для специалиста в данной области техники.
[62]Вариант 2 осуществления
[63]В одном из вариантов осуществления блок 201 освещения выполнен с возможностью освещать лицо структурированным светом, представляющим собой набор равномерно расположенных точек, блок 204 управления и обработки выполнен с возможностью определения трехмерной формы лица по расстоянию между точками. Подходы к восстановлению формы по изменению расстояния между точками известны для специалиста в данной области техники.
[64]Вариант 3 осуществления
[65]В одном из вариантов осуществления максимальная яркость зависит от уровня освещения в том месте, где установлен терминал, если терминал установлен в условиях слабого внешнего освещения (малое количество окон, малое количество ламп освещения), то максимальная яркость устанавливается от 70% до 90% от установленного заводом-изготовителем максимума и для светодиодов, и для экрана. В заявке, когда речь идет о задании яркости, подразумевается задание тока, подаваемого на светодиоды или экран, который управляется блоком 204.
[66]Варианты осуществления не ограничиваются описанными здесь вариантами осуществления, специалисту в области техники на основе информации, изложенной в описании, и знаний уровня техники станут очевидны и другие варианты осуществления, не выходящие за пределы сущности и объема данного решения.
[67]Элементы, упомянутые в единственном числе, не исключают множественности элементов, если отдельно не указано иное.
[68]Способы, раскрытые здесь, содержат один или несколько этапов или действий для достижения описанного способа. Этапы и/или действия способа могут заменять друг друга, не выходя за пределы объема формулы полезной модели. Другими словами, если не определен конкретный порядок этапов или действий, порядок и/или использование конкретных этапов и/или действий может изменяться, не выходя за пределы объема формулы полезной модели.
[69]В заявке не указано конкретное программное и аппаратное обеспечение для реализации элементов на чертежах, но специалисту в области техники должно быть понятно, что сущность полезной модели не ограничена конкретной программной или аппаратной реализацией, и поэтому для осуществления полезной модели могут быть использованы любые программные и аппаратные средства, известные в уровне техники. Так аппаратные средства могут быть реализованы в одной или нескольких специализированных интегральных схемах, цифровых сигнальных процессорах, устройствах цифровой обработки сигналов, программируемых логических устройствах, программируемых пользователем вентильных матрицах, процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах, электронных устройствах, других электронных модулях, выполненных с возможностью осуществлять описанные в данном документе функции, компьютер либо комбинации вышеозначенного.
[70]Несмотря на то, что примерные варианты осуществления были подробно описаны и показаны на сопроводительных чертежах, следует понимать, что такие варианты осуществления являются лишь иллюстративными и не предназначены ограничивать более широкую полезную модель, и что данное решение не должно ограничиваться конкретными показанными и описанными компоновками и конструкциями, поскольку различные другие модификации могут быть очевидны специалистам в соответствующей области.
[71]Признаки, упомянутые в различных зависимых пунктах формулы, а также реализации, раскрытые в различных частях описания, могут быть скомбинированы с достижением полезных эффектов, даже если возможность такого комбинирования не раскрыта явно.
