[1]Область техники, к которой относится решение
[2]Решение 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 использования защитного стекла для оптических элементов устройства, что снижает надежность его работы.
[6]Известно выбранное в качестве прототипа устройство для распознавания лица (CN113553878A, 2021-10-26), которое характеризуется тем, что реализована функция проверки живого тела (проверка на витальность). Эта проверка включает в себя следующие этапы: слияние биологических характеристик распознавание биологических характеристик; калибровку и отправку инструкции по регулировке фокусного расстояния до лица и глаз путем измерения расстояния до лица; получение результатов распознавания радужной оболочки глаза и лица и информации о температуре лица; отправку инструкции по проверке витальности блоку тестирования и получение расстояния до ладони; получение результата распознавания вен ладони и информации о температуре ладони путем повторной фокусировки. С учетом результата распознавания биологических характеристик и двукратной проверки температуры тела, выводят результат идентификации и его достоверность.
[7]Однако в данном решении не раскрывается использования защитного стекла для оптических элементов устройства, что снижает надежность его работы.
[8]Раскрытие заявленного решения
[9]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 изображения, блоком управления и обработки, дисплеем, характеризующийся тем, что
[10]блок освещения выполнен с возможностью освещать лицо,
[11]блок приема изображения выполнен с возможностью приема изображения лица,
[12]блок управления и обработки выполнен с возможностью командовать блоку освещения освещать лицо, с возможностью распознавать лицо на основании изображения, полученного от блока приема изображения, с возможностью выдавать результат распознавания на дисплей,
[13]причем дисплей, блок освещения и блок приема изображения закрыты единым закаленным стеклом.
[14]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 освещения выполнен с возможностью освещать лицо инфракрасным светом, блок управления и обработки выполнен с возможностью распознавания лица по инфракрасному изображению; закаленное стекло приклеено так, чтобы не пропускать воду в корпус.
[15]Основной задачей, решаемой заявленным решением, является повышение надежности работы терминала распознавания лиц.
[16]Сущность заявленного решения заключается в том, что терминал содержит корпус, в котором установлены электронные блоки, дисплей, оптические элементы (источники света, приемники света), причем к лицевой поверхности корпуса приклеено защитное стекло, которое предохраняет дисплей, приемники и источники оптических элементов от повреждений (царапин, потертостей и т.п.).
[17]Технический результат, достигаемый заявленным решением, заключается в повышении надежности работы биометрического терминала распознавания лиц.
[18]Краткое описание чертежей
[19]Фиг.1 показывает внешний вид заявленного биометрического терминала.
[20]Фиг.2 показывает блок-схему заявленного биометрического терминала.
[21]Осуществление заявленного решения
[22]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 распознавание лица.
[23]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.
[24]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 одно из следующего: микроконтроллер, контроллер, микропроцессор, процессор или специализированная интегральная схема или их комбинация); наличием устройств ввода (в данном решении это по меньшей мере одно из следующего: блоки приема сигналов, датчики, средство связи или их комбинация), вывода (в данном решении это по меньшей мере одно из следующего: дисплей, динамик, средство связи или их комбинация), хранения информации (машиночитаемые носители, или среда, выполняющая роль машиночитаемого носителя, или их комбинация), исполнительных механизмов (в данном решении это по меньшей мере одно из следующего: приводы замков и дверей);
[25]наличием вычислительно-логических операций, выполняемых над информацией программируемым (настраиваемым) многофункциональным средством (заявленные функции блока управления и обработки осуществляются посредством выполнения вычислительно-логических операций (программных кодов));
[26]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 по меньшей мере одно из следующего: 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);
[27]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.).
[28]Заявленный биометрический терминал направлен на распознавание лица по изображению, полученному с помощью по меньшей мере одной камеры.
[29]Решающий эту задачу биометрический терминал показан на фиг.1, на которой
[31]101 - источник видимого света,
[32]102 - источник инфракрасного (ИК) света,
[33]103 - источник структурированного света,
[34]110 - приемник видимого света,
[35]111 - приемник ИК-света,
[36]112 - приемник структурированного света,
[37]120 - считыватель RFID-карт,
[39]140 - защитное стекло.
[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 110-112 света и считыватель 120 RFID-карт, связанные проводными линиями связи с блоком управления и обработки (не показан на фиг.1). В некоторых вариантах осуществления используются все указанные выше источники 101-103 света, в других вариантах только какой-либо один или два источника, чем больше типов источников и приемников используется, тем выше надежность распознавания лица.
[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 110-112 конструктивно могут быть выполнены в виде трех отдельных устройств или быть по меньшей мере частично совмещены в одной аппаратной базе. Приемником 110 видимого света может быть обычная камера, приемником 111 ИК-света может быть ИК-камера, приемником 112 структурированного света может быть как камера видимого света, так и ИК-камера.
[43]Считывателем 120 RFID-карт может быть любой известный считыватель. Считыватель 102 устанавливается опционально, но его наличие и идентификация пользователя с помощью распознавания лица, а затем с помощью RFID-карты повышает надежность работы биометрического терминала.
[44]Дисплей 130 представляет собой дисплей любого подходящего типа, который служит для отображения информации о необходимости пройти идентификацию, процессе распознавания лица, результате распознавания и т.п. В дополнение к дисплею терминал может содержать динамик, дублирующий информацию о ходе работы терминала.
[45]Защитное стекло 140 закрывает дисплей 130, приемники 110-112, источники 101-103, сохраняя их работоспособность. Защитное стекло предпочтительно представляет собой закаленное стекло, которое устойчиво к царапинам и потертостям, которые могут негативно влиять на работу терминала. Царапины и потертости ухудшают как работу источников 101-103, особенно источника 103, так и приемников 110-112, что приводит к повышению количества ошибок при распознавании лица.
[46]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.
[47]На фиг.2 показана блок-схема заявленного устройства, на которой:
[48]201 - блок освещения,
[49]202 - блок приема изображения,
[50]203 - считыватель RFID-карт,
[51]204 - блок управления и обработки.
[52]Блок 201 освещения выполнен с возможностью по команде блока 204 управления и обработки освещать лицо видимым светом, ИК-светом и/или структурированным светом, причем предпочтительно структурированный свет подается после освещения видимым и ИК-светом, чтобы не создавать шумов при обработке изображений, что повышает надежность распознавания лица.
[53]Блок 202 приема изображения принимает изображения в видимом спектре, ИК-спектре и/или изображение в структурированном свете, далее направляет эти изображения блоку 204 управления и обработки. Блок 202 приема изображения может содержать три камеры и три соответствующих полосовых фильтра на каждой камере, чтобы отфильтровывать ненужный спектр излучения, что позволяет повышать точность распознавания лица.
[54]Блок 204 управления и обработки представляет собой микропроцессор, процессор, микроконтроллер, контроллер или специализированную интегральную схему с периферийными элементами, необходимыми для их работы. Блок 204 выполнен с возможностью распознавания лица или с возможностью обнаружения лица, оценки качества полученного изображения и направления с помощью блока связи (Wi-Fi модем, Ethernet модем и т.п.) качественных изображений на удаленный блок обработки, который распознает лицо и идентифицирует пользователя.
[55]Описание работы заявленного решения
[56]Когда пользователь подходит к биометрическому терминалу и попадает в область захвата изображения камерами автоматически начинается поиск лица на изображении, оценка качества изображения и при достаточно высоком качестве изображения распознавание лица пользователя. Если по результатам распознавания пользователь успешно идентифицирован, ему предоставляется доступ согласно заранее записанным в базе данных правам доступа.
[57]Вариант 1 осуществления
[58]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 объекта по искривлению сетки на нем известны для специалиста в данной области техники. Использование структурированного света может повысить надежность распознавания, так как с его помощью можно препятствовать попыткам обмана терминала с помощью экранных фотографий, распечаток изображения лица и т.п.
[59]Вариант 2 осуществления
[60]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.
[61]Вариант 3 осуществления
[62]В одном из вариантов осуществления распознавание осуществляется только при условии, что обнаруженное лицо занимает от 40% до 90% площади кадра. Если лицо занимает меньшую площадь, возрастает вероятность ошибок и снижается точность распознавания лица, то есть снижается надежность работы заявленного терминала.
[63]Вариант 4 осуществления
[64]В одном из вариантов осуществления блок освещения выполнен с возможностью освещать лицо инфракрасным светом, блок управления и обработки выполнен с возможностью распознавания лица по инфракрасному изображению. Такое решение позволяет противодействовать попыткам обмана заявленного биометрического терминала с помощью распечаток и экранных изображений, что повышает надежность его работы.
[65]Возможны варианты осуществления, в которых лицо освещается и видимым светом, и инфракрасным, и структурированным с помощью лазера или проектора, соответственно принимаются и обрабатываются также три изображения, что позволяет повысить надежность идентификации.
[66]Вариант 5 осуществления
[67]В одном из вариантов осуществления закаленное стекло приклеено на водостойкий клей, что повышает надежность работы биометрического терминала. В другом варианте осуществления закаленное стекло закрывает всю лицевую поверхность терминала.
[68]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.
[69]Элементы, упомянутые в единственном числе, не исключают множественности элементов, если отдельно не указано иное.
[70]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.
[71]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.
[72]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.
[73]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.
