本发明涉及脸部辨识模块，尤其涉及一种可配置在任何需要兼顾保全与隐私场所之脸部辨识模块。
背景技术：
要创造一个现代化的智能型城市，除了布署绵密网络及调控中心外，还须充分掌握人群的集散动线，才能据此提供快速、节能及状况防范的智能控制。以交通控制为例，路灯、监视摄影机与交通号志，甚至车辆间得彼此交换数据，并透过单一平台进行实时监控管理如交通堵塞、节庆聚会，车祸肇事，或聚众滋事的犯罪现场，协助疏散车潮、划分避行区域与确实追踪犯罪车辆。
然而，随着监控的范围越来越广，同时间回传的影像数据越来越庞大，中央平台无法实时处理大量讯息，除人力吃紧外，针对有限的硬件储存空间也只能牺牲保存时间应变。以大型变电厂的监控系统为例，中华人民共和国公开号为cn103108159b的专利，其揭露了一种电力智能视频分析监控系统和方法，为应付越来越大的监控范围，在监视摄影机端及中继端设置判断人员入侵、烟雾火光、未戴安全帽人员等安全状态的计算电路，并发出警报以及影像至中央调控中心，使监控人员只需注意有警报的监视器，也只需储存警报期间的影像。
而在需要个人隐私的智能控制系统中，如：居家安控、医疗照护、私人车用空间等，或是在休闲娱乐的大型购物中心、展演场所、人民广场等，有关脸部的影像储存与传输会引发民众对于隐私权及肖像权的争议。除了怀疑这些影像的用途，人们也会担心这些影像是否会被拦截而流入不当使用。最后，能被允许设立监控摄影机的点会越来越少，而所谓的智慧控制将失去它原先设立的目的。简单来说，监控点所撷取的影像不能在网络里(无论有线或无线)任意传输，才是对个人隐私提供最大的保障。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供了能实时分析脸部特征值并回传至中继点或主机之脸部辨识模块。
为此，本发明公开了一种脸部辨识模块，外观上为一电路基板，其上配置有一2.5维影像撷取组件，能撷取一视角内之二维影像以及该视角内物体至该2.5维影像撷取组件之物体距离。一脸部特征辨识组件30亦设置在该电路基板上，根据该二维影像与该等物体距离计算出脸部特征值或脸部特征代码。一对外传输组件设置于该电路基板上，供以将该脸部特征值或该脸部特征代码以及一模块编码或是所在位置码传送至外部。该等组件所需之电源系由一电源供应组件提供，该电源供应组件可以是一电源接头或是与该对外传输组件组成一电源及传输接头，从外部汲取电源并分配至所需组件上。该电源供应组件也可以包含一电池或是一太阳能板供该等组件启动。
作为上述方案的改进，该2.5维影像撷取组件输出的二维影像可以是可见光影像(rgbimage)、红外线影像(irimage)或是其他特定频段之影像。该物体距离数目可与该二维影像像素数目一致，且一物体距离对一像素；也可以比该二维影像像素数目少，且每个物体距离系各自对应该二维影像中一固定区域。
作为上述方案的改进，该脸部特征辨识组件系电性连接该2.5维影像撷取组件，根据该二维影像以及该物体距离计算出脸部特征区(faciallandmarks)及脸部旋转角度，并根据该脸部旋转角度修正该脸部正面2.5维数据。该脸部特征区包含：双眼轮廓、眉毛区域、鼻型、嘴型以及下巴弧度(jawline)等等。最后，依据修正后的该脸部正面2.5维数据，计算出双眼距离、眼鼻口相对位置、山根与眉骨高度、颧骨面积曲率、鼻翼宽度、脸型弧度、脸部肤色、眼睛颜色、脸部方向、以及该脸部相对于该2.5维影像撷取组件之相对位置中至少其一的脸部特征值。
作为上述方案的改进，该对外传输组件可以将上述脸部特征值转换为传输讯号或脸部特征代码，以无线网络方式或是有线方式发布出去。该电路基板上可以包含：一内存供以随时序储存该脸部特征值或脸部特征代码，并在该对外传输组件接收到外部指令时，将所储存的数据依需求时序传输出去。该模块编码可以在出厂前即刻录在该电路基板上或该对外传输组件上，使该对外传输组件对外传输上述脸部特征值或脸部特征代码时，得以将该模块编码一并传输出去供定位用。该电路基板上亦可以设置一位置读取组件，读取或侦测该电路基板的所在位置，并于该对外传输组件对外传输上述脸部特征值或脸部特征代码时，一并将该电路基板的位置数据传输出去。该对外传输组件可以电性连接另一块电路基板，将上述脸部特征值或脸部特征代码传至另一块电路基板上，以扩充本发明之实用功能。
本发明脸部辨识模块仅传送复数脸部特征值并不传送实体影像，故可配置在任何需要兼顾保全与隐私之场所里，再由外部接收端整合以做后续的监控处理。
附图说明
图1系为本发明第一实施例中脸部辨识模块电路示意图、2.5维影像示意图以及脸部特征值示意图。
图2系为本发明第一实施例中2.5维影像撷取组件结构示意图以及脸部旋转角度示意图。
图3系为本发明用于信道监视系统示意图。
图4系为本发明第二实施例中2.5维影像撷取组件电路示意图。
图5系为本发明第三实施例中2.5维影像撷取组件电路示意图。
图6系为本发明用于居家监视系统示意图。
具体实施方式
请参照第1图，系本发明第一实施例中脸部辨识模块电路示意图。该脸部辨识模块，包含：一2.5维影像撷取组件20、一脸部特征辨识组件30、一对外传输组件40以及一电源供应组件50，且所有组件皆配置于一电路基板100上。该2.5维影像撷取组件20系撷取一视角201内之二维影像，以及该视角内物体1至该2.5维影像撷取组件20之物体距离205。由于其撷取之信息大于二维影像以及少于三维影像，所以一般统称为2.5维影像，本发明实施时并不以此名称局限所撷取之信息量。该脸部特征辨识组件30系根据该二维影像以及该物体距离205辨识出至少一个脸部特征值，例如：双眼距离11、眼鼻口相对位置、山根与眉骨高度12、颧骨面积曲率13、鼻翼宽度14、脸型弧度15、脸部肤色、眼睛颜色、脸部方向、以及该脸部相对于该2.5维影像撷取组件之相对位置。在此实施例中，该对外传输组件40与该电源供应组件50系合并为一电源及传输接头。
再参照第2图，系本发明第一实施例中2.5维影像撷取组件结构示意图。该2.5维影像撷取组件20包含：二维矩阵式互补式金属氧化物半导体(cmos)211、一可见光与红外线滤片(rgb+irfilter)212、一光学镜头213、一红外线光源(irlight)221、一扩散片222、脸部侦测器23及飞行距离(timeofflight)驱动暨计算器24。该二维矩阵式互补式金属氧化物半导体211配合该可见光与红外线滤片212，可切换撷取可见光二维影像或是红外线二维影像。由于双瞳相对于脸部皮肤来说有较低红外线反射率，在该红外线光源221照射下，双瞳在该红外线二维影像中会呈现较低的数据。配合该扩散片222，可以使该脸部侦测器23侦测到高温脸型与低温双瞳，以启动该飞行距离驱动暨计算器24。该飞行距离驱动暨计算器24再以高频脉冲波224驱动该红外线光源221，并比较该红外线二维影像的时序数据214与该高频脉冲波224间相位差244，根据光速计算出该物体距离205。该脸部特征辨识组件30系根据该可见光二维影像以及该物体距离205，找出脸部特征区(faciallandmarks)231以及脸部旋转角度232，并据此修正正面脸部的2.5维影像数据，例如：左右转头的双瞳距离会较正面双瞳距离短，且左右眼的物体距离也不会相同。修正后的正面脸部的2.5维影像数据便可以用于脸部特征值撷取，例如：双眼距离11、眼鼻口相对位置、山根与眉骨高度12、颧骨面积曲率13、鼻翼宽度14、脸型弧度15、脸部肤色、眼睛颜色、脸部方向、以及该脸部相对于该2.5维影像撷取组件之相对位置等等。上述脸部特征值可以被转换成脸部特征代码，并交由该对外传输组件40以因特网通讯协议栈(ipstack)传送至外部ip。
外部应用部分请参照第3图，系为本发明用于信道监视系统示意图。中继点3或主机4在接收到上述脸部特征代码401后，可以比对来自各处的脸部特征代码401以及该模块编码推断出某对象(例如：人体)的移动轨迹，却无法直接连接至某对象的现实影像或身分，避免监视系统遭入侵作不当使用。虽然本发明无法直接连接至现实身分，仍可在主要出入口7附近架设监视摄影机2与本发明之脸部辨识模块，如此便可以在该现实身分出现在主要出入口7当下，同步该脸部特征代码401以及上述监视摄影机2影像402，继而追踪该现实身分的移动轨迹。
请参照第4图，系本发明第二实施例中2.5维影像撷取组件电路示意图。该2.5维影像撷取组件20包含：一影像撷取器26以及一飞行距离侦测器27。该影像撷取器26系以一第一二维矩阵式光电感测电路211a(例如：cmos或ccd)，撷取该视角201内之二维影像(可见光、红外线或是特殊频段)。该飞行距离侦测器27系以高频脉冲波224驱动一红外线光源发射红外线至该视角201，并以一第二二维矩阵式光电感测电路211b(例如：cmos或ccd)侦测该视角201内红外线二维影像，再比对该红外线影像的时序数据214与该高频脉冲波224之间的相位差244，据此计算出该物体距离205。
请参照第5图，系本发明第三实施例中2.5维影像撷取组件电路示意图。该2.5维影像撷取组件20包含：一个大光圈影像撷取器281、一小光圈影像撷取器282以及一控制器283。该大光圈影像撷取器281系以大光圈拍摄该视角201内之二维影像，该小光圈影像撷取器282系以小光圈拍摄该视角201内之二维影像，如此该大光圈影像撷取器281输出的二维影像中有部分较清晰区块286，以及较模糊区块285，而该小光圈影像撷取器282输出的二维影像287则无区块间明显的差异。该控制器283系比对两组二维影像间影像糊化(blur)的效果，得知较清晰区块286位置，以及计算光圈焦长比得出该较清晰区块286的该物体距离205。该大光圈影像撷取器281更包含：一电动变焦部2811，藉由移动镜片或是移动二维矩阵式光电感测电路以调整成像距离，使较清晰区块286移动至其他区域。配合该控制器的比对与计算景深，便可以得知其他区域的该物体距离205。
请参照第6图，系本发明用于居家监视系统示意图。本发明实施时，可以装配在日常生活用品中，例如：天花板吸顶灯100a、电视100b、冰箱100c。由于本发明并不输出实际影像仅输出辨识后的脸部特征代码401，故可以放置在私人空间9里，如：卧室及浴室。只要在大门出入口装设监视摄影机2，并在侦测到脸部特征代码401时，同步节录监视摄影机影像402，就可以知道某脸部特征代码401所对应的影像为何。除此之外，可以透过家里的对外网络5，将屋内人员或宠物的动线61让与远程装置6得知，且远程装置6可事先建立家庭成员名单62以及其脸部特征代码，若进入屋内的该脸部特征代码并不在家庭成员名单中，可以立即显示大门出入口所节录的监视摄影机影像402。
综上所述，本发明之脸部辨识模块系以实时辨识脸部特征值或脸部特征代码401取代传送实际影像，相较于传统传送实际影像的产品，更符合消费者使用上的需要且更为保护个人隐私，确已符合创作专利申请之要件，爰依法提出专利申请。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。