本发明有关一种人脸辨识，更特别有关一种在利用人脸辨识进行身份辨识之前或之后用于排除不适格被辨识对象的辅助过滤装置及电子装置的启动方法。
背景技术：
：：随着数字电子装置的进展，各种数据已逐渐利用数字数据进行存储。因此，数字数据的保护已成为重要的课题。使用生物辨识的电子安全锁已经广泛应用于各式电子装置，例如包含指纹辨识、虹膜辨识、人脸辨识、声纹辨识等。生物辨识通常可透过机械学习(machinelearning)进行身份辨识以实现个人安全锁，可有效提升个人信息的安全保护。然而，使用生物辨识中的人脸辨识作为电子安全锁还存在被破解的风险，例如使用被辨识对象的照片或影片，仍可能解锁电子安全锁而使个人信息曝露于风险之中。当然，某些情况下可搭配多种生物辨识方法来增加保护强度，例如搭配指纹辨识及人脸辨识等，但如此会增加产品的成本。有鉴于此，一种能够避免使用照片或影片来破解使用人脸辨识的身份辨识方法即为业界所需。技术实现要素：本发明提供一种人脸辨识的辅助过滤装置及电子装置的启动方法，其用于在利用人脸辨识进行身份辨识之外执行额外的过滤程序，藉以排除不适格被辨识对象，如此可避免利用相片或影片破解基于人脸辨识的电子安全锁。本发明提供一种人脸辨识的辅助过滤装置，包含第一摄像机、第二摄像机以及处理器。所述第一摄像机用于获取第一图像。所述第二摄像机用于获取第二图像。所述理器分别计算所述第一图像及所述第二图像中的人脸位置及人脸尺寸，并对照计算结果与预设对应关系以排除不适格对象。本发明还提供一种人脸辨识的辅助过滤装置，包含第一摄像机、第二摄像机以及处理器。所述第一摄像机用于在第一时间获取第一图像。所述第二摄像机用于在所述第一时间获取第二图像。所述处理器用于计算所述第一图像中的第一人脸特征并计算所述第二图像中的第二人脸特征，当所述第一人脸特征不包含于所述第二图像且所述第二人脸特征不包含于所述第一图像时，判断所述第一图像及所述第二图像中的人脸为适格对象。本发明还提供一种电子装置的启动方法。所述电子装置包含第一摄像机、第二摄像机及处理器。所述启动方法包含：始终开启所述第二摄像机以获取第二图像并关闭所述第一摄像机；以所述处理器根据所述第二图像进行人脸侦测；当所述第二图像中侦测到人脸时才开启所述第一摄像机以获取第一图像；以所述处理器根据所述第一图像及所述第二图像判断不适格对象；以及当所述第二图像中的所述人脸不属于所述不适格对象时，通过人脸辨识确定是否开启所述电子装置。本发明的辅助过滤装置可在使用人脸辨识进行身份辨识之前或之后动作，以增加电子安全锁的保护能力。本发明的辅助过滤装置在过滤过程中无须计算目前人脸的每点深度以建立三维图像。在后续人脸辨识的过程中依照所使用的演算法可建立三维图像以进行身份辨识。为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，详细说明如下。此外，在本发明的说明中，相同的构件以相同的符号表示，在此先述明。附图说明图1为使用本发明的人脸辨识的辅助过滤装置的电子装置的示意图。图2为本发明一种实施方式的人脸辨识的辅助过滤装置的方框图。图3a-3c为本发明实施方式的人脸辨识的辅助过滤装置的操作示意图。图4为本发明另一实施方式的人脸辨识的辅助过滤装置的操作示意图。图5为本发明再一实施方式的人脸辨识的辅助过滤装置的操作示意图。图6-7为本发明某些实施方式的电子装置的启动方法的流程图。附图标记说明10电子装置11第一摄像机12第二摄像机13屏幕15处理器17内存具体实施方式本发明可应用于电子装置的电子安全锁，该电子安全锁利用人脸辨识作为身份辨识演算法以进行解锁。本发明在进行身份辨识之前或之后，利用额外的辅助过滤装置过滤并排除不适格对象，以避免所述电子安全锁被不明人士利用正确人脸的相片或影片破解，藉以提高保护能力。本发明中所述的排除不适格对象是指即使身份辨识的结果为正确，但由于辅助过滤装置认定目前人脸可能为相片或影片，故仍然不开启电子装置。不开启例如是指不开启屏幕，而仅开启摄像机及执行过滤算法的处理器。请参照图1，其为使用本发明实施方式的人脸辨识的辅助过滤装置的电子装置10的示意图。本实施方式中，电子装置10虽以移动电话为例进行说明，但本发明并不限于此。电子装置10可以是使用电子安全锁的任何装置，例如笔记本电脑(notebookcomputer)、平板计算机(tabletcomputer)、个人数字助理(pda)、监视系统(monitorsystem)、工作站(workstation)、车辆控制系统(vehiclecontrolsystem)等。以移动电话为例，电子装置10包含第一摄像机11及第二摄像机12。图1中的第一摄像机11及第二摄像机12的设置位置仅为例示，并非用以限定本发明。第一摄像机11及第二摄像机12优选设置成相对使用者的左右方向。其他实施方式(例如利用位置与尺寸过滤)中，第一摄像机11及第二摄像机12也可以设置成相对使用者的上下方向或位于斜线上。一种实施方式中，所述第一摄像机11是所述移动电话的前照相机(frontcamera)，该前照相机例如是移动电话的屏幕13侧的照相机。此外，所述第二摄像机12优选设置成常开(alwayson)，并当所述第二摄像机12侦测到人脸时才开启所述第一摄像机11。因此，为节省耗能，所述第二摄像机12的像素数目(例如低于640×480)远小于所述第一摄像机11的像素数目(例如高于1920×1080)。然而，其他实施方式中，若系统耗能并非重要考虑，所述第二摄像机12可与所述第一摄像机11具有相同的像素数目。所述像素数目是指第一摄像机11及第二摄像机12所包含的像素阵列(pixelarray)的像素数目。请参照图2所示，其为本发明实施方式的人脸辨识的辅助过滤装置的方框图，包含第一摄像机11、第二摄像机12、处理器15以及内存17。必须说明的是，虽然图2中将辅助过滤装置与电子装置10以不同功能方块表示，其仅用以说明而并非用以限定本发明。所述辅助过滤装置式可包含于所述电子装置10之中或是位于所述电子装置10之外的独立装置，并无特定限制。所述第一摄像机11例如包含固态图像传感器，用以接收其视野范围(图1显示为电子装置10的屏幕13前方的范围)的光线以获取第一图像if1。所述第二摄像机12例如包含固态图像传感器，用以接收其视野范围(图1同样显示为电子装置10的屏幕13前方的范围)的光线以获取第二图像if2。所述第二摄像机12为不同于近接传感器(proximitysensor)的独立传感器。如前所述，所述第一摄像机11及所述第二摄像机12可具有相同或不同像素数目，故所述第一图像if1及所述第二图像if2可具有相同或不同尺寸。所述处理器15例如透过总线或信号线电性耦接所述第一摄像机11及所述第二摄像机12以分别接收所述第一图像if1及所述第二图像if2，并进行人脸辨识及对象过滤(举例详述于后)等后处理。所述处理器15还控制第一摄像机11及第二摄像机12获取图像。所述处理器15例如包含数字处理器(dsp)、微处理器(mcu)、中央处理器(cpu)或特定功能集成电路(asic)，其可通过软件、硬件、韧体或其组合来实现所述后处理，根据不同应用而定。所述内存17例如包含挥发性内存或非挥发性内存，其用以预先存储用以进行人脸侦测的演算法(algorithm)、基于人脸辨识的身份辨识相关的演算法、对象过滤相关的演算法、演算过程使用的参数及图像中对象位置与对象尺寸的对应关系(举例详述于后)，其中，所述参数例如为经过机器学习所得到的人脸侦测、身份辨识及对象过滤的参数。所述处理器15在接收所述第一图像if1及所述第二图像if2后，则以内建演算法并存取内存17中的参数进行人脸侦测、身份辨识及对象过滤等运算。本发明中，处理器15可使用已知的演算法来实现人脸侦测及身份辨识，并无特定限制。本发明在于所述身份辨识之前或之后，另新增对象过滤功能，以排除不适格对象。本发明中所述不适格对象是指照片或影片中的人脸，该人脸可能为正确身份或不正确身份。请参照图3a-3c所示，其为本发明实施方式的人脸辨识的辅助过滤装置的操作示意图。假设当人脸距离电子装置10第一距离d1时(如图3a所示)，第一摄像机11获取的第一图像if11中包含第一人脸o11而第二摄像机12获取的第二图像if21中包含第二人脸o21(如图3b所示)。假设当人脸距离电子装置10第二距离d2时(如图3a所示)，第一摄像机11获取的第一图像if12中包含第一人脸o12而第二摄像机12获取的第二图像if22中包含第二人脸o22(如图3c所示)。所述处理器15则计算第一图像if1(例如if11、if12)及第二图像if2(例如if21、if22)中的人脸位置及人脸尺寸，并对照计算结果与内存17中存储的位置与尺寸的对应关系以排除不适格对象。例如图3b中，当处理器15计算所述第一图像if11中的人脸位置为距离d11(对应距离d1)且人脸尺寸为a11时，处理器15则比对所述内存17中当所述距离为d11时所对应的预设人脸尺寸(例如尺寸范围)，当人脸尺寸a11为介于所述预设尺寸范围之内时，所述第一人脸o11(即目前人脸)即为适格对象。同理，当处理器15计算所述第二图像if21中的人脸位置为距离d21(对应距离d2)且人脸尺寸为a21时，处理器15则比对人脸尺寸a21是否介于所述内存17中所述距离为d21所对应的预设尺寸范围之内，藉以判断所述第二人脸o21(即目前人脸)是否为适格对象。关于图3c的判断方式类似图3b，故于此不再赘述。处理器15优选同时比对第一图像if1(例如if11、if12)及第二图像if2(例如if21、if22)中人脸位置及人脸尺寸的关系是否符合预设对应关系。所述内存17优选预先存储相对不同对象位置的对象尺寸范围，以供处理器15进行比对。必须说明的是，虽然图3b-3c中仅显示沿图中左右方向的距离(例如d11、d12、d21、d22)以作为人脸的一维位置，其仅用以简化说明。本发明中的人脸位置也可以包含二维位置(例如还包含距离图像上方或下方的距离)，每一个二维位置具有相对应的尺寸或尺寸范围并存储于内存17中。内存17存储的所述相对关系可于出厂前透过实际量测多个人脸来设定。藉此，当欲使用相片或影片进行解锁时，则因无法符合所述相对关系而无法成功解锁电子安全锁。本发明中，当辅助过滤装置完成不适格对象的辨识并认定目前人脸不是来自照片或影片(即不属于不适格对象)后，所述处理器15还根据所述第一图像if1通过人脸辨识进行身份辨识。某些实施方式中，所述处理器15也可以先根据所述第一图像if1通过人脸辨识进行身份辨识，且当辨识为正确身份之后，才使用辅助过滤装置进行不适格对象的辨识；本实施方式中，若身份不正确，则辅助过滤装置不再运作。换句话说，所述处理器15本身即具有根据第一图像if1进行身份辨识的功能。本发明中，所述处理器15进一步利用第一图像if1及第二图像if2过滤非活体对象，以提高安全性。此外，为了进一步增加安全性，所述处理器15还可以进一步根据多张第一图像if1和/或第二图像if2过滤非活体对象。例如参照图4所示，其为本发明另一实施方式的人脸辨识的辅助过滤装置的操作示意图。图4显示所述第一摄像机11和/或第二摄像机12于两个不同时间t1、t2获取的两张图像，显示为第一图像if1和/或第二图像if2。所述处理器15还根据所述第一摄像机11于不同时间获取的多个第一图像if1排除不适格对象，当所述多个第一图像if1(例如不同时间t1、t2的图像)之间不存在表情差异时，所述处理器15判断所述第一图像if1中的目前人脸为不适格对象(由于相片不会产生表情变化)；反之，当所述多个第一图像if1(例如不同时间t1、t2的图像)之间存在表情差异时，所述处理器15判断所述第一图像if1中的目前人脸为适格对象。图4的表情差异为睁眼/闭眼、微笑/不微笑等，但本发明并不以此为限。处理器15可利用已知演算法进行表情判定。必须说明的是，图4所显示的两张图像可以是多张连续图像中的两张但不必要是连续取样时间获取的两张图像。同理，所述处理器15还根据所述第二摄像机12于不同时间获取的多个第二图像if2进行活体判断。为了避免利用连续图像进行解锁，本实施方式优选搭配前一个实施方式中的位置与尺寸的相对关系使用。请参照图5所示，其为再一本发明实施方式的人脸辨识的辅助过滤装置的操作示意图。本实施方式中，所述处理器15还根据所述第一摄像机11获取的一张第一图像if1与所述第二摄像机12获取的一张第二图像if2之间的图像差异排除不适格对象。例如，第一摄像机11在第一时间t获取第一图像且第二摄像机12在所述第一时间t获取第二图像,根据图1的配置，由于第一摄像机11用于获取人脸左半部图像，因此图5中的第一图像以ifl表示，由于第二摄像机12用于获取人脸右半部图像，因此图5中的第二图像以ifr表示。可以了解的是，第一摄像机11和第二摄像机12所获取人脸的部分是根据其配置位置而定，并不限于本发明的举例。此外，虽然图5是显示第一摄像机11及第二摄像机12在实质相同时间t获取图像，但本发明并不限于此。其他实施方式中，第一摄像机11及第二摄像机12可在不同时间分别获取图像ifl、ifr，并无特定限制。所述处理器15计算所述第一图像ifl中的第一人脸特征(例如左耳)并计算所述第二图像ifr中的第二人脸特征(例如右耳)，当所述第一人脸特征不包含于所述第二图像ifr且所述第二人脸特征不包含于所述第一图像ifl时，判断所述第一图像ifl及所述第二图像ifr中的人脸为适格对象。换句话说，若使用相片及影片进行解锁，第一摄像机11及第二摄像机12会撷取到相同的五官及脸部特征。因此，可利用第一图像ifl及第二图像ifr中包含同一身份的不同五官及脸部特征来据以辨识活体对象。必须说明的是，所述图像差异并不限于本说明中的耳朵，还可包含人脸角度、胎记、轮廓等其他脸部特征。上述三种过滤不适格对象的方式可搭配使用，以强化安全性。请参照图6所示，其为本发明实施方式的电子装置的启动方法的流程图，该启动方法可适用于图1-2的电子装置10，其包含第一摄像机11、第二摄像机12、内存17及处理器15。所述启动方法包含下列步骤：始终开启所述第二摄像机以获取第二图像并关闭所述第一摄像机(步骤s61)；以所述处理器根据所述第二图像进行人脸侦测(步骤s62)；当侦测到人脸时才开启所述第一摄像机以获取第一图像(步骤s63)；以所述处理器根据所述第一图像及所述第二图像判断不适格对象(步骤s64)；当所述第二图像中的所述人脸不属于所述不适格对象时，通过人脸辨识确定是否开启所述电子装置(步骤s65-s66)。步骤s61：本发明中，第二摄像机12优选为始终开启，以取样频率获取第二图像if2。此时，除了第二摄像机12及进行人脸侦测演算法的处理器15持续运作外，此步骤中电子装置10的其他组件优选处于休眠模式，以降低耗能。亦即，在第二摄像机12侦测出人脸前，第一摄像机11为关闭。此处所述始终开启，是指只要第二摄像机12及处理器15能获取运作电力，即为开启并运作。步骤s62：处理器15则根据内建的人脸侦测演算法判断获取的第二图像if2是否包含人脸。必须说明的是，此步骤中，处理器15并不辨识人脸的身份，而仅辨识第二图像if2中包含的对象是否为人脸。人脸侦测演算法可使用已知的演算法，只要能侦测出人脸即可。步骤s63：当处理器15判断出第二图像if2包含人脸时，才开启第一摄像机11以获取第一图像if1。如前所述，此步骤的侦测人脸并不进行身份辨识。优选地，第一摄像机11是同步的与第二摄像机12获取图像，但并不以此为限。其他实施方式中，第一摄像机11与第二摄像机12也可以分时的获取图像。步骤s64：接着，处理器15可根据上述图3a-3c、4及5的方式判断目前人脸是否为适格对象。例如图3a-3c中，处理器15分别计算所述第一图像if1及所述第二图像if2中的人脸位置(例如d11、d12、d21、d22)及人脸尺寸(例如a11、a12、a21、a22)，并对照计算结果与内存17中的对应关系以判断目前人脸是否为不适格对象；其中，所述内存17预先存储图像中对象位置与对象尺寸的所述对应关系。如前所述，为增加过滤能力，图3a-3c还可搭配图4的过滤方式。亦即，所述处理器15根据所述第一摄像机11于不同时间(例如t1、t2)获取的多个第一图像if1或根据所述第二摄像机12于不同时间(例如t1、t2)获取的多个第二图像if2之间的表情差异判断所述不适格对象。如前所述，处理器15可使用已知表情辨识演算法进行表情辨识。另一实施方式中，所述处理器15计算所述第一图像if1中的第一人脸特征并计算所述第二图像if2中的第二人脸特征，且当所述第一人脸特征不包含于所述第二图像if2且所述第二人脸特征不包含于所述第一图像if1时，所述处理器15判断所述第二图像if2中的人脸不属于所述不适格对象，如图5所示。其他实施方式中，图5还可搭配图4的过滤方式，因其已说明于前，故于此不再赘述。步骤s65：当处理器15判断所述第一图像if1和/或所述第二图像if2中的目前人脸属于活体(即非不适格对象)，处理器15则通过人脸辨识进行身份辨识。当第一图像if1的像素数目远大于第二图像if2的像素数目时，处理器15优选使用第一图像if1进行人脸辨识。然而，当第二图像if2的像素数目足以进行人脸辨识时，处理器15也可以使用第二图像if2进行人脸辨识。步骤s66：最后，当处理器15辨识目前人脸为已登录人脸(即正确身份)时，即开启电子装置10，例如开启屏幕13及其他组件，以让使用者能控进行操作。本发明中，由于多了一层过滤不适格对象的步骤(例如步骤s64)，可有效防止电子安全锁被照片或影片破解。只要不适格对象被确认，电子装置10即不被开启。请参照图7，其为本发明另一实施方式的电子装置的启动方法的流程图。图7与图6的差异在于过滤不适格对象与进行人脸辨识的顺序对调，即本发明中所述人脸辨识可在判断所述不适格对象之前或之后执行。图7各步骤的详细实施方式则相同于图6，故于此不再赘述。某些实施方式中，辅助过滤装置可另包含光源用以提供第一摄像机11、第二摄像机12获取图像时所需的光。综上所述，已知人脸辨识并无法分辨照片或影片中的人脸图像与真实人脸的差异，因此具有降低数据安全性的问题。因此，本发明还提供一种人脸辨识的辅助过滤装置(图1至2)及电子装置的启动方法(图6至7)，其通过在身份辨识之外另进行活体辨识，以确认目前人脸并非照片或影片中的人脸，有助于提高数据安全性。虽然本发明已通过前述实例披露，但是其并非用以限定本发明，任何本发明所属
技术领域：
：中具有通常知识的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改。因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的范围为准。当前第1页12当前第1页12