PROCEDIMIENTO PARA LA IDENTIFICACION BASADA EN IMAGENES DE UN CONDUCTOR EN UN VEHICULO AUTOMOVIL.

Procedimiento para la identificación de un conductor basada en imágenes en un vehículo automóvil mediante la toma de al menos dos imágenes bidimensionales de la cara del conductor por medio de una cámara,

el almacenamiento intermedio de imágenes tomadas de la cara del conductor y la comparación de imágenes de la cara del conductor transitoriamente almacenadas con imágenes de referencia bidimensionales de cada posible conductor de entre un gran número de posibles conductores del vehículo, caracterizado porque se determina el ángulo de toma actual entre la cámara y la normal a la cara del conductor mediante un dispositivo que, por lo demás, no sirve para la identificación del conductor basada en imágenes, y se retransmite dicho ángulo al procedimiento para la identificación del conductor basada en imágenes, y porque se pone en marcha la toma de una imagen de la cara del conductor cuando el ángulo de toma actual alcanza un valor de consigna determinado

Procedimiento para la identificación basada en imágenes de un conductor en un vehículo automóvil.

La invención concierne a un procedimiento para la identificación basada en imágenes de un conductor en un vehículo automóvil mediante la toma de al menos dos imágenes bidimensionales de la cara del conductor por medio de una cámara, el almacenamiento transitorio de imágenes tomadas de la cara del conductor y la comparación de las imágenes transitoriamente almacenadas de la cara del conductor con imágenes de referencia bidimensionales de un respectivo conductor posible tomado de entre un gran número de posibles conductores del vehículo automóvil.

La identificación de personas sobre la base de un reconocimiento óptico de la cara se viene aplicando cada vez más en sistemas con limitación de acceso/uso. Como ejemplos se pueden citar el acceso a zonas críticas para la seguridad en edificios y el uso de vehículos automóviles. Además, especialmente en el sector de los vehículos automóviles se conocen conceptos según los cuales se adoptan automáticamente ajustes de confort para un determinado conductor según la identificación del mismo efectuada por medio de un reconocimiento de la cara.

Para el reconocimiento basado en imágenes de la cara de una persona diana, especialmente del conductor de un vehículo automóvil, hay que tomar en cada caso al menos una imagen de la cara por medio de una cámara. La imagen de la cara de la persona diana es comparada seguidamente, bajo asistencia de ordenador, con imágenes de referencia almacenadas - típicamente archivadas en un banco de datos - de diferentes personas diana posibles. Esta comparación puede efectuarse sobre la base de los datos de imagen puros o sobre la base de características extraídas de las imágenes. A continuación, se dictamina sobre la identidad de la persona diana en base al grado de coincidencia detectado al comparar las imágenes o sus características.

En principio, es ventajoso para una buena capacidad de reconocimiento que las imágenes comparadas una con otra presenten aproximadamente el mismo ángulo de toma, es decir, el mismo ángulo entre la cámara tomadora y la normal a la cara de la persona diana. Además, el principio funcional de las características de sistemas conocidos de reconocimiento de la cara se basa en el supuesto de que las características esenciales de una cara pueden ser captadas ópticamente de forma óptima mediante tomas frontales.

Por tanto, en la mayoría de los sistemas conocidos se archivan en un banco de datos únicamente tomas frontales como imágenes de referencia. En la toma de imágenes de la cara de las personas diana se asegura también mediante un emplazamiento correspondiente de la cámara y/o mediante una instrucción correspondiente a la persona diana que se pueda generar una imagen de la cara tomada sustancialmente de frente. Sin embargo, el emplazamiento de una cámara con este fin está ligado a un alto coste técnico. La necesidad de seguir una instrucción respecto del posicionamiento y/u orientación de la cabeza por parte de la persona diana restringe la comodidad de esta persona. Particularmente para el conductor de un vehículo automóvil, este procedimiento no es, a la larga, practicable.

Diferentes procedimientos más recientes se ocupan del problema de hacer robusto el reconocimiento de la cara frente a ángulos de toma diferentes entre ellos en la imagen tomada de la cara y la imagen de referencia. Por tanto, el reconocimiento de la cara deberá materializarse en forma especialmente independiente de la disponibilidad de una imagen frontal de la cara. Los procedimientos basados en características se caracterizan a este respecto en general por una mayor robustez frente a procedimientos que se basen puramente en la evaluación de datos de imagen (por ejemplo, template matching-casamiento de plantillas). Sin embargo, también en procedimientos basados en características se debe esperar la mejor capacidad de reconocimiento al comparar imágenes con ángulos de toma coincidentes, especialmente al comparar tomas frontales.

Se conoce por el documento US 6,681,032 B2 un procedimiento en el que imágenes de la cara que se han tomado desde un ángulo de toma no frontal se transforman en una imagen frontal por medio de una operación de cálculo que se basa en un modelo geométrico. Sin embargo, el alto coste del cálculo para la transformación, que no puede realizarse en el vehículo automóvil en un tiempo tolerable o sólo puede serlo con altos costes, ha de considerarse como un inconveniente esencial de un procedimiento de esta clase. Además, la calidad de la transformación basada en modelos de una imagen de la cara no tomada frontalmente es irrecusablemente inferior, incluso en el caso de una alta calidad del modelo, a la calidad de una imagen frontalmente tomada.

Respecto de procedimientos que persiguen una robustez frente ángulos de imagen diferentes uno de otro en la imagen tomada de la cara y en la imagen de referencia, es de hacer notar que esta robustez va acompañada necesariamente de la disminución de la fiabilidad de un sistema respecto de una identificación falsa. En aplicaciones en las que como, por ejemplo, en el vehículo automóvil es posible, en ciertas circunstancias, un acceso duradero y/o repetido de personas diana no autorizadas a un sistema de reconocimiento de la cara, esta disminución de la fiabilidad no es tolerable.

Los procedimientos que calculan a partir de un gran número de imágenes tomadas un modelo tridimensional de la cara de la persona diana quedan excluidos en el vehículo automóvil a causa del alto coste de cálculo ligado a tales procedimientos. En lo que sigue se parte del procesamiento de imágenes bidimensionales de la cara de una persona diana y de imágenes de referencia bidimensionales.

Otro enfoque para resolver el problema de un ángulo de toma no definido de la imagen tomada de la cara de una persona diana consiste en tomar varias imágenes de la cara de una persona diana desde ángulos de toma diferentes y/o archivar en un banco de datos para cada persona diana posible varias imágenes de referencia obtenidas desde ángulos de toma diferentes. La comparación subsiguiente de todas las combinaciones posibles de una imagen de la cara con una respectiva imagen de referencia aumenta la probabilidad de encontrar una combinación con ángulos de toma aproximadamente coincidentes.

Una selección de combinaciones con ángulos de toma coincidentes dirigida a un objetivo no es posible en general en estos procedimientos, ya que el propio ángulo de toma no es conocido al menos para imágenes tomadas de la cara. Por tanto, debido a la creciente diversidad combinatoria el coste de cálculo a soportar aumenta fuertemente al aumentar el número de imágenes tomadas de la cara o de imágenes de referencia archivadas. Por este motivo, tales procedimientos son inadecuados para su utilización en el vehículo automóvil.

El coste de cálculo para las operaciones de comparación puede reducirse cuando en un procedimiento están disponibles medios para captar el ángulo de toma. Sin embargo, la determinación del ángulo de toma a partir de las propias imágenes bidimensionales tomadas de la cara está fuertemente afectada de errores y requiere un coste de cálculo propio. La previsión de un dispositivo dedicado para captar el ángulo de toma necesario en el procedimiento de reconocimiento de la cara está ligada a un coste técnico considerable. Por tanto, ambos enfoques de solución son sólo condicionadamente idóneos para su utilización en el vehículo automóvil.

El problema de la invención consiste en crear un procedimiento pobre en interacción y fiable para establecer la identidad del conductor de un vehículo automóvil por el reconocimiento de su cara, el cual se pueda realizar sin la previsión de dispositivos adicionales y con un pequeño coste de cálculo.

El problema se resuelve proporcionando el ángulo de toma actual desde un dispositivo que ya está previsto en el vehículo automóvil y que no sirve para la identificación del conductor basada en imágenes. Por tanto, el ángulo de toma puede presuponerse como conocido sin la previsión de dispositivos adicionales.

Asimismo, el problema se resuelve poniendo en marcha la toma de una imagen de la cara del conductor exactamente cuando el ángulo de toma actual alcanza un valor de consigna determinado. Se asegura así que se tome una imagen de la cara del conductor con un ángulo de toma correspondiente sustancialmente al valor de consigna, se pueda almacenar transitoriamente esta imagen y se la pueda aprovechar para la comparación...

1. Procedimiento para la identificación de un conductor basada en imágenes en un vehículo automóvil mediante la toma de al menos dos imágenes bidimensionales de la cara del conductor por medio de una cámara, el almacenamiento intermedio de imágenes tomadas de la cara del conductor y la comparación de imágenes de la cara del conductor transitoriamente almacenadas con imágenes de referencia bidimensionales de cada posible conductor de entre un gran número de posibles conductores del vehículo, caracterizado porque se determina el ángulo de toma actual entre la cámara y la normal a la cara del conductor mediante un dispositivo que, por lo demás, no sirve para la identificación del conductor basada en imágenes, y se retransmite dicho ángulo al procedimiento para la identificación del conductor basada en imágenes, y porque se pone en marcha la toma de una imagen de la cara del conductor cuando el ángulo de toma actual alcanza un valor de consigna determinado.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque cada imagen de la cara del conductor aprovechada para la comparación con imágenes de referencia se compara exclusivamente con imágenes de referencia que poseen sustancialmente el mismo ángulo de toma que la imagen de la cara del conductor.

3. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el número de imágenes de la cara del conductor que se aprovechan para la comparación con imágenes de referencia es más pequeño que el número de imágenes de la cara del conductor transitoriamente almacenadas.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el número de imágenes de la cara del conductor transitoriamente almacenadas es más pequeño que el número de valores de consigna establecidos.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado porque se ocupan los valores de consigna con una respectiva prioridad, y el almacenamiento transitorio de imágenes tomadas de la cara del conductor y/o la selección de imágenes de la cara del conductor transitoriamente almacenadas para la comparación con imágenes de referencia se efectúan sobre la base de las prioridades.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se selecciona al menos uno de los parámetros número de valores de consigna, valores de consigna, prioridad de los valores de consigna, número de imágenes de la cara del conductor transitoriamente almacenadas y número de imágenes de la cara del conductor aprovechadas para la comparación, todo ello en una forma orientada a la distribución de los ángulos de toma de las imágenes de referencia disponibles.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque al menos uno de los parámetros número de valores de consigna, valores de consigna, prioridad de los valores de consigna, número de imágenes de la cara del conductor transitoriamente almacenadas y número de imágenes de la cara del conductor aprovechadas para la comparación es adaptado en el transcurso del procedimiento, especialmente después de la toma o del almacenamiento transitorio de una imagen de la cara del conductor, en una forma orientada al número y la distribución de los ángulos de toma de las imágenes de la cara del conductor tomadas o almacenadas transitoriamente.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque al menos dos imágenes de la cara del conductor aprovechadas para la comparación se comparan con una respectiva imagen de referencia del mismo conductor posible y se vinculan los resultados de la comparación uno con otro.

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque se toma exactamente una imagen de la cara del conductor desde un ángulo de toma sustancialmente frontal.

10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque, después de la intervención de un evento determinado, siempre que las imágenes disponibles de la cara del conductor no sean suficientes para una identificación segura del conductor, se invita al conductor a que proporcione un ángulo de toma determinado mediante la posición de su asiento y la postura de su cabeza y/o de su cuerpo.