Sistema de captura de imágenes de la cara de un individuo.

Dispositivo de iluminación (102, 104, 300) que incluyen medios de generación de un flujo luminoso cuyo lóbulode iluminación (106,

108) incluye un máximo, es representativo de su luminancia en un plano horizontal, incluyendolos medios de generación medios para formar un lóbulo de iluminación (106, 108) disimétrico respecto de la rectaque tiene el máximo y que presenta a partir de este máximo, un primer frente (122) bombeado y un segundo frente(120) sensiblemente plano, incluyendo el dispositivo de iluminación (102, 104, 300):

- una caja opaca (302) perforada con una ventana (314), y

- los medios de generación que incluyen en sí mismos:

- un cristal mate (308) dispuesto en el interior de la caja (302),

- una fuente luminosa (304) dispuesta en el interior de la caja (302), y

- una película de micro-prismas (312) dispuesta entre el cristal mate (308) y la ventana (314) e incluyendo unacara plana orientada hacia el cristal mate (308) y una cara que incluye unos prismas (316) orientada hacia laventana (314), dicha fuente luminosa (304) emite un flujo luminoso a través de la ventana (314) habiendoatravesado el cristal mate (308) y la película de micro-prismas (312).

Sistema de captura de imágenes de la cara de un individuo.

El presente invento se refiere a un sistema de captura de imágenes de la cara de un individuo, un sistema de identificación facial que utiliza dicho sistema de captura de imágenes, así como un dispositivo de iluminación para dicho sistema de captura de imágenes. Encuentra su aplicación en el dominio del reconocimiento facial de individuos.

Un procedimiento de identificación facial de un individuo incluye una etapa de captura de al menos una imagen de su cara, una etapa de tratamiento de la imagen así capturada, una etapa de comparación de la imagen así tratada con imágenes de referencia almacenadas en una base de datos y una etapa de identificación o de no identificación del individuo a partir del resultado de la etapa de comparación.

Un sistema de identificación facial que utiliza dicho procedimiento de identificación facial incluye un sistema de captura de imágenes de la cara del individuo y una unidad de tratamiento.

El sistema de captura de imágenes de la cara de un individuo del estado de la técnica que lleva a cabo la etapa de captura incluye:

- un dispositivo de captura de imágenes, del tipo cámara, que presenta un eje de apuntamiento dirigido hacia el lugar desde el que llega el individuo, y

- dos dispositivos de iluminación dispuestos simétricamente respecto del eje de apuntamiento y a distancia de éste, incluyendo cada uno medios de generación de un flujo luminoso destinado a iluminar la cara del individuo durante su desplazamiento y cuyo lóbulo de iluminación representativo de la luminancia incluye un máximo, siendo los dos lóbulos simétricos respecto del eje de apuntamiento.

La unidad de tratamiento realiza las otras etapas del procedimiento de identificación.

Un individuo que desee identificarse es invitado a pasar entre los dos dispositivos de iluminación con el fin de que el dispositivo de captura pueda tomar al menos una imagen de su cara.

Dicho procedimiento de identificación aumenta su fiabilidad con el aumento de la potencia de la iluminación de la cara del individuo sin saturar, homogéneo y no asimétrico lateralmente y que produzca pocas sombras. Sin ello, la imagen capturada presenta zonas sobre-expuestas y zonas sub-expuestas en función de la posición del individuo respecto del eje de apuntamiento.

La figura 4 representa una vista superior de un dispositivo de iluminación 400 del estado de la técnica que incluye una caja opaca 408 perforada con una ventana 410 y una fuente luminosa 402 del tipo neón que forma los medios de generación del flujo luminoso y dispuesta en el interior de la caja 408. Cada dispositivo de iluminación emite a través de la ventana 410, un flujo luminoso que está representado por un lóbulo de iluminación 406 representativo de la luminancia en un plano horizontal del flujo luminoso. La recta con la referencia 404 pasa por el máximo y el lóbulo de iluminación 406 es simétrico respecto de esta recta 404 que presenta, con el eje de apuntamiento 112, un ángulo a del orden de 50° con el fin de iluminar de forma efectiva la cara del individuo y no su lado.

Un individuo que está desplazado respecto del eje de apuntamiento 112 está, por la forma de cada lóbulo de iluminación 406, fuertemente iluminado por el dispositivo de iluminación 400 situado del lado donde el individuo se encuentra y débilmente iluminado por el dispositivo de iluminación 400 situado del otro lado, creando así una gran disparidad de iluminación en la cara del individuo. Para una variación de alrededor ± 30° alrededor de la recta 404, la luminancia puede ser considerada como constante. La iluminación en un punto es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre éste punto y el dispositivo de iluminación. Un individuo que se desplaza de un lado del eje de apuntamiento va por tanto a estar fuertemente iluminado por el dispositivo de iluminación de este lado más que por el del otro lado.

Una solución a este problema consiste en restringir fuertemente la posición del individuo durante la captura de las imágenes. Dicha solución no es óptima por el hecho de que esta restricción puede molestar al individuo.

El documento US-A-5, 550, 928 divulga un dispositivo de reconocimiento que permite reconocer individuos situados delante de una pantalla de televisión e incluye un sistema de captura de imágenes.

El sistema de captura incluye:

- dos cámaras IR, incluyendo cada una un eje de apuntamiento y siendo los dos ejes de apuntamiento concurrentes uno con el otro, estando las cámaras dirigidas hacia el lugar donde se sitúan los individuos, y

- dos dispositivos de iluminación dispuestos simétricamente respecto de un eje central (que es aquí paralelo al

elemento 44) del dispositivo y a distancia de éste, incluyendo cada uno medios de generación de un flujo

luminoso destinado a iluminar los individuos y cuyo lóbulo de iluminación representativo de la luminancia en un plano horizontal incluye un máximo, siendo los dos lóbulos simétricos uno respecto del otro respecto del eje central.

Como se puede ver en la figura 2 del documento del estado de la técnica y en la descripción correspondiente, los dispositivos de iluminación están orientados para favorecer una y acción amplia del espacio. En particular, por la configuración de cada dispositivo de iluminación, cada uno ilumina el espacio que se encuentra delante del sistema de captura y el espacio que se encuentra en los lados de este.

Por la construcción de cada dispositivo de iluminación, la recta que lleva el máximo sale de cada dispositivo de iluminación y no está orientada hacia el eje central del sistema de captura sino en una dirección opuesta a este eje central.

La utilización de dos cámaras permite vigilar el espacio que está iluminado bajo este amplio ángulo y globalmente, cada cámara vigila la zona iluminada por uno de los dispositivos de iluminación y no la zona iluminada por los dos dispositivos de iluminación.

El dispositivo de reconocimiento del documento del estado de la técnica permite por tanto una iluminación amplia del espacio aguas arriba, pero no permite focalizar la iluminación hacia una zona específica de este espacio, lo que es deseable en el caso de un análisis de un individuo.

Un objetivo del presente invento es proponer un sistema de captura de imágenes de la cara de un individuo que no presente los inconvenientes del estado de la técnica y que, en particular, autorice un posicionamiento más libre del individuo asegurando una iluminación homogénea de su cara.

A este efecto, se propone un sistema de captura de imágenes de la cara de un individuo que incluye las características según la reivindicación independiente 6.

Ventajosamente, el sistema de captura de imágenes incluye un tercer dispositivo de iluminación situado en la proximidad del suelo e incluye medios de generación de un flujo luminoso destinado a iluminar la cara del individuo durante su desplazamiento y cuyo lóbulo de iluminación representativo de la luminancia en el plano vertical incluye un máximo y los medios de generación del flujo luminoso son tales que el lóbulo es disimétrico respecto de la recta que lleva dicho máximo y presenta a partir de este máximo, un primer frente bombeado y orientado hacia el individuo y un segundo frente sensiblemente plano y que se extiende del lado del dispositivo de captura de imágenes.

Ventajosamente, los medios de generación incluyen una primera fuente lambertiana y una película de microprismas, presentando la normal a la primera fuente lambertiana y la normal a la película de micro-prismas un ángulo no nulo uno con el otro.

Ventajosamente, los medios de generación incluyen una segunda fuente lambertiana cuya normal presenta un ángulo no nulo con la normal de la película de micro-prismas.

Ventajosamente, la normal de la primera fuente lambertiana y la normal de la segunda fuente lambertiana son sensiblemente ortogonales.

Ventajosamente, la película de micro-prismas incluye una cara plana orientada hacia la o las fuentes lambertianas y una cara que lleva unos prismas.

El invento propone igualmente un sistema de identificación facial que incluye las características... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de iluminación (102, 104, 300) que incluyen medios de generación de un flujo luminoso cuyo lóbulo de iluminación (106, 108) incluye un máximo, es representativo de su luminancia en un plano horizontal, incluyendo los medios de generación medios para formar un lóbulo de iluminación (106, 108) disimétrico respecto de la recta que tiene el máximo y que presenta a partir de este máximo, un primer frente (122) bombeado y un segundo frente

(120) sensiblemente plano, incluyendo el dispositivo de iluminación (102, 104, 300) :

- una caja opaca (302) perforada con una ventana (314) , y

- los medios de generación que incluyen en sí mismos:

- un cristal mate (308) dispuesto en el interior de la caja (302) ,

- una fuente luminosa (304) dispuesta en el interior de la caja (302) , y

- una película de micro-prismas (312) dispuesta entre el cristal mate (308) y la ventana (314) e incluyendo una cara plana orientada hacia el cristal mate (308) y una cara que incluye unos prismas (316) orientada hacia la ventana (314) , dicha fuente luminosa (304) emite un flujo luminoso a través de la ventana (314) habiendo atravesado el cristal mate (308) y la película de micro-prismas (312) .

2. Dispositivo de iluminación (102, 104, 300) según la reivindicación 1, caracterizado porque el eje de los prismas

(316) es normal a la superficie plana de dicha película de micro-prismas (312) y presenta, con la dirección normal al cristal mate (308) , un ángulo diferente de cero.

3. Dispositivo de iluminación (102, 104, 300) según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho ángulo es del orden de 45°.

4. Dispositivo de iluminación (102, 104, 300) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los lados de la fuente luminosa (304) que no están orientados hacia el cristal mate (308) están rodeados de superficies reflectantes (306) .

5. Dispositivo de iluminación (102, 104, 300) según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los medios de generación incluyen además una pantalla reflectante (310) , dispuesta aguas abajo del cristal mate (308) y aguas arriba de la película de micro-prismas (312) y cuya normal presenta un ángulo no nulo con la normal de la película de micro-prismas (312) .

6. Sistema de captura de imágenes (100) de la cara de un individuo que incluye:

- un dispositivo de captura de imágenes (110) que presenta un eje de apuntamiento (112) dirigido hacia el lugar por donde llega el individuo, y

- dos dispositivos de iluminación (102, 104, 300) según una de las reivindicaciones 1 a 5 dispuestos simétricamente respecto del eje de apuntamiento (112) y a distancia de este, siendo simétricos los lóbulos (106, 108) generados para cada uno de los dispositivos de iluminación (102, 104, 300) uno respecto del otro respecto del eje de apuntamiento (112) , y para cada dispositivo de iluminación (102, 104) , estando orientada la recta (126) que tiene el máximo hacía el eje de apuntamiento (112) hacía la parte delantera del dispositivo de captura de imágenes (110) .

7. Sistema de captura de imágenes (100) según la reivindicación 6, caracterizado porque incluye un tercer dispositivo de iluminación (504) situado en la proximidad del suelo (502) e incluyendo medios de generación de un flujo luminoso destinado a iluminar la cara del individuo durante su desplazamiento y cuyo lóbulo de iluminación

(506) representativo de la luminancia en el plano vertical incluye un máximo y porque los medios de generación del flujo luminoso son tales que el lóbulo (506) es disimétrico respecto de la recta (526) que tiene dicho máximo y presenta a partir de este máximo, un primer frente (522) bombeado y orientado hacia el individuo y un segundo frente (520) sensiblemente plano y que se extiende del lado del dispositivo de captura de imágenes (110) .

8. Sistema de identificación facial que incluye un sistema de captura de imágenes (100) según una de las reivindicaciones 6 o 7 y una unidad de tratamiento que incluye medios para tratar las imágenes capturadas por el sistema de captura de imágenes (100) , analizar dichas imágenes así tratadas e identificar cada individuo a partir de dicho análisis.