具有特徵辨識功能的攝像裝置的製作方法

2023-11-30 22:50:46 2

專利名稱：具有特徵辨識功能的攝像裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種攝像裝置，特別是涉及一種具有特徵辨識功能的攝像 裝置。
背景技術：
一直以來，密碼是控制計算機存取、網絡及線上交易的安全性的簡單工具。 然而隨著科技的進步，密碼很有可能被許多有心人盜取或猜出，甚至利用特殊 程序將其破解。雖然通過增加密碼的長度和/或種類有助於提高密碼的安全性， 然而卻造成密碼設定者難以記憶。因此，專有特徵逐漸成為最可靠的加密工具。
由於人類指紋具有相當大的專有性，並且相較於其它生物特徵來說，指紋 的變化性又低，因此指紋辨識是目前最廣為探討的加密技術。
隨著元件技術的發展，包括指紋辨識傳感器、相關控制元件、相關應用軟 件等等的進步，使得指紋辨識的應用機會逐漸增加，甚至已經不再是特定的領 域才得以應用指紋辨識。許多電子消費性產品，包括諸如筆記本計算機、個 人數字助理、行動電話、遙控器等的可攜式電子產品以及諸如電視等家用產品， 都已陸續應用指紋辨識作為使用上的安全性防護。
目前指紋辨識系統與電子消費性產品結合的方式，多是直接額外設置指紋 傳感器及辨識系統於產品中。
再者，數字攝影機(Digital Video Camera; DVC)及數字相機(Digital Camera; DC)等攝像裝置已被廣泛地使用。但目前攝像裝置都未有設置安全性 的防護。在攝像裝置越趨普遍的情況下，基於現代人對隱私權的重視，攝像裝 置的安全性的防護將成為攝像裝置設計的研究項目。
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種具有特徵辨識功能的攝像 裝置，藉以解決先前技術所存在安全性防護的問題，除了可提供特徵辨識功能
以提高安全性以外，還利用單一攝像鏡頭來進行在使用狀態下影像的獲取和於 特徵獲取模式下具有特徵圖案的影像的獲取。
本實用新型所揭露的具有特徵辨識功能的攝像裝置，包括具有攝像鏡頭 的攝像單元、儲存裝置、特徵分析單元和特徵辨識單元。
攝像單元的運作包括開機狀態和使用狀態。攝像鏡頭可於攝像單元的開 機狀態和使用狀態下進行影像的獲取。
在攝像單元為開機狀態時，特徵分析單元接收攝像鏡頭所獲取的影像並分 析接收到的影像以自影像中獲取出特徵圖案。
特徵辨識單元根據儲存於儲存裝置中的參考圖案辨識特徵圖案以產生一 辨識結果，並根據辨識結果致使攝像單元進入使用狀態。
為了提高獲取具特徵圖案的影像的完成度，可於攝像鏡頭上可動式設置保 護鏡片。此保護鏡片具透光性。當攝像單元為開機狀態時，保護鏡片的位置相 應於攝像鏡頭獲取影像的焦距。此時，欲獲取影像的特徵圖案的主體可鄰接保 護鏡片而設置於保護鏡片相對於攝像鏡頭的另一側。如此一來，即可確保特徵 圖案的主體位於可清楚獲取得影像的位置上。同時，保護鏡片也可保護攝像鏡 頭以免因特徵圖案的主體而汙損。
於此，可通過手動或利用位移單元自動調整保護鏡片的位置。 再者，可利用亮度檢測單元來檢測欲獲取的影像的亮度，並於亮度不足時 控制補光光源進行補光或通知使用者開啟補光光源進行補光。
此外，在攝像單元的使用狀態上，攝像單元提供有特徵獲取模式，以致使 特徵分析單元進行影像的分析以取得特徵圖案。進而可將取得的特徵圖案儲存 於儲存裝置中，或通過傳輸接口傳輸至與攝像裝置通訊相連接的外部裝置。
如此一來，根據本實用新型的具有特徵辨識功能的攝像裝置及內建根據本 實用新型的具有特徵辨識功能的攝像裝置的電子產品可通過攝像裝置上的特 徵辨識功能來決定裝置或產品開機與否，以提高裝置本身的安全性防護，並且 又不需額外設置傳感器來感測特徵。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實 用新型的限定。


圖1為根據本實用新型第一實施例的具有特徵辨識功能的攝像裝置的外 觀示意圖2為根據本實用新型第一實施例的具有特徵辨識功能的攝像裝置的概 要方塊圖3為於使用根據本實用新型的具有特徵辨識功能的攝像裝置時第一實 施例的運作流程圖4為根據本實用新型第二實施例的具有特徵辨識功能的攝像裝置的概 要方塊圖5為根據本實用新型第三實施例的具有特徵辨識功能的攝像裝置的局 部示意圖6為根據本實用新型第四實施例的具有特徵辨識功能的攝像裝置的外 觀示意圖7為根據本實用新型第五實施例的具有特徵辨識功能的攝像裝置的外 觀示意圖8A為於使用根據本實用新型的具有特徵辨識功能的攝像裝置時，第二 實施例的運作流程圖8B為於使用根據本實用新型的具有特徵辨識功能的攝像裝置時第三實 施例的運作流程圖9為根據本實用新型第七實施例的具有特徵辨識功能的攝像裝置的概 要方塊圖10為於使用根據本實用新型的具有特徵辨識功能的攝像裝置時第四實 施例的運作流程圖11為根據本實用新型第八實施例的具有特徵辨識功能的攝像裝置的概 要方塊圖12為於使用根據本實用新型的具有特徵辨識功能的攝像裝置時第五實 施例的局部運作流程圖13為於使用根據本實用新型的具有特徵辨識功能的攝像裝置時第六實 施例的局部運作流程圖；以及
圖14為根據本實用新型第九實施例的具有特徵辨識功能的攝像裝置的概
要方塊圖。
其中，附圖標記
100攝像裝置
104攝像鍵
112攝像鏡頭
130特徵分析單元
150電源觸發單元
170套筒
180位移單元
192補光光源
196開關
210傳輸接口
600外部電子裝置
102殼體
110攝像單元
120儲存裝置
140特徵辨識單元
160保護鏡片
172導光構件
190亮度檢測單元
194電源模塊
200指示單元
300主體
具體實施方式
根據本實用新型的具有特徵辨識功能的攝像裝置除了可提供特徵辨識功 能以提升安全性以外，其還利用單一攝像鏡頭來進行於使用狀態下影像的獲取 和於特徵獲取模式下具有特徵圖案的影像的獲取。
參照圖1及圖2，顯示根據本實用新型一實施例的具有特徵辨識功能的攝
像裝置(為方便說明，以下簡稱為"攝像裝置100")。此攝像裝置100包括:
攝像單元110、儲存裝置120、特徵分析單元130及特徵辨識單元140。
攝像單元110具有攝像鏡頭112。攝像鏡頭112用以獲取攝像裝置100外 部主體300的影像。攝像單元110的運作模式可包括開機狀態和使用狀態。
攝像單元110的開機狀態是指使用者通過攝像裝置IOO上的電源觸發單元 150致動觸發攝像裝置100的電源模塊，以觸發攝像裝置100執行開機程序， 換句話說，可指攝像裝置100的電源啟動到進入使用狀態之間的過程。此電源 觸發單元可利用電源鈕、狀態切換鍵/轉盤、或滑蓋等元件來實現。舉例來說， 使用者可通過按壓電源鈕、調整狀態切換鍵/轉盤或推開滑蓋等方式來啟動攝 像裝置的電源。其中電源模塊也可供應各元件運作時所需的電力。
攝像單元110的使用狀態是指攝像裝置100完成開機，且攝像裝置100
進入可提供使用者進行攝影或觀看其內所儲存的影像的狀態。
請一併參照圖3，步驟410，當使用者啟動攝像裝置100時，此時攝像單 元110進入開機狀態。於開機狀態下，攝像單元110會進入特徵獲取模式，攝 像鏡頭112則設定為近距離對焦，以獲取攝像鏡頭112前方主體300的畫面從 而得到具有特徵圖案的影像。舉例來說，當攝像裝置100啟動時，攝像單元 110會伸出攝像裝置100的殼體102，或是自不使用位置移動至使用位置，步 驟420，以進行對焦；此時，攝像鏡頭112的焦距則會相應於欲獲取的影像的 位置。使用者可將特徵圖案的主體300放置欲獲取的影像的位置上，步驟430， 然後按壓攝像裝置100的攝像鍵104以通過攝像鏡頭112獲取特徵圖案的主體 300的影像，即具有特徵圖案的影像。
特徵分析單元130電性連接攝像單元110。並且，特徵分析單元130接收 到攝像鏡頭112所獲取的影像並進行分析，步驟440，以自接收到的影像中獲 取出特徵圖案。在實際運作上，於此所提及的影像是指構成影像的電信號。
特徵辨識單元140電性連接儲存裝置120和特徵分析單元130。步驟450， 特徵辨識單元140自儲存裝置120中讀取出預先儲存於其中的參考圖案，步驟 460，並且將特徵分析單元130通過分析而獲取出的特徵圖案與參考圖案進行 比較。換言之，特徵辨識單元140會根據參考圖案辨識特徵圖案以產生一辨識 結果，並根據辨識結果致使攝像單元110進入使用狀態。舉例來說，步驟460， 當辨識結果為特徵圖案與參考圖案相符合時，步驟470，特徵辨識單元140會 產生一觸發信號以致使攝像單元110進入使用狀態。然而，當辨識結果為特徵 圖案與參考圖案不相符合時，步驟480，特徵辨識單元140則產生一觸發信號 以致使攝像裝置IOO進入關機程序(例如將攝像鏡頭112回復至不使用位置 並且關閉電源供應)以回復至關機狀態。於實際運作上，於此所提及的參考圖 案和特徵圖案是指構成參考圖案的電信號和構成特徵圖案的電信號。
在使用狀態下，攝像單元110可提供多種攝像模式，例如但不局限於此， 風景模式、近拍模式、人物模式、夜景模式和動態模式等。每種攝影模式對應 有一組攝影參數(諸如亮度、光圈、快門和焦距等的設定值，但不局限於此)。 當攝像單元110設定為特定攝影模式時，攝像鏡頭112即依照所對應的攝影參 數獲取影像。舉例來說，當攝像單元110設定為風景模式時，攝像鏡頭112 即依照風景模式所對應的攝影參數獲取影像。
於此為了提高獲取具特徵圖案的影像的完成度，可於攝像鏡頭112的外側
可動式設置保護鏡片160。此保護鏡片160具透光性。當攝像單元110為開機 狀態時，保護鏡片160的位置會相應於攝像鏡頭112獲取影像的焦距(例如 保護鏡片160位於攝像鏡頭112上，而攝像鏡頭112則獲取於保護鏡片160 上的影像)。當攝像單元110為開機狀態時，特徵圖案的主體、保護鏡片160 和攝像鏡頭112會依序設置。並且，特徵圖案的主體會與保護鏡片160接觸。 換言之，使用者可將特徵圖案的主體貼附於保護鏡片160上，然後再按壓攝像 裝置的攝像鍵104，以通過攝像鏡頭112透過保護鏡片160而獲取特徵圖案的 主體的影像，如圖4所示。
如此一來，即可確保特徵圖案的主體300位於可清楚獲取得影像的位置 上。同時，保護鏡片160也可保護攝像鏡頭以免因特徵圖案的主體300而汙損。 其中，保護鏡片可為以耐磨度高的透光材料所製成之表面光滑的透光鏡片。
參照圖5，於此，保護鏡片160可設置於分離式的套筒170上。通過套筒 170套接於攝像鏡頭112上。於套筒170上可設置有導光構件172，以將外界 光線導引至保護鏡片160。舉例來說，此導光構件172可由反射鏡面所構成的 一個光傳送路徑。
參照圖6及圖7，此保護鏡片160也可直接可動式設置於攝像裝置100的 殼體102上。於此，保護鏡片160可為手動或自動的方式移動至攝像位置或離 開攝像位置，即移動至攝像鏡頭112上或離開攝像鏡頭112。
參照圖8A及圖8B，於進行特徵圖案的主體的影像的獲取時，步驟422， 使用者先將保護鏡片160移動至攝像鏡頭112上，再將特徵圖案的主體300 設置於保護鏡片160相對於攝像鏡頭112的另一側上，步驟430，而後再按壓 攝像裝置100的攝像鍵104以進行影像的獲取。
參照圖4、 6及7，此外，也可通過設置位移單元180來承載保護鏡片160， 並通過位移單元180移動保護鏡片160的位置。
參照圖8A及圖8B，步驟410，當使用者啟動攝像裝置100時，攝像單元 IIO會進入特徵獲取模式，攝像鏡頭112則設定為近距離對焦，並且位移單元 180會將保護鏡片160移動至攝像鏡頭112的的攝像位置(即攝像鏡頭112的 表面上)，換言之，步驟422，攝像鏡頭112和保護鏡片160會定位到使用位 置。舉例來說，當使用者觸發電源觸發單元150時，電源觸發單元150致動攝
像單元110進入開機狀態，並且致動位移單元180以將保護鏡片160移動至攝 像鏡頭112的外側上。其中，電源觸發單元150可電性連接至攝像單元110 和位移單元180。
使用者再將特徵圖案的主體300設置於保護鏡片160相對於攝像鏡頭112 的另一側上，步驟430，而後再按壓攝像裝置100的攝像鍵104以進行影像的 獲取。步驟460，於特徵辨識單元140完成辨識後(即產生辨識結果後)，步 驟490，位移單元180再將保護鏡片160自攝像位置(即使用位置)移開，即 移離攝像鏡頭112的上方。
參照圖5、 6、 7及9，再者，於攝影裝置100上可還設置有亮度檢測單元 190和補光光源192。於圖標中，為方便表示，僅繪出一個或兩個補光光源192， 但本實用新型不局限於此，實際應用時，設計者可依需求設置一個、兩個、三 個、或四個以上的補光光源192來提供補充光線。其中，補光光源192可設置 於攝像鏡頭112上，也可設置於分離式構件(如前述的套筒170上)。
以設置於套筒170上為例，參照圖5，套筒170可具有電性連接線路，以 電性導通至攝像鏡頭112;於亮度不足時，即手動或自動通過電性連接線路開 啟補光光源192，並且攝像鏡頭112上的電源模塊也可通過電性連接線路而供 應補光光源192所需的電力。再者，也可直接於套筒170上設置電源模塊194 來供應補光光源192所需的電力。另外，還可於套筒170上設置開關196電性 連接於補光光源192和電源模塊之間，以致使使用者可通過開關196切換來控 制補光光源192的開啟。
請再參照圖10，步驟423，於攝像鏡頭112 (及保護鏡片160)定位後， 步驟500，可通過亮度檢測單元190檢測欲獲取的影像(即特徵圖案的主體) 的亮度，以確認亮度是否足夠。於亮度檢測單元190檢測到亮度不足時，步驟 510，亮度檢測單元190會控制補光光源192對影像的獲取位置進行補光。
此外，請參照圖6、 7及11，也可設置一指示單元200。其中指示單元200 電性連接亮度檢測單元190。當於亮度檢測單元190檢測到亮度不足時，亮度 檢測單元190會將檢測結果輸出給指示單元200，以致使指示單元200輸出指 示訊號，通過此指示信號通知使用者亮度不足。步驟510，使用者於得知亮度 不足時，再將補光光源192開啟以對影像的獲取位置進行補光。步驟430，於 亮度足夠時，才接續進行影像的獲取。此指示單元200可為顯示器或光源。以
利用光源作為指示單元200 (本實用新型不局限於此)為例，當指示單元200 接收到來自亮度檢測單元190表示亮度不足的檢測結果時，指示單元200可通 過閃爍發光來通知使用者亮度不足。
再者，指示單元200也可電性連接特徵辨識單元140。請參照圖12，步驟 460，當辨識結果為特徵圖案與參考圖案不相符合時，特徵辨識單元140也可 觸發指示單元200輸出指示信號，步驟520，以通知使用者特徵辨識失敗，致 使使用者可重新進行特徵圖案的主體的影像的獲取。特徵辨識單元140經歷多 次特徵辨識失敗後再致使攝像裝置進入關機程序。舉例來說，可設置有計數器 來計算特徵辨識失敗次數。參照圖13，步驟460，當辨識結果為特徵圖案與參 考圖案不相符合時，步驟530，計數器計算特徵辨識失敗次數，步驟540，並 確認是否達默認值。步驟540，並且當計算得的特徵辨識失敗次數達到默認值 時，步驟520，特徵辨識單元140觸發指示單元200輸出指示信號以通知使用 者特徵辨識失敗，步驟480，並致使攝像裝置進入關機程序。步驟520，未達 默認值則通知使用者特徵辨識失敗並重新進行特徵辨識，步驟430，以重新進 行特徵圖案的主體的影像的獲取及特徵圖案的辨識。於此，可由攝像裝置的設 計者或使用者預先設定決定特徵辨識單元140致使攝像裝置進入關機程序的 特徵辨識失敗次數，並儲存於攝像裝置內。
此外，指示單元200也可於影像獲取過程中輸出指示信號，以通知使用者 影像獲取進行中，以致得知影像獲取是否完成。
於此，為方便說明，以繪出單一指示單元來進行說明，但本實用新型不局 限於此。在實際運用上，設計者可依需求設置一個指示單元來表示所有涵義的 指示信號；例如當指示單元為顯示器時，可直接顯示不同的信息通知使用者； 當指示單元為光源時，可通過不同的發光方式(例如閃爍、持續發光、多次 閃爍、發出不同顏色的光等方式)通知使用者各種不同涵義的信息。然而，設 計者也可依需求設置多個指示單元來表示所有涵義的指示信號，此時每個指示 單元可表示單一種或兩種以上涵義的指示信號。
其中，特徵圖案可為指紋、特定物品的影像、特殊文字或特殊圖案等。換 句話說，特徵圖案的主體可為手指、印章、人臉、印章、或胎記等。舉例來說， 以指紋作為特徵圖案為例，於攝像裝置開機時，使用者需將以記錄指紋的手指 放置於攝像鏡頭112前，以獲取到手指的影像，通過特徵分析單元130分析而說明書第9/10頁
得到影像中的指紋圖案，特徵辨識單元140再將分析得的指紋圖案與預先儲存
於儲存裝置120中的指紋圖案(即前述的參考圖案)比較以得知兩者是否相符
合，據以控制攝像裝置是否可完成開機程序。同理，若以人臉作為特徵圖案的 主體，則可以五官對應圖案作為特徵圖案，以進行辨識程序。
在此所提及的對影像的獲取位置及攝像鏡頭112的攝像位置均是指於特
徵獲取模式下，欲獲取其影像的特徵圖案的主體的放置位置。
再者，在使用狀態下，攝像單元iio還可提供特徵獲取模式的攝像模式。
於使用者選擇特徵獲取模式時，攝像鏡頭112會設定為近距離對焦，以獲取攝 像鏡頭112前方的畫面藉以得到具有特徵圖案的影像。若有設置保護鏡片160， 此時保護鏡片160會移動至攝像鏡頭112的攝像位置。於獲取的特徵圖案的主 體的影像後，特徵分析單元130會進行影像分析以取得特徵圖案。
參照圖14，於此，取得的特徵圖案可儲存於儲存裝置120中。取得的特 徵圖案也可通過傳輸接口 210 (例如但不局限於此，無線傳輸模塊或傳輸線 的連接端等)傳輸至與攝像裝置100通訊相連接的外部電子裝置600 (例如 但不局限於此，筆記本計算機、個人數字助理、行動電話、遙控器或電視等)。
再者，使用者可自行選擇儲存裝置120中所儲存的特徵圖案中之一做為參 考圖案。然而，也可於儲存取得的特徵圖案時，直接取代原先儲存於儲存裝置 120的參考圖案以成為下次辨識時所使用的參考圖案。
此外，在一實施例中，特徵分析單元和特徵辨識單元可通過程序設計而由 信號處理器實現，並且其可與攝像單元中用以處理影像的處理器整合。
其中，根據本實用新型的具有特徵辨識功能的攝像裝置可為數字攝影機 (DVC)、數字相機(DC)、網絡攝影機等影像獲取裝置。此外，根據本實用 新型的具有特徵辨識功能的攝像裝置也可為內建於可攜式電子產品內的影像 獲取裝置。
如此一來，根據本實用新型的具有特徵辨識功能的攝像裝置及內建根據本 實用新型的具有特徵辨識功能的攝像裝置的電子產品可通過攝像裝置上的特 徵辨識功能來決定裝置或產品開機與否，以提高裝置本身的安全性防護，並且 又不需額外設置傳感器來感測特徵。
當然，本實用新型還可有其他多種實施例，在不背離本實用新型精神及其 實質的情況下，熟悉本領域的技術人員可根據本實用新型做出各種相應的改變
和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本實用新型權利要求的保護範圍。
權利要求1、一種具有特徵辨識功能的攝像裝置，其特徵在於，包括一攝像單元，具有一用以獲取一影像的攝像鏡頭，該攝像單元的運作包括一開機狀態和一使用狀態；一用以儲存參考圖案的儲存裝置；一特徵分析單元，於該攝像單元為該開機狀態時，該特徵分析單元接收該攝像鏡頭所獲取的該影像並分析接收到的該影像，從該影像中獲取出一特徵圖案；以及一特徵辨識單元，接受該參考圖案辨識該特徵圖案以產生一辨識結果，並根據該辨識結果使該攝像單元進入該使用狀態。
2、 根據權利要求1所述的具有特徵辨識功能的攝像裝置，其特徵在於， 還包括一可動地設置於該攝像鏡頭上的保護鏡片，該保護鏡片具有透光性，該攝 像單元為該開機狀態時，該保護鏡片的位置相應於該攝像鏡頭獲取該影像的焦距。
3、 根據權利要求2所述的具有特徵辨識功能的攝像裝置，其特徵在於，還包括 一用以移動該保護鏡片的位置的位移單元，承載該保護鏡片。
4、 根據權利要求3所述的具有特徵辨識功能的攝像裝置，其特徵在於，還包括一電源觸發單元，連接該攝像單元，致動該攝像單元進入該開機狀態，並 致動該位移單元將該保護鏡片移動至該攝像鏡頭的攝像位置上。
5、 根據權利要求1所述的具有特徵辨識功能的攝像裝置，其特徵在於，還包括一個以上的補光光源；以及一連接該攝像單元、用以檢測欲獲取的該影像的亮度、並於該亮度不足時 控制該補光光源進行補光的亮度檢測單元。
6、 根據權利要求1所述的具有特徵辨識功能的攝像裝置，其特徵在於， 還包括一連接該攝像單元、用以致動該攝像單元進入該開機狀態的電源開關。
7、根據權利要求1所述的具有特徵辨識功能的攝像裝置，其特徵在於， 還包括一用以產生一指示信號的指示單元；以及一連接於該攝像單元、用以檢測欲獲取的該影像的亮度、於亮度不足時致 使該指示單元輸出代表亮度不足的該指示信號的亮度檢測單元。
專利摘要本實用新型涉及一種具有特徵辨識功能的攝像裝置，包括攝像單元，具有用以獲取影像的攝像鏡頭，該攝像單元的運作包括開機狀態和使用狀態；用以儲存參考圖案的儲存裝置；特徵分析單元，於該攝像單元為該開機狀態時，該特徵分析單元接收該攝像鏡頭所獲取的該影像並分析接收到的該影像，從該影像中獲取出特徵圖案；以及特徵辨識單元，接受該參考圖案辨識該特徵圖案以產生辨識結果，並根據該辨識結果使該攝像單元進入該使用狀態。本實用新型除了可提供特徵辨識功能以提高安全性以外，還利用單一攝像鏡頭來進行在使用狀態下影像的獲取和於特徵獲取模式下具有特徵圖案的影像的獲取。
文檔編號H04N5/232GK201207692SQ20082000152
公開日2009年3月11日 申請日期2008年1月15日 優先權日2008年1月15日
發明者林敏男 申請人:華晶科技股份有限公司