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TWI578186B - Identification system and identification device for identification with solar panels - Google Patents

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TWI578186B
TWI578186B TW105100710A TW105100710A TWI578186B TW I578186 B TWI578186 B TW I578186B TW 105100710 A TW105100710 A TW 105100710A TW 105100710 A TW105100710 A TW 105100710A TW I578186 B TWI578186 B TW I578186B
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Rui-Tang Chen
ming-jie Qiu
Yu-Chang Liu
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Description

用太陽能板進行身份識別的識別系統與光電特徵擷取裝置
本發明是有關於一種身份識別系統與識別特徵擷取裝置，特別是指一種用太陽能板進行身份識別的識別系統與光電特徵擷取裝置。
在日常生活中，為了防範陌生人進闖入住家或辦公室，都會在門口設置門禁裝置，例如於門具上安裝傳統鎖具、電子鎖、感應鎖等，但這類鎖具的防盜功能不盡理想，且容易因為鑰匙、解鎖晶片遺失，或者是忘記密碼，而發生無法解鎖的窘境。有鑑於此，許多研究單位都在不斷地研發創新的身份識別技術，例如指紋辨識、視網膜辨識與臉部辨識，都是非常創新，且可大幅提高身份識別系統之安全性的生物特徵識別技術。
因此，本發明之目的，即在提供一種利用太陽能板進行身份識別的創新識別系統。
本發明之另一個目的，在於提供一種利用太陽能板進行身份識別的光電特徵擷取裝置。
於是，本發明用太陽能板進行身份識別的識別系統，適用於識別特定身體部位。該識別系統包含一個光電特徵擷取裝置，及一個訊號連接於該光電特徵擷取裝置之身分識別裝置。該光電特徵擷取裝置包括一個太陽能板陣列、一個照明模組，及一個光電特徵提取模組。該太陽能板陣列可對應位於其前方之該特定身體部位映射出一個映射影像，包括多個呈矩陣排列並相配合映射出該映射影像的太陽能板，且該等太陽能板可於映射出該映射影像期間，分別將光能轉換成電能輸出。該照明模組可被驅動產生照射在該特定身體部位，以使該太陽能板陣列映射出該映射影像的照明光線。該光電特徵提取模組包括一個電連接於該等太陽能板的陣列電量量測單元，及一個光電特徵編碼單元。該陣列電量量測單元可於該照明模組發出照明光線期間被觸發啟動，而量測出各個太陽能板產生的電量。該光電特徵編碼單元是訊號連接於該陣列電量量測單元，內建有多個分別對應不同電量範圍之識別參數，可將該陣列電量量測單元針對該等太陽能板測得之電量分別轉換成對應之電量範圍的識別參數，並將轉換成的該等識別參數彙整成一個對應該特定身體部位的光電陣列識別編碼。該身份識別裝置可接收識別該光電陣列識別編碼。
於是，本發明用太陽能板進行身份識別的光電特徵擷取裝置，適用於識別特定身體部位。該光電特徵擷取裝置包含一個太陽能板陣列、一個照明模組，及一個光電特徵提取模組。該太陽能板陣列可對應位於其前方之該特定身體部位映射出一個映射影像，包括多個呈矩陣排列並相配合映射出該映射影像的太陽能板，且該等太陽能板可於映射出該映射影像期間，分別將光能轉換成電能輸出。該照明模組可被驅動產生照射在該特定身體部位，以使該太陽能板陣列映射出該映射影像的照明光線。該光電特徵提取模組包括一個陣列電量量測單元，及一個光電特徵編碼單元。該陣列電量量測單元是電連接於該等太陽能板，並可於該照明模組發出照明光線期間被觸發啟動，而量測出各個太陽能板產生的電量。該光電特徵編碼單元是訊號連接於該陣列電量量測單元，內建有多個分別對應不同電量範圍之識別參數，可將該等太陽能板被測得之電量分別轉換成對應之電量範圍的識別參數，並將轉換成的該等識別參數彙整成一個對應該特定身體部位之光電陣列識別編碼。
本發明之功效在於：利用特定身體部位在特定之照明光線照射下，於該太陽能板陣列所映射出的映射影像會致使該等太陽能板分別產生不同電量的設計，可將該等太陽能板分別對應該映射影像各部位所輸出之電量轉換成特定識別參數後再進行編碼，便可構成一個能夠用以識別身份的光電陣列識別編碼，是一種非常創新且節能的識別系統設計。
參閱圖1、3、4，本發明用太陽能板進行身份識別的識別系統之實施例，可對一位使用者之特定身體部位進行身份識別，所述特定身體部位可以是手部、臉部、腳部或其它身體部位，並可將此身份識別功能應用於管控一個門禁系統900。
該識別系統包含一個嵌裝固定在一個壁面800上的光電特徵擷取裝置3，及一個訊號連接於該光電特徵擷取裝置3與該門禁系統900的身份識別裝置4。實施時，該光電特徵擷取裝置3與該身份識別裝置4間可採用有線通訊技術及/或無線通訊技術進行訊號連接，且所述無線通訊技術可以是無線網路技術或行動通訊網路技術，例如藍芽、ZigBee、wifi，以及3G與4G等行動通訊網路，且可將該身份識別裝置4建構成雲端設備，可供該光電特徵擷取裝置3經由網際網路訊號連接。
該光電特徵擷取裝置3包括一個太陽能板陣列31、一個顯示面板32、一個設置於該太陽能板陣列31旁側之照明模組33，及一個訊號連接於該太陽能板陣列31、該顯示面板32與該照明模組33的光電特徵提取模組34。
參閱圖1、2、4，該太陽能板陣列31具有多個呈矩陣排列並可分別進行光電反應發電的太陽能板311，且該等太陽能板311可相配合映射出一個與位於其前方之使用者的特定身體部位對應的映射影像310，此外，該太陽能板陣列31還具有一個標示於該等太陽能板311表面且圈圍出一個特定區域範圍的對位區312，例如人頭外形或手部外形等，可供使用者相對該太陽能板陣列31調整該特定身體部位位置，使該映射影像310能夠成像於該對位區312範圍內。在本實施例中，該顯示面板32是透明觸控顯示器，可被驅動顯示影像以及進行觸控操作。
該照明模組33是嵌裝固定於該壁面800，具有多個佈設於該太陽能板陣列31周圍之照明單元331，在本實施例中，共設置四個照明單元331，該等照明單元331是分別位於該太陽能板陣列31之上下側與左右側，可分別被驅動發出往前照射於該使用者之該特定身體部位，而使該太陽能板陣列31可映射出該特定身體部位之該映射影像310的照明光線。
由於該等照明單元331之分佈位置不同，所以產生之照明光線會分別以不同角度照射於該特定身體部位，使得該特定身體部位之各個區域會分別產生不同之明暗亮度分佈，進而使得往後反射於各個太陽能板311的光線強度出現差異，也就是說，不同照明單元331產生之照明光線，會使得該太陽能板陣列31映射出之該映射影像310的各個部位分別呈現出不同的明暗亮度分佈。
參閱圖2、4、5，該光電特徵提取模組34包括一個識別模式控制單元341、一個陣列電量量測單元343，及一個光電特徵編碼單元344。
該識別模式控制單元341儲存有多個特徵提取模式，每一個特徵提取模式分別設定有該照明模組33於進行身份識別時要被驅動發出照明光線之次數，以及每次要被驅動發出照明光線的照明單元331，例如要被驅動發出照明光線二次，第一次是僅驅動位於該太陽能板陣列31左側的照明單元331發出照明光線，第二次是驅動全部照明單元331發出照明光線，但實施時，所述特徵提取模式內容不以此為限。
此外，該識別模式控制單元341會於該顯示面板32顯示出一個識別啟動介面（圖未示），且會於該識別啟動介面顯示出該等特徵提取模式以供操作。實施時，該等特徵提取模式是分別以一個可供使用者識別之文字符號或圖片的方式顯示於該識別啟動介面。該識別模式控制單元341會於其中一個特徵提取模式被選擇操作時，啟動身份識別程序，且會根據被選擇之該特徵提取模式之設定，控制該照明模組33發出對應次數之照明光線，以及控制該照明模組33每次發出照明光線之照明單元331。
該陣列電量量測單元343是電連接於該等太陽能板311，可於該識別模式控制單元341控制該照明模組33發出照明光線期間被同步觸發啟動，可感測出各個太陽能板311於該照明模組33每次發出照明光線期間所產生的電量，並於該照明模組33每次發光結束後，輸出該等太陽能板311之電量。
該光電特徵編碼單元344內建有多個分別對應不同電量範圍之識別參數，並可將該等太陽能板311之電量分別轉換成對應電量範圍的識別參數，且將該照明模組33每次發光所對應轉換出的該等識別參數彙整成一個光電陣列參數組，然後再將該次身份識別程序所產生之所有光電陣列參數組彙整成一個光電陣列識別編碼，並發送一個夾帶有該光電陣列識別編碼與對應之特徵提取模式的身份識別資訊至該身份識別裝置4進行身份識別。為方便瞭解，是根據該等太陽能板311產生之電量高低，將圖4、5標示之該等太陽能板311分別以不同之灰階度進行示意表示。
參閱圖1、3，該身份識別裝置4包括一個資料庫41、一個註冊模組42，及一個身份識別模組43。該資料庫41儲存有多個分別與一個特徵提取模式關聯綁定的光電陣列識別編碼。
該註冊模組42可供操作以進行身份註冊，該註冊模組42包括一個識別模式設定單元421，及一個註冊單元422。該識別模式設定單元421可於該顯示面板32顯示出一個模式設定介面（圖未示），該模式設定介面可供操作設定該照明模組33之照明次數，以及設定該照明模組33每次要被啟動發出照明光線的照明單元331，並根據設定內容對應建立一個特徵提取模式。該註冊單元422會於一個特徵提取模式建立後，將該特徵提取模式傳送儲存於該識別模式控制單元341，並驅使該識別模式控制單元341根據該特徵提取模式控制該照明模組33作動，且將該光電特徵編碼單元344對應產生之該光電陣列識別編碼與該特徵提取模式關聯綁定，並儲存於該資料庫41。實施時，還可將該光電陣列識別編碼與一些進行身份識別經常使用的識別設定關聯綁定，例如權限管控、時間管控與網路流量管控等，但實施時不以此為限。
該身份識別模組43可接收識別該身份識別資訊，會於該身份識別資訊夾帶之該光電陣列識別編碼與該特徵提取模式，是與該資料庫41儲存之相關聯的一個光電陣列識別編碼與一個特徵提取模式對應時，發出一個驗證通過訊號，例如將該驗證通過訊號傳送至一個門禁系統，藉以驅動該門禁系統開啟。
參閱圖1、3、4，本發明識別系統使用時，該光電特徵擷取裝置3會於該顯示面板32顯示出多個已儲存之特徵取模式以供選擇，當使用者要進行身份識別時，需操作與其身份對應或由其所建立的特徵提取模式，並將要用以進行識別之特定身體部位擺置於該太陽能板陣列31前方，例如臉或手掌。
此時，該光電特徵提取模組34會根據被選擇之特徵提取模式對應控制該照明模組33發光，使用者必須於該照明模組33每次發光期間，使該特定身體部位映射在該太陽能板陣列31的該映射影像310位於該對位區312內。接著，該光電特徵提取模組34會根據該等太陽能板311與各次照明模組33測照明期間所產生的電量，對應輸出一個含有該特定身體部位所產生的光電陣列識別編碼與該特徵提取模式的身份識別資訊。該身份識別裝置4會接收識別該身份識別資訊，並於該身份識別資訊與該資料庫41儲存之相關聯的一個特徵提取模式與光電陣列識別編碼對應時，判斷身份驗證通過，而對應輸出一個驗證通過訊號。
在本實施例中，是將該顯示面板32設置在該太陽能板陣列31旁側，但實施時，也可將該顯示面板32改成透明觸控式，並疊置於該太陽能板陣列31前方。
綜上所述，由於每一個人的身體各部位的輪廓都不一樣，所以可利用特定身體部位在特定之照明光線照射下，於該太陽能板陣列31所映射出的映射影像310會致使該等太陽能板311分別產生不同電量的設計，將該等太陽能板311分別對應該映射影像310各部位所輸出之電量轉換成特定識別參數後再進行編碼，便可構成一個能夠用以識別該使用者身份的光電陣列識別編碼，且實施時，還可將該等太陽能板311產生之電量另外儲存使用，是一種非常創新且節能的識別系統設計，因此，確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
3‧‧‧光電特徵擷取裝置
31‧‧‧太陽能板陣列
310‧‧‧映射影像
311‧‧‧太陽能板
312‧‧‧對位區
32‧‧‧顯示面板
33‧‧‧照明模組
331‧‧‧照明單元
34‧‧‧光電特徵提取模組
341‧‧‧識別模式控制單元
343‧‧‧陣列電量量測單元
344‧‧‧光電特徵編碼單元
4‧‧‧身份識別裝置
41‧‧‧資料庫
42‧‧‧註冊模組
421‧‧‧識別模式設定單元
422‧‧‧註冊單元
43‧‧‧身份識別模組
800‧‧‧壁面
900‧‧‧門禁系統
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明用太陽能板進行身份識別的識別系統的一個實施例的架構示意圖； 圖2是一個光電特徵擷取裝置之局部的側剖圖； 圖3是該實施例的功能方塊圖； 圖4是該實施例之一個太陽能板陣列之前視示意圖，說明映射出一個映射影像時的情況；及 圖5是類似圖4之視圖，說明該太陽能板陣列在不同照明條件下所映射出之映射影像。
3‧‧‧光電特徵擷取裝置
31‧‧‧太陽能板陣列
311‧‧‧太陽能板
32‧‧‧顯示面板
33‧‧‧照明模組
331‧‧‧照明單元
34‧‧‧光電特徵提取模組
4‧‧‧身份識別裝置
800‧‧‧壁面

Claims (11)

  1. 一種用太陽能板進行身份識別的識別系統，適用於識別特定身體部位，包含： 一個光電特徵擷取裝置，包括： 一個太陽能板陣列，可映射出一個位於其前方之該特定身體部位之映射影像，包括多個呈矩陣排列並相配合映射出該映射影像的太陽能板，且該等太陽能板可於映射出該映射影像期間，分別將光能轉換成電能輸出； 一個照明模組，可被驅動產生照射在該特定身體部位，以使該太陽能板陣列映射出該映射影像的照明光線；及 一個光電特徵提取模組，包括： 一個陣列電量量測單元，電連接於該等太陽能板，並可於該照明模組發出照明光線期間被觸發啟動，而量測出各個太陽能板產生的電量，及 一個光電特徵編碼單元，訊號連接於該陣列電量量測單元，內建有多個分別對應不同電量範圍之識別參數，可將該陣列電量量測單元針對該等太陽能板測得之電量分別轉換成對應之電量範圍的識別參數，並將轉換成的該等識別參數彙整成一個對應該特定身體部位的光電陣列識別編碼；及 一個身份識別裝置，訊號連接於該光電特徵擷取裝置，且可接收識別該光電陣列識別編碼。
  2. 如請求項1所述的用太陽能板進行身份識別的識別系統，其中，該光電特徵提取模組可控制該照明模組發出至少一次照明光線，該照明模組具有多個分別沿該太陽能板陣列周圍佈設的照明單元，且可被控制而每次單獨驅動一個照明單元發出照明光線或同步驅動多個照明單元發出照明光線 ， 該陣列電量量測單元可於該照明模組每次發出照明光線期間量測出各別之太陽能板產生的電量，該光電特徵編碼單元可將該照明模組每次發出照明光線期間所轉換成的該等識別參數彙整成一個光電陣列參數組，且將對應該特定身體部位產生之所有光電陣列參數組彙整成該光電陣列識別編碼。
  3. 如請求項2所述的用太陽能板進行身份識別的識別系統，其中，該光電特徵提取模組還包括一個可控制該照明模組照明次數的識別模式控制單元，該識別模式控制單元內建有多個可被操作選擇之特徵提取模式，該等特徵提取模式分別設定有該照明模組要被驅動發出照明光線的照明次數，與每次要被驅動發出照明光線的照明單元，該識別模式控制單元可於其中一個特徵提取模式被選擇時，對應被選擇之特徵提取模式控制該照明模組驅動對應之照明單元發出對應次數的照明光線。
  4. 如請求項3所述的用太陽能板進行身份識別的識別系統，其中，該光電特徵擷取裝置還包括一個訊號連接於該光電特徵提取模組之顯示面板，該識別模式控制單元可於該顯示面板顯示出該等特徵提取模式以供操作選擇。
  5. 如請求項1、2、3或4所述的用太陽能板進行身份識別的識別系統，其中，該身份識別裝置包括一個儲存有多個已註冊之光電陣列識別編碼的資料庫，及一個身份識別模組，該身份識別模組可於識別出該光電特徵擷取裝置輸出之該光電陣列識別編碼與該資料庫儲存之其中一個光電陣列識別編碼對應時，輸出一個驗證通過訊號。
  6. 如請求項5所述的用太陽能板進行身份識別的識別系統，其中，該資料庫儲存之該等光電陣列識別編碼會分別與一個特徵提取模式關聯綁定，該身份識別模組是於該識別模式控制單元被選擇之該特徵提取模式與對應產生之該光電陣列識別編碼，同時與該資料庫中相關聯的一個特徵提取模式與一個光電陣列識別編碼對應時，才輸出該驗證通過訊號。
  7. 如請求項6所述的用太陽能板進行身份識別的識別系統，其中，該身份識別裝置還包括一個註冊模組，該註冊模組包括一個識別模式設定單元，及一個註冊單元，該識別模式設定單元可於該顯示面板顯示出一個可供使用者操作設定該照明模組之照明次數，以及設定每次發出照明光線時要被啟動之照明單元，以建立一個特徵提取模式之模式設定介面，該註冊單元會將設定完成之該特徵提取模式傳送儲存於該識別模式控制單元，並同時觸發該識別模式控制單元根據該特徵提取模式控制該照明模組作動，使該光電特徵編碼單元對應輸出該光電陣列識別編碼，並將該特徵提取模式與該光電陣列識別編碼關聯綁定，且儲存於該資料庫。
  8. 一種用太陽能板進行身份識別的光電特徵擷取裝置，適用於識別特定身體部位，包含： 一個太陽能板陣列，可對應位於其前方之該特定身體部位映射出一個映射影像，包括多個呈矩陣排列並相配合映射出該映射影像的太陽能板，且該等太陽能板可於映射出該映射影像期間，分別將光能轉換成電能輸出； 一個照明模組，可被驅動產生照射在該特定身體部位，以使該太陽能板陣列映射出該映射影像的照明光線；及 一個光電特徵提取模組，包括： 一個陣列電量量測單元，電連接於該等太陽能板，並可於該照明模組發出照明光線期間被觸發啟動，而量測出各個太陽能板產生的電量，及 一個光電特徵編碼單元，訊號連接於該陣列電量量測單元，內建有多個分別對應不同電量範圍之識別參數，可將該等太陽能板被測得之電量分別轉換成對應之電量範圍的識別參數，並將轉換成的該等識別參數彙整成一個對應該特定身體部位之光電陣列識別編碼。
  9. 如請求項8所述的用太陽能板進行身份識別的光電特徵擷取裝置，其中，該光電特徵提取模組可控制該照明模組發出至少一次照明光線，該照明模組具有多個分別沿該太陽能板陣列周圍佈設的照明單元，且可被控制而每次單獨驅動一個照明單元發出照明光線或同步驅動多個照明單元發出照明光線 ， 該陣列電量量測單元可於該照明模組每次發出照明光線期間分別量測出各個太陽能板產生的電量，該光電特徵編碼單元可將該照明模組每次發出照明光線期間所轉換成的該等識別參數彙整成一個光電陣列參數組，且將對應該特定身體部位產生之所有光電陣列參數組彙整成該光電陣列識別編碼。
  10. 如請求項9所述的用太陽能板進行身份識別的光電特徵擷取裝置，其中，該光電特徵提取模組還包括一個可控制該照明模組照明次數的識別模式控制單元，該識別模式控制單元內建有多個可被操作選擇之特徵提取模式，該等特徵提取模式分別設定有該照明模組要被驅動發出照明光線的照明次數，與每次要被驅動發出照明光線的照明單元，該識別模式控制單元可於其中一個特徵提取模式被選擇時，對應被選擇之特徵提取模式控制該照明模組驅動對應之照明單元發出對應次數的照明光線。
  11. 如請求項10所述的用太陽能板進行身份識別的光電特徵擷取裝置，其中，還包含一個訊號連接於該光電特徵提取模組之顯示面板，該識別模式控制單元可於該顯示面板顯示出該等特徵提取模式以供操作選擇。
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