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EP-3789916-B1 - DEVICE AND METHOD FOR DETECTING BIOMETRIC FEATURES OF A PERSON'S FACE

EP3789916B1EP 3789916 B1EP3789916 B1EP 3789916B1EP-3789916-B1

Inventors

  • RABELER, UWE
  • THATER, MARCEL
  • FOX, THOMAS
  • MAGGIONI, CHRISTOPH
  • HERRMANN, KLAUS
  • HESSE, HOLGER

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20200903

Claims (13)

  1. A device (100) for capturing biometric features of a person's face (110), comprising a housing (101) in which a camera (103) having a first focal length for capturing the biometric features and an optical mirror (104) for folding a beam path (105) running between the face (110) of the person and the camera (103) are arranged, and with an evaluation and/or control unit (108) which is designed to be in communication connection with the camera (103), characterized in that an overview camera (130) is in communication connection with the evaluation and/or control unit (108), and in that the evaluation and/or control unit (108) is designed to cause a rotation device (144) present in the housing (101) to rotate the optical mirror (104) in response to a position and orientation of the face (110) of the person detected by the overview camera (130) in such a way that the beam path (105) strikes perpendicularly a straight line (146) extending from the chin to a point on the face (110) located between the eyes or aligned parallel to this, and that the rotation device (144) is also designed to rotate the camera (103) depending on the detected position of the face (110).
  2. The device (100) according to claim 1, characterized in that the evaluation and/or control unit (108) is designed to correct a trapezoidal distortion caused by the rotation.
  3. The device (100) according to claim 1 or 2, characterized in that the camera (103) and the optical mirror (104) are combined in a joint assembly, and in that the rotation device (144) is designed to rotate the assembly as such, whereby the relative position of the camera (103) with respect to the mirror (104) remains unchanged.
  4. The device (100) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the evaluation and/or control unit (108) is designed to be in wireless or in wired communication connection with a digital mirror (106) which is designed to display the image captured by the camera (103), and that the rotation device (144) is designed to also rotate the digital mirror (106) depending on the detected position of the face (110).
  5. The device (100) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the rotation device (144) is designed to also rotate an illumination device (140) depending on the detected position of the face (110).
  6. The device (100) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the rotation device (144) is designed to perform rotations with a single degree of rotational freedom.
  7. The device (100) according to claim 6, characterized in that the rotation device (144) is designed to cause rotation about a rotation axis oriented perpendicular to the beam path (105).
  8. The device (100) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the rotation device (144) is designed to perform rotations with exactly two degrees of rotational freedom, that there is a first axis of rotation oriented perpendicular to the beam path (105), and that there is a second axis of rotation oriented perpendicular to the first axis of rotation.
  9. The device (100) according to any one of claims 1 to 8, characterized in that a lifting device (148) arranged in the housing (101) is designed to adjust the rotation device (144) in its horizontal position.
  10. A method for capturing biometric features of a face (110) of a person (110) using a device (100) according to any one of claims 1 to 9, which comprises a housing (101) in which a camera (103) having a first focal length for capturing the biometric features and an optical mirror (104) for folding a beam path (105) extending between the face (110) of the person and the camera (103) are arranged, and which has an evaluation and/or control unit (108) that is designed to be in communication connection with the camera (103) and with a rotation device (144) present in the housing (101), comprising the steps: A) detecting a person located in front of the housing (101), B) capturing the location and position of the face (110) of the person and a straight line (146) extending between the chin and a point lying between the eyes of the face (110) or aligned parallel to this, C) rotating the optical mirror (104) by means of the rotation device (144) in such a way that the beam path (105) strikes the straight line (146) perpendicularly, and D) capturing an image of the face (110) of the person using the camera (103), wherein the optical mirror (104) is rotated together with the camera (103) by means of the rotation device (144) depending on the detected position of the face (110).
  11. The method according to claim 10, characterized in that , depending on the rotation of the optical mirror (104), any trapezoidal distortion caused thereby is corrected by means of the evaluation and/or control unit (108).
  12. The method according to claim 10, characterized in that the camera (103) and the optical mirror (104) are rotated as a joint assembly, whereby the relative position between the optical mirror (104) and the camera (103) remains unchanged.
  13. The method according to any one of claims 10 to 12, characterized in that the rotation device (144) is designed to also rotate a digital mirror (106) in dependence on the detected position of the face, on which the image detected by the camera (104) is output or displayed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung biometrischer Merkmale eines Gesichts einer Person. Sie umfasst ein Gehäuse oder eine anders geartete mechanische Konstruktion, in welchem eine eine erste Brennweite aufweisende Kamera zur Erfassung der biometrischen Merkmale und ein optischer Spiegel zur Faltung eines zwischen dem Gesicht der Person und der Kamera verlaufenden Strahlengangs angeordnet sind. Ferner weist sie eine Auswerte- und/oder Steuereinheit auf, die ausgebildet ist, drahtlos oder drahtgebunden in einer Kommunikationsverbindung mit der Kamera zu stehen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Erfassung der biometrischen Merkmale eines Gesichts einer Person. Die Herausforderung bei Vorrichtungen zur Erfassung biometrischer Merkmale besteht darin, ein Bild zu erzeugen, welches möglichst frei von Abbildungsfehlern ist. Die biometrischen Merkmale des Gesichts einer Person sind deutlich zu erfassen. Dies spielt insbesondere eine Rolle im Bereich der manuellen, von Personen durchgeführten und automatisierten Gesichtserkennung bei Grenzkontrollen. Die automatisierten Systeme, ABC-Systeme (engl. "automated border control") werden häufig an Flughäfen eingesetzt, um die Identität einer Person zweifelsfrei feststellen zu können (in Deutschland: "EasyPASS"). Dabei wird das Passbild einer Person automatisch mit der Person selbst bzw. mit einem von der Person erfassten Bild verglichen. Die auftretenden Abbildungsfehler können zu Falschrückweisungen bei der automatisierten Kontrolle führen, was eine wiederholte automatische, oder eine manuelle, d.h. menschliche Überprüfung beispielsweise durch einen Grenzpolizisten erfordert. Diese Praxis wird als zeit- und kostenintensiv eingestuft und stellt darüber hinaus ein Sicherheitsrisiko dar. Um die Anzahl solcher manueller Prüffälle oder die Anzahl an automatischen Falschrückweisungen zu reduzieren, ist es bereits bei der Erstellung des Passbildes notwendig, dass dieses eine hohe Bildqualität aufweist. Auch der automatisierte Abgleich bei ABC-Systemen ist mit einer hohen Bildqualität durchzuführen. Vermehrt wird bei der Erstellung der Passbilder nicht mehr auf einen professionellen Fotografen, sondern auf Passbildautomaten zurückgegriffen, deren Bildqualität aber häufig schlecht ist aufgrund der Abbildungsfehler einerseits und aufgrund der fehlerhaften Haltung des Benutzers bzw. der häufig nicht optimalen Benutzerführung andererseits. Eine Vorrichtung zur Erfassung biometrischer Merkmale einer Person ist beispielsweise aus der DE 10 2014 112 494 A1 bekannt. Die darin gezeigte Vorrichtung umfasst eine Kamera und zwei Spiegelanordnungen. Die erste Spiegelanordnung dient der Faltung eines zwischen dem zu erfassenden Gesicht der Person und der Kamera verlaufenden Strahlenganges. Die zweite Spiegelanordnung umfasst einen semitransparenten Spiegel, der Licht transmittiert zur Erfassung des Gesichts mittels der Kamera und der Licht reflektiert zur Spiegelung des Gesichts der Person. Eine Vorrichtung zur Erfassung biometrischer Merkmale des Gesichts einer Person gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist beispielsweise der DE 10 2017 115 136 A1 der Anmelderin zu entnehmen. Die darin beschriebene Vorrichtung hat sich bereits als sehr zuverlässig herausgestellt und gut bewährt. Eine solche Vorrichtung kann an einer räumlich beengten Grenzkontrollstelle, beispielsweise an Flughäfen, oder in engen Räumlichkeiten von Behörden Verwendung finden. Dennoch sollte gewährleistet sein, dass das Sicherheitspersonal einen möglichst weitreichenden Überblick über den Raum behalten kann, um etwaige Gefahren frühzeitig zu erkennen. Zudem variiert an Grenzkontrollstellen oder in Behördengebäuden die Beleuchtungssituation, so dass unterschiedliche Lichtverhältnisse bei der optischen Erfassung des Gesichts vorliegen können. Porträtfotos sind bei eingangs erwähnten Vorrichtungen entsprechend den Anforderungen der ISO 19794-5 (erste Edition, ausgegeben 2005) für Gesichtsbilder anzufertigen. Diese Norm fordert eine schattenfreie Ausleuchtung des Gesichts vor einem neutralen Hintergrund, der ebenfalls von Schatten freizuhalten ist. Eine spätere Freistellung des Gesichtsbilds mittels einer Software zur Bildbearbeitung ist nicht gestattet; wird also von der Norm untersagt. Die DE 10 2014 109 682 A1 offenbart eine als Koffer gebildete manuell bedien- und verstellbare mobile Vorrichtung zur Erzeugung von biometrischen Bildern, wobei eine manuelle Anpassung an die Größe und Position der aufzunehmenden Person durch Verkippen des Kofferdeckels erfolgt. Die Die US 2019/0188470 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Erkennung von Iriden. Dabei ist eine feststehende Kamera auf einen mittels einer Rotationseinrichtung um eine oder mehrere Rotationsachsen rotierbaren Spiegel gerichtet, um das Gesicht bereichsweise abtasten zu können. Zusätzlich besteht das Bedürfnis, dass die Vorrichtung eingesetzt werden kann bei einem breiten Größenspektrum der Personen, um deren biometrischen Merkmale des Ge