JP2006221282A - Face authentication device and system - Google Patents

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JP2006221282A JP2005032159A JP2005032159A JP2006221282A JP 2006221282 A JP2006221282 A JP 2006221282A JP 2005032159 A JP2005032159 A JP 2005032159A JP 2005032159 A JP2005032159 A JP 2005032159A JP 2006221282 A JP2006221282 A JP 2006221282A
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Kashiko Kodate
香椎子 小舘
Aya Kato
絢 加藤
Eriko Watanabe
恵理子 渡邉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a face authentication system with high security in which a nearly constant face image size is photographed by using two reference points to easily improve authentication rate for registrant/non-registrant even in a mobile environment, furthermore to reduce variations in normalization processing of the face image. <P>SOLUTION: The face authentication device is provided with a camera for photographing a face, a reference point superimposing part for superimposing the two reference points on the face image photographed by the camera, and a display part which is arranged close to the camera to display an image in which the two reference points are superimposed on the face image. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、顔認証装置とその顔認証装置を用いた顔認証システムに関する。   The present invention relates to a face authentication apparatus and a face authentication system using the face authentication apparatus.

携帯電話に代表されるモバイル機器は、第3世代を迎え、通話の他にメール、インターネット接続、静止画撮影、動画撮影、音楽配信、音楽再生、GPS機能など急速にその機能を拡大している。第4世代といわれる次世代携帯電話では、ユビキタス社会における情報家電操作や遠隔医療診断などのための端末として、電話機から個人用の情報端末へと姿を変えている。このようなハードウェア面での拡大、充実に伴い、モバイルバンキングや電子マネーなど、様々なアプリケーションも開発されている。これらアプリケーションで取り扱われる情報は多くの個人情報が含まれている。   Mobile devices typified by mobile phones have entered the third generation, and their functions are rapidly expanding in addition to calls, such as mail, Internet connection, still image shooting, video shooting, music distribution, music playback, and GPS functions. . The next-generation mobile phone, which is said to be the fourth generation, is changing from a telephone to a personal information terminal as a terminal for information appliance operation and telemedicine diagnosis in a ubiquitous society. With such expansion and enhancement in hardware, various applications such as mobile banking and electronic money are being developed. The information handled by these applications contains a lot of personal information.

一方、このようなモバイル機器のためのネットワークにおける個人認証は、未だ4桁程度の数字や文字をパスワードとするものが主流である。このような4桁程度のパスワードでは、不正なアクセスによる情報の盗難、流出、改ざんなど、十分なセキュリティが確保されているとはいえない。   On the other hand, personal authentication in such a network for mobile devices is still mainly using passwords with numbers and characters of about 4 digits. Such a four-digit password cannot be said to have sufficient security such as theft, leakage, or alteration of information due to unauthorized access.

このパスワードに変わる個人認証の手段として、最近ではバイオメトリクス認証技術の開発が盛んに行なわれている。バイオメトリクス認証技術には、例えば指紋を利用した認証技術や眼球の虹彩を利用した認証技術などがある。指紋センサを携帯電話に搭載する携帯電話が開発されているが、指紋センサを搭載した機種でのみの利用となり、幅広い活用は難しい。また、眼球の虹彩を識別するセンサは高価で且つ装置も大きく、モバイル機器に適用するには未だ課題がある。   Recently, biometrics authentication technology has been actively developed as a means for personal authentication instead of passwords. Biometric authentication techniques include, for example, authentication techniques using fingerprints and authentication techniques using the iris of the eyeball. Mobile phones that have a fingerprint sensor mounted on a mobile phone have been developed. However, it is only used in models equipped with a fingerprint sensor and is difficult to use in a wide range. In addition, a sensor for identifying an iris of an eyeball is expensive and has a large apparatus, and there are still problems to be applied to a mobile device.

さらに、バイオメトリクス認証技術の別の方式として光学的顔画像認識技術の開発が行なわれている(例えば特許文献1を参照。)。顔画像認識については、主にデジタルコンピュータによるものが各種開示されている。しかし、デジタルコンピュータの場合、膨大なデータベースとの照合は計算時間の点から未だ課題がある。特許文献1は、この課題を克服するものであり、データベースとの照合に光学的な演算方法である光相関演算を取り入れたものである。   Furthermore, optical face image recognition technology has been developed as another method of biometric authentication technology (see, for example, Patent Document 1). Various types of face image recognition are disclosed mainly using a digital computer. However, in the case of a digital computer, collation with a huge database still has a problem from the viewpoint of calculation time. Patent Document 1 overcomes this problem and incorporates an optical correlation calculation, which is an optical calculation method, for collation with a database.

光相関演算を用いた光学的顔画像認識方法は、例えば光学的信号処理部においては、画像間の相関演算はバイナリ光学素子を用いて空間並列な実時間演算を行ない、入力・参照画像の読み出しには夫々デュプリケート及び光メモリを用いて高速演算を行なう。また、デジタルコンピュータ部においては、光演算に適した顔画像中の3点の面積による正規化、エッジ抽出、及び、2値化処理を行ない、光演算で得られた相関信号から登録者・未登録者の識別のための評価値を得る。
特開2002−117406号公報
In the optical face image recognition method using optical correlation calculation, for example, in an optical signal processing unit, correlation calculation between images is performed in real time in spatial parallel using a binary optical element, and input / reference images are read out. Each performs a high-speed operation using a duplicate and an optical memory. Also, the digital computer unit performs normalization, edge extraction, and binarization processing based on the area of three points in the face image suitable for light calculation, and from the correlation signal obtained by light calculation, An evaluation value for identifying the registrant is obtained.
JP 2002-117406 A

この光相関演算を用いた光学的顔画像認識方法により、超高速な顔画像認識が可能となる。この方法では、画像を撮影する際、当該画像を表示するモニタに枠を設け、その中に顔が入るように顔画像を撮影する。しかし、枠内に顔を入れる行為は登録者の主観に影響され、カメラと顔との距離、つまり撮影される顔画像サイズにバラツキが生じる。また、撮影した顔画像のうちの3点、例えば両目の目頭と鼻下を画像中で指定し面積を求め、画像の正規化を行なう。しかし、撮影した顔画像は、顔がカメラに対して平行に撮影された場合と、傾いて撮影された場合とで面積差が生じ、正規化後の顔画像サイズにバラツキが生じる。これをもとに登録用顔画像と認証用顔画像の相関処理を行なうと、認証率が低下する。カメラと顔の距離を、固定したカメラと固定した椅子などで規定することで上記のバラツキを低減することも可能であるが、これを携帯電話などのモバイル機器を用いた環境では利用することができない。   By this optical face image recognition method using the optical correlation calculation, it is possible to perform ultra-high speed face image recognition. In this method, when an image is captured, a frame is provided on a monitor that displays the image, and a face image is captured such that a face enters the frame. However, the act of putting a face in the frame is affected by the registrant's subjectivity, and the distance between the camera and the face, that is, the size of the captured face image varies. In addition, three points in the photographed face image, for example, the eyes and nose of both eyes are designated in the image, the area is obtained, and the image is normalized. However, the photographed face image has an area difference between when the face is photographed parallel to the camera and when the face is photographed at an inclination, and the face image size after normalization varies. If the correlation processing between the registration face image and the authentication face image is performed based on this, the authentication rate decreases. It is possible to reduce the above variation by defining the distance between the camera and the face with a fixed camera and a fixed chair, etc., but this can be used in environments using mobile devices such as mobile phones. Can not.

したがって本発明は、顔認証装置が、撮影する顔画像に2つの基準点を重畳して撮影するものとする。登録者が、顔の特定部をこの基準点に合わせるようにして顔画像を撮影する。これにより、撮影される顔画像サイズのバラツキを低減し、この顔画像サイズをもとに、画像処理を行ない、モバイル環境においても簡易に登録者・未登録者の認証率の高い顔認証装置を提供することを目的とする。   Therefore, in the present invention, it is assumed that the face authentication device captures images by superimposing two reference points on a captured face image. The registrant takes a face image so that the specific part of the face is aligned with the reference point. This reduces variations in the size of the face image to be photographed, performs image processing based on this face image size, and easily provides a face authentication device with a high authentication rate for registrants and unregistered people even in a mobile environment. The purpose is to provide.

また、本発明は、登録者の登録用顔画像及び認証用顔画像を撮影する顔認証装置と、通信端末と、制御サーバと、認証サーバと、情報配信サーバと、を組み合わせたシステムを構築する。これにより、モバイル環境においても登録者・未登録者の認証率が高く、且つ、セキュリティ度の高い顔認証システムを提供することを目的とする。   The present invention also constructs a system that combines a face authentication device that captures a registrant's registration face image and authentication face image, a communication terminal, a control server, an authentication server, and an information distribution server. . Accordingly, an object of the present invention is to provide a face authentication system that has a high authentication rate for registered / unregistered users and a high security level even in a mobile environment.

上記課題を解決するため、本発明は、撮影する顔画像に2つの基準点を重畳して撮影する顔認証装置とする。また、本発明は、2つの基準点を両目に特定する顔認証装置とする。さらに、本発明は、顔認証装置として通常のカメラ付き携帯電話を使用する顔認証装置とする。また上記課題を解決するため、本発明は、登録者の登録用顔画像及び認証用顔画像を撮影する顔認証装置と、通信端末と、制御サーバと、認証サーバと、情報配信サーバと、を組み合わせた顔認証システムとする。この顔認証装置として通常のカメラ付き携帯電話を使用し、通信端末として無線通信端末を使用する。また、暗号化、メモリからの情報の削除、或いは、パスワードの無効化によりセキュリティ度を高い顔認証システムとする。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a face authentication apparatus that captures and captures two reference points on a captured face image. Further, the present invention is a face authentication device that identifies two reference points in both eyes. Furthermore, the present invention is a face authentication apparatus that uses a normal camera-equipped mobile phone as the face authentication apparatus. In order to solve the above problems, the present invention provides a face authentication device that captures a registrant's registration face image and authentication face image, a communication terminal, a control server, an authentication server, and an information distribution server. A combined face recognition system. A normal camera-equipped mobile phone is used as the face authentication device, and a wireless communication terminal is used as the communication terminal. In addition, a face authentication system having a high security level is obtained by encryption, deletion of information from the memory, or invalidation of a password.

具体的には、本発明に係る顔認証装置は、顔を撮影するカメラと、該カメラで撮影した顔画像に2つの基準点を重畳する基準点重畳部と、前記カメラに近接して設けられ、前記顔画像に2つの基準点を重畳した画像を表示する表示部と、を備えることを特徴とする。   Specifically, a face authentication apparatus according to the present invention is provided in the vicinity of a camera that captures a face, a reference point superimposing unit that superimposes two reference points on a face image captured by the camera, and the camera. And a display unit that displays an image in which two reference points are superimposed on the face image.

カメラと顔画像の表示部を近接して設けることで、顔画像の登録者は自身の顔画像を見ながら、カメラと顔との距離、つまり撮影される顔画像サイズを調節することができる。また、表示部に表示される2つの基準点に自身の顔の特定部分を合わせることで、任意の登録者において略一定の顔画像サイズを撮影することができる。   By providing the camera and the face image display unit close to each other, the face image registrant can adjust the distance between the camera and the face, that is, the size of the face image to be photographed, while viewing his / her face image. In addition, by aligning the specific part of the face with the two reference points displayed on the display unit, a substantially constant face image size can be taken by any registrant.

本発明に係る顔認証装置では、前記2つの基準点が、前記カメラで撮影した顔画像のうち両目に重畳されることが好ましい。両目を指定された登録者は、他の部位に比べ比較的容易に基準点を重畳させることができる。また、両目の間の距離は、比較的個人差も少なく、任意の複数の登録者間で略一定の顔画像サイズを得ることができ、略一定の認証率とすることができる。さらに、2つの基準点を登録者の両目に重畳させることで、2つの基準点は顔画像の両目の中に収まるので、認証画像として使用する際になんら影響がない。   In the face authentication apparatus according to the present invention, it is preferable that the two reference points are superimposed on both eyes of the face image photographed by the camera. The registrant who has specified both eyes can superimpose the reference points relatively easily compared to other parts. Further, the distance between the eyes is relatively small in individual differences, and a substantially constant face image size can be obtained among a plurality of arbitrary registrants, so that a substantially constant authentication rate can be obtained. Further, by superimposing the two reference points on both eyes of the registrant, the two reference points fit in both eyes of the face image, so there is no influence when used as an authentication image.

また、本発明に係る顔認証装置では、前記カメラは、カメラ付き携帯電話に設置されたカメラであり、前記基準点重畳部は、ダウンロードしたアプリケーションプログラムにより前記顔画像に前記2つの基準点を重畳する前記カメラ付き携帯電話であり、前記表示部は、前記カメラ付き携帯電話に設置された液晶モニタであることを含む。このように特別な装置や機能を準備する必要がなく、機種を問わず通常のカメラ付き携帯電話を顔認証装置とすることができる。   In the face authentication device according to the present invention, the camera is a camera installed in a camera-equipped mobile phone, and the reference point superimposing unit superimposes the two reference points on the face image by a downloaded application program. The camera-equipped mobile phone, wherein the display unit is a liquid crystal monitor installed in the camera-equipped mobile phone. Thus, it is not necessary to prepare a special device or function, and a normal camera-equipped mobile phone can be used as the face authentication device regardless of the model.

本発明に係る顔認証システムは、請求項1から3に記載のいずれかの顔認証装置を利用する第1の顔認証装置と、請求項1から3に記載のいずれかの顔認証装置を利用する第2の顔認証装置と、通信網に接続する通信端末と、前記通信網に接続する制御サーバと、前記通信網に接続する認証サーバと、前記通信網に接続する情報配信サーバと、を少なくとも備える顔認証システムであって、前記第1の顔認証装置は、登録用顔画像を撮影し、前記通信網を介して前記登録用顔画像を前記認証サーバに送信するものであり、前記第2の顔認証装置は、認証用顔画像を撮影し、前記認証用顔画像を前記通信端末に送信するものであり、前記通信端末は、前記通信網を介して前記制御サーバから登録者を識別する登録者IDを受信し、該登録者IDを記録し、前記第2の顔認証装置から前記認証用顔画像を受信し、前記通信網を介して該認証用顔画像を前記制御サーバに送信し、記録している前記登録者IDを認証用IDとして前記通信網を介して前記制御サーバに送信し、前記通信網を介して前記制御サーバから前記認証用ID及びパスワードを受信し、該パスワードを記録し、記録している前記認証用ID及び該パスワードを前記通信網を介して前記情報配信サーバに送信し、前記通信網を介して該情報配信サーバから所定の情報を受信するものであり、前記制御サーバは、登録者に対応して前記登録者IDを付与し、前記通信網を介して前記登録者IDを前記通信端末に送信し、前記登録者IDを前記認証サーバに送信し、前記通信網を介して前記通信端末から前記認証用顔画像及び前記認証用IDを受信し、該認証用IDが前記登録者IDであることを認証し、該認証用IDが前記登録者IDであることを認証すると前記通信端末から送信された前記認証用顔画像及び前記認証用IDを前記認証サーバに送信し、前記認証サーバから画像認証信号を受信し、前記情報配信サーバへのアクセスのための前記パスワードを前記認証用IDに付与し、前記通信網を介して該認証用ID及び該パスワードを前記通信端末に送信し、前記認証用ID及び前記パスワードを前記情報配信サーバに送信するものであり、前記認証サーバは、前記制御サーバから前記登録者IDを取得し、前記通信網を介して前記第1の顔認証装置から前記登録用顔画像を受信し、該登録用顔画像を登録し、前記制御サーバから前記認証用顔画像及び前記認証用IDを受信し、前記登録用顔画像と前記認証用顔画像とを正規化処理及び相関処理し、前記登録用顔画像と前記認証用顔画像が同一か否かを判断し、前記登録用顔画像と前記認証用顔画像とが同一と認証すると前記画像認証信号を前記制御サーバに送信するものであり、前記情報配信サーバは、前記制御サーバから前記認証用ID及び前記パスワードを受信し、該認証用ID及び該パスワードを夫々確認用ID及び確認用パスワードとして記録し、前記通信網を介して前記通信端末から前記認証用ID及び前記パスワードを受信し、該認証用ID及び該パスワードが夫々前記確認用ID及び前記確認用パスワードと同一であることを確認し、該認証用ID及び該パスワードが夫々確認用ID及び確認用パスワードと同一であると取得している前記所定の情報を前記通信網を介して前記通信端末に送信するものであることを特徴とする。   The face authentication system according to the present invention uses the first face authentication device using any one of the face authentication devices according to claims 1 to 3 and the face authentication device according to any one of claims 1 to 3. A second face authentication device, a communication terminal connected to a communication network, a control server connected to the communication network, an authentication server connected to the communication network, and an information distribution server connected to the communication network. A face authentication system comprising at least the first face authentication device that captures a registration face image and transmits the registration face image to the authentication server via the communication network. The face authentication device of 2 captures an authentication face image and transmits the authentication face image to the communication terminal. The communication terminal identifies a registrant from the control server via the communication network. The registrant ID to be received and the registrant ID Recording, receiving the authentication face image from the second face authentication device, transmitting the authentication face image to the control server via the communication network, and recording the registered user ID for authentication ID is transmitted to the control server via the communication network, the authentication ID and password are received from the control server via the communication network, the password is recorded, and the recorded authentication ID and The password is transmitted to the information distribution server via the communication network, and predetermined information is received from the information distribution server via the communication network. The control server corresponds to the registrant and Giving a registrant ID, transmitting the registrant ID to the communication terminal via the communication network, transmitting the registrant ID to the authentication server, and transmitting the registrant ID from the communication terminal via the communication network. Face image Upon receiving the authentication ID, authenticating that the authentication ID is the registrant ID, and authenticating that the authentication ID is the registrant ID, the authentication face transmitted from the communication terminal The image and the authentication ID are transmitted to the authentication server, the image authentication signal is received from the authentication server, the password for accessing the information distribution server is assigned to the authentication ID, and the communication network The authentication ID and the password are transmitted to the communication terminal, and the authentication ID and the password are transmitted to the information distribution server. The authentication server receives the registrant ID from the control server. Obtaining the registration face image from the first face authentication device via the communication network, registering the registration face image, and receiving the authentication face image and the authentication face from the control server. The registration face image is received, the registration face image and the authentication face image are normalized and correlated to determine whether the registration face image and the authentication face image are the same, and the registration When the face image for authentication and the face image for authentication are authenticated to be the same, the image authentication signal is transmitted to the control server, and the information distribution server receives the authentication ID and the password from the control server. The authentication ID and the password are recorded as a confirmation ID and a confirmation password, respectively, and the authentication ID and the password are received from the communication terminal via the communication network, and the authentication ID and the password are Confirm that the confirmation ID and the confirmation password are the same, and acquire that the authentication ID and the password are the same as the confirmation ID and the confirmation password, respectively. That it is characterized in that the predetermined information is intended to be transmitted to the communication terminal via the communication network.

登録者の登録用顔画像及び認証用顔画像を前記の顔認証装置で撮影することで、認証のための画像処理で行なう顔画像の正規化処理を略一定の顔画像サイズで行なうことができる。また、登録用顔画像を登録する段階で登録者IDを発行し、これを登録者の通信端末に記録するので、制御サーバが認証用顔画像を受信する際に、まず登録者IDで照合を行なうことができる。認証サーバでは、特定の2つの基準点でサイジングされた登録用顔画像及び認証用顔画像を正規化処理し、これを例えば特許文献1に示される光相関処理することで、高い精度の登録者・未登録者の照合を行なうことができる。また、登録者の認証がされると、登録者IDにパスワードを付与し、このパスワードをもって情報配信サーバにアクセスするので、認証された登録者のみが所定の情報を得ることができる。   By capturing the registrant's registration face image and authentication face image with the face authentication device, the face image normalization processing performed in the image processing for authentication can be performed with a substantially constant face image size. . In addition, since the registrant ID is issued at the stage of registering the registration face image and this is recorded in the communication terminal of the registrant, when the control server receives the authentication face image, it first checks with the registrant ID. Can be done. In the authentication server, the registration face image and the authentication face image sized at two specific reference points are normalized, and this is subjected to, for example, the optical correlation process disclosed in Patent Document 1, thereby providing a highly accurate registrant.・ You can check for unregistered users. Further, when the registrant is authenticated, a password is assigned to the registrant ID, and the information distribution server is accessed with this password, so that only the authenticated registrant can obtain predetermined information.

また、本発明に係る顔認証システムでは、前記登録者ID及び前記認証用IDは、カメラ付き携帯電話のIDであることが好ましい。前述のように顔認証装置として通常のカメラ付き携帯電話を使用することができ、このカメラ付き携帯電話固有のIDを登録者ID及び認証用IDとすることが可能である。   In the face authentication system according to the present invention, it is preferable that the registrant ID and the authentication ID are IDs of camera-equipped mobile phones. As described above, a normal camera-equipped mobile phone can be used as the face authentication device, and an ID unique to the camera-equipped mobile phone can be used as a registrant ID and an authentication ID.

さらに、本発明に係る顔認証システムでは、前記通信端末が無線通信網により接続される無線通信端末であることが好ましい。顔認証装置としてカメラ付き携帯電話を使用するモバイル環境において情報配信サーバから所定の情報を得ることができる。   Furthermore, in the face authentication system according to the present invention, the communication terminal is preferably a wireless communication terminal connected by a wireless communication network. Predetermined information can be obtained from the information distribution server in a mobile environment using a camera-equipped mobile phone as a face authentication device.

本発明に係る顔認証システムでは、前記通信端末から前記通信網を介して前記制御サーバに送信される前記認証用顔画像が暗号化されていることを含む。認証用顔画像を送信する際の本システム外部からの不正なアクセスに対し、認証用顔画像をSSL(Secure Socket Layer)通信で暗号化して送信することで、個人情報のセキュリティ度を高くすることができる。   The face authentication system according to the present invention includes that the authentication face image transmitted from the communication terminal to the control server via the communication network is encrypted. Enhancing the security level of personal information by encrypting the authentication face image using SSL (Secure Socket Layer) communication against unauthorized access from outside the system when sending the authentication face image Can do.

また、本発明に係る顔認証システムでは、前記通信端末は、前記通信網を介して前記制御サーバに前記認証用顔画像を送信すると、該認証用顔画像を前記通信端末のメモリから削除することを含む。例えば通信端末が盗難された場合、盗難した者が登録者になりすまし通信端末を使用し、情報を盗取することを防止することができる。   In the face authentication system according to the present invention, when the communication terminal transmits the authentication face image to the control server via the communication network, the authentication face image is deleted from the memory of the communication terminal. including. For example, when a communication terminal is stolen, it is possible to prevent the stolen person from stealing information by using the communication terminal as a registrant.

さらに、本発明に係る顔認証システムでは、前記認証サーバで行なう正規化処理が、前記登録用顔画像と前記認証用顔画像の各々の両目間の距離で各々の顔画像を正規化することが好ましい。例えば顔画像の3点で形成される面積で正規化を行なうと、顔がカメラに対して平行に撮影された場合と、傾いて撮影された場合とで面積差が生じ、正規化後の顔画像サイズにバラツキが生じる。これをもとに登録用顔画像と認証用顔画像の相関処理を行なうと、認証率が低下する。一方、両目の2点間の距離で正規化処理を行なえば、前述の面積差の影響を受けず、正規化後の顔画像サイズのバラツキも少なく、高い認証率を実現できる。   Further, in the face authentication system according to the present invention, the normalization process performed by the authentication server may normalize each face image with a distance between both eyes of the registration face image and the authentication face image. preferable. For example, when normalization is performed with the area formed by three points in the face image, there is an area difference between when the face is photographed parallel to the camera and when the face is photographed at an angle, and the face after normalization The image size varies. If the correlation processing between the registration face image and the authentication face image is performed based on this, the authentication rate decreases. On the other hand, if the normalization process is performed with the distance between the two points of both eyes, it is not affected by the above-described area difference, there is little variation in the face image size after normalization, and a high authentication rate can be realized.

本発明に係る顔認証システムでは、前記情報配信サーバは、前記パスワードを前記制御サーバから受信して所定の時間を超えると、該パスワードを削除又は無効処理することを含む。制御サーバからパスワードを受信した通信端末が盗難された場合、盗難した者が登録者になりすまし通信端末を使用し、情報を盗取することを防止するため、情報配信サーバ側で所定の時間が経過したパスワードに制限を設けるものである。   In the face authentication system according to the present invention, the information distribution server includes deleting or invalidating the password when the password is received from the control server and a predetermined time is exceeded. When a communication terminal that has received a password from the control server is stolen, a predetermined period of time elapses on the information distribution server side to prevent the stolen person from using the communication terminal as a registrant and stealing information. The password is limited.

また、本発明に係る顔認証システムでは、前記情報配信サーバは、前記通信網を介して前記通信端末から前記パスワードを受信し、前記所定の情報を送信すると、該パスワードを削除又は無効処理することを含む。制御サーバからパスワードを受信した通信端末が盗難された場合、盗難した者が登録者になりすまし通信端末を使用し、情報を盗取することを防止するため、情報配信サーバ側で一度使用されたパスワードに制限を設けるいわゆるワンタイムパスワードとするものである。   In the face authentication system according to the present invention, the information distribution server receives the password from the communication terminal via the communication network and transmits the predetermined information to delete or invalidate the password. including. If the communication terminal that received the password from the control server is stolen, the password once used on the information distribution server side to prevent the stolen person from using the communication terminal as a registrant and stealing information This is a so-called one-time password that restricts the password.

本発明により、顔認証装置が、カメラと顔画像の表示部を近接して設けることで、顔画像の登録者は自身の顔画像を見ながら、カメラと顔との距離、つまり撮影される顔画像サイズを調節することができる。また、表示部に表示される2つの基準点に自身の顔の特定部分を合わせることで、任意の登録者が、略一定の顔画像サイズを撮影することができる。これにより、画像処理段階で行なう正規化処理を略一定の顔画像サイズで行なうことができ、モバイル環境においても簡易に登録者・未登録者の認証率の高い顔認証装置を提供することができる。   According to the present invention, the face authentication device provides the camera and the face image display unit close to each other, so that the face image registrant looks at his / her own face image while the distance between the camera and the face, that is, the face to be photographed. The image size can be adjusted. In addition, by aligning the specific part of the face with the two reference points displayed on the display unit, an arbitrary registrant can photograph a substantially constant face image size. As a result, normalization processing performed at the image processing stage can be performed with a substantially constant face image size, and a face authentication device with a high authentication rate of registered / unregistered users can be easily provided even in a mobile environment. .

また、本発明により、登録者の登録用顔画像及び認証用顔画像を撮影する顔認証装置と、通信端末と、制御サーバと、認証サーバと、情報配信サーバと、を組み合わせたシステムを構築する。登録者の登録用顔画像及び認証用顔画像を前記の顔認証装置で撮影することで、画像処理段階で行なう正規化処理を略一定の顔画像サイズで行なうことができる。また、登録用顔画像を登録する段階で登録者IDを発行し、これを登録者の通信端末に記録するので、制御サーバが認証用顔画像を受信する際に、まず登録者IDで照合を行なうことができる。認証サーバでは、特定の2つの基準点で登録用顔画像及び認証用顔画像を正規化処理し、これを相関処理することで、高い精度の登録者・未登録者の照合を行なうことができる。また、登録者の認証がされると、登録者IDにパスワードを付与し、このパスワードをもって情報配信サーバにアクセスするので、認証された登録者のみが所定の情報を得ることができる。したがって、モバイル環境においても登録者・未登録者の認証率が高く、且つ、セキュリティ度の高い顔認証システムを提供することができる。   In addition, according to the present invention, a system that combines a face authentication device that captures a registrant's registration face image and authentication face image, a communication terminal, a control server, an authentication server, and an information distribution server is constructed. . By capturing the registration face image and the authentication face image of the registrant with the face authentication device, the normalization process performed in the image processing stage can be performed with a substantially constant face image size. In addition, since the registrant ID is issued at the stage of registering the registration face image and this is recorded in the communication terminal of the registrant, when the control server receives the authentication face image, it first checks with the registrant ID. Can be done. In the authentication server, the registration face image and the authentication face image are normalized at two specific reference points, and correlation processing is performed on the registration face image and the authentication face image, thereby enabling highly accurate registration between registered users and unregistered persons. . Further, when the registrant is authenticated, a password is assigned to the registrant ID, and the information distribution server is accessed with this password, so that only the authenticated registrant can obtain predetermined information. Therefore, it is possible to provide a face authentication system that has a high authentication rate for registrants / unregistered persons and a high security level even in a mobile environment.

以下、本発明について実施形態を示しながら詳細に説明するが本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。以下、図1から図6を参照しながら本実施形態に係る顔認証装置及びこれを用いた顔認証システムについて説明する。   Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail, showing embodiment, this invention is limited to these description and is not interpreted. Hereinafter, a face authentication apparatus and a face authentication system using the same according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6.

(顔認証装置)
本実施形態に係る顔認証装置は、顔を撮影するカメラと、該カメラで撮影した顔画像に2つの基準点を重畳する基準点重畳部と、前記カメラに近接して設けられ、前記顔画像に2つの基準点を重畳した画像を表示する表示部と、を備える。
(Face recognition device)
The face authentication apparatus according to the present embodiment is provided in the vicinity of a camera that captures a face, a reference point superimposing unit that superimposes two reference points on a face image captured by the camera, and the face image. And a display unit for displaying an image in which two reference points are superimposed on each other.

図1に本実施形態係る顔認証装置100の一形態の概略図を示す。顔認証装置100は、カメラ1と、表示部2と、表示部2に基準点重畳部3を備える。図1に示す顔認証装置100は、カメラ付き携帯電話を兼用する例である。本実施形態においては、このような形態としても良く、デジタルカメラとPDAなどのモバイル機器との組み合わせとしても良い。また、カメラ付きパーソナルコンピュータであっても良く、デジタルカメラとパーソナルコンピュータとの組み合わせであっても良い。   FIG. 1 shows a schematic diagram of one form of the face authentication apparatus 100 according to the present embodiment. The face authentication device 100 includes a camera 1, a display unit 2, and a reference point superimposing unit 3 in the display unit 2. The face authentication apparatus 100 shown in FIG. 1 is an example that also serves as a camera-equipped mobile phone. In the present embodiment, such a form may be used, or a combination of a digital camera and a mobile device such as a PDA may be used. Moreover, the personal computer with a camera may be sufficient and the combination of a digital camera and a personal computer may be sufficient.

カメラ1は、通常のカメラ付き携帯電話に備えられるデジタルカメラであり、種類、サイズ、画素数など特に限定はしない。撮像素子にCCDセンサを使用するものであっても良く、CMOSセンサを使用するものであっても良い。   The camera 1 is a digital camera provided in an ordinary camera-equipped mobile phone, and there is no particular limitation on the type, size, number of pixels, and the like. A CCD sensor may be used for the image sensor, or a CMOS sensor may be used.

表示部2は、通常のカメラ付き携帯電話に備えられるディスプレイであり、種類、サイズなど特に限定しない。表示部2を液晶ディスプレイとする場合、液晶の種類は、TFT液晶であっても良く、STN液晶やTFD液晶であっても良い。また、有機EL(Electro Luminescence)を使用するディスプレイであっても良い。   The display unit 2 is a display provided in a normal camera-equipped mobile phone, and is not particularly limited in type and size. When the display unit 2 is a liquid crystal display, the type of liquid crystal may be TFT liquid crystal, STN liquid crystal, or TFD liquid crystal. Moreover, the display which uses organic EL (Electro Luminescence) may be sufficient.

顔認証装置100における表示部2の配置は、カメラ1に近接して設けられ、カメラ1が設けられる面と表示部2が設けられる面が同じ方向を向いた面であることが好ましい。顔画像5を撮影する際に、画像を確認しながら撮影することができる。また、カメラ1が表示部2と近接していることで、例えば後述する基準点4に両目を重畳することが容易となる。カメラ1の配置は、図1に示すように顔認証装置100が折り畳み式の携帯電話である場合、回動部に設けられても良く、表示部2の同一平面上の上下左右のいずれかの位置に設けられても良い。   The arrangement of the display unit 2 in the face authentication device 100 is preferably provided in the vicinity of the camera 1, and the surface on which the camera 1 is provided and the surface on which the display unit 2 is provided are preferably in the same direction. When the face image 5 is photographed, it can be photographed while checking the image. Further, since the camera 1 is close to the display unit 2, for example, it becomes easy to superimpose both eyes on a reference point 4 described later. When the face authentication device 100 is a foldable mobile phone as shown in FIG. 1, the camera 1 may be provided in a rotating unit, and may be provided on any one of up, down, left, and right on the same plane of the display unit 2. It may be provided at a position.

基準点重畳部3は、カメラ1で撮影した顔画像5に2つの基準点4を重畳するものである。本実施形態においては、図1に示すように顔認証装置100をカメラ付き携帯電話として、ダウンロードしたアプリケーションプログラムにより基準点4を表示部2に表示するカメラ付き携帯電話そのものを基準点重畳部3としても良い。また、基準点重畳部3を携帯電話のディスプレイを保護するシートとして、シートに予め基準点を記載し、このシートをディスプレイ上に貼付することとしても良い。   The reference point superimposing unit 3 superimposes two reference points 4 on the face image 5 photographed by the camera 1. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the face authentication device 100 is a camera-equipped mobile phone, and the camera-equipped mobile phone that displays the reference point 4 on the display unit 2 by the downloaded application program is the reference point superimposing unit 3. Also good. Alternatively, the reference point superimposing unit 3 may be a sheet that protects the display of the mobile phone, and a reference point may be described in advance on the sheet, and this sheet may be affixed on the display.

ダウンロードしたアプリケーションプログラムにより基準点4を表示部2に表示するカメラ付き携帯電話そのものを基準点重畳部3とする場合、アプリケーションプログラムはJAVA(登録商標)言語で作製されたプログラムであることが好ましい。JAVA(登録商標)言語で開発されたプログラムは、特定のOSやマイクロプロセッサに依存することなく、原則どのようなプラットフォームでも動作する。したがって、JAVA(登録商標)が搭載された多機種の装置で本発明を利用することができる。   When the camera-equipped mobile phone itself that displays the reference point 4 on the display unit 2 by the downloaded application program is used as the reference point superimposing unit 3, the application program is preferably a program created in JAVA (registered trademark) language. A program developed in the JAVA (registered trademark) language operates in principle on any platform without depending on a specific OS or microprocessor. Therefore, the present invention can be used in many types of devices equipped with JAVA (registered trademark).

基準点4は、顔画像5の特定の部分を重畳させるための指標となるものである。基準点4の形状、寸法は特に限定しない。丸形状であっても、四角形状であっても良い。色彩も特に限定しない。例えば、顔画像5の両目に基準点4を重畳する場合であって、基準点4を合成した顔画像5を登録用顔画像及び認証用顔画像とする場合、基準点4を黒色とすると、基準点4は顔画像5の両目の中に収まるので、認証画像として使用する際になんら影響がないので好ましい。   The reference point 4 serves as an index for superimposing a specific part of the face image 5. The shape and dimensions of the reference point 4 are not particularly limited. It may be round or rectangular. The color is not particularly limited. For example, when the reference point 4 is superimposed on both faces of the face image 5 and the face image 5 obtained by combining the reference points 4 is used as a registration face image and an authentication face image, if the reference point 4 is black, Since the reference point 4 fits in both eyes of the face image 5, it is preferable because it has no influence when used as an authentication image.

基準点4は2つを設ける。基準点4を1つとした場合、顔画像5を撮影する者は、カメラと顔の距離を認識できず、撮影された顔画像サイズにバラツキが生じる。これをもとに登録用顔画像と認証用顔画像の相関処理を行なうと、認証率の低下に繋がる。基準点4を2つ設けることで、顔画像サイズのバラツキを低減することができる。また、基準点4を3つ以上設けることとしても良い。   Two reference points 4 are provided. When one reference point 4 is used, a person who captures the face image 5 cannot recognize the distance between the camera and the face, and the captured face image size varies. If the correlation processing between the registration face image and the authentication face image is performed based on this, the authentication rate is reduced. By providing two reference points 4, it is possible to reduce the variation in face image size. Further, three or more reference points 4 may be provided.

2つの基準点4は、カメラ1で撮影した顔画像5のうち両目に重畳されることが好ましい。両目を指定された登録者は、他の部位に比べ比較的容易に基準点4を重畳させることができる。また、両目の間の距離は、比較的個人差も少なく、任意の複数の登録者間で略一定の顔画像サイズを得ることができ、略一定の認証率とすることができる。   The two reference points 4 are preferably superimposed on both eyes of the face image 5 photographed by the camera 1. A registrant who has specified both eyes can superimpose the reference point 4 relatively easily compared to other parts. Further, the distance between the eyes is relatively small in individual differences, and a substantially constant face image size can be obtained among a plurality of arbitrary registrants, so that a substantially constant authentication rate can be obtained.

図2(1)は、2つの基準点を使用して、2つの基準点が夫々両目に収まるように重畳して撮影した顔画像の例を示す。また、図2(2)は、基準点に換えて四角形状の枠を使用して、この枠内に顔が収まるように撮影した顔画像の例を示す。図2(1)、(2)ともに左側に並ぶ顔画像は登録用として撮影した画像であり、右側に並ぶ顔画像は認証用として撮影した画像である。図2(1)に示すように2つの基準点4を使用した場合は、登録用顔画像と認証用顔画像の顔画像サイズが略一致しているといえる。一方、図2(2)に示すように枠を使用した場合は、双方の顔画像サイズのバラツキが大きいことが解る。このように2つの基準点を使用して顔画像を撮影することにより、被験者に因らず極めて安定した顔画像サイズを取得することができ、この結果、略一定の認証率とすることができる。   FIG. 2 (1) shows an example of a face image that is captured by using two reference points so that the two reference points fit in both eyes. FIG. 2 (2) shows an example of a face image obtained by using a rectangular frame in place of the reference point so that the face falls within this frame. In FIGS. 2A and 2B, the face images arranged on the left side are images taken for registration, and the face images arranged on the right side are images taken for authentication. When two reference points 4 are used as shown in FIG. 2A, it can be said that the face image sizes of the registration face image and the authentication face image are substantially the same. On the other hand, when a frame is used as shown in FIG. 2 (2), it can be seen that there is a large variation in the size of both face images. By photographing a face image using two reference points in this way, a very stable face image size can be acquired regardless of the subject, and as a result, a substantially constant authentication rate can be obtained. .

(顔認証システム)
続いて、本実施形態に係る顔認証システムについて説明する。本実施形態に係る顔認証システムは、請求項1から3に記載のいずれかの顔認証装置を利用する第1の顔認証装置と、請求項1から3に記載のいずれかの顔認証装置を利用する第2の顔認証装置と、通信網に接続する通信端末と、前記通信網に接続する制御サーバと、前記通信網に接続する認証サーバと、前記通信網に接続する情報配信サーバと、を少なくとも備える顔認証システムであって、前記第1の顔認証装置は、登録用顔画像を撮影し、前記通信網を介して前記登録用顔画像を前記認証サーバに送信するものであり、前記第2の顔認証装置は、認証用顔画像を撮影し、前記認証用顔画像を前記通信端末に送信するものであり、前記通信端末は、前記通信網を介して前記制御サーバから登録者を識別する登録者IDを受信し、該登録者IDを記録し、前記第2の顔認証装置から前記認証用顔画像を受信し、前記通信網を介して該認証用顔画像を前記制御サーバに送信し、記録している前記登録者IDを認証用IDとして前記通信網を介して前記制御サーバに送信し、前記通信網を介して前記制御サーバから前記認証用ID及びパスワードを受信し、該パスワードを記録し、記録している前記認証用ID及び該パスワードを前記通信網を介して前記情報配信サーバに送信し、前記通信網を介して該情報配信サーバから所定の情報を受信するものであり、前記制御サーバは、登録者に対応して前記登録者IDを付与し、前記通信網を介して前記登録者IDを前記通信端末に送信し、前記登録者IDを前記認証サーバに送信し、前記通信網を介して前記通信端末から前記認証用顔画像及び前記認証用IDを受信し、該認証用IDが前記登録者IDであることを認証し、該認証用IDが前記登録者IDであることを認証すると前記通信端末から送信された前記認証用顔画像及び前記認証用IDを前記認証サーバに送信し、前記認証サーバから画像認証信号を受信し、前記情報配信サーバへのアクセスのための前記パスワードを前記認証用IDに付与し、前記通信網を介して該認証用ID及び該パスワードを前記通信端末に送信し、前記認証用ID及び前記パスワードを前記情報配信サーバに送信するものであり、前記認証サーバは、前記制御サーバから前記登録者IDを取得し、前記通信網を介して前記第1の顔認証装置から前記登録用顔画像を受信し、該登録用顔画像を登録し、前記制御サーバから前記認証用顔画像及び前記認証用IDを受信し、前記登録用顔画像と前記認証用顔画像とを正規化処理及び相関処理し、前記登録用顔画像と前記認証用顔画像が同一か否かを判断し、前記登録用顔画像と前記認証用顔画像とが同一と認証すると前記画像認証信号を前記制御サーバに送信するものであり、前記情報配信サーバは、前記制御サーバから前記認証用ID及び前記パスワードを受信し、該認証用ID及び該パスワードを夫々確認用ID及び確認用パスワードとして記録し、前記通信網を介して前記通信端末から前記認証用ID及び前記パスワードを受信し、該認証用ID及び該パスワードが夫々前記確認用ID及び前記確認用パスワードと同一であることを確認し、該認証用ID及び該パスワードが夫々確認用ID及び確認用パスワードと同一であると取得している前記所定の情報を前記通信網を介して前記通信端末に送信するものである。
(Face recognition system)
Next, the face authentication system according to this embodiment will be described. The face authentication system according to the present embodiment includes a first face authentication device using any one of the face authentication devices according to claims 1 to 3 and any one of the face authentication devices according to claims 1 to 3. A second face authentication device to be used; a communication terminal connected to a communication network; a control server connected to the communication network; an authentication server connected to the communication network; an information distribution server connected to the communication network; The first face authentication device captures a registration face image and transmits the registration face image to the authentication server via the communication network, and The second face authentication device captures an authentication face image and transmits the authentication face image to the communication terminal. The communication terminal receives a registrant from the control server via the communication network. The registrant ID to be identified is received and the registrant D is recorded, the authentication face image is received from the second face authentication device, the authentication face image is transmitted to the control server via the communication network, and the recorded registrant ID is recorded. It transmits to the control server via the communication network as an authentication ID, receives the authentication ID and password from the control server via the communication network, records the password, and records the authentication The ID and the password are transmitted to the information distribution server via the communication network, and predetermined information is received from the information distribution server via the communication network. The control server corresponds to the registrant. The registrant ID is given, the registrant ID is transmitted to the communication terminal via the communication network, the registrant ID is transmitted to the authentication server, and the communication terminal transmits the registrant ID to the authentication server. Authentication face drawing And the authentication ID transmitted from the communication terminal is authenticated when the authentication ID is the registrant ID, and the authentication ID is authenticated. Transmitting a face image and the authentication ID to the authentication server, receiving an image authentication signal from the authentication server, assigning the password for accessing the information distribution server to the authentication ID, and the communication network The authentication ID and the password are transmitted to the communication terminal via the authentication terminal, and the authentication ID and the password are transmitted to the information distribution server. The authentication server receives the registrant ID from the control server. The registration face image is received from the first face authentication device via the communication network, the registration face image is registered, and the authentication face image and the previous face image are registered from the control server. Receiving the authentication ID, normalizing and correlating the registration face image and the authentication face image, determining whether the registration face image and the authentication face image are the same, When the face image for registration and the face image for authentication are authenticated as the same, the image authentication signal is transmitted to the control server, and the information distribution server receives the authentication ID and the password from the control server. The authentication ID and the password are recorded as a confirmation ID and a confirmation password, respectively, and the authentication ID and the password are received from the communication terminal via the communication network, and the authentication ID and the password are received. Are the same as the confirmation ID and the confirmation password, respectively, and the authentication ID and the password are obtained as the confirmation ID and the confirmation password, respectively. It said predetermined information being those to be transmitted to the communication terminal via the communication network.

図3に本実施形態係る顔認証システム200の概念図を示す。顔認証システム200は、第1の顔認証装置10と、第2の顔認証装置11と、通信網20に接続する通信端末12と、通信網20に接続する制御サーバ13と、通信網20に接続する認証サーバ14と、通信網20に接続する情報配信サーバ15とで構成される。認証サーバ14には、顔画像前処理部16と、相関演算処理部17とが含まれる。さらに、顔画像前処理部16には、顔画像を抽出し、切り出し処理、2値化処理を行なう正規化処理部19が含まれる。図3においては、制御サーバ13と、認証サーバ14と、情報配信サーバ15とを夫々別のサーバとして示したが、これら3つのサーバを一体のサーバとしても良く、いずれか2つのサーバを一体のサーバとしても良い。   FIG. 3 shows a conceptual diagram of the face authentication system 200 according to the present embodiment. The face authentication system 200 includes a first face authentication device 10, a second face authentication device 11, a communication terminal 12 connected to the communication network 20, a control server 13 connected to the communication network 20, and a communication network 20. The authentication server 14 to be connected and the information distribution server 15 to be connected to the communication network 20 are configured. The authentication server 14 includes a face image preprocessing unit 16 and a correlation calculation processing unit 17. Further, the face image pre-processing unit 16 includes a normalization processing unit 19 that extracts a face image and performs a clipping process and a binarization process. In FIG. 3, the control server 13, the authentication server 14, and the information distribution server 15 are shown as separate servers. However, these three servers may be integrated with each other, and any two servers are integrated with each other. It may be a server.

顔認証システム200の情報の流れを図4のフローチャートに示す。図4は、横方向に各構成部を示し、縦方向に時間の流れを示す。   The flow of information in the face authentication system 200 is shown in the flowchart of FIG. FIG. 4 shows each component in the horizontal direction, and shows the flow of time in the vertical direction.

(登録段階)
まず、第1の顔認証装置10が登録者の顔画像を撮影する。この際、第1の顔認証装置10は、例えば基準点を表示するアプリケーションプログラムを予めダウンロードしていて、基準点を表示部に表示していることが好ましい。次に第1の顔認証装置10が、撮影した登録用顔画像を認証サーバ14に送信する。また、第1の顔認証装置10は、登録者用顔画像を制御サーバ13に送信し、制御サーバ13が認証サーバ14に転送することとしても良い。
(Registration stage)
First, the first face authentication device 10 captures a registrant's face image. At this time, it is preferable that the first face authentication device 10 downloads, for example, an application program for displaying a reference point in advance and displays the reference point on the display unit. Next, the first face authentication device 10 transmits the captured registration face image to the authentication server 14. In addition, the first face authentication device 10 may transmit the registrant face image to the control server 13 and the control server 13 may transfer it to the authentication server 14.

認証サーバ14は、第1の顔認証装置10から送信された登録用顔画像を受信し、これを登録する。併せて、認証サーバ14は、登録者IDを登録する。登録者IDは、認証サーバに入力されるものであっても良く、認証サーバが自動的に更新するものであっても良い。さらに、第1の顔認証装置10が携帯電話である場合、携帯電話のIDであっても良い。また、第1の顔認証装置10の登録者用顔画像が制御サーバ13を介して認証サーバ14に転送される場合、制御サーバ13が発行するIDを登録者IDとしても良い。   The authentication server 14 receives the registration face image transmitted from the first face authentication device 10 and registers it. In addition, the authentication server 14 registers the registrant ID. The registrant ID may be input to the authentication server, or may be automatically updated by the authentication server. Further, when the first face authentication device 10 is a mobile phone, the ID of the mobile phone may be used. Further, when the registrant face image of the first face authentication device 10 is transferred to the authentication server 14 via the control server 13, the ID issued by the control server 13 may be used as the registrant ID.

制御サーバ13は、登録者IDを登録する。以降、登録者IDは、登録者が認証を求めて顔認証システムにアクセスしてきた場合の確認用のIDとして機能する。登録者IDは、第1の顔認証装置10が携帯電話である場合、携帯電話のIDであっても良く、制御サーバ13に入力されるものであっても良い。制御サーバ13は、登録者IDを登録者の通信端末12に送信する。   The control server 13 registers the registrant ID. Thereafter, the registrant ID functions as an ID for confirmation when the registrant accesses the face authentication system for authentication. When the first face authentication device 10 is a mobile phone, the registrant ID may be a mobile phone ID or may be input to the control server 13. The control server 13 transmits the registrant ID to the communication terminal 12 of the registrant.

通信端末12は、制御サーバ13から登録者IDを受信し、これを記録する。認証を求める際に、この登録者IDを認証用のIDとして使用するためである。   The communication terminal 12 receives the registrant ID from the control server 13 and records it. This is because the registrant ID is used as an authentication ID when authentication is requested.

(認証段階)
次に、認証段階について説明する。認証段階においては、まず、第2の顔認証装置11が認証請求者の顔画像を撮影する。この際、第2の顔認証装置11は、例えば基準点を表示するアプリケーションプログラムを予めダウンロードしていて、基準点を表示部に表示していることが好ましい。次に第2の顔認証装置11が、撮影した認証用顔画像を通信端末12に送信する。
(Authentication stage)
Next, the authentication stage will be described. In the authentication stage, first, the second face authentication device 11 captures the face image of the authentication requester. At this time, it is preferable that the second face authentication apparatus 11 downloads an application program for displaying a reference point in advance and displays the reference point on the display unit. Next, the second face authentication device 11 transmits the captured authentication face image to the communication terminal 12.

通信端末12は、第2の顔認証装置11から認証用顔画像を受信する。認証用顔画像を受信した通信端末12は、認証用顔画像を制御サーバ13に送信する。また、通信端末12は、記録してある登録者IDを認証用IDとして制御サーバ13に送信する。   The communication terminal 12 receives the authentication face image from the second face authentication device 11. The communication terminal 12 that has received the authentication face image transmits the authentication face image to the control server 13. In addition, the communication terminal 12 transmits the recorded registrant ID to the control server 13 as an authentication ID.

制御サーバ13は、通信端末12から認証用顔画像と認証用IDを受信する。認証用IDを受信した制御サーバ13は、先に登録してある登録者IDと認証用IDの照合を行なう。IDの照合は、通常の照合手段により成される。認証用IDが登録者IDであることを確認すると、制御サーバ13は認証用顔画像及び認証用IDを認証サーバ14に送信する。認証用IDを認証サーバ14に送信するのは、認証サーバ14が登録されている登録用顔画像のデータベースから該当する顔画像を呼び出すためである。認証用IDが登録者IDと一致しない場合は、制御サーバ13は、通信端末12にエラーメッセージを送信しても良い。   The control server 13 receives the authentication face image and the authentication ID from the communication terminal 12. The control server 13 that has received the authentication ID collates the previously registered registrant ID with the authentication ID. ID verification is performed by a normal verification means. When it is confirmed that the authentication ID is a registrant ID, the control server 13 transmits the authentication face image and the authentication ID to the authentication server 14. The reason why the authentication ID is transmitted to the authentication server 14 is that the authentication server 14 calls the corresponding face image from the registered face image database. If the authentication ID does not match the registrant ID, the control server 13 may send an error message to the communication terminal 12.

認証サーバ14は、制御サーバ13から認証用顔画像及び認証用IDを受信する。認証用顔画像及び認証用IDを受信した認証サーバ14は、認証用IDと同一である登録者IDの登録用顔画像を認証サーバ14のメモリなどの記録部から呼び出す。認証サーバ14は、この登録者用顔画像と認証用顔画像(以降、登録者用顔画像と認証用顔画像を併せて「両画像」と称す。)との照合を行なう。両画像の照合は、正規化処理、相関処理、及び、判断という手順で行なわれる。正規化処理、相関処理、及び、判断については後述する。認証サーバ14は、両画像が同一であることを認証すると、画像認証信号を制御サーバ13に送信する。両画像が同一であると認証されない場合は、認証サーバ14は制御サーバ13にエラーメッセージを送信し、制御サーバ13は、認証を求める者の通信端末12にエラーメッセージを送信する。   The authentication server 14 receives the authentication face image and the authentication ID from the control server 13. Upon receiving the authentication face image and the authentication ID, the authentication server 14 calls the registration face image having the same registrant ID as the authentication ID from a recording unit such as a memory of the authentication server 14. The authentication server 14 compares the registrant face image with the authentication face image (hereinafter, the registrant face image and the authentication face image are collectively referred to as “both images”). The collation of both images is performed by a procedure of normalization processing, correlation processing, and determination. Normalization processing, correlation processing, and determination will be described later. When the authentication server 14 authenticates that both images are the same, the authentication server 14 transmits an image authentication signal to the control server 13. If it is not authenticated that both images are the same, the authentication server 14 transmits an error message to the control server 13, and the control server 13 transmits an error message to the communication terminal 12 of the person seeking authentication.

制御サーバ13は、認証サーバ14から画像認証信号を受信すると、パスワードを発行し、認証用IDにこのパスワードを付与する(以降、認証用IDとパスワードを併せたものを「パスワード付きID」と称す。)。パスワード付きIDは、現実に認証用IDとパスワードが一体となっていても良く、認証用IDとパスワードが別の信号であっても良い。制御サーバ13は、パスワード付きIDを通信端末12と情報配信サーバ15に送信する。   When the control server 13 receives the image authentication signal from the authentication server 14, it issues a password and assigns this password to the authentication ID (hereinafter, the combination of the authentication ID and the password is referred to as “ID with password”). .) In the ID with password, the authentication ID and the password may actually be integrated, or the authentication ID and the password may be different signals. The control server 13 transmits the password-added ID to the communication terminal 12 and the information distribution server 15.

通信端末12は、制御サーバ13からパスワード付きIDを受信すると、パスワードを通信端末12のメモリなどの記録部に記録する。   When receiving the ID with password from the control server 13, the communication terminal 12 records the password in a recording unit such as a memory of the communication terminal 12.

情報配信サーバ15は、制御サーバ13からパスワード付きIDを受信すると、パスワード付きIDを確認用パスワードとして情報配信サーバ15のメモリなどの記録部に記録する。この際の情報配信サーバ15は、記録部に所定の情報を記録したサーバである。   When receiving the ID with password from the control server 13, the information distribution server 15 records the ID with password in a recording unit such as a memory of the information distribution server 15 as a confirmation password. The information distribution server 15 at this time is a server that records predetermined information in a recording unit.

(情報配信段階)
通信端末12は、情報を取得したい者の求めに応じてパスワード付きIDを情報配信サーバ15に送信する。
(Information distribution stage)
The communication terminal 12 transmits an ID with a password to the information distribution server 15 in response to a request from a person who wants to acquire information.

情報配信サーバ15は、通信端末12からパスワード付きIDを受信し、パスワード付きIDと確認用パスワードとが同一であることを確認する。パスワード付きIDと確認用パスワードとが同一であることを確認すると、情報配信サーバ15は、所定の情報を通信端末12に送信する。パスワード付きIDと確認用パスワードとが同一であると確認されない場合、情報配信サーバ15はエラーメッセージを通信端末12に送信することとしても良い。   The information distribution server 15 receives the ID with password from the communication terminal 12, and confirms that the ID with password and the confirmation password are the same. When it is confirmed that the password-added ID and the confirmation password are the same, the information distribution server 15 transmits predetermined information to the communication terminal 12. If it is not confirmed that the password-added ID and the confirmation password are the same, the information distribution server 15 may transmit an error message to the communication terminal 12.

通信端末12は、情報配信サーバ15から所定の情報を受信する。以上が、顔認証システム200の情報の流れである。   The communication terminal 12 receives predetermined information from the information distribution server 15. The above is the information flow of the face authentication system 200.

本実施形態に係る顔認証システム200では、登録者ID及び認証用IDは、カメラ付き携帯電話のIDとしても良い。第1の顔認証装置10及び第2の顔認証装置11として通常のカメラ付き携帯電話を使用することができ、このカメラ付き携帯電話固有のIDを登録者ID及び認証用IDとすることが可能である。   In the face authentication system 200 according to the present embodiment, the registrant ID and the authentication ID may be the ID of the camera-equipped mobile phone. A normal camera-equipped mobile phone can be used as the first face authentication device 10 and the second face authentication device 11, and IDs unique to the camera-equipped mobile phone can be used as a registrant ID and an authentication ID. It is.

また、本実施形態に係る顔認証システム200では、通信端末12が無線通信網により接続される無線通信端末としても良い。顔認証装置としてカメラ付き携帯電話を使用するモバイル環境において情報配信サーバ15から所定の情報を得ることができる。情報配信サーバ15から所定の情報が少ない場合などは、顔認証装置と通信端末とを一体として、これをカメラ付き携帯電話としても良い。   In the face authentication system 200 according to the present embodiment, the communication terminal 12 may be a wireless communication terminal connected by a wireless communication network. Predetermined information can be obtained from the information distribution server 15 in a mobile environment using a camera-equipped mobile phone as the face authentication device. When there is little predetermined information from the information distribution server 15, the face authentication device and the communication terminal may be integrated into a camera-equipped mobile phone.

本実施形態に係る顔認証システム200では、通信端末12から通信網20を介して制御サーバ13に送信される認証用顔画像が暗号化されていることを含む。認証用顔画像を送信する際の本システム外部からの不正なアクセスに対し、認証用顔画像をSSL(Secure Socket Layer)通信で暗号化して送信することで、個人情報のセキュリティ度を高くすることができる。   The face authentication system 200 according to the present embodiment includes that the authentication face image transmitted from the communication terminal 12 to the control server 13 via the communication network 20 is encrypted. Enhancing the security level of personal information by encrypting the authentication face image using SSL (Secure Socket Layer) communication against unauthorized access from outside the system when sending the authentication face image Can do.

また、本実施形態に係る顔認証システム200では、通信端末12は、通信網20を介して制御サーバ13に認証用顔画像を送信すると、該認証用顔画像を通信端末12のメモリなどの記録部から削除することを含む。例えば通信端末12が盗難された場合、盗難した者が登録者になりすまし通信端末12を使用し、情報を盗取することを防止することができる。   In the face authentication system 200 according to the present embodiment, when the communication terminal 12 transmits the authentication face image to the control server 13 via the communication network 20, the authentication face image is recorded in the memory of the communication terminal 12 or the like. Including deletion from the department. For example, when the communication terminal 12 is stolen, it is possible to prevent the stolen person from stealing information by using the communication terminal 12 pretending to be a registrant.

さらに、本実施形態に係る顔認証システム200では、認証サーバ14で行なう正規化処理が、登録用顔画像と認証用顔画像の各々の両目間の距離で各々の顔画像を正規化することが好ましい。例えば顔画像の3点で形成される面積で正規化を行なうと、顔がカメラに対して平行に撮影された場合と、傾いて撮影された場合とで面積差が生じ、正規化後の顔画像サイズにバラツキが生じる。これをもとに登録用顔画像と認証用顔画像の相関処理を行なうと、認証率が低下する。一方、両目の2点間の距離で正規化処理を行なえば、前述の面積差の影響を受けず、正規化後の顔画像サイズのバラツキも少なく、高い認証率を実現できる。   Furthermore, in the face authentication system 200 according to the present embodiment, the normalization process performed by the authentication server 14 can normalize each face image by the distance between both eyes of the registration face image and the authentication face image. preferable. For example, when normalization is performed with the area formed by three points in the face image, there is an area difference between when the face is photographed parallel to the camera and when the face is photographed at an angle, and the face after normalization The image size varies. If the correlation processing between the registration face image and the authentication face image is performed based on this, the authentication rate decreases. On the other hand, if the normalization process is performed with the distance between the two points of both eyes, it is not affected by the above-described area difference, there is little variation in the face image size after normalization, and a high authentication rate can be realized.

本実施形態に係る顔認証システム200では、情報配信サーバ15は、パスワード付きIDを制御サーバ13から受信して所定の時間を超えると、パスワード付きIDを削除又は無効処理することを含む。制御サーバ13からパスワード付きIDを受信した通信端末12が盗難された場合、盗難した者が登録者になりすまし通信端末12を使用し、情報を盗取することを防止するため、情報配信サーバ15側で所定の時間が経過したパスワードに制限を設けるものである。   In the face authentication system 200 according to the present embodiment, the information distribution server 15 includes deleting or invalidating the password-added ID when the password-added ID is received from the control server 13 and a predetermined time is exceeded. When the communication terminal 12 that received the password-added ID from the control server 13 is stolen, the information distribution server 15 side prevents the stolen person from using the communication terminal 12 as a registrant and stealing information. In this case, a restriction is placed on a password after a predetermined time has passed.

また、本実施形態に係る顔認証システム200では、情報配信サーバ15は、通信網20を介して通信端末12からパスワード付きIDを受信し、所定の情報を送信すると、パスワード付きIDを削除又は無効処理することを含む。制御サーバ13からパスワード付きIDを受信した通信端末12が盗難された場合、盗難した者が登録者になりすまし通信端末12を使用し、情報を盗取することを防止するため、情報配信サーバ15側で一度使用されたパスワード付きIDに制限を設けるいわゆるワンタイムパスワードとするものである。   Further, in the face authentication system 200 according to the present embodiment, the information distribution server 15 receives the ID with a password from the communication terminal 12 via the communication network 20, and deletes or invalidates the ID with a password when transmitting predetermined information. Including processing. When the communication terminal 12 that received the password-added ID from the control server 13 is stolen, the information distribution server 15 side prevents the stolen person from using the communication terminal 12 as a registrant and stealing information. This is a so-called one-time password that places a restriction on the ID with password once used.

(認証処理)
続いて、認証サーバ14の顔画像前処理部16と、相関演算処理部17とが行なう認証処理である正規化処理、相関処理について説明する。本実施形態の正規化処理は、登録用顔画像と認証用顔画像を照合するにあたり、高い精度で照合を行なうため、両画像内の顔の大きさを同じレベルにサイジングし、且つ、後に行なう相関処理のため、両画像をフィルタリングするものである。本実施形態の正規化処理には、基準点抽出処理と、切り出し処理と、2値化処理とがある。
(Authentication process)
Next, normalization processing and correlation processing, which are authentication processing performed by the face image preprocessing unit 16 and the correlation calculation processing unit 17 of the authentication server 14, will be described. The normalization processing according to the present embodiment is performed after sizing the face size in both images to the same level in order to perform collation with high accuracy when collating the registration face image and the authentication face image. Both images are filtered for correlation processing. The normalization process of this embodiment includes a reference point extraction process, a cut-out process, and a binarization process.

(正規化処理)
基準点抽出処理は、登録用顔画像及び認証用顔画像の各画像に設けられた基準点を抽出する。前述したように本実施形態の顔認証装置で撮影した顔画像中の両目に基準点が重畳されたデータである場合は、基準点の形状や色から容易に抽出することができる。顔画像中に基準点が重畳されていない場合には、顔画像中の両目を特定し、新たに基準点を設けても良い。この場合の両目の特定は、認証サーバの信号処理部が自動的に行なっても良く、認証サーバのオペレータが入力することにより成されても良い。本実施形態の顔認証装置で撮影した基準点が重畳された顔画像では、両画像のうちの顔の大きさを同じサイズに補正する必要がなく、また、画像内で顔の位置を同じ位置に補正する必要もない。
(Normalization processing)
In the reference point extraction process, a reference point provided in each image of the registration face image and the authentication face image is extracted. As described above, in the case of data in which a reference point is superimposed on both eyes in a face image photographed by the face authentication apparatus of the present embodiment, it can be easily extracted from the shape and color of the reference point. When the reference point is not superimposed on the face image, both eyes in the face image may be specified and a new reference point may be provided. In this case, the specification of both eyes may be automatically performed by the signal processing unit of the authentication server or may be made by an operator of the authentication server. In the face image on which the reference point photographed by the face authentication device of the present embodiment is superimposed, it is not necessary to correct the face size of both images to the same size, and the position of the face in the image is the same position. There is no need to correct it.

基準点抽出処理では、基準点を顔画像中の両目の2点とすることが好ましい。例えば顔画像の3点で形成される面積で正規化を行なうと、顔がカメラに対して平行に撮影された場合と、傾いて撮影された場合とで面積差が生じ、正規化後の顔画像サイズにバラツキが生じる。これをもとに登録用顔画像と認証用顔画像の相関処理を行なうと、認証率が低下する。一方、両目の2点間の距離で正規化処理を行なえば、前述の面積差の影響を受けず、顔画像サイズのバラツキも少なく、高い認証率を実現できる。   In the reference point extraction process, it is preferable that the reference points are two points in both eyes in the face image. For example, when normalization is performed with the area formed by three points in the face image, there is an area difference between when the face is photographed parallel to the camera and when the face is photographed at an angle, and the face after normalization The image size varies. If the correlation processing between the registration face image and the authentication face image is performed based on this, the authentication rate decreases. On the other hand, if the normalization process is performed based on the distance between the two points of both eyes, it is not affected by the above-described area difference, there is little variation in the face image size, and a high authentication rate can be realized.

切り出し処理は、高い画像処理を行なうため、顔画像中の背景など余分な画像をできるだけ少なくするものである。顔画像中の顔の輪郭として認識される範囲は、個人差はあるが汎用性のある範囲を規定値として、自動で切り出し処理を行なうことも可能である。例えば前述の基準点を基準に上下左右に数百ピクセルを指定し、これを超える画像を自動的に削除することにより切り出し処理を行なうこととしても良い。もちろん、認証サーバのオペレータが任意のサイズを入力することにより成されても良い。   Since the clipping process performs high image processing, extra images such as the background in the face image are reduced as much as possible. The range recognized as the outline of the face in the face image can be automatically cut out using a range having general versatility as a specified value, although there are individual differences. For example, several hundreds of pixels may be designated on the top, bottom, left, and right with reference to the reference point described above, and the cutout process may be performed by automatically deleting images exceeding this number. Of course, the authentication server operator may input an arbitrary size.

2値化処理では、フィルタを用いて輪郭や顔の部位などのエッジを抽出する。後の相関演算を光相関演算とするような場合に、透過光量を均一にするため又はS/N比を向上させるためである。フィルタにはソベルフィルタを用いることが好適である。また、全体の20%を白くする2値化処理を行なうことが好適である。   In the binarization process, edges such as contours and facial parts are extracted using a filter. This is to make the transmitted light quantity uniform or improve the S / N ratio when the later correlation calculation is an optical correlation calculation. It is preferable to use a Sobel filter as the filter. Further, it is preferable to perform binarization processing for whitening 20% of the whole.

(相関処理)
続いて、正規化処理で正規化された画像を相関処理する。本実施形態の相関処理に用いる相関処理部は特に限定しないが、光相関演算を用いた光並列相関処理部とすることが好適である。以降、本実施形態の相関処理部を、光並列相関処理部とした例について説明する。図5に示す光並列相関処理部30は、光相関演算であるJTC(Joint Transform Correlation)の原理を用いている。
(Correlation processing)
Subsequently, the image normalized by the normalization process is correlated. The correlation processing unit used for the correlation processing of this embodiment is not particularly limited, but is preferably an optical parallel correlation processing unit using optical correlation calculation. Hereinafter, an example in which the correlation processing unit of the present embodiment is an optical parallel correlation processing unit will be described. The optical parallel correlation processing unit 30 shown in FIG. 5 uses the principle of JTC (Joint Transform Correlation) which is an optical correlation calculation.

光並列相関処理部30では、光源LD31から照射された光をコリメートレンズ32で平行光にし、ビームスプリッタ33で分割する。前述の正規化処理を行なった登録用顔画像と認証用顔画像を一定の距離d離して電気書き込み型空間光変調器(ESLM)34に表示し、マルチレベルゾーンプレートアレイ(MLZPA)35によりフーリエ変換像(JPS:Joint Power Spectra)を得る。このJPSはミラー36、ミラー37で反射され、光書き込み型空間光変調器(OSLM)38に書き込まれ、OSLM38を通過した光がハーフミラー41面に照射される。一方、前述のビームスプリッタ33で分割された光がミラー39、ミラー40を介してハーフミラー41面にコヒーレント光として照射される。ハーフミラー41を通過した光は、再びMLZPA42でフーリエ変換され、これを集光レンズ43で集光し、この光を相関信号としてCCDカメラ44で取得する。   In the optical parallel correlation processing unit 30, the light emitted from the light source LD 31 is converted into parallel light by the collimator lens 32 and split by the beam splitter 33. The registration face image and the authentication face image that have been subjected to the above-described normalization processing are displayed on an electric writing type spatial light modulator (ESLM) 34 at a predetermined distance d, and Fourier is obtained by a multi-level zone plate array (MLZPA) 35. A converted image (JPS: Joint Power Spectra) is obtained. The JPS is reflected by the mirror 36 and the mirror 37 and written in the optical writing type spatial light modulator (OSLM) 38, and the light passing through the OSLM 38 is irradiated onto the surface of the half mirror 41. On the other hand, the light split by the beam splitter 33 described above is irradiated as coherent light onto the surface of the half mirror 41 via the mirror 39 and the mirror 40. The light that has passed through the half mirror 41 is again subjected to Fourier transform by the MLZPA 42, collected by the condenser lens 43, and acquired by the CCD camera 44 as a correlation signal.

光並列相関処理部30の光学系による演算過程において、自己相関(登録用顔画像と認証用顔画像とが同一人物)した場合と、相互相関(登録用顔画像と認証用顔画像とが別人物)した場合の違いを光路中の各面で比較したものを図6に示す。図6(a)はESLM34面の表示画像を、(b)(1)はOSLM38面のJPS像を、(c)はCCDカメラ44面の相関信号を示す。   In the calculation process by the optical system of the optical parallel correlation processing unit 30, when autocorrelation (registration face image and authentication face image are the same person) and cross-correlation (registration face image and authentication face image are different) FIG. 6 shows a comparison of the differences in the case of (person) on each surface in the optical path. 6A shows the display image on the ESLM 34 surface, FIG. 6B shows the JPS image on the OSLM 38 surface, and FIG. 6C shows the correlation signal on the CCD camera 44 surface.

図6(a)に示すように自己相関、相互相関のいずれも登録用顔画像と認証用顔画像を距離dほど離して平行して並べる。距離dの基準となる点は各顔画像の2つの基準点の中心点である。2値化処理された顔画像は、ESLM34面を通過後、フーリエ変換像となり、図6(b)(1)に示すような光信号強度の分布として得られる。これにコヒーレント光を加えたものを周波数と光信号強度で示したものを図6(b)(2)に示す。図6(b)(2)に示すように自己相関の場合には、周波数に対する光信号強度のカーブに一定の振動(以降、この振動を「ピッチ」と称す。)がのる。このピッチpは、p=fλ/d(f:フーリエ変換焦点距離、λ:波長、d:顔画像間距離)で与えられ、処理画像に周期的な干渉縞が現れる。一方、相互相関の場合では、ピッチが崩れてしまい、周期的な干渉縞は現れない。したがって、図6(c)に示すように、CCDカメラ44面で得られる相関信号に、自己相関では鋭いピークとして高い光強度が現れ、相互相関では低い光強度分布となる。この光強度の違いを、本実施形態に係る顔認証システムの認証率として用いることができる。この光強度はCCDカメラで受光され、光強度0〜255などのレベル値として出力することとしても良い。この信号を認証サーバに取り込み、認証サーバが予め設定する相関光強度閾値を用いて認証を行なうこととしても良い。   As shown in FIG. 6A, both the auto-correlation and the cross-correlation are arranged in parallel with the registration face image and the authentication face image separated by a distance d. The reference point for the distance d is the center point of the two reference points of each face image. The face image subjected to the binarization process becomes a Fourier transform image after passing through the ESLM 34 plane, and is obtained as an optical signal intensity distribution as shown in FIGS. FIG. 6B and FIG. 6B show the frequency and optical signal intensity obtained by adding coherent light to this. As shown in FIGS. 6B and 6B, in the case of autocorrelation, a certain vibration (hereinafter referred to as “pitch”) is applied to the curve of the optical signal intensity with respect to the frequency. This pitch p is given by p = fλ / d (f: Fourier transform focal length, λ: wavelength, d: distance between face images), and periodic interference fringes appear in the processed image. On the other hand, in the case of cross-correlation, the pitch is broken and periodic interference fringes do not appear. Therefore, as shown in FIG. 6C, a high light intensity appears as a sharp peak in the correlation signal obtained on the surface of the CCD camera 44, and a low light intensity distribution is obtained in the cross correlation. This difference in light intensity can be used as the authentication rate of the face authentication system according to the present embodiment. This light intensity may be received by a CCD camera and output as a level value such as a light intensity of 0 to 255. This signal may be taken into the authentication server, and authentication may be performed using a correlated light intensity threshold preset by the authentication server.

このように本実施形態の顔認証システムは、登録用顔画像及び認証用顔画像をバラツキを低減できる顔認証装置で撮影し、これを正規化処理、相関処理することで、モバイル環境においても登録者・未登録者の認証率が高く、且つ、セキュリティ度の高い顔認証システムとして使用することができる。   As described above, the face authentication system according to the present embodiment captures the registration face image and the authentication face image with the face authentication apparatus capable of reducing variation, and normalizes and correlates the images to register them in the mobile environment. Can be used as a face authentication system with a high authentication rate for registered / unregistered users and a high security level.

次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。実施例1として前述した顔認証システムを構築し、比較例1である従来のものとの認証率の違いについて検証した。実施例1及び比較例1の条件は以下の通りである。顔認証装置としては、株式会社日立製作所社製機種名A5303Hのカメラ付き携帯電話を使用した。実施例1の基準点の表示は、JAVA(登録商標)で作製されたプログラムを使用した。比較例1では、基準点に換えて枠を表示するプログラムを使用した。通信端末と各サーバとの通信は、httpプロトコル上で行なった。実施例1、比較例1ともに被験者を20人とし、各ケースで自己相関と相互相関を行なった。撮影時の場所、照明などの条件は任意である。図7に各ケースで自己相関、相互相関を行なった際にCCDセンサで捉えた光強度である強度値を示す。なお、相互相関強度値は、本人以外の被験者と相互相関を行ない、その中で強度値が最大値となるものを記載した。   Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The face authentication system described above as Example 1 was constructed, and the difference in authentication rate from the conventional one as Comparative Example 1 was verified. The conditions of Example 1 and Comparative Example 1 are as follows. As the face authentication device, a camera-equipped mobile phone of model name A5303H manufactured by Hitachi, Ltd. was used. In the display of the reference point in Example 1, a program created by JAVA (registered trademark) was used. In Comparative Example 1, a program for displaying a frame instead of the reference point was used. Communication between the communication terminal and each server was performed using the http protocol. In Example 1 and Comparative Example 1, 20 subjects were used, and autocorrelation and cross-correlation were performed in each case. Conditions such as the location and lighting at the time of shooting are arbitrary. FIG. 7 shows intensity values that are light intensities captured by the CCD sensor when autocorrelation and cross-correlation are performed in each case. In addition, the cross-correlation strength value described the cross-correlation with subjects other than the person, and the strength value is the maximum value among them.

実施例1と比較例1の自己相関強度値を比較すると、90%の被験者に対して実施例1の強度値が高い。また、実施例1と比較例1の相互相関強度値を比較すると、65%の被験者に対して実施例1の強度値が高い。したがって、2つの基準点により顔画像を撮影する本発明に係る顔認証システムが有効であることがいえる。   When the autocorrelation intensity values of Example 1 and Comparative Example 1 are compared, the intensity value of Example 1 is high for 90% of the subjects. Moreover, when the cross correlation intensity value of Example 1 and Comparative Example 1 is compared, the intensity value of Example 1 is high with respect to 65% of the subjects. Therefore, it can be said that the face authentication system according to the present invention that captures a face image with two reference points is effective.

前述と同様の条件で実施例1と比較例1のエラーレートの違いについて検証した。エラーレートとして、本人を拒否する比率である本人拒否率(FNMR)と、本人以外の他人を本人として認識してしまう比率である他人受け入れ率(FMR)を指標とし評価した。このFNMR及びFMRを強度閾値ごとに求めた結果を図8に示す。図8(1)は実施例1によるものであり、図8(2)は比較例1によるものである。FNMRは、強度閾値を上げていくと閾値まで届かない強度値のものが相対的に増加し、本人として拒否される確率が高くなり、右肩上がり上がりのカーブを示す。FMRは、強度閾値を上げていくと閾値を超える強度値の他人も相対的に減少し、他人を受け入れてしまう確率が低くなり、右肩下がりのカーブを示す。理想的な認証率の顔画像認証が行なわれた場合、FNMRのカーブとFMRのカーブが交差しない領域ができ、この領域に強度閾値を設けることで、FNMR0%及びFMR0%を達成できる。図8(1)の実施例1と図8(2)の比較例1を比較すると、夫々FNMRのカーブとFMRのカーブとが交差する。しかし、実施例1では、比較例1よりも低いエラーレートで交差する。この交差ポイントに閾値を設けることで、FNMR、FMRともに低いエラーレートの顔画像認証とすることができる。したがって、2つの基準点により顔画像を撮影する本発明に係る顔認証システムが有効であることがいえる。   The difference in error rate between Example 1 and Comparative Example 1 was verified under the same conditions as described above. As an error rate, evaluation was performed using an individual rejection rate (FNMR), which is a ratio of rejecting the principal, and an acceptance rate (FMR), which is a ratio of recognizing a person other than the principal as the principal. FIG. 8 shows the results of obtaining the FNMR and FMR for each intensity threshold. FIG. 8 (1) is based on Example 1, and FIG. 8 (2) is based on Comparative Example 1. In FNMR, as the intensity threshold value is raised, the intensity values that do not reach the threshold value relatively increase, and the probability of being rejected as a person increases, and shows a rising curve. As the intensity threshold value is raised, others with intensity values exceeding the threshold value also decrease relatively, and the probability of accepting others decreases, and shows a downward-sloping curve. When face image authentication at an ideal authentication rate is performed, a region where the FNMR curve and the FMR curve do not intersect is formed, and by providing an intensity threshold in this region, FNMR 0% and FMR 0% can be achieved. Comparing Example 1 in FIG. 8A and Comparative Example 1 in FIG. 8B, the FNMR curve and the FMR curve intersect each other. However, Example 1 crosses at a lower error rate than Comparative Example 1. By providing a threshold value at this intersection point, it is possible to perform face image authentication with a low error rate for both FNMR and FMR. Therefore, it can be said that the face authentication system according to the present invention that captures a face image with two reference points is effective.

また、前記の検証試験で構築した顔認証システムでは、顔認証装置から認証用顔画像を送信し、制御サーバからパスワードを受信するまでに要した時間は平均6秒であり、高速で、且つ、高認証率の顔認証システムであることが検証できた。   Moreover, in the face authentication system constructed by the verification test, the time required for transmitting the authentication face image from the face authentication device and receiving the password from the control server is 6 seconds on average, high speed, and It was verified that the face authentication system has a high authentication rate.

本発明に係る顔認証システムは、モバイル環境においても簡単で、高いセキュリティのe−learning用コンテンツなど様々なコンテンツの提供に利用することができる。   The face authentication system according to the present invention is simple even in a mobile environment, and can be used to provide various contents such as highly secure e-learning contents.

本実施形態に係る顔認証装置の一形態の概略図である。It is the schematic of one form of the face authentication apparatus which concerns on this embodiment. 顔認証装置で撮影した顔画像であり、(1)は本実施形態に係る顔認証装置を用いた顔画像、(2)は従来の顔認証装置を用いた顔画像である。FIG. 2 is a face image taken by a face authentication device, (1) is a face image using the face authentication device according to the present embodiment, and (2) is a face image using a conventional face authentication device. 本実施形態に係る顔認証システムの概念図である。It is a conceptual diagram of the face authentication system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る顔認証システムの情報の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the information of the face authentication system which concerns on this embodiment. 本実施形態の光並列相関処理部を示す概略図である。It is the schematic which shows the optical parallel correlation process part of this embodiment. 本実施形態の相関処理の演算過程で得られる画像及びデータであり、(a)はESLM面の表示画像、(b)(1)はOSLM面のJPS像、(b)(2)は周波数と強度の関係を示したもの、(c)CCDカメラ面の相関信号を示す。These are images and data obtained in the calculation process of the correlation processing of this embodiment, (a) is a display image on the ESLM plane, (b) (1) is a JPS image on the OSLM plane, (b) (2) is a frequency and The relationship of intensity is shown. (C) The correlation signal of the CCD camera surface is shown. 実施例1及び比較例1の自己相関及び相互相関時の強度値を表す図である。It is a figure showing the intensity value at the time of the auto correlation of Example 1 and Comparative Example 1 and a cross correlation. 実施例1及び比較例1の強度閾値に対するエラーレートの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship of the error rate with respect to the intensity | strength threshold value of Example 1 and Comparative Example 1.

符号の説明Explanation of symbols

1,カメラ
2,表示部
3,基準点重畳部
4,基準点
5,顔画像
10,第1の顔認証装置
11,第2の顔認証装置
12,通信端末
13,制御サーバ
14,認証サーバ
15,情報配信サーバ
16,顔画像前処理部
17,相関演算処理部
19,正規化処理部
20,通信網
30,光並列相関処理部
31,光源LD
32,コリメートレンズ
33,ビームスプリッタ
34,ESLM
35,MLZPA
36,37,ミラー
38,OSLM
39,40,ミラー
41,ハーフミラー
42,MLZPA
43,集光レンズ
44,CCDカメラ
100,顔認証装置
200,顔認証システム
1, camera 2, display unit 3, reference point superimposing unit 4, reference point 5, face image 10, first face authentication device 11, second face authentication device 12, communication terminal 13, control server 14, authentication server 15 , Information distribution server 16, face image preprocessing unit 17, correlation calculation processing unit 19, normalization processing unit 20, communication network 30, optical parallel correlation processing unit 31, light source LD
32, collimating lens 33, beam splitter 34, ESLM
35, MLZPA
36, 37, mirror 38, OSLM
39, 40, mirror 41, half mirror 42, MLZPA
43, condenser lens 44, CCD camera 100, face authentication device 200, face authentication system

Claims (11)

顔を撮影するカメラと、
該カメラで撮影した顔画像に2つの基準点を重畳する基準点重畳部と、
前記カメラに近接して設けられ、前記顔画像に2つの基準点を重畳した画像を表示する表示部と、
を備えることを特徴とする顔認証装置。
A camera to shoot the face,
A reference point superimposing unit that superimposes two reference points on the face image captured by the camera;
A display unit provided near the camera and displaying an image in which two reference points are superimposed on the face image;
A face authentication apparatus comprising:
前記2つの基準点が、前記カメラで撮影した顔画像のうち両目に重畳されることを特徴とする請求項1に記載の顔認証装置。   The face authentication apparatus according to claim 1, wherein the two reference points are superimposed on both eyes of a face image photographed by the camera. 前記カメラは、カメラ付き携帯電話に設置されたカメラであり、前記基準点重畳部は、ダウンロードしたアプリケーションプログラムにより前記顔画像に前記2つの基準点を重畳する前記カメラ付き携帯電話であり、前記表示部は、前記カメラ付き携帯電話に設置された液晶モニタであることを特徴とする請求項1又は2に記載の顔認証装置。   The camera is a camera installed in a camera-equipped mobile phone, and the reference point superimposing unit is the camera-equipped mobile phone that superimposes the two reference points on the face image by a downloaded application program, and the display The face authentication apparatus according to claim 1, wherein the unit is a liquid crystal monitor installed in the camera-equipped mobile phone. 請求項1から3に記載のいずれかの顔認証装置を利用する第1の顔認証装置と、
請求項1から3に記載のいずれかの顔認証装置を利用する第2の顔認証装置と、
通信網に接続する通信端末と、前記通信網に接続する制御サーバと、前記通信網に接続する認証サーバと、前記通信網に接続する情報配信サーバと、を少なくとも備える顔認証システムであって、
前記第1の顔認証装置は、登録用顔画像を撮影し、前記通信網を介して前記登録用顔画像を前記認証サーバに送信するものであり、
前記第2の顔認証装置は、認証用顔画像を撮影し、前記認証用顔画像を前記通信端末に送信するものであり、
前記通信端末は、前記通信網を介して前記制御サーバから登録者を識別する登録者IDを受信し、該登録者IDを記録し、前記第2の顔認証装置から前記認証用顔画像を受信し、前記通信網を介して該認証用顔画像を前記制御サーバに送信し、記録している前記登録者IDを認証用IDとして前記通信網を介して前記制御サーバに送信し、前記通信網を介して前記制御サーバから前記認証用ID及びパスワードを受信し、該パスワードを記録し、記録している前記認証用ID及び該パスワードを前記通信網を介して前記情報配信サーバに送信し、前記通信網を介して該情報配信サーバから所定の情報を受信するものであり、前記制御サーバは、登録者に対応して前記登録者IDを付与し、前記通信網を介して前記登録者IDを前記通信端末に送信し、前記登録者IDを前記認証サーバに送信し、前記通信網を介して前記通信端末から前記認証用顔画像及び前記認証用IDを受信し、該認証用IDが前記登録者IDであることを認証し、該認証用IDが前記登録者IDであることを認証すると前記通信端末から送信された前記認証用顔画像及び前記認証用IDを前記認証サーバに送信し、前記認証サーバから画像認証信号を受信し、前記情報配信サーバへのアクセスのための前記パスワードを前記認証用IDに付与し、前記通信網を介して該認証用ID及び該パスワードを前記通信端末に送信し、前記認証用ID及び前記パスワードを前記情報配信サーバに送信するものであり、
前記認証サーバは、前記制御サーバから前記登録者IDを取得し、前記通信網を介して前記第1の顔認証装置から前記登録用顔画像を受信し、該登録用顔画像を登録し、前記制御サーバから前記認証用顔画像及び前記認証用IDを受信し、前記登録用顔画像と前記認証用顔画像とを正規化処理及び相関処理し、前記登録用顔画像と前記認証用顔画像が同一か否かを判断し、前記登録用顔画像と前記認証用顔画像とが同一と認証すると前記画像認証信号を前記制御サーバに送信するものであり、
前記情報配信サーバは、前記制御サーバから前記認証用ID及び前記パスワードを受信し、該認証用ID及び該パスワードを夫々確認用ID及び確認用パスワードとして記録し、前記通信網を介して前記通信端末から前記認証用ID及び前記パスワードを受信し、該認証用ID及び該パスワードが夫々前記確認用ID及び前記確認用パスワードと同一であることを確認し、該認証用ID及び該パスワードが夫々確認用ID及び確認用パスワードと同一であると取得している前記所定の情報を前記通信網を介して前記通信端末に送信するものであることを特徴とする顔認証システム。
A first face authentication device using one of the face authentication devices according to claim 1;
A second face authentication device using any one of the face authentication devices according to claim 1;
A face authentication system comprising at least a communication terminal connected to a communication network, a control server connected to the communication network, an authentication server connected to the communication network, and an information distribution server connected to the communication network,
The first face authentication device captures a registration face image and transmits the registration face image to the authentication server via the communication network.
The second face authentication device captures an authentication face image and transmits the authentication face image to the communication terminal;
The communication terminal receives a registrant ID for identifying a registrant from the control server via the communication network, records the registrant ID, and receives the authentication face image from the second face authentication device. And transmitting the authentication face image to the control server via the communication network, and transmitting the recorded registrant ID as an authentication ID to the control server via the communication network, Receiving the authentication ID and password from the control server via the network, recording the password, transmitting the recorded authentication ID and password to the information distribution server via the communication network, and The control server receives predetermined information from the information distribution server via a communication network, the control server assigns the registrant ID corresponding to a registrant, and assigns the registrant ID via the communication network. To the communication terminal And transmits the registrant ID to the authentication server, receives the authentication face image and the authentication ID from the communication terminal via the communication network, and the authentication ID is the registrant ID. If the authentication ID is the registrant ID, the authentication face image and the authentication ID transmitted from the communication terminal are transmitted to the authentication server, and the image is transmitted from the authentication server. An authentication signal is received, the password for access to the information distribution server is assigned to the authentication ID, the authentication ID and the password are transmitted to the communication terminal via the communication network, and the authentication is performed. Transmitting the ID and the password to the information distribution server,
The authentication server acquires the registrant ID from the control server, receives the registration face image from the first face authentication device via the communication network, registers the registration face image, and The authentication face image and the authentication ID are received from a control server, the registration face image and the authentication face image are normalized and correlated, and the registration face image and the authentication face image are It is determined whether or not they are the same, and when the registration face image and the authentication face image are authenticated as the same, the image authentication signal is transmitted to the control server,
The information distribution server receives the authentication ID and the password from the control server, records the authentication ID and the password as a confirmation ID and a confirmation password, respectively, and transmits the communication terminal via the communication network. The authentication ID and the password are received from the server, the authentication ID and the password are confirmed to be the same as the confirmation ID and the confirmation password, respectively, and the authentication ID and the password are respectively confirmed. The face authentication system, wherein the predetermined information acquired as being identical to an ID and a confirmation password is transmitted to the communication terminal via the communication network.
前記登録者ID及び前記認証用IDは、カメラ付き携帯電話のIDであることを特徴とする請求項4に記載の顔認証システム。   5. The face authentication system according to claim 4, wherein the registrant ID and the authentication ID are IDs of camera-equipped mobile phones. 前記通信端末が無線通信網により接続される無線通信端末であることを特徴とする請求項4又は5に記載の顔認証システム。   The face authentication system according to claim 4, wherein the communication terminal is a wireless communication terminal connected by a wireless communication network. 前記通信端末から前記通信網を介して前記制御サーバに送信される前記認証用顔画像が暗号化されていることを特徴とする請求項4、5又は6に記載の顔認証システム。   The face authentication system according to claim 4, wherein the authentication face image transmitted from the communication terminal to the control server via the communication network is encrypted. 前記通信端末は、前記通信網を介して前記制御サーバに前記認証用顔画像を送信すると、該認証用顔画像を前記通信端末のメモリから削除することを特徴とする請求項4、5、6又は7に記載の顔認証システム。   7. The communication terminal, when transmitting the authentication face image to the control server via the communication network, deletes the authentication face image from the memory of the communication terminal. Or the face authentication system of 7. 前記認証サーバで行なう正規化処理が、前記登録用顔画像と前記認証用顔画像の各々の両目間の距離で各々の顔画像を正規化することを特徴とする請求項4から8に記載の顔認証システム。   9. The normalization process performed by the authentication server normalizes each face image with a distance between both eyes of the registration face image and the authentication face image. Face recognition system. 前記情報配信サーバは、前記パスワードを前記制御サーバから受信して所定の時間を超えると、該パスワードを削除又は無効処理することを特徴とする請求項4から9に記載の顔認証システム。   10. The face authentication system according to claim 4, wherein the information distribution server deletes or invalidates the password when the password is received from the control server and a predetermined time is exceeded. 前記情報配信サーバは、前記通信網を介して前記通信端末から前記パスワードを受信し、前記所定の情報を送信すると、該パスワードを削除又は無効処理することを特徴とする請求項4から10に記載の顔認証システム。
The information distribution server receives the password from the communication terminal via the communication network, and deletes or invalidates the password when transmitting the predetermined information. Face recognition system.
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