JP2009054052A - Face authentication device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、顔認証装置に関するものである。 The present invention relates to a face authentication apparatus.
従来から、認証の対象者を撮像した画像から対象者の顔部分を周知の技術(例えば、特許文献1参照)により抽出し、抽出された顔部分の画像を、予め登録された登録者の顔部分の画像と比較することにより、認証を行う顔認証装置が提供されている。 Conventionally, the face portion of the subject is extracted from an image obtained by capturing the subject of authentication by a known technique (for example, see Patent Document 1), and the image of the extracted face portion is extracted from the face of the registrant registered in advance. There is provided a face authentication device that performs authentication by comparing with a partial image.
この種の顔認証装置は、例えば電気錠やパソコンと組み合わせて、対象者が登録者であると認証されたときのみ電気錠を開錠したりログインを許可するといったようなセキュリティー用途に使用される。
従来の顔認証装置では、認証の対象者を撮像した画像を、登録者毎に1枚ずつの登録画像と比較するものであったため、同一人物として認証されるためには、撮像に用いられるカメラとの距離や顔の向きといった条件(以下、「姿勢」と呼ぶ。)を、登録画像の撮像時の姿勢と略同じにした上で撮像される必要があり、登録者が登録画像と同じ姿勢に合わせるのに手間取って認証されるまでに時間がかかることがあった。撮像された画像の人物と登録画像の人物との一致の判定の条件を緩くすれば、上記の問題は緩和されるものの、別人が登録者として認証される誤認証の発生率が高くなってしまう。 In the conventional face authentication device, an image obtained by imaging an authentication target person is compared with one registered image for each registrant. Therefore, in order to be authenticated as the same person, a camera used for imaging And the conditions (hereinafter referred to as “posture”) such as the distance to the face and the orientation of the face must be made substantially the same as the posture at the time of capturing the registered image, and the registrant has the same posture as the registered image. It may take some time to get certified and take time to adjust to. If the conditions for determining the match between the person in the captured image and the person in the registered image are relaxed, the above problem will be alleviated, but the incidence of false authentication in which another person is authenticated as a registrant will increase. .
本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、誤認証の発生を抑えながらも、認証にかかる時間を短縮可能な顔認証装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide a face authentication apparatus capable of reducing the time required for authentication while suppressing the occurrence of erroneous authentication.
請求項1の発明は、対象者を撮像する撮像部と、登録者毎に、それぞれ顔を撮像した複数枚ずつの登録画像が、登録者に一対一に対応する識別情報に対応付けて格納された記憶部と、撮像部によって撮像された対象者が登録者であるか否かを判定する認証動作を行う制御部とを備え、制御部は、認証動作において、対象者を撮像した画像から顔部分を抽出した対象画像を撮像部から得て、登録画像のうち1枚と対象画像との相関値を演算するとともに得られた相関値を所定の認証閾値と比較する比較動作を、記憶部に格納された登録画像のうち少なくとも1個の識別情報に対応付けられた各登録画像について順に行う連続比較動作を行い、連続比較動作において用いられた全ての登録画像で対象画像との相関値が認証閾値未満となったとき、新たな対象画像を撮像部から得て、対象画像として前記新たな対象画像を用いた連続比較動作を行い、所定の制限回数以下の比較動作でいずれかの登録画像において対象画像との相関値が認証閾値以上となったときに対象者が登録者であると判定する一方、比較動作の回数が制限回数に達しても比較動作において対象者が登録者であるとの判定が得られなかったときに対象者を登録者ではないと判定する制御部とを備えることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, an image pickup unit for picking up the target person and a plurality of registered images each picking up a face for each registrant are stored in association with identification information corresponding to the registrant on a one-to-one basis. A storage unit, and a control unit that performs an authentication operation for determining whether or not the subject imaged by the imaging unit is a registrant. A comparison operation for obtaining a target image from which the portion has been extracted from the imaging unit, calculating a correlation value between one of the registered images and the target image, and comparing the obtained correlation value with a predetermined authentication threshold is stored in the storage unit. A continuous comparison operation is sequentially performed for each registered image associated with at least one identification information among the stored registered images, and a correlation value with the target image is authenticated in all the registered images used in the continuous comparison operation. When below the threshold, A target image is obtained from the imaging unit, a continuous comparison operation is performed using the new target image as a target image, and a correlation value with the target image is obtained in any registered image by a comparison operation equal to or less than a predetermined limit number of times. When it is determined that the subject is a registrant when the authentication threshold is exceeded, but the comparison cannot be determined that the subject is a registrant even if the number of comparison operations reaches the limit number And a control unit that determines that the target person is not a registrant.
この発明によれば、登録者は複数枚の登録画像のいずれかでの姿勢であれば認証されることになるから、1枚の登録画像での姿勢でしか認証されない場合に比べて認証にかかる時間を短縮可能となる。また、認証閾値を低くすることによって同様の効果を得ようとする場合に比べ、誤認証の発生が抑えられる。 According to the present invention, since the registrant is authenticated if the posture is one of a plurality of registered images, the authentication is required compared to the case where the registrant is authenticated only by the posture of one registered image. Time can be shortened. In addition, the occurrence of erroneous authentication can be suppressed as compared with a case where the same effect is to be obtained by lowering the authentication threshold.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、制御部は、対象者を登録者として認証したとき、該認証の過程で用いられた対象画像のうち、所定の条件を満たしたものを、認証時の登録画像と同じ識別情報に対応付けられた登録画像に追加されるべき候補画像として記憶部に格納するとともに、候補画像の枚数と上記識別情報に対応付けられた登録画像との枚数との合計を所定の限界数と比較し、上記合計が限界数以下であれば候補画像を上記識別情報に対応付けられた登録画像に追加し、上記合計が限界数を上回る場合、上記識別情報に対応付けられた登録画像を上記合計が限界数以下となるまで削除した後に、候補画像を上記識別情報に対応付けられた登録画像に追加することを特徴とする。
In the invention of claim 2, in the invention of
この発明によれば、候補画像を用いて登録画像が更新されることにより、登録者の動作の癖や外見の変化への対応が可能となる。 According to the present invention, the registered image is updated using the candidate image, so that it is possible to cope with a registrant's movement habit and appearance change.
請求項3の発明は、請求項2の発明において、制御部は、上記識別情報に対応付けられた他の登録画像であって相関値が所定の類似閾値以上となるような他の登録画像の枚数が少ない登録画像から順に削除することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the control unit may be another registered image that is associated with the identification information and has a correlation value equal to or greater than a predetermined similarity threshold. It is characterized in that the registered images are deleted in order from the smallest number.
この発明によれば、よく似た登録画像が他にも多く存在するような登録画像を残すことができる。 According to the present invention, it is possible to leave a registered image in which there are many other similar registered images.
請求項4の発明は、請求項2の発明において、制御部は、登録画像を削除する際、上記識別情報に対応付けられた登録画像の中で相互の相関値が所定の類似閾値以上であって最も高い2枚の登録画像のうち、所定の基準で決定された優先順位がより低い一方を削除するという動作を繰り返すことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, when the control unit deletes the registered image, the correlation value among the registered images associated with the identification information is not less than a predetermined similarity threshold. The operation of deleting one of the two registered images having the highest priority determined by a predetermined standard is repeated.
この発明によれば、互いによく似た登録画像の一方が削除されることになるから、互いに類似性の低い登録画像が残ることになり、すなわち様々な姿勢での認証が可能となる。 According to the present invention, one of registered images that are very similar to each other is deleted, so that registered images with low similarity remain, that is, authentication in various postures is possible.
請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれかの発明において、各登録画像には、それぞれ優先順位が設定されていて、制御部は、連続比較動作において、所定の基準で決定された優先順位の高い登録画像から順に比較動作に用いることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the priority order is set for each registered image, and the control unit is determined based on a predetermined reference in the continuous comparison operation. It is characterized by being used for the comparison operation in order from the registered image having the highest priority.
この発明によれば、認証にかかる時間がさらに短縮される可能性がある。 According to the present invention, the time required for authentication may be further shortened.
請求項6の発明は、請求項4又は請求項5の発明において、他の登録画像との相関値の平均値が低い登録画像ほど優先順位を低くすることを特徴とする。
The invention of claim 6 is characterized in that, in the invention of
請求項7の発明は、請求項4又は請求項5の発明において、日時を出力する計時部を備え、制御部は、登録画像を記憶部に格納する際に、計時部が出力した日時を該登録画像に関連付けて記憶部に格納するものであって、記憶部において関連付けられた日時が古い登録画像ほど優先順位を低くすることを特徴とする。
The invention of
請求項8の発明は、請求項4又は請求項5の発明において、記憶部には、各登録画像について、それぞれ比較動作において対象画像との一致が判定された回数である認証回数が格納されていて、認証回数が少ない登録画像ほど優先順位を低くすることを特徴とする。
In the invention of claim 8, in the invention of
請求項9の発明は、請求項4又は請求項5の発明において、同じ識別情報に対応付けられた他の登録画像との相関値の平均値が低い登録画像ほど優先順位を低くすることを特徴とする。
The invention of
請求項10の発明は、請求項2の発明において、対象者が登録者として認証されたときの対象画像から遡って、直後の対象画像との距離が所定の同定閾値を上回っている対象画像が存在した場合、該対象画像以前の対象画像は候補画像とはしないことを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, there is provided a target image in which a distance from a target image immediately after the target person is authenticated as a registrant exceeds a predetermined identification threshold. When present, the target image before the target image is not a candidate image.
この発明によれば、別人の画像が登録画像に含まれてしまうことを防ぐことができる。 According to the present invention, it is possible to prevent another person's image from being included in the registered image.
請求項11の発明は、請求項1の発明において、新規登録者の登録の指示が入力される登録指示部と、登録指示部において新規登録者の登録の指示が入力されたときに制御部によって制御され、認証を受ける際と同様の動作をすることを新規登録者に対して音声と画像との少なくとも一方により要求する入力要求部を備え、制御部は、入力要求部による要求がなされた後、所定の複数個のタイミングでそれぞれ撮像部から登録画像を得ることを特徴とする。
The invention according to claim 11 is the invention according to
請求項12の発明は、請求項11の発明において、連続したタイミングで得られた2枚の登録画像間の距離が所定の同定閾値を上回っていた場合、該2枚の登録画像のうち古い方の登録画像以前の登録画像であって直前に入力要求部による要求がなされた後に得られた登録画像を全て破棄することを特徴とする。
In the invention of
この発明によれば、別人の画像が登録画像に含まれてしまうことを防ぐことができる。 According to the present invention, it is possible to prevent another person's image from being included in the registered image.
請求項1の発明によれば、登録者は複数枚の登録画像のいずれかでの姿勢であれば認証されることになるから、1枚の登録画像での姿勢でしか認証されない場合に比べて認証にかかる時間を短縮可能となる。また、認証閾値を低くすることによって同様の効果を得ようとする場合に比べ、誤認証の発生が抑えられる。 According to the first aspect of the present invention, since the registrant is authenticated if the posture is one of a plurality of registered images, the registrant is authenticated only by the posture of one registered image. The time required for authentication can be shortened. In addition, the occurrence of erroneous authentication can be suppressed as compared with a case where the same effect is to be obtained by lowering the authentication threshold.
請求項2の発明によれば、対象画像から選択された候補画像を用いて登録画像が更新されることにより、登録者の動作の癖や外見の変化への対応が可能となる。 According to the second aspect of the present invention, the registered image is updated using the candidate image selected from the target image, so that it is possible to cope with the habit of the registrant's movement and the change in appearance.
請求項5の発明によれば、各登録画像には、それぞれ優先順位が設定されていて、制御部は、連続比較動作において、所定の基準で決定された優先順位の高い登録画像から順に比較動作に用いるので、認証にかかる時間がさらに短縮される可能性がある。
According to the invention of
請求項10の発明によれば、直後の対象画像との距離が所定の同定閾値を上回っている対象画像が存在した場合、該対象画像以前の対象画像は候補画像とはせず、請求項12の発明によれば、連続したタイミングで得られた2枚の登録画像間の距離が所定の同定閾値を上回っていた場合、該2枚の登録画像のうち古い方の登録画像以前の登録画像であって直前に入力要求部による要求がなされた後に得られた登録画像を全て破棄するので、それぞれ別人の画像が登録画像に含まれてしまうことを防ぐことができる。 According to the invention of claim 10, when there is a target image whose distance from the target image immediately after the target image exceeds a predetermined identification threshold, the target image before the target image is not a candidate image, and According to the invention, when the distance between two registered images obtained at successive timings exceeds a predetermined identification threshold, the registered image before the older registered image of the two registered images is used. In this case, all the registered images obtained after the request by the input request unit immediately before are discarded, so that it is possible to prevent the images of different persons from being included in the registered images.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
本実施形態は、図1に示すように、認証の対象者M(図2参照)を撮像する撮像部1と、登録者毎に、それぞれ顔を撮像した複数枚ずつの登録画像が、登録者に一対一に対応する識別情報に対応付けて格納された記憶部2と、撮像部1に撮像された画像と記憶部2に格納された画像とを比較することにより対象者Mが登録者か否かを判定する認証動作を行う制御部3とを備える。本実施形態は図2に示すように扉Dに並設されており、制御部3は、対象者Mが登録者であると判定されれば扉Dの電気錠(図示せず)を開錠する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, an
撮像部1は、例えばCCD(Charge Coupled Device)のような周知の撮像素子を用い、デジタルデータで表現された画像を生成するカメラである。
The
また、本実施形態は識別情報(ID)が入力されるID入力部4を備え、制御部3は、登録された識別情報(すなわち、対応付けられた登録画像が記憶部2に格納されている識別情報)がID入力部4に入力されたときに認証動作を開始する。ID入力部4は、例えば識別情報が記録された磁気帯やICチップを有するカードから識別情報を読み取るカードリーダーや、識別情報としてのID番号を入力する操作入力を受け付けるキーボードやタッチパネル等で構成することができる。
In addition, the present embodiment includes an
さらに、本実施形態は、制御部3によって制御されて各種の報知を行う報知部5を備える。報知部5には、例えばスピーカを有して音声により報知を行うものや、液晶パネルを有してテキストにより報知を行うものを用いることができる。
Furthermore, this embodiment is provided with the alerting | reporting
制御部3は、ID入力部4に管理者の識別情報が入力されたときに、登録者を新規に登録する登録動作を開始する。すなわち、ID入力部4は請求項における登録指示部でもある。登録動作においては、まず、制御部3は報知部5を制御し、ID入力部4への識別情報の入力を、新規に登録される者(以下、「新規登録者」と呼ぶ。)に要求させる。その後、撮像部1によって撮像された画像からの登録画像の取得を、所定時間(例えば100ミリ秒)おきに複数回行う。ここで、記憶部2には、対象者の顔の領域を含み判定動作に用いられる対象画像の領域の決定に用いられる基準顔画像が格納されており、制御部3は、撮像部1が出力した画像から、基準顔画像との相関値が所定の顔判定閾値以上となるような領域(すなわち頭部を含むと判断される領域)を登録画像として抽出する。取得された複数枚の登録画像は、ID入力部4に入力された識別情報に対応付けられて記憶部2に格納される。また、制御部3が、登録画像として抽出された領域の位置(すなわち、登録画像の位置)を、登録画像の取得毎に記憶部2に格納するようにするとともに、2枚目以降の登録画像が取得された際、登録画像として抽出された領域と、直前に登録画像として抽出された領域との距離(すなわち登録画像間の距離であり、頭部の移動距離)が、所定の同定距離以上であれば、それは直前に得られた登録画像の人物とは異なると判定して、その登録動作中(つまり、直前に入力要求部による要求がなされた後)に得られた登録画像のうち、上記直前に得られた登録画像以前の登録画像を全て破棄するようにしてもよい。上記同定距離は、撮像部1による1回の撮像から次の撮像までの時間内に、撮像部1に撮像される画像中で人間が移動しうる距離程度とされる。これにより、別人の画像が登録画像に含まれることが防止される。ここで、上記の登録画像間の距離や、後述する対象画像間の距離としては、例えば、登録画像や対象画像として抽出された領域毎に所定の基準で決定された代表座標間の距離を用いることができる。代表座標としては、例えば、領域の中心の座標や領域の重心の座標を用いることができるほか、領域が長方形状である場合には領域の一角の座標を用いることができる。
When the identification information of the administrator is input to the
次に、制御部3の認証動作について、図3の流れ図を用いて詳しく説明する。
Next, the authentication operation of the
制御部3は、ID入力部4に識別情報が入力されて認証動作を開始すると(ステップS1)、まず認証動作に用いられるパラメータである比較回数Ncと周回数Nrとをそれぞれ初期値である0に戻す(ステップS2)。次に、制御部3は、撮像部1によって撮像された画像から、対象者の顔の領域を含み認証動作に用いられる対象画像を抽出する(ステップS3)。ここで、ステップS3において撮像部1が出力した画像から対象画像として抽出される領域は、登録動作において登録画像として抽出される領域と同様に、基準顔画像との相関値が顔判定閾値以上となるような領域である。次に、制御部3は、ID入力部4に入力された識別情報に対応付けられた登録画像のうち1枚を記憶部2から読み出し(ステップS4)、ステップS3において抽出された対象画像とステップS4において読み出された登録画像との相関値を所定の認証閾値と比較する比較動作を行う(ステップS5)。
When the identification information is input to the
ステップS5において対象画像と登録画像との相関値が認証閾値未満であった場合、すなわち対象者が登録者であるとは認証されなかった場合には、制御部3は、比較回数Ncに1を加算し(ステップS6)、比較対象となるべき登録画像の枚数である登録画像数Np(本実施形態では記憶部2において上記識別情報に対応付けられた登録画像の枚数)と比較回数Ncとを比較する(ステップS7)。そして、比較回数Ncが登録画像数Npに達していなければ、ステップS4に戻って上記識別情報に対応付けられた別の登録画像を読み出し、比較動作を繰り返す。一方、比較回数Ncが登録画像数Npに達していれば、つまり対象画像が比較対象となるべき登録画像の全てと既に比較されていれば、制御部3は比較回数Ncを初期値である0に戻すとともに、周回数Nrに1を加算し(ステップS8)、2以上の所定の整数である制限周回数Nlと周回数Nrとを比較する(ステップS9)。そして、周回数Nrが制限周回数N1未満であれば、制御部3は、ステップS3に戻って撮像部1から新たな対象画像を得て、この新たな対象画像を用いて再度、ステップS4〜ステップS8の連続比較動作を行う。また、ステップS8において周回数が制限周回数Nlに達していれば、制御部3は、対象者Mが登録者ではないと判定し(ステップSS10)、認証動作を終了し、ID入力部4への識別情報を受け付ける状態に戻る(ステップS11)。すなわち、制限周回数Nlに登録画素数Npを乗じたものが、請求項における制限回数である。
When the correlation value between the target image and the registered image is less than the authentication threshold in step S5, that is, when the target person is not authenticated as a registrant, the
また、制御部3は、ステップS5において、登録画像と対象画像との相関値が認証閾値以上であった場合には、対象者Mが登録者であると判定(認証)し(ステップS12)、例えば上記のように扉Dの電気錠の開錠など、対象者Mが登録者である場合に行うべき所定の動作を行い、ステップ11に進んで認証動作を終了する。
In step S5, when the correlation value between the registered image and the target image is equal to or greater than the authentication threshold, the
ここで、本実施形態では、認証動作で使用された対象画像から所定の条件で選択された候補画像が記憶部2に格納され、認証動作が終了するまで保持されている。そして、ステップS12において対象者Mが登録者であると判定されたとき、制御部3は、ステップ11に進む前に、記憶部2に格納された候補画像を、ステップS12において認証された登録者の識別番号に対応付けられた登録画像として追加するように、登録画像を更新する(ステップS13)。
Here, in the present embodiment, candidate images selected under a predetermined condition from the target images used in the authentication operation are stored in the storage unit 2 and held until the authentication operation ends. When it is determined in step S12 that the target person M is a registrant, the
登録画像を更新する上記動作について詳しく説明する。候補画像としては、例えば認証閾値よりも小さく顔判定閾値よりも大きい所定の候補閾値を用い、登録画像との相関値が候補閾値以上である対象画像が選択される。また、記憶部2には全ての対象画像の位置がそれぞれ保存されるようにするとともに、次の対象画像との距離が所定の同定距離未満である対象画像を該次の対象画像と同一人物であると認められる対象画像として、ステップS12における対象画像と同一人物であると認められない対象画像を候補画像から除外する。上記同定距離は、撮像部1による1回の撮像から次の撮像までの時間内に人間が移動しうる距離(撮像部1が撮像する画像上での距離)程度とされる。これにより、別人の画像が登録画像に含まれることが防止される。
The above operation for updating the registered image will be described in detail. As the candidate image, for example, a predetermined candidate threshold value that is smaller than the authentication threshold value and larger than the face determination threshold value is used, and a target image whose correlation value with the registered image is equal to or larger than the candidate threshold value is selected. The storage unit 2 stores the positions of all the target images, and the target image whose distance from the next target image is less than a predetermined identification distance is the same person as the next target image. A target image that is not recognized as the same person as the target image in step S12 is excluded from the candidate images as a target image that is recognized as being present. The identification distance is about a distance (a distance on an image captured by the image capturing unit 1) that a human can move within a time period from one image capturing by the
ここで、記憶部2の容量は有限であるので、候補画像を登録画像に追加し続けることはできない。そこで、本実施形態では、1個の識別情報に対応付けられる登録画像の枚数の上限として所定の限界数が設定されていて、制御部3は、候補画像の枚数と、既に同じ識別情報に対応付けられた登録画像の枚数との合計(以下、「総画像数」と呼ぶ。)が限界数を上回っていた場合には、候補画像を登録画像に追加する前に、登録画像を適宜削除する。
Here, since the capacity of the storage unit 2 is limited, the candidate image cannot be continuously added to the registered image. Therefore, in the present embodiment, a predetermined limit number is set as the upper limit of the number of registered images associated with one piece of identification information, and the
上記のように候補画像の追加に当たって登録画像を削除する具体的な方法としては、例えば、相関値が所定の類似閾値以上となるような他の登録画像の枚数が少ない登録画像から順に、総画像数が限界数となるまで削除するという方法がある。この方法であれば、よく似た登録画像が他にも多く存在するような登録画像を残すことができる。 As a specific method for deleting a registered image when adding candidate images as described above, for example, the total images are sequentially displayed in order from a registered image with a small number of other registered images having a correlation value equal to or greater than a predetermined similarity threshold. There is a method of deleting until the number reaches the limit number. With this method, it is possible to leave a registered image in which there are many other similar registered images.
または、制御部3が、登録画像毎に、他の登録画像との相関値を算出して記憶部2に格納するとともに、相互の相関値が所定の類似閾値以上で且つ最も高い2枚の登録画像のうち、所定の基準で決定された優先順位がより低い一方を、その時点での優先順位の最も低い登録画像として削除するという動作を、総画像数数が限界数以下となるか、相互の相関値が類似閾値以上である登録画像の組が無くなるまで繰り返すようにしてもよい。この方法であれば、互いによく似た登録画像の一方が削除されることになるから、互いに類似性の低い登録画像が残ることになり、すなわち様々な姿勢での認証が可能となる。
Alternatively, for each registered image, the
上記優先順位の決定方法としては、例えば、認証動作において対象画像との相関値が認証閾値以上となった回数(以下、「認証回数」と呼ぶ。)が多いものほど優先順位を高くするという方法や、登録画像とされた日時(以下、「登録日時」と呼ぶ。)が新しいものほど優先順位を高くするという方法がある。優先順位の決定に用いられる認証回数や登録日時などの情報は、記憶部2において登録画像に関連付けて格納されるようにすればよい。また、登録日時を用いる場合、日時を出力する計時部(図示せず)が必要となるが、これは周知技術を用いて実現可能であるので詳細な説明は省略する。または、他の登録画像との相関値の平均値(以下、「平均相関値」と呼ぶ。)が高いものほど優先順位を高くするようにしてもよい。 As a method for determining the priority order, for example, a method in which the priority order is increased as the number of times that the correlation value with the target image is greater than or equal to the authentication threshold in the authentication operation (hereinafter referred to as “authentication number”). Alternatively, there is a method in which the priority is higher as the date and time of registration image (hereinafter referred to as “registration date and time”) is newer. Information such as the number of authentications and registration date and time used for determining the priority order may be stored in the storage unit 2 in association with the registered image. In addition, when using the registration date and time, a time measuring unit (not shown) for outputting the date and time is required, but since this can be realized using a known technique, a detailed description thereof is omitted. Alternatively, the priority may be set higher as the average value of correlation values with other registered images (hereinafter referred to as “average correlation value”) is higher.
例えば、登録画像が次表の画像A〜画像Eであって優先順位の決定に認証回数を用いる場合を考える。次表において、上端に画像A〜画像Eとある欄の数値は、左端の画像と上端の画像との相関値を示す。最も高い相関値となるのは相関値0.83の画像Aと画像Dとの組であるが、画像Aの認証回数が10であるのに対して画像Dの認証回数は2回であってより少ないので、この場合に削除されるのは画像Dとなる。さらに、2枚以上の画像を削除する必要がある場合、画像Dが削除された状態で最も高い相関値となるのは相関値0.80の画像Aと画像Cとの組であり、認証回数がより少ないのは画像Cであるから、画像Dの次に削除されるのは画像Cとなる。なお、上記の例では類似閾値を0.80としている。 For example, consider a case where registered images are image A to image E in the following table and the number of authentications is used to determine priority. In the following table, the numerical values in the columns having images A to E at the upper end indicate the correlation values between the left end image and the upper end image. The highest correlation value is a set of an image A and an image D having a correlation value of 0.83. The number of authentications for the image A is 10 while the number of authentications for the image D is 2. Since it is less, it is the image D that is deleted in this case. Further, when it is necessary to delete two or more images, the highest correlation value in the state where the image D is deleted is a set of the image A and the image C having a correlation value of 0.80. Since the image C is less in number, the image C is deleted next to the image D. In the above example, the similarity threshold is 0.80.
また、上表の場合に、相関値が所定の類似閾値以上となるような他の登録画像の枚数が少ない登録画像から順に総画像数が限界数となるまで削除するという方法をとる場合であって、削除されるべき登録画像が2枚であり、類似閾値を0.80とする場合、相関値が0.80以上となる他の登録画像が存在するのは画像A〜Dであり、該他の登録画像の枚数は画像A,Dで2枚であるのに対して画像B,Cで1枚であるので、削除される登録画像は画像B,Cとなる。 Also, in the case of the above table, it is a case where a method of deleting from the registered images with a small number of other registered images having a correlation value equal to or higher than a predetermined similarity threshold in order until the total number of images reaches the limit number. Thus, when there are two registered images to be deleted and the similarity threshold is 0.80, other registered images having a correlation value of 0.80 or more exist in the images A to D. Since the number of other registered images is two for images A and D, but one for images B and C, the registered images to be deleted are images B and C.
なお、上記の各例において、総画像数が限界数よりも大きいにも関わらず相関値が類似閾値以上となる登録画像の組が存在しない場合、例えば、相関値が最も大きい組をなす登録画像のうち優先順位が最も低いものを削除する。 In each of the above examples, when there is no set of registered images in which the correlation value is equal to or greater than the similarity threshold even though the total number of images is larger than the limit number, for example, the registered images having the largest correlation value Delete the one with the lowest priority.
さらに、上記優先順位が認証動作において用いられるようにしてもよい。すなわち、制御部3が、比較動作において用いる登録画像を、上記優先順位の高い登録画像から順に選択するようにする。この構成を採用すれば、対象者が登録者と判定されるまでの平均時間が短縮される可能性がある。
Furthermore, the priority order may be used in the authentication operation. That is, the
上記構成によれば、登録者は複数枚の登録画像のいずれかでの姿勢であれば認証されることになるから、1枚の登録画像での姿勢でしか認証されない場合に比べて認証にかかる時間を短縮可能となる。また、認証閾値を低くすることによって同様の効果を得ようとする場合に比べ、誤認証の発生が抑えられる。 According to the above configuration, since the registrant is authenticated if the posture is one of a plurality of registered images, authentication is required compared to the case where the registrant is authenticated only by the posture of one registered image. Time can be shortened. In addition, the occurrence of erroneous authentication can be suppressed as compared with a case where the same effect is to be obtained by lowering the authentication threshold.
さらに、認証動作において用いられた対象画像を用いて登録画像が更新されるから、登録者の動作の癖や外見の変化への対応が可能となる。 Furthermore, since the registered image is updated using the target image used in the authentication operation, it is possible to cope with a change in appearance or appearance of the registrant.
なお、上記の実施形態のような、いわゆる1対1照合とする代わりに、ID入力部4を設けず、比較動作においては全ての登録画像が用いられる、いわゆる1対N照合としてもよい。この場合、登録画像数Npは記憶部2に格納された登録画像の総数となり、登録画像の更新に伴って削除の対象となる登録画像は、認証された登録画像と同じ識別情報に対応付けられた登録画像となる。また、認証動作の開始や終了を決定付けるものがないので、認証動作はステップS10からステップ1にループし、対象画像が得られる度に認証動作を行うという形となる。また、登録動作の開始のタイミングや新規に登録する識別情報の決定のために、外部からの登録動作の開始の指示や登録される識別情報の入力を受け付けるための登録指示部(図示せず)が必要となる。さらに、登録動作において報知部5が新規登録者に要求する動作は、例えば撮像部1から離れた所定位置から撮像部1に近い別の所定位置まで歩く動作となる。
Instead of the so-called one-to-one collation as in the above embodiment, the
また、認証動作において、上記のように比較回数Ncや周回数Nrをカウントする代わりに、認証動作の開始から所定の認証時間だけ連続比較動作を継続し、認証時間の経過時までに対象者Mが登録者であるとの判定が得られなかった場合に、対象者Mが登録者ではないと判定するようにしてもよい。この場合、1回の比較動作にかかる時間で認証時間を除した数が請求項における制限回数となる。 Further, in the authentication operation, instead of counting the comparison number Nc and the lap number Nr as described above, the continuous comparison operation is continued for a predetermined authentication time from the start of the authentication operation, and the subject M May be determined not to be a registrant when it is determined that is not a registrant. In this case, the number obtained by dividing the authentication time by the time required for one comparison operation is the limit number in the claims.
1 撮像部
2 記憶部
3 制御部
4 ID入力部
5 報知部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
登録者毎に、それぞれ顔を撮像した複数枚ずつの登録画像が、登録者に一対一に対応する識別情報に対応付けて格納された記憶部と、
撮像部によって撮像された対象者が登録者であるか否かを判定する認証動作を行う制御部とを備え、
制御部は、認証動作において、対象者を撮像した画像から顔部分を抽出した対象画像を撮像部から得て、登録画像のうち1枚と対象画像との相関値を演算するとともに得られた相関値を所定の認証閾値と比較する比較動作を、記憶部に格納された登録画像のうち少なくとも1個の識別情報に対応付けられた各登録画像について順に行う連続比較動作を行い、連続比較動作において用いられた全ての登録画像で対象画像との相関値が認証閾値未満となったとき、新たな対象画像を撮像部から得て、対象画像として前記新たな対象画像を用いた連続比較動作を行い、所定の制限回数以下の比較動作でいずれかの登録画像において対象画像との相関値が認証閾値以上となったときに対象者が登録者であると判定する一方、比較動作の回数が制限回数に達しても比較動作において対象者が登録者であるとの判定が得られなかったときに対象者を登録者ではないと判定する制御部とを備えることを特徴とする顔認証装置。 An imaging unit for imaging the target person;
For each registrant, a storage unit in which a plurality of registered images each capturing a face is stored in association with identification information corresponding to the registrant on a one-to-one basis;
A control unit that performs an authentication operation to determine whether or not the subject imaged by the imaging unit is a registrant,
In the authentication operation, the control unit obtains a target image obtained by extracting a face part from an image obtained by capturing the target person from the image capturing unit, calculates a correlation value between one of the registered images and the target image, and obtains the correlation In the continuous comparison operation, a comparison operation for comparing a value with a predetermined authentication threshold is performed sequentially for each registered image associated with at least one identification information among registered images stored in the storage unit. When the correlation value with the target image is less than the authentication threshold in all the registered images used, a new target image is obtained from the imaging unit, and a continuous comparison operation using the new target image as the target image is performed. When the correlation value with the target image is equal to or higher than the authentication threshold in any registered image in the comparison operation equal to or less than the predetermined limit number, the target person is determined to be a registered person, while the number of comparison operations is the limit number. Reached face authentication apparatus characterized by comprising a free and determining control unit in registrant the subject when the subject was not obtained a determination that the registrant in comparison operation be.
候補画像の枚数と上記識別情報に対応付けられた登録画像との枚数との合計を所定の限界数と比較し、
上記合計が限界数以下であれば候補画像を上記識別情報に対応付けられた登録画像に追加し、
上記合計が限界数を上回る場合、上記識別情報に対応付けられた登録画像を上記合計が限界数以下となるまで削除した後に、候補画像を上記識別情報に対応付けられた登録画像に追加することを特徴とする請求項1記載の顔認証装置。 When the control unit authenticates the target person as a registrant, the target image used in the authentication process is associated with the same identification information as the registration image at the time of authentication, which satisfies a predetermined condition. While storing in the storage unit as a candidate image to be added to the registered image,
Comparing the total number of candidate images and the number of registered images associated with the identification information with a predetermined limit number;
If the total is less than or equal to the limit number, add the candidate image to the registered image associated with the identification information,
If the total exceeds the limit number, the registration image associated with the identification information is deleted until the total is equal to or less than the limit number, and then the candidate image is added to the registration image associated with the identification information. The face authentication apparatus according to claim 1.
制御部は、連続比較動作において、所定の基準で決定された優先順位の高い登録画像から順に比較動作に用いることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の顔認証装置。 Each registered image has its own priority,
5. The face authentication apparatus according to claim 1, wherein the control unit is used for the comparison operation in order from a registered image having a high priority determined based on a predetermined reference in the continuous comparison operation.
制御部は、登録画像を記憶部に格納する際に、計時部が出力した日時を該登録画像に関連付けて記憶部に格納するものであって、
記憶部において関連付けられた日時が古い登録画像ほど優先順位を低くすることを特徴とする請求項4又は請求項5記載の顔認証装置。 It has a timer that outputs the date and time,
When storing the registered image in the storage unit, the control unit stores the date and time output by the timing unit in the storage unit in association with the registered image,
6. The face authentication apparatus according to claim 4 or 5, wherein the priority order is lowered for a registered image having a date and time associated with each other in the storage unit.
認証回数が少ない登録画像ほど優先順位を低くすることを特徴とする請求項4又は請求項5記載の顔認証装置。 The storage unit stores, for each registered image, the number of times of authentication, which is the number of times that matching with the target image is determined in the comparison operation,
6. The face authentication apparatus according to claim 4, wherein the priority order is lowered for a registered image having a smaller number of authentications.
登録指示部において新規登録者の登録の指示が入力されたときに制御部によって制御され、認証を受ける際と同様の動作をすることを新規登録者に対して音声と画像との少なくとも一方により要求する入力要求部を備え、
制御部は、入力要求部による要求がなされた後、所定の複数個のタイミングでそれぞれ撮像部から登録画像を得ることを特徴とする請求項1記載の顔認証装置。 A registration instructing unit for inputting a registration instruction of a new registrant;
Controlled by the control unit when an instruction to register a new registrant is input at the registration instruction unit, and requests the new registrant to perform the same operation as when receiving authentication by at least one of voice and image With an input requesting unit,
The face authentication apparatus according to claim 1, wherein the control unit obtains a registered image from each of the imaging units at a predetermined plurality of timings after the request by the input request unit is made.
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