JP4710841B2 - Face recognition device - Google Patents
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Description
本発明は、予めテンプレート画像として登録している人物の顔画像と、認証のために撮影した人物に顔写真との間でテンプレートマッチングを行って認証を行う顔認証装置に関するものである。 The present invention relates to a face authentication apparatus that performs authentication by performing template matching between a face image of a person registered in advance as a template image and a face photo of a person photographed for authentication.
従来から提供されている一般的な顔認証装置として、例えば予め入室が許可されている人の顔画像をテンプレート画像として登録しておき、これから入室を希望している人物の顔を撮像カメラで撮影してその撮影した顔画像が予め登録しているテンプレート画像と同一であるかを画像処理によるテンプレートマッチングを用いて判断して認証を行う装置がある（例えば特許文献１）。
ところで、上述の顔認証装置では、前髪の有無を判断する機能が無かったため、認証対象の顔の一部（目や眉）が前髪に隠れたり、或いは前髪の存在があっても、そのままえ画像のマッチングを行っているため、テンプレートとして登録した顔画像と、前髪によって異なる状態となった顔の画像で認証を行うと、相関値の低下をもたらし、本人を正しく本人と認証できないことが発生するという不具合があった。 By the way, in the face authentication apparatus described above, since there is no function for determining the presence or absence of bangs, even if a part of the face to be authenticated (eyes or eyebrows) is hidden in the bangs or there is bangs, it is an image. Therefore, if authentication is performed using a face image registered as a template and a face image that is in a different state depending on the bangs, the correlation value will be reduced, and the person may not be correctly authenticated as the person. There was a problem that.
本発明は、上述の点に鑑みて為された者で、その目的とするところは、前髪の影響を受けることなく、常に本人を正しく本人と判断できる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 points, and an object of the present invention is to provide a face authentication apparatus that can always correctly determine the person himself / herself without being affected by the bangs.
上述の目的を達成するために、請求項１の発明では認証対象の人物の顔を含めた画像を撮影する撮影カメラと、前記撮像カメラで撮影した人物の画像をテンプレートとして登録する記憶手段と、認証時に撮像した画像と、予めテンプレート画像として登録している人物の画像とのテンプレートマッチングによって、認証対象の人物が登録されているか否かを判断する認証手段とを備えている顔認証装置であって、撮像カメラで撮像した人物の顔画画像を用いて登録若しくは認証する時に顔部位に前髪が存在するか否かを判断する前髪検出手段と、該前髪検出手段による前髪検出の存否の判断情報に基づいて認証時のアルゴリズムを変更する手段とを備え、前記前髪検出手段は、登録若しくは認証に用いる画像の濃度変化画像の角度分布を求め、当該画像の中央部から左右方向への濃度変化画素数が、当該上下方向の濃度変化画素数よりも多い場合に前髪が存在すると判断することを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, in the invention of claim 1, a photographing camera for photographing an image including a face of a person to be authenticated, a storage means for registering a person image photographed by the photographing camera as a template, A face authentication apparatus comprising authentication means for determining whether or not an authentication target person is registered by template matching between an image captured at the time of authentication and a person image registered in advance as a template image. A bang detection unit that determines whether or not bangs exist on a facial part when registering or authenticating using a facial image of a person imaged by an imaging camera, and information on whether or not bangs are detected by the bang detection unit and means for changing the time of authentication algorithms based on, the bangs detecting means obtains the angular distribution of the concentration change image of the image to be used for registration or authentication Concentration change the number of pixels from the center portion of the image to the left and right direction, characterized in that it is determined that bangs exists when more than the concentration changes the number of pixels of the vertical direction.
請求項１の発明によれば、登録時若しくは認証時に撮像した人物の顔部位に前髪が存在するか否かを判断する前髪検出手段の判断情報に基づいて認証時のアルゴリズムを変更することで、前髪の存否に変わらず、認証対象の本人を正しく本人と判断できる。 According to the invention of claim 1, by changing the algorithm at the time of authentication based on the determination information of the bangs detecting means for determining whether or not the bangs exist in the face portion of the person imaged at the time of registration or authentication, Regardless of the presence or absence of bangs, the person to be authenticated can be correctly determined as the person.
請求項２の発明では、認証対象の人物の顔を含めた画像を撮影する撮影カメラと、前記撮像カメラで撮影した人物の画像をテンプレートとして登録する記憶手段と、認証時に撮像した画像と、予めテンプレート画像として登録している人物の画像とのテンプレートマッチングによって、認証対象の人物が登録されているか否かを判断する認証手段とを備えている顔認証装置であって、撮像カメラで撮像した人物の顔画画像を用いて登録若しくは認証する時に顔部位に前髪が存在するか否かを判断する前髪検出手段と、前髪が存在していることを前記前髪検出手段が判断したときに、被撮影者に報知する報知手段を備え、前記前髪検出手段は、登録若しくは認証に用いる画像の濃度変化画像の角度分布を求め、当該画像の中央部から左右方向への濃度変化画素数が、当該上下方向の濃度変化画素数よりも多い場合に前髪が存在すると判断することを特徴とする。 In the invention of claim 2, a photographing camera for photographing an image including the face of the person to be authenticated, a storage means for registering a person image photographed by the photographing camera as a template, an image photographed at the time of authentication, A face authentication apparatus having an authentication unit that determines whether or not an authentication target person is registered by template matching with an image of a person registered as a template image, the person imaged by an imaging camera A bang detection unit that determines whether or not bangs are present on a facial part when registering or authenticating using a face image, and when the bangs detection unit determines that bangs are present, comprising a notification means for notifying the user, the bangs detecting means obtains the angular distribution of the concentration change image of the image to be used for registration or authentication, the lateral direction from the center portion of the image Concentration change the number of pixels, characterized in that it is determined that bangs exists when more than the concentration changes the number of pixels of the vertical direction.
請求項２の発明によれば、登録に用いる画像が前髪の垂れた画像である場合には被撮影者にそれを報知して、前髪の垂れていない画像を再登録するように促し、また認証時には前髪が垂れたままでは、認証判断に支障を来すので、前髪が垂れていない画像の再入力を被撮影者に促すことで、認証対象の本人を正しく本人と判断できるようになり、その結果信頼性の高い顔認証が可能となる。 According to the second aspect of the present invention, if the image used for registration is an image with drooping bangs, the subject is informed so that the image without drooping bangs is re-registered, and authentication is performed. Sometimes, if the bangs hang down, it will interfere with the authentication decision.By prompting the subject to re-enter the image where the bangs are not hanged, the person to be authenticated can be correctly identified as the person. As a result, highly reliable face recognition is possible.
請求項３の発明では、認証対象の人物の顔を含めた画像を撮影する撮影カメラと、前記撮像カメラで撮影した人物の画像をテンプレートとして登録する記憶手段と、認証時に撮像した画像と、予めテンプレート画像として登録している人物の画像とのテンプレートマッチングによって、認証対象の人物が登録されているか否かを判断する認証手段とを備えている顔認証装置であって、撮像カメラで撮像した人物の顔画画像を用いて登録若しくは認証する時に顔部位に前髪が存在するか否かを判断する前髪検出手段とを備え、前記前髪検出手段は、登録若しくは認証に用いる画像の濃度変化画像の角度分布を求め、当該画像の中央部から左右方向への濃度変化画素数が、当該上下方向の濃度変化画素数よりも多い場合に前髪が存在すると判断し、前髪が存在していることを前記前髪検出手段が判断したときに、記憶手段若しくは認証手段の登録若しくは認証の処理動作を止めることを特徴とする。 In the invention of claim 3, a photographing camera for photographing an image including a face of a person to be authenticated, a storage means for registering a person image photographed by the photographing camera as a template, an image photographed at the time of authentication, A face authentication apparatus having an authentication unit that determines whether or not an authentication target person is registered by template matching with an image of a person registered as a template image, the person imaged by an imaging camera Bangs detecting means for determining whether or not bangs are present on the facial part when registering or authenticating using the face image , wherein the bangs detecting means is an angle of the density change image of the image used for registration or authentication A distribution is obtained, and it is determined that bangs are present when the number of density change pixels in the left-right direction from the center of the image is greater than the number of density change pixels in the vertical direction. When it is determined that the bangs detecting means that bangs is present, and wherein the stop registration or authentication of the processing operation of the storage unit or the authentication means.
請求項３の発明によれば、前髪が垂れているような画像が撮影された場合、登録時においては前髪の垂れていない画像の再登録を、また認証時にはおいては前髪の垂れていない画像の再入力を被撮影者に促すことが可能となり、認証対象の本人を正しく本人と判断できるようになり、その結果信頼性の高い顔認証が可能となる。 According to the invention of claim 3, when an image in which the bangs hang is taken, re-registration of an image in which the bangs do not hang at the time of registration, and an image in which the bangs do not hang at the time of authentication. Can be urged to be re-input, and the person to be authenticated can be correctly determined as the person, and as a result, highly reliable face authentication can be performed.
請求項４の発明では、認証対象の人物の顔を含めた画像を撮影する撮影カメラと、前記撮像カメラで撮影した人物の画像をテンプレートとして登録する記憶手段と、認証時に撮像した画像と、予めテンプレート画像として登録している人物の画像とのテンプレートマッチングによって、認証対象の人物が登録されているか否かを判断する認証手段とを備えている顔認証装置であって、テンプレートに登録されている画像の顔部位に前髪が存在するか否かを判断する前髪検出手段と、該前髪検出手段の判断情報が前髪の存在を示している場合には認証時の処理アルゴリズムとして、認証時に撮像した画像の前髪の存否に無関係に、前髪有りの処理アルゴリズムを選択し、この判断情報が前髪の存在を示していない場合には認証時の処理アルゴリズムとして、認証時に撮像した画像の前髪の存否に対応した処理アルゴリズムを選択する手段とを備え、前記前髪検出手段は、登録若しくは認証に用いる画像の濃度変化画像の角度分布を求め、当該画像の中央部から左右方向への濃度変化画素数が、当該上下方向の濃度変化画素数よりも多い場合に前髪が存在すると判断することを特徴とする。 In the invention of claim 4, a photographing camera for photographing an image including a face of a person to be authenticated, a storage means for registering a person image photographed by the photographing camera as a template, an image photographed at the time of authentication, A face authentication apparatus including an authentication unit that determines whether or not a person to be authenticated is registered by template matching with a person image registered as a template image, and is registered in the template An image captured at the time of authentication as a processing algorithm at the time of authentication when the determination information of the bangs detection means indicates the presence of the bangs, and the bangs detecting means for determining whether or not the bangs are present in the face part of the image Regardless of whether the bangs are present or not, if a processing algorithm with bangs is selected and this judgment information does not indicate the presence of bangs, the processing algorithm at the time of authentication As beam, and means for selecting a processing algorithm corresponding to bangs presence of an image captured at the time of authentication, the bangs detecting means obtains the angular distribution of the concentration change image of the image to be used for registration or authentication, of the image When the number of density change pixels from the center to the left and right is greater than the number of density change pixels in the vertical direction, it is determined that bangs exist .
請求項４の発明によれば、テンプレートとして登録されている画像に前髪があるか否かによって最適なアルゴリズムを用いることで、認証対象の本人を正しく本人と判断できるようになり、その結果信頼性の高い顔認証が可能となる。 According to the invention of claim 4, by using an optimal algorithm depending on whether or not an image registered as a template has bangs, the person to be authenticated can be correctly determined as the person himself, and as a result, reliability High face recognition is possible.
請求項５の発明では、認証対象の人物の顔を含めた画像を撮影する撮影カメラと、前記撮像カメラで撮影した人物の画像をテンプレートとして登録する記憶手段と、認証時に撮像した画像と、予めテンプレート画像として登録している人物の画像とのテンプレートマッチングによって、認証対象の人物が登録されているか否かを判断する認証手段とを備えている顔認証装置であって、予め記憶手段によって登録するテンプレート画像として前髪が存在している画像と前髪が存在していない画像とを有するとともに、認証時に撮像カメラで撮像した人物の画像の顔部位に前髪が存在するか否かを判断する前髪検出手段と、該前髪検出手段の判断情報に基づいて認証に用いるテンプレート画像を選択する手段とを備え、前記前髪検出手段は、登録若しくは認証に用いる画像の濃度変化画像の角度分布を求め、当該画像の中央部から左右方向への濃度変化画素数が、当該上下方向の濃度変化画素数よりも多い場合に前髪が存在すると判断することを特徴とする。 In the invention of claim 5, a photographing camera for photographing an image including a face of a person to be authenticated, a storage means for registering a person image photographed by the photographing camera as a template, an image photographed at the time of authentication, A face authentication apparatus including an authentication unit that determines whether a person to be authenticated is registered by template matching with an image of a person registered as a template image, and is registered in advance by a storage unit A bang detection unit that has an image in which bangs exist and an image in which no bangs exist as template images, and determines whether or not bangs exist in the facial region of a human image captured by an imaging camera during authentication When, and means for selecting a template image used for authentication on the basis of the determination information of the front hair detection means, the bangs detection means, registration Alternatively, the angle distribution of the density change image of the image used for authentication is obtained, and it is determined that bangs exist when the number of density change pixels from the center of the image in the left-right direction is greater than the number of density change pixels in the vertical direction characterized in that it.
請求項５の発明によれば、認証時に撮影した画像に前髪があるか否かに応じて、最適なテンプレートを用いることがき、そのため認証対象の本人を正しく本人と判断できるようになり、その結果信頼性の高い顔認証が可能となる。 According to the invention of claim 5, an optimal template can be used depending on whether or not the image taken at the time of authentication has bangs, so that the person to be authenticated can be correctly determined as the person, and as a result Reliable face recognition is possible.
請求項６の発明では、請求項１乃至５の何れかの発明において、前記前髪検出手段は、登録若しくは認証に用いる画像に対して、予め設定している画像の顔部位のエリア内で濃度変化画像の角度分布を求め、該角度分布に基づいて前髪の存否を判断することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fifth aspects, the bangs detecting means changes the density within an area of a facial part of a preset image relative to an image used for registration or authentication. An angular distribution of the image is obtained, and the presence or absence of bangs is determined based on the angular distribution .
請求項６の発明によれば、登録若しくは認証に用いる画像の顔部位の中央付近に暗い画素が存在するか否かに基づいて前髪の存否を判断することができる。 According to the invention of claim 6, the presence or absence of bangs can be determined based on whether or not there is a dark pixel near the center of the facial part of the image used for registration or authentication.
本発明は、前髪の影響を受けることなく、認証対象の本人を正しく本人と判断できるという効果がある。 The present invention has an effect that the person to be authenticated can be correctly determined as the person himself without being affected by the bangs.
以下本発明を実施形態により説明する。
（実施形態１）
本実施形態の顔認証装置は図１に示すように、例えば部屋（建物）へ入室（入館）を許可された人物の顔画像を予めテンプレート画像として登録保持するとともに夫々の個人情報を登録している記憶手段１と、認証対象の人物Ｈの顔を含む上半身部分を撮影する撮像カメラ２と、この撮像カメラ２で撮影した顔を含んだ上半身部分の画像信号をＡ／Ｄ変換してデジタルの顔画像信号に変換するＡ／Ｄ変換手段３と、Ａ／Ｄ変換された入力画像から顔画像を抽出して、前記テンプレート画像に対するテンプレートマッチングを行い、抽出した顔画像の人物が、テンプレート画像として顔画像が登録されている何れかの人物と同一か否かを判断する認証手段４と、認証手段４が登録人物であると認証した結果を出力したときに当該人物Ｈの入室を許可する判定結果を出力し、それ以外の場合には入室を不許可とする判定結果を出力する判定出力手段５を基本的な構成と備えている。
Embodiments of the present invention will be described below.
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the face authentication apparatus according to the present embodiment registers and holds face images of persons who are allowed to enter a room (building), for example, as template images in advance and register each personal information. Storage means 1, an imaging camera 2 that captures the upper body portion including the face of the person H to be authenticated, and an image signal of the upper body portion that includes the face captured by the imaging camera 2 by A / D conversion and digitally A / D conversion means 3 for converting to a face image signal, a face image is extracted from the A / D converted input image, template matching is performed on the template image, and the person of the extracted face image is used as a template image. The authentication means 4 for determining whether or not the face image is the same as any registered person, and when the authentication means 4 outputs the result of authenticating that it is a registered person, the person H is allowed to enter the room. And it outputs the judgment result to variable, and a basic structure determination output means 5 outputs the determination result to non-permission to enter a room in other cases.
そして認証手段４は、Ａ／Ｄ変換手段３から出力される顔画像の顔部位に前髪が存在するか否かを判断する前髪検出手段たる前髪検出部４ａを備えるとともに、前髪有りの場合に用いる認証アルゴリズムＡと前髪無しの場合に用いる認証アルゴリズムＢとを有し、前髪の有無の判断結果に基づいて使用アルゴリズムを変更するようになっている。 The authentication unit 4 includes a bangs detection unit 4a serving as a bangs detection unit that determines whether or not bangs exist in the face portion of the face image output from the A / D conversion unit 3, and is used when bangs are present. It has an authentication algorithm A and an authentication algorithm B used when there is no bangs, and the use algorithm is changed based on the determination result of the presence or absence of bangs.
次に本実施形態の動作を説明する。まず撮影カメラ１前に人が立ったことを適宜な人検知手段により検知するか、撮影開始釦等の操作があると、撮影カメラ１は撮影対象の人物Ｈの上半身の画像を撮影する動作を行う。撮影カメラ１で撮影された画像、つまり入力画像のアナログデータはＡ／Ｄ変換手段３でＡ／Ｄ変換された後、認証手段４に取り込まれるとともに、生体識別手段５に取り込まれる。 Next, the operation of this embodiment will be described. First, when an appropriate person detecting means detects that a person has stood in front of the photographing camera 1 or there is an operation such as a photographing start button, the photographing camera 1 performs an operation of photographing an image of the upper body of the person H to be photographed. Do. An image photographed by the photographing camera 1, that is, analog data of the input image is A / D converted by the A / D conversion means 3 and then taken into the authentication means 4 and taken into the biometric identification means 5.
認証手段４は、上述の前髪検出部４ａ以外に、基本的な機能として撮影された人物Ｈの上半身の入力画像から顔部位の画像（顔画像）を抽出する画像処理機能と、記憶手段１に登録しているテンプレート画像に対して抽出した顔画像のテンプレートマッチングを行う画像処理機能とを備えており、まず、図２に示すように顔部位検出（Ｓ１）の後、前髪検出部４ａで前髪の有無の判断を行う（Ｓ２）。この前髪検出部４ａの前髪判断は、本実施形態では前髪の存在しない濃淡値分布を用いて作成した基準曲線を当て嵌め、基準曲線からのずれ量を判断基準として行う。 In addition to the bangs detection unit 4a described above, the authentication unit 4 includes an image processing function that extracts an image of a facial part (face image) from the input image of the upper body of the person H photographed as a basic function, and the storage unit 1 And an image processing function for performing template matching of the extracted face image with respect to the registered template image. First, as shown in FIG. 2, after the face part detection (S1), the bangs are detected by the bangs detection unit 4a. Whether or not there is is determined (S2). In this embodiment, the bangs determination of the bang detection unit 4a is performed by fitting a reference curve created using a gray value distribution in which no bangs exist and using the deviation from the reference curve as a determination criterion.
例えば、図３（ａ）に示すように前髪ａが顔部位に垂れさがっている顔画像と、図３（ｂ）に示すように前髪が存在しない顔画像の上端の左端から走査して各走査線上の画素値を抽出すると、図４（ａ），（ｂ）に示すようになり、その二次近似曲線Ｘは夫々図示するようになる。 For example, as shown in FIG. 3A, each scan is performed by scanning from the left edge of the upper end of the face image in which the bangs a hang down on the face part as shown in FIG. When the pixel values on the line are extracted, the result is as shown in FIGS. 4A and 4B, and the quadratic approximate curves X are respectively illustrated.
そこで、予め前髪が存在しない顔画像の二次近似曲線Ｘを求めて、この近似曲線Ｘを基準曲線とし、この基準曲線と顔認証時に用いる顔画像の二次近似曲線Ｘとを比較して基準曲線からのずれ量が一定以上あれば、前髪有りと判断するのである。図４（ｂ）の前髪無しの顔画像の二次近似曲線Ｘに対して、図４（ａ）の前髪有りの顔画像の二次近似曲線Ｘは大きくずれていることが分かる。尚図４中縦軸が輝度値（濃度値）、横軸が画像のｘ座標を示し、０点が画像の左端となる。 Therefore, a quadratic approximate curve X of a face image without bangs is obtained in advance, and this approximate curve X is used as a reference curve, and this reference curve is compared with the quadratic approximate curve X of the face image used for face authentication. If the amount of deviation from the curve exceeds a certain value, it is determined that there is bangs. It can be seen that the quadratic approximation curve X of the face image with bangs in FIG. 4A is greatly deviated from the quadratic approximation curve X of the face image without bangs in FIG. In FIG. 4, the vertical axis indicates the luminance value (density value), the horizontal axis indicates the x coordinate of the image, and the zero point is the left end of the image.
而して前髪検出部４ａが前髪有りと判断したときに、図２に示すように前髪有りの認証アルゴリズムＡを用いて相関値算出を行い（Ｓ３）、前髪無しと判断したときには、前髪無しの認証アルゴリズムＢを用いて相関値算出を行い（Ｓ４）、更に記憶手段１に登録保持しているテンプレート画像に対するテンプレートマッチングを行って認証結果を出力する（Ｓ５）。 Thus, when the bangs detection unit 4a determines that there is bangs, the correlation value is calculated using the authentication algorithm A with bangs as shown in FIG. 2 (S3). The correlation value is calculated using the authentication algorithm B (S4), and template matching is further performed on the template image registered and held in the storage means 1 to output an authentication result (S5).
この認証結果に基づき判定出力手段５は、顔認証された人物Ｈが、テンプレート登録されている本人であるか否かの判定結果を出力する。このとき併せて前髪の有無を示す出力を出すようにしても良く、これによってユーザー（或いは認証対象の人物Ｈ）の利便性を高めることができる。 Based on this authentication result, the determination output means 5 outputs a determination result as to whether or not the face-authenticated person H is the person registered in the template. At this time, an output indicating the presence / absence of bangs may be output, thereby improving the convenience of the user (or the person H to be authenticated).
以上のようにして本実施形態は、前髪の有無によって認証手段４の認証アルゴリズムをＡ又はＢに変更することで、前髪の有無の影響を受けることなく、認証対象の本人を正しく本人と認証することができるのである。 As described above, in the present embodiment, the authentication algorithm of the authentication unit 4 is changed to A or B depending on the presence / absence of bangs, thereby correctly authenticating the person to be authenticated without being affected by the presence / absence of bangs. It can be done.
尚、前髪有りと判断された場合に、認証対象の人物Ｈに前髪有りを音声若しくは表示で知らせる報知手段６を設け、認証エラーが発生するような場合に認証対象の人物Ｈに前髪が垂れていることが認証エラーの原因であったかもしれないことを認識させるようにしても良い。
（実施形態２）
ところで、実施形態１の認証手段４の前髪検出部４ａは、予め前髪が存在しない顔画像の二次近似曲線Ｘを求めて、この近似曲線Ｘを基準曲線とし、この基準曲線と顔認証時に用いる顔画像の二次近似曲線Ｘとを比較して基準曲線からのずれ量が一定以上あれば、前髪有りと判断しているが、本実施形態では、認証手段４の前髪検出部４ａが、認証に用いる画像の濃度変化画像の角度分布によって前髪の存否を判断する点に特徴がある。尚その他の構成は実施形態１と同じであるので、その他の構成についての説明及び図示は省略する。
In addition, when it is determined that there is bangs, a notification means 6 is provided to notify the person H to be authenticated by voice or display that there is bangs, and if an authentication error occurs, the bangs hang on the person H to be authenticated. It may be made to recognize that this may have caused the authentication error.
(Embodiment 2)
By the way, the bang detection unit 4a of the authentication unit 4 according to the first embodiment obtains a quadratic approximate curve X of a face image in which no bangs exist in advance, and uses the approximate curve X as a reference curve, which is used for the reference curve and face authentication. If the amount of deviation from the reference curve is a certain amount or more by comparing with the quadratic approximate curve X of the face image, it is determined that there is bangs. In this embodiment, the bang detection unit 4a of the authentication unit 4 performs authentication. The feature is that the presence / absence of bangs is determined based on the angular distribution of the density change image of the image used in the above. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description and illustration of the other configurations are omitted.
まず、本実施形態の前髪検出部４ａの判断原理を説明すると、図５（ａ）の（Ｉ）及び、（ｂ）の（Ｉ）のように前髪無しの顔部位の画像から得た濃淡変化画像は図５（ａ）の（II）及び、（ｂ）の（II）のようになるが、図６（ａ）の（Ｉ）及び、（ｂ）の（Ｉ）のように前髪ａが有る顔部位の画像から得た濃淡変化画像は図６（ａ）の（II）及び、（ｂ）の（II）のようになる。 First, the determination principle of the bangs detection unit 4a of the present embodiment will be described. The change in shading obtained from the image of the face part without bangs as shown in (I) of FIG. 5A and (I) of (b). The images are as shown in (II) of FIG. 5 (a) and (II) of (b), but the bangs a are as shown in (I) of FIG. 6 (a) and (I) of (b). The shade change images obtained from the image of a certain facial part are as shown in (II) of FIG. 6A and (II) of (b).
そこで、前髪検出部４ａは例えば、図７（ａ）、図７（ｃ）に示す顔部位の濃淡変化画像から図７（ｂ）、図７（ｄ）に示すように顔部位の画像の上部部位を抽出してその部位の濃度勾配の方向値分布（角度分布）をとり、例えば図８に示すように中央部から左右方向（Ｂ及びＤ）への濃度変化画素数と、上下方向（Ａ及びＣ）の濃度変化画素数とを比較して前者が後者よりも多い場合に、前髪有りと判断するのである。 Therefore, the bang detection unit 4a, for example, converts the facial region shade change image shown in FIGS. 7A and 7C to the upper part of the facial region image as shown in FIGS. 7B and 7D. A part is extracted to obtain a direction value distribution (angle distribution) of the density gradient of the part. For example, as shown in FIG. 8, the number of density change pixels from the central part to the left and right directions (B and D) and the vertical direction (A And the density change pixel number of C), and if the former is larger than the latter, it is determined that there is bangs.
而して本実施形態にあっても、実施形態１と同様に前髪の有無によって認証手段４の認証アルゴリズムをＡ又はＢに変更することで、前髪の有無の影響を受けることなく、認証対象の本人を正しく本人と認証することができるのである。
（実施形態３）
本実施形態は、認証手段４の前髪検出部４ａが、図９（ａ）、（ｃ）のように認証に用いる顔画像に対して、図９（ｂ）、（ｄ）に示すように予め設定している顔部位の額エリアＹ内で濃淡値分布を求め、該濃淡値分布に基づいて前髪の存否を判断する点に特徴がある。つまり前髪ａが存在すれば、当該エリアＹの中央付近に暗い画素が存在するので、その暗い画画素が存在すれば前髪有りと判断するのである。尚その他の構成は実施形態１と同じであるので、その他の構成についての説明及び図示は省略する。
Thus, even in the present embodiment, by changing the authentication algorithm of the authentication means 4 to A or B depending on the presence or absence of bangs as in the first embodiment, the authentication target is not affected by the presence or absence of bangs. You can authenticate yourself correctly.
(Embodiment 3)
In this embodiment, as shown in FIGS. 9B and 9D, the bangs detection unit 4a of the authentication unit 4 applies the face image used for authentication as shown in FIGS. 9A and 9C in advance as shown in FIGS. It is characterized in that a gray value distribution is obtained in the forehead area Y of the set face part, and the presence or absence of bangs is determined based on the gray value distribution. In other words, if there is bangs a, dark pixels exist near the center of the area Y, so if there are dark image pixels, it is determined that there is bangs. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description and illustration of the other configurations are omitted.
而して本実施形態にあっても、実施形態１、２と同様に前髪の有無によって認証手段４の認証アルゴリズムをＡ又はＢに変更することで、前髪の有無の影響を受けることなく、認証対象の本人を正しく本人と認証することができるのである。
（実施形態４）
上述の実施形態１乃至３は、認証対象の人物Ｈの顔画像の前髪の有無で認証アルゴリズムを変更するようにしているが、本実施形態は記憶手段１に記憶保持させるテンプレート画像に前髪の有無を判断する判断機能を認証手段４の前髪検出部４ａに備えている点で特徴がある。
Thus, even in this embodiment, the authentication algorithm of the authentication means 4 is changed to A or B depending on the presence or absence of bangs as in the first and second embodiments, so that the authentication is not affected by the presence or absence of bangs. The target person can be correctly authenticated as the person.
(Embodiment 4)
In the first to third embodiments described above, the authentication algorithm is changed depending on the presence or absence of bangs in the face image of the person H to be authenticated. In the present embodiment, the presence or absence of bangs is included in the template image stored in the storage unit 1. This is characterized in that the bangs detection unit 4a of the authentication means 4 has a judgment function for judging the above.
尚その他の構成は実施形態１と同じであるので、その他の構成についての説明及び図示は省略する。また前髪検出部４ａの検出判断の方法は実施形態１〜３の何れの方法でも良く、特に限定されない。 Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description and illustration of the other configurations are omitted. Moreover, the method of the detection judgment of the front hair detection part 4a may be any method of Embodiment 1-3, and is not specifically limited.
而して、本実施形態では、図１０のフローチャートに示すようにＳ１０で認証手段４が記憶手段１からテンプレート画像を読み出すと、前髪検出部４ａが当該テンプレート画像の顔部位に前髪が有るか否かの判断を行い（Ｓ１１）、前髪有りと判断した場合には、認証のための入力画像に対する前髪判断を行わず、認証手段４としては前髪有りの認証アルゴリズムＡを用いて認証を行い（Ｓ１２）、テンプレート画像に前髪無しと判断されている場合には、入力画像に対する前髪判断を行い（Ｓ１３）、当該判断に基づき前髪有りでは、実施形態１と同様に認証アルゴリズムＡによる認証を行い（Ｓ１２）、前髪無しでは認証アルゴリズムＢによる認証処理を行い（Ｓ１４）、最終的に認証結果を出力する（Ｓ１５）。 Thus, in the present embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 10, when the authentication unit 4 reads the template image from the storage unit 1 in S10, the bang detection unit 4a determines whether or not there is bangs on the face part of the template image. If it is determined that there is bangs, the bangs are not determined for the input image for authentication, and the authentication unit 4 performs authentication using the authentication algorithm A with bangs (S12). If the template image is determined to have no bangs, the bangs are determined for the input image (S13), and if there is bangs based on the determination, authentication is performed by the authentication algorithm A as in the first embodiment (S12). ), If there is no bangs, an authentication process by the authentication algorithm B is performed (S14), and finally an authentication result is output (S15).
このようにして本実施形態では登録されたテンプレート画像における前髪の有無判断によって、認証アルゴリズ変更処理を行うようにしたものである。 In this way, in this embodiment, the authentication algorithm changing process is performed by determining the presence or absence of bangs in the registered template image.
尚テンプレート画像における前髪の有無の判断を登録時に前髪検出部１４ａで予め行い、その判断結果を例えばテンプレート画像に対応付けて記憶手段１に保持させるようにすれば、認証時には判断結果から、入力画像に対する前髪判断の要否が即時に分かるので、認証時の処理が一部短縮できる。 If the determination of the presence or absence of bangs in the template image is made in advance by the bang detection unit 14a at the time of registration and the determination result is stored in the storage means 1 in association with the template image, for example, the input image Since it is immediately possible to determine whether or not the bangs need to be judged, the authentication process can be partially shortened.
而して本実施形態も髪の有無によって認証手段４の認証アルゴリズムをＡ又はＢに変更することで、前髪の有無の影響を受けることなく、認証対象の本人を正しく本人と認証することができるのである。
（実施形態５）
実施形態１〜４の何れもが、前髪有りの場合の認証アルゴリズムＡと前髪無しの場合の認証アルゴリズムＢを認証手段４に備えているが、本実施形態では、テンプレート画像として、図１１に示すように前髪有りの画像αと、前髪無しの画像βとをペアにして記憶手段１に登録保持させ、入力画像に対する前髪判断部４ａの前髪判断結果に基づいて認証に用いるテンプレート画像として画像αか画像βかを認証手段４で選択するようにした点に特徴がある。
Thus, in the present embodiment as well, by changing the authentication algorithm of the authentication means 4 to A or B depending on the presence or absence of hair, it is possible to correctly authenticate the person to be authenticated without being affected by the presence or absence of bangs. It is.
(Embodiment 5)
In any of the first to fourth embodiments, the authentication algorithm 4 includes the authentication algorithm A when there is bangs and the authentication algorithm B when there is no bangs. In this embodiment, the template image is shown in FIG. As described above, the image α with bangs and the image β without bangs are registered and held in the storage means 1 and the image α is used as a template image used for authentication based on the bang determination result of the bang determination unit 4a for the input image. A feature is that the authentication means 4 selects the image β.
而して本実施形態では、前髪の有無に関係なく、認証手段４の認証アルゴリズムが一つで済み、この一つの認証アルゴリズムによって認証対象の本人を正しく本人と認証することができるのである。 Thus, in this embodiment, only one authentication algorithm of the authentication unit 4 is required regardless of the presence or absence of bangs, and the authentication target person can be correctly authenticated with the authentication person.
尚前髪検出部４ａの検出判断の方法は実施形態１〜３の何れの方法でも良く、特に限定されない。
（実施形態６）
実施形態１〜５では前髪有無に関係なく、人力画像の人物Ｈの認証を行うことを前提としているが、本実施形態は、図１２に示すように前髪有りと判断された場合に認証を行わず、認証対象の人物Ｈに前髪があるので、認証を停止したことを知らせる報知手段６を設け、この報知によって認証対象の人物Ｈに前髪処理を促し、再度画像入力を指示するようにした点に特徴がある。
In addition, the method of the detection judgment of the bangs detection part 4a may be any method of Embodiment 1-3, and is not specifically limited.
(Embodiment 6)
In the first to fifth embodiments, it is assumed that the person H in the human power image is authenticated regardless of the presence or absence of bangs, but this embodiment performs authentication when it is determined that there is bangs as shown in FIG. First, since the person H to be authenticated has bangs, a notification means 6 is provided to notify that the authentication has been stopped, and this notification prompts the person H to be authenticated to perform bangs processing and instructs image input again. There is a feature.
つまり、本実施形態では、認証手段４の認証アルゴリズムは前髪無しの場合の認証アルゴリズムだけで良く、しかも最終的には前髪無しの顔画像を用いて認証することができるので、結果的には、前髪の有無の影響を受けることなく、認証対象の本人を正しく本人と認証することができ、これにより運用者にとって信頼性の高い認証が行える。 That is, in this embodiment, the authentication algorithm of the authentication unit 4 may be only the authentication algorithm in the case of no bangs, and finally authentication can be performed using a face image without bangs. Without being affected by the presence or absence of bangs, the person to be authenticated can be correctly authenticated as the person, and this enables reliable authentication for the operator.
尚前髪検出部４ａの検出判断の方法は実施形態１〜３の何れの方法でも良く、特に限定されない。 In addition, the method of the detection judgment of the bangs detection part 4a may be any method of Embodiment 1-3, and is not specifically limited.
Ｈ 人物
Ａ，Ｂ 認証アルゴリズム
１ 記憶手段
２ 撮像手段
３ Ａ／Ｄ変換手段
４ 認証手段
４ａ 前髪検出部
５ 判定出力段
６ 報知手段
H person A, B authentication algorithm 1 storage means 2 imaging means 3 A / D conversion means 4 authentication means 4a bang detection unit 5 judgment output stage 6 notification means
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