CN1286055C - 面孔核对装置和生命体信息核对装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及面孔核对装置和生命体信息核对装置。本发明的目的是提供当是本人时，即便在本人的特征数据和他人的特征数据近似的核对中，通过组合特征数据进行综合地进行核对，也能够明确地区别本人和他人，减少核对错误的高可靠性的面孔核对装置和生命体信息核对装置。本发明的特征是备有取得面孔图象的面孔图象取得装置、与核对对象者的所有的人对应地预先存储多个各人不同的面孔图象的存储装置、计算通过比较上述取得的面孔图象与上述存储的面孔图象求得的核对程度顺序数据的计算装置、和当在从上述算出的核对程度顺序数据的高的顺序提取多个有效判定数的核对结果中，全部包含本人不同的多个面孔图象时，本人的特定装置的面孔核对装置。

Description

面孔核对装置和生命体信息核对装置

技术领域

本发明涉及用面孔信息核对确认本人的面孔核对装置，进一步详细地涉及即便一部分核对结果的数据与他人近似，也能够从综合的核对结果正确地特定本人的面孔核对装置和生命体信息核对装置。

背景技术

一般地说，当包含面孔核对，用指纹、声纹、虹膜等的各人各样的不同的生物度量数据(生命体信息)核对本人时，当比较从核对时取得的新数据提取的本人特有的特征数据与已经登记的特征数据的核对结果判定为阈值以上的高核对值时，特定为本人。

发明内容

可是，当提取本人特有的面孔的特征数据时，有无眼镜、表情变化、姿势、照明环境等多种多样的变化成为重要的核对要素，为了特定本人，最好包含尽可能多的变化地登记特征数据，这是可以理解的。因此，一般地说，核对时要使用附属于一个人的许多特征数据。

但是，在许多特征数据中，偶尔眼镜、表情、姿势、照明环境等近似，当他人的特征数据即便是一个超过本人的特征数据时，就会将这个他人的特征数据认为是本人的特征数据而接受，结果，发生尽管是本人，但是错误地判定为他人的核对错误。

例如，当本人戴眼镜时，将共同戴有这种眼镜的他人的特征数据当作本人的特征数据，这个特征数据提高了戴着同样眼镜的完全是他人的特征数据的核对性，成为发生核对错误的原因。这样，现状是存在着由于一部分他人的特征数据使核对精度降低，不能够确保高可靠性的核对性能那样的问题。

因此，本发明的目的是提供当特定本人时，即便在本人的特征数据和他人的特征数据近似的核对中，通过组合特征数据进行综合地进行核对，也能够明确地区别本人和他人，减少由于他人的特征数据引起的核对错误的高可靠性的面孔核对装置和生命体信息核对装置。

本发明的特征是它是备有当对核对对象进行核对时，取得面孔整体的图象的面孔图象取得装置、与核对对象者的所有的人对应地预先存储多个各人不同的面孔整体的图象的存储装置、计算通过比较由上述面孔图像取得装置取得的面孔图象与上述存储装置中存储的多个面孔整体的图象求得的核对程度顺序数据的计算装置、和当在从上述算出的核对程度顺序数据的高的顺序提取多个有效判定数的核对结果中，全部包含本人不同的多个面孔图象时，特定为本人的特定装置的核对本人的面孔核对装置。

这里面孔图象取得装置能够由CCD摄象机等的摄象装置构成。

上述存储装置能够由控制核对设备的控制系统的存储器构成。

上述核对程度顺序数据是并列显示存储在通过比较取得的面孔图象与存储的面孔图象求得的核对程度顺序中的面孔图象的数据。

上述计算装置能够由计算核对程度顺序数据的核对设备的控制部分构成。

上述多个有效判定数是在用于特定本人预先决定的核对判定中有效的核对设定数。

上述特定装置能够由根据核对结果特定本人的核对设备的控制部分构成。

如果根据本发明，则如果当特定本人时，预先登记附属于一个人的多个面孔图象的特征数据，核对时同一人物的多个特征数据的核对结果全部包含在从核对程度顺序数据的高的顺序提取多个有效判定数的核对结果中，则因为能够将经过该核对的多个特征数据全部确认为高核对，所以能够特定为本人。

因此，当核对时即便他人的特征数据与本人的特征数据中的一个近似时和核对值超过时，只有这些也还不能够作出判断，通过核对多个特征数据中的各个特征数据综合地进行判断，如果是本人则全部表示高核对值，如果是他人则因为多数表示低核对值所以能够明确地区别本人和他人。从而，核对时不会将本人错误地判定为他人，提高了核对高可靠性，能够减少由于他人的特征数据引起的核对错误。

例如，当本人戴眼镜时，与戴相同眼镜的他人的特征数据的核对性增高，但是因为只有这样一个特征数据表示高核对值，除此之外的他人的特征数据与本人的特征数据具有很大的不同而表示低核对值，所以能够明确地判断为他人的特征数据。特别是，本人的多个特征数据，因为全部表示高核对值所以本人的特定性能高，能够达到提高核对精度和提高可靠性的目的。

作为本发明的其它形态，能够构成备有取得面孔整体的图象的面孔图象取得装置、与核对对象者的所有的人对应地预先存储多个各人不同的面孔图象的存储装置、计算通过比较由上述面孔图像取得装置取得的面孔整体的图象与上述存储装置中存储的多个面孔整体的图象求得的核对程度顺序数据的计算装置、和当在从上述算出的核对程度顺序数据的高的顺序提取多个有效判定数的核对结果中，本人的不同的多个面孔图象的占有比例最大时，特定为本人的特定装置的面孔核对装置。

如果根据这种构成，则如果当特定本人时，在与从核对结果算出的核对程度顺序数据的上位相当的高核对区域内最多地包含本人的面孔图象，则能够必然地特定为本人，在本申请的申请文件中，“上位”的意思是更优先。所以，只要调查在高核对区域内的本人的面孔图象的占有比例，就能够容易地判定是否为本人。

作为本发明的其它形态，能够构成备有取得面孔整体的图象的面孔图象取得装置、与核对对象者的所有的人对应地预先存储多个各人不同的面孔整体的图象的存储装置、计算通过比较由上述面孔图像取得装置取得的面孔整体的图象与上述存储装置中存储的多个面孔整体的图象求得的核对程度顺序数据的计算装置、和当在从上述算出的核对程度顺序数据的高的顺序提取多个有效判定数的核对结果中，只以预先决定的数量包含本人的不同的多个面孔图象时，特定为本人的特定装置的面孔核对装置。

如果根据这种构成，则如果当特定本人时，在与从核对结果算出的核对程度顺序数据的上位相当的高核对区域内只以预先决定的数量包含本人的面孔图象，则能够从这个核对确认数正确地特定本人。这时，也只要调查在高核对区域内的本人的面孔图象的数量，就能够容易地判定是否为本人。

作为本发明的其它形态，能够构成备有取得面孔整体的图象的面孔图象取得装置、与核对对象者的所有的人对应地预先存储多个各人不同的面孔整体的图象的存储装置、计算通过比较由上述面孔图像取得装置取得的面孔图象与上述存储装置中存储的多个面孔图象求得的核对程度顺序数据的计算装置、和根据在从上述算出的核对程度顺序数据的高的顺序提取只与规定数相当的面孔图象的核对结果中包含的本人的多个面孔图象的数量，特定本人的特定装置的面孔核对装置。

如果根据这种构成，则当特定本人时，只要调查在与从核对结果算出的核对程度顺序数据的上位相当的高核对区域内全部包含，或者只包含已决定的数量，或者包含已决定的数量以上的本人的面孔图象，就能够明确地区别本人和他人，正确地特定本人。

作为本发明的其它形态，能够构成备有取得生命体信息的生命体信息取得装置、与核对对象者的所有的人对应地预先存储多个各人的生命体信息的存储装置、计算通过比较上述取得的生命体信息与上述存储的生命体信息求得的核对程度顺序数据的计算装置、和根据在从上述算出的核对程度顺序数据的高的顺序只提取与规定数相当的核对结果中包含的本人的多个生命体信息的数量，特定本人的特定装置的生命体信息核对装置。

这里，生命体信息指的是除了核对对象者的面孔信息外，指纹信息、声纹信息、虹膜信息等的能够识别本人的本人特有的信息。

如果根据这种构成，则能够应用包括上述的面孔图象在内的任意的生命体信息，即便用这种生命体信息也能够高精度地特定本人。

这时，预先登记附属于一个人的同类的生命体信息中的多个不同的特征数据，如果核对时同一人物的多个特征数据的核对结果全部处于特征数据的核对结果中的上位，则因为能够将经过该核对的多个特征数据全部确认为高核对，所以能够特定为本人。

因此，当核对时即便他人的特征数据与本人的特征数据中的一个近似时又只有一个核对值超过时，只有这些也不能够作出判断，通过核对多个特征数据中的各个特征数据综合地进行判断，因为如果是本人则全部表示高核对值，如果是他人则多数表示低核对值，所以能够明确地区别本人和他人。从而，核对时不会将本人错误地判定为他人，提高了核对高可靠性，能够减少由于他人的特征数据引起的核对错误。

进一步，能够将不仅是同一种类的生命体信息，而且面孔、声纹等的不同种类的生命体信息组合起来进行复合核对而构成生命体信息，这时能够进一步提高核对精度。

附图说明

图1是表示面孔核对装置的概略构成图。

图2是面孔核对装置的控制电路方框图。

图3是表示第1识别成功条件样式的类似度清单数据的图表。

图4是表示第2识别成功条件样式的类似度清单数据的图表。

图5是表示第3识别成功条件样式的类似度清单数据的图表。

图6是表示面孔核对装置的核对处理工作的程序操作图。其中：

11——面孔核对装置

12——摄象机

15——控制设备

26——类似度判定部分

27——存储部分

具体实施方式

我们根据下面的附图说明本发明的一个实施形态。

图中表示拍摄人的面孔进行核对的面孔核对装置，在图1中，设置这个面孔核对装置11作为通过连接电缆14或无线电使摄象机12和结果显示器13与核对管理用的控制设备15连接起来，例如用于出入房间的核对对象者的确认装置。

上述的摄象机12用CCD摄象机等拍摄人的面孔，为了当人在该摄象机12前面附近时取得面孔图象而设定摄象机12。例如，通过图中未画出的反射型红外线传感器等的检测人的传感器检测到人在附近开始拍摄。此外，也可以当核对对象者自己按下并操作用于开始核对的操作按钮和操作键时，通过判定核对对象者的核对要求，摄象机12开始拍摄。

在控制设备15中分析这样取得的面孔图象，开始核对，但是这时控制设备15预先登记并存储用于对核对对象者的全部面孔图象进行核对的特征数据，将通过比较核对这种用于核对的特征数据和核对时实际取得的面孔图象的新体数据判定的面孔图象的一致、不一致的核对结果输出到结果显示器13并显示出来。

上述的控制设备15例如能够由个人计算机构成，既可以将这个控制设备15设置在与摄象机12同一个设置区域内进行核对管理，也可以用远隔位置的传感器装置进行管理。进一步，也能够使多个面孔核对装置11与1个控制系统连接起来进行核对管理。

图2表示面孔核对装置11的控制电路方框图，成为这个面孔核对装置11的主控制部分的控制设备15通过I/F(接口)部分21取入从摄象机12取得的面孔图象的新图象，暂时存储在图象存储器22中。

根据来自存储的新图象的眼、鼻、口……等的特征模式通过匹配由面孔位置检测部分23正确地检测面孔的位置。

当通过检测面孔的位置决定位置时，接着由面孔区域提取24提取拍摄到的面孔区域。

在提取这个面孔区域后，由特征提取部分25提取作为从面孔图象切出的特有的点的集合体得到的面孔的特征数据。这种特征数据是用主成分分析等的统计方法提取与平均面孔之差，或者通过样板匹配从眼、鼻、口……等的浓淡图象进行提取。

具有通过在类似度判定部分26中比较核对这些提取的特征数据与用于核对判定预先登记的存储在存储部分27中的特征数据，判定类似度，在结果显示器13中显示这个判定结果的核对构成。

可是，当预先登记特征数据时，通过存储与核对对象者的所有的人对应地预先存储各人的各种表情的面孔图象、和向上的面孔、向下的面孔、横向的面孔等的面孔方向在任意角度的不同多个面孔图象，将同一人物的多个面孔图象用于核对判定，提高核对性。

这时，当进行各人的核对判定时，如果预先将附属于一个人的多个面孔图象的特征数据存储并登记在存储部分27中，核对时与由摄象机12实际取得的同一人物的多个面孔图象的特征数据的多个核对结果，在全部核对结果中的上位区域，则因为能够将这些经过核对的多个特征数据中的各个特征数据确认为高核对值，所以能够特定为本人。

例如，如图3所示，核对时由摄象机12取得同一个人物的面孔图象，作成通过比较该多个特征数据与预先存储在存储部分27中的全部面孔图象的特征数据求得的类似度清单数据。

这个类似度清单数据分成以类似度高的顺序表示的排序、表示登记者及其对应的种类的登记数据和表示类似判定结果的类似度3个项目进行显示。这时，我们说明在登记数据中表示的数值，例如“A01”表示“A先生的登记数据No.01”。

在这个类似度清单数据中，当直到阈值以上的排序上位N个为同一人物时，定为识别是本人的第1识别成功条件样式。在图3中，当直到排序N＝3时，因为从A先生的面孔图象取得的多个数据的核对结果通过3个都进入阈值以上的高类似度区域而满足核对条件，所以能够成功识别是A先生。这样，核对检查本人的不同的多个面孔图象，当全部包含在阈值以上的高类似度区域中时，特定为本人。

因此，当核对时即便他人的特征数据与本人的特征数据中的一个近似时和核对值超过时，只有这些也不能够作出判断，因为通过核对多个特征数据中的各个特征数据综合地进行判断，如果是本人则全部表示满足阈值以上的值，如果是他人则因为多数表示低核对的阈值以下的值，所以能够明确地区别本人和他人。从而，核对时不会将本人错误地判定为他人，提高了核对高可靠性。

例如，当本人戴眼镜时，与戴相同或近似形状的眼镜的他人的特征数据的核对性增高，但是因为只有这样一个特征数据表示在阈值以上，除此之外的他人的特征数据与本人的特征数据具有很大的不同，表示类似性低的低核对值，所以能够明确地判断为他人的特征数据。特别是，因为本人的多个特征数据全部表示类似性高的高核对值，所以本人的特定性能高，能够达到提高核对精度和提高可靠性的目的。

图4表示第2识别成功条件样式，这个第2识别成功条件样式在类似度清单数据中，当在成为阈值以上的排序上位中的N位中同一人物的占有比例最多时，识别为本人。

例如，当直到成为阈值以上的排序N＝5时，因为从A先生的面孔图象取得的多个特征数据的核对结果，最多3个特征数据进入阈值以上的高类似度区域内，所以能够成功识别A先生。这样，核对检查本人的不同的多个面孔图象，当在阈值以上包含最多的占有比例时，特定为本人。

在制定这样的设定条件的情形中，当特定本人时，如果在从核对结果算出的类似度清单数据的上位中包含最多的本人的面孔图象，则必然能够特定为本人。所以，只要调查阈值以上的本人的面孔图象的占有比例，就能够容易地判定是否是本人。

图5表示第3识别成功条件样式，这个第3识别成功条件样式在类似度清单数据中，在成为阈值以上的排序上位中的N位中同一人物的占有M个以上时，识别为是本人。

例如，当成为阈值以上的排序N＝5以上，M≥3时，因为从A先生的面孔图象取得的多个特征数据的核对结果，3进入阈值以上的高类似度区域满足核对条件，所以能够成功识别A先生。这样，核对检查本人的不同的多个面孔图象，当只包含预先决定数量的在阈值以上面孔图象时，特定为本人。

在制定这样的设定条件的情形中，当特定本人时，如果在从核对结果算出的类似度清单数据的上位中只包含预先决定数量的本人的面孔图象，则能够明确地区别本人和他人，正确地特定本人。这时，只要调查阈值以上的高类似度区域内的本人的面孔图象的数量，就能够容易地判定是否是本人。

现在，我们参照图6的程序操作图说明这样构成的面孔核对装置11的核对处理工作。

现在，当人来到该摄象机12前面时，摄象机12拍摄这个人的面孔，从图象俘获器取得这个拍摄到的面孔图象的新数据，将它存储在图象存储器22中(步骤n1)。

当取得面孔图象的新数据时，从同一数据检索面孔区域，检测拍摄到的面孔区域，在检测出这个面孔区域后，通过从眼、鼻、口……等的特征检测出面孔的位置，决定位置，并从这个面孔图象提取面孔的特征数据(步骤n2)。

通过比较核对这个提取的面孔的特征数据与预先登记的面孔的特征数据求得类似度(步骤n3)。

作为这个求得的类似度的判定结果，以类似度的高的顺序作成类似度清单数据(请参照图3～图5)(步骤n4)。

判定在这个类似度清单数据中，是否存在在预先决定的阈值以上的本人核对结果的特征数据(步骤n5)。

如果在阈值以上，而且满足决定的识别成功条件(步骤n6)，则能够成功识别，高精度地特定本人(步骤n7)。

可是，当本人核对结果的特征数据在阈值以下时，或者阈值以上的数量不够等不满足识别成功条件时，不能够认为是本人，而判定为他人(步骤n8)。

如上所述，预先登记附属于一个人的多个面孔图象的特征数据，如果核对时同一人物的多个特征数据的核对结果全部包含在特征数据的核对结果中的上位，则因为能够确认这些经过核对的多个特征数据全部为高核对，所以能够特定为本人。特别是，当核对时他人的特征数据与本人的特征数据中的一个近似时和核对值超过时，只有这些也不能够作出判断，通过核对多个特征数据中的各个特征数据综合地进行判断，如果是本人则全部表示高核对值，如果是他人则多数表示低核对值。因此，核对判定结果是正确的，能够明确地区别本人和他人。

本发明的构成与上述一个实施形态的构成对应，

本发明的面孔图象取得装置与实施形态的摄象机12对应，

以下同样地，

存储装置与存储部分27对应，

核对程度顺序数据与类似度清单数据对应，

计算装置和特定装置与类似度判定部分26对应，

有效判定数和规定数与阈值以上的预先决定的高类似度区域的数值(上位排序)对应，

生命体信息核对装置，也与面孔核对装置11对应，能够根据权利要求项中所示的技术思想应用本发明，本发明不限定于只是上述一个实施形态的构成。

例如，在上述一个实施形态中在生命体信息的一个例子中我们将面孔核对作为例子进行了说明，但是不限于此，用声纹信息等的其它生命体信息也能够同样地进行构成。

如果根据本发明，则因为本人的多个特征数据全部表示高的核对值，他人的特征数据综合地表示低的核对值，所以能够明确地区别判断本人的特征数据与他人的特征数据。从而，核对时不会将本人错误地判定为他人，提高了核对高可靠性，能够减少由于他人的特征数据引起的核对错误。

Claims (4)

1.面孔核对装置，它备有：

取得面孔整体的图象的面孔图象取得装置；

与核对对象者的所有的人对应地预先存储多个各人不同的面孔整体的图象的存储装置；

计算通过比较由上述面孔图象取得装置取得的面孔整体的图象与上述存储装置中存储的多个面孔整体的图象求得的核对程度数据的计算装置；

在从上述算出的核对程度数据中只提取所定数量的超过规定阈值并且核对程度高的面孔图象的提取装置；和

当在由上述提取装置提取的结果中，全部包含某人的面孔图象时，特定该人为本人的特定装置。

2.面孔核对装置，它备有：

取得面孔整体的图象的面孔图象取得装置；

与核对对象者的所有的人对应地预先存储多个各人不同的面孔整体的图象的存储装置；

计算通过比较由上述面孔图象取得装置取得的面孔整体的图象与上述存储装置中存储的多个面孔整体的图象求得的核对程度数据的计算装置；

在从上述算出的核对程度数据中只提取所定数量的超过规定阈值并且核对程度高的面孔图象的提取装置；和

当在由上述提取装置提取的结果中，某人的面孔图象的占有比例最大时，特定该人为本人的特定装置。

3.面孔核对装置，它备有：

取得面孔整体的图象的面孔图象取得装置；

与核对对象者的所有的人对应地预先存储多个各人不同的面孔整体的图象的存储装置；

计算通过比较由上述面孔图象取得装置取得的面孔整体的图象与上述存储装置中存储的多个面孔整体的图象求得的核对程度数据的计算装置；

在从上述算出的核对程度数据中只提取所定数量的超过规定阈值并且核对程度高的面孔图象的提取装置；和

当在由上述提取装置提取的结果中，只包含预定数量的某人的面孔图象时，特定该人为本人的特定装置。

4.面孔核对装置，它备有：

取得面孔整体的图象的面孔图象取得装置；

与核对对象者的所有的人对应地预先存储多个各人不同的面孔整体的图象的存储装置；

计算通过比较由上述面孔图象取得装置取得的面孔整体的图象与上述存储装置中存储的多个面孔整体的图象求得的核对程度数据的计算装置；

在从上述算出的核对程度数据中只提取所定数量的超过规定阈值并且核对程度高的面孔图象的提取装置；和

根据在由上述提取装置提取的结果中包含的某人的面孔图象的数量，特定本人的特定装置。

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