JP2001202524A - 認証装置および認証方法、データ処理装置およびデータ処理方法、並びに記録媒体 - Google Patents
認証装置および認証方法、データ処理装置およびデータ処理方法、並びに記録媒体Info
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- JP2001202524A JP2001202524A JP2000008573A JP2000008573A JP2001202524A JP 2001202524 A JP2001202524 A JP 2001202524A JP 2000008573 A JP2000008573 A JP 2000008573A JP 2000008573 A JP2000008573 A JP 2000008573A JP 2001202524 A JP2001202524 A JP 2001202524A
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Abstract
ときの動きを撮影した動画像を構成する複数フレームの
画像から、その人物の動きを表す1フレームの動き画像
が作成され、差分計算部3、差分和計算部4、および比
較部5において、その動き画像と、基準画像とが比較さ
れる。そして、結果出力部7において、その比較結果に
基づいて、人物の認証が行われる。
Description
証方法、データ処理装置およびデータ処理方法、並びに
記録媒体に関し、特に、例えば、人物の認証等を行う場
合に用いて好適な認証装置および認証方法、データ処理
装置およびデータ処理方法、並びに記録媒体に関する。
いて、個人の識別を行う人物認証の技術が知られてい
る。
や、指紋、音声等に基づいて、人物認証を行う場合に
は、認証の対象となる人物が、眼底や指紋を撮影するカ
メラや、音声を集音するマイク(マイクロフォン)に対
して、かなり近接した状態にならないと、その詳細な特
徴量を得ることができず、正確な認証が困難となる。
たものであり、例えば、認証対象のユーザが比較的遠方
に位置していても、その人物認証を行うこと等ができる
ようにするものである。
目物体の動画像を構成する複数枚の画像から、注目物体
の動きを表す1枚の動き画像を作成する動き画像作成手
段と、物体ごとの基準画像を記憶している基準画像記憶
手段に記憶されている基準画像と、動き画像とを比較す
る比較手段と、比較手段による比較結果に基づいて、注
目物体が所定の物体であるかどうかの判定を行う判定手
段とを備えることを特徴とする。
を構成する複数枚の画像から、注目物体の動きの軌跡を
表示する1枚の動き画像を作成させることができる。
を構成する複数枚の画像のうちの、時間的に近接するも
のどうしの差分を演算し、複数の差分画像を求める差分
演算手段と、複数の差分画像それぞれを構成する、空間
的に同一位置にある画素から、所定の画素を検出する画
素検出手段と、所定の画素で構成される画像を生成し、
動き画像として出力する動き画像生成手段とを設けるこ
とができる。
る更新手段をさらに設けることができる。
る場合に、その所定の物体の基準画像を、動き画像に基
づいて更新させることができる。
分を演算させることができ、この場合、更新手段には、
差分と所定の閾値とを比較させ、その比較結果に基づい
て、注目物体が所定の物体であるかどうかを認識させる
ことができる。
て、注目物体が所定の物体であるかどうかを認識させる
ことができる。
ぞれから得られた動き画像を、基準画像として記憶させ
ておくことができる。
を構成する複数枚の画像から作成された動き画像と、複
数の物体それぞれから得られた動き画像を平均化した平
均化画像とから画像を生成させ、その画像を、注目物体
についての最終的な動き画像として出力させることがで
きる。
せることができる。
ときの動きを撮影した動画像に基づいて、その人物の認
証を行わせることができる。
し、動画像を出力する撮影手段をさらに設けることがで
きる。
記憶している基準画像記憶手段をさらに設けることがで
きる。
構成する複数枚の画像から、注目物体の動きを表す1枚
の動き画像を作成する動き画像作成ステップと、物体ご
との基準画像を記憶している基準画像記憶手段に記憶さ
れている基準画像と、動き画像とを比較する比較ステッ
プと、比較ステップによる比較結果に基づいて、注目物
体が所定の物体であるかどうかの判定を行う判定ステッ
プとを備えることを特徴とする。
画像を構成する複数枚の画像から、注目物体の動きを表
す1枚の動き画像を作成する動き画像作成ステップと、
物体ごとの基準画像を記憶している基準画像記憶手段に
記憶されている基準画像と、動き画像とを比較する比較
ステップと、比較ステップによる比較結果に基づいて、
注目物体が所定の物体であるかどうかの判定を行う判定
ステップとを備えるプログラムが記録されていることを
特徴とする。
を構成する複数枚の画像から、物体の動きを表す1枚の
動き画像を作成する動き画像作成手段と、動き画像を用
いて、物体の基準画像を作成する基準画像作成手段とを
備えることを特徴とする。
成する複数枚の画像から、物体の動きの軌跡を表示する
1枚の動き画像を作成させることができる。
成する複数枚の画像のうちの、時間的に近接するものど
うしの差分を演算し、複数の差分画像を求める差分演算
手段と、複数の差分画像それぞれを構成する、空間的に
同一位置にある画素から、所定の画素を検出する画素検
出手段と、所定の画素で構成される画像を生成し、動き
画像として出力する動き画像生成手段とを設けることが
できる。
れから得られた動き画像を平均化した平均化画像と、所
定の物体から得られた1以上の動き画像とから、所定の
物体の基準画像を作成させることができる。
れるものとすることができる。
たものとすることができる。
し、動画像を出力する撮影手段をさらに設けることがで
きる。
を構成する複数枚の画像から、物体の動きを表す1枚の
動き画像を作成する動き画像作成ステップと、動き画像
を用いて、物体の基準画像を作成する基準画像作成ステ
ップとを備えることを特徴とする。
を構成する複数枚の画像から、物体の動きを表す1枚の
動き画像を作成する動き画像作成ステップと、動き画像
を用いて、物体の基準画像を作成する基準画像作成ステ
ップとを備えるプログラムが記録されていることを特徴
とする。
第1の記録媒体においては、注目物体の動画像を構成す
る複数枚の画像から、注目物体の動きを表す1枚の動き
画像が作成され、その動き画像と、基準画像とが比較さ
れる。そして、その比較結果に基づいて、注目物体が所
定の物体であるかどうかの判定が行われる。
方法、並びに第2の記録媒体においては、物体の動画像
を構成する複数枚の画像から、物体の動きを表す1枚の
動き画像が作成され、その動き画像を用いて、物体の基
準画像が作成される。
した場合の実施の形態について説明する。なお、本発明
は、人物以外の生物や、生物でない有体物であって、動
きのあるものの識別を行う場合に適用可能である。
概要について説明する。
保存しておき、認証対象の人物Xの特徴を、保存してお
いた人物Aの特徴と比較することで、人物Xが、人物A
であるかどうかが判定される。
底や、指紋、音声等があるが、これらは、認証対象のユ
ーザが、カメラやマイクから遠方に位置している場合に
は、その詳細な特徴を得るのが困難であり、正確な認証
が困難となる。
物が遠方にいても、詳細な特徴を得ることが可能な、認
証対象の人物の動きに基づいて、その認証を行う。即
ち、本実施の形態では、例えば、図2に示すように、認
証対象の人物が座るときの動きを撮影した動画像に基づ
いて、その認証を行う。
動きを撮影した動画像に基づいて、人物認証を行う認証
装置の一実施の形態の構成例を示している。
るときの動きを撮影し、その結果得られる動画像から、
その座るときの動きを表す1フレームの動き画像を作成
する。即ち、動き画像抽出部1は、人物が座る動作を開
始してから終了するまでの動きを撮影した動画像を構成
する複数フレームの画像から、その動きの軌跡を表示す
る1フレームの動き画像を作成する。この動き画像は、
差分計算部3に供給されるようになっている。
物ごとに、動き画像抽出部1が出力する動き画像と比較
する基準画像を記憶している。従って、基準画像保存部
2には、1以上の人物の基準画像が記憶されている。
給される動き画像と、基準画像保存部2に記憶されてい
る1以上の基準画像それぞれとを比較し、その比較結果
を、差分和計算部4に供給するようになっている。即
ち、差分計算部3は、動き画像と、基準画像保存部2に
記憶されている1以上の基準画像それぞれとの画素ごと
の差分値を演算し、その差分値で構成される画像(以
下、適宜、対基準差分画像という)を、差分和計算部4
に供給する。
基準差分画像を構成する画素値の絶対値和を計算し、そ
れを、その対基準差分画像を求めるときに用いた基準画
像に対する動き画像の評価値として、比較部6に供給す
るようになっている。従って、差分和計算部4から、比
較部6に対しては、動き画像と基準画像との画素ごとの
差分絶対値和が、その基準画像に対する動き画像の評価
値として供給される。なお、差分和計算部4では、差分
計算部3からの対基準差分画像を構成する画素値の絶対
値和ではなく、その画素値の2乗和等を、評価値として
計算するようにすることも可能である。
画像の評価値と比較する閾値を、例えば、各基準画像ご
とに記憶している。
画像に対する動き画像の評価値と、閾値保存部5に記憶
されている、各基準画像に対応する閾値とを比較し、そ
の比較結果を、結果出力部7に出力する。
て、動き画像抽出部1で撮影された、認証対象としての
人物(以下、適宜、対象人物という)を識別し、その識
別結果を、対象人物の認証結果として出力する。
構成例を示している。
およびA/D(Analog Digital)変換器等で構成され、
対象人物が椅子に座るときの動きを撮影し、その一連の
動作が表示された動画像のディジタルデータを、差分部
計算部12に出力する。
する動画像を構成する複数フレームのうちの、時間的に
近接するものどうしの差分を演算する。即ち、差分計算
部12は、画像入力部11が出力する動画像を構成する
複数フレームの時間的に隣接するフレームどうしの差分
を演算し、その差分で構成される複数の画像(以下、適
宜、フレーム間差分画像という)を、最大値検出部13
に出力する。
力する複数のフレーム間差分画像それぞれを構成する、
空間的に同一位置にある画素から、所定の画素を検出す
る。即ち、最大値検出部13は、差分計算部12が出力
する複数のフレーム間差分画像それぞれを構成する、空
間的に同一位置にある画素から、画素値の絶対値が最大
のものを検出し、動き画像作成部14に出力する。
が出力する画素で構成される1フレームの画像を生成
し、対象人物の動きの軌跡を表示する動き画像として、
画像出力部15に供給する。
ら供給される動き画像を、一時記憶し、所定のタイミン
グで、差分計算部3(図3)に出力する。
至図8に示すような動画像が撮影された場合に、差分計
算部12から出力される差分画像を、図9乃至図12に
示す。
一連の動きを撮影した動画像を構成するフレームの中の
所定の4フレームの画像を表しており、図9乃至図12
は、図5乃至図8に示したフレームそれぞれと、その次
のフレームとから求められたフレーム間差分画像を、そ
れぞれ表している。図9乃至図12のフレーム間差分画
像から、人物が座るときの動きにおいては、頭部および
下半身に、比較的大きな動きが見られる。
ム間差分画像を含む、人物が座るときの一連の動きを撮
影した動画像から得られるフレーム間差分画像すべてか
ら構成される動き画像を示している。図13から、動き
画像では、対象人物が、「座る」動きをしたときの、そ
の動きの軌跡が、いわば端的に表されていることが分か
る。
間差分画像は、その差分画像を求めるときに用いた隣接
するフレームの間における動きを反映したものであり、
そのような複数のフレーム間差分画像から、最大値検出
部13で検出される、画素値の絶対値が最大の画素は、
対象人物が、「座る」動きをしたときに、その動きの中
で、最も大きな動きがあった部分を表している。従っ
て、動き画像作成部14において、そのような画素から
構成される動き画像によれば、対象人物が、「座る」動
きをしたときの、その動きの軌跡が端的に表示される。
て、図3の認証装置の処理(人物認証処理)について説
明する。
て、対象人物が座るときの一連の動きが撮影されると、
認証処理が開始される。
プS1において、動き画像抽出部1は、対象人物が座る
ときの一連の動きが撮影された動画像を用いて、対象人
物の動き画像を作成する。
は、画像入力部11において、対象人物が椅子等に座る
ときの動きを撮影した動画像が、差分部計算部12に出
力される。そして、図15のフローチャートに示すよう
に、差分計算部12は、ステップS11において、画像
入力部11から出力される動画像を構成する複数フレー
ムのうちの隣接するフレームどうしの差分が演算され
る。そして、差分計算部12は、その差分で構成される
複数のフレーム間差分画像を、最大値検出部13に出力
する。
いて、差分計算部12が出力する複数のフレーム間差分
画像それぞれを構成する、空間的に同一位置にある画素
から、画素値の絶対値が最大のものを検出し、動き画像
作成部14に出力する。動き画像作成部14では、ステ
ップS13において、最大値検出部13が出力する画素
から、1フレームの動き画像を構成し、画像出力部15
に供給する。
て、動き画像作成部14からの動き画像を記憶し、リタ
ーンする。
上のようにして、対象人物の動き画像が作成されると、
ステップS2に進み、差分計算部3において、動き画像
抽出部1(の画像出力部15)で記憶された動き画像
と、基準画像保存部2に記憶されている各基準画像との
画素ごとの差分値が演算され、その差分値で構成される
対基準差分画像が、差分和計算部4に供給される。差分
和計算部4では、差分計算部3からの対基準差分画像を
構成する画素値の絶対値和が計算され、それが、その対
基準差分画像を求めるときに用いた基準画像に対する動
き画像の評価値として、比較部6に供給される。
おいて、差分和計算部4からの各基準画像に対する動き
画像の評価値と、閾値保存部5に記憶されている、各基
準画像に対応する閾値とが比較される。即ち、比較部6
では、例えば、各基準画像に対する動き画像の評価値か
ら、その基準画像に対応する閾値が減算され、その減算
値が、評価値と閾値との比較結果として、結果出力部7
に供給される。
比較部6からの比較結果に基づいて、対象人物を認証す
る。即ち、結果出力部7は、比較部6から供給される、
各基準画像に対する評価値から閾値を減算した減算値が
0以下となっている基準画像を検出する。そして、結果
出力部7は、その減算値が0以下となっている基準画像
に対応する人物を、対象人物の認証結果として出力し、
処理を終了する。
像との差分をとることにより得られる対基準差分画像を
構成する画素値の絶対値和が、対応する閾値以下となる
基準画像に対応する人物が、対象人物の認証結果とされ
る。
り、人物が比較的遠方に位置していても、その人物の認
証を行うことができる。さらに、動画像を構成する複数
フレームから1フレームの動き画像が構成され、その動
き画像を用いて処理が行われるため、動画像を構成する
すべてのフレームを用いる場合に比較して、演算量の低
減および処理の高速化を図ることができる。
る評価値から閾値を減算した減算値が0以下となってい
る基準画像が存在しないか、あるいは2以上存在する場
合には、例えば、対象人物が誰であるかを識別すること
ができない旨のメッセージを、認証結果として出力す
る。
に記憶される基準画像を作成する基準画像作成装置の一
実施の形態の構成例を示している。
分計算部22、最大値検出部23、基準画像作成部2
4、および基準画像記憶部25から構成されている。そ
して、画像入力部21、差分計算部22、最大値検出部
23、または基準画像作成部24は、図4の画像入力部
11、差分計算部12、最大値検出部13、または動き
画像作成部14とそれぞれ同様に構成されており、基準
画像記憶部25は、基準画像作成部24が出力する画像
を、基準画像として記憶するようになっている。
部21、差分計算部22、最大値検出部23、または基
準画像作成部24において、図4の画像入力部11、差
分計算部12、最大値検出部13、または動き画像作成
部14とそれぞれ同様の処理が行われることで、動き画
像が作成され、この動き画像が、基準画像として、基準
画像記憶部25に記憶される。
物が座るときの一連の動きが、画像入力部21で撮影さ
れ、その結果得られる動画像が、差分計算部22に出力
される。
うに、まず最初に、ステップS21において、差分計算
部22は、画像入力部21からの動画像を構成する複数
フレームのうちの隣接するフレームどうしの差分を演算
し、複数のフレーム間差分画像を作成して、ステップS
22に進む。
基準画像作成部24において、差分計算部22が出力す
る複数のフレーム間差分画像を対象に、図15のステッ
プS12における場合と同様の処理が行われることで、
1フレームの動き画像が構成される。この動き画像は、
認証する人物の基準画像として、画像出力部25に供給
される。
て、基準画像作成部24からの基準画像を記憶し、処理
を終了する。
人物それぞれについて、上述したようにして基準画像が
作成され、基準画像記憶部25に記憶される。そして、
基準画像記憶部25に記憶された基準画像が、図3の基
準画像保存部2に転送されて記憶される。
像は、そのまま記憶させておくようにすることは勿論、
例えば、暗号化したり、他の情報に埋め込んだりして記
憶させておくようにすることも可能である。
保存部5には、動き画像の評価値と比較する閾値が、上
述したように、各基準画像ごとに記憶されているが、こ
の各基準画像ごとの閾値は、例えば、注目している人物
の基準画像と、他の人物の動き画像との差分の絶対値和
に基づいて決定することができる。
証する場合には、これらの人物A乃至Cそれぞれについ
て、基準画像を作成する。そして、人物Aについての基
準画像に対する閾値は、その基準画像と、人物B,Cの
動き画像それぞれとの差分の絶対値和に基づいて決定す
ることができる。他の人物B,Cについての基準画像そ
れぞれに対する閾値も同様にして決定することができ
る。
像それぞれについて、他の人物の動き画像との差分の絶
対値和を求めたシミュレーション結果を示している。な
お、図18では、人物A乃至Cそれぞれについて、4つ
の動き画像を作成し(座る動作を4回試行してもらい、
各回について動き画像を作成し)、そのうちの1つを、
各人物A乃至Cの基準画像として用いている。即ち、図
18は、人物Aについて動き画像A1乃至A4を、人物
Bについて動き画像B1乃至B4を、人物Cについて動
き画像C1乃至C4を、それぞれ作成し、動き画像A
1,B1,C1を、人物A,B,Cそれぞれの基準画像
として用いた場合のシミュレーション結果を示してい
る。
物A,B,Cの基準画像とそれぞれ同一であり、このた
め、図18において、動き画像A1と人物Aの基準画像
との差分の絶対値和、動き画像B1と人物Bの基準画像
との差分の絶対値和、動き画像C1と人物Cの基準画像
との差分の絶対値和は、いずれも0となっている。
は、例えば50を、人物Bについては、例えば40を、
人物Cについては、例えば42を、それぞれ基準画像に
対する閾値として設定すれば、人物A乃至Cそれぞれ
を、他の人物に誤らないように識別することができる
(但し、この場合、ある人物が、その人物に識別されな
いことはあり得る)。
わない場合には、閾値として、上述の場合よりも大きな
値を採用することができる。
に個別に決定するようにしたが、閾値は、複数、あるい
は全部の基準画像に共通の値とすることも可能である。
だけではなく、複数の基準画像を作成し、基準画像保存
部2に記憶させるようにすることが可能である。
は、認証する人物について、動き画像を作成し、その動
き画像を、そのまま、認証する人物の基準画像とするよ
うにしたが、上述のようにして作成される、ある人物の
動き画像には、その人物に固有の特徴の他、すべての人
物に共通の特徴も含まれる。一方、ある人物の認証にあ
たっては、その人物に固有の特徴だけに注目した方が、
その認証の精度を向上させることができる。
有の特徴だけを含む基準画像を作成する基準画像作成装
置の一実施の形態の構成例を示している。なお、図中、
図16における場合と対応する部分については、同一の
符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略す
る。即ち、図19の基準画像作成装置は、差分計算部2
6が、基準画像記憶部25の後段に新たに設けられてい
る他は、基本的に、図16における場合と同様に構成さ
れている。
て、図19の基準画像作成装置の処理(基準画像作成処
理)について説明する。
に、ステップS31において、いま基準画像を作成しよ
うとして注目している注目人物について、図17で説明
したフローチャートにしたがった処理と同様の処理が行
われることにより、1以上の基準画像が作成され、基準
画像記憶部25に記憶される。
座る動作を、1回以上試行してもらい、その結果得られ
る1以上の動画像それぞれについて、1以上の基準画像
が作成される。
注目人物以外の1以上の人物(認証する人物であっても
良いし、認証しない人物であっても良い)(以下、適
宜、非注目人物という)それぞれについて、ステップS
31における場合と同様にして、1以上の基準画像が作
成され、基準画像記憶部25に記憶される。
部26は、基準画像記憶部25に記憶された注目人物に
ついての1以上の基準画像の、空間的に同一位置にある
画素の平均値を演算し(本明細書における平均値とは、
単純平均であってもよいし、重み付け加算により得られ
る平均値であってもよい)、これにより、その平均値を
画素値とする、注目人物に固有の特徴を包含する画像
(以下、適宜、自己特徴包含画像という)を作成する。
ここで、自己特徴包含画像は、注目人物についての1以
上の基準画像を平均化したものであるから、その注目人
物が座る動作をするときの、ある程度普遍的な特徴を有
するものとなる。
26は、基準画像記憶部25に記憶された注目人物につ
いての1以上の基準画像、および1以上の非注目人物に
ついての1以上の基準画像の、空間的に同一位置にある
画素の平均値を演算し、これにより、その平均値を画素
値とする、注目人物および1以上の非注目人物に共通の
特徴を有する画像(以下、適宜、共通特徴画像という)
を作成する。ここで、共通特徴画像は、複数の人物につ
いての基準画像を平均化したものであるから、各人物の
特徴が失われ、かつ各人物に共通の特徴を有するものと
なる。
び共通特徴画像を作成した後は、ステップS34に進
み、差分計算部26は、自己特徴包含画像と共通特徴画
像との差分を演算し、その差分値を画素値とする、注目
人物に固有の特徴のみを有する画像(以下、適宜、個人
特徴画像という)を作成する。そして、差分値計算部2
6は、個人特徴画像を、注目人物についての最終的な基
準画像として出力し、処理を終了する。
行うことにより得られた自己特徴包含画像と、共通特徴
画像を、それぞれ、図21と図22に示す。また、図2
1の自己特徴画像と、図22の共通特徴画像とから得ら
れる最終的な基準画像を、図23に示す。
置において得られる基準画像を用いて人物認証を行う認
証装置の一実施の形態の構成例を示している。なお、図
中、図3における場合と対応する部分については、同一
の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略
する。即ち、図24の認証装置は、動き画像抽出部1に
替えて、動き画像抽出部51が新たに設けられている他
は、図3における場合と同様に構成されている。但し、
基準画像保存部2には、図19の基準画像作成装置にお
いて作成された基準画像が記憶されている。
き画像抽出部51が出力する、後述するような動き画像
と、基準画像保存部2に記憶された基準画像としての個
人特徴画像とを用いて、図3における場合と同様にして
認証が行われる。
51の構成例を示している。なお、図中、図4における
場合と対応する部分については、同一の符号を付してあ
り、以下では、その説明は、適宜省略する。即ち、図2
5の動き画像抽出部51は、共通特徴画像記憶部16が
新たに設けられている他は、図4の動き画像抽出部1
と、基本的に同様に構成されている。
準画像作成装置で作成される共通特徴画像が記憶されて
いる。但し、共通特徴画像記憶部16に記憶させる共通
特徴画像は、図24の基準画像保存部2に記憶させる基
準画像としての自己特徴画像を作成するときに用いる共
通特徴画像と同一である必要はない。即ち、自己特徴画
像を作成するときに用いる共通特徴画像の作成対象とな
った人物と、共通特徴画像記憶部16に記憶させる共通
特徴画像の作成対象となった人物とは、一致している必
要はない。
1では、基本的には、図4の動き画像抽出部1における
場合と同様に、図15のフローチャートにしたがった処
理が行われる。但し、図15のステップS13におい
て、動き画像作成部14は、上述したように、最大値検
出部13が出力する画素から、1フレームの動き画像を
構成した後、その動き画像と、共通特徴画像記憶部16
に記憶された共通特徴画像との差分を演算し、その差分
値で構成される画像を、最終的な動き画像として、画像
出力部15に供給する。
認証対象になっている人物(対象人物)に固有の特徴の
みを有する自己特徴画像が、動き画像として出力され
る。
物に固有の特徴のみを有する自己特徴画像としての動き
画像と、各人物それぞれに固有の特徴のみを有する自己
特徴画像としての基準画像とを用いて、処理が行われ
る。従って、認証の精度を、より向上させることができ
る。
装置で得られた基準画像を用いて認証を行った場合と、
図19の基準画像作成装置で得られた基準画像(以下、
適宜、新基準画像という)を用いて認証を行った場合と
の、それぞれのシミュレーション結果を示している。
画像と新基準画像を作成し、人物Aの他、人物B乃至F
それぞれを対象とした認証を行った結果が示してある。
至Fそれぞれに、座る動作を4回試行してもらい、図2
6では、基準画像を用いた認証については、基準画像と
の距離(認証装置の差分和計算部4が出力する絶対値和
に相当する)が最も短くなった場合を、新基準画像を用
いた認証については、基準画像との距離が最も長くなっ
た場合を、それぞれ示してある。また、図26では、本
人である人物Aの認証結果(ここでは、認証装置の差分
和計算部4が出力する絶対値和を意味する)によって、
他人である人物B乃至Fそれぞれの認証結果を正規化し
てある。従って、認証結果としての値が小さい方が、そ
の人物らしいことを表す。
準画像を用いた場合に比較して、他人B乃至Fの認証結
果の値が大きくなっており、従って、人物Aと、他の人
物B乃至Fとの区別しやすさが向上していることが分か
る。
画像を用いて認証を行うようにすることが可能である。
置の第3実施の形態の構成例を示している。なお、図
中、図24における場合と対応する部分については、同
一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省
略する。即ち、図27の認証装置は、基準画像更新部8
が新たに設けられている他は、図24における場合と同
様に構成されている。
き画像抽出部51の出力が供給されるようになってお
り、基準画像更新部8は、比較部6の出力に基づいて、
認証結果が正しいかどうかを判定し、正しいと判定した
場合には、動き画像抽出部51の出力を用いて、基準画
像保存部2に記憶された新基準画像を更新するようにな
っている。
例を示している。
給されるようになっており、更新制御部31は、比較部
6の出力に基づいて、いま認証の対象となっている人物
の認証結果の正しさを判定する。即ち、比較部6は、各
新基準画像に対する評価値から閾値を減算した減算値を
出力するが、上述したことから、小さい減算値が得られ
る新基準画像に対する人物ほど、認証結果としては確か
らしい。そこで、更新制御部31は、比較部6からの、
各新基準画像に対する評価値から閾値を減算した減算値
のうちの最小値(以下、適宜、最小減算値という)を検
出し、その最小値が、ある閾値以下であるかどうかを判
定する。そして、その最小減算値が、ある閾値以下であ
る場合には、更新制御部31は、その最小減算値を与え
る新基準画像に対する人物(以下、適宜、更新対象人物
という)であるという認証結果が正しいとして、その更
新対象人物の新基準画像の更新を、新基準画像作成部3
2に指令する。
から、更新対象人物の新基準画像の更新の指令を受信す
ると、共通特徴画像記憶部33および自己特徴包含画像
記憶部34の記憶内容を更新し、さらに、その更新した
記憶内容を用いて、更新対象人物の新基準画像を更新す
る。
に示した動き画像抽出部51を構成する共通特徴画像記
憶部16と同一のものであり、従って、そこには、共通
特徴画像が記憶されている。また、自己特徴包含画像記
憶部34には、新基準画像を作成するのに用いた各人物
の自己特徴包含画像が記憶されている。さらに、新基準
画像作成部32には、動き画像抽出部51が出力する動
き画像が供給されるようになっている。ここで、認証結
果が正しい場合には、動き画像抽出部51が出力する動
き画像に対応する人物が、更新対象人物に一致してい
る。
共通特徴画像記憶部33から共通特徴画像を読み出し、
動き画像抽出部51が出力する動き画像と加算する。さ
らに、新基準画像作成部32は、その加算の結果得られ
る画像(以下、適宜、加算画像という)と、共通特徴画
像記憶部33に記憶された共通特徴画像とを平均化し
(それらの平均値を演算し)、その結果得られる画像
を、新たな共通特徴画像として、共通特徴画像記憶部3
3に記憶させる(上書きする)。
徴包含画像記憶部34から、更新対象人物の自己特徴包
含画像を読み出し、上述の加算画像との平均値を求め
る。そして、新基準画像作成部32は、その平均値を画
素値とする画像を、更新対象人物の、新たな自己特徴包
含画像として、自己特徴包含画像記憶部34に記憶させ
る(上書きする)。
象人物の、新たな自己特徴包含画像から、共通特徴画像
記憶部33に記憶された新たな共通特徴画像を減算し、
その減算値を画素値とする画像を、更新対象人物の、新
たな新基準画像として、基準画像保存部2に供給して記
憶させる(上書きする)。
徴包含画像を更新することで、共通特徴画像は、全人物
に共通の特徴を、より反映したものとなり、また、自己
特徴包含画像も、各個人に固有の特徴を、より反映した
ものとなる。従って、そのような共通特徴画像および自
己特徴包含画像を用いて、新基準画像を更新すること
で、新基準画像は、各個人に固有の特徴を、より端的に
表すものとなり、その結果、認証の精度を向上させるこ
とができる。
て、図27の認証装置が行う処理(認証処理)について
説明する。
き画像抽出部51は、上述したようにして、対象人物に
ついての動き画像を作成する。そして、差分計算部3、
差分和計算部4、比較部6、および結果出力部7では、
ステップS42乃至S44において、図14のステップ
S2乃至S4における場合とそれぞれ同様の処理が行わ
れ、これにより、認証結果が出力される。
更新部8において、比較部6の出力に基づいて、認証結
果が正しいかどうかが判定される。ステップS45にお
いて、認証結果が正しいと判定された場合、ステップS
46に進み、基準画像更新部8は、上述したようにし
て、基準画像保存部2に記憶された新基準画像を更新
し、処理を終了する。
が正しくないと判定された場合、ステップS46をスキ
ップして、処理を終了する。即ち、この場合、基準画像
保存部2に記憶された新基準画像の更新は行われない。
アにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行う
こともできる。一連の処理をソフトウェアによって行う
場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、
汎用のコンピュータ等にインストールされる。
実行するプログラムがインストールされるコンピュータ
の一実施の形態の構成例を示している。
いる記録媒体としてのハードディスク105やROM1
03に予め記録しておくことができる。
ディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory),M
O(Magneto optical)ディスク,DVD(Digital Versatile
Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブ
ル記録媒体111に、一時的あるいは永続的に格納(記
録)しておくことができる。このようなリムーバブル記
録媒体111は、いわゆるパッケージソフトウエアとし
て提供することができる。
ーバブル記録媒体111からコンピュータにインストー
ルする他、ダウンロードサイトから、ディジタル衛星放
送用の人工衛星を介して、コンピュータに無線で転送し
たり、LAN(Local Area Network)、インターネットとい
ったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送
し、コンピュータでは、そのようにして転送されてくる
プログラムを、通信部108で受信し、内蔵するハード
ディスク105にインストールすることができる。
Unit)102を内蔵している。CPU102には、バス1
01を介して、入出力インタフェース110が接続され
ており、CPU102は、入出力インタフェース110を
介して、ユーザによって、キーボードやマウス等で構成
される入力部107が操作されることにより指令が入力
されると、それにしたがって、ROM(Read Only Memory)
103に格納されているプログラムを実行する。あるい
は、また、CPU102は、ハードディスク105に格納
されているプログラム、衛星若しくはネットワークから
転送され、通信部108で受信されてハードディスク1
05にインストールされたプログラム、またはドライブ
109に装着されたリムーバブル記録媒体111から読
み出されてハードディスク105にインストールされた
プログラムを、RAM(Random Access Memory)104にロ
ードして実行する。これにより、CPU102は、上述し
たフローチャートにしたがった処理、あるいは上述した
ブロック図の構成により行われる処理を行う。そして、
CPU102は、その処理結果を、必要に応じて、例え
ば、入出力インタフェース110を介して、LCD(Liquid
CryStal Display)やスピーカ等で構成される出力部1
06から出力、あるいは、通信部108から送信、さら
には、ハードディスク105に記録等させる。
に各種の処理を行わせるためのプログラムを記述する処
理ステップは、必ずしもフローチャートとして記載され
た順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あ
るいは個別に実行される処理(例えば、並列処理あるい
はオブジェクトによる処理)も含むものである。
より処理されるものであっても良いし、複数のコンピュ
ータによって分散処理されるものであっても良い。さら
に、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実
行されるものであっても良い。
ピュータにおいて、そのユーザの認証を行う場合等に用
いることができる。即ち、一般に、コンピュータを使用
するときには、ユーザは、コンピュータの前に腰掛ける
が、その腰掛ける動作に基づいて、上述したような認証
を行うことにより、特定のユーザにのみ、コンピュータ
の使用を許可すること等が可能となる。また、この場
合、認証結果によって、コンピュータのスクリーンセー
バを解除するようなことも可能となる。
動きに基づいて、認証を行うようにしたが、その他、人
が、腰掛けている状態から立つときの動きや、歩いてい
るときの動き等に基づいて、認証を行うことが可能であ
る。
デオカメラで撮影して得られる動画像に基づいて、認証
を行うようにしたが、認証は、その他、例えば、熱セン
サ等で得られる動画像に基づいて行うようにすることが
可能である。
像更新部8において、比較部6の出力に基づいて、認証
結果が正しいかどうかを判定するようにしたが、認証結
果が正しいかどうかは、認証の対象となった人物から、
認証結果の正否を入力してもらうことによって判定する
ようにすることが可能である。
準画像(新基準画像)との差分を計算し、その結果得ら
れる対基準差分画像に基づいて、認証を行うようにした
が、認証は、その他、例えば、基準画像を、所定の閾値
(例えば、10など)で2値化し、その結果得られる2
値化画像と、動き画像との論理積をとって得られる画像
に基づいて行うことが可能である。さらに、認証は、動
き画像の各画素値に対して、基準画像の、対応する画素
値に応じた重み付けを行って得られる画像等に基づいて
行うことも可能である。
2(差分計算部22についても同様)において、隣接す
るフレームどうしの差分を演算するようにしたが、差分
計算部12では、その他、例えば、1フレームや2フレ
ームおき等の差分を演算するようにすることも可能であ
る。
に第1の記録媒体によれば、注目物体の動画像を構成す
る複数枚の画像から、注目物体の動きを表す1枚の動き
画像が作成され、その動き画像と、基準画像とが比較さ
れる。そして、その比較結果に基づいて、注目物体が所
定の物体であるかどうかの判定が行われる。従って、注
目物体が比較的遠方に位置していても、その認証が可能
となる。
方法、並びに第2の記録媒体によれば、物体の動画像を
構成する複数枚の画像から、物体の動きを表す1枚の動
き画像が作成され、その動き画像を用いて、物体の基準
画像が作成される。従って、その基準画像を用いること
により、物体の認証が可能となる。
構成例を示すブロック図である。
ある。
上に表示された中間階調の写真である。
上に表示された中間階調の写真である。
上に表示された中間階調の写真である。
上に表示された中間階調の写真である。
示された中間階調の写真である。
表示された中間階調の写真である。
表示された中間階調の写真である。
表示された中間階調の写真である。
中間階調の写真である。
ートである。
するフローチャートである。
施の形態の構成例を示すブロック図である。
フローチャートである。
施の形態の構成例を示すブロック図である。
フローチャートである。
示された中間階調の写真である。
れた中間階調の写真である。
れた中間階調の写真である。
の構成例を示すブロック図である。
図である。
の構成例を示すブロック図である。
である。
ャートである。
態の構成例を示すブロック図である。
分計算部, 4 差分和計算部, 5 閾値保存部,
6 比較部, 7 結果出力部, 8 基準画像更新
部, 11 画像入力部, 12 差分計算部, 13
最大値検出部,14 動き画像作成部, 15 画像
出力部, 16 共通特徴画像記憶部,21 画像入力
部, 22 差分計算部, 23 最大値検出部, 2
4 基準画像作成部, 25 基準画像記憶部, 26
差分計算部, 31 更新制御部, 32 新基準画
像作成部, 33 共通特徴画像記憶部, 34 自己
特徴包含画像記憶部, 51 動き画像抽出部, 10
1 バス, 102 CPU, 103 ROM, 104
RAM, 105 ハードディスク, 106 出力部,
107 入力部, 108 通信部, 109 ドラ
イブ, 110入出力インタフェース, 111 リム
ーバブル記録媒体
Claims (24)
- 【請求項1】 注目物体の動きを撮影した動画像に基づ
いて、前記注目物体の認証を行う認証装置であって、 前記注目物体の動画像を構成する複数枚の画像から、前
記注目物体の動きを表す1枚の動き画像を作成する動き
画像作成手段と、 物体ごとの基準画像を記憶している基準画像記憶手段に
記憶されている前記基準画像と、前記動き画像とを比較
する比較手段と、 前記比較手段による比較結果に基づいて、前記注目物体
が所定の物体であるかどうかの判定を行う判定手段とを
備えることを特徴とする認証装置。 - 【請求項2】 前記動き画像作成手段は、前記注目物体
の動画像を構成する複数枚の画像から、前記注目物体の
動きの軌跡を表示する1枚の動き画像を作成することを
特徴とする請求項1に記載の認証装置。 - 【請求項3】 前記動き画像作成手段は、 前記注目物体の動画像を構成する複数枚の画像のうち
の、時間的に近接するものどうしの差分を演算し、複数
の差分画像を求める差分演算手段と、 前記複数の差分画像それぞれを構成する、空間的に同一
位置にある画素から、所定の画素を検出する画素検出手
段と、 前記所定の画素で構成される画像を生成し、前記動き画
像として出力する動き画像生成手段とを有することを特
徴とする請求項1に記載の認証装置。 - 【請求項4】 前記基準画像を更新する更新手段をさら
に備えることを特徴とする請求項1に記載の認証装置。 - 【請求項5】 前記更新手段は、前記注目物体が所定の
物体である場合に、その所定の物体の前記基準画像を、
前記動き画像に基づいて更新することを特徴とする請求
項4に記載の認証装置。 - 【請求項6】 前記比較手段は、前記動き画像と基準画
像との差分を演算し、 前記更新手段は、前記差分と所定の閾値とを比較し、そ
の比較結果に基づいて、前記注目物体が所定の物体であ
るかどうかを認識することを特徴とする請求項5に記載
の認証装置。 - 【請求項7】 前記更新手段は、外部からの入力に基づ
いて、前記注目物体が所定の物体であるかどうかを認識
することを特徴とする請求項5に記載の認証装置。 - 【請求項8】 前記基準画像記憶手段は、1以上の物体
それぞれから得られた前記動き画像を、前記基準画像と
して記憶していることを特徴とする請求項1に記載の認
証装置。 - 【請求項9】 前記動き画像作成手段は、前記注目物体
の動画像を構成する複数枚の画像から作成された前記動
き画像と、複数の物体それぞれから得られた前記動き画
像を平均化した平均化画像とから画像を生成し、その画
像を、前記注目物体についての最終的な動き画像として
出力することを特徴とする請求項1に記載の認証装置。 - 【請求項10】 人物の認証を行うことを特徴とする請
求項1に記載の認証装置。 - 【請求項11】 人物が座るときの動きを撮影した動画
像に基づいて、その人物の認証を行うことを特徴とする
請求項10に記載の認証装置。 - 【請求項12】 前記注目物体を撮影し、前記動画像を
出力する撮影手段をさらに備えることを特徴とする請求
項1に記載の認証装置。 - 【請求項13】 前記基準画像を記憶している前記基準
画像記憶手段をさらに備えることを特徴とする請求項1
に記載の認証装置。 - 【請求項14】 注目物体の動きを撮影した動画像に基
づいて、前記注目物体の認証を行う認証方法であって、
前記注目物体の動画像を構成する複数枚の画像から、前
記注目物体の動きを表す1枚の動き画像を作成する動き
画像作成ステップと、 物体ごとの基準画像を記憶している基準画像記憶手段に
記憶されている前記基準画像と、前記動き画像とを比較
する比較ステップと、 前記比較ステップによる比較結果に基づいて、前記注目
物体が所定の物体であるかどうかの判定を行う判定ステ
ップとを備えることを特徴とする認証方法。 - 【請求項15】 注目物体の動きを撮影した動画像に基
づいて、前記注目物体の認証を、コンピュータに行わせ
るプログラムが記録されている記録媒体であって、 前記注目物体の動画像を構成する複数枚の画像から、前
記注目物体の動きを表す1枚の動き画像を作成する動き
画像作成ステップと、 物体ごとの基準画像を記憶している基準画像記憶手段に
記憶されている前記基準画像と、前記動き画像とを比較
する比較ステップと、 前記比較ステップによる比較結果に基づいて、前記注目
物体が所定の物体であるかどうかの判定を行う判定ステ
ップとを備えるプログラムが記録されていることを特徴
とする記録媒体。 - 【請求項16】 物体の動きを撮影した動画像に基づい
て、前記物体の認証を行うのに用いられる前記物体の基
準画像を作成するデータ処理装置であって、 前記物体の動画像を構成する複数枚の画像から、前記物
体の動きを表す1枚の動き画像を作成する動き画像作成
手段と、 前記動き画像を用いて、前記物体の基準画像を作成する
基準画像作成手段とを備えることを特徴とするデータ処
理装置。 - 【請求項17】 前記動き画像作成手段は、前記物体の
動画像を構成する複数枚の画像から、前記物体の動きの
軌跡を表示する1枚の動き画像を作成することを特徴と
する請求項16に記載のデータ処理装置。 - 【請求項18】 前記動き画像作成手段は、 前記物体の動画像を構成する複数枚の画像のうちの、時
間的に近接するものどうしの差分を演算し、複数の差分
画像を求める差分演算手段と、 前記複数の差分画像それぞれを構成する、空間的に同一
位置にある画素から、所定の画素を検出する画素検出手
段と、 前記所定の画素で構成される画像を生成し、前記動き画
像として出力する動き画像生成手段とを有することを特
徴とする請求項16に記載のデータ処理装置。 - 【請求項19】 前記基準画像作成手段は、複数の物体
それぞれから得られた前記動き画像を平均化した平均化
画像と、所定の物体から得られた1以上の前記動き画像
とから、前記所定の物体の前記基準画像を作成すること
を特徴とする請求項16に記載の認証装置。 - 【請求項20】 前記基準画像は、人物の認証を行うの
に用いられることを特徴とする請求項16に記載のデー
タ処理装置。 - 【請求項21】 前記動画像は、人物が座るときの動き
を撮影したものであることを特徴とする請求項20に記
載のデータ処理装置。 - 【請求項22】 前記物体を撮影し、前記動画像を出力
する撮影手段をさらに備えることを特徴とする請求項1
6に記載のデータ処理装置。 - 【請求項23】 物体の動きを撮影した動画像に基づい
て、前記物体の認証を行うのに用いられる前記物体の基
準画像を作成するデータ処理方法であって、 前記物体の動画像を構成する複数枚の画像から、前記物
体の動きを表す1枚の動き画像を作成する動き画像作成
ステップと、 前記動き画像を用いて、前記物体の基準画像を作成する
基準画像作成ステップとを備えることを特徴とするデー
タ処理方法。 - 【請求項24】 物体の動きを撮影した動画像に基づい
て、前記物体の認証を行うのに用いられる前記物体の基
準画像を作成するデータ処理を、コンピュータに行わせ
るプログラムが記録されている記録媒体であって、 前記物体の動画像を構成する複数枚の画像から、前記物
体の動きを表す1枚の動き画像を作成する動き画像作成
ステップと、 前記動き画像を用いて、前記物体の基準画像を作成する
基準画像作成ステップとを備えるプログラムが記録され
ていることを特徴とする記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000008573A JP4432181B2 (ja) | 2000-01-18 | 2000-01-18 | 認証装置および認証方法、データ処理装置およびデータ処理方法、並びに記録媒体 |
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JP2005202653A (ja) * | 2004-01-15 | 2005-07-28 | Canon Inc | 動作認識装置及び方法、動物体認識装置及び方法、機器制御装置及び方法、並びにプログラム |
JP2005534378A (ja) * | 2002-07-29 | 2005-11-17 | シー−シグニチャー・リミテッド | 電子生体測定同一性認識のための方法及び装置 |
JPWO2004029905A1 (ja) * | 2002-09-27 | 2006-01-26 | 株式会社ギンガネット | 遠隔教育システム、受講確認方法および受講確認プログラム |
US9839377B2 (en) | 2014-09-03 | 2017-12-12 | Fujitsu Limited | Subject person specifying apparatus and subject person specifying method |
-
2000
- 2000-01-18 JP JP2000008573A patent/JP4432181B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP4481663B2 (ja) * | 2004-01-15 | 2010-06-16 | キヤノン株式会社 | 動作認識装置、動作認識方法、機器制御装置及びコンピュータプログラム |
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