JP2001266153A - 顔画像認識装置および通行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】認識対象者の背丈に関係なく顔画像の取得を容
易にし、かつ、従来では１台のカメラでは取得が困難で
あった認識対象者が立ち止まった状態での顔画像を容易
に取得できる顔画像認識装置を提供する。 【解決手段】認識対象者１００は、少なくとも１つ以上
の段差のある床面１０５の身長に応じた位置に停止し、
カメラ１０１はその認識対象者１００の顔画像を撮像し
て入力する。モニタ１０２は、カメラ１０１により入力
された認識対象者１００の顔画像を可視表示する。制御
部１０４は、カメラ１０１により入力された顔画像から
認識対象者１００の顔の特徴量を抽出し、この抽出した
特徴量をあらかじめ登録された基準の特徴量と照合する
ことにより認識対象者１００の顔画像を認識する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、セキュ
リティ管理などにおいて人物の顔画像を認識する顔画像
認識装置、および、この顔画像認識装置を用いて通行者
の通行を制御する通行制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、人物の正面顔または正面顔に
近い状態を撮像して顔画像を認識する顔画像認識装置に
おいて、人物が立っている姿勢で顔画像を入力するため
には、背の低い人や背の高い人の身長差に対する問題に
取り組む必要がある。その解決策の一方法として、たと
えば、特開平１０−１３４１８８号公報では、２台のカ
メラを上下に配置して、背の高い人は上に配置されたカ
メラから顔画像を取得し、背の低い人は下に配置された
カメラから顔画像を取得して、人物に負担をかけずに顔
画像を得て顔画像の認識を行なう技術が開示されてい
る。

【０００３】また、別の解決策として、たとえば、特開
平７−３１２７１１号公報に開示されている技術があ
り、これは１台のカメラのみで上記課題を解決してい
る。すなわち、床面をカメラ方向に向かって漸次低くな
る下りの傾斜面を設け、撮像したい頭部が自動的に撮像
手段の撮像範囲に入るような設置をして、撮像対象者を
停止させることなく、撮像対象者の画像データを容易、
かつ確実に得る方法である。

【０００４】また、人物の顔画像の入力の際には、太陽
光などの外光による照明条件の変化に伴って顔画像の明
るさが変化し、顔画像登録時の照明条件で得られた顔画
像の明るさと異なるゆえ、顔画像認識結果の識別性能が
低下するという問題がある。この問題を解決するため、
たとえば、特開平１１−３１６８３６号公報では、カメ
ラの露光時間を被写体の明るさに応じて変更したり、照
明ライトの光量を変更して、人物の顔を最適な明るさに
設定して画像取得を行なう技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、人物に
負担をかけずに立った状態で顔画像を得るためには、特
開平１０−１３４１８８号公報では、少なくとも２台の
カメラが必要であり、カメラ１台のみを使用する場合に
比べて、カメラ、画像取込み回路、制御回路などの画像
入力系が余分に１系統必要となり、さらに、顔画像が視
野範囲内に入っている１台のカメラを選択する手段が必
要となり、装置構成が非常に複雑になってしまうという
問題を生じる。

【０００６】また、特開平７−３１２７１１号公報で
は、人物に負担をかけずに移動しながら顔画像を得るこ
とを前提にしている技術であるため、以下のような問題
が発生する。まず、顔画像を入力する前にカードリーダ
で得られた身長情報をあらかじめ入力しておく必要があ
る。

【０００７】また、背の高さの異なる対象者ごとに定め
た撮像位置を、傾斜面の側部上方に設けられた複数の光
センサの作動状況によって検出しているため、複数の光
センサと、それらの位置決め精度を要する。

【０００８】また、撮像対象者の視線ガイドのために、
たとえば、撮像対象者の前方上方に青色の光を放射する
注視マークを用いているが、顔認識を行なうと認識対象
者が事前に分かっている場合には、注視マークのみでは
視線ガイドとしては分かりづらい。さらに、認識対象者
を停止させて顔画像の認識を行なう場合に関する方法に
ついて述べていない。

【０００９】さらに、特開平１１−３１６８３６号公報
では、照明制御部やカメラ制御部といった明るさ補正の
ための制御回路が必要となる。また、顔が太陽光によっ
て側面から照射された場合のように、外光によって顔に
不均一に照明むらが生じた場合には、このような画像全
体の明るさ補正のみでは対応しきれず、顔画像の認識性
能の低下につながるという問題がある。

【００１０】そこで、本発明は、認識対象者の背丈に関
係なく顔画像の取得を容易にし、かつ、従来では１台の
カメラでは取得が困難であった認識対象者が立ち止まっ
た状態での顔画像を容易に取得できる顔画像認識装置お
よび通行制御装置を提供することを目的とする。

【００１１】また、本発明は、太陽光による外光の影響
を排除し、かつ、室内の照明灯による外光の影響を排除
できる顔画像認識装置および通行制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の顔画像認識装置
は、撮像視野範囲が認識対象者の身長方向に変化するよ
うに、少なくとも１つ以上の高低差のある床面に前記認
識対象者を位置させ、その認識対象者の顔画像を撮像し
て入力する画像入力手段と、この画像入力手段により入
力された前記認識対象者の顔画像を前記認識対象者に対
して可視表示する画像表示手段と、前記画像入力手段に
より入力された顔画像から前記認識対象者の顔の特徴量
を抽出する特徴量抽出手段と、この特徴量抽出手段によ
り抽出された特徴量をあらかじめ登録された基準の特徴
量と照合することにより前記認識対象者の顔画像を認識
する認識手段とを具備している。

【００１３】また、本発明の顔画像認識装置は、撮像視
野範囲が認識対象者の身長方向に変化するように、少な
くとも１つ以上の高低差のある床面に前記認識対象者を
位置させ、その認識対象者の顔画像を撮像して入力する
画像入力手段と、この画像入力手段により入力された前
記認識対象者の顔画像を前記認識対象者に対して可視表
示する画像表示手段と、前記認識対象者に関する情報を
入力する情報入力手段と、この情報入力手段により入力
された情報および前記画像入力手段により入力された顔
画像から前記認識対象者の顔の特徴量を抽出する特徴量
抽出手段と、この特徴量抽出手段により抽出された特徴
量をあらかじめ登録された基準の特徴量と照合すること
により前記認識対象者の顔画像を認識する認識手段とを
具備している。

【００１４】また、本発明の顔画像認識装置は、認識対
象者が腰を曲げた状態で手を支持する姿勢ガイド手段
と、この姿勢ガイド手段により手を支持した姿勢下で前
記認識対象者の顔画像を下方向から撮像して入力する画
像入力手段と、この画像入力手段により入力された前記
認識対象者の顔画像を前記認識対象者に対して可視表示
する画像表示手段と、前記画像入力手段により入力され
た顔画像から前記認識対象者の顔の特徴量を抽出する特
徴量抽出手段と、この特徴量抽出手段により抽出された
特徴量をあらかじめ登録された基準の特徴量と照合する
ことにより前記認識対象者の顔画像を認識する認識手段
とを具備している。

【００１５】また、本発明の顔画像認識装置は、認識対
象者が腰を曲げた状態で手を支持する姿勢ガイド手段
と、この姿勢ガイド手段により手を支持した姿勢下で前
記認識対象者の顔画像を下方向から撮像して入力する画
像入力手段と、この画像入力手段により入力された前記
認識対象者の顔画像を前記認識対象者に対して可視表示
する画像表示手段と、前記認識対象者に関する情報を入
力する情報入力手段と、この情報入力手段により入力さ
れた情報および前記画像入力手段により入力された顔画
像から前記認識対象者の顔の特徴量を抽出する特徴量抽
出手段と、この特徴量抽出手段により抽出された特徴量
をあらかじめ登録された基準の特徴量と照合することに
より前記認識対象者の顔画像を認識する認識手段とを具
備している。

【００１６】また、本発明の顔画像認識装置は、認識対
象者の顔画像を下方向から撮像して入力する画像入力手
段と、この画像入力手段により入力された前記認識対象
者の顔画像を前記認識対象者に対して下方向から可視表
示する画像表示手段と、前記画像入力手段により入力さ
れた顔画像から前記認識対象者の顔の特徴量を抽出する
特徴量抽出手段と、この特徴量抽出手段により抽出され
た特徴量をあらかじめ登録された基準の特徴量と照合す
ることにより前記認識対象者の顔画像を認識する認識手
段とを具備している。

【００１７】また、本発明の顔画像認識装置は、認識対
象者の顔画像を下方向から撮像して入力する画像入力手
段と、この画像入力手段により入力された前記認識対象
者の顔画像を前記認識対象者に対して下方向から可視表
示する画像表示手段と、前記認識対象者に関する情報を
入力する情報入力手段と、この情報入力手段により入力
された情報および前記画像入力手段により入力された顔
画像から前記認識対象者の顔の特徴量を抽出する特徴量
抽出手段と、この特徴量抽出手段により抽出された特徴
量をあらかじめ登録された基準の特徴量と照合すること
により前記認識対象者の顔画像を認識する認識手段とを
具備している。

【００１８】また、本発明の顔画像認識装置は、自然光
の赤外波長域を遮断する赤外光遮断手段と、この赤外光
遮断手段により赤外波長域を遮断された状態において、
前記赤外波長域のみに感度を有する撮像手段を用いて認
識対象者の顔画像を撮像して入力する画像入力手段と、
この画像入力手段により入力された前記認識対象者の顔
画像を前記認識対象者に対して可視表示する画像表示手
段と、前記画像入力手段により入力された顔画像から前
記認識対象者の顔の特徴量を抽出する特徴量抽出手段
と、この特徴量抽出手段により抽出された特徴量をあら
かじめ登録された基準の特徴量と照合することにより前
記認識対象者の顔画像を認識する認識手段とを具備して
いる。

【００１９】また、本発明の顔画像認識装置は、自然光
の赤外波長域を遮断する赤外光遮断手段と、この赤外光
遮断手段により赤外波長域を遮断された状態において、
前記赤外波長域のみに感度を有する撮像手段を用いて認
識対象者の顔画像を撮像して入力する画像入力手段と、
この画像入力手段により入力された前記認識対象者の顔
画像を前記認識対象者に対して可視表示する画像表示手
段と、前記認識対象者に関する情報を入力する情報入力
手段と、この情報入力手段により入力された情報および
前記画像入力手段により入力された顔画像から前記認識
対象者の顔の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、この
特徴量抽出手段により抽出された特徴量をあらかじめ登
録された基準の特徴量と照合することにより前記認識対
象者の顔画像を認識する認識手段とを具備している。

【００２０】また、本発明の通行制御装置は、通行者の
顔画像を認識して前記通行者の通行を制御する通行制御
装置において、撮像視野範囲が前記通行者の身長方向に
変化するように、少なくとも１つ以上の高低差のある床
面に前記通行者を位置させ、その通行者の顔画像を撮像
して入力する画像入力手段と、この画像入力手段により
入力された前記通行者の顔画像を前記通行者に対して可
視表示する画像表示手段と、前記画像入力手段により入
力された顔画像から前記通行者の顔の特徴量を抽出する
特徴量抽出手段と、この特徴量抽出手段により抽出され
た特徴量をあらかじめ登録された基準の特徴量と照合す
ることにより前記通行者の顔画像を認識する認識手段
と、この認識手段の認識結果に応じて前記通行者の通行
を制御する通行制御手段とを具備している。

【００２１】また、本発明の通行制御装置は、通行者の
顔画像を認識して前記通行者の通行を制御する通行制御
装置において、撮像視野範囲が前記通行者の身長方向に
変化するように、少なくとも１つ以上の高低差のある床
面に前記通行者を位置させ、その通行者の顔画像を撮像
して入力する画像入力手段と、この画像入力手段により
入力された前記通行者の顔画像を前記通行者に対して可
視表示する画像表示手段と、前記通行者に関する情報を
入力する情報入力手段と、この情報入力手段により入力
された情報および前記画像入力手段により入力された顔
画像から前記通行者の顔の特徴量を抽出する特徴量抽出
手段と、この特徴量抽出手段により抽出された特徴量を
あらかじめ登録された基準の特徴量と照合することによ
り前記通行者の顔画像を認識する認識手段と、この認識
手段の認識結果に応じて前記通行者の通行を制御する通
行制御手段とを具備している。

【００２２】また、本発明の通行制御装置は、通行者の
顔画像を認識して前記通行者の通行を制御する通行制御
装置において、前記通行者が腰を曲げた状態で手を支持
する姿勢ガイド手段と、この姿勢ガイド手段により手を
支持した姿勢下で前記通行者の顔画像を下方向から撮像
して入力する画像入力手段と、この画像入力手段により
入力された前記通行者の顔画像を前記通行者に対して可
視表示する画像表示手段と、前記画像入力手段により入
力された顔画像から前記通行者の顔の特徴量を抽出する
特徴量抽出手段と、この特徴量抽出手段により抽出され
た特徴量をあらかじめ登録された基準の特徴量と照合す
ることにより前記通行者の顔画像を認識する認識手段
と、この認識手段の認識結果に応じて前記通行者の通行
を制御する通行制御手段とを具備している。

【００２３】また、本発明の通行制御装置は、通行者の
顔画像を認識して前記通行者の通行を制御する通行制御
装置において、前記通行者が腰を曲げた状態で手を支持
する姿勢ガイド手段と、この姿勢ガイド手段により手を
支持した姿勢下で前記通行者の顔画像を下方向から撮像
して入力する画像入力手段と、この画像入力手段により
入力された前記通行者の顔画像を前記通行者に対して可
視表示する画像表示手段と、前記通行者に関する情報を
入力する情報入力手段と、この情報入力手段により入力
された情報および前記画像入力手段により入力された顔
画像から前記通行者の顔の特徴量を抽出する特徴量抽出
手段と、この特徴量抽出手段により抽出された特徴量を
あらかじめ登録された基準の特徴量と照合することによ
り前記通行者の顔画像を認識する認識手段と、この認識
手段の認識結果に応じて前記通行者の通行を制御する通
行制御手段とを具備している。

【００２４】また、本発明の通行制御装置は、通行者の
顔画像を認識して前記通行者の通行を制御する通行制御
装置において、前記通行者の顔画像を下方向から撮像し
て入力する画像入力手段と、この画像入力手段により入
力された前記通行者の顔画像を前記通行者に対して下方
向から可視表示する画像表示手段と、前記画像入力手段
により入力された顔画像から前記通行者の顔の特徴量を
抽出する特徴量抽出手段と、この特徴量抽出手段により
抽出された特徴量をあらかじめ登録された基準の特徴量
と照合することにより前記通行者の顔画像を認識する認
識手段と、この認識手段の認識結果に応じて前記通行者
の通行を制御する通行制御手段とを具備している。

【００２５】また、本発明の通行制御装置は、通行者の
顔画像を認識して前記通行者の通行を制御する通行制御
装置において、前記通行者の顔画像を下方向から撮像し
て入力する画像入力手段と、この画像入力手段により入
力された前記通行者の顔画像を前記通行者に対して下方
向から可視表示する画像表示手段と、前記通行者に関す
る情報を入力する情報入力手段と、この情報入力手段に
より入力された情報および前記画像入力手段により入力
された顔画像から前記通行者の顔の特徴量を抽出する特
徴量抽出手段と、この特徴量抽出手段により抽出された
特徴量をあらかじめ登録された基準の特徴量と照合する
ことにより前記通行者の顔画像を認識する認識手段と、
この認識手段の認識結果に応じて前記通行者の通行を制
御する通行制御手段とを具備している。

【００２６】また、本発明の通行制御装置は、通行者の
顔画像を認識して前記通行者の通行を制御する通行制御
装置において、自然光の赤外波長域を遮断する赤外光遮
断手段と、この赤外光遮断手段により赤外波長域を遮断
された状態において、前記赤外波長域のみに感度を有す
る撮像手段を用いて前記通行者の顔画像を撮像して入力
する画像入力手段と、この画像入力手段により入力され
た前記通行者の顔画像を前記通行者に対して可視表示す
る画像表示手段と、前記画像入力手段により入力された
顔画像から前記通行者の顔の特徴量を抽出する特徴量抽
出手段と、この特徴量抽出手段により抽出された特徴量
をあらかじめ登録された基準の特徴量と照合することに
より前記通行者の顔画像を認識する認識手段と、この認
識手段の認識結果に応じて前記通行者の通行を制御する
通行制御手段とを具備している。

【００２７】さらに、本発明の通行制御装置は、通行者
の顔画像を認識して前記通行者の通行を制御する通行制
御装置において、自然光の赤外波長域を遮断する赤外光
遮断手段と、この赤外光遮断手段により赤外波長域を遮
断された状態において、前記赤外波長域のみに感度を有
する撮像手段を用いて前記通行者の顔画像を撮像して入
力する画像入力手段と、この画像入力手段により入力さ
れた前記通行者の顔画像を前記通行者に対して可視表示
する画像表示手段と、前記通行者に関する情報を入力す
る情報入力手段と、この情報入力手段により入力された
情報および前記画像入力手段により入力された顔画像か
ら前記通行者の顔の特徴量を抽出する特徴量抽出手段
と、この特徴量抽出手段により抽出された特徴量をあら
かじめ登録された基準の特徴量と照合することにより前
記通行者の顔画像を認識する認識手段と、この認識手段
の認識結果に応じて前記通行者の通行を制御する通行制
御手段とを具備している。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２９】まず、第１の実施の形態について説明す
る。

【００３０】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
顔画像認識装置の構成を概略的に示すものである。この
顔画像認識装置は、高低差のある床面１０５に位置する
認識対象者１００の顔画像を撮像して入力する画像入力
手段としてのカメラ１０１、入力された認識対象者１０
０の顔画像などを認識対象者１００に対して可視表示す
る画像表示手段としてのモニタ１０２、認識対象者１０
０に関する情報を入力する情報入力手段としての情報入
力装置１０３、および、全体的な制御を司る制御部１０
４から構成されている。

【００３１】モニタ１０２は、カメラ１０１で入力した
動画像などを表示するものであり、認識対象者１００が
床面１０５に位置した際に顔と対応する位置に設置され
ている。カメラ１０１は、たとえば、ＣＣＤセンサなど
の撮像素子を用いたテレビジョンカメラのように、動画
像を入力可能な画像入力装置であり、モニタ１０２の下
側に１台のみ設置されている。

【００３２】情報入力装置１０３は、認識対象者１００
がカメラ１０１の撮像視野範囲内にきたことを感知する
赤外線センサから構成されたり、あるいは、認識対象者
１００がＩＤコード情報入力用の無線カードを持ってい
る場合には、無線カードからＩＤコード情報を読取る無
線カードリーダなどからなる。

【００３３】図１において、認識対象者１００は、各人
の身長に応じて図示しない停止位置マークなどによって
支持される所定位置に立つと、情報入力装置１０３から
認識対象者１００の感知情報、あるいは、認識対象者１
００のＩＤコード情報が制御部１０４に通知された後、
カメラ１０１から入力された顔画像を用いて後述する認
識方法にて認識される。

【００３４】カメラ１０１は、モニタ１０２の直ぐ下側
の位置に、床面１０５に対して所定の傾斜角θで斜め上
方に向けて設置され、認識対象者１００の顔画像を下方
向から撮像するようになっており、これにより後述する
顔部品検出部２０５で認識対象者１００の鼻の穴を捕ら
え易くしている。

【００３５】このような配置にすることで、認識対象者
１００が自分の顔画像をモニタ１０２で確認しながら、
モニタ１０２に顔画像が映し出されるように、顔の位置
を微調整すると、認識対象者１００に負担を強いること
なく、簡単な構成でカメラ１０１の撮像視野範囲内に顔
の位置をもっていくことができる。また、鼻の穴を捕ら
えることによって、顔部品検出部２０５における鼻の位
置検出精度を向上し、認識性能の向上を実現している。

【００３６】ところで、一般にカメラ１０１の１台だけ
で、背の高い人と背の低い人の両方の顔画像を入力する
方法は、認識対象者１００に姿勢などで負担をかけてし
まう。そこで、本発明は、図１に示すように、認識対象
者１００の身長差に応じて、図示しない停止位置マーク
などによる所定位置と、その位置における床面１０５の
高さを変化させることによって、認識対象者１００に負
担をかけずに自然に立った姿勢で顔画像を入力すること
を実現している。

【００３７】まず、カメラ１０１の縦方向視野範囲につ
いて説明する。一般に、図２に示すような位置関係時に
は、縦倍率βは下記式（１）で得られる。

【００３８】 β＝Ｙ′／Ｙ＝ｆ／Ｘ＝Ｘ′／ｆ′ （１） なお、ｆは物空間焦点距離、ｆ′は像空間焦点距離とよ
ばれている。また、Ｙは縦方向の撮像範囲、Ｙ′は縦方
向の結像範囲である。

【００３９】以下、説明の簡略化のため、カメラ１０１
には単レンズ３０１を用いているとする。このとき、ｆ
はｆ′と等しくなる。図３は、カメラ１０１と認識対象
者１００の顔１００ａとの位置関係を示したもので、認
識対象者１００の顔１００ａは縦方向の撮像範囲Ｙ内に
あれば、顔認識を行なうことができる。カメラ１０１の
ＣＣＤセンサ４０１の縦方向サイズをＹ′とし、カメラ
１０１の先端と顔１００ａとの距離をＬ１とすると、距
離Ｌ１は上記式（１）におけるＸに粗く近似できる。し
たがって、下記式（２）のように、Ｙを求めることがで
きる。

【００４０】 Ｙ＝（Ｙ′／ｆ）×（Ｌ／ｃｏｓθ） （２） なお、Ｌはカメラ１０１と認識対象者１００との床面１
０５に平行な方向の距離である。

【００４１】仮に、焦点距離＝４ｍｍのレンズ３０１
と、縦方向長さ＝２．７４ｍｍのＣＣＤセンサ４０１か
らなるカメラ１０１を用いた場合には、θ＝３０度、Ｌ
＝７０ｃｍとすると、上記式（２）から、Ｙ＝約５５ｃ
ｍの視野範囲となる。

【００４２】一般成人の縦方向の顔の長さを２５ｃｍと
すると、このような条件時には、理論的には３０ｃｍの
身長変化まで対応して顔全体を入力できることになる。
認識対象者１００の身長を１４０ｃｍ〜２００ｃｍを対
象とした場合、同一位置で認識対象者１００が自然に立
ったままでモニタ１０２を直視できるようにするために
は、（ａ）１４０ｃｍ〜１７０ｃｍ、（ｂ）１７０ｃｍ
〜２００ｃｍの２段階に身長分けを行なう必要がある。

【００４３】本実施の形態では、図１において、たとえ
ば、Ｒ＝５０ｃｍ、Ｌ＝７０ｃｍ、Ｄ＝４０ｃｍ、Ｈ＝
３０ｃｍのように段差をつけた床面１０５とし、（ａ）
の人々はカメラ１０１からの距離Ｌ＝７０ｃｍの位置の
段差で撮像し、（ｂ）の人々はＬ＝１１０ｃｍの段差位
置で撮像を行なうようにすると、上記身長範囲の認識対
象者１００の顔画像の撮像が実現できる。なお、Ｌ＝１
１０ｃｍの段差位置では、縦方向の身長許容範囲は３０
ｃｍよりも大きくなる。

【００４４】このように、カメラ１０１のレンズ３０
１、ＣＣＤセンサ４０１のサイズ、カメラ１０１の角
度、カメラ１０１のからの撮像距離などによって、床面
１０５の段差を１つ以上設けることによって、簡単な構
成で、様々な身長の認識対象者１００の顔画像を自然に
立ったままの姿勢で得ることができる。

【００４５】次に、制御部１０４について説明する。制
御部１０４は、たとえば、コンピュータによって実現可
能であり、カメラ１０１とは画像入力ボードで接続さ
れ、情報入力装置１０３とはシリアル通信で接続され
る。制御部１０４の機能を動作させるために、ハードデ
ィスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＤ、または、ＦＤなどの記憶
媒体に、この機能を実現するためのプログラムを記憶さ
せておく。

【００４６】なお、以下の説明では、画像入力データ、
抽出した特徴量、部分空間、部分空間を構成するための
固有ベクトル、相関行列、登録の時刻、日時、場所など
の状況情報、暗証番号、ＩＤコードなどの個人情報の各
情報がでてくる。そして、認識データと言うときは、部
分空間、または、部分空間を構成するための固有ベクト
ルを含み、登録情報と言うときは、画像入力データ、抽
出した特徴量、部分空間、部分空間を構成するための固
有ベクトル、相関行列、状況情報、個人情報を含んでい
る。したがって、認識データは登録情報に含まれる。

【００４７】以下、制御部１０４の具体的な構成例につ
いて、図４を用いて詳細に説明する。制御部１０４は、
特徴量抽出手段としての特徴量抽出部２０１、情報入力
手段としての情報入力部２０３、認識手段としての認識
部２０７、基準の特徴量があらかじめ登録されている登
録情報保存部２０８、および、登録情報保存部２０８の
内容を更新する登録情報更新部２０９から構成されてい
る。

【００４８】特徴量抽出部２０１は、対象から特徴量を
抽出すためのもので、ここでは、画像認識による顔画像
の解析を行なう。特徴量抽出部２０１は、画像入力部２
０２、顔領域検出部２０４、顔部品検出部２０５、およ
び、特徴量生成部２０６とからなり、以下、詳細に説明
する。

【００４９】画像入力部２０２は、カメラ１０１からの
顔画像を入力し、Ａ／Ｄ変換した後、顔領域検出部２０
４に送られる。顔領域検出部２０４は、情報入力装置１
０３から情報入力部２０３を介して認識対象者の感知情
報が入力されると、カメラ１０１で入力された顔画像か
ら顔の領域を検出する。顔領域検出部２０４における顔
領域の検出方法は、たとえば、あらかじめ用意されたテ
ンプレートと画像中を移動させながら相関値を求めるこ
とにより、最も高い相関値をもった場所を顔領域とす
る。その他に、固有空間法や部分空間法を利用した顔領
域抽出法などの顔領域検出手段でもよい。

【００５０】次に、顔部品検出部２０５は、検出された
顔領域の部分の中から、目、鼻の位置を検出する。その
検出方法は、たとえば、文献（福井和広、山口修：「形
状抽出とパターン照合の組合せによる顔特徴点抽出」、
電子情報通信学会論文誌（Ｄ），ｖｏｌ．Ｊ８０−Ｄ−
II，Ｎｏ．８，ｐｐ２１７０−２１７７（１９９７））
などの方法を用いてよい。

【００５１】次に、特徴量生成部２０６は、検出された
顔部品の位置を基に、顔領域を一定の大きさ、形状に切
り出し、特徴量を生成する。認識部２０７で部分空間法
や複合類似度法などの方法を用いる場合は、切り出した
顔の濃淡情報を特徴量として用いる。たとえば、ｍピク
セル×ｎピクセルの領域の濃淡値をそのまま情報として
用い、ｍ×ｎ次元の情報を特徴ベクトルとして用いる。

【００５２】また、認識部２０７で相互部分空間法を用
いる場合には、下記に示す手順で特徴量を生成する。な
お、相互部分空間法は、たとえば、文献（前田賢一、渡
辺貞一：「局所的構造を導入したパターン・マッチング
法」、電子情報通信学会論文誌（Ｄ），ｖｏｌ．Ｊ６８
−Ｄ，Ｎｏ．３，ｐｐ３４５−３５２（１９８５））に
記載されている公知の認識方法である。

【００５３】認識方法として相互部分空間法を用いたと
きは、上記ｍ×ｎ次元の情報を特徴ベクトルとして算出
した後、特徴ベクトルの相関行列（または、共分散行
列）を求め、そのＫ−Ｌ展開による正規直交ベクトル
（固有ベクトル）を求めることにより、部分空間を計算
する。部分空間は、固有値に対応する固有ベクトルを、
固有値の大きな順にｋ個選び、その固有ベクトル集合を
用いて表現する。

【００５４】本実施の形態では、相関行列Ｃｄを特徴ベ
クトルから求め、相関行列

【００５５】

【数１】

【００５６】と対角化して、固有ベクトルの行列Φを求
める。たとえば、入力画像を特徴量抽出部２０１によっ
て処理して得られた時系列的な顔画像データから特徴ベ
クトルの相関行列を求め、Ｋ−Ｌ展開による正規直交ベ
クトルを求めることにより、部分空間を計算する。この
部分空間は、人物の同定を行なうための認識辞書として
利用する。たとえば、あらかじめ登録しておいて、それ
を辞書として登録しておけばよい。

【００５７】また、後で述べるように、部分空間自身を
認識を行なうための入力データとしてもよい。したがっ
て、認識方法として相互部分空間法を用いたときの特徴
量である部分空間計算結果は、認識部２０７および登録
情報保存部２０８に送られる。

【００５８】次に、認識部２０７は、登録情報保存部２
０８に蓄えられた認識データ（部分空間）と特徴量抽出
部２０１で得られた特徴量とを照合（比較）することに
より、カメラ１０１に写っている認識対象者１００が誰
であるかを認識、あるいは、該当人物であるかどうかを
同定する。人物を認識するためには、どの人物のデータ
に最も類似しているかを求めればよく、最大類似度をと
るデータに対応する人物を認識結果とすればよい。

【００５９】また、カードや登録番号、暗証番号、鍵な
どを用いて、顔画像による認証を行なう場合には、それ
ぞれの人物のカードや番号などの個人情報に対応する認
識データとの類似度を計算し、設定した閾値と比較し、
その閾値を越えた場合に、その人物と同定する。

【００６０】認識の方法としては、前述したように、部
分空間法、複合類似度法、および、相互部分空間法など
を用いる。

【００６１】ここで、相互部分空間法について説明す
る。この方法では、あらかじめ蓄えられた登録情報の中
の認識データも、入力されるデータも部分空間として表
現され、２つの部分空間のなす「角度」を類似度として
定義する。ここで入力される部分空間を入力部分空間と
いう。

【００６２】入力データ列に対して同様に相関行列Ｃｉ
ｎを求め、

【００６３】

【数２】

【００６４】と対角化し、固有ベクトルΦｉｎを求め
る。２つのΦｉｎ、Φｄで表わされる部分空間の部分空
間類似度（０．０〜１．０）を求め、それを認識するた
めの類似度とする。

【００６５】認識部２０７は、図５に示すフローチャー
トのように動作する。まず、認識部２０７は、認識作業
を行なうか、同定作業を行なうかによって動作が異なる
（ＳＴ１）。同定動作を行なう場合は、まず対象とする
認識対象者のＩＤコードを読込む（ＳＴ２）。次に、対
象とするＩＤコードに対応した登録情報（部分空間）を
登録情報保存部２０８から読出す（ＳＴ３）。

【００６６】次に、上述したように、部分空間法などに
より認識を行なうため、各登録データの部分空間と、入
力ベクトル（特徴量抽出部２０１からの固有ベクト
ル）、または、入力部分空間との類似度を計算する（Ｓ
Ｔ４）。次に、その類似度をあらかじめ設定されている
閾値と比較し（ＳＴ５，ＳＴ６）、同定結果を出力する
（ＳＴ７）。

【００６７】認識作業を行なう場合、認識対象となるデ
ータを全て登録情報保存部２０８から読出す（ｓｔ
８）。そして、それぞれの登録データとの類似度を計算
する（ＳＴ９）。次に、計算された類似度の中から最大
のものを選択し（ＳＴ１０）、それを認識結果として出
力する（ＳＴ１２）。

【００６８】なお、図５の破線で囲んだステップＳＴ１
１のように、最大類似度を閾値判定することによって、
認識結果が正しいかどうかを検証することもできる（Ｓ
Ｔ１３）。たとえば、類似度があまりに低い場合には、
どの認識対象でもないと判断することもできる。

【００６９】また、ここで計算された類似度や認識結果
などは、登録情報更新部２０９にも送られ、更新のため
の情報として利用される。

【００７０】登録情報保存部２０８は、認識対象者を同
定するために利用する部分空間（または、相関行列な
ど）や、登録の際の時刻、日時、場所などの状況情報な
どを蓄積できる。なお、画像入力データや抽出した特徴
量などでもよい。

【００７１】登録情報保存部２０８は、１人の人物、ま
たは、あるＩＤコードに対応して、１つまたは複数の認
識データを保持する。部分空間は、その取得された時間
などの付帯情報とともに記憶される。複数を保持する理
由として、ある１人の人物に対応した複数の部分空間を
同時に、認識部２０７に渡して認識を行なうことが挙げ
られる。

【００７２】たとえば、眼鏡をかけている場合、眼鏡を
はずした場合のように、著しく変動が起こる場合に、２
つの認識データを用意しておき、いずれかのデータと同
定できた場合に、照合できたとする。眼鏡だけでなく、
女性の場合の化粧の有無などにも利用できる。これによ
り、わざわざ眼鏡を外して認証しなければならないなど
の利用者の負担も軽減される。

【００７３】なお、上記第１の実施の形態では、床面１
０５に段差を設けて、背の低い人や高い人の顔画像を得
る場合について説明したが、これに限らず、床面１０５
に傾斜面を設けて、所定位置のマーカで停止して顔画像
を入力することでも実現できる。

【００７４】また、情報入力装置１０３が、無線カード
リーダでなく、認識対象者１００の来訪のみを感知する
構成の場合には、認識対象者１００が図示しないボタ
ン、キーボードやマウスなどのＩＤコード入力手段を操
作できる距離に、図１におけるＲ，Ｌ，Ｄを設定すれば
よい。

【００７５】さらに、無線カードリーダなどで自動的に
人物の来訪を感知して顔画像認識を開始する場合につい
て説明したが、これに限らず、上記ボタン、キーボード
やマウスなどの他の入力手段を用いて顔画像認識を開始
してもよい。

【００７６】次に、第２の実施の形態について説明す
る。

【００７７】図６は、本発明の第２の実施の形態に係る
顔画像認識装置の構成を概略的に示すものである。この
顔画像認識装置は、カメラ１０１、モニタ１０２、情報
入力装置１０３、制御部１０４、および、認識対象者１
００が腰を曲げた状態で手を支持する姿勢ガイド手段と
しての手支え台７０１から構成されている。なお、前述
した第１の実施の形態とは、カメラ１０１、モニタ１０
２、情報入力装置１０３、および、制御部１０４は同じ
構成であるが、カメラ１０１およびモニタ１０２の配置
状態が異なる点と、手支え台７０１が存在する点が異な
る。

【００７８】第１の実施の形態では、様々な身長差の認
識対象者１００が自然に立った姿勢で、顔画像を得るよ
うに配置されていた。第２の実施の形態では、カメラ１
０１およびモニタ１０２を認識対象者１００の身長より
も低い位置に配置し、様々な身長差の認識対象者１００
に腰を曲げてもらいながらモニタ１０２に顔を近づけ、
カメラ１０１の撮像範囲内に顔が入ることで、認識対象
者１００に負担をかけずに顔認識を行なわせることがで
きる。

【００７９】たとえば、カメラ１０１およびモニタ１０
２の床面からの配置高さを８０ｃｍ〜１２０ｃｍ程度に
すると、１４０ｃｍ以上の認識対象者１００は、カメラ
１０１およびモニタ１０２に顔を近づけることを無理な
く行なえる。

【００８０】図６に示すように、カメラ１０１の傾斜角
θをきつくして、かなり上向きに設置するとともに、モ
ニタ１０２の傾斜角θ′を緩やかに設置する。モニタ１
０２の傾斜角θ′は、認識対象者１００がモニタ１０２
を上から無理なく覗き見れるような程度であって、０度
〜４５度にしてある。また、カメラ１０１の傾斜角θ
は、上記モニタ傾斜角θ′時に認識対象者１００がモニ
タ１０２を覗き込んだとき、認識対象者１００の顔画像
を入力できるような程度であって、６０度〜９０度にし
てある。

【００８１】これにより、認識対象者１００がモニタ１
０２を上から無理なく覗き見たとき、手支え台７０１に
よって両手を支持する配置がなされ、認識対象者１００
の腰への負担をなくしている。

【００８２】なお、図７に示すように、認識対象者１０
０に腰を曲げさせる同様な配置でも、モニタ１０２の傾
斜角θ′がきついと、認識対象者１００の首に負担がか
かるため、このような配置はよくないことになる。

【００８３】次に、第３の実施の形態について説明す
る。

【００８４】図８は、本発明の第３の実施の形態に係る
顔画像認識装置の構成を概略的に示すものである。この
顔画像認識装置は、赤外波長域のみに感度を有する撮像
手段としての赤外カメラ９０１、認識対象者１００の顔
部分を赤外波長域の光で照明する赤外照明灯９０２、モ
ニタ１０２、情報入力装置１０３、制御部１０４、およ
び、自然光の赤外波長域を遮断する赤外光遮断手段とし
ての赤外光遮断物９０４から構成されている。なお、モ
ニタ１０２、情報入力装置１０３、および、制御部１０
４は、前述した第１の実施の形態と同じである。

【００８５】一般に、入力される顔画像の明るさは、画
像入力手段の一構成である画像入力用の照明光と、太陽
光のような自然光と、室内照明灯のような照明光によっ
て変化する。特に、自然光と室内照明灯による照明光を
外光といい、画像入力用の照明光と区別する。顔画像認
識の性能を確保するには、入力される顔画像の明るさ
を、辞書作成時に用いた入力顔画像の明るさに対してあ
る許容範囲内に抑える必要がある。すなわち、外光の影
響を軽減することが必要である。

【００８６】たとえば、天井灯のような一般照明用蛍光
ランプは、一般に設置場所が固定されているのに対し
て、太陽光は朝から夕方にかけて照明される向きや明る
さが異なる。ある時刻では太陽光によって顔全体に照明
されていても、他の時刻では図９に示すように顔の側面
１００ｂのみ照射される場合がある。また、ある時刻で
は顔画像が飽和状態に近いような白ぽくなったり、曇り
時のように暗い場合もある。

【００８７】ここで、太陽光の分光分布の一例を図１０
に、一般照明用蛍光ランプの分光分布の一例を図１１に
それぞれ示す。図１０において、標準の光Ａは絶対温度
が約２８５Ｋの黒体が放射する光に相当する相対分光分
布の光を、標準の光Ｂは相関色温度が約４８７４Ｋの直
接太陽光に相当する相対分光分布の光を、標準の光Ｃは
相関色温度が約６７７４Ｋの平均太陽光に相当する相対
分光分布の光を、標準の光Ｄは相関色温度が約６５０４
Ｋの昼光に相当する相対分光分布の光を、それぞれ示し
ている。

【００８８】太陽光は、７００ｎｍ以上の近赤外波長領
域においても、かなりの放射エネルギを有しているのに
対して、一般照明用蛍光ランプの分光分布は、７００ｎ
ｍ以上の近赤外波長領域においては放射エネルギは、ほ
ぼ「０」に近くなる。

【００８９】このような分光分布の特徴を用いる。７０
０ｎｍ以上から感度を有する赤外カメラ９０１を用いれ
ば、一般照明用蛍光ランプによる外光の影響をほぼ無く
すことが可能となる。また、太陽光による外光の影響に
関しては、認識対象者１００の顔に赤外波長領域の太陽
光が照射されないようにする。

【００９０】すなわち、本実施の形態に係る顔画像認識
装置が室内に設置されているとき、屋外から太陽光の７
００ｎｍ以上の波長成分が照射されないように、赤外カ
ット特性をもつフィルム、シートからなる赤外光遮断物
９０４を窓９０３に装着したり、窓９０３に赤外カット
特性をもつガラスを取付ける。こうすれば、窓９０３か
ら入射する太陽光に対して、赤外波長の太陽光成分のみ
を除去し、可視光成分を通過させることで、人間に違和
感を与えることはない。

【００９１】なお、赤外光遮断物９０４によって、７０
０ｎｍ以上から感度を有する赤外カメラ９０１の画像は
暗くなる。そこで、赤外照明灯９０２によって、赤外カ
メラ９０１で撮像される認識対象者１００の顔を一定の
明るさで照射する。

【００９２】このように、外光の影響を排除すれば、外
的照明要因をほぼ無くして顔画像を入力でき、顔画像の
認識性能の向上が図れる。

【００９３】次に、第４の実施の形態について説明す
る。

【００９４】第４の実施の形態は、第３の実施の形態で
説明した顔画像認識装置を、通行者の顔画像を認識して
通行者の通行を制御する通行制御装置に適用した場合の
例である。なお、ここでは代表として、第３の実施の形
態で説明した顔画像認識装置を適用した場合について説
明するが、第１の実施の形態および第２の実施の形態で
説明した顔画像認識装置も同様に適用できることは説明
するまでもないことである。

【００９５】図１２は、第４の実施の形態に係る通行制
御装置の構成を概略的に示すものである。この通行制御
装置は、たとえば、重要施設への入退室管理を行なうも
ので、利用者（通行者）の顔画像を認識して、その認識
結果に基づき重要施設の入退室用ドアの開閉を行なうも
のであり、赤外カメラ９０１、赤外照明灯９０２、モニ
タ１０２、情報入力装置１０３、制御部１０４、およ
び、赤外光遮断物９０４から構成されていて、認識部２
０７の認識結果に応じて重要施設（セキュリティ重視の
部屋など）９０５の入退室用ドア９０６の開閉制御を行
なうようになっている。

【００９６】なお、図１２において、制御部１０４以外
は図８の顔画像認識装置と同じ構成であるので、その説
明は省略する。

【００９７】図１３は、制御部１０４の具体的な構成例
を示すものである。制御部１０４は、特徴量抽出部２０
１、情報入力部２０３、認識部２０７、登録情報保存部
２０８、登録情報更新部２０９、および、認識部２０７
の認識結果に応じて入退室用ドア９０６の開閉制御を行
なう通行制御手段としてのドア制御部２１０から構成さ
れている。

【００９８】なお、図１３において、ドア制御部２１０
以外は図４の制御部１０４と同じ構成であるので、その
説明は省略する。

【００９９】認識部２０７は、たとえば、図５のステッ
プＳＴ６において、求めた類似度が閾値よりも大きかっ
た場合、あるいは、ステップＳＴ１１において、求めた
類似度が閾値よりも大きかった場合、ドア制御部２１０
に「ドア開」の信号を出力し、求めた類似度が閾値より
も小さかった場合、ドア制御部９０１に「ドア閉」の信
号を出力する。

【０１００】ドア制御部２１０は、認識部２０７から
「ドア開」の信号を受取ると、入退室用ドア９０６を開
状態に制御して、認識対象者（この場合は通行者）１０
０の入室を許可し、「ドア閉」の信号を受取ると、入退
室用ドア９０６を閉状態に保持して、通行者１００の入
室を拒否する。

【０１０１】このように、第４の実施の形態によれば、
第３の実施の形態で説明した顔画像認識装置を用いて通
行者の通行を制御することができる。勿論、前述したよ
うに、第１の実施の形態および第２の実施の形態で説明
した顔画像認識装置を用いても、同様に通行者の通行を
制御できる。

【０１０２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、認
識対象者の背丈に関係なく顔画像の取得を容易にし、か
つ、従来では１台のカメラでは取得が困難であった認識
対象者が立ち止まった状態での顔画像を容易に取得でき
る顔画像認識装置および通行制御装置を提供できる。

【０１０３】また、本発明によれば、太陽光による外光
の影響を排除し、かつ、室内の照明灯による外光の影響
を排除できる顔画像認識装置および通行制御装置を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る顔画像認識装
置の構成を概略的に示すブロック図。

【図２】カメラのレンズの結像関係を説明するための説
明図。

【図３】カメラの撮像範囲と距離との関係を示す図。

【図４】図１における制御部の構成を詳細に示すブロッ
ク図。

【図５】認識部の認識処理を説明するためのフローチャ
ート。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係る顔画像認識装
置の構成を概略的に示すブロック図。

【図７】人物に負担がかかる場合の悪い例の配置図。

【図８】本発明の第３の実施の形態に係る顔画像認識装
置の構成を概略的に示すブロック図。

【図９】外光による不均一照明の一例を説明する図。

【図１０】太陽光の分光分布を示す特性図。

【図１１】一般照明用蛍光ランプの分光分布を示す特性
図。

【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る通行制御装
置の構成を概略的に示すブロック図。

【図１３】図１２における制御部の構成を詳細に示すブ
ロック図。

【符号の説明】

１００……認識対象者（通行者） １０１……カメラ（画像入力手段） １０２……モニタ（画像表示手段） １０３……情報入力装置（情報入力手段） １０４……制御部 １０５……床面 ２０１……特徴量抽出部（特徴量抽出手段） ２０２……画像入力部 ２０３……情報入力部（情報入力手段） ２０４……顔領域検出部 ２０５……顔部品検出部 ２０６……特徴量生成部 ２０７……認識部（認識手段） ２０８……登録情報保存部 ２１０……ドア制御部（通行制御手段） ７０１……手支え台（姿勢ガイド手段） ９０１……赤外カメラ（撮像手段） ９０４……赤外光遮断物（赤外光遮断手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B043 AA04 AA09 BA04 CA03 DA05 EA05 GA04 GA05 GA18 HA02 HA06 5B047 AA23 AB02 BB01 BC04 BC11 BC16 CA23 CB18 5L096 AA06 BA02 CA03 DA03 FA14 FA28 FA34 FA46 FA67 HA08 JA04 JA11

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像視野範囲が認識対象者の身長方向に
   変化するように、少なくとも１つ以上の高低差のある床
   面に前記認識対象者を位置させ、その認識対象者の顔画
   像を撮像して入力する画像入力手段と、 この画像入力手段により入力された前記認識対象者の顔
   画像を前記認識対象者に対して可視表示する画像表示手
   段と、 前記画像入力手段により入力された顔画像から前記認識
   対象者の顔の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、 この特徴量抽出手段により抽出された特徴量をあらかじ
   め登録された基準の特徴量と照合することにより前記認
   識対象者の顔画像を認識する認識手段と、 を具備したことを特徴とする顔画像認識装置。
2. 【請求項２】 撮像視野範囲が認識対象者の身長方向に
   変化するように、少なくとも１つ以上の高低差のある床
   面に前記認識対象者を位置させ、その認識対象者の顔画
   像を撮像して入力する画像入力手段と、 この画像入力手段により入力された前記認識対象者の顔
   画像を前記認識対象者に対して可視表示する画像表示手
   段と、 前記認識対象者に関する情報を入力する情報入力手段
   と、 この情報入力手段により入力された情報および前記画像
   入力手段により入力された顔画像から前記認識対象者の
   顔の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、 この特徴量抽出手段により抽出された特徴量をあらかじ
   め登録された基準の特徴量と照合することにより前記認
   識対象者の顔画像を認識する認識手段と、 を具備したことを特徴とする顔画像認識装置。
3. 【請求項３】 認識対象者が腰を曲げた状態で手を支持
   する姿勢ガイド手段と、 この姿勢ガイド手段により手を支持した姿勢下で前記認
   識対象者の顔画像を下方向から撮像して入力する画像入
   力手段と、 この画像入力手段により入力された前記認識対象者の顔
   画像を前記認識対象者に対して可視表示する画像表示手
   段と、 前記画像入力手段により入力された顔画像から前記認識
   対象者の顔の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、 この特徴量抽出手段により抽出された特徴量をあらかじ
   め登録された基準の特徴量と照合することにより前記認
   識対象者の顔画像を認識する認識手段と、 を具備したことを特徴とする顔画像認識装置。
4. 【請求項４】 認識対象者が腰を曲げた状態で手を支持
   する姿勢ガイド手段と、 この姿勢ガイド手段により手を支持した姿勢下で前記認
   識対象者の顔画像を下方向から撮像して入力する画像入
   力手段と、 この画像入力手段により入力された前記認識対象者の顔
   画像を前記認識対象者に対して可視表示する画像表示手
   段と、 前記認識対象者に関する情報を入力する情報入力手段
   と、 この情報入力手段により入力された情報および前記画像
   入力手段により入力された顔画像から前記認識対象者の
   顔の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、 この特徴量抽出手段により抽出された特徴量をあらかじ
   め登録された基準の特徴量と照合することにより前記認
   識対象者の顔画像を認識する認識手段と、 を具備したことを特徴とする顔画像認識装置。
5. 【請求項５】 認識対象者の顔画像を下方向から撮像し
   て入力する画像入力手段と、 この画像入力手段により入力された前記認識対象者の顔
   画像を前記認識対象者に対して下方向から可視表示する
   画像表示手段と、 前記画像入力手段により入力された顔画像から前記認識
   対象者の顔の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、 この特徴量抽出手段により抽出された特徴量をあらかじ
   め登録された基準の特徴量と照合することにより前記認
   識対象者の顔画像を認識する認識手段と、 を具備したことを特徴とする顔画像認識装置。
6. 【請求項６】 認識対象者の顔画像を下方向から撮像し
   て入力する画像入力手段と、 この画像入力手段により入力された前記認識対象者の顔
   画像を前記認識対象者に対して下方向から可視表示する
   画像表示手段と、 前記認識対象者に関する情報を入力する情報入力手段
   と、 この情報入力手段により入力された情報および前記画像
   入力手段により入力された顔画像から前記認識対象者の
   顔の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、 この特徴量抽出手段により抽出された特徴量をあらかじ
   め登録された基準の特徴量と照合することにより前記認
   識対象者の顔画像を認識する認識手段と、 を具備したことを特徴とする顔画像認識装置。
7. 【請求項７】 自然光の赤外波長域を遮断する赤外光遮
   断手段と、 この赤外光遮断手段により赤外波長域を遮断された状態
   において、前記赤外波長域のみに感度を有する撮像手段
   を用いて認識対象者の顔画像を撮像して入力する画像入
   力手段と、 この画像入力手段により入力された前記認識対象者の顔
   画像を前記認識対象者に対して可視表示する画像表示手
   段と、 前記画像入力手段により入力された顔画像から前記認識
   対象者の顔の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、 この特徴量抽出手段により抽出された特徴量をあらかじ
   め登録された基準の特徴量と照合することにより前記認
   識対象者の顔画像を認識する認識手段と、 を具備したことを特徴とする顔画像認識装置。
8. 【請求項８】 自然光の赤外波長域を遮断する赤外光遮
   断手段と、 この赤外光遮断手段により赤外波長域を遮断された状態
   において、前記赤外波長域のみに感度を有する撮像手段
   を用いて認識対象者の顔画像を撮像して入力する画像入
   力手段と、 この画像入力手段により入力された前記認識対象者の顔
   画像を前記認識対象者に対して可視表示する画像表示手
   段と、 前記認識対象者に関する情報を入力する情報入力手段
   と、 この情報入力手段により入力された情報および前記画像
   入力手段により入力された顔画像から前記認識対象者の
   顔の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、 この特徴量抽出手段により抽出された特徴量をあらかじ
   め登録された基準の特徴量と照合することにより前記認
   識対象者の顔画像を認識する認識手段と、 を具備したことを特徴とする顔画像認識装置。
9. 【請求項９】 通行者の顔画像を認識して前記通行者の
   通行を制御する通行制御装置において、 撮像視野範囲が前記通行者の身長方向に変化するよう
   に、少なくとも１つ以上の高低差のある床面に前記通行
   者を位置させ、その通行者の顔画像を撮像して入力する
   画像入力手段と、 この画像入力手段により入力された前記通行者の顔画像
   を前記通行者に対して可視表示する画像表示手段と、 前記画像入力手段により入力された顔画像から前記通行
   者の顔の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、 この特徴量抽出手段により抽出された特徴量をあらかじ
   め登録された基準の特徴量と照合することにより前記通
   行者の顔画像を認識する認識手段と、 この認識手段の認識結果に応じて前記通行者の通行を制
   御する通行制御手段と、 を具備したことを特徴とする通行制御装置。
10. 【請求項１０】 通行者の顔画像を認識して前記通行者
    の通行を制御する通行制御装置において、 撮像視野範囲が前記通行者の身長方向に変化するよう
    に、少なくとも１つ以上の高低差のある床面に前記通行
    者を位置させ、その通行者の顔画像を撮像して入力する
    画像入力手段と、 この画像入力手段により入力された前記通行者の顔画像
    を前記通行者に対して可視表示する画像表示手段と、 前記通行者に関する情報を入力する情報入力手段と、 この情報入力手段により入力された情報および前記画像
    入力手段により入力された顔画像から前記通行者の顔の
    特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、 この特徴量抽出手段により抽出された特徴量をあらかじ
    め登録された基準の特徴量と照合することにより前記通
    行者の顔画像を認識する認識手段と、 この認識手段の認識結果に応じて前記通行者の通行を制
    御する通行制御手段と、 を具備したことを特徴とする通行制御装置。
11. 【請求項１１】 通行者の顔画像を認識して前記通行者
    の通行を制御する通行制御装置において、 前記通行者が腰を曲げた状態で手を支持する姿勢ガイド
    手段と、 この姿勢ガイド手段により手を支持した姿勢下で前記通
    行者の顔画像を下方向から撮像して入力する画像入力手
    段と、 この画像入力手段により入力された前記通行者の顔画像
    を前記通行者に対して可視表示する画像表示手段と、 前記画像入力手段により入力された顔画像から前記通行
    者の顔の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、 この特徴量抽出手段により抽出された特徴量をあらかじ
    め登録された基準の特徴量と照合することにより前記通
    行者の顔画像を認識する認識手段と、 この認識手段の認識結果に応じて前記通行者の通行を制
    御する通行制御手段と、 を具備したことを特徴とする通行制御装置。
12. 【請求項１２】 通行者の顔画像を認識して前記通行者
    の通行を制御する通行制御装置において、 前記通行者が腰を曲げた状態で手を支持する姿勢ガイド
    手段と、 この姿勢ガイド手段により手を支持した姿勢下で前記通
    行者の顔画像を下方向から撮像して入力する画像入力手
    段と、 この画像入力手段により入力された前記通行者の顔画像
    を前記通行者に対して可視表示する画像表示手段と、 前記通行者に関する情報を入力する情報入力手段と、 この情報入力手段により入力された情報および前記画像
    入力手段により入力された顔画像から前記通行者の顔の
    特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、 この特徴量抽出手段により抽出された特徴量をあらかじ
    め登録された基準の特徴量と照合することにより前記通
    行者の顔画像を認識する認識手段と、 この認識手段の認識結果に応じて前記通行者の通行を制
    御する通行制御手段と、 を具備したことを特徴とする通行制御装置。
13. 【請求項１３】 通行者の顔画像を認識して前記通行者
    の通行を制御する通行制御装置において、 前記通行者の顔画像を下方向から撮像して入力する画像
    入力手段と、 この画像入力手段により入力された前記通行者の顔画像
    を前記通行者に対して下方向から可視表示する画像表示
    手段と、 前記画像入力手段により入力された顔画像から前記通行
    者の顔の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、 この特徴量抽出手段により抽出された特徴量をあらかじ
    め登録された基準の特徴量と照合することにより前記通
    行者の顔画像を認識する認識手段と、 この認識手段の認識結果に応じて前記通行者の通行を制
    御する通行制御手段と、 を具備したことを特徴とする通行制御装置。
14. 【請求項１４】 通行者の顔画像を認識して前記通行者
    の通行を制御する通行制御装置において、 前記通行者の顔画像を下方向から撮像して入力する画像
    入力手段と、 この画像入力手段により入力された前記通行者の顔画像
    を前記通行者に対して下方向から可視表示する画像表示
    手段と、 前記通行者に関する情報を入力する情報入力手段と、 この情報入力手段により入力された情報および前記画像
    入力手段により入力された顔画像から前記通行者の顔の
    特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、 この特徴量抽出手段により抽出された特徴量をあらかじ
    め登録された基準の特徴量と照合することにより前記通
    行者の顔画像を認識する認識手段と、 この認識手段の認識結果に応じて前記通行者の通行を制
    御する通行制御手段と、 を具備したことを特徴とする通行制御装置。
15. 【請求項１５】 通行者の顔画像を認識して前記通行者
    の通行を制御する通行制御装置において、 自然光の赤外波長域を遮断する赤外光遮断手段と、 この赤外光遮断手段により赤外波長域を遮断された状態
    において、前記赤外波長域のみに感度を有する撮像手段
    を用いて前記通行者の顔画像を撮像して入力する画像入
    力手段と、 この画像入力手段により入力された前記通行者の顔画像
    を前記通行者に対して可視表示する画像表示手段と、 前記画像入力手段により入力された顔画像から前記通行
    者の顔の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、 この特徴量抽出手段により抽出された特徴量をあらかじ
    め登録された基準の特徴量と照合することにより前記通
    行者の顔画像を認識する認識手段と、 この認識手段の認識結果に応じて前記通行者の通行を制
    御する通行制御手段と、 を具備したことを特徴とする通行制御装置。
16. 【請求項１６】 通行者の顔画像を認識して前記通行者
    の通行を制御する通行制御装置において、 自然光の赤外波長域を遮断する赤外光遮断手段と、 この赤外光遮断手段により赤外波長域を遮断された状態
    において、前記赤外波長域のみに感度を有する撮像手段
    を用いて前記通行者の顔画像を撮像して入力する画像入
    力手段と、 この画像入力手段により入力された前記通行者の顔画像
    を前記通行者に対して可視表示する画像表示手段と、 前記通行者に関する情報を入力する情報入力手段と、 この情報入力手段により入力された情報および前記画像
    入力手段により入力された顔画像から前記通行者の顔の
    特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、 この特徴量抽出手段により抽出された特徴量をあらかじ
    め登録された基準の特徴量と照合することにより前記通
    行者の顔画像を認識する認識手段と、 この認識手段の認識結果に応じて前記通行者の通行を制
    御する通行制御手段と、 を具備したことを特徴とする通行制御装置。