JP2003233804A

JP2003233804A - 携帯電話及び携帯電話を用いた判定システム

Info

Publication number: JP2003233804A
Application number: JP2002349026A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kondo; 浩近藤
Original assignee: Global Security Design Inc
Current assignee: Global Security Design Inc
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2003-08-22

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】高速、高精度に本人認証をすることができる携
帯電話及び携帯電話を用いた判定システムを提供する。【解決手段】被写体を撮影して画像データを生成する撮
影手段を有する携帯電話において、認証を行う旨の入力
を受け付ける認証モード選択手段と、該認証モード選択
手段において認証を行う旨の入力があった場合に該撮影
手段により撮影した画像データを２値１次元情報に変換
する画像データ変換手段と、予め登録された認証用の２
値１次元情報を保存した登録手段と、前記画像データ変
換手段により生成された２値１元情報と登録手段に保存
されている２値１次元情報とを比較して両者が一致して
いる場合に前記撮影手段で撮影された被写体が本人であ
ると認証する認証手段とを有することを特徴とする携帯
電話。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話及び携帯
電話を用いた判定システムに関し、詳しくは、画像デー
タを識別可能な情報に変換可能な携帯電話及び携帯電話
を用いた判定システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラ機能を付加することによ
り、顔等の撮影をすることが出来る携帯電話が普及しつ
つある。

【０００３】また近年、人間の顔、指紋、声紋等のバイ
オメトリクス情報により本人認証を行うシステムが注目
されている。バイオメトリクスを利用したシステムは、
認証される本人の直接の特徴を利用している。従って、
本人確認手段としてはもっとも正確性が高い。

【０００４】このような背景から、本人認証のシステム
として、ネットワーク上に設けられたサーバ等を認証局
として、該認証局に本人を確認するための各種バイオメ
トリクス情報である顔等の画像データを格納しておき、
認証の際には、携帯電話から認証を受けようとする人の
バイオメトリクス情報の画像データを認証局に送り、該
認証局で格納された画像データと携帯電話から送られた
画像データとを比較してその一致を判定することによ
り、本人認証をする方法が考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者は、
画像データの特徴部分を抽出した情報により画像データ
を識別できることを見出し本発明に至った。

【０００６】本発明の課題は、高速、高精度に本人認証
をすることができる携帯電話及び携帯電話を用いた判定
システムを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題は以下の各発明
によって解決できる。

【０００８】（請求項１）被写体を撮影して画像データ
を生成する撮影手段を有する携帯電話において、認証を
行う旨の入力を受け付ける認証モード選択手段と、該認
証モード選択手段において認証を行う旨の入力があった
場合に該撮影手段により撮影した画像データを２値１次
元情報に変換する画像データ変換手段と、予め登録され
た認証用の２値１次元情報を保存した登録手段と、前記
画像データ変換手段により生成された２値１元情報と登
録手段に保存されている２値１次元情報とを比較して両
者が一致している場合に前記撮影手段で撮影された被写
体が本人であると認証する認証手段とを有することを特
徴とする携帯電話。

【０００９】（請求項２）前記画像データ変換手段で変
換される画像データは、顔を含む画像データであること
を特徴とする請求項１記載の携帯電話。

【００１０】（請求項３）前記画像データ変換手段は、
画像データを２次元の離散的コサイン変換（ＤＣＴ）し
得られた画像データのＤＣＴ符号から２値１次元情報を
構成する２値１次元信号構成部を有することを特徴とす
る請求項１又は２記載の携帯電話。

【００１１】（請求項４）前記画像データ変換手段は、
画像データを２次元の離散的コサイン変換（ＤＣＴ）
し、ＤＣＴ符号抽出情報提供部から提供される情報に基
づき前記画像データの特徴点を抽出する抽出部と、該抽
出されたデータのＤＣＴ符号から２値１次元情報を構成
する２値１次元信号構成部とを有することを特徴とする
請求項１又は２記載の携帯電話。

【００１２】（請求項５）前記ＤＣＴ符号抽出情報提供
部は、多くの対象画像のＤＣＴ平均振幅の大きさから求
められた情報を提供することを特徴とする請求項４記載
の携帯電話。

【００１３】（請求項６）前記画像データ変換手段は、
複数の画像データを変換して複数の２値１次元情報を生
成し、該複数の２値１次元情報を前記認証手段にて認証
することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の
携帯電話。

【００１４】（請求項７）前記画像データ変換手段は、
複数の画像データを変換して複数の２値１次元情報を生
成し、該複数の２値１次元情報を平均化して得られた２
値１次元情報を前記認証手段にて認証することを特徴と
する請求項１〜５のいずれかに記載の携帯電話。

【００１５】（請求項８）前記画像データ変換手段は、
複数の画像データを平均化して得られた画像データを変
換して２値１次元情報を生成し、該２値１次元情報を前
記認証手段にて認証することを特徴とする請求項１〜５
のいずれかに記載の携帯電話。

【００１６】（請求項９）前記２値１次元情報は、バー
コードデータであることを特徴とする請求項１〜８のい
ずれかに記載の携帯電話。

【００１７】（請求項１０）被写体を撮影して画像デー
タを生成する撮影手段を有する携帯電話において、認証
を行う旨の入力を受け付ける認証モード選択手段と、該
認証モード選択手段において認証を行う旨の入力があっ
た場合に該撮影手段により撮影した画像データを２値１
次元情報に変換する画像データ変換手段とを有すること
を特徴とする携帯電話。

【００１８】（請求項１１）前記画像データ変換手段で
変換される画像データは、顔を含む画像データであるこ
とを特徴とする請求項１０記載の携帯電話。

【００１９】（請求項１２）前記画像データ変換手段
は、画像データを２次元の離散的コサイン変換（ＤＣ
Ｔ）し得られた画像データのＤＣＴ符号から２値１次元
情報を構成する２値１次元信号構成部を有することを特
徴とする請求項１０又は１１記載の携帯電話。

【００２０】（請求項１３）前記画像データ変換手段
は、画像データを２次元の離散的コサイン変換（ＤＣ
Ｔ）し、ＤＣＴ符号抽出情報提供部から提供される情報
に基づき前記画像データの特徴点を抽出する抽出部と、
該抽出されたデータのＤＣＴ符号から２値１次元情報を
構成する２値１次元信号構成部とを有することを特徴と
する請求項１０又は１１記載の携帯電話。

【００２１】（請求項１４）前記ＤＣＴ符号抽出情報提
供部は、多くの対象画像のＤＣＴ平均振幅の大きさから
求められた情報を提供することを特徴とする請求項１３
記載の携帯電話。

【００２２】（請求項１５）前記画像データ変換手段
は、複数の画像データを変換して複数の２値１次元情報
を生成し、該複数の２値１次元情報を前記認証手段にて
認証することを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか
に記載の携帯電話。

【００２３】（請求項１６）前記画像データ変換手段
は、複数の画像データを変換して複数の２値１次元情報
を生成し、該複数の２値１次元情報を平均化して得られ
た２値１次元情報を前記認証手段にて認証することを特
徴とする請求項１０〜１４のいずれかに記載の携帯電
話。

【００２４】（請求項１７）前記画像データ変換手段
は、複数の画像データを平均化して得られた画像データ
を変換して２値１次元情報を生成し、該２値１次元情報
を前記認証手段にて認証することを特徴とする請求項１
０〜１４のいずれかに記載の携帯電話。

【００２５】（請求項１８）前記２値１次元情報は、バ
ーコードデータであることを特徴とする請求項１０〜１
７のいずれかに記載の携帯電話。

【００２６】（請求項１９）請求項１〜１８の何れかに
記載の携帯電話と、データベースとサーバがネットワー
クを介して接続された携帯電話を用いた判定システムで
あって、前記データベースは、予め登録された認証用の
２値１次元情報を保存した登録手段を有し前記サーバ
は、前記画像データ変換手段により生成された２値１元
情報と登録手段に保存されている２値１次元情報とを比
較して両者が一致している場合に前記撮影手段で撮影さ
れた被写体が本人であると認証する認証手段とを有する
ことを特徴とする携帯電話を用いた判定システム。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の携帯電話の好ましい実施
形態について、図面を参照して以下詳細に説明する。

【００２８】図１は本発明の携帯電話機のインターフェ
ースの配置構成を示す概略構成図であり、図２は本発明
の第１の態様にかかる携帯電話機の機能構成を示す機能
ブロック図である。

【００２９】本発明の携帯電話は、図１に示すように、
情報の送受信を行うためのアンテナ１と、文字、画像等
の各種情報を表示する情報表示部２と、被写体の撮影を
行うためのカメラ３と、音声出力を行うスピーカ４と各
種キー入力を行うためのキー入力部５と、音声入力を行
うマイク６がインターフェースとして配置構成されてい
る。

【００３０】図２において、情報の送受信を行う通信部
１０、キー入力部による入力を受け付ける操作部２０、
マイク６による音声による入力を受け付ける音声入力部
３０、カメラ３による撮影画像を入力するための画像入
力部４０、各種データを記憶する記憶部５０、画像又は
文字情報を情報表示部２により表示する表示部６０、ス
ピーカー４による音声出力を行う音声出力部７０、画像
データを２値１次元情報に変換する画像データ変換部８
０、２値１次元情報を基に被写体が本人であるかを認証
する認証部８１、携帯電話の全体動作を制御する制御部
９０とを備えている。

【００３１】通信部１０は、アンテナ１から入出力され
る電波を変調又は復調する変調部及び復調部を有し、図
示しない基地局との間で音声情報、文字情報、画像情報
等の各種情報の送受信を行う。通信部１０で受信された
情報は制御部９０へ出力され、制御部９０から出力され
る音声情報や文字情報等は通信部１０から基地局へ送信
される。また、制御部９０は本実施形態の携帯電話機の
動作を全般的に制御する。制御部９０が行う制御につい
ては、以下随時説明する。本発明の携帯電話の通信部１
０は、いわゆるＰＨＳ網による通信も含む無線通信網に
よる通信を行う。

【００３２】音声入力部３０は、マイク６により通話時
等に操作者の声等を制御部９０へ出力する。

【００３３】音声出力部７０は、通信部１０により受信
した通話相手の声やアナウンス信号等を音声信号として
出力する。

【００３４】操作部２０は、テンキー及び通話キーや所
定の機能が割り当てられたキー入力部５を含み、キー入
力部５の各キーに対する携帯電話機の使用者の操作に応
じた操作情報を制御部９０に出力する。操作情報が入力
された制御部９０は、操作部２０から出力される操作情
報に応じた制御を行う。例えば、キー入力部５において
１０桁の数字が入力されて通話キーが操作された場合に
は、入力された電話番号で指定される相手先に対して電
話をかける制御を行う。また、文字情報送信機能として
の電子メール機能を実行するキーが操作された場合に
は、電子メールの作成及び送受信制御を行う。また、画
像入力部４０による画像撮影機能としてのカメラ機能を
実行するキーが操作された場合には、画像入力部４０に
よる撮影制御が行われる。

【００３５】また、操作部２０には、認証を行う旨の入
力を受け付けるための認証モード選択手段を有してい
る。ユーザは、認証を行う場合に該認証モード選択手段
において認証モードを選択することにより認証を行うこ
とができる。

【００３６】画像入力部４０は、撮影機能を有するＣＭ
ＯＳやＣＣＤ等のカメラ３を含み、該カメラ３により撮
影された画像をＡ／Ｄ変換、色処理等の各種画像処理を
行い画像データを生成する。生成された画像データは必
要に応じて記憶部５０に一旦記憶される。撮影する際
に、情報表示部２において、生成された画像データを確
認できるようにすると、意図しない被写体の撮影を防止
できるので好ましい。

【００３７】本発明の携帯電話は、画像データを２値１
次元情報に変換する画像データ変換手段である画像デー
タ変換部８０と該画像データ変換部８０において変換さ
れた２値１次元情報を元に本人認証を行うための認証手
段８１を備えていることを特徴とする。尚、認証手段８
１は、携帯電話本体に一体となって構成されている態様
に限らず、別体として設けて携帯電話本体とデータのや
り取りが可能なように構成しても良い。

【００３８】画像データ変換部８０は、前記操作部２０
の認証モード選択手段において認証モードを選択された
場合に、認証用のデータとして画像データを変換して２
値１次元情報を生成する。

【００３９】図３は画像データ変換部の構成を説明する
ためのブロック図である。図３において、８２は入力画
像データを２次元の離散的コサイン変換（ＤＣＴ）する
ＤＣＴ変換部、８３はＤＣＴ符号抽出情報提供部８４か
ら提供される情報に基づき前記画像データの特徴点を抽
出する抽出部、８５は該抽出されたデータのＤＣＴ符号
から２値１次元情報を構成する２値１次元情報構成部で
ある。

【００４０】本発明のかかる画像データ変換部８０は、
画像入力部４０により入力された顔の画像データを変換
する。

【００４１】かかる顔の画像データを生成する画像入力
部４０の詳細について図４に基づいて説明する。図４に
おいて、画像入力部４０は、被写体を撮像する撮像手段
１００と、画素数設定部１０１と、必要な部分を取り込
む画像取り込み処理部１０２からなる。撮像手段１００
は例えばデジタルカメラを用いることができる。デジタ
ルカメラは顔写真のような被写体を撮像レンズを介して
撮影し、ＣＣＤ（撮像素子）の撮像面上に結像し、ＣＣ
Ｄにより結像された光学像を画素単位で光量に応じた信
号電荷に光電変換する。光電変換された信号は画像処理
部に入力され、ノイズ低減処理、また利得調整処理等が
施され、更にＡ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換さ
れる。このとき読み込まれたデータは多値化デジタルデ
ータである。

【００４２】撮像手段１００により得られた多値化デジ
タルデータは、画素数設定部１０２はＮ×Ｎ画素のよう
に画素数が設定される。Ｎは対象によって異なる。

【００４３】次いで、必要な部分を取り込む画像取り込
み処理部１０１に送られ、人物像で言えば、顔の画像の
み取り込まれることが好ましい。顔の画像のみ取り込む
方法は公知の方法を用いることができる。

【００４４】次に、ＤＣＴ変換部（２次元ＤＣＴ部）２
では、入力画像データを２次元の離散的コサイン変換
（ＤＣＴ）する。

【００４５】ＤＣＴ（離散的コサイン変換）は画像の圧
縮に非常に有用である。これは偶関数による実数展開の
性質に起因するものである。

【００４６】２次元ＤＣＴは、次式で定義される。但
し、信号ｆ_mnはｍ=0・・・M-1,ｎ=0・・・N-1 である。

【００４７】

【式１】

【００４８】

【式２】

【００４９】ここで、ｆ_mnは画像信号、Ｆ_uvはＤＣＴ変
換係数であり、Ｃ(k)は次式で示すような正規化定数で
ある。

【００５０】

【式３】

【００５１】Ｆ_uvは実数であるから、その振幅部と符号
部との分離可能関数(Separable function)

【００５２】

【式４】

【００５３】として記述できる。ただし、

【００５４】

【式５】

【００５５】である。

【００５６】このようにして画像入力部１から取り込ま
れた画像は、２次元のＤＣＴ変換部８２において、上記
のように２次元の離散的コサイン変換（ＤＣＴ）が行わ
れることによって、例えば図５に示すような画像（８×
８画素）が図６に示すようなＤＣＴ係数の振幅と位置の
関係として表される。

【００５７】ここで、ＤＣＴ係数の符号と振幅について
以下のようなことを本発明者が見出している。

【００５８】ＤＣＴ符号処理の基本となるＤＣＴ振幅に
ついてＤＣＴ（係数）振幅は各成分（周波数）位置でのパワー
を表すものであり、いいかえれば原信号の中に含まれて
いるその成分の大きさ（寄与率）を表すものである。従
って、原信号を再構成する際、２乗誤差的観点から、何
個まで係数を取れば目的のＳ／Ｎ比が得られるか等に対
しては、一般に振幅情報が必要となる。

【００５９】また、フーリエ変換においてはパワースペ
クトルの逆変換が自己相関関数になる(Wiener-Khinchin
e の定理)ことからフーリエ変換から作り出されたＤＣ
Ｔもその振幅に関しては似たような（もちろん数学的に
厳密な意味ではない）性質を有している。一言で言えば
ＤＣＴ振幅は原信号のエネルギーに関した情報を担って
いるといえる。

【００６０】ＤＣＴ符号についてＤＣＴ符号は信号に関する非常に重要な情報を担ってい
る。同じ振幅でも符号が異なれば明らかに異なった信号
となる。例えば図７（ａ），（ｂ）に示したそれぞれの
原画の２次元ＤＣＴをとり、ＤＣＴ符号を交換した画像
が図８（ａ），（ｂ）である。即ち、図８（ａ）はドー
ムのＤＣＴ振幅に女性のＤＣＴ符号を組み合わせたもの
である。また図８（ｂ）は逆に女性のＤＣＴ振幅にドー
ムのＤＣＴ符号を組み合わせたものである。

【００６１】図８（ａ）は明らかに女性の写真であるこ
とがわかる。ドームの面影は全く見当たらない。同様に
図８（ｂ）はドームの写真が写っていることが明確に認
識できる。この図（図８（ｂ））にはもはや女性の面影
はない。

【００６２】このようにＤＣＴ符号は、信号の構成に際
してその信号の骨格となる情報を有しているといえる。
ＤＣＴ符号は再構成信号に対して、支配的な役割を果た
している。

【００６３】Sign-only synthesisについてさらにＤＣＴ符号の特徴的性質を示す符号のみの逆変換
であるsign-Only synthesis （ＳＯＳともいう）につい
て説明する。

【００６４】Sign-Only synthesisは前記式２、式４よ
り、次式の式６で定義される。

【００６５】

【式６】

【００６６】ここに、θ_uvは式５で定義されるものであ
る。即ち、式４全ての振幅|Ｆ_uv|を１とおいた逆変換式
２に等しい。

【００６７】図９に、sign-Only synthesisの例を示
す。

【００６８】図９(ａ),(ｂ),(ｃ)はそれぞれドーム、人
物顔、植物の葉の原画であり、図９(ａ'), (ｂ'),(ｃ')
はそれぞれに対応したＳＯＳ画像である。これらから
ＳＯＳ画像は画像認識の観点から原画と１：１対応であ
ることが明確に分かる。

【００６９】これに対して振幅のみの逆変換Amplitude-
only synthesis（ＡＯＳ）は、Wiener-Khinchine の定
理より原画の自己相関関数と関係したものとなり画像と
しての意味はなさない。図１０は、人物顔図９（ｂ）の
ＡＯＳを示す。真っ黒であり、画像としてはほとんど意
味をなさない。

【００７０】ＤＣＴ符号信号について正負のＤＣＴ符号のみから、図９に示したような輪郭線
画が得られたことから正負の符号の配置パターンが重要
な意味を持っているといえる。

【００７１】図１１は、ＤＣＴ符号が各原画像に依存し
てユニークなパターンとなることを示している。

【００７２】画像を含む任意の信号のＤＣＴ符号は、原
信号と実質的に１対１対応をなし、その逆変換（Sign-O
nly synthesis）はちょうど２階差分値のようなものに
なり、信号が画像である場合には、そのSign-Only synt
hesisは明確にその画像の輪郭線を表し、原画像の認識
に対してはSign−Only Synthesisは原信号と等価とし
て扱える。すなわちこれは原画像とＤＣＴ符号（プラス
又はマイナスの１ビット）は等価として扱えることを意
味する。

【００７３】これらの符号パターンは明らかに異なって
おり、この正・負の符号の配置が画像を決定付けるもの
となっていることが分かる。

【００７４】従って、ＤＣＴ符号のプラスとマイナスの
配置がその信号を決定しているといえる。このプラスと
マイナスの配置で原信号が識別できることになる。

【００７５】本発明のＤＣＴ変換部８２は、例えば、図
５に示すような画像をＤＣＴ変換して図６に示すような
ＤＣＴ変換係数が得られた場合、図１２に示すようにそ
の正・負の符号（図中、白丸が正の符号、黒丸が負の符
号を表している）を決定する。即ち正・負の符号と量を
持っている図６に示すＤＣＴ変換係数から、正・負の符
号のみを抽出することによって図１２に示すような正・
負の符号の分布を得ることが出来る。

【００７６】このように、ＤＣＴ変換部８２によると、
画像のＤＣＴ符号を求めた後、その正・負の符号を決定
することによって、少ない情報量で画像の特徴を表すこ
とが出来る。

【００７７】さらに本発明では、抽出部８３でＤＣＴ符
号抽出情報提供部８４から提供される情報（ＤＣＴ符号
抽出情報）に基づき、後述するような方法で特徴を表す
のに有効な部分が抽出されるので、更に少ない情報量で
画像の特徴を表すことが出来る。

【００７８】ＤＣＴ符号抽出情報は、多くの対象画像の
ＤＣＴ平均振幅の大きさから求められた情報である。即
ち、ＤＣＴ符号抽出情報提供部８４は、多くの対象画像
のフルピクチャーＤＣＴ平均振幅の大きさの大きさから
求められた情報を提供する。

【００７９】多くの対象画像のＤＣＴ平均振幅の大きさ
から求められた情報とは、本発明の装置をそれぞれ作る
前に以下のような方法によって事前に決定される情報で
ある。例えば、３００人の顔画像を取り込み、その各々
の顔画像をＤＣＴ変換してから重要な情報を持っている
ところ、即ち、振幅の大きいところを抽出して、それら
の平均から符号を抽出する位置を決めて、この位置をＤ
ＣＴ符号抽出情報提供部８４から提供される情報とす
る。

【００８０】このように決定された情報は、ＤＣＴ変換
した符号のどの位置の符号、即ちどの周波数を抽出し、
どの位置の符号、即ちどの周波数を抽出しないかという
情報を提供している。

【００８１】抽出部８３では、例えば、図１２に示すよ
うな正・負の符号が決定された画像の抽出において、Ｄ
ＣＴ符号抽出情報提供部８４から図１３に示すような情
報が提供される。図１３はＤＣＴ符号抽出情報提供部か
ら提供される情報であり、白枠の位置は符号を抽出すべ
き位置を示し、黒枠の位置は符号を抽出しない位置を示
している。このＤＣＴ符号抽出情報提供部８４から提供
された情報を図１４に示すように比較することにより、
ＤＣＴ符号抽出情報提供部８４から提供された情報に基
づいて符号の抽出を行う。抽出は例えば、図１４の左上
の枠位置から左に向かって各行を順にスキャンすること
によって得られた信号を２値１次元信号の列として構成
すればよい。尚、スキャンの順序は左枠位置から各行を
スキャンする態様に限らず、右枠位置から各行をスキャ
ンしてもよいし、各列毎にスキャンを行ってもよいし、
本発明の装置のそれぞれによって予め決められた順序に
よってスキャンすればよく、特に限定されない。

【００８２】尚、ＤＣＴ符号抽出情報提供部８４から提
供される情報の形態は、図１３に示すような形態に限ら
ず、抽出すべき周波数位置を示した数列でもよく、抽出
すべき周波数位置を示す情報であればその形態は限定さ
れない。

【００８３】このように抽出された符号に基づいて、２
値１次元信号構成部５において２値１次元情報が作成さ
れる。

【００８４】図３において、ＤＣＴ符号抽出情報提供部
８４から提供される情報に基づき前記画像データの特徴
点を抽出する抽出部８３で、その信号を特徴付ける部分
のみの符号を取り出して、あらかじめ決められた順番
（たとえばスキャン）により１次元信号として２値１次
元信号構成部５で再構成すると、画像をごく簡単な短い
２値の一次元信号として構成できる。

【００８５】２値１次元情報は、２値１次元信号構成部
５において、抽出された正・負の符号を例えば、正を１
とし、負を０とした「０」、「１」の２値の１次元信号
とすることによって得ることができる。

【００８６】このように、２値の１次元信号とすること
によって、電子化された場合に取り扱いが簡単になる。
２値の１次元信号すると、画像の違いやパターンマッチ
ング等が高速に行えるなど大きなメリットが生まれてく
る。

【００８７】また、２値１次元信号構成部で得られた情
報をさらに、バーコード化するバーコード化手段８６を
有することが好ましい。バーコード化手段６は、通常の
１次元バーコードの他、２次元バーコード、その他、文
字、数字を用いた各種情報列にして表現することができ
る。

【００８８】また、上記の実施態様に代えて、ＤＣＴ符
号抽出情報提供部８４により提供された情報として低周
波部の符号を抽出するという情報を採用する態様でもよ
い。

【００８９】顔を識別するための情報は比較的低い周波
部に現れるため、比較的低周波部の情報を抽出すること
で画像の特徴を識別出来ることが多い。

【００９０】例えば、図１５（ａ）のようなＮ×Ｎサイ
ズの画像をFull picture ＤＣＴ変換（フルピクチャー
ＤＣＴ変換）してその情報の正・負の符号のみを抽出す
ると、図１５（ｂ）のようなＮ×Ｎサイズの２次元信号
（画像）のようなサイズが変わらないＤＣＴ符号の正・
負の符号の情報が得られる。

【００９１】図１６は、図１５（ｂ）符号の位置を示し
ており、特に低周波部は斜線で示されている。図１５
（ｂ）示すＤＣＴ符号の正・負の符号の情報について、
その低周波部を上から下、左から右へと走査（スキャ
ン）することにより、２値１次元信号を構成でき、さら
に＋（白）−（黒）のバーコードも作成できる。図１５
（ｃ）はバーコードの結果を表したものである。

【００９２】このようにして、低周波部の符号から人物
の顔を同定することが可能となる。符号の個数は図１５
（ｂ）の画素数で決定されるが、この領域の中でも平均
的に特徴が強く現れる画素である低周波部のみを使う
と、より少ない数で、人物顔の特定が可能となる。

【００９３】本発明において、例えば５００画素をとる
と、２⁵⁰⁰個の異なるパターンを表すことができる。実
際には６００〜１０００画素程度をとるから、２⁶⁰⁰〜
２¹⁰⁰ ⁰個の異なるパターンを取り扱える。

【００９４】また、顔を画像データとして認証を行う場
合は、認証モード手段で認証モードが選択されると、画
像データ変換部８０は、複数の画像データを取り込んで
該複数の画像を変換して複数の２値１次元情報を生成
し、該複数の２値１次元情報を通信部１０で認証局に送
信することも好ましい。このようにすることによって、
顔のような時々によって細かい変化があるような画像を
認証する場合でも、細かい変化による誤認識の問題が少
ない認証用のデータを提供することができる。

【００９５】画像データ変換部８０においては、複数の
画像データを変換して複数の２値１次元情報を生成し
て、該複数の２値１次元情報を平均化して１つの２値１
次元情報を得て、該２値１次元情報を通信部１０で送信
することも好ましい。このように２値１次元情報を平均
化することにより、顔のような時々によって細かい変化
があるような画像を認証する場合でも、細かい変化によ
る誤認識の問題が少ない認証用のデータを提供でき、画
像変換を行う画像データの数が少なくて済み、通信部１
０において、認証のために送信するデータ量が少なくて
済む。即ち、処理時間の短縮化と通信トラフィックの節
減ができる。

【００９６】２値１次元情報の平均化は、例えば、複数
の２値１次元情報が「１０１０」、「００１０」、「１
０１１」のような場合では、「１０１０」となる。これ
は、１番目の値としては「１０１０」が「１」であり、
「００１０」が「０」であり、「１０１１」が「１」で
あることから、最も多い「１」が採用される。２番目の
値としては「１０１０」が「０」であり、「００１０」
が「０」であり、「１０１１」が「０」であることか
ら、「０」が採用される。３番目の値としては「１０１
０」が「１」であり、「００１０」が「１」であり、
「１０１１」が「１」であることから、「１」が採用さ
れる。４番目の値としては「１０１０」が「０」であ
り、「００１０」が「０」であり、「１０１１」が
「１」であることから、最も多い「０」が採用される。
つまり、１番目の値が「１」、２番目の値が「０」、３
番目の値が「１」、４番目の値が「０」であるので、こ
れら３つの２値１次元情報の平均化後の値は「１０１
０」となる。

【００９７】画像データ変換部８０においては、前記認
証モード選択手段で認証モードが選択されると、複数の
画像データを平均化してから変換して１つの２値１次元
情報して通信部１０で１つの２値１次元情報を送信する
ことも好ましい。このように２値１次元情報を平均化す
ることにより、顔のような時々によって細かい変化があ
るような画像を認証する場合でも、細かい変化による誤
認識の問題が少ない認証用のデータを提供でき、画像変
換を行う画像データの数が少なくて済み、通信部１０に
おいて、認証のために送信するデータ量が少なくて済
む。即ち、処理時間の短縮化と通信トラフィックの節減
ができる。

【００９８】次いで、画像データ変換部８０において生
成された２値１次元情報に基づいて本人認証を行う認証
部８１について説明する。

【００９９】認証部８１は、図１７に示すように、認証
の基準となる２値１次元情報を登録するための登録部８
１ａと認証対象の２値１次元情報を登録された２値１次
元情報と比較することによりその正当性を判定する判定
部８１ｂとを有する。

【０１００】登録部８１ａは、認証の基準となる顔の画
像から上記画像データ変換部８０と同様の方法で生成さ
れた２値１次元情報を予め一時保管しておくことができ
る。例えば、本発明の携帯電話を利用できる者を本人に
限定したい場合は、本人の顔から生成された２値１次元
情報を登録することができる。登録は、当該携帯電話の
画像入力部４０や画像データ変換部８０を利用して直接
登録できるようにしもよいし、外部で生成された２値１
次元情報を外部から登録できるようにしてもよい。登録
部８１ａへの登録を外部からのみできるようにしておけ
ば、端末を改造等することによってなされる不正な登録
を防止できるので、高いセキュリティが要求される場合
に好ましく採用できる。また、セキュリティの高さより
も、利便性が追求される場合は、端末から登録できるよ
うにする態様を好ましく採用できる。かかる登録部８１
ａとして、記憶部５０を用いることもできる。また、登
録部８１ａとして、着脱自在な記録媒体を用いることも
できる。

【０１０１】判定部８１ｂは、前記画像データ変換部８
０で生成された認証すべき顔画像の２値１次元情報を前
記登録部８１ａに予め登録されている２値１次元情報と
比較することによりその正当性を判定する。例えば、２
つの２値１次元情報を比較して、所定以上の合致率が得
られた場合に認証すべき顔画像が正当であると判定する
ことができる。

【０１０２】認証部８１は判定した結果にもとづいて、
正当（本人である）、非正当（本人でない）という顔画
像の認証結果を制御部９０に送る。制御部９０は、認証
結果を表示部６０及び／又は音声出力部７０により出力
する。または、認証結果は、通信部１０を介して外部に
送信されることにより、ドアの解錠を行ったり、特定の
口座の出金が可能となったりするために利用される。

【０１０３】このように、本発明の携帯電話による本人
認証システムは、携帯電話により簡単に本人認証ができ
るシステムを提供できる。また、本人認証のためのデー
タが２値１次元情報であるので、認証の基準のデータと
して予め記録されたデータの容量が少なく、記録のため
の容量が少なくて済み、認証対象となるデータも容量が
少なく送信トラフィックが小さくて済む。従って、高
速、高精度な認証が確実にできるという効果がある。

【０１０４】以上説明した態様では、撮像手段３、認証
手段８１が携帯電話と一体となって構成されていたが、
携帯電話と通信可能な撮像手段３を別体に設ける態
様、携帯電話と通信可能な認証手段８１を別体に設け
る態様、携帯電話と通信可能な撮像手段３及び認証手
段８１を別体に設ける態様でもよい。このとき、携帯電
話は図示しない外部接続部（赤外線通信部等の無線通信
のためのインターフェースも含む）により、これら別体
に設けられた撮像手段３や認証手段８１と情報の授受を
することができる。また、認証手段８１を携帯電話と別
体に設けた場合は、演算処理を行う携帯電話と別体の制
御部を認証手段８１に設けても良い。別体の制御部を認
証手段８１と共に設けると、携帯電話本体の制御部に認
証による負荷がかからず、別体の制御部の演算速度を調
節することによってより素早い認証が可能となる。撮像
手段と携帯電話とを別体に設けておいて撮影時に撮像手
段を携帯電話に付加する態様でも良い。

【０１０５】続いて、本発明の携帯電話において認証を
行う場合の具体的な実施例について説明する。本発明の
携帯電話は、本実施例に限定されるものではない。尚、
本発明の携帯電話の比較部８１ｂにおいては、２４ビッ
ト信号のうち、２２ビット以上が合致した場合に認証対
象となる２値１次元情報は正当であると判断される設定
とされているとする。

【０１０６】まず、本発明の携帯電話において認証を行
う人（ユーザ）は、キー入力部５の認証モード選択手段
において認証モードを選択することにより、画像入力待
ち状態となる。

【０１０７】画像入力待ち状態となった後、カメラ３を
用いて画像入力部３０から自分の顔を含む画像を撮影す
る。画像が撮影されると、表示部６０に「この画像でよ
ろしいですか」と表示してユーザに確認が促される。こ
の確認の問い合わせにより、ユーザは撮影された画像を
確認して、正しく自分の顔が撮影できていると判断した
画像のみを認証することができる。

【０１０８】確認された画像は画像データ変換部８０に
おいて２値１次元情報「０００００００００１００００
００００００００００」に変換される。

【０１０９】一方、携帯電話には登録部８１ａには、予
め認証の基となる画像の２値１次元情報「００００００
０００１０００００００００００００１」が登録されて
いる。

【０１１０】画像データ変換部８０において変換された
２値１次元情報「０００００００００１０００００００
０００００００」は、登録された２値１次元情報「００
０００００００１０００００００００００００１」と比
較部８１ｂにおいて比較される。

【０１１１】比較部８１ｂにおいて比較の結果、２３ビ
ットが合致したので、被写体の人は本人であると判断さ
れ、音声出力部７０において「認証されました。」と表
示される。

【０１１２】次に、本発明の第２の態様にかかる携帯電
話及びこの携帯電話を用いた判定システムについて説明
する。

【０１１３】図１８は本発明の第２の態様にかかる携帯
電話の機能構成を示す機能ブロック図であり、図１９は
本発明の第２の態様にかかる携帯電話を用いた判定シス
テムの概略構成を示す図である。尚、図中、図２と同一
符号は同一構成を示し、その説明は省略する。

【０１１４】図１８において、第２の態様の携帯電話
は、認証部８１を有していない点で第１の態様の携帯電
話と機能構成的に異なる。第２の態様の携帯電話は、画
像データ変換部８０で生成した２値１次元情報を通信部
１０を介して外部に送信することができる。

【０１１５】第２の態様の携帯電話を用いた判定システ
ムは、図１９に示すように、携帯電話ａとサーバｂ及び
データベースｃはネットワークｄを介して接続されるこ
とによって構成されている。データベースｃには、第１
の態様の携帯電話における登録部８１ａと同様に、判定
の基準となる２値１次元情報を予め一時保管することに
より登録しておくことができる。サーバｂは、第１の態
様の携帯電話における判定部８１ｂと同様に、携帯電話
ａから送信された判定すべき顔画像の２値１次元情報を
前記データベースｃに予め登録されている２値１次元情
報と比較することによりその正当性を判定する。ネット
ワークｄは、携帯電話ａとサーバｂが通信可能なように
接続している。

【０１１６】携帯電話ａから送信された２値１次元情報
は、ネットワークｄを介してサーバｂに送られる。判定
すべき２値１次元情報を携帯電話ａから受信したサーバ
ｂは、当該２値１次元情報とデータベースｃに登録され
た２値１次元情報が一致するか否かで当該判定すべき２
値１次元情報の正当性を判定する。サーバｂで判定した
結果は、ネットワークｄを介して携帯電話ａに送信さ
れ、音声出力部７０及び／又は表示部６０等によって出
力されると共に、当該判定結果を必要な所に送信する。

【０１１７】サーバｂによる２値１次元情報の正当性の
判定は、判定すべき２値１次元情報と登録された２値１
次元情報を１対１でその一致を判定する認証と、１対複
数でその一致を判定する照合とがある。照合の場合は、
携帯電話ａは判定すべき２値１次元情報をサーバｂに送
信することで判定が可能となる。一方、認証の場合は、
予め２値１次元情報に対応するキーを関連づけてデータ
ベースｃに記録しておいて、認証の際に、携帯電話ａか
ら、判定すべき２値１次元情報と共に前記対応するキー
を送信する。サーバｂは、２値１次元情報と、対応する
キーとを受信したら、対応するキーを基に、判定の基と
なる２値１次元情報をデータベースｃから抽出して両者
の一致を判定することが可能となる。

【０１１８】このように、ネットワークを介したデータ
ベースｃに保管された２値１次元情報を基に、携帯電話
で撮影した顔の正当性を判定できるので、正当と判定す
べき顔がたくさんある場合に好ましい、また、データの
紛失のおそれがなく、盗難の危険性も低い。

【０１１９】また、ネットワークｄとしてＶＰＮ（Ｖａ
ｒｔｕａｌＰｒｉｖａｔｅＮｅｔｗｏｒｋ）を用い
ることや、サーバｂとネットワークｄを、プロキシサー
バや逆プロキシ等を介して接続することによって、デー
タの盗難やなりすまし、偽造等のネットワーク上の危険
性を防止することができる。

【０１２０】また、ネットワークを通してデータを送受
信する際に、データの暗号化をして送受信することや、
電子署名を添付して送受信を行うことも、データの盗難
やなりすまし、偽造等のネットワーク上の危険性を防止
することができて好ましい。

【０１２１】また、上記の携帯電話を用いたシステムで
は、携帯電話側に認証部８１がない態様を例に挙げて説
明したが、携帯電話側でも認証部８１により認証を行
い、サーバｂにおいても認証を行うという態様も挙げら
れる。このようにすることによって、２重の認証をし
て、安全性の高い認証をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の携帯電話機のインターフェースの配置
構成を示す概略構成図

【図２】本発明の携帯電話機の機能構成を示す機能ブロ
ック図

【図３】本発明の画像データ変換部の構成を説明するた
めのブロック図

【図４】画像入力部の一例の詳細ブロック図

【図５】８×８画素の画像を示す図

【図６】図５のＤＣＴ変換した後の係数の振幅と位置の
関係を表す立体図

【図７】原画を示す図

【図８】図７（ａ），（ｂ）に示した原画の２次元ＤＣ
Ｔをとり、ＤＣＴ符号を交換した画像で、図８（ａ）は
ドームのＤＣＴ振幅に女性のＤＣＴ符号を組み合わせた
もの、図８（ｂ）は逆に女性のＤＣＴ振幅にドームのＤ
ＣＴ符号を組み合わせたもの

【図９】図９（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれドー
ム、人物顔、植物の葉の原画を示し、図９（ａ’），
（ｂ’），（ｃ’）はそれぞれに対応したＳＯＳ画像を
示す図

【図１０】人物顔図９（ｂ）のＡＯＳを示す図

【図１１】ＤＣＴ符号が各原画像に依存してユニークな
パターンとなることを示す図

【図１２】図６の真上から射影したもので、黒丸のとこ
ろは“−”符号、色の白丸ところは“＋”符号

【図１３】多人数の顔画像のＤＣＴ変換振幅平均値から
作った符号を取り出すためのマップ

【図１４】図１３を図１２の上に覆い、符号を取り出す
べき位置をバックを白枠にして示す図。

【図１５】図１５（ａ）は対象画像を示し、図１５
（ｂ）は対象画像のＤＣＴ符号を示し、図１５（ｃ）は
対象画像をバーコード化した図

【図１６】低周波部を示す図

【図１７】登録部の概略構成の一例を示す図

【図１８】本発明の第２の態様にかかる携帯電話の機能
構成を示す機能ブロック図

【図１９】本発明の第２の態様にかかる携帯電話を用い
た判定システムの概略構成を示す図

【符号の説明】

１：アンテナ２：情報表示部３：カメラ４：スピーカ５：キー入力部６：マイク１０：情報の送受信を行う通信部２０：操作部３０：音声入力部４０：画像入力部１００：撮像手段１０１：画素数設定部１０２：画像取り込み処理部５０：記憶部６０：表示部７０：音声出力部８０：画像データ変換部８１：認証部８１ａ：登録部８１ｂ：比較部８２：ＤＣＴ変換部８３：抽出部８４：ＤＣＴ符号抽出情報提供部８５：２値１次元情報構成部８６：バーコード化手段９０：制御部ａ：携帯電話ｂ：サーバｃ：データベースｄ：ネットワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｑ 7/04 ＺＦターム(参考） 5B057 AA20 BA02 CA01 CA08 CA12 CA16 CB02 CB06 CB11 CB18 CG02 CG09 5K027 AA11 BB09 HH23 HH26 5K067 AA32 AA35 BB04 DD17 DD52 EE02 EE10 EE16 FF02 FF23 HH22 HH23 HH24 KK13 KK15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体を撮影して画像データを生成する撮
影手段を有する携帯電話において、認証を行う旨の入力
を受け付ける認証モード選択手段と、該認証モード選択
手段において認証を行う旨の入力があった場合に該撮影
手段により撮影した画像データを２値１次元情報に変換
する画像データ変換手段と、予め登録された認証用の２
値１次元情報を保存した登録手段と、前記画像データ変
換手段により生成された２値１元情報と登録手段に保存
されている２値１次元情報とを比較して両者が一致して
いる場合に前記撮影手段で撮影された被写体が本人であ
ると認証する認証手段とを有することを特徴とする携帯
電話。
【請求項２】前記画像データ変換手段で変換される画像
データは、顔を含む画像データであることを特徴とする
請求項１記載の携帯電話。
【請求項３】前記画像データ変換手段は、画像データを
２次元の離散的コサイン変換（ＤＣＴ）し得られた画像
データのＤＣＴ符号から２値１次元情報を構成する２値
１次元信号構成部を有することを特徴とする請求項１又
は２記載の携帯電話。
【請求項４】前記画像データ変換手段は、画像データを
２次元の離散的コサイン変換（ＤＣＴ）し、ＤＣＴ符号
抽出情報提供部から提供される情報に基づき前記画像デ
ータの特徴点を抽出する抽出部と、該抽出されたデータ
のＤＣＴ符号から２値１次元情報を構成する２値１次元
信号構成部とを有することを特徴とする請求項１又は２
記載の携帯電話。
【請求項５】前記ＤＣＴ符号抽出情報提供部は、多くの
対象画像のＤＣＴ平均振幅の大きさから求められた情報
を提供することを特徴とする請求項４記載の携帯電話。
【請求項６】前記画像データ変換手段は、複数の画像デ
ータを変換して複数の２値１次元情報を生成し、該複数
の２値１次元情報を前記認証手段にて認証することを特
徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の携帯電話。
【請求項７】前記画像データ変換手段は、複数の画像デ
ータを変換して複数の２値１次元情報を生成し、該複数
の２値１次元情報を平均化して得られた２値１次元情報
を前記認証手段にて認証することを特徴とする請求項１
〜５のいずれかに記載の携帯電話。
【請求項８】前記画像データ変換手段は、複数の画像デ
ータを平均化して得られた画像データを変換して２値１
次元情報を生成し、該２値１次元情報を前記認証手段に
て認証することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに
記載の携帯電話。
【請求項９】前記２値１次元情報は、バーコードデータ
であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載
の携帯電話。
【請求項１０】被写体を撮影して画像データを生成する
撮影手段を有する携帯電話において、認証を行う旨の入
力を受け付ける認証モード選択手段と、該認証モード選
択手段において認証を行う旨の入力があった場合に該撮
影手段により撮影した画像データを２値１次元情報に変
換する画像データ変換手段とを有することを特徴とする
携帯電話。
【請求項１１】前記画像データ変換手段で変換される画
像データは、顔を含む画像データであることを特徴とす
る請求項１０記載の携帯電話。
【請求項１２】前記画像データ変換手段は、画像データ
を２次元の離散的コサイン変換（ＤＣＴ）し得られた画
像データのＤＣＴ符号から２値１次元情報を構成する２
値１次元信号構成部を有することを特徴とする請求項１
０又は１１記載の携帯電話。
【請求項１３】前記画像データ変換手段は、画像データ
を２次元の離散的コサイン変換（ＤＣＴ）し、ＤＣＴ符
号抽出情報提供部から提供される情報に基づき前記画像
データの特徴点を抽出する抽出部と、該抽出されたデー
タのＤＣＴ符号から２値１次元情報を構成する２値１次
元信号構成部とを有することを特徴とする請求項１０又
は１１記載の携帯電話。
【請求項１４】前記ＤＣＴ符号抽出情報提供部は、多く
の対象画像のＤＣＴ平均振幅の大きさから求められた情
報を提供することを特徴とする請求項１３記載の携帯電
話。
【請求項１５】前記画像データ変換手段は、複数の画像
データを変換して複数の２値１次元情報を生成し、該複
数の２値１次元情報を前記認証手段にて認証することを
特徴とする請求項１０〜１４のいずれかに記載の携帯電
話。
【請求項１６】前記画像データ変換手段は、複数の画像
データを変換して複数の２値１次元情報を生成し、該複
数の２値１次元情報を平均化して得られた２値１次元情
報を前記認証手段にて認証することを特徴とする請求項
１０〜１４のいずれかに記載の携帯電話。
【請求項１７】前記画像データ変換手段は、複数の画像
データを平均化して得られた画像データを変換して２値
１次元情報を生成し、該２値１次元情報を前記認証手段
にて認証することを特徴とする請求項１０〜１４のいず
れかに記載の携帯電話。
【請求項１８】前記２値１次元情報は、バーコードデー
タであることを特徴とする請求項１０〜１７のいずれか
に記載の携帯電話。
【請求項１９】請求項１〜１８の何れかに記載の携帯電
話と、データベースとサーバがネットワークを介して接
続された携帯電話を用いた判定システムであって、前記データベースは、予め登録された認証用の２値１次
元情報を保存した登録手段を有し前記サーバは、前記画像データ変換手段により生成され
た２値１元情報と登録手段に保存されている２値１次元
情報とを比較して両者が一致している場合に前記撮影手
段で撮影された被写体が本人であると認証する認証手段
とを有することを特徴とする携帯電話を用いた判定シス
テム。