JP2005092611A

JP2005092611A - 個人識別装置

Info

Publication number: JP2005092611A
Application number: JP2003326347A
Authority: JP
Inventors: Koki Okunishi; 幸喜奥西
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-09-18
Filing date: 2003-09-18
Publication date: 2005-04-07
Anticipated expiration: 2023-09-18
Also published as: JP4369187B2

Abstract

【課題】
顔を利用した個人識別装置は、画像切り取り処理と画像選別処理を高速に行う必要があるため、非常に高価なものとなっている。
【解決手段】
カメラ３による顔画像を処理する顔識別部と指置き部４から指紋を取り込み処理する指紋照合部とを設け、指紋照合部の動作情報により、利用者の顔画像を取り込むタイミングを生成するようにする。顔画像の切り取り処理および顔画像の選別処理を大幅に軽減することができるので、制御部を安価に構成することができる。また、顔の識別結果と指紋照合の結果の両方を使用して個人識別を行うため、識別性能を高めることができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、顔と指紋という二つの生体要素を用いて利用者を識別する個人識別装置に関するものである。

顔の形を識別する顔識別装置を利用した個人識別装置の構成は、顔画像を撮影するカメラと画像処理および個人識別を行う制御部とからなり、制御部は、以下の手順で個人識別を行う。
（１）カメラで捕らえた画像から人の顔を識別し切り取る。
（２）複数の顔画像のうち、識別に適している画像を選別する。
（３）顔画像の大きさを調整する。
（４）あらかじめ記憶しておいた顔データと照合を行い、個人情報を得る。
しかし、顔の画像だけでは個人識別が困難なため、顔以外の生体情報を同時に利用する発明が例えば特許文献１で提案されている。

特開２００２−２３０５５３号公報

顔の識別の難しさは識別する相手（利用者）の顔が常に変化することにある。同じ人間の画像であっても、基本（例えば証明写真等に要求される表情）での映像に対して、まばたきをした時の映像、横を向いたときの映像、カメラから少し離れたときの映像などがあり、個人識別の支障となる。顔識別装置の照合時間は２秒程度が実用に耐える時間とされる。常に変化する顔の画像から最適な顔画像を得るためには、２秒間に何枚もの顔画像を取り込む必要がある。すなわち、上記（１）の画像切り取る処理と（２）の選別処理を超高速に行う必要がある。よって、超高速な画像処理装置を使用しないと実用に耐える顔識別装置が提供できず、現在市販されている顔識別装置は非常に高価なものとなっている。

顔の影も問題となる。顔にあたる光の角度により影の発生場所が異なるためである。顔識別を行うときには、影をなくすように光源で顔を照らすのが望ましい。しかし、光源を常に点灯したままにしておくと、省エネやランプの寿命など環境上の問題が発生する。

また、顔識別装置の誤識別について説明する。世の中には例えば双子のように非常によく似た顔がある。顔識別装置では、非常によく似た顔を識別することはできない。よって、高度な識別性能を要求するような用途においては、顔識別装置だけでは性能が不十分である。

この発明は、上記のような問題を解消するためになされたもので、顔と指紋を利用して、上記顔識別装置の欠点を解消した個人識別装置を得ることを目的とする。

この発明にかかる個人識別装置は、カメラにより利用者の顔の情報を取り込み登録データと照合して本人判定を行う顔識別部と、利用者の指紋を取り込み登録データと照合して本人判定を行う指紋照合部とを備え、上記指紋照合部の動作情報を、利用者の顔情報を取り込むタイミングの生成に利用するようにしたものである。

この発明によれば、指紋照合部の指置き部に指が置かれたことを検出する指紋照合部の動作情報を、カメラで顔画像を取り込むタイミングとして利用することにより、指紋照合部の指置き部に指が置かれたときに顔画像を取り込むことができる。指置き部に指を置くとき、利用者はちょうど腕の長さだけカメラから離れていることになり、常に安定した大きさの顔画像を得ることができる。また、利用者は指置き部に指を置くときは、目を閉じたりよそ見をしたりしていることは少なく、指置き部を見つめていることが多い。よって、顔画像の識別に適した顔画像を得ることができる。その結果、顔画像の切り取り処理および顔画像の選別処理を大幅に軽減できるので、制御部を安価に構成することができると同時に、顔の識別結果と指紋照合の結果の両方を使用して個人識別を行うため、識別性能を高めることができる。

実施の形態１．
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１に係る個人識別装置について、図１の装置外観図、図２のテーブル、および図３のフローチャートを使用して説明する。図１において、本発明に係る個人識別装置１は、顔画像を撮影するカメラ２、指紋照合部の指置き部４、利用者の顔の明るさを一定以上に照らす照明装置５、自分の顔を映すことができる縦に長い凸形状の鏡６を納めた箱体３からなる。箱体３の前面に、カメラ２が配置され、カメラ２に近接して照明装置５が配置されている。さらにカメラ２の１０ｃｍ以内の下方に指置き部４が設けられ、この指置き部４に指を置いて指紋データを取り込むようになされている。

これらカメラ２および指置き部４の側方に上下方向に湾曲する縦に長い凸面鏡６が箱体３の前面に沿って貼り付けられている。鏡６を凸形状にすることにより、鏡６の縦寸法を小さくしても背の低い利用者から背の高い利用者まで対応できるようにしている。また、この鏡６は、利用者がカメラ２の正面の撮影最適な位置に立ったときに自分の顔が映るような位置に設置されている。

この個人識別装置１には、図示していないが、カメラ２と、カメラ２の画像を処理し照合を行う制御部とからなる顔識別部、および指置き部４で得た指紋を照合する指紋照合部、照明５を制御・処理する制御部を備えている。

次に動作を説明する。利用者は、個人識別装置１のカメラ２に向かって自分の顔が鏡６に写るように立つと、指置き部４に指を置くことが要求される。以下、顔識別、指紋照合、照明制御の動作を、図３のフローチャートを用いて説明する。ステップＳ１で、指置き部４に指が置かれるのを待つ。指が置かれなければスタートに戻る。指が置かれると、Ｓ２で、登録データに基づいて指紋照合部が指紋の照合を行い、個人を特定し、個人番号を得る。Ｓ３で、図２のテーブルを利用して個人番号に対応した顔の高さ情報を、また、Ｓ４で、上記個人番号に対応して登録している顔データを得る。上記指紋照合部の動作を検出し、これをトリガとして、Ｓ６で、カメラ２を動作させ顔の画像を取り込む。このとき、Ｓ５で、照明５を点灯し利用者の顔を照らすようにする。Ｓ７で、Ｓ３で得た顔の高さ情報を利用し、顔の部分を切り出す。

Ｓ８で、切り出した顔画像の良否を判断する。顔画像が良好であればＳ９へ進んで照明５を消灯し、Ｓ１０で、Ｓ４で得た顔データを利用して顔画像の判別を行う。Ｓ１１では、指紋の照合結果と顔画像の判別結果から総合判別結果を得る。そして、Ｓ１２で総合判別結果を出力し、スタートに戻る。

上記動作において、この発明の第１の特徴は、指置き部４に指が置かれたことを検出する指紋照合部の動作情報を、カメラ２で顔画像を取り込むタイミングとして利用することである。このため、指紋照合部の指置き部４に指が置かれたときに顔画像を取り込むことができる。指置き部４に指を置くとき、利用者はちょうど腕の長さだけカメラ２から離れていることになり、常に安定した大きさの顔画像を得ることができ、利用者の前後方向のずれを少なくする効果がある。また、利用者は指置き部４に指を置くときは、目を閉じたりよそ見をしたりしていることは少なく、指置き部４を見つめていることが多い。よって、顔画像識別に適した顔画像を得ることができ、顔の向き、目の向きの補正効果が期待できる。また、常に映像を取り込み利用者の有無を判別し続ける必要が無くなるので、消費電力を削減することができる。

また、この発明の第２の特徴は、指紋照合部が動作し、顔画像を取り込むときのみ照明装置５を点灯する制御を行うことである。このため、照明用のランプの点灯時間を大幅に減らすことができ、省エネおよびランプの寿命を伸ばす効果がある。また、利用者に顔画像を取り込んでいることを知らせる効果もある。

また、この発明の第３の特徴は、カメラ２を指置き部４の１０ｃｍ以内に設置したことである。１０ｃｍとしているのは、カメラの視野、人間の顔の大きさから考えての許容値である。これによれば、指置き部４を見つめる利用者の顔をより正面から撮影することができ、安定した顔画像を得ることができる。

また、この発明の第４の特徴は、利用者がカメラの正面に立つたときに自分の顔が映るように調整された鏡６を設置したことである。利用者が自分の顔が鏡６に映るようにした状態で指置き部４に指を置けば、横方向のずれの少ない顔画像を得ることができ、顔画像の切り出し時間を短くすることができる。

また、この発明の第５の特徴は、鏡６を縦方向に凸の縦長にしたことである。これにより利用者の身長に関わらず利用が可能である。

また、この発明の第６の特徴は、利用者の顔の高さ情報を顔の切り出しに利用するようにしたことである。その結果、短時間で顔の切り取り処理を行うことができる。つまり、高さ方向の補正効果がある。

このように、この発明によれば、顔画像の切り取り処理および顔画像の選別処理を大幅に軽減することができるので、顔識別部を安価に構成することができる。また、顔の識別結果と指紋照合の結果の両方を使用して個人識別を行うため、識別性能を高めることができる。

本発明は入退室管理やパソコンへのアクセス管理等に適用できる。

この発明の実施の形態１に係る個人識別装置の外観を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。実施の形態１で使用されるテーブルを示す図である。実施の形態１の動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１個人識別装置、２カメラ、
３箱体、４指置き部、
５照明装置、６鏡。

Claims

カメラにより利用者の顔の情報を取り込み登録データと照合して本人判定を行う制御部と、利用者の指紋を取り込み登録データと照合して本人判定を行う指紋照合部とを備え、上記指紋照合部の動作情報を、利用者の顔情報を取り込むタイミングの生成に利用するようにしたことを特徴とする個人識別装置。
利用者を照らす照明装置を設け、利用者の顔情報を取り込むタイミングに基づいて上記照明装置を点灯するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の個人識別装置。
上記カメラを、上記指紋照合部の指置き部の周囲１０ｃｍ以内に設置したことを特徴とする請求項１に記載の個人識別装置。
適切な顔画像が撮影できる位置に利用者が上記カメラと対面するとき、利用者が自分の顔を鏡で確認できる位置に鏡を取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の個人識別装置。
上記鏡は、縦方向に湾曲する縦長の鏡であることを特徴とする請求項４に記載の個人識別装置。
登録データとして、利用者毎に顔の高さ方向の位置情報を記憶しておき、指紋照合の結果得た個人情報から利用者の顔の高さ方向の位置情報を得て、顔情報の識別に利用することを特徴とする請求項１に記載の個人識別装置。