JP2006178651A - 人物認識装置、人物認識方法および通行制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】認識対象である人物の顔画像を取得し、この取得した顔画像とあらかじめ登録された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求め、この求めた類似度を認識結果として出力する複数の顔認識部を有し、この複数の顔認識部から出力される複数の類似度に対して統計量に基づき選別し、この選別された類似度の統計値を求め、この求められた統計値から1つの統計値を選択し、この選択された統計値をあらかじめ設定される閾値と比較することにより当該人物が本人であるか否かを判定する。
【選択図】 図1
Description
また、変動の大きい顔特徴データによる誤認識を減少させる方法として、複数の顔登録データを用いて判断する人物認識装置がある(たとえば、特許文献2参照)。
さらに、複数地点の顔照合の結果から平均値や最大値などの統計値を求めて照合精度を高める方法が開示されている(たとえば、特許文献3参照)。
なお、以下の説明では、人物の生体情報として顔画像を用いた場合を例として述べるが、顔画像以外に、指紋画像、虹彩情報、掌形画像、指画像、静脈情報などの他の生体情報を用いても同様に実施できる。
図1は、第1の実施の形態に係る人物認識装置を適用した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、複数(たとえば、10個)の顔認識手段としての顔認識部101,102,…103、選別手段としてのデータ選別部104、演算手段としてのデータ演算部105、選択手段としての人物選択部106、判定手段としての本人判定部107、通行制御手段としてのゲート制御部108、および、同じく通行制御手段としてのゲート109から構成されている。ゲート109は、たとえば、住宅の玄関に設置された入退場用ドア、あるいは、重要施設の入退場用ドアなどである。
以下、図4の処理手順について説明する。まず、サイズsやy,x座標などの初期化を行なう(ステップ301〜303)。次に、あらかじめ用意されたサイズの異なる複数の標準顔パターンgs(i,j)を用いて、入力画像f(x,y)内の局所領域との相関Ms(x,y)を、座標(x,y)をずらしながら下記数1にしたがって計算する(ステップ304)。ここで、サイズの異なる標準顔パターンgs(i,j)は、決められたサイズであらかじめ収集した顔パターンを平均するなどして作成される。
辞書情報記憶部204は、実際には、たとえば、図6に示すようなデータ構造をとる。図6の例では、1人の人物の辞書情報として、ID番号および顔画像の特徴情報がそれぞれ格納されている。
図8および図9に、それぞれ人物Pが本人の辞書情報と照合を行なった場合の類似度の発生頻度と、人物Pが他人の辞書情報と照合を行なった場合の類似度の発生頻度における例を示す。本人の辞書情報と照合を行なった場合には、様々なパターン変動により低い類似度スコアの試行が発生しやすいのが特徴的である。一方、他人の辞書情報と照合を行なった場合は、元々類似度が低く、その分布はほぼ平均に対して左右対称となる。この類似度スコアの発生確率の違いを利用して、データ選別部104は分布から外れた類似度を排除する。
本人判定部107は、人物選択部106によって選ばれたカテゴリの類似度Skに対して、閾値Thrを基準に受入れまたは拒否を判定し、その判定結果をゲート制御部108へ出力する。
アラーム110は、本人判定部107が出力する判定結果が拒否である場合に警報を発し、人物Pが登録されていない人物であることを警告するものである。
図16は、第2の実施の形態に係る人物認識装置を適用した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、1つの顔認識手段としての顔認識部1501、求めた類似度を記憶する記憶手段としてのデータ記憶部1502、選別手段としてのデータ選別部1503、演算手段としてのデータ演算部1504、選択手段としての人物選択部1505、判定手段としての本人判定部1506、通行制御手段としてのゲート制御部1507、および、同じく通行制御手段としてのゲート1508から構成されている。ゲート1508は、たとえば、住宅の玄関に設置された入退場用ドア、あるいは、重要施設の入退場用ドアなどである。
なお、データ選別部1503は、第1の実施の形態と同様に、平均値と標準偏差とに基づいてデータを選別する方法以外の方法でも、たとえば、平均値に対して一定値を基準にデータを選別する方法であっても、本発明の効果はなんら変わらない。
なお、データ演算部1504は、第1の実施の形態と同様に、複数の類似度の平均値を求める方法以外にも、たとえば、最大値や中間値であってもよい。
本人判定部1506は、人物選択部1505によって選ばれたカテゴリの類似度Skに対して、閾値Thrを基準に受入れまたは拒否を判定し、その判定結果をゲート制御部1507へ出力する。
アラーム1509は、本人判定部1506が出力する判定結果が拒否である場合に警報を発し、人物Pが登録されていない人物であることを警告するものである。
図18は、第3の実施の形態に係る人物認識装置を適用した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、画像取得手段としての画像入力部1601、顔検出手段としての顔領域検出部1602、特徴抽出手段としての顔特徴抽出部1603、抽出した特徴量を記憶する記憶手段としてのデータ記憶部1604、選別手段としての顔特徴選別部1605、辞書記憶手段としての辞書情報記憶部1606、顔認識手段としての顔認識部1607、選択手段としての人物選択部1608、判定手段としての本人判定部1609、通行制御手段としてのゲート制御部1610、および、同じく通行制御手段としてのゲート1611から構成されている。ゲート1611は、たとえば、住宅の玄関に設置された入退場用ドア、あるいは、重要施設の入退場用ドアなどである。
顔認識部1607は、顔特徴選別部1605で選別された人物Pの顔画像の特徴情報(特徴パターン)と、辞書情報記憶部1606に記憶されている顔画像の特徴情報(辞書情報)rc(i,j)との類似度を、図7に示すフローチャートのような処理手順で計算する。なお、図7の詳細は前述しているので説明を省略する。
アラーム1612は、本人判定部1609が出力する判定結果が拒否である場合に警報を発し、人物Pが登録されていない人物であることを警告するものである。
図20は、第4の実施の形態に係る人物認識装置を適用した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、画像取得手段としての画像入力部1701、顔検出手段としての顔領域検出部1702、特徴抽出手段としての顔特徴抽出部1703、複数回の試行で選られた特徴量を記憶する記憶手段としての登録データ記憶部1704、演算手段としての照合データ係数演算部1705、複数(たとえば、10個)の顔認識手段としての顔認識部1706,1707,…1708、演算手段としてのデータ演算部1709、選択手段としての人物選択部1710、判定手段としての本人判定部1711、通行制御手段としてのゲート制御部1712、および、同じく通行制御手段としてのゲート1713から構成されている。ゲート1713は、たとえば、住宅の玄関に設置された入退場用ドア、あるいは、重要施設の入退場用ドアなどである。
ここに、画像入力部1701、顔領域検出部1702、顔特徴抽出部1703および登録データ記憶部1704は、人物Pの顔特徴情報(特徴量)をあらかじめ登録する登録部1714を構成している。
本人判定部1711は、人物選択部1710によって選ばれたカテゴリの類似度Skに対して、閾値Thrを基準に受入れまたは拒否を判定し、その判定結果をゲート制御部1712へ出力する。
アラーム1715は、本人判定部1711が出力する判定結果が拒否である場合に警報を発し、人物Pが登録されていない人物であることを警告するものである。
図25は、第5の実施の形態に係る人物認識装置を適用した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、画像取得手段としての画像入力部2101、顔検出手段としての顔領域検出部2102、特徴抽出手段としての顔特徴抽出部2103、複数回の試行で選られた特徴量を記憶する記憶手段としての登録データ記憶部2104、演算手段としての照合データ係数演算部2105、1つの顔認識手段としての顔認識部2106、求めた類似度を記憶する記憶手段としてのデータ記憶部2107、演算手段としてのデータ演算部2108、選択手段としての人物選択部2109、判定手段としての本人判定部2120、通行制御手段としてのゲート制御部2111、および、同じく通行制御手段としてのゲート2112から構成されている。ゲート2112は、たとえば、住宅の玄関に設置された入退場用ドア、あるいは、重要施設の入退場用ドアなどである。
データ演算部2108は、データ記憶部2107から出力される類似度Simc(k)[k=1,2,…,10]を受取り、これら10個の類似度に対し照合データ係数演算部2105から出力されるデータに基づいて重み付け演算を行なう。これについては、前述した第4の実施の形態のデータ演算部1709と同様であるので、説明を省略する。
本人判定部2110は、人物選択部2109によって選ばれたカテゴリの類似度Skに対して、閾値Thrを基準に受入れまたは拒否を判定し、その判定結果をゲート制御部2111へ出力する。
アラーム2114は、本人判定部2110が出力する判定結果が拒否である場合に警報を発し、人物Pが登録されていない人物であることを警告するものである。
Claims (20)
- 認識対象である人物の顔画像を取得し、この取得した顔画像とあらかじめ登録された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求め、この求めた類似度を認識結果として出力する複数の顔認識手段と、
この複数の顔認識手段から出力される複数の類似度に対して統計量に基づき選別する選別手段と、
この選別手段により選別された類似度の統計値を求める演算手段と、
この演算手段により求められた統計値から1つの統計値を選択する選択手段と、
この選択手段により選択された統計値をあらかじめ設定される閾値と比較することにより当該人物が本人であるか否かを判定する判定手段と、
を具備したことを特徴とする人物認識装置。 - 認識対象である人物の顔画像を取得し、この取得した顔画像とあらかじめ登録された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求め、この求めた類似度を認識結果として出力する1つの顔認識手段と、
この顔認識手段から出力される類似度を同一人物ごとに複数回分記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された複数の類似度に対して統計量に基づき選別する選別手段と、
この選別手段により選別された類似度の統計値を求める演算手段と、
この演算手段により求められた統計値から1つの統計値を選択する選択手段と、
この選択手段により選択された統計値をあらかじめ設定される閾値と比較することにより当該人物が本人であるか否かを判定する判定手段と、
を具備したことを特徴とする人物認識装置。 - 前記演算手段は、類似度の統計値として平均値もしくは最大値もしくは中間値のいずれかを求めることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の人物認識装置。
- 認識対象である人物の顔画像を動画像として取得する画像取得手段と、
この画像取得手段から得られる各フレームの画像から顔画像の特徴量を抽出する特徴抽出手段と、
この特徴抽出手段から得られる特徴量を複数フレーム分記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された複数フレームの特徴量に対して統計量に基づき選別する選別手段と、
この選別手段により選別された特徴量とあらかじめ登録された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求め、この求めた類似度を認識結果として出力する顔認識手段と、
この顔認識手段から得られる類似度から1つの類似度を選択する選択手段と、
この選択手段により選択された類似度をあらかじめ設定される閾値と比較することにより当該人物が本人であるか否かを判定する判定手段と、
を具備したことを特徴とする人物認識装置。 - 認識対象である人物の顔画像を取得し、この取得した顔画像とあらかじめ登録された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求め、この求めた類似度を認識結果として出力する複数の顔認識手段と、
この複数の顔認識手段から出力される複数の類似度に対して統計量に基づき係数を決定し、当該類似度との荷重平均を求める演算手段と、
この演算手段により求められた類似度から1つの類似度を選択する選択手段と、
この選択手段により選択された類似度をあらかじめ設定される閾値と比較することにより当該人物が本人であるか否かを判定する判定手段と、
を具備したことを特徴とする人物認識装置。 - 認識対象である人物の顔画像を取得し、この取得した顔画像とあらかじめ登録された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求め、この求めた類似度を認識結果として出力する1つの顔認識手段と、
この顔認識手段から出力される類似度を同一人物ごとに複数回分記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された複数の類似度に対して統計量に基づき係数を決定し、当該類似度との荷重平均を求める演算手段と、
この演算手段により求められた類似度から1つの類似度を選択する選択手段と、
この選択手段により選択された類似度をあらかじめ設定される閾値と比較することにより当該人物が本人であるか否かを判定する判定手段と、
を具備したことを特徴とする人物認識装置。 - 前記複数の顔認識手段は、人物が通行する通行路に沿って所定間隔あけて配設されていることを特徴とする請求項1または請求項5に記載の人物認識装置。
- 前記複数の顔認識手段は、人物の顔画像を取得する手段としてカメラを有し、これら複数のカメラは人物が通行する通行路に沿って所定間隔離間して同じ撮影角度、同じ撮影高さ、同じ撮影視野で配設されていることを特徴とする請求項1または請求項5に記載の人物認識装置。
- 認識対象である人物の生体情報を取得し、この取得した生体情報とあらかじめ登録された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求め、この求めた類似度を認識結果として出力する複数の生体認識手段と、
この複数の生体認識手段から出力される複数の類似度に対して統計量に基づき選別する選別手段と、
この選別手段により選別された類似度の統計値を求める演算手段と、
この演算手段により求められた統計値から1つの統計値を選択する選択手段と、
この選択手段により選択された統計値をあらかじめ設定される閾値と比較することにより当該人物が本人であるか否かを判定する判定手段と、
を具備したことを特徴とする人物認識装置。 - 認識対象である人物の生体情報を取得し、この取得した生体情報とあらかじめ登録された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求め、この求めた類似度を認識結果として出力する1つの生体認識手段と、
この生体認識手段から出力される類似度を同一人物ごとに複数回分記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された複数の類似度に対して統計量に基づき選別する選別手段と、
この選別手段により選別された類似度の統計値を求める演算手段と、
この演算手段により求められた統計値から1つの統計値を選択する選択手段と、
この選択手段により選択された統計値をあらかじめ設定される閾値と比較することにより当該人物が本人であるか否かを判定する判定手段と、
を具備したことを特徴とする人物認識装置。 - 認識対象である人物の顔画像を取得し、この取得した顔画像とあらかじめ登録された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求め、この求めた類似度を認識結果として出力する複数の顔認識ステップと、
この複数の顔認識ステップから出力される複数の類似度に対して統計量に基づき選別する選別ステップと、
この選別ステップにより選別された類似度の統計値を求める演算ステップと、
この演算ステップにより求められた統計値から1つの統計値を選択する選択ステップと、
この選択ステップにより選択された統計値をあらかじめ設定される閾値と比較することにより当該人物が本人であるか否かを判定する判定ステップと、
を具備したことを特徴とする人物認識方法。 - 認識対象である人物の顔画像を取得し、この取得した顔画像とあらかじめ登録された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求め、この求めた類似度を認識結果として出力する1つの顔認識ステップと、
この顔認識ステップから出力される類似度を同一人物ごとに複数回分記憶する記憶ステップと、
この記憶ステップに記憶された複数の類似度に対して統計量に基づき選別する選別ステップと、
この選別ステップにより選別された類似度の統計値を求める演算ステップと、
この演算ステップにより求められた統計値から1つの統計値を選択する選択ステップと、
この選択ステップにより選択された統計値をあらかじめ設定される閾値と比較することにより当該人物が本人であるか否かを判定する判定ステップと、
を具備したことを特徴とする人物認識方法。 - 認識対象である人物の顔画像を動画像として取得する画像取得ステップと、
この画像取得ステップから得られる各フレームの画像から顔画像の特徴量を抽出する特徴抽出ステップと、
この特徴抽出ステップから得られる特徴量を複数フレーム分記憶する記憶ステップと、
この記憶ステップに記憶された複数フレームの特徴量に対して統計量に基づき選別する選別ステップと、
この選別ステップにより選別された特徴量とあらかじめ登録された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求め、この求めた類似度を認識結果として出力する顔認識ステップと、
この顔認識ステップから得られる類似度から1つの類似度を選択する選択ステップと、
この選択ステップにより選択された類似度をあらかじめ設定される閾値と比較することにより当該人物が本人であるか否かを判定する判定ステップと、
を具備したことを特徴とする人物認識方法。 - 認識対象である人物の顔画像を取得し、この取得した顔画像とあらかじめ登録された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求め、この求めた類似度を認識結果として出力する複数の顔認識ステップと、
この複数の顔認識ステップから出力される複数の類似度に対して統計量に基づき係数を決定し、当該類似度との荷重平均を求める演算ステップと、
この演算ステップにより求められた類似度から1つの類似度を選択する選択ステップと、
この選択ステップにより選択された類似度をあらかじめ設定される閾値と比較することにより当該人物が本人であるか否かを判定する判定ステップと、
を具備したことを特徴とする人物認識方法。 - 認識対象である人物の顔画像を取得し、この取得した顔画像とあらかじめ登録された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求め、この求めた類似度を認識結果として出力する1つの顔認識ステップと、
この顔認識ステップから出力される類似度を同一人物ごとに複数回分記憶する記憶ステップと、
この記憶ステップに記憶された複数の類似度に対して統計量に基づき係数を決定し、当該類似度との荷重平均を求める演算ステップと、
この演算ステップにより求められた類似度から1つの類似度を選択する選択ステップと、
この選択ステップにより選択された類似度をあらかじめ設定される閾値と比較することにより当該人物が本人であるか否かを判定する判定ステップと、
を具備したことを特徴とする人物認識方法。 - 認識対象である通行者の顔画像を取得し、この取得した顔画像とあらかじめ登録された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求め、この求めた類似度を認識結果として出力する複数の顔認識手段と、
この複数の顔認識手段から出力される複数の類似度に対して統計量に基づき選別する選別手段と、
この選別手段により選別された類似度の統計値を求める演算手段と、
この演算手段により求められた統計値から1つの統計値を選択する選択手段と、
この選択手段により選択された統計値をあらかじめ設定される閾値と比較することにより当該通行者が本人であるか否かを判定する判定手段と、
この判定手段の判定結果に基づき当該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。 - 認識対象である通行者の顔画像を取得し、この取得した顔画像とあらかじめ登録された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求め、この求めた類似度を認識結果として出力する1つの顔認識手段と、
この顔認識手段から出力される類似度を同一通行者ごとに複数回分記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された複数の類似度に対して統計量に基づき選別する選別手段と、
この選別手段により選別された類似度の統計値を求める演算手段と、
この演算手段により求められた統計値から1つの統計値を選択する選択手段と、
この選択手段により選択された統計値をあらかじめ設定される閾値と比較することにより当該通行者が本人であるか否かを判定する判定手段と、
この判定手段の判定結果に基づき当該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。 - 認識対象である通行者の顔画像を動画像として取得する画像取得手段と、
この画像取得手段から得られる各フレームの画像から顔画像の特徴量を抽出する特徴抽出手段と、
この特徴抽出手段から得られる特徴量を複数フレーム分記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された複数フレームの特徴量に対して統計量に基づき選別する選別手段と、
この選別手段により選別された特徴量とあらかじめ登録された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求め、この求めた類似度を認識結果として出力する顔認識手段と、
この顔認識手段から得られる類似度から1つの類似度を選択する選択手段と、
この選択手段により選択された類似度をあらかじめ設定される閾値と比較することにより当該通行者が本人であるか否かを判定する判定手段と、
この判定手段の判定結果に基づき当該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。 - 認識対象である通行者の顔画像を取得し、この取得した顔画像とあらかじめ登録された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求め、この求めた類似度を認識結果として出力する複数の顔認識手段と、
この複数の顔認識手段から出力される複数の類似度に対して統計量に基づき係数を決定し、当該類似度との荷重平均を求める演算手段と、
この演算手段により求められた類似度から1つの類似度を選択する選択手段と、
この選択手段により選択された類似度をあらかじめ設定される閾値と比較することにより当該通行者が本人であるか否かを判定する判定手段と、
この判定手段の判定結果に基づき当該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。 - 認識対象である通行者の顔画像を取得し、この取得した顔画像とあらかじめ登録された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求め、この求めた類似度を認識結果として出力する1つの顔認識手段と、
この顔認識手段から出力される類似度を同一通行者ごとに複数回分記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された複数の類似度に対して統計量に基づき係数を決定し、当該類似度との荷重平均を求める演算手段と、
この演算手段により求められた類似度から1つの類似度を選択する選択手段と、
この選択手段により選択された類似度をあらかじめ設定される閾値と比較することにより当該通行者が本人であるか否かを判定する判定手段と、
この判定手段の判定結果に基づき当該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。
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