JP2007156813A - 個人認証システム及び入退室管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】認証する人物の数が増加した場合であっても、人物を正確、且つ、迅速に認証する。
【解決手段】撮像部６が、被認証人物３の顔の画像と証明書４に設けられた記憶素子の画像とを撮像し、認証装置７が、被認証人物３の顔の画像から生体情報データを抽出し、記憶素子の画像から記憶素子に記憶されている生体情報データを読み出し、顔の画像から抽出された生体情報データと記憶素子に記憶されている生体情報データが一致した場合、被認証人物３を認証する。
【選択図】図１

Description

本発明は、被認証人物の生体情報データを利用して被認証人物を認証する個人認証システム及びこの個人認証システムを利用して人物の入室及び退室動作を監視，制御する入退室管理システムに関する。

従来より、撮像装置によってゲート付近の画像を撮像し、撮像された人物の顔画像からその特徴値を抽出し、データベースに格納されている顔画像の特徴値と抽出された特徴値とを比較することにより、ゲートを通過しようとする人物を認識，認証する認証システムが知られている。そして、このような認証システムによれば、撮像装置の撮像範囲内に存在する複数の人物を同時に認証することができると共に、カード媒体を利用した認証システムとは異なり、ゲートを通過しようとする人物は自身で特別な操作を行うことなく認証を受けることができる。
特開２００５−２４２７７８号公報 特開２００４−１４５６０８号公報

しかしながら、従来の認証システムは、上述の通り、データベースに格納されている特徴値を利用して人物を認証する構成になっているために、認証する人物の数が増加した場合、データベースに格納される特徴値の数が増加するために、人物の認識率が低下すると共に、人物の認識処理に要する時間が増加し、認証が完了するまでに多くの時間を要する。また一般に、認証装置とデータベース間は電気通信回線を介して接続されており、認証に使用するデータを電気通信回線を介して転送する必要があるために、認証が完了するまでの時間が長くなる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、認証する人物の数が増加した場合においても、人物を正確、且つ、迅速に認証することが可能な個人認証システム及び入退室管理システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る個人認証システム及び入退室管理システムは、被認証人物の生体情報を取得する生体情報取得手段と、被認証人物に直接的又は間接的に付され、被認証人物の生体情報を格納する生体情報格納手段と、生体情報格納手段に格納されている生体情報を読み出す生体情報読出手段と、生体情報取得手段により取得された生体情報と生体情報読出手段により読み出された生体情報とが一致するか否かを判断することにより、被認証人物を認証する認証手段とを備える。

本発明に係る個人認証システム及び入退室管理システムによれば、データベースを用いることなく人物の認証を行うことができるので、認証する人物の数が増加した場合であっても、人物を正確、且つ、迅速に認証することができる。

本発明に係る個人認証システムは、例えば図１に示すような、自動施錠装置１を介して区画Ａと区画Ｂの境界線に設けられた扉２の開閉状態を制御することにより区画Ａ，Ｂ間における人物の往来を監視，制御する入退室管理システムに適用することができる。以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる入退室管理システムの構成と動作について詳しく説明する。なお、本実施形態では、入退室管理システムは、自動施錠装置１によって扉２の開閉を制御することとするが、自動ドア等のような自動開閉機構を備えた扉の開閉を制御するようにしてもよい。

〔入退室管理システムの構成〕
本発明の実施形態となる入退室管理システムは、図１に示すように、被認証人物３に直接的又は間接的に付された証明書４と、区画Ａ，Ｂの扉２付近の天井５に設けられた撮像部６と、区画Ａ，Ｂの天井５内部に設置された認証装置７と、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワーク８を介して認証装置７と電気的に接続された表示装置９及び記憶装置１０とを主な構成要素として備える。なお、本実施形態では、認証装置７は、天井５の内部に設置されることとしたが、天井５から露出させたり、区画Ａ，Ｂの床下に設置したりしてもよく、設置場所が天井５の内部に限定されるものではない。

上記証明書４は、図２，３に示すように、被認証人物３の生体情報データと被認証人物３固有の識別情報（氏名，所属部署，社員番号等）等の付帯情報とを内部に記憶すると共に、画像から内部に記憶されている情報を読み出し可能な、バーコード（図２参照）及びＱＲコード（図３参照）等の記憶素子１１を備え、図４に示すように、胸や肩等の被認証人物３の顔に近い位置に直接的又は間接的に付される。

なお、上記記憶素子１１は、可視光画像から内部に記憶されているデータを取得可能なもの（例えば黒色インクで印刷されたもの）の他、赤外線画像等の不可視光画像から内部に記憶されているデータを取得可能なものであってもよい。また、証明書４には、記憶素子１１の他に、一般的な入館証のように、被認証人物３の写真，氏名，所属部署等の情報が付されていてもよい。また、本明細書中において「生体情報データ」とは、目，鼻，及び口の位置や大きさ、顔の輪郭等、一般的な顔画像認識処理において用いられる人物の顔の特徴値のことを意味する。

上記撮像部６は、高精細画像を撮像可能な公知の撮像装置により構成され、被認証人物３の顔の画像と証明書４に設けられた記憶素子１１の画像を撮像する。ここで、本実施形態では、撮像部６と認証装置７を別体により構成したが、撮像部６と認証装置７を一体により構成してもよい。また、撮像部６として距離画像を撮像可能な距離画像カメラを利用してもよい。なお、距離画像カメラは本願発明の出願時点で既に公知であるので、その構成については詳述しないが、本明細書中において「距離画像カメラ」とは、被写体の画像情報と共にカメラから被写体までの距離情報を取得可能な撮像装置であり、画像の濃度によってカメラから被写体までの距離を測定することができるものである。

上記認証装置７は、コンピュータシステム等の公知の情報処理装置により構成され、設置場所（区画Ａ，Ｂ）の違いに応じて固有の識別情報を有する。認証装置７は、内部のＣＰＵ（Central Processing Unit）がコンピュータプログラムを実行することにより、図５に示す顔捕捉部２１，移動情報取得部２２，記憶素子捕捉部２３，移動情報取得部２４，比較部２５，対情報生成部２６，特徴抽出部２７，データ読取部２８，判定部２９，及び開閉制御部３０の機能を実現する。なお、各部の機能については以下に述べる。

上記顔捕捉部２１は、目，鼻，口，頭髪等を一般化した顔のテンプレートで撮像部６によって撮像された画像をスキャンする等して、撮像部６によって撮像された画像の中から被認証人物３の顔の位置及び画像を検出する。上記移動情報取得部２２は、連続する２つのフレームにおける記憶素子１１の位置の差分値を算出する等して被認証人物３の顔の動きベクトルを算出する。上記記憶素子捕捉部２３は、記憶素子１１の画像を一般化したテンプレートで撮像部６によって撮像された画像をスキャンする等して、撮像部６によって撮像された画像の中から記憶素子１１の位置を検出する。なお、記憶素子１１に予め特定の記号を付与し、記憶素子捕捉部２３は、この記号を画像の中から検出することにより記憶素子１１の位置を検出するようにしてもよい。上記移動情報取得部２４は、連続する２つのフレームにおける記憶素子１１の位置の差分値を算出する等して記憶素子１１の動きベクトルを算出する。

上記比較部２５は、移動情報取得部２２，２４により算出された動きベクトルを比較し、動きベクトルが一致した場合、検出された顔と記憶素子１１とが同一の被認証人物３のものであると判定する。このような処理によれば、複数の顔及び記憶素子１１の画像が同時に検出された場合であっても、顔と記憶素子１１とを正確に関連づけし、撮像部６の撮像範囲内に存在する複数の被認証人物３の顔と記憶素子１１の対応関係を一意に決定することができる。

なお、本実施形態では、動きベクトルが一致した場合に検出された顔と記憶素子１１とが同一の被認証人物３のものであると判断したが、撮像部６として距離画像カメラを用いた場合には、撮像部６から顔の位置までの距離と撮像部６から記憶素子１１までの距離とが略同じであるか否かを判別することにより、動きベクトルを算出することなく、検出された顔と記憶素子１１とが同一の被認証人物３のものであるか否かを判定することができる。また、撮像部６として距離画像カメラを用いた場合には、距離画像を参照して顔と記憶素子１１を検出する範囲を限定することにいより、より正確な認証処理を行うことができる。

上記対情報生成部２６は、比較部２５によって動きベクトルが同一であると判定された場合、検出された顔と記憶素子１１とが同一の被認証人物３のものである旨を示す情報を対情報として特徴抽出部２７及びデータ読取部２８に出力する。上記特徴抽出部２７は、対情報生成部２６から対情報が出力された場合、被認証人物３の顔の画像から生体情報データを抽出する。上記データ読取部２８は、対情報生成部２６から対情報が出力された場合、記憶素子１１の画像から記憶素子１１の内部に記憶されている生体情報データと付帯情報とを読み出す。

上記判定部２９は、特徴抽出部２７とデータ読取部２８により抽出された生体情報データが一致するか否かを判別し、一致した場合、ネットワーク８を介してデータ読取部２８によって読み出された付帯情報を表示装置９と記憶装置１０に転送する。開閉制御部２０は、判定部２９によって生体情報データが一致すると判定された場合、被認証人物３が認証されたと判断し、自動施錠装置１を開錠することにより扉２を開状態にする。また逆に、判定部２９によって生体情報データが一致しないと判定された場合には、開閉制御部２０は、自動施錠装置１１を施錠することにより扉２を閉状態にする。

上記表示装置９は、パーソナルコンピュータ等の公知の情報処理装置により構成され、判定部２９から転送される情報に基づいて被認証人物３の認証状況，在室情報，行動履歴等の情報を生成，表示する。なお、情報の表示形態及び表示形式は、特に限定されることはなく、表，グラフ，地図等の表示形態によって情報を表示するようにしてもよい。上記記憶装置１０は、一般的な記憶装置により構成され、表示装置９の表示情報を記憶する。なお、本実施形態では、表示装置９と記憶装置１０とを別体により構成したが、表示装置９と記憶装置１０とを一体により構成してもよい。

以上のような構成を有する入退室管理システムは、以下に示す入退室管理処理を実行することにより、区画Ａ，Ｂ間における人物の往来を監視，制御する。以下、図６に示すフローチャートを参照して、入退室管理処理を実行する際の入退室管理システムの動作について詳しく説明する。

〔入退室管理処理〕
図６に示すフローチャートは、入退室管理システムの電源がオン状態になるのに応じて開始となり、入退室管理処理はステップＳ１の処理に進む。

ステップＳ１の処理では、表示装置９が、被認証人物３が区画Ａ，Ｂどちらの認証装置７において認証されたか否かを判定する。なお、既述の通り、認証装置７には設置場所の違いに応じて固有の識別情報が付与されているので、表示装置９は、付帯情報の転送元を識別することにより被認証人物３が区画Ａ，Ｂどちらの認証装置７において認証されたか否かを判定することができる。そして判別の結果、区画Ｂ側の認証装置７において認証されたと判定した場合、表示装置９は入退室管理処理をステップＳ５の処理に進める。一方、区画Ａ側の認証装置７において認証されたと判定した場合には、表示装置９は入退室管理処理をステップＳ２の処理に進める。

ステップＳ２の処理では、表示装置９が、被認証人物３が区画Ｂの認証装置７において認証されたか否かを判定する。そして判別の結果、区画Ｂの認証装置７において認証されていないと判定された場合、表示装置９は、ステップＳ３の処置として被認証人物３は区画Ａにいると判定した後、入退室管理処理をステップＳ１の処理に戻す。一方、区画Ｂの認証装置７において認証されたと判定された場合には、表示装置９は、ステップＳ４の処理として被認証人物３は区画Ａから区画Ｂに移動したと判定した後、入退室管理処理をステップＳ１の処理に戻す。

ステップＳ５の処理では、表示装置９が、被認証人物３が区画Ａの認証装置７において認証されたか否かを判定する。そして判別の結果、区画Ａの認証装置７において認証されていないと判定された場合、表示装置９は、ステップＳ６の処置として被認証人物３は区画Ｂにいると判定した後、入退室管理処理をステップＳ１の処理に戻す。一方、区画Ａの認証装置７において認証されたと判定された場合には、表示装置９は、ステップＳ４の処理として被認証人物３は区画Ｂから区画Ａに移動したと判定した後、入退室管理処理をステップＳ１の処理に戻す。

以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となる入退室管理システムによれば、撮像部６が、被認証人物３の顔の画像と証明書４に設けられた記憶素子１１の画像とを撮像し、認証装置７が、被認証人物３の顔の画像から生体情報データを抽出し、記憶素子１１の画像から記憶素子１１に記憶されている生体情報データを読み出し、顔の画像から抽出された生体情報データと記憶素子１１に記憶されている生体情報データが一致する場合、被認証人物３を認証する。すなわち、本発明の実施形態となる入退室管理システムは、データベースを用いることなく被認証人物３の認証を行う。従って、本発明の実施形態となる入退室管理システムによれば、被認証人物３の数が増加した場合においても、被認証人物３を正確、且つ、迅速に認証することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば、上記実施形態では、被認証人物３の顔の画像と記憶素子１１の画像のデータを用いて被認証人物３の認証を行ったが、図７に示すように、被認証人物３の指紋情報を記憶する記憶素子１１を被認証人物３の爪に設け、指紋センサ４１によって被認証人物３の指紋データを読み取り、読取装置４２によって記憶素子１１内部に記憶されている指紋データを読み取り、読み取られた２つの指紋データが一致するか否かによって被認証人物３の認証を行うようにしてもよい。このように、上記実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。

本発明の実施形態となる入退室管理システムの構成を示す模式図である。 本発明の実施形態となる証明書の構成を示す模式図である。 本発明の他の実施形態となる証明書の構成を示す模式図である。 図２及び図３に示す証明書の携帯例を説明するための図である。 図１に示す認証装置の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態となる入退室管理処理の流れを示すフローチャート図である。 本発明の他の実施形態となる個人認証システムの構成を説明するための模式図である。

符号の説明

１：自動施錠装置
２：扉
３：被認証人物
４：証明書
５：天井
６：撮像部
７：認証装置
８：ネットワーク
９：表示装置
１０：記憶装置
１１：記憶素子
２１：顔捕捉部
２２，２４：移動情報取得部
２３：記憶素子捕捉部
２５：比較部
２６：対情報生成部
２７：特徴抽出部
２８：データ読取部
２９：判定部
３０：開閉制御部

Claims (5)

1. 被認証人物の生体情報を取得する生体情報取得手段と、
   前記被認証人物に直接的又は間接的に付され、当該被認証人物の生体情報を格納する生体情報格納手段と、
   前記生体情報格納手段に格納されている生体情報を読み出す生体情報読出手段と、
   前記生体情報取得手段により取得された生体情報と前記生体情報読出手段により読み出された生体情報とが一致するか否かを判断することにより、前記被認証人物を認証する認証手段と
   を備えることを特徴とする個人認証システム。
2. 請求項１に記載の個人認証システムであって、
   前記生体情報取得手段と前記生体情報読出手段は前記被認証人物の画像を撮像する撮像手段により構成され、前記生体情報格納手段は画像から内部に格納されている生体情報を読み出し可能な記憶素子により構成され、生体情報取得手段は撮像手段により撮像された被認証人物の顔の画像から前記生体情報を取得し、生体情報読出手段は撮像手段により撮像された記憶素子から前記生体情報を読み出すことを特徴とする個人認証システム。
3. 請求項２に記載の個人認証システムであって、
   前記撮像手段は距離画像を撮像する機能を有し、前記生体情報取得手段と前記生体情報読出手段は撮像手段により取得された距離画像から生体情報を取得することを特徴とする個人認証システム。
4. 請求項２又は請求項３に記載の個人認証システムであって、
   前記撮像手段は非可視光領域の光を撮像できる機能を有し、前記記憶素子の画像は非可視光領域において撮像されることを特徴とする個人認証システム。
5. 請求項１乃至請求項４のうち、いずれか１項に記載の個人認証システムを２つの領域を隔てる境界線の近傍に配置領域が異なるように２つ配置し、個人認証システムによる被認証人物の認証順序に従って２つの領域間における被認証人物の挙動を判断することを特徴とする入退室管理システム。

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