JP2007507783A

JP2007507783A - 生体測定閾値を適応的に設定するシステム及び方法

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Publication number: JP2007507783A
Application number: JP2006530941A
Authority: JP
Inventors: ギュッタ，スリニヴァス; トライコヴィッチ，ミロスラフ; フィロミン，ヴァサント
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2004-09-28
Publication date: 2007-03-29
Also published as: CN1860490A; KR20060090821A; EP1671257A1; US20070003110A1; WO2005031633A1

Abstract

生体測定システムにおいて生体測定閾値を適応的に設定するシステム及び方法を備える。生体測定システムは、生体センサと、解析装置と、出力装置とを備える。本発明は、生体測定システムの周囲環境の環境パラメータの値を測定する環境センサを備える。本発明は、環境センサによって測定される環境パラメータの値を用いて、解析装置において、調節可能な生体測定閾値を適応的に設定する適応的閾値設定装置も備える。解析装置は、生体センサから受け取られる生体測定を解析し、調節された生体測定閾値を用いて環境変動の影響を考慮に入れる。

Description

本発明は、一般的に、生体測定システムに関し、特に、生体測定システムにおいて生体測定閾値を適応的に設定するシステム及び方法に関する。

従来技術による生体測定システムは通常、生体センサと、解析装置と、出力装置とを備える。生体測定センサは、生体測定を取得し、その生体測定を解析装置に供給する。解析装置は、生体測定を解析して、生体測定が所定の要件を満たすか否かの判定を行う。解析の結果は、生体測定システムの出力装置に供給される。

従来技術による例示的な生体測定システム100を図1に示す。生体センサ110は、生体特性の測定を取得する。生体特性は、音声特性、顔特徴の画像、指紋、網膜パターン、署名等に限定されないが、そうしたものを含み得る。生体センサ110は、生体測定を解析装置120に供給する。解析装置120が例えば、音声認識解析装置である場合、生体センサ110は話者の音声を記録するマイクロフォンである。解析装置120は通常、適用可能な環境パラメータの値を表す固定閾値130を備える。

解析装置120が音声識別解析装置である上記例では、適用可能な環境パラメータは、信号対雑音比を備え得る。生体センサ110（すなわち、マイクロフォン）から得られる話者の音声の生体測定が、話者の音声の信号対雑音比が、固定の信号対雑音比130よりも低いような場合、解析装置120は、話者の音声の生体測定を無視することになる。生体センサ110（すなわち、マイクロフォン）から得られる話者の音声の生体測定が、話者の音声の信号対雑音比が、固定の信号対雑音比130以上であるような場合、解析装置120は、話者の音声の生体測定を解析することになる。解析装置120は更に、解析の結果を出力装置140に出力する。

生体測定システムの性能が、生体測定システムが動作する環境によって変わってくるということは周知である。例えば、ほぼ理想的な照明状態下では、従来技術による顔認識解析システムは、高めの範囲での得点を与え得る。一方、従来技術による同じ顔認識解析システムは、劣悪な照明状態下では低めの範囲での得点を与え得る。従来技術による顔認識システムは、環境照明の固定値閾値を用いて顔画像の生体測定を比較する。よって、従来技術による顔認識システムは、劣悪な照明状態下で得られる顔画像を、目標顔画像に「一致していない」ものとして分類する可能性が高い。これによって、「偽陰性」の判定がもたらされるが、それは、良好な照明状態下では目標顔画像に一致したであろうからである。従来技術による顔認識システムは、周囲環境の照明レベルにおける変動を検出することができない。

よって、生体測定システムにおいて生体測定閾値を適応的に設定して、生体測定が行われる周囲環境において生じる変動を考慮することができるシステム及び方法に対する必要性が当該技術分野において存在する。

従来技術の欠点を解決するために、本発明のシステム及び方法は、生体測定システムにおいて生体測定閾値を適応的に設定することができる。本発明のシステム及び方法は、生体測定システムの周囲環境の環境パラメータにおける変動を測定することができる環境センサを備える。

環境センサは、環境測定を行い、環境測定を適応的閾値設定装置に送る。適応的閾値設定装置は、環境測定を用いて環境閾値を設定し、環境閾値を、生体測定システムの解析装置に送る。解析装置は、適応的閾値設定装置からの環境閾値に従うよう、相当する調節可能閾値の値を変更する。解析装置は更に、環境変動を考慮に入れた、調節された閾値を用いた生体測定の解析を行う。

本発明は、各種の多くの応用分野において利用し得る。例えば、本発明の１つの効果的な実施例では、生体測定システムは音声識別システムを備え、環境センサによって測定される環境パラメータは信号対雑音比である。本発明の別の効果的な実施例では、生体測定システムは顔認識システムであり、環境センサによって測定される環境パラメータは周囲光の強度の尺度である。本発明の更に別の効果的な実施例では、生体測定システムは指紋認識システムであり、環境センサによって測定される環境パラメータは環境大気の湿度の尺度である。

本発明の目的は、生体測定システムにおいて、調節可能な生体測定閾値を適応的に設定するシステム及び方法を備えるというものである。

本発明の別の目的は、生体測定システムの周囲環境の環境パラメータの少なくとも１つの値を用いて生体測定システムにおいて、調節可能な生体測定閾値を適応的に設定するシステム及び方法を備えるというものである。

本発明の目的には、環境センサ及び適応的閾値設定装置を備える生体測定システムにおいて、調節可能な生体測定閾値を適応的に設定する装置を備えるというものもある。

本発明の別の目的は、音声識別システムの、周囲の信号対雑音比の測定を用いて、調節可能な信号対雑音比閾値を設定することができる音声識別システムを備えるというものである。

本発明の更に別の目的は、顔認識システムの周囲光強度の測定を用いて、調節可能な光強度閾値を設定することができる顔認識システムを備えるというものである。

本発明の更に別の目的は、指紋識別システムの環境大気湿度の測定を用いて、調節可能な大気湿度閾値を設定することができる指紋識別システムを備えるというものである。

本発明の目的には、複数の環境センサと、生体測定システムにおいて複数の調節可能な生体測定閾値を設定することができる適応的閾値設定装置とを備える生体測定システムにおいて、調節可能な生体測定閾値を適応的に設定する装置を備えるというものもある。

上記では、以下の本発明の詳細な説明を当業者がよりよく分かり得るように本発明の特徴及び技術的効果を幾分広く概説している。本発明の請求項の対象を形成する、本発明の更なる特徴及び効果は、以下に説明することとする。本発明のまさにその目的を実施する他の構造を修正又は企図する基礎として開示されている着想及び特定の実施例を容易に用い得るということを当業者は分かるものである。そうした均等な構成が、最も広い形態での、本発明の技術思想及び範囲から逸脱するものでないということも当業者は分かるものである。

本発明の詳細な説明を始める前に、本明細書及び特許請求の範囲を通して用いる特定の語句の定義を表すことが効果的であり得る。「include」及び「comprise」の語とその派生形は、限定なしでの包含を表す。「or」は包含的であり、及び/又は、を表す。「associated with」及び「associated therewith」の句とその派生形は、有する、中に有する、~と相互接続する、~と接続する、~と結合する、~と通信可能な、~と協働する、インタリーブする、併置する、~の近くにある、~に結びつけられる、~の特性を有する等を表し得るものであり、「controller」、「processor」又は「apparatus」の語は、少なくとも1つの動作を制御する何れかの装置、システム又はその一部を表し、そうした装置は、ハードウェア、ファームウェア若しくはソフトウェア、又はそうしたもののうちの少なくとも２つの何れかの組み合わせで実施し得る。なお、何れかの特定のコントローラに関連した機能は、局所にあっても遠隔にあっても、集中していても分散していてもよい。特に、コントローラは、1つ又は複数のアプリケーション・プログラム、及び/又はオペレーティング・システム・プログラムを実行する、1つ又は複数のデータ・プロセッサ及び、関連した入出力装置及びメモリを備え得る。特定の語句の定義は、本明細書を通して備える。そうした定義が、大半の場合においてでなくても多くの場合において、そのように定義された語句の、従来の用法及び将来の用法にあてはまるということを当業者は分かるものである。

本発明とその効果が更に徹底的に分かるように、以下の記載を添付図面とともに参照する。添付図面では同じ番号が同じ対象を表す。

以下に記載する図2乃至図7と、本明細書において本発明の原理を表すのに用いている種々の実施例は、例証の目的のものに過ぎず、如何なるかたちによっても、本発明の範囲を限定するものとして解するものでない。本発明は、何れかの適切な生体測定システムに用い得る。

図2は、本発明の原理による、環境センサ250と、環境パラメータの閾値を適応的に調節する適応的閾値設定装置260とを備える生体測定システム200の効果的な実施例を示す構成図である。生体測定システム200は、生体センサ210、解析装置220及び出力装置240も備える。解析装置220は、環境パラメータの、調節可能な閾値230を備える。

生体センサ210は、生体測定を取得し、生体測定を解析装置220に供給する。解析装置220は更に、生体測定を解析して、生体測定が所定の要件を満たすか否かの判定を行う。以下に更に詳細に説明するように、解析装置220は、適応的閾値設定装置260によって調節された環境パラメータの値を用いる。解析装置は、解析の結果を出力装置240に供給する。

環境センサ250は、生体測定システム200の周囲環境を測定し、環境パラメータの値の判定を行う。環境センサ250は、環境パラメータの測定値を適応的閾値設定装置260に供給する。環境パラメータの測定値を受け取ることに応じて、適応的閾値設定装置260は、（必要に応じて、）環境パラメータの閾値を修正し、環境パラメータの新たな閾値を解析装置220に送る。

解析装置220は、適応的閾値設定装置260から受け取られる環境パラメータの新閾値に従うよう、調節可能な閾値230の値を変更する。解析装置220は更に、調節された閾値230を用いて、生体センサ210からの生体測定の解析を行う。解析装置220は更に、解析の結果を出力装置240に出力する。

生体測定システム200が動作し続けるにつれ、環境センサ250は、周囲環境を常に読み取る。環境センサ250は、環境パラメータの、更新された読み取りを適応的閾値設定装置260に供給する。適応的閾値設定装置260は、環境パラメータの、更新された閾値を常に供給する。このようにして、生体測定システム200は、環境における変動に常に適応することができる。

本発明の生体測定システム200は、各種の多くの応用分野において利用し得る。例えば、図3は、音声識別システム300を備える、本発明の効果的な実施例を示す。生体センサ310はマイクロフォンを備える。解析システムは音声識別装置320を備える。出力装置は音声識別装置340を備える。環境センサ350は信号対雑音比センサを備える。

マイクロフォン310は、話者の音声を検出し、話者の音声を表す信号を音声識別解析装置320に供給する。音声識別解析装置320は更に、話者の音声を解析して、話者の音声が、予め記録された目標音声パターンに一致するか否かを判定する。音声識別解析装置320は、解析の結果を音声識別出力装置340に供給する。

信号対雑音比センサ350は、音声識別システム300の周囲環境を測定し、環境における信号対雑音比の値を判定する。信号対雑音比センサ350は、信号対雑音比の測定値を適応的閾値設定装置360に供給する。信号対雑音比の測定値を受け取ることに応じて、適応的閾値設定装置360は、（必要に応じて、）信号対雑音比の閾値を修正し、信号対雑音比の新閾値を音声識別解析装置320に送る。

音声識別解析装置320は、適応的閾値設定装置360から受け取られた信号対雑音比の新たな閾値に従うよう、信号対雑音比の、調節可能閾値330の値を変更する。音声識別解析装置320は更に、信号対雑音比の、調節された閾値330を用いて、マイクロフォン310から受け取られた、話者の音声を解析する。音声識別解析装置320は更に、解析の結果を音声識別出力装置340に出力する。

図4は、顔認識システム400を備える、本発明の効果的な実施例を示す。生体センサ410はカメラを備える。解析システムは、顔認識解析装置420を備える。出力装置は、顔認識出力装置440を備える。環境センサ450は光強度センサを備える。

カメラ410は、個人の顔の写真を撮影し、個人の顔を表す信号を顔認識解析装置420に供給する。顔認識解析装置420は更に、個人の顔を解析して、個人の顔が、予め記録された目標顔パターンに一致するか否かを判定する。顔認識解析装置420は、解析の結果を顔認識出力装置440に供給する。

光強度センサ450は、顔認識システム400の周囲環境を測定し、環境における光強度の値を判定する。光強度センサ450は、光強度の測定値を適応的閾値設定装置460に供給する。光強度の測定値を受け取ることに応じて、適応的閾値設定装置460は、（必要に応じて、）光強度の閾値を修正し、光強度の新たな閾値を顔認識解析装置420に送る。

顔認識解析装置420は、適応的閾値設定装置460から受け取られる光強度の新たな閾値に従うよう、光強度の、調節可能な閾値430の値を変更する。顔認識解析装置420は更に、光強度の、調節された閾値430を用いて、カメラ410から受け取られた個人の顔を解析する。顔認識解析装置420は更に、解析の結果を顔認識出力装置440に出力する。

図5は、指紋識別システム500を備える、本発明の効果的な実施例を示す。生体センサ510は指紋センサを備える。解析システムは、指紋解析装置520を備える。出力装置は、指紋識別出力装置540を備える。環境センサ550は、大気湿度センサを備える。

指紋センサ510は、個人の指紋の痕跡を採取し、個人の指紋を表す信号を指紋解析装置520に供給する。指紋解析装置520は更に、個人の指紋を解析して、個人の指紋が、予め記録された目標指紋パターンに一致するか否かを判定する。指紋解析装置520は、解析の結果を指紋識別出力装置540に供給する。

大気湿度センサ550は、指紋識別システム500の周囲環境を測定し、環境における大気の湿度の値を判定する。大気湿度センサ550は、大気湿度の測定値を適応的閾値設定装置560に供給する。大気湿度の測定値を受け取ることに応じて、適応的閾値設定装置560は、（必要に応じて、）大気湿度の閾値を修正し、大気湿度の新たな閾値を指紋解析装置520に送る。

指紋解析装置520は、適応的閾値設定装置560から受け取られる大気湿度の新たな閾値に従うよう、大気湿度の、調節可能な閾値530の値を変更する。指紋解析装置520は更に、大気湿度の、調節された閾値530を用いて、指紋センサ510から受け取られた個人の指紋を解析する。指紋解析装置520は更に、解析の結果を指紋識別出力装置540に出力する。

図6は、生体測定システム600を備える、本発明の効果的な実施例を示す。生体測定システム600は複数の環境センサを備える。生体測定システム600は、本発明のシステム及び方法が2つ以上の環境センサを備え得るということを示す。環境センサは、個々に動作させてもよく、あるいは、同時に動作させてもよい。

生体測定システム600は、生体センサ610と、解析装置620と、複数の調節可能閾値630と、出力装置640とを備える。生体測定システム600は、N個の環境センサを650と、670と、680との複数備えるものでもあり、そのとき、Nの文字は整数値を表す。生体測定システム600は、複数の環境センサ650、670及び680から環境パラメータの値を受け取ることに応じて複数の環境センサ650、670、680の各々の閾値を適応的に設定することができる適応的閾値設定装置660も備える。生体測定システム600の動作は、複数の閾値を解析装置620が利用し得るということ以外は本発明の前述の実施例の動作に同様である。

図7は、本発明の方法の効果的な実施例の工程を示す流れ図を示す。図7に示す方法の工程は併せて、参照数字700によって表す。第１の工程では、生体センサ210は、生体測定を取得し、生体測定を解析装置220に送る（工程710）。次に、環境センサ250は、環境測定を取得し、環境測定を適応的閾値設定装置260に送る（工程720）。適応的閾値設定装置260は、環境閾値を設定し、環境閾値を解析装置220に送る（工程730）。

解析装置220は更に、適応的閾値設定装置260からの環境閾値に従うよう、調節可能な閾値230の値を変更する（工程740）。解析装置220は、調節された閾値230を用いて生体測定の解析を行う（工程750）。解析装置220は更に、解析の結果を出力装置240に出力する（工程760）。

本発明は、その特定の実施例に関して詳細に説明したが、本発明のその最も広い形態における概念及び範囲から逸脱することなく本発明における種々の変更、置換、修正、改変及び適合を行うことができることを当業者は分かるものである。

従来技術による生体測定システムを示す構成図である。本発明の原理による、環境センサと、環境閾値を適応的に判定する適応的閾値設定装置とを備える生体測定システムの効果的な実施例を示す構成図である。本発明の原理による、信号対雑音比センサと、雑音閾値を適応的に判定する適応的閾値設定装置とを備える音声識別システムの効果的な実施例を示す構成図である。本発明の原理による、光強度センサと、光閾値を適応的に判定する適応的閾値設定装置とを備える顔認識システムの効果的な実施例を示す構成図である。本発明の原理による、大気湿度センサと、大気湿度閾値を適応的に判定する適応的閾値設定装置とを備える指紋認識システムの効果的な実施例を示す構成図である。本発明の原理による、複数の環境センサと、複数の環境閾値を適応的に判定する適応的閾値設定装置とを備える生体測定システムの効果的な実施例を示す構成図である。本発明の方法の効果的な実施例の工程を示す流れ図である。

Claims

生体測定システムにおける装置であって、該生体測定システムにおいて、調節可能な少なくとも１つの生体測定閾値を適応的に設定することを特徴とする装置。
請求項１記載の装置であって、該装置は、前記生体測定システムの周囲環境の環境パラメータの少なくとも１つの値を用いて、前記生体測定システムにおいて前記調節可能な少なくとも１つの生体測定閾値を適応的に設定することを特徴とする装置。
請求項2記載の装置であって、該装置が、
前記生体測定システムの前記周囲環境の前記環境パラメータの前記少なくとも１つの値を測定する環境センサと、
該環境センサによって測定される前記環境パラメータの前記少なくとも1つの値を用いて、前記少なくとも１つの調節可能な生体測定閾値を適応的に設定する適応的閾値設定装置とを備えることを特徴とする装置。
請求項3記載の装置であって、前記生体測定システムは、生体センサと解析装置とを備え、該解析装置は、前記適応的閾値設定装置によって適応的に設定される調節可能な少なくとも１つの生体測定閾値を用いて、前記生体センサからの生体測定を解析することを特徴とする装置。
請求項４記載の装置であって、前記生体測定システムは音声識別システムを備え、前記環境センサによって測定される前記環境パラメータは信号対雑音比を備えることを特徴とする装置。
請求項４記載の装置であって、前記生体測定システムは顔認識システムを備え、前記環境センサによって測定される前記環境パラメータは光強度を備えることを特徴とする装置。
請求項４記載の装置であって、前記生体測定システムは指紋識別システムを備え、前記環境センサによって測定される前記環境パラメータは大気湿度を備えることを特徴とする装置。
請求項2記載の装置であって、該装置が、
各環境センサが前記生体測定システムの前記周囲環境の環境パラメータの値を測定する複数の環境センサと、
該複数の環境センサによって測定される複数の環境パラメータの個別の環境パラメータを用いて、調節可能な複数の生体測定閾値の各々を適応的に設定する適応的閾値設定装置とを備えることを特徴とする装置。
生体測定システムにおいて生体測定を解析するうえで用いる方法であって、該方法が、前記生体測定システムにおいて、調節可能な少なくとも１つの生体測定閾値を適応的に設定する工程を備えることを特徴とする方法。
請求項9記載の方法であって、
前記生体測定システムの周囲環境の環境パラメータの少なくとも１つの値を用いて、前記生体測定システムにおける前記調節可能な少なくとも１つの生体測定閾値を設定する工程を更に備えることを特徴とする方法。
請求項10記載の方法であって、
前記生体測定システムの前記周囲環境の前記環境パラメータの前記少なくとも１つの値を環境センサによって測定する工程と、
該環境センサによって測定される前記環境パラメータの前記少なくとも1つの値を用いて、前記少なくとも１つの調節可能な生体測定閾値を適応的閾値設定装置によって適応的に設定する工程とを更に備えることを特徴とする方法。
請求項11記載の方法であって、前記生体測定システムは、生体センサ及び解析装置を備え、前記方法は、
前記適応的閾値設定装置によって適応的に設定される少なくとも１つの調節可能な生体測定閾値を用いて前記生体センサからの生体測定を前記解析装置において解析する工程を更に備えることを特徴とする方法。
請求項12記載の方法であって、前記生体測定システムは音声識別システムを備え、前記環境センサによって測定される前記環境パラメータは信号対雑音比を備えることを特徴とする方法。
請求項12記載の方法であって、前記生体測定システムは顔認識システムを備え、前記環境センサによって測定される前記環境パラメータは光強度を備えることを特徴とする方法。
請求項12記載の方法であって、前記生体測定システムは指紋識別システムを備え、前記環境センサによって測定される前記環境パラメータは大気湿度を備えることを特徴とする方法。
請求項10記載の方法であって、
前記生体測定システムの前記周囲環境の環境パラメータの値を複数の環境センサの各環境センサによって測定する工程と、
前記複数の環境センサの各環境センサによって測定される個別の環境パラメータを用いて、調節可能な複数の生体測定閾値の各々を適応的閾値設定装置によって適応的に設定する工程とを更に備えることを特徴とする方法。
生体測定システムにおいて生体測定を解析するうえで用いる方法によって生成される信号であって、該方法が、前記生体測定システムにおいて、調節可能な少なくとも１つの生体測定閾値を適応的に設定する工程を備えることを特徴とする信号。
請求項17記載の信号であって、前記方法は、
前記生体測定システムの周囲環境の環境パラメータの少なくとも１つの値を用いて、前記生体測定システムにおける前記調節可能な少なくとも１つの生体測定閾値を設定する工程を更に備えることを特徴とする信号。
請求項18記載の信号であって、前記方法は、
前記生体測定システムの前記周囲環境の前記環境パラメータの前記少なくとも１つの値を環境センサによって測定する工程と、
該環境センサによって測定される前記環境パラメータの前記少なくとも1つの値を用いて、前記少なくとも１つの調節可能な生体測定閾値を適応的閾値設定装置によって適応的に設定する工程とを更に備えることを特徴とする信号。
請求項19記載の信号であって、前記生体測定システムは、生体センサ及び解析装置を備え、前記方法は、
前記適応的閾値設定装置によって適応的に設定される少なくとも１つの調節可能な生体測定閾値を用いて前記生体センサからの生体測定を前記解析装置において解析する工程を更に備えることを特徴とする信号。
請求項20記載の信号であって、前記生体測定システムは音声識別システムを備え、前記環境センサによって測定される前記環境パラメータは信号対雑音比を備えることを特徴とする信号。
請求項20記載の信号であって、前記生体測定システムは顔認識システムを備え、前記環境センサによって測定される前記環境パラメータは光強度を備えることを特徴とする信号。
請求項20記載の信号であって、前記生体測定システムは指紋識別システムを備え、前記環境センサによって測定される前記環境パラメータは大気湿度を備えることを特徴とする信号。
請求項18記載の信号であって、前記方法は、
前記生体測定システムの前記周囲環境の環境パラメータの値を複数の環境センサの各環境センサによって測定する工程と、
前記複数の環境センサの各環境センサによって測定される個別の環境パラメータを用いて、調節可能な複数の生体測定閾値の各々を適応的閾値設定装置によって適応的に設定する工程とを更に備えることを特徴とする信号。