JP2008139973A - Face image authentication system and imaging device - Google Patents

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Yutaka Takahashi
裕 高橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging device for picking up a face image suitable for being used for personal authentication based on a face image and a face image authentication system whose authenticating precision is improved by applying the imaging device. <P>SOLUTION: This imaging device 1 processes a first image of an authentication object person picked up by an imaging part 12, and detects the luminance of the white of the eye section of the authentication object person. Then, exposure for setting the luminance of the white of the eye section of the authentication object person as a preliminarily set luminance value is predicted as the optimal exposure by using the detected luminance. Furthermore, the face image to be used for the face authentication of the authentication object person is picked up based on the predicted optimal exposure. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、認証対象者の顔画像を用いて、当該認証対象者が登録者であるかどうかの認証を行う顔画像認証システム、および撮像装置に関する。   The present invention relates to a face image authentication system and an imaging apparatus that use a face image of a person to be authenticated to authenticate whether or not the person to be authenticated is a registrant.

従来、顔、虹彩、指紋、声紋等の生体情報を用いて個人を認証する個人認証システムがあった。例えば、撮像装置で撮像した認証対象者の虹彩の撮像画像を処理し、撮像対象者が登録者であるかどうかを認証する装置がある(特許文献1、2参照)。特許文献1では、撮像装置において、認証対象者の瞳孔が開きすぎておらず、認証に用いるのに適した撮像画像を得るための構成として、認証対象者の虹彩を撮像するときの赤外線または可視光線の発光量(フラッシュの発光量)を、撮像装置周辺の明るさや、認証対象者の白目の明るさに基づいて調整することが提案されている。また、特許文献2では、黒目と白目の境界エッジから、フラッシュの発光量と、撮像装置のゲインを調整することで、認証に用いるの適した撮像画像を得ることが提案されている。   Conventionally, there has been a personal authentication system that authenticates an individual using biometric information such as a face, an iris, a fingerprint, and a voiceprint. For example, there is an apparatus that processes a captured image of the iris of an authentication target person captured by an imaging apparatus and authenticates whether the imaging target person is a registrant (see Patent Documents 1 and 2). In Patent Document 1, as a configuration for obtaining a captured image suitable for use in authentication in which the pupil of the authentication target is not too open in the imaging device, infrared or visible when imaging the iris of the authentication target is obtained. It has been proposed to adjust the light emission amount (flash emission amount) based on the brightness around the imaging device and the brightness of the white of the person to be authenticated. Patent Document 2 proposes obtaining a captured image suitable for authentication by adjusting the light emission amount of the flash and the gain of the imaging device from the boundary edge of the black eye and the white eye.

また、人物の目領域にフォーカスを合せ、撮像する撮像装置も提案されている(特許文献3参照)。
特開2004−261515号公報 特開2005−327161号公報 特開2002− 6203号公報
There has also been proposed an imaging apparatus that focuses on a person's eye area and captures an image (see Patent Document 3).
JP 2004-261515 A JP 2005-327161 A Japanese Patent Laid-Open No. 2002-6203

しかしながら、特許文献1、2で提案されているように、認証対象者の瞳孔が開きすぎないように赤外線または可視光線の発光量を調整する撮像方法は、認証対象者の顔画像を用いて認証する顔画像認証システムに用いても、認証に用いるのに適した撮像画像を得ることができないという問題があった。具体的に言うと、特許文献1、2では、認証対象者の瞳孔が開きすぎないように、赤外線または可視光線の発光量を調整する制御であるため、この制御で認証対象者の顔を撮像したときに得られる撮像画像においては、認証対象者の顔画像の輝度が全体的に低くなり、黒つぶれが生じることがあった。また、このような撮像画像を用いて顔認証を行うと、認証精度を低下させてしまうという問題があった。   However, as proposed in Patent Documents 1 and 2, an imaging method that adjusts the amount of infrared or visible light emission so that the pupil of the person to be authenticated does not open too much is authenticated using the face image of the person to be authenticated. Even if it is used for a face image authentication system, a captured image suitable for use in authentication cannot be obtained. Specifically, in Patent Documents 1 and 2, since the control is to adjust the amount of infrared or visible light emission so that the pupil of the person to be authenticated does not open too much, this control images the face of the person to be authenticated. In the captured image obtained at this time, the brightness of the face image of the person to be authenticated is generally lowered, and blackout may occur. Further, when face authentication is performed using such a captured image, there is a problem that authentication accuracy is lowered.

この発明の目的は、顔画像による個人認証に用いるのに適した最適輝度の顔画像を撮像することができる撮像装置、およびこの撮像装置を適用し、認証精度を向上させた顔画像認証システムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an imaging device capable of capturing a face image having an optimum luminance suitable for use in personal authentication using a face image, and a face image authentication system to which this imaging device is applied and authentication accuracy is improved. It is to provide.

この発明の撮像装置は、上記課題を解決するために以下の構成を備えている。   In order to solve the above-described problems, an imaging apparatus according to the present invention has the following configuration.

(1)固体撮像素子を用いて、撮像領域内に位置する撮像対象者の顔を撮像する撮像手段を備えた撮像装置において、
前記撮像手段において撮像されている、撮像対象者の顔画像を第1の画像として取り込む画像取込手段と、
前記画像取込手段が取り込んだ前記第1の画像における、撮像対象者の白目部分を検出する白目部分検出手段と、
前記白目部分検出手段が検出した撮像対象者の白目部分の輝度を検出する輝度検出手段と、
前記撮像手段が撮像する第2の画像を撮像画像として取り込むときに、前記輝度検出手段が検出した輝度に基づいて、露出またはフラッシュの発光量の一方を調整する調整手段と、を備えている。
(1) In an imaging device including an imaging unit that images a face of an imaging target person located in an imaging region using a solid-state imaging device,
Image capturing means for capturing a face image of the person to be imaged that is captured by the imaging means as a first image;
White eye part detection means for detecting a white eye part of the person to be imaged in the first image captured by the image capturing means;
Luminance detection means for detecting the brightness of the white eye part of the person to be imaged detected by the white eye part detection means;
Adjusting means for adjusting one of exposure or flash emission amount based on the brightness detected by the brightness detecting means when the second image captured by the image capturing means is captured as a captured image.

この構成では、撮像対象者である撮像対象者の顔画像を取り込む前に、白目部分検出手段が、撮像手段で撮像している撮像対象者の第1の画像を処理し、この第1の画像における撮像対象者の白目部分を検出する。また、輝度検出手段が、検出された白目部分の輝度を検出する。人間の顔において、最も白い部分が白目であり、また、白目の白さの度合いは、個人的ばらつきが小さいと言われている。すなわち、輝度検出手段により、白目の輝度を検出することで、撮像領域周辺の明るさを判断することができる。   In this configuration, before capturing the face image of the imaging subject who is the imaging subject, the white-eye portion detection means processes the first image of the imaging subject being imaged by the imaging means, and this first image The white-eye portion of the person to be imaged at is detected. In addition, the luminance detecting means detects the luminance of the detected white eye part. In the human face, the whitest part is the white eye, and the degree of whiteness of the white eye is said to have small personal variation. That is, the brightness around the imaging area can be determined by detecting the brightness of the white eye by the brightness detection means.

そして、撮像手段が撮像する第2の画像を撮像画像として取り込むときに、前記輝度検出手段が検出した輝度に基づいて、調整手段が露出またはフラッシュの発光量の一方を調整する。露出の調整とは、シャッタスピードや絞り等の調整である。これにより、撮像領域周辺の明るさの変化に殆ど影響されることなく、撮像対象者の顔画像を撮像することができ、その結果、白トビや黒つぶれの無い画像を得ることができる。   Then, when the second image captured by the imaging unit is captured as a captured image, the adjustment unit adjusts either the exposure or the flash emission amount based on the luminance detected by the luminance detection unit. Exposure adjustment is adjustment of shutter speed, aperture, and the like. As a result, the face image of the person to be imaged can be imaged almost without being affected by the change in brightness around the imaging area, and as a result, an image free from white stripes or blackouts can be obtained.

また、撮像対象者が、顔画像による個人認証を行う認証対象者であれば、顔画像による個人認証に用いるのに適した顔画像の撮像が行える。   Further, if the person to be imaged is an authentication person who performs personal authentication using a face image, a face image suitable for use in personal authentication using a face image can be captured.

(2)前記調整手段は、白目部分の最大輝度が予め定めた最適輝度値になる露出またはフラッシュの発光量の一方を推定した推定結果に基づいて、露出またはフラッシュの発光量の一方を調整する手段である。   (2) The adjusting unit adjusts one of the exposure and the flash emission amount based on an estimation result obtained by estimating one of the exposure and the flash emission amount at which the maximum luminance of the white-eye portion becomes a predetermined optimum luminance value. Means.

この構成では、肌の色や瞳の色、髪の色に影響されることなく、白トビや黒つぶれのない画像を略確実に得ることができる。   With this configuration, it is possible to obtain an image without white stripes or blackouts almost certainly without being affected by skin color, pupil color, or hair color.

(3)前記調整手段により露出またはフラッシュの発光量の一方を調整して取り込まれた前記第2の画像を出力する撮像画像出力手段を備えている。   (3) A captured image output unit is provided that outputs the second image captured by adjusting one of exposure or flash light emission amount by the adjustment unit.

この構成では、認証装置において、撮像装置から出力された撮像対象者の顔画像を用いた認証が行える。これにより、認証装置における、認証精度の向上が図れる。   With this configuration, the authentication apparatus can perform authentication using the face image of the person to be imaged output from the imaging apparatus. Thereby, the authentication accuracy in the authentication device can be improved.

この発明によれば、撮像領域周辺の明るさの変化にともなう輝度の変化を抑えた撮像画像、すなわち撮像対象者の顔画像、を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a captured image in which a change in luminance accompanying a change in brightness around the imaging region is suppressed, that is, a face image of the person to be imaged.

また、肌の色や瞳の色、髪の色に影響されることなく、白トビや黒つぶれのない撮像画像を得ることができる。   Further, it is possible to obtain a picked-up image without white stripes or blackouts without being affected by skin color, pupil color, or hair color.

さらに、認証装置における、顔認証の認証精度の向上が図れる。   Furthermore, the authentication accuracy of face authentication in the authentication device can be improved.

以下、この発明の実施形態である顔画像認証システムの実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of a face image authentication system which is an embodiment of the present invention will be described.

図1は、この発明の実施形態にかかる顔画像認証システムの構成を示す図である。この実施形態の顔画像認証システムは、認証対象者の顔画像を撮像する撮像装置1と、撮像装置1で撮像された認証対象者の顔画像を用いて、認証対象者が登録者であるかどうかを認証する認証装置2と、を備えている。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a face image authentication system according to an embodiment of the present invention. In the face image authentication system of this embodiment, whether the authentication target person is a registrant using the imaging device 1 that captures the face image of the authentication target person and the face image of the authentication target person captured by the imaging device 1. And an authentication device 2 for authenticating whether or not.

図2は、この実施形態の顔画像認証システムの撮像装置の主要部の構成を示す図である。撮像装置1は、装置本体の動作を制御する制御部11と、撮像領域内に位置する認証対象者を撮像する撮像部12と、撮像部12で撮像された第1の画像を処理する画像処理部13と、撮像部12で撮像された第2の画像を出力する出力部14と、撮像部12で撮像される第1の画像や第2の画像の焦点を合せるオートフォーカス部15(以下、AF部15と言う。)と、撮像部12で撮像される第1の画像や第2の画像について露出を調整する露出調整部16と、を備えている。図示していないが、制御部11は、各部に接続されている。撮像部12は、CCD等の固体撮像素子を有し、この固体撮像素子上に投影された画像を第1の画像または第2の画像として画像処理部13に入力する。画像処理部13は、撮像部12から入力された第1の画像を処理し、この第1の画像における認証対象者の顔検出、認証対象者の目検出、認証対象者の白目部分検出、白目部分の輝度検出を、この順番に行う。出力部14は、撮像部12が撮像した第2の画像を認証装置2へ出力する。ここで言う第1の画像とは、認証対象者が登録者であるかどうかの認証に用いない画像を意味し、第2の画像とは認証対象者が登録者であるかどうかの認証に用いる画像、すなわち出力部14から認証装置2へ出力する画像、を意味している。AF部15は、撮像部12で撮像される認証対象者の顔に焦点が合うように、撮像部12に設けられている撮像レンズ(不図示)の位置を調整する。露出調整部16は、撮像部12で認証対象者を撮像するときのシャッタスピードや絞り等を調整する。   FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the main part of the imaging device of the face image authentication system of this embodiment. The imaging apparatus 1 includes a control unit 11 that controls the operation of the apparatus main body, an imaging unit 12 that images an authentication target person located in the imaging region, and an image process that processes a first image captured by the imaging unit 12. Unit 13, output unit 14 that outputs the second image captured by the imaging unit 12, and autofocus unit 15 that focuses the first image and the second image captured by the imaging unit 12 (hereinafter, referred to as “focusing unit”). AF section 15) and an exposure adjustment section 16 that adjusts the exposure of the first image and the second image captured by the imaging section 12. Although not shown, the control unit 11 is connected to each unit. The imaging unit 12 includes a solid-state imaging device such as a CCD, and inputs an image projected on the solid-state imaging device to the image processing unit 13 as a first image or a second image. The image processing unit 13 processes the first image input from the imaging unit 12, detects the face of the person to be authenticated in the first image, detects the eye of the person to be authenticated, detects the white part of the person to be authenticated, The luminance of the part is detected in this order. The output unit 14 outputs the second image captured by the imaging unit 12 to the authentication device 2. Here, the first image means an image that is not used for authentication whether the authentication target person is a registrant, and the second image is used for authentication whether the authentication target person is a registrant. An image, that is, an image output from the output unit 14 to the authentication device 2 is meant. The AF unit 15 adjusts the position of an imaging lens (not shown) provided in the imaging unit 12 so that the face of the person to be authenticated captured by the imaging unit 12 is in focus. The exposure adjustment unit 16 adjusts a shutter speed, an aperture, and the like when the imaging unit 12 images the person to be authenticated.

図3は、この実施形態の顔画像認証システムの認証装置の主要部の構成を示す図である。認証装置2は、装置本体の動作を制御する制御部21と、撮像装置1から第2の画像が入力される画像入力部22と、登録者毎に顔部品の特徴量データを対応づけて登録した登録者データベース23(以下、登録者DB23と言う。)と、画像入力部22に入力された認証対象者の顔画像(第2の画像)と、登録者DB23に登録されている登録者の顔部品の特徴量データとを用いて、認証対象者が登録者であるかどうかを判別する照合を行う照合部24と、照合部24における認証結果を出力する出力部25と、を備えている。画像入力部22は、撮像装置1と有線で接続し第2の画像の入力を受け付ける構成であってもよいし、また無線通信部を設け、撮像装置1との無線通信で第2の画像の入力を受け付ける構成であってもよい。顔の特徴量とは、目、鼻、口、輪郭等の顔部品の特徴的な形状である。登録者DB23には、登録者毎に、その登録者の顔部品の特徴量を示す特徴量データを対応づけて記憶している。照合部24は、画像入力部22に入力された第2の画像を処理し、撮像されている認証対象者の顔画像から顔部品の特徴量を抽出する。そして、抽出した認証対象者の顔部品の特徴量と、登録者DB23に登録されている登録者の顔部品の特徴量と、を照合して、認証対象者が登録者であるかどうかを判別する。出力部25は、照合部24における認証結果を出力する。この認証結果は、出力部25に接続されている装置に入力される。例えば、認証結果を、部屋のドアに取り付けられた電子錠を開閉する装置や、取引を処理する取引処理装置に入力する。   FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the main part of the authentication device of the face image authentication system of this embodiment. The authentication device 2 registers the control unit 21 that controls the operation of the device main body, the image input unit 22 that receives the second image from the imaging device 1, and the facial component feature amount data for each registrant. Registrant database 23 (hereinafter referred to as registrant DB 23), the face image (second image) of the person to be authenticated input to the image input unit 22, and the registrant registered in the registrant DB 23. A collation unit 24 that performs collation to determine whether or not the authentication target person is a registrant using the facial part feature amount data, and an output unit 25 that outputs an authentication result in the collation unit 24 are provided. . The image input unit 22 may be configured to receive a second image input by connecting to the imaging device 1 with a wire, or may be provided with a wireless communication unit so that the second image is transmitted by wireless communication with the imaging device 1. The structure which receives an input may be sufficient. The facial feature amount is a characteristic shape of facial parts such as eyes, nose, mouth, and contour. The registrant DB 23 stores, for each registrant, feature amount data indicating the feature amount of the registrant's facial parts in association with each other. The collation unit 24 processes the second image input to the image input unit 22 and extracts the feature amount of the facial part from the face image of the person to be authenticated that has been captured. Then, the extracted feature quantity of the facial part of the person to be authenticated is compared with the feature quantity of the facial part of the registrant registered in the registrant DB 23 to determine whether the authentication target person is a registrant. To do. The output unit 25 outputs the authentication result in the verification unit 24. This authentication result is input to a device connected to the output unit 25. For example, the authentication result is input to a device that opens and closes an electronic lock attached to a room door or a transaction processing device that processes transactions.

次に、この実施形態にかかる顔画像認証システムの動作について説明する。図4は、この実施形態の顔画像認証システムの撮像装置の動作を示すフローチャートである。撮像装置1は、撮像部12の撮像領域内に認証対象者が位置していることを検知すると、図4に示す処理を実行する。撮像部12の撮像領域内に認証対象者が位置しているかどうかの検知は、人の存在有無を検知する人検知センサを用いた構成であってもよいし、撮像部12における第1の画像を一定時間毎に処理して撮像部12の撮像領域内に認証対象者が位置しているかどうかを検知する構成であってもよいし、さらには認証対象者によるスイッチ操作により認証対象者を検知する構成であってもよい。   Next, the operation of the face image authentication system according to this embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the imaging device of the face image authentication system of this embodiment. When the imaging device 1 detects that the person to be authenticated is located within the imaging region of the imaging unit 12, the imaging device 1 executes the process illustrated in FIG. The detection of whether or not the authentication target person is located within the imaging area of the imaging unit 12 may be configured using a human detection sensor that detects the presence or absence of a person, or the first image in the imaging unit 12 May be configured to detect whether or not the authentication target person is located within the imaging region of the imaging unit 12 by detecting the authentication target person by a switch operation by the authentication target person. It may be configured to.

撮像装置1は、撮像領域内に認証対象者が位置していることを検知すると、撮像部12で撮像している第1の画像の焦点を、この認証対象者の顔に合わせるオートフォーカス処理(AF処理)を行う(s1)。s1にかかる処理は、AF部15が撮像部12に設けられている撮像レンズを移動し、撮像部12で撮像されている第1の画像の焦点を認証対象者の顔に合わせる処理である。このAF処理については、公知であるので、ここでは説明を省略する。撮像装置1は、s1にかかるAF処理が完了すると、画像処理部13が、この時点における第1の画像を取り込む(s2)。また、AF処理用のAF測距画像を第1の画像として取り込んでもよい。このs2で取り込む第1の画像は、認証処理に用いる画像ではない。s2で第1の画像を画像処理部13に取り込むときの、シャッタスピード、絞り等の露出は、予め設定されている値で行ってもよいし、取り込む直前の第1の画像の輝度から算出した値で行ってもよい。   When the imaging apparatus 1 detects that the authentication target person is located in the imaging region, the autofocus process (in which the focus of the first image captured by the imaging unit 12 is focused on the face of the authentication target person ( AF processing) is performed (s1). The process related to s1 is a process in which the AF unit 15 moves the imaging lens provided in the imaging unit 12 and focuses the first image captured by the imaging unit 12 on the face of the person to be authenticated. Since this AF process is known, the description thereof is omitted here. When the AF processing related to s1 is completed, the image processing unit 13 captures the first image at this time (s2). Also, an AF distance measurement image for AF processing may be captured as the first image. The first image captured in s2 is not an image used for authentication processing. When the first image is captured in the image processing unit 13 in s2, exposure such as shutter speed and aperture may be performed with preset values, or calculated from the luminance of the first image immediately before capture. You may do by value.

撮像装置1は、画像処理部13において、s2で取り込んだ第1の画像を処理し、この第1の画像における認証対象者の顔画像の位置を検知する(s3)。s3で顔の位置を検知すると、目の位置を検知し(s4)、さらに白目部分の位置を検知する(s5)。このように、撮像装置1は検知した認証対象者の顔の位置から目の位置を検知し、さらにここで検知した目の位置から白目部分の位置を検知する構成であるので、白目部分の検知が適正に行える。撮像装置は、s5で白目部分の位置を検知すると、s2で取り込んだ第1の画像における、認証対象者の白目部分の輝度を検知する(s6)。人間の顔において、最も白い部分が白目であり、また、白目の白さの度合いは、個人的ばらつきが小さいと言われている。したがって、白目部分の輝度を検出することにより、撮像部12の撮像領域周辺の明るさを判断することができる。   The imaging device 1 processes the first image captured in s2 in the image processing unit 13, and detects the position of the face image of the person to be authenticated in the first image (s3). When the face position is detected in s3, the eye position is detected (s4), and the position of the white eye part is further detected (s5). In this way, the imaging device 1 is configured to detect the position of the eye from the detected face position of the person to be authenticated, and further to detect the position of the white eye portion from the detected eye position. Can be done properly. When detecting the position of the white eye portion in s5, the imaging device detects the luminance of the white eye portion of the person to be authenticated in the first image captured in s2 (s6). In the human face, the whitest part is the white eye, and the degree of whiteness of the white eye is said to have small personal variation. Therefore, the brightness around the imaging region of the imaging unit 12 can be determined by detecting the luminance of the white-eye portion.

撮像装置1は、s6で検出した白目部分の輝度から、認証対象者の認証に用いる第2の画像を取り込むときの、最適露出(シャッタスピードや絞り等)を推定する(s7)。s7では、s2で第1の画像を取り込んだときの露出、およびs6で検出した第1の画像における認識対象者の白目部分の輝度のピーク値を用いて、この認証対象者の白目部分の輝度のピーク値が、予め定めた値になる露出を最適露出として推定する。このとき、シャッタスピード、または絞りの一方を固定値とし、他方について最適露出になる値を算出してもよいし、シャッタスピード、および絞りの両方について最適露出になる値を算出してもよい。そして、撮像部12が、s7で推定した最適露出で、認証対象者の顔画像を撮像する(s8)。s8で撮像した認証対象者の顔画像が、認証対象者の顔認証に用いる第2の画像である。s8では、露出調整部16が、s7で推定した最適露出に基づいてシャッタスピードや絞り等を調整している。撮像装置1は、s8で撮像した認証対象者の顔画像を、出力部14から認証装置2へ出力し(s9)、本処理を終了する。   The imaging apparatus 1 estimates the optimum exposure (shutter speed, aperture, etc.) when capturing the second image used for authentication of the person to be authenticated from the brightness of the white eye portion detected in s6 (s7). In s7, using the exposure when the first image is captured in s2 and the peak value of the luminance of the white part of the recognition target person in the first image detected in s6, the luminance of the white part of the authentication target person is used. The exposure at which the peak value of becomes a predetermined value is estimated as the optimum exposure. At this time, one of the shutter speed and the aperture may be a fixed value, and the value at which the optimum exposure is obtained for the other may be calculated, or the value at which the optimum exposure is obtained for both the shutter speed and the aperture may be calculated. Then, the imaging unit 12 captures the face image of the person to be authenticated with the optimal exposure estimated in s7 (s8). The face image of the person to be authenticated captured in s8 is the second image used for face authentication of the person to be authenticated. In s8, the exposure adjustment unit 16 adjusts the shutter speed, the aperture, and the like based on the optimum exposure estimated in s7. The imaging apparatus 1 outputs the face image of the person to be authenticated captured in s8 from the output unit 14 to the authentication apparatus 2 (s9), and ends this process.

このように、撮像装置1は、s2で取り込んだ認証対象者の第1の画像における白目部分の輝度を用いて、認証対象者の認証に用いる第2の画像を取り込むときの露出を推定し、ここで推定した露出で認証対象者の認証に用いる第2の画像を取り込む(撮像する)。すなわち、撮像装置1は、撮像部12の撮像領域周辺の明るさに応じて露出を調整し、認証対象者の認証に用いる第2の画像を撮像することができる。したがって、撮像装置1は、撮像部12の撮像領域周辺の明るさの変化に殆ど影響されることなく、また、肌の色や瞳の色、髪の色に影響されることなく、白トビや黒つぶれの無い、認証対象者の顔画像を得ることができる。すなわち、撮像装置1は、顔認証に用いるのに適した、認証対象者の顔画像を撮像することができる。   As described above, the imaging device 1 estimates the exposure when the second image used for authentication of the authentication target person is captured using the luminance of the white eye portion in the first image of the authentication target person captured in s2. The second image used for authentication of the person to be authenticated is captured (captured) with the exposure estimated here. In other words, the imaging apparatus 1 can adjust the exposure according to the brightness around the imaging region of the imaging unit 12 and capture a second image used for authentication of the authentication target person. Therefore, the imaging apparatus 1 is hardly affected by the brightness change around the imaging region of the imaging unit 12, and is not affected by skin color, pupil color, or hair color. It is possible to obtain a face image of the person to be authenticated without blackout. That is, the imaging device 1 can capture the face image of the person to be authenticated, which is suitable for use in face authentication.

図5は、この実施形態の顔画像認証システムの認証装置の動作を示すフローチャートである。認証装置2は、撮像装置1が出力した認証対象者の顔画像が画像入力部22に入力されると、この図5に示す処理を実行する。認証装置2は、照合部24において、画像入力部22に入力された認証対象者の顔画像を処理し、この認識対象者の顔部品の特徴量を抽出する(s11)。認証装置2は、s11で抽出した認証対象者の顔部品の特徴量を、登録者データベース23に登録されている各登録者の顔部品の特徴量データと照合し、その類似度から認証対象者が登録者であるかどうかを判別する認証処理を行う(s12)。認証装置2は、s12の認証結果を出力部25から出力し(s13)、本処理を終了する。   FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the authentication device of the face image authentication system of this embodiment. When the face image of the person to be authenticated output from the imaging device 1 is input to the image input unit 22, the authentication device 2 executes the processing illustrated in FIG. 5. In the verification unit 24, the verification unit 24 processes the face image of the person to be authenticated input to the image input unit 22, and extracts the feature amount of the face part of the person to be recognized (s11). The authentication device 2 collates the feature amount of the face part of the person to be authenticated extracted in s11 with the feature amount data of the face part of each registrant registered in the registrant database 23, and determines the person to be authenticated from the similarity. An authentication process for determining whether or not is a registrant is performed (s12). The authentication device 2 outputs the authentication result of s12 from the output unit 25 (s13), and ends this process.

上述したように、撮像装置1において、個人認証に用いるのに適した顔画像の撮像が行えることから、この実施形態の顔画像認証システムでは、認証装置2における認証精度を十分に確保することができる。   As described above, since the imaging device 1 can capture a face image suitable for use in personal authentication, the authentication accuracy in the authentication device 2 can be sufficiently ensured in the face image authentication system of this embodiment. it can.

なお、認証装置2がs23で出力した認証結果は、出力部25に接続されている、部屋のドアに取り付けられた電子錠を開閉する装置や、取引を処理する取引処理装置等に入力される。そして、認証結果が入力された装置が、入力された認証結果に応じた処理、例えば電子錠の開閉や、取引処理、を行う。   The authentication result output by the authentication device 2 in s23 is input to a device connected to the output unit 25 that opens and closes the electronic lock attached to the door of the room, a transaction processing device that processes transactions, and the like. . And the apparatus into which the authentication result was input performs the process according to the input authentication result, for example, opening and closing of an electronic lock, and transaction processing.

次に、この発明の別の実施形態にかかる顔画像認証システムについて説明する。この別の実施形態にかかる顔画像認証システムも図1に示す構成である。上述の実施形態と異なる点は、図6に示すように、撮像装置1が、認証対象者に対してフラッシュ光を照射する照射部17を備えている点であり、認証装置2については図3に示す構成である。照射部17は、認証対象者に対して照射するフラッシュ光の光量を調整する光量調整機能を有している。以下、この別の実施形態にかかる顔画像認証システムの動作について説明する。   Next, a face image authentication system according to another embodiment of the present invention will be described. The face image authentication system according to another embodiment is also configured as shown in FIG. As shown in FIG. 6, the difference from the above-described embodiment is that the imaging apparatus 1 includes an irradiation unit 17 that irradiates a person to be authenticated with flash light. The authentication apparatus 2 is illustrated in FIG. 3. It is the structure shown in FIG. The irradiation unit 17 has a light amount adjustment function for adjusting the amount of flash light irradiated to the authentication subject. The operation of the face image authentication system according to another embodiment will be described below.

図7は、この別の実施形態にかかる撮像装置の動作を示すフローチャートである。図7では、図4に示したステップと同じ処理については、同じステップ番号(s*)を付している。また、この別の実施形態の認証装置2は、上述の実施形態の認証装置2と同様に、図5に示した処理を実行する。   FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the imaging apparatus according to this another embodiment. In FIG. 7, the same step number (s *) is assigned to the same process as the step shown in FIG. 4. Moreover, the authentication apparatus 2 of this another embodiment performs the process shown in FIG. 5 similarly to the authentication apparatus 2 of the above-mentioned embodiment.

この別の実施形態にかかる撮像装置1は、撮像部12の撮像領域内に認証対象者が位置していることを検知すると、図7に示す処理を実行する。撮像部12の撮像領域内に認証対象者が位置しているかどうかの検知は、上述した実施形態と同様である。撮像装置1は、撮像領域内に認証対象者が位置していることを検知すると、撮像部12で撮像している第1の画像の焦点を、この認証対象者の顔に合わせるオートフォーカス処理(AF処理)を行う(s1)。撮像装置1は、s1にかかるAF処理が完了すると、周辺輝度からフラッシュの発光、非発光を判断し、非発光の場合は前述した実施形態と同様に作動し、発光の場合は、AF測距用取り込み画像などから、周辺輝度に応じた光量で照射部17にプリ発光を行わせ(s21)、プリ発光時における第1の画像を取り込む(s2)。また、s2で第1の画像を画像処理部13に取り込むときの、シャッタスピード、絞り等は予め設定されている値で行う。   When the imaging apparatus 1 according to the other embodiment detects that the person to be authenticated is located in the imaging area of the imaging unit 12, the imaging apparatus 1 executes the process illustrated in FIG. Detection of whether or not an authentication target person is located within the imaging area of the imaging unit 12 is the same as in the above-described embodiment. When the imaging apparatus 1 detects that the authentication target person is located in the imaging region, the autofocus process (in which the focus of the first image captured by the imaging unit 12 is focused on the face of the authentication target person ( AF processing) is performed (s1). When the AF processing for s1 is completed, the imaging apparatus 1 determines whether or not the flash emits light based on the peripheral luminance. If no light is emitted, the imaging apparatus 1 operates in the same manner as in the above-described embodiment. From the captured image or the like, the irradiating unit 17 performs pre-light emission with a light amount corresponding to the peripheral luminance (s21), and the first image at the time of pre-light emission is captured (s2). In addition, the shutter speed, the aperture, and the like when the first image is taken into the image processing unit 13 in s2 are set at preset values.

撮像装置1は、画像処理部13において、s2で取り込んだ第1の画像について、上述の実施形態で説明した、s3〜s6にかかる処理を行い、認証対象者の白目部分の輝度を検知する。撮像装置1は、s6で検出した白目部分の輝度から、認証対象者の認証に用いる第2の画像を取り込むときに、認証対象者に照射するフラッシュ光の最適光量を推定する(s22)。s22では、認証対象者の認証に用いる第2の画像において、この認証対象者の白目部分の輝度のピーク値が、予め定めた値になるフラッシュ光の光量を、最適光量として推定する。撮像装置1は、プリ発光時の光量、およびs6で検出した第1の画像における認識対象者の白目部分の輝度のピーク値を用いて、最適光量を推定する。そして、撮像装置1は、照射部17をs22で推定した最適光量で発光させ(s23)、撮像部12において認証対象者の顔画像を撮像する(s24)。s24で撮像した認証対象者の顔画像が、認証対象者の顔認証に用いる第2の画像である。s24で証対象者の顔画像を取り込むときの露出は、s2と同じ条件である。すなわち、s2と、s24とでは、シャッタスピードや絞り等を同じにしている。撮像装置1は、s24で撮像した認証対象者の顔画像を、出力部14から認証装置2へ出力し(s9)、本処理を終了する。   In the image processing unit 13, the image processing unit 13 performs the processing related to s3 to s6 described in the above-described embodiment on the first image captured in s2, and detects the luminance of the white part of the person to be authenticated. When capturing the second image used for authentication of the authentication target person, the imaging device 1 estimates the optimal amount of flash light to be irradiated to the authentication target person from the brightness of the white eye portion detected in s6 (s22). In s22, in the second image used for authentication of the person to be authenticated, the amount of flash light at which the luminance peak value of the white part of the person to be authenticated becomes a predetermined value is estimated as the optimum light amount. The imaging apparatus 1 estimates the optimum light amount using the light amount at the time of pre-emission and the peak value of the brightness of the white eye portion of the recognition target person in the first image detected in s6. Then, the imaging device 1 causes the irradiation unit 17 to emit light with the optimum light amount estimated in s22 (s23), and the imaging unit 12 captures a face image of the person to be authenticated (s24). The face image of the person to be authenticated captured in s24 is the second image used for face authentication of the person to be authenticated. The exposure when capturing the face image of the test subject in s24 is under the same conditions as in s2. That is, the shutter speed and the aperture are the same in s2 and s24. The imaging device 1 outputs the face image of the person to be authenticated captured in s24 from the output unit 14 to the authentication device 2 (s9), and ends this process.

このように、この別の実施形態にかかる撮像装置1は、第1の画像における認証対象者の白目部分の輝度を用いて、認証対象者の認証に用いる第2の画像を取り込むときのフラッシュの発光量を推定し、ここで推定した発光量でフラッシュを発光させて、認証対象者の顔認証に用いる第2の画像を取り込む(撮像する)。すなわち、撮像装置1は、撮像部12の撮像領域周辺の明るさに応じてフラッシュの発光量を調整し、認証対象者の顔認証に用いる第2の画像を撮像している。したがって、この別の実施形態にかかる撮像装置1も、撮像部12の撮像領域周辺の明るさの変化に殆ど影響されることなく、また、肌の色や瞳の色、髪の色に影響されることなく、白トビや黒つぶれの無い、認証対象者の顔画像を得ることができる。すなわち、撮像装置1は、顔認証に用いるのに適した、認証対象者の顔画像を撮像することができる。   As described above, the imaging apparatus 1 according to the other embodiment uses the brightness of the white eye portion of the authentication target person in the first image, and uses the flash when capturing the second image used for authentication of the authentication target person. The light emission amount is estimated, the flash is emitted with the light emission amount estimated here, and a second image used for face authentication of the person to be authenticated is captured (captured). That is, the imaging apparatus 1 adjusts the flash light emission amount according to the brightness around the imaging region of the imaging unit 12 and captures a second image used for face authentication of the person to be authenticated. Therefore, the imaging apparatus 1 according to this other embodiment is also hardly affected by the brightness change around the imaging region of the imaging unit 12 and is also influenced by the skin color, the pupil color, and the hair color. Therefore, it is possible to obtain the face image of the person to be authenticated without white stripes or blackouts. That is, the imaging device 1 can capture the face image of the person to be authenticated, which is suitable for use in face authentication.

また、これにより、この別の実施形態にかかる顔画像認証システムも、認証装置2における認証精度を十分に確保することができる。   Thereby, also in the face image authentication system according to this another embodiment, the authentication accuracy in the authentication device 2 can be sufficiently ensured.

なお、上述の実施形態では、絞り調整、フラッシュの光量調整を個別に行う場合について説明したが、絞り調整、およびフラッシュの光量調整を組み合わせて、認証対象者の認証に用いる顔画像の輝度を略一定に保つ構成としてもよい。   In the above-described embodiment, the case where the aperture adjustment and the flash light amount adjustment are performed individually has been described. However, the brightness of the face image used for authentication of the person to be authenticated is reduced by combining the aperture adjustment and the flash light amount adjustment. It is good also as a structure kept constant.

また、この発明にかかる撮像装置1は、顔画像認証システムにのみ適用可能なわけではなく、撮像装置単体であっても、肌の色や瞳の色、髪の色に影響されることなく、白トビや黒つぶれの無い適正な画像を得ることができる。   Further, the imaging device 1 according to the present invention is not only applicable to the face image authentication system, and even if the imaging device alone is not affected by the skin color, pupil color, or hair color, Appropriate images without white stripes or blackout can be obtained.

この発明の実施形態にかかる顔画像認証システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the face image authentication system concerning embodiment of this invention. この実施形態の顔画像認証システムの撮像装置の主要部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the principal part of the imaging device of the face image authentication system of this embodiment. この実施形態の顔画像認証システムの認証装置の主要部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the principal part of the authentication apparatus of the face image authentication system of this embodiment. この実施形態の顔画像認証システムの撮像装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the imaging device of the face image authentication system of this embodiment. この実施形態の顔画像認証システムの認証装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the authentication apparatus of the face image authentication system of this embodiment. この実施形態の顔画像認証システムの撮像装置の主要部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the principal part of the imaging device of the face image authentication system of this embodiment. 別の実施形態の顔画像認証システムの撮像装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the imaging device of the face image authentication system of another embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1−撮像装置
2−認証装置
11−制御部
12−撮像部
13−画像処理部
14−出力部
15−オートフォーカス部(AF部)
16−露出調整部
17−照射部
21−制御部
22−画像入力部
23−登録者データベース
24−照合部
25−出力部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1- Image pick-up device 2- Authentication apparatus 11- Control part 12- Image pick-up part 13- Image processing part 14- Output part 15- Autofocus part (AF part)
16-Exposure adjustment unit 17-Irradiation unit 21-Control unit 22-Image input unit 23-Registrant database 24-Verification unit 25-Output unit

Claims (4)

認証対象者の顔画像を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置で撮像された認証対象者の顔画像を用いて、当該認証対象者が登録者であるかどうかの認証を行う認証装置と、を有する顔画像認証システムにおいて、
前記撮像装置は、
固体撮像素子を用いて、撮像領域内に位置する認証対象者の顔を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段において撮像されている、認証対象者の顔画像を第1の画像として取り込む画像取込手段と、
前記画像取込手段が取り込んだ前記第1の画像における、認証対象者の白目部分を検出する白目部分検出手段と、
前記白目部分検出手段が検出した認証対象者の白目部分の輝度を検出する輝度検出手段と、
前記撮像手段が撮像する第2の画像を撮像画像として取り込むときに、前記輝度検出手段が検出した輝度を用いて、白目部分の最大輝度が予め定めた最適輝度値になる露出またはフラッシュの発光量の一方を推定した推定結果に基づいて、露出またはフラッシュの発光量の一方を調整する調整手段と、
前記調整手段により露出またはフラッシュの発光量の一方を調整して取り込まれた第2の画像を前記認証装置へ出力する撮像画像出力手段と、を備えた、
顔画像認証システム。
An imaging device that captures a face image of the person to be authenticated;
In a face image authentication system having an authentication device that authenticates whether or not the authentication target person is a registrant using the face image of the authentication target person imaged by the imaging device,
The imaging device
Imaging means for imaging the face of the person to be authenticated located in the imaging area using a solid-state imaging device;
Image capturing means for capturing the face image of the person to be authenticated as the first image captured by the image capturing means;
White eye part detecting means for detecting a white eye part of the person to be authenticated in the first image captured by the image capturing means;
A luminance detecting means for detecting the luminance of the white eye part of the person to be authenticated detected by the white eye part detecting means;
When the second image captured by the imaging unit is captured as a captured image, the amount of exposure or flash light emission that uses the luminance detected by the luminance detection unit so that the maximum luminance of the white-eye portion is a predetermined optimum luminance value. Adjusting means for adjusting one of the amount of light emitted from the exposure or flash based on the estimation result of estimating one of
A captured image output unit that outputs the second image captured by adjusting one of exposure or flash emission amount by the adjustment unit to the authentication device;
Face image authentication system.
固体撮像素子を用いて、撮像領域内に位置する撮像対象者の顔を撮像する撮像手段を備えた撮像装置において、
前記撮像手段において撮像されている、撮像対象者の顔画像を第1の画像として取り込む画像取込手段と、
前記画像取込手段が取り込んだ前記第1の画像における、撮像対象者の白目部分を検出する白目部分検出手段と、
前記白目部分検出手段が検出した撮像対象者の白目部分の輝度を検出する輝度検出手段と、
前記撮像手段が撮像する第2の画像を撮像画像として取り込むときに、前記輝度検出手段が検出した輝度に基づいて、露出またはフラッシュの発光量の一方を調整する調整手段と、を備えた撮像装置。
In an imaging apparatus including an imaging unit that images a face of an imaging target person located in an imaging region using a solid-state imaging device,
Image capturing means for capturing a face image of the person to be imaged that is captured by the imaging means as a first image;
White eye part detection means for detecting a white eye part of the person to be imaged in the first image captured by the image capturing means;
Luminance detection means for detecting the brightness of the white eye part of the person to be imaged detected by the white eye part detection means;
An image pickup apparatus comprising: an adjustment unit that adjusts one of exposure or flash emission amount based on the luminance detected by the luminance detection unit when the second image captured by the imaging unit is captured as a captured image. .
前記調整手段は、白目部分の最大輝度が予め定めた最適輝度値になる露出またはフラッシュの発光量の一方を推定した推定結果に基づいて、露出またはフラッシュの発光量の一方を調整する手段である請求項2に記載の撮像装置。   The adjusting unit is a unit that adjusts one of the exposure and the flash emission amount based on an estimation result obtained by estimating one of the exposure and the flash emission amount at which the maximum luminance of the white-eye portion becomes a predetermined optimum luminance value. The imaging device according to claim 2. 前記調整手段により露出またはフラッシュの発光量の一方を調整して取り込まれた前記第2の画像を出力する撮像画像出力手段を備えた請求項2または3に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 2, further comprising: a captured image output unit that outputs the second image captured by adjusting one of exposure or flash emission amount by the adjustment unit.
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