JP2015022365A - 認証処理装置及び認証処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】個人認証精度の向上を実現する仕組みを提供する。【解決手段】第２の口領域画像において認証対象者からみて口の右側半分の画像である第１の認証対象画像を第１の口領域画像から抽出された画像であって認証登録者の口の右側に位置する上下左右に隣接する歯を含む第１の登録画像と照合する第１の照合処理と、第２の口領域画像において認証対象者からみて口の左側半分の画像である第２の認証対象画像を第１の口領域画像から抽出された画像であって認証登録者の口の左側に位置する上下左右に隣接する歯を含む第２の登録画像と照合する第２の照合処理と、認証対象者の歯領域画像である第３の認証対象画像を認証登録者の歯領域画像である第３の登録画像と照合する第３の照合処理を行う照合処理部１３４３と、第１〜第３の照合処理における照合処理結果に基づいて認証対象者の認証処理を行う認証処理部１３４４を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、認証対象者の個人認証を行う認証処理装置及び認証処理方法に関するものである。

近年、人間の身体的特徴や行動的特徴の情報を用いて個人認証を行うバイオメトリクス認証が普及してきている。そして、このようなバイオメトリクス認証の一種として、音声認証がある（例えば、下記の特許文献１参照）。

特開２００２−２４４６９７号公報

しかしながら、上述した音声認証は、環境音の影響を受けやすく、その認証精度の低下が懸念されるという問題があった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、個人認証精度の向上を実現する仕組みを提供することを目的とする。

本発明の認証処理装置は、認証登録者が口を開き少なくとも前歯が見える状態で当該口領域を撮影することにより得られた第１の口領域画像から、当該認証登録者の口の横方向における中心位置を基準として右側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第１の登録画像と、当該認証登録者の口の横方向における中心位置を基準として左側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第２の登録画像と、当該認証登録者の歯領域画像である第３の登録画像とを抽出する登録画像抽出手段と、認証対象者が口を開き少なくとも前歯が見える状態で当該口領域を撮影することにより得られた第２の口領域画像から、当該認証対象者の口の横方向における中心位置を基準として右側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第１の認証対象画像と、当該認証対象者の口の横方向における中心位置を基準として左側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第２の認証対象画像と、当該認証対象者の歯領域画像である第３の認証対象画像とを抽出する認証対象画像抽出手段と、前記第１の認証対象画像を前記第１の登録画像と照合する第１の照合処理と、前記第２の認証対象画像を前記第２の登録画像と照合する第２の照合処理と、前記第３の認証対象画像を前記第３の登録画像と照合する第３の照合処理とを行う照合処理手段と、前記第１の照合処理における照合処理結果と、前記第２の照合処理における照合処理結果と、前記第３の照合処理における照合処理結果とに基づいて、前記認証対象者の認証処理を行う認証処理手段と、を有する。

本発明の認証処理方法は、認証登録者が口を開き少なくとも前歯が見える状態で当該口領域を撮影することにより得られた第１の口領域画像から、当該認証登録者の口の横方向における中心位置を基準として右側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第１の登録画像と、当該認証登録者の口の横方向における中心位置を基準として左側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第２の登録画像と、当該認証登録者の歯領域画像である第３の登録画像とを抽出する登録画像抽出ステップと、認証対象者が口を開き少なくとも前歯が見える状態で当該口領域を撮影することにより得られた第２の口領域画像から、当該認証対象者の口の横方向における中心位置を基準として右側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第１の認証対象画像と、当該認証対象者の口の横方向における中心位置を基準として左側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第２の認証対象画像と、当該認証対象者の歯領域画像である第３の認証対象画像とを抽出する認証対象画像抽出ステップと、前記第１の認証対象画像を前記第１の登録画像と照合する第１の照合処理と、前記第２の認証対象画像を前記第２の登録画像と照合する第２の照合処理と、前記第３の認証対象画像を前記第３の登録画像と照合する第３の照合処理とを行う照合処理ステップと、前記第１の照合処理における照合処理結果と、前記第２の照合処理における照合処理結果と、前記第３の照合処理における照合処理結果とに基づいて、前記認証対象者の認証処理を行う認証処理ステップと、を有する。

本発明によれば、個人認証精度の向上を実現することができる。

本発明の実施形態に係る認証処理装置の外観の一例を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る認証処理装置の機能構成の一例を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る認証処理装置による認証処理方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図３−１に引き続き、本発明の実施形態に係る認証処理装置による認証処理方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態を示し、図３−１のステップＳ１０３で受信した第１の口領域画像の一例を示す図である。 本発明の実施形態を示し、図３−１のステップＳ１０４における口端検出処理の一例を説明するための図である。 本発明の実施形態を示し、図３−１のステップＳ１０５における第１の登録画像抽出処理、及び、図３−１のステップＳ１０６における第２の登録画像抽出処理の一例を説明するための図である。 本発明の実施形態を示し、図３−１のステップＳ１０７における第３の登録画像抽出処理の一例を説明するための図である。 本発明の実施形態を示し、図３−２のステップＳ２０２で受信した第２の口領域画像の一例を示す図である。 本発明の実施形態を示し、図３−２のステップＳ２０３における口端検出処理の一例を説明するための図である。 本発明の実施形態を示し、図３−２のステップＳ２０４における第１の認証対象画像抽出処理、及び、図３−２のステップＳ２０５における第２の認証対象画像抽出処理の一例を説明するための図である。 本発明の実施形態を示し、図３−２のステップＳ２０６における第３の認証対象画像抽出処理の一例を説明するための図である。 本発明の実施形態を示し、図３−２のステップＳ２０９においてＳＩＦＴスコアを求める際に用いるテーブルの一例を示す図である。 本発明の実施形態を示し、最適な閾値の設定を説明するための図である。

以下に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（実施形態）について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る認証処理装置の外観の一例を示す模式図である。
図１に示すように、本実施形態に係る認証処理装置１００は、撮影装置１１０と、操作入力装置１２０と、情報処理装置１３０と、表示装置１４０と、電気錠装置１５０を有して構成されている。

撮影装置１１０は、情報処理装置１３０による制御に基づいて、認証登録者や認証対象者（２００）が口を開き少なくとも前歯（２１１）が見える状態で口領域２１０を撮影する装置である。本実施形態においては、例えば、撮影装置１１０として、デジタルビデオカメラを用いるものとするが、他の撮影装置を用いることも可能である。

操作入力装置１２０は、例えばセキュリティ管理者等の操作者が情報処理装置１３０に対して情報の入力を行う際に操作されるものである。この操作入力装置１２０は、例えば、キーボード１２０ａや、ポインティング・デバイスであるマウス１２０ｂを具備して構成されている。

情報処理装置１３０は、認証処理装置１００における動作を統括的に制御するものである。

表示装置１４０は、情報処理装置１３０による制御に基づいて、撮影装置１１０で撮影された画像を表示したり、各種の情報を表示したりする。

電気錠装置１５０は、情報処理装置１３０による制御に基づいて、例えば、ドア等の施錠／解錠を行うものである。

図２は、本発明の実施形態に係る認証処理装置の機能構成の一例を示す模式図である。ここで、図２において、図１と同様の構成については、同じ符号を付しており、その詳細な説明は省略する。

情報処理装置１３０は、モード設定部１３１、画像受信部１３２、登録部１３３、及び、認証部１３４の各機能構成を有している。
本実施形態においては、例えば、情報処理装置１３０のＣＰＵ及びＲＯＭ内に記録されているプログラムから、モード設定部１３１が構成される。また、例えば、情報処理装置１３０のＣＰＵ及びＲＯＭ内に記録されているプログラム並びに通信インタフェースから、画像受信部１３２が構成される。また、例えば、情報処理装置１３０のＣＰＵ及びＲＯＭ内に記録されているプログラム並びに外部メモリから、登録部１３３、認証部１３４が構成される。

モード設定部１３１は、例えば、操作入力装置１２０からの操作入力に基づいて、認証処理装置１００における動作モードを設定する処理を行う。ここで、本実施形態では、「登録モード」と「認証モード」の２つの動作モードが設定可能であるものとする。

画像受信部１３２は、撮影装置１１０により撮影された、認証登録者や認証対象者（２００）の口領域２１０に係る口領域画像を受信する処理を行う。
ここで、画像受信部１３２は、モード設定部１３１で設定された動作モードが「登録モード」である場合には、撮影装置１１０において認証登録者（２００）の口領域２１０が撮影されたと判断し、撮影装置１１０の撮影により得られた口領域画像を「第１の口領域画像」として受信し、これを登録部１３３に送る。また、画像受信部１３２は、モード設定部１３１で設定された動作モードが「認証モード」である場合には、撮影装置１１０において認証対象者（２００）の口領域２１０が撮影されたと判断し、撮影装置１１０の撮影により得られた口領域画像を「第２の口領域画像」として受信し、これを認証部１３４に送る。

登録部１３３は、モード設定部１３１により「登録モード」が設定された際に、認証登録者（２００）の登録処理を行う。
具体的に、登録部１３３は、第１の口端検出部１３３１、登録画像抽出部１３３２、及び、登録画像記憶部１３３３の各機能構成を有している。また、登録画像記憶部１３３３は、記憶メモリ１３３３ａを含んでいる。

登録部１３３の第１の口端検出部１３３１は、画像受信部１３２で受信した第１の口領域画像から、認証登録者（２００）の口における左右の口端を検出する処理を行う。

登録部１３３の登録画像抽出部１３３２は、画像受信部１３２で受信した第１の口領域画像から、当該認証登録者（２００）の口の横方向における中心位置を基準として右側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第１の登録画像と、当該認証登録者（２００）の口の横方向における中心位置を基準として左側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第２の登録画像と、当該認証登録者（２００）の歯領域画像である第３の登録画像を抽出する処理を行う。
ここで、登録画像抽出部１３３２は、第１の口端検出部１３３１で検出された左右の口端に基づいて第３の登録画像を抽出する処理を行う。

登録部１３３の登録画像記憶部１３３３は、認証登録者（２００）ごとに、登録画像抽出部１３３２で抽出した第１の登録画像、第２の登録画像及び第３の登録画像を関連付けて記憶メモリ１３３３ａに記憶して登録する処理を行う。

認証部１３４は、モード設定部１３１により「認証モード」が設定された際に、認証対象者（２００）の認証処理を行う。
具体的に、認証部１３４は、第２の口端検出部１３４１、認証対象画像抽出部１３４２、照合処理部１３４３、及び、認証処理部１３４４の各機能構成を有している。

認証部１３４の第２の口端検出部１３４１は、画像受信部１３２で受信した第２の口領域画像から、認証対象者（２００）の口における左右の口端を検出する処理を行う。

認証部１３４の認証対象画像抽出部１３４２は、画像受信部１３２で受信した第２の口領域画像から、当該認証対象者（２００）の口の横方向における中心位置を基準として右側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第１の認証対象画像と、当該認証対象者（２００）の口の横方向における中心位置を基準として左側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第２の認証対象画像と、当該認証対象者（２００）の歯領域画像である第３の認証対象画像を抽出する処理を行う。
ここで、認証対象画像抽出部１３４２は、第２の口端検出部１３４１で検出された左右の口端に基づいて第３の認証対象画像を抽出する処理を行う。
また、具体的に、本実施形態においては、以下のようにして、第１の認証対象画像及び第２の認証対象画像を抽出する。即ち、本実施形態においては、第２の口領域画像において認証対象者（２００）からみて口の右側半分の画像を第１の認証対象画像として抽出し、第２の口領域画像において認証対象者（２００）からみて口の左側半分の画像を第２の認証対象画像として抽出する。

認証部１３４の照合処理部１３４３は、認証対象画像抽出部１３４２で抽出した第１の認証対象画像を記憶メモリ１３３３ａに記憶されている第１の登録画像と照合する第１の照合処理と、認証対象画像抽出部１３４２で抽出した第２の認証対象画像を記憶メモリ１３３３ａに記憶されている第２の登録画像と照合する第２の照合処理と、認証対象画像抽出部１３４２で抽出した第３の認証対象画像を記憶メモリ１３３３ａに記憶されている第３の登録画像と照合する第３の照合処理を行う。
具体的に、本実施形態においては、照合処理部１３４３は、例えば、第１の照合処理及び第２の照合処理をテンプレートマッチングを用いて行い、第３の照合処理をＳＩＦＴ（Scale Invariant Feature Transform）を用いて行う。

認証部１３４の認証処理部１３４４は、第１の照合処理における照合処理結果と、第２の照合処理における照合処理結果と、第３の照合処理における照合処理結果とに基づいて、認証対象者（２００）の認証処理を行う。
具体的に、本実施形態においては、認証処理部１３４４は、例えば、第１の照合処理における照合処理結果としてテンプレートマッチングによる第１の相関値を取得し、第２の照合処理における照合処理結果としてテンプレートマッチングによる第２の相関値を取得し、第３の照合処理における照合処理結果としてＳＩＦＴによる対応点の個数を取得し、第１の相関値と第２の相関値とを乗算してテンプレートマッチングスコアを算出するとともに、ＳＩＦＴによる対応点の個数に基づくＳＩＦＴスコアを求め、テンプレートマッチングスコアとＳＩＦＴスコアとを用いて認証対象者（２００）の認証処理を行う。より詳細に、認証処理部１３４４は、テンプレートマッチングスコアとＳＩＦＴスコアとを乗算した乗算結果を総合スコアとして閾値と比較し、総合スコアが閾値以上である場合には認証対象者（２００）の認証を許可する処理を行い、総合スコアが閾値未満である場合には認証対象者（２００）の認証を不許可とする処理を行う。例えば、認証処理部１３４４は、認証対象者（２００）の認証を許可する処理として、電気錠装置１５０の解錠を行う処理を行い、認証対象者（２００）の認証を不許可とする処理として、電気錠装置１５０の施錠を行う処理を行う。さらに、認証処理部１３４４は、必要に応じて、認証処理の結果を、表示装置１４０に表示する処理を行う。

次に、認証処理装置１００による認証処理方法の処理手順の一例について説明を行う。

図３−１は、本発明の実施形態に係る認証処理装置による認証処理方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。

図３−１の処理が開始されると、まず、ステップＳ１０１において、モード設定部１３１は、設定されている動作モードが「登録モード」であるか否かを判断する。

ステップＳ１０１の判断の結果、設定されている動作モードが「登録モード」でない（本実施形態の場合には「認証モード」である）場合には、図３−２に示すフローチャートに遷移する。

一方、ステップＳ１０１の判断の結果、設定されている動作モードが「登録モード」である場合には、ステップＳ１０２に進む。
ステップＳ１０２に進むと、撮影装置１１０は、情報処理装置１３０による制御に基づいて、認証登録者（２００）が口を開き少なくとも前歯（２１１）が見える状態で口領域２１０を撮影する処理を行う。このステップＳ１０２の処理により、撮影装置１１０において、口領域画像（本実施形態においては、「第１の口領域画像」）が生成される。

続いて、ステップＳ１０３において、画像受信部１３２は、ステップＳ１０２の撮影により得られた口領域画像を第１の口領域画像として受信する処理を行う。ここで、ステップＳ１０３の具体例について、図４を用いて説明する。

図４は、本発明の実施形態を示し、図３−１のステップＳ１０３で受信した第１の口領域画像の一例を示す図である。
図４に示す第１の口領域画像４００は、認証登録者（２００）が口を開き少なくとも前歯が見える状態で当該口領域を撮影することにより得られた画像である。

ここで、再び、図３−１の説明に戻る。
図３−１のステップＳ１０３の処理が終了すると、ステップＳ１０４に進む。
ステップＳ１０４に進むと、登録部１３３の第１の口端検出部１３３１は、ステップＳ１０３で受信した第１の口領域画像から、認証登録者（２００）の口における左右の口端を検出する処理を行う。ここで、ステップＳ１０４の具体例について、図５を用いて説明する。

図５は、本発明の実施形態を示し、図３−１のステップＳ１０４における口端検出処理の一例を説明するための図である。
図５には、図４に示す第１の口領域画像４００が示されている。第１の口端検出部１３３１は、例えば、第１の口領域画像４００から、一番暗い点（黒い点）であって最も左右の端に位置する点を左右の口端４０１，４０２として検出する処理を行う。

ここで、再び、図３−１の説明に戻る。
図３−１のステップＳ１０４の処理が終了すると、ステップＳ１０５に進む。
ステップＳ１０５に進むと、登録部１３３の登録画像抽出部１３３２は、ステップＳ１０３で受信した第１の口領域画像から、当該認証登録者（２００）の口の横方向における中心位置を基準として右側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第１の登録画像を抽出する処理を行う。ここで、ステップＳ１０５の具体例について、図６−１を用いて説明する。

図６−１は、本発明の実施形態を示し、図３−１のステップＳ１０５における第１の登録画像抽出処理、及び、図３−１のステップＳ１０６における第２の登録画像抽出処理の一例を説明するための図である。
図６−１（ａ）には、図４及び図５に示す第１の口領域画像４００が示されている。登録画像抽出部１３３２は、まず、第１の口領域画像４００から、当該認証登録者（２００）の口の横方向における中心位置４０３を基準として右側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む、図６−１（ｂ）に示す第１の登録画像４１０を抽出する処理を行う。この際、登録画像抽出部１３３２は、ステップＳ１０４で検出した、図５に示す左右の口端４０１，４０２の位置との関係で、第１の登録画像４１０を抽出するようにしてもよい。

ここで、再び、図３−１の説明に戻る。
図３−１のステップＳ１０５の処理が終了すると、ステップＳ１０６に進む。
ステップＳ１０６に進むと、登録部１３３の登録画像抽出部１３３２は、ステップＳ１０３で受信した第１の口領域画像から、当該認証登録者（２００）の口の横方向における中心位置を基準として左側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第２の登録画像を抽出する処理を行う。ここで、ステップＳ１０６の具体例について、図６−１を用いて説明する。

登録画像抽出部１３３２は、次いで、図６−１（ａ）に示す第１の口領域画像４００から、当該認証登録者（２００）の口の横方向における中心位置４０３を基準として左側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む、図６−１（ｃ）に示す第２の登録画像４２０を抽出する処理を行う。この際、登録画像抽出部１３３２は、ステップＳ１０４で検出した、図５に示す左右の口端４０１，４０２の位置との関係で、第２の登録画像４２０を抽出するようにしてもよい。

ここで、再び、図３−１の説明に戻る。
図３−１のステップＳ１０６の処理が終了すると、ステップＳ１０７に進む。
ステップＳ１０７に進むと、登録部１３３の登録画像抽出部１３３２は、ステップＳ１０３で受信した第１の口領域画像から、ステップＳ１０４で検出された左右の口端に基づいて当該認証登録者（２００）の歯領域画像である第３の登録画像を抽出する処理を行う。ここで、ステップＳ１０７の具体例について、図６−２を用いて説明する。

図６−２は、本発明の実施形態を示し、図３−１のステップＳ１０７における第３の登録画像抽出処理の一例を説明するための図である。
登録画像抽出部１３３２は、次いで、図４、図５及び図６−１（ａ）に示す第１の口領域画像４００から、図６−２に示す第３の登録画像４３０を抽出する処理を行う。この際、登録画像抽出部１３３２は、例えば、第３の登録画像４３０の横幅を図５に示す口端４０１から口端４０２までとし、第３の登録画像４３０の縦幅として図５に示す口端４０１と口端４０２とを結ぶ直線を基準として上下方向にそれぞれ所定の距離だけとることにより、図４、図５及び図６−１（ａ）に示す第１の口領域画像４００から、図６−２に示す第３の登録画像４３０を抽出する。

ここで、再び、図３−１の説明に戻る。
図３−１のステップＳ１０７の処理が終了すると、ステップＳ１０８に進む。
ステップＳ１０８に進むと、登録部１３３の登録画像記憶部１３３３は、認証登録者（２００）ごとに、ステップＳ１０５〜Ｓ１０７で抽出された第１〜第３の登録画像を関連付けて記憶メモリ１３３３ａに記憶して登録する処理を行う。

ステップＳ１０８の処理が終了すると、図３−１に示すフローチャートの処理を終了する。なお、認証登録者が複数存在する場合には、各認証登録者ごとに図３−１に示すフローチャートの処理が行われて、各認証登録者ごとに、第１〜第３の登録画像が関連付けられて記憶メモリ１３３３ａに記憶されて登録されることになる。

上述したように、図３−１のステップＳ１０１の判断の結果、設定されている動作モードが「登録モード」でない（本実施形態の場合には「認証モード」である）場合には、図３−２に示すフローチャートに遷移する。
ここで、図３−２は、図３−１に引き続き、本発明の実施形態に係る認証処理装置による認証処理方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。

図３−２に示す認証モードに遷移すると、まず、ステップＳ２０１において、撮影装置１１０は、情報処理装置１３０による制御に基づいて、認証対象者（２００）が口を開き少なくとも前歯（２１１）が見える状態で口領域２１０を撮影する処理を行う。このステップＳ２０１の処理により、撮影装置１１０において、口領域画像（本実施形態においては、「第２の口領域画像」）が生成される。

続いて、ステップＳ２０２において、画像受信部１３２は、ステップＳ２０１の撮影により得られた口領域画像を第２の口領域画像として受信する処理を行う。ここで、ステップＳ２０２の具体例について、図７を用いて説明する。

図７は、本発明の実施形態を示し、図３−２のステップＳ２０２で受信した第２の口領域画像の一例を示す図である。
図７に示す第２の口領域画像７００は、認証対象者（２００）が口を開き少なくとも前歯が見える状態で当該口領域を撮影することにより得られた画像である。

ここで、再び、図３−２の説明に戻る。
図３−２のステップＳ２０２の処理が終了すると、ステップＳ２０３に進む。
ステップＳ２０３に進むと、認証部１３４の第２の口端検出部１３４１は、ステップＳ２０２で受信した第２の口領域画像から、認証対象者（２００）の口における左右の口端を検出する処理を行う。ここで、ステップＳ２０３の具体例について、図８を用いて説明する。

図８は、本発明の実施形態を示し、図３−２のステップＳ２０３における口端検出処理の一例を説明するための図である。
図８には、図７に示す第２の口領域画像７００が示されている。第２の口端検出部１３４１は、例えば、第２の口領域画像７００から、一番暗い点（黒い点）であって最も左右の端に位置する点を左右の口端７０１，７０２として検出する処理を行う。

ここで、再び、図３−２の説明に戻る。
図３−２のステップＳ２０３の処理が終了すると、ステップＳ２０４に進む。
ステップＳ２０４に進むと、認証部１３４の認証対象画像抽出部１３４２は、ステップＳ２０２で受信した第２の口領域画像から、当該認証対象者（２００）の口の横方向における中心位置を基準として右側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第１の認証対象画像を抽出する処理を行う。ここで、ステップＳ２０４の具体例について、図９−１を用いて説明する。

図９−１は、本発明の実施形態を示し、図３−２のステップＳ２０４における第１の認証対象画像抽出処理、及び、図３−２のステップＳ２０５における第２の認証対象画像抽出処理の一例を説明するための図である。
具体的に、本実施形態においては、認証対象画像抽出部１３４２は、まず、図７及び図８に示す第２の口領域画像７００において認証対象者（２００）からみて口の右側半分の画像を、図９−１（ａ）に示す第１の認証対象画像７１０として抽出する処理を行う。この際、認証対象画像抽出部１３４２は、ステップＳ２０３で検出した、図８に示す左右の口端７０１，７０２の位置との関係で（例えば、図８に示す口端７０１と口端７０２とを結ぶ直線の中点の位置を基準として）、第１の認証対象画像７１０を抽出するようにしてもよい。

ここで、再び、図３−２の説明に戻る。
図３−２のステップＳ２０４の処理が終了すると、ステップＳ２０５に進む。
ステップＳ２０５に進むと、認証部１３４の認証対象画像抽出部１３４２は、ステップＳ２０２で受信した第２の口領域画像から、当該認証対象者（２００）の口の横方向における中心位置を基準として左側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第２の認証対象画像を抽出する処理を行う。ここで、ステップＳ２０５の具体例について、図９−１を用いて説明する。

具体的に、本実施形態においては、認証対象画像抽出部１３４２は、次いで、図７及び図８に示す第２の口領域画像７００において認証対象者（２００）からみて口の左側半分の画像を、図９−１（ｂ）に示す第２の認証対象画像７２０として抽出する処理を行う。この際、認証対象画像抽出部１３４２は、ステップＳ２０３で検出した、図８に示す左右の口端７０１，７０２の位置との関係で（例えば、図８に示す口端７０１と口端７０２とを結ぶ直線の中点の位置を基準として）、第２の認証対象画像７２０を抽出するようにしてもよい。

ここで、再び、図３−２の説明に戻る。
図３−２のステップＳ２０５の処理が終了すると、ステップＳ２０６に進む。
ステップＳ２０６に進むと、認証部１３４の認証対象画像抽出部１３４２は、ステップＳ２０２で受信した第２の口領域画像から、ステップＳ２０３で検出された左右の口端に基づいて当該認証対象者（２００）の歯領域画像である第３の認証対象画像を抽出する処理を行う。ここで、ステップＳ２０６の具体例について、図９−２を用いて説明する。

図９−２は、本発明の実施形態を示し、図３−２のステップＳ２０６における第３の認証対象画像抽出処理の一例を説明するための図である。
認証対象画像抽出部１３４２は、次いで、図７及び図８に示す第２の口領域画像７００から、図９−２に示す第３の認証対象画像７３０を抽出する処理を行う。この際、認証対象画像抽出部１３４２は、例えば、第３の認証対象画像７３０の横幅を図８に示す口端７０１から口端７０２までとし、第３の認証対象画像７３０の縦幅として図８に示す口端７０１と口端７０２とを結ぶ直線を基準として上下方向にそれぞれ所定の距離だけとることにより、図７及び図８に示す第２の口領域画像７００から、図９−２に示す第３の認証対象画像７３０を抽出する。

ここで、再び、図３−２の説明に戻る。
図３−２のステップＳ２０６の処理が終了すると、ステップＳ２０７に進む。
ステップＳ２０７に進むと、認証部１３４の照合処理部１３４３は、ステップＳ２０４で抽出した第１の認証対象画像（図９−１（ａ）に示す第１の認証対象画像７１０）を記憶メモリ１３３３ａに記憶されている第１の登録画像（図６−１（ｂ）に示す第１の登録画像４１０）と照合する第１の照合処理と、ステップＳ２０５で抽出した第２の認証対象画像（図９−１（ｂ）に示す第２の認証対象画像７２０）を記憶メモリ１３３３ａに記憶されている第２の登録画像（図６−１（ｃ）に示す第２の登録画像４２０）と照合する第２の照合処理を行う。
具体的に、本実施形態においては、照合処理部１３４３は、例えば、第１の照合処理及び第２の照合処理をテンプレートマッチングを用いて行う。この場合、照合処理部１３４３は、第１の認証対象画像を第１の登録画像とテンプレートマッチングを用いて第１の照合処理をして第１の相関値を求めるとともに、第２の認証対象画像を第２の登録画像とテンプレートマッチングを用いて第２の照合処理をして第２の相関値を求める。

続いて、ステップＳ２０８において、認証部１３４の照合処理部１３４３は、ステップＳ２０６で抽出した第３の認証対象画像（図９−２に示す第３の認証対象画像７３０）を記憶メモリ１３３３ａに記憶されている第３の登録画像（図６−２に示す第３の登録画像４３０）と照合する第３の照合処理を行う。
具体的に、本実施形態においては、照合処理部１３４３は、例えば、第３の照合処理をＳＩＦＴを用いて行う。この場合、照合処理部１３４３は、第３の認証対象画像を第３の登録画像とＳＩＦＴを用いて第３の照合処理をしてＳＩＦＴによる対応点の個数を求める。

続いて、ステップＳ２０９において、認証部１３４の認証処理部１３４４は、まず、照合処理部１３４３から、第１の照合処理における照合処理結果としてテンプレートマッチングによる第１の相関値を取得し、第２の照合処理における照合処理結果としてテンプレートマッチングによる第２の相関値を取得し、第３の照合処理における照合処理結果としてＳＩＦＴによる対応点の個数を取得する。次いで、認証処理部１３４４は、第１の相関値と第２の相関値とを乗算してテンプレートマッチングスコアを算出するとともに、ＳＩＦＴによる対応点の個数に基づくＳＩＦＴスコアを求める。ここで、ステップＳ２０９におけるＳＩＦＴスコアの求め方の具体例について、図１０を用いて説明する。

図１０は、本発明の実施形態を示し、図３−２のステップＳ２０９においてＳＩＦＴスコアを求める際に用いるテーブルの一例を示す図である。この図１０に示すテーブルは、例えば、認証部１３４の認証処理部１３４４の内部に格納されている。
ステップＳ２０９では、図１０に示すテーブルを参照して、照合処理部１３４３から取得したＳＩＦＴによる対応点の個数に応じて、ＳＩＦＴスコアを求める。この図１０に示すテーブルを用いると、照合処理部１３４３から取得したＳＩＦＴによる対応点の個数が０個の場合にはＳＩＦＴスコアが０．０として求まり、照合処理部１３４３から取得したＳＩＦＴによる対応点の個数が１個の場合にはＳＩＦＴスコアが０．１として求まり、照合処理部１３４３から取得したＳＩＦＴによる対応点の個数が２個の場合にはＳＩＦＴスコアが０．４として求まり、照合処理部１３４３から取得したＳＩＦＴによる対応点の個数が３個の場合にはＳＩＦＴスコアが０．６として求まり、照合処理部１３４３から取得したＳＩＦＴによる対応点の個数が４個の場合にはＳＩＦＴスコアが０．９として求まり、照合処理部１３４３から取得したＳＩＦＴによる対応点の個数が５個以上の場合にはＳＩＦＴスコアが１．０として求まる。

続いて、ステップＳ２１０において、認証部１３４の認証処理部１３４４は、ステップＳ２０９で求めたテンプレートマッチングスコアとＳＩＦＴスコアとを乗算して、当該乗算結果を総合スコアとする。

なお、記憶メモリ１３３３ａに、複数の認証登録者における登録画像が記憶されている場合には、認証登録者ごとにステップＳ２０７〜Ｓ２１０の処理が行われ、認証登録者ごとに総合スコアが算出される。

続いて、ステップＳ２１１において、認証部１３４の認証処理部１３４４は、ステップＳ２１０で算出した総合スコアが予め定められている閾値以上であるか否かを判断する。
ここで、記憶メモリ１３３３ａに、複数の認証登録者における登録画像が記憶されている場合には、例えば、ステップＳ２１０で算出される認証登録者ごとの総合スコアのうち、最も値の大きい総合スコアが閾値以上であるか否かを判断する。

ステップＳ２１１の判断の結果、ステップＳ２１０で算出した総合スコアが閾値以上である場合には、ステップＳ２１２に進む。
ステップＳ２１２に進むと、認証部１３４の認証処理部１３４４は、認証対象者の認証を許可する処理を行う。例えば、認証処理部１３４４は、認証対象者の認証を許可する処理として、電気錠装置１５０の解錠を行う処理を行って、認証対象者がドア等を開けて入室できるようにする。さらに、認証処理部１３４４は、必要に応じて、認証処理の結果（認証ＯＫである旨）を、表示装置１４０に表示する処理を行う。
その後、図３−２のフローチャートの処理を終了する。

一方、ステップＳ２１１の判断の結果、ステップＳ２１０で算出した総合スコアが閾値以上でない（即ち、ステップＳ２１０で算出した総合スコアが閾値未満である）場合には、ステップＳ２１３に進む。
ステップＳ２１３に進むと、認証部１３４の認証処理部１３４４は、認証対象者の認証を不許可とする処理を行う。例えば、認証処理部１３４４は、認証対象者の認証を不許可とする処理として、電気錠装置１５０の施錠を行う（施錠を維持する）処理を行って、認証対象者がドア等を開けることができずに入室できないようにする。さらに、認証処理部１３４４は、必要に応じて、認証処理の結果（認証ＮＧである旨）を、表示装置１４０に表示する処理を行う。
その後、図３−２のフローチャートの処理を終了する。

次に、本実施形態における最適な閾値の設定について説明する。
図１１は、本発明の実施形態を示し、最適な閾値の設定を説明するための図である。
図１１は、本実施形態に係る認証処理装置１００を用いて、認証対象者を認証登録者と同一人物（本人）とした場合に算出された総合スコア（◇）と、認証対象者を認証登録者と異なる人物（他人）とした場合に算出された総合スコア（●）を、実際に実験をして求めた例を示すものである。ここで、図１１の特性図では、縦軸が総合スコアを示し、横軸がサンプルデータを示す。
図１１に示す結果から、総合スコアに関して０．３５〜０．６５の範囲内で閾値を設定すれば、本人と他人を識別できることが分かる。

ここでは、例えば、閾値を０．５に設定する。
例えば、図３−２のステップＳ２０７において、第１の相関値が０．９０と求められ、第２の相関値が０．９４と求められ、更に、図３−２のステップＳ２０８において、ＳＩＦＴによる対応点の個数が１３個と求められたとする。この場合、テンプレートマッチングスコアは０．９０×０．９４＝０．８５と算出され、また、ＳＩＦＴスコアは図１０より１．０と求められる。よって、総合スコアは０．８５×１．０＝０．８５となる。この場合、ＳＩＦＴスコアは、閾値である０．５以上の０．８５であるため、図３−２のステップＳ２１１において本人であると判断されて（Ｓ２１１／ＹＥＳ）、認証許可処理（Ｓ２１２）が行われることになる。
また、例えば、図３−２のステップＳ２０７において、第１の相関値が０．５２と求められ、第２の相関値が０．５６と求められ、更に、図３−２のステップＳ２０８において、ＳＩＦＴによる対応点の個数が０個と求められたとする。この場合、テンプレートマッチングスコアは０．５２×０．５６＝０．２９と算出され、また、ＳＩＦＴスコアは図１０より０．０と求められる。よって、総合スコアは０．２９×０．０＝０．００となる。この場合、ＳＩＦＴスコアは、閾値である０．５未満の０．００であるため、図３−２のステップＳ２１１において他人であると判断されて（Ｓ２１１／ＮＯ）、認証不許可処理（Ｓ２１３）が行われることになる。

本実施形態に係る認証処理装置１００では、第２の口領域画像において認証対象者からみて口の右側半分の画像である第１の認証対象画像を、第１の口領域画像から抽出された画像であって認証登録者の口の右側に位置する上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第１の登録画像とテンプレートマッチングを用いて照合して第１の相関値を求め、第２の口領域画像において認証対象者からみて口の左側半分の画像である第２の認証対象画像を、第１の口領域画像から抽出された画像であって認証登録者の口の左側に位置する上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第２の登録画像とテンプレートマッチングを用いて照合して第２の相関値を求め、第１の相関値と第２の相関値とを乗算してテンプレートマッチングスコアを算出している（図３−２のＳ２０７，Ｓ２０９）。また、本実施形態に係る認証処理装置１００では、認証対象者の歯領域画像である第３の認証対象画像を、認証登録者の歯領域画像である第３の登録画像とＳＩＦＴを用いて照合してＳＩＦＴによる対応点の個数を求め、当該ＳＩＦＴによる対応点の個数に基づくＳＩＦＴスコアを求めている（図３−２のＳ２０８，Ｓ２０９）。そして、本実施形態に係る認証処理装置１００では、テンプレートマッチングスコアとＳＩＦＴスコアとを乗算した乗算結果（総合スコア）と閾値とを比較し、総合スコアが閾値以上である場合に認証対象者の認証を許可するようにしている（図３−２のＳ２１０〜Ｓ２１２）。
かかる構成によれば、認証対象者は発声をすることなく自身の歯並びや噛み合わせ等により認証処理を行うため、個人認証精度の向上を実現することができる。特に、本実施形態に係る認証処理装置１００では、認証登録者の口の右側に位置する上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第１の登録画像、及び、認証登録者の口の左側に位置する上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第２の登録画像を用いて認証処理を行うため、上下左右に隣接する歯の隙間や噛み合わせの観点で、特に個人認証精度を向上させることができる。さらに、本実施形態に係る認証処理装置１００によれば、テンプレートマッチングスコアとＳＩＦＴスコアとを乗算した乗算結果（総合スコア）に基づいて認証処理を行うため、単に、テンプレートマッチングスコアのみで認証処理を行う場合やＳＩＦＴスコアのみで認証処理を行う場合と比べて、より個人認証精度を向上させることができる。また、認証対象者は、非接触で認証処理を行うことができる。

（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。
即ち、上述した本発明の実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
このプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明に含まれる。

なお、上述した本発明の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１００：認証処理装置、１１０：撮影装置、１２０：操作入力装置、１３０：情報処理装置、１３１：モード設定部、１３２：画像受信部、１３３：登録部、１３３１：第１の口端検出部、１３３２：登録画像抽出部、１３３３：登録画像記憶部、１３３３ａ：記憶メモリ、１３４：認証部、１３４１：第２の口端検出部、１３４２：認証対象画像抽出部、１３４３照合処理部、１３４４：認証処理部、１４０：表示装置、１５０：電気錠装置、２１０：口領域

Claims (6)

1. 認証登録者が口を開き少なくとも前歯が見える状態で当該口領域を撮影することにより得られた第１の口領域画像から、当該認証登録者の口の横方向における中心位置を基準として右側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第１の登録画像と、当該認証登録者の口の横方向における中心位置を基準として左側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第２の登録画像と、当該認証登録者の歯領域画像である第３の登録画像とを抽出する登録画像抽出手段と、
   認証対象者が口を開き少なくとも前歯が見える状態で当該口領域を撮影することにより得られた第２の口領域画像から、当該認証対象者の口の横方向における中心位置を基準として右側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第１の認証対象画像と、当該認証対象者の口の横方向における中心位置を基準として左側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第２の認証対象画像と、当該認証対象者の歯領域画像である第３の認証対象画像とを抽出する認証対象画像抽出手段と、
   前記第１の認証対象画像を前記第１の登録画像と照合する第１の照合処理と、前記第２の認証対象画像を前記第２の登録画像と照合する第２の照合処理と、前記第３の認証対象画像を前記第３の登録画像と照合する第３の照合処理とを行う照合処理手段と、
   前記第１の照合処理における照合処理結果と、前記第２の照合処理における照合処理結果と、前記第３の照合処理における照合処理結果とに基づいて、前記認証対象者の認証処理を行う認証処理手段と、
   を有することを特徴とする認証処理装置。
2. 前記認証登録者ごとに、前記第１の登録画像、前記第２の登録画像および前記第３の登録画像を関連付けて記憶する記憶手段を更に有し、
   前記照合処理手段は、前記第１の照合処理では前記認証対象画像抽出手段で抽出した前記第１の認証対象画像を前記記憶手段に記憶されている前記第１の登録画像と照合し、前記第２の照合処理では前記認証対象画像抽出手段で抽出した前記第２の認証対象画像を前記記憶手段に記憶されている前記第２の登録画像と照合し、前記第３の照合処理では前記認証対象画像抽出手段で抽出した前記第３の認証対象画像を前記記憶手段に記憶されている前記第３の登録画像と照合することを特徴とする請求項１に記載の認証処理装置。
3. 前記第１の認証対象画像は、前記第２の口領域画像において前記認証対象者からみて口の右側半分の画像であり、
   前記第２の認証対象画像は、前記第２の口領域画像において前記認証対象者からみて口の左側半分の画像であり、
   前記照合処理手段は、前記第１の照合処理および前記第２の照合処理をテンプレートマッチングを用いて行い、前記第３の照合処理をＳＩＦＴ（Scale Invariant Feature Transform）を用いて行い、
   前記認証処理手段は、前記第１の照合処理における照合処理結果として前記テンプレートマッチングによる第１の相関値を取得し、前記第２の照合処理における照合処理結果として前記テンプレートマッチングによる第２の相関値を取得し、前記第３の照合処理における照合処理結果として前記ＳＩＦＴによる対応点の個数を取得し、前記第１の相関値と前記第２の相関値とを乗算してテンプレートマッチングスコアを算出するとともに、前記ＳＩＦＴによる対応点の個数に基づくＳＩＦＴスコアを求め、前記テンプレートマッチングスコアと前記ＳＩＦＴスコアとを用いて前記認証対象者の認証処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の認証処理装置。
4. 前記認証処理手段は、前記テンプレートマッチングスコアと前記ＳＩＦＴスコアとを乗算した乗算結果と閾値とを比較し、前記乗算結果が前記閾値以上である場合に、前記認証対象者の認証を許可することを特徴とする請求項３に記載の認証処理装置。
5. 前記第１の口領域画像から前記認証登録者の口における左右の口端を検出する第１の口端検出手段と、
   前記第２の口領域画像から前記認証対象者の口における左右の口端を検出する第２の口端検出手段と、
   を更に有し、
   前記登録画像抽出手段は、前記第１の口端検出手段で検出された左右の口端に基づいて前記第３の登録画像を抽出し、
   前記認証対象画像抽出手段は、前記第２の口端検出手段で検出された左右の口端に基づいて前記第３の認証対象画像を抽出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の認証処理装置。
6. 認証登録者が口を開き少なくとも前歯が見える状態で当該口領域を撮影することにより得られた第１の口領域画像から、当該認証登録者の口の横方向における中心位置を基準として右側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第１の登録画像と、当該認証登録者の口の横方向における中心位置を基準として左側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第２の登録画像と、当該認証登録者の歯領域画像である第３の登録画像とを抽出する登録画像抽出ステップと、
   認証対象者が口を開き少なくとも前歯が見える状態で当該口領域を撮影することにより得られた第２の口領域画像から、当該認証対象者の口の横方向における中心位置を基準として右側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第１の認証対象画像と、当該認証対象者の口の横方向における中心位置を基準として左側に位置する複数の歯であって上下左右に隣接する歯を少なくとも含む第２の認証対象画像と、当該認証対象者の歯領域画像である第３の認証対象画像とを抽出する認証対象画像抽出ステップと、
   前記第１の認証対象画像を前記第１の登録画像と照合する第１の照合処理と、前記第２の認証対象画像を前記第２の登録画像と照合する第２の照合処理と、前記第３の認証対象画像を前記第３の登録画像と照合する第３の照合処理とを行う照合処理ステップと、
   前記第１の照合処理における照合処理結果と、前記第２の照合処理における照合処理結果と、前記第３の照合処理における照合処理結果とに基づいて、前記認証対象者の認証処理を行う認証処理ステップと、
   を有することを特徴とする認証処理方法。

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