JP2015213293A - 認識システム - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明の課題は、複数認証要素を格納した認識票を利用して、カメラもしくはビデオ画像により、認識対象を認識し、従来に比べて高いレベルの認識精度とセキュリティを実現する認識システムを提供することである。
【解決手段】
場内を監視する第１カメラ１００２が備えられている。会場の入口ゲート１００３には、第２カメラ１００４を設置されている。それぞれのカメラには、発光部１００７，１００８が設けられている。ここでカメラ画像は、映像とするが、静止画像であってもよい。第１カメラ、第２カメラ、入口ゲートは、通信線１００５を介して、認識装置１００６と接続している。
【選択図】図１

Description

本発明は、識別票を利用した認識システム、特に認識票に表示された情報をカメラまたはビデオ画像で取得して複数要素認証を行う認識システム関する。
ここで複数要素認証とは、認識対象に固有のID等の固有要素と認識対象が外部から取得もしくは内部で保持された複製しづらい要素とから２つ以上を組み合わせてセキュリティレベルを高める認証である。

最近は、セキュリティ強化の観点からＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）による識別票を利用した認識システムが広く採用されている。しかしながら、ＲＦＩＤシステムでは、通信距離の短い非接触ＩＣカードでの運用されており、比較的広いエリアにいる複数の認識対象候補を認識するには不向きであった。ＲＦＩＤシステムでは、通信可能距離を長くすると、同時に、１つのＲＦＩＤタグが複数のリーダ／ライタに読まれてしまうなどの問題があり、運用が困難であった。

特許文献１は、非接触ＩＣカードよりも長距離通信が可能な特性を活かし、使用者がタグを手に持ってリーダ／ライタにかざしたりタッチするような行為を不要とし、例えば、首からさげておくだけで入退場が可能となるような、使用者の利便性向上を可能とする質問器（リーダ／ライタ）および応答器（タグ）、または、これらを用いて実現する入退場管理システムに関するものである。
個別の識別子を持ち無線通信を行う質問器および応答器によって構成され、床や壁などに固定的に設置される質問器と、前記質問器と通信可能な範囲に固定的に設置される応答器と、人などの移動する物体に設置される応答器とを備え、前記質問器と前記固定される応答器との間に前記移動する応答器の設置対象である移動する物体や可動物を停止、停留または移動、通過させることが可能な空間を設け、前記移動する応答器の設置対象が前記空間を移動することによって変化する通信状態および通信の内容に応じた動作処理を行うものである。
しかしながら、個別の識別子による１要素認証であり、成済ましに対するセキュリティの問題がある。
また、通信状態の変化による認識対象の移動の把握は、その把握精度が精密とは言えない。例えば、認識票として機能する応答器を所持する人と同行すれば、容易にゲート等を通過できてしまうといった問題もある。
特開2006-072672号公報

本発明の課題は、複数認証要素を格納した認識票を利用して、カメラもしくはビデオ画像により、認識対象を認識し、従来に比べて高いレベルの認識精度とセキュリティを実現する認識システムを提供することである。

本発明の第1の観点によれば、
予め所定の外部リストに登録した固有要素と、
外部から取得もしくは、内部で保持された、１つ又は複数の要素と、
を使い合成された合成文をさらにコード化して表示情報を生成し、二次元コードもしくはホログラムで表示をする認識票を使用し、
カメラまたはビデオで該表示を読み込み、
複数要素認証を通じて、該認識票を付けた認識対象が登録対象か、登録外対象かを認識することを特徴とする認識システムが提供される。

ここで上記認識票は、
ａ）予め所定の外部リストに登録した固有要素と、
ｂ）内臓時計又は外部時計から取得した現在時刻からの合成をした合成文、所定のトリガで計測した現在の自位置からの合成をした合成文、予め計測した認識対象の身長からの合成をした合成文そしてバイオメトリック情報収集手段により収集したバイオメトリックス情報からの合成をした合成文から選ばれる１つ又は複数の要素と、
を使い暗号化された情報を二次元コードもしくはホログラムで表示をする表示手段を備えた認識票であるとしてもよい。

上記現在時刻からの合成は、前記認識票に格納された時間表又は時間間隔に従って新たなハッシュ値の生成をするハッシュ関数によるものであって、前記複数認証は、前記時間表又は時間間隔に従って変化する前記ハッシュ値に係る認証を含むとしてもよい。

上記表示手段は、LCD、LED、ELD、電子ペーパーもしくはホログラフィックディスプレーを構成要素に含むとしてもよい。
ここで、LCDはLiquid Crystal display、LEDは Light Emitting Diode、ELDは Electro Luminescent Displayの略語である。

図１は、本発明を認識システム導入した会場を示した全体図である。 図２は、認識票の外観図である。 図３は、認識票の機能構成を示したブロック図である。 図４は、位置要素を含む認証情報を採用した場合の認識票の構成である。 図５は、身長要素を含む認証情報を採用した場合の認識票の構成である。 図６は、バイオメトリックス要素を含む認証情報を採用した場合の認識票の構成である。 図７は、認識装置の機能構成を示したブロック図である。 図８は、認識装置に接続ブラウザ端末に表示された会場の表示画面である。 図９は、認識装置に接続ブラウザ端末に表示されたゲームフィールドの表示画面である。

以下、本発明を実施するための形態につき図面を用いて説明する。
ここで示す認識票、認識装置等の機能構成部の動作は、予め組み込まれたファームウエア等の制御プログラムを所定の回路のプロセッサーで実行し、実装された各種デバイスと協働することにより実現される。また、これらのプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、当該プロセッサーによって記録媒体から読み出され、ユーザが操作すること又はシステムを構成するデバイスからの信号を受信することをトリガに実行される。

図１は、本発明を認識システム導入した会場を示した全体図である。会場１００１には、場内を監視する第１カメラ１００２が備えられている。会場の入口ゲート１００３には、第２カメラ１００４を設置されている。それぞれのカメラには、発光部１００７，１００８が設けられている。ここでカメラ画像は、映像とするが、静止画像であってもよい。第１カメラ、第２カメラ、入口ゲートは、通信線１００５を介して、認識装置１００６と接続している。会場内に認識対象候補者１００９、１０１１がおり、それぞれの認識票１０１０、１０１２を身に着けている。両者は、第1カメラ１００２によって撮像されている。入口ゲート１００３の外には、別の認識対象候補者１０１３がおり、認識票１０１４を身に着けている。この者は、第２カメラ１００４によって撮像されている。第１及び第２のカメラによるカメラ画像は、通信線１００５を介して認識装置１００６に送信される。登録端末１０１５は、未登録の認識対象者が、予め認識装置１００６に備えられリストに自己ＩＤを登録したり、通信文を受信することができる。ここで自己ＩＤは、認識対象者に固有の固有要素であり、一意に認識対象候補者を認識するための要素である。

図２は、認識票の外観図である。３人の認識対象候補者が付けている認識票１００６、１００８そして１０１０はどれも同様である。
プレート型筐体２００１の表面に電子ペーパー２００２、受光部２００３が備えられている。
電子ペーパー２００２には、暗号化された情報が２次元バーコードが表示されている。２次元バーコードは、第１又は第２カメラで撮像され、そのカメラ画像が認識装置２００４において解読され、認証されることにより、登録対象者か登録外対象者かの認識がされる。
受光部２００３は、カメラに備えられた発光部から出力される光学信号を受信する。

図３は、認識票の機能構成を示したブロック図である。表示部３００１は、電子ペーパーから構成されており、認証情報を２次元バーコードとして表示する。通常は、表示がオフとなっており、後で説明する表示制御部により必要に応じてオンとなるように設けられている。ここでは、表示部に電子ペーパが採用されているが、本願発明の表示部はこれに限られるものではない。LCD、LED、ELDしくはホログラフィックディスプレーが採用されうる。
記憶部３００２は、自己ＩＤと、後で説明するハッシュ関数と、このハッシュ関数によって変化するハッシュ値とを記憶する。ここでは、自己ＩＤは、登録済み対象の一人一人に発行されたユニークコードである。
内蔵時計３００３は、後で説明する認識装置１００６の内蔵時計と同期させた時計である。ここでは内蔵時計としたが外部のＧＰＳ信号から時刻を取得するとしてもよい。合成部３００４は、内蔵時計３００３の現在時刻を参照し、設定した時間間隔で所定のハッシュ関数により、新たなハッシュ値を合成する。暗号化部３００５は、上記ハッシュ値と記憶部３００２に格納された自己ＩＤを使って、２要素情報に暗号化する。表示制御部３００６は、受光部２００３を構成に含み、特定の光学信号の受光部による受信をトリガに２要素情報をさらに２次元バーコード化して表示する。電源部３００７は、蓄電池から構成されている。

ここでは、新たなハッシュ値の合成は、時間間隔でとしたが、本願発明の合成のタイミングは、これに限られるものではなく時間間隔が不規則な時間表に従って、新たなハッシュ値を合成する方式などもが採用されうる。

本願発明で採用可能な認証情報の構成は、実施例１において採用した固有要素としての自己ＩＤと時刻要素との構成に限定さるものではない。以下、採用可能な認証情報の変形例を示す。

（変形例１：位置要素を含む認証情報）図４は、位置要素を含む認証情報を採用した場合の認識票の構成である。表示部４００１は、実施例１と同様である。位置情報取得部４００２は、所定のタイミングで自位置の計測をする。ここでは内ＧＰＳシステムから３次元座標を取得する構成を採用する。暗号化部４００３は、この現在の自位置から合成した合成文と記憶部５００４に保持された自己ＩＤを使って、２要素情報に暗号化する。記憶部４００４は、この２要素情報を認証情報として格納する。表示制御部４００５は、実施例１と同様である。電源部４００６は、実施例１と同様である。

（変形例２：身長要素を含む認証情報）図５は、身長要素を含む認証情報を採用した場合の認識票の構成である。表示部５００１は、実施例１と同様である。身長情報取得部５００２は、予め認識対象の身長を計測を計測し、記憶部５００４に格納しておく。暗号化部５００３は、この身長情報から合成した合成文と記憶部５００４に保持された自己ＩＤを使って、２要素情報に暗号化する。記憶部６００４は、この２要素情報を認証情報として格納する。表示制御部６００５は、実施例１と同様である。電源部６００６は、実施例１と同様である。

（変形例３：バイオメトリック要素を含む認証情報）図６は、バイオメトリックス要素を含む認証情報を採用した場合の認識票の構成である。表示部６００１は、実施例１と同様である。バイオメトリックス情報取得部６００２は、予め認識対象の光彩画像を撮影し、記憶部６００４に格納しておく。暗号化部６００３は、この光彩画像から合成した合成文と記憶部６００４に保持された自己ＩＤを使って、２要素情報に暗号化する。記憶部６００４は、この２要素情報を認証情報として格納する。表示制御部６００５は、実施例１と同様である。電源部６００６は、実施例１と同様である。

以上のような２要素情報を表示する変形例だけでなく、実施例１や変形例に用いられた要素を３要素以上表示する多要素情報も、本願発明の認証情報に採用されうる。例えば、変形例１における自位置を測定するタイミングを、所定の時間間隔や時間表に従うものとして、認証側ではその対象候補の位置を同期させて把握するというような組合せにして、自己ＩＤと合わせて３要素とすることも可能である。

（認識装置の機能構成）実施例１の説明に戻る。
図７は、認識装置１００６の機能構成を示したブロック図である。
時計部７００１は、認識票の内蔵時計と同期させた内蔵時計である。
同期合成部７００２は、認識票が備える合成部３００４と同じ動作をする合成機能が備え、時計部７００１の現在時刻を参照し、認識票の動作に同期させて、新たなハッシュ値を合成する。
記憶部７００３は、上記ハッシュ値と予め登録した固有要素としての自己ＩＤとを記憶する。
認識対象候補抽出部７００４は、第１カメラ及び第２カメラから取得したカメラ画像から、既知の人間抽出アルゴリズムを利用して、認識対象候補を抽出し、リスト化する。
表示抽出部７００５は、認識対象候補の画像から２次元バーコード表示の領域を探索する。
読取部７００６は、抽出された２次元バーコード表示のコードをデコードし、認証情報となる２要素情報を読み取る。
認証部７００７は、読取結果である２要素情報について、２要素認証を実行する。ここでは、デコードされた２要素情報から読み取られた自己ＩＤとハッシュ値とを上記記憶部７００２に格納された自己ＩＤとハッシュ値との照合して認証が行われる。認証が成立すれば、登録済み対象と判別され、それ以外は登録外対象と判別される。
認識部７００８は、判別された登録済み対象と登録外対象とを区別して、その位置とともに認識する。
消込部７００９は、認識された登録済み対象の自己ＩＤについて、予め設定した単位時間の経過やイベント発生において、消込が実行される。消込において登録済み対象が複数回検出されると、警告信号を警告部７０１２へ送信する。
表示部７０１０は、認識装置に接続したブラウザに対して、会場を示す区画を表示し、登録済み対象及び登録外対象を現在位置に相当する位置に重ね合わせ表示する。ここで登録外対象は、ハイライト表示される。
ゲート制御部７０１１は、入口ゲートに登録済み対象が所定の距離以内に近づいたことがカメラ画像から検知された場合、ゲート解錠信号を入口ゲートに送信し、入口ゲートを開錠させる。
警告部７０１２は、入口ゲートに登録済み対象と登録外対象との両方が所定の距離以内に近づいたことがカメラ画像から検知された場合及び警告信号を受信した場合、予め設定したオペレーター等の連絡先に所定の警告動作を行う。ここでは警告動作として、予め設定したオペレータのメールアドレスに警告メールを送信することとする。

図８は、認識装置に接続ブラウザ端末に表示された会場の表示画面である。
表示画面８００１において、会場８００２が平面図的に表示されている。
８００３は、入口ゲートである。
８００４、８００５そして８００６は、登録済み対象である。
８００７は、ハイライト表示された登録外対象である。この図では、登録済み対象である８００６と登録外対象８００７の両方が入口ゲートに近づいているので、予め設定した距離以内とカメラ画像において検知されると警告部７００８の警告動作が行われる。

実施例２は、認識システムを戦争を模したフィールドゲーム場に応用する。実施例１とは、異なる構成のみ説明する。ここで認識票は、実施例１に示したような胸バッジではなく、ヘルメットに設けられている。ヘルメットについている認識票には、汗の分析装置が設けられている。PCR（polymerase chain reaction）法によりDNA 情報の一部をバイオメトリック情報として抽出し、このバイオメトリック情報を基に合成文を合成し、複数要素認証に利用する要素とする。

図９は、認識装置に接続ブラウザ端末に表示されたフィールドゲーム場の表示画面である。ゲームのリアリティのため、実写に読取情報や認識結果を重ね合わせ表示されている。
９００１で示される４つのバルーン表示は、読取情報である自己ＩＤと身長を示している。
９００２の３つの通常表示は、「ＯＫ」すなわち認証成功を示している。
９００３で示すラベル表示は、読取情報の認証に失敗したことを示している。
９００４で示すハイライト表示は、「ＦＯＥ」すなわち登録外対象であることを示している。

本発明は、入退場管理が必要な様々な施設、敵味方の識別が必要なフィールドゲーム場や紛争地域などに適用可能である。

１００１ 会場
１００２ 第１カメラ
１００３ 入口ゲート
１００４ 第２カメラ
１００６ 認識装置

本発明の第1の観点によれば、
ａ）予め所定の外部リストに登録した固有要素と、設定した時間間隔もしくは時間表に従って更新されるハッシュ値の合成をする合成手段が合成したハッシュ値を含む１つ又は複数の要素とを使い暗号化された情報を二次元コードもしくはホログラムで表示をする表示手段と内蔵時計を備えた認識票と、
ｂ）前記認識票の内蔵時計と同期させた内蔵時計と、前記認識票が備える合成手段と同じ動作をする同期合成部と、該同期合成部が生成したハッシュ値を記憶する記憶部を備えた認識装置と、
ｃ）前記認識票を読み込むカメラまたはビデオと、
から構成され、
前記認識装置による認証は、前記カメラまたはビデオによる画像から認証情報を取得したときに前記同期合成部によって新たなに生成され前記記憶部に格納されているハッシュ値と前記認識票の表示からデコードされたハッシュ値との照合を含む複数要素認証を通じて認識対象候補が登録対象か、登録外対象かを認識することを特徴とする認識システムが提供される。

（削除）

本発明の第1の観点によれば、
ａ）予め所定の外部リストに登録した固有要素と、設定した時間間隔もしくは時間表に従って更新されるハッシュ値の合成をする合成手段が合成したハッシュ値を含む１つ又は複数の要素とを使い暗号化された情報を二次元コードもしくはホログラムで表示をする表示手段と内蔵時計を備え、認識対象に取り付ける認識票と、
ｂ）前記認識対象を含む画像を取得するカメラまたはビデオと、
ｃ）前記画像から前記二次元コードもしくはホログラムの表示を抽出し、前記認識票の内蔵時計と同期させた内蔵時計と、前記認識票が備える合成手段と同じ動作をする同期合成部と、該同期合成部が生成したハッシュ値を記憶する記憶部を備えた認識装置と、
から構成され、
前記認識装置による認証は、前記カメラまたはビデオによる画像から認証情報を取得したときに前記同期合成部によって新たなに生成され前記記憶部に格納されているハッシュ値と前記認識票の表示からデコードされたハッシュ値との照合を含む複数要素認証を通じて認識対象候補が登録対象か、登録外対象かを認識することを特徴とする認識システムが提供される。

Claims (2)

1. ａ）予め所定の外部リストに登録した固有要素と、
   ｂ）内臓時計又は外部時計から取得した現在時刻からの合成をした合成文、所定のトリガで計測した現在の自位置からの合成をした合成文、予め計測した認識対象の身長からの合成をした合成文そしてバイオメトリック情報収集手段により収集したバイオメトリックス情報からの合成をした合成文から選ばれる１つ又は複数の要素と、
   を使い暗号化された情報を二次元コードもしくはホログラムで表示をする表示手段を備えた認識票を使用し、
   カメラまたはビデオで該認識票を読み込み、
   複数要素認証を通じて認識対象候補が登録対象か、登録外対象かを認識することを特徴とする認識システム。
2. 前記現在時刻からの合成は、前記認識票に格納された時間表又は時間間隔に従って新たなハッシュ値の生成をするハッシュ関数によるものであって、
   前記複数認証は、前記時間表又は時間間隔に従って変化する前記ハッシュ値に係る認証を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
   

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