JP2019021083A - 画像処理装置及び画像処理プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
ところで、画像を撮影する際に、光源が映り込むこと(いわゆる逆光)が生じうる。この場合、画像の品質が落ちてしまい、正式なユーザーであったとしても、顔認証で失敗と判断されてしまうことがある。
本発明は、撮影範囲内に高い光量が入らないように撮影角度を調整し、認証用の画像を撮影する画像処理装置及び画像処理プログラムを提供することを目的としている。
請求項1の発明は、光量を測定する測定手段と、測定した光量を用いて、予め定められた光量より高い又は以上である撮影範囲内の領域を特定する特定手段と、前記撮影範囲内に特定された領域が入らないように、撮影角度を設定する設定手段と、前記設定手段によって設定された撮影角度で、認証用の画像を撮影する撮影手段を有する画像処理装置である。
ユーザーを撮影し、顔認証を行う技術がある。特に、近年、ATM(Automatic Teller Machine)の監視カメラ、自動販売機搭載カメラ、サイネージでの広告を選択するためのカメラなどカメラを搭載した機器が急劇に増加しており、複合機(スキャナ、プリンタ、複写機、ファックス等のいずれか2つ以上の機能を有している画像処理装置)等の画像処理装置でも顔認証のためにカメラを搭載したものがある。しかし、撮影者自身が移動等することによってデジタルカメラの位置を自由に変更することができるものと違い、多種多様な環境(特に、オフィス環境)に固定位置で稼働するために、カメラによるユーザー撮影画像が逆光により暗くなったり、もともと暗い環境であったりすることがある。そのために、顔検知や顔認証の精度が落ちることがある。
図1は、第1の実施の形態の構成例についての概念的なモジュール構成図を示している。
なお、モジュールとは、一般的に論理的に分離可能なソフトウェア(コンピュータ・プログラム)、ハードウェア等の部品を指す。したがって、本実施の形態におけるモジュールはコンピュータ・プログラムにおけるモジュールのことだけでなく、ハードウェア構成におけるモジュールも指す。それゆえ、本実施の形態は、それらのモジュールとして機能させるためのコンピュータ・プログラム(コンピュータにそれぞれの手順を実行させるためのプログラム、コンピュータをそれぞれの手段として機能させるためのプログラム、コンピュータにそれぞれの機能を実現させるためのプログラム)、システム及び方法の説明をも兼ねている。ただし、説明の都合上、「記憶する」、「記憶させる」、これらと同等の文言を用いるが、これらの文言は、実施の形態がコンピュータ・プログラムの場合は、記憶装置に記憶させる、又は記憶装置に記憶させるように制御するという意味である。また、モジュールは機能に一対一に対応していてもよいが、実装においては、1モジュールを1プログラムで構成してもよいし、複数モジュールを1プログラムで構成してもよく、逆に1モジュールを複数プログラムで構成してもよい。また、複数モジュールは1コンピュータによって実行されてもよいし、分散又は並列環境におけるコンピュータによって1モジュールが複数コンピュータで実行されてもよい。なお、1つのモジュールに他のモジュールが含まれていてもよい。また、以下、「接続」とは物理的な接続の他、論理的な接続(データの授受、指示、データ間の参照関係等)の場合にも用いる。「予め定められた」とは、対象としている処理の前に定まっていることをいい、本実施の形態による処理が始まる前はもちろんのこと、本実施の形態による処理が始まった後であっても、対象としている処理の前であれば、そのときの状況・状態にしたがって、又はそれまでの状況・状態にしたがって定まることの意を含めて用いる。「予め定められた値」が複数ある場合は、それぞれ異なった値であってもよいし、2以上の値(もちろんのことながら、全ての値も含む)が同じであってもよい。また、「Aである場合、Bをする」という記載は、「Aであるか否かを判断し、Aであると判断した場合はBをする」の意味で用いる。ただし、Aであるか否かの判断が不要である場合を除く。また、「A、B、C」等のように事物を列挙した場合は、断りがない限り例示列挙であり、その1つのみを選んでいる場合(例えば、Aのみ)を含む。
また、システム又は装置とは、複数のコンピュータ、ハードウェア、装置等がネットワーク(一対一対応の通信接続を含む)等の通信手段で接続されて構成されるほか、1つのコンピュータ、ハードウェア、装置等によって実現される場合も含まれる。「装置」と「システム」とは、互いに同義の用語として用いる。もちろんのことながら、「システム」には、人為的な取り決めである社会的な「仕組み」(社会システム)にすぎないものは含まない。
また、各モジュールによる処理毎に又はモジュール内で複数の処理を行う場合はその処理毎に、対象となる情報を記憶装置から読み込み、その処理を行った後に、処理結果を記憶装置に書き出すものである。したがって、処理前の記憶装置からの読み込み、処理後の記憶装置への書き出しについては、説明を省略する場合がある。なお、ここでの記憶装置としては、ハードディスク、RAM(Random Access Memory)、外部記憶媒体、通信回線を介した記憶装置、CPU(Central Processing Unit)内のレジスタ等を含んでいてもよい。
また、撮影モジュール105は、光量測定モジュール110の機能を有していてもよい。例えば、撮影モジュール105と光量測定モジュール110の機能を有しているデジタルカメラを利用してもよい。以下の説明で例示する場合は、撮影モジュール105と光量測定モジュール110とは一体となっており、撮影モジュール105の撮影角度の変更は光量測定モジュール110の角度の変更と同義である。
撮影モジュール105は、固定された装置に備え付けられている。したがって、逆光を避けるために撮影モジュール105(すなわち、固定された装置)の位置を変えることはできない。ただし、その撮影モジュール105は、撮影角度の変更は可能である。撮影モジュール105として、具体的には、デジタルカメラ、特にチルト式デジタルカメラ等がある。
また、撮影モジュール105は、ガイド提示モジュール140によって撮影位置が提示された後に、認証用の画像を撮影するようにしてもよい。
なお、撮影モジュール105は、光量測定モジュール110の機能を有していてもよい。具体的には、デジタルカメラが撮影した画像の輝度を光量とすれば、撮影画像から光量を測定することも可能である。
そして、撮影角度調整モジュール115は、光源位置特定モジュール130によって特定された位置にしたがって、撮影範囲内に高い光量が入らないように、撮影角度を設定する。
光源位置特定モジュール130は、撮影角度調整モジュール115、領域分割モジュール125、ガイド生成モジュール135と接続されている。光源位置特定モジュール130は、光量測定モジュール110が測定した光量を用いて、光量の高い領域を光源の位置として特定する。具体的には、光源位置特定モジュール130は、その光量を用いて、領域分割モジュール125によって領域分割された画像内で、光量の高い領域を光源の位置として特定する。
ガイド提示モジュール140は、ガイド生成モジュール135、提示モジュール145と接続されている。ガイド提示モジュール140は、ガイド生成モジュール135によって生成されたガイドを表示装置上に提示する。ガイド提示モジュール140は、そのガイドを、撮影画像に重ね合わせるようにして表示してもよい。被写体は、その映像を見て、自分がそのガイドに重なる位置に移動すればよい。
提示モジュール145は、ガイド提示モジュール140と接続されている。提示モジュール145は、撮影画像、ガイド等を表示する。例えば、液晶ディスプレイ等の表示装置である。
認証モジュール150は、受付モジュール120と接続されている。認証モジュール150は、受付モジュール120が受け付けた画像に対して、顔認証を行う。顔認証技術は、既知の技術を用いればよい。
人感センサ155は、人感センサ155(画像処理装置100)に対して操作者が近づいたことを検知する。近づいたことを検知した場合は、撮影モジュール105による撮影、又は光量測定モジュール110による測定を開始させる。例えば、赤外線センサ、超音波センサ、可視光センサ、これらを組み合わせたセンサ等がある。
制御モジュール160は、画像処理装置100内のモジュールを制御して、撮影モジュール105が撮影した画像から、顔認証を行う。
装置200は、画像処理装置100を有している。撮影モジュール105がユーザー250を撮影し、顔認証を行う。その顔認証が成功した場合は、ユーザー250は、装置200を使用することができるようになる。
装置200として、具体的には、複合機等の画像処理装置210、ATM220、エアコン、冷蔵庫等の家庭用電子機器230等がある。それぞれ、撮影モジュール105がユーザー250を撮影し、顔認証を行う。
画像処理装置210は、画像処理装置100を有している。顔認証が成功した場合は、ユーザー250は、画像処理装置210での印刷、スキャン等ができるようになる。
ATM220は、画像処理装置100を有している。顔認証が成功した場合は、ユーザー250は、ATM220で預け入れ、預金の引き出し等ができるようになる。
家庭用電子機器230は、画像処理装置100を有している。顔認証が成功した場合は、ユーザー250は、家庭用電子機器230を使用することができるようになる。
この他に、自動販売機、サイネージ等に画像処理装置100を搭載するようにしてもよい。例えば、自動販売機で顔認証を行い、販売の際にそのユーザーで決済を行うようにしてもよい。
また、サイネージで顔認証を行い、そのユーザーに適した広告を表示するようにしてもよい。
ステップS302では、人感センサ155は人を検知したか否かを判断し、検知した場合はステップS304へ進み、それ以外の場合は検知するまで待機する。例えば、図4に示すように、画像処理装置210(人感センサ155)の前に、ユーザー250が来たことを検知した場合は、ステップS304以降の処理に進む。
ステップS304では、光量測定モジュール110の撮影角度を複数回変更して、それらの撮影範囲における光量を測定する。例えば、図4に示すように、撮影モジュール105(光量測定モジュール110)を上下に方向を動かすことによって、撮影角度を変更する。ここで、撮影角度として、上下だけでなく、左右としてもよいし、上下と左右を組み合わせて、いわゆる全方位の撮影を可能としてもよい。ただし、画像処理装置210は固定されていることはもちろんのことながら、撮影モジュール105も画像処理装置210に固定(撮影角度を変更することは可能)されている。
また、天井のライト(蛍光灯、LED等)、各机のライトスタンド、窓等の光源410があり、撮影モジュール105でユーザー250を撮影した場合に、逆光となる場合がある。なお、逆光のままでの撮影では、画像処理装置210を使用可能なユーザー250(ユーザー登録されたユーザー250)であったとしても顔認証を失敗することが多くなる。
例えば、図5(a1)に示すように、撮影モジュール105の撮影方向に光源410がある場合は、図5(b1)に示すように、その撮影範囲510内の上方向に光源を示す光量高領域515がある。
そして、撮影モジュール105を撮影角度を下げた場合は、図5(a2)に示すように、撮影モジュール105の撮影方向と光源410からの光の方向とは、ずれることになり、図5(b2)に示すように、その撮影範囲520からはずれた上方向に光源を示す光量高領域525がある(つまり、撮影範囲520内に光量高領域525はない)。
ステップS308では、光源が入らない撮影角度を特定する。つまり、ステップS306で抽出した「光量が高い領域」が入らないように撮影角度を特定する。例えば、ステップS304で、測定した光量が最も少なくなる撮影角度としてもよいし、光源が撮影画像内に入っていた状態から撮影画像内に入らなくなる撮影角度としてもよい。図5の例では、図5(a2)に示す撮影角度を特定する。
ステップS312では、認証モジュール150が、顔認証処理を行う。
ステップS314では、制御モジュール160が、顔を認証できたか否かを判断し、認証できた場合はステップS316へ進み、それ以外の場合はステップS302へ戻る。
ステップS316では、制御モジュール160が、その装置の使用を許可する。
例えば、予め定められた時間(例えば、2時間)おきであってもよいし、始業時(例えば、9時)、午後の始業時(例えば、13時)、残業開始時(例えば、17時)等としてもよい。
また、光源の電源オン又はオフを検知した場合にステップS304以降の処理を行うようにしてもよいし、窓のブラインド(カーテン等を含む)の上げ下げを検知した場合に、ステップS304以降の処理を行うようにしてもよい。なお、これらの検知は、光源、ブラインドに設けられた物理的スイッチで行えばよい。
ステップS602では、人感センサ155は人を検知したか否かを判断し、検知した場合はステップS604へ進み、それ以外の場合は検知するまで待機する。
ステップS604では、光量測定モジュール110が、光量を測定する。
ステップS606では、領域分割モジュール125が、撮影範囲を領域分割し、光源位置特定モジュール130が、光量が高い領域を抽出する。
ステップS608では、ガイド生成モジュール135が、光源を隠す領域を特定する。つまり、ステップS606で抽出された領域を少なくとも含むように領域を特定する。例えば、人型になるように領域を特定する。
ステップS612では、撮影モジュール105が、顔画像を撮影する。
ステップS614では、認証モジュール150が、顔認証処理を行う。
ステップS616では、制御モジュール160が、顔を認証できたか否かを判断し、認証できた場合はステップS618へ進み、それ以外の場合はステップS602へ戻る。
ステップS618では、制御モジュール160が、その装置の使用を許可する。
図8は、第2の実施の形態の構成例についての概念的なモジュール構成図である。
第2の実施の形態である画像処理装置800は、認証用の画像を撮影し、認証を行うものであって、図8の例に示すように、撮影モジュール805、赤外線撮影モジュール810、画像受付モジュール815、画像受付モジュール820、認証モジュール825、光量測定モジュール830、人感センサ835、制御モジュール840を有している。
撮影モジュール805は、画像受付モジュール815と接続されている。撮影モジュール805は、認証用の画像を撮影する。例えば、一般のデジタルカメラ等である。少なくとも赤外線を用いた撮影ではなく、被写体からの反射光を撮影するものである。
赤外線撮影モジュール810は、画像受付モジュール820と接続されている。赤外線撮影モジュール810は、赤外線を用いて認証用の画像を撮影する。例えば、赤外線カメラ等である。
画像受付モジュール815は、撮影モジュール805、認証モジュール825と接続されている。画像受付モジュール815は、撮影モジュール805によって撮影された画像を受け付け、制御モジュール840の制御にしたがって、認証モジュール825に渡す。
画像受付モジュール820は、赤外線撮影モジュール810、認証モジュール825と接続されている。画像受付モジュール820は、赤外線撮影モジュール810によって撮影された画像を受け付け、制御モジュール840の制御にしたがって、認証モジュール825に渡す。
また、認証モジュール825は、撮影モジュール805によって撮影された画像を用いて認証を行い、さらに、赤外線撮影モジュール810によって撮影された画像を用いて認証を行うようにしてもよい。そして、認証モジュール825は、両方の画像での認証が成功しなかった場合(撮影モジュール805によって撮影された画像での認証が失敗し、かつ、赤外線撮影モジュール810によって撮影された画像での認証が失敗した場合)は、認証が失敗したとする。認証モジュール825は、いずれかの画像で認証が成功した場合(撮影モジュール805によって撮影された画像での認証が成功した場合、又は、赤外線撮影モジュール810によって撮影された画像での認証が成功した場合)は、認証が成功したとする。
なお、予め撮影した照合用の画像として、撮影モジュール805(又は、撮影モジュール805に類似するデジタルカメラ)によって撮影された画像を用いてもよいし、赤外線撮影モジュール810(又は、赤外線撮影モジュール810に類似する赤外線カメラ)によって撮影された画像を用いてもよい。いずれか一方であってもよいし、撮影モジュール805によって撮影された画像の場合は、前者の画像を照合用の画像を用い、赤外線撮影モジュール810によって撮影された画像の場合は、後者の画像を照合用の画像を用いるようにしてもよい。
人感センサ835は、人感センサ835(画像処理装置800)に対して操作者が近づいたことを検知する。近づいたことを検知した場合は、撮影モジュール805又は赤外線撮影モジュール810による撮影を開始させる。例えば、赤外線センサ、超音波センサ、可視光センサ、これらを組み合わせたセンサ等がある。
制御モジュール840は、光量測定モジュール830によって測定された光量が予め定められた値未満又は以下である場合は、赤外線撮影モジュール810を用いて認証用の画像を撮影するように制御する。
また、制御モジュール840は、光量測定モジュール830によって測定された光量が予め定められた値より高い又は以上である場合は、撮影モジュール805を用いて認証用の画像を撮影するように制御するようにしてもよい。
ステップS902では、人感センサ835は人を検知したか否かを判断し、検知した場合はステップS904へ進み、それ以外の場合は検知するまで待機する。
ステップS904では、光量測定モジュール830が、光量を測定する。
ステップS906では、光量測定モジュール830が、ステップS904で測定された光量を用いて、暗いか否かを判断し、暗い場合はステップS908へ進み、それ以外の場合はステップS910へ進む。例えば、ステップS904で測定された光量が、予め定められた閾値未満又は以下である場合に、暗いと判断してもよい。
ステップS910では、撮影モジュール805を用いて顔画像を撮影する。
ステップS912では、認証モジュール825が、ステップS908又はステップS910で撮影された画像のいずれかを対象として顔認証処理を行う。
ステップS914では、制御モジュール840が、顔を認証できたか否かを判断し、認証できた場合はステップS916へ進み、それ以外の場合はステップS902へ戻る。
ステップS916では、制御モジュール840が、その装置の使用を許可する。
ステップS1002では、人感センサ835は人を検知したか否かを判断し、検知した場合はステップS1004へ進み、それ以外の場合は検知するまで待機する。
ステップS1004では、撮影モジュール805を用いて顔画像を撮影する。
ステップS1006では、赤外線撮影モジュール810を用いて顔画像を撮影する。
ステップS1008では、認証モジュール825が、ステップS1004で撮影した顔画像を用いて顔認証処理を行う。
ステップS1010では、認証モジュール825が、ステップS1006で撮影した顔画像を用いて顔認証処理を行う。
ステップS1014では、制御モジュール840が、その装置の使用を許可する。
ステップS1102では、人感センサ835は人を検知したか否かを判断し、検知した場合はステップS1104へ進み、それ以外の場合は検知するまで待機する。
ステップS1104では、光量測定モジュール830が、光量を測定する。
ステップS1106では、光量測定モジュール830が、暗いか否かを判断し、暗い場合はステップS1108へ進み、それ以外の場合はステップS1110へ進む。
ステップS1108では、図9のステップS908以降の処理、又は、図10のステップS1004以降の処理を行う。
ステップS1110では、図3のステップS304以降の処理、又は、図6のステップS606以降の処理を行う。
「プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、プログラムのインストール、実行、プログラムの流通等のために用いられる、プログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体をいう。
なお、記録媒体としては、例えば、デジタル・バーサタイル・ディスク(DVD)であって、DVDフォーラムで策定された規格である「DVD−R、DVD−RW、DVD−RAM等」、DVD+RWで策定された規格である「DVD+R、DVD+RW等」、コンパクトディスク(CD)であって、読出し専用メモリ(CD−ROM)、CDレコーダブル(CD−R)、CDリライタブル(CD−RW)等、ブルーレイ・ディスク(Blu−ray(登録商標) Disc)、光磁気ディスク(MO)、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープ、ハードディスク、読出し専用メモリ(ROM)、電気的消去及び書換可能な読出し専用メモリ(EEPROM(登録商標))、フラッシュ・メモリ、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)、SD(Secure Digital)メモリーカード等が含まれる。
そして、前記のプログラムの全体又はその一部は、前記記録媒体に記録して保存や流通等させてもよい。また、通信によって、例えば、ローカル・エリア・ネットワーク(LAN)、メトロポリタン・エリア・ネットワーク(MAN)、ワイド・エリア・ネットワーク(WAN)、インターネット、イントラネット、エクストラネット等に用いられる有線ネットワーク、又は無線通信ネットワーク、さらにこれらの組み合わせ等の伝送媒体を用いて伝送させてもよく、また、搬送波に乗せて搬送させてもよい。
さらに、前記のプログラムは、他のプログラムの一部分若しくは全部であってもよく、又は別個のプログラムと共に記録媒体に記録されていてもよい。また、複数の記録媒体に分割して記録されていてもよい。また、圧縮や暗号化等、復元可能であればどのような態様で記録されていてもよい。
105…撮影モジュール
110…光量測定モジュール
115…撮影角度調整モジュール
120…受付モジュール
125…領域分割モジュール
130…光源位置特定モジュール
135…ガイド生成モジュール
140…ガイド提示モジュール
145…提示モジュール
150…認証モジュール
155…人感センサ
160…制御モジュール
200…装置
210…画像処理装置
220…ATM
230…家庭用電子機器
250…ユーザー
800…画像処理装置
805…撮影モジュール
810…赤外線撮影モジュール
815…画像受付モジュール
820…画像受付モジュール
825…認証モジュール
830…光量測定モジュール
835…人感センサ
840…制御モジュール
Claims (10)
- 光量を測定する測定手段と、
測定した光量を用いて、予め定められた光量より高い又は以上である撮影範囲内の領域を特定する特定手段と、
前記撮影範囲内に特定された領域が入らないように、撮影角度を設定する設定手段と、
前記設定手段によって設定された撮影角度で、認証用の画像を撮影する撮影手段
を有する画像処理装置。 - 光量を測定する測定手段と、
測定した光量を用いて、予め定められた光量より高い又は以上である撮影範囲内の領域を特定する特定手段と、
前記領域が隠れるように被写体の位置を特定し、該位置にしたがって、該被写体の撮影位置を提示する提示手段と、
前記提示手段によって撮影位置が提示された後に、認証用の画像を撮影する撮影手段
を有する画像処理装置。 - 認証用の画像を撮影する撮影手段と、
赤外線を用いて認証用の画像を撮影する赤外線撮影手段と、
光量を測定する測定手段と、
前記測定手段によって測定された光量が予め定められた値未満又は以下である場合は、前記赤外線撮影手段を用いて認証用の画像を撮影するように制御する制御手段
を有する画像処理装置。 - 前記制御手段は、前記測定手段によって測定された光量が予め定められた値より高い又は以上である場合は、前記撮影手段を用いて認証用の画像を撮影するように制御する、
請求項3に記載の画像処理装置。 - 認証用の画像を撮影する撮影手段と、
赤外線を用いて認証用の画像を撮影する赤外線撮影手段と、
前記撮影手段によって撮影された画像を用いて認証を行う第1の認証手段と、
前記赤外線撮影手段によって撮影された画像を用いて認証を行う第2の認証手段と、
前記第1の認証手段及び前記第2の認証手段で、認証が成功しなかった場合は、認証が失敗したとする認証手段
を有する画像処理装置。 - 前記認証手段は、前記第1の認証手段又は前記第2の認証手段のいずれかで、認証が成功した場合は、認証が成功したとする、
請求項5に記載の画像処理装置。 - コンピュータを、
光量を測定する測定手段と、
測定した光量を用いて、予め定められた光量より高い又は以上である撮影範囲内の領域を特定する特定手段と、
前記撮影範囲内に特定された領域が入らないように、撮影角度を設定する設定手段と、
前記設定手段によって設定された撮影角度で、認証用の画像を撮影する撮影手段
として機能させるための画像処理プログラム。 - コンピュータを、
光量を測定する測定手段と、
測定した光量を用いて、予め定められた光量より高い又は以上である撮影範囲内の領域を特定する特定手段と、
前記領域が隠れるように被写体の位置を特定し、該位置にしたがって、該被写体の撮影位置を提示する提示手段と、
前記提示手段によって撮影位置が提示された後に、認証用の画像を撮影する撮影手段
として機能させるための画像処理プログラム。 - コンピュータを、
認証用の画像を撮影する撮影手段と、
赤外線を用いて認証用の画像を撮影する赤外線撮影手段と、
光量を測定する測定手段と、
前記測定手段によって測定された光量が予め定められた値未満又は以下である場合は、前記赤外線撮影手段を用いて認証用の画像を撮影するように制御する制御手段
として機能させるための画像処理プログラム。 - コンピュータを、
認証用の画像を撮影する撮影手段と、
赤外線を用いて認証用の画像を撮影する赤外線撮影手段と、
前記撮影手段によって撮影された画像を用いて認証を行う第1の認証手段と、
前記赤外線撮影手段によって撮影された画像を用いて認証を行う第2の認証手段と、
前記第1の認証手段及び前記第2の認証手段で、認証が成功しなかった場合は、認証が失敗したとする認証手段
として機能させるための画像処理プログラム。
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