JP2019133275A - 顔認証装置及び顔認証方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、迅速に正確な顔認証を行うことができる顔認証装置１及び顔認証方法を提供する。【解決手段】本発明に係る顔認証装置１は、本体２０と、本体２０に設けられ個人認証を行う人の顔を撮影する顔撮影部２２と、本体２０に設けられ人の顔の高さを検出する顔位置検出部２４と、本体２０を鉛直方向に移動可能な移動機構３０と、を備える。移動機構３０は、顔位置検出部２４で検出された顔の高さに合わせて本体２０を昇降移動可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、顔認証装置及び顔認証方法に関するものである。

近年、入退室管理のセキュリティ強化に伴い、認証対象者の顔をカメラで撮影し、その顔画像と予め登録した登録画像とを照合して本人であるか否かを認証（個人認証）する顔認証装置が普及している。

このような顔認証装置においては、認証対象者の身長の高低に関わらず顔画像を取得するため、広視野角を有するカメラが用いられる場合が多い（特許文献１等）。広視野角を有するカメラとしては、広角レンズやＣＣＤ素子の配置によるものなどがある。

しかしながら、広視野角を有するカメラを用いた場合には、顔認証装置において撮影された認証対象者の顔が画像の上端または下端付近にあると歪みが大きくなり、正確な認証が困難となり、また認証の高速化の障害ともなる。

特開２００７−４６１３号公報

そこで、本発明の目的は、迅速に正確な顔認証を行うことができる顔認証装置及び顔認証方法を提供することを目的とする。

本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。

[適用例１]
本適用例に係る顔認証装置は、
本体と、
前記本体に設けられ個人認証を行う人の顔を撮影する顔撮影部と、
前記本体に設けられ人の顔の高さを検出する顔位置検出部と、
前記本体を鉛直方向に移動可能な移動機構と、
を備え、
前記移動機構は、前記顔位置検出部で検出された顔の高さに合わせて前記本体を昇降移動可能であることを特徴とする。

本適用例によれば、顔位置検出部で検出された顔の高さに合わせて本体を鉛直方向に昇降移動させることで、顔撮影部を認証処理に適した高さまで移動することができ、迅速に正確な顔認証を行うことができる。

[適用例２]
本適用例に係る顔認証装置において、
前記顔位置検出部は、前記顔撮影部とは異なるカメラを含み、
前記顔位置検出部は、前記顔撮影部において撮影される人の第１撮影位置よりも遠い第
２撮影位置にいる人を前記カメラが撮影し、前記カメラによって撮影したデータに基づいて顔の高さを検出することができる。

本適用例によれば、顔位置検出部のカメラによって顔撮影部よりも遠い位置で顔の高さを検出することができるため、認証対象者が顔撮影部での撮影まで移動する間に移動機構により本体の顔撮影部を移動させることができ、迅速な顔認証を行うことができる。

[適用例３]
本適用例に係る顔認証装置において、
前記顔位置検出部により取得した情報を用いて、前記顔位置検出部において検出された顔の高さと、前記顔撮影部において撮影される顔が個人認証の可能な高さとの距離を算出する算出部をさらに含み、
前記移動機構は、前記算出部で算出された距離に基づいて移動することができる。

本適用例によれば、算出部で算出された距離により個人認証が可能な高さに顔撮影部を確実に移動することができる。

[適用例４]
本適用例に係る顔認証装置において、
前記顔撮影部と前記顔位置検出部とは前記本体において同じ高さに配置されていることができる。

本適用例によれば、顔撮影部と顔位置検出部とが同じ高さに配置されていることにより、移動機構によって移動させる距離を容易に算出することができる。

[適用例５]
本適用例に係る顔認証装置において、
前記本体は、
前記顔撮影部で撮影した画像を表示するディスプレーと、
前記ディスプレー内の所定位置へ顔を左右方向に移動することを被撮影者に対し指示する横方向指示ライトと、
をさらに備えることができる。

本適用例によれば、被撮影者に対し、被撮影者が移動する方向を容易かつ明確に示すことができる。

[適用例６]
本適用例に係る顔認証装置において、
前記顔位置検出部は、人の顔の水平方向の位置を検出するものであり、
前記移動機構は、前記顔位置検出部で検出された顔の水平方向の位置に合わせて前記本体を水平方向に移動可能であることができる。

本適用例によれば、被撮影者の顔の位置に合わせて適切な水平方向の位置に本体を移動させることができる。

[適用例７]
本適用例に係る顔認証装置において、
前記移動機構は、前記本体を水平方向で傾けるチルト機構をさらに備えることができる。

本適用例によれば、被撮影者の顔の位置に合わせて適切な水平方向の向きに本体を移動させることができる。

[適用例８]
本適用例に係る顔認証方法は、
顔位置検出部で人の顔の高さを検出する検出工程と、
前記検出工程で検出された顔の高さに合わせて顔撮影部を鉛直方向に移動する移動工程と、
前記移動工程後の位置で前記顔撮影部により人の顔を撮影する撮影工程と、
前記撮影工程により撮影された画像を用いて個人認証を行う判定工程と、
を含むことを特徴とする。

本適用例によれば、顔位置検出部で検出された顔の高さに合わせて本体を鉛直方向に昇降移動させることで、迅速に正確な顔認証を行うことができる。

本発明の顔認証装置によれば、顔位置検出部で検出された顔の高さに合わせて本体を鉛直方向に昇降移動させることで、迅速に正確な顔認証を行うことができる。また、本発明の顔認証方法によれば、顔検出部で検出された顔の高さに合わせて本体を鉛直方向に移動することで、迅速に正確な顔認証を行うことができる。

本実施形態に係る顔認証装置が扉の横に設置された状態を示す正面図である。 本実施形態に係る顔認証装置の正面図である。 本実施形態に係る顔認証装置の右側面図である。 本実施形態に係る顔認証装置のブロック図である。 本実施形態に係る顔認証方法のフローチャートである。 本実施形態に係る顔認証装置の動作を説明する図である。 本実施形態に係る顔位置検出部で撮影される画像の模式図である。 本実施形態に係る顔認証装置の動作を説明する図である。 変形例１に係る顔認証装置の正面図である。 変形例１に係る顔認証装置の右側面図である。 変形例２に係る顔認証装置の平面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

本実施形態に係る顔認証装置は、本体と、前記本体に設けられ個人認証を行う人の顔を撮影する顔撮影部と、前記本体に設けられ人の顔の高さを検出する顔位置検出部と、前記本体を鉛直方向に移動可能な移動機構と、を備え、前記移動機構は、前記顔位置検出部で検出された顔の高さに合わせて前記本体を昇降移動可能であることを特徴とする。

本実施形態に係る顔認証方法は、顔位置検出部で人の顔の高さを検出する検出工程と、前記検出工程で検出された顔の高さに合わせて顔撮影部を鉛直方向に移動する移動工程と、前記移動工程後の位置で前記顔撮影部により人の顔を撮影する撮影工程と、前記撮影工程により撮影された画像を用いて個人認証を行う判定工程と、を含むことを特徴とする。

１．顔認証装置
図１〜図４を用いて、本実施形態に係る顔認証装置１について説明する。図１は本実施形態に係る顔認証装置１が扉３の横に設置された状態を示す正面図であり、図２は本実施形態に係る顔認証装置１の正面図であり、図３は本実施形態に係る顔認証装置１の右側面図であり、図４は本実施形態に係る顔認証装置１のブロック図である。

図１に示すように、顔認証装置１は、扉３のオートロック装置４と電気的に連結され、扉３の横の壁２に設置される。顔認証装置１は、市販されている顔認証システムと同様の場所に設置することができる。オートロック装置４は、扉３の鍵を顔認証装置１の指令により開閉することができる。オートロック装置４の一部に顔認証装置１の機能を組み込んでもよく、オートロック装置４及び顔認証装置１を明確に区別する必要はなく、これらの装置により認証対象者の認証と扉３の開錠を行うことができればよい。顔認証装置１の一部または全部が扉３に設けられていてもよい。

図２に示すように、顔認証装置１は、正面が透明な蓋１２で覆われた筐体１０と、筐体１０の中に設置された移動機構３０と、移動機構３０により鉛直方向に昇降する本体２０と、を含む。

筐体１０は、蓋１２を正面にして壁２に固定される。蓋１２は本体２０の移動に関する安全のために設けられている。

移動機構３０は、顔位置検出部２４で検出された顔の高さに合わせて本体２０を昇降移動可能である。顔位置検出部２４で検出された顔の高さに合わせて本体２０を鉛直方向に昇降移動させることで、顔撮影部２２を認証処理に適した高さまで移動することができ、迅速に正確な顔認証を行うことができる。移動機構３０は、本体２０の幅方向の中心で鉛直方向に延びるガイド３３を有し、ガイド３３に沿って本体２０を鉛直方向に移動可能である。移動機構３０は、例えば電動モータでリニア駆動するボールねじを利用した電動アクチュエータを採用することができる。本体２０を昇降させる機構であれば他の機構を用いることができ、例えばベルト駆動、カムフォロア駆動などを採用してもよい。図３に示すように、本体２０は移動機構３０のガイド３３に案内されて昇降するスライダ３４に固定され、鉛直方向に移動可能である。移動機構３０は例えば電動モータを駆動するモータドライバを含む。

筐体１０はその内部で本体２０が昇降するのに十分な高さを有する。図２及び図３において破線で示す上下の位置まで本体２０は筐体１０の中を移動することができる。

本体２０の正面には、個人認証を行う人の顔を撮影する顔撮影部２２と、顔撮影部２２の横にある顔位置検出部２４と、顔撮影部２２の上方に顔撮影部２２を挟む位置にある２つの照明部２５と、顔撮影部２２の下方にあるディスプレー２６と、ディスプレー２６の下方にある人感センサ２７と、人感センサ２７の左右にある横方向指示ライト２８Ｌ、２８Ｒと、が配置されている。顔位置検出部２４は、顔位置カメラ４０を含む。顔位置カメラ４０は例えばデジタルカメラである。個人認証とは、予め後述の記憶部５２に登録された個人ごとの顔の特徴点と、顔検出処理によって検出された顔から抽出された特徴点とを比較して、画像データにおける顔が誰であるかを特定する処理である。

図４に示すように、顔認証装置１は、破線で囲んだ本体２０と、本体２０を移動するための移動機構３０と、破線で囲んだ外部ユニット５０と、を含む。外部ユニット５０は図示したように１つのまとまったものであってもよいし、外部ユニット５０を構成する各部が離れた場所に通信可能（ＬＡＮ等）に配置されていてもよい。

顔位置検出部２４は、顔位置カメラ４０と、算出部４１と、移動制御部４２と、を含む。算出部４１及び移動制御部４２は例えばコンピュータ及びメモリ等で構成される。

外部ユニット５０には、記憶部５２と、顔撮影部２２で撮影した画像を処理する画像処理部５３と、顔撮影部２２により取得した画像を用いて個人認証を行う判定部５４とが設けられている。外部ユニット５０は、市販されている顔認証システムを顔撮影部２２を含めて採用することができる。外部ユニット５０は、例えばＲＡＭ、ＲＯＭ等で構成される記憶部５２と、記憶部５２に記憶されているプログラムに従って処理を行うＣＰＵで構成される画像処理部５３及び判定部５４とを含む。外部ユニット５０は、扉３の開錠動作または施錠動作を制御する制御部をさらに含んでもよい。

顔撮影部２２は、認証対象となる被撮影者の顔を撮影する画像入力手段である。顔撮影部２２は、例えばデジタルカメラであることができ、被撮影者の顔がカメラに近づくとその顔を検出して撮影を行うことができる。顔撮影部２２で撮影された顔の画像は画像処理部５３によって処理され、記憶部５２に記憶されている複数の顔認証用情報と撮影された画像データとを比較して本人であるか否かを判定部５４によって判定し、判定結果を本体２０のディスプレー２６に表示し、本人と判定されれば例えばオートロック装置４を操作する。顔撮影部２２で撮影された画像により個人認証を行うシステムは公知であり、市販されているものを用いることができる。すなわち、顔認証装置１は、市販の個人認証システム（顔撮影部２２を含む）に顔位置検出部２４及び移動機構３０等を組み合わせることにより構成することができる。

顔位置検出部２４は、顔撮影部２２とは異なる顔位置カメラ４０を含む。顔位置カメラ４０は、人物の顔の高さを認識することができればよいので、顔撮影部２２よりも解像度の低いカメラを採用することができる。コスト削減に貢献する。顔撮影部２２と顔位置検出部の顔位置カメラ４０とは本体２０において同じ高さに配置されている。顔撮影部２２と顔位置検出部２４とが同じ高さに配置されていれば、両方のカメラで撮影される高さは同じであるので、移動機構３０によって顔撮影部２２を移動させるべき距離を容易に算出することができる。

算出部４１は、顔位置検出部２４により取得した情報を用いて、顔位置検出部２４において検出された顔の高さと、顔撮影部２２において撮影される顔が判定部５４で個人認証が可能な高さとの距離を算出する。移動制御部４２は、算出部４１で算出された距離に基づいて移動部３０に対し指令を出力し本体２２を移動する。算出部４１で算出された距離により個人認証が可能な高さに顔撮影部２２を確実に移動することができる。

照明部２５は、顔を明るく照らすものであり、ＬＥＤ等の発光装置を用いることができる。暗い場所であっても、あるいは逆光の場合であっても照明部２５の発光により、顔の特徴部分を明確に撮影することができる。

ディスプレー２６は、顔撮影部２２で撮影した画像を表示する。横方向指示ライトは、ＬＥＤ等により矢印の形に発光し、ディスプレー２６に映し出された顔をディスプレー２６内の所定位置へ左右方向に移動することを被撮影者に対し指示することができる。横方向指示ライト２８Ｌ、２８Ｒにより、被撮影者に対し、顔認証が適切に行われる位置へ移動する方向を容易かつ明確に示すことができる。横方向指示ライト２８Ｌ、２８Ｒは、ディスプレー２６内に表示するようにしてもよい。

人感センサ２７は、顔認証装置１に近づく人を検知する。人感センサ２７が人を検知すると、顔位置検出部２４が被撮影者の撮影を開始する。人感センサ２７は、赤外線、超音
波、可視光等を用いるセンサであって、熱センサ、光センサ、音波センサ、音感センサ、タッチセンサ等を採用することができ、ここでは熱センサを用いる。

２．顔認証方法
図５〜図７を用いて、図１〜図４で説明した顔認証装置１における顔認証方法について説明する。図５は本実施形態に係る顔認証方法のフローチャートであり、図６は本実施形態に係る顔認証装置１の動作を説明する図であり、図７は本実施形態に係る顔位置検出部２４で撮影される画像６０の模式図であり、図８は本実施形態に係る顔認証装置１の動作を説明する図である。

図５に示すように、顔認証方法は、顔認証装置１がＳ１０〜Ｓ７０の処理を実行する。図６を参照しながら各処理について説明する。

Ｓ１０：人感センサ２７の検知の有無を判断する。例えば図６に示すように、認証対象者５ａが顔認証装置１に近付くと、顔撮影部２２からの距離Ｌｃの位置で人感センサ２７が認証対象者５ａを検知して（ＹＥＳ）検知信号を出力する。人感センサ２７の検知が無ければ（ＮＯ）Ｓ１０の処理を繰り返す。人感センサ２７が認証対象者５ａを検知可能な距離Ｌｃは、顔位置検出部２４による認証対象者５ａの撮影位置までの距離Ｌｂよりも遠い。

Ｓ２０：人感センサ２７から検知信号が出力されると、本体２０の図示しないタイマーが起動する。顔位置検出部２４における処理を人感センサ２７の検知信号の出力から所定時間内に制限することで顔位置検出部２４等の処理負担を低減することができる。

Ｓ２２：照明部２５を点灯させる。認証対象者５ａの顔を明るく照らすことにより、顔の部位の濃淡を明確にできる。顔位置検出部２４における検出工程の精度を向上させることができる。

Ｓ３０：顔位置検出部２４の顔位置カメラ４０が認証対象者５ａの撮影を開始する。例えば図６に示す顔位置検出部２４は顔撮影部２２において撮影される認証対象者５ａの第１撮影位置（距離Ｌａ）よりも遠い第２撮影位置（距離Ｌｂ）にいる認証対象者５ａを顔位置カメラ４０が撮影し、顔位置カメラ４０によって撮影したデータに基づいて顔の高さを検出する。顔位置検出部２４の顔位置カメラ４０によって顔撮影部２２よりも遠い位置で顔の高さを検出することができるため、認証対象者５ａが顔撮影部２２での撮影まで移動する間に本体２０を移動機構３０により移動させることができ、迅速な顔認証を行うことができる。また顔撮影部２２からの距離Ｌｂは距離Ｌｃよりも近い位置に設定してもよい。認証対象者５ａは顔撮影部２２に向かって近づいてくるからである。

例えば、距離Ｌｃは１ｍ〜２ｍ、距離Ｌｂは１ｍ程度、距離Ｌａは０．５ｍ程度の位置に設定することができる。距離Ｌａ〜距離Ｌｃは、各センサの性能や顔認証装置１が設置される環境等により適切な範囲に設定することができる。

Ｓ４０：顔位置検出部２４が検出工程を実行する。検出工程は、顔位置検出部２４で人の顔の高さを検出する。すなわち、顔位置検出部２４の顔位置カメラ４０で撮影された画像６０から認証対象者５ａの顔の高さを認識し、算出部４１が顔撮影部２２で撮影するのに適した高さまでの距離を算出する。

さらに具体的に検出工程（Ｓ４０）を説明する。検出工程（Ｓ４０）は、Ｓ４２，Ｓ４４，Ｓ４５，Ｓ４６，Ｓ４８の各処理を含む。

Ｓ４２：顔位置検出部２４は顔位置カメラ４０で撮影された画像６０（図７）に対して顔位置検出処理を実行する。図７は認証対象者５ａが距離Ｌｂに来たときに撮影された画像６０である。顔位置検出部２４はこの画像６０から認証対象者５ａの顔の位置を検出する。例えば画像６０を濃淡処理や差分処理等の画像処理を行うことで顔の特徴情報として両目及び／または両鼻孔を検出し、画像６０における顔の位置を決定する。顔の位置を検出するための画像処理は公知の方法を採用することができる。

例えば、顔の位置を検出すると、画像６０における顔として認識した領域の中心座標データを顔位置検出部２４が出力する。顔の中心座標データは例えば画像６０における水平方向のＸ座標データと鉛直方向のＹ座標データである。

また、例えば、顔の位置を検出すると、画像６０における顔として認識した領域の画像サイズデータを顔位置検出部２４が出力する。顔の画像サイズデータは画像６０における例えばピクセル数や面積値であってもよい。顔位置カメラ４０の撮影を繰り返し所定サイズの顔の画像サイズになった画像６０における顔の中心座標データを取得してもよい。顔の画像サイズが所定サイズであれば、認証対象者５ａの顔の大きさが標準サイズであるときに、一定の距離Ｌｂにおいて撮影された画像６０となるからである。また、画像サイズデータに基づいて顔位置カメラ４０から認証対象者５ａまでの距離Ｌｂを推定することができる。同じ身長の人を撮影した場合でも顔位置カメラ４０から認証対象者５ａまでの距離Ｌｂによって画像６０における顔の高さが変わる。そのため、当該距離Ｌｂと標準とした顔の大きさに対応する画像サイズとの関係テーブルを予め顔位置検出部２４に記憶しておき、画像６０から得られた顔の画像サイズデータについて当該関係テーブルを参照すれば、当該距離Ｌｂを推定することができる。

Ｓ４４：顔位置検出部２４が画像６０から顔の位置を検出したか否かを判断する。顔位置検出部２４が顔の位置を検出できなければ（ＮＯ）Ｓ４５の処理を実行する。顔位置検出部２４が顔の位置を検出できれば（ＹＥＳ）Ｓ４６の処理を実行する。

Ｓ４５：タイマーで予め設定した所定時間が経過したか否かを判断する。所定時間が経過していなければ（ＮＯ）Ｓ４２及びＳ４４を繰り返す。所定時間が経過していれば（ＹＥＳ）、顔位置検出部２４の処理を停止し（Ｓ８０）、照明部２５を消灯する（Ｓ８２）。例えば認証対象者５ａが顔認証装置１から遠ざかったような場合などである。照明部２５を消灯することで認証対象者５ａは顔認証ができなかったことを理解することができる。

Ｓ４６：算出部４１は、画像６０に基づいて認証対象者５ａの顔位置と記憶部５２にある予め設定された座標数値とを比較し、認証可能領域６２に顔が入るために顔撮影部２２を移動しなければならない移動距離を算出する。例えば図６のように認証対象者５ａが距離Ｌｂに来たとき、顔撮影部２２は初期位置である高さＨｂにある。この位置で顔位置カメラ４０が撮影した画像６０は図７のようになる。図７ではこの高さＨｂでの顔撮影部２２の認証可能領域６２をハッチングで表している。認証可能領域６２は、距離Ｌａの位置に認証対象者５ａが来たときに顔全体が認証可能領域６２内に入れば正確な顔認証処理が可能となる範囲である。したがって、顔撮影部２２の高さが図６及び図７のままでは認証対象者５ａの正確な顔認証を実行できないか顔認証に時間を要する。そこで、算出部４１は、画像６０における認証対象者５ａの顔の中心高さＰａ（顔の中心座標データとして入力されたＹ座標位置である）と認証可能領域６２の中心高さＰｂ（例えば画像６０のＹ軸方向の中心座標である）との差に基づいて移動距離を算出する。こうして得られる移動距離は、顔撮影部２２が初期位置にあるときの高さＨｂと算出された高さＨａの差の距離（Ｈｂ−Ｈａ）を移動距離になる。

中心高さＰａと中心高さＰｂとの座標の差から算出される移動距離は、顔位置カメラ４０から認証対象者５ａまでの距離Ｌｂに応じて変化する。そのため、顔の画像サイズが所定値のときの画像６０を用いれば座標の差（Ｐａ−Ｐｂ）から移動距離を算出することができる。また顔位置カメラ４０から認証対象者５ａまでの複数の距離Ｌｂに応じた座標の差（Ｐａ−Ｐｂ）と移動距離との関係テーブルを予め顔位置検出部２４に記憶しておき、画像６０における顔の画像サイズに応じて座標の差（Ｐａ−Ｐｂ）を算出しこの関係テーブルから移動距離を選択してもよい。これにより算出部４１は距離Ｌｂに応じた移動距離を正確に算出することができる。

Ｓ４８：算出部４１は算出した移動距離のデータを移動制御部４２に出力する。例えば図７の画像６０においては距離（Ｈｂ−Ｈａ）に対応するデータである。

Ｓ５０：移動工程を実行する。移動工程は、検出工程（Ｓ４０）で検出された顔の高さに合わせて移動機構３０を駆動して本体２０を移動して、顔撮影部２２を鉛直方向に移動する。具体的には、算出部４１で算出された距離（Ｈｂ−Ｈａ）を移動するように移動機構３０に対し移動制御部４２が指令を出力し、この指令に従って移動機構３０が本体２０を所定距離移動させる。このように顔位置検出部２４で検出された顔の高さに合わせて顔撮影部２２が設けられた本体２０を鉛直方向に昇降移動させることで、迅速に正確な顔認証を行うことができる。

また、Ｓ４２、Ｓ４６，Ｓ４８及びＳ５０を複数回例えば２回〜３回繰り返し実行してもよい。認証対象者５ａが顔位置カメラ４０に近づくことで顔位置の検出精度が向上するため、複数回の処理により移動距離の算出精度が向上するからである。具体的には、認証対象者５ａがＳ４２を実行した位置よりも顔位置カメラ４０に近づくと、顔位置検出部２４が顔として認識する領域の画像サイズ（例えばピクセル数）が大きくなる。その近づいた後の画像６０から顔位置（例えば顔の中心座標データ及び顔の領域の画像サイズデータ）を検出する。さらにその近づいた後の顔の画像サイズから顔位置カメラ４０と認証対象者５ａまでの距離を推定し、その距離における画像６０のＹ軸方向の座標の差（Ｐａ−Ｐｂ）に基づいて移動距離を算出し、上記と同様に移動工程を実行する。そして、これらの処理を複数回繰り返し実行することで顔の中心高さＰａと認証可能領域６２の中心高さＰｂとの差を小さくすることができ、Ｓ６０における顔認証の精度を向上させることができる。

Ｓ６０：撮影工程を実行する。撮影工程は、移動工程（Ｓ５０）後の位置で顔撮影部２２により人の顔を撮影する。顔撮影部２２で撮影された顔は認証可能領域６２内に収まる。また、顔位置検出部２４で検出された顔の領域の画像サイズデータがしきい値に達したときにＳ６０を実行するようにしてもよい。顔として認識された領域を認証可能領域６２に正確に適合させることができるからである。

顔撮影部２２による撮影は、認証対象者５ａが距離Ｌａの位置に来た状態で行われることが認証の正確性の点から好ましいが、認証対象者５ａが必ずしも適切な距離Ｌａまで来ないこともある。その場合には、顔撮影部２２から認証対象者５ａが離れすぎているため撮影される顔の大きさが小さくなり、認証の精度が低下するおそれがある。本実施形態では照明部２５は人感センサ２７に検知があれば点灯するように設定しているが、顔位置検出部２４は顔撮影部２２で撮影される顔の大きさの検出も行い、顔の映像サイズが小さい場合に照明部２５を点灯させるようにしてもよい。照明部２５により顔を照らすことにより、顔撮影部２２から認証対象者５ａが遠いことにより低下した認証精度を向上することができる。

Ｓ７０：判定工程を実行する。判定工程は、撮影工程により撮影された画像を用いて個
人認証を行う。個人認証が終了したら、移動制御部４２が移動機構３０を駆動して本体２０を下降させて初期位置に移動させる（原点復帰する）。

中心高さＰｂを顔の中心高さＰａの位置になるまで必ずしも移動させる必要はない。移動機構３０による移動距離は、画像６０において顔を認証するのに適する範囲に認証対象者５ａの顔が入ればよい。

図８の（Ａ）に示すように、検出工程により顔位置検出部２４が認証対象者５ａの顔の位置を高さＨａであると認識すると、移動制御部４２が移動機構３０を駆動して本体２０を鉛直方向に移動し、顔撮影部２２を高さＨａまで移動して撮影工程を実行する。高さＨａは、例えば１８０ｃｍ〜１９０ｃｍの範囲に設定することができる。

図８の（Ｂ）に示すように、検出工程により顔位置検出部２４が認証対象者５ｂの顔の位置を高さＨｂであると認識すると、この位置で正確な顔認証が可能であるため移動工程を行うことなく撮影工程を実行する。高さＨｂは、例えば１６０ｃｍ〜１７０ｃｍの範囲に設定することができる。

図８の（Ｃ）に示すように、検出工程により顔位置検出部２４が認証対象者５ｃの顔の位置を高さＨｃであると認識すると、移動工程により移動制御部４２が顔撮影部２２を高さＨｂから高さＨｃへ移動して撮影工程を実行する。図７の（Ｃ）の場合のように、認証対象者５ｃが背の低い人や車いすを利用する人の認証に特に有利である。背の高い人は屈むことができるが背の低い人や車いすを利用する人は顔の高さを変えることが困難だからである。高さＨｃは、例えば１１０ｃｍ〜１３０ｃｍの範囲に設定することができる。上記高さＨａ〜Ｈｃの範囲は、世界の国別平均身長の最高位置、最下位位置、車いすでの平均的眼光位置から設定しているが、使用環境に合わせて適宜設定することができる。

３．変形例１
図９及び図１０を用いて、変形例１に係る顔認証装置１００について説明する。図９は変形例１に係る顔認証装置１００の正面図であり、図１０は変形例１に係る顔認証装置１００の右側面図である。

図９及び図１０に示すように、顔認証装置１００の移動機構１３０は、鉛直移動部３２に加えて、水平移動部３６を含む。顔位置検出部２４は、人の顔の水平方向の位置を検出することができる。移動機構１３０は、顔位置検出部２４で検出された顔の水平方向の位置に合わせて本体２０を水平方向に移動可能である。被撮影者の顔の位置に合わせて本体２０の顔撮影部２２を適切な水平方向の位置に移動させることができる。顔の位置の検出は、上述したＳ４０における処理と同様に、画像６０から顔の中心座標データにおけるＸ座標データを用いて水平方向の移動距離を算出することができる。

移動機構１３０における鉛直移動部３２は、図１〜図３に示す移動機構３０と同じである。鉛直移動部３２のスライダ３４には水平移動部３６が固定される。水平移動部３６のスライダには本体２０が固定される。したがって、鉛直移動部３２を駆動すると水平移動部３６と共に本体２０が鉛直方向に移動し、水平移動部３６を駆動すると本体２０が水平方向に移動する。水平移動部３６としては、移動機構３０に用いることができる機構を採用することができる。

４．変形例２
図１１を用いて、変形例２に係る顔認証装置２００について説明する。図１１は変形例２に係る顔認証装置２００の平面図である。顔認証装置２００の正面図は図２と同様にあらわれる。

図１１の顔認証装置２００は、図２の顔認証装置１の移動機構３０に加えて、チルト機構７０をさらに備える移動機構１４０を含む。図９の顔認証装置１００の移動機構１３０にチルト機構７０を備えてもよい。移動機構１４０のチルト機構７０は、本体２０と共に移動機構３０により移動し、本体２０を図１１の正面位置から左右に例えば各３０度の範囲で傾けることができる。

チルト機構７０は、鉛直移動部３２のスライダ３４に設けられる。チルト機構７０は回転軸７２を中心に回動する回転台７４を備え、回転台７４に本体２０が固定される。チルト機構７０は図示しない駆動源例えば電動モータにより回転台７４を回転軸７２を中心に回動させることができる。したがって、本体２０はチルト機構７０と共に鉛直方向に移動可能であると共に、チルト機構７０により水平方向で首振り動作可能である。そのため、撮影対象者の顔が顔撮影部２２の正面に無い場合であってもチルト機構７０によって水平方向に本体２０を傾けることにより顔撮影部２２を顔の位置に合わせて適切な水平方向の向きに移動できる。顔の位置は顔位置検出部２４においてさらに認証対象者５ａの顔の向きデータ（顔位置カメラの光軸に対する水平面内の角度データ）を検出し、その顔の向きデータに基づいてチルト機構７０により本体２０を傾ける。

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１…顔認証装置、２…壁、３…扉、４…オートロック装置、５ａ，５ｂ，５ｃ…認証対象者、１０…筐体、１２…蓋、２０…本体、２２…顔撮影部、２４…顔位置検出部、２５…照明部、２６…ディスプレー、２７…人感センサ、２８Ｌ，２８Ｒ…横方向指示ライト、３０…移動機構、３２…鉛直移動部、３３…ガイド、３４…スライダ、３６…水平移動部、４０…顔位置カメラ、４１…算出部、４２…移動制御部、５０…外部ユニット、５２…記憶部、５３…画像処理部、５４…判定部、６０…画像、６２…認証可能領域、７０…チルト機構、７２…回転軸７２、７４…回転台、１００…顔認証装置、１１０…筐体、１１２…蓋、１３０…移動機構、１４０…移動機構、２００…顔認証装置、Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ…高さ、Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ…距離、Ｐａ…顔の中心高さ、Ｐｂ…中心高さ

Claims (8)

1. 本体と、
   前記本体に設けられ個人認証を行う人の顔を撮影する顔撮影部と、
   前記本体に設けられ人の顔の高さを検出する顔位置検出部と、
   前記本体を鉛直方向に移動可能な移動機構と、
   を備え、
   前記移動機構は、前記顔位置検出部で検出された顔の高さに合わせて前記本体を昇降移動可能であることを特徴とする、顔認証装置。
2. 前記顔位置検出部は、前記顔撮影部とは異なるカメラを含み、
   前記顔位置検出部は、前記顔撮影部において撮影される人の第１撮影位置よりも遠い第２撮影位置にいる人を前記カメラが撮影し、前記カメラによって撮影したデータに基づいて顔の高さを検出することを特徴とする、請求項１記載の顔認証装置。
3. 前記顔位置検出部により取得した情報を用いて、前記顔位置検出部において検出された顔の高さと、前記顔撮影部において撮影される顔が個人認証の可能な高さとの距離を算出する算出部をさらに含み、
   前記移動機構は、前記算出部で算出された距離に基づいて移動することを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の顔認証装置。
4. 前記顔撮影部と前記顔位置検出部とは前記本体において同じ高さに配置されていることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の顔認証装置。
5. 前記本体は、
   前記顔撮影部で撮影した画像を表示するディスプレーと、
   前記ディスプレー内の所定位置へ顔を左右方向に移動することを被撮影者に対し指示する横方向指示ライトと、
   をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の顔認証装置。
6. 前記顔位置検出部は、人の顔の水平方向の位置を検出するものであり、
   前記移動機構は、前記顔位置検出部で検出された顔の水平方向の位置に合わせて前記本体を水平方向に移動可能であることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の顔認証装置。
7. 前記移動機構は、前記本体を水平方向で傾けるチルト機構をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の顔認証装置。
8. 顔位置検出部で人の顔の高さを検出する検出工程と、
   前記検出工程で検出された顔の高さに合わせて顔撮影部を鉛直方向に移動する移動工程と、
   前記移動工程後の位置で前記顔撮影部により人の顔を撮影する撮影工程と、
   前記撮影工程により撮影された画像を用いて個人認証を行う判定工程と、
   を含む、顔認証方法。

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