JP4369187B2 - Personal identification device - Google Patents
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Images
Description
この発明は、顔と指紋という二つの生体要素を用いて利用者を識別する個人識別装置に関するものである。 The present invention relates to a personal identification device that identifies a user using two biological elements, a face and a fingerprint.
顔の形を識別する顔識別装置を利用した個人識別装置の構成は、顔画像を撮影するカメラと画像処理および個人識別を行う制御部とからなり、制御部は、以下の手順で個人識別を行う。
(1)カメラで捕らえた画像から人の顔を識別し切り取る。
(2)複数の顔画像のうち、識別に適している画像を選別する。
(3)顔画像の大きさを調整する。
(4)あらかじめ記憶しておいた顔データと照合を行い、個人情報を得る。
しかし、顔の画像だけでは個人識別が困難なため、顔以外の生体情報を同時に利用する発明が例えば特許文献1で提案されている。
The configuration of the personal identification device using the face identification device for identifying the shape of the face includes a camera that captures a face image and a control unit that performs image processing and personal identification. The control unit performs personal identification according to the following procedure. Do.
(1) A human face is identified and cut out from an image captured by a camera.
(2) An image suitable for identification is selected from a plurality of face images.
(3) Adjust the size of the face image.
(4) The personal data is obtained by collating with the face data stored in advance.
However, since it is difficult to identify individuals by using only a face image,
顔の識別の難しさは識別する相手(利用者)の顔が常に変化することにある。同じ人間の画像であっても、基本(例えば証明写真等に要求される表情)での映像に対して、まばたきをした時の映像、横を向いたときの映像、カメラから少し離れたときの映像などがあり、個人識別の支障となる。顔識別装置の照合時間は2秒程度が実用に耐える時間とされる。常に変化する顔の画像から最適な顔画像を得るためには、2秒間に何枚もの顔画像を取り込む必要がある。すなわち、上記(1)の画像切り取る処理と(2)の選別処理を超高速に行う必要がある。よって、超高速な画像処理装置を使用しないと実用に耐える顔識別装置が提供できず、現在市販されている顔識別装置は非常に高価なものとなっている。 The difficulty in identifying a face is that the face of the other party (user) to be identified always changes. Even if it is the same human image, the image when blinking, the image when looking sideways, the image when facing away from the basic (for example, the facial expression required for ID photos, etc.) There are images, etc., which hinders personal identification. The collation time of the face identification device is about 2 seconds to be practically used. In order to obtain an optimal face image from a constantly changing face image, it is necessary to capture several face images in 2 seconds. That is, it is necessary to perform the image cutting process (1) and the selection process (2) at an extremely high speed. Therefore, a face recognition device that can withstand practical use cannot be provided unless an ultra-high-speed image processing device is used, and currently commercially available face recognition devices are very expensive.
顔の影も問題となる。顔にあたる光の角度により影の発生場所が異なるためである。顔識別を行うときには、影をなくすように光源で顔を照らすのが望ましい。しかし、光源を常に点灯したままにしておくと、省エネやランプの寿命など環境上の問題が発生する。 The shadow of the face is also a problem. This is because the location where a shadow is generated varies depending on the angle of light hitting the face. When performing face identification, it is desirable to illuminate the face with a light source so as to eliminate shadows. However, if the light source is always turned on, environmental problems such as energy saving and lamp life will occur.
また、顔識別装置の誤識別について説明する。世の中には例えば双子のように非常によく似た顔がある。顔識別装置では、非常によく似た顔を識別することはできない。よって、高度な識別性能を要求するような用途においては、顔識別装置だけでは性能が不十分である。 Further, misidentification of the face identification device will be described. There are very similar faces in the world, such as twins. A face identification device cannot identify very similar faces. Therefore, in applications that require a high level of discrimination performance, the face discrimination device alone is insufficient in performance.
この発明は、上記のような問題を解消するためになされたもので、顔と指紋を利用して、上記顔識別装置の欠点を解消した個人識別装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a personal identification device that eliminates the drawbacks of the face identification device using a face and a fingerprint.
この発明にかかる個人識別装置は、カメラにより利用者の顔の情報を取り込み登録データと照合して本人判定を行う制御部と、利用者の指紋を取り込み登録データと照合して本人判定を行う指紋照合部と、適切な顔画像が撮影できる位置に利用者が上記カメラと対面するとき、利用者が自分の顔を確認できる位置に設置された縦方向に湾曲する縦長の鏡とを備え、上記指紋照合部が指紋照合した動作情報を、利用者の顔情報を取り込むタイミングの生成に利用するようにしたものである。
A personal identification device according to the present invention includes a control unit that captures a user's face information by a camera and compares it with registered data to determine the identity, and a fingerprint that captures a user's fingerprint and matches the registered data to determine the identity. A collation unit, and a vertically long mirror that is installed in a position where the user can confirm his / her face when the user faces the camera at a position where an appropriate face image can be captured , and The operation information collated with the fingerprint by the fingerprint collation unit is used to generate timing for capturing user face information.
この発明によれば、指紋照合部の指置き部に指が置かれたことを検出する指紋照合部が指紋照合した動作情報を、カメラで顔画像を取り込むタイミングとして利用することにより、指紋照合部の指置き部に指が置かれたときに顔画像を取り込むことができる。指置き部に指を置くとき、利用者はちょうど腕の長さだけカメラから離れていることになり、常に安定した大きさの顔画像を得ることができる。また、利用者は指置き部に指を置くときは、目を閉じたりよそ見をしたりしていることは少なく、指置き部を見つめていることが多い。よって、顔画像の識別に適した顔画像を得ることができる。その結果、顔画像の切り取り処理および顔画像の選別処理を大幅に軽減できるので、制御部を安価に構成することができると同時に、顔の識別結果と指紋照合の結果の両方を使用して個人識別を行うため、識別性能を高めることができる。
According to this invention, the fingerprint collation unit uses the operation information collated by the fingerprint collation unit that detects that the finger is placed on the finger placement unit of the fingerprint collation unit as the timing to capture the face image with the camera. When a finger is placed on the finger placement part, a face image can be captured. When placing a finger on the finger placement unit, the user is away from the camera by the length of his arm, and a face image having a stable size can be obtained at all times. Further, when placing a finger on the finger placement unit, the user rarely closes his eyes or looks away, and often looks at the finger placement unit. Therefore, a face image suitable for identification of the face image can be obtained. As a result, the face image clipping process and the face image selection process can be greatly reduced, so that the control unit can be configured at a low cost, and at the same time, an individual using both the face identification result and the fingerprint matching result. Since identification is performed, identification performance can be improved.
実施の形態1.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1に係る個人識別装置について、図1の装置外観図、図2のテーブル、および図3のフローチャートを使用して説明する。図1において、本発明に係る個人識別装置1は、顔画像を撮影するカメラ2、指紋照合部の指置き部4、利用者の顔の明るさを一定以上に照らす照明装置5、自分の顔を映すことができる縦に長い凸形状の鏡6を納めた箱体3からなる。箱体3の前面に、カメラ2が配置され、カメラ2に近接して照明装置5が配置されている。さらにカメラ2の10cm以内の下方に指置き部4が設けられ、この指置き部4に指を置いて指紋データを取り込むようになされている。
Hereinafter, the personal identification device according to
これらカメラ2および指置き部4の側方に上下方向に湾曲する縦に長い凸面鏡6が箱体3の前面に沿って貼り付けられている。鏡6を凸形状にすることにより、鏡6の縦寸法を小さくしても背の低い利用者から背の高い利用者まで対応できるようにしている。また、この鏡6は、利用者がカメラ2の正面の撮影最適な位置に立ったときに自分の顔が映るような位置に設置されている。
A vertically long
この個人識別装置1には、図示していないが、カメラ2と、カメラ2の画像を処理し照合を行う制御部とからなる顔識別部、および指置き部4で得た指紋を照合する指紋照合部、照明5を制御・処理する制御部を備えている。
Although not shown, the
次に動作を説明する。利用者は、個人識別装置1のカメラ2に向かって自分の顔が鏡6に写るように立つと、指置き部4に指を置くことが要求される。以下、顔識別、指紋照合、照明制御の動作を、図3のフローチャートを用いて説明する。ステップS1で、指置き部4に指が置かれるのを待つ。指が置かれなければスタートに戻る。指が置かれると、S2で、登録データに基づいて指紋照合部が指紋の照合を行い、個人を特定し、個人番号を得る。S3で、図2のテーブルを利用して個人番号に対応した顔の高さ情報を、また、S4で、上記個人番号に対応して登録している顔データを得る。上記指紋照合部が指紋照合した動作情報を検出し、これをトリガとして、S6で、カメラ2を動作させ顔の画像を取り込む。このとき、S5で、照明5を点灯し利用者の顔を照らすようにする。S7で、S3で得た顔の高さ情報を利用し、顔の部分を切り出す。
Next, the operation will be described. When the user stands so that his / her face is reflected in the
S8で、切り出した顔画像の良否を判断する。顔画像が良好であればS9へ進んで照明5を消灯し、S10で、S4で得た顔データを利用して顔画像の判別を行う。S11では、指紋の照合結果と顔画像の判別結果から総合判別結果を得る。そして、S12で総合判別結果を出力し、スタートに戻る。
In S8, the quality of the cut face image is determined. If the face image is good, the process proceeds to S9 and the
上記動作において、この発明の第1の特徴は、指置き部4に指が置かれると、指紋照合部は指が置かれたことを検出して指紋照合を行うが、その指紋照合した動作情報を、カメラ2で顔画像を取り込むタイミングとして利用することである。このため、指紋照合部の指置き部4に指が置かれたときに顔画像を取り込むことができる。指置き部4に指を置くとき、利用者はちょうど腕の長さだけカメラ2から離れていることになり、常に安定した大きさの顔画像を得ることができ、利用者の前後方向のずれを少なくする効果がある。また、利用者は指置き部4に指を置くときは、目を閉じたりよそ見をしたりしていることは少なく、指置き部4を見つめていることが多い。よって、顔画像識別に適した顔画像を得ることができ、顔の向き、目の向きの補正効果が期待できる。また、常に映像を取り込み利用者の有無を判別し続ける必要が無くなるので、消費電力を削減することができる。
In the above operation, the first feature of the invention, the finger on the
また、この発明の第2の特徴は、指紋照合部が動作し、顔画像を取り込むときのみ照明装置5を点灯する制御を行うことである。このため、照明用のランプの点灯時間を大幅に減らすことができ、省エネおよびランプの寿命を伸ばす効果がある。また、利用者に顔画像を取り込んでいることを知らせる効果もある。
A second feature of the present invention is that the
また、この発明の第3の特徴は、カメラ2を指置き部4の10cm以内に設置したことである。10cmとしているのは、カメラの視野、人間の顔の大きさから考えての許容値である。これによれば、指置き部4を見つめる利用者の顔をより正面から撮影することができ、安定した顔画像を得ることができる。
The third feature of the present invention is that the
また、この発明の第4の特徴は、利用者がカメラの正面に立つたときに自分の顔が映るように調整された鏡6を設置したことである。利用者が自分の顔が鏡6に映るようにした状態で指置き部4に指を置けば、横方向のずれの少ない顔画像を得ることができ、顔画像の切り出し時間を短くすることができる。
The fourth feature of the present invention is that a
また、この発明の第5の特徴は、鏡6を縦方向に凸の縦長にしたことである。これにより利用者の身長に関わらず利用が可能である。
The fifth feature of the present invention is that the
また、この発明の第6の特徴は、利用者の顔の高さ情報を顔の切り出しに利用するようにしたことである。その結果、短時間で顔の切り取り処理を行うことができる。つまり、高さ方向の補正効果がある。 A sixth feature of the present invention is that the height information of the user's face is used for face extraction. As a result, the face cut-out process can be performed in a short time. That is, there is a correction effect in the height direction.
このように、この発明によれば、顔画像の切り取り処理および顔画像の選別処理を大幅に軽減することができるので、顔識別部を安価に構成することができる。また、顔の識別結果と指紋照合の結果の両方を使用して個人識別を行うため、識別性能を高めることができる。 As described above, according to the present invention, the face image cut-out process and the face image selection process can be greatly reduced, so that the face identification unit can be configured at low cost. Further, since the personal identification is performed using both the face identification result and the fingerprint collation result, the identification performance can be improved.
本発明は入退室管理やパソコンへのアクセス管理等に適用できる。 The present invention can be applied to entrance / exit management, access management to personal computers, and the like.
1 個人識別装置、 2 カメラ、
3 箱体、 4 指置き部、
5 照明装置、 6 鏡。
1 personal identification device, 2 camera,
3 boxes, 4 finger rests,
5 lighting devices, 6 mirrors.
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