JP5170094B2 - なりすまし検知システム、なりすまし検知方法およびなりすまし検知用プログラム - Google Patents
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Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、なりすまし検知システム、なりすまし検知方法およびなりすまし検知用プログラムに関し、特に顔の一部または全部を含む頭部による人物認証を行う際に本人になりすまししていることを検知することができる、なりすまし検知システム、なりすまし検知方法および、なりすまし検知用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人物認証を行うシステムとしての顔認証システムでは、写真などによる本人なりすましを検知する技術が考えられている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の本人認証装置は、照明灯を用いて照明環境を変更し、異なる照明環境の顔画像の類似度によりなりすましを排除する。また、特許文献１に記載のなりすまし検出装置は、距離検出装置を用いて距離情報を取得し、あらかじめ保持している顔の奥行き情報と比較することで本人なりすましを排除する。また、特許文献１に記載のなりすまし検出装置は、顔向きを変化させた様々な画像を取得し、その変動の大きさを主成分分析の寄与率を用いて利用者の動作を認証することで本人なりすましを排除する。
【０００４】
特許文献２に記載の生体照合装置は、複数の利用者画像とそれぞれの撮像角度を用いて利用者の３次元情報を生成し、あらかじめ保持している本人の顔の３次元形状と照合することで、写真による本人なりすましを排除する。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−１７８３０６号公報
【特許文献２】
特開２００４−３６２０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記技術の問題点は、本人なりすましを検知するために、認証に用いる顔画像撮影装置以外の付加装置が必要なことである。例えば、異なる照明環境を作り出すには制御可能な外部照明灯を、距離測定には専用の距離検出装置を用いるためである。
［０００７］
本発明の目的は、画像撮影装置以外の付加装置を用いることなく、写真や絵などを用いたなりすましを検知できるなりすまし検知システムを提供することにある。
課題を解決するための手段
［０００８］
前記目的を達成するため、本発明に係るなりすまし方法は、検査対象物体を含む画像と、比較対象の検査対象物体を含む画像とを比較することにより、なりすましを検出する方法であって、
一の角度から撮影した検査対象物体の第一部位の画像と、前記一の角度とは異なる別の角度から撮影した検査対象物体の第一部位の画像とを比較することにより、画像変換の方法を求め、
前記求めた画像変換方法に基づいて、前記一の角度から撮影した検査対象物体を含む画像を、前記一の角度とは異なる別の角度から撮影した画像に平面から平面への画像変換を行い、
前記平面から平面に画像変換した画像のうち前記第一の部位とは異なる第二の部位の画像と、前記別の角度から撮影した検査対象物体を含む画像のうち前記第一の部位とは異なる第二の部位の画像とを比較することにより、なりすましの判定を行うことを特徴とする。
発明の効果
［０００９］
本発明によれば、画像撮影装置以外の付加装置を用いることなくなりすましを検知できる。
発明を実施するための最良の形態
［００１０］
次に、本発明の一実施形態であるなりすまし検知装置１について図面を参照して詳細に説明する。
［００１１］
先ず、本発明の実施形態における基本的な原理について説明する。検査対象物体を撮影した平面写真を用いて、本物になりすまして例えば検問を通過する際に、前記平面写真を撮影した画像を用いて、なりすましを検出する場合、一の角度から平面写真（検査対象物体）を撮影した画像を平面から平面へ画像変換した変換画像と、前記一の角度とは異なる別の角度から前記平面写真（検査対象物体）を撮影した画像とは、一致する。
［００１２］
これに対して、表面に凹凸形状をもつ検査対象物体、或いは立体形状の検査対象物体を撮影した画像を用いて、なりすましを検出する場合、凹凸形状或いは立体形状をもつ検査対象物体を一の角度から撮影し、その一の角度から撮影した画像を平面から平面への画像変換をした変換画像と、凹凸形状或いは立体形状をもつ検査対象物体を一の角度とは異なる別の角度から撮影し画像とを比較すると、それらの画像が一致しないものである。
【００１３】
本発明の実施形態に係るなりすまし検出システムは、以上の説明した原理に基づいて、平面写真によるなりすましを検出するものであって、一の角度から撮影した検査対象物体を含む画像を、前記一の角度とは異なる別の角度から撮影した画像に平面から平面への画像変換する画像変換手段（画像変換部１０３）と、前記画像変換後の画像と、前記別の角度から撮影した検査対象物体を含む画像とを比較し、前記画像変換後の画像と、前記別の角度から撮影した検査対象物体を含む画像とが一致した際に検査対象物体がなりすましであると判定する判定手段（なりすまし判定部１０５）とを含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明の実施形態では、検査対象物体を含む画像に基づいて、なりすましを検出する際、一の角度から撮影した検査対象物体を含む画像を、前記一の角度とは異なる別の角度から撮影した画像に平面から平面への画像変換を行い、次に、前記画像変換後の画像と、前記別の角度から撮影した検査対象物体を含む画像とを比較し、前記画像変換後の画像と、前記別の角度から撮影した検査対象物体を含む画像とが一致した際に検査対象物体がなりすましであると判定する。
【００１５】
次に、本発明の実施形態に係るなりすまし検出システムの具体例を実施形態１として図１〜図４に基づいて説明する。
（実施形態１）
【００１６】
本発明の実施形態１に係るなりすまし検出システム１は図１に示すように基本的な構成として、画像変換部１０３と、なりすまし判定部１０５とを含んでいる。図１に示す例では、プログラム制御により動作するデータ処理装置（コンピュータ）１０１を用い、このデータ処理装置１０１にプログラムを実行させることにより、画像変換部１０３と、なりすまし判定部１０５を実現させている。また、画像変換部１０３は、検査対象物体抽出部１０１と、第一部位抽出部１０２とを備えている。また、なりすまし判定部１０５は、第二部位抽出部１０４を備えている。また、データ処理装置１０１には、健太対象物体を計測する計測装置２００が備えられている。
【００１７】
計測装置２００は、検査対象物体を撮影し、その撮影した画像データをデータ処理装置１００へ出力するものであって、画像撮影部２０１を含んでいる。画像撮影部２０１は、例えばデジタルカメラにより構成され、この例では、検査対象物体の画像撮影部２０１に対する位置と向きが固定されている。
【００１８】
検査対象物体が例えば人物である場合、その人物に撮影姿勢を変化させることを促し、計測装置２００は、撮影姿勢が変化した検査対象物体を撮影し、その撮影した画像データをデータ処理装置１００へ出力する。
【００１９】
検査対象物体の画像撮影部２０１に対する位置と向きが固定された当初の状態において、計測装置２００からデータ処理装置１００へ出力する検査対象物体の画像データが、一の角度から撮影した画像（以下、第一の角度の画像という）である。さらに、当初の状態から姿勢が変化した検査対象物体を撮影した際に、計測装置２００からデータ処理装置１００へ出力する検査対象物体の画像データが、前記一の角度とは異なる別の角度から撮影した画像（以下、第二の角度の画像という）である。第一の角度の画像と、第二の角度の画像とは、検査対象物体の画像撮影部２０１に対する向きが異なっている。
【００２０】
検査対象物体抽出部１０１は、画像撮影部２０１で撮影された第一の角度の画像と、第二の角度の画像とから、それぞれの検査対象物体の画像を抽出する。従って、検査対象物体１０１が抽出する検査対象物体の画像には、第一の角度の画像と、第二の角度の画像とにそれぞれ対する２種類の画像が含まれる。ここで、第一の角度の画像から検査対象物体を抽出した画像を第一の角度の検査対象物体画像、第二の角度の画像から検査対象物体を抽出した画像を第二の角度の検査対象物体画像という。
【００２１】
第一部位抽出部１０２は、検査対象物体抽出部１０１で抽出した第一の角度の検査対象物体画像と第二の角度の検査対象物体画像とから、それぞれ第一部位を含む画像を抽出する。したがって、第一部位抽出部１０２が抽出する画像には、第一の角度の検査対象物体画像から抽出した第一部位を含む画像と、第二の角度の検査対象物体画像から抽出した第一部位を含む画像との２種類の画像が含まれる。
【００２２】
画像変換部１０３は、第一部位抽出部１０２が第一の角度の検査対象物体画像から抽出した第一部位を含む画像を用いて、第一の角度の検査対象物体画像を平面から平面へ画像変換をした変換画像を生成する。この変換画像は、前記第二の角度の検査対象物体画像に対応するものである。具体的に説明すると、画像変換部１０３は、第一の角度の検査対象物体画像から抽出した第一部位を含む画像と、第二の角度の検査対象物体画像（撮影像）の第一部位を含む画像とを比較して、対応する第一部位の画像が一致するように、第一の角度の検査対象物体画像を平面から平面へ画像変換して第二の角度の検査対象物体画像（画像変換像）を生成する。画像変換部１０３の処理が終了した時点では、第二の角度の検査対象物体画像には、画像変換部１０３により画像変換された第二の角度の検査対象物体画像（画像変換像）と、検査対象物体の姿勢を変化させて画像撮影部２０１により撮影した第二の角度の検査対象物体画像（撮影像）との２種類が存在する。ここに、画像変換部１０３により第一の角度の検査対象物体画像を平面から平面への画像変換して生成した第二の角度の検査対象物体画像（画像変換像）を変換画像という。前記画像変換の処理については後述する。
【００２３】
第二部位抽出部１０４は、変換画像（画像変換像）と第二の角度の検査対象物体画像（撮影像）とから第二部位をそれぞれ抽出する。具体的に説明すると。第二部位抽出部１０４は、画像変換部１０３により生成した前記変換画像（画像変換像）と、第二の角度の検査対象物体画像（撮影像）とから、前記第一の部位とは異なる第二部位を含む画像をそれぞれ抽出する。
【００２４】
なりすまし判定部１０５は、前記画像変換により生成した第二の角度の検査対象物体画像（画像変換像）と第二の角度の検査対象物体画像（撮影像）とを画像比較する、特に前記２つの画像の内、第二部位を含む領域の画像同士を比較し、その類似度を求める。なりすまし判定部１０５は、類似度が高い、すなわち、それらの第二部位の画像が一致すれば、平面写真によるなりすましと判定する。なりすまし判定部１０５は、類似度が低い、すなわち、それらの前記第二部位の画像が一致しなければ、平面写真によるなりすましではないと判定する。ここで、「一致」は二つの画像が完全に一致する場合のほか、比較結果が所定の条件を満足する場合も含むものとする。
【００２５】
次に、図１及び図２のフローチャートを参照して、本発明の実施形態１に係るなりすまし検知装置１の全体の動作について詳細に説明する。
【００２６】
まず、検査対象物体抽出部１０１は、画像撮影部２０１により撮影した第一の角度の画像から、検査対象物体の画像を抽出する（図２のステップＳ１０１）。検査対象物体抽出部１０１が抽出する検査対象物体が例えば人の顔である場合、検査対象物体抽出部１０１は、例えば人の顔画像中の肌色領域を抽出（肌色検出）することで、顔画像を抽出する。
【００２７】
次に、第一部位抽出部１０２は、第一の角度の検査対象物体画像から、第一部位を含む画像を抽出する（図２のステップ１０２）。第一部位抽出部１０２が抽出する第一部位は、検査対象物体が例えば人の顔である場合、安定して抽出可能な複数の顔部位の組み合わせで構成される。前記第一部位を含む画像は、例えば、両目または眉または口または鼻孔の中心点または輪郭点のうちの四箇所以上を含む画像であってもよい。また、前記第一部位を含む画像は、両目の中心点と口の両端点を含む画像であってもよい。さらに、第一部位を含む画像は、両目の中心点と口の中心点と口の大きさと口の傾きを表す画像であってもよい。これらの部位の画像は、例えば、画像の輝度値が急激に変化する画素を用いて抽出してもよい。
【００２８】
また、たとえば文献（福井和広,山口修,"形状抽出とパターン照合の組み合わせによる顔特徴点抽出,"電子情報通信学会論文誌,D-II,Vol.J80-D-II,No.8,pp.2170-2177,1997）のように、第一部位抽出部１２が、抽出すべき第一部位の画像を記憶しておく、或いは抽出時に外部から抽出すべき第一部位の画像を受取り、その抽出すべき第一部位の画像を検査対象物体画像に当てはめて、該当する部位の画像を抽出するようにしてもよい。
【００２９】
第一部位抽出部１２が抽出する第一部位は、撮影のために検査対象物体の姿勢（向き）を変化させた場合にも、安定して抽出可能な部位が望ましい。したがって、鼻先などの、検査対象物体の向きが変化すると、画像の見えが変化する部位は避けることが望ましい。
【００３０】
第一の角度から検査対象物体画像を撮影した後、撮影対象物体の姿勢変化を促して、画像撮影部２０１により第二の角度から検査対象物体を撮影する。この撮影した第二の角度の検査対象物体を含む撮影画像に対して、検査対象物体抽出部１０１は、ステップＳ１０１と同じく検査対象物体画像の抽出を行う（ステップＳ１０３）。撮影対象物体の姿勢変化により第二の角度の画像を撮影することで、一つの画像撮像部２０１でなりすましを判定できる。
【００３１】
第二の画像に対して、第一部位抽出部１０２は、ステップＳ１０２と同じく第一部位を含む画像を抽出する（ステップＳ１０４）。
【００３２】
画像変換部１０３は、第一の角度の検査対象物体画像から抽出した第一部位を含む画像と、第二の角度の検査対象物体画像から抽出した第一部位を含む画像とを比較して、対応する第一部位の画像が一致するように、第一の角度の画像を、撮影像から得られる第二の角度の画像に対応する画像に平面から平面への画像変換方法を求める（ステップＳ１０５）。画像変換部１０３は、前記求めた画像変換方法を用いて、第一の角度の画像を第二の角度の画像に画像変換して変換画像を生成する（ステップＳ１０６）。画像変換部１０３が処理する平面から平面への画像変換は、例えば文献R.Sukthankar,R.G.Stocktom,M.D.Mullin,"SmarterPresentations:ExploitingHomographyinCamera-ProjectorSystem",ProceedingsofInternationalConferenceonComputerVision,Vol.1,pp.247-253,2001.）のように、ホモグラフィ行列を用いてもよい。画像変換の方法は、第一の角度の検査対象物体画像と第二の角度の検査対象物体画像の対応する４箇所以上の第一部位の位置を用いてホモグラフィ行列のパラメータを決定することで求める。また、例えばカメラと検査対象物体の距離が離れているなど、透視投影の影響が無視できる場合では、アフィン変換による画像変換を用いても良い。この場合は３箇所以上の第一部位の位置を用いてアフィン変換のパラメータを決定することで求める。第一部位は、どの３箇所を選んでも画像上で一直線状に並ばない部位を選択する。また、精度の良い画像変換のために、第一部位の各箇所の互いの距離が離れていることが望ましい。また、前記一の角度から撮影した検査対象物体の第一部位の画像と、前記別の角度から撮影した検査対象物体の第一部位の画像とを比較する際、前記第一部位の画像及び検査対象物体以外の部位の画像を用いて前記画像変換の方法を求めてもよい。また、前記画像変換の方法を求める際、前記第一部位とは異なる第二部位の画像を比較してもよい。この第二部位につては後述する。
【００３３】
第二部位抽出部１０４は、画像変換された第一の角度の検査対象物体画像（画像変換像）と、第二の角度の検査対象物体画像（撮影像）とから、それぞれ第一部位と異なる第二部位を含む領域を抽出する。第二部位抽出部１０４が抽出する第二部位は、異なる二つの角度の検査対象物体画像において、検査対象物体が平面写真でない場合に画像の見えが著しく変化する部位で構成される。前記第二部位の画像は、例えば、顔の輪郭としてもよい。また、第二部位は、例えば、口端と顔の輪郭の間の距離を表す画像としてもよい。頬が顔の前後方向に広がりをもつので、顔の輪郭は本物人物の場合に顔向きの変化に対して見えが大きく変化する。また、第二部位の画像は、例えば鼻部の画像としてもよい。鼻は大きく突起した部位であるので、本物人物の場合に顔向きの変化に対して見えが大きく変化する。さらに、第二部位を含む画像として、例えば、検査対象物体全体の画像を用いてもよい。これにより、第二部位抽出部１０４が行う処理を省くことで、処理負荷を減らすことができる。
【００３４】
なりすまし判定部１０５は、変換画像（画像変換像）と第二の角度の検査対象物体画像（撮影像）からそれぞれ抽出した第二部位を含む領域の画像を比較し、それらの画像の類似度を求める（ステップＳ１０７）。前記類似度を求めるには、例えば、正規化相関値を用いてもよい。そして、なりすまし判定部１０５は、前記類似度をあらかじめ設定されたしきい値と比較する（ステップＳ１０８）。平面写真による本人なりすましでは、図３に示すように、第一の角度の検査対象物体画像３０を変換した変換画像（画像変換像）３１と第二の角度の検査対象物体画像（撮影像）３２からそれぞれ抽出した第二部位（例えば、顔の輪郭３３ａと３３ｂ）を含む画像が一致する。したがって、なりすまし判定部１０５は、前記類似度がしきい値より大きければ、画像が一致するとし（ステップＳ１０８のYes）、検査対象物体が平面写真によるなりすましであると判定する（ステップＳ１０９）。なお、なりすまし判定部１０５がなりすましの判定処理において、前記第二部位を含む画像を比較する際、前記第二部位を含む検査対象物体全体の画像を用いて画像の比較を行ってもよい。また、前記第二部位の画像として、撮影した口と顔輪郭の間の頬部を含む画像を用い、前記頬部の長さを基準として、前記第二部位を含む画像を比較してもよい。また、画像の輝度値の差分を基準として、前記第二部位を含む画像を比較してもよい。
【００３５】
本物の人物の顔画像では、図４に示すように、第一の角度の検査対象物体画像４０を変換した変換画像（画像変換像）４１と第二の角度の検査対象物体画像（撮影像）４２からそれぞれ抽出した第二部位（例えば、顔の輪郭４３ａと４３ｂ）を含む領域の画像が一致しない。したがって、なりすまし判定部１０５は、前記類似度がしきい値より小さければ画像が一致しないとし（ステップＳ１０８のNo）、検査対象物体が平面写真によるなりすましではなく、本物であると判定する（ステップＳ１１０）。
（実施形態２）
【００３６】
実施形態１では、ステップＳ１０３において、撮影対象物体の姿勢変化を促して異なる角度から検査対象物体を撮影したが、これに限られるものではない。図５に示す本発明の実施形態２では、画像撮像部２０１と同様の画像撮像部２０２を追加し、複数の異なる角度の画像を同時に撮影する構成としている。
【００３７】
図５に示すように、複数の視点から同時に検査対象物体を撮影することで、検査対象物体の姿勢を変化させることなく、立体形状を反映した複数枚の画像を撮影することができる。また、画像撮影部２０１、２０２の位置と向きを固定することにより、第一の角度と第二の角度を固定し、平面から平面への画像変換方法をステップＳ１０５で求める代わりに、撮影する第一の角度と第二の角度の情報を画像変換部１０３に入力し、画像変換部１０３が前記情報に基づいて画像変換の処理を行うようにしてもよいものである。
【００３８】
なお、図５に示す実施形態２では、複数の角度から検査対象物体を撮影する場合に画像撮影部を増設して行うようにしたが、これに限られるものではない。例えば、図１に示す画像撮像部２０１を移動可能とし、１台の画像撮影部を移動させることにより、複数の角度から検査対象物体を撮影するようにしてもよいものである。
【００３９】
なお、本発明の実施形態に係るなりすまし検出システムをプログラムとして構築し、そのプログラムをコンピュータに実行させることにより、なりすまし検出システムを実現するようにしてもよいものである。その場合、プログラムは記録媒体に記録されて商取引の対象となる。
【００４０】
次に、なりすまし検知装置１の効果について説明する。
平面写真によるなりすましでは、ある一つの角度から撮影した画像は、異なる角度から撮影した画像と、平面から平面への適切な画像変換を施すことで一致する。一方で、凹凸形状を持つ本物では、平面から平面への画像変換を施しても画像が一致しない。
【００４１】
なりすまし検知装置１によれば、画像変換部１０３が平面から平面への画像変換を行い、なりすまし判定部１０５が変換画像と第二の角度の画像とを比較するので、平面形状の写真を用いたなりすましの場合では当該画像変換により画像上で生じ得る変形が取り除かれる。変換画像と第二の角度の画像の二枚のみを用い、それらが一致することを判定することで、高精度になりすましを検知することができる。
【００４２】
また、外部照明等や距離検出装置等を用いることなく計測装置２００のみで第２の角度の画像を得ることができる。そのため、画像撮影装置以外の付加装置を用いることなくなりすましを検知することができる。
【００４３】
また、検査対象物体抽出部１０１は、第一の角度の画像および第二の角度の画像から検査対象物体画像を抽出する。そして、画像変換部１０３と、なりすまし判定部１０５とは、検査対象物体画像に対して処理を行う。そのため、撮影された画像内の検査対象物体の位置と大きさが変化し、検査対象以外の物体が画像内に存在しても、高精度になりすましを検知することができる。
【００４４】
画像変換部１０３は、第一の角度の画像の第一部位の画像と、第二の角度の画像の第一部位の画像が一致するように変換方法を求める。そのため、第一の角度と第二の角度を固定することなく、高精度になりすまし検知をすることができる。
【００４５】
また、平面から平面への画像変換は少数の対応点のみから求まるので、対応点を求める処理負荷が小さく、また安定して得られる対応点のみを用いることで高精度に変換することが可能である。そのため、低い処理負荷で高精度ななりすまし検知ができることにある。
【００４６】
検査対象物体の姿勢を変化させて撮影することにより第一の角度の画像と第二の角度の画像を得るようにすれば、例えば図１に示すように一つの画像撮影部２０１のみを用いて、付加装置を用いることなくなりすまし検知をすることができる。
【００４７】
また、例えば、図５に示すように２台の画像撮影部２０１、２０２を備えるようにして、第一の角度と第二の角度をあらかじめ与えるようにすれば、平面から平面への画像変換の方法もあらかじめ与えられるので、画像変換の方法を二枚の画像から求めることなく低い処理負荷でなりすましを検知することができる。
【００４８】
また、画像変換部１０３が第一部位に加えて検査対象物体以外の部位も用いて画像変換の方法を求めるようにすれば、画像変換の誤差を小さくし、高精度ななりすまし検知をすることができる。
【００４９】
また、検査対象物体が人の顔である場合に、顔部位の中で安定して抽出できる部位を第一部位とすれば、第一の角度の画像と第二の角度の画像を高精度に対応付け、高精度ななりすまし検知をすることができる。
このような第一部位の例としては、
（１）両目または眉または口または鼻孔の中心点または輪郭点のうちのいずれか
（２）両目の中心点と口の両端点
（３）両目の中心点と口の中心点と口の大きさと口の傾き
を挙げることができる。
【００５０】
なりすまし判定部１０５は、第二部位を含む画像を比較する。
そのため、第一部位を含む平面上に第二部位が存在するかを判定し、平面写真によるなりすましを高精度に検出することができる。
【００５１】
また、検査対象物体が人の顔である場合に、顔向き変化に対して見えが大きく変化する部位を第二部位とすることで、高精度ななりすまし検知をすることができる。
このような第二部位の例としては、
（１）顔の輪郭
（２）鼻部
（３）口と顔輪郭の間の頬部（この場合、頬部の長さを比較する）
を挙げることができる。
【００５２】
画像変換部１０３は、第一の角度の画像と第２の角度の画像それぞれの第一部位を含む画像が一致するよう変換画像を求める。したがって、なりすまし判定部１０５が検査対象物体全体の画像を比較するようにすれば、これは検査対象全体の画像から第一部位を除いた第二部位を含む画像を比較することを意味し、第二部位を抽出することなく低い処理負荷で高精度ななりすまし検知をすることができる。
【００５３】
以上、実施形態（及び実施例）を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態（及び実施例）に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００５４】
この出願は２００７年6月２９日に出願された日本出願特願２００７−１７３３０２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態１に係るなりすまし検知システムの構成を示すブロック図である。
【図２】なりすまし検知処理の例を示すフローチャートである。
【図３】写真による本人なりすまし画像に対して画像変換した例を示す説明図である。
【図４】本物の人物の顔画像に対して画像変換した例を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態２に係るなりすまし検知システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５６】
１、２ なりすまし検知システム
１００ データ処理装置
１０１ 検査対象物体抽出部
１０２ 第一部位抽出部
１０３ 画像変換部
１０４ 第二部位抽出部
１０５ なりすまし判定部
２００ 計測装置
２０１、２０２ 画像撮影部
【０００１】
本発明は、なりすまし検知システム、なりすまし検知方法およびなりすまし検知用プログラムに関し、特に顔の一部または全部を含む頭部による人物認証を行う際に本人になりすまししていることを検知することができる、なりすまし検知システム、なりすまし検知方法および、なりすまし検知用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人物認証を行うシステムとしての顔認証システムでは、写真などによる本人なりすましを検知する技術が考えられている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の本人認証装置は、照明灯を用いて照明環境を変更し、異なる照明環境の顔画像の類似度によりなりすましを排除する。また、特許文献１に記載のなりすまし検出装置は、距離検出装置を用いて距離情報を取得し、あらかじめ保持している顔の奥行き情報と比較することで本人なりすましを排除する。また、特許文献１に記載のなりすまし検出装置は、顔向きを変化させた様々な画像を取得し、その変動の大きさを主成分分析の寄与率を用いて利用者の動作を認証することで本人なりすましを排除する。
【０００４】
特許文献２に記載の生体照合装置は、複数の利用者画像とそれぞれの撮像角度を用いて利用者の３次元情報を生成し、あらかじめ保持している本人の顔の３次元形状と照合することで、写真による本人なりすましを排除する。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−１７８３０６号公報
【特許文献２】
特開２００４−３６２０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記技術の問題点は、本人なりすましを検知するために、認証に用いる顔画像撮影装置以外の付加装置が必要なことである。例えば、異なる照明環境を作り出すには制御可能な外部照明灯を、距離測定には専用の距離検出装置を用いるためである。
［０００７］
本発明の目的は、画像撮影装置以外の付加装置を用いることなく、写真や絵などを用いたなりすましを検知できるなりすまし検知システムを提供することにある。
課題を解決するための手段
［０００８］
前記目的を達成するため、本発明に係るなりすまし方法は、検査対象物体を含む画像と、比較対象の検査対象物体を含む画像とを比較することにより、なりすましを検出する方法であって、
一の角度から撮影した検査対象物体の第一部位の画像と、前記一の角度とは異なる別の角度から撮影した検査対象物体の第一部位の画像とを比較することにより、画像変換の方法を求め、
前記求めた画像変換方法に基づいて、前記一の角度から撮影した検査対象物体を含む画像を、前記一の角度とは異なる別の角度から撮影した画像に平面から平面への画像変換を行い、
前記平面から平面に画像変換した画像のうち前記第一の部位とは異なる第二の部位の画像と、前記別の角度から撮影した検査対象物体を含む画像のうち前記第一の部位とは異なる第二の部位の画像とを比較することにより、なりすましの判定を行うことを特徴とする。
発明の効果
［０００９］
本発明によれば、画像撮影装置以外の付加装置を用いることなくなりすましを検知できる。
発明を実施するための最良の形態
［００１０］
次に、本発明の一実施形態であるなりすまし検知装置１について図面を参照して詳細に説明する。
［００１１］
先ず、本発明の実施形態における基本的な原理について説明する。検査対象物体を撮影した平面写真を用いて、本物になりすまして例えば検問を通過する際に、前記平面写真を撮影した画像を用いて、なりすましを検出する場合、一の角度から平面写真（検査対象物体）を撮影した画像を平面から平面へ画像変換した変換画像と、前記一の角度とは異なる別の角度から前記平面写真（検査対象物体）を撮影した画像とは、一致する。
［００１２］
これに対して、表面に凹凸形状をもつ検査対象物体、或いは立体形状の検査対象物体を撮影した画像を用いて、なりすましを検出する場合、凹凸形状或いは立体形状をもつ検査対象物体を一の角度から撮影し、その一の角度から撮影した画像を平面から平面への画像変換をした変換画像と、凹凸形状或いは立体形状をもつ検査対象物体を一の角度とは異なる別の角度から撮影し画像とを比較すると、それらの画像が一致しないものである。
【００１３】
本発明の実施形態に係るなりすまし検出システムは、以上の説明した原理に基づいて、平面写真によるなりすましを検出するものであって、一の角度から撮影した検査対象物体を含む画像を、前記一の角度とは異なる別の角度から撮影した画像に平面から平面への画像変換する画像変換手段（画像変換部１０３）と、前記画像変換後の画像と、前記別の角度から撮影した検査対象物体を含む画像とを比較し、前記画像変換後の画像と、前記別の角度から撮影した検査対象物体を含む画像とが一致した際に検査対象物体がなりすましであると判定する判定手段（なりすまし判定部１０５）とを含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明の実施形態では、検査対象物体を含む画像に基づいて、なりすましを検出する際、一の角度から撮影した検査対象物体を含む画像を、前記一の角度とは異なる別の角度から撮影した画像に平面から平面への画像変換を行い、次に、前記画像変換後の画像と、前記別の角度から撮影した検査対象物体を含む画像とを比較し、前記画像変換後の画像と、前記別の角度から撮影した検査対象物体を含む画像とが一致した際に検査対象物体がなりすましであると判定する。
【００１５】
次に、本発明の実施形態に係るなりすまし検出システムの具体例を実施形態１として図１〜図４に基づいて説明する。
（実施形態１）
【００１６】
本発明の実施形態１に係るなりすまし検出システム１は図１に示すように基本的な構成として、画像変換部１０３と、なりすまし判定部１０５とを含んでいる。図１に示す例では、プログラム制御により動作するデータ処理装置（コンピュータ）１０１を用い、このデータ処理装置１０１にプログラムを実行させることにより、画像変換部１０３と、なりすまし判定部１０５を実現させている。また、画像変換部１０３は、検査対象物体抽出部１０１と、第一部位抽出部１０２とを備えている。また、なりすまし判定部１０５は、第二部位抽出部１０４を備えている。また、データ処理装置１０１には、健太対象物体を計測する計測装置２００が備えられている。
【００１７】
計測装置２００は、検査対象物体を撮影し、その撮影した画像データをデータ処理装置１００へ出力するものであって、画像撮影部２０１を含んでいる。画像撮影部２０１は、例えばデジタルカメラにより構成され、この例では、検査対象物体の画像撮影部２０１に対する位置と向きが固定されている。
【００１８】
検査対象物体が例えば人物である場合、その人物に撮影姿勢を変化させることを促し、計測装置２００は、撮影姿勢が変化した検査対象物体を撮影し、その撮影した画像データをデータ処理装置１００へ出力する。
【００１９】
検査対象物体の画像撮影部２０１に対する位置と向きが固定された当初の状態において、計測装置２００からデータ処理装置１００へ出力する検査対象物体の画像データが、一の角度から撮影した画像（以下、第一の角度の画像という）である。さらに、当初の状態から姿勢が変化した検査対象物体を撮影した際に、計測装置２００からデータ処理装置１００へ出力する検査対象物体の画像データが、前記一の角度とは異なる別の角度から撮影した画像（以下、第二の角度の画像という）である。第一の角度の画像と、第二の角度の画像とは、検査対象物体の画像撮影部２０１に対する向きが異なっている。
【００２０】
検査対象物体抽出部１０１は、画像撮影部２０１で撮影された第一の角度の画像と、第二の角度の画像とから、それぞれの検査対象物体の画像を抽出する。従って、検査対象物体１０１が抽出する検査対象物体の画像には、第一の角度の画像と、第二の角度の画像とにそれぞれ対する２種類の画像が含まれる。ここで、第一の角度の画像から検査対象物体を抽出した画像を第一の角度の検査対象物体画像、第二の角度の画像から検査対象物体を抽出した画像を第二の角度の検査対象物体画像という。
【００２１】
第一部位抽出部１０２は、検査対象物体抽出部１０１で抽出した第一の角度の検査対象物体画像と第二の角度の検査対象物体画像とから、それぞれ第一部位を含む画像を抽出する。したがって、第一部位抽出部１０２が抽出する画像には、第一の角度の検査対象物体画像から抽出した第一部位を含む画像と、第二の角度の検査対象物体画像から抽出した第一部位を含む画像との２種類の画像が含まれる。
【００２２】
画像変換部１０３は、第一部位抽出部１０２が第一の角度の検査対象物体画像から抽出した第一部位を含む画像を用いて、第一の角度の検査対象物体画像を平面から平面へ画像変換をした変換画像を生成する。この変換画像は、前記第二の角度の検査対象物体画像に対応するものである。具体的に説明すると、画像変換部１０３は、第一の角度の検査対象物体画像から抽出した第一部位を含む画像と、第二の角度の検査対象物体画像（撮影像）の第一部位を含む画像とを比較して、対応する第一部位の画像が一致するように、第一の角度の検査対象物体画像を平面から平面へ画像変換して第二の角度の検査対象物体画像（画像変換像）を生成する。画像変換部１０３の処理が終了した時点では、第二の角度の検査対象物体画像には、画像変換部１０３により画像変換された第二の角度の検査対象物体画像（画像変換像）と、検査対象物体の姿勢を変化させて画像撮影部２０１により撮影した第二の角度の検査対象物体画像（撮影像）との２種類が存在する。ここに、画像変換部１０３により第一の角度の検査対象物体画像を平面から平面への画像変換して生成した第二の角度の検査対象物体画像（画像変換像）を変換画像という。前記画像変換の処理については後述する。
【００２３】
第二部位抽出部１０４は、変換画像（画像変換像）と第二の角度の検査対象物体画像（撮影像）とから第二部位をそれぞれ抽出する。具体的に説明すると。第二部位抽出部１０４は、画像変換部１０３により生成した前記変換画像（画像変換像）と、第二の角度の検査対象物体画像（撮影像）とから、前記第一の部位とは異なる第二部位を含む画像をそれぞれ抽出する。
【００２４】
なりすまし判定部１０５は、前記画像変換により生成した第二の角度の検査対象物体画像（画像変換像）と第二の角度の検査対象物体画像（撮影像）とを画像比較する、特に前記２つの画像の内、第二部位を含む領域の画像同士を比較し、その類似度を求める。なりすまし判定部１０５は、類似度が高い、すなわち、それらの第二部位の画像が一致すれば、平面写真によるなりすましと判定する。なりすまし判定部１０５は、類似度が低い、すなわち、それらの前記第二部位の画像が一致しなければ、平面写真によるなりすましではないと判定する。ここで、「一致」は二つの画像が完全に一致する場合のほか、比較結果が所定の条件を満足する場合も含むものとする。
【００２５】
次に、図１及び図２のフローチャートを参照して、本発明の実施形態１に係るなりすまし検知装置１の全体の動作について詳細に説明する。
【００２６】
まず、検査対象物体抽出部１０１は、画像撮影部２０１により撮影した第一の角度の画像から、検査対象物体の画像を抽出する（図２のステップＳ１０１）。検査対象物体抽出部１０１が抽出する検査対象物体が例えば人の顔である場合、検査対象物体抽出部１０１は、例えば人の顔画像中の肌色領域を抽出（肌色検出）することで、顔画像を抽出する。
【００２７】
次に、第一部位抽出部１０２は、第一の角度の検査対象物体画像から、第一部位を含む画像を抽出する（図２のステップ１０２）。第一部位抽出部１０２が抽出する第一部位は、検査対象物体が例えば人の顔である場合、安定して抽出可能な複数の顔部位の組み合わせで構成される。前記第一部位を含む画像は、例えば、両目または眉または口または鼻孔の中心点または輪郭点のうちの四箇所以上を含む画像であってもよい。また、前記第一部位を含む画像は、両目の中心点と口の両端点を含む画像であってもよい。さらに、第一部位を含む画像は、両目の中心点と口の中心点と口の大きさと口の傾きを表す画像であってもよい。これらの部位の画像は、例えば、画像の輝度値が急激に変化する画素を用いて抽出してもよい。
【００２８】
また、たとえば文献（福井和広,山口修,"形状抽出とパターン照合の組み合わせによる顔特徴点抽出,"電子情報通信学会論文誌,D-II,Vol.J80-D-II,No.8,pp.2170-2177,1997）のように、第一部位抽出部１２が、抽出すべき第一部位の画像を記憶しておく、或いは抽出時に外部から抽出すべき第一部位の画像を受取り、その抽出すべき第一部位の画像を検査対象物体画像に当てはめて、該当する部位の画像を抽出するようにしてもよい。
【００２９】
第一部位抽出部１２が抽出する第一部位は、撮影のために検査対象物体の姿勢（向き）を変化させた場合にも、安定して抽出可能な部位が望ましい。したがって、鼻先などの、検査対象物体の向きが変化すると、画像の見えが変化する部位は避けることが望ましい。
【００３０】
第一の角度から検査対象物体画像を撮影した後、撮影対象物体の姿勢変化を促して、画像撮影部２０１により第二の角度から検査対象物体を撮影する。この撮影した第二の角度の検査対象物体を含む撮影画像に対して、検査対象物体抽出部１０１は、ステップＳ１０１と同じく検査対象物体画像の抽出を行う（ステップＳ１０３）。撮影対象物体の姿勢変化により第二の角度の画像を撮影することで、一つの画像撮像部２０１でなりすましを判定できる。
【００３１】
第二の画像に対して、第一部位抽出部１０２は、ステップＳ１０２と同じく第一部位を含む画像を抽出する（ステップＳ１０４）。
【００３２】
画像変換部１０３は、第一の角度の検査対象物体画像から抽出した第一部位を含む画像と、第二の角度の検査対象物体画像から抽出した第一部位を含む画像とを比較して、対応する第一部位の画像が一致するように、第一の角度の画像を、撮影像から得られる第二の角度の画像に対応する画像に平面から平面への画像変換方法を求める（ステップＳ１０５）。画像変換部１０３は、前記求めた画像変換方法を用いて、第一の角度の画像を第二の角度の画像に画像変換して変換画像を生成する（ステップＳ１０６）。画像変換部１０３が処理する平面から平面への画像変換は、例えば文献R.Sukthankar,R.G.Stocktom,M.D.Mullin,"SmarterPresentations:ExploitingHomographyinCamera-ProjectorSystem",ProceedingsofInternationalConferenceonComputerVision,Vol.1,pp.247-253,2001.）のように、ホモグラフィ行列を用いてもよい。画像変換の方法は、第一の角度の検査対象物体画像と第二の角度の検査対象物体画像の対応する４箇所以上の第一部位の位置を用いてホモグラフィ行列のパラメータを決定することで求める。また、例えばカメラと検査対象物体の距離が離れているなど、透視投影の影響が無視できる場合では、アフィン変換による画像変換を用いても良い。この場合は３箇所以上の第一部位の位置を用いてアフィン変換のパラメータを決定することで求める。第一部位は、どの３箇所を選んでも画像上で一直線状に並ばない部位を選択する。また、精度の良い画像変換のために、第一部位の各箇所の互いの距離が離れていることが望ましい。また、前記一の角度から撮影した検査対象物体の第一部位の画像と、前記別の角度から撮影した検査対象物体の第一部位の画像とを比較する際、前記第一部位の画像及び検査対象物体以外の部位の画像を用いて前記画像変換の方法を求めてもよい。また、前記画像変換の方法を求める際、前記第一部位とは異なる第二部位の画像を比較してもよい。この第二部位につては後述する。
【００３３】
第二部位抽出部１０４は、画像変換された第一の角度の検査対象物体画像（画像変換像）と、第二の角度の検査対象物体画像（撮影像）とから、それぞれ第一部位と異なる第二部位を含む領域を抽出する。第二部位抽出部１０４が抽出する第二部位は、異なる二つの角度の検査対象物体画像において、検査対象物体が平面写真でない場合に画像の見えが著しく変化する部位で構成される。前記第二部位の画像は、例えば、顔の輪郭としてもよい。また、第二部位は、例えば、口端と顔の輪郭の間の距離を表す画像としてもよい。頬が顔の前後方向に広がりをもつので、顔の輪郭は本物人物の場合に顔向きの変化に対して見えが大きく変化する。また、第二部位の画像は、例えば鼻部の画像としてもよい。鼻は大きく突起した部位であるので、本物人物の場合に顔向きの変化に対して見えが大きく変化する。さらに、第二部位を含む画像として、例えば、検査対象物体全体の画像を用いてもよい。これにより、第二部位抽出部１０４が行う処理を省くことで、処理負荷を減らすことができる。
【００３４】
なりすまし判定部１０５は、変換画像（画像変換像）と第二の角度の検査対象物体画像（撮影像）からそれぞれ抽出した第二部位を含む領域の画像を比較し、それらの画像の類似度を求める（ステップＳ１０７）。前記類似度を求めるには、例えば、正規化相関値を用いてもよい。そして、なりすまし判定部１０５は、前記類似度をあらかじめ設定されたしきい値と比較する（ステップＳ１０８）。平面写真による本人なりすましでは、図３に示すように、第一の角度の検査対象物体画像３０を変換した変換画像（画像変換像）３１と第二の角度の検査対象物体画像（撮影像）３２からそれぞれ抽出した第二部位（例えば、顔の輪郭３３ａと３３ｂ）を含む画像が一致する。したがって、なりすまし判定部１０５は、前記類似度がしきい値より大きければ、画像が一致するとし（ステップＳ１０８のYes）、検査対象物体が平面写真によるなりすましであると判定する（ステップＳ１０９）。なお、なりすまし判定部１０５がなりすましの判定処理において、前記第二部位を含む画像を比較する際、前記第二部位を含む検査対象物体全体の画像を用いて画像の比較を行ってもよい。また、前記第二部位の画像として、撮影した口と顔輪郭の間の頬部を含む画像を用い、前記頬部の長さを基準として、前記第二部位を含む画像を比較してもよい。また、画像の輝度値の差分を基準として、前記第二部位を含む画像を比較してもよい。
【００３５】
本物の人物の顔画像では、図４に示すように、第一の角度の検査対象物体画像４０を変換した変換画像（画像変換像）４１と第二の角度の検査対象物体画像（撮影像）４２からそれぞれ抽出した第二部位（例えば、顔の輪郭４３ａと４３ｂ）を含む領域の画像が一致しない。したがって、なりすまし判定部１０５は、前記類似度がしきい値より小さければ画像が一致しないとし（ステップＳ１０８のNo）、検査対象物体が平面写真によるなりすましではなく、本物であると判定する（ステップＳ１１０）。
（実施形態２）
【００３６】
実施形態１では、ステップＳ１０３において、撮影対象物体の姿勢変化を促して異なる角度から検査対象物体を撮影したが、これに限られるものではない。図５に示す本発明の実施形態２では、画像撮像部２０１と同様の画像撮像部２０２を追加し、複数の異なる角度の画像を同時に撮影する構成としている。
【００３７】
図５に示すように、複数の視点から同時に検査対象物体を撮影することで、検査対象物体の姿勢を変化させることなく、立体形状を反映した複数枚の画像を撮影することができる。また、画像撮影部２０１、２０２の位置と向きを固定することにより、第一の角度と第二の角度を固定し、平面から平面への画像変換方法をステップＳ１０５で求める代わりに、撮影する第一の角度と第二の角度の情報を画像変換部１０３に入力し、画像変換部１０３が前記情報に基づいて画像変換の処理を行うようにしてもよいものである。
【００３８】
なお、図５に示す実施形態２では、複数の角度から検査対象物体を撮影する場合に画像撮影部を増設して行うようにしたが、これに限られるものではない。例えば、図１に示す画像撮像部２０１を移動可能とし、１台の画像撮影部を移動させることにより、複数の角度から検査対象物体を撮影するようにしてもよいものである。
【００３９】
なお、本発明の実施形態に係るなりすまし検出システムをプログラムとして構築し、そのプログラムをコンピュータに実行させることにより、なりすまし検出システムを実現するようにしてもよいものである。その場合、プログラムは記録媒体に記録されて商取引の対象となる。
【００４０】
次に、なりすまし検知装置１の効果について説明する。
平面写真によるなりすましでは、ある一つの角度から撮影した画像は、異なる角度から撮影した画像と、平面から平面への適切な画像変換を施すことで一致する。一方で、凹凸形状を持つ本物では、平面から平面への画像変換を施しても画像が一致しない。
【００４１】
なりすまし検知装置１によれば、画像変換部１０３が平面から平面への画像変換を行い、なりすまし判定部１０５が変換画像と第二の角度の画像とを比較するので、平面形状の写真を用いたなりすましの場合では当該画像変換により画像上で生じ得る変形が取り除かれる。変換画像と第二の角度の画像の二枚のみを用い、それらが一致することを判定することで、高精度になりすましを検知することができる。
【００４２】
また、外部照明等や距離検出装置等を用いることなく計測装置２００のみで第２の角度の画像を得ることができる。そのため、画像撮影装置以外の付加装置を用いることなくなりすましを検知することができる。
【００４３】
また、検査対象物体抽出部１０１は、第一の角度の画像および第二の角度の画像から検査対象物体画像を抽出する。そして、画像変換部１０３と、なりすまし判定部１０５とは、検査対象物体画像に対して処理を行う。そのため、撮影された画像内の検査対象物体の位置と大きさが変化し、検査対象以外の物体が画像内に存在しても、高精度になりすましを検知することができる。
【００４４】
画像変換部１０３は、第一の角度の画像の第一部位の画像と、第二の角度の画像の第一部位の画像が一致するように変換方法を求める。そのため、第一の角度と第二の角度を固定することなく、高精度になりすまし検知をすることができる。
【００４５】
また、平面から平面への画像変換は少数の対応点のみから求まるので、対応点を求める処理負荷が小さく、また安定して得られる対応点のみを用いることで高精度に変換することが可能である。そのため、低い処理負荷で高精度ななりすまし検知ができることにある。
【００４６】
検査対象物体の姿勢を変化させて撮影することにより第一の角度の画像と第二の角度の画像を得るようにすれば、例えば図１に示すように一つの画像撮影部２０１のみを用いて、付加装置を用いることなくなりすまし検知をすることができる。
【００４７】
また、例えば、図５に示すように２台の画像撮影部２０１、２０２を備えるようにして、第一の角度と第二の角度をあらかじめ与えるようにすれば、平面から平面への画像変換の方法もあらかじめ与えられるので、画像変換の方法を二枚の画像から求めることなく低い処理負荷でなりすましを検知することができる。
【００４８】
また、画像変換部１０３が第一部位に加えて検査対象物体以外の部位も用いて画像変換の方法を求めるようにすれば、画像変換の誤差を小さくし、高精度ななりすまし検知をすることができる。
【００４９】
また、検査対象物体が人の顔である場合に、顔部位の中で安定して抽出できる部位を第一部位とすれば、第一の角度の画像と第二の角度の画像を高精度に対応付け、高精度ななりすまし検知をすることができる。
このような第一部位の例としては、
（１）両目または眉または口または鼻孔の中心点または輪郭点のうちのいずれか
（２）両目の中心点と口の両端点
（３）両目の中心点と口の中心点と口の大きさと口の傾き
を挙げることができる。
【００５０】
なりすまし判定部１０５は、第二部位を含む画像を比較する。
そのため、第一部位を含む平面上に第二部位が存在するかを判定し、平面写真によるなりすましを高精度に検出することができる。
【００５１】
また、検査対象物体が人の顔である場合に、顔向き変化に対して見えが大きく変化する部位を第二部位とすることで、高精度ななりすまし検知をすることができる。
このような第二部位の例としては、
（１）顔の輪郭
（２）鼻部
（３）口と顔輪郭の間の頬部（この場合、頬部の長さを比較する）
を挙げることができる。
【００５２】
画像変換部１０３は、第一の角度の画像と第２の角度の画像それぞれの第一部位を含む画像が一致するよう変換画像を求める。したがって、なりすまし判定部１０５が検査対象物体全体の画像を比較するようにすれば、これは検査対象全体の画像から第一部位を除いた第二部位を含む画像を比較することを意味し、第二部位を抽出することなく低い処理負荷で高精度ななりすまし検知をすることができる。
【００５３】
以上、実施形態（及び実施例）を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態（及び実施例）に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００５４】
この出願は２００７年6月２９日に出願された日本出願特願２００７−１７３３０２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態１に係るなりすまし検知システムの構成を示すブロック図である。
【図２】なりすまし検知処理の例を示すフローチャートである。
【図３】写真による本人なりすまし画像に対して画像変換した例を示す説明図である。
【図４】本物の人物の顔画像に対して画像変換した例を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態２に係るなりすまし検知システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５６】
１、２ なりすまし検知システム
１００ データ処理装置
１０１ 検査対象物体抽出部
１０２ 第一部位抽出部
１０３ 画像変換部
１０４ 第二部位抽出部
１０５ なりすまし判定部
２００ 計測装置
２０１、２０２ 画像撮影部
Claims (38)
- 検査対象物体を含む画像と、比較対象の検査対象物体を含む画像とを比較することにより、なりすましを検出する方法であって、
一の角度から撮影した検査対象物体の第一部位の画像と、前記一の角度とは異なる別の角度から撮影した検査対象物体の第一部位の画像とを比較することにより、画像変換の方法を求め、
前記求めた画像変換方法に基づいて、前記一の角度から撮影した検査対象物体を含む画像を、前記一の角度とは異なる別の角度から撮影した画像に平面から平面への画像変換を行い、
前記平面から平面に画像変換した画像のうち前記第一の部位とは異なる第二の部位の画像と、前記別の角度から撮影した検査対象物体を含む画像のうち前記第一の部位とは異なる第二の部位の画像とを比較することにより、なりすましの判定を行うことを特徴とするなりすまし検出方法。 - 前記一の角度から撮影した検査対象物体の第一部位の画像と、前記別の角度から撮影した検査対象物体の第一部位の画像とを比較する際、前記第一部位の画像及び検査対象物体以外の部位の画像を用いて前記画像変換の方法を求める請求項１に記載のなりすまし検出方法。
- 前記検査対象物体の画像として、撮影した顔画像を用いる請求項１に記載のなりすまし検出方法。
- 前記第一部位の画像として、撮影した両目または眉または口または鼻孔の中心点または輪郭点のうちの四箇所以上を含む画像を用いる請求項１に記載のなりすまし検出方法。
- 前記第一部位の画像として、撮影した両目の中心点と口の両端点を含む画像を用いる請求項１に記載のなりすまし検出方法。
- 前記第一部位の画像として、撮影した両目の中心点と口の中心点と口の大きさと口の傾きを表す画像を用いる請求項１に記載のなりすまし検出方法。
- 前記第二部位の画像として、撮影した顔の輪郭を含む画像を用いる請求項１に記載のなりすまし検出方法。
- 前記第二部位の画像として、撮影した鼻部を含む画像を用いる請求項１に記載のなりすまし検出方法。
- 前記第二部位を含む画像を比較する際、前記第二部位を含む検査対象物体の画像を用いて画像の比較を行う請求項１に記載のなりすまし検出方法。
- 前記第二部位の画像として、撮影した口と顔輪郭の間の頬部を含む画像を用い、前記頬部の長さを基準として、前記第二部位を含む画像を比較する請求項１に記載のなりすまし検出方法。
- 画像の輝度値の差分を基準として、前記第二部位を含む画像を比較する請求項１に記載のなりすまし検出方法。
- 画像の輝度値の正規化相関値を基準として、前記第二部位を含む画像を比較する請求項１に記載のなりすまし検出方法。
- 前記検査対象物体の姿勢変化に対応させて撮影することにより、異なる角度からの撮影画像を取得する請求項１に記載のなりすまし検出方法。
- 検査対象物体を含む画像と、比較対象の検査対象物体を含む画像とを比較することにより、なりすましを検出するなりすまし検査システムであって、
一の角度から撮影した検査対象物体の第一部位の画像と、前記一の角度とは異なる別の角度から撮影した検査対象物体の第一部位の画像とを比較することにより、画像変換の方法を求め、前記求めた画像変換方法に基づいて、前記一の角度から撮影した検査対象物体を含む画像を、前記一の角度とは異なる別の角度から撮影した画像に平面から平面への画像変換する画像変換手段と、
前記平面から平面に画像変換した画像のうち前記第一の部位とは異なる第二の部位の画像と、前記別の角度から撮影した検査対象物体を含む画像のうち前記第一の部位とは異なる第二の部位の画像とを比較することにより、なりすましの判定を行う判定手段とを含むことを特徴とするなりすまし検出システム。 - 前記画像変換手段が、前記一の角度から撮影した検査対象物体の第一部位の画像と、前記別の角度から撮影した検査対象物体の第一部位の画像とを比較する際、前記第一部位の画像及び検査対象物体以外の部位の画像を用いて前記画像変換の方法を求める請求項１４に記載のなりすまし検出システム。
- 前記画像変換手段が、前記検査対象物体の画像として、撮影した顔画像を用いるものである請求項１４に記載のなりすまし検出システム。
- 前記画像変換手段が、前記第一部位の画像として、撮影した両目または眉または口または鼻孔の中心点または輪郭点のうちの四箇所以上を含む画像を用いる請求項１４に記載のなりすまし検出システム。
- 前記画像変換手段が、前記第一部位の画像として、撮影した両目の中心点と口の両端点を含む画像を用いるものである請求項１４に記載のなりすまし検出システム。
- 前記画像変換手段が、前記第一部位の画像として、撮影した両目の中心点と口の中心点と口の大きさと口の傾きを表す画像を用いるものである請求項１４に記載のなりすまし検出システム。
- 前記判定手段が、前記第二部位の画像として、撮影した顔の輪郭を含む画像を用いるものである請求項１４に記載のなりすまし検出システム。
- 前記判定手段が、前記第二部位の画像として、撮影した鼻部を含む画像を用いるものである請求項１４に記載のなりすまし検出システム。
- 前記判定手段が、前記第二部位を含む画像を比較する際、前記第二部位を含む検査対象物体の画像を用いて画像の比較を行うものである請求項１４に記載のなりすまし検出システム。
- 前記判定手段が、前記第二部位の画像として、撮影した口と顔輪郭の間の頬部を含む画像を用い、前記頬部の長さを基準として、前記第二部位を含む画像を比較するものである請求項１４に記載のなりすまし検出システム。
- 前記判定手段が、画像の輝度値の差分を基準として、前記第二部位を含む画像を比較するものである請求項１４に記載のなりすまし検出システム。
- 前記判定手段が、画像の輝度値の正規化相関値を基準として、前記第二部位を含む画像を比較するものである請求項１４に記載のなりすまし検出システム。
- 前記検査対象物体の姿勢変化に対応させて撮影することにより、異なる角度からの撮影画像を取得する手段を有する請求項１４に記載のなりすまし検出システム。
- 検査対象物体を含む画像と、比較対象の検査対象物体を含む画像とを比較することにより、なりすましを検出する制御を行うなりすまし検出プログラムであって、
コンピュータに、
一の角度から撮影した検査対象物体の第一部位の画像と、前記一の角度とは異なる別の角度から撮影した検査対象物体の第一部位の画像とを比較することにより、画像変換の方法を求める機能と、
前記求めた画像変換方法に基づいて、前記一の角度から撮影した検査対象物体を含む画像を、前記一の角度とは異なる別の角度から撮影した画像に平面から平面への画像変換する機能と、
前記平面から平面に画像変換した画像のうち前記第一の部位とは異なる第二の部位の画像と、前記別の角度から撮影した検査対象物体を含む画像のうち前記第一の部位とは異なる第二の部位の画像とを比較することにより、なりすましの判定を行う機能とを実行させることを特徴とするなりすまし検出プログラム。 - 前記コンピュータに、
前記一の角度から撮影した検査対象物体の第一部位の画像と、前記別の角度から撮影した検査対象物体の第一部位の画像とを比較する際、前記第一部位の画像及び検査対象物体以外の部位の画像を用いて前記画像変換の方法を求める機能を実行させる請求項２７に記載のなりすまし検出プログラム。 - 前記コンピュータに、
前記検査対象物体の画像として、撮影した顔画像を用いて前記画像変換の方法を求める機能を実行させる請求項２７に記載のなりすまし検出プログラム。 - 前記コンピュータに、
前記第一部位の画像として、撮影した両目または眉または口または鼻孔の中心点または輪郭点のうちの四箇所以上を含む画像を用いて、前記画像変換の方法を求める機能を実行させる請求項２７に記載のなりすまし検出プログラム。 - 前記コンピュータに、
前記第一部位の画像として、撮影した両目の中心点と口の両端点を含む画像を用いて、前記画像変換の方法を求める機能を実行させる請求項２７に記載のなりすまし検出プログラム。 - 前記コンピュータに、
前記第一部位の画像として、撮影した両目の中心点と口の中心点と口の大きさと口の傾きを表す画像を用いて、前記画像変換の方法を求める機能を実行させる請求項２７に記載のなりすまし検出プログラム。 - 前記コンピュータに、
前記第二部位の画像として、撮影した顔の輪郭を含む画像を用いて、前記なりすましの判定を行う機能を実行させる請求項２７に記載のなりすまし検出プログラム。 - 前記コンピュータに、
前記第二部位の画像として、撮影した鼻部を含む画像を用いて、前記なりすましの判定を行う機能を実行させる請求項２７に記載のなりすまし検出プログラム。 - 前記コンピュータに、
前記第二部位を含む画像を比較する際、前記第二部位を含む検査対象物体の画像を用いて画像の比較を行う機能を実行させる請求項２７に記載のなりすまし検出プログラム。 - 前記コンピュータに、
前記第二部位の画像として、撮影した口と顔輪郭の間の頬部を含む画像を用い、前記頬部の長さを基準として、前記第二部位を含む画像を比較する機能を実行させる請求項２７に記載のなりすまし検出プログラム。 - 前記コンピュータに、
画像の輝度値の差分を基準として、前記第二部位を含む画像を比較する機能を実行させる請求項２７に記載のなりすまし検出プログラム。 - 前記コンピュータに、
画像の輝度値の正規化相関値を基準として、前記第二部位を含む画像を比較する機能を実行させる請求項２７に記載のなりすまし検出プログラム。
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