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Description

この発明は、参照画像と登録画像とを照合する照合装置に関するものである。   The present invention relates to a collation device that collates a reference image and a registered image.

近年、コンピュータ室や重要機械室への入退室管理、コンピュータ端末や銀行の金融端末へのアクセス管理などの個人認証を必要とする分野において、これまでの暗証番号やIDカードに代わって、生体情報に基づいて個人の認証を行うシステムが開発されている。   In recent years, in the fields that require personal authentication, such as access control to computer rooms and important machine rooms, and access control to computer terminals and bank financial terminals, biometric information has been used instead of conventional PINs and ID cards. A system for personal authentication based on the above has been developed.

生体情報を用いた個人認証システムは、記憶や所持を必要としないこと、盗難の危険性が低いことから注目されている。生体情報による個人認証では、指紋・虹彩・顔・掌紋・筆跡などが利用されるが、その中でも顔を用いた個人認証は、利便性と受容性が高いことから注目されている。   Personal authentication systems using biometric information are attracting attention because they do not require memory or possession and have a low risk of theft. In personal authentication using biometric information, fingerprints, irises, faces, palm prints, handwriting, and the like are used. Among them, personal authentication using a face is attracting attention because of its high convenience and acceptability.

例えば、ビルなどの入退室管理に用いられる個人認証システムでは、入室しようとする人の顔を撮像して参照画像とし、この参照画像と予め登録されている人の顔の画像(登録画像)との照合を行い、参照画像と登録画像とが一致した場合に、その人の入室を許可するようにする。   For example, in a personal authentication system used for entrance / exit management of a building or the like, the face of a person who wants to enter a room is captured as a reference image, and this reference image and a pre-registered person's face image (registered image) If the reference image matches the registered image, the person is allowed to enter the room.

この参照画像と登録画像との照合処理において、本出願人は、参照画像および登録画像のそれぞれについて、その原画像を最も解像度の高い高解像度画像とし、この高解像度画像を最上層とする解像度が異なる複数の階層画像を作成し、この階層画像の低解像度画像から高解像度画像に向かって位相限定相関法(POC:Phase-Only Correlation)を用いた対応点の探索を行い(例えば、特許文献1,2参照)、探索後の対応領域の位相限定相関値に基づいて、参照画像と登録画像との照合を行うようにしている。以下、この階層画像を用いての対応点探索による照合方式を階層POCと呼ぶ。   In the collation process between the reference image and the registered image, the applicant assigns, for each of the reference image and the registered image, the original image as a high-resolution image with the highest resolution, and the resolution with the high-resolution image as the uppermost layer. A plurality of different hierarchical images are created, and corresponding points are searched from the low-resolution image to the high-resolution image of the hierarchical image using a phase-only correlation (POC) method (for example, Patent Document 1). 2), the reference image is registered with the registered image based on the phase-only correlation value of the corresponding region after the search. Hereinafter, this collation method using the corresponding point search using the hierarchical image is referred to as a hierarchical POC.

この階層POCでは、例えば、参照画像について、その原画像(128×128の画素の画像)を高解像度画像とし、この高解像度画像の下層に64×64の画素の画像(第1の低解像度画像)を作成し、この第1の低解像度画像の下層に32×32の画素の画像(第2の低解像度画像)を作成する。また、登録画像について、参照画像と同様に、その原画像(128×128の画素の画像)を高解像度画像とし、この高解像度画像の下層に64×64の画素の画像(第1の低解像度画像)を作成し、この第1の低解像度画像の下層に32×32の画素の画像(第2の低解像度画像)を作成する。この原画像を含む階層画像において、高解像度画像の階層を第0層、第1の低解像度画像の階層を第1層、第2の低解像度画像の階層を第2層とする。   In this hierarchical POC, for example, for the reference image, the original image (128 × 128 pixel image) is set as a high resolution image, and an image of 64 × 64 pixels (first low resolution image) is formed below this high resolution image. ) And a 32 × 32 pixel image (second low-resolution image) is created below the first low-resolution image. As for the registered image, as in the reference image, the original image (128 × 128 pixel image) is used as a high resolution image, and an image of 64 × 64 pixels (first low resolution) is formed below this high resolution image. Image), and an image of 32 × 32 pixels (second low-resolution image) is created below the first low-resolution image. In the hierarchical image including the original image, the layer of the high resolution image is the 0th layer, the layer of the first low resolution image is the first layer, and the layer of the second low resolution image is the second layer.

そして、登録画像の原画像に対してx軸方向にm個、y軸方向にn個の基準点を定め、この登録画像の原画像に定めた基準点毎に、最下層(第2層)の階層画像から、探索ウィンドウ(局所領域)を定めて、その局所領域に対応する参照画像における対応領域の探索を開始する。この対応領域の探索はPOC照合によって行い、当該階層画像についてその対応領域の探索が終了すると、当該階層画像についての探索結果を次の階層(第1層)での探索に反映させるというようにして、順次解像度の高い階層画像について対応領域の探索を行い、最上層(第0層)の階層画像に至るまで順に対応領域の探索を繰り返す。   Then, m reference points in the x-axis direction and n reference points in the y-axis direction are determined with respect to the original image of the registered image, and the lowest layer (second layer) is set for each reference point determined in the original image of the registered image. A search window (local area) is determined from the hierarchical image of and the search for the corresponding area in the reference image corresponding to the local area is started. The search for the corresponding area is performed by POC collation, and when the search for the corresponding area is completed for the hierarchical image, the search result for the hierarchical image is reflected in the search for the next hierarchy (first layer). Then, the corresponding area is sequentially searched for the hierarchical image having a high resolution, and the search for the corresponding area is repeated until the hierarchical image of the uppermost layer (0th layer) is reached.

そして、最上層(第0層)の階層画像において、対応領域が見つかれば、その対応領域の位相限定相関値を求める。以下、同様にして、登録画像の局所領域毎に、参照画像の対応領域を低解像度画像から高解像度画像に向かって探索し、探索後の対応領域の位相限定相関値を求め、この求めた位相限定相関値に基づいて参照画像と登録画像との照合を行う。   If a corresponding region is found in the uppermost layer (0th layer) hierarchical image, the phase-only correlation value of the corresponding region is obtained. Hereinafter, similarly, for each local region of the registered image, the corresponding region of the reference image is searched from the low-resolution image to the high-resolution image, and the phase-only correlation value of the corresponding region after the search is obtained. The reference image and the registered image are collated based on the limited correlation value.

なお、POCは、もとになる画像のデータとこれと照合すべき画像のデータとをフーリエ変換で数学的に処理して、振幅(濃淡データ)と位相(像の輪郭データ)とに分解し、このうち位相情報のみを用いて、両画像の相関を求めるアルゴリズムであり、外乱に強く、高精度な演算結果を得られるという特色がある。   Note that POC mathematically processes the original image data and the image data to be collated with Fourier transform, and decomposes the data into amplitude (shading data) and phase (image contour data). Of these, only the phase information is used to obtain the correlation between the two images, which is characterized by being resistant to disturbances and capable of obtaining a highly accurate calculation result.

POCについては、上述した特許文献1,2の他、特許文献3などにもその詳細が説明されている。POCでは、一方の画像に2次元離散的フーリエ変換を施してフーリエ画像を作成する。そして、このフーリエ画像と同様の処理を施して作成されている他方の画像のフーリエ画像とを合成し、この合成フーリエ画像に対して振幅を1とする処理を行ったうえ、2次元離散的フーリエ変換を施して相関データとする。この相関データ(POC関数)は、周波数空間における振幅が1とされ、位相のみとされているが、基本的には一方の画像と他方の画像とを畳み込んだデータと考えることができ、一方の画像と他方の画像との相関を表すものである。   The details of the POC are described in Patent Document 3 as well as Patent Documents 1 and 2 described above. In POC, one image is subjected to two-dimensional discrete Fourier transform to create a Fourier image. Then, a Fourier image of the other image created by performing the same processing as this Fourier image is synthesized, and a processing for setting the amplitude to 1 is performed on this synthesized Fourier image, and then a two-dimensional discrete Fourier Converted into correlation data. The correlation data (POC function) has an amplitude of 1 in the frequency space and is only in phase, but can be considered as data obtained by convolving one image with the other image. This represents the correlation between the first image and the other image.

特開2008−209275号公報JP 2008-209275 A 特開2008−123141号公報JP 2008-123141 A 特開平10−63847号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-63847

しかしながら、上述した階層POCによる照合では、参照画像と登録画像との照合を高精度で行うことができるが、参照画像を複数の登録画像と総当たりで照合する1:N照合に適用すると、処理量が多くなり、照合速度が低下するという問題がある。   However, in the above-described collation using the hierarchical POC, the reference image and the registered image can be collated with high accuracy. However, when applied to 1: N collation in which the reference image is collated with a plurality of registered images, processing is performed. There is a problem that the amount increases and the collation speed decreases.

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、高精度と高速処理を両立させることが可能な照合装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a collation apparatus capable of achieving both high accuracy and high speed processing.

このような目的を達成するために本発明は、参照画像と登録画像とを照合する照合装置において、参照画像について、その原画像を最も解像度の高い高解像度画像とし、この高解像度画像を最上層として、この高解像度画像と同一の画像領域で解像度のみを低くした解像度が異なる複数の低解像度の階層画像を作成する階層画像作成手段と、参照画像と同一解像度の複数の登録画像を記憶する登録画像記憶手段と、登録画像記憶手段に記憶されている登録画像を1つずつ読み出す登録画像読出手段と、階層画像作成手段によって作成された参照画像の低解像度の階層画像と登録画像読出手段によって読み出された登録画像の参照画像の階層画像に対応する階層画像のうち同一の低解像度の階層画像との類似度の算出を任意の低解像度の階層画像から行い、この算出された類似度に基づいて、登録画像読出手段によって読み出された登録画像を参照画像と照合する登録画像候補として選択する第1の登録画像候補選択手段とを備えることを特徴とする。 In order to achieve such an object, the present invention provides a collation apparatus that collates a reference image with a registered image. For a reference image, the original image is a high-resolution image with the highest resolution, and the high-resolution image is the top layer. and to a hierarchical image creation means for the high-resolution image resolution lowered only resolution in the same image area and to create a hierarchy images of different low-resolution, storing a plurality of registered images of the reference image and the same resolution Registered image storage means, a registered image reading means for reading out the registered images stored in the registered image storage means one by one, a low-resolution hierarchical image of the reference image created by the hierarchical image creating means, and a registered image reading means any low-resolution hierarchy image calculation of similarity between the same low-resolution hierarchy image among the layer image corresponding to the hierarchical image of the reference image of the read registered images by Done from, based on the calculated similarity, characterized in that it comprises a first registration image candidate selecting means for selecting as the registration image candidates to be matched with the reference image registration image read by the registered image reading unit And

この発明では、参照画像と登録画像とを照合する際、参照画像について、その原画像を最も解像度の高い高解像度画像とし、この高解像度画像を最上層とする解像度が異なる複数の低解像度の階層画像を作成する。そして、登録画像記憶手段から登録画像を1つずつ読み出し、その読み出した登録画像を参照画像と照合する登録画像候補とするか否かを判断する。すなわち、参照画像と登録画像とを照合する前に、実際に照合する登録画像を絞り込む。これにより、1:N照合における照合回数を減らし、高精度と高速処理を両立させる。 In the present invention, when the reference image and the registered image are collated, the reference image is defined as a high-resolution image having the highest resolution, and the plurality of low-resolution layers having different resolutions with the high-resolution image as the uppermost layer. Create an image. Then, the registered images are read one by one from the registered image storage unit, and it is determined whether or not the read registered images are to be registered image candidates to be compared with the reference image. That is, before the reference image and the registered image are collated, the registered images to be actually collated are narrowed down. As a result, the number of collations in 1: N collation is reduced, and both high accuracy and high-speed processing are achieved.

本発明において、登録画像記憶手段には、参照画像と同一解像度の複数の登録画像が記憶されている。この場合、登録画像は、その登録画像の原画像のみを記憶させるようにしてもよいし、その登録画像の原画像を含む階層画像を記憶させるようにしてもよい。登録画像の階層画像を記憶させる場合、参照画像の階層画像に対応させて、その原画像を最も解像度の高い高解像度画像とし、この高解像度画像を最上層とする解像度が異なる複数の階層画像を記憶させるようにする。   In the present invention, the registered image storage means stores a plurality of registered images having the same resolution as the reference image. In this case, as the registered image, only the original image of the registered image may be stored, or a hierarchical image including the original image of the registered image may be stored. When storing a hierarchical image of a registered image, a plurality of hierarchical images having different resolutions, the original image being the highest resolution high resolution image and the highest resolution image corresponding to the reference image hierarchical image. Try to remember.

本発明において、登録画像の階層画像を記憶させるようにした場合、登録画像としてその原画像を含む階層画像が読み出される。そして、作成された参照画像の低解像度の階層画像と読み出された登録画像の参照画像の階層画像に対応する階層画像のうち同一の低解像度の階層画像との類似度に基づいて、登録画像候補の選択が行われる。   In the present invention, when a hierarchical image of a registered image is stored, a hierarchical image including the original image is read as the registered image. Then, based on the similarity between the created low-resolution hierarchical image of the reference image and the same low-resolution hierarchical image among the hierarchical images corresponding to the read-out hierarchical image of the registered image, the registered image A candidate is selected.

本発明において、登録画像の原画像のみを記憶させるものとした場合、登録画像としてその原画像が読み出され、この原画像を最も解像度の高い高解像度画像とし、この高解像度画像を最上層とする解像度が異なる複数の階層画像が作成される。この登録画像の階層画像は参照画像の階層画像に対応して作成される。そして、作成された参照画像の低解像度の階層画像と作成された登録画像の参照画像の階層画像に対応する階層画像のうち同一の低解像度の階層画像との類似度に基づいて、登録画像候補の選択が行われる。   In the present invention, when only the original image of the registered image is stored, the original image is read as the registered image, this original image is set as the highest resolution high resolution image, and this high resolution image is set as the uppermost layer. A plurality of hierarchical images having different resolutions are created. The hierarchical image of the registered image is created corresponding to the hierarchical image of the reference image. Then, based on the similarity between the low-resolution hierarchical image of the created reference image and the same low-resolution hierarchical image among the hierarchical images corresponding to the hierarchical image of the created reference image of the registered image, registered image candidates Is selected.

本発明において、同一の低解像度の階層画像の類似度の算出は、任意の低解像度の階層画像から行うようにする。この場合、例えば、算出された類似度が所定の基準値を満たす場合に、読み出された登録画像の登録画像候補として選択する。また、この場合、例えば、階層画像の階層毎に、基準値として、その階層の解像度に応じて定められた基準値を用いるようにする。 In the present invention, the calculation of the similarity of the same low-resolution hierarchy image, to perform a low-resolution hierarchy image of arbitrary. In this case, for example, when the calculated similarity satisfies a predetermined reference value, it is selected as a registered image candidate of the read registered image. In this case, for example, a reference value determined according to the resolution of the hierarchy is used as the reference value for each hierarchy of the hierarchy image.

本発明において、参照画像から所定の計測情報を取得する計測情報取得手段と、計測情報取得手段によって取得された計測情報に基づいて登録画像記憶手段に記憶されている複数の登録画像の中から参照画像と照合する登録画像候補を選択する第2の登録画像候補選択手段とを設け、第1の登録画像候補選択手段は、第2の登録画像候補選択手段によって選択された登録画像候補を組み合わせて登録画像候補を選択する構成としてもよい。   In the present invention, measurement information acquisition means for acquiring predetermined measurement information from a reference image, and reference from a plurality of registered images stored in the registered image storage means based on the measurement information acquired by the measurement information acquisition means A second registered image candidate selecting unit that selects a registered image candidate to be collated with the image, and the first registered image candidate selecting unit combines the registered image candidates selected by the second registered image candidate selecting unit. A configuration may be adopted in which registered image candidates are selected.

例えば、参照画像から所定の計測情報として、瞳間距離、顔サイズ、瞳サイズ、顔曲率などを取得し、この取得した計測情報に基づいて登録画像を絞り込む。そして、この計測情報に基づいて絞り込んだ登録画像と同一の低解像度の階層画像の類似度に基づいて絞り込んだ登録画像とを組み合わせて、最終的な登録画像候補を得るようにする。   For example, the pupil distance, face size, pupil size, face curvature, etc. are acquired as predetermined measurement information from the reference image, and the registered images are narrowed down based on the acquired measurement information. A final registered image candidate is obtained by combining the registered image narrowed down based on the measurement information and the registered image narrowed down based on the similarity of the same low-resolution hierarchical image.

この場合、計測情報に基づいて絞り込んだ登録画像をさらに同一の低解像度の階層画像の類似度に基づいて絞り込んで最終的な登録画像候補を得るようにしたり、計測情報に基づいて絞り込んだ登録画像と同一の低解像度の階層画像の類似度に基づいて絞り込んだ登録画像とのANDをとって最終的な登録画像候補を得るようにしたり、計測情報に基づいて絞り込んだ登録画像と同一の低解像度の階層画像の類似度に基づいて絞り込んだ登録画像とのORをとって最終的な登録画像候補を得るようにするなど、種々の方式が考えられる。   In this case, the registered image narrowed down based on the measurement information is further narrowed down based on the similarity of the same low-resolution hierarchical image to obtain a final registered image candidate, or the registered image narrowed down based on the measurement information AND with the registered image narrowed down based on the similarity of the same low-resolution hierarchical image to obtain the final registered image candidate, or the same low resolution as the registered image narrowed down based on the measurement information Various schemes are conceivable, such as obtaining a final registered image candidate by ORing with the registered images narrowed down based on the similarity of the layer images.

また、本発明において、階層画像作成手段によって作成された参照画像の階層画像および登録画像読出手段によって読み出された登録画像の参照画像の階層画像に対応する階層画像の何れか一方に対して予め定められた特徴領域を設定する特徴領域設定手段と、特徴領域設定手段によって特徴領域が設定された一方の階層画像の当該特徴領域に対応する対応領域を他方の階層画像から探索する対応領域探索手段と、特徴領域設定手段によって一方の階層画像に設定された特徴領域と対応領域探索手段によって他方の階層画像から探索された対応領域との類似度に基づいて、登録画像読出手段によって読み出された登録画像を参照画像と照合する登録画像候補として選択する第2の登録画像候補選択手段とを設け、第1の登録画像候補選択手段は、第2の登録画像候補選択手段によって選択された登録画像候補を組み合わせて登録画像候補を選択する構成としてもよい。   In the present invention, either one of the hierarchical image of the reference image created by the hierarchical image creating unit and the hierarchical image corresponding to the hierarchical image of the reference image of the registered image read by the registered image reading unit is previously stored. Feature area setting means for setting a predetermined feature area, and corresponding area search means for searching a corresponding area corresponding to the feature area of one hierarchical image for which the characteristic area is set by the characteristic area setting means from the other hierarchical image Based on the similarity between the feature region set in one hierarchical image by the feature region setting unit and the corresponding region searched from the other hierarchical image by the corresponding region searching unit. Second registered image candidate selecting means for selecting a registered image as a registered image candidate to be compared with a reference image, and the first registered image candidate selecting means It may be configured to select the registration image candidates by combining the registration image candidate selected by the second registration image candidate selection unit.

この場合、参照画像の階層画像あるいは登録画像の階層画像に対して特徴領域が設定される。例えば、特徴領域として、目や鼻など特徴的な部分を含むゾーンが設定される。そして、特徴領域が設定された一方の階層画像の当該特徴領域に対応する対応領域が他方の階層画像から探索され、一方の階層画像に設定された特徴領域と他方の階層画像から探索された対応領域との類似度に基づいて、登録画像候補の選択が行われる。   In this case, a feature region is set for the hierarchical image of the reference image or the hierarchical image of the registered image. For example, a zone including characteristic portions such as eyes and noses is set as the characteristic region. Then, the corresponding area corresponding to the feature area of the one hierarchical image in which the feature area is set is searched from the other hierarchical image, and the correspondence area searched from the characteristic area set in the one hierarchical image and the other hierarchical image. A registered image candidate is selected based on the similarity with the region.

また、本発明において、取得された計測情報に基づいて登録画像記憶手段に記憶されている複数の登録画像の中から参照画像と照合する登録画像候補を選択する第2の登録画像候補選択手段と、階層画像作成手段によって作成された参照画像の階層画像および登録画像読出手段によって読み出された登録画像の参照画像の階層画像に対応する階層画像の何れか一方に対して予め定められた特徴領域を設定する特徴領域設定手段と、特徴領域設定手段によって特徴領域が設定された一方の階層画像の当該特徴領域に対応する対応領域を他方の階層画像から探索する対応領域探索手段と、特徴領域設定手段によって一方の階層画像に設定された特徴領域と対応領域探索手段によって他方の階層画像から探索された対応領域との類似度に基づいて、登録画像読出手段によって読み出された登録画像を参照画像と照合する登録画像候補として選択する第3の登録画像候補選択手段とを設け、第1の登録画像候補選択手段は、第2の登録画像候補選択手段によって選択された登録画像候補および第3の登録画像候補選択手段によって選択された登録画像候補を組み合わせて登録画像候補を選択する構成としてもよい。   In the present invention, a second registered image candidate selecting unit that selects a registered image candidate to be compared with a reference image from a plurality of registered images stored in the registered image storage unit based on the acquired measurement information. A feature region predetermined for any one of the hierarchical image of the reference image created by the hierarchical image creating means and the hierarchical image corresponding to the hierarchical image of the reference image of the registered image read by the registered image reading means A feature area setting means for setting the feature area, a corresponding area search means for searching for a corresponding area corresponding to the feature area of the one hierarchical image in which the feature area is set by the feature area setting means, and a feature area setting Based on the similarity between the feature region set in one hierarchical image by the means and the corresponding region searched from the other hierarchical image by the corresponding region search means, A third registered image candidate selecting unit that selects the registered image read by the recorded image reading unit as a registered image candidate to be collated with the reference image, and the first registered image candidate selecting unit includes the second registered image; The registered image candidate may be selected by combining the registered image candidate selected by the candidate selecting unit and the registered image candidate selected by the third registered image candidate selecting unit.

また、本発明において、選択された登録画像候補の数が0であった場合、参照画像と登録画像との照合結果を不一致と判断するようにしてもよい。例えば、記憶されている登録画像を全て読み出したにも拘わらず、選択された登録画像候補の数が0であった場合、参照画像と登録画像との照合結果を不一致とする。このようにすると、参照画像と登録画像との照合を行う前に、すなわち参照画像と照合する登録画像を絞り込む分類処理の段階で、照合結果が得られるものとなる。   In the present invention, when the number of selected registered image candidates is 0, the result of matching between the reference image and the registered image may be determined to be inconsistent. For example, if the number of selected registered image candidates is 0 even though all stored registered images have been read, the collation result between the reference image and the registered image is made inconsistent. In this way, the collation result can be obtained before collating the reference image with the registered image, that is, at the stage of the classification process for narrowing down the registered image to be collated with the reference image.

本発明によれば、登録画像を1つずつ読み出し、参照画像の低解像度の階層画像と登録画像の参照画像の階層画像に対応する階層画像のうち同一の低解像度の階層画像との類似度に基づいて、読み出された登録画像を参照画像と照合する登録画像候補として選択するようにしたので、参照画像と登録画像との照合を行う前に、参照画像と照合する登録画像を絞り込むようにして、1:N照合における照合回数を減らし、高精度と高速処理を両立させることが可能となる。   According to the present invention, the registered images are read one by one, and the similarity between the low-resolution hierarchical image of the reference image and the same low-resolution hierarchical image among the hierarchical images corresponding to the hierarchical image of the reference image of the registered image is determined. Based on this, since the read registered image is selected as a registered image candidate to be collated with the reference image, the registered image to be collated with the reference image is narrowed down before collating the reference image with the registered image. Thus, the number of collations in 1: N collation can be reduced, and both high accuracy and high speed processing can be achieved.

本発明の一実施の形態を示す照合装置のブロック構成図である。It is a block block diagram of the collation apparatus which shows one embodiment of this invention. この照合装置における対象物の登録処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the registration process of the target object in this collation apparatus. この照合装置における対象物の照合処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the collation process of the target object in this collation apparatus. この照合装置における対象物の照合処理における登録画像候補の選択処理の第1例(登録画像候補の選択処理1)を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 1st example (selection process 1 of a registration image candidate) of the selection process of the registration image candidate in the collation process of the target object in this collation apparatus. 登録画像候補の選択処理で作成された参照画像の階層画像および読み出された登録画像の階層画像を例示する図である。It is a figure which illustrates the hierarchical image of the reference image produced by the selection process of the registration image candidate, and the hierarchical image of the read registered image. 登録画像候補の選択処理の第2例(登録画像候補の選択処理2)を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 2nd example (selection process 2 of a registration image candidate) of the selection process of a registration image candidate. 登録画像候補の選択処理1,2と組み合わせて用いられる登録画像処理3のフローチャートである。12 is a flowchart of registered image processing 3 used in combination with registered image candidate selection processing 1 and 2. 登録画像候補の選択処理1,2と組み合わせて用いられる登録画像処理4のフローチャートである。10 is a flowchart of registered image processing 4 used in combination with registered image candidate selection processing 1 and 2. 登録画像候補の選択処理4で作成された参照画像の階層画像および読み出された登録画像の階層画像を特徴領域および対応領域と合わせて例示する図である。It is a figure which illustrates the hierarchical image of the reference image created by the selection process 4 of the registered image candidate, and the hierarchical image of the read registered image together with the feature region and the corresponding region. 特徴領域を規定する点として予め定められた基準点およびこの基準点を中心として登録画像の最上層の階層画像(高解像度画像(原画像))に対して設定された特徴領域を示す図である。It is a figure which shows the characteristic area set with respect to the reference | standard point previously defined as a point which prescribes | regulates a characteristic area, and the uppermost hierarchy image (high resolution image (original image)) of a registration image centering on this reference point . 登録画像候補の選択処理1の変形例を示すフローチャートである。12 is a flowchart illustrating a modification of registered image candidate selection processing 1; 登録画像候補の選択処理2の変形例を示すフローチャートである。12 is a flowchart illustrating a modification of a registered image candidate selection process 2; 登録画像候補の選択処理4の変形例を示すフローチャートである。15 is a flowchart illustrating a modification of registered image candidate selection processing 4;

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1はこの発明の一実施の形態を示す照合装置のブロック構成図である。同図において、10は第1のCCDカメラ、11は第2のCCDカメラ、12は液晶表示装置(LCD)、20は処理部であり、処理部20は、CPUを有する制御部20−1と、ROM20−2と、RAM20−3と、ハードディスク(HD)20−4と、フレームメモリ(FM)20−5と、外部接続部(I/F)20−6と、フーリエ変換部(FFT)20−7とを備えており、ROM20−2には登録プログラムと照合プログラムが格納されている。また、CCDカメラ10,11は、所定の距離Lを隔てて設置されている。すなわち、CCDカメラ10,11は、そのレンズ10−1,11−1間の距離をLとして、横方向に並んで配置されている。図では分かり易いように、照合装置は上方向から見た図とし、対象物(人間の顔)は横方向から見た図としている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram of a collation apparatus showing an embodiment of the present invention. In the figure, 10 is a first CCD camera, 11 is a second CCD camera, 12 is a liquid crystal display (LCD), 20 is a processing unit, and the processing unit 20 includes a control unit 20-1 having a CPU. ROM 20-2, RAM 20-3, hard disk (HD) 20-4, frame memory (FM) 20-5, external connection unit (I / F) 20-6, and Fourier transform unit (FFT) 20 -7, and a registration program and a verification program are stored in the ROM 20-2. The CCD cameras 10 and 11 are installed with a predetermined distance L apart. That is, the CCD cameras 10 and 11 are arranged side by side in the horizontal direction with the distance between the lenses 10-1 and 11-1 being L. For easy understanding in the figure, the collation device is a diagram seen from above, and the object (human face) is a diagram seen from the side.

〔対象物の登録〕
この照合装置において、対象物を人間の顔M1とした場合、この対象物(登録対象物)M1の登録は次のようにして行われる。運用する前に、利用者は、CCDカメラ10,11に顔M1を向け、登録スタートスイッチ(図示せず)を押す。
[Registration of objects]
In this collation device, when the object is a human face M1, registration of the object (registered object) M1 is performed as follows. Before operation, the user turns the face M1 toward the CCD cameras 10 and 11 and presses a registration start switch (not shown).

〔画像キャプチャ〕
制御部20−1は、登録スタートスイッチが押されると(図2:ステップS101のYES)、フレームメモリ20−5を介して、CCDカメラ10からの登録対象物M1を捉えた画像を左カメラの画像として取り込み、CCDカメラ11からの登録対象物M1を捉えた画像を右カメラの画像として取り込む(ステップS102)。
[Image capture]
When the registration start switch is pressed (FIG. 2: YES in step S101), the control unit 20-1 displays an image capturing the registration object M1 from the CCD camera 10 via the frame memory 20-5. An image captured as an image and capturing the registered object M1 from the CCD camera 11 is captured as an image of the right camera (step S102).

〔顔領域の検出〕
そして、制御部20−1は、取り込んだ左カメラの画像および右カメラの画像から画像処理によって顔領域を検出する(ステップS103)。なお、この際、顔領域の輝度が一定範囲でなければ、ゲインコントロールし、左カメラの画像および右カメラの画像の取り込みを再度行う。また、この例では、左右の顔領域を検出するようにしたが、左か右の何れか一方の顔領域を検出するようにしてもよい。
[Detection of face area]
Then, the control unit 20-1 detects a face area by image processing from the captured left camera image and right camera image (step S103). At this time, if the brightness of the face area is not within a certain range, gain control is performed, and the left camera image and the right camera image are captured again. In this example, the left and right face areas are detected, but either the left or right face area may be detected.

〔瞳領域の検出および顔画像の正規化〕
そして、制御部20−1は、検出した左右の顔領域の画像(左右の顔画像)から画像処理によって瞳領域を検出し(ステップS104)、3D計測によってカメラから登録対象物M1までの距離Rを算出し(ステップS105)、この算出した距離Rに基づいて右の顔画像のサイズを正規化する(ステップS106)。
[Detection of pupil region and normalization of face image]
Then, the control unit 20-1 detects the pupil region by image processing from the detected left and right face region images (left and right face images) (step S104), and the distance R from the camera to the registration target M1 by 3D measurement. Is calculated (step S105), and the size of the right face image is normalized based on the calculated distance R (step S106).

〔階層画像の作成〕
そして、制御部20−1は、ステップS106で正規化した顔画像を登録画像の原画像として、その原画像(128×128の画素の画像)を最上層(第0層)の高解像度画像とし、この高解像度画像の下層(第1層)に64×64の画素の画像(第1の低解像度画像)を作成し、この第1の低解像度画像の下層(第2層)に32×32の画素の画像(第2の低解像度画像)を作成する(ステップS107)。
(Create hierarchical image)
Then, the control unit 20-1 uses the face image normalized in step S106 as the original image of the registered image, and sets the original image (128 × 128 pixel image) as the high-resolution image of the uppermost layer (0th layer). An image of 64 × 64 pixels (first low resolution image) is created in the lower layer (first layer) of the high resolution image, and 32 × 32 is formed in the lower layer (second layer) of the first low resolution image. An image of the pixel (second low-resolution image) is created (step S107).

そして、制御部20−1は、この原画像を含む階層画像(高解像度画像、第1の低解像度画像、第2の低解像度画像)を利用者の登録画像としてHD20−4に保存する(ステップS108)。以下、同様にして、全ての利用者について、その利用者の登録画像(原画像を含む階層画像)をHD20−4に保存して行く。この実施の形態では、利用者の数を数千人規模とし、これら利用者の登録画像をHD20−4に保存させる。   Then, the control unit 20-1 stores the hierarchical image (the high resolution image, the first low resolution image, and the second low resolution image) including the original image in the HD 20-4 as a registered image of the user (Step S1). S108). Similarly, for all users, the registered images (hierarchical images including the original image) of the users are stored in the HD 20-4. In this embodiment, the number of users is set to several thousands, and registered images of these users are stored in the HD 20-4.

なお、この例では、右の顔画像を登録するようにしたが、左の顔画像を登録するようにしてもよく、左右の顔画像を登録するようにしてもよい。この実施の形態では、説明上、右の顔画像を登録するものとした。   In this example, the right face image is registered, but the left face image may be registered, or the left and right face images may be registered. In this embodiment, for the sake of explanation, the right face image is registered.

〔対象物の照合〕
この照合装置において、照合対象物を人間の顔M1とした場合、この顔M1の照合は次のようにして行われる。図3に制御部20−1がROM20−2に格納されている照合プログラムに従って実行する照合処理のフローチャートを示す。
[Verification of objects]
In this collation device, when the collation target is the human face M1, the collation of the face M1 is performed as follows. FIG. 3 shows a flowchart of collation processing executed by the control unit 20-1 according to the collation program stored in the ROM 20-2.

〔画像キャプチャ〕
利用者は、CCDカメラ10,11の前に立つ。すると、制御部20−1は、CCDカメラ10,11の撮像領域に顔M1が入ったことを認識し、フレームメモリ20−5を介して、CCDカメラ10からの顔M1を捉えた画像を左カメラの画像として取り込み、CCDカメラ11からの顔M1を捉えた画像を右カメラの画像として取り込む(ステップS201)。
[Image capture]
The user stands in front of the CCD cameras 10 and 11. Then, the control unit 20-1 recognizes that the face M1 has entered the imaging area of the CCD cameras 10 and 11, and displays an image capturing the face M1 from the CCD camera 10 via the frame memory 20-5. A camera image is captured, and an image capturing the face M1 from the CCD camera 11 is captured as a right camera image (step S201).

〔顔領域の検出〕
そして、制御部20−1は、取り込んだ左カメラの画像および右カメラの画像から画像処理によって顔領域を検出する(ステップS202)。なお、この際、顔領域の輝度が一定範囲でなければ、ゲインコントロールし、左カメラの画像および右カメラの画像の取り込みを再度行う。また、この例では、左右の顔領域を検出するようにしたが、左か右の何れか一方の顔領域を検出するようにしてもよい。
[Detection of face area]
Then, the control unit 20-1 detects a face area by image processing from the captured left camera image and right camera image (step S202). At this time, if the brightness of the face area is not within a certain range, gain control is performed, and the left camera image and the right camera image are captured again. In this example, the left and right face areas are detected, but either the left or right face area may be detected.

〔瞳領域の検出および顔画像の正規化〕
そして、制御部20−1は、検出した左右の顔領域の画像(左右の顔画像)から画像処理によって瞳領域を検出し(ステップS203)、3D計測によってカメラから照合対象物M1までの距離Rを算出し(ステップS204)、この算出した距離Rに基づいて右の顔画像のサイズを正規化する(ステップS205)。
[Detection of pupil region and normalization of face image]
Then, the control unit 20-1 detects the pupil region by image processing from the detected left and right face region images (left and right face images) (step S203), and the distance R from the camera to the verification target M1 by 3D measurement. Is calculated (step S204), and the size of the right face image is normalized based on the calculated distance R (step S205).

〔登録画像候補の選択:登録画像候補の選択処理1(実施の形態1)〕
そして、制御部20−1は、ステップS205で正規化した顔画像を参照画像の原画像とし、この参照画像と照合する登録画像候補の選択処理を開始する(ステップS206)。図4にこの登録画像候補の選択処理の第1例(登録画像候補の選択処理1)のフローチャートを実施の形態1として示す。
[Registration Image Candidate Selection: Registration Image Candidate Selection Processing 1 (Embodiment 1)]
Then, the control unit 20-1 uses the face image normalized in step S205 as the original image of the reference image, and starts registration image candidate selection processing to be compared with the reference image (step S206). FIG. 4 shows a flowchart of the first example of the registered image candidate selection process (registered image candidate selection process 1) as the first embodiment.

この登録画像候補の選択処理1において、制御部20−1は、ステップS205で得た参照画像の原画像(128×128の画素の画像)を最上層(第0層)の高解像度画像とし、この高解像度画像の下層(第1層)に64×64の画素の画像(第1の低解像度画像)を作成し、この第1の低解像度画像の下層(第2層)に32×32の画素の画像(第2の低解像度画像)を作成する(ステップS301)。   In this registered image candidate selection process 1, the control unit 20-1 sets the original image (128 × 128 pixel image) of the reference image obtained in step S205 as a high-resolution image of the uppermost layer (0th layer). An image of 64 × 64 pixels (first low resolution image) is created in the lower layer (first layer) of the high resolution image, and 32 × 32 is formed in the lower layer (second layer) of the first low resolution image. A pixel image (second low-resolution image) is created (step S301).

そして、制御部20−1は、HD20−4に保存されている第1番目の登録画像(原画像を含む階層画像)を読み出す(ステップS302)。すなわち、第1番目の登録画像について、最上層(第0層)に位置する高解像度画像(128×128の画素の画像)と、この高解像度画像の下層(第1層)に位置する第1の低解像度画像(64×64の画素の画像)と、この第1の低解像度画像の下層(第2層)に位置する第2の低解像度画像(32×32の画素の画像)とを読み出す。   Then, the control unit 20-1 reads the first registered image (hierarchical image including the original image) stored in the HD 20-4 (step S302). That is, for the first registered image, a high-resolution image (128 × 128 pixel image) located in the uppermost layer (0th layer) and a first layer located in the lower layer (first layer) of this high-resolution image. Low resolution image (64 × 64 pixel image) and a second low resolution image (32 × 32 pixel image) located in the lower layer (second layer) of the first low resolution image. .

図5(a),(b)にステップS301で作成された参照画像の階層画像とステップS302で読み出された登録画像の階層画像を例示する。図5(a)において、J0は登録画像の第0層に位置する階層画像(高解像度画像(128×128の画素の画像))、J1は登録画像の第1層に位置する階層画像(第1の低解像度画像(64×64の画素の画像))、J2は登録画像の第2層に位置する階層画像(第2の低解像度画像(32×32の画素の画像))であり、図5(b)において、I0は参照画像の第0層に位置する階層画像(高解像度画像(128×128の画素の画像))、I1は参照画像の第1層に位置する階層画像(第1の低解像度画像(64×64の画素の画像))、I2は参照画像の第2層に位置する階層画像(第2の低解像度画像(32×32の画素の画像))である。   FIGS. 5A and 5B illustrate the hierarchical image of the reference image created in step S301 and the hierarchical image of the registered image read out in step S302. In FIG. 5A, J0 is a hierarchical image (high-resolution image (128 × 128 pixel image)) located in the 0th layer of the registered image, and J1 is a hierarchical image (first image) located in the 1st layer of the registered image. 1 is a low-resolution image (64 × 64 pixel image)), J2 is a hierarchical image (second low-resolution image (32 × 32 pixel image)) located in the second layer of the registered image, In FIG. 5B, I0 is a hierarchical image located in the 0th layer of the reference image (high resolution image (128 × 128 pixel image)), and I1 is a hierarchical image located in the 1st layer of the reference image (first image). I2 is a hierarchical image (second low-resolution image (32 × 32 pixel image)) located in the second layer of the reference image.

制御部20−1は、このような参照画像の階層画像I0,I1,I2および登録画像の階層画像J0,J1,J2を得た後、N=2とし(ステップS303)、参照画像の第N層の階層画像と登録画像の第N層の階層画像との類似度を算出する(ステップS304)。この場合、N=2であるので、参照画像の第2層の階層画像I2と登録画像の第2層の階層画像J2との類似度を算出する。   The control unit 20-1 obtains the hierarchical images I0, I1, and I2 of the reference image and the hierarchical images J0, J1, and J2 of the registered image, and then sets N = 2 (step S303). The similarity between the hierarchical image of the layer and the hierarchical image of the Nth layer of the registered image is calculated (step S304). In this case, since N = 2, the similarity between the second layer hierarchical image I2 of the reference image and the second layer hierarchical image J2 of the registered image is calculated.

そして、予め定められている第2層の基準値THを読み出し(ステップS305)、算出した類似度と読み出した第2層の基準値THとを比較する(ステップS306)。ここで、第2層の基準値THは、その階層の解像度に応じて定められている。   Then, a predetermined reference value TH of the second layer is read (step S305), and the calculated similarity is compared with the read reference value TH of the second layer (step S306). Here, the reference value TH of the second layer is determined according to the resolution of the layer.

算出した類似度が第2層の基準値TH以上であれば(ステップS306のYES)、ステップS302で読み出した登録画像を登録画像候補として選択し(ステップS307)、選択された登録画像候補の数M(初期値0)をM=M+1とする(ステップS308)。   If the calculated similarity is greater than or equal to the reference value TH of the second layer (YES in step S306), the registered image read in step S302 is selected as a registered image candidate (step S307), and the number of selected registered image candidates M (initial value 0) is set to M = M + 1 (step S308).

そして、選択された登録画像候補の数Mが100に達していないことを確認のうえ(ステップS309のNO)、またHD20−4に他の登録画像が保存されていることを確認のうえ(ステップS312のYES)、HD20−4から次の登録画像を読み出し(ステップS302)、ステップS303以下の処理を繰り返す。   Then, after confirming that the number M of the selected registered image candidates has not reached 100 (NO in step S309), confirm that other registered images are stored in the HD 20-4 (step S309). (YES in S312), the next registered image is read out from the HD 20-4 (step S302), and the processes in and after step S303 are repeated.

算出した類似度が第2層の基準値TH以上でなければ(ステップS306のNO)、より解像度の高い階層画像があることを確認のうえ(ステップS310のYES)、N=N−1とし(ステップS311)、ステップS304へ戻る。この場合、N=1とされるので、制御部20−1は、参照画像の第1層の階層画像I1と登録画像の第1層の階層画像J1との類似度を算出する。   If the calculated similarity is not equal to or higher than the reference value TH of the second layer (NO in step S306), it is confirmed that there is a hierarchical image with a higher resolution (YES in step S310), and N = N−1 ( Step S311) and return to Step S304. In this case, since N = 1, the control unit 20-1 calculates the similarity between the first layer hierarchical image I1 of the reference image and the first layer hierarchical image J1 of the registered image.

そして、予め定められている第1層の基準値THを読み出し(ステップS305)、算出した類似度と読み出した第1層の基準値THとを比較する(ステップS306)。ここで、第1層の基準値THは、その階層の解像度に応じて定められている。   Then, a predetermined reference value TH of the first layer is read (step S305), and the calculated similarity is compared with the read reference value TH of the first layer (step S306). Here, the reference value TH of the first layer is determined according to the resolution of the layer.

算出した類似度が第1層の基準値TH以上であれば(ステップS306のYES)、ステップS302で読み出した登録画像を登録画像候補として選択し(ステップS307)、選択された登録画像候補の数MをM=M+1とする(ステップS308)。   If the calculated similarity is greater than or equal to the first layer reference value TH (YES in step S306), the registered image read in step S302 is selected as a registered image candidate (step S307), and the number of selected registered image candidates M is set to M = M + 1 (step S308).

そして、選択された登録画像候補の数Mが100に達していないことを確認のうえ(ステップS309のNO)、またHD20−4に他の登録画像が保存されていることを確認のうえ(ステップS312のYES)、HD20−4から次の登録画像を読み出し(ステップS302)、ステップS303以下の処理を繰り返す。   Then, after confirming that the number M of the selected registered image candidates has not reached 100 (NO in step S309), confirm that other registered images are stored in the HD 20-4 (step S309). (YES in S312), the next registered image is read out from the HD 20-4 (step S302), and the processes in and after step S303 are repeated.

算出した類似度が第1層の基準値TH以上でなければ(ステップS306のNO)、より解像度の高い階層画像があることを確認のうえ(ステップS310のYES)、N=N−1とし(ステップS311)、ステップS304へ戻る。この場合、N=0とされるので、制御部20−1は、参照画像の第0層の階層画像I0と登録画像の第0層の階層画像J0との類似度を算出する。   If the calculated similarity is not equal to or higher than the reference value TH of the first layer (NO in step S306), it is confirmed that there is a hierarchical image with a higher resolution (YES in step S310), and N = N−1 ( Step S311) and return to Step S304. In this case, since N = 0, the control unit 20-1 calculates the similarity between the 0th layer image I0 of the reference image and the 0th layer image J0 of the registered image.

そして、予め定められている第0層の基準値THを読み出し(ステップS305)、算出した類似度と読み出した第0層の基準値THとを比較する(ステップS306)。ここで、第0層の基準値THは、その階層の解像度に応じて定められている。   Then, a predetermined reference value TH for the 0th layer is read (step S305), and the calculated similarity is compared with the read reference value TH for the 0th layer (step S306). Here, the reference value TH of the 0th layer is determined according to the resolution of the layer.

算出した類似度が第0層の基準値TH以上であれば(ステップS306のYES)、ステップS302で読み出した登録画像を登録画像候補として選択し(ステップS307)、選択された登録画像候補の数MをM=M+1とする(ステップS308)。   If the calculated similarity is greater than or equal to the 0th layer reference value TH (YES in step S306), the registered image read in step S302 is selected as a registered image candidate (step S307), and the number of selected registered image candidates is selected. M is set to M = M + 1 (step S308).

そして、選択された登録画像候補の数Mが100に達していないことを確認のうえ(ステップS309のNO)、またHD20−4に他の登録画像が保存されていることを確認のうえ(ステップS312のYES)、HD20−4から次の登録画像を読み出し(ステップS302)、ステップS303以下の処理を繰り返す。   Then, after confirming that the number M of the selected registered image candidates has not reached 100 (NO in step S309), confirm that other registered images are stored in the HD 20-4 (step S309). (YES in S312), the next registered image is read out from the HD 20-4 (step S302), and the processes in and after step S303 are repeated.

算出した類似度が第0層の基準値TH以上でなければ(ステップS306のNO)、制御部20−1は、より解像度の高い階層画像があるか否かをチェックする(ステップS310のYES)。この場合、第0層よりも解像度の高い階層画像はないので(ステップS310のNO)、HD20−4に他の登録画像が保存されていることを確認のうえ(ステップS312のYES)、HD20−4から次の登録画像を読み出し(ステップS302)、ステップS303以下の処理を繰り返す。   If the calculated similarity is not equal to or higher than the reference value TH of the 0th layer (NO in step S306), the control unit 20-1 checks whether there is a hierarchical image with a higher resolution (YES in step S310). . In this case, since there is no hierarchical image with a resolution higher than that of the 0th layer (NO in step S310), after confirming that other registered images are stored in the HD 20-4 (YES in step S312), the HD 20- The next registered image is read from 4 (step S302), and the processing from step S303 is repeated.

これにより、次々に登録画像の階層画像がHD20−4から読み出され、解像度が低い順に登録画像の階層画像と参照画像の階層画像との類似度が算出され、算出された類似度とその階層の基準値THとが比較され、何れかの階層で類似度が基準値TH以上であることが確認された登録画像が登録画像候補として選択されて行く。   As a result, the hierarchical images of the registered images are read from the HD 20-4 one after another, and the similarity between the hierarchical image of the registered image and the hierarchical image of the reference image is calculated in ascending order of resolution, and the calculated similarity and its hierarchy are calculated. Are compared with the reference value TH, and a registered image whose similarity is confirmed to be equal to or higher than the reference value TH in any hierarchy is selected as a registered image candidate.

そして、制御部20−1は、この処理の繰り返し中、選択された登録画像候補の数Mが100となれば(ステップS309のYES)、登録画像候補の選択処理を終了し、図3に示したステップS207への処理へと進む。   When the number M of selected registered image candidates becomes 100 during the repetition of this process (YES in step S309), the control unit 20-1 ends the registered image candidate selection process, and is shown in FIG. The process proceeds to step S207.

なお、この処理の繰り返し中、選択された登録画像候補の数Mが100に達する前に、他の登録画像がなくなれば(ステップS313のNO)、制御部20−1は、選択された登録画像候補が存在するか否かをチェックする(ステップS313)。ここで、選択された登録画像候補が存在すれば(ステップS313のYES)、登録画像候補の選択処理を終了し、図3に示したステップS207への処理へと進む。   Note that during the repetition of this process, if there is no other registered image before the number M of selected registered image candidates reaches 100 (NO in step S313), the control unit 20-1 selects the selected registered image. It is checked whether there is a candidate (step S313). If there is a selected registered image candidate (YES in step S313), the registered image candidate selection process is terminated, and the process proceeds to step S207 shown in FIG.

これに対して、選択された登録画像候補が存在しなければ(ステップS313のNO)、すなわちHD20−4から登録画像を全て読み出したにも拘わらず、選択された登録画像候補の数が0であれば、参照画像と登録画像との照合結果を不一致として(ステップS314)、処理を終了する。この場合の照合結果は液晶表示装置12に表示される。   On the other hand, if there is no selected registered image candidate (NO in step S313), that is, the number of selected registered image candidates is 0 even though all the registered images are read from the HD 20-4. If there is, the collation result between the reference image and the registered image is set to be inconsistent (step S314), and the process is terminated. The collation result in this case is displayed on the liquid crystal display device 12.

〔参照画像と登録画像候補との照合〕
制御部20−1は、上述した登録画像候補の選択処理後(ステップS206)、この選択処理によって選択された第1番目の登録画像候補をHD20−4から読み出す(ステップS207)。そして、ステップS205で得られた参照画像とステップS207で読み出した登録画像候補とを階層POCで照合する(ステップS208)。階層POCについては前述したのでここでの詳しい説明は省略する。
[Verification of reference image and registered image candidate]
After the registration image candidate selection process described above (step S206), the control unit 20-1 reads the first registered image candidate selected by the selection process from the HD 20-4 (step S207). Then, the reference image obtained in step S205 and the registered image candidate read in step S207 are collated with the hierarchical POC (step S208). Since the hierarchical POC has been described above, a detailed description thereof is omitted here.

そして、この階層POCで得た相関値を閾値と比較し(ステップS209)、相関値が閾値以上であれば(ステップS209のYES)、参照画像と登録画像との照合結果を一致として(ステップS210)、処理を終了する。この場合の照合結果は液晶表示装置12に表示される。また、外部接続部20−6を介して、解錠指令などとして出力される。   Then, the correlation value obtained in this hierarchy POC is compared with a threshold value (step S209), and if the correlation value is equal to or greater than the threshold value (YES in step S209), the collation result between the reference image and the registered image is made coincident (step S210). ), The process is terminated. The collation result in this case is displayed on the liquid crystal display device 12. Moreover, it outputs as an unlocking command etc. via the external connection part 20-6.

相関値が閾値以上でなければ(ステップS209のNO)、制御部20−1は、他の登録画像候補がHD20−4に保存されていることを確認のうえ(ステップS211のYES)、HD20−4から次の登録画像候補を読み出し(ステップS207)、ステップS208以下の処理を繰り返す。   If the correlation value is not greater than or equal to the threshold value (NO in step S209), the control unit 20-1 confirms that other registered image candidates are stored in the HD 20-4 (YES in step S211), and then HD20- The next registered image candidate is read from 4 (step S207), and the processing from step S208 is repeated.

これにより、一致するという照合結果が得られるまで、次々にHD20−4から登録画像候補が読み出され、この読み出された登録画像候補と参照画像との階層POCでの照合が繰り返される。   As a result, the registered image candidates are successively read from the HD 20-4 until a matching result that matches is obtained, and matching in the hierarchical POC between the read registered image candidates and the reference image is repeated.

この階層POCでの照合の繰り返し中、他の登録画像候補がなくなれば(ステップS211のNO)、制御部20−1は、参照画像と登録画像との照合結果を不一致として(ステップS212)、処理を終了する。この場合の照合結果は液晶表示装置12に表示される。   If there is no other registered image candidate during the repetition of the collation at this hierarchical POC (NO in step S211), the control unit 20-1 determines that the collation result between the reference image and the registered image does not match (step S212). Exit. The collation result in this case is displayed on the liquid crystal display device 12.

なお、この実施の形態1では、ステップS303においてN=2とし、第2層(最下層)の階層画像から登録画像と参照画像との類似の算出を開始するようにしたが、ステップS303においてN=1とし、第1層の階層画像から登録画像と参照画像との類似の算出を開始するようにしてもよい。   In the first embodiment, N = 2 is set in step S303, and the similar calculation of the registered image and the reference image is started from the second layer (lowermost layer) hierarchical image. However, in step S303, N = 1 and calculation of similarities between the registered image and the reference image may be started from the first layer image.

このようにして、本実施の形態では、参照画像と登録画像との照合を行う前に、参照画像と照合する登録画像が絞り込まれるものとなり、1:N照合における照合回数を減らし、高精度と高速処理が両立されるものとなる。   In this way, in the present embodiment, the registered image to be compared with the reference image is narrowed down before the reference image and the registered image are collated, and the number of collations in 1: N collation is reduced and high accuracy is achieved. High-speed processing is compatible.

なお、この例では、登録画像候補と参照画像との照合を階層POCで行うようにしたが、必ずしも階層POCで行わなくてもよく、原画像のみを用いる一般的な照合手法を採用するようにしてもよい。   In this example, the registered image candidate and the reference image are collated with the hierarchical POC. However, it is not necessarily performed with the hierarchical POC, and a general collation method using only the original image is adopted. May be.

また、この例では、2次元の画像を照合するものとしたが、3次元の画像を照合するようにしてもよい。3次元の画像を照合する場合、ICP(Iterative Closest Point)アルゴリズムによる照合手法を適用することが考えられる。   In this example, a two-dimensional image is collated, but a three-dimensional image may be collated. When collating three-dimensional images, it is conceivable to apply a collation method based on an ICP (Iterative Closest Point) algorithm.

〔実施の形態2:登録画像候補の選択処理2〕
図6に図3に示したフローチャートにおけるステップ206での登録画像候補の選択処理の別の例(登録画像候補の選択処理2)を実施の形態2として示す。
[Embodiment 2: Registration Image Candidate Selection Process 2]
FIG. 6 shows another example of registered image candidate selection processing (registered image candidate selection processing 2) in step 206 in the flowchart shown in FIG.

この登録画像候補の選択処理2において、制御部20−1は、ステップS205で得た参照画像の原画像(128×128の画素の画像)を最上層(第0層)の高解像度画像とし、この高解像度画像の下層(第1層)に64×64の画素の画像(第1の低解像度画像)を作成し、この第1の低解像度画像の下層(第2層)に32×32の画素の画像(第2の低解像度画像)を作成する(ステップS401、図5(b)参照)。   In the registration image candidate selection process 2, the control unit 20-1 sets the original image (128 × 128 pixel image) of the reference image obtained in step S205 as a high-resolution image of the uppermost layer (0th layer). An image of 64 × 64 pixels (first low resolution image) is created in the lower layer (first layer) of the high resolution image, and 32 × 32 is formed in the lower layer (second layer) of the first low resolution image. A pixel image (second low-resolution image) is created (see step S401, FIG. 5B).

そして、制御部20−1は、N=2とし(ステップS402)、HD20−4に保存されている第1番目の登録画像(原画像を含む階層画像)を読み出す(ステップS403)。すなわち、第1番目の登録画像について、最上層(第0層)に位置する高解像度画像(128×128の画素の画像)と、この高解像度画像の下層(第1層)に位置する第1の低解像度画像(64×64の画素の画像)と、この第1の低解像度画像の下層(第2層)に位置する第2の低解像度画像(32×32の画素の画像)とを読み出す(図5(a)参照)。   Then, the control unit 20-1 sets N = 2 (step S402), and reads the first registered image (hierarchical image including the original image) stored in the HD 20-4 (step S403). That is, for the first registered image, a high-resolution image (128 × 128 pixel image) located in the uppermost layer (0th layer) and a first layer located in the lower layer (first layer) of this high-resolution image. Low resolution image (64 × 64 pixel image) and a second low resolution image (32 × 32 pixel image) located in the lower layer (second layer) of the first low resolution image. (See FIG. 5 (a)).

次に、制御部20−1は、参照画像の第N層の階層画像と登録画像の第N層の階層画像との類似度を算出する(ステップS404)。この場合、N=2であるので、参照画像の第2層の階層画像I2と登録画像の第2層の階層画像J2との類似度を算出する。   Next, the control unit 20-1 calculates the similarity between the N-th layer image of the reference image and the N-th layer image of the registered image (step S404). In this case, since N = 2, the similarity between the second layer hierarchical image I2 of the reference image and the second layer hierarchical image J2 of the registered image is calculated.

そして、予め定められている第2層の基準値THを読み出し(ステップS405)、算出した類似度と読み出した第2層の基準値THとを比較する(ステップS406)。ここで、第2層の基準値THは、その階層の解像度に応じて定められている。   Then, a predetermined second layer reference value TH is read (step S405), and the calculated similarity is compared with the read second layer reference value TH (step S406). Here, the reference value TH of the second layer is determined according to the resolution of the layer.

算出した類似度が第2層の基準値TH以上であれば(ステップS406のYES)、ステップS302で読み出した登録画像を登録画像候補として選択し(ステップS407)、選択された登録画像候補の数M(初期値0)をM=M+1とする(ステップS408)。   If the calculated similarity is equal to or higher than the second layer reference value TH (YES in step S406), the registered image read in step S302 is selected as a registered image candidate (step S407), and the number of selected registered image candidates is selected. M (initial value 0) is set to M = M + 1 (step S408).

そして、選択された登録画像候補の数Mが100に達していないことを確認のうえ(ステップS409のNO)、またHD20−4に他の登録画像が保存されていることを確認のうえ(ステップS410のYES)、HD20−4から次の登録画像を読み出し(ステップS403)、ステップS404以下の処理を繰り返す。   Then, after confirming that the number M of selected registered image candidates has not reached 100 (NO in step S409), confirm that other registered images are stored in the HD 20-4 (step S409). (YES in S410), the next registered image is read from the HD 20-4 (step S403), and the processes in and after step S404 are repeated.

算出した類似度が第2層の基準値TH以上でなければ(ステップS406のNO)、HD20−4に他の登録画像が保存されていることを確認のうえ(ステップS410のYES)、HD20−4から次の登録画像を読み出し(ステップS403)、ステップS404以下の処理を繰り返す。   If the calculated similarity is not equal to or higher than the second layer reference value TH (NO in step S406), it is confirmed that another registered image is stored in the HD 20-4 (YES in step S410), and then the HD 20- 4 reads the next registered image (step S403), and repeats the processing from step S404.

これにより、次々に登録画像の階層画像がHD20−4から読み出され、その登録画像の第2層の階層画像と参照画像の第2層の階層画像との類似度が算出され、算出された類似度と第2層の基準値THとが比較され、算出された類似度が基準値TH以上であることが確認された登録画像が登録画像候補として選択されて行く。   Thereby, the hierarchical images of the registered images are read from the HD 20-4 one after another, and the similarity between the second hierarchical image of the registered image and the second hierarchical image of the reference image is calculated and calculated. The similarity is compared with the second layer reference value TH, and a registered image whose calculated similarity is confirmed to be equal to or higher than the reference value TH is selected as a registered image candidate.

そして、この処理中、HD20−4から全ての登録画像が読み出され、他の登録画像がなくなった場合(ステップS410のNO)、制御部20−1は、より解像度の高い階層画像があることを確認し(ステップS411のYES)、N=N−1とし(ステップS412)、ステップS403へ戻る。   During this process, when all registered images are read from the HD 20-4 and there are no other registered images (NO in step S410), the control unit 20-1 has a hierarchical image with higher resolution. (YES in step S411), N = N-1 is set (step S412), and the process returns to step S403.

これにより、制御部20−1は、HD20−4に保存されている第1番目の登録画像(原画像を含む階層画像)を再度読み出し(ステップS403)、ステップS404以下の処理を繰り返す。   As a result, the control unit 20-1 reads the first registered image (hierarchical image including the original image) stored in the HD 20-4 again (step S403), and repeats the processing from step S404 onward.

この場合、N=1であるので、登録画像の第1層の階層画像と参照画像の第1層の階層画像との類似度を算出し(ステップS404)、予め定められている第1層の基準値THを読み出し(ステップS405)、算出した類似度と読み出した第1層の基準値THとを比較する(ステップS406)。ここで、第1層の基準値THは、その階層の解像度に応じて定められている。   In this case, since N = 1, the similarity between the first layer hierarchical image of the registered image and the first layer hierarchical image of the reference image is calculated (step S404), and the predetermined first layer hierarchical image is calculated. The reference value TH is read (step S405), and the calculated similarity is compared with the read first layer reference value TH (step S406). Here, the reference value TH of the first layer is determined according to the resolution of the layer.

算出した類似度が第1層の基準値TH以上であれば(ステップS406のYES)、ステップS403で読み出した登録画像を登録画像候補として選択し(ステップS407)、選択された登録画像候補の数MをM=M+1とする(ステップS408)。   If the calculated similarity is equal to or higher than the first layer reference value TH (YES in step S406), the registered image read in step S403 is selected as a registered image candidate (step S407), and the number of selected registered image candidates is selected. M is set to M = M + 1 (step S408).

そして、登録画像候補の数Mが100に達していないことを確認のうえ(ステップS409のNO)、またHD20−4に他の登録画像が保存されていることを確認のうえ(ステップS410のYES)、HD20−4から次の登録画像を読み出し(ステップS403)、ステップS404以下の処理を繰り返す。   Then, after confirming that the number M of registered image candidates has not reached 100 (NO in step S409), and confirming that other registered images are stored in the HD 20-4 (YES in step S410). ), The next registered image is read out from the HD 20-4 (step S403), and the processes in and after step S404 are repeated.

算出した類似度が第1層の基準値TH以上でなければ(ステップS406のNO)、HD20−4に他の登録画像が保存されていることを確認のうえ(ステップS410)、HD20−4から次の登録画像を読み出し(ステップS403)、ステップS404以下の処理を繰り返す。   If the calculated similarity is not equal to or higher than the reference value TH of the first layer (NO in step S406), after confirming that another registered image is stored in the HD 20-4 (step S410), from the HD 20-4 The next registered image is read (step S403), and the processing from step S404 is repeated.

これにより、次々に登録画像の階層画像がHD20−4から読み出され、その登録画像の第1層の階層画像と参照画像の第1層の階層画像との類似度が算出され、算出された類似度と第1層の基準値THとが比較され、算出された類似度が第1層の基準値TH以上であることが確認された登録画像が登録画像候補として選択されて行く。   Thereby, the hierarchical images of the registered images are read from the HD 20-4 one after another, and the similarity between the first layer hierarchical image of the registered images and the first layer hierarchical image of the reference image is calculated and calculated. The similarity is compared with the first layer reference value TH, and a registered image whose calculated similarity is confirmed to be equal to or higher than the first layer reference value TH is selected as a registered image candidate.

そして、この処理中、HD20−4から全ての登録画像が読み出され、他の登録画像がなくなった場合(ステップS410のNO)、制御部20−1は、より解像度の高い階層画像があることを確認し(ステップS411のYES)、N=N−1とし(ステップS412)、ステップS403へ戻る。   During this process, when all registered images are read from the HD 20-4 and there are no other registered images (NO in step S410), the control unit 20-1 has a hierarchical image with higher resolution. (YES in step S411), N = N-1 is set (step S412), and the process returns to step S403.

これにより、制御部20−1は、HD20−4に保存されている第1番目の登録画像(原画像を含む階層画像)を再度読み出し(ステップS403)、ステップS404以下の処理を繰り返す。   As a result, the control unit 20-1 reads the first registered image (hierarchical image including the original image) stored in the HD 20-4 again (step S403), and repeats the processing from step S404 onward.

この場合、N=0であるので、登録画像の第0層の階層画像J0と参照画像の第0層の階層画像I0との類似度を算出し(ステップS404)、予め定められている第0層の基準値THを読み出し(ステップS405)、算出した類似度と読み出した第0層の基準値THとを比較する(ステップS406)。ここで、第0層の基準値THは、その階層の解像度に応じて定められている。   In this case, since N = 0, the similarity between the 0th layer image J0 of the registered image and the 0th layer image I0 of the reference image is calculated (step S404), and the predetermined 0th layer is calculated. The layer reference value TH is read (step S405), and the calculated similarity is compared with the read zeroth layer reference value TH (step S406). Here, the reference value TH of the 0th layer is determined according to the resolution of the layer.

算出した類似度が第0層の基準値TH以上であれば(ステップ406のYES)、ステップS403で読み出した登録画像を登録画像候補として選択し(ステップS407)、選択された登録画像候補の数MをM=M+1とする(ステップS408)。   If the calculated similarity is greater than or equal to the 0th layer reference value TH (YES in step 406), the registered image read in step S403 is selected as a registered image candidate (step S407), and the number of selected registered image candidates M is set to M = M + 1 (step S408).

そして、登録画像候補の数Mが100に達していないことを確認のうえ(ステップS409のNO)、またHD20−4に他の登録画像が保存されていることを確認のうえ(ステップS410のYES)、HD20−4から次の登録画像を読み出し(ステップS403)、ステップS404以下の処理を繰り返す。   Then, after confirming that the number M of registered image candidates has not reached 100 (NO in step S409), and confirming that other registered images are stored in the HD 20-4 (YES in step S410). ), The next registered image is read out from the HD 20-4 (step S403), and the processes in and after step S404 are repeated.

算出した類似度が第0層の基準値TH以上でなければ(ステップS406のNO)、HD20−4に他の登録画像が保存されていることを確認のうえ(ステップS410)、HD20−4から次の登録画像を読み出し(ステップS403)、ステップS404以下の処理を繰り返す。   If the calculated similarity is not equal to or higher than the reference value TH of the 0th layer (NO in step S406), after confirming that another registered image is stored in the HD 20-4 (step S410), from the HD 20-4 The next registered image is read (step S403), and the processing from step S404 is repeated.

これにより、次々に登録画像の階層画像がHD20−4から読み出され、その登録画像の第0層の階層画像と参照画像の第0層の階層画像との類似度が算出され、算出された類似度と第0層の基準値THとが比較され、算出された類似度が第0層の基準値TH以上であることが確認された登録画像が登録画像候補として選択されて行く。   Thereby, the hierarchical images of the registered images are read out from the HD 20-4 one after another, and the similarity between the 0th layer image of the registered image and the 0th layer image of the reference image is calculated and calculated. The similarity and the 0th layer reference value TH are compared, and a registered image for which the calculated similarity is confirmed to be greater than or equal to the 0th layer reference value TH is selected as a registered image candidate.

なお、制御部20−1は、この処理の繰り返し中、選択された登録画像候補の数Mが100となれば(ステップS409のYES)、登録画像候補の選択処理を終了し、図3に示したステップS207への処理へと進む。   If the number M of selected registered image candidates becomes 100 during the repetition of this process (YES in step S409), the control unit 20-1 ends the registered image candidate selection process and is shown in FIG. The process proceeds to step S207.

また、この処理の繰り返し中、選択された登録画像候補の数Mが100に達する前に、より解像度の高い階層画像がなくなった場合(ステップS411のNO)、制御部20−1は、選択された登録画像候補が存在するか否かをチェックする(ステップS413)。ここで、選択された登録画像候補が存在すれば(ステップS413のYES)、登録画像候補の選択処理を終了し、図3に示したステップS207への処理へと進む。   In addition, during the repetition of this process, if there is no hierarchical image with a higher resolution before the number M of selected registered image candidates reaches 100 (NO in step S411), the control unit 20-1 is selected. It is checked whether there is a registered image candidate (step S413). If there is a selected registered image candidate (YES in step S413), the registered image candidate selection process is terminated, and the process proceeds to step S207 shown in FIG.

これに対して、選択された登録画像候補が存在しなければ(ステップS413のNO)、すなわち第1層、第2層、第0層の全階層について、HD20−4から登録画像を全て読み出したにも拘わらず、選択された登録画像候補の数が0であれば、参照画像と登録画像との照合結果を不一致として(ステップS414)、処理を終了する。この場合の照合結果は液晶表示装置12に表示される。   On the other hand, if there is no selected registered image candidate (NO in step S413), that is, all registered images are read from the HD 20-4 for all layers of the first layer, the second layer, and the zeroth layer. Nevertheless, if the number of selected registered image candidates is 0, the collation result between the reference image and the registered image is set to be inconsistent (step S414), and the process is terminated. The collation result in this case is displayed on the liquid crystal display device 12.

なお、この実施の形態2では、ステップS402においてN=2とし、第2層(最下層)の階層画像から登録画像と参照画像との類似の算出を開始するようにしたが、ステップS402においてN=1とし、第1層の階層画像から登録画像と参照画像との類似の算出を開始するようにしてもよい。   In the second embodiment, N = 2 is set in step S402, and the similar calculation between the registered image and the reference image is started from the second layer (lowermost layer) hierarchical image. However, in step S402, N = 1 and calculation of similarities between the registered image and the reference image may be started from the first layer image.

〔実施の形態3:登録画像候補の選択処理3〕
図7に登録画像候補の選択処理3のフローチャートを示す。実施の形態3では、この登録画像候補の選択処理3を登録画像候補の選択処理1,2と組み合わせて、最終的な登録画像候補を得るようにする。なお、この実施の形態3では、登録画像候補の選択処理1,2で選択される登録画像候補を第1の登録画像候補とし、登録画像候補の選択処理3で選択される登録画像候補を第2の登録画像候補とする。
[Embodiment 3: Registered Image Candidate Selection Process 3]
FIG. 7 shows a flowchart of registered image candidate selection processing 3. In the third embodiment, the registered image candidate selection process 3 is combined with the registered image candidate selection processes 1 and 2 to obtain a final registered image candidate. In the third embodiment, the registered image candidate selected in the registered image candidate selection processes 1 and 2 is set as the first registered image candidate, and the registered image candidate selected in the registered image candidate selection process 3 is the first registered image candidate. 2 registered image candidates.

登録画像候補の選択処理3において、制御部20−1は、ステップS205で得られた参照画像から計測情報として瞳間距離を算出し(ステップS501)、この算出された瞳間距離が属する登録画像の瞳間距離グループをHD20−4から選択する(ステップS502)。そして、この瞳間距離グループの登録画像を第2の登録画像候補として選択する(ステップS503)。   In the registered image candidate selection process 3, the control unit 20-1 calculates a pupil distance as measurement information from the reference image obtained in step S205 (step S501), and the registered image to which the calculated pupil distance belongs. Is selected from the HD 20-4 (step S502). Then, the registered image of this inter-pupil distance group is selected as the second registered image candidate (step S503).

そして、制御部20−1は、登録画像候補の選択処理4で選択した第2の登録画像候補と登録画像候補の選択処理1,2で選択した第1の登録画像候補とを組み合わせて、最終的な登録画像候補を得る。   Then, the control unit 20-1 combines the second registered image candidate selected in the registered image candidate selection process 4 with the first registered image candidate selected in the registered image candidate selection processes 1 and 2, and finally A candidate registered image is obtained.

例えば、実施の形態3の第1例として、登録画像候補の選択処理3で選択された第2の登録画像候補について、登録画像候補の選択処理1又は2を行って、最終的な登録画像候補を得るようにする。   For example, as a first example of the third embodiment, the registration image candidate selection process 1 or 2 is performed on the second registration image candidate selected in the registration image candidate selection process 3 to obtain the final registration image candidate. To get.

例えば、実施の形態3の第2例として、登録画像候補の選択処理1又は2で選択された第1の登録画像候補と登録画像候補の選択処理3で選択された第2の登録画像候補とのANDをとって、最終的な登録画像候補を得るようにする。   For example, as a second example of the third embodiment, the first registered image candidate selected in the registered image candidate selection process 1 or 2 and the second registered image candidate selected in the registered image candidate selection process 3 To obtain a final registered image candidate.

例えば、実施の形態3の第3例として、登録画像候補の選択処理1又は2で選択された第1の登録画像候補と登録画像候補の選択処理3で選択された第2の登録画像候補とのORをとって、最終的な登録画像候補を得るようにする。   For example, as a third example of the third embodiment, the first registered image candidate selected in the registered image candidate selection process 1 or 2 and the second registered image candidate selected in the registered image candidate selection process 3 To obtain a final registered image candidate.

なお、この実施の形態3では、参照画像から計測情報として瞳間距離を取得するようにしたが、顔サイズ、瞳サイズ、顔曲率などを取得し、この取得した計測情報に基づいて第1の登録画像候補を選択するようにしてもよい。   In the third embodiment, the inter-pupil distance is acquired as the measurement information from the reference image. However, the face size, the pupil size, the face curvature, and the like are acquired, and the first measurement is performed based on the acquired measurement information. A registered image candidate may be selected.

〔実施の形態4:登録画像候補の選択処理4〕
図8に登録画像候補の選択処理4のフローチャートを示す。実施の形態4では、この登録画像候補の選択処理4を登録画像候補の選択処理1,2と組み合わせて、最終的な登録画像候補を得るようにする。なお、この実施の形態4では、登録画像候補の選択処理1,2で選択される登録画像候補を第1の登録画像候補とし、登録画像候補の選択処理4で選択される登録画像候補を第3の登録画像候補とする。
[Embodiment 4: Registration Image Candidate Selection Process 4]
FIG. 8 shows a flowchart of registered image candidate selection processing 4. In the fourth embodiment, this registered image candidate selection process 4 is combined with the registered image candidate selection processes 1 and 2 to obtain a final registered image candidate. In the fourth embodiment, the registered image candidate selected in the registered image candidate selection processes 1 and 2 is set as the first registered image candidate, and the registered image candidate selected in the registered image candidate selection process 4 is the first registered image candidate. 3 registered image candidates.

この登録画像候補の選択処理4において、制御部20−1は、ステップS205で得た参照画像の原画像(128×128の画素の画像)を最上層(第0層)の高解像度画像とし、この高解像度画像の下層(第1層)に64×64の画素の画像(第1の低解像度画像)を作成し、この第1の低解像度画像の下層(第2層)に32×32の画素の画像(第2の低解像度画像)を作成する(ステップS601、図9(b)参照)。   In this registered image candidate selection process 4, the control unit 20-1 sets the original image (128 × 128 pixel image) of the reference image obtained in step S205 as a high-resolution image of the uppermost layer (0th layer). An image of 64 × 64 pixels (first low resolution image) is created in the lower layer (first layer) of the high resolution image, and 32 × 32 is formed in the lower layer (second layer) of the first low resolution image. A pixel image (second low-resolution image) is created (see step S601, FIG. 9B).

そして、制御部20−1は、HD20−4に保存されている第1番目の登録画像(原画像を含む階層画像)を読み出す(ステップS602)。すなわち、第1番目の登録画像について、最上層(第0層)に位置する高解像度画像(128×128の画素の画像)と、この高解像度画像の下層(第1層)に位置する第1の低解像度画像(64×64の画素の画像)と、この第1の低解像度画像の下層(第2層)に位置する第2の低解像度画像(32×32の画素の画像)とを読み出す(図9(a)参照)。   Then, the control unit 20-1 reads the first registered image (hierarchical image including the original image) stored in the HD 20-4 (step S602). That is, for the first registered image, a high-resolution image (128 × 128 pixel image) located in the uppermost layer (0th layer) and a first layer located in the lower layer (first layer) of this high-resolution image. Low resolution image (64 × 64 pixel image) and a second low resolution image (32 × 32 pixel image) located in the lower layer (second layer) of the first low resolution image. (See FIG. 9A).

制御部20−1は、このような参照画像の階層画像I0,I1,I2および登録画像の階層画像J0,J1,J2を得た後、予め定められた基準点を読み込んで、対応領域探索のための特徴領域を登録画像の階層画像J0,J1,J2に設定する(ステップS603)。   After obtaining the hierarchical images I0, I1, I2 of the reference image and the hierarchical images J0, J1, J2 of the registered image, the control unit 20-1 reads a predetermined reference point, and searches for the corresponding region. The feature area for this is set in the hierarchical images J0, J1, J2 of the registered images (step S603).

この例では、登録画像の原画像に対して設定されている図10(a)に示すような基準点プレートPLから、特徴領域を規定する点として予め定められた基準点P1を読み込み、この基準点P1を中心とする32×32の画素の領域を特徴領域S0として登録画像の階層画像J0に設定する。この例において、基準点P1は、階層画像J0において、特徴領域S0のゾーン内に特徴的な部分として右目が入るような点として定められている。   In this example, a reference point P1 predetermined as a point for defining a feature region is read from a reference point plate PL as shown in FIG. 10A set for the original image of the registered image, and this reference A region of 32 × 32 pixels centered on the point P1 is set as a feature region S0 in the hierarchical image J0 of the registered image. In this example, the reference point P1 is determined as a point where the right eye enters as a characteristic portion in the zone of the characteristic region S0 in the hierarchical image J0.

同様にして、登録画像の階層画像J1に対して、基準点P1に対応する点を中心とする32×32の画素の領域を特徴領域S1として設定し、登録画像の階層画像J2に対して、基準点P1に対応する点を中心とする32×32の画素の領域を特徴領域S2として設定する。なお、階層画像J2は32×32の画素の画像であるので、階層画像J2の全領域が特徴領域S2として設定される。   Similarly, a 32 × 32 pixel area centered on a point corresponding to the reference point P1 is set as a feature area S1 for the hierarchical image J1 of the registered image. A region of 32 × 32 pixels centering on a point corresponding to the reference point P1 is set as the feature region S2. Since the hierarchical image J2 is an image of 32 × 32 pixels, the entire area of the hierarchical image J2 is set as the feature area S2.

そして、制御部20−1は、N=2とし(ステップS604)、登録画像の第N層の階層画像の特徴領域に対応する参照画像の第N層の階層画像の対応領域の探索を行う(ステップS605)。この場合、N=2であるので、登録画像の第2層の階層画像J2の特徴領域S2に対応する参照画像の第2層の階層画像I2の対応領域S2’の探索をPOC照合によって行う。   Then, the control unit 20-1 sets N = 2 (step S604), and searches for the corresponding area of the N-th layer hierarchical image of the reference image corresponding to the feature area of the N-th layer hierarchical image of the registered image ( Step S605). In this case, since N = 2, the corresponding area S2 'of the second layer hierarchical image I2 of the reference image corresponding to the feature area S2 of the second layer hierarchical image J2 of the registered image is searched by POC matching.

そして、制御部20−1は、この探索した登録画像の第2層の階層画像J2における特徴領域S2と参照画像の第2層の階層画像I2における対応領域S2’との類似度を算出し(ステップS606)、予め定められている第2層の基準値THを読み出し(ステップS607)、算出した類似度と読み出した第2層の基準値THとを比較する(ステップS608)。ここで、第2層の基準値THは、その階層の解像度と特徴領域S2の位置とに応じて定められている。   Then, the control unit 20-1 calculates the similarity between the feature region S2 in the second layer hierarchical image J2 of the searched registered image and the corresponding region S2 ′ in the second layer hierarchical image I2 of the reference image ( In step S606), a predetermined reference value TH of the second layer is read (step S607), and the calculated similarity is compared with the read reference value TH of the second layer (step S608). Here, the reference value TH of the second layer is determined according to the resolution of the layer and the position of the feature region S2.

算出した類似度が第2層の基準値TH以上であれば(ステップS608のYES)、ステップS602で読み出した登録画像を登録画像候補(第3の登録画像候補)として選択し(ステップS609)、選択された登録画像候補の数M(初期値0)をM=M+1とする(ステップS610)。   If the calculated similarity is greater than or equal to the second layer reference value TH (YES in step S608), the registered image read in step S602 is selected as a registered image candidate (third registered image candidate) (step S609). The number M (initial value 0) of the selected registered image candidates is set to M = M + 1 (step S610).

そして、選択された登録画像候補の数Mが100に達していないことを確認のうえ(ステップS611のNO)、またHD20−4に他の登録画像が保存されていることを確認のうえ(ステップS613のYES)、HD20−4から次の登録画像を読み出し(ステップS602)、ステップS603以下の処理を繰り返す。   Then, after confirming that the number M of the selected registered image candidates has not reached 100 (NO in step S611), confirm that other registered images are stored in the HD 20-4 (step S611). (YES in S613), the next registered image is read from the HD 20-4 (step S602), and the processes in and after step S603 are repeated.

算出した類似度が第2層の基準値TH以上でなければ(ステップS608のNO)、より解像度の高い階層画像があることを確認のうえ(ステップS612のYES)、N=N−1とし(ステップS614)、ステップS605へ戻る。この場合、N=1とされるので、制御部20−1は、第2層の階層での探索結果を反映させて、登録画像の第1層の階層画像J1の特徴領域S1に対応する参照画像の第1層の階層画像I1の対応領域S1’の探索をPOC照合によって行う(ステップS605)。   If the calculated similarity is not equal to or higher than the reference value TH of the second layer (NO in step S608), it is confirmed that there is a hierarchical image with a higher resolution (YES in step S612), and N = N−1 ( Step S614) and the process returns to Step S605. In this case, since N = 1, the control unit 20-1 reflects the search result in the second layer hierarchy, and the reference corresponding to the feature region S1 of the first layer hierarchical image J1 of the registered image. A search for the corresponding region S1 ′ of the first layer image I1 of the image is performed by POC collation (step S605).

そして、制御部20−1は、この探索した登録画像の第1層の階層画像J1における特徴領域S1と参照画像の第1層の階層画像I1における対応領域S1’との類似度を算出し(ステップS606)、予め定められている第1層の基準値THを読み出し(ステップS607)、算出した類似度と読み出した第1層の基準値THとを比較する(ステップS608)。ここで、第1層の基準値THは、その階層の解像度と特徴領域S1の位置とに応じて定められている。   Then, the control unit 20-1 calculates the similarity between the feature region S1 in the first layer hierarchical image J1 of the searched registered image and the corresponding region S1 ′ in the first layer hierarchical image I1 of the reference image ( In step S606, a predetermined reference value TH of the first layer is read (step S607), and the calculated similarity is compared with the read reference value TH of the first layer (step S608). Here, the reference value TH of the first layer is determined according to the resolution of the layer and the position of the feature region S1.

算出した類似度が第1層の基準値TH以上であれば(ステップS608のYES)、ステップS602で読み出した登録画像を登録画像候補(第3の登録画像候補)として選択し(ステップS609)、選択された登録画像候補の数MをM=M+1とする(ステップS610)。そして、選択された登録画像候補の数Mが100に達していないことを確認のうえ(ステップS611のNO)、またHD20−4に他の登録画像が保存されていることを確認のうえ(ステップS613のYES)、HD20−4から次の登録画像を読み出し(ステップS602)、ステップS603以下の処理を繰り返す。   If the calculated similarity is equal to or higher than the reference value TH of the first layer (YES in step S608), the registered image read in step S602 is selected as a registered image candidate (third registered image candidate) (step S609). The number M of the selected registered image candidates is set to M = M + 1 (step S610). Then, after confirming that the number M of the selected registered image candidates has not reached 100 (NO in step S611), confirm that other registered images are stored in the HD 20-4 (step S611). (YES in S613), the next registered image is read from the HD 20-4 (step S602), and the processes in and after step S603 are repeated.

算出した類似度が第1層の基準値TH以上でなければ(ステップS608のNO)、より解像度の高い階層画像があることを確認のうえ(ステップS612のYES)、N=N−1とし(ステップS614)、ステップS605へ戻る。この場合、N=0とされるので、制御部20−1は、第1層の階層での探索結果を反映させて、登録画像の第0層の階層画像J0の特徴領域S0に対応する参照画像の第0層の階層画像I0の対応領域S0’の探索をPOC照合によって行う(ステップS605)。   If the calculated similarity is not equal to or higher than the reference value TH of the first layer (NO in step S608), it is confirmed that there is a hierarchical image with a higher resolution (YES in step S612), and N = N−1 ( Step S614) and the process returns to Step S605. In this case, since N = 0, the control unit 20-1 reflects the search result in the first layer hierarchy, and the reference corresponding to the feature region S0 of the zeroth layer image J0 of the registered image. The corresponding area S0 ′ of the 0th layer image I0 of the image is searched by POC matching (step S605).

そして、制御部20−1は、この探索した登録画像の第0層の階層画像J0における特徴領域S0と参照画像の第0層の階層画像I0における対応領域S0’との類似度を算出し(ステップS606)、予め定められている第0層の基準値THを読み出し(ステップS607)、算出した類似度と読み出した第0層の基準値THとを比較する(ステップS608)。ここで、第0層の基準値THは、その階層の解像度と特徴領域S0の位置とに応じて定められている。   Then, the control unit 20-1 calculates the similarity between the feature region S0 in the 0th layer image J0 of the searched registered image and the corresponding region S0 ′ in the 0th layer image I0 of the reference image ( In step S606), a predetermined reference value TH of the 0th layer is read (step S607), and the calculated similarity is compared with the read reference value TH of the 0th layer (step S608). Here, the reference value TH of the 0th layer is determined according to the resolution of the layer and the position of the feature region S0.

算出した類似度が第0層の基準値TH以上であれば(ステップS608のYES)、ステップS602で読み出した登録画像を登録画像候補(第3の登録画像候補)として選択し(ステップS609)、選択された登録画像候補の数MをM=M+1とする(ステップS610)。そして、選択された登録画像候補の数Mが100に達していないことを確認のうえ(ステップS611のNO)、またHD20−4に他の登録画像が保存されていることを確認のうえ(ステップS613のYES)、HD20−4から次の登録画像を読み出し(ステップS602)、ステップS603以下の処理を繰り返す。   If the calculated similarity is greater than or equal to the 0th layer reference value TH (YES in step S608), the registered image read in step S602 is selected as a registered image candidate (third registered image candidate) (step S609). The number M of the selected registered image candidates is set to M = M + 1 (step S610). Then, after confirming that the number M of the selected registered image candidates has not reached 100 (NO in step S611), confirm that other registered images are stored in the HD 20-4 (step S611). (YES in S613), the next registered image is read from the HD 20-4 (step S602), and the processes in and after step S603 are repeated.

算出した類似度が第0層の基準値TH以上でなければ(ステップS608のNO)、制御部20−1は、より解像度の高い階層画像があるか否かをチェックする(ステップS612)。この場合、第0層よりも解像度の高い階層画像はないので(ステップS612のNO)、HD20−4に他の登録画像が保存されていることを確認のうえ(ステップS613のYES)、HD20−4から次の登録画像を読み出し(ステップS602)、ステップS603以下の処理を繰り返す。   If the calculated similarity is not equal to or higher than the reference value TH of the 0th layer (NO in step S608), the control unit 20-1 checks whether there is a hierarchical image with higher resolution (step S612). In this case, since there is no hierarchical image with a resolution higher than that of the 0th layer (NO in step S612), after confirming that other registered images are stored in the HD 20-4 (YES in step S613), the HD 20- 4 reads the next registered image (step S602), and repeats the processing from step S603 onward.

これにより、次々に登録画像の階層画像がHD20−4から読み出され、解像度が低い順に登録画像の階層画像の特徴領域と参照画像の階層画像の対応領域との類似度が算出され、算出された類似度とその階層の基準値THとが比較され、何れかの階層で類似度が基準値TH以上であることが確認された登録画像が第3の登録画像候補として選択されて行く。   As a result, the hierarchical images of the registered images are read from the HD 20-4 one after another, and the similarity between the feature region of the hierarchical image of the registered image and the corresponding region of the hierarchical image of the reference image is calculated and calculated in order of increasing resolution. The registered image is compared with the reference value TH of that hierarchy, and a registered image for which the similarity is confirmed to be greater than or equal to the reference value TH in any hierarchy is selected as a third registered image candidate.

そして、制御部20−1は、この処理の繰り返し中、選択された登録画像候補の数Mが100となれば(ステップS611のYES)、登録画像候補の選択処理を終了する。また、この処理の繰り返し中、選択された登録画像候補の数Mが100に達する前に、他の登録画像がなくなった場合にも(ステップS613のNO)、登録画像候補の選択処理を終了する。   When the number M of selected registered image candidates becomes 100 during the repetition of this process (YES in step S611), the control unit 20-1 ends the registered image candidate selection process. Also, during the repetition of this process, if there are no other registered images before the number M of selected registered image candidates reaches 100 (NO in step S613), the registered image candidate selection process is terminated. .

そして、制御部20−1は、登録画像候補の選択処理4で選択した第3の登録画像候補と登録画像候補の選択処理1,2で選択した第1の登録画像候補とを組み合わせて、最終的な登録画像候補を得る。   Then, the control unit 20-1 combines the third registered image candidate selected in the registered image candidate selection process 4 and the first registered image candidate selected in the registered image candidate selection processes 1 and 2, and finally A candidate registered image is obtained.

例えば、実施の形態4の第1例として、登録画像候補の選択処理4で選択された第3の登録画像候補について、登録画像候補の選択処理1又は2を行って、最終的な登録画像候補を得るようにする。   For example, as a first example of the fourth embodiment, the registered image candidate selection process 1 or 2 is performed on the third registered image candidate selected in the registered image candidate selection process 4 to obtain a final registered image candidate. To get.

例えば、実施の形態4の第2例として、登録画像候補の選択処理1又は2で選択された第1の登録画像候補と登録画像候補の選択処理4で選択された第3の登録画像候補とのANDをとって、最終的な登録画像候補を得るようにする。   For example, as a second example of the fourth embodiment, the first registered image candidate selected in the registered image candidate selection process 1 or 2 and the third registered image candidate selected in the registered image candidate selection process 4 To obtain a final registered image candidate.

例えば、実施の形態4の第3例として、登録画像候補の選択処理1又は2で選択された第1の登録画像候補と登録画像候補の選択処理4で選択された第3の登録画像候補とのORをとって、最終的な登録画像候補を得るようにする。   For example, as a third example of the fourth embodiment, the first registered image candidate selected in the registered image candidate selection process 1 or 2 and the third registered image candidate selected in the registered image candidate selection process 4 To obtain a final registered image candidate.

なお、この実施の形態4では、ステップS604においてN=2とし、第2層(最下層)の階層画像から特徴領域に対応する対応領域の探索(類似度の算出)を開始するようにしたが、ステップS604においてN=1とし、第1層の階層画像から特徴領域に対応する対応領域の探索および類似度の算出を開始するようにしてもよい。   In the fourth embodiment, N = 2 is set in step S604, and the search for the corresponding region corresponding to the feature region (calculation of similarity) is started from the second layer (lowermost layer) hierarchical image. In step S604, N = 1 may be set, and a search for a corresponding region corresponding to the feature region and calculation of the similarity may be started from the first layer image.

また、上述した実施の形態4では、登録画像の階層画像J0,J1,J2に特徴領域S0,S1,S2を定めるようにしたが、参照画像の階層画像I0,I1,I2に特徴領域S0,S1,S2を定め、登録画像の階層画像J0,J1,J2から対応領域S0’,S1’,S2’を探索するようにしてもよい。   In the fourth embodiment described above, the feature areas S0, S1, and S2 are defined in the hierarchical images J0, J1, and J2 of the registered image, but the feature areas S0, S1 and S2 may be determined, and the corresponding areas S0 ′, S1 ′, and S2 ′ may be searched from the hierarchical images J0, J1, and J2 of the registered images.

また、この実施の形態4では、登録画像候補の選択処理4を登録画像候補の選択処理1,2と組み合わせて、最終的な登録画像候補を得るようにしたが、登録画像候補の選択処理3および4を登録画像候補の選択処理1,2と組み合わせて、最終的な登録画像候補を得るようにしてもよい。   In the fourth embodiment, the registered image candidate selection process 4 is combined with the registered image candidate selection processes 1 and 2 to obtain the final registered image candidate. However, the registered image candidate selection process 3 And 4 may be combined with registered image candidate selection processes 1 and 2 to obtain a final registered image candidate.

また、上述した実施の形態1,2では、M=100に達するまで登録画像候補の選択を行うようにしたが、類似度が非常に高い場合には登録画像候補の選択をそこで終了するようにしてもよい。例えば、実施の形態1(図4)で言えば、ステップS306で類似度が基準値THよりも遙かに大きな所定値THmax以上であった場合、そこで登録画像候補の選択を終了するようにする。実施の形態4(図8)でも同様に、ステップS608で類似度が基準値THよりも遙かに大きな所定値THmax以上であった場合、そこで第3の登録画像候補の選択を終了するようにしてもよい。これにより、高速化を達成することができる。   In the first and second embodiments, the registered image candidate is selected until M = 100. However, if the similarity is very high, the selection of the registered image candidate is terminated there. May be. For example, in the first embodiment (FIG. 4), when the similarity is greater than or equal to the predetermined value THmax that is much larger than the reference value TH in step S306, the selection of the registered image candidate is terminated there. . Similarly, in the fourth embodiment (FIG. 8), if the similarity is greater than or equal to the predetermined value THmax that is much larger than the reference value TH in step S608, the selection of the third registered image candidate is terminated there. May be. Thereby, speeding up can be achieved.

また、上述した実施の形態1,2では、M=100に達するまで登録画像候補の選択を行うようにしたが、全ての登録画像と分類のための照合処理をして、類似度(スコア)が高いものの上位M個を登録画像候補として選択するようにしてもよい。例えば、実施の形態1(図4)で言えば、HD20−4に保存されている登録画像の全てについて分類のための照合処理をして類似度を求め、その類似度が高い上位M個の登録画像を登録画像候補として選択するようにする。実施の形態4(図8)でも同様に、HD20−4に保存されている登録画像の全てについて分類のための照合処理をして類似度を求め、その類似度が高い上位M個の登録画像を第3の登録画像候補として選択するようにしてもよい。   In the first and second embodiments described above, the registered image candidates are selected until M = 100. However, all registered images are collated with each other for classification, and the similarity (score) is determined. May be selected as registered image candidates. For example, in the first embodiment (FIG. 4), the collation processing for classification is performed on all the registered images stored in the HD 20-4 to obtain the similarity, and the top M pieces having the highest similarity are obtained. A registered image is selected as a registered image candidate. Similarly in the fourth embodiment (FIG. 8), the matching process for classification is performed on all the registered images stored in the HD 20-4 to obtain the similarity, and the top M registered images having the highest similarity. May be selected as the third registered image candidate.

また、上述した実施の形態1〜4において、類似度の計算方法(例えば、ステップS208(図3)、ステップS304(図4)、ステップS404(図6)、ステップS606(図8)などでの類似度の計算方法)についてはその詳細を述べなかったが、この場合の類似度の計算方法として次のような方法が考えられる。   In the above-described first to fourth embodiments, the similarity calculation method (for example, step S208 (FIG. 3), step S304 (FIG. 4), step S404 (FIG. 6), step S606 (FIG. 8), etc. Although the details of the similarity calculation method) have not been described, the following method can be considered as the similarity calculation method in this case.

〔特定の顔データ、特定の階層、特定のエリアで類似度を算出する方法〕
案1.対応点毎の相関値の平均値を類似度にする。
案2.閾値Tより高い対応点の数を類似度にする。
⇒ 特定エリアの外乱(着用物など)に影響をうけにくくなる。
案3.上下左右全体などエリア毎に閾値 "T_high" より高い対応点の数を類似度にする。閾値 "T_high" はエリア毎に変えても良い。
⇒ サングラス、メガネ、ひげの発生、傷、眼帯などの影響を受けにくい照合が実現できる。
案4.上下左右全体などエリア毎に閾値 "T_high" より高い対応点の数を類似度にする。このとき、いずれかのエリア毎に閾値 "T_low" より低い対応点の数が多い場合、後段の類似度判定処理でNGとする。閾値 "T_high"、"T_low" はエリア毎に変えても良い。
⇒ 同一の着用物による他人誤認を防ぐことができる。例えば、フレームの太い眼鏡による誤認がなくなる。
[Method of calculating similarity for specific face data, specific hierarchy, and specific area]
Option 1. The average value of the correlation values for each corresponding point is set as the similarity.
Option 2. The number of corresponding points higher than the threshold T is set as the similarity.
⇒ It is difficult to be affected by disturbances (such as wearing items) in specific areas.
Option 3. The number of corresponding points higher than the threshold “T_high” for each area such as the entire top, bottom, left and right is set as the similarity. The threshold “T_high” may be changed for each area.
⇒ Collation that is not easily affected by sunglasses, glasses, whiskers, scratches, eye patch, etc. can be realized.
Option 4. The number of corresponding points higher than the threshold “T_high” for each area such as the entire top, bottom, left and right is set as the similarity. At this time, if there are a large number of corresponding points lower than the threshold “T_low” in any of the areas, it is determined as NG in the similarity determination process in the subsequent stage. The thresholds “T_high” and “T_low” may be changed for each area.
⇒ Other people's misidentification due to the same wearing can be prevented. For example, misidentification by glasses with thick frames is eliminated.

なお、例えば実施の形態1(図4)では、ステップS304で類似度の算出を行い、ステップS306で類似度と基準値との比較を行うようにしているが、類似度の算出と基準値との比較を1ステップで行うようにしてもよい。他の実施の形態でも同様。   For example, in the first embodiment (FIG. 4), the similarity is calculated in step S304, and the similarity is compared with the reference value in step S306. The comparison may be performed in one step. The same applies to other embodiments.

また、上述した実施の形態1〜4では、登録画像の階層画像を登録画像としてHD20−4に記憶させるようにしたが、登録画像の原画像のみを記憶させるようにしてもよい。登録画像の原画像のみを記憶させる場合には、登録画像(原画像)の読み出しを行った後、この読み出した登録画像の原画像を最上層(第0層)の高解像度画像とし、この高解像度画像の下層(第1層)に第1の低解像度画像を作成し、この第1の低解像度画像の下層(第2層)に第2の低解像度画像を作成するようにする。   In the first to fourth embodiments described above, the hierarchical image of the registered image is stored in the HD 20-4 as a registered image. However, only the original image of the registered image may be stored. When only the original image of the registered image is stored, after reading out the registered image (original image), the original image of the registered image that has been read out is used as a high-resolution image of the uppermost layer (0th layer). A first low resolution image is created in the lower layer (first layer) of the resolution image, and a second low resolution image is created in the lower layer (second layer) of the first low resolution image.

図11に登録画像候補の選択処理1において、登録画像(原画像)の読み出しを行った後、登録画像の階層画像を作成するようにした場合のフローチャートを示す。この場合、ステップS302で登録画像の原画像を読み出すようにし、このステップS302の後に、登録画像の階層画像を作成するステップS315を設けるようにする。   FIG. 11 shows a flowchart in the case where a registered image (original image) is read and then a hierarchical image of the registered image is created in the registered image candidate selection process 1. In this case, the original image of the registered image is read in step S302, and step S315 for creating a hierarchical image of the registered image is provided after step S302.

図12に登録画像候補の選択処理2において、登録画像(原画像)の読み出しを行った後、登録画像の階層画像を作成するようにした場合のフローチャートを示す。この場合、ステップS403で登録画像の原画像を読み出すようにし、ステップS403の後に、登録画像の階層画像を作成するステップS415を設けるようにする。   FIG. 12 shows a flowchart when a registered image (original image) is read out and a hierarchical image of registered images is created in the registered image candidate selection process 2. In this case, the original image of the registered image is read in step S403, and step S415 for creating a hierarchical image of the registered image is provided after step S403.

図13に登録画像候補の選択処理4において、登録画像(原画像)の読み出しを行った後、登録画像の階層画像を作成するようにした場合のフローチャートを示す。この場合、ステップS602で登録画像の原画像を読み出すようにし、ステップS602の後に、登録画像の階層画像を作成するステップS615を設けるようにする。   FIG. 13 shows a flowchart when a registered image (original image) is read out and a hierarchical image of registered images is created in the registered image candidate selection process 4. In this case, the original image of the registered image is read in step S602, and step S615 for creating a hierarchical image of the registered image is provided after step S602.

本発明の照合装置は、参照画像と登録画像とを照合する照合装置として、入退室を管理するシステムに限らず、各種の対象物を認証するシステム(例えば、印刷などの画像チェック、半田基板チェックなど)において利用することが可能である。   The collation device of the present invention is not limited to a system that manages entry / exit as a collation device that collates a reference image with a registered image, but a system that authenticates various objects (for example, image check such as printing, solder substrate check) Etc.).

10,11…CCDカメラ、10−1,11−1…レンズ、12…液晶表示装置(LCD)、20…処理部、20−1…制御部、20−2…ROM、20−3…RAM、20−4…ハードディスク(HD)、20−5…フレームメモリ(FM)、20−6…外部接続部(I/F)、20−7…フーリエ変換部(FFT)、I0,I1,I2…参照画像の階層画像、J0,J1,J2…登録画像の階層画像、S0,S1,S2…特徴領域、S0’,S1’,S2’…対応領域、PL…基準テンプレート、P1…基準点。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,11 ... CCD camera, 10-1, 11-1 ... Lens, 12 ... Liquid crystal display (LCD), 20 ... Processing part, 20-1 ... Control part, 20-2 ... ROM, 20-3 ... RAM, 20-4: hard disk (HD), 20-5: frame memory (FM), 20-6: external connection unit (I / F), 20-7: Fourier transform unit (FFT), I0, I1, I2 ... see Hierarchical image of image, J0, J1, J2 ... Hierarchical image of registered image, S0, S1, S2 ... Feature region, S0 ', S1', S2 '... Corresponding region, PL ... Reference template, P1 ... Reference point.

Claims (7)

参照画像と登録画像とを照合する照合装置において、
前記参照画像について、その原画像を最も解像度の高い高解像度画像とし、この高解像度画像を最上層として、この高解像度画像と同一の画像領域で解像度のみを低くした解像度が異なる複数の低解像度の階層画像を作成する階層画像作成手段と、
前記参照画像と同一解像度の複数の登録画像を記憶する登録画像記憶手段と、
前記登録画像記憶手段に記憶されている登録画像を1つずつ読み出す登録画像読出手段と、
前記階層画像作成手段によって作成された参照画像の低解像度の階層画像と前記登録画像読出手段によって読み出された登録画像の前記参照画像の階層画像に対応する階層画像のうち同一の低解像度の階層画像との類似度の算出を任意の低解像度の階層画像から行い、この算出された類似度に基づいて、前記登録画像読出手段によって読み出された登録画像を前記参照画像と照合する登録画像候補として選択する第1の登録画像候補選択手段と
を備えることを特徴とする照合装置。
In a collation device that collates a reference image and a registered image,
For the reference image, the original image as the highest resolution high-resolution image, the high resolution image as the top layer, the high-resolution image and the same image area resolution only a resolution that different low low A hierarchical image creating means for creating a resolution hierarchical image;
Registered image storage means for storing a plurality of registered images having the same resolution as the reference image;
Registered image reading means for reading out the registered images stored in the registered image storage means one by one;
The same low-resolution hierarchy of the low-resolution hierarchical image of the reference image created by the hierarchical image creating means and the hierarchical image corresponding to the hierarchical image of the reference image of the registered image read by the registered image reading means Registration image candidate for calculating similarity with an image from an arbitrary low-resolution hierarchical image, and based on the calculated similarity , the registered image read by the registered image reading means is compared with the reference image And a first registered image candidate selection means for selecting as a verification apparatus.
請求項1に記載された照合装置において、
前記第1の登録画像候補選択手段は、
前記算出された類似度が所定の基準値を満たす場合に、前記登録画像読出手段によって読み出された登録画像の登録画像候補として選択する
ことを特徴とする照合装置。
The verification device according to claim 1,
The first registered image candidate selection means includes:
When the calculated similarity satisfies a predetermined reference value, it is selected as a registered image candidate of a registered image read by the registered image reading unit.
請求項2に記載された照合装置において、
前記第1の登録画像候補選択手段は、
前記階層画像の階層毎に、前記基準値として、その階層の解像度に応じて定められた基準値を用いる
ことを特徴とする照合装置。
In the verification device according to claim 2,
The first registered image candidate selection means includes:
The collation apparatus characterized by using the reference value defined according to the resolution of the hierarchy as the reference value for each hierarchy of the hierarchy image.
請求項1〜3の何れか1項に記載された照合装置において、
前記参照画像から所定の計測情報を取得する計測情報取得手段と、
前記計測情報取得手段によって取得された計測情報に基づいて前記登録画像記憶手段に記憶されている複数の登録画像の中から前記参照画像と照合する登録画像候補を選択する第2の登録画像候補選択手段とを備え、
前記第1の登録画像候補選択手段は、
前記第2の登録画像候補選択手段によって選択された登録画像候補を組み合わせて登録画像候補を選択する
ことを特徴とする照合装置。
In the collation apparatus described in any one of Claims 1-3,
Measurement information acquisition means for acquiring predetermined measurement information from the reference image;
Second registered image candidate selection for selecting a registered image candidate to be compared with the reference image from among a plurality of registered images stored in the registered image storage unit based on the measurement information acquired by the measurement information acquisition unit Means and
The first registered image candidate selection means includes:
A collation apparatus that selects registered image candidates by combining registered image candidates selected by the second registered image candidate selecting means.
請求項1に記載された照合装置において、
前記階層画像作成手段によって作成された参照画像の階層画像および前記登録画像読出手段によって読み出された登録画像の前記参照画像の階層画像に対応する階層画像の何れか一方に対して予め定められた特徴領域を設定する特徴領域設定手段と、
前記特徴領域設定手段によって前記特徴領域が設定された一方の階層画像の当該特徴領域に対応する対応領域を他方の階層画像から探索する対応領域探索手段と、
前記特徴領域設定手段によって一方の階層画像に設定された特徴領域と前記対応領域探索手段によって他方の階層画像から探索された対応領域との類似度に基づいて、前記登録画像読出手段によって読み出された登録画像を前記参照画像と照合する登録画像候補として選択する第2の登録画像候補選択手段とを備え、
前記第1の登録画像候補選択手段は、
前記第2の登録画像候補選択手段によって選択された登録画像候補を組み合わせて登録画像候補を選択する
ことを特徴とする照合装置。
The verification device according to claim 1,
It is predetermined for any one of the hierarchical image of the reference image created by the hierarchical image creating means and the hierarchical image corresponding to the hierarchical image of the reference image of the registered image read by the registered image reading means. A feature region setting means for setting a feature region;
Corresponding area search means for searching for a corresponding area corresponding to the feature area of one hierarchical image in which the characteristic area is set by the characteristic area setting means from the other hierarchical image;
Based on the similarity between the feature region set in one hierarchical image by the feature region setting unit and the corresponding region searched from the other hierarchical image by the corresponding region search unit, the feature image is read by the registered image reading unit. Second registered image candidate selection means for selecting the registered image as a registered image candidate to be compared with the reference image,
The first registered image candidate selection means includes:
A collation apparatus that selects registered image candidates by combining registered image candidates selected by the second registered image candidate selecting means.
請求項1に記載された照合装置において、
前記参照画像から所定の計測情報を取得する計測情報取得手段と、
前記計測情報取得手段によって取得された計測情報に基づいて前記登録画像記憶手段に記憶されている複数の登録画像の中から前記参照画像と照合する登録画像候補を選択する第2の登録画像候補選択手段と、
前記階層画像作成手段によって作成された参照画像の階層画像および前記登録画像読出手段によって読み出された登録画像の前記参照画像の階層画像に対応する階層画像の何れか一方に対して予め定められた特徴領域を設定する特徴領域設定手段と、
前記特徴領域設定手段によって前記特徴領域が設定された一方の階層画像の当該特徴領域に対応する対応領域を他方の階層画像から探索する対応領域探索手段と、
前記特徴領域設定手段によって一方の階層画像に設定された特徴領域と前記対応領域探索手段によって他方の階層画像から探索された対応領域との類似度に基づいて、前記登録画像読出手段によって読み出された登録画像を前記参照画像と照合する登録画像候補として選択する第3の登録画像候補選択手段とを備え、
前記第1の登録画像候補選択手段は、
前記第2の登録画像候補選択手段によって選択された登録画像候補および前記第3の登録画像候補選択手段によって選択された登録画像候補を組み合わせて登録画像候補を選択する
ことを特徴とする照合装置。
The verification device according to claim 1,
Measurement information acquisition means for acquiring predetermined measurement information from the reference image;
Second registered image candidate selection for selecting a registered image candidate to be compared with the reference image from among a plurality of registered images stored in the registered image storage unit based on the measurement information acquired by the measurement information acquisition unit Means,
It is predetermined for any one of the hierarchical image of the reference image created by the hierarchical image creating means and the hierarchical image corresponding to the hierarchical image of the reference image of the registered image read by the registered image reading means. A feature region setting means for setting a feature region;
Corresponding area search means for searching for a corresponding area corresponding to the feature area of one hierarchical image in which the characteristic area is set by the characteristic area setting means from the other hierarchical image;
Based on the similarity between the feature region set in one hierarchical image by the feature region setting unit and the corresponding region searched from the other hierarchical image by the corresponding region search unit, the feature image is read by the registered image reading unit. Third registered image candidate selection means for selecting the registered image as a registered image candidate to be compared with the reference image,
The first registered image candidate selection means includes:
A collation apparatus that selects a registered image candidate by combining the registered image candidate selected by the second registered image candidate selecting unit and the registered image candidate selected by the third registered image candidate selecting unit.
請求項1〜6の何れか1項に記載された照合装置において、
前記第1の登録画像候補選択手段は、
前記選択された登録画像候補の数が0であった場合、前記参照画像と前記登録画像との照合結果を不一致とする
ことを特徴とする照合装置。
In the collation apparatus described in any one of Claims 1-6,
The first registered image candidate selection means includes:
When the number of the selected registered image candidates is 0, the matching result between the reference image and the registered image is not matched.
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