JP5955056B2 - Face image authentication device - Google Patents
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本発明は、顔画像認証装置に関し、特に、予め登録している顔画像に基づいて利用者を認証する顔画像認証装置に関する。 The present invention relates to a face image authentication device, and more particularly to a face image authentication device that authenticates a user based on a pre-registered face image.
予め登録された登録者以外の建物、部屋等への進入を制限するために利用者が登録者であるか否かを判定するための認証装置が利用されている。一般に、認証装置は、パスワード、IDカード又は利用者の指紋、静脈パターン、虹彩、顔等の生体情報を照合することにより、利用者が登録者であるか否かを判定する。そして、利用者が登録者であると判定すると、建物、部屋等の入口を通行可能とするようにその入口に設けられた扉を制御する。このような認証装置において、利用者が登録者であると判定されて入口が通行可能とされた時に、登録者と判定された利用者と共に登録者と判定されていない人物が進入する、いわゆる共連れ進入の問題があった。 An authentication device for determining whether or not a user is a registrant is used to restrict entry to a building or room other than a registrant registered in advance. In general, the authentication device determines whether or not the user is a registrant by collating biometric information such as a password, an ID card, or a user's fingerprint, vein pattern, iris, and face. When it is determined that the user is a registrant, the door provided at the entrance is controlled so that the entrance of the building, room, etc. can be passed. In such an authentication apparatus, when it is determined that the user is a registrant and the entrance is allowed to pass, a person who is not determined as a registrant enters with a user who is determined as a registrant. There was a problem of taking in.
そこで、特許文献1には、共連れ行為を検出する監視装置が提案されている。この監視装置は、ICカードに記録された情報を読み取るICカードリーダ、暗証番号の入力を受け付ける操作パネル、被認証者の生体情報を読み取る装置等を有する認証装置と、被認証者を含む監視画像を撮影する撮像装置とを備える。そして監視装置は、認証装置による認証が成功したタイミングで撮像装置により撮像された画像に複数の人物が含まれるか否かを判定し、複数の人物が含まれる場合には、不正な通行の兆候があるとして異常信号を出力する。
Therefore,
特許文献1に記載された監視装置は、撮像された監視画像の中に被認証者以外の人物が写っているか否かを判定することにより、共連れ行為を検出することができる。しかしながら、特許文献1に記載された監視装置は、例えば認証装置による認証が成功した時には監視画像に写っておらず、その後扉が開いている間に入室しようとする人物による共連れ行為を検出することはできない。
The monitoring apparatus described in
一方、監視領域内を歩行する人物を認証するために、監視画像を順次撮影し、撮影した各監視画像から抽出した、人物の顔を含む顔領域画像を追跡し、予め登録された登録顔画像との類似度を算出し、追跡した系列ごとに登録者か否かを認証するいわゆるウォークスルー型の顔画像認証装置が従来用いられている。複数の人物が撮像される場合、従来のウォークスルー型の顔画像認証装置では、撮影される顔画像の状態によって、複数の人物毎に認証結果が出るタイミングが異なる。例えば、併行して歩いている二人の人物であっても、正面方向を向いている顔画像が取得された人物は、横方向を向いている顔画像が取得された人物より早く認証結果が出ることが多いなど、顔画像の取得環境によって認証結果が出るタイミングが異なる。
このため、従来のウォークスルー型の顔画像認証装置では、特許文献1のように認証が成功した時点で被認証者以外の人物がいる場合に共連れ行為と判定してしまうと、その後に登録者と判定される他の人物が存在する場合も誤って共連れ行為と判定してしまうという課題があった。
On the other hand, in order to authenticate a person walking in the monitoring area, the monitoring image is sequentially photographed, the face area image including the face of the person extracted from each of the captured monitoring images is tracked, and the registered face image registered in advance Conventionally, a so-called walk-through type face image authentication apparatus that calculates the similarity to the above and authenticates whether or not the registered person is a registered person is used. When a plurality of persons are imaged, in the conventional walk-through type face image authentication device, the timing at which the authentication result is output differs for each of the plurality of persons depending on the state of the face image to be captured. For example, even if two people are walking in parallel, a person who has acquired a face image facing the front direction has an authentication result earlier than a person who has acquired a face image facing the horizontal direction. The timing of the authentication result varies depending on the face image acquisition environment.
For this reason, in the conventional walk-through type face image authentication apparatus, if there is a person other than the person to be authenticated at the time when the authentication is successful as in
本発明の目的は、共連れ進入の有無を適切に判定することができるウォークスルー型の顔画像認証装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a walk-through type face image authentication device capable of appropriately determining the presence or absence of accompanying entry.
かかる課題を解決するための本発明は、共連れ進入を判定する顔画像認証装置を提供する。係る顔画像認証装置は、監視領域を撮影した監視画像を順次取得する撮像部と、登録者の登録顔画像を記憶する記憶部と、監視画像から人物の顔を含む顔領域画像を抽出する顔検出手段と、同一人物の顔領域画像を追跡して系列化し、系列データを生成する顔追跡手段と、系列データ毎に、当該系列データに含まれる顔領域画像と登録顔画像を比較して当該系列データの人物が登録者であるか未登録者であるかを判定する認証判定手段と、特定の系列データの人物が登録者と判定された認証時刻の前後の所定期間に、未登録者と判定された他の系列データが存在すれば共連れ進入と判定する共連れ判定手段と、を有する。 The present invention for solving this problem provides a face image authentication device for determining co-entry approach. Such a face image authentication apparatus includes an imaging unit that sequentially acquires a monitoring image obtained by capturing a monitoring region, a storage unit that stores a registered face image of a registrant, and a face that extracts a face region image including a person's face from the monitoring image. A detection means, a face tracking means for tracking and grouping face area images of the same person, and generating series data; for each series data, comparing the face area image included in the series data with a registered face image; Authentication determination means for determining whether the person of the affiliated data is a registrant or an unregistered person, and a predetermined period before and after the authentication time when the person of the particular affiliated data is determined to be a registrant. A companion determination means for determining a companion approach if the determined other series data exists.
また、本発明に係る顔画像認証装置において、認証判定手段は、認証判定手段は、顔領域画像の追跡を開始してから判定保留期間が経過するまでに登録者と判定されなかった系列データの人物を未登録者と判定し、共連れ判定手段は、登録者と判定されていない系列データについては、判定保留期間が経過してから共連れ進入を判定することが好ましい。 Further, in the face image authenticating device according to the present invention, the authentication determining unit is configured to store the series data that is not determined to be a registrant until the determination suspension period elapses after the tracking of the face area image is started. It is preferable that the person is determined to be an unregistered person, and the accompanying data determination unit determines that the accompanying data is not registered as a registered person after the determination suspension period has elapsed.
また、本発明に係る顔画像認証装置において、特定の系列データの人物が登録者であると判定されると、監視領域から制限領域への入口を通行可能とするように入口に設けられた扉を制御する扉制御手段をさらに有し、所定期間は、認証時刻の後の入口が通行可能とされる第1の期間と、認証時刻の前の第1の期間よりも短い第2の期間であることが好ましい。 Further, in the face image authentication apparatus according to the present invention, when it is determined that a person of specific series data is a registrant, a door provided at the entrance so as to allow passage from the monitoring area to the restricted area. And a door control means for controlling the door, and the predetermined period is a first period during which the entrance after the authentication time is allowed to pass and a second period shorter than the first period before the authentication time. Preferably there is.
また、本発明に係る顔画像認証装置において、扉制御手段は、扉に設けられた電気錠から解錠状態と施錠状態を示す信号を取得し、第1の期間は、認証時刻の後に施錠状態を示す信号を取得した時に終了する期間とすることが好ましい。 In the face image authentication device according to the present invention, the door control means acquires a signal indicating the unlocked state and the locked state from the electric lock provided on the door, and the first period is the locked state after the authentication time. It is preferable to set the period to end when the signal indicating is acquired.
また、本発明に係る顔画像認証装置において、顔検出手段は、監視画像から人物を表す人物領域を抽出し、さらに当該人物領域から顔領域画像を抽出し、顔追跡手段は、顔領域画像を追跡して系列化するのに代えて、同一人物の人物領域を追跡して系列化することが好ましい。 In the face image authentication device according to the present invention, the face detection means extracts a person area representing a person from the monitoring image, further extracts a face area image from the person area, and the face tracking means extracts the face area image. Instead of tracking and categorizing, it is preferable to track and categorize the person area of the same person.
本発明に係るウォークスルー型の顔画像認証装置は、共連れ進入の有無を適切に判定することができるという効果を奏する。 The walk-through type face image authentication device according to the present invention has an effect that it is possible to appropriately determine the presence or absence of accompanying entry.
以下、本発明を適用した顔画像認証装置を部屋等の入室が制限される制限領域への入口に設置した一実施形態について図を参照しつつ説明する。
本発明を適用した顔画像認証装置は、監視領域を撮影した監視画像に写っている人物が予め登録された登録者であるか、あるいは登録者でない未登録者であるかを判定し、登録者である場合には建物、部屋等の入室が制限される制限領域への入口を通行可能にする。また、顔画像認証装置は、特定の人物を登録者と判定した時刻の前後の所定期間に監視領域に進入した他の人を未登録者と判定すると、未登録者が登録者に随行して制限領域へ進入した、いわゆる共連れ進入があったと判定する。これにより、顔画像認証装置は、共連れ進入の有無を適切に判定する。
Hereinafter, an embodiment in which a face image authentication apparatus to which the present invention is applied is installed at an entrance to a restricted area where entry into a room or the like is restricted will be described with reference to the drawings.
The face image authentication apparatus to which the present invention is applied determines whether a person shown in a monitoring image obtained by photographing a monitoring area is a registered person who is registered in advance or an unregistered person who is not a registered person. In such a case, the entrance to a restricted area where entry into a building, room, or the like is restricted is allowed to pass. In addition, when the face image authentication device determines that another person who has entered the monitoring area in a predetermined period before and after the time when the specific person is determined as a registrant is determined as an unregistered person, the unregistered person follows the registrant. It is determined that there is a so-called accompanying entry that has entered the restricted area. Thereby, the face image authentication apparatus appropriately determines the presence / absence of accompanying entry.
図1に、顔画像認証装置が部屋の入口に設置される場合の撮像部の設置例を模式的に示す。図1に示す例では部屋を、予め登録された登録者以外の進入を制限する制限領域256とし、部屋の入口251の外側に監視領域255が設定される。図1に示すように、例えば、顔画像認証装置が部屋の入口251に設置される場合、撮像部100は、入口251に通じる通路を監視領域255に含むよう、入口251が設置された壁の上方または天井に、撮影方向をやや下方へ向け、その通路側へ向けた状態で取り付けられる。これにより撮像部100は、進行方向252に沿って入口251に向かう人物260、261を所定の時間間隔で撮像することができる。なお、人物262は監視領域255の外に存在し、監視画像には写っていないものとする。図1では、人物260は制限領域256へ進入可能な人物として登録された登録者であり、人物261、262は登録者でない未登録者とする。
FIG. 1 schematically shows an installation example of an imaging unit when the face image authentication device is installed at the entrance of a room. In the example shown in FIG. 1, a room is set as a
また入口251には、扉253が設けられ、その扉253には電気錠254が設けられる。電気錠254は、通常時において施錠されている。その電気錠254は、顔画像認証装置と接続されており、顔画像認証装置により施錠及び解錠の制御が可能となっている。なお、電気錠254は、解錠され扉が開けられた後、扉が閉じて一定時間(例えば0.5秒)が経過すると、自動的に施錠される。
The
顔画像認証装置が判定対象とする共連れ進入について、図1を用いて説明する。図1に示す人物260が登録者と判定されて電気錠254が解錠されると、一定時間(例えば10秒)、人物260は扉253を開けて入口251を通行可能となる。監視領域255は端から端まで数秒程度で移動可能な領域に設定される。そのため、共連れ進入を企てる多くの未登録者は、人物262のように人物260が登録者と判定されるまで監視領域255の外で待機して、人物260が登録者と判定され、電気錠254が解錠されてから監視領域255に進入し、人物260が扉253を開けている間に入口251を通行しようとする。この人物262の行為を以下では「駆け込み」と称する。
あるいは、共連れ進入を企てる多くの未登録者は、人物261のように、登録者である人物260のすぐ近く(特に、すぐ後ろ)をついて歩くことにより、人物260が扉253を開けたときに入口251を通行しようとする。ウォークスルー型の顔画像認証装置では、例えば人物が撮像部100の近くに移動するまでうつむいていた場合、他人の背後にいて監視画像に顔の一部しか写っていない場合等、登録者と判定されるのに時間を要する場合がある。そのため、人物260が監視領域255に進入した直後に登録者と判定されるとは限られず、人物261の方が先に未登録者と判定される可能性がある。このように、人物260が登録者と判定される前に未登録者と判定された人物261についても共連れ進入が可能となる。これを以下では「入れ替わり」と称する。
With reference to FIG. 1, a description will be given of the accompanying approach to be determined by the face image authentication apparatus. When it is determined that the
Alternatively, when many unregistered persons who plan to enter together with a person walk along the immediate vicinity (particularly immediately behind) of the registered
図2は、本発明を適用した顔画像認証装置10の概略構成を示す図である。図2に示すように、顔画像認証装置10は、撮像部100、出力部200及び画像処理部300を有する。以下、顔画像認証装置10の各部について詳細に説明する。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the face
撮像部100は、図1に示したように所定の監視領域を撮影する監視カメラであり、例えば、2次元に配列され、受光した光量に応じた電気信号を出力する光電変換素子(例えば、CCDセンサ、C−MOSなど)と、その光電変換素子上に監視領域の像を結像するための結像光学系を有する。
撮像部100は、監視領域内を通行する人物の顔を順次撮影できるように人物の通行方向の略正面に設置される。そして撮像部100は、監視領域を撮影した監視画像を、所定の時間間隔(例えば、200msec)ごとに取得する。撮像部100は、画像処理部300と接続され、取得した監視画像を画像処理部300へ渡す。
The
The
監視画像は、グレースケールまたはカラーの多階調の画像とすることができる。本実施形態では、監視画像を、横1280画素×縦960画素を有し、RGB各色について8ビットの輝度分解能を持つカラー画像とした。ただし、監視画像として、この実施形態以外の解像度及び階調を有するものを使用してもよい。 The monitoring image can be a grayscale or color multi-tone image. In the present embodiment, the monitoring image is a color image having 1280 pixels by 960 pixels and having 8-bit luminance resolution for each of the RGB colors. However, a monitor image having a resolution and gradation other than this embodiment may be used.
出力部200は、例えば電気錠254、又は電気錠254を制御する外部機器等に接続する通信インターフェース及びその制御回路を有する。そして出力部200は、画像処理部300から人物についての認証成功を示す信号を受け取ると、接続された機器へ、例えば電気錠254の解錠を要求する信号を出力する。また、出力部200は、画像処理部300から共連れ進入があったことを示す信号を受け取ると、出力部200に接続された、不図示の警報ランプを点灯させ、又は不図示のブザーを鳴動させる。または、共連れ進入があったことを示す信号を不図示の監視センタ装置へ出力する。
The
画像処理部300は、例えば、いわゆるコンピュータにより構成される。そして画像処理部300は、撮像部100から受け取った監視画像から人物の顔を含む領域の画像を顔領域画像として抽出し、各顔領域画像を用いて顔照合処理を実施する。そして、監視画像に写っている人物を登録者と判定すると、電気錠254を解錠する。さらに、登録者と判定された人物と共に、登録者でない人物が入室可能であるか否かを判定する。そのために、画像処理部300は、記憶部310及び照合部320を有する。さらに、照合部320は、計時手段321、顔検出手段322、顔追跡手段323、認証判定手段324、扉制御手段325及び共連れ判定手段326を有する。
The
記憶部310は、ROM、RAMなどの半導体メモリ、あるいは磁気記録媒体及びそのアクセス装置若しくは光記録媒体及びそのアクセス装置などを有する。そして記憶部310には、顔画像認証装置10を制御するためのコンピュータプログラム及び各種パラメータなどが予め記憶される。また記憶部310は、一人以上の登録者のそれぞれについて、その登録者の顔が写った登録顔画像を、その登録者の登録者IDと関連付けて予め記憶する。また記憶部310は、画像処理により生じた人物に関する情報を管理するための履歴テーブルを記憶する。この履歴テーブルの詳細については後述する。
The
照合部320の各手段は、マイクロプロセッサ、メモリ、その周辺回路及びそのマイクロプロセッサ上で動作するソフトウェアにより実装される機能モジュールである。あるいは、これらの手段を、ファームウェアにより一体化して構成してもよい。また、これらの手段の一部または全てを、独立した電子回路、ファームウェア、マイクロプロセッサなどで構成してもよい。以下、照合部320の各手段について詳細に説明する。
Each unit of the
計時手段321は、撮像部100から監視画像を取得する度に、その監視画像を取得した時刻を記憶部310に記憶する。
Every time the
顔検出手段322は、撮像部100から監視画像を取得する度に、取得した監視画像から人物の顔が写っている領域である顔領域を検出し、顔領域画像を抽出する。
顔領域を検出するために、顔検出手段322は、例えばフレーム間差分処理または背景差分処理を利用して、撮像部100によって生成される複数の監視画像において輝度値の時間的な変化のある変化領域を抽出する。そして顔検出手段322は、抽出した変化領域のうち、その変化領域の大きさ等の特徴量から人物らしいと考えられる変化領域を人物を表す人物領域として抽出する。そして顔検出手段322は、抽出した人物領域に対してSobelフィルタなどを用いて輝度変化の傾き方向が分かるようにエッジ画素抽出を行う。そして顔検出手段322は、抽出したエッジ画素から、所定の大きさをもつ、頭部の輪郭形状を近似した楕円形状のエッジ分布を検出し、そのエッジ分布に囲まれた領域を、顔領域として抽出する。この場合において、顔検出手段322は、例えば、一般化ハフ変換を用いて、楕円形状のエッジ分布を検出することができる。
Each time the
In order to detect the face area, the
あるいは顔検出手段322は、Adaboost識別器を用いて顔領域を検出してもよい。この方法についてはP.Violaと M.Jonesによる論文「Rapid Object Detection Using a Boosted Cascade of Simple Features」(Proc. the IEEE International Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, vol.1, pp.511-518, 2001)を参照することができる。
そして顔検出手段322は、検出した顔領域を監視画像から切り出して顔領域画像を作成し、その顔領域画像及び監視画像における顔領域の座標情報を顔追跡手段323に出力する。
Alternatively, the
The
顔追跡手段323は、所定の時間間隔で連続して取得される複数の監視画像のそれぞれから顔検出手段322により検出された顔領域に対して公知のトラッキング技術を利用して追跡処理を行い、同一と思われる人物の顔が写っている連続して抽出された顔領域画像を同一系列の顔画像のデータとする。
例えば、顔追跡手段323は、最新の監視画像から検出された顔領域(以降、現フレームの顔領域と称する)の重心位置と、1フレーム前の監視画像から検出された顔領域(以降、前フレームの顔領域と称する)の重心位置の距離を求めて、その距離が所定の閾値以下である場合に、その顔領域を同一人物によるものとして対応付ける。なお、人物が撮像部100から離れているときに一定の距離を移動した場合と撮像部100の近くにいるときに同じ距離を移動した場合とでは、その移動の前後において監視画像における顔領域の位置の差は異なる。そのため、例えば所定の閾値を顔領域の大きさとすることにより、監視領域内の人物の位置にかかわらず、現フレームの顔領域と前フレームの顔領域が同一人物によるものか否かを適切に評価することができる。複数の顔領域が抽出されている場合には、重心位置の距離が最も近い顔領域どうしが対応づくか否かを調べる。
The
For example, the
あるいは、顔追跡手段323は、オプティカルフロー、パーティクルフィルタ等の方法を用いて顔領域の追跡処理を行ってもよい。
Alternatively, the
顔追跡手段323は、顔領域の追跡処理を行うと、記憶部310に格納されている履歴テーブルを更新する。図3A〜図3Cに履歴テーブルの例を示す。図3A〜図3Cに示すように履歴テーブル350は、人物ごとに系列データを管理する。系列データは、履歴テーブル350の各行にあらわされるデータの組であり、顔追跡手段323は、系列データのうち、試行番号351、追跡フラグ352、顔画像データ353及び追跡位置情報354を更新する。
The
ここで、履歴テーブル350における試行番号351は、追跡中の人物の系列データを他の人物の系列データと識別するための識別番号であり、人物が監視領域255内に存在している間、つまり顔追跡手段323によって追跡がされている間、同一の識別番号が割り当てられ続ける。
追跡フラグ352は、その人物に対する追跡が継続しているか否かをあらわすフラグであり、顔追跡手段323がその人物の追跡を開始するとONになり、追跡を終了するとOFFになる。
顔画像データ353は、顔検出手段322によって抽出された顔領域画像であって、顔追跡手段323による追跡処理で同一人物のものとして対応付けられた系列データに記憶される。
追跡位置情報354は、顔追跡手段323による追跡処理でその人物のものとして対応付けられた顔領域の監視画像内の座標情報と、計時手段321により記録された、その監視画像を取得した時刻を示す時刻情報を顔領域画像と対応付けて記憶したものである。
Here, the
The tracking
The
The
顔追跡手段323は、着目する現フレームの顔領域について前フレームの顔領域と対応付けることができなかった場合、その現フレームの顔領域には新たに監視領域255内に入ってきた人物が写っているものとして、履歴テーブル350にその人物についての系列データを新たに追加する。即ち顔追跡手段323は、その系列データに新たな試行番号351を割り当てるとともに、追跡フラグ352をONに設定する。また顔追跡手段323は、顔画像データ353にその現フレームの顔領域から作成された顔領域画像を記録するとともに、追跡位置情報354にその顔領域の座標情報及びその顔領域を含む監視画像の時刻情報を記録する。また、顔追跡手段323は、後述する認証候補人物355、類似度356、認証結果357、認証時刻358に初期値としてブランクを記録し、共連れフラグ359と通報フラグ360に初期値としてOFFを設定する。そして、顔追跡手段323は、新たに追加した系列データを認証判定手段324に出力する。
When the face tracking means 323 cannot associate the face area of the current frame of interest with the face area of the previous frame, the face area of the current frame shows a person who has newly entered the
一方、顔追跡手段323が、着目する現フレームの顔領域について前フレームの顔領域と対応付けることができた場合、その人物についての系列データは、既に履歴テーブル350に作成されている。そのため、顔追跡手段323は、履歴テーブル350の、対応する系列データの顔画像データ353にその現フレームの顔領域から作成された顔領域画像を追加するとともに、追跡位置情報354にその顔領域の座標情報及びその顔領域を含む監視画像の時刻情報を追加する更新処理を行う。そして、顔追跡手段323は、その系列データを認証判定手段324に出力する。
On the other hand, if the
また、顔追跡手段323は、前フレームの顔領域について、全ての現フレームの顔領域と対応付けられなかったものがある場合、履歴テーブル350の、対応する系列データの追跡フラグ352をOFFにして、その人物についての追跡処理を終了する。
Further, when there is a face area of the previous frame that is not associated with all face areas of the current frame, the
認証判定手段324は、顔追跡手段323によって系列化された系列データ、即ち、図3A〜図3Cに示す履歴テーブル350の系列データ毎に、各顔領域画像と記憶部310に予め記憶された各登録顔画像との類似度を算出する。認証判定手段324は、公知の顔照合技術を用いて類似度を算出する。例えば、認証判定手段324は、顔領域画像と登録顔画像の位置をずらしながら顔領域画像に含まれる各画素と登録顔画像の対応画素の輝度値の差の二乗和を算出し、算出した二乗和のうち最も小さいものを顔領域画像に含まれる画素数で割って正規化した値の逆数を類似度として求める。
そして、算出した類似度のうちの最も高い類似度が認証閾値を越えている場合、その系列データの各顔領域画像に写っている人物を登録者と判定する。この認証閾値は、顔領域画像に含まれる顔が登録者の顔であるか否かを認証するための基準である。なお、各顔領域画像について算出した、特定の登録顔画像との類似度のうち、所定数(例えば3つ)以上の類似度が認証閾値を越えた場合にその人物を登録者と判定してもよい。
The
If the highest similarity among the calculated similarities exceeds the authentication threshold, the person shown in each face area image of the series data is determined as a registrant. This authentication threshold is a reference for authenticating whether or not the face included in the face area image is a registrant's face. It should be noted that, when the degree of similarity of a predetermined number (for example, three) or more among the similarities calculated for each face area image with a specific registered face image exceeds the authentication threshold, the person is determined as a registrant. Also good.
一方、特定の系列データの顔領域画像が所定の判定保留期間にわたって抽出されているが、その抽出された顔領域画像についての類似度が何れも認証閾値以下である場合、認証判定手段324は、その系列データの各顔領域画像に写っている人物を未登録者と判定する。つまり、この未登録者には、予め登録されていない来客者だけでなく、犯罪等を企てる不審者も含まれる。なお、判定保留期間は、ある人物が登録者と判定された時にまだ認証判定されていない他の人物が、その後に登録者と判定されるような場合に共連れ進入と誤判定しないように用いられる時間であり、人物が監視領域255に入って監視画像に写り始めてから、歩行して監視画像に写らなくなるまでの平均的な時間を基準に決定される。判定保留期間は、撮像部100の性能、設置場所等によって予め経験的に決めることができ、例えば、監視領域255の長さが10mの場合、5秒に設定することができる。
このように、認証判定手段324は、登録者と判定されていない人物について、判定保留期間が経過するまでは登録者でも未登録者でもない未確定の状態を維持し、判定保留期間が経過したときに未登録者との判定を確定する。
On the other hand, if the face area image of the specific series data is extracted over a predetermined determination suspension period, and the similarity for the extracted face area image is less than or equal to the authentication threshold, the authentication determination unit 324 A person shown in each face area image of the series data is determined as an unregistered person. That is, this unregistered person includes not only visitors who are not registered in advance but also suspicious persons who plan crimes. Note that the determination suspension period is used so that it is not erroneously determined to be accompanying entry when another person who has not been authenticated yet when it is determined that a person is a registrant. It is determined based on an average time from when a person enters the
As described above, the
また、認証判定手段324は、判定保留期間が経過していなくても、登録者と判定されないまま監視領域255の外に移動した人物も未登録者と判定する。
Further, the
図3A〜図3Cに戻り、認証候補人物355は、認証判定手段324によって人物が登録者と判定された場合のその登録者の識別IDである。
類似度356は、認証候補人物355を特定することになった照合スコアである。
認証結果357は、人物が登録者であるか、又は未登録者であるかを表す。人物の追跡が始まったばかりの状態のように、認証判定手段324によって人物が登録者であるか未登録者であるかが判定されていない未確定の場合にはブランクがセットされ、登録者と判定された場合には「登録者」と記録され、未登録者と判定された場合には「未登録者」と記録される。
認証時刻358は、認証判定手段324が人物を登録者又は未登録者と判定した時刻を表す。
Returning to FIGS. 3A to 3C, the
The
The
The
認証判定手段324は、顔追跡手段323から出力された系列データのうち、履歴テーブル350の追跡フラグ352がONかつ認証結果357が登録者となっていない系列データの最新の顔領域画像と記憶部310に予め記憶された各登録顔画像との類似度を算出する。そして、算出した類似度のうち最も高い類似度が認証閾値を越えている場合、その系列データの人物を登録者と判定し、追跡フラグ352をOFFに設定するとともに、類似度356にその最も高い類似度を記録し、認証結果357に登録者と記録し、認証時刻358に現在時刻を記録する。さらに、その最も高い類似度に対応する登録顔画像の登録者を特定し、その情報(登録者の識別ID)を認証候補人物355に記憶する。
The
一方、認証判定手段324は、判定保留期間が経過するまで認証結果357が未確定のままである系列データ、または認証結果357が未確定のまま追跡フラグ352がOFFとなった系列データの人物については未登録者と判定し、認証結果357に未登録者と記録して、認証時刻358に現在時刻を記録する。なお、登録者の検知精度を向上させるために、認証判定手段324は、未登録者と判定した系列データについては追跡フラグ352をONのままとし、以降の監視画像においても登録者か否かの判定を継続する。あるいは、未登録者と判定した系列データについて、追跡フラグ352をOFFに設定し、以降の監視画像においては登録者か否かを判定しないようにしてもよい。
On the other hand, the
扉制御手段325は、認証判定手段324によって、監視領域255を通行する人物が登録者であると判定されると、入口251を通行可能とするように扉253を制御するために、認証成功を示す信号を出力部200に出力する。
When the
共連れ判定手段326は、履歴テーブル350に基づいて、未登録者による制限領域256への共連れ進入の有無を判定する。共連れ判定手段326は、特定の系列データの人物が登録者と判定された認証時刻の前後の所定期間に他の系列データが存在し、その他の系列データの人物が未登録者と判定された場合、共連れ進入があったと判定する。
Based on the history table 350, the accompanying
共連れ判定手段326は、特定の系列データの人物が登録者と判定された認証時刻の後の所定期間(以下、認証成功後期間と称する)に顔領域画像の追跡が開始された、未登録者と判定された他の系列データが存在する場合、駆け込みによる共連れ進入があったと判定する。この認証成功後期間は、図1に示した人物260が登録者と判定された後の入口251が通行可能とされている期間、即ち電気錠254が解錠されてから人物260が扉253を開けて入室して、扉253が閉じて施錠されるまでに要する時間を考慮して決定することができる(例えば12秒)。
The accompanying
一方、共連れ判定手段326は、特定の系列データの人物が登録者と判定された認証時刻の前の所定期間(以下、認証成功前期間と称する)に顔領域画像の追跡が開始された、未登録者と判定された他の系列データが存在する場合、入れ替わりによる共連れ進入があったと判定する。この認証成功前期間は、認証成功後期間より短い期間とする。認証成功前期間を認証成功後期間より短く設定するのは、登録者と判定された人物より前に監視領域に進入しており、認証成功とならずに引き返そうとしている人物については共連れ進入と判定すべきでないからである。また、入れ替わりが発生する場合、登録者と判定された人物と未登録者と判定された人物は近接して歩行しており、登録者と未登録者の判定は連続的になされると考えられるからである。したがって、認証成功前期間は、認証成功とならずに引き返そうとしている人物について共連れ進入と誤判定せず、かつ連続的に判定される登録者と未登録者を検出できる時間とし、例えば6秒とする。
On the other hand, the accompanying
このように、駆け込み及び入れ替わりの何れの場合でも、共連れ判定手段326は、未登録者と判定された人物の顔領域画像の追跡開始時刻が、他の系列データの人物が登録者と判定された認証時刻358の前後の所定期間内である場合に共連れ進入があったと判定する。これにより、共連れ進入があった旨を外部に出力して、警報を通知することができ、管理者等は適切な対応を取ることができる。
As described above, in both cases of rushing and replacement, the accompanying determination means 326 determines that the tracking start time of the face area image of the person determined to be an unregistered person is a person of other series data as a registered person. If it is within a predetermined period before and after the
図3A〜図3Cに戻り、共連れフラグ359は、その系列データの人物について共連れ進入があったと判定されたか否かを表すフラグである。共連れ進入があったと判定されていない場合はOFFに、共連れ進入があったと判定されている場合はONに設定される。
通報フラグ360は、共連れ進入があったと判定された系列データについて、その旨が外部に通報されたか否かを表すフラグである。通報フラグ360の初期値はOFFであり、共連れ判定手段326により共連れフラグ359がONに設定され、通報処理がされると、ONに設定される。つまり、通報フラグ360がONであるということは既に通報処理がされたことを示す。
Returning to FIG. 3A to FIG. 3C, the accompanying
The
共連れ判定手段326が判定する共連れ進入の例について、図3A〜図3Cと図4を用いて説明する。図3A〜図3Cは、共連れ判定手段326により共連れ進入と判定される前の履歴テーブル350を示し、図4は、共連れ判定手段326により共連れ進入と判定された後の履歴テーブル350を示す。
試行番号351が「12」と「13」の系列データは、図3Aにおいて試行番号351が「12」の系列データの人物が登録者と判定され、図4において試行番号351が「13」の系列データの人物が未登録者と判定されて、駆け込みによる共連れ進入があったと判定された例を示す。試行番号351が「24」と「25」の系列データは、図3Bにおいて試行番号351が「24」の系列データの人物が登録者と判定され、図4において試行番号351が「25」の系列データの人物が未登録者と判定されて、駆け込みによる共連れ進入があったと判定された例を示す。試行番号351が「36」と「37」の系列データは、図3Cにおいて試行番号351が「36」の系列データの人物が登録者と判定され、図4において試行番号351が「37」の系列データの人物が未登録者と判定されて、入れ替わりによる共連れ進入があったと判定された例を示す。
An example of the accompanying approach determined by the accompanying
In the series data with
以下、図5に示したフローチャートを参照しつつ、本発明を適用した顔画像認証装置10による認証処理の動作を説明する。なお、以下に説明する動作のフローは、画像処理部300を構成するマイクロプロセッサ上で動作し、顔画像認証装置10全体を制御する制御部(図示せず)により制御される。なお、以下に説明する処理の実施前に、履歴テーブル350は空白になるよう初期化される。また、以下に説明する動作は、監視画像を一つ取得するごとに実施される。
The operation of the authentication process by the face
最初に、顔画像認証装置10の撮像部100は、監視領域を撮影した監視画像を取得し、画像処理部300の照合部320へ送る(ステップS501)。照合部320が監視画像を取得すると、計時手段321は、その監視画像を取得した時刻を監視画像に対応付けて記憶部310に記憶する。次に、顔検出手段322は、取得された監視画像から、人物の顔が写っている顔領域を検出し、その顔領域を監視画像から切り出して顔領域画像を抽出する(ステップS502)。次に、顔検出手段322は、一つ以上の顔領域が検出されたか否か判定する(ステップS503)。顔領域が全く検出されなかった場合、ステップS501へ処理を移行し、顔領域が検出されるまでステップS501〜S503の処理を繰り返す。
First, the
一方、ステップS503において、一つ以上の顔領域が検出され、顔領域画像が抽出された場合、顔追跡手段323は、検出された全ての顔領域について、履歴テーブル350における追跡フラグ352がONとなっている系列データとの対応付けを実施する(ステップS504)。そして顔追跡手段323は、追跡フラグ352がONとなっている系列データについて、現フレームの顔領域のいずれとも対応付けられなかったものがあるか否かを判定する(ステップS505)。現フレームの顔領域のいずれとも対応付けられなかったものがない場合、ステップS507へ処理を移行する。一方、現フレームの顔領域のいずれとも対応付けられなかった、追跡フラグ352がONとなっている系列データがある場合、その系列データの人物は、認証成功となって入室したか、又は認証されずに監視領域から離れたと考えられる。そのため、顔追跡手段323は、現フレームの顔領域のいずれとも対応付けられなかった系列データの追跡フラグ352をOFFに設定して、以後その系列データに対する追跡処理を実施しないようにする(ステップS506)。
On the other hand, when one or more face areas are detected and a face area image is extracted in step S503, the
そして顔追跡手段323は、現フレームの顔領域について、追跡フラグ352がONとなっている系列データと対応付けることができなかったものがあるか否かを判定する(ステップS507)。追跡フラグ352がONとなっている系列データと対応付けることができなかったものがある場合、顔追跡手段323は、対応付けることができなかった顔領域の人物についての系列データを履歴テーブル350に新たに追加する。即ち顔追跡手段323は、対応付けることができなかった顔領域の人物についての系列データに新たな試行番号351を割り当てる。そして、追跡フラグ352をONに設定し、顔画像データ353に現フレームの顔領域から作成された顔領域画像を記録し、追跡位置情報354にその顔領域の座標情報及び監視画像の時刻情報を記録し、認証結果357にブランクを記録する。さらに、共連れフラグ359をOFFに設定し、通報フラグ360をOFFに設定する(ステップS508)。
Then, the
なお、現フレームの顔領域について、追跡フラグ352がONとなっている系列データと対応付けることができた場合、顔追跡手段323は、その顔領域の座標情報及び監視画像の時刻情報を、対応する系列データの追跡位置情報354に追加する更新処理を行う。そして顔追跡手段323は、更新した系列データを認証判定手段324に出力する。
When the face area of the current frame can be associated with the series data for which the tracking
以下のステップS509〜S514の処理は、追跡フラグ352がONであり、かつ認証結果357が登録者でない系列データごとに行われる。追跡フラグ352がONである系列データのうち認証結果357が登録者である系列データを処理対象としないのは、既に認証がなされているためである。
The following processing in steps S509 to S514 is performed for each series data in which the tracking
認証判定手段324は、処理対象の系列データの最新の顔領域画像に対して、記憶部310に記憶された全ての登録顔画像との間で類似度を算出する(ステップS509)。
The
次に、認証判定手段324は、算出した類似度のうち最高となった類似度が認証閾値を越えているか否かにより人物が登録者であるか否かを判定する(ステップS510)。人物が登録者でないと判定した場合、ステップS513へ処理を移行する。一方、人物が登録者であると判定した場合、認証判定手段324は、その系列データの追跡フラグ352をOFFに設定し、類似度356にその最高となった類似度を記録し、認証結果357に登録者と記録し、認証時刻358に現在時刻を記録する。さらに、その最高となった類似度に対応する登録顔画像の登録者の情報を認証候補人物355に記憶する(ステップS511)。
Next, the
そして、扉制御手段325は、認証成功を示す信号を出力部200に出力する(ステップS512)。認証成功を示す信号が出力部200に出力された場合、出力部200を介して電気錠の解錠が行われる。これにより認証成功となった人物は、入室することができる。電気錠は、人物の入室が確認できた後にすみやかに、または所定時間経過後に自動的に施錠される。
Then, the
次に、ステップS510で類似度が認証閾値を越えていないと判定した場合について説明する。
認証判定手段324は、その人物について追跡を開始してから判定保留期間が経過しているか否かを判定する(ステップS513)。判定保留期間が経過している場合、認証判定手段324は、その人物を未登録者であると判定して、その系列データの認証結果357に未登録者と記録し、認証時刻358に現在時刻を記録する(ステップS514)。一方、まだ判定保留期間が経過していない場合、その人物についての認証結果357を未確定のままとして、特に処理はしない。
そして、認証判定手段324は、追跡フラグ352がON、かつ認証結果357が登録者となっていない系列データがまだあるならばステップS509へ処理を移行し、ないならばステップS515へ処理を移行する。
Next, a case where it is determined in step S510 that the similarity does not exceed the authentication threshold will be described.
The
Then, the
認証判定手段324は、履歴テーブル350を参照して、追跡フラグ352がOFFであり、かつ認証結果357が未確定である系列データについて、ステップS515の処理を実施する。認証判定手段324は、ステップS515において、ステップS514と同様に、その人物を未登録者であると判定して、認証結果357に未登録者と記録し、認証時刻358に現在時刻を記録する。
The
次に、共連れ判定手段326は、履歴テーブル350を参照して、共連れ進入があったか否かを判定する(ステップS516)。この処理の詳細は図6に示すフローチャートを用いて後述する。
Next, the accompanying
共連れ判定手段326は、共連れフラグ359がONかつ通報フラグ360がOFFである系列データがあるか否かにより、共連れ進入の判定処理において共連れ進入があったと判定され、かつ外部にその旨がまだ通報されていない系列データがあるか否かを判定する(ステップS517)。そのような系列データがある場合、共連れ判定手段326は、共連れ進入があったことを示す信号を出力部200に出力するとともに、その系列データの通報フラグ360をONに設定し(ステップS518)、処理をステップS501へ戻す。一方、そのような系列データがない場合、特に処理をせず、ステップS501へ処理を戻す。
共連れ進入があったことを示す信号が出力部200に出力された場合、出力部200を介して不図示の警報ランプの点灯、不図示のブザーの鳴動等が行われる。あるいは、出力部200を介して、その共連れ進入があったことを示す信号が不図示の監視センタ装置へ出力される。これにより監視センタ装置は、共連れ進入があったことを管理者に通知し、またその履歴を記録することができる。
The accompanying
When a signal indicating that the accompanying entry has occurred is output to the
次に、図6のフローチャートを参照しつつ、図5のフローチャートのステップS516において、共連れ判定手段326により行われる共連れ進入判定処理ついて説明する。
まず、共連れ判定手段326は、履歴テーブル350から、最近の所定期間(例えば10分)内に追跡がされていた系列データ、即ち追跡位置情報354の最新時刻が最近の所定期間内である系列データのうち、共連れフラグ359がOFF、かつ通報フラグ360がOFFである系列データを取得する(ステップS601)。
Next, the accompanying entry determination process performed by the accompanying
First, the
共連れ判定手段326は、取得した全ての系列データについて、ステップS602〜S605の処理を実施する。共連れ判定手段326は、取得した系列データから、認証結果357が登録者である系列データを抽出する(ステップS602)。
The accompanying
共連れ判定手段326は、取得した系列データのうち、ステップS602で抽出した系列データ以外の、他の全ての系列データについて、ステップS603〜S605の処理を実施する。共連れ判定手段326は、他の系列データから、認証結果357が未登録者である系列データを抽出する(ステップS603)。次に、共連れ判定手段326は、抽出した系列データの追跡位置情報354の追跡開始時刻がステップS602で抽出した系列データの認証時刻358の前後の所定期間内であるか否かにより、抽出した系列データが登録者の認証成功の前後の所定期間内の系列データであるか否かを判定する(ステップS604)。なお、この認証成功の前後の所定期間は、前述した認証成功前期間及び認証成功後期間である。そして、抽出した系列データが登録者の認証成功の前後の所定期間内の系列データである場合、共連れ判定手段326は、共連れ進入があったと判定し、ステップS602で抽出した登録者についての系列データとステップS603で抽出した未登録者についての系列データの共連れフラグ359をONに設定する(ステップS605)。一方、抽出した系列データが登録者の認証成功の前後の所定期間内の系列データでない場合、特に処理はしない。
そして、共連れ判定手段326は、ステップS602で抽出した系列データ以外の、他の全ての系列データのうち、ステップS603で抽出されていない、認証結果357が未登録者である系列データがまだあるならばステップS603へ処理を移行する。一方、ない場合、ステップS601で取得した全ての系列データのうち、ステップS602で抽出されていない、認証結果357が登録者である系列データがまだあるならば、ステップS602へ処理を移行し、ないならば図6のフローチャートの処理を終了してステップS517へ処理を移行する。
The accompanying
Then, the companion determination means 326 still has series data other than the series data extracted in step S602, which is not extracted in step S603 and whose
このように、共連れ判定手段326は、認証結果357が登録者である系列データと未登録者である系列データを比較して共連れ進入を判定する。すなわち、登録者と判定されていない系列データについては、未登録者と判定されるまで共連れ進入の判定の対象とせず、その系列データの人物を追跡している限り、判定保留期間が経過してから共連れ進入を判定する。これにより、監視領域内に存在する、登録者とも未登録者とも判定されていない人物について共連れ進入と判定するまでに一定の期間を担保することができ、共連れ進入の誤判定を抑制できる。
As described above, the accompanying
以下、図3A〜図3C、図4に示す履歴テーブル350について、図5、図6のフローチャートでどのように処理されるかの例について説明する。なお、以下では認証成功後期間は12秒間、認証成功前期間は6秒間であるものとして説明する。また、説明を容易にするために、監視画像は1秒間隔で取得され、履歴テーブル350は1秒間隔で更新されるものとする。 Hereinafter, an example of how the history table 350 illustrated in FIGS. 3A to 3C and 4 is processed in the flowcharts of FIGS. 5 and 6 will be described. In the following description, it is assumed that the period after successful authentication is 12 seconds and the period before successful authentication is 6 seconds. For ease of explanation, it is assumed that monitoring images are acquired at 1-second intervals, and the history table 350 is updated at 1-second intervals.
まず、図3A、図4の試行番号351が「12」と「13」の系列データについて説明する。試行番号351が「12」の系列データの人物は登録者であり、図1の人物260に相当する。一方、試行番号351が「13」の系列データの人物は、駆け込みによる共連れ進入を企てる未登録者であり、図1の人物262に相当する。この人物は、試行番号351が「12」の系列データの人物が登録者と判定されてから監視領域255へ進入し、その登録者と判定された人物が扉253を開けてから扉253が閉まるまでに制限領域256へ進入しようとしている。
図6のフローチャートのステップS601において、共連れ判定手段326は、最近の所定期間内に追跡がされていた系列データとして、図3Aの試行番号351が「12」と「13」の二つの系列データを取得したものとする。この場合、共連れ判定手段326は、ステップS602で認証結果357が登録者である系列データとして試行番号351が「12」の系列データを抽出するが、ステップS603では認証結果357が未登録者である系列データを抽出できず、処理を終了する。
一方、図4に示すように、その後、試行番号351が「13」の系列データの人物が監視領域255の外に出ると、図5のステップS506でその系列データの追跡フラグ352はOFFに設定され、ステップS515で認証結果357に未登録者と記録される。その後、図6のフローチャートの処理が実施されると、共連れ判定手段326は、ステップS602で認証結果357が登録者である系列データとして試行番号351が「12」の系列データを抽出し、ステップS603で認証結果357が未登録者である系列データとして試行番号351が「13」の系列データを抽出する。試行番号351が「13」の系列データの追跡位置情報354に記録されている最初の時刻(以下、追跡開始時刻と称する)「08:50:15」は、試行番号351が「12」の系列データの認証時刻358「08:50:12」より後であり認証成功後期間に含まれるため、ステップS605で試行番号351が「12」と「13」の系列データの共連れフラグ359はONに設定される。そして、ステップS518で共連れ進入があったことを示す信号が出力されて、通報フラグ360はONに設定される。
First, series data with
In step S601 of the flowchart of FIG. 6, the accompanying
On the other hand, as shown in FIG. 4, when the person of the series data whose
次に、図3B、図4の試行番号351が「24」と「25」の系列データについて説明する。試行番号351が「24」の系列データの人物は、試行番号351が「12」の系列データの人物と同様に、登録者であり、図1の人物260に相当する。一方、試行番号351が「25」の系列データの人物は、試行番号351が「13」の系列データの人物と同様に、駆け込みによる共連れ進入を企てる未登録者であり、図1の人物262に相当する。ただし、試行番号351が「13」の系列データの人物と異なり、この人物は登録者と判定されないまま判定保留期間が経過して未登録者と判定されている。
図6のフローチャートのステップS601において、共連れ判定手段326は、最近の所定期間内に追跡がされていた系列データとして、図3Bの試行番号351が「24」と「25」の二つの系列データを取得したものとする。図3Aの場合と同様に、この場合、共連れ判定手段326は、ステップS603では認証結果357が未登録者である系列データを抽出できず、処理を終了する。
一方、図4に示すように、その後、試行番号351が「25」の系列データについて判定保留期間が経過すると、図5のステップS514で認証結果357に未登録者と記録される。共連れ判定手段326は、以降、試行番号351が「12」と「13」の系列データの場合と同様にして、試行番号351が「24」と「25」の系列データの更新を行う。
Next, the series data in which the
In step S601 of the flowchart of FIG. 6, the
On the other hand, as shown in FIG. 4, when the determination suspension period has elapsed for the series data whose
次に、図3C、図4の試行番号351が「36」と「37」の系列データについて説明する。試行番号351が「36」の系列データの人物は入れ替わりによる共連れ進入を行う未登録者であり、図1の人物261に相当する。一方、試行番号351が「37」の系列データの人物は登録者であり、図1の人物260に相当する。即ち、試行番号351が「36」の系列データの人物は試行番号351が「37」の系列データの人物のすぐ後ろを歩いているが、試行番号351が「37」の系列データの人物が登録者と判定される前に監視領域255へ進入している。
図6のフローチャートのステップS601において、共連れ判定手段326は、最近の所定期間内に追跡がされていた系列データとして、図3Cの試行番号351が「36」と「37」の二つの系列データを取得したものとする。この場合、共連れ判定手段326は、ステップS602で認証結果357が登録者である系列データを抽出できず、処理を終了する。
一方、図4に示すように、その後、試行番号351が「37」の系列データの人物が登録者と判定されると、図5のステップS511でその系列データの認証結果357に登録者と記録される。その後、図6のフローチャートの処理が実施されると、共連れ判定手段326は、ステップS602で認証結果357が登録者である系列データとして試行番号351が「37」の系列データを抽出し、ステップS603で認証結果357が未登録者である系列データとして試行番号351が「36」の系列データを抽出する。試行番号351が「36」の系列データの追跡位置情報354に記録されている追跡開始時刻「10:24:19」は、試行番号351が「37」の系列データの認証時刻358「10:24:24」より前であり認証成功前期間に含まれるため、以降、試行番号351が「12」と「13」の系列データの場合と同様にして、試行番号351が「36」と「37」の系列データが更新される。
Next, the series data in which the
In step S601 in the flowchart of FIG. 6, the accompanying
On the other hand, as shown in FIG. 4, when the person of the series data whose
以上説明してきたように、本発明を適用した顔画像認証装置は、監視領域を撮影した監視画像に写っている人物が登録者であるか未登録者であるかを判定し、登録者である場合に制限領域への入口を通行可能にする。一方、特定の人物を登録者と判定した時刻の前後の所定期間に監視領域に進入した他の人物を未登録者と判定すると共連れ進入があったと判定する。これにより、顔画像認証装置は、共連れ進入の有無を適切に判定することができる。 As described above, the face image authentication apparatus to which the present invention is applied determines whether the person shown in the monitoring image obtained by photographing the monitoring area is a registrant or an unregistered person, and is a registrant. In some cases, the entrance to the restricted area is allowed. On the other hand, if it is determined that another person who has entered the monitoring area in a predetermined period before and after the time when the specific person is determined to be a registrant is determined to be an unregistered person, it is determined that there has been a joint entry. Thereby, the face image authentication device can appropriately determine the presence or absence of the accompanying entry.
以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、認証成功後期間を入口が通行可能とされている一定期間としたが、顔画像認証装置が電気錠により施錠したことを示す信号を取得できる場合は、電気錠が解錠されてから施錠されるまでの期間としてもよい。その場合、扉制御手段が、電気錠から解錠状態と施錠状態を示す信号を取得し、共連れ判定手段は、認証成功後期間に扉制御手段が電気錠から施錠状態を示す信号を取得すると、認証成功後期間を終了させる。これにより、実際の施解錠状態に基づいて、共連れ進入の有無をより適切に判定することができる。
また、人物が監視領域の端から端まで移動するのに要する時間を考慮して、監視領域の広さに応じて認証成功後期間を短くしてもよい。また、共連れ判定手段は、人物の移動速度から電気錠が解錠されている間にその人物が入室できるか否かを判定することにより、共連れ進入のおそれがあるか否かを判定してもよい。その場合、例えば予め記憶部に、顔領域の監視画像内の位置とその顔領域に写っている人物の監視領域内の位置との対応関係を表すリストを記憶しておく。そして、共連れ判定手段は、各系列データにおける顔領域の位置の変化からその人物の監視領域内の位置の変化を求めて、その移動速度を算出する。
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments. For example, in this embodiment, the period after successful authentication is set to a certain period during which the entrance is allowed to pass. However, if the signal indicating that the face image authentication device is locked by the electric lock can be acquired, the electric lock is released. It is good also as a period from locking to locking. In that case, the door control means obtains a signal indicating the unlocked state and the locked state from the electric lock, and the accompanying determination means obtains a signal indicating the locked state from the electric lock in the period after the successful authentication. The period after successful authentication is terminated. Thereby, based on an actual locking / unlocking state, the presence / absence of accompanying entry can be determined more appropriately.
Further, in consideration of the time required for the person to move from end to end of the monitoring area, the period after successful authentication may be shortened according to the size of the monitoring area. The accompanying determination means determines whether or not there is a possibility of accompanying entry by determining whether or not the person can enter the room while the electric lock is unlocked based on the movement speed of the person. May be. In that case, for example, a list representing a correspondence relationship between the position of the face area in the monitoring image and the position of the person in the face area in the monitoring area is stored in advance in the storage unit. Then, the accompanying determination unit obtains a change in the position of the person in the monitoring area from the change in the position of the face area in each series data, and calculates the movement speed.
また本実施形態では、監視画像から抽出した顔領域を追跡して系列データを生成し、共連れ進入を判定する例を示したが、必ずしも全ての人物について顔領域を抽出できるとは限らない。
そこで、顔追跡手段は、顔領域を追跡するのに代えて、顔検出手段が抽出した人物領域を追跡し系列化してもよい。なお、顔領域が抽出できない人物は不審者である可能性が高いため、顔領域が抽出できない系列データについての判定保留期間は、通常の判定保留期間よりも短く(例えば3秒)設定してもよい。
これにより、顔を隠して制限領域に進入しようとする不審者を適切に検出することができる。
In the present embodiment, the face area extracted from the monitoring image is tracked to generate series data, and the accompanying approach is determined. However, the face area cannot necessarily be extracted for all persons.
Therefore, instead of tracking the face area, the face tracking means may track and group the person areas extracted by the face detection means. Since it is highly likely that a person whose face area cannot be extracted is a suspicious person, the determination suspension period for the series data from which the face area cannot be extracted may be set shorter (eg, 3 seconds) than the normal determination suspension period. Good.
Thereby, it is possible to appropriately detect a suspicious person who tries to enter the restricted area while hiding his face.
また、本実施の形態では、追跡開始時刻が認証成功後時間内にあり、判定保留期間の経過後に未登録者と判定されると共連れ進入があったと判定する例を示したが、かかる判定保留期間の経過を待つことなく共連れ進入があったと判定してもよい。つまり、共連れ判定手段は、各人物を登録者と判定した時刻と、未登録者と判定した時刻とを比較して共連れ進入の有無を判定する。但し、この場合、登録者であるにもかかわらず、未判定である人物について共連れ進入と誤判定する可能性が高くなる。
また、時刻を比較するのではなく、例えば、各監視画像にフレーム番号を付与し、未登録者と判定された人物の追跡を開始した監視画像のフレーム番号と、登録者と判定された人物を判定した監視画像のフレーム番号とを比較して共連れ進入の有無を判定してもよい。あるいは、所定時間間隔でカウントアップするカウンタを用いて、未登録者と判定された人物の追跡を開始したときのカウンタ値と、登録者と判定された人物のその判定したときのカウンタ値とを比較して共連れ進入の有無を判定してもよい。
Further, in the present embodiment, an example is shown in which the tracking start time is within the time after successful authentication, and it is determined that there is a shared entry when it is determined as an unregistered person after the determination suspension period has elapsed. You may determine with the accompanying approach without waiting for progress of a holding | maintenance period. In other words, the accompanying determination unit determines whether or not there is an accompanying entry by comparing the time when each person is determined to be a registrant and the time when each person is determined as an unregistered person. However, in this case, there is a high possibility that a person who has not been determined despite being a registrant will be erroneously determined to enter together.
Also, instead of comparing the time, for example, a frame number is assigned to each monitoring image, and the frame number of the monitoring image that starts tracking the person determined to be an unregistered person and the person determined to be a registrant are The presence or absence of accompanying entry may be determined by comparing the frame number of the determined monitoring image. Alternatively, using a counter that counts up at a predetermined time interval, a counter value when tracking of a person determined to be a non-registered person and a counter value of a person determined to be a registrant are determined. The presence or absence of accompanying entry may be determined by comparison.
また本実施形態では、顔画像認証装置が、監視領域を通行する人物が登録者であるか否かにより部屋等の制限領域の入口の通行可否を制御する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、顔画像認証装置は、監視領域を通行する人物が登録者であるか未登録者であるかを判別して、単に外部に通知するものでもよい。その場合も、顔画像認証装置は、監視領域を、登録者のみが通行しているのか、未登録者のみが通行しているのか、または未登録者が登録者に随行して通行しているのかを適切に判別でき、不正に監視領域を通行しようとする不審者を適切に検出することができる。 In the present embodiment, the face image authentication device controls whether or not the entrance of a restricted area such as a room is permitted depending on whether or not the person who passes the monitoring area is a registrant. It is not limited to. For example, the face image authentication device may determine whether a person who passes through the monitoring area is a registered person or an unregistered person and simply notifies the outside. Even in such a case, the face image authentication device passes only the registrant, only the unregistered person, or the unregistered person follows the registrant. Therefore, it is possible to appropriately detect a suspicious person who attempts to pass through the monitoring area illegally.
また、顔画像認証装置は、共連れ進入を検出した場合には、警報を発するだけでなく、電気錠を施錠したり、電気錠の施錠を維持することにより、監視領域内の人物が制限領域へ進入できないようにしてもよい。 In addition, the face image authentication device not only issues an alarm when detecting the accompanying entry, but also locks the electric lock or maintains the lock of the electric lock so that the person in the monitoring area You may make it impossible to enter.
また、本実施形態では顔画像認証装置の例を示したが、本発明は他のウォークスルー型の認証装置に適用することができるものであり、例えばRFIDタグにより認証を行う認証装置、虹彩により認証を行う認証装置にも適用可能である。 In the present embodiment, an example of a face image authentication device has been described. However, the present invention can be applied to other walk-through authentication devices. For example, an authentication device that performs authentication using an RFID tag, an iris device, and the like. The present invention can also be applied to an authentication device that performs authentication.
以上のように、当業者は、本発明の範囲内で、実施される形態に合わせて様々な変更を行うことができる。 As described above, those skilled in the art can make various modifications in accordance with the embodiment to be implemented within the scope of the present invention.
10 顔画像認証装置
100 撮像部
200 出力部
300 画像処理部
310 記憶部
320 照合部
321 計時手段
322 顔検出手段
323 顔追跡手段
324 認証判定手段
325 扉制御手段
326 共連れ判定手段
DESCRIPTION OF
Claims (4)
監視領域を撮影した監視画像を順次取得する撮像部と、
登録者の登録顔画像を記憶する記憶部と、
前記監視画像から人物の顔を含む顔領域画像を抽出する顔検出手段と、
同一人物の前記顔領域画像を追跡して系列化し、系列データを生成する顔追跡手段と、
前記系列データ毎に、当該系列データに含まれる前記顔領域画像と前記登録顔画像を比較して当該系列データの人物が登録者であるか未登録者であるかを判定する認証判定手段と、
特定の系列データの人物が登録者と判定された認証時刻の前後の所定期間に、未登録者と判定された他の系列データが存在すれば共連れ進入と判定する共連れ判定手段と、を有し、
前記認証判定手段は、前記顔領域画像の追跡を開始してから判定保留期間が経過するまでに登録者と判定されなかった系列データの人物を未登録者と判定し、
前記共連れ判定手段は、登録者と判定されていない系列データについては、前記判定保留期間が経過してから共連れ進入を判定する、
ことを特徴とする顔画像認証装置。 A face image authentication device for determining joint entry,
An imaging unit that sequentially acquires monitoring images obtained by imaging the monitoring area;
A storage unit for storing a registered face image of the registrant;
Face detection means for extracting a face area image including a human face from the monitoring image;
Face tracking means for tracking and grouping the face area images of the same person and generating series data;
Authentication determination means for comparing, for each series data, the face area image included in the series data and the registered face image to determine whether the person of the series data is a registered person or an unregistered person;
A predetermined time period before and after the authentication time of the person is determined to registered users of a particular series data, and judges tailgating determining means and unregistered person and if there is determined to be other series data tailgating entry, the Have
The authentication determination means determines that the person of the series data that has not been determined as a registrant from the start of tracking of the face area image until the determination suspension period has passed is an unregistered person,
For the series data that is not determined to be a registrant, the accompanying companion determination means determines the accompanying entry after the determination suspension period has elapsed.
A face image authentication apparatus characterized by the above.
前記所定期間は、前記認証時刻の後の前記入口が通行可能とされる第1の期間と、前記認証時刻の前の前記第1の期間よりも短い第2の期間である、請求項1に記載の顔画像認証装置。 When it is determined that the person of the specific series data is a registrant, it further includes door control means for controlling a door provided at the entrance so as to allow passage from the monitoring area to the restricted area. ,
The predetermined period is the the first period inlet are passable, the first second period shorter than the period before the authentication time after the authentication time, to claim 1 The face image authentication device described.
前記第1の期間は、前記認証時刻の後に前記施錠状態を示す信号を取得した時に終了する期間とする、請求項2に記載の顔画像認証装置。 The door control means obtains a signal indicating an unlocked state and a locked state from an electric lock provided on the door,
The face image authentication device according to claim 2 , wherein the first period is a period that ends when a signal indicating the locked state is acquired after the authentication time.
前記顔追跡手段は、顔領域画像を追跡して系列化するのに代えて、同一人物の前記人物領域を追跡して系列化する、請求項1〜3の何れか一項に記載の顔画像認証装置。 The face detection means extracts a person area representing a person from the monitoring image, further extracts a face area image from the person area,
The face image according to any one of claims 1 to 3 , wherein the face tracking means tracks and groups the person areas of the same person instead of tracking and grouping the face area images. Authentication device.
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