JP6648751B2 - 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
1.第1の実施形態
2.第2の実施形態
3.第3の実施形態
4.ハードウェア構成
5.変形例
<1−1.情報処理装置10‐1の基本構成>
[1−1−1.基本構成]
まず、第1の実施形態について説明する。最初に、第1の実施形態による情報処理装置10‐1の基本構成について、図1を参照して説明する。
以上、第1の実施形態による情報処理装置10‐1の基本構成について説明した。ところで、従来、表示画面に表示された複数の画像に対するユーザの視線の変化の検出結果を用いてユーザを認証する技術が提案されている。しかしながら、公知の技術では、認証の安全性が低い。例えば、上記の技術では、表示画面に表示可能な画像数が制約されるので、判定パターンの登録可能な数が制約される。このため、ユーザの認証時に、例えば第三者にユーザの視線の動きを盗み見されることにより、判定パターンが第三者に特定される恐れがある。
次に、情報処理装置10‐1の構成について詳細に説明する。図2は、情報処理装置10‐1の構成を示した機能ブロック図である。図2に示したように、情報処理装置10‐1は、制御部100‐1、第1撮像部120、第2撮像部122、表示部124、通信部126、および記憶部128を有する。
制御部100‐1は、情報処理装置10‐1に内蔵される、後述するCPU(Central Processing Unit)150、RAM(Random Access Memory)154などのハードウェアを用いて、情報処理装置10‐1の動作を全般的に制御する。また、図2に示したように、制御部100‐1は、視線検出部102、視線移動特定部104、視線パターン比較部106、ユーザ認証部108、および、表示制御部110を有する。
視線検出部102は、第1撮像部120により撮像されたユーザの眼球の画像に基づいて、ユーザの視線方向を検出する。例えば、視線検出部102は、まず、第1撮像部120により撮像されたユーザの眼球の画像に含まれる眼球の黒目の位置を特定し、そして、特定した位置に基づいて、ユーザの視線方向を検出する。より具体的には、視線検出部102は、例えば記憶部128に記憶されている、視線方向ごとの眼球の画像の学習データと、第1撮像部120により撮像された眼球の画像とをパターンマッチングすることにより、ユーザの視線方向を特定する。
(1−2−3−1.特定例1)
視線移動特定部104は、視線検出部102により検出されたユーザの視線方向、および、第2撮像部122により撮像されたユーザの身体の画像に基づいて、ユーザの身体に対するユーザの視線の移動を特定する。例えば、視線移動特定部104は、まず、ユーザの目の位置から、視線検出部102により検出されたユーザの視線方向へ伸ばした半直線とユーザの身体の部位との交点(以下、目視位置とも称する)を算出することにより、ユーザが見ている部位を特定する。そして、視線移動特定部104は、特定した部位に対するユーザの視線動作を特定する。
また、視線移動特定部104は、ユーザにより複数の視線動作が行われた場合には、視線動作の順番と対応づけて、個々の視線動作を特定する。例えば、図5に示した例では、視線移動特定部104は、小指の先端220aの注視を一番目の視線動作として特定し、生命線の下端から上端までのトレースを二番目の視線動作として特定し、そして、中指の先端から根元までのトレースを三番目の視線動作として特定する。
なお、変形例として、視線移動特定部104は、ユーザの身体の姿勢の変化に連動した、身体に対するユーザの視線動作を特定することも可能である。例えば、視線移動特定部104は、ユーザの身体の姿勢が変化する度に、変化後の姿勢に対するユーザの視線動作を特定する。なお、姿勢の変化とは、例えばジェスチャーであってもよい。
視線パターン比較部106は、ユーザと対応づけてユーザ情報DB130に登録されている視線パターンと、視線移動特定部104により特定されたユーザの視線の移動に基づいた視線パターンとを比較する。より具体的には、視線パターン比較部106は、まず、視線の移動順ごとの、視線移動特定部104により特定されたユーザの身体の部位の各々に対する視線動作の配列を視線パターンとして特定する。そして、視線パターン比較部106は、特定した視線パターンと、ユーザ情報DB130に登録されている視線パターンとを比較し、一致度を判定する。
ユーザ情報DB130は、ユーザに対応づけて視線パターンが記録されるデータベースである。ここで、図7を参照して、ユーザ情報DB130の構成例について説明する。
ユーザ認証部108は、視線パターン比較部106による比較の結果に基づいてユーザを認証する。より具体的には、ユーザ認証部108は、視線パターン比較部106により判定された一致度が所定の閾値以上である場合にはユーザが正当なユーザであると判定し、また、判定された一致度が所定の閾値未満である場合にはユーザが正当なユーザではないと判定する。
表示制御部110は、視線移動特定部104により視線の移動が特定される度に、特定された視線の移動を示す表示を、後述する表示部124に逐次表示させる。例えば、図5に示した例では、表示制御部110は、視線移動特定部104により小指の先端220aをユーザが注視していることが確認された場合には、注視位置を示す表示を小指の先端220aにおいて表示部124に重畳表示させる。同様に、表示制御部110は、視線移動特定部104により生命線の下端を始点としてユーザがトレースしていることが確認される度に、新たに確認された部分の線を(例えばトレース220bに示したように)表示部124に追加して重畳表示させる。
第1撮像部120は、本開示における第1の撮像部の一例である。第1撮像部120は、ユーザの眼球の画像を撮像する。
第2撮像部122は、本開示における第2の撮像部の一例である。第2撮像部122は、ユーザの視線方向に位置するユーザの身体の画像を撮像する。
表示部124は、表示制御部110の制御に従って、各種の表示画面を表示する。
通信部126は、例えば無線通信により、情報処理装置10‐1と通信可能な他の装置(図示省略)との間で情報の送受信を行う。例えば、通信部126は、情報処理装置10‐1を装着するユーザのユーザIDを他の装置から受信する。
記憶部128は、例えば、ユーザ情報DB130やユーザIDなどの各種のデータやソフトウェアを記憶することが可能である。
以上、第1の実施形態による構成について説明した。続いて、第1の実施形態の適用例について、図8および図9を参照して説明する。なお、本適用例では、左腕および左手に対する視線の移動によりユーザ認証を行う場面を前提とする。
以上、第1の実施形態の適用例について説明した。続いて、第1の実施形態による動作について、図10〜図11を参照して説明する。
以上、例えば図2、図10、図11などを参照して説明したように、第1の実施形態による情報処理装置10‐1は、第1撮像部120により撮像されたユーザの眼球の画像、および、第2撮像部122により撮像された、ユーザの視線方向に位置するユーザの身体の画像に基づいて、ユーザの身体に対するユーザの視線の移動を特定し、そして、特定された視線の移動に基づいてユーザを認証する。
以上、第1の実施形態について説明した。次に、第2の実施形態について説明する。まず、第2の実施形態を創作するに至った背景について説明する。
第2の実施形態による情報処理装置10‐2の基本構成は、図1に示した第1の実施形態と同様である。
次に、情報処理装置10‐2の構成について詳細に説明する。図12は、第2の実施形態による情報処理装置10‐2の構成を示した機能ブロック図である。図12に示したように、情報処理装置10‐2は、第1の実施形態による情報処理装置10‐1と比較して、制御部100‐1の代わりに、制御部100‐2を有する。なお、以下では、第1の実施形態と重複する機能については説明を省略する。
制御部100‐2は、制御部100‐1と比較して、身体的特徴検出部112をさらに有する。
身体的特徴検出部112は、第2撮像部122により撮像された、ユーザの視線方向に位置するユーザの身体の画像に基づいて、ユーザの身体の一部に関する身体的特徴を検出する。
例えば、身体的特徴検出部112は、まず、視線検出部102により検出された視線方向に基づいて、ユーザの目の位置からユーザが見ている身体の部位までの距離を特定する。より具体的には、身体的特徴検出部112は、例えば、情報処理装置10‐2が有する距離センサー(図示省略)による計測結果や、第2撮像部122による撮像画像に基づいて、ユーザが見ている部位までの距離を特定する。または、例えば所定の専用装置の中で予め登録しておいた姿勢をユーザにとらせるなど、予め登録しておいた立ち位置にユーザが位置する場合には、身体的特徴検出部112は、予め計測しておいた距離(固定距離)をユーザが見ている部位までの距離として特定する。
次に、身体的特徴検出部112は、第2撮像部122により撮像されたユーザの身体の部位の画像、および特定した当該身体の部位までの距離に基づいて、当該部位の相対的な長さや、相対的な位置を検出する。より具体的には、まず、身体的特徴検出部112は、第2撮像部122により撮像されたユーザの身体の部位の画像に基づいて、当該部位の仮の長さや、特定の場所を起点とした当該部位における他の場所の仮の位置を算出する。そして、身体的特徴検出部112は、特定した当該身体の部位までの距離と、視線パターンの登録時におけるユーザの目の位置から当該身体の部位までの距離との比に基づいて、算出した仮の長さや、仮の位置を正規化することにより、当該部位の相対的な長さや、当該他の場所の相対的な位置を算出する。
第2の実施形態による視線移動特定部104は、視線検出部102により検出されたユーザの視線方向、第2撮像部122により撮像されたユーザの身体の画像、および身体的特徴検出部112により検出された身体的特徴に基づいて、ユーザの身体に対するユーザの視線の移動を特定する。例えば、図5に示した例では、視線移動特定部104は、身体的特徴検出部112により検出された各掌線に関する特徴に基づいて、掌においてユーザが視線でトレースした線(つまり生命線)の相対的な位置、相対的な長さ、または形状などを含む情報を二番目の視線動作として特定する。また、視線移動特定部104は、身体的特徴検出部112により検出された中指に関する特徴に基づいて、中指においてユーザが視線でトレースした線(つまり中指の先端から根元まで)の相対的な位置、および相対的な長さを含む情報を三番目の視線動作として特定する。
以上、第2の実施形態による構成について説明した。続いて、第2の実施形態の適用例について、図8および図9を参照して説明する。
以上、第2の実施形態による構成について説明した。続いて、第2の実施形態による動作について説明する。なお、第2の実施形態による動作は、図10〜図11に示した第1の実施形態と概略と同様である。以下では、第1の実施形態と内容が異なるステップについてのみ説明を行う。
以上、例えば図12などを参照して説明したように、第2の実施形態による情報処理装置10‐2は、第2撮像部122により撮像された、ユーザの視線方向に位置するユーザの身体の画像に基づいて、ユーザの身体の一部に関する身体的特徴を検出し、第1撮像部120により撮像されたユーザの眼球画像および検出された身体的特徴に基づいてユーザの身体に対するユーザの視線の移動を特定し、そして、特定された視線の移動に基づいてユーザを認証する。
以上、第2の実施形態について説明した。次に、第3の実施形態について説明する。
まず、第3の実施形態による情報処理装置30の基本構成について、図13を参照して説明する。
次に、情報処理装置30の構成について詳細に説明する。図14は、第3の実施形態による情報処理装置30の構成を示した機能ブロック図である。図14に示したように、情報処理装置30は、制御部300、撮像部320、出力部322、通信部324、および記憶部326を有する。なお、以下では、第2の実施形態と重複する機能については説明を省略する。
制御部300は、情報処理装置30の動作を全般的に制御する。また、図14に示したように、制御部300は、視線検出部302、視線移動特定部304、視線パターン比較部306、ユーザ認証部308、出力制御部310、および、身体的特徴検出部312を有する。
視線検出部302は、後述する撮像部320により撮像されたユーザの眼球の画像に基づいて、ユーザの視線方向を検出する。なお、具体的な機能については、第2の実施形態による視線検出部102と概略同様である。
身体的特徴検出部312は、撮像部320により撮像された、ユーザの視線方向に位置するユーザの身体の画像に基づいて、ユーザの身体の一部に関する身体的特徴を検出する。なお、具体的な機能については、第2の実施形態による身体的特徴検出部112と概略同様である。
視線移動特定部304は、視線検出部102により検出されたユーザの視線方向、撮像部320により撮像されたユーザの身体の画像、および身体的特徴検出部312により検出された身体的特徴に基づいて、ユーザの身体に対するユーザの視線の移動を特定する。なお、具体的な機能については、第2の実施形態による視線移動特定部104と概略同様である。
出力制御部310は、ユーザ認証部308による認証結果を、後述する出力部322に出力させる。例えば、出力制御部310は、認証結果を知らせる音を出力部322に出力させる。
撮像部320は、ユーザの眼球の画像、およびユーザの視線方向に位置するユーザの身体の画像を例えば同時に撮像する。
出力部322は、出力制御部310の制御に従って、音または映像を出力する。
第3の実施形態による動作は、2−4節で述べた第2の実施形態による動作と概略同様である。
以上、例えば図13および図14を参照して説明したように、第3の実施形態による情報処理装置30は、撮像部320により撮像された、ユーザの視線方向に位置するユーザの身体の画像に基づいて、ユーザの身体の一部に関する身体的特徴を検出し、撮像部320により撮像されたユーザの眼球の画像、および検出された身体的特徴に基づいて、ユーザの身体に対するユーザの視線の移動を特定し、そして、特定された視線の移動に基づいてユーザを認証する。このため、第2の実施形態と概略同様の機能を実現するので、第2の実施形態と同様の効果が得られる。
次に、情報処理装置10‐1、情報処理装置10‐2、および情報処理装置30のハードウェア構成について、図15を参照して説明する。図15に示したように、情報処理装置10‐1(または、情報処理装置10‐2、情報処理装置30)は、CPU150、ROM(Read Only Memory)152、RAM154、内部バス156、インターフェース158、出力装置160、カメラ162、ストレージ装置164、および通信装置166を備える。
CPU150は、演算処理装置および制御装置として機能する。このCPU150は、制御部100‐1(または、制御部100‐2、制御部300)の機能を実現する。なお、CPU150は、マイクロプロセッサなどのプロセッサにより構成される。
ROM152は、CPU150が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データなどを記憶する。
RAM154は、例えば、CPU150により実行されるプログラムなどを一時的に記憶する。
内部バス156は、CPUバスなどから構成される。この内部バス156は、CPU150、ROM152、およびRAM154を相互に接続する。
インターフェース158は、出力装置160、カメラ162、ストレージ装置164、および通信装置166を、内部バス156と接続する。例えばストレージ装置164は、このインターフェース158および内部バス156を介して、CPU150との間でデータをやり取りする。
出力装置160は、例えば、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)装置、OLED(Organic Light Emitting Diode)装置およびランプなどの表示装置を含む。この表示装置は、CPU150により生成された画像などを表示する。
カメラ162は、外部の映像を、レンズを通して例えばCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの撮像素子に結像させ、静止画像又は動画像を撮影する機能を有する。このカメラ162は、第1撮像部120、第2撮像部122、または撮像部320として機能する。
ストレージ装置164は、記憶部128または記憶部326として機能する、データ格納用の装置である。ストレージ装置164は、例えば、記憶媒体、記憶媒体にデータを記録する記録装置、記憶媒体からデータを読み出す読出し装置、または記憶媒体に記録されたデータを削除する削除装置などを含む。
通信装置166は、例えば公衆網やインターネットなどの通信網に接続するための通信デバイス等で構成された通信インターフェースである。また、通信装置166は、無線LAN対応通信装置、LTE(Long Term Evolution)対応通信装置、または有線による通信を行うワイヤー通信装置であってもよい。この通信装置166は、通信部126または通信部324として機能する。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、上述した各実施形態では、ユーザIDが受信または入力された場合、すなわちユーザが特定されていることを前提としてユーザの認証を行う例について説明したが、かかる例に限定されない。例えば、情報処理装置30(または、情報処理装置10‐1、情報処理装置10‐2)は、ユーザ情報DB130に記録されている全てのユーザの視線パターンに基づいて、撮影対象の人物がいずれのユーザであるかを識別することも可能である。
また、各実施形態によれば、CPU150、ROM152、およびRAM154などのハードウェアを、上述した情報処理装置10‐1、情報処理装置10‐2、または情報処理装置30の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも提供可能である。また、該コンピュータプログラムが記録された記録媒体も提供される。
(1)
撮像部により撮像された、ユーザの目の画像および前記ユーザの視線方向に位置する前記ユーザの身体の画像に基づいて、前記ユーザの身体に対する前記ユーザの視線の移動を特定する視線移動特定部と、
特定された視線の移動に基づいて前記ユーザを認証するユーザ認証部と、
を備える、情報処理装置。
(2)
前記情報処理装置は、前記ユーザと対応づけてデータベースに登録されている視線パターンと、前記視線移動特定部により特定された前記ユーザの視線の移動に基づいた視線パターンとを比較する視線パターン比較部をさらに備え、
前記ユーザ認証部は、前記視線パターン比較部による比較結果に基づいて、前記ユーザを認証する、前記(1)に記載の情報処理装置。
(3)
前記ユーザ認証部は、前記視線パターン比較部により判定された視線パターンの一致度が所定の閾値以上である場合に、前記ユーザが正当なユーザであると判断する、前記(2)に記載の情報処理装置。
(4)
前記情報処理装置は、前記ユーザの身体の画像に基づいて、前記ユーザの身体の一部に関する身体的特徴を検出する身体的特徴検出部をさらに備え、
前記視線移動特定部は、前記ユーザの目の画像、および検出された身体的特徴に基づいて、前記ユーザの身体に対する前記ユーザの視線の移動を特定する、前記(2)または(3)に記載の情報処理装置。
(5)
前記視線パターンは、前記ユーザの身体の1以上の部位に対する視線動作のパターンである、前記(2)〜(4)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(6)
前記データベースに登録されている視線パターンは、視線の移動の順序と対応づけられた前記ユーザの身体の1以上の部位の各々に対する視線動作のパターンである、前記(5)に記載の情報処理装置。
(7)
前記データベースに登録されている視線パターンは、前記ユーザの身体の姿勢の変化の順序と対応づけられた前記ユーザの身体の1以上の部位の各々に対する視線動作のパターンである、前記(5)に記載の情報処理装置。
(8)
前記視線動作は、前記ユーザの身体の部位に対する注視または視線のトレースを含む、前記(5)〜(7)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(9)
前記身体的特徴は、ホクロ、皺、または血管パターンの位置または形状を含む、前記(4)〜(8)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(10)
前記情報処理装置は、前記視線移動特定部により視線の移動が特定される度に、特定された視線の移動を示す表示を表示部に逐次表示させる表示制御部をさらに備える、前記(1)〜(9)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(11)
前記情報処理装置は、前記表示部をさらに備える、前記(10)に記載の情報処理装置。
(12)
前記撮像部は、前記ユーザの目の画像を撮像する第1の撮像部と、前記ユーザの視線方向に位置する前記ユーザの身体の画像を撮像する第2の撮像部とを含む、前記(1)〜(11)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(13)
前記情報処理装置は、眼鏡型の装置である、前記(1)〜(12)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(14)
撮像部により撮像された、ユーザの目の画像および前記ユーザの視線方向に位置する前記ユーザの身体の画像に基づいて、前記ユーザの身体に対する前記ユーザの視線の移動を特定することと、
特定された視線の移動に基づいて前記ユーザを認証することと、
を備える、情報処理方法。
(15)
コンピュータを、
撮像部により撮像された、ユーザの目の画像および前記ユーザの視線方向に位置する前記ユーザの身体の画像に基づいて、前記ユーザの身体に対する前記ユーザの視線の移動を特定する視線移動特定部と、
特定された視線の移動に基づいて前記ユーザを認証するユーザ認証部、
として機能させるための、プログラム。
100‐1、100‐2、300 制御部
102、302 視線検出部
104、304 視線移動特定部
106、306 視線パターン比較部
108、308 ユーザ認証部
110 表示制御部
112、312 身体的特徴検出部
120 第1撮像部
122 第2撮像部
124 表示部
126、324 通信部
128、326 記憶部
130 ユーザ情報DB
310 出力制御部
320 撮像部
322 出力部
Claims (15)
- 撮像部により撮像された、ユーザの目の画像および前記ユーザの視線方向に位置する前記ユーザの身体の画像に基づいて、前記ユーザの身体に対する前記ユーザの視線の移動を特定する視線移動特定部と、
特定された視線の移動に基づいて前記ユーザを認証するユーザ認証部と、
を備える、情報処理装置。 - 前記情報処理装置は、前記ユーザと対応づけてデータベースに登録されている視線パターンと、前記視線移動特定部により特定された前記ユーザの視線の移動に基づいた視線パターンとを比較する視線パターン比較部をさらに備え、
前記ユーザ認証部は、前記視線パターン比較部による比較結果に基づいて、前記ユーザを認証する、請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記ユーザ認証部は、前記視線パターン比較部により判定された視線パターンの一致度が所定の閾値以上である場合に、前記ユーザが正当なユーザであると判断する、請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記情報処理装置は、前記ユーザの身体の画像に基づいて、前記ユーザの身体の一部に関する身体的特徴を検出する身体的特徴検出部をさらに備え、
前記視線移動特定部は、前記ユーザの目の画像、および検出された身体的特徴に基づいて、前記ユーザの身体に対する前記ユーザの視線の移動を特定する、請求項2または3に記載の情報処理装置。 - 前記視線パターンは、前記ユーザの身体の1以上の部位に対する視線動作のパターンである、請求項2〜4のいずれか一項に記載の情報処理装置。
- 前記データベースに登録されている視線パターンは、視線の移動の順序と対応づけられた前記ユーザの身体の1以上の部位の各々に対する視線動作のパターンである、請求項5に記載の情報処理装置。
- 前記データベースに登録されている視線パターンは、前記ユーザの身体の姿勢の変化の順序と対応づけられた前記ユーザの身体の1以上の部位の各々に対する視線動作のパターンである、請求項5に記載の情報処理装置。
- 前記視線動作は、前記ユーザの身体の部位に対する注視または視線のトレースを含む、請求項5〜7のいずれか一項に記載の情報処理装置。
- 前記身体的特徴は、ホクロ、皺、または血管パターンの位置または形状を含む、請求項4〜8のいずれか一項に記載の情報処理装置。
- 前記情報処理装置は、前記視線移動特定部により視線の移動が特定される度に、特定された視線の移動を示す表示を表示部に逐次表示させる表示制御部をさらに備える、請求項1〜9のいずれか一項に記載の情報処理装置。
- 前記情報処理装置は、前記表示部をさらに備える、請求項10に記載の情報処理装置。
- 前記撮像部は、前記ユーザの目の画像を撮像する第1の撮像部と、前記ユーザの視線方向に位置する前記ユーザの身体の画像を撮像する第2の撮像部とを含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載の情報処理装置。
- 前記情報処理装置は、眼鏡型の装置である、請求項1〜12のいずれか一項に記載の情報処理装置。
- 撮像部により撮像された、ユーザの目の画像および前記ユーザの視線方向に位置する前記ユーザの身体の画像に基づいて、前記ユーザの身体に対する前記ユーザの視線の移動を特定することと、
特定された視線の移動に基づいて前記ユーザを認証することと、
を備える、情報処理方法。 - コンピュータを、
撮像部により撮像された、ユーザの目の画像および前記ユーザの視線方向に位置する前記ユーザの身体の画像に基づいて、前記ユーザの身体に対する前記ユーザの視線の移動を特定する視線移動特定部と、
特定された視線の移動に基づいて前記ユーザを認証するユーザ認証部、
として機能させるための、プログラム。
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