JP7298952B1 - Image determination device, traffic management device, and image determination method - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は最小限の数のカメラで成り済ましの有無を判定する。【解決手段】検出対象領域の所定の地点を互いに異なる画角で撮影する複数のカメラ1A、1Bと、これらのカメラ1A、1Bが撮影した画像データに含まれる対象画像を取得する画像取得機能部2と、一のカメラ1Aと他のカメラ1Bとが撮影した画像データから前記画像取得機能部2がそれぞれ取得した対象画像の前記検出対象領域における位置の相関を検出する相関検出機能部3と、該相関検出機能部3で検出した相関を有する対象画像から、前記一のカメラ1Aと他のカメラ1Bとの画像データ中の対象画像が成り済まし画像であるか否かを判定する成り済まし判定機能部4とを有する。【選択図】図1Kind Code: A1 The present invention determines the presence or absence of spoofing using a minimum number of cameras. A plurality of cameras (1A, 1B) that capture predetermined points in a detection target area at different angles of view, and an image acquisition function unit that acquires a target image included in image data captured by these cameras (1A, 1B). 2, a correlation detection function unit 3 that detects the positional correlation in the detection target area of the target images respectively acquired by the image acquisition function unit 2 from the image data captured by the one camera 1A and the other camera 1B; A spoofing judgment function unit 4 for judging whether or not the target image in the image data of the first camera 1A and the other camera 1B is a spoofed image from the target image having the correlation detected by the correlation detection function unit 3. and [Selection drawing] Fig. 1
Description
本発明は、画像判定装置、通行管理装置、および画像判定方法に関する。 The present invention relates to an image determination device, a traffic management device, and an image determination method.
顔認証におけるなりすまし検知に関連する技術として、特許文献1がある。この特許文献1にあっては、第1のカメラから得られた画像と、該第1のカメラから得ることが難しい方向~撮影する第2のカメラから得られた画像との二種類の画像の解析を行っている。
また本発明に関連する特許文献2、3にあっては、複数のカメラの画像から特徴点を三次元空間上の画像に変換することによって、より高い精度の画像解析を行うことにより、主として共連れによるなりすましの防止を図っている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200310 discloses a technology related to spoofing detection in face authentication. In Patent Document 1, two types of images are used: an image obtained from a first camera and an image obtained from a second camera that captures images from a direction difficult to obtain from the first camera. doing the analysis.
In addition, in
しかしながら、上記特許文献1~3に記載された画像解析技術は、複数のカメラから得た画像から三次元画像を生成する処理を必要とするため、その画像の生成に時間を要し、例えば、建物のセキュリティ管理におけるドア開錠のような積極認証に好適に採用することができるが、ウォークスルー認証のような非積極認証であって、かつ人流を妨げない高速な処理が必要な事案では実用化が難しいという問題がある。
上記特許文献1~3以外の、表示装置等の画像をカメラに取り込ませることによるなりすましを防止する方式として、対象者から認識されやすい(対象者が偽画像をカメラに向けやすい)カメラと、認識されにくいカメラ(対象者が偽画像をカメラに向けることが難しい隠しカメラ)との対をなすカメラからの画像を用い、双方のカメラの画像による顔認証結果を用いて成りすまし判定を行う方式もあり得るが、それぞれ一方通行のウォークスルーゲートを2レーン設けた両方向通行設備の場合、それぞれのレーンに1対ずつ合計2対のカメラ必要となり、さらには、二対のカメラ画像に対して認証処理を行うことによる処理量の増加に伴う、処理時間の増加、およびより高い性能のハードウェアの準備が必要となるという課題があった。
However, the image analysis techniques described in Patent Literatures 1 to 3 require processing for generating a three-dimensional image from images obtained from a plurality of cameras, so it takes time to generate the image. It can be suitably adopted for active authentication such as door unlocking in building security management, but it is practical for non-active authentication such as walk-through authentication and where high-speed processing that does not hinder the flow of people is required. The problem is that it is difficult to convert
In addition to the above Patent Documents 1 to 3, as a method of preventing spoofing by capturing an image of a display device or the like into a camera, a camera that is easily recognized by the target person (the target person is likely to point the fake image at the camera) and a recognition method. There is also a method that uses images from a camera paired with a camera that is difficult to be stolen (a hidden camera that makes it difficult for the target person to point a fake image at the camera), and uses the results of face recognition from the images of both cameras to determine spoofing. However, in the case of a two-way facility with two lanes of one-way walk-through gates, a total of two pairs of cameras are required, one pair for each lane, and authentication processing is required for the two pairs of camera images. As the amount of processing increases due to the processing, there is a problem that the processing time increases and the preparation of hardware with higher performance becomes necessary.
この発明は、限られた台数のカメラによって成り済ましを判定することを目的とする。 An object of the present invention is to determine spoofing using a limited number of cameras.
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の第1の態様にかかる画像判定装置は、下記の構成を特徴とする。
この画像判定装置は、検出対象領域の所定の地点を互いに異なる画角で撮影する複数のカメラと、これらのカメラが撮影した画像データに含まれる対象画像を検知する画像検知機能部と、一のカメラと他のカメラとが撮影した画像データから前記画像検知機能部がそれぞれ検知した対象画像の前記検出対象領域における位置の相関を検出する相関検出機能部と、該相関検出機能部で検出した相関を有する対象画像から、前記一のカメラと他のカメラとの画像データ中の対象画像が成り済まし画像であるか否かを判定する成り済まし判定機能部とを有する。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
An image determination apparatus according to a first aspect of the present invention is characterized by the following configuration.
This image determination device includes a plurality of cameras that capture predetermined points in a detection target area at different angles of view, an image detection function unit that detects a target image included in image data captured by these cameras, and a single camera. A correlation detection function unit for detecting a positional correlation in the detection target area of the target image detected by the image detection function unit from image data captured by a camera and another camera, and a correlation detected by the correlation detection function unit. and a spoofing determination function unit that determines whether the target image in the image data of the one camera and the other camera is a spoofed image, from the target image having the
本発明の第2の態様にかかる画像判定方法は、下記の構成を特徴とする。
この画像判定方法は、検出対象領域Lの所定の地点を互いに画角の異なる複数のカメラにより撮影する工程と、撮影した画像データに含まれる対象画像を検知する対象画像検出工程と、一のカメラと他のカメラとが撮影した画像データからそれぞれ検知した対象画像の前記検出対象領域における位置の相関を検出する工程と、検出した相関を有する対象画像から、前記一のカメラと他のカメラとの画像データ中の対象画像が成り済まし画像であるか否かを判定する工程とを有する。
An image determination method according to a second aspect of the present invention is characterized by the following configuration.
This image determination method includes a step of photographing a predetermined point in the detection target region L with a plurality of cameras having different angles of view, a target image detection step of detecting a target image included in the captured image data, and a detecting the positional correlation in the detection target area of the target images respectively detected from the image data captured by the camera and the other camera; and determining whether or not the target image in the image data is a spoofed image.
本発明によれば、少なくとも2台のカメラから得られた画像によって成り済ましを判定することができる。 According to the present invention, spoofing can be determined by images obtained from at least two cameras.
本発明の最小構成に係る画像判定装置の構成について図1を参照して説明する。
この装置は、検出対象領域の所定の地点を互いに異なる画角で撮影する複数のカメラ1A、1Bと、これらのカメラ1A、1Bが撮影した画像データに含まれる対象画像を検知する画像検知機能部2と、一のカメラ1Aと他のカメラ1Bとが撮影した画像データから前記画像検知機能部2がそれぞれ検知した対象画像の前記検出対象領域における位置の相関を検出する相関検出機能部3と、該相関検出機能部3で検出した相関を有する対象画像から、前記一のカメラ1Aと他のカメラ1Bとの画像データ中の対象画像が成り済まし画像であるか否かを判定する成り済まし判定機能部4とを有する。
A configuration of an image determination apparatus according to the minimum configuration of the present invention will be described with reference to FIG.
This device includes a plurality of
そして、以上のように構成された本発明に係る判定装置によれば、一のカメラと他のカメラとで撮影した画像を共通の対象領域において、相関のある画像同士を比較し、その比較結果から成り済ましの有無を判定することができる。 Then, according to the determination device according to the present invention configured as described above, images photographed by one camera and another camera are compared in a common target area, and images having a correlation are compared with each other, and the comparison result is The presence or absence of spoofing can be determined from the
本発明の最小構成例にかかる画像判定方法について図2を参照して説明する。
この画像判定方法は、検出対象領域の所定の地点を互いに画角の異なる複数のカメラにより撮影する工程SP1と、撮影した画像データに含まれる対象画像を検知する対象画像検出工程SP2と、一のカメラと他のカメラとが撮影した画像データからそれぞれ検知した対象画像の前記検出対象領域における位置の相関を検出する工程SP3と、検出した相関を有する対象画像から、前記一のカメラと他のカメラとの画像データ中の対象画像が成り済まし画像であるか否かを判定する工程SP4とを有する。
An image determination method according to the minimum configuration example of the present invention will be described with reference to FIG.
This image determination method includes a step SP1 of photographing a predetermined point in a detection target area with a plurality of cameras having different angles of view, a target image detection step SP2 of detecting a target image included in the photographed image data, a step SP3 of detecting positional correlation in the detection target area of target images respectively detected from image data captured by a camera and another camera; and a step SP4 of determining whether or not the target image in the image data is a spoofed image.
そして、以上のように構成された本発明に係る判定方法によれば、一のカメラと他のカメラとで撮影した画像を共通の対象領域において、相関のある画像同士を比較し、その比較結果から成り済ましの有無を判定することができる。 Then, according to the determination method according to the present invention configured as described above, images photographed by one camera and another camera are compared in a common target area, and images having correlation are compared with each other, and the comparison result is The presence or absence of spoofing can be determined from the
図1、2を具体化した本発明の一実施形態に係る構成について図3~図12を参照して説明する。
図3は、一実施形態の通過判定装置全体構成を示すものである。
顔認証装置100は、互いに反対方向へ向けて撮影するカメラ200、カメラ201から画像データの入力を受ける。また顔認証装置100は、両側の側壁の間に形成された通行レーンを開閉する扉状のゲート300と接続されて、該ゲート300の開閉状態の情報が入力されるとともに、該ゲート300の開閉操作、およびまたは該ゲート300のロックおよびその解除(施錠と解錠)を操作する信号を出力する。
前記ウォークスルーゲートは、図中左右の両方向への通行を制御するもので、前記カメラ200、201の一方は、常に、前記ゲート300の地点を入場方向へ撮影し、他方は、退場方向へ撮影している。すなわち前記カメラ200、201は、入場、退場の両方向への人物の認証を行うべく、前記ゲート300と交差する方向へ向かう入場レーンと退場レーンとのそれぞれで利用者を撮影する。
前記認証装置100は、前記ゲート300を通過しようとする被写体の人体およびまたは顔を検出した段階で、双方のカメラ200、201での検出結果と、事前に算出・対応付けしておいたゲート300に相当する位置の座標情報とから、検出した人体および顔を有する対象の人物が、検出された場所に存在したか否かを判定する。なお判定の処理の詳細は後述する。
A configuration according to an embodiment of the present invention embodying FIGS. 1 and 2 will be described with reference to FIGS. 3 to 12. FIG.
FIG. 3 shows the overall configuration of the passage determination device of one embodiment.
The walk-through gate controls passage in both left and right directions in the drawing, and one of the
When the
図4は、前記顔認証装置100の構成を示すブロック図である。
この顔認証装置100に搭載された顔認証ソフトウェア110、120は、それぞれ、画像取得機能部111、121によって前記カメラ200、201から画像データの供給を受けて、顔・人体検知機能部112、122、位置相関検出機能部113、123、検出情報合成機能部115、125へ供給する。
また前記顔認証ソフトウェア110、120は、前記位置相関検出機能部113、123が比較画像データベース114、124の基準となる相関についてのデータを参照して検出した、画像の位置についての基準データとの比較による相関値を算出し、前記検出情報合成機能部115、125へ供給して画像データの判定とともに総合的に評価し、その評価結果に基づき、成り済まし判定機能部116、126において、成り済ましの有無(ゲート通行の可否)を判定し、これらの判定結果により、通行の可否を総合判定機能部117、127が判定する。そして、これら二つの総合判定機能部117、127の判定結果に基づき、例えば両方の総合判定機能部117、127がいずれも成り済ましなし(通行可)との判定結果を出したことを条件として、解錠判定機能部130が解錠可と判定し、ゲート300の施錠を解除し、さらには、アクチュエータ等を操作してゲートを開動作させる。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the
The
上記構成の顔認証装置の動作を顔認証方法の工程とともに説明する。
図5に示すように、前記顔認証装置100は、初期手順として、2つの顔認証ソフトウェア110、120の検出結果に対する位置の相関を取るための、基礎データを設定する処理を行う。
前記顔認証ソフトウェア110は、前記カメラ200が撮影した画像データを前記画像取得機能部111によって取得する。また前記顔認証ソフトウェア110中の顔・人体検知機能部112は、参考となる被写体を検出した後、前記位置相関検出機能部113で入力した撮影画像を予め定められた所定のサイズの矩形(例えば、4ピクセル×4ピクセル)に分解し、検出した人物がどの矩形に属するかの情報を比較画像データベース114に保存する。同様に、前記顔認証ソフトウェア120は、前記カメラ201が撮影した、前記カメラ200と反対方向から撮影された画像データを前記画像取得機能部121によって取得する。該顔・人体検知機能部122は、参考となる被写体を検出した後、前記位置相関検出機能部123で入力した現画像を所定のサイズの矩形(例えば、4ピクセル×4ピクセル)に分解し、検出した人物がどの矩形に属するかの情報を比較画像データベース124に保存する。
The operation of the face authentication device configured as described above will be described together with the steps of the face authentication method.
As shown in FIG. 5, as an initial procedure, the
The
このように、両方の顔認証ソフトウェア110、120において前記画像情報を矩形に分解していずれの矩形に存在するかを分析する処理を行なって、検出した人物がどの矩形に属するかの情報を保存した後、図6に示すように、位置相関検出機能部113から位置相関検出機能部123へ検出情報を送信する。該位置相関検出機能部123は、図11に示すように、前記カメラ200の画像aとカメラ201の画像bとの間で各矩形の関連付けを行った後、関連付けをした結果を前記位置相関検出機能部113に返却し、同時に、前記比較画像データベース124に保存する。前記位置相関検出機能部113は、受け取った関連付けの結果を前記比較画像データベース114に保存する。すなわち、各矩形の関連付けの結果を両方の比較画像データベース114、124が保存する。
In this way, in both
前記位置相関検出機能部123が行う関連付けは、例えば、前記カメラ200と201とが互いに反対方向(180度異なる方向)から撮影した画像データを取得したとすると、図11(a)と(b)とに示す様に左右対称の輪郭形状の(シルエットが左右対称をなす)画像となり、この左右対称の画像において対応する(同一の座標上に存在する)位置関係にある矩形相互の関連付けをいう。具体的には、図11に示すように、一方の画像(a)のゲートの外側の縁が他方の画像(b)の外側の縁に対応し、一方の画像(a)のゲートの内側側の縁が他方の画像(b)の内側の縁に対応するとのひも付けにより行われる。ゲートとゲートとの間の通行者の体の各部(少なくとも、顔認証を前提として成り済ましが行われ易い頭部)の画像が取り込まれる領域(ゲート周辺の所定の座標で特定される領域)についても、同様に左右のカメラ200、201で各々取り込まれた画像について、各矩形を対応付ける。
The correlation performed by the positional correlation
以上の工程による初期手順が完了した後、前記顔認証装置100は、図7に示すように、一旦、待機状態となって、通行者がゲートに接近してカメラ200あるいは201が通行者の画像データを出力するのを待つ(通行者が撮影されることによる画像の変化を待つ)。
この待機状態で通行者がウォークスルーゲートに通りがかった段階で、通行者に向き合った側の前記カメラ201が撮影し、前記画像取得機能部121で取得した画像データから前記顔・人体検知機能部122が顔および人物を検出すると、図8に示すように、その結果を総合判定機能部127と位置相関検出機能部123に送信する。
After the initial procedure by the above steps is completed, the
When a passerby passes the walk-through gate in this standby state, the
前記位置相関検出機能部113では、比較画像データベース124に保存されたデータを元に、検出された人の位置を取得する。一方で、通行者がウォークスルーゲートに入り、通行者の背後側となるカメラ200に通行者が映り込んだ段階で、前記画像取得機能部111が取得した画像データから、前記顔・人体検知機能部112が人物を検出し、前記位置相関検出機能部113にその結果を送信する。
The positional correlation
図8に示すように、この位置相関検出機能部113は、前記比較画像データベース114のデータを元に、検出された人の位置を取得し、前記位置相関検出機能部123に送信する。図9に示すように、一方の位置相関検出機能部113からデータを受け取った他方の位置相関検出機能部123は、前記検出情報合成機能部125に一方の位置相関機能部113、他方の位置検出機能部123で検出した結果を送信する。前記検出情報合成機能部125では、図12に示すように、例えば、画像(a)(b)における通行者の外側ゲート側の側頭部同士を対応付け、通行者の内側ゲート側の側頭部同士を対応付けるように、受け取った双方のデータの対応付けを行い、成り済まし判定機能部126に送信する。
As shown in FIG. 8, the positional correlation
図10に示すように、成り済まし判定機能部126は、受け取ったデータを元に、対応付けられた通行者の部位についての矩形の画像の一致度から、実体のある人物か(例えば、ディスプレイ等に二次元的に表現された、一方向と反対方向とで(a)と(b)との前記矩形毎に分析した判定結果が一致しない顔画像であるか)を判定し、前記解錠判定機能部130に成り済ましか否かの判定結果を通知する。同時に、前記総合判定機能部127からの照合結果を受け取り、それらの情報を元に、解錠判定機能部130において最終的な解錠可否を判断し、照合が成功しかつ実体の場合は、前記ゲート300を制御してゲートの開放、施錠の解除等の操作を行い、それ以外の場合は、ゲートを開けず、あるいは解錠を行うことなく、警告表示などを行わせる。
なお実際のゲートの運用においては、上記成り済ましの判定に加えて、一方の(正面から撮影する)カメラが撮影した画像から顔の特徴、例えば、輪郭、目、耳、鼻、口等の相対関係について特徴の共通性を基準データと比較して同一性を判断する顔認証の判定結果に基づいて、ゲートの開閉や施錠解錠の制御を行う。
As shown in FIG. 10, based on the received data, the spoofing
In the actual operation of the gate, in addition to the above spoofing determination, the relative relationship of facial features such as contours, eyes, ears, nose, mouth, etc. Based on the determination result of face authentication, which determines the identity by comparing the commonality of features with reference data, the gates are controlled to be opened/closed and locked/unlocked.
このように、一実施形態にあっては、通行者を入場方向および退場方向へそれぞれ撮影し、その撮影画像に基づく認証を行う設備をそのまま利用し、一のカメラと他のカメラとの画像の対応する部分の画像の一致の判定によって、成り済まし判定用に格別な画像取得設備を増設することなく、成り済ましの有無を判定することができる。 As described above, in one embodiment, the passers-by are photographed in the entrance direction and the exit direction, respectively, and the facility for performing authentication based on the photographed images is used as it is, and the images of one camera and the other camera are used. By determining whether the images of the corresponding portions match, it is possible to determine the presence or absence of spoofing without adding special image acquisition equipment for spoofing determination.
以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As described above, one embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes and the like are also included within the scope of the present invention.
本発明は、入退場管理等における画像判定装置、通行管理装置および画像判定方法に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an image determination device, a traffic management device, and an image determination method in entrance/exit management and the like.
1A、1B カメラ
2 画像取得機能部
3 相関検出機能部と、
4 成り済まし判定機能部
100 顔認証装置
110、120 顔認証ソフトウェア
111、121 画像取得機能部
112、122 顔・人体検知機能部
113、123 位置相関検出機能部
114、124 比較画像データベース
115、125 検出情報合成機能部
116、126 (成り済まし)判定機能部
117、127 総合判機能定部
130 解錠判定機能部
200、201 カメラ
300 ゲート
1A, 1B camera 2 image
4 spoofing
Claims (5)
これらのカメラが撮影した画像データに含まれる対象画像を取得する画像取得機能部と、
一のカメラと他のカメラとが撮影した画像データから前記画像取得機能部がそれぞれ検知した対象画像の前記検出対象領域における位置の相関を検出する相関検出機能部と、
該相関検出機能部で検出した相関を有する対象画像から、前記一のカメラと他のカメラとの画像データ中の対象画像が成り済まし画像であるか否かを判定する成り済まし判定機能部と、を有し、
前記相関検出機能部は、被写体についての複数の前記カメラが撮影した画像データをそれぞれ複数の部分の対象画像に分解し、
前記成り済まし判定機能部は、分解された各部分の前記地点における対象画像をそれぞれ比較することによって、前記被写体の実体があるか否かを判定する、
画像判定装置。 a plurality of cameras that capture predetermined points in a detection target area at different angles of view;
an image acquisition function unit that acquires a target image included in image data captured by these cameras;
a correlation detection function unit that detects the positional correlation in the detection target area of the target images respectively detected by the image acquisition function unit from the image data captured by one camera and the other camera;
a spoofing determination function unit that determines whether the target image in the image data of the one camera and the other camera is a spoofed image from the target image having the correlation detected by the correlation detection function unit. death,
The correlation detection function unit decomposes image data of a subject photographed by the plurality of cameras into target images of a plurality of portions,
The spoofing determination function unit determines whether or not the subject is real by comparing the target image at the point of each decomposed portion.
Image judgment device.
請求項1に記載の画像判定装置。 the plurality of cameras photographing the predetermined points from opposite directions;
The image determination device according to claim 1.
前記相関検出機能部は、一のカメラの画像と他のカメラの画像との矩形を関連付けて記憶する、
請求項1または2のいずれか1項に記載の画像判定装置。 The face/human body detection function unit decomposes the image data into rectangles of a predetermined size and detects which rectangle the target image belongs to,
The correlation detection function unit associates and stores the rectangles of the image of one camera and the image of the other camera.
The image determination device according to claim 1 or 2 .
前記カメラが撮影する領域における人の通行を規制するゲート装置と、
該ゲート装置による通行の規制を前記画像判定装置の判定結果によって解除する解錠判定部と、
を備える通行管理装置。 The image determination device according to any one of claims 1 to 3 ,
a gate device that regulates the passage of people in the area photographed by the camera;
an unlocking determination unit that cancels the traffic regulation by the gate device according to the determination result of the image determination device;
A traffic management device with a
撮影した画像データに含まれる対象画像を取得する対象画像検出工程と、
一のカメラと他のカメラとが撮影した画像データからそれぞれ検知した対象画像の前記検出対象領域における位置の相関を検出する工程と、
検出した相関を有する対象画像から、前記一のカメラと他のカメラとの画像データ中の対象画像が成り済まし画像であるか否かを判定する工程と、
を有し、
前記位置の相関を検出する工程は、被写体についての複数の前記カメラが撮影した画像データをそれぞれ複数の部分の対象画像に分解し、
前記成り済まし画像であるか否かを判定する工程は、分解された各部分の前記地点における対象画像をそれぞれ比較することによって、前記被写体の実体があるか否かを判定する、
画像判定方法。 a step of photographing a predetermined point in the detection target area with a plurality of cameras having different angles of view;
a target image detection step of acquiring a target image included in captured image data;
a step of detecting positional correlation in the detection target area of target images respectively detected from image data captured by one camera and another camera;
determining whether or not the target image in the image data of the one camera and the other camera is a spoofed image from the target image having the detected correlation;
has
The step of detecting the positional correlation includes decomposing image data of the subject photographed by the plurality of cameras into target images of a plurality of portions, respectively;
The step of determining whether or not the image is a spoofed image includes determining whether or not the subject is substantial by comparing the target image at the point of each decomposed portion.
Image judgment method.
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