JPH09167216A - 個人認証システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】限られた符号化量において顔の再生カラー画像
を高品質に再生でき、確実な個人認証ができる個人識別
カードを作成する。 【解決手段】カラー顔写真画像信号を輝度信号及び色差
信号に変換する色空間変換部２１と、輝度信号、色差信
号をブロックに分割するブロック分割部２２と、画質選
択テーブル２５を参照してブロックが高画質部のときは
サブサンプリング比Ａを選択し、低画質部のときはサブ
サンプリング比Ｂを選択する画質選択部２４と、高画質
部はサブサンプリング比Ａを用いてサンプリングし、低
画質部はサブサンプリング比Ｂを用いてサンプリングす
るサブサンプリング部２３と、サブサンプリングしたブ
ロックに対して直交変換を行う直交変換部２９と、直交
変換出力をブロック毎に量子化する量子化部３０と、量
子化出力をブロック毎にハフマン符号化するハフマン符
号化部３２とを設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、顔写真を符号化し
て２次元コードとして個人識別カードに記録すると共
に、個人識別カードから２次元コードを読み取って顔写
真を再生する個人認証システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、個人識別カード（以下、ＩＤカー
ドと称する。）を利用した個人認証システムは、ＩＤカ
ードに所有者の顔写真を貼り付けて所有者本人であるこ
とを確認するようにしている。しかし、このような方法
では顔写真を貼り替えることで容易にＩＤカードの偽造
ができるという問題がある。そこで、特開平６−１５５
９７１号公報では、顔写真や個人情報などを２次元コー
ドとしてＩＤカードに記録することで個人認証を行い、
これによりＩＤカードの偽造を防止するようにしてい
る。

【０００３】すなわち、この公報のものは、ＩＤカード
として、図９の(a) に示すように表面に所有者の顔写真
を貼付けると共に名前や住所などの個人情報を記載し、
図９の(b) に示すように裏面に顔写真画像や個人情報等
の２次元バーコードを印刷している。そして、２次元バ
ーコードを２次元バーコードリーダで読み取って顔写真
画像を再生し、この顔写真画像を表示装置に表示させる
ことで、表示した顔写真とＩＤカードの表面に貼られて
いる顔写真とを比較することでＩＤカードが本物か否か
を見分けるようになっている。

【０００４】ところで、ＩＤカードに顔写真を２次元コ
ード化して記録する場合、数百バイト程度の限られた記
憶容量に顔写真画像を収めなければならないので、画像
データを圧縮するために符号化することが行われる。す
なわち、図１０に示すように、画像入力装置１から入力
したＩＤカード所有者の顔写真の画像データは、画像符
号化装置２で圧縮符号化し、２次元コードエンコーダ３
で２次元コードに変換してから２次元コードプリンタ４
でＩＤカード５上に印刷することになる。そして、ＩＤ
カード５から２次元コードを読み取って再生する場合
は、２次元コードスキャナ６によりＩＤカード５から２
次元コードを読み取り、これを２次元コードデコーダ７
でデコードしてから画像復号化装置８で画像データに復
号し、画像出力装置９で出力表示することになる。

【０００５】ところで、カラー画像データを符号化する
場合、大きな圧縮率を得るためにカラー静止画国際標準
符号化方式に代表される変換符号化方式が使用される。
ＲＧＢで表されるカラー画像データは、一般的に輝度信
号及び色差信号に変換して符号化する。この変換符号化
方式は、図１１に示すように、入力する画像信号、すな
わち、輝度信号あるいは色差信号をブロック分割部１１
により、例えば１ブロックが８×８画素からなるブロッ
ク群に分割し、続いて各ブロック毎に直交変換部１２で
離散コサイン変換等の直交変換を行う。この直交変換部
１２からの出力はブロックの左上に低周波成分が現れ、
ブロックの右下に高周波成分が現れる。この直交変換出
力を量子化部１３で量子化テーブル１４を使用して量子
化する。この量子化はブロック内の各出力値を量子化テ
ーブル１４内の同位置にある量子化ステップサイズで量
子化することにより行っている。そして、量子化部１３
からの出力をハフマン符号化部１５においてハフマンテ
ーブル１６を使用して符号化し、符号化データとして出
力する。ハフマン符号化部１５は、図１２に示すよう
に、８×８画素からなるブロック内をジグザグスキャン
を行って２次元配列を１次元配列に並べ替え、非０の量
子化出力と０ランの組み合わせを事象としてハフマン符
号により符号化するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような変換符号化
は、画像の一般的な性質を利用し、量子化操作によって
電力の小さい高周波成分を削減してデータ圧縮を実現し
ている。ところで、個人認証システムにおいては、カラ
ー顔写真画像の符号化データを数百バイトという限られ
た記憶容量の２次元コードに収めるために、量子化テー
ブルの各量子化ステップサイズを大きくして高い圧縮率
で符号化する必要がある。しかし、このように符号化す
ると、符号化データを復号して得た再生画像は量子化操
作により高周波成分が大幅に削減されているため、目、
鼻、口などがはっきりせず、顔の特徴がつかみにくくな
ったり、色のにじみなどが生じたりして、個人認証が正
確にできなくなる問題があった。

【０００７】そこで、請求項１記載の発明は、カラー顔
写真画像の輝度信号と色差信号のうち、中央部に位置す
る顔の部分については輝度信号と色差信号を同じ解像度
で符号化し、周辺部に位置する背景部分については色差
信号の符号量を削減した２次元コードを個人識別カード
に記録することで、限られた符号化データ量において顔
の部分についての再現性を保ち、これにより、顔の再生
カラー画像を高品質に再生でき、より確実な個人認証が
できる個人識別カードの作成ができる個人認証システム
を提供する。

【０００８】請求項２記載の発明は、カラー顔写真画像
の輝度信号と色差信号のうち、中央部に位置する顔の部
分については輝度信号と色差信号を同じ解像度で符号化
し、周辺部に位置する背景部分については色差信号の符
号量を削減した２次元コードを記録した個人識別カード
から２次元コードを読取り、得られる符号化データを復
号して顔写真を再生することで、限られた符号化データ
量において顔の部分についての再現性を保ち、これによ
り、顔のカラー再生画像を高品質に再生でき、より確実
な個人認証ができる個人認証システムを提供する。

【０００９】請求項３記載の発明は、カラー顔写真画像
の輝度信号と色差信号のうち、中央部に位置する顔の部
分については輝度信号と色差信号の両方を符号化し、周
辺部に位置する背景部分については輝度信号のみを符号
化した２次元コードを個人識別カードに記録すること
で、限られた符号化データ量において顔の部分について
の再現性を保ち、これにより、顔のカラー再生画像を高
品質に再生でき、より確実な個人認証ができる個人識別
カードの作成ができる個人認証システムを提供する。

【００１０】請求項４記載の発明は、カラー顔写真画像
の輝度信号と色差信号のうち、中央部に位置する顔の部
分については輝度信号と色差信号の両方を符号化し、周
辺部に位置する背景部分については輝度信号のみを符号
化した２次元コードを記録した個人識別カードから２次
元コードを読取り、得られる符号化データを復号して顔
写真を再生することで、限られた符号化データ量におい
て顔の部分についての再現性を保ち、これにより、顔の
カラー再生画像を高品質に再生でき、より確実な個人認
証ができる個人認証システムを提供する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
所有者の顔写真を符号化した符号化データを２次元コー
ドとして個人識別カードに記録し、かつ、この記録した
個人識別カードから２次元コードを読取って符号化デー
タを得、この符号化データを復号して顔写真を再生する
個人認証システムにおいて、カラー顔写真画像信号を輝
度信号及び色差信号に変換する色空間変換部と、この色
空間変換部で変換した輝度信号及び色差信号を信号別に
複数画素のブロックに分割するブロック分割部と、ブロ
ックが顔写真画像上の中央部に位置している場合は高画
質部とし、それ以外の周辺部に位置している場合は低画
質部として記述した画質選択テーブルと、この画質選択
テーブルを参照してブロック分割部で分割した各ブロッ
クが高画質部か低画質部かを判断し、高画質部のときに
は高画質用サブサンプリング比を選択し、低画質部のと
きには低画質用サブサンプリング比を選択する画質選択
部と、ブロック分割部で分割したブロックに対して画質
選択部が高画質用サブサンプリング比を選択したときに
はこのブロックを高画質用サブサンプリング比を用いて
サブサンプリングし、画質選択部が低画質用サブサンプ
リング比を選択したときにはこのブロックを低画質用サ
ブサンプリング比を用いてサブサンプリングするサブサ
ンプリング部と、このサブサンプリング部でサブサンプ
リングしたブロックに対して直交変換を行う直交変換部
と、この直交変換部からの直交変換出力をブロック毎に
量子化する量子化部と、この量子化部からの量子化出力
をブロック毎に符号化する符号化部とを設け、画像符号
化部で符号化した符号化データを２次元コードとして個
人識別カードに記録するものである。このような構成に
おいては、画質選択テーブルを参照して各ブロックが高
画質部か低画質部かを判断し、高画質部のときには高画
質用サブサンプリング比を選択し、低画質部のときには
低画質用サブサンプリング比を選択する。そして、高画
質用サブサンプリング比を選択したときにはブロックを
高画質用サブサンプリング比を用いてサブサンプリング
し、低画質用サブサンプリング比を選択したときにはブ
ロックを低画質用サブサンプリング比を用いてサブサン
プリングする。このサブサンプリングしたブロックに対
して直交変換を行ってから量子化し、さらに符号化す
る。こうしてカラー顔写真画像を符号化する。この符号
化した符号化データを２次元コードとして個人識別カー
ドに記録する。すなわち、人間の視覚は輝度の変化に対
しては敏感であるが、色差についてはそれほどでもな
い。そこで、高画質部では輝度信号と色差信号は同じ解
像度で符号化するが、低画質部では色差信号をサブサン
プリングして例えば１／２の解像度に落として符号化す
る。このようにして元の信号の情報量を減らし符号化効
果を高める。

【００１２】請求項２記載の発明は、所有者の顔写真を
符号化した符号化データを２次元コードとして個人識別
カードに記録し、かつ、この記録した個人識別カードか
ら２次元コードを読取って符号化データを得、この符号
化データを復号して顔写真を再生する個人認証システム
において、個人識別カードを読取って得た符号化データ
をブロック毎に復号して量子化データを得る復号部と、
この復号部からの量子化データをブロック毎に逆量子化
する逆量子化部と、この逆量子化部で逆量子化した出力
をブロック毎に逆直交変換する逆直交変換部と、ブロッ
クが顔写真画像上の中央部に位置している場合は高画質
部とし、それ以外の周辺部に位置している場合は低画質
部として記述した画質選択テーブルと、この画質選択テ
ーブルを参照して逆直交変換したブロックが高画質部か
低画質部かを判断し、高画質部のときには高画質用サブ
サンプリング比を選択し、低画質部のときには低画質用
サブサンプリング比を選択する画質選択部と、逆直交変
換部が逆直交変換したブロックに対して画質選択部が高
画質用サブサンプリング比を選択したときにはこのブロ
ックを高画質用サブサンプリング比を用いてアップサン
プリングし、画質選択部が低画質用サブサンプリング比
を選択したときにはこのブロックを低画質用サブサンプ
リング比を用いてアップサンプリングするアップサンプ
リング部と、このアップサンプリング部からのブロック
毎のデータを輝度信号及び色差信号の信号別の画像とし
て組立てるブロック組立部と、このブロック組立部で組
立てた信号別の画像をカラー顔写真画像信号に変換して
出力する色空間変換部とを設け、色空間変換部からのカ
ラー顔写真画像信号を表示して個人認証を行うものであ
る。このような構成においては、個人識別カードから２
次元コードを読取って復号して量子化データを得、この
量子化データを逆量子化し、さらに逆直交変換する。そ
して、画質選択テーブルを参照して逆直交変換したブロ
ックが高画質部か低画質部かを判断し、高画質部のとき
には高画質用サブサンプリング比を選択し、低画質部の
ときには低画質用サブサンプリング比を選択する。高画
質用サブサンプリング比を選択したときにはこのブロッ
クを高画質用サブサンプリング比を用いてアップサンプ
リングし、低画質用サブサンプリング比を選択したとき
にはこのブロックを低画質用サブサンプリング比を用い
てアップサンプリングする。このアップサンプリングし
たデータを輝度信号及び色差信号の信号別の画像として
組立て、この組立てた信号別の画像をカラー顔写真画像
信号に変換して出力する。こうして再生したカラー顔写
真画像信号を表示して個人認証を行う。

【００１３】請求項３記載の発明は、所有者の顔写真を
符号化した符号化データを２次元コードとして個人識別
カードに記録し、かつ、この記録した個人識別カードか
ら２次元コードを読取って符号化データを得、この符号
化データを復号して顔写真を再生する個人認証システム
において、カラー顔写真画像信号を輝度信号及び色差信
号に変換する色空間変換部と、画素が顔写真画像上の中
央部に位置している場合は輝度信号及び色差信号の両方
を符号化する画素とし、それ以外の周辺部に位置してい
る場合は輝度信号のみを符号化する画素として記述した
画素選択テーブルと、この画素選択テーブルを参照して
色空間変換部で変換した各画素が輝度信号及び色差信号
の両方を符号化する画素か輝度信号のみを符号化する画
素かを判定する画素判定部と、この画素判定部の判定結
果に基づいて画像符号化を行う画像符号化部とを設け、
画像符号化部で符号化した符号化データを２次元コード
として個人識別カードに記録するものである。このよう
な構成においては、カラー顔写真画像信号を輝度信号及
び色差信号に変換し、画素が顔写真画像上の中央部に位
置している場合は輝度信号及び色差信号の両方を符号化
し、それ以外の周辺部に位置している場合は輝度信号の
みを符号化する。そして、符号化した符号化データを２
次元コードとして個人識別カードに記録する。すなわ
ち、顔写真画像は画像サイズが固定されている。従っ
て、どの顔写真画像においても顔はおおよそ画像中央部
に位置する。そこで顔のある位置に対応した画素は輝度
信号及び色差信号の両方を符号化し、それ以外は輝度信
号のみを符号化する。

【００１４】請求項４記載の発明は、所有者の顔写真を
符号化した符号化データを２次元コードとして個人識別
カードに記録し、かつ、この記録した個人識別カードか
ら２次元コードを読取って符号化データを得、この符号
化データを復号して顔写真を再生する個人認証システム
において、個人識別カードを読取って得た符号化データ
を復号する復号部と、画素が顔写真画像上の中央部に位
置している場合は輝度信号及び色差信号の両方を復号す
る画素とし、それ以外の周辺部に位置している場合は輝
度信号のみを復号する画素として記述した画素選択テー
ブルと、この画素選択テーブルを参照して復号部で復号
した画素が輝度信号のみ復号した画素か輝度信号及び色
差信号の両方を復号した画素かを判定し、画像をカラー
顔写真画像信号に変換して出力する色空間変換部とを設
け、色空間変換部からのカラー顔写真画像信号を表示し
て個人認証を行うものである。このような構成において
は、個人識別カードを読取って得た符号化データを復号
し、画素選択テーブルを参照して復号した画素が輝度信
号のみ復号した画素か輝度信号及び色差信号の両方を復
号した画素かを判定し、画像をカラー顔写真画像信号に
変換して出力する。こうして再生したカラー顔写真画像
信号を表示して個人認証を行う。そして、符号化時、復
号時とも同じ画素選択テーブルを使用するので符号化デ
ータに選択情報を付加する必要はない。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。 （第１の実施の形態）ＩＤカード所有者のカラー顔写真
を画像入力装置に入力し、この画像入力装置からのＲＧ
Ｂ画像信号を画像符号化装置で圧縮符号化するが、この
画像符号化装置は図１に示す構成となっている。すなわ
ち、画像入力装置からのＲＧＢ画像信号を色空間変換部
２１に供給し、この色空間変換部２１でＲ（レッド）、
Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の濃度別の色表現から輝
度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ、Ｃｒなどに変換している。こ
の変換は次式に基づいて行う。

【００１６】 Ｙ ＝ ０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ Ｃｂ＝−０．１６９Ｒ−０．３３１Ｇ＋０．５００Ｂ Ｃｒ＝ ０．５００Ｒ−０．４１９Ｇ−０．０８１Ｂ この色空間変換部２１で色空間変換した画像信号を信号
別に符号化する。すなわち、輝度信号Ｙ、色差信号Ｃ
ｂ、Ｃｒをそれぞれブロック分割部２２に供給して、例
えば８×８画素を１ブロックとするブロックに分割し、
この分割した各ブロックをサブサンプリング部２３に供
給している。また、前記ブロック分割部２２からのブロ
ック分割出力を画質選択部２４に供給している。

【００１７】前記画質選択部２４は、画質選択テーブル
２５を参照して前記ブロック分割部２２からのブロック
の位置が高画質部であるか低画質部であるかを判断す
る。前記画質選択テーブル２５にはブロックが顔写真画
像上の中央部に位置している場合は高画質部とし、それ
以外の周辺部に位置している場合は低画質部として記述
されている。すなわち、図２に斜線で示すように、画像
中央部のブロックには目や鼻などの特徴的な部分が多い
ので高画質部とし、それ以外の周辺のブロックを低画質
部として記述している。

【００１８】前記画質選択部２４は、切替スイッチ２６
を駆動し、高画質部を判断したときにはメモリ２７の高
画質用サブサンプリング比Ａを切替スイッチ２６を介し
て前記サブサンプリング部２３に供給し、低画質部を判
断したときにはメモリ２８の低画質用サブサンプリング
比Ｂを切替スイッチ２６を介して前記サブサンプリング
部２３に供給するようになっている。

【００１９】前記サブサンプリング部２３は入力するサ
ブサンプリング比に基いてサブサンプリングするもの
で、サブサンプリングの比率は、高画質用のサブサンプ
リング比Ａでは例えば図３の(a) に示すように、Ｙ：Ｃ
ｂ：Ｃｒ＝１：１：１とし、入力した解像度のまま出力
し、低画質用のサブサンプリング比Ｂでは例えば図３の
(b) に示すように、Ｙ：Ｃｂ：Ｃｒ＝４：１：１とし、
水平方向と垂直方向に１／２のサブサンプリングを施し
て解像度を落とすようになっている。すなわち、高画質
部では輝度信号Ｙと色差信号Ｃｂ，Ｃｒを同じ解像度に
し、低画質部では色差信号Ｃｂ，Ｃｒを水平方向と垂直
方向に解像度を１／２に落とすようになっている。そし
て、前記サブサンプリング部２３でサブサンプリングを
施した画像データを直交変換部２９に供給している。

【００２０】前記直交変換部２９は、サブサンプリング
部２３からの画像データを各ブロック毎に離散コサイン
変換等の直交変換を行うようになっている。そして、こ
の直交変換部２９からの直交変換出力を量子化部３０に
供給している。前記量子化部３０は、ブロック内の各直
交変換出力値を、量子化テーブル３１を使用して量子化
するようになっている。すなわち、量子化テーブル３１
内の同位置にある量子化ステップサイズで量子化するよ
うになっている。

【００２１】前記量子化部３０からの量子化出力をハフ
マン符号化部３２に供給している。前記ハフマン符号化
部３２は、図１２に示すように、８×８画素からなるブ
ロック内をジグザグスキャンを行って２次元配列を１次
元配列に並べ替え、非０の量子化出力と０ランの組み合
わせを事象としてハフマンテーブル３３を使用してハフ
マン符号により符号化するようになっている。そして、
前記ハフマン符号化部３２で符号化したデータを符号化
データとして出力している。この符号化データは、２次
元コードエンコーダで２次元コードに変換してから２次
元コードプリンタでＩＤカード上に印刷することにな
る。

【００２２】こうしてＩＤカードに印刷した２次元コー
ドは、個人認証時に、２次元コードスキャナで読み取ら
れた後、２次元コードデコーダでデコードしてから画像
復号化装置で画像信号に復号化するが、この画像復号化
装置は図４に示す構成になっている。すなわち、２次元
コードデコーダからの符号化データをハフマン復号部３
４でハフマンテーブル３５を使用して復号し、逆量子化
部３６に供給している。

【００２３】前記逆量子化部３６は、ハフマン復号部３
４からの出力を量子化テーブル３７を使用して逆量子化
する。そして、前記逆量子化部３６で逆量子化したデー
タを逆直交変換部３８によって逆離散コサイン変換等の
逆直交変換を行って画像データに戻した後、アップサン
プリング部３９に供給している。

【００２４】また、前記逆量子化部３６で逆量子化した
出力を画質選択部４０に供給している。前記画質選択部
４０は、画質選択テーブル４１を参照して前記逆量子化
部３６からの復号データが高画質部であるか低画質部で
あるかを判断する。前記画質選択部４０は、切替スイッ
チ４２を駆動し、高画質部を判断したときにはメモリ４
３の高画質用サブサンプリング比Ａを切替スイッチ４２
を介して前記アップサンプリング部３９に供給し、低画
質部を判断したときにはメモリ４４の低画質用サブサン
プリング比Ｂを切替スイッチ４２を介して前記アップサ
ンプリング部３９に供給するようになっている。前記ハ
フマンテーブル３５、量子化テーブル３７、画質選択テ
ーブル４１及びサブサンプリング比Ａ，Ｂは、符号化で
使用した前記ハフマンテーブル３３、量子化テーブル３
１、画質選択テーブル２５及びサブサンプリング比Ａ，
Ｂと同じである。

【００２５】こうして、前記逆直交変換部３８からの画
像データの解像度を前記アップサンプリング部３９でサ
ブサンプリング比Ａ，Ｂを使用して元に戻すようになっ
ている。前記アップサンプリング部３９からの画像デー
タをブロック組立部４５に供給している。前記ブロック
組立部４５は、ブロックに分割していた画像データを元
の信号の順番に並び換えて色空間変換部４６に供給して
いる。前記空間変換部４６は、輝度信号及び色差信号を
濃度信号に変換しＲＧＢ画像信号として出力するように
なっている。そして、このＲＧＢ画像信号を例えば表示
装置によって表示する。

【００２６】このような構成においては、画像入力装置
で入力したカラー顔写真画像の画像信号を画像符号化装
置で符号化するが、この画像符号化装置では、先ず、色
空間変換部２１で入力するＲＧＢ画像信号を輝度信号
Ｙ、色差信号Ｃｂ、Ｃｒに変換する。そして、この輝度
信号Ｙ、色差信号Ｃｂ、Ｃｒをブロック分割部２２で１
ブロックが８×８画素からなるブロックに分割してから
サブサンプリング部２３に供給する。また、画質選択部
２４は、画質選択テーブル２５を参照してブロックの位
置が高画質部であるか低画質部であるかを判断する。そ
して、高画質部を判断したときにはメモリ２７の高画質
用サブサンプリング比Ａを切替スイッチ２６を介してサ
ブサンプリング部２３に供給し、低画質部を判断したと
きにはメモリ２８の低画質用サブサンプリング比Ｂを切
替スイッチ２６を介してサブサンプリング部２３に供給
する。

【００２７】サブサンプリング部２３はブロックが顔写
真画像上の中央部に位置している場合は高画質用サブサ
ンプリング比Ａを使用してサブサンプリングし、ブロッ
クが顔写真画像上の周辺部に位置している場合は低画質
用サブサンプリング比Ｂを使用してサブサンプリングす
る。すなわち、高画質部ではＹ：Ｃｂ：Ｃｒ＝１：１：
１として入力した解像度のまま出力し、低画質部では
Ｙ：Ｃｂ：Ｃｒ＝４：１：１として水平方向と垂直方向
に１／２のサブサンプリングを施して解像度を落してか
ら出力する。そして、サブサンプリング部２３でサブサ
ンプリングを施した画像データを次段の直交変換部２９
に供給する。

【００２８】直交変換部２９では、ブロックに対して離
散コサイン変換等の直交変換を行う。そして、直交変換
部２９からの直交変換出力を量子化部３０に供給し、こ
の量子化部３０は、ブロック内の各直交変換出力値を量
子化テーブル３１を使用して量子化する。量子化部３０
からの量子化出力は、ハフマン符号化部３２に供給し、
このハフマン符号化部３２は、ハフマンテーブル３３を
使用してハフマン符号により符号化する。こうして符号
化した符号化データは、２次元コードエンコーダで２次
元コードに変換された後、２次元コードプリンタでＩＤ
カード上に印刷されることになる。

【００２９】このように、顔写真画像のうち、顔が位置
する中央部については輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃ
ｒの解像度を維持して符号化し、それ以外の背景部分に
ついでは色差信号Ｃｂ，Ｃｒの解像度を水平方向と垂直
方向に１／２落として符号化する。ところで、人間の視
覚は輝度成分の変化に対しては敏感であるが、色差につ
いてはそれほどでもない。従って、このような符号化処
理を行うことで、限られた符号化データ量において顔の
部分についての再現性を保ちつつ符号化したデータに基
いた２次元コードをＩＤカード上に印刷できる。すなわ
ち、顔の再生カラー画像を高品質に再生でき、より確実
な個人認証ができる個人識別カードの作成ができる。

【００３０】こうして作成したＩＤカードから個人認証
を行う場合は、このＩＤカードから２次元コードスキャ
ナで２次元コードを読取った後、２次元コードデコーダ
でデコードする。そして、２次元コードデコーダからの
符号化データをハフマン復号部３４でハフマンテーブル
３５を使用して復号し、さらに逆量子化部３６で量子化
テーブル３７を使用して逆量子化する。そして、逆量子
化部３６からの逆量子化したデータを逆直交変換部３８
で逆直交変換を行ってからアップサンプリング部３９に
供給する。一方、画質選択部４０は、画質選択テーブル
４１を参照して逆量子化部３６からの復号データが高画
質部であるか低画質部であるかを判断し、高画質部の場
合は高画質用サブサンプリング比Ａを選択してアップサ
ンプリング部３９に供給させ、低画質部の場合は低画質
用サブサンプリング比Ｂを選択してアップサンプリング
部３９に供給させる。

【００３１】こうして、アップサンプリング部３９は、
逆直交変換部３８からの画像データの解像度をサブサン
プリング比Ａ，Ｂを使用して元に戻す。そして、アップ
サンプリング部３９からの画像データをブロック組立部
４５で元の信号の順番に並び換え、色空間変換部４６で
輝度信号及び色差信号を濃度信号に変換しＲＧＢ画像信
号として再生する。そして、この再生した画像信号を表
示装置で表示する。

【００３２】この表示した顔写真画像とＩＤカードに貼
ってある写真を比較してＩＤカードとこのカード持参し
た本人との照合を行って個人認証を行う。このように、
顔写真画像のうち顔の部分については輝度信号と色差信
号の解像度を落とさずに符号化した２次元コードを記録
したＩＤカードから２次元コードを読取って復号化して
顔写真画像を得ているので、例えば、限られた符号量で
あったとしても顔の部分については高画質を保持でき、
顔のカラー再生画像の品質を高めることができる。すな
わち、顔の輪郭、目、鼻、口等、顔の特徴部分がカラー
として鮮明に表示されることになる。従って、より確実
な個人認証ができ、しかも認証作業が容易となる。

【００３３】（第２の実施の形態）なお、前記実施例と
同一の部分は同一の符号を付して詳細な説明は省略す
る。この実施の形態における画像符号化装置は図５に示
す構成となっている。すなわち、画像入力装置からのＲ
ＧＢ画像信号を色空間変換部２１に供給し、この色空間
変換部２１でＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブル
ー）の濃度別の色表現から輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ、
Ｃｒに変換する。

【００３４】この色空間変換部２１で色空間変換した画
像信号を信号別に符号化する。すなわち、輝度信号Ｙ、
色差信号Ｃｂ、Ｃｒをそれぞれブロック分割部２２に供
給して、例えば８×８画素を１ブロックとするブロック
に分割し、この分割した各ブロックを画素判定部である
ブロック選択部５１に供給している。

【００３５】前記ブロック選択部５１は、ブロック選択
テーブル５２を参照してブロックの位置が顔写真画像上
の中央部に位置しているかそれ以外の周辺部に位置して
いるかを判定する。すなわち、ブロックが顔写真画像上
の中央部に位置している場合は輝度信号及び色差信号の
両方を符号化するブロックとし、それ以外の周辺部に位
置している場合は輝度信号のみを符号化するブロックと
して判定する。

【００３６】そして、輝度信号及び色差信号の両方を符
号化するブロックとして判定した場合はこのブロックの
全ての信号を直交変換部２９に供給し、輝度信号のみを
符号化するブロックとして判定した場合はこのブロック
の輝度信号のみを直交変換部２９に供給し、色差信号の
供給を行わないようにしている。図６は、前記ブロック
選択テーブル５２に記述した内容を示すもので、斜線の
部分は輝度信号のみを符号化する周辺部のブロックを示
し、それ以外は輝度信号及び色差信号の両方を符号化す
る中央部のブロックを示している。

【００３７】前記直交変換部２９は、前記ブロック選択
部５１からのブロックに離散コサイン変換等の直交変換
を行うようになっている。そして、前記直交変換部２９
からの直交変換出力を量子化部５３に供給している。前
記量子化部５３は、輝度信号の直交変換出力を例えば図
７の(a) に示すような輝度用量子化テーブル５４内の同
位置にある量子化ステップサイズで量子化し、色差信号
の直交変換出力を例えば図７の(b) に示すような色差用
量子化テーブル５５内の同位置にある量子化ステップサ
イズで量子化するようになっている。

【００３８】前記量子化部５３からの量子化出力をハフ
マン符号化部５６に供給している。前記ハフマン符号化
部５６は、図１２に示すように、８×８画素からなるブ
ロック内をジグザグスキャンを行って２次元配列を１次
元配列に並べ替え、非０の量子化出力と０ランの組み合
わせを事象として、輝度信号ならば輝度用ハフマンテー
ブル５７を使用してハフマン符号により符号化し、色差
信号ならば色差用ハフマンテーブル５８を使用してハフ
マン符号により符号化するようになっている。そして、
前記ハフマン符号化部５６で符号化したデータを符号化
データとして出力している。

【００３９】この符号化データは、２次元コードエンコ
ーダで２次元コードに変換してから２次元コードプリン
タでＩＤカード上に印刷することになる。こうしてＩＤ
カードに印刷した２次元コードは、個人認証時に、２次
元コードスキャナで読み取られた後、２次元コードデコ
ーダでデコードしてから画像復号化装置で画像信号に復
号化するが、この画像復号化装置は図８に示す構成にな
っている。すなわち、２次元コードデコーダからの符号
化データをハフマン復号部５９で輝度信号については輝
度用ハフマンテーブル６０を使用して復号し、色差信号
については色差用ハフマンテーブル６１を使用して復号
し、この復号した信号を逆量子化部６２に供給してい
る。

【００４０】前記逆量子化部６２は、ハフマン復号部５
９からの出力を輝度信号については輝度用量子化テーブ
ル６３を使用して逆量子化し、色差信号については色差
用量子化テーブル６４を使用して逆量子化するようにな
っている。そして、前記逆量子化部６２で逆量子化した
データを逆直交変換部３８によって逆離散コサイン変換
等の逆直交変換を行って画像データに戻した後、色空間
変換部６５に供給している。

【００４１】前記色空間変換部６５は、ブロック選択テ
ーブル６６を参照して復号したブロックが画像のどの位
置かを判断し、輝度信号と色差信号からＲＧＢ画像信号
に変換し出力するようになっている。このＲＧＢ画像信
号は、輝度信号、色差信号ともに符号化した領域のみカ
ラー化した顔写真画像を再生する信号になる。そして、
このＲＧＢ画像信号を例えば表示装置によって表示す
る。

【００４２】このような構成においては、画像入力装置
で入力したカラー顔写真画像の画像信号を画像符号化装
置で符号化するが、この画像符号化装置では、先ず、色
空間変換部２１で入力するＲＧＢ画像信号を輝度信号
Ｙ、色差信号Ｃｂ、Ｃｒに変換する。そして、この輝度
信号Ｙ、色差信号Ｃｂ、Ｃｒをブロック分割部２２で１
ブロックが８×８画素からなるブロックに分割してから
ブロック選択部５１に供給する。

【００４３】ブロック選択部５１はブロック選択テーブ
ル５２を参照しブロックの位置が輝度信号及び色差信号
の両方とも符号化するブロックか、輝度信号のみを符号
化するブロックかを判定する。そして、輝度信号及び色
差信号の両方を符号化するブロックの場合はこのブロッ
クの全ての信号を直交変換部２９に供給し、輝度信号の
みを符号化するブロックの場合はこのブロックの輝度信
号のみを直交変換部２９に供給する。

【００４４】直交変換部２９では、ブロックに対して離
散コサイン変換等の直交変換を行い、続いて量子化部５
３では、輝度信号の直交変換出力を輝度用量子化テーブ
ル５４を使用して量子化し、色差信号の直交変換出力を
色差用量子化テーブル５５を使用して量子化する。そし
て、量子化部５３からの量子化出力をハフマン符号化部
５６で輝度信号については輝度用ハフマンテーブル５７
を使用してハフマン符号により符号化し、色差信号につ
いては色差用ハフマンテーブル５８を使用してハフマン
符号により符号化する。

【００４５】こうして、符号化したデータを符号化デー
タとして出力し、この符号化データを２次元コードエン
コーダで２次元コードに変換した後、２次元コードプリ
ンタでＩＤカード上に印刷する。このように、顔写真画
像のうち、顔が位置する中央部については輝度信号Ｙ及
び色差信号Ｃｂ，Ｃｒの両方が符号化され、それ以外の
背景部分についでは輝度信号Ｙのみが符号化されるの
で、従来に比べて符号化対象となるブロック数が削減さ
れ、限られた符号化データ量において顔の部分について
の再現性を保ちつつ符号化したデータに基いた２次元コ
ードをＩＤカード上に印刷できる。すなわち、顔の再生
カラー画像を高品質に再生でき、より確実な個人認証が
できる個人識別カードの作成ができる。

【００４６】こうして作成したＩＤカードから個人認証
を行う場合は、このＩＤカードから２次元コードスキャ
ナで２次元コードを読取った後、２次元コードデコーダ
でデコードする。そして、２次元コードデコーダからの
符号化データをハフマン復号部５９で輝度信号について
は輝度用ハフマンテーブル６０を使用して復号し、色差
信号については色差用ハフマンテーブル６１を使用して
復号する。さらに、逆量子化部３６で輝度信号について
は輝度用量子化テーブル６３を使用して逆量子化し、色
差信号については色差用量子化テーブル６４を使用して
逆量子化する。

【００４７】そして、逆量子化部６２で逆量子化したデ
ータを逆直交変換部３８によって逆直交変換を行って画
像データに戻した後、色空間変換部６５でブロック選択
テーブル６６を参照して復号したブロックが画像のどの
位置かを判断し、輝度信号と色差信号からＲＧＢ画像信
号に変換し出力する。こうして再生したＲＧＢ画像信号
を表示装置で表示する。この表示した顔写真画像とＩＤ
カードに貼ってある写真を比較してＩＤカードとこのカ
ード持参した本人との照合を行って個人認証を行う。

【００４８】このように、顔写真画像のうち顔の部分に
ついては輝度信号と色差信号の両方を符号化した２次元
コードを記録したＩＤカードから２次元コードを読取っ
て復号化してカラー顔写真画像を得ているので、例え
ば、限られた符号量であったとしても顔の部分について
は高画質を保持でき、顔のカラー再生画像の品質を高め
ることができる。すなわち、顔の輪郭、目、鼻、口等、
顔の特徴部分がカラーとして鮮明に表示されることにな
る。従って、より確実な個人認証ができ、しかも認証作
業が容易となる。

【００４９】また、画像符号化装置でも画像復号化装置
でも色差信号を符号化するブロックか否かの選択は、ブ
ロック選択テーブル５２，６６に予めブロックの位置に
より設定しているので、符号化データにブロック選択情
報を付加する必要がない。従って、画像符号化装置から
出力するデータは符号化データのみでよく、符号化効果
が十分に高められる。また、ブロック選択情報が２次元
コード内にないので、画像データの秘匿性という点でも
有効である。

【００５０】なお、この実施の形態ではＲＧＢ画像信号
を輝度信号と色差信号に変換したものをブロック分割し
てからブロック選択部でブロック単位で輝度信号及び色
差信号の両方を符号化するか輝度信号のみを符号化する
かを選択したが必ずしもこれに限定するものではなく、
ブロック分割せずに画素単位で輝度信号及び色差信号の
両方を符号化するか輝度信号のみを符号化するかを選択
してもよい。なお、前述した各実施の形態では、離散コ
サイン変換等を用いた変換符号化に適用したものについ
て述べたが必ずしもこれに限定するものではなく、ベク
トル量子化、フラクタル符号化等にも有効である。

【００５１】

【発明の効果】以上、請求項１記載の発明によれば、カ
ラー顔写真画像の輝度信号と色差信号のうち、中央部に
位置する顔の部分については輝度信号と色差信号を同じ
解像度で符号化し、周辺部に位置する背景部分について
は色差信号の符号量を削減した２次元コードを個人識別
カードに記録することで、限られた符号化データ量にお
いて顔の部分についての再現性を保ち、これにより、顔
の再生カラー画像を高品質に再生でき、より確実な個人
認証ができる個人識別カードの作成ができる。

【００５２】また、請求項２記載の発明によれば、カラ
ー顔写真画像の輝度信号と色差信号のうち、中央部に位
置する顔の部分については輝度信号と色差信号を同じ解
像度で符号化し、周辺部に位置する背景部分については
色差信号の符号量を削減した２次元コードを記録した個
人識別カードから２次元コードを読取り、得られる符号
化データを復号して顔写真を再生することで、限られた
符号化データ量において顔の部分についての再現性を保
ち、これにより、顔のカラー再生画像を高品質に再生で
き、より確実な個人認証ができる。

【００５３】また、請求項３記載の発明によれば、カラ
ー顔写真画像の輝度信号と色差信号のうち、中央部に位
置する顔の部分については輝度信号と色差信号の両方を
符号化し、周辺部に位置する背景部分については輝度信
号のみを符号化した２次元コードを個人識別カードに記
録することで、限られた符号化データ量において顔の部
分についての再現性を保ち、これにより、顔のカラー再
生画像を高品質に再生でき、より確実な個人認証ができ
る個人識別カードの作成ができる。

【００５４】さらに、請求項４記載の発明によれば、カ
ラー顔写真画像の輝度信号と色差信号のうち、中央部に
位置する顔の部分については輝度信号と色差信号の両方
を符号化し、周辺部に位置する背景部分については輝度
信号のみを符号化した２次元コードを記録した個人識別
カードから２次元コードを読取り、得られる符号化デー
タを復号して顔写真を再生することで、限られた符号化
データ量において顔の部分についての再現性を保ち、こ
れにより、顔のカラー再生画像を高品質に再生でき、よ
り確実な個人認証ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における画像符号化
装置の構成を示すブロック図。

【図２】同実施の形態における画質選択テーブルの高画
質部及び低画質部の領域を示す図。

【図３】同実施の形態における高画質用サブサンプリン
グ比Ａ及び低画質用サブサンプリング比Ｂを模式的に示
す図。

【図４】同実施の形態における画像復号化装置の構成を
示すブロック図。

【図５】本発明の第２の実施の形態における画像符号化
装置の構成を示すブロック図。

【図６】同実施の形態におけるブロック選択テーブルの
輝度信号、色差信号の両方を符号化するブロック及び輝
度信号のみを符号化するブロックの領域を示す図。

【図７】同実施の形態における輝度用量子化テーブル及
び色差用量子化テーブルの構成を示す図。

【図８】同実施の形態における画像復号化装置の構成を
示すブロック図。

【図９】従来のＩＤカードの構成を示す図。

【図１０】従来の個人認証システムの構成を示すブロッ
ク図。

【図１１】従来の画像符号化装置の構成を示すブロック
図。

【図１２】ハフマン符号化部によるハフマン符号処理を
説明するための図。

【符号の説明】

２１…色空間変換部 ２２…ブロック分割部 ２３…サブサンプリング部 ２４…画質選択部 ２５…画質選択テーブル ２７，２８…メモリ ２９…直交変換部 ３０…量子化部 ３１…量子化テーブル ３２…ハフマン符号化部 ３３…ハフマンテーブル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所有者の顔写真を符号化した符号化デー
   タを２次元コードとして個人識別カードに記録し、か
   つ、この記録した個人識別カードから２次元コードを読
   取って符号化データを得、この符号化データを復号して
   顔写真を再生する個人認証システムにおいて、 カラー顔写真画像信号を輝度信号及び色差信号に変換す
   る色空間変換部と、この色空間変換部で変換した輝度信
   号及び色差信号を信号別に複数画素のブロックに分割す
   るブロック分割部と、ブロックが顔写真画像上の中央部
   に位置している場合は高画質部とし、それ以外の周辺部
   に位置している場合は低画質部として記述した画質選択
   テーブルと、この画質選択テーブルを参照して前記ブロ
   ック分割部で分割した各ブロックが高画質部か低画質部
   かを判断し、高画質部のときには高画質用サブサンプリ
   ング比を選択し、低画質部のときには低画質用サブサン
   プリング比を選択する画質選択部と、前記ブロック分割
   部で分割したブロックに対して前記画質選択部が高画質
   用サブサンプリング比を選択したときにはこのブロック
   を高画質用サブサンプリング比を用いてサブサンプリン
   グし、前記画質選択部が低画質用サブサンプリング比を
   選択したときにはこのブロックを低画質用サブサンプリ
   ング比を用いてサブサンプリングするサブサンプリング
   部と、このサブサンプリング部でサブサンプリングした
   ブロックに対して直交変換を行う直交変換部と、この直
   交変換部からの直交変換出力をブロック毎に量子化する
   量子化部と、この量子化部からの量子化出力をブロック
   毎に符号化する符号化部とを設け、前記画像符号化部で
   符号化した符号化データを２次元コードとして個人識別
   カードに記録することを特徴とする個人認証システム。
2. 【請求項２】 所有者の顔写真を符号化した符号化デー
   タを２次元コードとして個人識別カードに記録し、か
   つ、この記録した個人識別カードから２次元コードを読
   取って符号化データを得、この符号化データを復号して
   顔写真を再生する個人認証システムにおいて、 前記個人識別カードを読取って得た符号化データをブロ
   ック毎に復号して量子化データを得る復号部と、この復
   号部からの量子化データをブロック毎に逆量子化する逆
   量子化部と、この逆量子化部で逆量子化した出力をブロ
   ック毎に逆直交変換する逆直交変換部と、ブロックが顔
   写真画像上の中央部に位置している場合は高画質部と
   し、それ以外の周辺部に位置している場合は低画質部と
   して記述した画質選択テーブルと、この画質選択テーブ
   ルを参照して逆直交変換したブロックが高画質部か低画
   質部かを判断し、高画質部のときには高画質用サブサン
   プリング比を選択し、低画質部のときには低画質用サブ
   サンプリング比を選択する画質選択部と、前記逆直交変
   換部が逆直交変換したブロックに対して前記画質選択部
   が高画質用サブサンプリング比を選択したときにはこの
   ブロックを高画質用サブサンプリング比を用いてアップ
   サンプリングし、前記画質選択部が低画質用サブサンプ
   リング比を選択したときにはこのブロックを低画質用サ
   ブサンプリング比を用いてアップサンプリングするアッ
   プサンプリング部と、このアップサンプリング部からの
   ブロック毎のデータを輝度信号及び色差信号の信号別の
   画像として組立てるブロック組立部と、このブロック組
   立部で組立てた信号別の画像をカラー顔写真画像信号に
   変換して出力する色空間変換部とを設け、前記色空間変
   換部からのカラー顔写真画像信号を表示して個人認証を
   行うことを特徴とする個人認証システム。
3. 【請求項３】 所有者の顔写真を符号化した符号化デー
   タを２次元コードとして個人識別カードに記録し、か
   つ、この記録した個人識別カードから２次元コードを読
   取って符号化データを得、この符号化データを復号して
   顔写真を再生する個人認証システムにおいて、 カラー顔写真画像信号を輝度信号及び色差信号に変換す
   る色空間変換部と、画素が顔写真画像上の中央部に位置
   している場合は輝度信号及び色差信号の両方を符号化す
   る画素とし、それ以外の周辺部に位置している場合は輝
   度信号のみを符号化する画素として記述した画素選択テ
   ーブルと、この画素選択テーブルを参照して前記色空間
   変換部で変換した各画素が輝度信号及び色差信号の両方
   を符号化する画素か輝度信号のみを符号化する画素かを
   判定する画素判定部と、この画素判定部の判定結果に基
   づいて画像符号化を行う画像符号化部とを設け、前記画
   像符号化部で符号化した符号化データを２次元コードと
   して個人識別カードに記録することを特徴とする個人認
   証システム。
4. 【請求項４】 所有者の顔写真を符号化した符号化デー
   タを２次元コードとして個人識別カードに記録し、か
   つ、この記録した個人識別カードから２次元コードを読
   取って符号化データを得、この符号化データを復号して
   顔写真を再生する個人認証システムにおいて、 前記個人識別カードを読取って得た符号化データを復号
   する復号部と、画素が顔写真画像上の中央部に位置して
   いる場合は輝度信号及び色差信号の両方を復号する画素
   とし、それ以外の周辺部に位置している場合は輝度信号
   のみを復号する画素として記述した画素選択テーブル
   と、この画素選択テーブルを参照して前記復号部で復号
   した画素が輝度信号のみ復号した画素か輝度信号及び色
   差信号の両方を復号した画素かを判定し、画像をカラー
   顔写真画像信号に変換して出力する色空間変換部とを設
   け、前記色空間変換部からのカラー顔写真画像信号を表
   示して個人認証を行うことを特徴とする個人認証システ
   ム。