JPH0981705A - 個人認証システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】顔の再生画像の品質を向上し、より確実な個人
認証を行う。 【解決手段】画像信号をブロック群に分割する分割ブロ
ック分割部２１と、この分割した各ブロックをブロック
選択テーブル２３を参照して符号化するブロックか符号
化しないブロックかを判定し、符号化するブロックを直
交変換部２４に供給するブロック選択部２２と、入力す
るブロックに対して離散コサイン変換等の直交変換を行
う直交変換部２４と、この直交変換部からの直交変換出
力値を量子化テーブル２６を使用して量子化する量子化
部２５と、この量子化部からの量子化出力をハフマンテ
ーブル２８を使用して符号化するハフマン符号化部２７
とを備え、符号化データを２次元コードに変換しＩＤカ
ードに印刷する。

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５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５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６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】画像データを符号化する場合、一般に大き
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。この変換符
号化方式は、図７に示すように、入力する画像信号をブ
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８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、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、顔写真画
像のうち、背景部分については符号化せず、顔の部分の
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、顔の再生画像の品質を向上でき、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、また、
符号化量を少なくでき、より高速な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、顔写真画像のう
ち、背景部分については符号化せず、顔の部分のみを符
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
顔写真を再生するので、顔の再生画像の品質が高く、よ
り確実な個人認証ができ、また、復号化量を少なくで
き、より高速な個人認証作業ができる個人認証システム
を提供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１対応の発明は、
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、顔写真画
像内の各画素に対して、顔の部分に相当する画素を符号
化する画素とし背景部に相当する画素を符号化しない画
素として設定した画素選択テーブルと、この画素選択テ
ーブルを参照して入力する画素に対して符号化する画素
のみを選択する画素選択部と、この画素選択部で選択し
た画素に対し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ことにある。

【００１０】このような構成においては、顔写真画像を
符号化する場合に、画素選択部は、入力する画素に対し
て画素選択テーブルを参照して顔の部分に相当する画素
を符号化する画素として選択する。そして、画像符号化
部はこの画素選択部で選択した画素に対してのみ画像符
号化を行う。こう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。

【００１１】請求項２対応の発明は、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、個人識別カードから２次元
コードを読取って得た符号化データを復号する画像復号
部と、顔写真画像内の各画素に対して、顔の部分に相当
する画素を符号化する画素とし背景部に相当する画素を
符号化しない画素として設定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画像復号部で復号化し
た画素が顔写真画像のどこの位置に該当するかを判定
し、顔写真画像を再生する画素組立部とを設け、画素組
立部で再生した顔写真画像を表示して個人認証を行うこ
とにある。このような構成においては、画像復号部は、
個人識別カードから２次元コードを読取って復号する。
そして、画素組立部は、画素選択テーブルを参照して画
像復号部で復号化した画素が顔写真画像のどこの位置に
該当するかを判定し、顔写真画像を再生する。こうして
再生した顔写真画像を表示して個人認証を行う。

【００１２】

【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。画像入力装置から入力したＩＤカ
ード所有者の顔写真の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画像信号を
ブロック分割部２１に入力して、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、この分割した
各ブロックをブロック選択部２２に供給している。前記
ブロック選択部２２は、ブロック選択テーブル２３を参
照して前記ブロック分割部２１から入力するブロックの
位置が符号化するブロックであるか符号化しないブロッ
クであるかを判定し、符号化するブロックであればこの
ブロックを次段の直交変換部２４に供給してから次のブ
ロックの判定を開始し、また、符号化しないブロックで
あれば前記直交変換部２４への供給を行わずに次のブロ
ックの判定を開始する。

【００１３】前記ブロック選択テーブル２３は、顔写真
画像内の各画素に対して、顔の部分に相当する画素ブロ
ックを符号化するブロックとし、背景部に相当する画素
ブロックを符号化しないブロックとして設定している。
例えば、図２は、前記ブロック分割部２１により８×８
画素のブロックに分割した顔写真画像の一例を示すが、
図において斜線の部分のブロックを背景部とし、それ以
外を顔の部分に相当する画素ブロックとしている。この
場合、前記ブロック選択テーブル２３は、顔写真画像に
対して、斜線の部分のブロックを符号化しないブロック
として設定し、それ以外を顔の部分に相当するブロック
を符号化するブロックとして設定することになる。

【００１４】前記直交変換部２４は、ブロック選択部２
２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、この直交変換部２４から
の直交変換出力を量子化部２５に供給している。前記量
子化部２５は、ブロック内の各直交変換出力値を、例え
ば、図３に示すような量子化テーブル２６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
２６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。

【００１５】前記量子化部２５からの量子化出力をハフ
マン符号化部２７に供給している。前記ハフマン符号化
部２７は、図８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２８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２７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。

【００１６】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
１でハフマンテーブル３２を使用して復号し、逆量子化
部３３に供給している。

【００１７】前記逆量子化部３３は、ハフマン復号部３
１からの出力を量子化テーブル３４を使用して逆量子化
する。そして、前記逆量子化部３３で逆量子化したデー
タは、続いて逆直交変換部３５によって逆離散コサイン
変換等の逆直交変換を行ってから、ブロック組立部３６
に供給している。前記ブロック組立部３６は、ブロック
選択テーブル３７を参照して復号したブロックが画像の
どの位置か判断して顔写真画像を再生するようになって
いる。このブロック選択テーブル３７は前記画像符号化
装置のブロック選択テーブル２３に対応し、ブロック選
択テーブル２３が図２の内容で符号化するブロックと符
号化しないブロックを設定していればこの設定内容に従
って復号化するブロックと復号化しないブロックを設定
している。そして、前記ブロック組立部３６からの画像
信号を画像出力装置により表示出力するようになってい
る。

【００１８】このような構成においては、画像入力装置
で入力した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、ブロック
分割部２１で１ブロックが８×８画素からなるブロック
群に分割してからブロック選択部２２でブロック選択テ
ーブル２３を参照して入力する各ブロックの位置が符号
化するブロックであるか符号化しないブロックであるか
を判定する。そして、符号化するブロックのときにはこ
のブロックを次段の直交変換部２４に供給し、また、符
号化しないブロックのときには直交変換部２４への供給
を禁止する。

【００１９】直交変換部２４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２４からの直交変換出力を量子化部２５に供給し、量
子化部２５は、ブロック内の各直交変換出力値を量子化
テーブル２６を使用して量子化する。量子化部２５から
の量子化出力は、ハフマン符号化部２７に供給し、ハフ
マン符号化部２７は、ハフマンテーブル２８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。

【００２０】このように、顔写真画像のうち、背景部分
については符号化せず、顔の部分のみを符号化した２次
元コードをＩＤカードに記録できる。そして、顔の部分
のみを符号化するので、符号化量が少なく、それだけ符
号化処理が迅速にでき、より高速なＩＤカードの作成が
できる。

【００２１】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３１でハフマンテーブル
３２を使用して復号し、さらに逆量子化部３３で量子化
テーブル３４を使用して逆量子化する。そして、逆量子
化部３３からの逆量子化したデータを逆直交変換部３５
で逆直交変換を行ってからブロック組立部３６に供給す
る。ブロック組立部３６ではブロック選択テーブル３７
を参照して復号したブロックが画像のどの位置か判断し
て顔写真画像を再生、この再生した画像信号を画像出力
装置によって表示する。

【００２２】こうして表示された顔写真画像と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のみを符号化した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
って復号化して顔写真画像を得ているので、例えば、従
来と同様の符号量であったとしても顔の部分については
高画質を保持した状態で符号化されているので、顔の再
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、顔の特徴部分がより鮮明に表示され
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。また、符号化対象ブロック
数が少ないので、それだけ復号化する量も少なく符号化
処理が迅速にでき、従って、ＩＤカードの読取り後、迅
速に顔写真画像の表示ができ、より高速な個人認証作業
ができる。

【００２３】さらに、画像符号化装置においてブロック
選択テーブル２３にブロックの位置により符号化するブ
ロックか否かの選択情報が予め設定されているので、こ
の選択情報を使用して符号化するブロックを選択でき、
また、画像復号化装置においてブロック選択テーブル３
７にブロックの位置により復号化するブロックか否かの
選択情報が予め設定されているので、この選択情報を使
用して復号化するブロックを選択できるので、画像符号
化装置が出力する符号化データにブロック選択情報を付
加させる必要がない。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、限られたデータ
量を符号化データのみに使用することができ、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
元コード内に存在しないので画像データの秘匿性も高め
られる。

【００２４】なお、この実施の形態では、符号化方式と
して、離散コサイン変換等の直交変換を使用したが必ず
しもこれに限定するものではなく、ベクトル量子化、フ
ラクタル符号化等を使用して符号化を行ってもよい。ま
た、この実施の形態では、画像符号化装置において画像
信号をブロック分割部を使用して１ブロックが８×８画
素からなるブロック群に分割して符号化するものについ
て述べたが必ずしもこれに限定するものではなく、ブロ
ック分割部を使用せずに１画素ずつ符号化するものであ
ってもよい。この場合、ブロック選択部に代えて１画素
ずつ符号化する画素か符号化しない画素かを選択する画
素選択部を使用し、また、ブロック選択テーブルに代え
て１画素ずつ符号化する画素か符号化しない画素かを設
定した画素選択テーブルを使用することになる。そし
て、画像復号化装置においても同様に１画素ずつ復号化
することになり、ブロック組立部に代えて画素組立部を
使用することになり、ブロック選択テーブルに代えて画
素選択テーブルを使用することになる。

【００２５】

【発明の効果】以上、請求項１記載の発明によれば、顔
写真画像のうち、背景部分については符号化せず、顔の
部分のみを符号化した２次元コードを個人識別カードに
記録することで、顔の再生画像の品質を向上でき、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、
また、符号化量を少なくでき、より高速な個人識別カー
ドの作成ができる。

【００２６】また、請求項２記載の発明によれば、顔写
真画像のうち、背景部分については符号化せず、顔の部
分のみを符号化した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ので、顔の再生画像の品質
が高く、より確実な個人認証ができ、また、復号化量を
少なくでき、より高速な個人認証作業ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す画像符号化装置のブ
ロック図。

【図２】同実施の形態のブロック選択テーブルに設定し
た顔写真画像における符号化するブロックと符号化しな
いブロックの領域例を示す図。

【図３】同実施の形態の画像符号化装置における量子化
テーブルの量子化ステップサイズを示す図。

【図４】同実施の形態の画像復号化装置のブロック図。

【図５】従来のＩＤカードの構成を示す図。

【図６】従来の個人認証システムの構成を示すブロック
図。

【図７】従来の画像符号化装置の構成を示すブロック
図。

【図８】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】

２２…ブロック選択部（画素選択部） ２３…ブロック選択テーブル（画素選択テーブル） ２４…直交変換部 ２５…量子化部 ２７…ハフマン符号化部 ３１…ハフマン復号部 ３３…逆量子化部 ３５…逆直交変換部 ３６…ブロック組立部（画素組立部） ３７…ブロック選択テーブル（画素選択テーブル）

Claims (2)

【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、 顔写真画像内の各画素に対して、顔の部分に相当する画
   素を符号化する画素とし背景部に相当する画素を符号化
   しない画素として設定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入力する画素に対して符号化
   する画素のみを選択する画素選択部と、この画素選択部
   で選択した画素に対し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。
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、 個人識別カードから２次元コードを読取って得た符号化
   データを復号する画像復号部と、顔写真画像内の各画素
   に対して、顔の部分に相当する画素を符号化する画素と
   し背景部に相当する画素を符号化しない画素として設定
   した画素選択テーブルと、この画素選択テーブルを参照
   して前記画像復号部で復号化した画素が顔写真画像のど
   この位置に該当するかを判定し、顔写真画像を再生する
   画素組立部とを設け、前記画素組立部で再生した顔写真
   画像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。