JPWO2018116373A1 - 画像認証装置、画像認証方法および自動車 - Google Patents
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Abstract
Description
運転席に着座している乗員の顔認証を行うシステムとして、例えば特許文献1には車両の運転席に対する着座を着座センサにて検知した場合、車両のドアが施錠された場合、車両のドアが閉じられた場合、車両の運転席のシートベルトが装着された場合、車両が走行開始した場合、または、車両が停止した場合等のトリガが発生した場合に、車内カメラが運転者の顔の撮像画像を取得し、取得した撮像画像を運転者の顔認証に用いる運転者特定システムが開示されている。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る車載画像認証装置100の構成を示すブロック図である。
車載画像認証装置100は、顔検出部1、顔要素検出部2、領域判定部3、顔向き検出部4、顔向き判定部5および認証処理部6を備える。また、車載画像認証装置100は、カメラ200、記憶装置300および制御装置400と接続されている。
図1で示した構成以外にも、カメラ200および記憶装置300の少なくとも一方を車載画像認証装置100が備えるように構成してもよい。
カメラ200は、例えば広角カメラ等で構成され、少なくとも運転席501および助手席502に着座する乗員503,504を同時に撮像可能な位置に配置される。カメラ200が撮像した撮像画像は、車載画像認証装置100の顔検出部1に入力される。図2の例では、カメラ200の撮像範囲を、領域Aで示している。領域A内には、運転席501および助手席502に着座する乗員503,504に加えて、認証の対象でない人物X、Yが存在する。以下では、車載画像認証装置100が人物X,Yの撮像画像を用いて、人物X,Yの認証を行ってしまうのを抑制する構成について説明する。
領域判定部3は、運転席に着座する乗員を認証するために設定された領域の座標値、および助手席に着座する乗員を認証するために設定された領域の座標値を、バッファまたは記憶領域(図示せず)に格納している。
領域判定部3は、顔領域の座標値が予め設定された領域内に位置していないと判定した場合、顔要素検出部2に対して検出処理の停止を指示する。
領域判定部3は、顔領域の座標値が予め設定された領域内に位置していると判定した場合、当該判定結果を顔向き検出部4に出力する。領域判定部3に予め設定された領域の詳細については後述する。
一方、認証処理部6は、顔領域の撮像画像が撮像された人物を認証できなかった場合、例えば当該人物が記憶装置300に登録されていないことを示す情報を認証結果として制御装置400に出力する。
図3A、図3Bは、実施の形態1による車載画像認証装置100のハードウェア構成例を示す図である。
車載画像認証装置100における、顔検出部1、顔要素検出部2、領域判定部3、顔向き検出部4、顔向き判定部5および認証処理部6は、図3Aに示すように専用のハードウェアである処理回路100aであってもよいし、図3Bに示すようにメモリ100cに格納されているプログラムを実行するプロセッサ100bであってもよい。
メモリ100cは、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically EPROM)等の不揮発性または揮発性の半導体メモリであってもよいし、ハードディスク、フレキシブルディスク等の磁気ディスクであってもよいし、ミニディスク、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)等の光ディスクであってもよい。
図4は、実施の形態1に係る車載画像認証装置100を搭載した車両の車室内を前方から見た図であり、領域判定部3に設定された領域を示す図である。
図4では、車両500内の運転席501および助手席502に乗員503,504が着座した場合を想定し、乗員503,504を点線で示している。
運転席501の外側に第1のピラー505および助手席502の外側に第2のピラー506が位置している。矩形領域507は、運転席501に着座する乗員を認証するために、領域判定部3に設定される領域である。矩形領域508は、助手席502に着座する乗員を認証するために、領域判定部3に設定される領域である。矩形領域507,508は、車外に位置する人物Xおよび車両500の後部座席に着座する人物Yの誤認証を抑制するように設定される。
また、図4では、矩形領域が設定される場合を例に示したが、設定される領域は矩形に限定されるものではない。
同様に、矩形領域508は、助手席502のヘッドレスト502aの周囲に設定される。矩形領域508の車室内の天井側の位置は、助手席502のヘッドレスト502aの上部から車室内の天井側に所定の距離(例えば15cm程度)離間させた位置に設定される。矩形領域508の車外側の位置は、助手席502の背もたれ502bの側面から車外側に所定の距離(例えば、20cm程度)離間させた位置に設定される。矩形領域508の運転席501側の位置は、助手席502の背もたれ502bの側面から運転席501側に所定の距離(例えば、10cm程度)離間させた位置に設定される。
図5Aおよび図5Bは、車載画像認証装置100の顔向き判定部5に設定された角度範囲の一例を示す図である。
顔向き判定部5に設定された角度範囲には、車両の車幅方向の角度範囲と、車両の高さ方向の角度範囲がある。
図5Aは、実施の形態1に係る車載画像認証装置100を搭載した車両の車室内を上方から見た図であり、顔向き判定部5に設定された車両の車幅方向の角度範囲を示す図である。図5Bは実施の形態1に係る車載画像認証装置100を搭載した車両に着座した人物を横方向から見た図であり、顔向き判定部5に設定された車両の高さ方向の角度範囲を示す図である。
運転席501に着座する乗員503に対して設定された車両の車幅方向の角度範囲は、直線509aおよび直線509bで挟まれた領域Bで示した範囲である。直線509aは、乗員503の左右の目の中心位置503aと前方の第3のピラー510を結んだ直線509cを、車両500の外側にθa°(例えば、10°または20°等)広げた直線である。直線509bは、乗員503の左右の目の中心位置503aとカメラ200のレンズの中心を結んだ直線509dを、助手席502側にθb°(例えば、10°または20°等)広げた直線である。なお、直線509c,509dは、乗員503の左右の目の中心位置503aを中心としてθa°,θb°広げている。
運転席501に着座する乗員503および助手席502に着座する乗員504に対して設定された角度範囲は、図5Bの領域Dで示した範囲である。領域Dは、乗員504,504の眉間と鼻の頭頂部の中間点を通り、車両500が走行する道路に対して水平な直線503b,504bを中心として、車両500の天井側にθe°、車両500の底部側にθf°の範囲である。
乗員503が、領域B且つ領域D内を視認している場合、顔向き判定部5は、乗員503の顔向きが乗員を認証するために予め設定された角度範囲内であると判定する。同様に、乗員504が、領域C且つ領域D内を視認している場合、顔向き判定部5は、乗員504の顔向きが乗員を認証するために予め設定された角度範囲内であると判定する。
図6は、実施の形態1に係る車載画像認証装置100の動作を示すフローチャートである。
顔検出部1は、カメラ200から入力された撮像画像を解析し、顔領域の検出処理を行う(ステップST1)。顔検出部1は、顔領域を検出しなかった場合(ステップST1;NO)、ステップST1の検出処理を繰り返す。一方、顔検出部1は、顔領域を検出した場合(ステップST1;YES)、検出した顔領域を囲む矩形領域の各頂点の座標値を取得する(ステップST2)。
一方、顔向きが設定された角度範囲内である場合(ステップST8;YES)、認証処理部6は、顔検出部1から入力される顔領域の撮像画像の特徴情報と、記憶装置300に登録された認証用の撮像画像の特徴情報とを照合し、顔領域の撮像画像が撮像された人物の認証処理を行う(ステップST9)。認証処理部6は、ステップST9の認証結果を制御装置400に出力し(ステップST10)、処理を終了する。
図7では、図1で示した車載画像認証装置100の顔向き判定部5に開眼判定部5aを追加して構成した例を示している。以下では、上述した車載画像認証装置100の構成要素と同一または相当する部分には、図1で使用した符号と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。
顔向き判定部5は、顔向き検出部4が検出した顔の向きが、車両の前方乗車席に着座する乗員を認証するために予め設定された角度範囲内であるか否か判定を行う。顔向き判定部5は、顔向きが予め設定された角度範囲内であると判定した場合、開眼判定部5aは、顔要素検出部2から入力された顔要素の座標値に基づいて、人物の目が開いているか否かの判定を行う。具体的には、開眼判定部5aは、目、目じり、上瞼および下瞼等の目に関する座標値を用いて、人物の目が開いているか否かの判定を行う。例えば、開眼判定部5aは、上瞼と下瞼の座標値の差が閾値以上であった場合に、人物の目が開いていると判定する。顔向き判定部5は、顔向きの判定結果と目が開いているか否かの判定結果とを認証処理部6に出力する。
図8は、実施の形態1に係る車載画像認証装置100のその他の動作を示すフローチャートである。なお、以下では上述した車載画像認証装置100と同一のステップには図6で使用した符号と同一の符号を付し、説明を省略または簡略化する。
ステップST8において、顔向きが設定された角度範囲内であると判定された場合(ステップST8;YES)、開眼判定部5aは、人物の目が開いているか否か判定を行う(ステップST8a)。人物の目が開いていない場合(ステップST8a;NO)、ステップST1の処理に戻る。一方、人物の目が開いている場合(ステップST8a;YES)、認証処理部6は、顔検出部1から入力される顔領域の撮像画像の特徴情報と、記憶装置300に登録された認証用の撮像画像の特徴情報とを照合し、顔領域の撮像画像が撮像された人物の認証処理を行う(ステップST9)。認証処理部6は、ステップST9の認証結果を制御装置400に出力し(ステップST10)、処理を終了する。
この実施の形態2では、顔領域の撮像画像が撮像された人物が認証されるまで、複数回認証処理を繰り返す構成を示す。
図9は、実施の形態2に係る車載画像認証装置100Aの構成を示すブロック図である。
実施の形態2に係る車載画像認証装置100Aは、実施の形態1で示した車載画像認証装置100の認証処理部6に終了判定部6aを追加して構成している。
以下では、実施の形態1に係る車載画像認証装置100の構成要素と同一または相当する部分には、実施の形態1で使用した符号と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。
また、終了判定部6aは、例えば車両500からシフト位置情報を取得し、シフト位置が停止位置(P)から停止位置(P以外)へ移動したか判定を行ってもよい。終了判定部6aは、車両500のシフト位置が停止位置(P以外)へ移動するまで期間、認証処理を繰り返すように顔検出部1に指示する。
また、終了判定部6aは、例えば車両500から車速情報を取得し、車両500の車速が1km/h以上になったか判定を行ってもよい。終了判定部6aは、車両500の車速が1km/h以上となるまで期間、認証処理を繰り返すように顔検出部1に指示する。
図10は、実施の形態2に係る車載画像認証装置100Aの動作を示すフローチャートである。なお、図10のフローチャートでは、終了判定部6aが照合処理の回数に基づいて判定する場合を示している。
なお、以下では実施の形態1に係る車載画像認証装置100と同一のステップには図6で使用した符号と同一の符号を付し、説明を省略または簡略化する。
ステップST9において、認証処理部6が認証処理を行うと、終了判定部6aは顔領域の撮像画像が撮像された人物が認証されたか否か判定を行う(ステップST11)。顔領域の撮像画像が撮像された人物の認証がされたと判定した場合(ステップST11;YES)、ステップST10の処理に進む。
この実施の形態3では、検出された顔向きに基づいて認証処理部6の照合閾値を変化させる構成を示す。
図11は、実施の形態3に係る車載画像認証装置100Bの構成を示すブロック図である。
実施の形態3に係る車載画像認証装置100Bは、実施の形態1で示した車載画像認証装置100に照合閾値決定部7を追加して構成している。
以下では、実施の形態1に係る車載画像認証装置100の構成要素と同一または相当する部分には、実施の形態1で使用した符号と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。
まず、記憶装置300は、各ユーザの顔の特徴情報を、各ユーザを特定する情報および認証用の撮像画像の顔向きを示す情報と関連付けて記憶しているものとする。
照合閾値決定部7は、顔向き判定部5から顔向きが予め設定された角度範囲内であるとの判定結果が入力されると、記憶装置300から照合に用いる認証用の撮像画像の特徴情報と、顔向きを示す情報を取得する。照合閾値決定部7は、認証用の撮像画像の顔向きと、顔向き判定部5において予め設定された角度範囲内であると判定された顔領域の撮像画像の顔向きとを比較する。照合閾値決定部7は、認証用の撮像画像の顔向きと、顔領域の撮像画像の顔向きの角度が近いほど、照合閾値を規定値よりも高く設定する。一方、照合閾値決定部7は、認証用の撮像画像の顔向きと、顔領域の撮像画像の顔向きの角度が離れるほど、照合閾値を規定値よりも低く設定する。
図12は、実施の形態3に係る車載画像認証装置100Bの動作を示すフローチャートである。なお、以下では実施の形態1に係る車載画像認証装置100と同一のステップには図6で使用した符号と同一の符号を付し、説明を省略または簡略化する。
また、図12のフローチャートでは、照合閾値決定部7が顔領域の撮像画像の顔向きに基づいて照合閾値を決定する場合を示している。
ステップST8において、顔向きが設定された角度範囲内であると判定された場合(ステップST8;YES)、照合閾値決定部7は記憶装置300から認証用の撮像画像の特徴情報と当該認証用の撮像画像の顔向きを示す情報を取得する(ステップST21)。照合閾値決定部7は、ステップST21で取得した認証用の撮像画像の顔向きと、顔向き検出部4が検出した顔向きとを比較して、照合閾値を決定する(ステップST22)。なお、照合閾値決定部7は、顔向き検出部4が検出した顔向きを顔向き判定部5を介して取得する。
この実施の形態4では、ある車両状態の検知をトリガとして認証処理を開始する構成を示す。
図13は、実施の形態4に係る車載画像認証装置100Cの構成を示すブロック図である。
実施の形態4に係る車載画像認証装置100Cは、実施の形態1で示した車載画像認証装置100に車両情報取得部8および車両状態判定部9を追加して構成している。
以下では、実施の形態1に係る車載画像認証装置100の構成要素と同一または相当する部分には、実施の形態1で使用した符号と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。
上述した車両情報の例では、車両状態判定部9は、ドアの開錠、ドアのオープン、シートベルトの装着、イグニッションのON、人感センサのON、シフトレバーがドライブの位置に移動、車両速度が0km/hを超えた、ナビゲーション装置が案内を開始した、自車両が自宅を出発した等のいずれかを検知した場合に、顔検出部1に対して撮像画像から顔検出の処理を行うように指示する。
車載画像認証装置100Cにおける車両情報取得部8および車両状態判定部9は、図3Aに示すように専用のハードウェアである処理回路100aであってもよいし、図3Bに示すようにメモリ100cに格納されているプログラムを実行するプロセッサ100bであってもよい。
図14は、実施の形態4に係る車載画像認証装置100Cの動作を示すフローチャートである。
車両状態判定部9は、車両情報取得部8が取得した車両情報を参照し、車両状態が予め設定した状態になったか否か判定を行う(ステップST31)。車両状態が予め設定した状態になっていない場合(ステップST31;NO)、車両状態判定部9はステップST31の処理を繰り返す。一方、車両状態が予め設定した状態になった場合(ステップST31;YES)、車両状態判定部9は顔検出部1に対して顔領域の検出処理を指示する(ステップST32)。その後、車載画像認証装置100Cは、ステップST1からステップST10の処理を行う。
例えば、車両状態判定部9が、ドアのオープンを検知した場合をトリガとして認証処理を開始させる場合と、シートベルトの装着を検知した場合をトリガとして認証処理を開始させる場合とで、領域判定部3に設定される領域を変化させる。
領域判定部3は、車両状態判定部9がトリガとする車両状態に応じた設定領域を予め蓄積しておき、車両状態判定部9から入力される判定結果に応じた設定領域を読み出す。または、車両状態判定部9が、車両状態に応じた設定領域を蓄積しておき、判定結果に応じた設定領域を領域判定部3に対して設定してもよい。
領域判定部3が判定に用いる領域を車両状態に応じて設定することにより、常に認証処理に適した位置において顔領域が存在するか否かの判定処理を行うことができる。
この実施の形態5では、車両情報に基づいて、認証処理の照合閾値を設定する構成を示す。
図15は、実施の形態5に係る車載画像認証装置100Dの構成を示すブロック図である。
実施の形態5に係る車載画像認証装置100Dは、実施の形態1で示した車載画像認証装置100に車両情報取得部8および車両状態判定部9を追加し、さらに認証処理部6に照合閾値決定部7aを追加して構成している。
以下では、実施の形態1、実施の形態3および実施の形態4に係る車載画像認証装置100,100B,100Cの構成要素と同一または相当する部分には、実施の形態1、実施の形態3および実施の形態4で使用した符号と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。
記憶装置300は、各ユーザの顔の特徴情報と、各ユーザを特定する情報(例えば、ID)と、特定の地点の位置情報とを関連付けて記憶している。
認証処理部6は、照合閾値決定部7aが設定した照合閾値に基づいて、顔検出部1から入力される顔領域の撮像画像の特徴情報と、記憶装置300から取得した認証用の撮像画像の特徴情報とを照合し、顔領域の撮像画像が撮像された人物の認証処理を行う。
図16は、実施の形態5に係る車載画像認証装置100Dの動作を示すフローチャートである。
車両状態判定部9は、車両情報取得部8が取得した車両情報を参照し、車両状態が予め設定した状態になったか否か判定を行う(ステップST31)。車両状態が予め設定した状態になっていない場合(ステップST31;NO)、車両状態判定部9はステップST31の処理を繰り返す。一方、車両状態が予め設定した状態になった場合(ステップST31;YES)、ステップST32の処理に進む。ステップST32以降の処理と並行して、車両状態判定部9は車両情報取得部8が取得した車両の位置情報を参照し、車両が予め設定された特定の地点に位置しているか否か判定を行う(ステップST41)。
運転席に着座している乗員の顔認証を行うシステムとして、例えば特許文献1には車両の運転席に対する着座を着座センサにて検知した場合、車両のドアが施錠された場合、車両のドアが閉じられた場合、車両の運転席のシートベルトが装着された場合、車両が走行開始した場合、または、車両が停止した場合等のトリガが発生した場合に、車内カメラが運転者の顔の撮像画像を取得し、取得した撮像画像を運転者の顔認証に用いる運転者特定システムが開示されている。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る画像認証装置100の構成を示すブロック図である。
画像認証装置100は、顔検出部1、顔要素検出部2、領域判定部3、顔向き検出部4、顔向き判定部5および認証処理部6を備える。また、画像認証装置100は、カメラ200、記憶装置300および制御装置400と接続されている。
図1で示した構成以外にも、カメラ200および記憶装置300の少なくとも一方を画像認証装置100が備えるように構成してもよい。
カメラ200は、例えば広角カメラ等で構成され、少なくとも運転席501および助手席502に着座する乗員503,504を同時に撮像可能な位置に配置される。カメラ200が撮像した撮像画像は、画像認証装置100の顔検出部1に入力される。図2の例では、カメラ200の撮像範囲を、領域Aで示している。領域A内には、運転席501および助手席502に着座する乗員503,504に加えて、認証の対象でない人物X、Yが存在する。以下では、画像認証装置100が人物X,Yの撮像画像を用いて、人物X,Yの認証を行ってしまうのを抑制する構成について説明する。
領域判定部3は、運転席に着座する乗員を認証するために設定された領域の座標値、および助手席に着座する乗員を認証するために設定された領域の座標値を、バッファまたは記憶領域(図示せず)に格納している。
領域判定部3は、顔領域の座標値が予め設定された領域内に位置していないと判定した場合、顔要素検出部2に対して検出処理の停止を指示する。
領域判定部3は、顔領域の座標値が予め設定された領域内に位置していると判定した場合、当該判定結果を顔向き検出部4に出力する。領域判定部3に予め設定された領域の詳細については後述する。
一方、認証処理部6は、顔領域の撮像画像が撮像された人物を認証できなかった場合、例えば当該人物が記憶装置300に登録されていないことを示す情報を認証結果として制御装置400に出力する。
図3A、図3Bは、実施の形態1による画像認証装置100のハードウェア構成例を示す図である。
画像認証装置100における、顔検出部1、顔要素検出部2、領域判定部3、顔向き検出部4、顔向き判定部5および認証処理部6は、図3Aに示すように専用のハードウェアである処理回路100aであってもよいし、図3Bに示すようにメモリ100cに格納されているプログラムを実行するプロセッサ100bであってもよい。
メモリ100cは、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically EPROM)等の不揮発性または揮発性の半導体メモリであってもよいし、ハードディスク、フレキシブルディスク等の磁気ディスクであってもよいし、ミニディスク、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)等の光ディスクであってもよい。
図4は、実施の形態1に係る画像認証装置100を搭載した車両の車室内を前方から見た図であり、領域判定部3に設定された領域を示す図である。
図4では、車両500内の運転席501および助手席502に乗員503,504が着座した場合を想定し、乗員503,504を点線で示している。
運転席501の外側に第1のピラー505および助手席502の外側に第2のピラー506が位置している。矩形領域507は、運転席501に着座する乗員を認証するために、領域判定部3に設定される領域である。矩形領域508は、助手席502に着座する乗員を認証するために、領域判定部3に設定される領域である。矩形領域507,508は、車外に位置する人物Xおよび車両500の後部座席に着座する人物Yの誤認証を抑制するように設定される。
また、図4では、矩形領域が設定される場合を例に示したが、設定される領域は矩形に限定されるものではない。
同様に、矩形領域508は、助手席502のヘッドレスト502aの周囲に設定される。矩形領域508の車室内の天井側の位置は、助手席502のヘッドレスト502aの上部から車室内の天井側に所定の距離(例えば15cm程度)離間させた位置に設定される。矩形領域508の車外側の位置は、助手席502の背もたれ502bの側面から車外側に所定の距離(例えば、20cm程度)離間させた位置に設定される。矩形領域508の運転席501側の位置は、助手席502の背もたれ502bの側面から運転席501側に所定の距離(例えば、10cm程度)離間させた位置に設定される。
図5Aおよび図5Bは、画像認証装置100の顔向き判定部5に設定された角度範囲の一例を示す図である。
顔向き判定部5に設定された角度範囲には、車両の車幅方向の角度範囲と、車両の高さ方向の角度範囲がある。
図5Aは、実施の形態1に係る画像認証装置100を搭載した車両の車室内を上方から見た図であり、顔向き判定部5に設定された車両の車幅方向の角度範囲を示す図である。図5Bは実施の形態1に係る画像認証装置100を搭載した車両に着座した人物を横方向から見た図であり、顔向き判定部5に設定された車両の高さ方向の角度範囲を示す図である。
運転席501に着座する乗員503に対して設定された車両の車幅方向の角度範囲は、直線509aおよび直線509bで挟まれた領域Bで示した範囲である。直線509aは、乗員503の左右の目の中心位置503aと前方の第3のピラー510を結んだ直線509cを、車両500の外側にθa°(例えば、10°または20°等)広げた直線である。直線509bは、乗員503の左右の目の中心位置503aとカメラ200のレンズの中心を結んだ直線509dを、助手席502側にθb°(例えば、10°または20°等)広げた直線である。なお、直線509c,509dは、乗員503の左右の目の中心位置503aを中心としてθa°,θb°広げている。
運転席501に着座する乗員503および助手席502に着座する乗員504に対して設定された角度範囲は、図5Bの領域Dで示した範囲である。領域Dは、乗員504,504の眉間と鼻の頭頂部の中間点を通り、車両500が走行する道路に対して水平な直線503b,504bを中心として、車両500の天井側にθe°、車両500の底部側にθf°の範囲である。
乗員503が、領域B且つ領域D内を視認している場合、顔向き判定部5は、乗員503の顔向きが乗員を認証するために予め設定された角度範囲内であると判定する。同様に、乗員504が、領域C且つ領域D内を視認している場合、顔向き判定部5は、乗員504の顔向きが乗員を認証するために予め設定された角度範囲内であると判定する。
図6は、実施の形態1に係る画像認証装置100の動作を示すフローチャートである。
顔検出部1は、カメラ200から入力された撮像画像を解析し、顔領域の検出処理を行う(ステップST1)。顔検出部1は、顔領域を検出しなかった場合(ステップST1;NO)、ステップST1の検出処理を繰り返す。一方、顔検出部1は、顔領域を検出した場合(ステップST1;YES)、検出した顔領域を囲む矩形領域の各頂点の座標値を取得する(ステップST2)。
一方、顔向きが設定された角度範囲内である場合(ステップST8;YES)、認証処理部6は、顔検出部1から入力される顔領域の撮像画像の特徴情報と、記憶装置300に登録された認証用の撮像画像の特徴情報とを照合し、顔領域の撮像画像が撮像された人物の認証処理を行う(ステップST9)。認証処理部6は、ステップST9の認証結果を制御装置400に出力し(ステップST10)、処理を終了する。
図7では、図1で示した画像認証装置100の顔向き判定部5に開眼判定部5aを追加して構成した例を示している。以下では、上述した画像認証装置100の構成要素と同一または相当する部分には、図1で使用した符号と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。
顔向き判定部5は、顔向き検出部4が検出した顔の向きが、車両の前方乗車席に着座する乗員を認証するために予め設定された角度範囲内であるか否か判定を行う。顔向き判定部5は、顔向きが予め設定された角度範囲内であると判定した場合、開眼判定部5aは、顔要素検出部2から入力された顔要素の座標値に基づいて、人物の目が開いているか否かの判定を行う。具体的には、開眼判定部5aは、目、目じり、上瞼および下瞼等の目に関する座標値を用いて、人物の目が開いているか否かの判定を行う。例えば、開眼判定部5aは、上瞼と下瞼の座標値の差が閾値以上であった場合に、人物の目が開いていると判定する。顔向き判定部5は、顔向きの判定結果と目が開いているか否かの判定結果とを認証処理部6に出力する。
図8は、実施の形態1に係る画像認証装置100のその他の動作を示すフローチャートである。なお、以下では上述した画像認証装置100と同一のステップには図6で使用した符号と同一の符号を付し、説明を省略または簡略化する。
ステップST8において、顔向きが設定された角度範囲内であると判定された場合(ステップST8;YES)、開眼判定部5aは、人物の目が開いているか否か判定を行う(ステップST8a)。人物の目が開いていない場合(ステップST8a;NO)、ステップST1の処理に戻る。一方、人物の目が開いている場合(ステップST8a;YES)、認証処理部6は、顔検出部1から入力される顔領域の撮像画像の特徴情報と、記憶装置300に登録された認証用の撮像画像の特徴情報とを照合し、顔領域の撮像画像が撮像された人物の認証処理を行う(ステップST9)。認証処理部6は、ステップST9の認証結果を制御装置400に出力し(ステップST10)、処理を終了する。
この実施の形態2では、顔領域の撮像画像が撮像された人物が認証されるまで、複数回認証処理を繰り返す構成を示す。
図9は、実施の形態2に係る画像認証装置100Aの構成を示すブロック図である。
実施の形態2に係る画像認証装置100Aは、実施の形態1で示した画像認証装置100の認証処理部6に終了判定部6aを追加して構成している。
以下では、実施の形態1に係る画像認証装置100の構成要素と同一または相当する部分には、実施の形態1で使用した符号と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。
また、終了判定部6aは、例えば車両500からシフト位置情報を取得し、シフト位置が停止位置(P)から停止位置(P以外)へ移動したか判定を行ってもよい。終了判定部6aは、車両500のシフト位置が停止位置(P以外)へ移動するまで期間、認証処理を繰り返すように顔検出部1に指示する。
また、終了判定部6aは、例えば車両500から車速情報を取得し、車両500の車速が1km/h以上になったか判定を行ってもよい。終了判定部6aは、車両500の車速が1km/h以上となるまで期間、認証処理を繰り返すように顔検出部1に指示する。
図10は、実施の形態2に係る画像認証装置100Aの動作を示すフローチャートである。なお、図10のフローチャートでは、終了判定部6aが照合処理の回数に基づいて判定する場合を示している。
なお、以下では実施の形態1に係る画像認証装置100と同一のステップには図6で使用した符号と同一の符号を付し、説明を省略または簡略化する。
ステップST9において、認証処理部6が認証処理を行うと、終了判定部6aは顔領域の撮像画像が撮像された人物が認証されたか否か判定を行う(ステップST11)。顔領域の撮像画像が撮像された人物の認証がされたと判定した場合(ステップST11;YES)、ステップST10の処理に進む。
この実施の形態3では、検出された顔向きに基づいて認証処理部6の照合閾値を変化させる構成を示す。
図11は、実施の形態3に係る画像認証装置100Bの構成を示すブロック図である。
実施の形態3に係る画像認証装置100Bは、実施の形態1で示した画像認証装置100に照合閾値決定部7を追加して構成している。
以下では、実施の形態1に係る画像認証装置100の構成要素と同一または相当する部分には、実施の形態1で使用した符号と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。
まず、記憶装置300は、各ユーザの顔の特徴情報を、各ユーザを特定する情報および認証用の撮像画像の顔向きを示す情報と関連付けて記憶しているものとする。
照合閾値決定部7は、顔向き判定部5から顔向きが予め設定された角度範囲内であるとの判定結果が入力されると、記憶装置300から照合に用いる認証用の撮像画像の特徴情報と、顔向きを示す情報を取得する。照合閾値決定部7は、認証用の撮像画像の顔向きと、顔向き判定部5において予め設定された角度範囲内であると判定された顔領域の撮像画像の顔向きとを比較する。照合閾値決定部7は、認証用の撮像画像の顔向きと、顔領域の撮像画像の顔向きの角度が近いほど、照合閾値を規定値よりも高く設定する。一方、照合閾値決定部7は、認証用の撮像画像の顔向きと、顔領域の撮像画像の顔向きの角度が離れるほど、照合閾値を規定値よりも低く設定する。
図12は、実施の形態3に係る画像認証装置100Bの動作を示すフローチャートである。なお、以下では実施の形態1に係る画像認証装置100と同一のステップには図6で使用した符号と同一の符号を付し、説明を省略または簡略化する。
また、図12のフローチャートでは、照合閾値決定部7が顔領域の撮像画像の顔向きに基づいて照合閾値を決定する場合を示している。
ステップST8において、顔向きが設定された角度範囲内であると判定された場合(ステップST8;YES)、照合閾値決定部7は記憶装置300から認証用の撮像画像の特徴情報と当該認証用の撮像画像の顔向きを示す情報を取得する(ステップST21)。照合閾値決定部7は、ステップST21で取得した認証用の撮像画像の顔向きと、顔向き検出部4が検出した顔向きとを比較して、照合閾値を決定する(ステップST22)。なお、照合閾値決定部7は、顔向き検出部4が検出した顔向きを顔向き判定部5を介して取得する。
この実施の形態4では、ある車両状態の検知をトリガとして認証処理を開始する構成を示す。
図13は、実施の形態4に係る画像認証装置100Cの構成を示すブロック図である。
実施の形態4に係る画像認証装置100Cは、実施の形態1で示した画像認証装置100に車両情報取得部8および車両状態判定部9を追加して構成している。
以下では、実施の形態1に係る画像認証装置100の構成要素と同一または相当する部分には、実施の形態1で使用した符号と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。
上述した車両情報の例では、車両状態判定部9は、ドアの開錠、ドアのオープン、シートベルトの装着、イグニッションのON、人感センサのON、シフトレバーがドライブの位置に移動、車両速度が0km/hを超えた、ナビゲーション装置が案内を開始した、自車両が自宅を出発した等のいずれかを検知した場合に、顔検出部1に対して撮像画像から顔検出の処理を行うように指示する。
画像認証装置100Cにおける車両情報取得部8および車両状態判定部9は、図3Aに示すように専用のハードウェアである処理回路100aであってもよいし、図3Bに示すようにメモリ100cに格納されているプログラムを実行するプロセッサ100bであってもよい。
図14は、実施の形態4に係る画像認証装置100Cの動作を示すフローチャートである。
車両状態判定部9は、車両情報取得部8が取得した車両情報を参照し、車両状態が予め設定した状態になったか否か判定を行う(ステップST31)。車両状態が予め設定した状態になっていない場合(ステップST31;NO)、車両状態判定部9はステップST31の処理を繰り返す。一方、車両状態が予め設定した状態になった場合(ステップST31;YES)、車両状態判定部9は顔検出部1に対して顔領域の検出処理を指示する(ステップST32)。その後、画像認証装置100Cは、ステップST1からステップST10の処理を行う。
例えば、車両状態判定部9が、ドアのオープンを検知した場合をトリガとして認証処理を開始させる場合と、シートベルトの装着を検知した場合をトリガとして認証処理を開始させる場合とで、領域判定部3に設定される領域を変化させる。
領域判定部3は、車両状態判定部9がトリガとする車両状態に応じた設定領域を予め蓄積しておき、車両状態判定部9から入力される判定結果に応じた設定領域を読み出す。または、車両状態判定部9が、車両状態に応じた設定領域を蓄積しておき、判定結果に応じた設定領域を領域判定部3に対して設定してもよい。
領域判定部3が判定に用いる領域を車両状態に応じて設定することにより、常に認証処理に適した位置において顔領域が存在するか否かの判定処理を行うことができる。
この実施の形態5では、車両情報に基づいて、認証処理の照合閾値を設定する構成を示す。
図15は、実施の形態5に係る画像認証装置100Dの構成を示すブロック図である。
実施の形態5に係る画像認証装置100Dは、実施の形態1で示した画像認証装置100に車両情報取得部8および車両状態判定部9を追加し、さらに認証処理部6に照合閾値決定部7aを追加して構成している。
以下では、実施の形態1、実施の形態3および実施の形態4に係る画像認証装置100,100B,100Cの構成要素と同一または相当する部分には、実施の形態1、実施の形態3および実施の形態4で使用した符号と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。
記憶装置300は、各ユーザの顔の特徴情報と、各ユーザを特定する情報(例えば、ID)と、特定の地点の位置情報とを関連付けて記憶している。
認証処理部6は、照合閾値決定部7aが設定した照合閾値に基づいて、顔検出部1から入力される顔領域の撮像画像の特徴情報と、記憶装置300から取得した認証用の撮像画像の特徴情報とを照合し、顔領域の撮像画像が撮像された人物の認証処理を行う。
図16は、実施の形態5に係る画像認証装置100Dの動作を示すフローチャートである。
車両状態判定部9は、車両情報取得部8が取得した車両情報を参照し、車両状態が予め設定した状態になったか否か判定を行う(ステップST31)。車両状態が予め設定した状態になっていない場合(ステップST31;NO)、車両状態判定部9はステップST31の処理を繰り返す。一方、車両状態が予め設定した状態になった場合(ステップST31;YES)、ステップST32の処理に進む。ステップST32以降の処理と並行して、車両状態判定部9は車両情報取得部8が取得した車両の位置情報を参照し、車両が予め設定された特定の地点に位置しているか否か判定を行う(ステップST41)。
Claims (11)
- 車両の運転席および助手席に着座する乗員を同時に撮像可能な撮像範囲を撮像した撮像画像から、人物の顔が位置する顔領域と、当該顔領域の特徴情報とを検出する顔検出部と、
前記顔検出部が検出した前記顔領域の撮像画像から、前記人物の顔の要素を検出する顔要素検出部と、
前記顔検出部が検出した前記顔領域が、前記車両の前方乗車席に着座する前記乗員を認証するために設定された領域内に位置しているか否か判定を行う領域判定部と、
前記領域判定部が、前記顔領域が前記設定された領域内に位置していると判定した場合に、前記顔要素検出部が検出した前記人物の顔の要素の前記撮像画像における位置情報に基づいて、前記人物の顔の向きを検出する顔向き検出部と、
前記顔向き検出部が検出した前記人物の顔の向きが、前記車両の前方乗車席に着座する前記乗員を認証するために設定された顔向きの範囲内であるか否か判定を行う顔向き判定部と、
前記顔向き判定部が、前記人物の顔の向きが前記設定された顔向きの範囲内であると判定した場合に、前記顔領域の撮像画像の特徴情報と、予め蓄積された認証用の撮像画像の特徴情報とを照合し、前記顔領域が検出された前記人物の認証を行う認証処理部とを備えた車載画像認証装置。 - 前記顔要素検出部が検出した前記人物の顔の要素の前記撮像画像における位置情報に基づいて、前記人物の目が開いているか否か判定を行う開眼判定部を備え、
前記認証処理部は、前記人物の顔の向きが前記設定された顔向きの範囲内であり、且つ前記開眼判定部が前記人物の目が開いていると判定した場合に、前記人物の認証を行うことを特徴とする請求項1記載の車載画像認証装置。 - 前記認証処理部が、前記顔領域が検出された前記人物を認証できなかった場合に、当該認証処理部の認証回数または認証時間が規定の回数または規定の時間に到達したか否か判定を行い、到達していない場合に、前記顔検出部に対して再度、前記顔領域の検出を指示する終了判定部を備えたことを特徴とする請求項1記載の車載画像認証装置。
- 前記顔領域の前記撮像画像における位置、および前記顔向き検出部が検出した前記人物の顔の向きの少なくとも1つに基づいて、照合閾値を決定する照合閾値決定部を備え、
前記認証処理部は、前記顔検出部が検出した前記顔領域の撮像画像の特徴情報と、予め蓄積された前記認証用の撮像画像の特徴情報とを照合し、照合結果が前記照合閾値以上であるか否かに基づいて前記人物の認証を行うことを特徴とする請求項1記載の車載画像認証装置。 - 前記車両の車両情報を参照し、前記車両の車両状態が前記車両の前方乗車席に着座する前記乗員を認証するために設定された状態になったと判定した場合に、前記顔検出部に対して前記顔領域の検出を指示する車両状態判定部を備えたことを特徴とする請求項1記載の車載画像認証装置。
- 前記領域判定部に設定される前記車両の前方乗車席に着座する乗員を認証するための領域は、固定された領域、または前記車両状態判定部が参照する車両情報の種別に応じて設定される領域であることを特徴とする請求項5記載の車載画像認証装置。
- 前記認証処理部が、前記顔領域が検出された前記人物を認証できなかった場合に、当該認証処理部の認証回数または認証時間が規定の回数または規定の時間に到達したか否か判定を行い、到達していない場合に、前記顔検出部に対して再度、前記顔領域の検出を指示する終了判定部を備えたことを特徴とする請求項5記載の車載画像認証装置。
- 前記顔領域の前記撮像画像における位置、および前記顔向き検出部が検出した前記人物の顔の向きの少なくとも1つに基づいて、照合閾値を決定する照合閾値決定部を備え、
前記認証処理部は、前記顔検出部が検出した前記顔領域の撮像画像の特徴情報と、予め蓄積された前記認証用の撮像画像の特徴情報とを照合し、照合結果が前記照合閾値以上であるか否かに基づいて前記人物の認証を行うことを特徴とする請求項5記載の車載画像認証装置。 - 前記車両状態判定部による前記車両が特定の地点に位置しているとの判定結果に基づいて、照合閾値を決定する照合閾値決定部を備え、
前記認証処理部は、前記顔検出部が検出した前記顔領域の撮像画像の特徴情報と、予め蓄積された前記認証用の撮像画像の特徴情報とを照合し、照合結果が前記照合閾値以上であるか否かに基づいて前記人物の認証を行うことを特徴とする請求項5記載の車載画像認証装置。 - 前記車両状態判定部が参照する前記車両情報は、前記車両のドアの開錠および施錠を示す情報、前記車両のドアの開閉を示す情報、前記車両のシートベルトの着脱を示す情報、前記車両のイグニッションのON/OFF状態を示す情報、前記車両の人感センサのON/OFF状態を示す情報、前記車両のシフトレバーの位置を示す情報、前記車両の車両速度を示す情報、前記車両のナビゲーション装置の案内状態を示す情報および前記車両の位置情報のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項5記載の車載画像認証装置。
- 前記車両の前記運転席および前記助手席に着座する乗員を同時に撮像可能な撮像範囲を撮像するカメラを備えたことを特徴とする請求項1記載の車載画像認証装置。
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