KR20090008256A - 얼굴 인식 시스템 - Google Patents

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KR20090008256A
KR20090008256A KR1020087025723A KR20087025723A KR20090008256A KR 20090008256 A KR20090008256 A KR 20090008256A KR 1020087025723 A KR1020087025723 A KR 1020087025723A KR 20087025723 A KR20087025723 A KR 20087025723A KR 20090008256 A KR20090008256 A KR 20090008256A
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마코토 마스다
카케히로 나가오
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오끼 덴끼 고오교 가부시끼가이샤
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Abstract

얼굴 인식을 행하는 이용자가 특징량을 추출하는 대상이 되는 얼굴의 부위를 스스로 선택할 수 있어, 마스크나 안대를 하고 있거나, 머리 모양이 바뀌거나 했을 경우에도, 선택된 부위의 특징량을 중시하고 다른 부위의 특징량을 경감함으로써, 적절하게 얼굴 인식을 행할 수 있게 한다. 이용자의 얼굴 화상을 취득하는 화상입력부와, 등록 인물의 얼굴의 부위의 특징량을 보존한 데이터베이스와, 상기 이용자의 얼굴 화상으로부터 얼굴의 부위의 위치를 검출하는 얼굴 위치 검출부와, 얼굴의 부위의 특징량을 추출하는 특징량 추출부와, 상기 특징량 추출부가 추출한 얼굴의 부위의 특징량과, 상기 데이터베이스에 보존된 등록 인물의 얼굴의 부위의 특징량을 비교하여, 상기 이용자를 인식하는 인식부를 가지는 얼굴 인식 시스템로서, 특징량을 추출하는 얼굴의 부위를 상기 이용자가 선택한다.
얼굴 인식, 개인 인증, 특징량 추출, 특징량 비교, 이용자 선택

Description

얼굴 인식 시스템{FACE RECOGNITION SYSTEM}
본 발명은, 얼굴 인식 시스템에 관한 것이다.
종래, 건물이나 이 건물 내의 특정한 장소에 무자격자가 진입하는 것을 방지하기 위한 개인 인증장치, 정보처리장치 등의 장치를 무자격자가 조작하는 것을 방지하기 위한 개인 인증장치, 인터넷을 이용한 전자상거래에 있어서 본인 확인을 행하기 위한 개인 인증장치 등에 있어서는, 키(열쇠)나 비밀번호를 사용하지 않고, 본인의 생물학적인 특징을 이용해서 본인을 확인하는 바이오매트릭스 인증 시스템을 이용한 개인 인증장치가 제공되고 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).
그리고, 상기 바이오매트릭스 인증 시스템을 이용한 개인 인증장치에 있어서는, 지문에 의해 인증하는 시스템, 음성에 의해 인증하는 시스템, 얼굴 모양에 의해 인증하는 시스템 등이 이용되고 있다.
얼굴 모습에 의해 인증하는 시스템, 즉, 얼굴 인식 시스템에 있어서는, 얼굴 인식을 행할 때에, 얼굴 화상으로부터 얼굴의 특징량을 추출하고, 사전에 등록된 특징량과의 유사도를 비교해서 인식하도록 되어 있다. 이 경우, 양 눈 및 입의 위 치를 검출하고, 그것에 의해, 수정된 템플릿을 얼굴의 특징량으로 하는 템플릿 매칭 처리에 의해 얼굴 인식을 행한다. 이때, 얼굴 화상으로서는, 양 눈 및 입이 포함되어 있는 것이 전제조건으로, 양 눈의 검출 또는 입의 검출 중 어느 하나에 실패했을 경우에는, 화상중에 얼굴이 존재하지 않는다고 판단해서 경고를 내도록 되어 있다.
[특허문헌 1] 일본국 특개 2000-163600호 공보
(발명이 이루고자 하는 기술적 과제)
그렇지만, 상기 종래의 얼굴 인식 시스템에 있어서는, 이용자가 마스크를 하고 있으면, 입을 검출할 수 없으므로, 적절하게 얼굴 인식을 행할 수 없어져 버린다. 예를 들면, 겨울과 같이 감기가 유행하는 계절이나, 초봄과 같이 꽃가루 알레르기가 유행하는 계절에는, 이용자가 마스크를 하고 있는 경우가 많다. 이러한 경우, 종래의 얼굴 인식 시스템을 이용한 개인 인증장치에서는, 입의 특징량이 마스크의 영향으로 크게 변하여 버리므로, 얼굴 인식 시스템이 마스크를 하고 있는 얼굴을 적절하게 인식을 할 수 없어, 이용자의 본인 확인에 실패해 버린다. 그 때문에, 이용자는, 인증시에 마스크를 벗거나 하지 않으면 안되어, 손이 많이 가고, 번거롭게 느껴 버린다.
본 발명은, 상기 종래의 얼굴 인식 시스템의 문제점을 해결하여, 특징량을 추출하는 대상이 되는 얼굴의 부위를 선택하는 특징량 선택부를 가짐으로써, 얼굴 인식을 행하는 이용자가 특징량을 추출하는 대상이 되는 얼굴의 부위를 스스로 선택할 수 있고, 마스크나 안대를 하고 있거나, 머리 모양이 바뀌거나 했을 경우라도, 선택한 부위의 특징량을 중시하고 다른 부위의 특징량을 경감함으로써, 적절하게 얼굴 인식을 행할 수 있는 얼굴 인식 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
(발명의 구성)
그를 위해, 본 발명의 얼굴 인식 시스템에 있어서는, 이용자의 얼굴 화상을 취득하는 화상입력부와, 등록 인물의 얼굴의 부위의 특징량을 보존한 데이터베이스와, 상기 이용자의 얼굴 화상으로부터 얼굴의 부위의 위치를 검출하는 얼굴 위치 검출부와, 얼굴의 부위의 특징량을 추출하는 특징량 추출부와, 상기 특징량 추출부가 추출한 얼굴의 부위의 특징량과, 상기 데이터베이스에 보존된 등록 인물의 얼굴의 부위의 특징량을 비교하여, 상기 이용자를 인식하는 인식부를 가지는 얼굴 인식 시스템으로서, 특징량을 추출하는 얼굴의 부위를 상기 이용자가 선택한다.
본 발명의 다른 얼굴 인식 시스템에 있어서는, 다시, 상기 얼굴 위치 검출부는, 상기 이용자가 선택한 얼굴의 부위의 위치만을 검출한다.
본 발명의 또 다른 얼굴 인식 시스템에 있어서는, 상기 이용자가 조작해서 특징량을 추출할 얼굴의 부위를 선택하는 특징량 선택부를 더 가진다.
본 발명의 또 다른 얼굴 인식 시스템에 있어서는, 이용자의 얼굴 화상을 취득하는 화상입력부와, 등록 인물의 얼굴의 부위의 특징량을 보존한 데이터베이스와, 상기 이용자의 얼굴 화상으로부터 얼굴의 부위의 위치를 검출하는 얼굴 위치 검출부와, 얼굴의 부위의 특징량을 추출하는 특징량 추출부와, 상기 특징량 추출부가 추출한 얼굴의 부위의 특징량과, 상기 데이터베이스에 보존된 등록 인물의 얼굴의 부위의 특징량을 비교하여, 상기 이용자를 인식하는 인식부를 가지는 얼굴 인식 시스템으로서, 특징량을 추출할 얼굴의 부위를 상기 이용자의 상태에 맞춰서 자동적으로 선택한다.
본 발명의 또 다른 얼굴 인식 시스템에 있어서는, 상기 이용자의 얼굴 화상을 등록된 템플릿과 매칭시킴으로써, 특징량을 추출할 얼굴의 부위를 선택하는 이용자 상태 검출부를 더 가진다.
(발명의 효과)
본 발명에 따르면, 얼굴 인식 시스템에 있어서는, 특징량을 추출하는 대상이 되는 얼굴의 부위를 선택하는 특징량 선택부를 가진다. 그 때문에, 얼굴 인식을 행하는 이용자가 특징량을 추출할 대상이 되는 얼굴의 부위를 스스로 선택할 수 있어, 마스크나 안대를 하고 있거나, 머리 모양이 바뀌거나 했을 경우라도, 선택된 부위의 특징량을 중시하고 다른 부위의 특징량을 경감함으로써, 적절하게 얼굴 인식을 행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 얼굴 인식 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 특징량 선택 화면의 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 얼굴 위치 검출 처리의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 특징량 추출 처리의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 얼굴 인식 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해서 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 얼굴 인식 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도면에 있어서, 10은 카메라(21)에 의해 촬영한 이용자(19)의 얼굴 화상을 취득해서 얼굴 인식을 행하는 얼굴 인식 시스템으로서, 프로그램에 따라서 동작을 행하는 일종의 컴퓨터 시스템이다. 상기 얼굴 인식 시스템(10)은, 이용자(19)의 생물학적인 특징의 하나인 얼굴 모습에 의해, 상기 이용자(19)의 개인인증을 행하기 위해서 사용되는 시스템으로, 어떠한 용도에서 사용되어도 좋다. 예를 들면, 맨션, 공장, 사무소 등의 특정한 상기 건물이나 상기 건물 내의 특정한 장소에 들어갈 때에 본인 확인을 행하기 위해서 이용된다. 또한, 비행장에 있어서의 체크인 등을 할 때에 항공권을 소지하는 자의 본인확인을 행하기 위해서 사용할 수도 있다. 더구나, 은행, 우체국, 신용 금고 등의 금융기관의 영업점의 창구에 있어서 금융거래를 의뢰하거나, ATM(automatic Teller Machine: 현금자동인출기) 등의 자동거래 장치를 조작해서 금융거래를 행할 때의 본인확인을 행하기 위해서 사용할 수도 있다. 더구나, 인터넷을 이용한 전자상거래에 있어서 본인확인을 행하기 위해서 사용할 수도 있다.
그리고, 상기 이용자(19)는, 맨션, 공장, 사무소 등의 특정한 건물이나 상기 건물 내의 특정한 장소의 거주자, 종업자 등이어도 좋고, 비행장에 있어서 체크인 등을 행하는 여행자이어도 좋고, 금융기관의 영업점의 창구에 있어서 금융거래를 의뢰하거나, 자동거래 장치를 조작해서 금융거래를 행하는 고객이어도 좋고, 인터넷을 이용한 전자상거래를 행하는 사람이어도 좋고, 상기 얼굴 인식 시스템(10)을 사용해서 본인확인을 행하는 사람이면, 어떠한 사람이라도 된다.
또한, 상기 카메라(21)는, CCD(Charged Coupled Device: 전하결합소자), CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 촬상소자, 광학 렌즈, 통신 인터페이스 등을 구비하고, 상기 얼굴 인식 시스템(10)에 접속가능하며, 촬영한 화상을 전자 데이터의 형태로 출력할 수 있으면, 정지 화상을 촬영하는 디지털 스틸 카메라이어도 좋고, 동영상을 촬영하는 디지털 비디오 카메라이어도 좋고, 어떠한 형태의 것이라도 좋다. 상기 카메라(21)는, 예를 들면, 특정한 건물이나 상기 건물내의 특정한 장소의 입구에 배치된 감시 카메라이어도 좋고, 자동거래 장치에 내장된 내장형 카메라이어도 좋고, 퍼스널컴퓨터 등에 접속된 카메라이어도 좋고, 노트 북형 퍼스널컴퓨터, PDA(Personal Digital Assistant), 전자수첩, 휴대전화기, PHS(Personal Handy-Phone System) 전화기 등에 내장된 카메라라도 된다.
그리고, 상기 얼굴 인식 시스템(10)은, 얼굴 인식에 사용하는 얼굴의 특징량을 추출할 대상이 되는 얼굴의 부위를 선택하는 특징량 선택부(11), 카메라(21)에서 1프레임마다의 얼굴 화상을 취득하는 화상입력부(12), 상기 화상입력부(12)에 의해 취득된 화상 중에서 이용자(19)의 얼굴의 부위, 예를 들면, 눈, 입 등의 위치를 검출하는 얼굴 위치 검출부(13), 얼굴 인식에 사용하는 얼굴의 특징량으로서, 눈, 입 등의 부위의 특징량을 추출하는 특징량 추출부(14), 미리 등록된 등록 인물의 얼굴의 특징량이 보존되어 있는 데이터베이스(15), 상기 데이터베이스(15)에 보존되어 있는 각 등록 인물의 특징량과, 상기 특징량 추출부(14)에서 추출된 특징량을 비교하여, 상기 화상중의 인물을 인식하는 인식부(16), 및, 상기 인식부(16)의 인식 결과를 출력하는 인식 결과 출력부(17)를 가진다. 이때, 얼굴 인식에 사용하는 특징량을 추출하는 대상이 되는 얼굴의 부위는, 눈, 입, 귀, 코 등이지만, 생물학적인 특징을 이용해서 본인을 확인 할 수 있는 것이면, 얼굴의 어떠한 부위라도 된다. 여기에서는, 상기 부위가 눈 및 입인 것으로 하여 설명한다.
여기에서, 상기 특징량 선택부(11)는, 특징량을 추출하는 대상이 되는 얼굴의 부위를 이용자(19)가 상황 에 따라 선택하는 수단으로서, 예를 들면, 이용자(19)가 마스크를 하고 있는 경우에는 눈의 특징량을 중시하고, 그렇지 않을 경우, 즉, 마스크를 하지 않고 있을 경우에는 눈 및 입의 특징량을 이용하도록 선택할 수 있다.
또한, 상기 화상입력부(12)는, 이용자(19)의 얼굴 화상을 촬영하기 위한 촬영수단으로서의 카메라(21)와, 유선 또는 무선 네트워크를 거쳐서 통신 가능하게 접속되어, 상기 카메라(21)에서 이용자(19)의 얼굴 화상을 취득한다. 이때, 상기 얼굴 화상은 디지털의 화상 데이터인 것이 바람직하다. 또한, 상기 네트워크는, USB(Universal Serial Bus) 케이블 등의 통신 케이블이어도 좋고, 전화 회선망, 인터넷, LAN(Local Area Network), ＷＡＮ(Wide Area Network) 등의 통신회선망이라도 된다.
더구나, 상기 인식 결과 출력부(17)는, 스피커(22) 및 모니터(23)와 유선 또는 무선 네트워크를 거쳐서 통신 가능하게 접속되어, 인식 결과를 상기 스피커(22) 또는 모니터(23)에 출력하기 위한 메시지나 화상을 작성한다. 여기에서, 상기 스피커(22)는, 어떠한 형태의 것이라도 좋고, 어떠한 장소에 설치된 것이라도 좋다. 예를 들면, 특정한 건물이나 상기 건물내의 특정한 장소의 입구에 설치된 인터폰 등의 스피커이어도 좋고, 자동거래 장치에 내장된 내장형 스피커이어도 좋고, 퍼스널컴퓨터 등에 접속된 스피커이어도 좋고, 노트북형 퍼스널컴퓨터, PDA, 전자수첩, 휴대전화기, PHS 전화기 등에 내장된 스피커라도 된다.
또한, 상기 모니터(23)는, CRT, 액정 모니터, LED(Light Emitting Diode) 디스플레이 등의 표시수단을 구비하는 것으로, 어떠한 형태의 것이라도 좋고, 어떠한 장소에 설치된 것이라도 좋다. 예를 들면, 특정한 건물이나 상기 건물내의 특정한 장소의 입구에 설치된 모니터이어도 좋고, 자동거래 장치의 표시수단이어도 좋고, 퍼스널컴퓨터 등에 접속된 모니터이어도 좋고, 노트북형 퍼스널컴퓨터, PDA, 전자 수첩, 휴대전화기, PHS 전화기 등이 구비하는 모니터라도 된다.
더구나, 상기 네트워크는, USB 케이블 등의 통신케이블이어도 좋고, 전화 회선망, 인터넷, LAN, WAN 등의 통신회선망이라도 된다.
또한, 상기 얼굴 인식 시스템(10)은, CPU, MPU 등의 연산수단, 자기디스크, 반도체메모리 등의 기억수단, 입출력 인터페이스 등을 구비하는 것이면, 어떠한 종류의 컴퓨터에 삽입된 것이라도 좋고, 예를 들면, 퍼스널컴퓨터에 삽입된 것이어도 좋고, 서버에 삽입된 것이라도 좋고, 복수대의 컴퓨터를 네트워크에 의해 접속한 컴퓨터 네트워크에 삽입된 것이라도 좋다.
다음에, 상기 구성의 얼굴 인식 시스템(10)의 동작에 관하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 특징량 선택 화면의 예를 나타낸 도면, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 얼굴 위치 검출 처리의 동작을 나타낸 흐름도, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 특징량 추출 처리의 동작을 나타낸 흐름도이다.
우선, 이용자(19)는, 특징량 선택부(11)에 의해, 특징량을 추출하는 대상이 되는 얼굴의 부위를 어디로 할지, 즉, 얼굴의 특징 량으로서 얼굴의 어느 부위를 중시할지를 선택한다. 이 경우, 얼굴 인식 시스템(10)은, 예를 들면, 도 2에 도시된 것과 같은 특징량 선택 화면을 모니터(23)에 표시시켜, 마스크를 하고 있는가 아닌가를 이용자(19)에게 선택시킨다. 그리고, 마스크를 하고 있는 것이 선택되었을 경우에는, 얼굴의 특징량으로서 눈의 특징량을 이용하는 것이 선택된 것으로 한다. 또한, 마스크를 하지 않고 있는 것이 선택되었을 경우에는, 눈과 입의 특징량 을 이용하는 것이 선택된 것으로 한다.
이때, 동일하게 하여, 안대를 하고 있는가 아닌가를 이용자(19)에게 선택시킬 수도 있다. 그리고, 안대를 하고 있는 것이 선택되었을 경우에는, 얼굴의 특징량으로서 입의 특징량을 이용하는 것이 선택된 것으로 한다. 또한, 안대를 하지 않고 있는 것이 선택되었을 경우에는, 눈과 입의 특징량을 이용하는 것이 선택된 것으로 한다. 더구나, 동일하게 하여, 머리 모양이 크게 변화하였는가 아닌가를 이용자(19)에게 선택시킬 수도 있다.
이어서, 화상입력부(12)는, 카메라(21)가 촬영한 이용자(19)의 얼굴 화상을 1 프레임마다 취득한다.
이어서, 얼굴 위치 검출부(13)는, 상기 화상입력부(12)가 취득한 얼굴 화상으로부터, 얼굴의 각 부위의 위치를 검출한다. 이 경우, 특징량 선택부(11)에 의해 선택된 부위의 위치만을 검출한다. 예를 들면, 눈 및 입의 각각에 대하여, 특징량을 이용할 경우에는 각각의 위치를 순차적으로 검출한다. 우선, 눈의 특징량을 이용하는 것이 선택되었는가 아닌가를 판단하고, 선택되었을 경우에는 눈의 위치를 검출한다. 또한, 선택되지 않고 있을 경우에는 눈의 위치를 검출하지 않는다. 이어서, 입의 특징량을 이용하는 것이 선택되었는가 아닌가를 판단하고, 선택되었을 경우에는 입의 위치를 검출한다. 또한, 선택되지 않고 있을 경우에는 입의 위치를 검출하지 않는다.
이때, 얼굴의 각 부위를 검출하는 방법으로서는, 예를 들면, 피부색(살색)으로 얼굴의 대략적인 위치를 구한 후, 저주파 필터에 의한 필터링 결과의 사영 히스 토그램 및 템플릿 매칭에 의해 각 부위의 위치를 구하는 방법이, 얼굴 부품 탐색방법으로서 알려져 있으므로(예를 들면, 특허문헌 2 참조), 여기에서는, 설명을 생략한다.
[특허문헌 2] 일본국 특개 2003-281539호 공보
이어서, 특징량 추출부(14)는, 얼굴 인식에 사용하는 특징량을 추출한다. 이때, 특징량 선택부(11)에 의해 선택된 부위만을 대상으로 하여 특징량을 추출한다. 예를 들면, 선택된 눈 또는 입을 대상으로 하여, 특징량을 추출한다. 얼굴 인식에 사용하는 특징량으로서는, 예를 들면, 눈, 코, 입에 대하여 몇종류의 가보르 필터를 사용해서 필터링하는 방법이 알려져 있으므로(예를 들면, 비특허문헌 1 참조), 여기에서는, 설명을 생략한다.
[비특허문헌 1]「특징점 자동추출을 사용한 가보르 변환에 의한 얼굴 인식」 요시다, 오, 엔잔, 전자정보통신학회기술연구보고 PRMU2001-202
이때, 데이터베이스(15)에는, 1명 이상의 등록인물의 얼굴의 특징량이 보존되어 있고, 각 등록 인물의 얼굴 화상으로부터 추출한 얼굴의 모든 부위(예를 들면, 눈, 입, 귀, 코 등)의 특징량이 보존되어 있다.
이어서, 인식부(16)는, 상기 특징량 추출부(14)가 이용자(19)의 얼굴 화상으로부터 추출한 특징량과, 데이터베이스(15)에 보존되어 있는 등록 인물의 얼굴의 특징량을 비교하여, 얼굴 인식을 행한다. 이 경우, 상기 인식부(16)는, 특징량 선택부(11)에 의해 선택된 부위(예를 들면, 눈 또는 입)에 관해서, 이용자(19)의 얼굴 화상으로부터 추출한 특징량과, 등록 인물의 특징량을 비교하여, 인식 스코어를 산출한다. 이때, 이 인식 스코어를 산출할 경우의 패턴 매칭방법으로서는, 예를 들면, 정규화된 상호상관(예를 들면, 비특허문헌 2 참조)을 사용하는 방법이 알려져 있으므로, 여기에서는, 설명을 생략한다.
[비특허문헌 2] 「화상의 처리와 인식」 아구이, 나가도
여기에서, 상기 인식 스코어는 각 등록 인물의 특징량에 대하여 산출된다. 그리고, 상기 인식 스코어가 최대이고, 또한, 소정 임계값을 초과하는 경우, 상기 인식부(16)는, 해당하는 등록 인물이 상기 이용자(19)라고 판단한다. 즉, 상기 이용자(19)는, 상기 등록 인물과 동일 인물이며, 얼굴 인식에 성공했다고 판단한다. 또한, 그 이외의 경우, 상기 인식부(16)는, 얼굴 인식에 실패했다고 판단한다.
그리고, 인식 결과 출력부(17)는, 상기 인식부(16)의 인식 결과, 즉, 이용자(19)의 얼굴 인식에 성공했는지 또는 실패했는지를, 스피커(22) 및 모니터(23)에서, 음성 또는 화상에 의해 출력한다. 이에 따라, 인식 결과가 이용자(19)에게 전해진다.
다음에, 도 3에 도시된 흐름도에 관하여 설명한다.
스텝 S1: 눈의 특징량을 이용하는 것이 선택되었는가 아닌가를 판단한다. 눈의 특징량을 이용하는 것이 선택된 경우에는 스텝 S2로 진행하고, 눈의 특징량을 이용하는 것이 선택되지 않고 있는 경우에는 스텝 S3로 진행한다.
스텝 S2: 눈의 위치를 검출한다.
스텝 S3: 입의 특징량을 이용하는 것이 선택되었는가 아닌가를 판단한다. 입의 특징량을 이용하는 것이 선택된 경우에는 스텝 S4로 진행하고, 입의 특징량을 이용하는 것이 선택되지 않고 있는 경우에는 처리를 종료한다.
스텝 S4: 입의 위치를 검출하고, 처리를 종료한다.
다음에, 도 4에 도시된 흐름도에 관하여 설명한다.
스텝 S11: 눈의 특징량을 이용하는 것이 선택되었는가 아닌가를 판단한다. 눈의 특징량을 이용하는 것이 선택된 경우에는 스텝 S12로 진행하고, 눈의 특징량을 이용하는 것이 선택되지 않고 있는 경우에는 스텝 S13으로 진행한다.
스텝 S12: 눈의 특징량을 추출한다.
스텝 S13: 입의 특징량을 이용하는 것이 선택되었는가 아닌가를 판단한다. 입의 특징량을 이용하는 것이 선택된 경우에는 스텝 S14로 진행하고, 입의 특징량을 이용하는 것이 선택되지 않고 있는 경우에는 처리를 종료한다.
스텝 S14: 입의 특징량을 추출하고, 처리를 종료한다.
이렇게, 본 실시예에 있어서는, 이용자(19)가 자신의 상태에 맞추어, 얼굴의 특징량으로서 얼굴의 어느 부위를 중시할지를 선택하고, 특징량의 설정을 의도적으로 행할 수 있다. 이에 따라, 마스크를 한 상태, 안대를 하고 있는 상태, 머리 모양이 등록시와 크게 변화한 상태 등에서도 이용자(19)의 얼굴 인식을 적절하게 행할 수 있다. 그 때문에, 인증시에 마스크나 안대를 벗는 것이 불필요하게 되어, 이용자(19)의 부담을 경감시킬 수 있다.
다음에, 본 발명의 제2 실시예에 관하여 설명한다. 이때, 제1 실시예와 같은 구조를 가지는 것에 대해서는, 동일한 부호를 붙임으로써 그 설명을 생략한다. 또한, 상기 제1 실시예와 같은 동작 및 같은 효과에 관해서도, 그 설명을 생략한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 얼굴 인식 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도면에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 있어서의 얼굴 인식 시스템(10)은, 화상입력부(12), 얼굴 위치 검출부(13), 특징량 추출부(14), 데이터베이스(15), 인식부(16), 인식 결과 출력부(17) 및 이용자 상태 검출부(18)를 가진다. 이때, 특징량 선택부(11)는 생략되어 있다. 그리고, 상기 이용자 상태 검출부(18)는, 얼굴 위치 검출부(13)에 의해 검출된 결과에 근거하여 이용자(19)의 상태를 검출하는 것으로, 예를 들면, 이용자(19)가 마스크를 하고 있는가 아닌가를 판단한다. 이때, 그 밖의 점의 구성에 대해서는, 상기 제1 실시예와 같으므로 설명을 생략한다.
다음에, 본 실시예에 있어서의 얼굴 인식 시스템(10)의 동작에 관하여 설명한다.
우선, 화상입력부(12)는, 카메라(21)가 촬영한 이용자(19)의 얼굴 화상을 1 프레임마다 취득한다.
이어서, 얼굴 위치 검출부(13)는, 상기 화상입력부(12)가 취득한 얼굴 화상으로부터, 얼굴의 각 부위의 위치를 검출한다.
이어서, 이용자 상태 검출부(18)는, 상기 얼굴 위치 검출부(13)가 검출한 얼굴의 각 부위의 위치 정보를 이용하여, 상기 이용자(19)의 상태를 검출한다. 예를 들면, 눈의 위치에서 입의 위치를 추정하고, 추정된 입의 위치 부근을, 미리 등록 데이터로서 등록되어 있는 입의 템플릿과 매칭시킨다. 그리고, 추정된 입의 위치 부근과 입의 템플릿의 상호상관값이 소정 임계값 이하인 경우, 상기 이용자 상태 검출부(18)는, 마스크의 영향에 의해 입이 보이지 않고 있다고 판단하여, 입의 특징량을 얼굴 인식에 이용하지 않도록 선택한다.
또한, 상기 이용자 상태 검출부(18)는, 마찬가지로, 예를 들면, 추정된 눈의 위치 부근을, 미리 등록 데이터로서 등록되어 있는 눈의 템플릿과 매칭시킨다. 그리고, 추정된 눈의 위치 부근과 눈의 템플릿의 상호상관값이 소정 임계값 이하인 경우, 이용자 상태 검출부(18)는, 안대나 머리 모양의 영향에 의해서 눈이 보이지 않고 있다고 판단하여, 눈의 특징량을 얼굴 인식에 이용하지 않도록 선택한다.
이어서, 특징량 추출부(14)는, 얼굴 인식에 사용하는 특징량을 추출한다. 이때, 상기 이용자 상태 검출부(18)에 의해 선택된 부위만을 대상으로 하여 특징량을 추출한다.
이어서, 인식부(16)는, 상기 특징량 추출부(14)가 이용자(19)의 얼굴 화상으로부터 추출한 특징량과, 데이터베이스(15)에 보존되어 있는 등록 인물의 얼굴의 특징량을 비교하여, 얼굴 인식을 행한다.
그리고, 인식 결과 출력부(17)는, 상기 인식부(16)의 인식 결과, 즉, 이용자(19)의 얼굴 인식에 성공했는지 또는 실패했는지를, 스피커(22) 및 모니터(23)로부터, 음성 또는 화상에 의해 출력한다. 이에 따라, 인식 결과가 이용자(19)에 전해진다.
이렇게, 본 실시예에 있어서는, 이용자(19)의 상태에 맞추어, 얼굴의 특징량으로서 얼굴의 어느 부위를 중시할지를 자동적으로 선택하도록 되어 있다. 이에 따라, 마스크를 한 상태, 안대를 하고 있는 상태, 머리 모양이 등록시와 크게 변화된 상태 등에서도 이용자(19)의 얼굴 인식을 적절하게 행할 수 있다. 그 때문에, 인증시에 마스크나 안대를 떼는 것이 불필요하게 되어, 이용자(19)의 부담을 경감시킬 수 있다.
이때, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지에 근거하여 여러가지로 변형시키는 것이 가능하며, 그것들을 본 발명의 범위에서 배제하는 것은 아니다.
(부호의 설명)
10: 얼굴 인식 시스템
11: 특징량 선택부
12: 화상입력부
13: 얼굴 위치 검출부
14: 특징량 추출부
15: 데이터베이스
16: 인식부
18: 이용자 상태 검출부
19: 이용자

Claims (5)

  1. (a) 이용자의 얼굴 화상을 취득하는 화상입력부와,
    (b) 등록 인물의 얼굴의 부위의 특징량을 보존한 데이터베이스와,
    (c) 상기 이용자의 얼굴 화상으로부터 얼굴의 부위의 위치를 검출하는 얼굴 위치 검출부와,
    (d) 얼굴의 부위의 특징량을 추출하는 특징량 추출부와,
    (e) 상기 특징량 추출부가 추출한 얼굴의 부위의 특징량과, 상기 데이터베이스에 보존된 등록 인물의 얼굴의 부위의 특징량을 비교하여, 상기 이용자를 인식하는 인식부를 가지는 얼굴 인식 시스템으로서,
    (f) 특징량을 추출하는 얼굴의 부위를 상기 이용자가 선택하는 것을 특징으로 하는 얼굴 인식 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 얼굴 위치 검출부는, 상기 이용자가 선택한 얼굴의 부위의 위치만 검출하는 것을 특징으로 하는 얼굴 인식 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 이용자가 조작해서 특징량을 추출하는 얼굴의 부위를 선택하는 특징량 선택부를 가지는 것을 특징으로 하는 얼굴 인식 시스템.
  4. (a) 이용자의 얼굴 화상을 취득하는 화상입력부와,
    (b) 등록 인물의 얼굴의 부위의 특징량을 보존한 데이터베이스와,
    (c) 상기 이용자의 얼굴 화상으로부터 얼굴의 부위의 위치를 검출하는 얼굴 위치 검출부와,
    (d) 얼굴의 부위의 특징량을 추출하는 특징량 추출부와,
    (e) 상기 특징량 추출부가 추출한 얼굴의 부위의 특징량과, 상기 데이터베이스에 보존된 등록 인물의 얼굴의 부위의 특징량을 비교하여, 상기 이용자를 인식하는 인식부를 가지는 얼굴 인식 시스템으로서,
    (f) 특징량을 추출하는 얼굴의 부위를 상기 이용자의 상태에 맞춰서 자동적으로 선택하는 것을 특징으로 하는 얼굴 인식 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 이용자의 얼굴 화상을 등록된 템플릿과 매칭시킴으로써, 특징량을 추출할 얼굴의 부위를 선택하는 이용자 상태 검출부를 가지는 것을 특징으로 하는 얼굴 인식 시스템.
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