説明

人物認証装置

【課題】柔軟に認証用閾値の変更が可能となり、常に正確な人物認証を行なうことが可能となる人物認証装置を提供する。
【解決手段】認証対象者の顔画像を取得し、取得した顔画像をあらかじめ登録されている顔画像と照合することにより両画像の類似度を求め、この求めた類似度を認証用閾値と比較することにより当該認証対象者はあらかじめ登録された人物であるか否かを判定する人物認証装置において、認証対象者の顔画像を取得する際の外部環境情報として周辺の明るさ情報を取得し、この取得した周辺の明るさ情報に基づき認証用閾値を変更する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、たとえば、入退場管理システム等に利用されるもので、認証対象者の生体情報として少なくとも顔を含む画像を取得し、取得された顔画像とあらかじめ登録されている顔画像とを照合することにより両画像の類似度を求め、この求めた類似度を認証用閾値と比較することにより当該認証対象者はあらかじめ登録された人物であるか否かを判定する人物認証装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、この種の人物認証装置は、あらかじめ認証対象として許可された人物の顔画像をカメラやセンサなどを用いて取得し、この取得した顔画像から得られる固有の特徴情報を辞書情報として辞書記憶手段に記憶(登録)しておく。
【0003】
そして、認証時(顔認証時)には、認識対象者の顔画像をカメラやセンサなどを用いて再度取得し、この取得した顔画像から得られる固有の特徴情報を辞書記憶手段にあらかじめ記憶(登録)されている辞書情報と照合することにより両情報の類似度を求め、この求めた類似度をあらかじめ設定される認証用閾値と比較することにより、当該認証対象者はあらかじめ登録された人物であるか否かを判定するようになっている(たとえば、特許文献1参照)。
【0004】
従来、このような人物認証装置における認証用閾値の設定については、認証対象者(個人)の特徴に合せて認証用閾値をあらかじめ設定することで、認証対象者にあわせた正確な認証を可能とした方法が知られている(たとえば、特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平9−319877号公報
【特許文献2】特開2001−21309号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献2の方法では、認証対象者(個人)の特徴に合せてあらかじめ認証用閾値を設定していても、たとえば、顔認証のような人物認証方法の場合に、顔認証時の外部環境によって、正確な人物認証を行なうことができない可能性が高い。
【0007】
たとえば、あらかじめ認証用閾値が高く設定された場合、顔認証時の周辺が暗いときに取得する顔画像の画像品質が悪く、本人であっても求めた類似度の数値が認証用閾値よりも低くなるような可能性があり、正確な人物認証ができない。また、それを見越してあらかじめ設定した認証用閾値が低くするような方法だと、本人以外の人を受け入れてしまう可能性がある。
【0008】
そこで、本発明は、柔軟に認証用閾値の変更が可能となり、常に正確な人物認証を行なうことが可能となる人物認証装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の人物認証装置は、あらかじめ認証対象として許可された人物から取得した生体情報を辞書情報として記憶している辞書記憶手段と、認証対象者から生体情報を取得する生体情報取得手段と、この生体情報取得手段により取得された生体情報と前記辞書記憶手段に記憶された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求める類似度演算手段と、この類似度演算手段により求められた類似度をあらかじめ設定される認証用閾値と比較することにより当該認証対象者はあらかじめ登録された人物であるか否かを判定する判定手段と、前記生体情報取得手段により認証対象者の生体情報を取得する際の外部環境情報を取得する外部環境情報取得手段と、この外部環境情報取得手段により取得された外部環境情報に基づき前記認証用閾値を変更する認証用閾値変更手段とを具備している。
【0010】
また、本発明の人物認証装置は、あらかじめ認証対象として許可された人物から取得した生体情報を辞書情報として記憶している辞書記憶手段と、認証対象者から生体情報を取得する生体情報取得手段と、この生体情報取得手段により取得された生体情報と前記辞書記憶手段に記憶された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求める類似度演算手段と、この類似度演算手段により求められた類似度をあらかじめ設定される認証用閾値と比較することにより当該認証対象者はあらかじめ登録された人物であるか否かを判定する判定手段と、前記生体情報取得手段により認証対象者の生体情報を取得する際の外部環境情報を取得する外部環境情報取得手段と、前記生体情報取得手段により認証対象者の生体情報を取得する際、当該生体情報に付随する環境情報を取得する生体情報付随環境情報取得手段と、前記外部環境情報取得手段により取得された外部環境情報と前記生体情報付随環境情報取得手段により取得された生体情報付随環境情報とに基づき前記認証用閾値を変更する認証用閾値変更手段とを具備している。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、柔軟に認証用閾値の変更が可能となり、常に正確な人物認証を行なうことが可能となる人物認証装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る人物認証装置の構成を概略的に示すブロック図。
【図2】第1の実施の形態に係る閾値テーブルの構成を示す図。
【図3】第1の実施の形態に係る外部環境情報の取得と閾値変更の処理について説明するフローチャート。
【図4】第1の実施の形態に係る照合処理について説明するフローチャート。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係る閾値テーブルの構成を示す図。
【図6】第2の実施の形態に係る外部環境情報の取得と閾値変更の処理について説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
なお、以下の説明では、人物の生体情報として顔画像を用いた場合を例として述べるが、顔画像以外に虹彩パターン、静脈パターン、指紋パターンなどの他の生体情報を用いても同様に実施できる。
【0014】
また、本発明に係る人物認証装置が利用される場所としては、たとえば、あらかじめ許可された通行者のみが通行を許可される場所や、通行者の中から特定人物としての重要顧客や要注意人物がきたことを認識したい場合などが想定される。たとえば、ビルディングや企業の建物のエントランスを出入りする通行者を管理する入退場管理システム、あるいは、商用施設や娯楽施設や交通機関など、通行者が多く出入りする場所での通行者認識といったアプリケーションが想定される。
【0015】
まず、第1の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る人物認証装置の構成を概略的に示すものである。この人物認証装置は、生体情報としての顔画像を登録する登録端末装置11、顔画像の照合を行なう照合端末装置12、外部環境情報取得手段としての外部環境情報取得装置13、および、これら各装置11〜13と通信回線(ネットワーク)14,15を介して通信可能に接続された照合サーバ16を有して構成される。
【0016】
登録端末装置11は、たとえば、あらかじめ認証対象として許可された人物(以下、通行者、認証対象者ともいう)Mの顔画像を登録するためのもので、人物Mの少なくとも顔を含む画像(以下、顔画像と称す)を撮像して入力する生体情報取得手段としてのビデオカメラ(以下、単にカメラと称す)21、および、人物Mに対し各種の操作案内を行なったり人物Mが所定の操作を行なったりする操作部22等を有して構成される。
【0017】
照合端末装置12は、たとえば、建物や部屋の入口等において通行者Mの顔画像の照合を行なうためのもので、通行者Mの少なくとも顔を含む画像(以下、顔画像と称す)を撮像して入力する生体情報取得手段としてのビデオカメラ(以下、単にカメラと称す)23、および、通行者Mに対し各種の操作案内を行なったり通行者Mが所定の操作を行なったりする操作部24等を有して構成される。
【0018】
外部環境情報取得装置13は、たとえば、照合端末装置12の近傍に設置されていて、カメラ23により通行者Mの顔画像を取得する際の外部環境情報として、周辺の明るさ情報を取得するもので、照度計等が用いられる。なお、この例では、明るさ情報として「0〜999」までの数値で出力するものとする。
また、外部環境情報取得装置13は、この例では、照合端末装置12に接近してくる通行者Mを検知する人物感知センサ機能をも有している。
【0019】
照合サーバ16は、たとえば、パーソナルコンピュータ等を主体に構成されていて、登録端末装置11で登録された人物Mの顔画像および固有の識別情報であるIDなどを辞書情報として格納する辞書記憶手段、照合端末装置12で取得された通行者Mの顔画像と辞書記憶手段に記憶された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求める類似度演算手段、類似度演算手段で求められた類似度のうち最も高い値の類似度をあらかじめ設定される認証用閾値と比較することにより当該通行者Mはあらかじめ登録された人物であるか否かを判定する判定手段、および、外部環境情報取得装置13で取得された明るさ情報(外部環境情報)に基づき、後述する閾値テーブルを利用することで認証用閾値を変更する認証用閾値変更手段として機能する。
【0020】
また、照合サーバ16は、たとえば、図2に示すように、複数種の明るさ情報(外部環境情報)にそれぞれ対応させて当該明るさ情報に最適な認証用閾値を格納した閾値テーブルを備えている。すなわち、この例では、明るさ情報「0〜99」に対して閾値「50」、明るさ情報「100〜199」に対して閾値「55」、明るさ情報「200〜299」に対して閾値「60」、……、明るさ情報「900〜999」に対して閾値「95」、というように対応させて格納されている。
【0021】
次に、このような構成において第1の実施の形態に係る動作を説明する。
まず、登録処理について説明する。
登録端末装置11で認証対象となる人物Mの顔画像を取得し、取得した顔画像を通信回線14を介して照合サーバ16へ送り、照合サーバ16内の辞書記憶手段に辞書情報として格納する。
【0022】
次に、外部環境情報の取得と閾値変更の処理について図3に示すフローチャートを参照して説明する。
外部環境情報取得装置13は、接近してくる通行者Mを検知すると(ステップS1)、照合端末装置12周辺の明るさ情報を取得し(ステップS2)、取得した明るさ情報を通信回線15を介して照合サーバ16へ送信する(ステップS3)。
【0023】
照合サーバ16は、外部環境情報取得装置13から送られた明るさ情報を受信して、図示しないメモリに一時記憶する(ステップS4)。次に、照合サーバ16は、一時記憶した明るさ情報に基づき、図2の閾値テーブルを参照することにより、対応する認証用閾値(新閾値)を取得し(ステップS5)、取得した認証用閾値に基づき、あらかじめ設定されている認証用閾値を更新する(ステップS6)。
【0024】
すなわち、図2を用いて具体的に説明すると、たとえば、外部環境情報取得装置13から送られた明るさ情報が「500」であった場合、図2の閾値テーブルを参照すると、当該明るさ情報が「500」に対応する閾値は「75」となるので、当該閾値「75」が取得され、新しい認証用閾値として書換えられる。
【0025】
次に、照合処理について図4に示すフローチャートを参照して説明する。
前述したように外部環境情報取得装置13が接近してくる通行者Mを検知すると、照合端末装置12は当該通行者Mの顔画像を取得し、取得した顔画像を通信回線15を介して照合サーバ16へ送信する(ステップS11)。
【0026】
照合サーバ16は、照合端末装置12から送られた顔画像を受信し、受信した通行者Mの顔画像と辞書記憶手段にあらかじめ記憶された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求める(ステップS12)。
【0027】
次に、照合サーバ16は、求めた類似度のうち最も高い値の類似度を前述したように設定された認証用閾値と比較し、求めた類似度が認証用閾値よりも高い場合、当該通行者Mはあらかじめ登録された人物であると判定し、求めた類似度が認証用閾値よりも低い場合、当該通行者Mはあらかじめ登録された人物でないと判定し、その判定結果を照合端末装置12へ送信する(ステップS13)。
照合端末装置12は、照合サーバ16から送信された判定結果を操作部24に表示し、当該通行者Mに対し報知する(ステップS14,S15)。
【0028】
このように、上記した第1の実施の形態によれば、人物認証を行なう際の外部環境情報(周辺の明るさ情報)を考慮することにより、柔軟に認証用閾値の変更が可能となり、常に正確な人物認証を行なうことが可能となる。
【0029】
次に、第2の実施の形態について説明する。
なお、第2の実施の形態に係るシステム構成は、基本的には前述した第1の実施の形態(図1)と同様であるので図示を省略するが、照合サーバ16内の閾値テーブルが異なっている点と、外部環境情報取得装置13がカメラ23により通行者Mの顔画像を取得する際の周辺の明るさ情報を取得する機能の外に、通行者Mの顔画像を取得する際、当該顔画像に付随する環境情報として顔部分の明るさ情報を取得する生体情報付随環境情報取得手段としての機能をも有する点、外部環境情報取得装置13で取得された周辺の明るさ情報と顔部分の明るさ情報との差分を求める環境情報差分演算手段としての機能を有する点が異なる。
【0030】
図5は、第2の実施の形態に係る照合サーバ16内の閾値テーブルの構成を示している。この閾値テーブルは、複数種の顔部分の明るさ情報(生体情報付随環境情報)と周辺の明るさ情報(外部環境情報)との差分にそれぞれ対応させて当該差分に最適な認証用閾値を格納している。すなわち、この例では、顔部分の明るさ情報と周辺の明るさ情報との差分「0以下」に対して閾値「40」、差分「0〜19」に対して閾値「50」、差分「20〜39」に対して閾値「60」、……、差分「80〜100」に対して閾値「90」、というように対応させて格納されている。
【0031】
次に、このような構成において第2の実施の形態に係る動作を説明する。
なお、登録処理および照合処理は、前述した第1の実施の形態と同様であるので説明を省略し、第1の実施の形態とは異なる外部環境情報の取得と閾値変更の処理についてのみ図6に示すフローチャートを参照して説明する。
【0032】
外部環境情報取得装置13は、接近してくる通行者Mを検知すると(ステップS21)、照合端末装置12周辺の明るさ情報を取得するとともに、当該通行者Mの顔部分の明るさ情報を取得し(ステップS22)、取得した両明るさ情報を通信回線15を介して照合サーバ16へ送信する(ステップS23)。
【0033】
照合サーバ16は、外部環境情報取得装置13から送られた顔部分の明るさ情報と周辺の明るさ情報を受信して、図示しないメモリに一時記憶する(ステップS24)。次に、照合サーバ16は、一時記憶した顔部分の明るさ情報と周辺の明るさ情報との差分を求める(ステップS25)。
【0034】
次に、照合サーバ16は、求めた顔部分の明るさ情報と周辺の明るさ情報との差分に基づき、図5の閾値テーブルを参照することにより、対応する認証用閾値(新閾値)を取得し(ステップS26)、取得した認証用閾値に基づき、あらかじめ設定されている認証用閾値を更新する(ステップS27)。
【0035】
すなわち、図5を用いて具体的に説明すると、たとえば、外部環境情報取得装置13から送られた顔部分の明るさ情報が「600」で、周辺の明るさ情報が「650」であり、その差分が「50」であった場合、図5の閾値テーブルを参照すると、当該差分が「50」に対応する閾値は「70」となるので、当該閾値「70」が取得され、新しい認証用閾値として書換えられる。
【0036】
このように、上記した第2の実施の形態によれば、人物認証を行なう際の外部環境情報(周辺の明るさ情報)と生体情報付随環境情報(顔部分の明るさ情報)を考慮することにより、その差分に対応した柔軟な認証用閾値の変更が可能となり、常に正確な人物認証を行なうことが可能となる。
【符号の説明】
【0037】
11…登録端末装置、12…照合端末装置、13…外部環境情報取得装置(外部環境情報取得手段)、14,15…通信回線(ネットワーク)、16…照合サーバ、M…人物(通行者、認証対象者)、21,23…ビデオカメラ(生体情報取得手段)、22,24…操作部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
あらかじめ認証対象として許可された人物から取得した生体情報を辞書情報として記憶している辞書記憶手段と、
認証対象者から生体情報を取得する生体情報取得手段と、
この生体情報取得手段により取得された生体情報と前記辞書記憶手段に記憶された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求める類似度演算手段と、
この類似度演算手段により求められた類似度をあらかじめ設定される認証用閾値と比較することにより当該認証対象者はあらかじめ登録された人物であるか否かを判定する判定手段と、
前記生体情報取得手段により認証対象者の生体情報を取得する際の外部環境情報を取得する外部環境情報取得手段と、
この外部環境情報取得手段により取得された外部環境情報に基づき前記認証用閾値を変更する認証用閾値変更手段と、
を具備したことを特徴とする人物認証装置。
【請求項2】
複数種の外部環境情報にそれぞれ対応させて当該外部環境情報に最適な認証用閾値を格納した閾値テーブルをさらに具備し、
前記認証用閾値変更手段は、前記外部環境情報取得手段により取得された外部環境情報に基づき前記閾値テーブルから対応する認証用閾値を取得し、この取得した認証用閾値に基づき前記あらかじめ設定される認証用閾値を更新することを特徴とする請求項1記載の人物認証装置。
【請求項3】
あらかじめ認証対象として許可された人物から取得した生体情報を辞書情報として記憶している辞書記憶手段と、
認証対象者から生体情報を取得する生体情報取得手段と、
この生体情報取得手段により取得された生体情報と前記辞書記憶手段に記憶された辞書情報とを照合することにより両者の類似度を求める類似度演算手段と、
この類似度演算手段により求められた類似度をあらかじめ設定される認証用閾値と比較することにより当該認証対象者はあらかじめ登録された人物であるか否かを判定する判定手段と、
前記生体情報取得手段により認証対象者の生体情報を取得する際の外部環境情報を取得する外部環境情報取得手段と、
前記生体情報取得手段により認証対象者の生体情報を取得する際、当該生体情報に付随する環境情報を取得する生体情報付随環境情報取得手段と、
前記外部環境情報取得手段により取得された外部環境情報と前記生体情報付随環境情報取得手段により取得された生体情報付随環境情報とに基づき前記認証用閾値を変更する認証用閾値変更手段と、
を具備したことを特徴とする人物認証装置。
【請求項4】
前記外部環境情報取得手段により取得された外部環境情報と前記生体情報付随環境情報取得手段により取得された生体情報付随環境情報との差分を求める環境情報差分演算手段と、
複数種の外部環境情報と生体情報付随環境情報との差分にそれぞれ対応させて当該差分に最適な認証用閾値を格納した閾値テーブルとをさらに具備し、
前記認証用閾値変更手段は、前記環境情報差分演算手段により求められた外部環境情報と生体情報付随環境情報との差分に基づき前記閾値テーブルから対応する認証用閾値を取得し、この取得した認証用閾値に基づき前記あらかじめ設定される認証用閾値を更新することを特徴とする請求項3記載の人物認証装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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