專利名稱：個人認(rèn)證系統(tǒng)中的不正當(dāng)?shù)卿浄乐寡b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在使對個人攝像得到的圖象和預(yù)先登錄的圖象對照，并根據(jù)該對照結(jié)果認(rèn)證個人的個人認(rèn)證系統(tǒng)中，防止將本人以外的人的圖象不正當(dāng)?shù)鼗烊氤跏嫉卿浀膱D象中的不正當(dāng)?shù)卿浄乐寡b置。
背景技術(shù)：
作為個人認(rèn)證系統(tǒng)，例如在特開平11-167632號公報中被記載那樣的面孔對照的認(rèn)系統(tǒng)通常已為人們所熟知。在該系統(tǒng)中，做到對本人的面孔的圖象進(jìn)行攝像，并預(yù)先登錄其特征量，在向特定場合的入室時，用設(shè)置在入口的攝像機(jī)對本人的面孔的圖象攝像后抽出特征量，將被攝像的圖象和被登錄的圖象的各自的特征量進(jìn)行比較，根據(jù)特征量的一致度識別本人或外人。另外，為了更正確地進(jìn)行認(rèn)證，還進(jìn)行在面孔圖象的初始登錄時預(yù)先一起登錄ID(識別號碼)，在認(rèn)證時要求ID的輸入，并檢查面孔圖象和ID的雙方的一致。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在現(xiàn)有的個人認(rèn)證系統(tǒng)中，在面孔圖象的初始登錄時，對于相同的ID若除本人的面孔數(shù)據(jù)外還包含外人的面孔圖象數(shù)據(jù)，那么在認(rèn)證時就會判斷對該外人誤認(rèn)為是本人。為此，管理者必須用目視方法檢查是否包含本人以外的外人的面孔圖象數(shù)據(jù)，并增加這一部分人事費(fèi)。另外，還有一種檢查登錄結(jié)束的面孔圖象數(shù)據(jù)的類似度，判斷是否包含外人的面孔圖象數(shù)據(jù)的方法，但是，若依據(jù)該方法，在類似度高的外人的場合，由于難以區(qū)別與面孔的方向和亮度引起的面孔圖象數(shù)據(jù)的偏差，因此往往不能正確地識別外人。
而且。隨著近幾年的互聯(lián)網(wǎng)的普及，將面孔對照的認(rèn)證系統(tǒng)引進(jìn)到經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)提供的收費(fèi)的目錄服務(wù)等中也是可能的，但在這種場合，人們考慮到，由于契約者被熟人等所利用，在面孔圖象的初始登錄時外人的面孔圖象也一起混入，不正當(dāng)?shù)剡M(jìn)行登錄。這樣以來，即使沒有簽約的外人，面孔對照的結(jié)果也正常地被認(rèn)證，因此該外人就能夠免費(fèi)地接受目錄服務(wù)等，給服務(wù)提供者造成損失。作為發(fā)現(xiàn)這樣的外人的圖象的混入登錄的方法，也存在調(diào)查登錄數(shù)據(jù)的各自的類似度，進(jìn)行類似度的分組，判斷是否存在2個以上的分組的方法，但根據(jù)攝像時的面孔的方向和攝像機(jī)的自動曝光的變化等，即使是本人，往往由于類似度分散，分組被離散，因此只從被登錄的數(shù)據(jù)判定有無外人的圖象的混入有時是困難的。
本發(fā)明就是要解決上述問題，作為本課題的范圍在于提供不依靠人工能可靠地自動判別外人的圖象的混入，使依靠頂替的不正當(dāng)?shù)卿浄阑加谖慈坏牟徽?dāng)?shù)卿浄乐寡b置。
為解決上述課題，在本發(fā)明中，從對個人的規(guī)定部位(例如面孔)連續(xù)地攝像所得到的多個圖象檢測規(guī)定部位的位置，并對于被檢測的第2個以后的位置算出這次的規(guī)定部位的位置和上次規(guī)定部位的位置的變化量。然后，要做到將被算出的變化量與預(yù)先規(guī)定的閾值比較，在變化量未滿閾值時將這次的圖象判定為能登錄的圖象，當(dāng)變化量在閾值以上時將這次的圖象判定為不能登錄的圖象，并對判定為能登錄的圖象進(jìn)行登錄并存儲。
若是這樣，在本人的圖象被攝像時，由于面孔等的位置幾乎沒有變化，因此變化量變成未滿閾值，已攝像的圖象被判定為能登錄的圖象并被登錄。另一方面，在本人替換成外人并且外人的圖象被攝像的過程中，由于本人從攝像范圍出來，代之外人進(jìn)入攝像范圍，因此面孔等的位置發(fā)生很大變化，變化量變?yōu)殚撝狄陨?，已攝像的圖象被判定為包含本人以外的外人的圖象的不能登錄的圖象。這樣，通過在初始登錄時追蹤個人的規(guī)定部位的位置的變化，就能夠可靠地自動判別本人是否已頂替成外人。
這時，在本發(fā)明所希望的實施形態(tài)中，當(dāng)變化量在閾值以上時，將這次的圖象判定為不能登錄的圖象，同時，在通過連續(xù)攝像取得的多個圖象之間，將被判定為不能登錄的這次的圖象以后所取得的圖象全部判定為不能登錄的圖象。通過這樣做，在給外人頂替的場合，不僅是變化量已變成閾值以上的最初的圖象，而且這以后所取得的圖象也作為頂替的不正當(dāng)?shù)膱D象禁止登錄，因此能夠可靠地防止外人的圖象的混入登錄。
另外，本發(fā)明也能夠采用監(jiān)視從位置檢測到位置檢測的時間的方式替代上述的位置的變化量。這時，在本發(fā)明中，從對個人的規(guī)定部位(例如面孔)連續(xù)地攝像得到的多個圖象檢測規(guī)定部位的位置，并對于被檢測的第2個以后的位置計測上次的位置被檢測后到這次的位置被檢測的時間間隔。然后，將被計測的時間間隔與預(yù)定的閾值比較，當(dāng)時間間隔未滿閾值時將這次的圖象判斷為能登錄的圖象，當(dāng)時間間隔在閾值以上時將這次的圖象判定為不能登錄的圖象，并對被判定為能登錄的圖象進(jìn)行登錄后存儲。
若這樣做，當(dāng)本人的圖象連續(xù)地被攝像時，由于位置檢測的時間間隔短，因此未滿閾值，將已攝像的圖象判定為能登錄的圖象并被登錄。另一方面，本人為了與外人替換，用手擋住攝像機(jī)，在這期間當(dāng)本人和外人替換的場合，由于在攝像機(jī)被擋住期間面孔等的位置不能檢測，因此位置檢測的時間間隔變長，并在閾值以上，已攝像的圖象是替代本人的外人的圖象，被判定為不能登錄的圖象。這樣，通過在初始登錄時監(jiān)視特定部位的位置檢測的時間間隔，能夠可靠地自動判別本人是否已頂替成外人。
這時，在本發(fā)明所希望的實施形態(tài)中，當(dāng)時間間隔在閾值以上時，將這次的圖象判定為不能登錄的圖象，同時，在通過連續(xù)攝像取得的多個圖象之間，將被判定為不能登錄的這次的圖象以后所取得的圖象也全部判定為不能登錄的圖象。通過這樣做，在給外人頂替的場合，不僅是變化量已變成閾值以上的最初的圖象，而且這以后所取得的圖象也作為頂替的不正當(dāng)?shù)膱D象被禁止登錄，因此能夠可靠地防止外人的圖象的混入登錄。
而且，在本發(fā)明中，也可以將追蹤上述位置的變化量的方式和監(jiān)視位置檢測的時間間隔的方式并用。在這種場合，將面孔位置的變化量與預(yù)定的閾值比較，同時，將位置檢測的時間間隔與預(yù)定的閾值比較，當(dāng)變化量和時間間隔都未滿閾值時，將這次的圖象判定為能登錄的圖象，當(dāng)變化量和時間間隔的至少一方在閾值以上時，將這次的圖象判定為不能登錄的圖象。
若這樣做，在用攝像機(jī)攝像過程中，當(dāng)本人替換并頂替成外人的場合，由于面孔等的位置發(fā)生很大變化，變化量變成閾值以上，因此能夠?qū)⒁褦z像的圖象判定為不能登錄的圖象，另外，在用手擋住攝像機(jī)期間，當(dāng)本人替換并頂替成外人的場合，由于檢測面孔等的位置的時間間隔變長并在閾值以上，因此能夠?qū)⒁褦z像的圖象判定為不能登錄的圖象。從而，即使在任何場合，能夠?qū)Σ徽?dāng)?shù)牡卿浄阑加谖慈?，更能夠提高判定精度?br> 這時，在本發(fā)明所希望的實施形態(tài)中，當(dāng)位置的變化量或位置檢測的時間間隔在閾值以上時，將這次的圖象判定為不能登錄的圖象，同時，在通過連續(xù)地攝像取得的多個圖象中間，將被判定為不能登錄的這次的圖象以后所取得的圖象也全部判定為不能登錄的圖象。通過這樣做，在有給外人頂替的場合，不僅是變化量和時間間隔已變成閾值以上的最初的圖象，而且這以后所取得的圖象也作為頂替的不正當(dāng)?shù)膱D象被禁止登錄，因此能夠可靠地防止外人的圖象的混入登錄。


圖1是涉及本發(fā)明的第1實施形態(tài)的個人認(rèn)證系統(tǒng)的方框圖，就是追蹤面孔位置的變化量，判別人物的頂替。1是作為對個人的面孔連續(xù)地攝像的攝像設(shè)備的攝像機(jī)，2是取得用攝像機(jī)1攝像的面孔圖象的圖象取得部分，3是根據(jù)所取得的圖象進(jìn)行后述的演算和判定的控制部分，4是輸入ID等的數(shù)據(jù)的操作部分，5是由ROM和RAM等存儲器組成的存儲部分，6是顯示引導(dǎo)和對照結(jié)果的顯示部分。
控制部分3由7～11的各方框組成。7是從在圖象取得部分2中取得的圖象檢測面孔位置的面孔位置檢測部分，8是演算在面孔位置檢測部分7中被檢測的面孔位置的時間的變化量的面孔位置變化量演算部分，9是從在面孔位置檢測部分7中得到的面孔圖象抽出面孔的特征量的面孔特征量抽出部分，10是比較在面孔特征量抽出部分9中被抽出的面孔的特征量并演算類似度及其變化量的類似度演算部分，11是根據(jù)面孔位置變化量演算部分8和類似度演算部分10的演算結(jié)果判定攝像圖象可否登錄的判定部分。
在以上那樣的個人認(rèn)證系統(tǒng)中，面孔位置檢測部分7構(gòu)成本發(fā)明中的檢測設(shè)備，面孔位置變化量演算部分8構(gòu)成本發(fā)明中的算出設(shè)備，判定部分11構(gòu)成本發(fā)明中的判定設(shè)備，存儲部分5構(gòu)成本發(fā)明中的存儲設(shè)備。而且，通過這些各設(shè)備構(gòu)成本發(fā)明的不正當(dāng)?shù)卿浄乐寡b置。
接著，根據(jù)圖2～圖8說明在上述系統(tǒng)中判別有無外人的面孔圖象的混入的原理。圖2是表示外人頂替本人的情況的模式圖。(a)～(e)表示在面孔數(shù)據(jù)的初始登錄時用攝像機(jī)1攝像的幀(畫面)1～5，各幀內(nèi)的粗框表示面孔位置。最初，象(a)那樣，本人A(正規(guī)的登錄者)的面孔大致在幀1的中央位置被攝像。要是原來，在該狀態(tài)中本人A的面孔被攝像多張(例如5張)。此外，之所以攝像多張是因為吸收表情和面孔的方向、亮度等的偏差的緣故。但是，在本人A頂替成外人B的場合，象(b)那樣，本人A移向幀2的一邊(此處在左邊)，象(c)那樣本人A從攝像范圍出去的同時，外人B從一邊(此處是右邊)闖入攝像范圍。然后，象(d)那樣本人A的面孔消失，代之出現(xiàn)外人的面孔，象(e)那樣，大致在幀5的中央位置，頂替了本人A的外人B的面孔被攝像。
圖3是表示在有上述那樣頂替的場合的面孔位置的移動的圖。此處，面孔位置用X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)表示，圖中的數(shù)字(1～5)與圖2中的各幀(1～5)對應(yīng)。
圖4是表示面孔位置的X坐標(biāo)的時間變化的圖，在橫軸上取時間(幀)、在縱軸上取X坐標(biāo)值。此處，作為X坐標(biāo)值設(shè)定0～100。此外，圖中的數(shù)字(1～5)與圖2中的各幀(1～5)對應(yīng)。如由圖4可知，當(dāng)從幀3向幀4移動時，X坐標(biāo)的變化與其它幀之間的X坐標(biāo)的變化比較非常大，這樣的X坐標(biāo)的急劇變化表示本人A已頂替成外人B。因此，從對面孔連續(xù)地攝像得到的多個圖象檢測面孔位置，若對于被檢測的第2個以后的位置求出上次的面孔位置和這次的面孔位置的變化量，當(dāng)變化量是恒定值以上時，就能夠判別有頂替問題。
圖5是更詳細(xì)地說明該判別原理。此處，使用上次面孔位置的坐標(biāo)和這次面孔位置的坐標(biāo)的差分值作為變化量。圖5的實線是在圖4中表示的X坐標(biāo)的時間變化，虛線表示X坐標(biāo)的差分值。例如在幀2的場合，因為上次(幀1)的X坐標(biāo)是50，這次(幀2)的X坐標(biāo)是30，所以差分值變成50-30＝20。另外，在幀4的場合，差分值變成80-10＝70。將這樣求出的差分值(變化量)與預(yù)先規(guī)定的閾值X的值比較。此處，作為一例將閾值X的值設(shè)定為60，但該值能夠任意地設(shè)定。在將閾值X規(guī)定為60的場合，因為幀4以外的差分值未滿閾值，只有幀4的差分值變成閾值以上，由此將在幀4中取得的圖象，即外人B的面孔圖象判斷為不正當(dāng)?shù)鼗烊氲膱D象，并禁止其登錄。
另外，為了提高頂替的判定精度，也能夠并用檢查從現(xiàn)有進(jìn)行的類似度的變化的方式。此處，所謂類似度是比較從面孔圖象抽出的特征量所得到的參數(shù)，特征量的相互一致度越高，類似度越高。但是，類似度的判定對于本發(fā)明沒有必要，也可以省略。圖6～圖8是說明類似度變化的頂替判定的原理的圖(此外，在這些圖中，橫軸的幀與圖2的幀沒有對應(yīng))。在圖6中，P表示從在沒有頂替的場合的面孔圖象(只是本人)得到的類似度的變化，Q表示從在有頂替的場合的面孔圖象(本人和外人)得到的類似度的變化。象P那樣，即使是相同的人物，之所以類似度發(fā)生變化是因為面孔的方向和表情發(fā)生變化，或攝像機(jī)的自動曝光發(fā)生變化的緣故。
由圖6可知，若只是本人的面孔圖象，那么象P那樣類似度的變化是緩慢的，但若進(jìn)行頂替，將本人的面孔替換成外人的面孔，那么對于本人和外人而言，由于面孔的特征量有很大的不同，因此象Q那樣類似度急劇地下降。此外，在圖6中，由于以最初取得的數(shù)幀(本人的面孔圖象)為基準(zhǔn)算出類似度，因此在頂替時，類似度在急劇下降后也保持低的值。這樣，通過檢查類似度的變化，能夠判斷在類似度的變化量是恒定值以上時判斷已存在頂替的問題。
圖7和圖8是更詳細(xì)地說明該判別原理的圖。此處使用上次的類似度和這次的類似度的差分值作為變化量。圖7的實線表示在圖6中示出的沒有頂替場合的類似度的變化P，虛線表示類似度的差分值。例如在幀6的場合，因為上次(幀5)的類似度是0.65，這次(幀6)的類似度是0.5，所以差分值變成0.65-0.5＝0.15。另外，在幀10的場合，因為上次(幀9)的類似度是0.2，這次(幀10)的類似度是0.1，所以差分值變成0.2-0.1＝0.1。將這樣求出的差分值(變化量)與預(yù)先規(guī)定的閾值Y的值比較。此處，作為一例將閾值Y的值設(shè)定為0.4，但該值能夠任意設(shè)定。在將閾值Y的值規(guī)定為0.4的場合，因為各幀的差分值全部未滿閾值，這樣一來將各幀的面孔圖象判斷為是本人的，并進(jìn)行所攝像的圖象的登錄。
另一方面，圖8的實線表示當(dāng)在圖6中示出的有頂替的場合的類似度的變化Q，虛線表示類似度的差分值.例如在幀5的場合，因為上次(幀4)的類似度是0.85，這次(幀5)的類似度是0.05，所以差分值變成0.85-0.5＝0.8。另外，在幀10的場合，因為上次(幀9)的類似度是0.1，這次(幀10)的類似度是0.1，所以差分值變成0.1-0.1＝0。將這樣求出的差分值(變化量)與所述的閾值Y的值比較。在將Y規(guī)定為0.4的場合，由于幀5以外的差分值未滿閾值，只有幀5的差分值變成閾值以上，這樣一來將幀所取得的圖象判斷為不正當(dāng)混入的外人的圖象，并禁止其登錄。
接著，說明在圖1的個人認(rèn)系統(tǒng)中進(jìn)行面孔數(shù)據(jù)的初始登錄的程序，在本發(fā)明中所說的″程序″不是狹義的計算機(jī)程序，而是指工作流程或操作次序。圖9是表示該程序的流程圖，并示出由控制部分3執(zhí)行的程序。當(dāng)?shù)卿洉r，首先輸入ID(識別號碼)(步驟S1)。該ID的輸入使用操作部分4的0～9數(shù)字按鍵進(jìn)行，但也可以做到通過預(yù)先向卡片閱讀器(圖示省略)插入記錄ID的卡片輸入ID替代它。在輸入ID時，用攝像機(jī)1開始面孔的攝像(步驟S2)，在圖象取得部分2取得面孔圖象(步驟S3)。接著，從取得的面孔圖象中，在面孔位置檢測部分7檢測面孔的位置(步驟S4)，同時，在面孔特征量抽出部分9抽出面孔的特征量(步驟S5)。然后，判定是否已取得規(guī)定數(shù)量(例如5張)的圖象(步驟S6)，如果圖象沒有達(dá)到規(guī)定的數(shù)量(步驟S6NO)，就反復(fù)進(jìn)行步驟S3～S6。
在圖象達(dá)到規(guī)定數(shù)量時(步驟S6YES)，接著，面孔位置變化量演算部分8對于在步驟S4中檢測出的第2個以后的面孔位置依次算出面孔位置的變化量(步驟S7)，在判定部分11判定該值是否是閾值X(圖5)以上(步驟S8)。若面孔位置的變化量未滿閾值X(步驟S8YES)，那么類似度演算部分10繼續(xù)根據(jù)步驟S5抽出的面孔的特征量算出類似度，同時，算出類似度的變化量(步驟S9)，并在判定部分11中判定類似度的變化量是否是閾值Y(圖7、圖8)以上(步驟S10)。若類似度的變化量未滿閾值Y(步驟S10YES)，那么已取得的面孔圖象都是本人的面孔圖象，判斷為能登錄，并與在步驟S1中輸入的ID一起將各面孔圖象往存儲器5存儲并登錄(步驟S11)。
另一方面，在步驟S8中，若面孔位置的變化量是閾值X以上(步驟S8NO)，因為這時的面孔圖象不是本人的，是不正當(dāng)混入的外人的面孔圖象，因此判斷為不能登錄，禁止向存儲器5登錄。在這種場合，與面孔位置的變化量已變成閾值X以上的這次的面孔圖象一起，在步驟S3取得的面孔圖象中間，這次的面孔圖象以后所取得的面孔圖象也全部禁止登錄(步驟S13)。另外，在步驟S10中，在類似度的變化量是閾值Y以上的場合(步驟S10NO)，這時的面孔圖象由于不是本人的、而是不正當(dāng)?shù)鼗烊氲耐馊说拿婵讏D象，因此也判斷為不能登錄，并禁止向存儲器5登錄。在這種場合，與類似度的變化量已變成閾值Y以上的這次的面孔圖象一起，在步驟S3取得的面孔圖象中間，在這次的面孔圖象以后取得的面孔圖象也全部禁止登錄(步驟S13)。
執(zhí)行以上的程序后，在判定部分11中判定是否登錄了規(guī)定數(shù)量(例如5張)的圖象(步驟S12)。若沒有頂替，通常在步驟S3～S6中取得的圖象被正常登錄后，在步驟S12中的判定變成YES(是)，登錄結(jié)束。另一方面，在有頂替的場合，由于在S13中有不可登錄的圖象，因此在S12中的判定變成NO(否)，并返回到步驟S2再次用攝像機(jī)1進(jìn)行本人的攝像。在這種場合，例如在顯示部分6顯示“由于在已攝像的圖象中包含外人的圖象，因此不能登錄。請對本人再次攝像”的信息就可以。
這樣，若結(jié)束面孔圖象的初始登錄，那么通過從下次起在操作部分4輸入ID，同時，用攝像機(jī)1對面孔攝像，控制部分3對被輸入的ID和被登錄到存儲器5的ID進(jìn)行對照，以及對被攝像的面孔的圖象和被登錄在存儲器5中的面孔圖象進(jìn)行對照，并將對照結(jié)果向顯示部分6顯示。然后，若對照結(jié)果是正常的，則判斷是本人，并進(jìn)行例如解除門鎖的入室的許可和通過網(wǎng)絡(luò)的收費(fèi)目錄服務(wù)的提供等。
在以上所述的第1實施形態(tài)中，將面孔位置的變化量與閾值比較，將變化量未滿閾值時的圖象判定為能登錄的圖象，將變化量在閾值以上時的圖象判定為不能登錄的圖象。因此，若頂替本人的外人想對面孔攝像，那么由于面孔圖象的位置急劇地變化，因此面孔位置的變化量變?yōu)殚撝狄陨希@樣一來能夠自動而且可靠地判別頂替，能對外人的面孔圖象的不正當(dāng)?shù)卿浄阑加谖慈?。另外，在面孔位置的變化量已變?yōu)殚撝狄陨蠒r，因為將這以后的圖象全部判定為不能登錄的圖象，所以不僅在有頂替的場合的最初的圖象，而且以后的圖象也作為頂替的不正當(dāng)圖象被禁止登錄后，能夠可靠地防止外人的圖象的混入登錄。而且，除上述之外，由于類似度的變化量也作為判定要素，因此能夠進(jìn)一步提高判定精度，但如上述那樣，類似度變化量的判定對于本發(fā)明沒有必要，可以省略。在這種場合，圖1的類似度演算部分10是不必要的，另外圖9中的S9、S10也變成不必要。
圖10是涉及本發(fā)明的第2實施形態(tài)的個人認(rèn)證系統(tǒng)的方框圖，是通過計測面孔位置被檢測的時間間隔判別人物的頂替。1是作為連續(xù)地對個人的面孔攝像的攝像設(shè)備的攝像機(jī)，2是取得用攝像機(jī)1攝像的面孔圖象的圖象取得部分，3是根據(jù)所取得的圖象進(jìn)行后述的演算和判定的控制部分，4是輸入ID等的數(shù)據(jù)的操作部分，5是由ROM和RAM等存儲器構(gòu)成的存儲部分，6是顯示引導(dǎo)和對照結(jié)果等的顯示部分。
在控制部分3中，7是從在圖象取得部分2取得的圖象檢測面孔的位置的面孔位置檢測部分，12是計測從在面孔位置檢測部分7檢測上次的位置后到這次的位置被檢測的時間間隔的時間間隔演算部分，9是從在面孔位置檢測部分7得到的面孔圖象抽出面孔的特征量的面孔特征量抽出部分，10是比較在面孔特征量抽出部分9中被抽出的面孔的特征量并演算類似度及其變化量的類似度演算部分，11是根據(jù)時間間隔演算部分12和類似度演算部分10的演算結(jié)果判定攝像圖象的可否登錄的判定部分。象與圖1比較可知那樣，在圖10中設(shè)置了時間間隔演算部分12替代圖1的面孔位置變化量演算部分8。有關(guān)其它的構(gòu)成與圖1相同。
在以上那樣的個人認(rèn)證系統(tǒng)中，面孔位置檢測部分7構(gòu)成本發(fā)明中的檢測設(shè)備，時間間隔演算部分12構(gòu)成本發(fā)明中的計測設(shè)備，判定部分11構(gòu)成本發(fā)明中的判定設(shè)備，存儲部分5構(gòu)成本發(fā)明中的存儲設(shè)備。然后，通過這些各設(shè)備構(gòu)成本發(fā)明的不正當(dāng)?shù)卿浄乐寡b置。
接著，說明關(guān)于在圖10的個人認(rèn)證系統(tǒng)中進(jìn)行面孔數(shù)據(jù)的初始登錄的場合的程序。圖11是表示該程序的流程圖，表示由控制部分3執(zhí)行的程序。當(dāng)?shù)卿洉r，首先輸入ID(識別號碼)(步驟S21)。該ID的輸入使用操作部分4的0～9數(shù)字按鍵進(jìn)行，但也可以做到通過預(yù)先將記錄ID的卡片向卡片閱讀器(圖示省略)插入，輸入ID替代它。在輸入ID時，用攝像機(jī)1開始面孔的攝像(步驟S22)，在圖象取得部分2取得面孔圖象(步驟S23)。接著，從已取得的面孔圖象，在面孔位置檢測部分7檢測面孔的位置(步驟S24)，同時，在面孔特征量抽出部分9抽出面孔的特征量(步驟S25)。然后，判定是否已取得規(guī)定數(shù)量(例如5張)的圖象(步驟S26)，若圖象沒有達(dá)到規(guī)定數(shù)量(步驟S26NO)，就反復(fù)進(jìn)行步驟S23～S26。以上的程序與圖9中的步驟S1～S6的程序完全相同。
若圖象達(dá)到規(guī)定數(shù)量(S26YES)，接著，時間間隔演算部分12對于在步驟S24中檢測出面孔位置時的時間間隔，即被檢測的第2個以后的位置依次算出從上次的位置被檢測后到這次的位置被檢測的時間間隔(步驟S27)，并在判定部分11判定該值是否是預(yù)先規(guī)定的閾值(例如3秒)以上(步驟S28)。若時間間隔未滿閾值(步驟S28；YES)，那么類似度演算部分10繼續(xù)根據(jù)在步驟S25中抽出的面孔的特征量算出類似度，同時，算出類似度的變化量(步驟S29)，并在判定部分11判定類似度的變化量是否是閾值Y(圖7、圖8)以上(步驟S30)。若類似度的變化量未滿閾值Y(步驟S30YES)，那么所取得的面孔圖象都是本人的，判斷為能登錄，并且與在步驟S21輸入的ID一起，將各面孔圖象向存儲部分5存儲并登錄(步驟S31)。
另一方面，在步驟S28中，若位置檢測的時間間隔是閾值以上(步驟S28NO)，那么這時的面孔圖象不是本人的，而是在擋住攝像機(jī)1期間頂替的外人的面孔圖象，因此判斷為不能登錄，并禁止向存儲部分5登錄。在這種場合，與時間間隔已變成閾值以上的這次的面孔圖象一起，在步驟S23取得的面孔圖象中間，這次的面孔圖象以后以后所取得的面孔圖象也全部禁止S33)。另外，在步驟S30中，在類似度的變化量是閾值以上的場合(步驟S30NO)，這時的面孔圖象不是本人的，而是不正當(dāng)混入的外人的面孔圖象，因此也判斷為不能登錄，并禁止向存儲部分5登錄。在這種場合，與類似度的變化量已變成閾值Y以上的這次的面孔圖象一起，在步驟S23取得的面孔圖象中間，在這次的面孔圖象以后取得的面孔圖象也全部禁止登錄(步驟S33)。
在執(zhí)行了以上的程序后，在判定部分11中判定是否登錄了規(guī)定數(shù)量(例如5張)的圖象(步驟S32)。若沒有頂替，那么由于通常在步驟S23～S26中取得的圖象被正常登錄，因此在步驟S32中的判定變成YES，結(jié)束登錄。另一方面，在有頂替的場合，由于有在步驟S33中變成不能登錄的圖象，因此在步驟S32中的判定變成NO，并返回到S22，再次用攝像機(jī)1進(jìn)行本人的攝像。在這種場合，在顯示部分6中顯示例如“在已攝像的圖象中，由于包含外人的圖象，因此不能登錄。請再次對本人的面孔攝像”即可。
這樣，若結(jié)束面孔圖象的初始登錄，通過從下次起在操作部分4輸入ID，同時，用攝像機(jī)1對面孔攝像，控制部分3對所輸入的ID和被登錄到存儲部分5的面孔圖象進(jìn)行對照，以及對所攝像的面孔的圖象和登錄在存儲部分5的面孔圖象進(jìn)行對照，并將對照結(jié)果向顯示部分6顯示。然后，若對照結(jié)果是正常，那么就認(rèn)證是本人，并進(jìn)行例如解除門鎖的入室的許可和通過網(wǎng)絡(luò)的目錄服務(wù)的提供等。
在以上所述的第2實施形態(tài)中，將面孔位置檢測的時間間隔與閾值比較，將時間間隔未滿閾值時的圖象判定為能登錄的圖象，將時間間隔在閾值以上時的圖象判定為不能登錄的圖象。為此，在用手擋住攝像機(jī)期間，即使本人想被頂替成外人，由于在攝像機(jī)被擋住期間從面孔位置的檢測到檢測的時間間隔變長，并變成閾值以上，這樣就能夠自動而且可靠地判別頂替，能夠?qū)ν馊说拿婵讏D象的不正當(dāng)?shù)卿浄阑加谖慈?。另外，?dāng)時間間隔已變成閾值以上時，因為將這以后的圖象全部判定為不能登錄的圖象，因此不僅是在有頂替的場合的最初的圖象，而且作為以后的圖象也作為頂替的不正當(dāng)?shù)膱D象被禁止登錄，所以能夠可靠地防止外人的圖象的混入登錄。而且，除上述外，由于類似度的變化量也作為判定要素，因此能夠進(jìn)一步提高判定精度，但如上所述，類似度變化量的判定對于本發(fā)明沒有必要，可以省略。在這種場合，圖10的類似度演算部分10是不必要的，另外，圖11的步驟S29、S30也變成不必要。
圖12是涉及本發(fā)明的第3實施形態(tài)的個人認(rèn)證系統(tǒng)的方框圖，并且是并用從圖1的面孔位置的變化量判別頂替的方式和從圖10的面孔位置檢測的時間間隔判別頂替的方式。1是作為連續(xù)地對個人的面孔攝像的攝像設(shè)備的攝像機(jī)，2是取得用攝像機(jī)1攝像的面孔圖象的圖象取得部分，3是根據(jù)所取得的圖象進(jìn)行后述的演算和判定的控制部分，4是輸入ID等數(shù)據(jù)的操作部分，5是有ROM和RAM等存儲器構(gòu)成的存儲部分，6是顯示引導(dǎo)和對照結(jié)果等的顯示部分。
在控制部分3中，7是從在圖象取得部分2取得的圖象檢測面孔的位置的面孔位置檢測部分，8是演算在面孔位置檢測部分7檢測的面孔位置的時間的變化量的面孔位置變化量演算部分，12是計測在面孔位置檢測部分7中從檢測上次的位置到檢測這次的位置的時間間隔的時間間隔演算部分，9是從在面孔位置檢測部分7中取得的面孔圖象抽出面孔的特征量的面孔特征量抽出部分，10是比較在面孔特征量抽出部分9抽出的面孔特征量并演算類似度及其變化量的類似度演算部分，11是根據(jù)在面孔位置變化量演算部分8、時間間隔演算部分12、以及類似度演算部分10中的各演算結(jié)果判定攝像圖象是否登錄的判定部分。
在以上那樣的個人認(rèn)證系統(tǒng)中，面孔位置檢測部分7構(gòu)成本發(fā)明的檢測設(shè)備，面孔位置變化量演算部分8構(gòu)成本發(fā)明的算出設(shè)備，時間間隔演算部分12構(gòu)成本發(fā)明的計測設(shè)備，判定部分11后成本發(fā)明的判定設(shè)備，存儲部分5構(gòu)成本發(fā)明的存儲設(shè)備。然后，通過這些各設(shè)備構(gòu)成本發(fā)明的不正當(dāng)?shù)卿浄乐寡b置。
接著，說明關(guān)于在圖12的個人認(rèn)證系統(tǒng)中進(jìn)行面孔數(shù)據(jù)的初始登錄的場合的程序。圖13是表示該程序的流程圖，并示出由控制部分3執(zhí)行的程序。當(dāng)?shù)卿洉r，首先輸入ID(識別號碼)(步驟S41)。該ID的輸入使用操作部分4的0～9數(shù)字按鍵進(jìn)行，但也可以做到通過預(yù)先將記錄ID的卡片插入到卡片閱讀器(圖示省略)輸入ID。在輸入ID時，用攝像機(jī)1開始面孔的攝像(步驟S42)，在圖象取得部分2取得面孔圖象(步驟S43)。接著，從已取得的面孔圖象中，在面孔位置檢測部分7檢測面孔的位置(步驟S44)，同時，在面孔特征量抽出部分9抽出面孔的特征量(步驟S45)。然后，判定是否取得規(guī)定數(shù)量(例如5張)的圖象(步驟S46)，若圖象沒有達(dá)到規(guī)定數(shù)量(步驟S46NO)，就反復(fù)進(jìn)行步驟S43～S46。
若圖象達(dá)到規(guī)定數(shù)量(步驟S46YES)，那么，接著對于在步驟S44中檢測的第2個以后的面孔位置，面孔位置變化量演算部分8依次算出面孔位置的變化量(步驟S47)，并在判定部分11判定該值是否是閾值以上(步驟S48)。若面孔位置的變化量未滿閾值X(步驟S48YES)，接著，對于在步驟S44檢測面孔位置時的時間間隔，即被檢測的第2個以后的位置，時間間隔演算部分12依次算出從上次的位置被檢測到這次的位置被檢測的時間間隔(步驟S49)，并在判定部分11判定該值是否是預(yù)先規(guī)定的閾值(例如3秒)以上(步驟S50)。若時間間隔未滿閾值(步驟S50YES)，接著，根據(jù)在步驟S45抽出的面孔特征量，類似度演算部分10算出類似度，同時，算出類似度的變化量(步驟S51)，并在判定部分11判定類似度的變化量是否是閾值Y(圖7、圖8)以上(步驟S52)。若類似度的變化量未滿閾值Y(步驟S52YES)，那么所取得的圖象都是本人的，判斷能登錄，并且與在步驟S41輸入的ID一起，將各面孔圖象存儲到存儲部分5并登錄(步驟S53)。
另一方面，在步驟S48中，若面孔位置的變化量是閾值X以上(步驟S48NO)，那么這時的面孔圖象不是本人的，而是不正當(dāng)混入的外人的面孔圖象，因此判斷為不能登錄，并禁止向存儲部分5登錄。在這種場合，與面孔位置的變化量已變成閾值X以上的這次的面孔圖象一起，在步驟S43中取得的面孔圖象中間，在這次的面孔圖象以后所取得的面孔圖象也全部禁止登錄(步驟S55)。另外，在步驟S50中，在位置檢測的時間間隔是閾值以上的場合(步驟S50NO)，因為這時的面孔圖象不是本人的，而是在擋住攝像機(jī)1期間已頂替的外人的面孔圖象，所以也判斷為不能登錄，并禁止向存儲部分5登錄。在這種場合，與時間間隔已變成閾值以上的這次的面孔圖象一起，在步驟S43中取得的面孔圖象中間，在這次的面孔圖象以后取得的面孔圖象也全部禁止登錄(步驟S55)。而且，在步驟S52中類似度的變化量是閾值Y以上的場合(步驟S52NO)，由于這時的面孔圖象不是本人的，而是不正當(dāng)混入的外人的面孔圖象，因此也判斷為不能登錄，并禁止向存儲部分5登錄。在這種場合，與類似度的變化量已變成閾值Y以上的這次的面孔圖象一起，在步驟S43取得的面孔圖象中間，在這次的面孔圖象以后取得的面孔圖象也全部禁止登錄(步驟S55)。
在執(zhí)行了以上的程序后，在判定部分11中判定是否登錄了規(guī)定數(shù)量(例如5張)的圖象(步驟S54)。若沒有頂替，通常在步驟S43～S46中取得的圖象正常地被登錄后，在步驟S54中的判定變成YES，并結(jié)束登錄。另一方面，在有頂替的場合，由于在步驟S55有變成不能登錄的圖象，因此在步驟S54中的判定變成NO，并返回到步驟S42，再次用攝像機(jī)1進(jìn)行本人的攝像。在這種場合，在顯示部分6顯示例如“由于在已攝像的圖象中包含外人的圖象，因此不能登錄。請再次對本人的面孔攝像”的信息即可。
這樣，若結(jié)束ID和面孔圖象的初始登錄，那么通過從下次起在操作部分4輸入ID，同時，用攝像機(jī)1對面孔攝影，控制部分3對所輸入的ID和被登錄在存儲部分5的ID進(jìn)行對照，以及對所攝像的面孔的圖象和本登錄在存儲部分5的面孔圖象進(jìn)行對照，并將對照結(jié)果向顯示部分6顯示。然后，對照結(jié)果是正常的，那么就認(rèn)證是本人，并進(jìn)行例如解除門鎖的入室的許可和通過網(wǎng)絡(luò)的收費(fèi)目錄服務(wù)的提供等。
在以上所述的第3實施形態(tài)中，做到從面孔位置的變化量判別頂替，同時，從面孔位置檢測的時間間隔也判別頂替。象第1實施形態(tài)那樣，對于使用面孔位置的變化量的方式，若在用手擋住攝像機(jī)期間本人和外人被替換，那么由于在攝像機(jī)被擋住的前后面孔位置幾乎沒有變化，因此能出現(xiàn)不能發(fā)現(xiàn)頂替的場合。另一方面，象第2實施形態(tài)那樣，對于使用面孔位置檢測的時間間隔的方式，在攝像機(jī)沒有被擋住的狀態(tài)下，若本人和外人飛快地被替換，那么能出現(xiàn)面孔位置檢測的時間間隔不超過閾值并且不能發(fā)現(xiàn)頂替的場合。
但是，若依據(jù)第3實施形態(tài)，通過并用兩種方式，在進(jìn)行任何不正當(dāng)?shù)膱龊弦材軌蜃詣佣铱煽康嘏袆e頂替，并能提高精度。另外，在第3實施形態(tài)中，在面孔位置的變化量和位置檢測的時間間隔已變成閾值以上時，因為將這以后的圖象判定為不能登錄的圖象，所以不僅是有頂替的場合的最初的圖象，而且以后的圖象也作為頂替的不正當(dāng)?shù)膱D象被禁止登錄后，也能夠可靠地防止外人的圖象的混入登錄。而且，除上述外，由于類似度的變化量也作為判定要素，因此能夠進(jìn)一步提高判定精度，但如上述那樣，類似度變化量的判定對于本發(fā)明沒有必要，可以省略。在這種場合，圖12的類似度演算部分10是不必要的，另外圖13中的步驟S51、S52也變成不必要。
在以上所述的各實施形態(tài)中，示出了在個人認(rèn)證系統(tǒng)中具備攝像機(jī)1的例子，但本發(fā)明不受此限制，也可以做到通過將在其它場所用其它的攝像機(jī)攝像的面孔圖象的數(shù)據(jù)預(yù)先保存在記錄媒體中，并通過將該記錄媒體安裝在被設(shè)置在個人認(rèn)證系統(tǒng)中的媒體讀取裝置(圖示省略)中取入面孔圖象。或者，也可以做到在個人認(rèn)證系統(tǒng)中具有通信功能，使用無線和有線經(jīng)由通信線路能夠接收已攝像的面孔圖象。
另外，在以上所述的各實施形態(tài)中，將對面孔的圖象進(jìn)行攝像的場合作為例子舉出，但本發(fā)明并不受此限制，作為攝像的部位除面孔以外，也可以利用例如虹膜(iris)。
若依據(jù)本發(fā)明，通過將規(guī)定部位的位置的變化和位置檢測的時間間隔與閾值比較，就能夠不用人工，可靠地自動判別外人的圖象的混入，對頂替的不正當(dāng)?shù)卿浄阑加谖慈弧?br> 權(quán)利要求
1.一種個人認(rèn)證系統(tǒng)中的不正當(dāng)?shù)卿浄乐寡b置，將對個人攝像所得到的圖象和預(yù)先登錄的圖象對照，根據(jù)該對照結(jié)果對個人進(jìn)行認(rèn)證，其特征在于，它具備從對個人的規(guī)定部位連續(xù)地攝像所得到的多個圖象檢測規(guī)定部位的位置的檢測設(shè)備；對于用所述檢測設(shè)備檢測的第2個以后的位置算出這次的位置和上次的位置的變化量的演算設(shè)備；將用所述演算設(shè)備演算的變化量與預(yù)先規(guī)定的閾值比較，當(dāng)變化量未滿閾值時判定這次的圖象為能登錄的圖象，當(dāng)變化量在閾值以上時，判定這次的圖象為不能登錄的圖象的判定設(shè)備；以及對由所述判定設(shè)備判定為能登錄的圖象進(jìn)行登錄并存儲的存儲設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1記載的不正當(dāng)?shù)卿浄乐寡b置，其特征在于，所述判定設(shè)備在用所述算出設(shè)備算出的變化量在閾值以上時，判定這次的圖象為不能登錄的圖象，同時，在所述多個圖象中間，將在判定為不能登錄的這次的圖象以后所取得的圖象全部判定為不能登錄的圖象。
3.一種個人認(rèn)證系統(tǒng)中的不正當(dāng)?shù)卿浄乐寡b置，將對個人攝像所得到的圖象和預(yù)先登錄的圖象對照，根據(jù)該對照結(jié)果對個人進(jìn)行認(rèn)證，其特征在于，它具備從對個人的規(guī)定部位連續(xù)地攝像所取得的多個圖象檢測規(guī)定部位的位置的檢測設(shè)備；對于用所述檢測設(shè)備檢測的第2個以后的位置計測上次的位置被檢測后到這次的位置被檢測的時間間隔的計測設(shè)備，將用所述計測設(shè)備計測的時間間隔與預(yù)先規(guī)定的閾值比較，當(dāng)時間間隔未滿閾值時判定這次的圖象為能登錄的圖象，當(dāng)時間間隔在閾值以上時判定這次的圖象為不能登錄的圖象的判定設(shè)備；以及對由所述判定設(shè)備判定為能登錄的圖象進(jìn)行登錄并存儲的存儲設(shè)備。
4.如權(quán)利要求3記載的不正當(dāng)?shù)卿浄乐寡b置，其特征在于，所述判定設(shè)備在用所述算出設(shè)備算出的變化量在閾值以上時，判定這次的圖象為不能登錄的圖象，同時，在所述多個圖象中間，將在判定為不能登錄的這次的圖象以后所取得的圖象全部判定為不能登錄的圖象。
5.一種個人認(rèn)證系統(tǒng)中的不正當(dāng)?shù)卿浄乐寡b置，將對個人攝像所得到的圖象和預(yù)先登錄的圖象對照，根據(jù)該對照結(jié)果對個人進(jìn)行認(rèn)證，其特征在于，它具備從對個人的規(guī)定部位連續(xù)地攝像所取得的多個圖象檢測規(guī)定部位的位置的檢測設(shè)備；對于用所述檢測設(shè)備檢測的第2個以后的位置算出這次的位置和上次的位置的變化量的算出設(shè)備；對于用所述檢測設(shè)備檢測的第2個以后的位置計測上次的位置被檢測后到這次的位置被檢測的時間間隔的計測設(shè)備；將用所述算出設(shè)備算出的變化量與預(yù)先規(guī)定的閾值比較，當(dāng)時間間隔未滿閾值時判定這次的圖象為能登錄的圖象，同時，將用所述計測設(shè)備計測的時間間隔與預(yù)先規(guī)定的閾值比較，當(dāng)時間間隔未滿閾值時判定這次的圖象為能登錄的圖象，當(dāng)上次變化量或時間間隔在閾值以上時判定這次的圖象為不能登錄的圖象的判定設(shè)備；以及對由所述判定設(shè)備判定為能登錄的圖象進(jìn)行登錄并存儲的存儲設(shè)備。
6.如權(quán)利要求5記載的不正當(dāng)?shù)卿浄乐寡b置，其特征在于，所述判定設(shè)備在在所述變化量或時間間隔在閾值以上時判定這次的圖象為不能登錄的圖象，同時，在所述多個圖象中間，將在判定為不能登錄的這次的圖象以后所取得的圖象全部判定為不能登錄的圖象。
全文摘要
本發(fā)明涉及個人認(rèn)證系統(tǒng)中的不正當(dāng)?shù)卿浄乐寡b置。能夠防止將本人以外的人的圖象不正當(dāng)?shù)鼗烊?。它具備從對個人的規(guī)定部位連續(xù)地攝像所得到的多個圖象檢測規(guī)定部位的位置的檢測設(shè)備(7)；對于用所述檢測設(shè)備檢測的這次的位置和上次的位置的變化量進(jìn)行演算的演算設(shè)備(8)；將用所述演算設(shè)備演算的變化量與預(yù)先規(guī)定的閾值比較，當(dāng)變化量未滿閾值時判定這次的圖象為能登錄的圖象，當(dāng)變化量在閾值以上時，判定這次的圖象為不能登錄的圖象的判定設(shè)備(11)；以及對由所述判定設(shè)備判定為能登錄的圖象進(jìn)行登錄并存儲的存儲設(shè)備(5)。
文檔編號G06F21/20GK1480902SQ03147540
公開日2004年3月10日 申請日期2003年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月23日
發(fā)明者田畑尚弘, 田 尚弘 申請人:歐姆龍株式會社