面部認證裝置以及面部認證方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基于面部圖像來認證用戶的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年，示出基于拍攝有人物的面部的圖像(面部圖像)來識別該人物的裝置普及的征兆。例如能夠通過從合法的人物的面部圖像預(yù)先提取并保持特征量，與從所取得的面部圖像提取出的特征量進行比較，從而實現(xiàn)基于面部圖像的人物的識別。
[0003]另一方面，由于還考慮通過讀入合法的人物的面部圖像(例如照片等)，從而冒充該人物而通過認證這樣的非法行為，所以在面部認證的領(lǐng)域中，防止冒充成為重要的課題。
[0004]例如，在專利文獻1中記載的面部認證方法中，取得多個面部圖像，使用該多個面部圖像進行多次認證，僅在通過了全部認證的情況下，判定為是合法的用戶。由此，例如，由于能夠通過第一次無表情、第二次笑臉等不同的表情來進行多次認證，所以對于預(yù)先準備合法的用戶的面部照片等而進行的攻擊，能夠提高抵抗性。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:美國專利第8457367號說明書
[0008]根據(jù)專利文獻1中記載的發(fā)明，與僅使用一張面部圖像來進行認證的情況相比能夠提高安全性。但是，由于基于面部圖像的本人認證伴隨著復(fù)雜的處理，所以若為了提高安全性而增加認證次數(shù)，則存在處理成本上升的問題。
[0009]此外，在面部認證中，將面部的特征數(shù)值化從而進行比較，所以在做出了表情的狀態(tài)、即對表情肌肉施力的狀態(tài)下，不能準確地取得面部的特征，存在雖然是合法的用戶，但進行了不一致判定的情況。即，存在與通常的面部認證相比，認證失敗的概率變高的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明是考慮上述的課題而完成的，其目的在于，提供以較低的處理成本來進行可靠性高的面部認證的技術(shù)。
[0011]為了解決上述課題，本發(fā)明所涉及的面部認證裝置的特征在于，具有:面部圖像取得部件，連續(xù)取得用戶的面部圖像；用戶識別部件，基于所述面部圖像取得部件取得的第一面部圖像來識別所述用戶；參數(shù)取得部件，基于所述面部圖像取得部件取得的第二面部圖像，取得與所述用戶的表情或者面部的朝向相關(guān)聯(lián)的參數(shù)即面部參數(shù)；追蹤部件，提取所述第一面部圖像中包含的面部的一部分的區(qū)域，在連續(xù)取得的多個面部圖像間追蹤該區(qū)域；以及認證部件，在所述用戶識別部件進行了識別的用戶是被注冊的用戶、且所述取得的面部參數(shù)滿足規(guī)定的條件、且在所述多個面部圖像間能夠連續(xù)追蹤到所述提取的區(qū)域的情況下，判斷為認證成功。
[0012]本發(fā)明所涉及的面部認證裝置是取得多個面部圖像，使用該多個面部圖像來進行用戶的本人認證的裝置。
[0013]面部圖像取得部件是取得用戶的面部圖像的部件，例如是從在外部連接的照相機等取得面部圖像的部件。另外，面部圖像也可以不一定從照相機直接取得。例如，也可以從進出房間管理系統(tǒng)等其他系統(tǒng)取得。面部圖像取得部件能夠?qū)⒍鄠€面部圖像作為連續(xù)的幀而取得。
[0014]此外，第一面部圖像是用于識別圖像中包含的面部是否是合法的用戶(被注冊的用戶)的面部的圖像。用戶識別部件例如使用公知的技術(shù)來識別第一面部圖像中包含的面部。
[0015]此外，第二面部圖像是用于讀取與用戶的表情或者面部的朝向關(guān)聯(lián)的參數(shù)(面部參數(shù))的圖像。面部參數(shù)例如也可以是表示特定的表情的程度的參數(shù)，也可以是表示面部的朝向的參數(shù)。此外，表情只要與面部的外觀關(guān)聯(lián)，則也可以不一定表示感情。例如，也可以是表示閉眼或嘴的開閉的程度、視線的方向等的參數(shù)。
[0016]參數(shù)取得部件例如使用公知的技術(shù)來取得與第二面部圖像中包含的面部對應(yīng)的面部參數(shù)。另外，第二面部圖像也可以是多個圖像。
[0017]此外，追蹤部件是在連續(xù)取得的多個面部圖像間追蹤所取得的面部圖像中包含的一部分的區(qū)域的部件。例如，從所取得的面部圖像提取規(guī)定的器官(眼睛、眼睛附近、嘴、嘴附近等)，在不同的面部圖像中搜索對應(yīng)的器官，追蹤移動目的地。
[0018]另外，追蹤對象的區(qū)域也可以是與面部中包含的器官對應(yīng)的區(qū)域，也可以是任意的形狀的閉區(qū)域。例如，也可以將面部整體作為追蹤對象。此時，也可以設(shè)定表示面部整體的矩形，在多個圖像間進行追蹤。
[0019]此外，追蹤對象也可以是特征點等，追蹤對象也可以是多個。
[0020]此外，認證部件是基于從用戶識別部件、參數(shù)取得部件、追蹤部件取得的信息來進行最終的認證的部件。具體而言，除了基于面部圖像來識別用戶的以往的處理之外，以“所取得的面部參數(shù)滿足條件”、以及“在多個面部圖像間能夠連續(xù)追蹤到所提取出的區(qū)域”為條件，在它們被全部滿足的情況下，判斷為認證成功。
[0021]另外，能夠連續(xù)追蹤到意味著追蹤對象的區(qū)域在對象的全部幀中存在于圖像區(qū)域中。即，在中間的幀中追蹤對象的區(qū)域離開(flame out)或變得不能判定移動目的地的坐標的情況下，成為追蹤失敗。
[0022]此外，也可以是，其特征在于，所述面部圖像取得部件在所述第一面部圖像的取得定時和所述第二面部圖像的取得定時之間，進一步取得一個以上的中間面部圖像，所述追蹤部件進一步使用所述中間面部圖像來追蹤所述提取的區(qū)域。
[0023]像這樣，追蹤部件也可以使用第一面部圖像和第二面部圖像之間的幀來進行區(qū)域的追蹤。例如，也可以在面部圖像取得部件的幀速率為30FPS的情況下，按每1/30秒進行追足示ο
[0024]面部圖像的取得間隔例如為1秒以內(nèi)，優(yōu)選的是0.5秒以內(nèi)，更優(yōu)選的是0.2秒以內(nèi)。像這樣，通過將面部圖像的取得間隔設(shè)定為較短來監(jiān)視追蹤對象區(qū)域，從而能夠防止更換向相機提示的面部照片等行為引起的誤認證。
[0025]此外，也可以是，其特征在于，所述第二面部圖像由在不同的定時取得的多個面部圖像構(gòu)成，所述參數(shù)取得部件進一步取得與該多個面部圖像分別對應(yīng)的多個面部參數(shù)，所述認證部件在所述取得的多個面部參數(shù)分別全部滿足規(guī)定的條件的情況下，判斷為認證成功。
[0026]第二面部圖像也可以是多個，也可以分別與多個面部參數(shù)相關(guān)聯(lián)。例如，也可以第一次使用表示高興的程度的參數(shù)，第二次使用表示悲傷的程度的參數(shù)。通過這樣，能夠使認證中的安全性變得更穩(wěn)固。
[0027]此外，也可以是，其特征在于，所述面部參數(shù)是將用戶的表情數(shù)值化后的參數(shù)，也可以是，其特征在于，所述面部參數(shù)是將用戶的面部的朝向數(shù)值化后的參數(shù)。
[0028]像這樣，通過將面部參數(shù)作為數(shù)值而處理，從而能夠容易地進行比較。另外，面部參數(shù)也可以是單一的值，也可以是多個值的集合(矢量)。
[0029]此外，也可以是，其特征在于，所述認證部件進一步取得所述面部參數(shù)的每單位時間的變化量，在所述變化量比規(guī)定的值大的情況下，中斷認證處理。
[0030]此外，也可以是，其特征在于，所述追蹤部件進一步取得追蹤對象的區(qū)域的每單位時間的移動量，在所述移動量比規(guī)定的值大的情況下，判斷為追蹤失敗。
[0031]也可以在面部參數(shù)劇烈地變化的情況、或者追蹤對象的區(qū)域的每單位時間的移動量過大的情況下，作為不自然的狀況而中斷認證處理。通過這樣，能夠應(yīng)對使用預(yù)先準備的多個面部圖像(照片等)進行的冒充攻擊。
[0032]此外，也可以是，其特征在于，所述認證部件在規(guī)定的時間內(nèi)沒有完成認證處理的情況下，中斷認證處理。
[0033]在規(guī)定的時間內(nèi)沒有完成認證處理的情況下，能夠估計為合法的用戶以外正在嘗試認證。在這樣的情況下，優(yōu)選從安全的觀點出發(fā)，判斷為不自然，中斷認證處理。
[0034]此外，也可以是，其特征在于，所述追蹤部件在對所述提取的區(qū)域進行追蹤時，僅將處于該區(qū)域的附近的規(guī)定的范圍作為對象來進行追蹤。
[0035]在對象為人的面部的情況下，難以認為其在圖像區(qū)域內(nèi)劇烈地移動。因此，通過僅將進行追蹤的對象的附近作為追蹤范圍，從而能夠較低地抑制追蹤所花費的處理成本。
[0036]另外，本發(fā)明能夠特定為包含上述部件的至少一部分的面部認證裝置。此外，本發(fā)明還能夠特定為上述面部認證裝置執(zhí)行的面部認證方法。此外，本發(fā)明還能夠特定為使計算機執(zhí)行上述面部認證方法的程序。上述處理或部件只要不產(chǎn)生技術(shù)上的矛盾，能夠自由地組合實施。
[0037]根據(jù)本發(fā)明，能夠以較低的處理成本來進行可靠性高的面部認證。
【附圖說明】
[0038]圖1是第一實施方式所涉及的面部認證裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0039]圖2是人物識別階段中的面部圖像的例子。
[0040]圖3是表情判定階段中的面部圖像的例子。
[0041]圖4㈧?(C)是說明對追蹤區(qū)域進行追蹤的例子的圖。
[0042]圖5是第一實施方式中的面部認證處理的流程圖。
[0043]圖6(A)?(C)