(57)【要約】【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。【選択図】      図３
2010176304.tif 000002
【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。
【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。
【図１】
2010176304.tif 000003
【図２】
2010176304.tif 000004
【図３】
2010176304.tif 000005
【図４】
2010176304.tif 000006
【図５】
2010176304.tif 000007
【図６】
2010176304.tif 000008