(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの顔画像から顔の特徴を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽出された顔の特徴と記憶装置に格納された顔の特徴とが一致するか否かを判定することによってユーザを識別する複数種類の識別器とを備えた認証装置であって、
前記記憶装置に登録されている人数が所定の条件として与えられる場合、前記記憶装置に登録されている人数を前記所定の条件として導出する導出手段と、
前記導出手段によって導出された所定の条件にしたがって、前記複数種類の識別器の中から少なくとも１つの種類の識別器を選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された識別器が一致すると判定した場合、前記ユーザを認証する認証手段とを備え、
前記導出手段は、前記記憶装置に登録されている人数が前記所定の条件として与えられない場合、あらかじめ決められた選択用の識別器が、前記抽出手段によって抽出された顔の特徴に基づいて一致するか否かを判定した結果を、前記所定の条件の１つとして導出することを特徴とする認証装置。
【請求項２】
前記選択手段によって選択された識別器は、前記あらかじめ決められた選択用の識別器により用いられた前記顔の特徴と異なる顔の特徴を用いて一致するか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の認証装置。
【請求項３】
前記導出手段は、前記識別器によって当該ユーザが特定されるまで前記選択手段が当該識別器を順次入れ替えるように選択する条件を、前記所定の条件の１つとして導出することを特徴とする請求項２に記載の認証装置。
【請求項４】
前記認証手段は、前記あらかじめ決められた選択用の識別器が一致するか否かを判定した結果と、前記選択手段によって選択された識別器が一致するか否かを判定した結果とが実数値として得られる場合、前記２つの結果の平均値を計算し、当該平均値が最大となるユーザを認証することを特徴とする請求項２または３に記載の認証装置。
【請求項５】
ユーザの顔画像から顔の特徴を抽出する抽出ステップと、前記抽出ステップにおいて抽出された顔の特徴と記憶装置に格納された顔の特徴とが一致するか否かを判定することによってユーザを識別する複数種類の識別器とを備えた認証装置の制御方法であって、
前記記憶装置に登録されている人数が所定の条件として与えられる場合、前記記憶装置に登録されている人数を前記所定の条件として導出する導出ステップと、
前記導出ステップにおいて導出された所定の条件にしたがって、前記複数種類の識別器の中から少なくとも１つの種類の識別器を選択する選択ステップと、
前記選択ステップにおいて選択された識別器が一致すると判定した場合、前記ユーザを認証する認証ステップとを含み、
前記導出ステップにおいて、前記記憶装置に登録されている人数が前記所定の条件として与えられない場合、あらかじめ決められた選択用の識別器が、前記抽出ステップにおいて抽出された顔の特徴に基づいて一致するか否かを判定した結果を、前記所定の条件の１つとして導出することを特徴とする認証装置の制御方法。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１項に記載の認証装置を動作させるための制御プログラムであって、コンピュータを前記各手段として機能させるための制御プログラム。
【請求項７】
請求項６に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、あらかじめ登録されたユーザを認証可能な認証装置等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
堅牢なセキュリティを確保することは重要である。すなわち、例えば秘匿の必要性が高い個人情報へのアクセスを可能にするシステムにおいて、あらかじめ登録されたユーザのみを認証し、不正にアクセスしようとする者を排除する装置は不可欠である。
【０００３】
一方で、高い認証精度と当該認証のためにユーザに強いる負担とは、トレードオフの関係になりやすい。例えば、ユーザの認証を確実にするためにパスワードの入力をユーザに繰り返し要求すると、ユーザの負担を増すことになる。
【０００４】
上記トレードオフを解消するために、いわゆる「生体認証」が注目を集めている。すなわち、例えば指紋、静脈、瞳孔など、各ユーザに固有の生体情報を利用して認証する認証装置は、堅牢なセキュリティと簡便な認証（ユーザの利便性）とを両立可能な装置として広く研究されている。上記認証装置の中でも、ユーザの顔を利用する「顔認証」は、最もユーザの負担が小さい認証方式として盛んに研究されている。
【０００５】
例えば、下記の特許文献１には、入力データと登録データとの照合処理において、高度なセキュリティおよび照合精度を確保しつつ迅速に照合処理を行う制御装置が記載されている。また、下記の特許文献２には、被写体の顔方向に対してロバストかつ処理速度の速い属性識別を実現する測定装置が記載されている。
【０００６】
さらに、下記の特許文献３には、顔照合用の辞書内に類似する顔パターンが存在する場合であっても、一定の照合性能を維持できる照合装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−９２１１９号公報（２０１０年４月２２日公開）
【特許文献２】特開２０１１−２３３１１９号公報（２０１１年１１月１７日公開）
【特許文献３】特開２００３−１４１５４２号公報（２００３年５月１６日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一方で、ユーザの顔を生体情報として利用する上記顔認証システムには、次の２つの問題が存在する。
【０００９】
第１の問題は、認証装置で用いられる識別器が、その汎化性能と識別性能とにトレードオフを有することである。すなわち、例えばあらかじめ登録した顔画像と異なる態様でユーザが顔認証を実行した場合など（ユーザが裸眼の顔画像を登録し、眼鏡を装着して認証しようとした場合など）にも、識別性能を発揮するように識別器を設計すれば、当該識別器は特定の条件のもとでユーザを識別できなくなり、認証装置の認証精度が著しく劣化することがある。
【００１０】
第２の問題は、識別器が識別を行う前から、当該識別器を選択する条件が与えられるとは限らないことである。すなわち、上記第１の問題に対して、認証装置は特定の条件に特化した識別器を複数備え、条件に応じて当該複数の識別器を選択して使用する解決策が考
えられる。しかし、選択に先立って、当該選択するための条件が与えられないことが考えられる。
【００１１】
上記の特許文献１〜３は、いずれも上記第１の問題および第２の問題を同時に解決できない。例えば、上記の特許文献１に記載の制御装置は、高速ではあるが低精度の照合処理によって登録データの絞り込みを行ってから、低速ではあるが高精度の照合処理へ切り替えることにより、上記第１の問題の解決を図っている。しかし、上記第２の問題については考慮されていない。上記特許文献２または３に記載された技術も、いずれか一方の問題しか解決できない。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、上記第１の問題と第２の問題とを同時に解決できることで、幅広い状況において高精度な顔認証を実現する認証装置等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明の認証装置は、
（１）ユーザの顔画像から顔の特徴を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽出された顔の特徴と記憶装置に格納された顔の特徴とが一致するか否かを判定することによってユーザを識別する複数種類の識別器とを備えた認証装置であって、
（２）前記抽出手段によって抽出された顔の特徴、および、ユーザを認証するための情報の少なくとも一方にしたがって所定の条件を導出する導出手段と、
（３）前記導出手段によって導出された所定の条件にしたがって、前記複数種類の識別器の中から少なくとも１つの種類の識別器を選択する選択手段と、
（４）前記選択手段によって選択された識別器が一致すると判定した場合、前記ユーザを認証する認証手段とを備えたことを特徴としている。
【００１４】
また、上記の課題を解決するために、本発明の認証装置の制御方法は、
（１）ユーザの顔画像から顔の特徴を抽出する抽出ステップと、前記抽出ステップにおいて抽出された顔の特徴と記憶装置に格納された顔の特徴とが一致するか否かを判定することによってユーザを識別する複数種類の識別器とを備えた認証装置の制御方法であって、（２）前記抽出ステップにおいて抽出された顔の特徴、および、ユーザを認証するための情報の少なくとも一方にしたがって所定の条件を導出する導出ステップと、
（３）前記導出ステップにおいて導出された所定の条件にしたがって、前記複数種類の識別器の中から少なくとも１つの種類の識別器を選択する選択ステップと、
（４）前記選択ステップにおいて選択された識別器が一致すると判定した場合、前記ユーザを認証する認証ステップとを含むことを特徴としている。
【００１５】
上記の構成によれば、本発明の認証装置および当該装置の制御方法は、抽出された顔の特徴およびユーザを認証するための情報の少なくとも一方にしたがって所定の条件を導出できる。そして、上記認証装置等は、導出された所定の条件にしたがって、複数種類の識別器の中から少なくとも１つの種類の識別器を選択する。
【００１６】
すなわち、上記認証装置等は、ユーザを認証するための情報として、識別器を選択するための条件が利用可能か否か（あらかじめ与えられているか否か）に応じて、所定の条件を導出する。これにより、上記認証装置等は、識別器を選択するための条件が利用可能でない場合に生じる上記第２の問題を解決できる。
【００１７】
また、上記認証装置等は、導出した条件にしたがって複数の識別器から適切なものを選択できる。これにより、上記認証装置等は、上記第１の問題を解決できる。
【００１８】
したがって、本発明の認証装置および当該装置の制御方法は、上記第１の問題と第２の問題とを同時に解決でき、幅広い状況において高精度な顔認証を実現できる。
【００１９】
また、本発明の認証装置では、
（１）前記導出手段は、前記ユーザを認証するための情報を、前記記憶装置に登録されている人数、前記ユーザの顔の向き、当該ユーザの属性、当該ユーザが装飾品を装着しているか否か、当該顔画像を取得した環境、および当該顔画像を取得した日時のうちの少なくとも１つとし、当該少なくとも１つを前記所定の条件の１つとして導出することを特徴としている。
【００２０】
上記の構成によれば、本発明の認証装置は、ユーザを認証するための情報として記憶装置に登録されている人数を利用できる場合、当該登録されている人数を所定の条件の１つとして導出する。したがって、登録人数が動的に変化するなどの状況において、上記認証装置は高精度な顔認証を実現できる。
【００２１】
または、上記認証装置は、ユーザを認証するための情報として、ユーザの顔の向き、当該ユーザの属性、当該ユーザが装飾品を装着しているか否か、当該顔画像を取得した環境、および当該顔画像を取得した日時のうちの少なくとも１つを利用できる場合、当該少なくとも１つの情報を、所定の条件の１つとして導出する。
【００２２】
ここで、ユーザの顔の向きは、例えばヨー（Yow）、ピッチ（Pitch）、ロール（Roll）などの情報をいう。また、ユーザの属性は、例えばユーザの年齢、性別、人種、表情、感情などをいい、ユーザが装飾品を装着しているか否かとは、サングラスやマスクなどによる顔の隠れの有無が発生しているか否かを示す情報をいう。そして、顔画像を取得した環境とは、順光、斜光、逆光、画質などの情報をいう。なお、上記それぞれの情報は、ユーザの顔画像から抽出することによって取得してもよいし、当該顔画像に付随する情報等から抽出することによって取得してもよい。
【００２３】
本発明の認証装置は、上記情報の少なくとも１つを所定の条件の１つとして識別器の選択に利用するため、幅広い状況において高精度な顔認証を実現できる。
【００２４】
また、本発明の認証装置では、
（１）前記導出手段は、前記抽出手段によって抽出された顔の特徴に基づいて、あらかじめ決められた選択用の識別器が一致するか否かを判定した結果を、前記所定の条件の１つとして導出することを特徴としている。
【００２５】
上記の構成によれば、本発明の認証装置は、認証すべきユーザと当該ユーザの識別に最適な識別器とを絞り込むことができる。したがって、登録ユーザの人数が多く、顔の特徴の多様性が高い状況でも、上記認証装置は高い認証精度を発揮できる。
【００２６】
また、本発明の認証装置では、
（１）前記選択手段によって選択された識別器は、前記あらかじめ決められた選択用の識別器により用いられた前記顔の特徴と異なる顔の特徴を用いて一致するか否かを判定することを特徴としている。
【００２７】
上記の構成によれば、本発明の認証装置における識別器は、あらかじめ決められた選択用の識別器により用いられた顔の特徴と異なる顔の特徴を用いて識別を行う。上記あらかじめ決められた選択用の識別器が用いてユーザを特定できなかった特徴は、ユーザを十分に識別できる情報量を有していないと考えられるからである。
【００２８】
したがって、上記認証装置は、十分な情報量を有する特徴のみを用いて効率的に認証を行うことができる。
【００２９】
また、本発明の認証装置では、
（１）前記導出手段は、前記識別器によって当該ユーザが特定されるまで前記選択手段が当該識別器を順次入れ替えるように選択する条件を、前記所定の条件の１つとして導出することを特徴としている。
【００３０】
上記の構成によれば、本発明の認証装置は、識別器によってユーザが特定されるまで識別器を順次入れ替えて用いる。
【００３１】
したがって、本発明の認証装置は、幅広い状況において高精度な顔認証を実現できる。
【００３２】
また、本発明の認証装置では、
（１）前記認証手段は、前記あらかじめ決められた選択用の識別器が一致するか否かを判定した結果と、前記選択手段によって選択された識別器が一致するか否かを判定した結果とが実数値として得られる場合、前記２つの結果の平均値を計算し、当該平均値が最大となるユーザを認証することを特徴としている。
【００３３】
したがって、本発明の認証装置は、幅広い状況において高精度な顔認証を実現できる。
【００３４】
なお、前記認証装置はコンピュータによって実現してもよい。この場合には、コンピュータを前記認証装置の各手段として動作させることにより、前記認証装置をコンピュータで実現させる制御プログラム、およびこれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も本発明の範疇に入る。
【発明の効果】
【００３５】
以上のように、本発明の認証装置は、前記抽出手段によって抽出された顔の特徴、および、ユーザを認証するための情報の少なくとも一方にしたがって所定の条件を導出する導出手段と、前記導出手段によって導出された所定の条件にしたがって、前記複数種類の識別器の中から少なくとも１つの種類の識別器を選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された識別器が一致すると判定した場合、前記ユーザを認証する認証手段とを備えた構成である。
【００３６】
また、本発明の認証装置の制御方法は、前記抽出ステップにおいて抽出された顔の特徴、および、ユーザを認証するための情報の少なくとも一方にしたがって所定の条件を導出する導出ステップと、前記導出ステップにおいて導出された所定の条件にしたがって、前記複数種類の識別器の中から少なくとも１つの種類の識別器を選択する選択ステップと、前記選択ステップにおいて選択された識別器が一致すると判定した場合、前記ユーザを認証する認証ステップとを含む構成である。
【００３７】
すなわち、上記認証装置等は、識別器を選択するための条件が利用可能か否かに応じて、所定の条件を導出する。また、上記認証装置等は、導出した所定の条件にしたがって複数種類の識別器から適切なものを選択できる。
【００３８】
したがって、本発明の認証装置および当該装置の制御方法は、上記第１の問題と第２の問題とを同時に解決でき、幅広い状況において高精度な顔認証を実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る認証装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】上記認証装置が識別器を選択するための条件が与えられている場合の、上記認証装置の基本的な動作を示す模式図である。
【図３】上記認証装置が識別器を選択するための条件が与えられていない場合の、上記認証装置の基本的な動作を示す模式図である。
【図４】上記認証装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１〜図４に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００４１】
以下では、ある部材が複数存在することを明示するために、同一の部材番号に小文字のアルファベットをさらに付して当該部材を示すことがある。例えば、「識別器１ａ」、「識別器１ｂ」などと示す。また、当該部材の部材番号にさらに付されたアルファベットを省略し、当該部材を総称することがある。例えば、識別器１ａ〜１ｅを、「識別器１」と総称することがある。
【００４２】
〔認証装置１００の概要〕
図１に基づいて、認証装置１００の概要を説明する。図１は、認証装置１００の要部構成を示すブロック図である。
【００４３】
認証装置１００は、ユーザの顔画像２から顔の特徴３ａを抽出する特徴抽出部１２と、特徴３ａと記憶装置３０に格納された顔の特徴３ｂとが一致するか否かを判定することによってユーザを識別する複数種類の識別器１ａ〜１ｄとを備えた装置である。
【００４４】
図２に基づいて、認証装置１００の基本的な動作を概説する。図２は、認証装置１００が識別器１ａまたは識別器１ｂを選択するための条件が与えられている場合の、認証装置１００の基本的な動作を示す模式図である。
【００４５】
認証装置１００は、識別器１によってユーザの顔画像２を識別することにより、あらかじめ登録されて（記憶装置３０に顔の特徴３ｂが格納されて）いるユーザ（以下「登録ユーザ」と称する）を認証する。ここで、認証装置１００は、複数の識別器１から当該顔画像を識別するために適した識別器を選択する。
【００４６】
図２に示すように、識別器１ａまたは識別器１ｂを選択するための条件として、例えば登録ユーザの人数（登録人数９、登録されている人数、ユーザを認証するための情報）が与えられている場合、認証装置１００は登録人数９に基づいて識別器を選択する。
【００４７】
図２に例示するように、識別器１ａは登録人数９がｎ人（例えばｎ＝１０）未満のときに高い識別性能を発揮する識別器であり、識別器１ｂは登録人数９がｎ人以上のときに高い識別性能を発揮する識別器である場合、認証装置１００は、条件として与えられた現在の登録人数９にしたがって識別器１ａまたは識別器１ｂを選択する。
【００４８】
識別器の性能は登録人数（識別ラベルの数）に依存するため、認証装置が単一の識別器しか備えていない場合、登録人数の増減に応じて認証精度が変化する。例えば、登録人数が約２０人であることを前提として識別器が最適化されている場合、１００人のユーザが認証装置に登録されると、識別器は期待される性能を発揮せず、認証装置の認証精度が劣化するおそれがある（第１の問題）。
【００４９】
これに対して、本発明の一実施の形態に係る認証装置１００は、登録人数９が与えられている場合、これに基づいて最適な識別器１を選択する。したがって、ユーザの登録人数
９が動的に応じて変化する状況でも、認証装置１００は高い認証精度を発揮できる。
【００５０】
なお、識別器の性能は、例えばユーザの顔の向き（ヨー（Yow）、ピッチ（Pitch）、ロール（Roll）など）、当該ユーザの属性（年齢、性別、人種、表情、感情など）、当該ユーザが装飾品を装着しているか否か（サングラスやマスクなどによる顔の隠れの有無）、当該顔画像を取得した環境（順光、斜光、逆光、画質など）、および当該顔画像を取得した日時などにも依存する。上記それぞれの情報は、ユーザの顔画像から抽出することによって取得してもよいし、当該顔画像に付随する情報等から抽出することによって取得してもよい。
【００５１】
したがって、認証装置１００は、上記のような情報が与えられている場合、これらのうちの少なくとも１つ（ユーザを認証するための情報）に基づいて最適な識別器１を選択できる。
【００５２】
図３に基づいて、認証装置１００の異なる基本的な動作を概説する。図３は、認証装置１００が識別器を選択するための条件が与えられていない場合の、認証装置１００の基本的な動作を示す模式図である。
【００５３】
認証装置が実環境で使用される場合、識別器を選択するための条件となり得る上記の登録人数９や顔の特徴３が与えられるとは限らない（第２の問題）。仮に与えられる場合であっても、当該条件が識別器を適切に選択し得る情報量を含んでいない場合もある。
【００５４】
図３に示すように、識別器１を選択するための条件が与えられない場合、認証装置１００は識別器（あらかじめ決められた選択用の識別器）１ｅによる識別結果６ａから所定の条件４を導出し、これに基づいて識別器１を選択する。
【００５５】
識別器１ｅは、汎用的な識別器（大域モデル）である。識別器１ｅは、顔画像２の性質にかかわらず（例えばユーザが正面を向いていなかったり、サングラスをかけていたりするなどの非標準的な顔画像であっても）平均的な性能を発揮するが、顔画像２のユーザが登録ユーザのうちの誰であるかを確実に特定できるほどの性能を発揮しなくともよい。
【００５６】
図３に例示するように、識別器１ｅが、顔画像２のユーザは登録ユーザＡまたは登録ユーザＢのいずれかであると候補を絞った場合、認証装置１００は、識別器１ｅによる上記識別結果（判定した結果）６ａに基づいて識別器１を選択する。具体的には、顔画像２のユーザが登録ユーザＡであるか登録ユーザＢであるかを、確実に識別可能な識別器１ａ（局所モデル）を選択する。
【００５７】
ここで、識別器１ａは、識別器１ｅにより用いられた特徴３とは異なる特徴を用いて識別を行うことが望ましい。識別器１ｅが用いてユーザを特定できなかった特徴は、ユーザを十分に識別できる情報量を有していないと考えられるからである。または、識別器１ａは、識別器１ｅよりも高次元（より多くの特徴を用いる）であってもよい。
【００５８】
上記のように、識別器１を選択するための条件が与えられていない場合、本発明の一実施の形態に係る認証装置１００は、あらかじめ決められた識別器１ｅの識別結果６ａに基づいて識別器１を選択する。
【００５９】
これにより、認証装置１００は、認証すべきユーザと当該ユーザの識別に最適な識別器とを絞り込むことができる。したがって、例えば登録人数９が多いことにより、特徴３の多様性が高い状況でも、認証装置１００は高い認証精度を発揮できる。
【００６０】
なお、図１および図３は、あらかじめ決められた識別器１ｅを１つしか示していないが、当該識別器を複数用意しておき、認証装置１００がこれらを順に用いることにより、認証すべきユーザと当該ユーザの識別に最適な識別器とを絞り込んでもよい。
【００６１】
また、図３は、識別器１ｅの識別結果６ａによって１つの識別器１ａが選択されることを示しているが、複数の識別器が選択されてもよい。この場合、認証装置１００は、選択された複数の識別器を順次入れ替えて用いることにより、ユーザが特定される識別結果６ｂを得ることができる。
【００６２】
さらに、認証装置１００は、あらかじめ決められた識別器１ｅの識別結果６ａと、当該識別結果に基づいて選択された識別器１ａの識別結果６ｂとを統合して、最終的な識別結果を出力してもよい。すなわち、識別結果６が「スコア」として実数値で表現されるなどの場合、認証装置１００は、例えば識別結果６ａと識別結果６ｂとの平均値を最終的な識別結果として出力できる。
【００６３】
さらに、識別器１を選択するための条件が与えられている場合、認証装置１００は当該条件にしたがって識別器１を選択した後、さらに識別器１ｅを用いて識別器１を再選択できる。これにより、より正確な識別結果に基づいて高精度の認証を行うことができる。
【００６４】
〔認証装置１００の構成〕
図１に基づいて、認証装置１００の構成を説明する。なお、記載の簡潔性を担保する観点から、本実施の形態に関係のない部分は構成の説明およびブロック図から省略した。ただし、実施の実情に則して、認証装置１００は当該省略した構成を含んでもよい。
【００６５】
以下、顔画像取得部５０、制御部１１（特徴抽出部１２、条件導出部１３、識別器選択部１４）、識別器１ｅ、識別部４０（識別器１ａ〜１ｄ、複数種類の識別器）、記憶装置３０、ユーザ認証部２０、認証結果出力部６０の順序で各構成が担う機能を説明する。
【００６６】
顔画像取得部５０は、通信可能に接続した撮影装置（例えばデジタルカメラなど）が撮影したユーザの顔画像２を、当該撮影装置から取得する。顔画像取得部５０は、取得した顔画像２を特徴抽出部１２へ出力する。
【００６７】
制御部１１は、認証装置１００の各種機能を統括的に制御するものであり、特徴抽出部１２、条件導出部１３、および識別器選択部１４を含む。制御部１１の各機能は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やフラッシュメモリなどの記憶素子に記憶されたプログラムを、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が実行することにより実現されてもよい。
【００６８】
特徴抽出部（抽出手段）１２は、ユーザの顔画像２から当該ユーザの顔の特徴３ａを抽出し、抽出した特徴３ａを条件導出部１３、識別器１ｅ、および識別部４０へ出力する。
【００６９】
条件導出部（導出手段）１３は、識別器選択部１４が識別器１を選択するための条件が与えられているか否かを判定する。選択するための条件が与えられている場合、条件導出部１３は、当該選択するための条件を、条件（所定の条件）４の１つとして導出する。
【００７０】
一方、選択するための条件が与えられていない場合、条件導出部１３は、あらかじめ決められた識別器１ｅによって一致するか否かを判定した識別結果６ａを、条件４の１つとして導出する。
【００７１】
条件導出部１３は、記憶装置に登録されている人数（登録人数９）が選択するための条件として与えられている場合、登録人数９を所定の条件４の１つとして導出できる（図１
は、登録人数９が記憶装置３０にあらかじめ格納されており、条件導出部１３が当該登録人数を記憶装置３０から読み出して、所定の条件４の１つとして導出する例を示す）。
【００７２】
また、条件導出部１３は、ユーザの顔の向き、当該ユーザの属性、当該ユーザが装飾品を装着しているか否か、当該顔画像を取得した環境、および当該顔画像を取得した日時のうちの少なくとも１つを、所定の条件４の１つとして導出できる（図１において、登録人数９を記憶装置３０から読み出す代わりに、例えば特徴抽出部１２が抽出したユーザの顔の向きに関する情報を当該特徴抽出部から取得してもよい）。なお、上記少なくとも１つの情報は公知の技術を用いて抽出することができる。
【００７３】
さらに、条件導出部１３は、選択するための条件が与えられていない場合に、あらかじめ決められた識別器１ｅによって一致するか否かを判定した識別結果６ａが、ユーザ認証部２０によって認証可能なユーザが複数存在することによってユーザを特定できない結果である場合、当該結果を所定の条件４の１つとして導出してもよい。
【００７４】
または、条件導出部１３は、識別器１によってユーザが特定されるまで識別器選択部１４が当該識別器を順次入れ替えるように選択する条件を、所定の条件４の１つとして導出することもできる。
【００７５】
条件導出部１３は、上記のように導出した条件４を識別器選択部１４へ出力する。
【００７６】
識別器選択部（選択手段）１４は、条件導出部１３によって導出された所定の条件４にしたがって識別器１ａ〜１ｄを選択する。識別器選択部１４は、選択した識別器を指定する選択情報５を識別部４０へ出力する。
【００７７】
識別器（あらかじめ決められた識別器）１ｅは、特徴抽出部１２によって抽出された顔の特徴３ａと、記憶装置３０に格納された顔の特徴３ｂとが一致するか否かを判定する。識別器１ｅは、上記判定の結果を示す識別結果６ａを条件導出部１３へ出力する。
【００７８】
識別部４０は、識別器選択部１４から入力された選択情報５で示される識別器に、特徴抽出部１２から入力された特徴３ａ、および記憶装置３０から読み出した特徴３ｂとを入力する。そして、当該識別器による識別結果６ｂをユーザ認証部２０へ出力する。
【００７９】
識別部４０は、識別器１ａ〜１ｄを含む。識別器１ａ〜１ｄは、識別器１ｅと同様に、特徴３ａと特徴３ｂとが一致するか否かを判定する。
【００８０】
なお、識別器１ａ〜１ｅとして、ｋ近傍法などに代表されるような、特徴空間における距離を計測するノンパラメトリックな手法を用いることができる。または、例えばニューラルネットワーク、サポートベクターマシンなどに代表されるような、所定のパラメータによって規定されるモデル（線形、非線型を含むパラメトリックモデル）に基づく手法を用いることもできる。
【００８１】
記憶装置（記憶装置）３０は、特徴３ｂ、登録人数９、および登録ユーザの情報（ユーザ情報８）を格納可能な不揮発性の記憶機器である。記憶装置３０は、例えばハードディスク、半導体メモリ、ＤＶＤ等で構成できる。なお、本実施の形態では、記憶装置３０は、認証装置１００に内蔵される機器として図１に示しているが、認証装置１００の外部に通信可能に接続された外部記憶装置であってもよい。
【００８２】
ユーザ認証部（認証手段）２０は、識別器選択部１４によって選択された識別器１により顔の特徴３が一致すると判定された場合、一致した当該顔の特徴を有するユーザを認証
する。具体的には、識別部４０から入力された識別結果６ｂが登録ユーザを特定する（一意に識別する）ものであった場合、ユーザ認証部２０は、認証装置１００のユーザと上記識別された登録ユーザとが同一人物であると判定し、認証結果７を認証結果出力部６０へ出力する。
【００８３】
一方、ユーザ認証部２０は、識別部４０から入力された識別結果６ｂが登録ユーザを特定する（一意に識別する）ものでなかった場合、ユーザ認証部２０は、認証装置１００のユーザと上記識別された登録ユーザとは異なる人物である判定し、認証結果７を認証結果出力部６０へ出力する。
【００８４】
なお、ユーザ認証部２０は、選択するための条件が与えられていない場合に、識別器１ｅによる識別結果６ａと、識別器選択部１４によって選択された識別器１による識別結果６ｂとが実数値として得られる場合、これら２つの結果の平均値を計算し、当該平均値が最大となるユーザを認証してもよい。
【００８５】
認証結果出力部６０は、ユーザ認証部２０から入力される認証結果７を出力する装置である。本実施の形態では主に液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display；ＬＣＤ）を想定しているが、ユーザに認証結果を報知する機能を有する装置でありさえすれば、ハードウェアの種類は限定されない。例えば、認証装置１００が音で認証結果７をユーザに示す場合、認証結果出力部６０はスピーカであってよい。
【００８６】
なお、上記ユーザ認証部２０は、認証装置１００のユーザと登録ユーザとが同一人物であると判定する場合、記憶装置３０から読み出した当該ユーザのユーザ情報８を認証結果７に含め、当該認証結果を認証結果出力部６０へ出力してもよい。これにより、認証結果出力部６０は、ユーザ情報８を参照して、例えば当該ユーザの氏名をディスプレイに表示したり、ユーザに応じたサウンドを鳴らしたりすることができる。
【００８７】
〔認証装置１００が実行する処理〕
図４に基づいて、認証装置１００が実行する処理の流れを説明する。図４は、認証装置１００が実行する処理の一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明において、カッコ書きの「〜ステップ」は制御方法の各ステップを表す。
【００８８】
まず、顔画像取得部５０は、ユーザの顔画像２を取得する（ステップ１：以下、Ｓ１のように略記する）。次に、特徴抽出部１２は、当該顔画像からユーザの顔の特徴３ａを抽出する（Ｓ２、抽出ステップ）。
【００８９】
条件導出部１３は、識別器選択部１４が識別器１を選択するための条件が与えられているか否かを判定する。条件導出部１３は、例えば登録人数９が上記選択するための条件として与えられているか否かを判定する（Ｓ３）。与えられていると判定する場合（Ｓ３においてＹＥＳ）、条件導出部１３は、登録人数９を所定の条件４の１つとして導出する（Ｓ４、導出ステップ）。
【００９０】
なお、上記のＳ３およびＳ４の説明および図４では「登録人数９が上記選択するための条件として与えられているか否か」を例示したが、前述したように、ユーザの顔の向き、当該ユーザの属性、当該ユーザが装飾品を装着しているか否か（顔に隠れはあるか）、当該顔画像を取得した環境（順光、斜光、逆光、画質など）、および当該顔画像を取得した日時などを、Ｓ３における判定としてよい。
【００９１】
例えば、ユーザがサングラスを装着していることにより、Ｓ３において「顔に隠れがある」と判定される場合、Ｓ４において「顔に隠れがある」ことを条件とする。具体的には
、例えば顔に隠れがあることを示すフラグを立てる。
【００９２】
一方、与えられていないと判定する場合（Ｓ３においてＮＯ）、条件導出部１３は識別器１ｅによって一致するか否かを判定し（Ｓ５）、当該判定による識別結果６ａを所定の条件４の１つとして導出する（Ｓ６、導出ステップ）。すなわち、識別結果６ａが「類似ユーザが複数いる」ことを示す場合（認証可能なユーザとして複数該当する結果である場合、Ｓ６においてＹＥＳ）、条件導出部１３は当該複数のユーザを所定の条件４の１つとして導出する。一方、識別結果６ａがユーザを一意に特定するものであった場合（Ｓ６においてＮＯ）、ユーザ認証部２０は当該ユーザを認証する（Ｓ１０、認証ステップ）。
【００９３】
識別器選択部１４は、条件導出部１３によって導出された条件４にしたがって、識別器を選択する（Ｓ７、選択ステップ）。選択された識別器１は、特徴３ａと特徴３ｂとが一致するか否かを判定する（Ｓ８）。上記の判定に基づく識別結果６ｂが登録ユーザを特定する（一意に識別する）ものであった場合（Ｓ９においてＹＥＳ）、ユーザ認証部２０は当該ユーザを認証する（Ｓ１０、認証ステップ）。
【００９４】
一方、ユーザ認証部２０は、識別結果６ｂが登録ユーザを特定する（一意に識別する）ものでなかった場合（Ｓ９においてＮＯ）、ユーザ認証部２０は当該ユーザを認証しない（Ｓ１１）。認証結果出力部６０は、上記の認証結果７を出力する（Ｓ１２）。
【００９５】
〔認証装置１００が奏する効果〕
認証装置１００は、識別器１ａ〜１ｄを選択するための条件が与えられているか否かに応じて、与えられた条件をそのまま導出するか、当該条件を動的に導出するかを切り替える。また、認証装置１００は、導出した条件４にしたがって複数の識別器１ａ〜１ｄから適切なものを選択できる。
【００９６】
したがって、認証装置１００は、上記第１の問題と第２の問題とを同時に解決でき、幅広い状況において高精度な顔認証を実現できるという効果を奏する。
【００９７】
〔各実施の形態に含まれる構成（技術的手段）の組み合わせについて〕
上述した実施の形態に含まれる構成は、適宜組み合わせられることに注意する。すなわち、上記の実施の形態で説明したすべての構成は、当該説明に係る実施の形態のみならず、他の実施の形態においても当該構成の全部または一部を組み合わせて利用でき、それによって得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００９８】
〔ソフトウェアによる実現例〕
最後に、認証装置１００の各ブロック（特に制御部１１）は、集積回路（ＩＣチップ）上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、ＣＰＵを用いてソフトウェア的に実現してもよい。
【００９９】
後者の場合、認証装置１００は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである認証装置１００の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、認証装置１００に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【０１００】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピ
ー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク類、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード類、マスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ類、あるいはＰＬＤ（Programmable logic device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の論理回路類などを用いることができる。
【０１０１】
また、認証装置１００を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークは、プログラムコードを伝送可能であればよく、特に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（Virtual Private Network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。
また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１無線、ＨＤＲ（High Data Rate）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、ＤＬＮＡ（Digital Living Network Alliance）、携帯電話
網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１０２】
このように、本明細書においては、手段とは必ずしも物理的手段を意味せず、各手段の機能がソフトウェアによって実現される場合も含む。また、１つの手段の機能が２つ以上の物理的手段により実現されてもよいし、２つ以上の手段の機能が１つの物理的手段により実現されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、ユーザの顔画像を用いて当該ユーザの認証を行う装置（顔認証システム）全般に適用できる。
【符号の説明】
【０１０４】
１ａ〜１ｄ  識別器（識別器、複数種類の識別器）
１ｅ  識別器（あらかじめ決められた選択用の識別器）
２    顔画像（顔画像）
３ａ  特徴（抽出された顔の特徴）
３ｂ  特徴（格納された顔の特徴）
４    条件（所定の条件）
６ａ  識別結果（判定した結果）
６ｂ  識別結果
９    登録人数（登録されている人数、ユーザを認証するための情報）
１２    特徴抽出部（抽出手段）
１３    条件導出部（導出手段）
１４    識別器選択部（選択手段）
２０    ユーザ認証部（認証手段）
３０    記憶装置（記憶装置）
１００    認証装置（認証装置）
【図１】
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【図４】
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【図２】
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【図３】
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