(57)【要約】生体認証装置は、対象生体の生体情報を含む３次元情報を順次取得する取得部と、取得部により取得された３次元情報から、対象生体の所定部位の所定の動作パターンを検出する検出部と、複数の生体特徴データを格納する格納部から、検出部により検出された所定動作パターンの動作位置情報を用いて特定される生体特徴データを抽出する抽出部と、取得部により取得された３次元情報から対象生体の現生体特徴データを生成する生成部と、抽出部により抽出された生体特徴データと、生成部により生成された対象生体の現生体特徴データとを照合する照合部とを有する。
2013114806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象生体の生体情報を含む３次元情報を順次取得する情報取得部と、
前記情報取得部により取得された前記３次元情報から、前記対象生体の所定部位の所定の動作パターンを検出する動作検出部と、
複数の生体特徴データを格納する生体情報格納部から、前記動作検出部により検出された前記所定動作パターンの動作位置情報を用いて特定される生体特徴データを抽出する抽出部と、
前記情報取得部により取得された前記３次元情報から前記対象生体の現生体特徴データを生成する特徴データ生成部と、
前記抽出部により抽出された生体特徴データと、前記特徴データ生成部により生成された前記対象生体の前記現生体特徴データとを照合する照合部と、
を備える生体認証装置。
【請求項２】
前記動作検出部は、
前記３次元情報が示す３次元空間の所定位置に所定の大きさの検出空間を設定し、
前記検出空間外における前記対象生体の前記所定部位の動作を除外し、前記検出空間内における前記対象生体の前記所定部位の前記所定動作パターンを検出する、
請求項１に記載の生体認証装置。
【請求項３】
前記３次元情報から生成される前記対象生体の生体画像又は該生体画像を模写する生体模写画像と、前記対象生体に前記所定動作パターンを動作するように誘導する誘導画像と、を含む表示画像であって、該誘導画像の少なくとも一部が該表示画像内における前記検出空間に相当する空間内に配置される該表示画像を表示部に表示させる表示処理部を更に備える請求項２に記載の生体認証装置。
【請求項４】
前記表示処理部は、前記動作検出部により前記所定動作パターンが検出された場合に、前記誘導画像を変化させる請求項３に記載の生体認証装置。
【請求項５】
前記所定動作パターンは、前記３次元情報が示す３次元空間中の所定次元の所定方向における、前記対象生体の前記所定部位の所定幅の移動であり、
前記生体特徴データを特定するための前記所定動作パターンの動作位置情報は、前記所定次元以外の２次元平面内における前記移動が行われた位置を示し、
前記生体情報格納部は、前記複数の生体特徴データの各々と関連付けられた生体識別データを格納し、
前記抽出部は、
前記所定動作パターンの動作位置情報と前記各生体識別データとの対応関係を格納する識別データ格納部を含み、
前記識別データ格納部から、前記動作検出部により検出された前記所定動作パターンの動作位置情報に対応する生体識別データを取得し、この取得された生体識別データと関連付けられた前記生体特徴データを前記生体情報格納部から抽出する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の生体認証装置。
【請求項６】
前記対象生体の前記所定部位は、前記対象生体の左手及び右手の中の部分であり、
前記誘導画像は、複数のボタンが配列された画像であり、
前記生体識別データを取得するための前記２次元平面内の位置情報は、前記表示画像内における前記複数のボタンの少なくとも１つの位置に対応し、
前記表示処理部は、前記所定動作パターンの検出に応じて、前記複数のボタンの少なくとも１つを変化させる、
請求項５に記載の生体認証装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の前記生体認証装置と、
前記情報取得部に前記３次元情報を送る３次元センサと、
前記生体情報格納部と、
を備える生体認証システム。
【請求項８】
対象生体の生体情報を含む３次元情報を順次取得し、
取得された前記３次元情報から、前記対象生体の所定部位の所定の動作パターンを検出し、
複数の生体特徴データを格納する生体情報格納部から、検出された前記所定動作パターンの動作位置情報を用いて特定される生体特徴データを抽出し、
取得された前記３次元情報から前記対象生体の現生体特徴データを生成し、
抽出された前記生体特徴データと、生成された前記対象生体の前記現生体特徴データとを照合する、
ことを含む生体認証方法。
【請求項９】
前記３次元情報が示す３次元空間の所定位置に所定の大きさの検出空間を設定し、
前記検出空間外における前記対象生体の前記所定部位の動作を除外し、
前記検出空間内における前記対象生体の前記所定部位の前記所定動作パターンを検出する、
ことを更に含む請求項８に記載の生体認証方法。
【請求項１０】
前記３次元情報から生成される前記対象生体の生体画像又は該生体画像を模写する生体模写画像と、前記対象生体に前記所定動作パターンを動作するように誘導する誘導画像と、を含む表示画像であって、該誘導画像の少なくとも一部が該表示画像内における前記検出空間に相当する空間内に配置される該表示画像を表示部に表示させる、
ことを更に含む請求項９に記載の生体認証方法。
【請求項１１】
前記所定動作パターンが検出された場合に、前記誘導画像を変化させることを更に含む請求項１０に記載の生体認証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体認証技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
モーションキャプチャ技術は、映画やゲームにおけるＣＧ（Computer Graphics）キャラクタの生成やスポーツ分析等のように様々な分野で利用されている。近年では、Ｋｉｎｅｃｔ（登録商標）と呼ばれるゲームデバイスが登場し、従来のようにマーカ装着が不要となったことから、モーションキャプチャ技術は身近なものとなりつつある。【０００３】
モーションキャプチャ技術は、個人認証等のセキュリティ分野においても利用されている。これに伴い、認証対象者のジェスチャを用いた認証手法も提案されている。【０００４】
下記特許文献１では、生体の所定部位の特定動作（目のまばたき）の検出を、顔画像の照合処理の開始のトリガとすることで、写真を用いた成りすましを防止し、ＩＤ番号の入力等の装置操作を不要とすることが提案されている。また、下記特許文献２では、認証対象者が所有する車両のキーによる認証と、認証対象者のジェスチャによる認証との両方の認証の結果により、車両などの機器の利用を許可する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２５１６１４号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７６４８７号公報
【発明の概要】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１及び２で提案される各手法では、ジェスチャを用いた認証と他方式の認証とを効果的に連携させることができていない。
【０００７】
具体的には、上記特許文献１で提案される手法は、単に、特定ジェスチャの検出を顔画像照合を開始する上でのトリガとして利用しているに過ぎないため、個人認証自体がジェスチャを用いて行われるわけではない。また、上記特許文献２で提案される手法は、ジェスチャ間の照合と他情報（キー情報）間の照合とを別々に実行しているに過ぎないため、最終的な認証結果が得られるためには両照合処理が完了しなければならない。よって、この手法では、照合処理時間の効率化が図られていない。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、生体の動作を用いた生体認証を効率よく実行する技術を提供する。
【０００９】
本発明の各態様では、上述した課題を解決するために、それぞれ以下の構成を採用する。
【００１０】
第１の態様は、生体認証装置に関する。第１態様に係る生体認証装置は、対象生体の生体情報を含む３次元情報を順次取得する情報取得部と、情報取得部により取得された３次元情報から、対象生体の所定部位の所定の動作パターンを検出する動作検出部と、複数の生体特徴データを格納する生体情報格納部から、動作検出部により検出された所定動作パターンの動作位置情報を用いて特定される生体特徴データを抽出する抽出部と、情報取得部により取得された３次元情報から対象生体の現生体特徴データを生成する特徴データ生成部と、抽出部により抽出された生体特徴データと、特徴データ生成部により生成された対象生体の現生体特徴データと、を照合する照合部と、を備える。
【００１１】
第２の態様は、生体認証方法に関する。第２態様に係る生体認証方法は、対象生体の生体情報を含む３次元情報を順次取得し、取得された３次元情報から、対象生体の所定部位の所定の動作パターンを検出し、複数の生体特徴データを格納する生体情報格納部から、検出された所定動作パターンの動作位置情報を用いて特定される生体特徴データを抽出し、取得された３次元情報から対象生体の現生体特徴データを生成し、抽出された生体特徴データと、生成された対象生体の現生体特徴データとを照合する、ことを含む。
【００１２】
なお、本発明の他の態様としては、第１態様に係る生体認証装置と、上記情報取得部に３次元情報を送る３次元センサと、上記生体情報格納部とを有する生体認証システムであってもよいし、第１態様の構成をコンピュータに実現させるコンピュータプログラムであってもよいし、このようなプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体であってもよい。この記録媒体は、非一時的な有形の媒体を含む。
【００１３】
本発明の各態様によれば、生体の動作を用いた生体認証を効率よく実行する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。【００１５】
【図１】図１は、第１実施形態における顔画像認証装置のハードウェア構成例を概念的に示す図である。
【図２】図２は、第１実施形態における顔画像認証装置の処理構成例を概念的に示す図である。
【図３】図３は、識別データ格納部の例を示す図である。
【図４】図４は、生体情報格納部の例を示す図である。
【図５】図５は、第１実施形態における顔画像認証装置の動作例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、実施例における表示画像の遷移例を示す図である。
【図７】図７は、実施例における表示画像の遷移例を示す図である。
【図８】図８は、実施例における表示画像の遷移例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に挙げる実施形態は例示であり、本発明は以下の実施形態の構成に限定されない。
【００１７】
本実施形態に係る生体認証装置は、対象生体の生体情報を含む３次元情報を順次取得する情報取得部と、この情報取得部により取得された３次元情報から、上記対象生体の所定部位の所定の動作パターンを検出する動作検出部と、複数の生体特徴データを格納する生体情報格納部から、動作検出部により検出された所定動作パターンの動作位置情報を用いて特定される生体特徴データを抽出する抽出部と、情報取得部により取得された３次元情報から上記対象生体の現生体特徴データを生成する特徴データ生成部と、抽出部により抽出された生体特徴データと、特徴データ生成部により生成された対象生体の現生体特徴データと、を照合する照合部と、を有する。本実施形態は、このような各処理部に実行される各動作を含む生体認証方法でもあり、このような各処理部をコンピュータに実現させるプログラムやこのプログラムを格納する記録媒体でもある。
【００１８】
ここで、情報取得部は、３次元センサとして３次元情報を自ら生成してもよいし、外部の３次元センサから当該３次元情報を取得してもよい。また、取得された３次元情報に含まれる生体情報は、人の全身の情報であってもよいし、上半身や下半身のみの情報であってもよいし、頭、手、足などのように或る所定部分の情報であってもよい。また、当該３次元情報により、対象生体の生体画像が生成可能である。
【００１９】
生体情報格納部は、本実施形態に係る生体認証装置に含まれてもよいし、他の装置（サーバ装置等）が有していてもよい。また、生体特徴データ及び現生体特徴データは、当該３次元情報から取得可能な情報であればよく、例えば、顔、目（虹彩）、手（指紋、静脈）等である。
【００２０】
上述のように、本実施形態では、対象生体の所定部位の所定動作パターンが検出され、生体情報格納部の中からこの所定動作パターンの動作位置情報により特定される生体特徴データと、対象生体から抽出される現生体特徴データとを用いた１対１照合が実行される。即ち、本実施形態では、所定動作パターン、即ち、所定ジェスチャの動作位置情報をキーとして用いて、１対１照合の生体特徴データが特定される。これは、検出される所定動作パターンの動作位置が対象生体毎に固有に決められることで実現可能である。
【００２１】
これにより、従来の１対１照合では、照合対象となる１つの生体特徴データを特定するために、ユーザＩＤやパスワード等の入力操作を要していたところ、本実施形態によれば、そのような入力操作が不要となる。更に、本実施形態によれば、１対１照合が行われるため、１対多照合と比べて、高速かつ高精度に認証処理を行うことができる。このように、本実施形態によれば、生体の所定動作が効果的に利用され、生体情報の１対１照合が実行されるため、生体の動作を用いた生体認証を効率よくかつ高精度に実行することができる。
【００２２】
以下、上述の実施形態について更に詳細を説明する。以下に示す各詳細実施形態は、上述の実施形態における生体認証装置の構成を顔画像認証に適用した場合の例である。なお、上述の実施形態は、認証に用いられる生体情報を顔画像に限定せず、様々な生体認証に適用可能である。
【００２３】
［第１実施形態］
〔装置構成〕
図１は、第１実施形態における顔画像認証装置（以降、単に認証装置とも表記する）１０のハードウェア構成例を概念的に示す図である。第１実施形態における認証装置１０は、いわゆるコンピュータであり、例えば、バス５で相互に接続される、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２、メモリ３、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）４等を有する。メモリ３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ハードディスク、可搬型記憶媒体等である。
【００２４】
入出力Ｉ／Ｆ４は、図１に示されるように、３次元センサ７、表示部９等と接続される。表示部９は、ディスプレイ等の表示装置である。なお、本実施形態は、入出力Ｉ／Ｆ４に接続される機器を制限せず、キーボード、マウス等のようなユーザ操作の入力を受け付ける入力部や、プリンタや、ネットワーク（図示せず）を介して他のコンピュータと通信を行う通信装置等と接続されてもよい。認証装置１０のハードウェア構成は制限されない。
【００２５】
３次元センサ７は、対象者の生体情報を含む３次元情報を検出する。検出される３次元情報は、可視光により得られる対象者の２次元像（画像）の情報と、３次元センサ７からの距離の情報とを含む。以降、３次元センサ７からの距離を示す軸がＺ軸と表記される。３次元センサ７は、例えば、Ｋｉｎｅｃｔ（登録商標）のように、可視光カメラ及び距離画像センサにより実現される。距離画像センサは、深度センサとも呼ばれ、レーザから近赤外光のパターンを対象者に照射し、そのパターンを近赤外光を検知するカメラで撮像して得られる情報から距離画像センサから対象者までの距離が算出される。
【００２６】
なお、３次元センサ７の実現手法は制限されず、当該３次元センサ７は、複数の可視光カメラを用いる３次元スキャナ方式で実現されてもよい。また、図１では、１つの３次元センサ７のみが図示されるが、３次元センサ７として、対象者の２次元画像を撮像する可視光カメラ及び対象者までの距離を検出するセンサといった複数の機器が設けられてもよい。
【００２７】
図２は、第１実施形態における認証装置１０の処理構成例を概念的に示す図である。第１実施形態における認証装置１０は、情報取得部１１、動作検出部１３、抽出部１５、特徴データ生成部１７、照合部１９、識別データ格納部２１、生体情報格納部２３、表示処理部２５等を有する。これら各処理部は、例えば、ＣＰＵ２によりメモリ３に格納されるプログラムが実行されることにより実現される。また、当該プログラムは、例えば、ＣＤ（Compact Disc）、メモリカード等のような可搬型記録媒体やネットワーク上の他のコンピュータから入出力Ｉ／Ｆ４を介してインストールされ、メモリ３に格納されてもよい。
【００２８】
情報取得部１１は、３次元センサ７から、対象者（対象生体）の生体情報を含む３次元情報を順次取得する。この３次元情報は、対象者の生体情報と、３次元センサ７からの距離の情報とを含めば、その実現形式は制限されない。当該３次元情報の取得速度は、任意であるが、その取得速度は、許容される操作者の動作速度に関連する。つまり、その取得速度が速ければ、許容される操作者の動作速度も速くなる。
【００２９】
動作検出部１３は、情報取得部１１により取得された３次元情報から、対象者の所定部位の所定の動作パターンを検出する。具体的には、動作検出部１３は、当該３次元情報から対象者の所定部位を認識し、順次取得される３次元情報が示す３次元中の所定次元の所定方向における、対象者の所定部位の所定幅の移動を所定動作パターンとして検出する。
【００３０】
所定部位の認識には、一般的な画像認識（パターン認識）の技術が利用されればよいため、ここでは説明を簡略化する。例えば、画像の中から、人体、顔、目、口等を認識する手法は周知である。動作検出部１３は、このような周知な手法を用いて、対象者の３次元情報から対象者の所定部位を認識する。
【００３１】
動作検出部１３は、当該３次元情報に含まれる対象者の生体画像に基づいて対象者の所定基準部位を認識し、この所定基準部位との位置関係に基づいて当該所定部位を認識するようにしてもよい。例えば、動作検出部１３は、所定基準部位として顔を認識した後、この顔より、Ｚ軸で３次元センサ７に近い位置にあるものを対象者の両手と認識し、各手のひらの中心部を所定部位として認識する。
【００３２】
なお、対象者の所定部位が認識可能であれば、所定基準部位及び所定部位は制限されない。所定部位が各足のつま先に設定され、かつ、所定基準部位が両足に設定されている場合には、生体画像から両足が認識され、距離情報から、両足の部分において最も３次元センサ７に近い位置にあるものが対象者の各つま先であると認識される。
【００３３】
所定動作パターンとしての上記移動の検出には、一般的なモーションキャプチャ技術が利用されればよい。このモーションキャプチャ技術自体は、周知であるため、ここではそれ自体の説明を省略する。例えば、動作検出部１３は、対象者の手のひらが当該３次元情報のＺ軸の３次元センサ７に近づく方向に所定幅（例えば、実世界の２０センチメートル（ｃｍ）に相当する当該３次元情報内における幅）移動したことを検出する。
【００３４】
この例の所定動作パターンは、対象者が手のひらを或る位置から前方（３次元センサ７方向）に突き出す動作となる。この例では、Ｚ軸と直交する平面座標上、どの位置で手のひらが突き出されたとしても、動作検出部１３は、その動作を所定動作パターンとして検出することになる。例えば、手のひらが、頭の上、顔の前及び胸の前の位置からそれぞれ突き出された場合には、各動作がそれぞれ検出される。
【００３５】
動作検出部１３は、このような所定動作パターンの検出空間を設定してもよい。即ち、動作検出部１３は、情報取得部１１により取得された３次元情報が示す３次元空間の所定位置に所定の大きさの検出空間を設定し、この検出空間外における対象者の所定部位の動作を除外し、検出空間内における対象者の所定部位の所定動作パターンを検出する。検出空間の設定により、動作検出部１３は、その空間を示す座標情報を取得する。なお、対象者の所定部位が届く範囲であれば、検出空間の位置及び大きさは制限されない。動作検出部１３は、このように設定された検出空間内での対象者の動作のみを、所定動作パターンの検出対象とする。
【００３６】
動作検出部１３は、当該３次元情報から対象者の所定部位を検出し、この検出された所定部位又は対象者の他の所定部位と所定位置関係を示す位置に、当該検出空間を設定してもよい。例えば、所定部位が手のひらの中心部である場合、動作検出部１３は、他の所定部位として認識された顔と略同じ高さの位置で、顔から３次元センサ７方向に両手が届く範囲の位置に、両手が届く範囲の大きさの空間領域を設定する。
【００３７】
所定動作パターンは、１つの所定動作であっても、２以上の所定動作の組み合わせであってもよい。２以上の所定動作の組み合わせは、複数の異なる移動形態の組み合わせであってもよいし、複数の同じ移動形態であってもよいし、それらの組み合わせであってもよい。例えば、所定動作パターンが、手のひらを前方に突き出す動作が所定回数行われることであってもよいし、手のひらを前方に突き出す動作が２回と手のひらを手前に引く動作が３回とから構成されてもよい。
【００３８】
動作検出部１３は、当該検出空間内における所定動作パターンを検出すると、検出された所定動作パターンの動作位置情報を保持する。動作位置情報とは、所定動作パターンに含まれる所定動作、即ち、上記移動が行われた位置を示す情報である。所定動作パターンが複数の所定動作を含む場合には、当該動作位置情報は、各移動が行われた各位置情報を含む。例えば、所定動作パターンが手のひらをＺ軸方向に３回突き出す動作である場合には、当該動作位置情報は、Ｚ軸と直交する平面座標上の、当該動作が行われた３つの位置を示す。
【００３９】
図３は、識別データ格納部２１の例を示す図である。図３に示されるように、識別データ格納部２１は、所定動作パターンの動作位置情報と、各生体識別データとの対応関係を格納する。図３の例では、生体識別データが個人ＩＤ（Identification）と表記されており、各個人ＩＤについて、第１位置情報から第５位置情報がそれぞれ格納される。図３の例によれば、所定動作パターンの動作位置情報は、１つの位置を示してもよいし、５以下の複数の位置を示してもよい。
【００４０】
図４は、生体情報格納部２３の例を示す図である。図４に示されるように、生体情報格納部２３は、複数の生体特徴データと、各生体特徴データと関連付けられた生体識別データとを格納する。図４の例では、生体識別データが個人ＩＤと表記されている。生体情報格納部２３に格納される各生体特徴データは、各個人の正当性を示すために、予め各個人から正当に取得された各生体情報である。当該生体特徴データは、例えば、各個人の顔画像から取得される顔の特徴を示すデータである。なお、各個人から生体情報として生体特徴データを抽出する手法や、生体特徴データ自体の構成は、周知の生体認証技術で利用される周知のものが利用されればよいため、ここでは詳細説明を省略する。
【００４１】
抽出部１５は、識別データ格納部２１から、動作検出部１３により検出された所定動作パターンの動作位置情報に対応する生体識別データを取得し、この取得された生体識別データと関連付けられた生体特徴データを生体情報格納部２３から抽出する。図３及び図４の例では、抽出部１５は、所定動作パターンの動作位置情報（複数の位置情報）に対応する個人ＩＤを識別データ格納部２１から抽出し、その個人ＩＤに関連付けられた生体特徴データを生体情報格納部２３から抽出する。抽出部１５は、識別データ格納部２１の各位置情報が、当該動作位置情報が示す各位置から所定許容領域内に含まれているレコードを識別データ格納部２１で特定し、その特定されたレコードから当該個人ＩＤを抽出してもよい。
【００４２】
特徴データ生成部１７は、情報取得部１１により取得された３次元情報から対象生体の生体特徴データを生成する。特徴データ生成部１７により生成される生体特徴データは、生体情報格納部２３に格納される生体特徴データと区別するために、現生体特徴データと表記される。例えば、特徴データ生成部１７は、当該３次元情報に含まれる２次元の生体画像から対象生体の現生体特徴データを生成する。なお、特徴データ生成部１７による生体特徴データの生成手法自体は、周知の生体認証技術で利用される周知の手法が利用されればよいため、ここでは詳細説明を省略する。
【００４３】
照合部１９は、生体情報格納部２３から抽出された生体特徴データと、特徴データ生成部１７により生成された当該対象生体の現生体特徴データとを照合する。生体特徴データ間の照合については生体認証において周知の手法が利用されればよいため、ここでは説明を省略する。照合部１９は、この照合結果を示す出力データを生成し、入出力Ｉ／Ｆ４を介して表示部９や他の出力装置にその照合結果を出力する。
【００４４】
表示処理部２５は、入出力Ｉ／Ｆ４を介して画面データを送ることにより、表示部９に所定の表示画像を表示させる。具体的には、表示処理部２５は、情報取得部１１により取得された３次元情報から生成される対象生体の生体画像又はその生体画像を模写する生体模写画像と、当該対象生体に所定動作パターンを動作させるように誘導する誘導画像と、を含む表示画像を表示部９に表示させる。その表示画像では、誘導画像の少なくとも一部が表示画像内における動作検出部１３により設定される当該検出空間に相当する空間内に配置される。生体模写画像とは、例えば、対象者を模写したアニメーション画像である。
【００４５】
表示処理部２５は、所定タイミングで、上記誘導画像を上記表示画像内に表示させるようにしてもよい。この所定タイミングは、例えば、動作検出部１３が、情報取得部１１により取得された３次元情報が示す３次元空間内に対象者の所定部位を検出したタイミングであってもよいし、動作検出部１３による所定動作パターンの検出処理の開始のトリガに設定される、対象者の所定ポーズを検出したタイミングであってもよい。また、表示処理部２５は、動作検出部１３により所定動作パターンが検出された場合に、当該所定動作パターンに対応する形に誘導画像を変化させるようにしてもよい。
【００４６】
誘導画像としては、所定動作パターンを説明する文章が表示されてもよいし、ボタン、ダイヤル、ネジ等のような表示画像内の仮想対象者に操作可能なユーザインタフェースを持つ画像が表示されてもよい。例えば、所定動作パターンが、表示画像内の仮想対象者がボタンを押下する動作に対応する場合、表示処理部２５は、複数のボタンが配列された誘導画像を当該表示画像内に表示させてもよい。この場合、表示処理部２５は、対象者の動作が反映される対象者の生体画像又は当該生体模写画像の動きに対応する所定動作パターンの検出に応じて、複数のボタンの少なくとも１つを変色させてもよいし、押下された状態に変化させてもよい。
【００４７】
〔動作例〕
以下、第１実施形態における顔画像認証方法について説明する。図５は、第１実施形態における認証装置１０の動作例を示すフローチャートである。
【００４８】
認証装置１０は、対象者の生体情報を含む３次元情報を順次取得する（Ｓ５１）。この３次元情報は、上述のように３次元センサ７により検出された情報から取得されてもよいし、他の装置から取得されてもよい。
【００４９】
認証装置１０は、順次取得される対象者の３次元情報に基づいて、対象者の所定部位の所定動作パターンを検出する（Ｓ５２）。このとき、認証装置１０は、３次元情報が示す３次元空間の所定位置に所定の大きさの検出空間を設定し、この検出空間を所定動作パターンの検出領域に設定してもよい。また、認証装置１０は、対象者の生体画像又はこの生体画像を模写する生体模写画像と、対象者に所定動作パターンを動作するように誘導する誘導画像とを含む表示画像を表示部９に表示させてもよい。この場合、認証装置１０は、対象者の所定動作パターンの検出に応じて、その表示画像内の誘導画像を変形させてもよい。
【００５０】
認証装置１０は、所定動作パターンの検出後、検出された所定動作パターンの動作位置情報に対応する生体識別データを識別データ格納部２１から抽出する（Ｓ５３）。所定動作パターンが複数の或る動作の組み合わせの場合には、各動作が行われた位置情報の組み合わせに対応する生体識別データが抽出される。
【００５１】
認証装置１０は、複数人の生体特徴データを格納する生体情報格納部２３から、（Ｓ５３）で抽出された生体識別データに対応する生体特徴データを抽出する（Ｓ５４）。
【００５２】
認証装置１０は、順次取得される対象者の３次元情報に基づいて、対象者の現生体特徴データを生成する（Ｓ５５）。
【００５３】
認証装置１０は、（Ｓ５４）で生体情報格納部２３から抽出された生体特徴データと、（Ｓ５５）で生成された現生体特徴データとを照合し（Ｓ５６）、その照合結果を出力する（Ｓ５７）。なお、図５において、（Ｓ５５）は、（Ｓ５３）の前に実行されてもよいし、（Ｓ５３）と（Ｓ５４）との間で実行されてもよい。
【００５４】
〔第１実施形態の作用及び効果〕
このように、第１実施形態では、３次元センサ７等により順次得られる３次元情報から、対象者の所定動作パターン（所定ジェスチャ）が検出され、その所定動作パターンが行われた位置の情報（動作位置情報）に対応する生体識別データが特定され、この生体識別データに対応する生体特徴データが抽出される。この生体特徴データと、対象者の現在の生体情報が反映された現生体特徴データとの１対１照合が行われる。
【００５５】
従って、第１実施形態によれば、対象者の入力操作等を要することなく、対象者の所定ジェスチャに応じて生体情報の１対１照合を行うことができる。即ち、第１実施形態によれば、生体の動作を用いた生体認証を効率よくかつ高精度に実行することができる。
【００５６】
また、第１実施形態によれば、対象者に所定動作パターンの動作をさせるための誘導画像が表示され、所定動作パターンに応じてその誘導画像が変形するため、対象者は、その誘導画像に従って動作すれば、所定動作パターン（押す動作、引く動作など）を自然に実行することができる。
【００５７】
また、第１実施形態によれば、所定動作パターンの検出空間が設定されるため、３次元情報が示す３次元空間内のその空間外に写る対象者の部位や他人や物により、所定動作パターンの検出が阻害されることを防ぐことができる。即ち、対象者は、自然な動作で、顔画像認証装置１０に顔認証をさせることができる。
【００５８】
［変形例］
上述の第１実施形態では、生体識別データ（図３及び図４の個人ＩＤ）が利用されたが、生体識別データは利用されなくてもよい。この場合、認証装置１０は、識別データ格納部２１を持たず、生体情報格納部２３は、識別データ格納部２１に格納されていた複数の動作位置情報と生体特徴データとを格納すればよい。これにより、図５で示される（Ｓ５３）及び（Ｓ５４）が、検出された所定動作パターンの動作位置情報に対応する生体特徴データを抽出する処理に置き換えられる。
【００５９】
また、上述の第１実施形態において、誘導画像及び所定動作パターンの組み合わせが、任意に切り替えられるようにしてもよい。対象者が手のひらを前方に押し出す動作が所定動作パターンであっても、対象者が手のひらを手前に引く動作が所定動作パターンであっても、各動作が同じ位置で実行されれば、両者の動作位置情報は等しくなる。そこで、対象者に対応する動作位置情報が変わらないような誘導画像及び所定動作パターンの組み合わせであれば、任意に切り替えられても、第１実施形態と同様に照合は可能である。この場合、第１実施形態における認証装置１０は、パターン切替部を更に有し、このパターン切替部が、任意のタイミングで、誘導画像の切り替え及び所定動作パターンの切り替えを動作検出部１３及び表示処理部２５に指示する。このようにすれば、第３者によって、対象者の動作から所定動作パターンが把握されるのを困難にできる。
【００６０】
また、上述の第１実施形態では、認証装置１０が識別データ格納部２１及び生体情報格納部２３を持つが、識別データ格納部２１及び生体情報格納部２３は、他の装置に装備され、認証装置１０が当該他の装置内の識別データ格納部２１及び生体情報格納部２３にアクセスするようにしてもよい。
【００６１】
上述の各実施形態及び各変形例は、内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。
【実施例】
【００６２】
以下に実施例を挙げ、上述の実施形態を更に詳細に説明する。本発明は以下の実施例から何ら限定を受けない。本実施例では、照合結果がドアロックの認証に利用される。実施例では、表示部９に、図６、図７及び図８の例に示されるような表示画像が表示される。図６、図７及び図８は、実施例における表示画像の遷移例を示す図である。【００６３】
本実施例では、図６に示されるように、順次取得される３次元情報により生成される３次元空間の映像が表示部９に表示される。この場合、３次元センサ７が、対象者及びその周辺空間の映像を撮像し、かつ、３次元センサ７からの距離情報を検出し、この映像及び距離情報を含む３次元情報が情報取得部１１により取得される。表示処理部２５は、その３次元情報から生成されるその映像を表示部９に表示させる。【００６４】
本実施例では、図７に示されるように、当該表示画像内の検出空間内において、対象者が両手の手のひらを合わせて顔より前方に固定した姿勢（以降、開始ジェスチャと表記する）を取り、この開始ジェスチャが動作検出部１３により検出されると、所定動作パターンの検出が開始される。開始ジェスチャの検出では、動作検出部１３は、当該表示画像内において画像認識し易い顔を所定基準部位として認識し、その顔よりＺ軸で３次元センサ７に近い位置にあるものを対象者の両手として認識する。動作検出部１３は、両手を合わせた形から各手のひらの中心部を所定部位として認識する。【００６５】
このとき、本実施例では、表示処理部２５が、当該表示画像内の対象者の前方に透過キーボード３１を誘導画像として表示させる。このとき、当該３次元情報が示す３次元空間におけるＺ軸に直交する２次元平面に、当該透過キーボード３１が配置される。これにより、動作検出部１３は、透過キーボード３１の各ボタンの位置情報として当該２次元平面内の位置情報をそれぞれ認識する。【００６６】
本実施例における所定動作パターンは、対象者の手のひらがＺ軸の３次元センサ７に近づく方向に所定幅移動する動作である。対象者は、表示部９に写る表示画像（映像）を見ながら、表示画像内の対象者画像が表示部９に表示される透過キーボード３１（誘導画像）のボタンを押下するように、動作する。この動作は、本実施例の所定動作パターンに合致するため、動作検出部１３により所定動作パターンとして検出される。【００６７】
表示処理部２５は、動作検出部１３によりその所定動作パターンが検出されると、図８に示されるように、その所定動作パターンにより仮想的に操作されたボタンを変色させる。図８の例は、透過キーボード３１の「１」を示すボタンが押下されている状態を示す。【００６８】
動作検出部１３は、所定動作パターン、即ち、仮想的なボタンの押下動作が検出される毎に、その動作位置情報を保持する。本実施例では、仮想的に操作されたボタンの位置情報がその動作位置情報として保持される。動作検出部１３は、透過キーボード３１の「ＯＫ」ボタンを仮想的に押下する動作が検出されるまで、所定動作パターンの検出を継続する。複数のボタンが仮想的に押下された後、「ＯＫ」ボタンが仮想的に押下された場合には、所定動作パターンの動作位置情報は複数の位置を示す。【００６９】
抽出部１５は、所定動作パターンの動作位置情報に対応する生体特徴データを生体情報格納部２３から抽出し、照合部１９が、この生体特徴データと、図６、図７及び図８のような映像から抽出された現生体特徴データとを１対１照合する。表示処理部２５は、この照合結果を、例えば、表示画像内に「ＯＫ」及び「ＮＧ」、「○」及び「×」等のように表示させる。【００７０】
本実施例における照合部１９は、その照合結果をドアロックの制御部に送る。これにより、その制御部により、その照合結果が成功を示す場合には、ドアロックが解除され、その照合結果が失敗を示す場合には、ドアロックは施錠されたままとなる。【００７１】
本実施例では、動作検出部１３が、透過キーボード３１の各ボタンの位置情報として当該２次元平面内の位置情報をそれぞれ認識すると説明したが、動作検出部１３は、各ボタンに関連付けられた文字情報（透過キーボード３１の各ボタンに表示される数字）を認識し、この文字情報を生体識別データとして利用するようにしてもよい。具体的には、動作検出部１３は、所定動作パターンの動作位置に対応するボタンに関連付けられた数字を特定し、この数字に対応する生体特徴データを生体情報格納部２３から抽出する。【００７２】
上記の各実施形態、各変形例及び各実施例の一部又は全部は、以下の付記のようにも特定され得る。但し、各実施形態、各変形例及び各実施例が以下の記載に限定されるものではない。【００７３】
（付記１）
対象生体の生体情報を含む３次元情報を順次取得する情報取得部と、
前記情報取得部により取得された前記３次元情報から、前記対象生体の所定部位の所定の動作パターンを検出する動作検出部と、
複数の生体特徴データを格納する生体情報格納部から、前記動作検出部により検出された前記所定動作パターンの動作位置情報を用いて特定される生体特徴データを抽出する抽出部と、
前記情報取得部により取得された前記３次元情報から前記対象生体の現生体特徴データを生成する特徴データ生成部と、
前記抽出部により抽出された生体特徴データと、前記特徴データ生成部により生成された前記対象生体の前記現生体特徴データとを照合する照合部と、
を備える生体認証装置。【００７４】
（付記２）
前記動作検出部は、
前記３次元情報が示す３次元空間の所定位置に所定の大きさの検出空間を設定し、
前記検出空間外における前記対象生体の前記所定部位の動作を除外し、前記検出空間内における前記対象生体の前記所定部位の前記所定動作パターンを検出する、
付記１に記載の生体認証装置。【００７５】
（付記３）
前記３次元情報から生成される前記対象生体の生体画像又は該生体画像を模写する生体模写画像と、前記対象生体に前記所定動作パターンを動作するように誘導する誘導画像と、を含む表示画像であって、該誘導画像の少なくとも一部が該表示画像内における前記検出空間に相当する空間内に配置される該表示画像を表示部に表示させる表示処理部を更に備える付記２に記載の生体認証装置。【００７６】
（付記４）
前記表示処理部は、前記動作検出部により前記所定動作パターンが検出された場合に、前記誘導画像を変化させる付記３に記載の生体認証装置。【００７７】
（付記５）
前記所定動作パターンは、前記３次元情報が示す３次元空間中の所定次元の所定方向における、前記対象生体の前記所定部位の所定幅の移動であり、
前記生体特徴データを特定するための前記所定動作パターンの動作位置情報は、前記所定次元以外の２次元平面内における前記移動が行われた位置を示し、
前記生体情報格納部は、前記複数の生体特徴データの各々と関連付けられた生体識別データを格納し、
前記抽出部は、
前記所定動作パターンの動作位置情報と前記各生体識別データとの対応関係を格納する識別データ格納部を含み、
前記識別データ格納部から、前記動作検出部により検出された前記所定動作パターンの動作位置情報に対応する生体識別データを取得し、この取得された生体識別データと関連付けられた前記生体特徴データを前記生体情報格納部から抽出する、
付記１から４のいずれか１つに記載の生体認証装置。【００７８】
（付記６）
前記対象生体の前記所定部位は、前記対象生体の左手及び右手の中の部分であり、
前記誘導画像は、複数のボタンが配列された画像であり、
前記生体識別データを取得するための前記２次元平面内の位置情報は、前記表示画像内における前記複数のボタンの少なくとも１つの位置に対応し、
前記表示処理部は、前記所定動作パターンの検出に応じて、前記複数のボタンの少なくとも１つを変化させる、
付記５に記載の生体認証装置。【００７９】
（付記７）
付記１から６のいずれか１つに記載の前記生体認証装置と、
前記情報取得部に前記３次元情報を送る３次元センサと、
前記生体情報格納部と、
を備える生体認証システム。【００８０】
（付記８）
対象生体の生体情報を含む３次元情報を順次取得し、
取得された前記３次元情報から、前記対象生体の所定部位の所定の動作パターンを検出し、
複数の生体特徴データを格納する生体情報格納部から、検出された前記所定動作パターンの動作位置情報を用いて特定される生体特徴データを抽出し、
取得された前記３次元情報から前記対象生体の現生体特徴データを生成し、
抽出された前記生体特徴データと、生成された前記対象生体の前記現生体特徴データとを照合する、
ことを含む生体認証方法。【００８１】
（付記９）
前記３次元情報が示す３次元空間の所定位置に所定の大きさの検出空間を設定し、
前記検出空間外における前記対象生体の前記所定部位の動作を除外し、
前記検出空間内における前記対象生体の前記所定部位の前記所定動作パターンを検出する、
ことを更に含む付記８に記載の生体認証方法。【００８２】
（付記１０）
前記３次元情報から生成される前記対象生体の生体画像又は該生体画像を模写する生体模写画像と、前記対象生体に前記所定動作パターンを動作するように誘導する誘導画像と、を含む表示画像であって、該誘導画像の少なくとも一部が該表示画像内における前記検出空間に相当する空間内に配置される該表示画像を表示部に表示させる、
ことを更に含む付記９に記載の生体認証方法。【００８３】
（付記１１）
前記所定動作パターンが検出された場合に、前記誘導画像を変化させることを更に含む付記１０に記載の生体認証方法。【００８４】
（付記１２）
前記所定動作パターンは、前記３次元情報が示す３次元空間中の所定次元の所定方向における、前記対象生体の前記所定部位の所定幅の移動であり、
前記生体特徴データを特定するための前記所定動作パターンの動作位置情報は、前記所定次元以外の２次元平面内における前記移動が行われた位置を示し、
前記生体情報格納部は、前記複数の生体特徴データの各々と関連付けられた生体識別データを格納し、
前記生体特徴データの抽出は、前記所定動作パターンの動作位置情報と前記各生体識別データとの対応関係を格納する識別データ格納部から、前記検出された所定動作パターンの動作位置情報に対応する生体識別データを取得し、この取得された生体識別データと関連付けられた前記生体特徴データを前記生体情報格納部から抽出する、
付記８から１１のいずれか１つに記載の生体認証方法。【００８５】
（付記１３）
前記対象生体の前記所定部位は、前記対象生体の左手及び右手の中の部分であり、
前記誘導画像は、複数のボタンが配列された画像であり、
前記生体識別データを取得するための前記２次元平面内の位置情報は、前記表示画像内における前記複数のボタンの少なくとも１つの位置に対応し、
前記表示画像の表示は、前記所定動作パターンの検出に応じて、前記複数のボタンの少なくとも１つを変化させる、
付記１２に記載の生体認証方法。【００８６】
（付記１４）
少なくとも１つのコンピュータに、
対象生体の生体情報を含む３次元情報を順次取得し、
取得された前記３次元情報から、前記対象生体の所定部位の所定の動作パターンを検出し、
複数の生体特徴データを格納する生体情報格納部から、検出された前記所定動作パターンの動作位置情報を用いて特定される生体特徴データを抽出し、
取得された前記３次元情報から前記対象生体の現生体特徴データを生成し、
抽出された前記生体特徴データと、生成された前記対象生体の前記現生体特徴データとを照合する、
ことを実行させるプログラム。【００８７】
（付記１５）
前記少なくとも１つのコンピュータに、
前記３次元情報が示す３次元空間の所定位置に所定の大きさの検出空間を設定し、
前記検出空間外における前記対象生体の前記所定部位の動作を除外し、
前記検出空間内における前記対象生体の前記所定部位の前記所定動作パターンを検出する、
ことを更に実行させる付記１４に記載のプログラム。【００８８】
（付記１６）
前記少なくとも１つのコンピュータに、
前記３次元情報から生成される前記対象生体の生体画像又は該生体画像を模写する生体模写画像と、前記対象生体に前記所定動作パターンを動作するように誘導する誘導画像と、を含む表示画像であって、該誘導画像の少なくとも一部が該表示画像内における前記検出空間に相当する空間内に配置される該表示画像を表示部に表示させる、
ことを更に実行させる付記１５に記載のプログラム。【００８９】
（付記１７）
前記少なくとも１つのコンピュータに、
前記所定動作パターンが検出された場合に、前記誘導画像を変化させることを更に実行させる付記１６に記載のプログラム。【００９０】
（付記１８）
前記所定動作パターンは、前記３次元情報が示す３次元空間中の所定次元の所定方向における、前記対象生体の前記所定部位の所定幅の移動であり、
前記生体特徴データを特定するための前記所定動作パターンの動作位置情報は、前記所定次元以外の２次元平面内における前記移動が行われた位置を示し、
前記生体情報格納部は、前記複数の生体特徴データの各々と関連付けられた生体識別データを格納し、
前記生体特徴データの抽出は、前記所定動作パターンの動作位置情報と前記各生体識別データとの対応関係を格納する識別データ格納部から、前記検出された所定動作パターンの動作位置情報に対応する生体識別データを取得し、この取得された生体識別データと関連付けられた前記生体特徴データを前記生体情報格納部から抽出する、
付記１４から１７のいずれか１つに記載のプログラム。【００９１】
（付記１９）
前記対象生体の前記所定部位は、前記対象生体の左手及び右手の中の部分であり、
前記誘導画像は、複数のボタンが配列された画像であり、
前記生体識別データを取得するための前記２次元平面内の位置情報は、前記表示画像内における前記複数のボタンの少なくとも１つの位置に対応し、
前記表示画像の表示は、前記所定動作パターンの検出に応じて、前記複数のボタンの少なくとも１つを変化させる、
付記１８に記載のプログラム。【００９２】
（付記２０）付記１４から１９のいずれか１つに記載のプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体。【００９３】
この出願は、２０１２年１月３０日に出願された日本出願特願２０１２−０１６９３３号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
2013114806.tif 000003
【図２】
2013114806.tif 000004
【図３】
2013114806.tif 000005
【図４】
2013114806.tif 000006
【図５】
2013114806.tif 000007
【図６】
2013114806.tif 000008
【図７】
2013114806.tif 000009
【図８】
2013114806.tif 000010
【国際調査報告】
2013114806.tif 000011
2013114806.tif 000012
2013114806.tif 000013
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