(57)【要約】【課題】  生体情報を用いた認証装置において、認証のすり抜けを防止することを課題とする。【解決手段】  認証対象者に所定の言葉の発声を促すための複数のメッセージデータと前記所定の言葉に含まれる母音データとを関連付けてそれぞれ記憶するメモリ２１と、メモリ２１から不特定の１つのメッセージデータ及び関連づけられた母音データをそれぞれ読み出し、前記メッセージデータを音声として発声させる音声制御部２５と、カメラ１２４で撮像された顔画像データの口唇の動きとメモリ２１から読み出された母音データとに基づいて母音を比較して画像を認証する口唇認証部２３とを備える構成とした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
認証対象者の顔部を撮像手段で撮像して認証する顔認証手段を備えた個人認証装置において、
前記認証対象者に所定の言葉の発声を促すための複数のメッセージデータと前記所定の言葉に含まれる母音データとを関連付けてそれぞれ記憶するメッセージ記憶手段と、
このメッセージ記憶手段から不特定の１つのメッセージデータ及びこのメッセージデータに関連づけられた母音データをそれぞれ読み出し、前記メッセージデータを音声に変換して出力する音声出力手段と、
前記撮像手段で撮像された顔画像データの口唇の動きを解析して母音データを抽出する画像認識手段と、
前記メッセージ記憶手段から読み出された母音データと前記画像認識手段で抽出された母音データとを比較して認証する口唇認証手段と
を備えたことを特徴とする個人認証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体的な特徴を用いて個人を認証する個人認証装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
セキュリティ分野等においては、例えば建物の入退出を制限するために生体的な特徴を用いて個人を認証するバイオメトリクス認証が広く行われている。例えば、特許文献１には、訪問者の顔をカメラで撮像して顔認証を行うことのできる個人識別装置が記載され、又特許文献２には、声をマイクロホンで収録しその声紋を用いて認証する声紋認証方法が開示されている。
【特許文献１】特開平１１―１６１７９１号公報
【特許文献２】特開平１１―７３１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述したような従来技術を用いて個人認証を行った場合、認証の対象がすげ替えられてしまうと認証をすり抜けてしまう恐れがある。例えば正当な人物の顔写真や立体的な顔モデルをカメラの前に置いて顔認証をごまかしたり、正当な人物の声を予め録音しておいてマイクロホンの前で再生することによって声紋認証をすり抜けるといったことが可能であった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、本発明は、認証対象者の顔部を撮像手段（１２４）で撮像して認証する顔認証手段（２４）を備えた個人認証装置において、前記認証対象者に所定の言葉の発声を促すための複数のメッセージデータと前記所定の言葉に含まれる母音データとを関連付けてそれぞれ記憶するメッセージ記憶手段（２１）と、このメッセージ記憶手段から不特定の１つのメッセージデータ及びこのメッセージデータに関連づけられた母音データをそれぞれ読み出し、前記メッセージデータを音声に変換して出力する音声出力手段（２５，１２２）と、前記撮像手段で撮像された顔画像データの口唇の動きを解析して母音データを抽出する画像認識手段（２２）と、前記メッセージ記憶手段から読み出された母音データと前記画像認識手段で抽出された母音データとを比較して認証する口唇認証手段（２３）とを備えたことを特徴とする個人認証装置を提供する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明に係る個人認証装置は、予め準備されたメッセージに対応する対象者の発音に伴う口唇の動きに基づいた一次認証を行い、その後に対象者の顔を撮像した画像を用いてバイオメトリクス認証を行うよう二重の認証手段を構成したので、対象者の顔が写真等にすげ替えられて顔認証がパスされるといったすり抜けを防止することが可能となる優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明を実施するための最良の形態につき好ましい実施例を示して説明する。
【実施例１】
【０００７】
図１は本発明の第１実施例に係る個人認証装置の設置例を示した模式図、図２は本個人認証装置の構成の例を概略示したブロック図、図３は本個人認証装置の処理動作の例を示したフローチャートである。まず、図１に示したとおり、個人認証装置１２は建物の玄関において訪問者の認証を行う目的で設置することができる。同図において、１１は建物の玄関の自動ドア、１２は個人認証装置であり、自動ドア１１は個人認証装置１２の認証結果に基づきドアの開閉動作を制御するようになっている。例えば、自動ドア１１は、個人認証装置１２が訪問者の認証を正当と判断した場合はドアを開き、逆に個人認証装置１２が正当と判断しない場合はドアを閉めるといった開閉制御を行う。
【０００８】
個人認証装置１２は、図２に示すように認証ボタン１２１、スピーカ１２２、マイクロホン１２３、カメラ１２４、メモリ２１、画像認識部２２、口唇認証部２３、顔認証部２４、音声制御部２５、制御部２６、及び記憶部２７から構成される。
【０００９】
次に、上記の構成による個人認証装置１２の処理動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。まず、初期状態として、訪問者が認証ボタン１２１を押すまでは、制御部２６は装置全体の節電のためにカメラ１２４や音声制御部２５等の一部処理機能を停止させるといったスタンバイモードになるように制御しておき、個人認証装置１２の前に立った訪問者によって認証ボタン１２１が押されると（ステップＳ１）、個人認証装置１２は認証処理を開始し、制御部２６は対象者である訪問者の顔部分を撮像するようにカメラ１２４を制御する（ステップＳ２）。
【００１０】
そして音声制御部２５は、メモリ２１に予め記憶させておいた複数のメッセージデータの中から所定の１つのメッセージデータを読み出して音声出力のための処理を行ってスピーカ１２２から出力させる（ステップＳ３）。メモリ２１に記憶されたメッセージデータは、例えば「こんにちはと言ってください。」というような対象者に特定の言葉の発声を促すような内容のメッセージであり、同様な目的の内容の異なる複数のメッセージデータと共にメモリ２１に記憶されている。そして、音声制御部２５が乱数を発生させてメモリ２１から無作為に１つのメッセージデータを読み出すように制御する。
【００１１】
また、メモリ２１には複数のメッセージデータと共に各メッセージに対応して対象者が発生する母音データも各メッセージに関連付けてを記憶させておき、メッセージデータの読み出しと同時に関連する母音データも読み出す。例えば、「こんにちはと言ってください。」というメッセージデータに対応する言葉の母音データは、「お＿いいあ」（こんにちはに対応する母音であり、「＿」は母音なしを示す。）である。
【００１２】
対象者がスピーカ１２２から出力された「こんにちはと言ってください。」というメッセージに従って「こんにちは。」と言葉を発声すると、カメラ１２４はその映像を撮像して画像認識部２２に供給し、画像認識部２２は供給された画像から口唇の動きを検出して母音を抽出する（ステップＳ４）。本実施例においては「こんにちは。」に対応する「お＿いいあ」という母音を抽出することになる。ここで、顔画像から口唇の動きを識別する方法は公知であり、例えば特開２００３−１８７２４７号公報に開示されているので本実施例においては技術説明を省略する。
【００１３】
そして次に、口唇認証部２３は、音声制御部２５がメモリ２１から読み出したメッセージデータに関連する母音データと画像認識部２２で抽出された対象者の撮像画像の母音データとを母音毎に比較する（ステップＳ５）。口唇認証部２３での各母音の比較処理において全ての母音の比較結果が一致すると（ステップＳ５  Ｙｅｓ）、口唇認証は正常に認証されたと判断される。一方、母音が１つでも一致しなかった場合は、対象者が言葉を間違えたり言いよどんでしまった可能性もあるので、音声制御部２５はメモリ２１から「もう一度、こんにちはと言って下さい」というようなメッセージデータ読み出してをスピーカ１２２から出力させ、前述したステップＳ４に移行する（ステップＳ６）。本実施例の処理例においては、ステップＳ５での比較検査回数に規定を設けていないが、回数制限を設けてこの制限を越えた場合には認証不可とするように構成してもよい。
【００１４】
以上により、カメラ１２４で撮像されている対象者が、個人認証装置１２が指定したメッセージに従ってしゃべったということ、即ち対象者の顔が生体のものであるということが認証されるので、写真等による顔のすげ替えを防ぐことができる。
【００１５】
口唇認証部２３での口唇の認証が正常にパスすると（ステップＳ５  Ｙｅｓ）、顔認証部２４はバイオメトリクス認証処理を実行する。個人認証装置１２は既に対象者の顔の映像を撮像して取得しているので、顔認証部２４は撮像画像を用いて顔認証処理を行う（ステップＳ７）。顔認証処理は、前述したように公知技術であり、例えば特許文献１に開示されたような技術を用いて個人の顔認証を行うことができる。よって、本実施例においては、顔認証処理の詳細については説明を省略する。
【００１６】
顔認証部２４は、まず音声制御部２５にメモリ２１から「お名前をおっしゃってください」というようなメッセージデータを読み出してスピーカ１２２から出力するよう制御し、これに従って対象者が発声した言葉をマイクロホン１２３から入力して受給するよう制御する。顔認証部２４は「名前」に関連した顔データ、すなわち「名前」本人の顔データを予め記憶部２７に記憶しておき、マイクロホン１２３から供給された言葉に基づいて記憶部２７から関連した顔データを読み出し、撮像画像との認証処理を実行する。
【００１７】
そして、顔認証部２４での顔認証がＯＫであれば（ステップＳ７  Ｙｅｓ）、認証ＯＫの信号を出力し、又顔認証がＮＧであれば（ステップＳ７  Ｎｏ）、認証ＮＧの信号を出力し、これらの出力信号は自動ドア１１に供給されてドア開閉の制御に用いられる。
【００１８】
以上説明したように、本発明の第１実施例に係る個人認証装置は、本個人認証装置が有するメッセージデータと対象者の顔の撮像データから抽出され口唇の動きとから一次認証を行い、その後に対象者の顔を用いてバイオメトリクス認証を行うものとしたので、認証に用いられる顔の映像がすげ替えられることを防止することが可能である。
【実施例２】
【００１９】
次に、本発明に係る個人認証装置の第２実施例について図と共に説明する。図４は本発明の第２実施例に係る個人認証装置の設置例を示した模式図、図５は本個人認証装置の構成の例を概略示したブロック図、図６は本個人認証装置の処理動作の例を示したフローチャートである。まず、図４に示したとおり、個人認証装置１５は建物の玄関において訪問者の認証を行う目的で設置することができる。同図において、１１は建物の玄関の自動ドア、１５は個人認証装置であり、自動ドア１１は個人認証装置１５の認証結果に基づきドアの開閉動作を制御するようになっている。例えば、自動ドア１１は、個人認証装置１５が訪問者の認証を正当と判断した場合はドアを開き、逆に個人認証装置１５が正当と判断しない場合はドアを閉めるといった開閉制御を行う。
【００２０】
個人認証装置１５は、図に示すように認証ボタン１２１、スピーカ１２２、マイクロホン１２３、カメラ１２４、メモリ２１、音声制御部２５、制御部２６、記憶部２７、音声認識部５２、言葉認証部５３、及び声紋認証部５４から構成される。
【００２１】
次に、上記の構成による個人認証装置１５の処理動作について、図６のフローチャートを参照して説明する。まず、初期状態として、訪問者が認証ボタン１２１を押すまでは、制御部２６は装置全体の節電のためにカメラ１２４や音声制御部２５等の一部処理機能を停止させるといったスタンバイモードになるように制御しておき、個人認証装置１５の前に立った訪問者によって認証ボタン１２１が押されると（ステップＳ６１）、個人認証装置１５は認証処理を開始し、まず音声制御部２５はメモリ２１に予め記憶させておいた複数のメッセージデータの中から所定の１つのメッセージデータを読み出して音声出力のための処理を行ってスピーカ１２２から出力させる（ステップＳ６２）。メモリ２１に記憶されたメッセージデータは、例えば「こんにちはと言ってください。」というような対象者に特定の言葉の発声を促すような内容のメッセージであり、同様な目的の内容の異なる複数のメッセージデータと共にメモリ２１に記憶されている。そして、音声制御部２５が乱数を発生させてメモリ２１から無作為に１つのメッセージデータを読み出すように制御する。
【００２２】
また、メモリ２１には複数のメッセージデータと共に各メッセージに対応して対象者が発生する母音データも各メッセージに関連付けてを記憶させておき、メッセージデータの読み出しと同時に関連する母音データも読み出す。例えば、「こんにちはと言ってください。」というメッセージデータに対応する言葉の母音データは、「お＿いいあ」（こんにちはに対応する母音であり、「＿」は母音なしを示す。）である。
【００２３】
対象者がスピーカ１２２から出力された「こんにちはと言ってください。」というメッセージに従って「こんにちは。」と言葉を発声すると、マイクロホン１２３はその音声を入力して（ステップＳ６３）音声認識部５２に供給し、音声認識部５２は供給された音声から発せられている言葉を検出する（ステップＳ６４）。つまり、本実施例においては「こんにちはと言ってください。」に対応する「こんにちは」という言葉を検出することになる。ここで、音声から音声認識によって言葉を検出する方法は公知であり、本実施例においては技術説明を省略する。
【００２４】
そして次に、言葉認証部５３は、音声制御部２５がメモリ２１から読み出したメッセージデータと音声認識部５２で抽出された対象者の言葉とを比較する（ステップＳ６５）。言葉認証部５３での比較処理において比較結果が一致すると（ステップＳ６５  Ｙｅｓ）、言葉認証は正常に認証されたと判断される。一方、言葉が１つでも一致しなかった場合は、対象者が言葉を間違えたり言いよどんでしまった可能性もあるので、音声制御部２５はメモリ２１から「もう一度、こんにちはと言って下さい」というようなメッセージデータ読み出してをスピーカ１２２から出力させ、前述したステップＳ６３に移行する（ステップＳ６６）。本実施例の処理例においては、ステップＳ６５での比較検査回数に規定を設けていないが、回数制限を設けてこの制限を越えた場合には認証不可とするように構成してもよい。
【００２５】
以上により、対象者は個人認証装置１５が指定したメッセージに従ってしゃべったということ、即ち対象者の声が生体のものであるということが認証されるので、予め録音等した音声による音声のすげ替えを防ぐことができる。
【００２６】
言葉認証部５３での言葉の認証が正常にパスすると（ステップＳ６５  Ｙｅｓ）、声紋認証部５４はバイオメトリクス認証処理を実行する。個人認証装置１５は既に対象者の音声を集音して取得しているので、声紋認証部５４は集音された音声を用いて声紋証処理を行う（ステップＳ６７）。声紋認証処理は、前述したように公知技術であり、例えば特許文献２に開示されたような技術を用いて対象者の声紋認証を行うことができる。よって、本実施例においては、声紋認証処理の詳細については説明を省略する。
【００２７】
声紋認証部５４は、まず音声制御部２５にメモリ２１から「お名前をおっしゃってください」というようなメッセージデータを読み出してスピーカ１２２から出力するよう制御し、これに従って対象者が発声した言葉をマイクロホン１２３から入力して受給するよう制御する。声紋認証部５４は「名前」に関連した音声データ、すなわち「名前」本人の音声データを予め記憶部２７に記憶しておき、マイクロホン１２３から供給された言葉に基づいて記憶部２７から関連した音声データを読み出し、集音された音声との認証処理を実行する。
【００２８】
そして、声紋認証部５４での顔認証がＯＫであれば（ステップＳ６７  Ｙｅｓ）、認証ＯＫの信号を出力し、又声紋認証がＮＧであれば（ステップＳ６７  Ｎｏ）、認証ＮＧの信号を出力し、これらの出力信号は自動ドア１１に供給されてドア開閉の制御に用いられる。
【００２９】
以上説明したように、本発明の第２実施例に係る個人認証装置は、本個人認証装置が有するメッセージデータと対象者の音声とから一次認証を行い、その後に対象者の音声を用いてバイオメトリクス認証を行うものとしたので、認証に用いられる音声がすげ替えられることを防止することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上より、本発明は悪意をもって認証をすり抜けようとする者に対してより安全性の高いセキュリティ装置を提供する用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施例に係る個人認証装置の設置例を示した模式図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る個人認証装置の構成例を概略示したブロック図である。
【図３】本発明の第１実施例に係る個人認証装置の処理動作の例を示したフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施例に係る個人認証装置の設置例を示した模式図である。
【図５】本発明の第２実施例に係る個人認証装置の構成例を概略示したブロック図である。
【図６】本発明の第２実施例に係る個人認証装置の処理動作の例を示したフローチャ
【符号の説明】
【００３２】
１１  自動ドア
１２  個人認証装置
１５  個人認証装置
２１  メモリ
２２  画像認識部
２３  口唇認証部
２４  顔認証部
２５  音声制御部
２６  制御部
２７  記憶部
５２  音声認識部
５３  言葉認証部
５４  声紋認証部
１２１  認証ボタン
１２２  スピーカ
１２３  マイクロホン
１２４  カメラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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