(57)【要約】【課題】本人の識別を顔の画像や写真ではなく、識別信号を作成することで、認証を簡素化し、且つ高速で生体認証可能な識別信号生成装置、プログラム及び記録媒体を提供すること。【解決手段】  画像を入力する画像入力部と、前記画像入力部で入力された入力画像の画像信号をアダマール変換し、アダマール係数を算出するアダマール係数算出部と、該算出部で算出されたアダマール係数のうちアダマール振幅が大きい順から所定数抽出するアダマール係数抽出部と、該抽出部で抽出されたアダマール係数のアダマール符号から識別信号を生成する２値１次元信号生成部とを有することを特徴とする識別信号生成装置。【選択図】        図１
2006127045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を入力する画像入力部と、
前記画像入力部で入力された入力画像の画像信号をアダマール変換し、アダマール係数を算出するアダマール係数算出部と、
該算出部で算出されたアダマール係数のうちアダマール振幅が大きい順から所定数抽出するアダマール係数抽出部と、
該抽出部で抽出されたアダマール係数のアダマール符号から識別信号を生成する２値１次元信号生成部とを有することを特徴とする識別信号生成装置。
【請求項２】
携帯電話に、
人の顔画像を入力する画像入力機能と、
入力された画像信号をアダマール変換し、アダマール係数を算出するアダマール係数算出機能と、
算出されたアダマール係数のうちアダマール振幅が大きい順から所定数抽出するアダマール係数抽出機能と、
抽出されたアダマール係数のアダマール符号から識別信号を生成する２値１次元信号生成機能を実現させるプログラム。
【請求項３】
請求項２記載のプログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、識別信号生成装置、プログラム及び記録媒体に関し、詳しくは人特有のものである顔の特徴を利用した識別信号を作成し、生体認証を利用する分野において大きく貢献できる識別信号生成装置、プログラム及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、顔認証に要するデータ容量が少ないシステムとして、特許文献１には、ＤＣＴ変換技術を用いる手法が開示されている。
【特許文献１】ＰＣＴ／ＪＰ０２／１１０９５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の手法は、顔認証の際にデータ容量が少ないのにも関わらず正確に認証でき優れた技術であるが、解決すべき課題も残されていた。
【０００４】
即ち、本発明は、本人の識別を顔の画像や写真ではなく、識別信号を作成することで、認証を簡素化し、且つ高速で生体認証可能な識別信号生成装置、プログラム及び記録媒体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【０００６】
（請求項１）
画像を入力する画像入力部と、前記画像入力部で入力された入力画像の画像信号をアダマール変換し、アダマール係数を算出するアダマール係数算出部と、該算出部で算出されたアダマール係数のうちアダマール振幅が大きい順から所定数抽出するアダマール係数抽出部と、該抽出部で抽出されたアダマール係数のアダマール符号から識別信号を生成する２値１次元信号生成部とを有することを特徴とする識別信号生成装置。
【０００７】
（請求項２）
携帯電話に、人の顔画像を入力する画像入力機能と、入力された画像信号をアダマール変換し、アダマール係数を算出するアダマール係数算出機能と、算出されたアダマール係数のうちアダマール振幅が大きい順から所定数抽出するアダマール係数抽出機能と、抽出されたアダマール係数のアダマール符号から識別信号を生成する２値１次元信号生成機能を実現させるプログラム。
【０００８】
（請求項３）
請求項２記載のプログラムを記録した記録媒体。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、本人の識別を顔の画像や写真ではなく、識別信号を作成することで、認証を簡素化し、且つ高速で生体認証可能な識別信号生成装置、プログラム及び記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
本発明の画像特徴の識別信号生成装置の一例を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、本発明の識別信号生成装置の一例を示すブロック図であり、図において、識別信号生成装置Ａは、画像入力部１と、入力画像信号を２次元のアダマール変換し、アダマール係数を算出するアダマール係数算出部２と、算出されたアダマール係数をアダマール係数の絶対値が大きい方から所定数抽出するアダマール係数抽出部３と、抽出されたアダマール係数のアダマール符号と該符号の位置情報から２値１次元信号を生成する２値１次元信号生成部４とを備えている。
【００１３】
画像入力部１の詳細について図２に基づいて詳しく説明する。
【００１４】
図２において、画像入力部１は、被写体を撮像する撮像手段１００と、必要な部分を取り込む画像取り込み処理部１０１と、画素数設定部１０２からなる。撮像手段１００は例えばデジタルカメラ、カメラ付携帯電話などを用いることができる。デジタルカメラは人物の顔や顔写真のような被写体撮像レンズを介して撮影し、ＣＣＤ（撮像素子）の撮像面上に結像し、ＣＣＤにより結像された光学象を画素単位で光量に応じて、信号電荷に光電変換する。光電変換された信号は画像処理部に入力され、ノイズ低減処理、また利得調整処理等が施され、更にＡ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換される。またカメラ付携帯電話も前記デジタルカメラの機能と同様な処理が施される。
【００１５】
次に、携帯電話に本発明を実現させたときの実施態様を図３に基づいて説明する。
【００１６】
図３には、本発明におけるプログラムを実現させる実施態様を示すフローの一例を示している。
【００１７】
まず、カメラ付携帯電話のカメラを使い、顔画像を撮影し、顔画像信号を入力する（Ｓ１）。撮影された顔画像の一例を図４に示す。
【００１８】
次に、入力された顔画像信号を、２次元のアダマール変換し（Ｓ２）、アダマール係数を算出する（Ｓ３）。
【００１９】
アダマール変換に用いるアダマール行列は以下の数式により定義される。
【００２０】
【数１】
2006127045.tif 000003
【００２１】
アダマール変換は、上記数１のアダマール行列により変換を行い、アダマール係数を算出する。ｘを入力信号、ｙをアダマール係数とすると、アダマール変換は以下の数式のようになる。
【００２２】
【数２】
2006127045.tif 000004
【００２３】
数２の[Ｈ２]は直行行列であるから、[Ｈ２]−１＝[Ｈ２]ｔが成り立ち、また対称行列であることから[Ｈ２]ｔ＝[Ｈ２]が成り立つ。よって上記数２を以下の数３のように書き換えることができる。
【００２４】
【数３】
2006127045.tif 000005
【００２５】
上記数３は、アダマール逆変換行うことであり、つまり変換と逆変換は同じ操作を行えばいい。
【００２６】
１／√２は正規化関数であり、この変換は正規直行変換となる。アダマール行列は一般に漸化式で表され、２ｎ次のアダマール行列は以下の数式で表せる。
【００２７】
【数４】
2006127045.tif 000006
【００２８】
従って、
【００２９】
【数５】
2006127045.tif 000007
【００３０】
フーリエ変換の場合は、正弦波であるから周波数と呼ばれていたが、アダマール変換の場合はこの零交叉数をシークエンシーという。このアダマール行列の行をシークエンシー順に並び替えたものをウォルシュ行列と呼び、ウォルシュ変換として知られている。本質的には同じものである。
【００３１】
以上は、１次元のアダマール変換についての説明であるが、これでは画像信号の水平方向の相関しか使用しておらず、画像入力部１で入力された画像で適用された場合、まだ垂直方向の相関が含まれている。この相関をなくすことが直行変換の一つの目的であり、無駄を無くすことにつながる。例えば、画像入力部１で入力された縦Ｍ×横Ｎ画素の画像
ＸＭＮに適用すると、アダマール変換は以下の数式で表すことができる。
【００３２】
【数６】
2006127045.tif 000008
【００３３】
また、アダマール逆変換は、以下の数式で表すことができる。
【００３４】
【数７】
2006127045.tif 000009
【００３５】
ここで、［ＨＭ］はアダマール行列、ＹＭＮは変換結果の行列であり、アダマール係数という。またここで［ＨＭ］［ＸＭＮ］が垂直方向のアダマール変換、［ＸＭＮ］［ＨＮ］が水平方向のアダマール変換に相当する。
【００３６】
本発明に適用するアダマール変換は、数６の数式を用いることにより、実現できる。
【００３７】
次に、算出されたアダマール係数を、振幅の大きい順に並べ替え、所定数検出する（Ｓ４）。検出されたアダマール係数を、例えば好ましい所定数として６４個検出する。検出された一例を図５に示す。図５には、入力画像信号を、アダマール変換を行い、アダマール係数の振幅が大きい方から順に検出した位置の点が示されている。
【００３８】
このとき、検出する際テスト情報により認証に使うことのできない点を省いてから６４個検出するとより好ましい検出が可能となる。テスト情報とは、予め複数人（例えば３０人以上の人物）の顔画像を入力し、アダマール符号と符号位置情報のデータを取り、複数人の顔画像で共通する同位置で同符号のデータのことで、このデータは、人物に関係なく、共通するデータであるため、認証に用いるには好ましくない。
【００３９】
図５に示す例は、ＤＣＴ変換と違い、低周波域に集約されるわけではないので、色々なパターンで特徴点抽出を可能にし、自由度が多い。
【００４０】
次に、検出されたアダマール係数のうち、アダマール符号と符号位置情報のみを抽出する（Ｓ５）。アダマール符号とは、アダマール逆変換した場合に、復元画像がエッジ部のみを再現できる特徴をもっている。つまり、アダマール符号を抽出するということは、画像のエッジ部のみを抽出するということになる。アダマール符号のみをアダマール逆変換した場合の図面を図６に示す。図６は、図４で撮影された画像のアダマール符号のみをアダマール逆変換した場合の復元画像の図面である。
【００４１】
人物の顔の特徴を認証に用いる場合、最低限画像の特徴ともいえる画像のエッジ部さえ用いれば可能である。またアダマール符号全てではなく、顔部分のみのアダマール符号を抽出できればより好ましい。
【００４２】
次に、抽出されたアダマール符号と符号位置情報から識別信号を生成する（Ｓ６）。アダマール符号は、正負の信号であり、また２次元の信号であるため、これを１次元数列にする。これは、符号位置情報に基づき、例えば左上の位置情報から右に向かって１行ずつアダマール符号を並べていき、１行目が終わったら２行目のアダマール符号を並べて、これを最終行まで繰り返し行い、１次元数列にする。これにより例えばアダマール符号の「＋１」を１、「−１」を０とすると、例えば１０００１１１０１００・・・というようになる。
【００４３】
この数列を例えばバーコードに変換したりすると、図７に示すようなバーコードになる。図７のバーコードは、図４で撮影された画像のアダマール符号を用いた場合のバーコードである。
【００４４】
この信号は、人それぞれ固有の信号であるため、識別信号として用いることができる。
【００４５】
図８には、それぞれ人物の顔画像とそれに対応したバーコードが示されている。明らかに人物によってバーコードは違っている。
【００４６】
上記の例では、バーコードに変換した場合を説明したが、格別限定されない。
【００４７】
本発明において、アダマール変換を生体認証に用いる理由は、演算がすべて整数演算であるため、小型ＩＣ等に組み込みやすい。例えば携帯電話などの小型の機器などに組み込みが可能となり、リアルタイムな処理に適している。
【００４８】
本発明において、プログラムを記録した記録媒体としては、例えば、ＦＤ，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明のブロック図
【図２】本発明の画像入力部を示すブロック図
【図３】本発明のフロー図
【図４】入力画像の一例を示す図
【図５】検出された一例を示す図
【図６】図４の入力画像を逆変換した場合の図
【図７】図４をアダマール変換し、バーコードを作成した図
【図８】人物の顔画像とそれに対応したバーコードを示す図
【符号の説明】
【００５０】
１：画像入力部
１００：撮像手段
１０１：処理部
１０２：画素数設定部
２：アダマール係数算出部
３：アダマール係数抽出部
４：２値１次元信号生成部
【図１】
2006127045.tif 000010
【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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