(57)【要約】【課題】携帯電話用顔認証システムにおける個人顔情報の盗用、改ざんを防止する方法、最適な顔特徴情報の獲得方法、ロバスト性がある認証方法及び計算機プログラムを提供すること。【解決手段】遺伝的アルゴリズムにより正確な顔位置の測定方法及びその機能を実現する計算機プログラム、正確な顔画像の抽出方法及びその機能を実現する計算機プログラム、周波数領域への変換における顔特徴の抽出方法及びその機能を実現する計算機プログラム、競合ニューラルネットによる優れたロバスト性をもつ顔特徴情報の最適化方法及びその機能を実現する計算機プログラム、携帯電話端末に個人顔情報を保存せず携帯電話用認証サーバーにおける顔認証による個人顔認証情報の盗用及び改ざんの防止方法及びその機能を実現する計算機プログラム、個人顔認証情報の送信中に盗用及び改ざんの防止方法及びその機能を実現する計算機プログラム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯電話のカメラによる撮影したｎｘｍ（ｎ≧ｍ）画素の顔画像情報に対し、正確な顔位置の測定方法。
【請求項２】
前記測定された顔位置情報に対し、正確な顔情報画像の抽出方法。
【請求項３】
前記抽出された顔画像情報に対し、周波数領域へ変換を行い、顔特徴の抽出方法。
【請求項４】
前記抽出された顔特徴情報に対し、ニューラルネットによる顔特徴情報の最適化方法。
【請求項５】
前記最適化された顔特徴情報に対し、顔特徴情報の登録情報の作成方法。
【請求項６】
前記作成された顔特徴情報の登録情報に対し、暗号化方法。
【請求項７】
前記暗号化された顔特徴情報の登録情報に対し、復号化方法。
【請求項８】
前記復号化された顔特徴情報に対し、顔特徴の登録情報のノイズ除去方法。
【請求項９】
顔認証用集中管理サーバーに保存されたユーザ顔特徴の登録情報と認証際、ユーザ端末（携帯電話）から送信された顔特徴情報との照合方法。
【請求項１０】
前記ユーザ顔特徴の登録情報と認証際、ユーザ端末（携帯電話）から送信された顔特徴情報との照合による得られた類似度（閾値）の算出方法及び認証閾値の設定方法。
【請求項１１】
携帯電話のカメラによる撮影したｎｘｍ（ｎ≧ｍ）画素の顔画像情報に対し、正確な顔位置を測定する機能を実現する計算機プログラム。
【請求項１２】
前記測定された顔位置情報に対し、正確な顔情報画像を抽出する機能を実現する計算機プログラム。
【請求項１３】
前記抽出された顔画像情報に対し、周波数領域へ変換を行い、顔特徴を抽出する機能を実現する計算機プログラム。
【請求項１４】
前記抽出された顔特徴情報に対し、ニューラルネットによる顔特徴情報を最適化する機能を実現する計算機プログラム。
【請求項１５】
前記最適化された顔特徴情報に対し、顔特徴情報の登録情報を作成する機能を実現する計算機プログラム。
【請求項１６】
前記作成された顔特徴情報の登録情報に対し、暗号化する機能を実現する計算機プログラム。
【請求項１７】
前記暗号化された顔特徴情報の登録情報に対し、復号化する機能を実現する計算機プログラム。
【請求項１８】
前記復号化された顔特徴情報に対し、顔特徴の登録情報のノイズを除去する機能を実現する計算機プログラム。
【請求項１９】
顔認証用集中管理サーバーに保存されたユーザ顔特徴の登録情報と認証際、ユーザ端末（携帯電話）から送信された顔特徴情報との照合を行う機能を実現する計算機プログラム。
【請求項２０】
前記ユーザ顔特徴の登録情報と認証際、ユーザ端末（携帯電話）から送信された顔特徴情報との照合による得られた類似度（閾値）を算出する機能及び認証閾値を設定する機能を実現する計算機プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、周波数領域での画像分析による顔特徴の抽出に基づいて競合ニューラルネットを用いる画像認識手法による高精度、かつ高速度の顔画像認証方法と顔特徴情報を盗用、改ざんできないような暗号化方法による携帯電話用顔認証システム及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】  現在、携帯電話用顔認証技術は、通常、携帯電話端末で認証を行っている。これは、携帯電話端末に個人情報を常に保存することに対し、個人顔情報の盗用や、改ざん等の恐れがあるため、セキュリティ上で大きな問題となっている。さらに個人顔情報の送信中には悪意的な攻撃を受けてその個人顔情報の盗用および改ざんは大きな問題もある。従来の顔認証技術における激しい光変化や、顔表情変化等に対しロバスト性を欠ける問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  本発明は、携帯電話端末に個人顔情報を保存せず、携帯電話用顔認証サーバーへ送信し、携帯電話用顔認証サーバーで顔認証を行う。認証際、携帯電話端末から携帯電話用顔認証サーバーへ個人顔認証情報を送信する前、暗号化して個人顔認証情報の送信中にその個人顔認証情報の盗用及び改ざんは不可能になる。さらに周波数領域での分析方法により顔特徴を抽出したうえ、競合ニューラルネットを用いて最適化された顔特徴情報を獲得することによって激しい光変化や、顔表情変化等に対し、優れたロバスト性を持つことが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】（請求項１）
携帯電話のカメラによる撮影したｎｘｍ（ｎ≧ｍ）画素の顔画像情報に対し、先ず、両目、両眉の位置を測定し、その両目、両眉の縦位置はほぼ同じで顔の中心線に対して対象であること、鼻、口は目の下部にあることなど顔全体の構造に関する知識を利用して、遺伝的アルゴリズムにより鼻を測定し、最後に遺伝的アルゴリズムにおける生物の遺伝と進化のメカリズムにより多数の候補の中から最適なものを選択し、口位置を測定する方法。
（請求項２）【０００５】  前記測定された目、鼻、口位置により顔輪郭算出公式により正確な顔画像の抽出方法。
（請求項３）【０００６】  前記抽出された顔画像に対し、抽出された顔画像に対し、周波数領域へ変換を行い、顔特徴情報の抽出方法。
（請求項４）【０００７】  各種な教師パターン（サンプル顔画像）により訓練させた競合的なニューラルネットを用いて前記抽出された顔特徴情報から最適的な顔特徴情報の獲得方法。
（請求項５）【０００８】  前記最適化された顔特徴情報に対し、顔特徴情報の登録情報の作成方法。
（請求項６）【０００９】  前記作成された顔特徴情報の登録情報に対し、暗号化方法。
（請求項７）【００１０】  前記暗号化された顔特徴情報の登録情報に対し、復号化方法。
（請求項８）【００１１】  前記復号化された顔特徴情報に対し、顔特徴の登録情報のノイズの除去方法。
（請求項９）【００１２】  顔認証用集中管理サーバーに保存されたユーザ顔特徴の登録情報と認証際、ユーザ端末（携帯電話）から送信された顔特徴情報との照合方法。
（請求項１０）【００１３】  前記ユーザ顔特徴の登録情報と認証際、ユーザ端末（携帯電話）から送信された顔特徴情報との照合による得られた類似度（閾値）に対し、認証閾値の設定方法。
（請求項１１）【００１４】  携帯電話のカメラによる撮影したｎｘｍ（ｎ≧ｍ）画素の顔画像情報に対し、先ず、両目、両眉の位置を測定し、その両目、両眉の縦位置はほぼ同じで顔の中心線に対して対象であること、鼻、口は目の下部にあることなど顔全体の構造に関する知識を利用して、遺伝的アルゴリズムにより鼻を測定し、最後に遺伝的アルゴリズムにおける生物の遺伝と進化のメカリズムにより多数の候補の中から最適なものを選択し、口位置を測定する機能を実現する計算機プログラム。
（請求項１２）【００１５】  前記測定された目、鼻、口位置により顔輪郭算出公式により正確な顔画像を抽出する機能を実現する計算機プログラム。
（請求項１３）【００１６】  前記抽出された顔画像に対し、抽出された顔画像に対し、周波数領域へ変換を行い、顔特徴情報を抽出する機能を実現する計算機プログラム。
（請求項１４）【００１７】  各種な教師パターン（サンプル顔画像）により訓練させた競合的なニューラルネットを用いて前記抽出された顔特徴情報から最適的な顔特徴情報を獲得する機能を実現する計算機プログラム。
（請求項１５）【００１８】  前記最適化された顔特徴情報に対し、顔特徴情報の登録情報の作成する機能を実現する計算機プログラム。
（請求項１６）【００１９】  前記作成された顔特徴情報の登録情報に対し、暗号化する機能を実現する計算機プログラム。
（請求項１７）【００２０】  前記暗号化された顔特徴情報の登録情報に対し、復号化する機能を実現する計算機プログラム。
（請求項１８）【００２１】  前記復号化された顔特徴情報に対し、顔特徴の登録情報のノイズを除去する機能を実現する計算機プログラム。
（請求項１９）【００２２】  顔認証用集中管理サーバーに保存されたユーザ顔特徴の登録情報と認証際、ユーザ端末（携帯電話）から送信された顔特徴情報との照合を行う機能を実現する計算機プログラム。
（請求項２０）【００２３】  前記ユーザ顔特徴の登録情報と認証際、ユーザ端末（携帯電話）から送信された顔特徴情報との照合による得られた類似度（閾値）に対し、認証閾値を設定する機能を実現する計算機プログラム。
【発明の効果】
【００２４】  本発明は、顔位置の精密な測定により正確な顔画像を獲得できる新しい方法及び計算機プログラムにおいて大きな効果を発揮する。【００２５】  最適化された顔特徴画像情報により高速度、高精度、優れたロバスト性な顔認証方法及び計算機プログラムにおいて大きな効果を発揮する。【００２６】  携帯電話端末に顔画像情報を保存せず、携帯電話用顔認証サーバーへ認証用顔特徴情報を送信し、携帯電話用顔認証サーバーで認証を行うことにより個人顔情報の盗用や、改ざんの問題を解決できる方法及び計算機プログラムにおいて大きな効果を発揮する。【００２７】  携帯電話用顔認証サーバーへ認証用顔特徴情報を送信する前、暗号化されるため、顔特徴情報の送信中にも個人顔情報の盗用や、改ざんなどの問題を解決できる方法及び計算機プログラムにおいて大きな効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の状態】
【００２８】  以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２９】  図１は、本発明の実施形態の一つである携帯電話用顔認証システムの構成を示すブロック図である。
【００３０】  本発明における携帯電話用顔認証システムは、顔位置測定部１、顔画像抽出部２、顔特徴抽出部３、登録情報及び認証情報作成部４、暗号化部５、復号化部６、顔認証部７、認証結果表示部８から構成されている。
【００３１】  顔位置測定部１は、携帯電話のカメラによる撮影したｎｘｍ（ｎ≧ｍ）画素の顔画像情報に対し、先ず、両目、両眉の位置を測定し、その両目、両眉の縦位置はほぼ同じで顔の中心線に対して対象であること、鼻、口は目の下部にあることなど顔全体の構造に関する知識を利用して、遺伝的アルゴリズムにより鼻を測定し、最後に遺伝的アルゴリズムにおける生物の遺伝と進化のメカリズムにより多数の候補の中から最適なものを選択し、口位置を測定する。測定された両目、鼻、口の情報は、顔画像抽出部２に送られる。
【００３２】  顔画像抽出部２は、前記顔位置測定部１から送られた顔（両目、鼻、口）位置情報により顔輪郭算出公式を用いて正確な顔画像の抽出を行う。顔特徴抽出部３に抽出された顔画像を送る。
【００３３】  顔特徴抽出部３は、前記顔画像抽出部２から送られた顔画像に対し、周波数領域へ変換し、顔特徴情報を抽出する。登録情報及び認証情報作成部４へ抽出された顔特徴情報を送る。
【００３４】  登録情報及び認証情報作成部４は、前記顔特徴抽出部３から送られた顔特徴情報に対し、競合的ニューラルネットにより最適化な顔特徴情報を作成する。登録際、登録情報として暗号化部５へ送る。認証際、認証情報として暗号化部５へ送る。
【００３５】  暗号化部５は、登録情報及び認証情報作成部４から送られた登録用顔特徴情報（登録際）、又は認証用顔特徴情報（認証際）を暗号化する。携帯電話用認証サーバーへ暗号化された登録用顔特徴情報（登録際）、又は認証用顔特徴情報（認証際）を送信する。
【００３６】  携帯電話用認証サーバーにある復号化部６は、暗号化部５から送信された登録用顔特徴情報（登録際）、又は認証用顔特徴情報（認証際）を復号化する。復号化された登録用顔特徴情報（登録際）、又は認証用顔特徴情報（認証際）を同じの携帯電話用認証サーバーにある顔認証部７へ送る。
【００３７】  顔認証部７は、復号化された登録用顔特徴情報（登録際）を登録用データベースに保存する。又は認証際、認証用顔特徴情報と登録用データベースに保存されている登録用顔特徴情報との照合による類似度の計算アルゴリズムと認証閾値の設定アルゴリズムを用いて本人か否かの認証結果を獲得する。携帯電話端末にある認証結果表示部８へ得られた認証結果を送信する。
【００３８】  以上、本発明の望ましい実施形式について説明した。本発明は、携帯電話用顔認証の応用分野に広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明における顔認証システムの一例を示す機能ブロック図
【図２】本発明における携帯電話端末での顔認証システムの登録処理の一例を示すフローチャート
【図３】本発明における携帯電話用認証サーバーでの顔認証システムの登録処理の一例を示すフローチャート
【図４】本発明における携帯電話用認証サーバーでの顔認証システムの認証処理の一例を示すフローチャート
【符号の説明】
【００４０】  １：顔位置測定部
２：顔画像抽出
３：顔特徴抽出部
４：登録情報及び認証情報作成部
５：暗号化部
６：復号化部
７：顔認証部
８：認証結果表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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