(57)【要約】【課題】  本発明は、清掃部が外気によって汚れるのを防止すると共に、カメラ前の透過体に接触できない構造にし、この透過体をクリーニングするカメラ部クリーニング機構を提供する。また、このカメラ部クリーニング機構を有するカメラ部クリーニング機構付き顔照合システムを提供する。【解決手段】  ＣＣＤカメラ２０１のカメラレンズホルダ２０１Ａに取り付けたレンズＬを保護する透明な円盤状アクリル板２０６と、前記円盤状アクリル板２０６を清掃するクリーナ部２１２をバネ材２１１に配置した清掃部２１０と、前記円盤状アクリル板２０６をシャフト２０７で軸支して回転駆動する駆動源２０９と、カメラ視野範囲２１３を遮光しないように配置したフード２２０とを有し、前記円盤状アクリル板２０６を所定のタイミングで所定の角度回転させて円盤状アクリル板２０６をクリーニングするようにした。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像するカメラの視野内に配置されて光を透過する円盤状の透過体と、
前記透過体を軸支して回転駆動させる駆動源と、
前記透過体に圧接して前記透過体を清掃する清掃部と、
前記透過体、前記駆動源、及び前記清掃部を収納する本体と、
前記駆動源を制御する制御手段と
を有することを特徴とするカメラ部クリーニング機構。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記透過体を所定のタイミングで所定の角度回転させるように前記駆動源を制御するクリーニング制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載のカメラ部クリーニング機構。
【請求項３】
前記透過体と前記本体の間で、かつ前記本体の前記カメラの視野範囲を遮光しない位置にフードをさらに配置したことを特徴とする請求項１に記載のカメラ部クリーニング機構。
【請求項４】
前記フードは、少なくとも光が入光してくる方向側の内壁を黒色又は光を吸収する材質で形成したことを特徴とする請求項３に記載のカメラ部クリーニング機構。
【請求項５】
被写体を撮像するカメラと、
前記カメラの視野内に配置されて光を透過する円盤状の透過体と、前記透過体を軸支して回転駆動させる駆動源と、前記透過体に圧接して前記透過体を清掃する清掃部と、前記カメラ、前記透過体、前記駆動源、及び前記清掃部を収納する本体と、前記駆動源を制御する制御手段とを有するカメラ部クリーニング機構と、
前記カメラから出力される被写体の顔画像データから作成した照合データと辞書登録されているデータを照合する照合手段と、
前記照合手段の照合結果に基づいてセキュリティ対象であるドアを制御するドア制御手段と
を有することを特徴とするカメラ部クリーニング機構付き顔照合システム。
【請求項６】
前記制御手段はさらに、
前記カメラの出力信号を検査するカメラ検査手段と、
前記検査手段による検査の結果異常が検出されたことに基づき前記顔照合システムを管理する部署に通報する通報手段と
を更に有し、
前記検査手段による検査の結果、異常が検出されたことに基づき前記透過体を所定の角度回転させることによるクリーニング、及び前記検査手段による検査を所定回数繰り返し、さらに異常が発生したことに基づき前記通報手段によって異常を通報するようにしたことを特徴とする請求項５記載のカメラ部クリーニングン機構付き顔照合システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば顔照合など、カメラ前の保護用透明カバーをクリーニングするカメラ部クリーニング機構及びカメラ部クリーニング機構付き顔照合システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、入退室システムに使用される顔照合システムは、操作部、制御部及びセキュリティ対象から構成される。
【０００３】
操作部は、ＣＣＤカメラ部、液晶表示部、テンキー部、スピーカ部及びこれらを収納する操作部本体から構成される。
【０００４】
制御部は、ＣＰＵ、メモリ、操作部及びセキュリティ対象とのハードウェアインターフェースを有し、登録手段、照合手段、カメラ制御手段、テンキー制御部、ドア制御手段及び照明制御手段から構成される。
【０００５】
セキュリティ対象は、入退室のセキュリティ対象となる電気錠、電気錠制御盤及びドアから構成される。
【０００６】
また、顔照合システムは、入退室する人物の顔画像を登録する登録機能と、入退室する人物の顔画像を登録された辞書と照合する照合機能とを有している。登録機能は、上記ＣＣＤカメラ部で登録のために撮像した顔画像を液晶表示部に表示し、かつ、撮像した顔画像の特徴点と、テンキー入力されたＩＤ番号とを組み合わせて辞書に登録する。照合機能は、上記ＣＣＤカメラ部から取り込んだ人物の顔画像から特徴点を抽出し、辞書と比較することによって本人照合を行う。
【０００７】
このように構成された顔照合システムにおいて、ＣＣＤカメラ部は顔画像を正しく撮像する上で主要な部分となる。従って、ＣＣＤカメラ部のカメラレンズ（受光する部分のレンズ）に近接する操作部のカバーの部分には透明なアクリル板を配置してこのカメラレンズの汚れや傷を防止し、この汚れや傷が照合機能に影響するのを防止している。
【０００８】
しかしながら、この操作部のカバー部分の透明なアクリル板は、照合者が簡単に触れられる位置にあることから指の皮脂や汚れが付着し易い構造となっている。これら皮脂や汚れを取り除く手段として上記操作部のカバー部の清掃を行う方法が一般的に行われている。しかしながら、この清掃の際に爪や表面が粗い布で傷を付けてしまう場合がある。
【０００９】
また、この清掃を自動的に行う方法として、例えば監視カメラの場合、監視カメラの前の保護ガラスをワイパーで清掃する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
さらに、円筒状ハウジングの内部に監視カメラを配置した監視装置の場合、ハウジングの表面及び裏面の汚れを取り除くためにハウジングの周面にワイパーを取り付け、ハウジングを回転する方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平６−３０３４７１号公報（第１頁、図１）
【特許文献２】特開平９−２１２７５８号公報（第１頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
カメラ前部の汚れを取り除く方法として特許文献１はカメラ前部の保護ガラスをワイパーで清掃する方法であり、特許文献２は、カメラ前部のハウジングを回転させながらワイパーで清掃する方法である。この何れもワイパーでカメラ前部の透明な保護部材を清掃する方法であり、ワイパーなど清掃部が本体の外部に配置されるため清掃部自身が汚れ易く、その結果、保護ガラスに傷を付けやすいという欠点がある。
【００１２】
傷が付いてしまうとＣＣＤカメラ部による取り込み画像が不鮮明になったり、線が入り込むなどして照合機能に悪影響を与えやすいという欠点がある。
【００１３】
そこでこの発明は、カメラの視野内の透過体に傷や汚れが付きにくく、かつ、クリーナなど清掃部が外気によって汚れるのを防止すると共に、カメラの視野内の透過体を自動的にクリーニングすることにより、汚れや傷による影響の少ない顔照合を行うことができるようにしたカメラ部クリーニング機構、及びカメラ部クリーニング機構付き顔照合システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載のカメラ部クリーニング機構は、被写体を撮像するカメラの視野内に配置されて光を透過する円盤状の透過体と、前記透過体を軸支して回転駆動させる駆動源と、前記透過体に圧接して前記透過体を清掃する清掃部と、前記透過体、前記駆動源、及び前記清掃部を収納する本体と、前記駆動源を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項５記載のカメラ部クリーニング機構付き顔照合システムは、被写体を撮像するカメラと、前記カメラの視野内に配置されて光を透過する円盤状の透過体と、前記透過体を軸支して回転駆動させる駆動源と、前記透過体に圧接して前記透過体を清掃する清掃部と、前記カメラ、前記透過体、前記駆動源、及び前記清掃部を収納する本体と、前記駆動源を制御する制御手段とを有するカメラ部クリーニング機構と、前記カメラから出力される被写体の顔画像データから作成した照合データと辞書登録されているデータを照合する照合手段と、前記照合手段の照合結果に基づいてセキュリティ対象であるドアを制御するドア制御手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、カメラの視野内の透過体に傷や汚れが付きにくく、かつ、クリーナなど清掃部が外気によって汚れるのを防止すると共に、上記透過体を自動的にクリーニングすることができるので、汚れや傷による影響の少ない顔照合を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図１乃至図５を参照して説明する。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明の実施例によるカメラ部クリーニング機構付き顔照合システムの構成図である。図２は、顔照合システムのブロック図である。以下、図１及び図２を参照して顔照合システムの構成を説明する。カメラ部クリーニング機構付き顔照合システムは、カメラ部クリーニング機構及び顔照合システムから構成される。
【００１９】
カメラ部クリーニング機構は、カメラ前に配置された透明体をクリーニングする機構で、使用されるカメラが内蔵される。
【００２０】
顔照合システムは、セキュリティを必要とする建物、部屋などの出入口に設置されて、この建物、部屋などに入室又は退室（以下、入退室と称する）する際に顔照合を行うシステムである。
【００２１】
顔照合とは、入退室する人物の顔画像（少なくとも顔を含む領域の画像。以下、顔画像という。）が登録されている人物の顔画像であるかどうかの照合を行うことをいう。従って、顔照合システムは、登録されている顔画像に該当する人物に入退室の許可を与えるシステムで、入退室の許可が与えられた場合にはセキュリティの対象である出入口のドアをロックしている電気錠が自動的に開錠される。
【００２２】
本発明の実施の形態の顔照合システムは、操作部２００、制御部１００、セキュリティ対象３００、及び管理センタ４００から構成される。
【００２３】
操作部２００は、被写体を撮像するカメラであるＣＣＤカメラ部２０１、撮像された画像を表示する液晶表示部２０２、必要により入退室する人物がＩＤ番号を入力するテンキー部２０３、エラーメッセージ又は操作案内を行うスピーカ部２０４、及びカメラ部クリーニング機構（図３参照）、操作部本体カバー２０５、及びこれらを収納する本体２００Ａから構成される。
【００２４】
制御部１００は、ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、ＣＣＤカメラ部２０１の出力信号から被写体の顔画像を顔画像データとして辞書に登録するための登録手段、この登録手段によって登録された顔画像データと被写体の顔画像データとを照合する照合手段、カメラ制御手段、テンキー制御手段、ドア制御手段、照明制御手段、カメラ検査手段、クリーニング制御手段、及び通報手段から構成される。
【００２５】
照合手段は、被写体である入退室する人物の顔画像の登録、及び入退出する人物の顔画像が登録されている顔画像であるかどうかの照合を行う。
【００２６】
カメラ制御手段は、ＣＣＤカメラ部２０１から出力される信号が安定した信号になるように、明るさ、輝度、ホワイトバランス及びγ値などを補正する。また、必要によりカメラの絞り（アイリス）を設定する。
【００２７】
テンキー制御手段は、操作部の入力部であるテンキー部２０３から入力されるキー入力を監視し、キー入力時のノイズを除去する。また、複数のキーが同時に入力された場合に入力データをキャンセルするなどの監視を行う。
【００２８】
ドア制御手段は、照合手段による照合結果に基づきセキュリティの対象である出入口ドア３０３の開閉をする電気錠制御盤３０２にドアの開閉信号を送信する。
【００２９】
照明制御手段は、操作部２００の設置位置の照度変動を少なくするために、被写体を照明する。すなわち、被写体の照度を周囲の照度より高くすることによって周囲に照度変動があってもＣＣＤカメラ部２０１から安定した出力信号が得られる。また、入退出する人物を検知して照明ランプ（図示しない）をオン／オフする制御なども行う。
【００３０】
カメラ検査手段は、後述するようなカメラ視野範囲に含まれる円盤状アクリル板に傷などが付いた場合にカメラの出力信号を検査する。
【００３１】
クリーニング制御手段は、後述するようなカメラ部クリーニング機構の透過体をクリーニングするために駆動源の回転制御を行う。
【００３２】
通報手段は、カメラ検査手段による検査の結果異常が発生した場合に、例えば管理センタ４００に通報する。
【００３３】
セキュリティ対象３００は、入退室のセキュリティ対象となる電気錠３０１、この電気錠３０１の開閉を制御する電気錠制御盤３０２、及び電気錠３０１を組み込んだドア３０３などから構成される。
【００３４】
このような構成において、主制御部１００は、操作部２００からの被写体の撮像データを入力して顔照合を行い、その結果をセキュリティ対象３００に出力してドア３０３の開錠を行う。
【００３５】
次に、図３を参照して本発明の実施例によるカメラ部クリーニング機構の構成を説明する。図３（Ａ）は、カメラ部クリーニング機構の正面図、図３（Ｂ）は、カメラ部クリーニング機構の右側断面図、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）の図示矢印Ａ−Ａ線断面図である。
【００３６】
カメラ部クリーニング機構は、操作部２００の操作部本体カバー２０５に組み込んだフード２２０と、このフード２２０とＣＣＤカメラ部２０１との間に配置されて少なくともカメラレンズホルダ２０１Ａに取り付けられたレンズＬを保護し、かつ光を透過する円盤状アクリル板２０６と、この円盤状アクリル板２０６を回転駆動する駆動部２０９と、円盤状アクリル板２０６をクリーニングする清掃部２１０とを有して構成される。
【００３７】
なお、ＣＣＤカメラ部２０１は被写体である人物の少なくとも顔を含む上半身画像を撮像するもので、レンズＬと、このレンズＬから入射した光を電気信号に変換するセンサであるＣＣＤ、及びこのＣＣＤからの電気信号を処理する処理回路を組み込んだカメラ本体２０１Ｂとを有して構成される。
【００３８】
フード２２０は、操作部本体カバー２０５にレンズＬのカメラ視野範囲２１３を遮らないように貫通して形成される。また、その光が入光してくる方向側の内壁は入射光の内壁による乱反射の影響を軽減するために黒色又は光を吸収する材質で構成されている。また、このようにすり鉢状のフード形状にすることによって人物が円盤状アクリル板２０６に簡単に触れることができないため指の皮脂による汚れを防止することができる。
【００３９】
円盤状アクリル板２０６は、光を透過する円盤状の透過体である。又は、少なくともカメラ視野範囲２１３を透過体で形成したものでもよい（図３（Ａ）の破線の外側と外周との間）。そして、その中心部はシャフト２０７に軸支されている。
【００４０】
駆動部２０９は、駆動源であるステッピングモータ２０９Ａと、このステッピングモータ２０９Ａを操作部２００の本体である操作部本体２００Ａに固定するホルダ２０９Ｂと、ステッピングモータ２０９Ａの駆動力をシャフト２０７に伝達するためのカップリング２０８とを有して構成され、シャフト２０７を所定のタイミングで所定角度回転する。従って、シャフト２０７の回転に伴ってシャフト２０７に軸支された円盤状アクリル板２０６が回転する。
【００４１】
清掃部２１０は、円盤状アクリル板２０６に接触し、この円盤状アクリル板２０６をクリーニングするクリーナ部２１２、及びこのクリーナ部２１２を固定するアーム２１１を有して構成される。
【００４２】
クリーナ部２１２は、円盤状アクリル板２０６を傷つけない程度に軟らかな布又はスポンジなどで構成され、円盤状アクリル板２０６の外周方向から中心に向かってバネ材で構成したアーム２１１に固定される。アーム２１１は、操作部本体カバー２０５に固定され、そのバネ力によってクリーナ部２１２を円盤状アクリル板２０６に圧接する。
【００４３】
この結果、円盤状アクリル板２０６の回転にともなって円盤状アクリル板２０６のクリーナ部２１２との圧接部分が拭き取られる。
【００４４】
次に、このように構成された顔照合システムの登録動作及び照合動作を図４及び図５を参照して説明する。なお、以下の動作は制御部１００のＣＰＵ１０１によって制御され、登録動作は登録手段によって実行され、照合動作は照合手段によって実行される。
【００４５】
図４は、登録動作の流れを説明するフローチャートである。まず初めに顔照合システムを立ち上げ（Ｓ１）、テンキー２０３を操作すると管理者メニューの選択画面が液晶表示部２０２に表示される。ここで管理者メニューが選択され（Ｓ２）、続けて、新規登録／登録更新メニューが選択されると（Ｓ３）、登録者の顔画像の登録待ちになる。
【００４６】
登録者がＣＣＤカメラ部２０１から所定値、例えば４０ｃｍ離れた登録に適した位置に立つと（Ｓ４）、ＣＣＤカメラ部２０１によって顔画像データが取り込まれる（Ｓ５）。取り込まれた顔画像データは液晶表示部２０２に表示される（Ｓ６）。
【００４７】
登録手段は、取り込まれた顔画像データに基づき液晶表示部２０２に表示した顔画像の顔部分にマーキングをする（Ｓ７）。このようにすることによって、登録者は登録される顔画像が検出されたことを確認することができる。
【００４８】
登録手段は、顔画像の特徴を抽出し、このとき抽出した特徴点を登録される顔画像に重ねて表示する（Ｓ８）。
【００４９】
このとき、登録手段はＩＤ番号／パスワードの入力待ちになる（Ｓ９）。液晶表示部２０２に表示された特徴点の抽出などの登録データに異常がない場合、登録者はＩＤ番号／パスワードを入力し、登録を実行する。これに基づき、登録手段は抽出した顔画像データから特徴点を抽出し、所定の演算処理を行って登録データを作成する（Ｓ１０）。また、ＩＤ番号／パスワードを組み合わせて辞書登録を行い（Ｓ１１）、辞書登録されたデータをメモリに保存する。
【００５０】
次に、照合動作を説明する。図５は、照合動作の流れを説明するフローチャートである。
【００５１】
まず初めに顔照合システムを立ち上げる（Ｓ２０）と、照合する人物（以下、照合者と称する）がＣＣＤカメラ部２０１の前に来るのを待つ状態になる（Ｓ２１）。照合者がＣＣＤカメラ部２０１から所定値、例えば４０ｃｍ離れた照合に適した位置に立つと（Ｓ２２）、ＣＣＤカメラ部２０１によって照合者の顔画像データが取り込まれる（Ｓ２３）。取り込まれた顔画像データは液晶表示部２０２に表示される（Ｓ２４）。
【００５２】
照合手段は、取り込まれた顔画像データの中から顔画像領域を検知し、液晶表示部２０２に表示した顔画像の顔部分にマーキングをする（Ｓ２５）。このようにすることによって、照合者は照合される顔画像が検出されたことが確認することができる。
【００５３】
この時点で、照合手段は、検出された顔画像領域に相当する顔画像データから照合データを作成し自動的に照合を開始する（Ｓ２６）。すなわち、検知した顔画像データから特徴点を抽出し辞書登録されたデータと比較して本人照合を行う。
【００５４】
照合ができた場合は（Ｓ２７のＹｅｓ）、液晶表示部２０２に照合完了のガイダンスを表示して、セキュリティ対象３００のドア３０３の錠を開く。また、照合できなかった場合は（Ｓ２７のＮｏ）、液晶表示部２０２に照合ＮＧを表示して終了する（Ｓ２８）。
【００５５】
次に、カメラ部クリーニング機構部の動作を説明する。
【００５６】
制御部１００は、操作部２００のベースに固定されたステッピングモータ２０９Ａを所定時間毎、例えば１時間毎に駆動し円盤状アクリル盤２０６を図示矢印Ｂ方向（右回り）に９０°回転する。そのときに円盤状アクリル板２０６に付着している塵などの汚れをアーム２１１で圧接されたクリーナ部２１２で拭き取る。このときクリーナ部２１２で拭き取られる円盤状アクリル板２０６の領域は図２（Ａ）の破線の外側と外周との間の部分である。
【００５７】
なお、必要によりクリーナ部２１２にレンズクリーナ用溶剤を染み込ませて拭き取る場合はより好適であるのは言うまでもない。
【００５８】
次に、カメラ部クリーニング機構の自己診断について説明する。上述したように制御部１００は、所定時間毎に円盤状アクリル板２０６のクリーニングを行う。このクリーニングの結果汚れが取れたかどうかを検査手段によってＣＣＤカメラ部２０１の出力信号を視野範囲内検査する（このことを自己診断と称する）。しかしながら、円盤状アクリル板の表面の汚れが取れない場合や傷が付いてしまった場合はこの検査手段によって異常が検出されることになる。
【００５９】
制御部１００は、この異常が検出された場合、再度円盤状アクリル盤２０６を図示矢印Ｂ方向に９０°回転して円盤状アクリル盤２０６をクリーニングして再度自己診断を行う。この自己診断を所定回数行う。しかしながら、この所定回数繰り返した自己診断の結果においても異常が検出された場合は、円盤状アクリル盤２０６に汚れや傷が付いていると考えられることから顔照合システムを管理する例えば管理センタ４００などへ、その異常情報を通報手段によって通報インターフェース１０１から通報する。
【００６０】
このようにすることによってＣＣＤカメラ部２０１のカメラ視野範囲２１３の円盤状アクリル板２０６の照合者が立つ側の面は所定時間毎にクリーニングされ、ちりなどの汚れによる影響を軽減することができる。また、ＣＣＤカメラ前のフードは指などが接触できないようにしてあるため、皮脂汚れや傷が付きにくい。さらに、このフードの内側を黒色にすることによって回り込みによる外乱光を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施例による顔照合システムの構成図。
【図２】顔照合システムのブロック図。
【図３】本発明の実施例によるカメラ部クリーニング機構部。
【図４】登録動作の流れを説明するフローチャート。
【図５】照合動作の流れを説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００６２】
Ｌ  レンズ
１００  制御部
１０１  通報インターフェース
２００  操作部
２００Ａ  操作部本体
２０１  ＣＣＤカメラ部
２０１Ａ  カメラレンズホルダ
２０２  液晶表示部
２０３  テンキー部
２０４  スピーカ部
２０５  操作部本体カバー
２０６  円盤状アクリル板
２０７  シャフト
２０８  カップリング
２０９  駆動部
２１０  清掃部
２１１  アーム
２１２  クリーナ部
２１３  カメラ視野範囲
２２０  フード
３００  セキュリティ対象
３０１  電気錠
３０２  電気錠制御盤
３０３  ドア
４００  管理センタ
【図１】
2005077778.tif 000003
【図２】
2005077778.tif 000004
【図３】
2005077778.tif 000005
【図４】
2005077778.tif 000006
【図５】
2005077778.tif 000007