(57)【要約】【課題】  顔照合時の撮像画像と登録顔画像の不適正な位置合わせによる認証率の低下を防止可能な顔画像照合システムを提供する。【解決手段】  認証時に撮像した撮像顔画像と、予め登録されている本人の登録顔画像とを比較照合することにより、本人認証を行うことが可能な顔画像照合システムであって、撮像顔画像の顔領域が適正に位置合わせされて撮像されたか否かを判定する位置合わせ判定手段４０５を備え、位置合わせ判定手段４０５は、撮像顔画像の撮像指定領域に占める顔色彩領域の割合を第１占有率として算出し、第１占有率と、登録顔画像の撮像指定領域に占める顔色彩領域の割合として登録時に予め算出された第２占有率とを比較し、その比較結果に基づいて位置合わせの適正を判定する。【選択図】  図４
2005141678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
認証時に撮像した撮像顔画像と、予め登録されている本人の登録顔画像とを比較照合することにより、本人認証を行うことが可能な顔画像照合システムであって、
前記撮像顔画像の顔領域が適正に位置合わせされて撮像されたか否かを判定する位置合わせ判定手段を備え、
前記位置合わせ判定手段は、前記撮像顔画像の撮像指定領域に占める顔色彩領域の割合を第１占有率として算出し、前記第１占有率と、前記登録顔画像の撮像指定領域に占める顔色彩領域の割合として登録時に予め算出された第２占有率とを比較し、その比較結果に基づいて位置合わせの適正を判定することを特徴とする顔画像照合システム。
【請求項２】
前記位置合わせ判定手段は、前記第１占有率が前記第２占有率以上の場合に、位置合わせが適正であると判定することを特徴とする請求項１に記載の顔画像照合システム。
【請求項３】
前記位置合わせ判定手段は、前記第１占有率が前記第２占有率に対して所定の誤差範囲内にある場合に、位置合わせが適正であると判定することを特徴とする請求項１に記載の顔画像照合システム。
【請求項４】
前記位置合わせ判定手段は、
位置合わせが適正でないと判定した場合に、前記撮像顔画像の撮像のやり直しを指示する出力信号を発生し、
新たに撮像された前記撮像顔画像が再入力されると、再入力された前記撮像顔画像に基づき、前記第１占有率の算出を行い、前記第２占有率と比較し、その比較結果に基づいて位置合わせの適正を再度判定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の顔画像照合システム。
【請求項５】
前記位置合わせ判定手段は、
前記撮像顔画像を横方向及び縦方向に走査して前記顔色彩領域が各走査線上に存在する頻度の縦方向分布及び横方向分布のヒストグラムとして生成し、
前記ヒストグラムに基づいて前記第１占有率の算出に用いる前記撮像指定領域の範囲を決定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の顔画像照合システム。
【請求項６】
前記位置合わせ判定手段は、
前記ヒストグラムの横方向分布の最大頻度位置を挟む左右直近の前記頻度の極小点間の中間位置と、前記ヒストグラムの縦方向分布の最大頻度位置を挟む上下直近の前記頻度の極小点間の中間位置を前記撮像指定領域の中心に定め、前記ヒストグラムの縦方向分布及び横方向分布の何れか一方の前記最大頻度位置を挟む前記２つの極小点間の距離と、前記登録顔画像の撮像指定領域の縦横比に基づいて、前記撮像顔画像の撮像指定領域の縦横のサイズを算出して、前記第１占有率の算出に用いる前記撮像指定領域の範囲を決定することを特徴とする請求項５に記載の顔画像照合システム。
【請求項７】
前記位置合わせ判定手段は、
位置合わせが適正でないと判定した場合に、前記撮像指定領域の範囲を変更して、変更された前記撮像指定領域に基づき、前記第１占有率の算出を行い、前記第２占有率と比較し、その比較結果に基づいて位置合わせの適正を再度判定することを特徴とする請求項５または６に記載の顔画像照合システム。
【請求項８】
前記認証時における顔画像の撮像時に用いる撮像指定領域の縦横比は、認証対象者の前記登録顔画像の撮像指定領域の縦横比を用いて設定されることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の顔画像照合システム。
【請求項９】
ＩＣカードリーダ機能部を備え、
ＩＣカードに記録された前記登録顔画像及びその登録顔画像の前記第２占有率を前記ＩＣカードリーダ機能部で読み取り、前記位置合わせ判定手段で使用することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の顔画像照合システム。
【請求項１０】
ＩＣカードリーダ機能部を備え、
ＩＣカードに記録された前記登録顔画像及びその登録顔画像の前記第２占有率と前記撮像指定領域の縦横比を前記ＩＣカードリーダ機能部で読み取り、前記認証時における顔画像の撮像時に前記縦横比を、前記位置合わせ判定手段で前記登録顔画像及びその登録顔画像の前記第２占有率を使用することを特徴とする請求項８に記載の顔画像照合システム。
【請求項１１】
請求項９に記載の顔画像照合システムで使用可能なＩＣカードであって、
ＩＣカード所有者の前記登録顔画像及びその登録顔画像の前記第２占有率を記憶していることを特徴とするＩＣカード。
【請求項１２】
請求項１０に記載の顔画像照合システムで使用可能なＩＣカードであって、
ＩＣカード所有者の前記登録顔画像及びその登録顔画像の前記第２占有率と前記撮像指定領域の縦横比を記憶していることを特徴とするＩＣカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顔画像照合システムに関し、更に詳細には、ＩＣカード等に登録済の本人の顔画像と、撮像装置により撮像された使用者の顔画像を比較照合することにより、ＩＣカード使用者の本人認証を行う、顔画像照合システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置を搭載したＩＣカードが普及しつつある。ＩＣカードは、リーダライタ装置とＩＣカードに搭載された半導体装置間で情報交換を行い半導体装置内に内蔵された不揮発性メモリヘ必要な情報を格納することができ、現在の磁気カードで行われている様々な機能を実現することができる。これらのＩＣカードは、例えば、クレジットカード等の金融系用途、定期券やチケット等の交通系用途、または社員証等の用途へ利用されている。
【０００３】
これらのＩＣカードにおいては、不正使用防止のために高度なセキュリティが必要となっている。例えば、カードの真偽性、すなわちカードが正当に発行されたものであるかどうか、カードの使用者が正当な所有者(本人)かどうか、カードに記憶されている情報が改ざんされていないかどうか等の確認が重要となってくる。特に正当な所有者(本人)かどうかを確認するために、従来のクレジットカード等では、本人の署名や、場合によっては顔写真をカード表面に印刷しておき、目視で確認することで本人かどうかの確認（本人認証）を行っていた。しかしながら、これらの方法では、署名を模倣したり、写真を張り替えるなどして容易に改ざんを行うことができる。近年では、本人の生体情報をもとに本人認証を行う方法が提案されており、実用化が検討されている。生体情報の代表的なものは指紋、虹彩、耳介、筆跡、声紋、掌の静脈検出などがあるが、使用者にストレスを感じさせない生体情報による本人認証として、顔のパターン認識が注目されている。顔のパターン認識は、認識率は他の方式に比べて比較的低精度といわれているが、照合装置の作製が容易で、また本人と照合装置間を利便性のよい所定の距離を離した状態で照合動作が可能であるなどユーザの利便性の高い顔画像照合システムの構築ができる。
【０００４】
図３に、顔画像照合システムの外観図を示す。構成は ＩＣカード３０１、リーダライタ装置３０２、ＣＣＤカメラ３０３、パーソナルコンピュータ（以下、適宜「ＰＣ」と称す。）３０４からなり、ＰＣ３０４内のメモリにはデータベース（以下、適宜「ＤＢ」と称す。図示せず）を設けている。ＩＣカード３０１に内蔵される不揮発性メモリの容量は、大容量化されており１ＭＢ程度である。リーダライタ装置３０２は、ＩＣカード３０１とＰＣ３０４間の通信を行うために用いられている。通信仕様は国際標準規格ＩＳＯで規定されている。ＣＣＤカメラ３０３は、ＰＣ３０４に顔画像データを入力するために備えられている。リーダライタ装置３０２、ＣＣＤカメラ３０３は、ＵＳＢケーブル等でＰＣ３０４に接続しており、ＰＣ３０４に夫々に対応するドライバソフトを内蔵して動作する。
【０００５】
次に、顔画像照合システムのユーザインタフェースの概略につき説明する。図５に、ＰＣ３０４の表示画面上に表示されるユーザインタフェース画面の一例を示す。このユーザインタフェース画面は、ＣＣＤカメラ３０３で撮像された顔画像（動画像）を表示したり、取得した登録画像を表示したり、認証の結果を表示させる表示部と、顔画像照合システムを利用する上で、必要な閾値等を入力する入力部とで構成されている。図５に示すように、ユーザインタフェース画面の表示部は、登録される静止画像を表示する登録画像表示部５０１、ＣＣＤカメラ３０３により撮像された顔画像（動画像）をリアルタイムに表示する撮像画像表示部５０２、顔画像の照合が行われ、本人認証の結果を表示する認証結果表示部５０３を備えて構成されている。撮像画像表示部５０２には、顔の位置を合わせるための指標として楕円指標５０５が表示されており、使用者はこの楕円指標５０５に合わせて顔の位置決めを使用者自身が行う。使用者（若しくは、システム運用者）は、顔の位置が決まれば画像を取得する画像撮像シャッタを操作することで撮像画像を取り込める。ＰＣ３０４では、取り込んだ撮像画像から楕円指標５０５に外接する長方形で、撮像画像を切り取り、その初期画面を決め、その初期画面を登録画像表示部５０１に表示する。
【０００６】
ユーザインタフェース画面の入力部としては、顔画像照合システムのパラメータ設定を行うプルアップメニュー５０４がある。ユーザインタフェース画面上部に配置されたプルアップメニュー５０４には、撮像画像表示部５０２に表示された画像を取得する画像撮像シャッタ、本人認証を開始するための認証開始スイッチ、認証アルゴリズムで必要となる閾値設定、顔色彩の範囲を定義するＨＳＶ（Ｈ：色彩、Ｓ：彩度、Ｖ：輝度のパラメータ）の最大値、最小値を設定するためのパラメータ設定ボタン等（図示せず）を設定している。
【０００７】
次に、顔画像照合システムの運用例について説明する。顔画像照合システムの運用は、以下のステップ（１）〜（３）により実行される。
【０００８】
（１）メンバの登録画像をＤＢに登録すること。
（２）ＩＣカード３０１使用者本人の顔画像をＩＣカード３０１に登録すること。
（３）使用者本人の画像が登録されたＩＣカード３０１をリーダライタ装置３０２に挿入し、所定の認証アルゴリズムにより顔画像の照合を行い、本人認証を行うこと。
【０００９】
ここで、ＤＢへ登録する顔画像データは認識可能なメンバの顔画像データを登録しており、例えば入退室管理等を行う場合においては、入退室可能であるメンバ全ての顔画像データを登録しておくことが必要となる。
【００１０】
上記ステップ（１）または（２）のメンバ登録時またはＩＣカード３０１への本人画像登録時においては、まずＣＣＤカメラ３０３で撮像を行い、ユーザインタフェース４０２の撮像画像表示部５０２へその撮像画像を表示する。使用者は撮像画像表示部５０２中に示されている、楕円指標５０５に合わせて、顔の位置合わせを行うが、楕円指標５０５は撮像画像表示部５０２中に固定されて表示されており、使用者自らが顔の配置を移動させて位置合わせを行っている。使用者の顔の位置が、楕円指標５０５から左右または前後に外れることで、登録時の顔画像の位置がずれるだけでなく、本人認証時の顔画像の位置もずれてくるので、その照合において認証率を低下させる原因の一つとなっている。
【００１１】
下記の特許文献１には、人物の顔領域の検出を高速且つ正確に行うことのできる画像処理装置が開示されている。以下、図７、図８を参照して、当該画像処理装置における、撮像された顔画像の顔色彩領域をＸ軸、Ｙ軸方向にヒストグラム化する方法について説明する。図８に、特許文献１に開示された顔色彩処理装置を示す。本従来技術では、顔色彩処理装置はハードウェアで構成されており、撮像装置から入力されたＹＵＶデータを上記ＨＳＶデータと同等なＹＨＣデータに変換する座標変換器１１、座標変換器１１から得られたＹＨＣデータから顔色彩分布をメモリ上に生成するヒストグラム生成器１２、上記とメモリ１３、ヒストグラムから顔領域判定を行う顔領域判定器１４から構成されている。まず画像データをＡＤ変換器１０１でデジタル変換し顔領域検出手段１に入力される。顔領域検出器１の詳細を説明する。座標変換器１１に入力される輝度データＹと色差データＵ、Ｖから、輝度データＹと色相データＨとクロマデータＣに変換する。以下、輝度データＹを輝度データＶ、クロマデータＣを彩度データＳと読み替える。
【００１２】
求められたＨＳＶデータ（ＹＨＣデータ）は、ヒストグラム生成器１２で予め顔色彩として定められた範囲（色彩Ｈ：ｍａｘ値、ｍｉｎ値、彩度Ｓ：ｍａｘ値、ｍｉｎ値、輝度Ｖ：ｍａｘ値、ｍｉｎ値）と、比較され顔色彩の条件を満足するかどうかを判定する。図７に示すある座標Ｓ（ｉ，ｊ）におけるＨＳＶデータが顔色彩（例えば、肌色）であると判定した場合は、ヒストグラム生成器１２は、メモリ１３内で設定されている水平方向記録用メモリのｉ番目に１を加算、また垂直方向記録用メモリのｊ番目に１を加算していく。
【００１３】
以上の操作を各水平方向位置において、計算し、メモリ１３に記録していくことにより、図７のヒストグラムＳＨ（ｉ，ｊ）がメモリ１３に記録される。垂直方向も同様の操作で、ヒストグラム化が可能である。顔領域判定器１４は、１枚のヒストグラムが完成した時点で、ヒストグラムを分析することで、図７に示した画像Ｐの人物Ｍの顔領域Ｆを検出する。ヒストグラム中で最も度数の大きい水平位置を検出し、これを最大ｉｍａｘとする。次に、最大ｉｍａｘ、を中心に左右に最初に現れた極小点ｉｍ,ｉｐを検出する。次にＳＨ(ｉｍａｘ)値のα％の度数に対応する最初のｉαｍ, ｉαｐを検出する。ここで、“α”とは、顔色彩領域を決めるための定数であり、予め定められたものであるとしている。顔領域を判定するために、縦横比率Ａ（アスペクト比）の上限の閾値をＴａｓｐ１、下限の閾値をＴａｓｐ２とし、これらを予め決めておき、また、画素数Ｂの下限の閾値Ｔｎｕｍを決めておき、下記の数１で顔縦横比の規定を行い、数２で画素数下限閾値の規定を行い、顔領域と判定している。但し、特許文献１において、α、Ｔａｓｐ１、Ｔａｓｐ２、Ｔｎｕｍの具体値は示されていない。
【００１４】
【数１】
2005141678.tif 000003
【００１５】
【数２】
2005141678.tif 000004
【００１６】
【特許文献１】特開平８−１５３１９７号公報
【特許文献２】特開２０００−３０６０９５号公報
【特許文献３】特開平７−３０６４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
顔照合システムの課題の一つとして、予めデータベースに登録された顔画像と、撮像された顔画像を照合する場合に、その位置合わせを行う精度が悪いと認識率を低下させるという課題がある。特許文献１に開示された従来技術においては、顔色彩の抽出方法についての記載があり、水平方向と、垂直方向の顔色彩ヒストグラムを作成し、ヒストグラムを分析する（具体的には、顔領域の検出に縦横比（アスペクト比）と、画素数下限の閾値を分析している）ことで顔領域を見出している。顔色彩の抽出方法が顔領域の検出に使用されうることが記載されているが、顔照合時の撮像画像と登録顔画像の位置合わせについては言及されていない。従って、顔照合時の撮像画像と登録顔画像の不適正な位置合わせによる認証率の低下の問題は依然として存在する。
【００１８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、顔照合時の撮像画像と登録顔画像の不適正な位置合わせによる認証率の低下を防止可能な顔画像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】
【００１９】
上記目的を達成するための本発明に係る顔画像照合システムは、認証時に撮像した撮像顔画像と、予め登録されている本人の登録顔画像とを比較照合することにより、本人認証を行うことが可能な顔画像照合システムであって、前記撮像顔画像の顔領域が適正に位置合わせされて撮像されたか否かを判定する位置合わせ判定手段を備え、前記位置合わせ判定手段は、前記撮像顔画像の撮像指定領域に占める顔色彩領域の割合を第１占有率として算出し、前記第１占有率と、前記登録顔画像の撮像指定領域に占める顔色彩領域の割合として登録時に予め算出された第２占有率とを比較し、その比較結果に基づいて位置合わせの適正を判定することを第１の特徴とする。
【００２０】
上記第１の特徴の本発明に係る顔画像照合システムによれば、撮像顔画像の第１占有率と登録顔画像の第２占有率が、両者を照合するのに不適正な関係にある場合は、位置合わせ判定手段が撮像時の位置合わせが不適正であると判定するので、つまり、位置合わせ判定手段の判定結果に基づいて、撮像顔画像を再取得するか、調整を行うこと等の処理が可能となるので、照合処理に適した撮像顔画像が得られることになり、顔画像照合システムが撮像顔画像と登録顔画像を照合判定する場合に、常に適正に撮像された撮像顔画像を用いることができ、顔照合時の撮像画像と登録顔画像の不適正な位置合わせによる認証率の低下を防止することができる。
【００２１】
また、好ましくは、上記第１の特徴の本発明に係る顔画像照合システムにおいて、前記位置合わせ判定手段は、前記第１占有率が前記第２占有率以上の場合に、或いは、前記第１占有率が前記第２占有率に対して所定の誤差範囲内にある場合に、位置合わせが適正であると判定することを第２の特徴とする。
【００２２】
一般に、登録顔画像の撮像は、当該撮像に熟練した操作員により行われるため、撮像時の位置合わせが適正であることが推認される。それに対し、認証時の撮像顔画像は、一般利用者が自身で位置合わせを行い撮像処理するため、不適正な位置合わせで撮像顔画像が取得される可能性が高い。この場合、位置合わせが適正である程、所定の位置合わせ用の枠（例えば楕円指標）内に顔が最大限に収まるので、登録顔画像の第２占有率に対して、撮像顔画像の第１占有率が小さい場合は、撮像顔画像の顔領域が位置合わせ用の枠から外れている可能性が高いと判断でできる。従って、上記第１の特徴の本発明に係る顔画像照合システムによれば、前記第１占有率が前記第２占有率以上の場合に、或いは、前記第１占有率が前記第２占有率に対して所定の誤差範囲内にある場合に、位置合わせが適正であると判定するので、確実な判定結果が得られる。
【００２３】
更に好ましくは、上記何れかの特徴の本発明に係る顔画像照合システムにおいて、前記位置合わせ判定手段は、位置合わせが適正でないと判定した場合に、前記撮像顔画像の撮像のやり直しを指示する出力信号を発生し、新たに撮像された前記撮像顔画像が再入力されると、再入力された前記撮像顔画像に基づき、前記第１占有率の算出を行い、前記第２占有率と比較し、その比較結果に基づいて位置合わせの適正を再度判定することを第３の特徴とする。これにより、照合処理に適した撮像顔画像が得られることになり、顔画像照合システムが撮像顔画像と登録顔画像を照合判定する場合に、常に適正に撮像された撮像顔画像を用いることができ、顔照合時の撮像画像と登録顔画像の不適正な位置合わせによる認証率の低下を防止することができる。
【００２４】
更に好ましくは、上記第１または第２の特徴の本発明に係る顔画像照合システムにおいて、前記位置合わせ判定手段は、前記撮像顔画像を横方向及び縦方向に走査して前記顔色彩領域が各走査線上に存在する頻度の縦方向分布及び横方向分布のヒストグラムとして生成し、前記ヒストグラムに基づいて前記第１占有率の算出に用いる前記撮像指定領域の範囲を決定することを第４の特徴とする。これにより、撮像顔画像取得時の位置合わせのずれを、ヒストグラムに基づいて予め補正して第１占有率の算出を行えるので、ある程度の初期の位置合わせのずれを許容して適正な撮像顔画像を取得することができるので、利用者に対する利便性が向上する。
【００２５】
更に好ましくは、上記第４の特徴の本発明に係る顔画像照合システムにおいて、前記位置合わせ判定手段は、前記ヒストグラムの横方向分布の最大頻度位置を挟む左右直近の前記頻度の極小点間の中間位置と、前記ヒストグラムの縦方向分布の最大頻度位置を挟む上下直近の前記頻度の極小点間の中間位置を前記撮像指定領域の中心に定め、前記ヒストグラムの縦方向分布及び横方向分布の何れか一方の前記最大頻度位置を挟む前記２つの極小点間の距離と、前記登録顔画像の撮像指定領域の縦横比に基づいて、前記撮像顔画像の撮像指定領域の縦横のサイズを算出して、前記第１占有率の算出に用いる前記撮像指定領域の範囲を決定することを第５の特徴とする。これにより、第１占有率の算出に用いる撮像指定領域の範囲を撮像顔画像の顔領域のサイズに基づいて適正に決定されるため、初期の位置合わせの左右上下方向のずれが補正され第１占有率の算出が行われるので、利用者は左右上下方向の細かな位置合わせのずれを気にせず撮像処理ができるので、迅速な処理が可能となる。
【００２６】
更に好ましくは、上記第４または第５の特徴の本発明に係る顔画像照合システムにおいて、前記位置合わせ判定手段は、位置合わせが適正でないと判定した場合に、前記撮像指定領域の範囲を変更して、変更された前記撮像指定領域に基づき、前記第１占有率の算出を行い、前記第２占有率と比較し、その比較結果に基づいて位置合わせの適正を再度判定することを第６の特徴とする。これにより、利用者は、ほぼ１回の撮像処理で適正な撮像顔画像を得ることができる。
【００２７】
更に好ましくは、上記何れかの特徴の本発明に係る顔画像照合システムにおいて、前記認証時における顔画像の撮像時に用いる撮像指定領域の縦横比は、認証対象者の前記登録顔画像の撮像指定領域の縦横比を用いて設定されることを第７の特徴とする。これにより、撮像指定領域の縦横比を認証対象者（利用者）の個々の顔の縦横比に合わせて調整できるため、位置合わせ判定手段による判定精度、更には、照合判定精度が向上する。
【００２８】
更に好ましくは、上記何れかの特徴の本発明に係る顔画像照合システムにおいて、ＩＣカードリーダ機能部を備え、ＩＣカードに記録された前記登録顔画像及びその登録顔画像の前記第２占有率を前記ＩＣカードリーダ機能部で読み取り、前記位置合わせ判定手段で使用することを第８の特徴とする。これにより、認証個所に設置された顔画像照合システムは、ＩＣカードに記録された登録顔画像と第２占有率を読み出すことで、位置合わせ判定及び照合判定の両方に必要なデータを同時に取得でき、認証個所で撮像顔画像を取得することにより高い認識率で顔画像照合による個人認証が可能となる。
【００２９】
更に好ましくは、上記第７の特徴の本発明に係る顔画像照合システムにおいて、ＩＣカードリーダ機能部を備え、ＩＣカードに記録された前記登録顔画像及びその登録顔画像の前記第２占有率と前記撮像指定領域の縦横比を前記ＩＣカードリーダ機能部で読み取り、前記認証時における顔画像の撮像時に前記縦横比を、前記位置合わせ判定手段で前記登録顔画像及びその登録顔画像の前記第２占有率を使用することを第９の特徴とする。これにより、認証個所に設置された顔画像照合システムは、ＩＣカードに記録された登録顔画像と第２占有率と撮像指定領域の縦横比を読み出すことで、位置合わせ判定及び照合判定の両方に必要なデータを同時に取得でき、更に、撮像指定領域の縦横比を認証対象者（利用者）の個々の顔の縦横比に合わせて調整できるため、位置合わせ判定手段による判定精度、更には、照合判定精度が向上するため、認証個所で撮像顔画像を取得することにより高い認識率で顔画像照合による個人認証が可能となる。
【００３０】
本発明に係るＩＣカードは、上記第８の特徴の本発明に係る顔画像照合システムで使用可能なＩＣカードであって、ＩＣカード所有者の前記登録顔画像及びその登録顔画像の前記第２占有率を記憶していることを第１の特徴とする。これにより、本特徴のＩＣカードを利用することで、上記第８の特徴を備えた顔画像照合システムによる作用効果を奏することができる。
【００３１】
本発明に係るＩＣカードは、上記第９の特徴の本発明に係る顔画像照合システムで使用可能なＩＣカードであって、ＩＣカード所有者の前記登録顔画像及びその登録顔画像の前記第２占有率を記憶していることを第２の特徴とする。これにより、本特徴のＩＣカードを利用することで、上記第８の特徴を備えた顔画像照合システムによる作用効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明に係る顔画像照合システム（以下、適宜「本発明システム」という。）の一実施の形態につき、図面に基づいて説明する。尚、従来の顔画像照合システムの構成要素と重複する部分には同じ符号を付して説明する。
【００３３】
〈第１実施形態〉
図４に、本発明システムの構成例を示す。顔画像照合システムは、ＩＣカード３０１、リーダライタ装置３０２（ＩＣカードリーダ機能部を含む）、ＣＣＤカメラ３０３、ＰＣ３０４から構成され、ＰＣ３０４内部には、画像照合処理部４０１、ユーザインタフェース４０２、ＤＢ３０５を含むメモリで構成されており、ユーザインタフェース４０２はＣＣＤカメラ３０３から撮像された動画像を表示したり、取得した登録画像を表示したり、認証の結果を表示させる表示装置４０３、本発明システムを利用する上で、必要な閾値などを入力する入力装置４０４で構成される。リーダライタ装置３０２、ＣＣＤカメラ３０３は、画像照合処理部４０１内にあるＵＳＢポートを介してＰＣ３０４に接続されている。ＰＣ３０４内蔵メモリに存在するＣＣＤカメラ３０３用ドライバソフト(図示せず)を動作させることでＣＣＤカメラ３０３から顔画像を撮像し取得することが可能である。同様にＰＣ３０４内蔵メモリに存在するリーダライタ装置３０２用ドライバソフト(図示せず)を動作させることでリーダライタ装置３０２を動作させ、ＰＣ３０４からＩＣカード３０１への書込み、読出しを可能としている。ＣＣＤカメラ３０３から取得したＩＣカード３０１の使用者本人の顔画像をＩＣカード３０１へ登録する等の動作が可能である。
【００３４】
ＰＣ３０４の内蔵メモリにあるＤＢ３０５は、認証対象者の顔画像データを登録するためのものである。本実施形態では、登録する顔画像データは、本発明システムで取り扱うデータ量を削減するために白黒化されており、登録する顔画像データに色データは扱わない。色データを扱うのは、後述する顔位置合わせの処理においてのみである。
【００３５】
画像照合処理部４０１では、ＰＣ３０４内蔵メモリにあるＤＢ３０５から 認証対象者の顔画像と、ＩＣカード３０１からリーダライタ装置３０２を経由して使用者本人の顔画像と、ＣＣＤカメラ３０３から取得される撮像画像から、顔画像照合処理（本人認証）を行う。画像照合処理部４０１の内部構成として、リーダライタ装置と接続されるＵＳＢポート、ＣＣＤカメラ３０３と接続されるＵＳＢポート、それぞれのＵＳＢポートと内部バスでつながりシステムを制御するＣＰＵと、ＤＢ３０５を含み、撮像画像をＩＣカード３０１へ登録するための本人登録プログラム、本人認証の準備を行う本人認証プログラム、認証を実行する認証アルゴリズムプログラム、を保持しているメモリから構成している。
【００３６】
以上、図４に示す本発明システムの構成例は、図３に例示した従来の顔画像照合システムの外観図の構成と基本的に同じ構成である。尚、画像照合処理部４０１は、ＰＣ３０４のハードウェアと、内蔵メモリに格納された画像照合処理用の上記各プログラム及び後述する位置合わせ判定手段４０５の判定処理を実行する位置合わせ判定プログラムを、画像照合処理部４０１を構成する上記ＣＰＵで実行することで実現される。ここで、本発明システムに特有の位置合わせ判定手段４０５は、画像照合処理部４０１の一機能として、画像照合処理部４０１内に構成される。
【００３７】
図１のフローチャートに、本発明システムのＩＣカード３０１への本人顔画像の登録処理の手順を示す。
【００３８】
先ず、ステップＳ１１において、本発明システムの運用者は、顔色彩（例えば、肌色）として抽出するためのＨＳＶデータ（Ｈ：色彩、Ｓ：彩度、Ｖ：輝度）の範囲を設定する。運用者は、ユーザインタフェース４０２の入力装置４０４を操作して、表示装置４０３上に表示されたユーザインタフェース画面（図５参照）のプルアップメニュー５０４のパラメータ設定ボタンに用意されている顔色彩の範囲（Ｈ：ｍａｘ値、ｍｉｎ値、Ｓ：ｍａｘ値、ｍｉｎ値、Ｖ：ｍａｘ値、ｍｉｎ値）を入力し、初期設定を行う。
【００３９】
ステップＳ１２において、ＩＣカード３０１に登録すべき使用者本人の顔画像をＣＣＤカメラ３０３により撮像し、ＰＣ３０４の内蔵メモリに記録する。ＣＣＤカメラ３０３の撮像画像はリアルタイムに、ユーザインタフェース画面の撮像画像表示部５０２（図５参照）に表示される。撮像画像表示部５０２には、顔の位置合わせのための楕円指標５０５が表示されている。使用者（もしくは運用者）は、この楕円指標５０５と顔画像がほぼ一致した場合、入力装置４０４を操作して、ユーザインタフェース画面のプルアップメニュー５０４に用意されている画像撮像シャッタを押して画像を取り込む。以降は、ＰＣ３０４内部メモリに保持されている本人登録プログラムに沿って実行される。取り込まれた画像データは、ＣＣＤカメラ３０３からＵＳＢポートを経由して、ＰＣ３０４に取り込まれ、ＰＣ３０４内のメモリに保持される。
【００４０】
ステップＳ１３において、ＰＣ３０４によりメモリに保持された画像の処理を以下の要領で行う。撮像画像表示部５０２に表示された楕円指標５０５の楕円に外接する長方形（撮像指定領域の一例）をもって画像処理の初期画面を設定する。初期画像の水平方向の画素数、垂直方向の画素数から初期画面の画素数をＰＣ３０４ にて算出し、初期画像の画素数（Ｓ１）を決める。但し、撮像画像表示部５０２に、楕円指標５０５が固定表示されているので、初期画像の画素数（Ｓ１）は楕円の短径上の画素数と長径上の画素数により一定に決まっている。初期画面上の画素の位置座標を（ｍ、ｎ）で表す。但し、ｍ、ｎは、０＜ｍ＜短径上の画素数、０＜ｎ＜長径上の画素数を条件とする。
【００４１】
ステップＳ１４では、ＰＣ３０４により顔色彩抽出を行なう準備として、初期画面の座標（ｍ、ｎ）（０＜ｍ＜短径上の画素数、０＜ｎ＜長径上の画素数）の画素に対してＲＧＢ形式からＨＳＶ形式への変換を行う。画素毎に下記の数３に示す変換を行い、変換後のＨＳＶデータをＰＣ３０４内メモリに記録する。ＨＳＶ系色空間は、色をＨ(Ｈｕｅ／色相)、Ｓ(Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ／彩度)、Ｖ(Ｖａｌｕｅ／明度)で表す色空間でＲＧＢ系色空間から計算することができる。従来技術で示したＹＨＣ系はＨＳＶ系と同等の色空間である。
【００４２】
【数３】
2005141678.tif 000005
【００４３】
ステップＳ１５において初期画面の座標（ｍ、ｎ）のＨＳＶ値を逐次、既にパラメータ設定された顔色彩領域であるＨＳＶ範囲値と比較する。その顔色彩領域範囲内にある画素の数をメモリへ加算していく。初期画面の全ての座標に対して、比較を終了したときに記録された画素の総数を顔色彩画素数（Ｓ２）としてＰＣ３０４の内蔵メモリに記録する。
【００４４】
ステップＳ１６において顔色彩画素数（Ｓ２）を初期画面の総画素数（Ｓ１）で除して、登録顔画像の顔色彩占有比率を第２占有率（ＳＰ＝Ｓ２／Ｓ１）として計算する。
【００４５】
ステップＳ１７で、この登録顔画像はＩＣカード３０１およびＰＣ３０４の内蔵メモリのＤＢ３０５へ登録する。上述した第２占有率（ＳＰ）は、登録データに添付して、ＩＣカード３０１へ保存する。以上で、本人画像登録処理を終了する。
【００４６】
尚、本実施形態では、ＩＣカード３０１への顔画像登録は白黒画像として登録している。また、ユーザインタフェース画面の登録顔画像表示部５０１（図５参照）に表示される登録画像も白黒画像として表示している。撮像画像の白黒化は、登録データ数削減のために行われており、各画素におけるＲＧＢデータの各データ値を加算し、１／３にすることで白黒変換している。
【００４７】
図２のフローチャートに、本人認証時の処理手順を示す。
【００４８】
使用者によりＩＣカード３０１がリーダライタ装置３０２に挿入される。使用者は、ＣＣＤカメラ３０３の前に立ち、ユーザインタフェース画面の撮像画像表示部５０２に自身の顔が撮像されていることを確認して、ユーザインタフェース画面のプルアップメニュー５０４に設定されている本人認証を開始するための認証開始スイッチを入れると本人認証を実行開始する。以降はＰＣ３０４内部メモリに保持されている本人認証プログラムにそって実行される。尚、以下の処理手順において、ステップＳ２３〜Ｓ２７の処理が、位置合わせ判定手段４０５によって実行される。
【００４９】
ステップＳ２０において、ＩＣカード３０１からＩＣカード使用者本人の登録顔画像データと添付されているＳＰ値（第２占有率）を読み出す。読み出された顔画像データ及びＳＰ値はＩＣカード３０１からリーダライタ装置３０２を介して、画像照合処理部４０１にあるＵＳＢポートから、ＰＣ３０４内のメモリに送られて記録される。
【００５０】
ステップＳ２１において、すでに設定された顔色彩の範囲（Ｈ：ｍａｘ値、ｍｉｎ値、Ｓ：ｍａｘ値、ｍｉｎ値、Ｖ：ｍａｘ値、ｍｉｎ値）を、ＰＣ３０４により読み出す。
【００５１】
ステップＳ２２において、ＣＣＤカメラ３０３からＩＣカード３０１の使用者の顔画像を含む画像（撮像顔画像）を撮像し、ＰＣ３０４の内蔵メモリに記録する。
【００５２】
ステップＳ２３において、撮像顔画像は、登録顔画像と同様の処理手続きで、楕円指標５０５に外接する長方形（撮像指定領域の一例）をもって初期画面を割り出し、初期画面の画素数（Ｓ３）を算出する。撮像画像表示部５０２に、楕円指標５０５が固定表示されている場合は、登録顔画像の初期画面の画素数（Ｓ１）と等しくなる。
【００５３】
ステップＳ２４では、登録顔画像の登録時と同様の処理手続きで初期画面の座標（ｍ、ｎ）のＲＧＢ値をＨＳＶ値に変換する。変換は初期画面の全ての座標の画素に対して行い、変換後のＨＳＶデータをＰＣ３０４内のメモリに記録する。
【００５４】
ステップＳ２５において、登録顔画像の登録時に設定された顔色彩の色範囲と、ＰＣ３０４内のメモリに記録されたＨＳＶデータを比較し、その顔色彩領域範囲にある顔色彩画素数(Ｓ４)を算出する。
【００５５】
ステップＳ２６において、撮像顔画像の顔色彩占有比率を、第１占有率(ＳＲ＝Ｓ４／Ｓ３)として算出する。
【００５６】
ステップＳ２７において、登録顔画像の第２占有率ＳＰと認証時の撮像顔画像の第１占有率ＳＲを比較し、ＳＰ＜ＳＲであれば、位置合わせが適正に行われたと判定する。ここで、判定条件を、下記の数４に示す判定式を用いても構わない。数４において、Δ１、Δ２は、第２占有率ＳＰと第１占有率ＳＲの一致度によって位置合わせの適正度を判定する場合の判定誤差であり、Δ１、Δ２を小さく設定することで、位置合わせの判定精度を高めることができる。
【００５７】
【数４】
2005141678.tif 000006
【００５８】
ステップＳ２７で位置合わせが適正であると判定されなかった場合に、ステップＳ２２に戻ることで撮像顔画像を再度取得し、ステップＳ２３〜Ｓ２７の処理を再度実行する。
【００５９】
ステップＳ２８において、ステップＳ２７で位置合わせが適正であると判定された場合に、適正に位置合わせされて得られた撮像顔画像と登録顔画像を用いて、認証アルゴリズムのプログラムを実行する。本実施形態では、認証アルゴリズムとして、後述する主成分分析法（固有顔アルゴリズム）等の既存の認証アルゴリズムを使用している。認証処理を行った後、本人と認証した場合は、認証アルゴリズムを終了し、本人と認証しない場合は、例えば、インターフェース画面上に、撮像顔画像の撮像のやり直しを指示する出力信号を発生し、ステップＳ２２へ戻り画像を再度取得することを使用者に促す。
【００６０】
次に、認証アルゴリズムについて、図９、図１０のフローチャートを参照して概略説明する。本実施形態の認証アルゴリズムは、従来から使用されている主成分分析法に基づいている。
【００６１】
図９に、ＤＢ３０５に保存された登録顔画像のデータから固有顔の作成を行う第１の準備処理（ステップＳ５１〜Ｓ５６）と、級内分散、級間分散の導出を行う第２の準備処理（ステップＳ５７〜Ｓ５８）の流れを示す。また、図１０に、登録顔画像と撮像顔画像の照合による認証処理の流れを示す。
【００６２】
ステップＳ５１では、ＤＢ３０５の登録顔画像のデータ(白黒)（ｆ０）を用いて平均顔（ｆａ）を作成する。平均顔（ｆａ）を求めるにはＤＢ３０５に登録されている全ての顔画像の各画素（白黒）の平均値を求めればよい。平均顔（ｆａ）は、各顔データの偏差を求めることに使用される。
【００６３】
ステップＳ５２では、各登録顔画像のデータ（ｆ０）と平均顔（ｆａ）のデータの差分を取ることで各偏差データ（Ｄ０）を導出する。差分は画素毎に計算される。この偏差データは各登録顔画像の個性（特徴・または主成分）を表現している。
【００６４】
ステップＳ５３で、全偏差データを１つの行列にまとめ、その行列のヤコビアン計算により、 固有ベクトルと固有値を算出する。ステップＳ５４で、算出した固有ベクトルを固有値の大きい順にソートし，その上位から作成する固有顔数分、例えば１０個を認証で使用する固有顔ベクトルとする。この固有ベクトル数は固有空間の次元となり、この１０次元空間上で本人の領域（本人クラス）、メンバの領域（他人クラス）、使用者撮像データの領域（後述する）を配置（写像）し、各々の中心間距離を測ることで本人認証を行う。固有ベクトルは各偏差データを強調する方向に延びており、本空間上に写像された各登録データは、個性（特徴・または主成分）を強調させて配置されうる。
【００６５】
ステップＳ５５では、ステップＳ５２で求めた各偏差データをステップＳ５４で求めた固有顔ベクトルを用いて表現 (固有顔空間への写像)する。ステップＳ５６において、本人クラス，他人クラスの領域を求めるために各偏差データを固有顔空間に写像し，各固有顔ベクトルに対する本人クラス、他人クラスの重みの平均値(センタ値)を算出する。
【００６６】
ステップＳ５７において、固有顔空間へ写像し，本人クラス，他人クラスの夫々の中心からの距離を算出する。算出した距離の最も小さい値を，認証で用いる級内分散（ＣＷＤ０）とする。
【００６７】
ステップＳ５８において、サンプルデ−タから固有顔空間での顔画像を生成する。生成した顔画像デ−タと各登録顔画像のデータとの差分の平均(１画素あたり)を算出する。算出した最小の差分を，認証で用いる級間分散（ＳＤ０）として使用する。
【００６８】
上記ステップＳ５１〜Ｓ５８の処理により、認証の準備が行われる。次に認証処理について説明する。
【００６９】
認証にあたっては、まずＣＣＤカメラ３０３から使用者の撮像顔画像のデ−タ（ｆ１）をＰＣ３０４本体に取得する。次に、使用者の撮像顔画像のデ−タ（ｆ１）を使用し、以下の処理を行う。
【００７０】
ステップＳ６１において、撮像された使用者の撮像顔画像のデ−タ（ｆ１）から、ステップＳ５１で求めた平均顔（ｆａ）のデータを引き、偏差データ（Ｄ１）を求める。
【００７１】
ステップＳ６２において、ステップＳ６１で求めた偏差データ（Ｄ１）を準備された固有顔空間へ写像し、本人クラス、他人クラスの夫々の中心からの（級内）距離（Ｃｗｄ１）を算出する。
【００７２】
ステップＳ６３において ステップＳ５８の処理を使用者の撮像顔画像のデ−タ（ｆ１）を用いて実行し、（級間）距離（Ｓｄ１）を導出する。ステップＳ６４、Ｓ６５、Ｓ６６、Ｓ６７の各ステップにおいては、以下の数５に示す条件でカテゴリ分類を実行する。
【００７３】
【数５】
2005141678.tif 000007
【００７４】
以上の認証アルゴリズムにより、（１）本人の顔画像、（２）他人の顔画像、（３）データベースにない顔画像、（４）顔画像でない、の４つに分類可能となる。（２）、（３）、（４）に分類された場合には、本人でないとして、本実施形態ではダイアログ表示させて、再度、使用者の撮像顔画像データを取得し認証処理を実施している。
【００７５】
〈第２実施形態〉
次に、本発明システムの第２実施形態について説明する。本発明システムの構成は第１実施形態と同じであるが、位置合わせ判定手段による位置合わせ判定処理が、第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態と相違する位置合わせ判定手段による位置合わせ判定処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。
【００７６】
本第２実施形態では、顔色彩領域の分布を示すヒストグラムを応用することにより、顔画像の位置合わせはより利便性のよいものとなる。図６に、第２実施形態の本人認証時のフローチャートを示す。
【００７７】
使用者によりＩＣカード３０１がリーダライタ装置３０２に挿入される。使用者は、ＣＣＤカメラ３０３の前に立ち、ユーザインタフェース画面の撮像画像表示部５０２に自身の顔が撮像されていることを確認して、ユーザインタフェース画面のプルアップメニュー５０４に設定されている本人認証を開始するための認証開始スイッチを入れると本人認証を実行開始する。以降はＰＣ３０４内部メモリに保持されている本人認証プログラムにそって実行される。尚、以下の処理手順において、ステップＳ３３〜Ｓ３８の処理が、位置合わせ判定手段４０５によって実行される。
【００７８】
ステップＳ３０において、ＩＣカード３０１からＩＣカード使用者本人の登録顔画像データと添付されているＳＰ値（第２占有率）を読み出す。読み出された顔画像データ及びＳＰ値はＩＣカード３０１からリーダライタ装置３０２を介して、画像照合処理部４０１にあるＵＳＢポートから、ＰＣ３０４内のメモリに送られて記録される。読み出された本人の登録顔画像データの横と縦の大きさから楕円指標５０５の水平方向短径（ａ）と垂直方向長径（ｂ）を算出し、その比率（アスペクト比）をＡＳＰ＝ｂ／ａとして算出する。
【００７９】
ステップＳ３１において、既に設定された顔色彩の範囲（Ｈ：ｍａｘ値、ｍｉｎ値、Ｓ：ｍａｘ値、ｍｉｎ値、Ｖ：ｍａｘ値、ｍｉｎ値）を、ＰＣ３０４により読み出す。
【００８０】
ステップＳ３２において、ＣＣＤカメラ３０３からＩＣカード３０１の使用者の顔画像を含む画像（撮像顔画像）を撮像し、ＰＣ３０４の内蔵メモリに記録する。
【００８１】
ステップＳ３３において、ＰＣ３０４の内蔵メモリに記録された撮像顔画像から座標（ｐ，ｑ）位置のＲＧＢ値をＨＳＶ値に変換してＰＣ３０４内部メモリに記録する。得られた撮像顔画像に存在する画素の全ての座標データに対してＨＳＶ変換を行う。
【００８２】
ステップＳ３４において、ＰＣ３０４の内蔵メモリに、水平方向ヒストグラム用メモリ領域ＨＨ(ｐ)、垂直方向ヒストグラム用メモリ領域ＨＶ（ｑ）を設けて、水平、垂直用ヒストグラムの作成準備を行う。ここで、ＨＨ（ｐ）は水平方向の座標ｐにおいて縦（垂直）方向に走査したときの顔色彩領域にある画素の数（度数）を示している。また、ＨＶ（ｑ）は垂直方向の座標ｑにおいて横（水平）方向に走査したときの顔色彩領域にある画素の数（度数）を示している。
【００８３】
座標（ｐ、ｑ）のＨＳＶデータ値を、既に設定されている顔色彩領域の範囲と比較し、条件を満たしている場合、下記の数６に示す加算処理により、ヒストグラム用メモリ領域ＨＨ（ｐ）、ＨＶ（ｑ）へ度数の加算を行う。
【００８４】
【数６】
2005141678.tif 000008
【００８５】
以上の操作を得られた撮像顔画像に存在する画素の全ての座標データに対して実行し、ヒストグラム１枚分を完成させる。
【００８６】
ステップＳ３５において、ヒストグラムの度数の最大値とその左右の極小値を求める。水平方向の各画素において、ヒストグラムの度数を比較し、度数の最大値ＨＨｍａｘ値、その右の極小値ＨＨＲ値、その左の極小値ＨＨＬ値を検出する。同様に、垂直方向については、度数の最大値ＨＶｍａｘ値、その右の極小値ＨＶＲ値、その左の極小値ＨＶＬ値を検出する。
【００８７】
引き続き、楕円指標の表示位置を決定するために、楕円指標の中心座標とその大きさを設定する。楕円指標の中心座標（ｍ，ｎ）は下記の数７で、楕円指標の大きさは下記の数８で、夫々与えられる。数７、数８により設定された楕円指標は、インターフェース画面の撮像画像領域５０４に配置表示される。
【００８８】
【数７】
2005141678.tif 000009
【００８９】
【数８】
2005141678.tif 000010
【００９０】
ステップＳ３６において、楕円指標に外接する長方形をもって初期画面を割り出し、初期画面の画素数Ｓ５を算出する。また、ヒストグラムＨＨ（ｐ）の面積から、顔色彩領域範囲にある顔色彩画素数Ｓ６を算出する。
【００９１】
ステップＳ３７において、撮像顔画像の顔色彩占有比率を、第１占有率（ＳＬ＝Ｓ６／Ｓ５）として算出する。第１占有率（ＳＬ）の計算は、第１実施形態における本人認証フローのステップＳ２６の第１占有率(ＳＲ＝Ｓ４／Ｓ３)の計算と同様である。
【００９２】
ステップＳ３８において、登録顔画像の第２占有率ＳＰと認証時の撮像顔画像の第１占有率ＳＬを比較し、ＳＰ＜ＳＬであれば、位置合わせが適正に行われたと判定する。ここで、判定条件を、下記の数９に示す判定式を用いても構わない。数９において、Δ１、Δ２は、第２占有率ＳＰと第１占有率ＳＬの一致度によって位置合わせの適正度を判定する場合の判定誤差であり、Δ１、Δ２を小さく設定することで、位置合わせの判定精度を高めることができる。
【００９３】
【数９】
2005141678.tif 000011
【００９４】
ステップＳ３８で位置合わせが適正であると判定されなかった場合に、ステップＳ３９を経由して、ステップ３６に戻ることで初期画面の割り出しを再度行い、ステップＳ３７〜Ｓ３８７の処理を再度実行する。ステップＳ３９では、楕円指標の中心座標（ｍ，ｎ）、楕円指標の大きさ、またはその両方の何れかの微調整を行う。
【００９５】
ステップＳ４０において、ステップＳ３８で位置合わせが適正であると判定された場合に、適正に位置合わせされて得られた撮像顔画像のサイズ調整を行う。サイズ調整の拡大率（縮小率）は、撮像画像の水平方向短径（ＨＨＲ−ＨＨＬ）（ステップ３９で楕円指標の大きさ微調整がされた場合は微調整後の水平方向短径）の大きさと、ＩＣカードから読み出された画像の水平方向の大きさ(ａ)で決まる倍率ａ／（ＨＨＲ−ＨＨＬ）を撮像顔画像に乗じてサイズ調整を行う。
【００９６】
引き続き、ステップ４１において、サイズ調整後の撮像顔画像と登録顔画像を用いて、認証アルゴリズムのプログラムを実行する。本第２実施形態では、認証アルゴリズムとして、後述する主成分分析法（固有顔アルゴリズム）等の既存の認証アルゴリズムを使用している。認証処理を行った後、本人と認証した場合は、認証アルゴリズムを終了し、本人と認証しない場合は、例えば、インターフェース画面上に、撮像顔画像の撮像のやり直しを指示する出力信号を発生し、ステップＳ３２へ戻り画像を再度取得することを使用者に促す。
【００９７】
次に、上記第１及び第２実施形態の別実施形態について説明する。
【００９８】
〈別実施形態１〉
上記各実施形態では、本人顔画像の登録処理における初期画像は、楕円指標５０５の楕円に外接する長方形で与えられるため、楕円指標５０５が、認証対象者の顔の形に拘わらず一定の場合は、初期画像の縦横比も一定となり、認証時の撮像顔画像の取得に用いる楕円指標５０５も同じとなり、第１占有率及び第２占有率の計算の基礎となる初期画像の縦横比は、全ての認証対象者について同じとなる。そこで、本別実施形態では、本人顔画像の登録処理における第２占有率の計算において、初期画面を、認証対象者別に個々の顔領域の縦横のサイズに合わせて調整することで、初期画像の認証対象者別に異なる初期画像の画素数を用いるようにする。従って、初期画面を形成する長方形は、必ずしも登録時に用いる楕円指標５０５に外接しない。
【００９９】
そして、認証対象者別に調整された初期画像に基づいて算出された第２占有率と、計算の基礎となった初期画像の縦横比を、登録顔画像とともにＩＣカード３０１に登録する。
【０１００】
ＩＣカード３０１に登録された初期画像の縦横比は、本人認証時のフローにおいて、撮像顔画像の取得時に表示する楕円指標５０５の縦横比（水平方向短径と垂直方向長径の比）に反映され、登録時に顔領域と判定された領域の縦横比と適合した楕円指標５０５がユーザインタフェース画面の撮像画像表示部５０２（図５参照）に表示される。これにより、より正確な顔の位置合わせが期待される。つまり、登録時に固定の楕円指標５０５を用いても、認証時には、登録された登録顔画像に適合した楕円指標５０５を用いる。
【０１０１】
次に、本別実施形態を第１実施形態の位置合わせ判定処理に適用する場合は、ステップＳ２３における初期画面の割り出しに同じ縦横比を用いる。それ以外の処理は第１実施形態と同じである。但し、本別実施形態では、初期画面が登録顔画像の顔領域のサイズに合わせて割り出されているため、撮像時の位置合わせがずれると、顔領域が初期画面外に外れるため、第１占有率が大幅に低減するため、位置合わせのずれが的確に判定できる。
【０１０２】
次に、本別実施形態を第２実施形態の位置合わせ判定処理に適用する場合は、ステップＳ３０におけるＡＳＰの計算を行わずに、ＡＳＰとして登録顔画像の初期画像の縦横比を用いればよい。それ以外の処理は第２実施形態と同じである。
【０１０３】
〈別実施形態２〉
上記各実施形態では、登録顔画像、その登録顔画像の第２占有率、或いは、上記別実施形態の初期画像の縦横比は、認証対象者本人のものを、何れも当該本人の使用するＩＣカードに登録する形態であった。また、本発明システムは、本人認証時の認証アルゴリズムの実行に際して（ステップＳ２８またはＳ４１）、その準備処理においてＤＢ３０５に保存された登録顔画像を使用することから、登録顔画像をＩＣカード３０１とＰＣ３０４の内蔵メモリのＤＢ３０５の両方に登録している。そこで、上記各実施形態において、ＩＣカード３０１に登録顔画像、その登録顔画像の第２占有率、或いは、上記別実施形態の初期画像の縦横比を登録せずに、全て内蔵メモリのＤＢ３０５に登録するようにしても構わない。この場合、認証時に、登録顔画像、第２占有率、或いは、縦横比のデータをＩＣカード３０１からではなく、ＤＢ３０５から取得するようにする。
【０１０４】
更に、登録顔画像、第２占有率、或いは、縦横比のデータを、本人認証を一元管理するホストコンピュータ等の外部メモリに登録データとして一元的管理可能に保存して、認証個所に配置された本発明システムと上記ホストコンピュータを、コンピュータネットワークを介してデータ送受信可能に接続して構成し、認証時に、登録顔画像、第２占有率、或いは、縦横比のデータをＩＣカード３０１からではなく、上記外部メモリから取得するようにしても構わない。
【０１０５】
〈別実施形態３〉
上記各実施形態では、登録顔画像の取得と、認証時の撮像顔画像の取得を同じ装置を用いて行う場合につき説明したが、実際の運用において、登録顔画像の取得と、認証時の撮像顔画像の取得は、別システムで行うようにしても構わない。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明に係る顔画像照合システムの一実施形態における本人顔画像登録時の処理手順を示すフローチャート
【図２】本発明に係る顔画像照合システムの第１実施形態における本人顔画像認証時の処理手順を示すフローチャート
【図３】従来の顔画像照合システムのシステム構成例を示す外観図
【図４】本発明に係る顔画像照合システムの一実施形態におけるシステム構成例を示すを示すブロック構成図
【図５】顔画像照合システムにおけるユーザインタフェース画面の一構成例を示す説明図
【図６】本発明に係る顔画像照合システムの第２実施形態における本人顔画像認証時の処理手順を示すフローチャート
【図７】特許文献１に開示された従来の顔色彩抽出方法を説明する図
【図８】特許文献１に開示された従来の顔色彩処理装置の構成を示すブロック構成図
【図９】本発明に係る顔画像照合システムで用いる認証アルゴリズムの一例における準備処理を示すフローチャート
【図１０】本発明に係る顔画像照合システムの認証アルゴリズムの一例における認証処理を示すフローチャート
【符号の説明】
【０１０７】
１.      顔領域検出手段    
１１.    座標変換器
１２.    ヒストグラム生成器
１３.    メモリ
１４.    顔領域判定器
１０１.  ＡＤ変換器
３０１．ＩＣカード
３０２．リーダライタ装置
３０３．ＣＣＤカメラ
３０４．パーソナルコンピュータ (ＰＣ)
３０５．ＰＣの内蔵データベース（ＤＢ）  
４０１．画像照合処理部
４０２．ユーザインタフェース
４０３．表示装置
４０４．入力装置
４０５．位置合わせ判定手段
５０１．登録顔画像表示部
５０２．撮像画像表示部
５０３．認識状況表示部
５０４．プルアップメニュー
５０５．楕円指標
【図１】
2005141678.tif 000012
【図２】
2005141678.tif 000013
【図３】
2005141678.tif 000014
【図４】
2005141678.tif 000015
【図５】
2005141678.tif 000016
【図６】
2005141678.tif 000017
【図７】
2005141678.tif 000018
【図８】
2005141678.tif 000019
【図９】
2005141678.tif 000020
【図１０】
2005141678.tif 000021