(57)【要約】【課題】本発明は、生体の同一性の判断を、顔認証システムと声紋認証システムとの特徴を考慮して、顔認証システムの弱点を声紋認証システムの長所によって補い、声紋認証システムの弱点を顔認証システムの長所によって補って、総合的に認証速度が高く、他人受け入れ率が低い生体認証システム及び認証方法を提供することを目的とする。【解決手段】被認証生体が、予め登録された生体をメンバーとする登録生体グループに属する１の生体と同一か否かを、生体の顔情報と声紋情報によって判断する生体同一性認証システムにおいて、予め、登録生体グループに属する各生体の顔情報と声紋を取得して、登録顔情報データベースと、登録声紋データベースを作成し、被認証生体顔情報と登録顔情報データベースに属する各顔情報とを比較することによって、顔の類似度が高い数人に絞り込んでから声紋を比較することによって、被認証生体と同一性を有する生体か否かを認証する。【選択図】図１
2009259085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被認証生体が、所定の生体をメンバーとするグループ（以下「登録生体グループ」ともいう）に属するいずれかの生体（以下「特定生体」ともいう）と同一か否かを生体の顔情報と声紋情報によって判断する生体同一性認証システムであって、
前記生体同一性認証システムは、
認証対象である生体の顔を撮像して撮像データを取得する撮像部と、
前記撮像部が取得した生体の顔に関する撮像データから前記生体の顔に固有な顔情報を作成する生体顔情報作成部と、
前記生体の顔に固有な顔情報によって、前記特定生体との類似度を判断する顔類度判断部と、
認証対象である生体の声紋を取得する声紋取得部と、
前記声紋取得部が取得した生体の声紋を比較する声紋比較部と、を有し、
予め前記登録生体グループに属する各生体の顔情報を取得して、生体顔情報作成部は登録顔情報データベースを作成し、前記声紋取得部が前記登録生体グループに属する各生体の声紋である登録声紋データベースを作成しておき、
被認証生体の顔を撮像して撮像データを取得し、
前記被認証生体顔情報と前記登録顔情報データベースに属する各顔情報とを比較して、類似度が高いほうから所定の数の生体を選択して顔類似度上位グループを作成し、次に、被認証対象である生体から取得した声紋を、前記顔類似度上位グループに属する各生体の声紋と順次比較することによって、被認証生体が前記登録生体グループに存在する生体の１つと同一性を有するか否かを認証することを特徴とする生体同一性認証システム。
【請求項２】
請求項１に記載の生体同一性認証システムにおいて、前記生体は人間であることを特徴とする生体同一性認証システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の生体同一性認証システムにおいて、前記顔類似度上位グループに属する生体の数を３乃至７とすることを特徴とする生体同一性認証システム。
【請求項４】
被認証生体が、予め登録された生体をメンバーとするグループ（以下「登録生体グループ」ともいう）に属するいずれかの生体（以下「特定生体」ともいう）と同一か否かを生体の顔情報と声紋情報によって判断する生体同一性認証方法であって、
認証対象である生体の顔を撮像して撮像データを取得する顔撮像ステップと、
前記撮像部が取得した生体の顔に関する撮像データから前記生体の顔に固有な顔情報を作成する顔情報作成ステップと、
前記生体の顔に固有な顔情報によって、前記特定生体との類似度を判断する顔類似度判断ステップと、
認証対象である生体の声紋を取得する声紋取得ステップと、
前記声紋取得部が取得した生体の声紋を比較する声紋比較ステップと、を有し、
予め前記登録生体グループに属する各生体の顔情報と声紋とを取得して、登録顔情報データベースと登録声紋データベースとを作成しておき、
被認証生体の顔を撮像して取得した撮像データを、前記登録顔情報データベースに属する各顔情報とを比較して、類似度が高いほうから所定の数の生体を選択して、顔類似度上位グループを作成し、次に、被認証対象である生体の声紋を、前記登録声紋データベースから取得した前記顔類似度上位グループに属する各生体の声紋と順次比較することによって、被認証生体と同一性を有する生体が前記登録生体グループに存在するか否かを認証することを特徴とする生体同一性認証方法。
【請求項５】
請求項４に記載の生体同一性認証方法において、前記生体は人間であることを特徴とする生体同一性認証方法。
【請求項６】
請求項４または５に記載の生体同一性認証方法において、前記顔類似度上位グループに属する生体の数を３乃至７とすることを特徴とする生体同一性認証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顔情報と声紋情報により生体の同一性を判断する生体認証システム及び認証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、建物の入退館管理システム等において、入館を許可すべき人か、排除すべき人かという判断を、生体の特徴によって判断するといった認識技術が普及しつつある。
【０００３】
このような認証技術に、生体の類似度を顔の特徴を比較することにより行う顔認証システムと、生体の声の声紋を比較することによって行う声紋認証システムがある。
【０００４】
顔認証システムは、認証速度が速く、短時間で類似度が所定の閾値より高い生体を特定できるという特徴を有する。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２４９４５３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、顔認証システムは、認証速度は速いが、類似度が所定の閾値以上であれば、他人であっても本人と特定してしまうという弱点がある。すなわち、顔認証システムにおいては、他人を本人として受け入れてしまう他人受け入れ率をゼロにすることは困難である。
【０００７】
この点、様々な周波数の音波の集まりで構成された声を、時間、周波数、強度をグラフ化した声紋は、指紋と同様に、生体固有の特徴的なパターンを描くため生体を特定できる確率が高く、生体の同一性を生体の声紋によって判断する声紋認証システムは、他人を本人として受け入れてしまう他人受け入れ率は限りなくゼロに近い。しかし、声紋認証システムは、認証速度が遅く実用上問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、生体の同一性の判断を、顔認証システムと声紋認証システムの長所と短所とを考慮して、顔認証システムと声紋認証システムとを組み合わせて、顔認証システムと声紋認証システムの双方の弱点を補完し合い、総合的に認証速度が高く、他人受け入れ率が低い生体認証システム及び認証方法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】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、所定の生体をメンバーとするグループ（以下「登録生体グループ」ともいう）に属する１の生体と同一か否かを生体の顔情報と声紋情報によって判断する生体同一性認証システムであって、
前記生体同一性認証システムは、
認証対象である生体の顔を撮像して撮像データを取得する撮像部と、
前記撮像部が取得した生体の顔に関する撮像データから、前記生体の顔に固有な顔情報を作成する生体顔情報作成部と、
前記生体の顔に固有な顔情報によって、特定の生体との類似度を判断する顔類度判断部と、
認証対象である生体の声紋を取得する声紋取得部と、
前記声紋取得部が取得した生体の声紋を比較する声紋比較部と、を有し、
予め前記登録生体グループに属する各生体の顔情報を取得して登録顔情報データベースと、前記登録生体グループに属する各生体の声紋である登録声紋データベースとを作成しておき、
被認証生体の顔を撮像して撮像データを取得し、
前記被認証生体顔情報と、前記登録顔情報データベースに属する各顔情報とを比較して、類似度が高いほうから所定の数の生体を選択して、顔類似度上位グループを作成し、次に、被認証対象である生体から取得した声紋を、前記顔類似度上位グループに属する各生体の声紋と順次比較することによって、被認証生体が前記登録生体グループに存在する生体の１つと同一性を有するか否かを認証することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の生体同一性認証システムに係り、
前記生体は人間であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の生体同一性認証システムに係り、
前記顔類似度上位グループに属する生体の数は３乃至７であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、被認証生体が、予め登録された生体をメンバーとするグループ（以下「登録生体グループ」ともいう）に属する１の生体と同一か否かを生体の顔情報と声紋情報によって判断する生体同一性認証方法であって、
認証対象である生体の顔を撮像して撮像データを取得する顔撮像ステップと、
前記撮像部が取得した生体の顔に関する撮像データから前記生体の顔に固有な顔情報を作成する顔情報作成ステップと、
前記生体の顔に固有な顔情報によって、特定の生体との類似度を判断する顔類似度判断ステップと、
認証対象である生体の声紋を取得する声紋取得ステップと、
前記声紋取得部が取得した生体の声紋を比較する声紋比較ステップと、を有し、
予め前記登録生体グループに属する各生体の顔情報と声紋とを取得して、登録顔情報データベースと登録声紋データベースとを作成しておき、
被認証生体の顔を撮像して取得した撮像データと前記登録顔情報データベースに属する各顔情報とを比較して、類似度が高いほうから所定の数の生体を選択して顔類似度上位グループを作成し、次に、被認証対象である生体の声紋を、前記登録声紋データベースから取得した前記顔類似度上位グループに属する各生体の声紋と順次比較することによって、被認証生体と同一性を有する生体が、前記登録生体グループに存在するか否かを認証することを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の生体同一性認証方法に係り、
前記生体は人間であることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の生体同一性認証方法に係り、
前記顔類似度上位グループに属する生体の数は３乃至７であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る、生体同一性認証システムによれば、生体の同一性の認証速度が速く、且つ他人受け入れ率が低い生体同一性認証システムを比較的安価に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図を参照しつつ、発明を実施するための最良の形態につき説明する。なお、本発明に係る生体同一性認証システムおよび生体同一性認証方法における認証の対象は、顔と声紋を有する生体（人間、動物）が対象である。しかし、以下の説明においては、理解を容易にするために、認識の対象である生体を人間として説明する。
【００１７】
図１は生体同一性認証システムに構成を示すブロック図である。
図１において、１０１は撮像部であり、１０２は登録生体グループであり、１０３は声紋取得部であり、１０４は登録声紋データベースであり、１０５は撮像データであり、１０６は生体顔情報作成部であり、１０７は生体顔認証部であり、１０８は生体声紋認証部であり、１１０は登録顔情報データベースであり、１０８は生体声紋認証部であり、１０９は被認証声紋データである。また、１１０は登録顔情報データベースであり、１１１は被認証顔情報であり、１１２は類似度上位生体群であり、１１３は類似度上位生体声紋データベースである。
【００１８】
以下、順次説明する。
【００１９】
撮像部１０１は認証対象である生体の顔情報を取得する部であり、例えばＣＣＤカメラで構成する。撮像データ１０５は撮像部１０１が取得した生体の撮像データである。生体顔情報作成部１０６は撮像データ１０５から、該生体に固有の被認証顔情報１１１を作成する。登録顔情報データベース１１０は、生体顔情報作成部１０６が登録生体グループ１０２に属する各生体について作成した顔情報についてのデータベースである。被認証顔情報１１１は、撮像部１０１が被認証生体を撮像して得た撮像データから、生体顔情報作成部１０６が作成した被認証生体に固有な顔情報である。類似度上位生体群１１２は、生体顔認証部１０７が、被認証顔情報１１１と登録顔情報データベース１１０の各顔情報と比較し、類似度が高い順に選択した所定の数の生体の顔情報データベースである。顔類似度上位生体声紋データベース１１３は、類似度上位生体群１１２に属する生体の声紋に関するデータベースである。
【００２０】
予め、比較の対象となる登録生体グループ１０２に属する各生体の顔情報を作成して、登録顔情報データベース１１０を作成する。また、比較の対象となる登録生体グループ１０２に属する各生体の声紋も取得して、登録声紋データベース１０４を作成する。
【００２１】
次に、撮像部１０１で、認証の対象である生体の顔を撮像し撮像データを取得し、生体顔情報作成部１０６は、撮像データ１０５から被認証顔情報１１１を作成する。生体認証部１０７は、被認証顔情報１１１を登録顔情報データベース１１０の各顔情報と比較し、類似度が高いほうから所定の数の生体を取得して、類似度上位生体群１１２を作成する。顔による認証は処理速度が速いので、比較的短時間で、類似度上位生体群１１２を作成することが可能である。
【００２２】
次に、生体声紋認証部１０８は、類似度上位生体群１１２に対応する声紋を登録声紋データベースから抽出して、顔類似度上位生体声紋データベース１１３を作成する。声紋取得部１０３は、被認証生体の声紋を取得し被認証生体声紋データ１０９を得る。声紋取得部１０３は、マイクとマイクによって取得された音声を時間、周波数、強度をグラフ化する機能を有する機器によって構成する。
生体声紋認証部１０８は、被認証生体声紋データ１０９を顔類似度上位生体声紋データベース１１３の声紋と比較して、同一声紋を捜す。同一声紋があれば、同一生体であると認証する。同一声紋が存在しない場合には、被認証生体は登録生体グループ１０２内のいずれの生体とも異なると判断する。声紋は生体に固有なデータであり、指紋と同様に高精度で生体の同一性を判断できる。声紋の比較には比較的長時間を要するが、比較の対象を、顔類似度上位生体声紋データベース１１３内の声紋に限定しているので、有効に同一の声紋を検索できる。
【００２３】
図２は生体同一性認証方法の概略を示す工程図である。
本生体同一性認証方法においては、最初に、予め認証の対象となる各生体の顔情報を取得し、顔情報データベースを作成する（Ｓ７０１）。各生体の声紋についても、声紋データベースを作成する（Ｓ７０２）。
【００２４】
次に、認証の対象となる生体の顔を撮像する（Ｓ７０３）。撮像データから、顔に固有な顔情報を作成する（Ｓ７０４）。作成した顔情報を顔情報データベースの各顔情報と比較（Ｓ７０５)して、類似度が高い数人の生体を絞り込む（Ｓ７０６）。そして、被認証対象の声紋を絞り込まれた数人の生体の声紋と比較する。声紋が一致した場合には、被認証生体を声紋が一致した生体とは同一であると認証する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】生体同一性認証システムに構成を示すブロック図である。
【図２】生体同一性認証方法の概略を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２６】
１０１      撮像部
１０２      登録生体グループ
１０３      声紋取得部
１０４      登録声紋データベース
１０５      撮像データ
１０６      生体顔情報作成部
１０７      生体顔認証部
１０８      生体声紋認証部
１０９      被認証生体声紋データ
１１０      登録顔情報データベース
１１１      被認証顔データ
１１２      類似度上位生体群
１１３      類似度上位生体声紋データベース
【図１】
2009259085.tif 000003
【図２】
2009259085.tif 000004