(57)【要約】【課題】  顔認証の場合、カメラに映りこむ顔の位置や顔の角度によって認証精度が悪くなる場合がある。複数の方向を向いた顔画像を用いて認証すれば精度が向上するが、ユーザにどちらの方向を向くべきか顔の向きを指示する簡便な方法が無かった。【解決手段】  認証対象の複数の顔画像を認証情報として利用する場合であって、認証情報の属性に応じて、複数の顔画像から認証対象の顔を向けるべき方向を指示するガイド画像を選択し、そのガイド画像と撮影した認証対象の顔画像とを合成した画像情報を、認証時に表示するようにする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
認証対象の複数の顔画像を認証情報として利用する認証装置であって、
前記認証対象に見えるように画像情報を表示可能なディスプレイと、
前記認証対象を撮影する、前記ディスプレイの近傍に配置されたカメラと、
前記認証情報の属性に応じて、前記カメラに対する該認証対象の顔を向けるべき方向を指示するガイド画像を出力する顔認証支援手段と、
前記カメラで撮影した画像と前記顔認証支援手段が選択したガイド画像とを合成し、前記ディスプレイに表示する画像情報を生成する画像合成手段と、
を具備することを特徴とする認証装置。
【請求項２】
前記顔認証支援手段は、１の認証対象に対し、少なくとも認証対象が顔を向けるべき方向を向く人物を模した図柄を含む複数のガイド画像の出力が可能であることを特徴とする、請求項１に記載の認証装置。
【請求項３】
前記顔認証支援手段は、前記カメラで撮影した画像に含まれる該認証対象の認証に適した大きさと、前記ガイド画像に含まれる人物を模した図柄の大きさが略同一であることを特徴とする、請求項２に記載の認証装置。
【請求項４】
認証対象の複数の顔画像を認証情報として利用する認証方法において、
前記認証情報の属性に応じて、前記複数の顔画像から該認証対象の顔を向けるべき方向を指示するガイド画像を選択し、
前記認証対象の顔画像を取得し、
該顔画像と選択した前記ガイド画像とを合成した画像情報を生成し、
認証時に、前記認証対象に見えるように表示する
ことを特徴とする認証方法。
【請求項５】
前記ガイド画像を選択する際、１の認証対象に対し、少なくとも認証対象が顔を向けるべき方向を向く人物を模した図柄を含む複数のガイド画像が選択可能であることを特徴とする、請求項４に記載の認証方法。
【請求項６】
前記ガイド画像は、前記顔画像に含まれる該認証対象の認証に適した大きさと、前記ガイド画像に含まれる人物を模した図柄の大きさが略同一であることを特徴とする、請求項５に記載の認証方法。
【請求項７】
認証対象の複数の顔画像を認証情報として利用する、計算機で実行可能な認証プログラムであって、
前記認証情報の属性に応じて、前記複数の顔画像から該認証対象の顔を向けるべき方向を指示するガイド画像を選択するステップと、
前記認証対象の顔画像を取得するステップと、
該顔画像と選択した前記ガイド画像とを合成した画像情報を生成するステップと、
認証時に、前記認証対象に見えるように表示するステップと
を有することを特徴とする認証プログラム。
【請求項８】
前記顔画像を取得するステップは、１の認証対象に対し、少なくとも認証対象が顔を向けるべき方向を向く人物を模した図柄を含む複数のガイド画像が取得可能であることを特徴とする、請求項７に記載の認証プログラム。
【請求項９】
前記ガイド画像は、前記顔画像に含まれる該認証対象の認証に適した大きさと、前記ガイド画像に含まれる人物を模した図柄の大きさが略同一であることを特徴とする、請求項８に記載の認証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人物の認証方法に関するものであり、特に人物の顔による認証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
計算機システムを利用する際、利用するユーザを間違いなく認証することは重要である。昨今、認証精度を高めるため生体情報による生体認証の技術が用いられるようになってきている。この手法の一つにユーザの顔の特徴を照合する顔認証方式がある。顔認証方式の場合、ユーザはカメラの前に立つだけでよいので抵抗感無く適用できるものの、顔の位置や角度に認証精度が左右される場合がある。
【０００３】
このため、顔認証するユーザの両目の位置を合わせる指標を画面に表示する方法が提案されている（特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００３−３１７１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ユーザの顔認証を行う際、カメラに映りこむ顔の位置や顔の角度によって認証精度が左右される場合がある。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、複数の方向を向いた顔画像を用いて認証精度を上げようとする場合のユーザの顔を写す位置や顔の向きといった動きを伴う指示をカメラから視線を外すことなく支援することが可能な認証装置、認証方法及び認証プログラ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】
【０００６】
本発明にかかる認証装置とすれば、
認証対象の複数の顔画像を認証情報として利用する認証装置であって、前記認証対象に見えるように画像情報を表示可能なディスプレイと、前記認証対象を撮影する、前記ディスプレイの近傍に配置されたカメラと、前記認証情報の属性に応じて、前記カメラに対する該認証対象の顔を向けるべき方向を指示するガイド画像を出力する顔認証支援手段と、前記カメラで撮影した画像と前記顔認証支援手段が選択したガイド画像とを合成し、前記ディスプレイに表示する画像情報を生成する画像合成手段と、を具備することを特徴とする認証装置が提供される。
【０００７】
また、本発明にかかる認証方法は、
認証対象の複数の顔画像を認証情報として利用する認証方法において、前記認証情報の属性に応じて、前記複数の顔画像から該認証対象の顔を向けるべき方向を指示するガイド画像を選択し、前記認証対象の顔画像を取得し、該顔画像と選択した前記ガイド画像とを合成した画像情報を生成し、認証時に、前記認証対象に見えるように表示することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかる認証プログラムは、
認証対象の複数の顔画像を認証情報として利用する、計算機で実行可能な認証プログラムであって、前記認証情報の属性に応じて、前記複数の顔画像から該認証対象の顔を向けるべき方向を指示するガイド画像を選択するステップと、前記認証対象の顔画像を取得するステップと、該顔画像と選択した前記ガイド画像とを合成した画像情報を生成するステップと、認証時に、前記認証対象に見えるように表示するステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
顔認証の際、ユーザの顔を写す位置や顔の向きといった動きを伴う指示をカメラから視線を外すことなく支援することが可能な認証装置、認証方法及び認証プログラム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】
（本実施形態）
図１は、本実施形態にかかる認証装置の一例を示す図である。図１では、ＰＣ１００、ディスプレイ１０１、キーボード１０２、マウス１０３およびカメラ１０４が示されている。
【００１１】
ＰＣ１００は、たとえばノードパソコンのように持ち運び可能なパソコンである。
【００１２】
ディスプレイ１０１は、ＰＣ１００に搭載された表示装置である。たとえばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）のようなもので、ＰＣ１００がユーザに対し情報を表示する。
【００１３】
キーボード１０２は、ＰＣ１００に組み込まれた入力装置である。ＰＣ１００のユーザは、キーボード１０２を打鍵することであらゆる指示を与えることができる。
【００１４】
マウス１０３は、ＰＣ１００の画面上に表示されるマウスカーソルをユーザの意図通りに動かすための入力装置である。このような入力装置は、画面上の所定の場所を指し示すために用いられることから、ポインティングデバイスとも呼ばれる。さらに、所定の動作の開始をＰＣ１００に指示するために用いるいくつかのボタンも装備する。
【００１５】
カメラ１０４は、ディスプレイ１０１の上部に設けられ、ＰＣ１００を操作するユーザの映像を撮影できるように載置されている。カメラ１０４は開口方向の映像を電子信号に変換し、画像データに変換する機能を有する。
【００１６】
図２は、本実施形態にかかる認証装置のブロック構成図の一例を示す図である。図２には、ＣＰＵ２００、メインメモリ２０１、バスコントローラ２０２、ＨＤＤ２０３、入出力コントローラ２０４およびＵＳＢコントローラ２０５が示されている。
【００１７】
ＣＰＵ２００は中央演算処理装置（Central Processing Unit）であり、情報
機器１００全体を制御している。またプログラムを実行し、そのプログラムに応じた所定の処理を実行する機能を有している。
【００１８】
メインメモリ２０１は半導体メモリにより構成され、ＣＰＵ２００がプログラムを処理する際のプログラムおよびデータの格納用領域として利用される。
【００１９】
バスコントローラ２０２は、情報機器１００の各構成要素の間の情報を伝達するためのバスを制御する機能を有する。ＣＰＵ２００からの指示はバスを介してメインメモリ２０１内のデータを読み書きし、あるいは他の機器に指示を与える。
【００２０】
ＨＤＤ２０３は、たとえば磁気ディスク装置（Hard Disk Drive）により構成
された大容量の記憶装置である。ＣＰＵ２００が実行するアプリケーションや実行時に必要なデータなどを記憶しており、必要に応じてバスコントローラ２０２を介してＣＰＵ２００に受け渡す。
【００２１】
入出力コントローラ２０４は、ＣＰＵ２００とＨＤＤ２０３、表示装置１０１、キーボード１０２のような各種入出力装置とのインタフェースを提供する機能を有する。
【００２２】
ＵＳＢコントローラ２０５は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格のインタフェースを持つ機器を接続するための制御装置である。ＵＳＢ規格に準拠した機器にはさまざまなものが登場しており、ＰｎＰ（Plug and Play）技術により情
報機器１００が稼働中であっても接続、切り離しを自由に行える。本実施形態ではマウス１０３、およびカメラ１０４を接続するために用いられる。
【００２３】
図３は、本実施形態にかかる認証装置の機能ブロック図の一例を示す図である。図３では、カメラ画像取得部３００、顔認証エンジン３０１、データベース３０２、顔認証支援部３０３、画像合成部３０４および映像出力部３０５が示されている。
【００２４】
カメラ画像取得部３００は、カメラ１０４が捕らえた映像を画像データとして取得する機能を有する。たとえばカメラ１０４のドライバソフトウェアがこれに相当する。
【００２５】
顔認証エンジン３０１は、カメラ映像取得部３００が取得したユーザの顔画像を入力とし、その顔の人物を特定する機能を有する。顔画像から特定の人物を識別する方法はいくつか知られているが、ここでは細説しない。一般に顔画像から特定の人物を特定するためにはあらかじめ顔画像を撮影し、それに含まれる特徴点を抽出しておく。認証に際しては、カメラで撮影した顔画像の特徴点を抽出し、あらかじめ記憶しておいた特徴点と照合する処理が成される。
【００２６】
顔認証の際、ユーザが横を向いていたり、照明の影響で影が生じたり、あるいはふらふらと動いているような場合、それらはすべてノイズとなってしまい顔認証精度が低下することが考えられる。このとき、前向き等、一方向の顔画像の特徴点のみを用いて認証するのではなく、あらかじめ複数の方向の顔画像から抽出した特徴点を記憶しておき、それぞれの方向を向いた顔画像と照合することで顔認証の精度を向上させることが可能となる。
【００２７】
データベース３０２は、ガイド画像を記憶した、たとえばＨＤＤ２０３のデータベースである。ここでいうガイド画像とは、顔認証の際にユーザにどちらの方向を向いて欲しいかを表現した画像であって、カメラ１０４で撮影したカメラ画像と重畳してディスプレイ１０１に表示される。ガイド画像の詳細は後述する。
【００２８】
顔認証支援部３０３は、顔認証動作を支援する機能を有し、たとえば右方向を向いた顔画像を用いた顔認証を行いたい場合には、カメラ１０４に向き合ったユーザに右を向くことを指示するガイド画像をデータベース３０２から取得する機能を有する。さらに、顔認証エンジン３０１に対し、取得したカメラ画像について右を向いた顔の特徴点を用いて認証するように指示する。複数方向のガイド画像および複数方向を向いた顔画像の特頂点がある場合、それぞれの方向に対してガイド画像の取得および認証指示を繰り返し行っても良い。このように構成すると、一人のユーザに対して複数の顔画像の特徴点と比較することができるようになり、顔認識率が向上する。
【００２９】
画像合成部３０４は、カメラ画像取得部３００で取得したカメラ画像と、顔認証支援部３０３で取得したガイド画像がある場合にはその画像とを合成し、１つの画像を生成する機能を有する。
【００３０】
映像出力部３０５は、画像合成部３０４で生成した合成画像をディスプレイ１０１に表示するように出力する機能を有する。たとえば、ディスプレイドライバやＧＵＩ（Graphical User Interface）がこれに該当する。
【００３１】
図４は、本実施形態にかかるガイド画像の例を示す図である。顔画像４００は、右向きの人物のイラストが描かれた画像の例であり、この画像を見たユーザはこの画像と同じような向きや画像のイラストの位置に自身が映るようにカメラ１０４の前で確認するように指示するものである。同様に顔画像４０１はユーザにカメラ１０４に対して正面を向くように指示するものである。この場合だけに限らず、顔の向く方向の指示は上下、左右、斜め、傾きなど、必要に応じて準備しておけばよい。あるいはメガネや服飾品の着脱を指示するガイド画像や、カメラに近づけ、離れろといった指示を表すガイド画像を用意することもできる。このように構成すると、これを見たユーザは直感的にどの方向を向くべきか等が分りやすくなる。
【００３２】
図５は、本実施形態にかかる画像合成の例を示す図である。顔認証時、カメラ１０４が捕らえたカメラ画像５００がある場合、顔認証支援部３０３が前方向の顔認証をするために前向きを表すガイド画像５０１をデータベース３０２から取得したと想定する。画面合成部３０４は、カメラ画像取得部３００が取得したカメラ画像５００と、顔認証支援部３０３が取得したガイド画像５０１を受け取り、合成画像５０２としてディスプレイ１０１に表示すべく映像出力部３０５に出力する。
【００３３】
ガイド画像５０１がカメラ画像５００と合成されてディスプレイ１０１に表示されるため、ユーザはディスプレイ１０１を見たままでどちらの方向を向けば良いか、ガイド画像５０１の大きさと比較しながらどれくらいカメラ１０４に近づけば良いかが分りやすい。
【００３４】
また、顔認証中、ユーザはディスプレイ１０１の上部に載置されたカメラ１０４の方向を向いたままなので自身の動きを確認しやすい。
【００３５】
図６は、本実施形態にかかる認証装置の動作フローの一例を示す図である。
【００３６】
まず、顔認証エンジン３０１が顔認証中であるか否かを判断する（ステップＳ０１）。
【００３７】
顔認証中である場合（Ｙｅｓ）、このときに顔認証支援部３０３が、属性が前向きのユーザの顔画像の特徴点を使って顔認証しようとしているか否かを判断する（ステップＳ０２）。
【００３８】
前向きの属性の顔画像による顔認証をしようとしている場合（Ｙｅｓ）、顔認証支援部３０３はデータベース３０２から前向きを表すガイド画像を取得する（ステップＳ０３）。取得後、そのガイド画像を、カメラ画像取得部３００で取得したカメラ画像と画像合成部３０４にて合成し、映像出力部３０５を介してディスプレイ１０１上に表示する（ステップＳ０４）。
【００３９】
ステップＳ０２にて、前向きの属性の顔認証をしようとしていなかった場合（Ｎｏ）、次に属性が右向きの顔認証をしているか否かを判断する（ステップＳ０５）。
【００４０】
右向きの顔認証の場合（Ｙｅｓ）、同様に右を向くことを表すガイド画像をデータベース３０２より取得し（ステップＳ０６）、ディスプレイ１０１上に表示する（ステップＳ０４）。
【００４１】
右向きの顔認証出なかった場合（Ｎｏ）には、それ以外の属性が左向きの顔認証と判断し、右を向くことを指示するガイド画像を取得し（ステップＳ０７）、表示する（ステップＳ０４）。
【００４２】
このように構成することにより、顔認証の際、ユーザの顔を写す位置や顔の向きといった動きを伴う指示をカメラから視線を外すことなく支援することが可能となる。
【００４３】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本実施形態にかかる認証装置の一例を示す図である。
【図２】本実施形態にかかる認証装置のブロック構成図の一例を示す図である。
【図３】本実施形態にかかる認証装置の機能ブロック図の一例を示す図である。
【図４】本実施形態にかかるガイド画像の例を示す図である。
【図５】本実施形態にかかる画像合成の例を示す図である。
【図６】本実施形態にかかる認証装置の動作フローの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００・・・ＰＣ、１０１・・・ディスプレイ、１０２・・・キーボード、１０３・・・マウス、１０４・・・カメラ、２００・・・ＣＰＵ、２０１・・・メインメモリ、２０２・・・バスコントローラ、２０３・・・ＨＤＤ、２０４・・・入出力コントローラ、２０５・・・ＵＳＢコントローラ、３００・・・カメラ画像取得部、３０１・・・顔認証エンジン、３０２・・・データベース、３０３・・・顔認証支援部、３０４・・・画像合成部、３０５・・・映像出力部、４００・・・右向きガイド画像、４０１・・・前向きガイド画像、５００・・・カメラ画像、５０１・・・ガイド画像、５０２・・・合成画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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