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個体識別装置 - 沖電気工業株式会社
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発明の名称 個体識別装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2000−102524(P2000−102524A)
公開日 平成12年4月11日(2000.4.11)
出願番号 特願平10−275040
出願日 平成10年9月29日(1998.9.29)
代理人 【識別番号】100082050
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 幸男 (外1名)
【テーマコード(参考)】
4C038
5B043
5B047
【Fターム(参考)】
4C038 VA07 VB03 VB04 VC05 
5B043 AA09 BA04 DA05 EA02 FA09 GA13
5B047 AA23 BB06 CB22
発明者 渡辺 孝弘 / 塚本 明利 / 藤井 明宏 / 鳥越 真
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 識別対象となる個体の顔特徴量を抽出し、当該顔特徴量に基づいて前記個体を識別する顔認識部と、前記顔認識部での識別結果に基づき、前記識別対象となる個体のアイリスパターンを識別し、その結果を個体識別結果として出力するアイリス認識部とを備えたことを特徴とする個体識別装置。
【請求項2】 請求項1に記載の個体識別装置において、顔認識部は、識別対象となる個体を撮影した画像から当該個体の顔領域を切り出す顔領域抽出部と、前記顔領域抽出部で切り出された顔領域から顔パターンの特徴を抽出する顔特徴量抽出部と、特徴の似ている顔特徴量とその個体情報が登録された辞書が複数集まって構成される顔用辞書セットと、前記顔特徴量抽出部で抽出した顔パターンの特徴と前記顔用辞書セットの辞書とを照合し、その照合結果を出力する顔特徴量照合部とを有し、アイリス認識部は、識別対象となる個体を撮影した画像からアイリス領域を切り出すアイリス領域抽出部と、前記アイリス領域抽出部で切り出されたアイリス領域からアイリスパターンの特徴を抽出するアイリス特徴量抽出部と、アイリスデータと、その個体情報とが登録されているアイリス辞書と、前記顔特徴照合部の照合結果に基づいて、前記アイリス特徴量抽出部で抽出したアイリスパターンと前記アイリス辞書とを照合し、個体識別を行うアイリス照合部とを有することを特徴とする個体識別装置。
【請求項3】 請求項1に記載の個体識別装置において、顔認識部は、識別対象となる個体を撮影した画像から当該個体の顔領域を切り出す顔領域抽出部と、前記顔領域抽出部で切り出された顔領域から顔パターンの特徴を抽出する顔特徴量抽出部と、顔特徴量とその個体情報が登録された顔用辞書と、前記顔特徴量抽出部で抽出した顔パターンの特徴と前記顔用辞書とを照合し、その照合結果を出力する顔特徴量照合部とを有し、アイリス認識部は、識別対象となる個体を撮影した画像からアイリス領域を切り出すアイリス領域抽出部と、前記アイリス領域抽出部で切り出されたアイリス領域からアイリスパターンの特徴を抽出するアイリス特徴量抽出部と、アイリスデータと、その個体情報とが登録されているアイリス辞書と、前記顔特徴照合部の照合結果に基づいて、前記アイリス特徴量抽出部で抽出したアイリスパターンと前記アイリス辞書とを照合し、個体識別を行うアイリス照合部とを有することを特徴とする個体識別装置。
【請求項4】 請求項1に記載の個体識別装置において、顔認識部は、識別対象となる個体を撮影した画像から当該個体の顔領域を切り出す顔領域抽出部と、前記顔領域抽出部で切り出された顔領域から顔パターンの特徴を抽出する顔特徴量抽出部と、特徴の似ている顔特徴量とその個体情報が登録された辞書が複数集まって構成される顔用辞書セットと、前記顔特徴量抽出部で抽出した顔パターンの特徴と前記顔用辞書セットの辞書とを照合し、その照合結果を出力する顔特徴量照合部とを有し、アイリス認識部は、識別対象となる個体を撮影した画像からアイリス領域を切り出すアイリス領域抽出部と、前記アイリス領域抽出部で切り出されたアイリス領域からアイリスパターンの特徴を抽出するアイリス特徴量抽出部と、アイリスデータと、その個体情報とが登録されているアイリス辞書と、前記顔特徴照合部の照合結果に基づいて、前記アイリス特徴量抽出部で抽出したアイリスパターンと前記アイリス辞書とを照合し、個体識別を行うアイリス照合部とを有し、かつ、識別対象の個体のアイリスを撮影し、撮影画像を前記アイリス領域検出部に出力するアイリス撮影用カメラと、前記顔領域検出部による顔領域に基づき、前記アイリス撮影用カメラでの撮影範囲が前記アイリスを含むよう、当該アイリス撮影用カメラの方向を制御するカメラ制御部とを備えたことを特徴とする個体識別装置。
【請求項5】 請求項1に記載の個体識別装置において、顔認識部は、識別対象となる個体を撮影した画像から当該個体の顔領域を切り出す顔領域抽出部と、前記顔領域抽出部で切り出された顔領域から顔パターンの特徴を抽出する顔特徴量抽出部と、顔特徴量とその個体情報が登録された顔用辞書と、前記顔特徴量抽出部で抽出した顔パターンの特徴と前記顔用辞書とを照合し、その照合結果を出力する顔特徴量照合部とを有し、アイリス認識部は、識別対象となる個体を撮影した画像からアイリス領域を切り出すアイリス領域抽出部と、前記アイリス領域抽出部で切り出されたアイリス領域からアイリスパターンの特徴を抽出するアイリス特徴量抽出部と、アイリスデータと、その個体情報とが登録されているアイリス辞書と、前記顔特徴照合部の照合結果に基づいて、前記アイリス特徴量抽出部で抽出したアイリスパターンと前記アイリス辞書とを照合し、個体識別を行うアイリス照合部とを有し、かつ、識別対象の個体のアイリスを撮影し、撮影画像を前記アイリス領域検出部に出力するアイリス撮影用カメラと、前記顔領域検出部による顔領域に基づき、前記アイリス撮影用カメラでの撮影範囲が前記アイリスを含むよう、当該アイリス撮影用カメラの方向を制御するカメラ制御部とを備えたことを特徴とする個体識別装置。
【請求項6】 請求項1に記載の個体識別装置において、識別対象の個体の顔とアイリスを撮影するカメラを備え、顔認識部は、前記カメラで撮影した識別対象となる個体の画像から当該個体の顔領域を切り出す顔領域抽出部と、前記顔領域抽出部で切り出された顔領域から顔パターンの特徴を抽出する顔特徴量抽出部と、特徴の似ている顔特徴量とその個体情報が登録された辞書が複数集まって構成される顔用辞書セットと、前記顔特徴量抽出部で抽出した顔パターンの特徴と前記顔用辞書セットの辞書とを照合し、その照合結果を出力する顔特徴量照合部とを有し、アイリス認識部は、前記カメラで撮影した識別対象となる個体の画像から、前記顔領域検出部の顔領域の切り出し結果に基づきアイリス領域を切り出すアイリス領域抽出部と、前記アイリス領域抽出部で切り出されたアイリス領域からアイリスパターンの特徴を抽出するアイリス特徴量抽出部と、アイリスデータと、その個体情報とが登録されているアイリス辞書と、前記顔特徴照合部の照合結果に基づいて、前記アイリス特徴量抽出部で抽出したアイリスパターンと前記アイリス辞書とを照合し、個体識別を行うアイリス照合部とを有することを特徴とする個体識別装置。
【請求項7】 請求項1に記載の個体識別装置において、識別対象の個体の顔とアイリスを撮影するカメラを備え、顔認識部は、前記カメラで撮影した識別対象となる個体の画像から当該個体の顔領域を切り出す顔領域抽出部と、前記顔領域抽出部で切り出された顔領域から顔パターンの特徴を抽出する顔特徴量抽出部と、顔特徴量とその個体情報が登録された顔用辞書と、前記顔特徴量抽出部で抽出した顔パターンの特徴と前記顔用辞書とを照合し、その照合結果を出力する顔特徴量照合部とを有し、アイリス認識部は、前記カメラで撮影した識別対象となる個体の画像から、前記顔領域検出部の顔領域の切り出し結果に基づきアイリス領域を切り出すアイリス領域抽出部と、前記アイリス領域抽出部で切り出されたアイリス領域からアイリスパターンの特徴を抽出するアイリス特徴量抽出部と、アイリスデータと、その個体情報とが登録されているアイリス辞書と、前記顔特徴照合部の照合結果に基づいて、前記アイリス特徴量抽出部で抽出したアイリスパターンと前記アイリス辞書とを照合し、個体識別を行うアイリス照合部とを有することを特徴とする個体識別装置。
【請求項8】 請求項2〜7のいずれかに記載の個体識別装置において、アイリス特徴量抽出部で抽出したアイリスパターンとアイリス辞書とを照合する場合、顔認識部の照合結果で最も一致度が高いとされた個体のアイリスデータに対して照合するアイリス照合部を備えたことを特徴とする個体識別装置。
【請求項9】 請求項2、4、6のいずれかに記載の個体識別装置において、アイリス特徴量抽出部で抽出したアイリスパターンとアイリス辞書とを照合する場合、顔認識部の照合結果で最も一致度が高いとされた個体と、その個体を含む辞書内の個体のアイリスデータに対して照合するアイリス照合部を備えたことを特徴とする個体識別装置。
【請求項10】 請求項3、5、7のいずれかに記載の個体識別装置において、アイリス特徴量抽出部で抽出したアイリスパターンとアイリス辞書とを照合する場合、顔認識部の照合結果で最も一致度が高いとされた個体と、当該一致度が予め設定された閾値以上の個体のアイリスデータに対して照合するアイリス照合部を備えたことを特徴とする個体識別装置。
【請求項11】 請求項2〜7のいずれかに記載の個体識別装置において、識別対象の個体の顔を撮影した画像データを記録する画像記録部を備えたことを特徴とする個体識別装置。
【請求項12】 請求項11に記載の個体識別装置において、識別対象の個体自身が視認可能な位置に設置され、当該個体の顔を撮影した画像データを表示する画像表示部を備えたことを特徴とする個体識別装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、識別対象となる個体の生態的特徴、特に顔と眼球のアイリス(虹彩)の特徴を利用して個体を識別する個体識別装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】人間の眼球中のアイリス(虹彩)は、幼児期に完成された後は一生を通じてほとんど変化せず、かつ、そのパターンは人それぞれで異なることから、個人識別のための生態的特徴として用いられている。このような技術を開示した文献として、例えば、特表平8−504979号公報等があり、この文献によるとアイリスには約10^52通りものパターンの表現能力があると報告されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このように多くのパターン表現能力を持つ特徴のみを利用して、登録されたn個の辞書パターンからある一つの入力パターンに最も一致するものを選び出す1:n照合を行う場合、辞書が大きくなると、つまりnの値が大きくなると照合時間が長くなるという問題点があった。加えて、アイリス認識によるセキュリティチェックを行う場合、暗証番号のときと同様に、不正使用の問題点も考えられる。
【0004】このような点から、大規模な辞書パターンと入力パターンの1:n照合を行う場合に照合時間の短縮を行い、更に、アイリス認識におけるセキュリティの向上を図ることのできる個体識別装置の実現が望まれていた。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を解決するため次の構成を採用する。
〈構成1〉識別対象となる個体の顔特徴量を抽出し、当該顔特徴量に基づいて前記個体を識別する顔認識部と、顔認識部での識別結果に基づき、識別対象となる個体のアイリスパターンを識別し、その結果を個体識別結果として出力するアイリス認識部とを備えたことを特徴とする個体識別装置。
【0006】〈構成2〉構成1に記載の個体識別装置において、顔認識部は、識別対象となる個体を撮影した画像から個体の顔領域を切り出す顔領域抽出部と、顔領域抽出部で切り出された顔領域から顔パターンの特徴を抽出する顔特徴量抽出部と、特徴の似ている顔特徴量とその個体情報が登録された辞書が複数集まって構成される顔用辞書セットと、顔特徴量抽出部で抽出した顔パターンの特徴と顔用辞書セットの辞書とを照合し、その照合結果を出力する顔特徴量照合部とを有し、アイリス認識部は、識別対象となる個体を撮影した画像からアイリス領域を切り出すアイリス領域抽出部と、アイリス領域抽出部で切り出されたアイリス領域からアイリスパターンの特徴を抽出するアイリス特徴量抽出部と、アイリスデータと、その個体情報とが登録されているアイリス辞書と、顔特徴照合部の照合結果に基づいて、アイリス特徴量抽出部で抽出したアイリスパターンとアイリス辞書とを照合し、個体識別を行うアイリス照合部とを有することを特徴とする個体識別装置。
【0007】〈構成3〉構成1に記載の個体識別装置において、顔認識部は、識別対象となる個体を撮影した画像から個体の顔領域を切り出す顔領域抽出部と、顔領域抽出部で切り出された顔領域から顔パターンの特徴を抽出する顔特徴量抽出部と、顔特徴量とその個体情報が登録された顔用辞書と、顔特徴量抽出部で抽出した顔パターンの特徴と顔用辞書とを照合し、その照合結果を出力する顔特徴量照合部とを有し、アイリス認識部は、識別対象となる個体を撮影した画像からアイリス領域を切り出すアイリス領域抽出部と、アイリス領域抽出部で切り出されたアイリス領域からアイリスパターンの特徴を抽出するアイリス特徴量抽出部と、アイリスデータと、その個体情報とが登録されているアイリス辞書と、顔特徴照合部の照合結果に基づいて、アイリス特徴量抽出部で抽出したアイリスパターンとアイリス辞書とを照合し、個体識別を行うアイリス照合部とを有することを特徴とする個体識別装置。
【0008】〈構成4〉構成1に記載の個体識別装置において、顔認識部は、識別対象となる個体を撮影した画像から当該個体の顔領域を切り出す顔領域抽出部と、顔領域抽出部で切り出された顔領域から顔パターンの特徴を抽出する顔特徴量抽出部と、特徴の似ている顔特徴量とその個体情報が登録された辞書が複数集まって構成される顔用辞書セットと、顔特徴量抽出部で抽出した顔パターンの特徴と顔用辞書セットの辞書とを照合し、その照合結果を出力する顔特徴量照合部とを有し、アイリス認識部は、識別対象となる個体を撮影した画像からアイリス領域を切り出すアイリス領域抽出部と、アイリス領域抽出部で切り出されたアイリス領域からアイリスパターンの特徴を抽出するアイリス特徴量抽出部と、アイリスデータと、その個体情報とが登録されているアイリス辞書と、顔特徴照合部の照合結果に基づいて、アイリス特徴量抽出部で抽出したアイリスパターンとアイリス辞書とを照合し、個体識別を行うアイリス照合部とを有し、かつ、識別対象の個体のアイリスを撮影し、撮影画像をアイリス領域検出部に出力するアイリス撮影用カメラと、顔領域検出部による顔領域に基づき、アイリス撮影用カメラでの撮影範囲がアイリスを含むよう、アイリス撮影用カメラの方向を制御するカメラ制御部とを備えたことを特徴とする個体識別装置。
【0009】〈構成5〉構成1に記載の個体識別装置において、顔認識部は、識別対象となる個体を撮影した画像から個体の顔領域を切り出す顔領域抽出部と、顔領域抽出部で切り出された顔領域から顔パターンの特徴を抽出する顔特徴量抽出部と、顔特徴量とその個体情報が登録された顔用辞書と、顔特徴量抽出部で抽出した顔パターンの特徴と顔用辞書とを照合し、その照合結果を出力する顔特徴量照合部とを有し、アイリス認識部は、識別対象となる個体を撮影した画像からアイリス領域を切り出すアイリス領域抽出部と、アイリス領域抽出部で切り出されたアイリス領域からアイリスパターンの特徴を抽出するアイリス特徴量抽出部と、アイリスデータと、その個体情報とが登録されているアイリス辞書と、顔特徴照合部の照合結果に基づいて、アイリス特徴量抽出部で抽出したアイリスパターンとアイリス辞書とを照合し、個体識別を行うアイリス照合部とを有し、かつ、識別対象の個体のアイリスを撮影し、撮影画像をアイリス領域検出部に出力するアイリス撮影用カメラと、顔領域検出部による顔領域に基づき、アイリス撮影用カメラでの撮影範囲が前記アイリスを含むよう、アイリス撮影用カメラの方向を制御するカメラ制御部とを備えたことを特徴とする個体識別装置。
【0010】〈構成6〉構成1に記載の個体識別装置において、識別対象の個体の顔とアイリスを撮影するカメラを備え、顔認識部は、カメラで撮影した識別対象となる個体の画像から個体の顔領域を切り出す顔領域抽出部と、顔領域抽出部で切り出された顔領域から顔パターンの特徴を抽出する顔特徴量抽出部と、特徴の似ている顔特徴量とその個体情報が登録された辞書が複数集まって構成される顔用辞書セットと、顔特徴量抽出部で抽出した顔パターンの特徴と顔用辞書セットの辞書とを照合し、その照合結果を出力する顔特徴量照合部とを有し、アイリス認識部は、カメラで撮影した識別対象となる個体の画像から、顔領域検出部の顔領域の切り出し結果に基づきアイリス領域を切り出すアイリス領域抽出部と、アイリス領域抽出部で切り出されたアイリス領域からアイリスパターンの特徴を抽出するアイリス特徴量抽出部と、アイリスデータと、その個体情報とが登録されているアイリス辞書と、顔特徴照合部の照合結果に基づいて、アイリス特徴量抽出部で抽出したアイリスパターンとアイリス辞書とを照合し、個体識別を行うアイリス照合部とを有することを特徴とする個体識別装置。
【0011】〈構成7〉構成1に記載の個体識別装置において、識別対象の個体の顔とアイリスを撮影するカメラを備え、顔認識部は、カメラで撮影した識別対象となる個体の画像から個体の顔領域を切り出す顔領域抽出部と、顔領域抽出部で切り出された顔領域から顔パターンの特徴を抽出する顔特徴量抽出部と、顔特徴量とその個体情報が登録された顔用辞書と、顔特徴量抽出部で抽出した顔パターンの特徴と顔用辞書とを照合し、その照合結果を出力する顔特徴量照合部とを有し、アイリス認識部は、カメラで撮影した識別対象となる個体の画像から、顔領域検出部の顔領域の切り出し結果に基づきアイリス領域を切り出すアイリス領域抽出部と、アイリス領域抽出部で切り出されたアイリス領域からアイリスパターンの特徴を抽出するアイリス特徴量抽出部と、アイリスデータと、その個体情報とが登録されているアイリス辞書と、顔特徴照合部の照合結果に基づいて、アイリス特徴量抽出部で抽出したアイリスパターンとアイリス辞書とを照合し、個体識別を行うアイリス照合部とを有することを特徴とする個体識別装置。
【0012】〈構成8〉構成2〜7のいずれかに記載の個体識別装置において、アイリス特徴量抽出部で抽出したアイリスパターンとアイリス辞書とを照合する場合、顔認識部の照合結果で最も一致度が高いとされた個体のアイリスデータに対して照合するアイリス照合部を備えたことを特徴とする個体識別装置。
【0013】〈構成9〉構成2、4、6のいずれかに記載の個体識別装置において、アイリス特徴量抽出部で抽出したアイリスパターンとアイリス辞書とを照合する場合、顔認識部の照合結果で最も一致度が高いとされた個体と、その個体を含む辞書内の個体のアイリスデータに対して照合するアイリス照合部を備えたことを特徴とする個体識別装置。
【0014】〈構成10〉構成3、5、7のいずれかに記載の個体識別装置において、アイリス特徴量抽出部で抽出したアイリスパターンとアイリス辞書とを照合する場合、顔認識部の照合結果で最も一致度が高いとされた個体と、一致度が予め設定された閾値以上の個体のアイリスデータに対して照合するアイリス照合部を備えたことを特徴とする個体識別装置。
【0015】〈構成11〉構成2〜7のいずれかに記載の個体識別装置において、識別対象の個体の顔を撮影した画像データを記録する画像記録部を備えたことを特徴とする個体識別装置。
【0016】〈構成12〉請求項11に記載の個体識別装置において、識別対象の個体自身が視認可能な位置に設置され、当該個体の顔を撮影した画像データを表示する画像表示部を備えたことを特徴とする個体識別装置。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体例を用いて詳細に説明する。
《具体例1》具体例1は、アイリス識別装置に顔認識部を加えて、顔認識処理の結果をアイリス照合に利用することでアイリス照合の高速化を行い、更に、アイリス認識の不正使用を防止するようにしたものである。
【0018】〈構成〉図1は本発明の個体識別装置の具体例1を示す構成図である。図の装置は、アイリス撮影用カメラ101、アイリス認識部110、結果出力部116、顔撮影用カメラ201、顔認識部210からなる。
【0019】アイリス撮影用カメラ101は、識別対象の個体である被験者のアイリス(虹彩)を撮影するカメラである。また、顔撮影用カメラ201は、被験者の顔全体を撮影するためのカメラである。
【0020】アイリス認識部110は、アイリス撮影用カメラ101で撮影された被験者の画像データからアイリス認識を行うもので、アイリス領域検出部111、アイリス特徴量抽出部112、アイリス登録部113、アイリス辞書114、アイリス照合部115からなる。
【0021】アイリス領域検出部111は、アイリス撮影用カメラ101で撮影された被験者の画像データからアイリス領域を切り出す機能を有している。アイリス特徴量抽出部112は、アイリス領域検出部111で切り出されたアイリス領域からアイリス特徴量を抽出する機能を有している。
【0022】アイリス登録部113は、アイリス特徴量抽出部112で抽出されたアイリス特徴量をアイリス辞書114に登録する機能部であり、登録時には、アイリス特徴量をその被験者の被験者情報と共に登録する。アイリス辞書114は、被験者のアイリス特徴量と被験者情報とを辞書として格納する機能部である。
【0023】アイリス照合部115は、アイリス特徴量抽出部112で抽出されたアイリス特徴量に対して、アイリス辞書114を用いて照合処理を行って、被験者を識別する機能部である。また、このアイリス照合部115は、従来と異なり、顔認識部210から送られてくる顔認識処理結果を利用してその識別処理を行う。更に、結果出力部116は、アイリス照合部115の識別結果を出力する機能部である。
【0024】顔認識部210は、顔撮影用カメラ201で撮影された被験者の顔全体の画像データから被験者の顔の認識処理を行うもので、顔領域検出部211、顔特徴量抽出部212、顔特徴量登録部213、顔用辞書セット214、顔特徴量照合部215から構成されている。
【0025】顔領域検出部211は、顔撮影用カメラ201からの画像データを入力し、その色情報や顔の構造情報等を利用して画像データから顔領域を切り出す機能部である。顔特徴量抽出部212は顔領域検出部211で切り出された顔領域から識別に有効な顔特徴量を抽出する機能部である。ここで、顔特徴量を抽出する方法としては、例えば、小杉 信、「シーンの中の顔の探索と認識」、信学技報、PRU91−104、p49〜56、1992に示されている技術を用いて行う。即ち、切り出された顔画像をモザイク化してベクトル表現することで顔特徴量を抽出するものである。
【0026】顔特徴量登録部213は、顔特徴量抽出部212で抽出された顔特徴量を、顔用辞書セット214内の顔特徴量辞書の一つに被験者の個人情報と共に登録する機能部である。顔用辞書セット214は、顔特徴量辞書が複数集まって構成された辞書セットである。
【0027】図2は、顔用辞書セット214の構成図である。顔特徴量辞書A214−1〜顔特徴量辞書M214−mには、それぞれ似た顔特徴量を持つ被験者の顔特徴量のデータとその個人情報が集められて登録されている。
【0028】顔特徴量照合部215は、顔特徴量抽出部212で抽出された顔特徴量に対して顔用辞書セット214を用いて照合処理を行う機能部であり、該当した顔用辞書セット214の辞書情報を認識結果としてアイリス認識部110に出力するようになっている。
【0029】尚、アイリス認識部110および顔認識部210は、マイクロコンピュータ等で構成され、各機能部は、それぞれの機能に対応したソフトウェアとこれを実行するプロセッサ等で実現されている。また、顔用辞書セット214やアイリス辞書114は、ハードディスク等に格納されている。
【0030】〈動作〉顔撮影用カメラ201は、被験者の顔の全体像を含むように撮影し、その撮影した画像データを顔領域検出部211に送る。顔領域検出部211では色情報や顔の構造情報などを利用して画像データから顔領域を切り出し、次の顔特徴量抽出部212に送る。顔特徴量抽出部212では、送られてきた顔領域から識別に有効な顔特徴量を抽出する。
【0031】登録時には、顔特徴量抽出部212で抽出した顔特徴量を顔特徴量登録部213に送り、顔特徴量登録部213は、顔用辞書セット214内の顔特徴量辞書A214−1〜顔特徴量辞書M214−mのいずれか一つに被験者の個人情報と共に顔特徴量を登録する。
【0032】一方、照合時には、顔特徴量抽出部212で抽出した顔特徴量が顔特徴量照合部215に送られ、顔用辞書セット214を用いて照合処理が行われる。そして、ここでの照合結果がアイリス照合部115に送られ、アイリス照合処理の制御に使われる。
【0033】そのため、顔特徴量照合部215における照合処理結果には、先ず、入力された顔特徴量が顔であると認識できるかどうか、つまり、辞書セット内のどれかの特徴とマッチしたかどうかの情報と、もしマッチしたならば、それは誰なのか、つまり、その最もマッチした被験者の情報と、加えてその被験者が含まれる辞書内の情報、つまりその辞書内にどのような被験者が登録されているかの情報も送るようにする。
【0034】一方、アイリス撮影用カメラ101では、被験者のアイリスを撮影し、その撮影した画像データをアイリス領域検出部111に送る。アイリス領域検出部111では送られてきた画像データからエッジ情報などを利用してアイリス領域を切り出す。アイリス特徴量抽出部112では、アイリス領域検出部111から送られてきたアイリス領域からアイリス特徴量を抽出する。
【0035】アイリス辞書の登録時には、アイリス特徴量抽出部112で抽出されたアイリス特徴量がアイリス登録部113に送られ、アイリス登録部113は、これをアイリス辞書114に個人情報と共に登録する。
【0036】一方、被験者の照合時には、アイリス特徴量抽出部112で抽出されたアイリス特徴量を、アイリス照合部115において、アイリス辞書114と顔認識部210の処理結果を用いてアイリス照合を行う。ここでのアイリス照合処理は、顔特徴量照合処理において顔が認識されていない場合はアイリス照合処理を行わず、その旨を出力する。
【0037】また、顔認識部210で顔が認識されている場合には、一致度が高かった被験者のアイリスデータに対してアイリス照合処理を行う。その場合、目的に応じてどの範囲の被験者のアイリスデータに対してアイリス照合処理を行うかを変更することで更に有効な個人識別が行える。例えば、非常に厳しいチェックを行う場合は、顔特徴量照合の結果が最も高かった被験者のアイリスデータに対してのみアイリス照合を行えばよい。また、通常のチェックであれば、顔特徴量照合の結果が最も高かった被験者が含まれる顔特徴量辞書内の被験者のアイリスデータに対してアイリス照合を行う。つまり、顔特徴量が似ている複数の被験者に対してアイリス照合を行う。このようにすることでアイリス辞書が巨大になった場合でも効果的に照合処理を行うことができる。
【0038】そして、このアイリス照合による最終的な個人識別の結果は、結果出力部116から出力される。
【0039】〈効果〉以上のように、具体例1によれば、顔認識処理の結果に基づいてアイリス照合を行うようにしたので、被験者の顔認識によるチェックを行って防犯効果を高めることができると共に、更に、アイリス照合処理時には照合データ数を削減することができるため、アイリス辞書のデータが増えた場合でも、高速に個人識別を行うことができる。
【0040】《具体例2》具体例2は、顔用の辞書を複数の辞書に分割せずに一つの顔用辞書に収納し、顔認識処理においては、辞書ともっとも一致する被験者の情報と、その顔特徴量との一致度がある範囲内にある被験者の情報も照合結果として出力するようにしたものである。
【0041】〈構成〉図3は具体例2の構成図である。図の装置は、アイリス撮影用カメラ101、アイリス認識部110、結果出力部116、顔撮影用カメラ201、顔認識部310からなる。
【0042】ここで、具体例1と異なるのは顔認識部310であり、顔撮影用カメラ201や、アイリス撮影用カメラ101、アイリス認識部110および結果出力部116の構成は具体例1と同様である。
【0043】顔認識部310は、顔領域検出部211、顔特徴量抽出部212、顔特徴量登録部311、顔用辞書312、顔特徴量照合部313から構成されている。ここで、顔領域検出部211および顔特徴量抽出部212の構成は具体例1と同様である。
【0044】顔用辞書312は、具体例1の場合は、複数の辞書が集まって構成されていたのに対し、一つの辞書となっている。即ち、全ての被験者の顔特徴量と、その被験者の情報が格納されている。
【0045】顔特徴量登録部311は、顔特徴量抽出部212で抽出された顔特徴量を被験者の個人情報と共に、顔用辞書312に登録する機能部である。顔特徴量照合部313は、顔特徴量抽出部212で抽出された顔特徴量に対して顔用辞書312を用いて照合処理を行うもので、顔特徴量が顔用辞書312内の辞書と一致した場合は、その最も一致した被験者の情報と、その顔特徴量との一致度がある範囲内にある(一致度が予め定めた閾値以上の)被験者の情報も照合結果として出力するよう構成されている。
【0046】〈動作〉顔映像の入力から顔特徴量の抽出処理までは具体例1と同様であるが、具体例2では顔用辞書312が具体例1とは異なっている。即ち、具体例1では辞書登録時に入力された顔特徴量によって複数の辞書に分割して登録したが、ここでは、一つの辞書である顔用辞書312に登録する。
【0047】そして、顔特徴量照合部313による顔特徴量の照合時には、顔が認識された場合、つまり、入力顔特徴量が辞書内のデータとマッチする場合は、その最も一致する被験者の情報を出力するのに加えて、その入力顔特徴量との一致度がある範囲内にある被験者の情報も照合結果としてアイリス照合部115に送る。
【0048】つまり、具体例1では、顔が認識された場合は、予め顔特徴量によって辞書を分割することでデータの絞り込みを行ったが、ここでは入力データの顔特徴量に合わせてその場でその顔特徴量に似ているものを選択することにより、データの絞り込みを行う。この顔認識部310の出力結果の利用は具体例1と同様で、顔が認識されなかった場合はアイリス照合を行わず、その旨を出力し、顔が認識された場合は、アイリス照合部115で照合すべきアイリスデータの絞り込みを行う。
【0049】また、具体例1と同様に、目的に応じて照合に用いるデータ量を変化させることも可能である。即ち、厳しいチェックを行う場合は、顔特徴量照合の結果が最も高かった被験者のアイリスデータに対してのみアイリス照合を行い、また、通常のチェックの場合は、顔特徴量照合の結果が最も高かった被験者とその被験者に似た顔特徴量を持つ(その被験者の顔特徴量との一致度が閾値以上の)被験者のアイリスデータに対してアイリス照合を行うことでアイリス辞書が巨大になった場合でも効果的に照合処理が行える。
【0050】〈効果〉以上のように具体例2によれば、顔認識処理の結果に基づいてアイリス照合を行うようにしたので、被験者の顔認識によるチェックを行って防犯効果を高めることができると共に、更に、アイリス照合処理時には照合データ数を削減することができるため、アイリス辞書のデータが増えた場合でも、高速に個人識別を行うことができる。また、具体例1に比べて、顔特徴量の辞書を予め分割せずに、入力された顔特徴量に合わせてデータを選択するため、具体例1において入力された顔特徴量がある二つの辞書の中間にあるような場合でも、候補の絞り込みを正しく行うことができる。
【0051】《具体例3》具体例3は、具体例1の構成に加えて、顔認識部における顔領域の検出結果に基づいて、アイリス撮影用のカメラの制御を行うようにしたものである。
【0052】〈構成〉図4は具体例3の構成図である。図の装置は、アイリス撮影用カメラ101、アイリス認識部110、結果出力部116、顔撮影用カメラ201、顔認識部210a、カメラ制御部401からなる。
【0053】ここで、具体例1と異なるのは、カメラ制御部401が設けられ、また、顔認識部210aにおいて、顔領域検出部211aからカメラ制御部401に対して、顔領域情報を出力する点である。これ以外は、具体例1と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【0054】カメラ制御部401は、顔領域検出部211aで抽出された顔領域情報に基づいてアイリス撮影用カメラ101を制御する制御部である。即ち、顔領域情報に基づいて、アイリス撮影用カメラ101での撮影範囲がアイリスを含むよう、該アイリス撮影用カメラ101の方向を制御する機能を有している。このために、顔撮影用カメラ201とアイリス撮影用カメラ101とは、相互の撮影方向が予め調整されている。
【0055】〈動作〉通常、アイリスを撮影するためには、カメラをアイリスにズームするため、被験者がある程度動いてしまうと、アイリス部分がフレームアウトすることもある。そのような場合、アイリスが撮影されていない不必要な画像を処理することになり、処理時間が増大してしまう。
【0056】そこで、本具体例では、顔領域検出部211aの結果をアイリスカメラ制御部401で受けて、その結果からアイリスの位置を推定し、その方向にアイリス撮影用カメラ101を向けるよう制御する。
【0057】この制御としては、カメラ制御部401は、先ず、顔の中心位置を顔領域検出部211aの出力として受け取り、次に、その中心位置を基準として顔の一般的なモデルに従って、眼が存在する方向を推定してアイリス撮影用カメラ101を、眼方向に向けるよう制御する。ここで、顔撮影用カメラ201とアイリス撮影用カメラ101とは予めその撮影方向が調整されているため、顔撮影用カメラ201のどの辺に映れば、アイリス撮影用カメラ101をどの程度駆動すればよいかが計算できることになる。
【0058】従って、被験者がある程度動いてもアイリス画像は安定して撮影されるようになる。アイリス画像が撮影された後は、具体例1で説明した処理と同様の個人照合処理を行って個人識別を行う。
【0059】〈効果〉以上のように、具体例3によれば、具体例1の構成に加えて、顔領域検出部211aで抽出された顔領域の情報に基づいて、カメラ制御部401で、アイリス撮影用カメラ101の方向を制御するようにしたので、具体例1の効果に加えて、被験者がある程度動いた場合でも安定してアイリスの撮影が行え、その結果、誤った映像のためにおこる処理時間の増大を防ぐことができる。
【0060】《具体例4》具体例4は、具体例2の構成に加えて、顔認識部における顔領域の検出結果に基づいて、アイリス撮影用のカメラの制御を行うようにしたものである。
【0061】〈構成〉図5は具体例4の構成図である。図の装置は、アイリス撮影用カメラ101、アイリス認識部110、結果出力部116、顔撮影用カメラ201、顔認識部310a、カメラ制御部401からなる。
【0062】ここで、具体例2と異なるのは、カメラ制御部401が設けられ、また、顔認識部310aにおいて、顔領域検出部211aからカメラ制御部401に対して、顔領域情報を出力する点である。これ以外は、具体例2と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。また、カメラ制御部401は、具体例3と同様の構成である。
【0063】〈動作〉動作において、顔領域検出部211aの結果をアイリスカメラ制御部401で受けて、その結果からアイリスの位置を推定し、その方向にアイリス撮影用カメラ101を向けるよう制御することは具体例3と同様である。また、これ以外の動作は具体例2と同様である。
【0064】〈効果〉以上のように、具体例4によれば、具体例2の構成に加えて、顔領域検出部211aで抽出された顔領域の情報に基づいて、カメラ制御部401で、アイリス撮影用カメラ101の方向を制御するようにしたので、具体例2の効果に加えて、被験者がある程度動いた場合でも安定してアイリスの撮影が行え、その結果、誤った映像のためにおこる処理時間の増大を防ぐことができる。
【0065】《具体例5》具体例5は、1台のカメラで撮影した画像から顔認識とアイリス認識を行うようにしたものである。
【0066】〈構成〉図6は具体例5の構成図である。図の装置は、カメラ501、カメラ出力分配器502、アイリス認識部110a、結果出力部116、顔認識部210bからなる。
【0067】カメラ501は、上記各具体例におけるアイリス撮影用カメラ101と顔撮影用カメラ201とを兼ねるカメラであり、その撮影範囲は顔認識が行える範囲となっている。また、本具体例では、顔画像データからアイリス画像も切り出すため、カメラ501は、できるだけ高精細なカメラであることが望ましい。カメラ出力分配器502は、カメラ501で撮影した画像を顔認識部210bとアイリス認識部110aとに分配するための分配器である。
【0068】顔認識部210bおよびアイリス認識部110aは、具体例1と基本的に同様の構成であるが、顔領域検出部211bの抽出した顔領域の抽出結果に基づいてアイリス領域検出部111aがアイリス領域を切り出すよう構成されている点が具体例1とは異なる点である。これ以外は、具体例1と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【0069】〈動作〉カメラ501により被験者の顔画像を撮影すると、その画像データは、カメラ出力分配器502によって、顔認識部210bとアイリス認識部110aとに分配される。顔認識部210bの顔領域検出部211bは、具体例1と同様の処理を行い、顔領域を抽出する。そして、具体例1と同様にこれを顔特徴量抽出部212に出力すると共に、その抽出結果はアイリス認識部110aのアイリス領域検出部111aにも送られる。
【0070】アイリス認識部110aのアイリス領域検出部111aは、顔領域検出部211bからの顔領域抽出結果に基づき、カメラ出力分配器502より受け取った画像からアイリスが存在すると思われる領域のみを探索してアイリス領域を検出する。
【0071】この検出処理としては、アイリス領域検出部111aは、顔の中心位置を顔領域検出部211bの出力として受け取ると、その中心位置を基準として顔の一般的なモデルに従って、眼が存在する範囲でアイリス領域を探索することによって行う。アイリス画像が撮影された後は、具体例1で説明した処理と同様の個人照合処理を行って個人識別を行う。
【0072】〈効果〉以上のように、具体例5によれば、顔撮影用のカメラとアイリス撮影用のカメラを1台のカメラで行うようにしたので、具体例1の効果に加えて、システムのコストを削減することができる。また、顔領域検出の結果を用いてアイリス領域を検出するため、アイリス領域の検出を高速に行うことができる。
【0073】《具体例6》具体例6は、具体例5の構成において、顔認識部を構成を具体例2と同等の構成としたものである。
【0074】〈構成〉図7は、具体例6の構成図である。図の装置は、カメラ501、カメラ出力分配器502、アイリス認識部110a、結果出力部116、顔認識部310bからなる。
【0075】ここで、具体例5と異なるのは、顔認識部310bの構成であり、これは、具体例2と同等の構成となっている。これ以外は具体例5と同様の構成である。
【0076】〈動作〉カメラ501により被験者の顔画像を撮影すると、その画像データは、カメラ出力分配器502によって、顔認識部310bとアイリス認識部110aとに分配される。顔認識部310bの顔領域検出部211bは、具体例5と同様の処理を行い、顔領域を抽出する。そして、具体例5と同様にこれを顔特徴量抽出部212に出力すると共に、その抽出結果はアイリス認識部110aのアイリス領域検出部111aにも送られる。
【0077】アイリス認識部110aのアイリス領域検出部111aは、顔領域検出部211bからの顔領域抽出結果に基づき、カメラ出力分配器502より受け取った画像からアイリスが存在すると思われる領域のみを探索してアイリス領域を検出する。アイリス画像が撮影された後は、具体例2で説明した処理と同様の個人照合処理を行って個人識別を行う。
【0078】〈効果〉以上のように、具体例6によれば、顔撮影用のカメラとアイリス撮影用のカメラを1台のカメラで行うようにしたので、具体例2の効果に加えて、システムのコストを削減することができる。また、顔領域検出の結果を用いてアイリス領域を検出するため、アイリス領域の検出を高速に行うことができる。
【0079】《具体例7》具体例7は、具体例1の構成に加えて、顔撮影用カメラの画像データを記録するようにしたものである。
【0080】〈構成〉図8は具体例7の構成図である。図の装置は、アイリス撮影用カメラ101、アイリス認識部110、結果出力部116、顔撮影用カメラ201、顔認識部210、カメラ出力分配器601、画像記録部602からなる。
【0081】ここで、具体例1と異なるのは、カメラ出力分配器601と画像記録部602が新たに加えられていることである。これ以外は、具体例1と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【0082】カメラ出力分配器601は、顔撮影用カメラ201の画像データを顔認識部210と画像記録部602とに分配する分配器である。画像記録部602は、顔撮影用カメラ201で撮影された被験者の顔画像を記録するための格納部であり、ハードディスク装置やビデオテープレコーダ等で構成されている。また、画像記録部602で、既知の画像の圧縮技術を用いて画像を記録するよう構成してもよい。
【0083】〈動作〉顔認識部210による被験者の顔認識処理およびアイリス認識部110によるアイリス認識処理による個人識別処理は、具体例1と同様である。そして、本具体例では、被験者に対する個人識別時(顔照合時)、画像記録部602によって、被験者の顔画像を記録しておく。これにより、個人識別の対象となった被験者の顔画像を後で確認することができる。
【0084】〈効果〉以上のように、具体例7によれば、具体例1の構成に加えて、被験者の顔画像を画像記録部602で記録するようにしたので、具体例1の効果に加えて、例えばシステムの不正使用があった場合でも、その不正使用した人物の確認を後で行うことができる。
【0085】尚、本具体例の画像記録部602を設ける構成を、上述した具体例3、5の個体識別装置に適用しても同様の効果を得ることができる。
【0086】《具体例8》具体例8は、具体例2の構成に加えて、顔撮影用カメラの画像データを記録するようにしたものである。
【0087】〈構成〉図9は具体例8の構成図である。図の装置は、アイリス撮影用カメラ101、アイリス認識部110、結果出力部116、顔撮影用カメラ201、顔認識部310、カメラ出力分配器601、画像記録部602からなる。
【0088】ここで、具体例2と異なるのは、カメラ出力分配器601と画像記録部602が新たに加えられていることである。これ以外は、具体例2と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。カメラ出力分配器601および画像記録部602は、具体例7の構成と同様である。
【0089】〈動作〉顔認識部310による被験者の顔認識処理およびアイリス認識部110によるアイリス認識処理による個人識別処理は、具体例2と同様である。また、被験者に対する個人識別時(顔照合時)、画像記録部602によって、被験者の顔画像を記録しておくのは具体例7と同様である。これにより、個人識別の対象となった被験者の顔画像を後で確認することができる。
【0090】〈効果〉以上のように、具体例8によれば、具体例2の構成に加えて、被験者の顔画像を画像記録部602で記録するようにしたので、具体例2の効果に加えて、例えばシステムの不正使用があった場合でも、その不正使用した人物の確認を後で行うことができる。
【0091】尚、本具体例の画像記録部602を設ける構成を、上述した具体例4、6の個体識別装置に適用しても同様の効果を得ることができる。
【0092】《具体例9》具体例は、具体例7の構成に加えて、顔撮影用カメラの画像データを表示するようにしたものである。
【0093】〈構成〉図10は具体例9の構成図である。図の装置は、アイリス撮影用カメラ101、アイリス認識部110、結果出力部116、顔撮影用カメラ201、顔認識部210、カメラ出力分配器601a、画像記録部602、画像表示部701からなる。
【0094】ここで、具体例7と異なるのは、新たに画像表示部701が加えられ、カメラ出力分配器601aによって、画像表示部701に対しても画像データが分配されるようになっていることである。これ以外は、具体例7と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【0095】〈動作〉顔認識部210による被験者の顔認識処理およびアイリス認識部110によるアイリス認識処理による個人識別処理、そして、画像記録部602による画像記録処理は、具体例7と同様である。そして、本具体例では、被験者に対する個人識別時(顔照合時)、画像表示部701によって、被験者の顔画像を、その被験者が視認できるよう表示する。これにより、個人識別の対象となった被験者は、自身の顔画像を確認することができる。
【0096】〈効果〉以上のように、具体例9によれば、具体例7の構成に加えて、被験者の顔画像を画像表示部701で表示するようにしたので、具体例7の効果に加えて、被験者に自分の行動が監視あるいは記録されていることを意識させることで、防犯効果を生み出すことができる。また、被験者は自分の顔やアイリスの状態を確認することができるため、例えば、髪によって顔が大きく隠されている等、何らかの理由で本人であるのに認識されなかった場合に、本人にそのことを気付かせることができる。従って、正しい本人を認識できないといった誤認識を防止することができる。
【0097】尚、本具体例の画像記録部602と画像表示部701を設ける構成を、上述した具体例3、5で示した個体識別装置に適用しても同様の効果を得ることができる。
【0098】《具体例10》具体例10は、具体例8の構成に加えて、顔撮影用カメラの画像データを表示するようにしたものである。
【0099】〈構成〉図11は具体例10の構成図である。図の装置は、アイリス撮影用カメラ101、アイリス認識部110、結果出力部116、顔撮影用カメラ201、顔認識部310、カメラ出力分配器601a、画像記録部602、画像表示部701からなる。
【0100】ここで、具体例8と異なるのは、新たに画像表示部701が加えられ、カメラ出力分配器601aによって、画像表示部701に対しても画像データが分配されるようになっていることである。これ以外は、具体例8と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【0101】〈動作〉顔認識部310による被験者の顔認識処理およびアイリス認識部110によるアイリス認識処理による個人識別処理、そして、画像記録部602による画像記録処理は、具体例8と同様である。そして、本具体例では、被験者に対する個人識別時(顔照合時)、画像表示部701によって、被験者の顔画像を、その被験者が視認できるよう表示する。これにより、個人識別の対象となった被験者は、自身の顔画像を確認することができる。
【0102】〈効果〉以上のように、具体例10によれば、具体例8の構成に加えて、被験者の顔画像を画像表示部701で表示するようにしたので、具体例8の効果に加えて、被験者に自分の行動が監視あるいは記録されていることを意識させることで、防犯効果を生み出すことができる。また、被験者は自分の顔やアイリスの状態を確認することができるため、例えば、髪によって顔が大きく隠されている等、何らかの理由で本人であるのに認識されなかった場合に、本人にそのことを気付かせることができる。従って、正しい本人を認識できないといった誤認識を防止することができる。
【0103】尚、本具体例の画像記録部602と画像表示部701を設ける構成を、上述した具体例4、6で示した個体識別装置に適用しても同様の効果を得ることができる。
【0104】また、上記各具体例では、識別対象の個体として人間の場合を説明したが、動物であっても同様に適用可能である。




 

 


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