JP2007226741A - 顔照合システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、複数の利用者によって出入口を連続して通行された場合であっても、利用者の照合漏れを低減させ、管理区画に対するセキュリティ性を向上させることができる顔照合システムを得ることを目的とするものである。
【解決手段】照合クライアント１は、画像取得部としてのカメラ２と、顔画像検出部３と、照合クライアント１と外部との間の通信を制御するクライアント通信部４とを有している。顔画像検出部３は、照合クライアント１の全体の動作、及びカメラ２の画像情報の取得動作を制御する。また、顔画像検出部３は、利用者の顔画像を検出すると、照合に用いるための取得顔画像情報を生成する。複数の照合クライアント１は、ネットワーク５に接続されている。ネットワーク５は、例えばＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）である。また、ネットワーク５には、照合サーバ６が接続されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、利用者の顔画像の情報を取得する照合クライアントと、利用者の顔画像情報が予め登録された照合サーバとが通信可能に接続され、利用者の顔画像を照合する顔照合システムに関するものである。

従来の入退場等管理システムでは、遊園地（管理区画）の遊戯施設毎及び出入口毎に設けられたビデオカメラの前に対峙する利用者の顔画像が顔認証装置によって取得され、顔認証装置からの顔画像の情報が通信回線を介して管理サーバへ送られて照合され、利用者が認証される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−３４８５７１号公報

上記のような従来の入退場等管理システムでは、カメラの前に対峙する利用者だけの顔画像を照合していたため、複数の利用者によって出入口を連続して通行されると、利用者の照合（認証）漏れが発生することがあり、管理区画に対するセキュリティ性が低下していた。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであ、複数の利用者によって出入口を連続して通行された場合であっても、利用者の照合漏れを低減させ、管理区画に対するセキュリティ性を向上させることができる顔照合システムを得ることを目的とする。

この発明に係る顔照合システムは、画像情報を取得する画像取得部と、画像取得部から受けた所定時間分の連続した画像情報から複数の利用者の顔画像を検出可能な顔画像検出部とを有する照合クライアント、及び照合クライアントに通信可能に接続され、照合クライアントから受信した顔画像の情報を照合する照合サーバを備えている。

この発明の顔照合システムでは、照合クライアントによって検出された全ての利用者の顔画像の情報が、認証サーバに送信されて照合されるので、複数の利用者によって出入口を連続して通行された場合であっても、利用者の顔画像の照合漏れを低減させることができ、管理区画に対するセキュリティ性を向上させることができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による顔照合システム示すブロック図である。
図において、管理区画の入り口には、照合クライアント１が設けられている。照合クライアント１は、画像取得部としてのカメラ２と、顔画像検出部３と、照合クライアント１と外部との間の通信を制御するクライアント通信部４とを有している。カメラ２は、管理区画の入り口の画像を撮影し、画像情報を生成する。カメラ２によって生成された画像情報は、顔画像検出部３に連続して送られる。

顔画像検出部３は、照合クライアント１の全体の動作、及びカメラ２の画像情報の取得動作（例えば焦点調節、絞り調整及びズーム調節等のカメラ２の撮影動作）を制御する。また、顔画像検出部３は、カメラ２から受けた画像情報から利用者の顔画像を検出する。さらに、顔画像検出部３は、利用者の顔画像を検出すると、カメラ２から受けた所定時間（例えば０．５秒〜１秒）分の連続した画像情報から、複数の顔画像情報（顔画像の情報）を生成し、一時的に保存する。そして、顔画像検出部３は、保存した複数の顔画像情報の中から、例えば明るさ、顔の大きさ、及び顔の向き等が好条件であり顔照合に最適な顔画像を選別し、照合に用いるための取得顔画像情報を生成する。

また、顔画像検出部３は、所定時間分の連続した画像情報から（最初に検出した利用者と異なる）複数の利用者の顔画像を検出すると、利用者毎に取得顔画像情報を生成する。ここで、顔画像検出部３は、例えば部分空間法等を用いて、検出した顔画像情報から目、鼻及び口の位置等の顔画像における特徴点を抽出し、この特徴点に基づいて、最初に検出した利用者の顔画像と、最初に検出した利用者以外の顔画像とを区別する。

全ての照合クライアント１は、ネットワーク５に接続されている。ネットワーク５は、例えばＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）である。また、ネットワーク５には、照合サーバ６が接続されている。即ち、複数の照合クライアント１と照合サーバ６とは、ネットワーク５を介して、互いに通信可能に接続されている。顔画像検出部３によって生成された取得顔画像情報は、ネットワーク５を介して、照合サーバ６に送られる。

照合サーバ６は、照合サーバ６全体の動作を制御するサーバ制御部７と、受信した顔画像情報を照合する顔照合部８と、照合サーバ６と外部との間の通信を制御するサーバ通信部９と、利用者の登録顔画像情報が予め登録された顔画像データベース１０とを有している。顔照合部８は、照合クライアント１から受信した取得顔画像情報の顔画像が顔画像データベース１０内に登録されているかどうか照合し、照合結果をサーバ制御部７に送る。そして、顔画像情報の照合結果に基づいて、取得顔画像情報の送信元の照合クライアント１に対応する管理区画の出入口の扉（図示せず）に設けられた電気錠がサーバ制御部７によって解錠され、利用者の管理区画内への入場が許可される。

ここで、照合クライアント１は、演算処理部（ＣＰＵ）、記憶部（ＲＯＭ及びＲＡＭ等）及び信号入出力部を持ったマイクロコンピュータ（図示せず）により構成することができる。照合クライアント１のマイクロコンピュータの記憶部には、顔画像検出部３及びクライアント通信部４の機能を実現するためのプログラムが格納されている。

また、照合サーバ６は、演算処理部（高速ＣＰＵ）、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ及びハードディスク等）及び信号入出力部を持ったコンピュータ（図示せず）により構成することができる。照合クライアント１のコンピュータの記憶部には、サーバ制御部７、顔照合部８及びサーバ通信部９の機能を実現するためのプログラムが格納されている。

次に、動作について説明する。
図２は、図１の照合クライアント１の動作を示すフローチャートである。図において、まず、照合クライアント１は、カメラ２からの画像情報から利用者の顔画像が検出されたかどうかを確認し（ステップＳ１）、利用者の顔画像が検出するまで待機する。利用者の顔画像を検出すると、照合クライアント１は、所定時間分の連続した画像情報をカメラ２から取得する（ステップＳ２）。

そして、照合クライアント１は、連続して受けた画像情報に最初に検出した利用者と異なる利用者の顔画像が含まれているかどうかを確認する（ステップＳ３）。異なる利用者の顔画像が含まれていなければ、照合クライアント１は、最初に検出した利用者の顔照合に最適な顔画像情報を選別して取得顔画像情報を生成する（ステップＳ４）。一方、異なる利用者が含まれている場合、照合クライアント１は、利用者毎の顔照合に最適な顔画像情報を選別して取得顔画像情報を生成する（ステップＳ５）。

そして、照合クライアント１は、生成した取得顔画像情報を照合サーバ６へ送信し（ステップＳ６）、カメラ２からの画像情報から新たな利用者の顔画像を検出するまで待機する。

上記のような顔照合システムでは、カメラからの所定時間分の連続した画像情報から複数の利用者が検出され、利用者毎の顔画像情報が照合サーバへ送信されるので、複数の利用者によって出入口を連続して通行された場合であっても、利用者の照合漏れを軽減させることができ、管理区画のセキュリティ性を向上させることができる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。
図３は、実施の形態２による顔照合システムを示すブロック図である。図において、実施の形態２の照合クライアント１は、利用者の個人識別情報が格納された磁気カードを読み取る個人識別情報読取部１１をさらに有している。個人識別情報読取部１１は、利用者が所持する磁気カードを読み取ることによって、個人識別情報を取得し、顔画像検出部３に送る。顔画像検出部３は、個人識別情報読取部１１から個人識別情報を受けると、カメラ２からの画像情報に利用者の顔画像情報が含まれているかどうかを確認する。そして、顔画像検出部３は、利用者の顔画像情報が含まれていれば、取得顔画像情報を生成し、受けた個人識別情報と取得顔画像情報とを対応付けて、照合サーバ６へ送信する。

顔画像データベース１０には、顔画像情報が個人識別情報に対応付けて登録されている。顔照合部８は、受信した個人識別情報に対応する顔画像情報を、顔画像データベース１０内に登録された顔画像情報から比較顔画像情報として抽出する。即ち、顔照合部８は、受信した個人識別情報に基づいて、顔画像データベース１０内に登録された顔画像情報を選択する。また、顔照合部８は、照合クライアント１から受信した取得顔画像情報と比較顔画像情報とを１：１で比較することによって、利用者の顔画像を照合する。他の構成は実施の形態１と同様である。

次に動作について説明する。図４は、図３の照合クライアント１の動作を示すフローチャートである。図において、まず、照合クライアント１は、利用者の個人識別情報を取得したか（磁気カードを読み取ったか）どうかを確認し（ステップＳ１１）、個人識別情報を取得するまで待機する。個人識別情報を取得すると、照合クライアント１は、カメラ２からの画像情報に利用者の顔画像が含まれているかどうかを確認する（ステップＳ１２）。

利用者の顔画像が含まれていない（利用者の顔画像を検出できない）場合、照合クライアント１は、個人識別情報が入力されるまで待機する。また、利用者の顔画像が含まれている場合、照合クライアント１は、取得顔画像情報を生成し（ステップＳ１３）、取得顔画像情報と顔画像情報とを対応付けて照合サーバ６へ送信し（ステップＳ１４）、新たな利用者の個人識別情報を取得するまで待機する。

上記のような顔照合システムでは、個人識別情報に基づいて顔画像データベース内に登録された顔画像情報から比較顔画像情報として抽出し、取得顔画像情報の比較対象を限定させたので、照合時間を短縮させることができる。これとともに、取得顔画像情報に対する照合精度を向上させることができる。

また、従来の一般的な顔画像認証装置では、画像情報から顔画像を検出する顔画像検出部と、顔画像が予め登録され顔画像を照合する顔画像照合部とが同一のコンピュータによって構成されている。この従来の顔画像認証装置を多数の利用者が出入りするビルのビルセキュリティシステムに適用した場合は、多数の利用者の顔画像を予め登録するために、大容量のハードディスクを用いたコンピュータを用いており、そのコンピュータを複数箇所に設置していたためシステムの構築費用が高くなっていた。しかしながら、上記のような顔照合システムでは、複数の照合クライアントが１台の照合サーバに接続されており、照合サーバが照合動作を一括して行うので、照合クライアント側で顔画像情報のデータベースが不要となり、照合動作用コンピュータの設置台数を減らすことができ、システムの構築費用を軽減させることができる。また、１台の照合サーバに複数の照合クライアントを接続可能であるので、照合クライアントを増設し、システムを拡張させた場合の拡張（設置）費用を軽減させることができる。

さらに、カメラを管理区画の出入口毎に配置し、各カメラと顔画像認証装置とを接続した入退室管理システムでは、カメラと顔画像認証装置との間を高速データ伝送路によって接続しなければならず、高速データ伝送路を適用することによってもシステムの構築費用が高くなっていた。これとともに、顔画像認証装置側では、常にカメラからの画像情報に対して顔画像取得（検出）処理及び照合処理を行っているため、各処理に係わる負荷が大きくなり、顔画像認証専用のコンピュータを用いる必要があった。これに対して、上記のような顔照合システムでは、照合クライアントが利用者の顔画像を検出したときだけ取得顔画像情報を照合クライアントへ送信するので、ネットワークの負荷を軽減させることができるとともに、安価（低速）なネットワークによってシステムを構築することができる。さらにまた、照合サーバのコンピュータが取得顔画像情報を受信したときだけ顔画像の照合の動作を行うので、顔画像の照合の動作以外の他の動作を照合サーバのコンピュータに処理させることができ、システムの利便性を向上させることができる。

なお、実施の形態２では、個人識別情報読取部１１が磁気カードを読み取っていたが、磁気カードに限るものではなく、例えばＩＤ情報を記録させた鍵、非接触式を含めたＩＣカード、非接触式ＩＣが組み込まれた携帯電話、及びＩＣタグ等を読み取ってもよい。また、個人識別情報読取部が、例えば利用者が記憶するＩＤ情報（暗証番号）を利用者から直接入力されてもよい。さらに、個人識別情報読取部が指紋、掌紋、静脈、声紋及び虹彩等の生体の特徴を読み取ってもよい。

また、顔画像検出部がカメラからの画像情報に基づいて、顔の大きさ、顔画像とカメラとの距離（遠近距離）、及び顔の数等を検出し、照合クライアントから送信される顔画像情報に顔の大きさの情報、顔画像とカメラとの距離の情報、及び顔の数の情報等を付加してもよい。

さらに、顔画像検出部がカメラからの画像情報から顔画像の周辺のみを抽出（トリミング）して、照合サーバへ送信してもよい。この場合、抽出した顔画像の周辺のみの情報を照合サーバへ送信するので、顔画像情報送信時のデータ量を低減させることができ、ネットワークの負荷を軽減させることができる。

この発明の実施の形態１による顔照合システム示すブロック図である。 図１の照合クライアントの動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２による顔照合システムを示すブロック図である。 図３の照合クライアントの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 照合クライアント、２ カメラ（画像取得部）、３ 顔画像検出部、６ 照合サーバ、１１ 個人識別情報読取部。

Claims (6)

1. 画像情報を取得する画像取得部と、上記画像取得部から受けた所定時間分の連続した画像情報から複数の利用者の顔画像を検出可能な顔画像検出部とを有する照合クライアント、及び
   上記照合クライアントに通信可能に接続され、上記照合クライアントから受信した顔画像の情報を照合する照合サーバ
   を備えていることを特徴とする顔照合システム。
2. 上記照合クライアントは、所定時間分の連続した画像情報の中から利用者の顔照合に適した顔画像を抽出し、抽出した顔画像の情報を上記照合サーバへ送信することを特徴とする請求項１記載の顔照合システム。
3. 利用者から個人識別情報が入力される個人識別情報入力部と、画像情報を取得する画像取得部と、上記画像取得部から受けた画像情報から利用者の顔画像を検出する顔画像検出部とを有する照合クライアント、及び
   上記照合クライアントに通信可能に接続され、利用者の顔画像の情報を個人識別情報に対応付けて登録可能であり、上記照合クライアントから受信した個人識別情報と顔画像の情報とに基づいて利用者の顔画像を照合する照合サーバ
   を備えていることを特徴とする顔照合システム。
4. 上記照合サーバは、上記照合クライアントから受信した個人識別情報に基づいて、上記照合サーバ内に登録された顔画像の情報を選択した上で、利用者の顔画像を照合することを特徴とする請求項３記載の顔照合システム。
5. 上記照合サーバには、複数の上記照合クライアントが通信可能に接続されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の顔照合システム。
6. 上記照合クライアントは、検出した顔画像が含まれる画像情報から、顔画像の周辺のみの情報を抽出して上記照合サーバへ送信し、上記照合サーバは、上記照合クライアントから受信した顔画像の周辺のみの情報に基づいて利用者の顔画像を照合することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の顔照合システム。

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