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JP2009003866A - Face authentication device - Google Patents

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JP2009003866A
JP2009003866A JP2007166422A JP2007166422A JP2009003866A JP 2009003866 A JP2009003866 A JP 2009003866A JP 2007166422 A JP2007166422 A JP 2007166422A JP 2007166422 A JP2007166422 A JP 2007166422A JP 2009003866 A JP2009003866 A JP 2009003866A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a face authentication device whose collation accuracy is enhanced even if an image of a face part photographed by a monitoring camera. <P>SOLUTION: The face authentication device is provided with: a registered image acquisition part 5 which acquires the image of the face part as a registered image; an acquisition condition setting part 6 which sets the photographing direction of the face part of the registered image as a registered image acquisition condition; a registration database 2 which stores the registered image acquisition condition and the registered image by associating them with each other; a collated image acquisition part 7 which acquires the face part image of a person to be collated as a collated image; an acquisition condition estimation part 8 which sets the photographing direction of the face part of the collated image as a collated image acquisition condition; a registered image selection part 9 which selects the registered image associated with the registered image acquisition condition corresponding to the collated image acquisition condition from the registration database 2; and a collation processing part 10 which collates the registered image with the collated image by calculating similarity between the selected registered image and the collated image to output collation results. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、顔部画像を用いて照合処理を行う顔認証装置に関するものである。   The present invention relates to a face authentication apparatus that performs a matching process using a face image.

従来の顔認証装置は、複数の人物の顔画像を登録したデータベースを備えている。そして、照合されるべき顔画像が入力されると、入力された顔画像がデータベースの顔画像と照合される。ここでは、データベースに登録される顔画像を登録画像といい、照合されるべき顔画像を照合画像という。   A conventional face authentication apparatus includes a database in which face images of a plurality of persons are registered. When the face image to be verified is input, the input face image is verified with the face image in the database. Here, the face image registered in the database is referred to as a registered image, and the face image to be verified is referred to as a verification image.

ところで、監視カメラを備えた監視システムでは、監視機能の強化のために、上記のような顔認証装置を備えることが有用である。この場合、顔認証装置は、監視カメラの映像を使って照合処理を行うように構成される。   By the way, in a monitoring system including a monitoring camera, it is useful to include the face authentication device as described above in order to enhance the monitoring function. In this case, the face authentication device is configured to perform a matching process using the video of the surveillance camera.

従来の監視カメラの映像を使う顔認証装置は、例えば、店舗での不法行為者の発見に用いられる。この場合、過去に補足された不法行為者の顔画像が、登録画像としてデータベースに蓄積される。そして、店舗の監視カメラで撮影された照合画像が、データベースの登録画像と照合される(例えば、特許文献1参照)。また、例えば、顔認証装置が住居施設に設けられる場合、居住者等の許可された人物の顔画像が登録画像としてデータベースに格納されて、監視カメラの映像と照合される。
特開2005−196716号公報
A conventional face authentication device that uses video from a surveillance camera is used, for example, to find an illegal person in a store. In this case, the face image of the illegal person supplemented in the past is accumulated in the database as a registered image. And the collation image image | photographed with the surveillance camera of the store is collated with the registration image of a database (for example, refer patent document 1). Further, for example, when a face authentication device is provided in a residential facility, a face image of an authorized person such as a resident is stored in a database as a registered image and collated with a video of a monitoring camera.
JP 2005-196716 A

しかしながら、従来の顔認証装置においては、監視カメラの映像を使う場合に、以下に説明するように、照合に適した顔画像を得ることが容易ではなく、そのために認証率が低下するという問題があった。   However, in the conventional face authentication device, when using the video of the surveillance camera, as described below, it is not easy to obtain a face image suitable for collation, and there is a problem in that the authentication rate decreases. there were.

すなわち、顔認証の登録画像としては、いわゆる証明写真のように正面から撮影した顔画像が理想的である。従来技術のように過去に補足された不法行為者や不正利用者などからであれば、理想的な登録画像を入手できる。しかし、そのような理想的な登録画像を取得できるのは一般的とはいえない。むしろ、通常は、不正行為が発生し、その不正行為が事後的に確認され、それから蓄積された監視映像から不正行為者が特定される。したがって、登録画像としては、監視映像から得られた顔画像を使用せざるを得ない方が一般的と考えるべきである。この場合、監視カメラでは人物の顔を正面から撮影することは難しいので、登録画像として得られるのは、正面とは異なる向きの顔画像になってしまう。一方、照合画像も監視カメラの映像から取得されるので、正面とは異なる向きの顔画像になる。そして、登録画像と照合画像の向きが異なる結果、照合精度が低下する。   In other words, as a registered image for face authentication, a face image taken from the front like a so-called ID photo is ideal. An ideal registered image can be obtained from illegal persons or unauthorized users who have been supplemented in the past as in the prior art. However, it is not common to obtain such an ideal registered image. Rather, a fraudulent act usually occurs, the fraudulent act is confirmed after the fact, and then a fraudulent person is identified from the accumulated surveillance video. Therefore, it should be considered that it is more common to use a face image obtained from a monitoring video as a registered image. In this case, since it is difficult for the surveillance camera to photograph a person's face from the front, a face image having a direction different from the front is obtained as a registered image. On the other hand, since the collation image is also acquired from the video of the surveillance camera, the face image has a different orientation from the front. Then, as a result of the orientation of the registered image and the collation image being different, the collation accuracy is lowered.

このように、従来は、監視カメラの映像を用いると、理想的な顔画像を入手することができず、そのために照合精度が低下してしまう。これに対して、監視カメラの映像を用いる場合でも、安定した照合精度を得られるようにすることが望まれる。   As described above, conventionally, when the video of the surveillance camera is used, an ideal face image cannot be obtained, and the matching accuracy is lowered. On the other hand, it is desired that stable collation accuracy can be obtained even when video from a surveillance camera is used.

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、監視カメラで撮影された顔部の画像を照合用の登録画像とする場合でも、照合精度を向上させることが可能な顔認証装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the conventional problems, and is a face authentication device capable of improving collation accuracy even when a face image photographed by a surveillance camera is used as a collation registered image. Is to provide.

本発明にかかる顔認証装置は、画像から顔部を検出し、顔部の画像を登録画像として取得する登録画像取得部と、登録画像の顔部の撮影方向を検出し、検出された撮影方向を登録画像取得条件として設定する取得条件設定部と、複数の登録画像取得条件と登録画像とを関連付けて格納する登録データベースと、照合対象者の顔部を検出し、顔部の画像を照合画像として取得する照合画像取得部と、照合画像の顔部の撮影方向を推定し、推定された撮影方向を照合画像取得条件として設定する取得条件推定部と、照合画像取得条件に対応する登録画像取得条件に関連付けられた登録画像を、登録データベースから選択する登録画像選択部と、選択された登録画像と照合画像の類似度を算出することにより、登録画像と照合画像とを照合する照合処理部とを備える。   The face authentication apparatus according to the present invention detects a face from an image, detects a face image of the registered image as a registered image, detects a shooting direction of the face of the registered image, and detects the detected shooting direction An acquisition condition setting unit that sets a registered image acquisition condition, a registration database that stores a plurality of registered image acquisition conditions and registered images in association with each other, a face of a person to be verified, and a face image A collation image acquisition unit to be acquired, an acquisition condition estimation unit to estimate the photographing direction of the face of the collation image and set the estimated photographing direction as a collation image acquisition condition, and a registered image acquisition corresponding to the collation image acquisition condition A registered image selection unit that selects a registered image associated with a condition from the registration database, and a collation that collates the registered image and the collated image by calculating the similarity between the selected registered image and the collated image And a processing section.

この構成によれば、画像から複数の登録画像を取得し、各登録画像の顔部の撮影方向を登録画像取得条件として、対応する登録画像と関連付け、この登録画像取得条件を基に、登録画像と照合画像とを照合することにより、登録画像と照合画像の撮影方向の相違が照合精度に及ぼす影響を低減して、監視カメラで撮影された顔部の画像を照合用の登録画像とする場合であっても、照合精度を向上できる。   According to this configuration, a plurality of registered images are acquired from the image, the shooting direction of the face portion of each registered image is associated with the corresponding registered image as the registered image acquisition condition, and the registered image is acquired based on the registered image acquisition condition. The image of the face taken by the surveillance camera as a registered image for verification by reducing the effect of the difference in the shooting direction between the registered image and the verification image on the verification accuracy. Even so, the collation accuracy can be improved.

本発明にかかる顔認証装置では、登録データベースは、登録画像の顔部の撮影方向に応じた重み付けを、登録画像取得条件とともに登録画像に関連付けて格納し、複数の照合画像に基づいて複数の照合結果が得られたときに、照合処理部は、それぞれの照合画像取得条件に対応する登録画像取得条件に関連付けられた重み付けに基づいて、複数の照合結果を調整し、顔部の撮影方向の顔部正面方向に対する相対角度が大きくなるほど、重み付けが小さく設定される。   In the face authentication device according to the present invention, the registration database stores the weighting corresponding to the photographing direction of the face portion of the registered image in association with the registered image together with the registered image acquisition condition, and a plurality of collations based on the plurality of collation images. When the result is obtained, the collation processing unit adjusts a plurality of collation results based on the weights associated with the registered image acquisition conditions corresponding to the respective collation image acquisition conditions, and the face in the photographing direction of the face portion The weighting is set smaller as the relative angle with respect to the front part direction increases.

この構成によれば、顔部の撮影方向による照合精度の相違に基づいた処理が行われる。そして、撮影方向が正面方向からずれるほど照合精度が低減することを考慮して、登録画像の顔部の撮影方向に応じた重み付けをして、重み付けに基づいて照合結果を調整することにより、照合精度を向上できる。   According to this configuration, processing based on the difference in collation accuracy depending on the photographing direction of the face is performed. Then, considering that the collation accuracy decreases as the shooting direction deviates from the front direction, weighting is performed according to the shooting direction of the face portion of the registered image, and the matching result is adjusted based on the weighting. Accuracy can be improved.

本発明にかかる顔認証装置は、登録データベースに欠落する撮影方向がある場合、欠落する撮影方向の登録画像を、登録データベースに格納されている登録画像に基づいて合成して、合成登録画像を生成する登録画像合成部を備え、登録データベースは、合成登録画像の顔部の撮影方向を登録画像取得条件として合成登録画像と関連付けて格納する。   The face authentication apparatus according to the present invention generates a composite registration image by combining a registration image in a missing shooting direction based on a registration image stored in the registration database when there is a shooting direction missing in the registration database. The registration database stores the image capturing direction of the face of the composite registration image in association with the composite registration image as a registration image acquisition condition.

この構成によれば、登録データベースに登録画像が欠落する場合でも、登録画像を合成することで合成登録画像を生成することができ、より多くの画像に基づいて照合処理を行うことにより、照合精度を向上できる。   According to this configuration, even if a registration image is missing from the registration database, a composite registration image can be generated by combining the registration images, and verification processing can be performed based on a larger number of images. Can be improved.

本発明にかかる顔認証装置では、登録データベースは、登録画像と合成登録画像に応じた重み付けを、登録画像取得条件とともに登録画像に関連付けて格納し、複数の照合画像に基づいて複数の照合結果が得られたときに、照合処理部は、それぞれの照合画像取得条件に対応する登録画像取得条件に関連付けられた重み付けに基づいて、複数の照合結果を調整し、登録画像の重み付けと比較して合成登録画像の重み付けが小さく設定される。   In the face authentication apparatus according to the present invention, the registration database stores weights corresponding to the registered image and the composite registered image in association with the registered image together with the registered image acquisition condition, and a plurality of matching results are obtained based on the plurality of matching images. When obtained, the collation processing unit adjusts a plurality of collation results based on the weights associated with the registered image acquisition conditions corresponding to the respective collation image acquisition conditions, and compares them with the weights of the registered images for synthesis. The registered image weight is set small.

この構成によれば、顔部の撮影方向による照合精度の相違に基づいた処理が行われる。そして、撮影方向が正面方向からずれるほど照合精度が低減することを考慮して、登録画像と合成登録画像に応じた重み付けをして、重み付けに基づいて照合結果を調整することにより、照合精度を向上できる。   According to this configuration, processing based on the difference in collation accuracy depending on the photographing direction of the face is performed. In consideration of the fact that the collation accuracy decreases as the shooting direction deviates from the front direction, weighting is performed according to the registered image and the composite registered image, and the collation result is adjusted based on the weighting. It can be improved.

本発明は、監視カメラで撮影された顔部の画像を照合用の登録画像とする場合であっても、安定して高い照合率を得ることができるという効果を有する顔認証装置を提供するものである。   The present invention provides a face authentication device having an effect that a high verification rate can be stably obtained even when a face image captured by a monitoring camera is used as a registered image for verification. It is.

(第1の実施の形態)
以下、本発明の実施の形態にかかる顔認証装置について、図面をと用いて説明する。
本発明の第1の実施の形態の顔認証装置を図1に示す。
(First embodiment)
Hereinafter, a face authentication device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a face authentication apparatus according to a first embodiment of the present invention.

図1において、顔認証装置100は、登録部1、登録データベース2、照合部3、及び画像出力部4を備える。登録部1は、登録画像取得部5、及び取得条件設定部6を備える。また、照合部3は、照合画像取得部7、取得条件推定部8、登録画像選択部9、照合処理部10、及び照合結果蓄積部11を備える。照合処理部10は、照合結果判定部30を備える。   In FIG. 1, the face authentication apparatus 100 includes a registration unit 1, a registration database 2, a verification unit 3, and an image output unit 4. The registration unit 1 includes a registered image acquisition unit 5 and an acquisition condition setting unit 6. The collation unit 3 includes a collation image acquisition unit 7, an acquisition condition estimation unit 8, a registered image selection unit 9, a collation processing unit 10, and a collation result accumulation unit 11. The verification processing unit 10 includes a verification result determination unit 30.

画像出力部4は、監視カメラにより撮影された画像または記録装置に格納された画像を、登録部1及び照合部3へ出力する。   The image output unit 4 outputs an image captured by the monitoring camera or an image stored in the recording device to the registration unit 1 and the verification unit 3.

登録画像取得部5は、画像出力部4により出力された画像から監視対象者の顔部を検出し、顔部の画像を登録画像として取得する。   The registered image acquisition unit 5 detects the face of the person to be monitored from the image output by the image output unit 4 and acquires the image of the face as a registered image.

取得条件設定部6は、登録画像取得部5により取得された登録画像の顔部の撮影方向を検出し、検出された撮影方向を登録画像取得条件として設定する。この場合、取得条件設定部6は、登録画像である顔部の画像情報に基づいて、三次元座標における監視対象者の顔部正面方向に対する顔部の撮影方向を検出する。顔部の撮影方向を検出する手法として、例えば、“J.Xiao, S.Baker, I.Matthews, and T.Kanade, “Real-time combined 2D+3D active appearance models”, In Proceedings of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, volume II, pp.535-542, 2004.”に記載された手法がある。また、様々な角度の顔部のテンプレートとマッチングさせることにより、顔部に近似するテンプレートに基づいて撮影方向を検出してもよい。また、顔部の眼部及び鼻部の相対位置から撮影方向を検出してもよい。また、時間的に連続する顔部の画像を追跡することにより、顔部の動き方向を予測し、予測された動き方向に応じて撮影方向を検出してもよい。或いは、顔部が通路等の特定の方向を向いていることが期待できる場合、監視カメラの設置条件と顔部の空間位置に基づいて撮影方向を検出してもよい。また、オペレータによる目視で撮影方向が確認され、そして、撮影方向が入力され、入力情報が検出されてよい。   The acquisition condition setting unit 6 detects the shooting direction of the face portion of the registered image acquired by the registered image acquisition unit 5 and sets the detected shooting direction as the registered image acquisition condition. In this case, the acquisition condition setting unit 6 detects the photographing direction of the face with respect to the front direction of the face of the person to be monitored in three-dimensional coordinates based on the image information of the face that is a registered image. For example, “J.Xiao, S. Baker, I. Matthews, and T. Kanade,“ Real-time combined 2D + 3D active appearance models ”, In Proceedings of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, volume II, pp.535-542, 2004. ”. Further, the photographing direction may be detected based on a template that approximates the face by matching with a face template at various angles. Alternatively, the shooting direction may be detected from the relative positions of the eyes and nose of the face. Further, the movement direction of the face part may be predicted by tracking images of the face part that is continuous in time, and the shooting direction may be detected according to the predicted movement direction. Alternatively, when the face can be expected to face a specific direction such as a passage, the shooting direction may be detected based on the installation conditions of the monitoring camera and the spatial position of the face. Further, the shooting direction may be confirmed visually by an operator, the shooting direction may be input, and the input information may be detected.

登録データベース2は、取得条件設定部6により設定された登録画像取得条件と登録画像取得部5により取得された登録画像とを関連付けて格納する。上記の例では、登録画像取得条件が、監視対象者の顔部正面方向に対する撮影方向の相対角度情報であり、この情報が登録画像と関連付けられて、登録データベース2に格納される。   The registration database 2 stores the registered image acquisition condition set by the acquisition condition setting unit 6 and the registered image acquired by the registered image acquisition unit 5 in association with each other. In the above example, the registered image acquisition condition is relative angle information of the shooting direction with respect to the front direction of the face of the monitoring subject, and this information is associated with the registered image and stored in the registration database 2.

このように、登録部1は、画像出力部4により出力された画像に基づいて、登録画像を登録データベース2に格納させる。登録部1は、画像出力部4から出力される画像に基づいて、同一の監視対象者の顔部を複数回検出し、顔部の複数の画像を登録画像として、登録データベース2に格納させてもよい。この場合、監視対象者の移動等により、複数の登録画像に対応する複数の異なる登録画像取得条件が得られ、これらの複数の登録画像取得条件が複数の登録画像に関連付けられて、登録データベース2に格納される。   As described above, the registration unit 1 stores the registration image in the registration database 2 based on the image output by the image output unit 4. The registration unit 1 detects the face portion of the same person to be monitored a plurality of times based on the image output from the image output unit 4, and stores the plurality of images of the face portion in the registration database 2 as registered images. Also good. In this case, a plurality of different registered image acquisition conditions corresponding to the plurality of registered images are obtained by the movement of the person to be monitored, etc., and the plurality of registered image acquisition conditions are associated with the plurality of registered images, and the registration database 2 Stored in

次に、照合部3の構成について説明する。照合画像取得部7は、監視カメラにより撮影された照合対象者を、登録データベース2に格納された登録画像と照合するために、画像出力部4により出力された画像から照合対象者の顔部を検出し、照合対象者の顔部の画像を照合画像として取得する。   Next, the configuration of the matching unit 3 will be described. The collation image acquisition unit 7 determines the face part of the collation target person from the image output by the image output unit 4 in order to collate the collation target person photographed by the monitoring camera with the registered image stored in the registration database 2. The face image of the person to be collated is detected as a collation image.

取得条件推定部8は、照合画像の顔部の撮影方向を推定し、推定された撮影方向を照合画像取得条件として設定する。この場合、取得条件推定部8は、照合画像の顔部の画像情報に基づいて、三次元座標における照合対象者の顔部の撮影方向を検出する。撮影方向を検出する手法としては、上述の取得条件設定部6の撮影方向検出手法を用いてよい。   The acquisition condition estimation unit 8 estimates the shooting direction of the face portion of the collation image, and sets the estimated shooting direction as the collation image acquisition condition. In this case, the acquisition condition estimation unit 8 detects the photographing direction of the face portion of the person to be collated in the three-dimensional coordinates based on the image information of the face portion of the collation image. As a method for detecting the shooting direction, the shooting direction detection method of the acquisition condition setting unit 6 described above may be used.

登録画像選択部9は、取得条件推定部8により設定された照合画像取得条件を入力し、入力された照合画像取得条件に対応する登録画像取得条件に関連付けられた登録画像を、登録データベース2から選択する。上記の例では、登録画像及び照合画像の画像取得条件は、顔部正面方向に対する撮影方向の相対角度情報である。そこで、登録画像選択部9は、照合画像取得条件の相対角度と一致または近似する相対角度を有する登録画像取得条件を登録データベース2から選択し、選択された登録画像取得条件に関連付けられた登録画像を登録データベース2から読み出す。   The registered image selection unit 9 inputs the collation image acquisition condition set by the acquisition condition estimation unit 8, and registers the registration image associated with the registration image acquisition condition corresponding to the input collation image acquisition condition from the registration database 2. select. In the above example, the image acquisition condition of the registered image and the collation image is relative angle information of the shooting direction with respect to the front direction of the face. Therefore, the registered image selection unit 9 selects a registered image acquisition condition having a relative angle that matches or approximates the relative angle of the collation image acquisition condition from the registration database 2 and registers the registered image associated with the selected registered image acquisition condition. Is read from the registration database 2.

照合処理部10は、選択された登録画像と照合画像の類似度を算出することにより、登録画像と照合画像とを照合し、照合結果を出力する。顔部画像の照合には、例えば、特開2001−118068号公報に記載されているパターン認識方法を適用できる。照合結果蓄積部11は、照合処理部10により算出された照合結果を格納する。   The collation processing unit 10 collates the registered image with the collation image by calculating the similarity between the selected registered image and the collation image, and outputs a collation result. For collation of the face image, for example, a pattern recognition method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-11868 can be applied. The verification result storage unit 11 stores the verification result calculated by the verification processing unit 10.

このように、照合部3は、画像出力部4により出力された画像に基づいて、照合画像を登録画像と照合し、照合結果を出力する。この場合、照合部3で追跡処理が行われて、同一の照合対象者の移動に伴って、複数の照合画像が得られ、複数の照合画像から複数の照合結果が得られてもよい。これら複数の照合結果は、照合結果蓄積部11に蓄積される。そして、照合処理部10の照合結果判定部30が、照合結果蓄積部11に蓄積された複数の照合結果を読み出し、最終的な照合結果を判定する。例えば、照合結果判定部30は、複数の照合結果のうち、類似度が最も高い照合結果を最終的な照合結果として判定する。最終的な照合結果は、照合処理部10から出力される。
次に、本実施の形態にかかる顔認証装置100の動作について、フローチャートを用いて説明する。
As described above, the collation unit 3 collates the collation image with the registered image based on the image output by the image output unit 4 and outputs a collation result. In this case, a tracking process may be performed by the collation unit 3, and a plurality of collation images may be obtained as the same collation subject moves, and a plurality of collation results may be obtained from the plurality of collation images. The plurality of verification results are stored in the verification result storage unit 11. Then, the verification result determination unit 30 of the verification processing unit 10 reads a plurality of verification results stored in the verification result storage unit 11 and determines the final verification result. For example, the matching result determination unit 30 determines a matching result having the highest similarity among the plurality of matching results as a final matching result. The final verification result is output from the verification processing unit 10.
Next, operation | movement of the face authentication apparatus 100 concerning this Embodiment is demonstrated using a flowchart.

まず、図2のフローチャートを用いて、図1の登録部1による登録処理について説明する。登録画像取得部5は、画像出力部4により出力されたデジタル画像から顔部を検出し、顔部の画像を登録画像として取得する(S100)。例えば、図3に示すように、監視カメラ20により撮影されたデジタル画像から、監視対象者21の顔部22を検出し、顔部22の画像が登録画像として登録画像取得部5により取得される。   First, registration processing by the registration unit 1 in FIG. 1 will be described using the flowchart in FIG. The registered image acquisition unit 5 detects a face from the digital image output by the image output unit 4 and acquires the image of the face as a registered image (S100). For example, as shown in FIG. 3, the face 22 of the person to be monitored 21 is detected from the digital image taken by the monitoring camera 20, and the image of the face 22 is acquired as a registered image by the registered image acquisition unit 5. .

取得条件設定部6は、三次元座標における監視対象者の顔部正面方向に対する撮影方向を検出し、顔部正面方向に対する撮影方向の水平角度及び垂直角度を登録画像取得条件として設定する(S101)。例えば、図3に示すように、監視対象者21の顔部22の撮影方向D1が取得条件設定部6により検出され、顔部正面方向D2に対する撮影方向D1の相対角度を設定する。そして、図4に示すように、顔部正面方向に対する撮影方向の水平角度及び垂直角度の相対角度情報が、登録画像取得条件として設定される。例えば、図4の領域A1は、顔部正面方向に対する撮影方向の水平角度及び垂直角度が0°付近にあるため、領域A1の登録画像取得条件を有する登録画像は、顔部正面方向から撮影された顔部画像に相当する。また、領域A2の登録画像取得条件を有する登録画像は、顔部右側面方向から撮影された顔部画像に相当し、領域A3の登録画像取得条件を有する登録画像は、顔部左側面方向から撮影された顔部画像に相当する。また、領域A4の登録画像取得条件を有する登録画像は、頭頂部方向から撮影された顔部画像に相当する。   The acquisition condition setting unit 6 detects the shooting direction with respect to the front direction of the face of the monitoring subject in three-dimensional coordinates, and sets the horizontal angle and the vertical angle of the shooting direction with respect to the front direction of the face as registered image acquisition conditions (S101). . For example, as shown in FIG. 3, the shooting direction D1 of the face 22 of the monitoring subject 21 is detected by the acquisition condition setting unit 6, and the relative angle of the shooting direction D1 with respect to the face front direction D2 is set. And as shown in FIG. 4, the relative angle information of the horizontal angle of the imaging | photography direction with respect to the front part direction of a face, and a vertical angle is set as registration image acquisition conditions. For example, the area A1 in FIG. 4 has a horizontal angle and a vertical angle in the shooting direction with respect to the front direction of the face in the vicinity of 0 °. Therefore, the registered image having the registered image acquisition condition of the area A1 is taken from the front direction of the face. It corresponds to a face image. The registered image having the registration image acquisition condition of the area A2 corresponds to a face image taken from the right side of the face, and the registered image having the registration image acquisition condition of the area A3 is from the left side of the face. This corresponds to the photographed face image. Further, the registered image having the registered image acquisition condition of the region A4 corresponds to a face image captured from the top of the head.

登録データベース2は、図4に示すような相対角度情報を登録画像取得条件として登録画像と関連付けて格納する(S102)。   The registration database 2 stores the relative angle information as shown in FIG. 4 in association with the registered image as a registered image acquisition condition (S102).

監視対象者の顔部の画像が、更に画像出力部4から登録部1へ出力されるか否か判定される(S103)。更なる画像が出力される場合は、ステップS100へ戻り、ステップS101及びステップS103を経ることによって、登録データベース2は、複数の登録画像取得条件と登録画像とを関連付けて格納する。例えば、監視対象者の移動に伴って、複数の登録画像が得られる場合は、これら複数の登録画像が、複数の登録画像取得条件(相対角度情報)と関連付けられて、登録データベース2に格納される。   It is determined whether or not the image of the face of the monitoring subject is further output from the image output unit 4 to the registration unit 1 (S103). When a further image is output, the process returns to step S100, and through steps S101 and S103, the registration database 2 stores a plurality of registered image acquisition conditions and registered images in association with each other. For example, when a plurality of registered images are obtained as the monitoring subject moves, the plurality of registered images are stored in the registration database 2 in association with a plurality of registered image acquisition conditions (relative angle information). The

なお、ステップS100〜S103の登録処理を継続して繰り返す必要はなく、所定の登録画像取得条件が得られる場合に、ステップS100〜S103の処理を繰り返してもよい。例えば、図4に示す領域F1に対応する登録画像取得条件を予め設定し、設定された登録画像取得条件に対応する登録画像が得られた場合に、登録部1は、登録データベース2に登録画像を格納させてもよい。これにより、例えば顔部正面画像のような高い照合精度を得るための登録画像のみを登録データベース2に格納でき、不要な登録画像のデータ量を削減することができる。   Note that it is not necessary to continuously repeat the registration process in steps S100 to S103, and the process in steps S100 to S103 may be repeated when a predetermined registered image acquisition condition is obtained. For example, when a registered image acquisition condition corresponding to the area F1 shown in FIG. 4 is set in advance and a registered image corresponding to the set registered image acquisition condition is obtained, the registration unit 1 registers the registered image in the registration database 2. May be stored. As a result, for example, only registered images for obtaining high collation accuracy such as a face front image can be stored in the registration database 2, and the data amount of unnecessary registered images can be reduced.

また、複数の監視対象者の各々に関する登録画像が、登録データベース2に格納され、これらの登録画像が、照合部3により照合画像と照合されてもよい。   Moreover, the registration image regarding each of a some monitoring subject may be stored in the registration database 2, and these registration images may be collated with the collation image by the collation part 3. FIG.

そして、ステップS103において、登録処理すべき他の画像がない場合は、登録部1は登録処理を終了する。   If there is no other image to be registered in step S103, the registration unit 1 ends the registration process.

次に、図5のフローチャートを用いて、図1の照合部3による照合処理について説明する。まず、照合画像取得部7は、照合対象者が撮影されている画像から照合対象者の顔部を検出し、照合対象者の顔部の画像を照合画像として取得する(S200)。   Next, collation processing by the collation unit 3 in FIG. 1 will be described using the flowchart in FIG. First, the collation image acquisition unit 7 detects the face part of the collation target person from the image in which the collation target person is photographed, and acquires an image of the face part of the collation target person as a collation image (S200).

取得条件推定部8は、照合画像の顔部の画像情報に基づいて、三次元座標における照合対象者の顔部の撮影方向を推定し、顔部正面方向に対する撮影方向の水平角度及び垂直角度を照合画像取得条件として設定する(S201)。この場合、取得条件設定部6と同様の撮影方向検出手法を用いてよい。   The acquisition condition estimation unit 8 estimates the shooting direction of the face of the person to be checked in the three-dimensional coordinates based on the image information of the face of the check image, and determines the horizontal angle and the vertical angle of the shooting direction with respect to the front direction of the face. The verification image acquisition condition is set (S201). In this case, a shooting direction detection method similar to that of the acquisition condition setting unit 6 may be used.

次に、取得条件設定部8により設定された照合画像取得条件の相対角度と一致または近似する相対角度を有する登録画像取得条件が、登録データベース2から選択され、選択された登録画像取得条件に関連付けられた登録画像が、登録データベース2から読み出される(S202)。   Next, a registered image acquisition condition having a relative angle that matches or approximates the relative angle of the collation image acquisition condition set by the acquisition condition setting unit 8 is selected from the registration database 2 and associated with the selected registered image acquisition condition. The registered image is read from the registration database 2 (S202).

照合処理部10は、選択された登録画像と照合画像の類似度をスコアとして算出することにより、登録画像と照合画像とを照合し、照合結果を出力する(S203)。この場合、登録画像と照合画像の類似度が高いほど、スコアが高くなる。照合結果蓄積部11は、照合処理部10により算出された照合結果を格納する(S204)。   The collation processing unit 10 collates the registered image with the collation image by calculating the similarity between the selected registered image and the collation image as a score, and outputs a collation result (S203). In this case, the higher the similarity between the registered image and the collation image, the higher the score. The collation result accumulation unit 11 stores the collation result calculated by the collation processing unit 10 (S204).

次に、照合部3では、照合対象者を追跡中であるか否かが判定される(S205)。照合画像取得部7が、照合対象者の顔部の画像を照合画像として更に取得する場合は、照合対象者を追跡中であると判定され、ステップS200へ戻り、ステップS201乃至ステップS204を経ることによって、照合処理部10は、複数の照合画像を登録画像と照合し、複数の照合結果が照合結果蓄積部11に蓄積される。   Next, the collation unit 3 determines whether the person to be collated is being tracked (S205). When the collation image acquisition unit 7 further acquires a collation target person's face image as a collation image, it is determined that the collation target person is being tracked, and the process returns to step S200 and goes through steps S201 to S204. Thus, the matching processing unit 10 matches a plurality of matching images with the registered image, and a plurality of matching results are stored in the matching result storage unit 11.

そして、ステップS205において、照合対象者が監視カメラの撮影範囲から外れた場合等、照合対象者の追跡処理が終了した場合は、照合結果判定部30は、照合結果蓄積部11に格納された照合結果に基づいて、最終的な照合結果を確定する(S206)。例えば、照合結果判定部30は、最も高いスコアを最終的な照合結果として確定する。   In step S205, when the verification target person tracking process is completed, such as when the verification target person is out of the shooting range of the surveillance camera, the verification result determination unit 30 stores the verification result stored in the verification result storage unit 11. Based on the result, a final matching result is determined (S206). For example, the matching result determination unit 30 determines the highest score as the final matching result.

また、複数の照合対象者の各々に関する照合結果が照合結果蓄積部11に蓄積され、照合結果判定部30は、最も高いスコアを最終的な照合結果として確定し、照合処理部10は、最終的な照合結果に対応する照合対象者の情報を、ディスプレイ等の表示部(図示せず)へ出力してもよい。   In addition, collation results regarding each of the plurality of collation subjects are accumulated in the collation result accumulation unit 11, the collation result determination unit 30 determines the highest score as the final collation result, and the collation processing unit 10 The information on the person to be verified corresponding to the result of the verification may be output to a display unit (not shown) such as a display.

以上説明したように、本実施の形態によれば、画像から複数の登録画像を取得し、各登録画像の顔部の撮影方向を登録画像取得条件として、対応する登録画像と関連付け、この登録画像取得条件を基に、登録画像と照合画像とを照合することにより、登録画像と照合画像の撮影方向の相違が照合精度に及ぼす影響を低減して、監視カメラで撮影された顔部の画像を照合用の登録画像とする場合であっても、照合精度を向上できる。   As described above, according to the present embodiment, a plurality of registered images are acquired from an image, the shooting direction of the face portion of each registered image is used as a registered image acquisition condition, and associated with the corresponding registered image. By collating the registered image and the collation image based on the acquisition conditions, the effect of the difference in the shooting direction between the registration image and the collation image on the collation accuracy is reduced, and the face image photographed by the surveillance camera is reduced. Even when a registered image for verification is used, verification accuracy can be improved.

なお、本実施の形態では、図4において、顔向きの限界を±40°としているが、顔向きの推定の性能により、さらに大きな角度を顔向きの限界とすることも可能である。   In the present embodiment, the face direction limit is set to ± 40 ° in FIG. 4, but a larger angle may be set as the face direction limit depending on the face direction estimation performance.

(第2の実施の形態)
図6に示すように、本発明の第2の実施の形態にかかる顔認証装置200は、登録部1に撮影方向重み付け設定部12を備え、照合部3の照合処理部10に照合結果調整部13を備える点で、図1の第1の実施の形態にかかる顔認証装置100と異なる。なお、第1の実施の形態と同様の構成については、同様の符号を付しており、同様の機能及び動作を担うため、説明を省略する。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 6, a face authentication apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention includes a registration unit 1 including a shooting direction weighting setting unit 12, and a collation result adjustment unit included in the collation processing unit 10 of the collation unit 3. 13 is different from the face authentication apparatus 100 according to the first embodiment of FIG. In addition, about the structure similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and since it bears the same function and operation | movement, description is abbreviate | omitted.

撮影方向重み付け設定部12は、登録画像の撮影方向に応じた重み付けを設定し、設定された重み付けを、登録画像取得条件とともに登録画像に関連付けて、登録データベース2に格納させる。   The shooting direction weight setting unit 12 sets a weight according to the shooting direction of the registered image, and stores the set weight in the registration database 2 in association with the registered image together with the registered image acquisition condition.

照合結果調整部13は、複数の照合結果が得られた場合に、撮影方向重み付け設定部12により設定された重み付けに基づいて、照合結果を調整する。例えば、照合結果調整部13は、重み付けに基づいて、照合結果として算出された複数のスコアを加重平均する。この場合、複数の照合結果のうち、所定のスコア以上の高スコアの照合結果のみを用いて、スコアを加重平均してもよい。   The collation result adjustment unit 13 adjusts the collation result based on the weighting set by the shooting direction weighting setting unit 12 when a plurality of collation results are obtained. For example, the matching result adjustment unit 13 performs weighted averaging of a plurality of scores calculated as matching results based on weighting. In this case, the scores may be weighted and averaged using only the matching result having a high score equal to or higher than a predetermined score among the plurality of matching results.

次に、第2の実施の形態にかかる顔認証装置200の動作について、フローチャートを用いて説明する。なお、第1の実施の形態にかかる顔認証装置100と同様の動作については、説明を省略する。   Next, operation | movement of the face authentication apparatus 200 concerning 2nd Embodiment is demonstrated using a flowchart. Note that description of operations similar to those of the face authentication apparatus 100 according to the first embodiment is omitted.

図7のフローチャートに示すように、図6の登録部1による登録処理において、ステップS701で、顔部方向重み付け設定部12は、取得条件設定部6により設定された登録画像取得条件に応じた重み付けを設定し、設定された重み付けを、登録画像取得条件とともに登録画像に関連付けて、登録データベース2に格納させる。この場合、顔部正面方向に対する撮影方向の相対角度が大きくなるほど、重み付けは小さくなるように、撮影方向重み付け設定部12は、登録画像の撮影方向に応じた重み付けを設定する。例えば、図8に示すように、領域A1の登録画像取得条件を有する登録画像は、顔部正面方向から撮影された顔部画像に相当するため、領域A1の登録画像取得条件に関する重み付けは最大のW5となる。また、領域A2の登録画像取得条件を有する登録画像は、顔部右側面方向から撮影された顔部画像に相当するため、領域A2の登録画像取得条件に関する重み付けW4は、領域A1の登録画像取得条件に関する重み付けW5に比べて小さく設定される。また、領域A5の撮影方向の相対角度は最大となるため、領域A5の登録画像取得条件に関する重み付けは最小のW1となる。   As shown in the flowchart of FIG. 7, in the registration process by the registration unit 1 of FIG. 6, in step S <b> 701, the face direction weighting setting unit 12 performs weighting according to the registered image acquisition condition set by the acquisition condition setting unit 6. And the set weighting is stored in the registration database 2 in association with the registered image together with the registered image acquisition condition. In this case, the shooting direction weighting setting unit 12 sets the weighting according to the shooting direction of the registered image so that the weighting decreases as the relative angle of the shooting direction with respect to the front direction of the face increases. For example, as shown in FIG. 8, the registered image having the registration image acquisition condition of the area A1 corresponds to the face image taken from the front direction of the face, and thus the weight related to the registration image acquisition condition of the area A1 is the largest. W5. Further, since the registered image having the registration image acquisition condition of the area A2 corresponds to the face image taken from the right side of the face, the weight W4 related to the registration image acquisition condition of the area A2 is the registration image acquisition of the area A1. It is set smaller than the weighting W5 related to the conditions. In addition, since the relative angle in the shooting direction of the area A5 is the maximum, the weight for the registered image acquisition condition of the area A5 is the minimum W1.

このように、撮影方向重み付け設定部12は、顔部正面方向に対する撮影方向の相対角度が大きくなるほど重み付けは小さくなるように、登録画像の撮影方向に応じた重み付けを設定する。一般的に、顔部正面方向から撮影された顔部画像は、両眼部、鼻部、及び口部等の特徴点を多く含むため、顔部正面方向の顔部画像を用いて照合処理を行う場合には高い照合精度を得ることができることから、撮影方向重み付け設定部12は、撮影方向が顔部正面方向に近いほど照合結果の重み付けが大きくなるように重み付けを設定する。   As described above, the shooting direction weighting setting unit 12 sets the weighting according to the shooting direction of the registered image so that the weighting decreases as the relative angle of the shooting direction with respect to the front direction of the face increases. In general, a face image taken from the front of the face includes many feature points such as the binocular, nose, and mouth, so that the matching process is performed using the face image of the front of the face. Since high collation accuracy can be obtained when performing, the shooting direction weighting setting unit 12 sets weighting so that the weight of the collation result increases as the shooting direction is closer to the face front direction.

そして、ステップS102において、登録データベース2は、登録画像の顔部の撮影方向に応じた重み付け情報を、登録画像取得条件とともに登録画像に関連付けて格納する。   In step S102, the registration database 2 stores the weighting information corresponding to the photographing direction of the face portion of the registered image in association with the registered image together with the registered image acquisition condition.

次に、図9のフローチャートを用いて、図6の照合部3による照合処理について説明する。ステップS205において、追跡処理が終了し、照合処理すべき他の画像がない場合は、ステップS901へ進む。   Next, collation processing by the collation unit 3 in FIG. 6 will be described using the flowchart in FIG. 9. If the tracking process ends in step S205 and there is no other image to be collated, the process proceeds to step S901.

ステップS901において、照合結果調整部13は、撮影方向重み付け設定部12により設定された重み付けに基づいて、複数の照合結果を加重平均する。例えば、図8に示す領域A1,A2,A5の登録画像取得条件を有する登録画像に基づいて照合処理を行う場合は、それぞれの照合結果に領域A1,A2,A5の各重み付けW5,W4,W1を積算して加重平均を算出することにより、照合処理部10は最終的な照合結果を確定する。   In step S <b> 901, the matching result adjustment unit 13 performs a weighted average of the plurality of matching results based on the weighting set by the shooting direction weighting setting unit 12. For example, when the collation process is performed based on the registered images having the registered image acquisition conditions of the areas A1, A2, and A5 shown in FIG. 8, the respective weights W5, W4, and W1 of the areas A1, A2, and A5 are included in the respective collation results. Is added to calculate a weighted average, whereby the matching processing unit 10 determines the final matching result.

以上説明したように、本実施の形態によれば、顔部の撮影方向による照合精度の相違に基づいた処理が行われる。そして、撮影方向が正面方向からずれるほど照合精度が低減することを考慮して、登録画像の顔部の撮影方向に応じた重み付けをして、重み付けに基づいて照合結果を調整することにより、照合精度を向上できる。   As described above, according to the present embodiment, processing based on the difference in collation accuracy depending on the photographing direction of the face is performed. Then, considering that the collation accuracy decreases as the shooting direction deviates from the front direction, weighting is performed according to the shooting direction of the face portion of the registered image, and the matching result is adjusted based on the weighting. Accuracy can be improved.

(第3の実施の形態)
図10に示すように、本発明の第3の実施の形態にかかる顔認証装置300は、登録部1に登録画像合成部14及び合成画像重み付け設定部15を備える点で、第1及び第2の実施の形態にかかる顔認証装置100,200と異なり、照合部3の照合処理部10に照合結果調整部13を備える点で、第1の実施の形態にかかる顔認証装置100と異なる。なお、第1及び第2の実施の形態と同様の構成については、同様の符号を付しており、同様の機能及び動作を担うため、説明を省略する。
(Third embodiment)
As shown in FIG. 10, the face authentication device 300 according to the third exemplary embodiment of the present invention includes the first and second features in that the registration unit 1 includes a registered image composition unit 14 and a composite image weighting setting unit 15. Unlike the face authentication devices 100 and 200 according to the first embodiment, the face authentication device 100 according to the first embodiment is different from the face authentication device 100 according to the first embodiment in that the matching processing unit 10 of the matching unit 3 includes a matching result adjustment unit 13. In addition, about the structure similar to 1st and 2nd Embodiment, since the same code | symbol is attached | subjected and it bears the same function and operation | movement, description is abbreviate | omitted.

登録画像合成部14は、登録データベース2に欠落する撮影方向の登録画像がある場合、欠落する撮影方向の登録画像を、登録データベース2に格納されている登録画像に基づいて合成して、合成登録画像を生成し、合成登録画像の顔部の撮影方向を合成登録画像の登録画像取得条件として合成登録画像と関連付けて、登録データベース2に格納させる。   When there is a missing registration image in the registration database 2 in the registration database 2, the registration image synthesis unit 14 combines the registration image in the missing shooting direction based on the registration image stored in the registration database 2. An image is generated, and the photographing direction of the face portion of the composite registration image is stored in the registration database 2 in association with the composite registration image as a registration image acquisition condition of the composite registration image.

合成画像重み付け設定部15は、登録画像と合成登録画像に応じた重み付けを設定し、設定された重み付けを、登録画像取得条件とともに登録画像に関連付けて、登録データベース2に格納させる。   The composite image weight setting unit 15 sets weights according to the registered image and the composite registered image, and stores the set weight in the registration database 2 in association with the registered image together with the registered image acquisition condition.

照合結果調整部13は、複数の照合結果が得られた場合に、合成画像重み付け設定部15により設定された重み付けに基づいて、照合結果を調整する。例えば、照合結果調整部13は、重み付けに基づいて、照合結果として算出された複数のスコアを加重平均する。この場合、複数の照合結果のうち、所定のスコア以上の高スコアの照合結果のみを用いて、スコアを加重平均してもよい。   The collation result adjusting unit 13 adjusts the collation result based on the weighting set by the composite image weighting setting unit 15 when a plurality of collation results are obtained. For example, the matching result adjustment unit 13 performs weighted averaging of a plurality of scores calculated as matching results based on weighting. In this case, the scores may be weighted and averaged using only the matching result having a high score equal to or higher than a predetermined score among the plurality of matching results.

次に、第3の実施の形態にかかる顔認証装置300の動作について、フローチャートを用いて説明する。なお、第1及び第2の実施の形態にかかる顔認証装置100,200と同様の動作については、説明を省略する。   Next, operation | movement of the face authentication apparatus 300 concerning 3rd Embodiment is demonstrated using a flowchart. In addition, description is abbreviate | omitted about the operation | movement similar to the face authentication apparatuses 100 and 200 concerning 1st and 2nd embodiment.

図11のフローチャートに示すように、図10の登録部1による登録処理において、ステップS103で、画像出力部4からの画像について登録処理すべき他の画像がない場合は、ステップS1101へ進む。   As shown in the flowchart of FIG. 11, in the registration process by the registration unit 1 of FIG. 10, if there is no other image to be registered for the image from the image output unit 4 in step S103, the process proceeds to step S1101.

ステップS1101において、登録画像合成部14は、登録データベース2に格納されている登録画像に基づいて、欠落する撮影方向の登録画像を合成して、合成登録画像を生成する。例えば、図12に示すように、領域1及び領域3に対応する撮影方向の登録画像が登録データベース2に格納されており、領域6に対応する撮影方向の登録画像が登録データベース2から欠落している場合、登録画像合成部14は、領域1及び領域3に対応する登録画像に基づいて、領域6に対応する合成登録画像を生成する。この場合、登録画像合成部14は、補間処理等により合成登録画像を生成する。具体的には、登録画像合成部14は、領域1の撮影方向から領域3の撮影方向へ変化する過程における顔部画像を推定して、合成登録画像を生成する。なお、取得すべき撮影方向の登録画像(要求撮影方向)を予め設定しておき、登録データベース2に要求撮影方向の登録画像が欠落する場合に、登録画像合成部14は、欠落する顔部画像の合成登録画像を生成してもよい。   In step S <b> 1101, the registered image composition unit 14 synthesizes the registered images in the missing shooting direction based on the registered images stored in the registration database 2 to generate a composite registered image. For example, as shown in FIG. 12, registered images in the shooting direction corresponding to the regions 1 and 3 are stored in the registration database 2, and a registered image in the shooting direction corresponding to the region 6 is missing from the registration database 2. If there is, the registered image composition unit 14 generates a composite registered image corresponding to the region 6 based on the registered images corresponding to the region 1 and the region 3. In this case, the registered image composition unit 14 generates a composite registered image by interpolation processing or the like. Specifically, the registered image combining unit 14 estimates a face image in the process of changing from the shooting direction of the region 1 to the shooting direction of the region 3, and generates a combined registered image. In addition, when a registration image (requested shooting direction) to be acquired is set in advance and the registration image in the requested shooting direction is missing from the registration database 2, the registered image composition unit 14 deletes the face image to be lost. The composite registration image may be generated.

ステップS106において、合成画像重み付け設定部15は、登録画像と合成登録画像に応じた重み付けを設定し、設定された重み付けを、登録画像取得条件とともに登録画像に関連付けて、登録データベース2に格納させる。この場合、合成登録画像の登録画像に対する重み付けが小さくなるように、合成画像重み付け設定部15は、登録画像と合成登録画像に応じた重み付けを設定する。例えば、図13に示すように、領域A1及び領域A3に対応する顔部画像は登録データベース2に格納されている登録画像であるため、領域A1及び領域A3の登録画像取得条件に関する重み付けはW7となる。一方、領域A6に対応する顔部画像は、領域A1及び領域A3に対応する顔部画像に基づいて合成された合成登録画像であるため、領域A6の登録画像取得条件に関する重み付けはW6となり、合成登録画像の重み付けW6は、登録画像の重み付けW7より小さく設定される。これは、一般的に、合成登録画像は、登録画像から推定される顔部画像であり、合成の過程で誤差を生じ易いため、合成登録画像を用いて照合処理を行う場合には照合精度が低下することから、合成画像重み付け設定部15は、合成登録画像の重み付けを登録画像の重み付けより小さく設定する。   In step S106, the composite image weight setting unit 15 sets weights corresponding to the registered image and the composite registered image, and stores the set weight in the registration database 2 in association with the registered image together with the registered image acquisition condition. In this case, the composite image weight setting unit 15 sets weights according to the registered image and the composite registered image so that the weight of the composite registered image with respect to the registered image becomes small. For example, as shown in FIG. 13, since the face image corresponding to the area A1 and the area A3 is a registered image stored in the registration database 2, the weight for the registered image acquisition conditions of the area A1 and the area A3 is W7. Become. On the other hand, the face image corresponding to the area A6 is a composite registration image synthesized based on the face images corresponding to the area A1 and the area A3. Therefore, the weight related to the registration image acquisition condition of the area A6 is W6. The registered image weight W6 is set smaller than the registered image weight W7. Generally, a composite registration image is a face image estimated from a registration image, and an error is likely to occur in the process of synthesis. Therefore, when performing a collation process using a composite registration image, the collation accuracy is high. Therefore, the composite image weight setting unit 15 sets the weight of the composite registered image to be smaller than the weight of the registered image.

次に、図10の照合部3による照合処理について説明する。本実施の形態にかかる顔認証装置300の照合処理は、図9に示す第2の実施の形態にかかる顔認証装置200の照合処理と同様である。   Next, the collation process by the collation part 3 of FIG. 10 is demonstrated. The collation process of the face authentication apparatus 300 according to the present embodiment is the same as the collation process of the face authentication apparatus 200 according to the second embodiment shown in FIG.

即ち、ステップS206において、照合結果調整部13は、合成画像重み付け設定部15により設定された重み付けに基づいて、複数の照合結果を加重平均する。例えば、図13に示す領域A1,A3,A6の登録画像取得条件を有する登録画像に基づいて照合処理を行う場合は、それぞれの照合結果に領域A1,A3,A6の各重み付けW7,W7,W6を積算して加重平均を算出することにより、照合処理部10は最終的な照合結果を確定する。   That is, in step S206, the matching result adjustment unit 13 performs weighted averaging of a plurality of matching results based on the weighting set by the composite image weighting setting unit 15. For example, when the collation process is performed based on the registered images having the registered image acquisition conditions of the areas A1, A3, and A6 shown in FIG. 13, the respective weights W7, W7, and W6 of the areas A1, A3, and A6 are included in the respective collation results. Is added to calculate a weighted average, whereby the matching processing unit 10 determines the final matching result.

以上説明したように、本実施の形態によれば、登録データベースに登録画像が欠落する撮影方向がある場合でも、登録画像を合成することで合成登録画像を生成することができ、より多くの画像に基づいて照合処理を行うことにより、照合精度を向上できる。   As described above, according to the present embodiment, even when there is a shooting direction in which the registered image is missing in the registration database, a composite registered image can be generated by combining the registered images, and more images can be generated. The collation accuracy can be improved by performing the collation process based on the above.

また、本実施の形態によれば、顔部の撮影方向による照合精度の相違に基づいた処理が行われる。そして、撮影方向が正面方向からずれるほど照合精度が低減することを考慮して、登録画像と合成登録画像に応じた重み付けをして、重み付けに基づいて照合結果を調整することにより、照合精度を向上できる。   Moreover, according to this Embodiment, the process based on the difference in the collation precision by the imaging | photography direction of a face part is performed. In consideration of the fact that the collation accuracy decreases as the shooting direction deviates from the front direction, weighting is performed according to the registered image and the composite registered image, and the collation result is adjusted based on the weighting. It can be improved.

なお、変形例として、第2の実施の形態と第3の実施の形態とが組み合わされてよい。この場合、2種類の重み付け処理が行われてもよい。即ち、第2の実施の形態で説明した撮影方向に応じた重み付けと第3の実施の形態で説明した登録画像及び合成登録画像の重み付けとを用いて、照合結果の加重平均が算出されてもよい。   As a modification, the second embodiment and the third embodiment may be combined. In this case, two types of weighting processes may be performed. That is, even if the weighted average of the matching results is calculated using the weighting according to the shooting direction described in the second embodiment and the weighting of the registered image and the composite registered image described in the third embodiment. Good.

更なる変形例として、上記の2種類の重み付けを合成して、1種類の重み付けが設定されてもよい。この合成された重み付けは、撮影方向に応じて変化し、且つ、登録画像か合成登録画像かによって変化する。そして、この合成された重み付けを用いて、照合結果の荷重平均が算出されてもよい。このような構成も本発明の範囲に含まれる。   As a further modification, one type of weighting may be set by combining the above two types of weighting. This combined weighting changes depending on the shooting direction, and changes depending on whether it is a registered image or a combined registered image. Then, the weighted average of the matching result may be calculated using the combined weighting. Such a configuration is also included in the scope of the present invention.

本発明にかかる顔認証装置は、監視カメラで撮影された顔部の画像を照合用の登録画像とする場合であっても、安定して高い照合率を得ることができるという効果を有し、顔部画像を用いて照合処理を行う顔認証装置等として有用である。   The face authentication device according to the present invention has an effect that a high collation rate can be stably obtained even when a face image captured by a monitoring camera is used as a registered image for collation. This is useful as a face authentication device or the like that performs a matching process using a face image.

本発明の第1の実施の形態にかかる顔認証装置のブロック図1 is a block diagram of a face authentication apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態にかかる顔認証装置の登録処理のフローチャートThe flowchart of the registration process of the face authentication apparatus concerning the 1st Embodiment of this invention 登録処理における登録画像取得処理及び登録画像取得条件設定処理を説明するための図The figure for demonstrating the registration image acquisition process in a registration process, and a registration image acquisition condition setting process 顔部正面方向に対する撮影方向の水平角度及び垂直角度の相対角度情報を説明するための図The figure for demonstrating the relative angle information of the horizontal angle of the imaging | photography direction with respect to the front direction of a face, and a vertical angle 本発明の第1の実施の形態にかかる顔認証装置の照合処理のフローチャートThe flowchart of the collation process of the face authentication apparatus concerning the 1st Embodiment of this invention 本発明の第2の実施の形態にかかる顔認証装置のブロック図The block diagram of the face authentication apparatus concerning the 2nd Embodiment of this invention 本発明の第2の実施の形態にかかる顔認証装置の登録処理のフローチャートFlowchart of registration processing of face authentication apparatus according to second embodiment of present invention 登録画像の撮影方向に応じて設定された重み付けを説明するための図The figure for demonstrating the weighting set according to the imaging | photography direction of the registration image 本発明の第2の実施の形態にかかる顔認証装置の照合処理のフローチャートFlowchart of collation processing of face authentication device according to second embodiment of the present invention 本発明の第3の実施の形態にかかる顔認証装置のブロック図The block diagram of the face authentication apparatus concerning the 3rd Embodiment of this invention 本発明の第3の実施の形態にかかる顔認証装置の登録処理のフローチャートFlowchart of registration processing of face authentication apparatus according to third embodiment of the present invention 登録データベースに格納された登録画像に基づいて、登録データベースに欠落する登録画像を合成することを説明するための図The figure for demonstrating combining the registration image missing in a registration database based on the registration image stored in the registration database. 登録画像と合成登録画像に応じて設定された重み付けを説明するための図The figure for demonstrating the weighting set according to the registration image and the composite registration image

符号の説明Explanation of symbols

1 登録部
2 登録データベース
3 照合部
4 画像出力部
5 登録画像取得部
6 取得条件設定部
7 照合画像取得部
8 取得条件推定部
9 登録画像選択部
10 照合処理部
11 照合結果蓄積部
12 撮影方向重み付け設定部
13 照合結果調整部
14 登録画像合成部
15 合成画像重み付け設定部
30 照合結果判定部
100,200,300 顔認証装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Registration part 2 Registration database 3 Collation part 4 Image output part 5 Registration image acquisition part 6 Acquisition condition setting part 7 Collation image acquisition part 8 Acquisition condition estimation part 9 Registered image selection part 10 Collation process part 11 Collation result storage part 12 Imaging | photography direction Weighting setting unit 13 Matching result adjusting unit 14 Registered image combining unit 15 Composite image weighting setting unit 30 Matching result determining unit 100, 200, 300 Face authentication device

Claims (4)

画像から顔部を検出し、前記顔部の画像を登録画像として取得する登録画像取得部と、
前記登録画像の前記顔部の撮影方向を検出し、検出された前記撮影方向を登録画像取得条件として設定する取得条件設定部と、
複数の前記登録画像取得条件と前記登録画像とを関連付けて格納する登録データベースと、
照合対象者の顔部を検出し、前記顔部の画像を照合画像として取得する照合画像取得部と、
前記照合画像の前記顔部の撮影方向を推定し、推定された前記撮影方向を照合画像取得条件として設定する取得条件推定部と、
前記照合画像取得条件に対応する前記登録画像取得条件に関連付けられた前記登録画像を、前記登録データベースから選択する登録画像選択部と、
選択された前記登録画像と前記照合画像の類似度を算出することにより、前記登録画像と前記照合画像とを照合する照合処理部と
を備えることを特徴とする顔認証装置。
A registered image acquisition unit that detects a face from an image and acquires the image of the face as a registered image;
An acquisition condition setting unit that detects a shooting direction of the face portion of the registered image and sets the detected shooting direction as a registered image acquisition condition;
A registration database that stores a plurality of registered image acquisition conditions and the registered images in association with each other;
A collation image acquisition unit that detects a face portion of the person to be collated and obtains an image of the face portion as a collation image;
An acquisition condition estimation unit that estimates a shooting direction of the face portion of the collation image and sets the estimated shooting direction as a collation image acquisition condition;
A registered image selection unit that selects, from the registration database, the registered image associated with the registered image acquisition condition corresponding to the verification image acquisition condition;
A face authentication apparatus comprising: a matching processing unit that compares the registered image and the matching image by calculating a similarity between the selected registered image and the matching image.
前記登録データベースは、前記登録画像の前記撮影方向に応じた重み付けを、前記登録画像取得条件とともに前記登録画像に関連付けて格納し、
複数の前記照合画像に基づいて複数の前記照合結果が得られたときに、前記照合処理部は、それぞれの前記照合画像取得条件に対応する前記登録画像取得条件に関連付けられた前記重み付けに基づいて、前記複数の照合結果を調整し、
前記撮影方向の顔部正面方向に対する相対角度が大きくなるほど、前記重み付けが小さく設定されることを特徴とする請求項1に記載の顔認証装置。
The registration database stores a weight according to the shooting direction of the registered image in association with the registered image together with the registered image acquisition condition,
When a plurality of collation results are obtained based on a plurality of collation images, the collation processing unit is based on the weights associated with the registered image acquisition conditions corresponding to the respective collation image acquisition conditions. , Adjust the plurality of matching results,
The face authentication apparatus according to claim 1, wherein the weighting is set to be smaller as the relative angle of the photographing direction with respect to the front direction of the face increases.
前記登録データベースに欠落する前記撮影方向がある場合、前記欠落する撮影方向の登録画像を、前記登録データベースに格納されている前記登録画像に基づいて合成して、合成登録画像を生成する登録画像合成部を備え、
前記登録データベースは、前記合成登録画像の前記顔部の撮影方向を前記登録画像取得条件として前記合成登録画像と関連付けて格納することを特徴とする請求項1または2に記載の顔認証装置。
When there is the missing shooting direction in the registration database, a registered image composition that generates a synthesized registration image by synthesizing the registration image of the missing shooting direction based on the registration image stored in the registration database Part
3. The face authentication apparatus according to claim 1, wherein the registration database stores an imaging direction of the face of the composite registration image in association with the composite registration image as the registration image acquisition condition.
前記登録データベースは、前記登録画像と前記合成登録画像に応じた重み付けを、前記登録画像取得条件とともに前記登録画像に関連付けて格納し、
複数の前記照合画像に基づいて複数の前記照合結果が得られたときに、前記照合処理部は、それぞれの前記照合画像取得条件に対応する前記登録画像取得条件に関連付けられた前記重み付けに基づいて、前記複数の照合結果を調整し、
前記登録画像の重み付けと比較して前記合成登録画像の重み付けが小さく設定されることを特徴とする請求項3に記載の顔認証装置。
The registration database stores weights corresponding to the registered image and the composite registered image in association with the registered image together with the registered image acquisition condition,
When a plurality of collation results are obtained based on a plurality of collation images, the collation processing unit is based on the weights associated with the registered image acquisition conditions corresponding to the respective collation image acquisition conditions. , Adjust the plurality of matching results,
The face authentication apparatus according to claim 3, wherein the weight of the composite registered image is set smaller than the weight of the registered image.
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