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1. WO2008012905 - DISPOSITIF D'AUTHENTIFICATION ET PROCÉDÉ D'AFFICHAGE D'UNE IMAGE À AUTHENTIFIER

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[ JA ]
明 細書

認証装置および認証用画像表示方法

技術分野

[0001] 本発明は、顔認証により個人を識別する認証装置および認証用画像表示方法に 関する。

背景技術

[0002] 近年の携帯端末装置には、カメラにより撮影した人間の顔画像により顔認証を行う 顔認証機能を備えたものがある (例えば、特許文献 1)。携帯端末装置利用者は、自 身の顔画像を抽出するためにカメラにより自身の顔を撮影する際、撮影した顔の一 部あるいは全体をディスプレイ上の特定の位置に表示することを促す顔位置合わせ 用ガイドに、撮影している自身の顔を合わせ、その後ディスプレイに表示されている 画像を顔認証用の顔画像として取得することが多、 (特許文献 1では、ディスプレイ に表示された 2つの点が顔位置合わせ用ガイドに相当し、携帯端末装置利用者は、 撮影した 2つの目がこの 2つの点に一致するようにカメラによる撮影方向、倍率、カメ ラと顔との距離などを調整し、その後ディスプレイに表示されてヽる画像を顔認証用 の顔画像として取得してヽる)。

特許文献 1 :特開 2003— 317100号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] 特許文献 1の携帯端末装置では、装置利用者がカメラにより撮影した自身の顔画 像をディスプレイ上の顔位置合わせ用ガイドに合わせるようにして、る。しかしながら 、この認証方法では、携帯端末装置利用者は、ディスプレイ上に自身の顔画像が表 示されてしま!/ヽ、顔認証用の顔画像を取得時に自身の顔をディスプレイを介して他 者に見られてしまうことを気にしなければならない。このことは、特許文献 1のような携 帯端末装置に備わる小型のディスプレイを利用して顔認証を行う場合よりも、より大 型のディスプレイを利用して顔認証を行う場合に顕著になる。

[0004] 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、装置利用者が顔認証用の顔画像を 取得時に自身の顔画像を他者に見られることを気にすること無ぐ顔認証を行うことを 実現する認証装置および認証用画像表示方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0005] 本発明の認証装置は、画像認証を行う認証装置であって、画像を撮影する撮像部 と、各種画像を記憶する画像記憶部と、前記撮像部により撮影した画像のうちの、顔 の少なくとも一部を含む第 1の領域を特定する顔画像特定部と、前記撮像部により撮 影した画像のうちの前記第 1の領域を、前記画像記憶部に記憶した画像に置き換え る画像生成部と、前記画像生成部により生成した画像を表示する表示部と、を備える ものである。

[0006] 本発明の認証用画像表示方法は、画像認証を行うための認証用画像表示方法で あって、画像を撮影するステップと、撮影した画像のうちの、顔の少なくとも一部を含 む第 1の領域を特定するステップと、撮影した画像のうちの前記第 1の領域を別の画 像に置き換えるステップと、別の画像に置き換えられた前記第 1の領域を含む画像を 表示するステップと、を有するものである。

[0007] この構成により、認証装置利用者は、顔認証用の顔画像取得時に自身の顔画像を 他者に見られることを気にすること無ぐ顔認証を行うことができる。

[0008] また、本発明の認証装置は、前記画像生成部が、前記撮像部により撮影した画像 のうちの、前記第 1の領域に基づいて算出される第 2の領域を、前記画像記憶部に 記憶した画像に置き換える、ものを含む。

[0009] また、本発明の認証用画像表示方法は、画像認証を行うための認証用画像表示方 法であって、画像を撮影するステップと、撮影した画像のうちの、顔の少なくとも一部 を含む第 1の領域を特定するステップと、撮影した画像のうちの、前記第 1の領域に 基づいて算出される第 2の領域を、別の画像に置き換えるステップと、別の画像に置 き換えられた前記第 2の領域を含む画像を表示するステップと、を有するものである。

[0010] この構成により、顔位置合わせ用ガイドにより指定される所定の位置に顔画像を合 わせる操作を装置利用者に行わせる場合に、記憶した別の画像を利用者によるその 調整操作に好ましい位置に表示することができる

[0011] また、本発明の認証装置は、前記画像生成部が、前記撮像部により撮影した画像 のうちの、当該画像中の第 1の点と前記第 1の領域中の第 2の点との距離に基づいて 算出される第 2の領域を、前記画像記憶部に記憶した画像に置き換える、ものを含む

[0012] また、本発明の認証装置は、前記第 1の点が、画像認証時に前記撮像部により撮 像した画像の位置を合わせべき指標となるガイド点と一致する、ものを含む。

[0013] また、本発明の認証装置は、前記第 2の点が、前記第 1の領域の中心と一致する、 ものを含む。

[0014] この構成により、記憶した別の画像がディスプレイ上を大幅に移動する、あるいはほ とんどディスプレイ上を移動しないことを抑制することができる

[0015] また、本発明の認証装置は、前記画像生成部が、前記撮像部により撮影した画像 のうちの、当該画像中の第 1の点と第 3の点との位置関係に応じて前記第 2の領域を 平行移動させた第 3の領域を、前記画像記憶部に記憶した画像に置き換える、もの を含む。

[0016] また、本発明の認証装置は、前記第 3の点が、前記第 1のガイド点とは位置の異な る、画像認証時に前記撮像部により撮像した画像の位置を合わせべき指標となる別 のガイド点と一致する、ものを含む。

[0017] この構成によれば、認証用の顔画像撮影時に、顔画像の表示位置の推移に伴って 別の画像をより大幅に、より顕著に推移させて調整操作を行う場合であっても、その 別の画像をディスプレイ内に収めることができる。

[0018] また、本発明の認証装置は、前記画像生成部が、前記撮像部により撮影した画像 のうちの、少なくとも前記第 2の領域の中心および前記第 3の領域の中心を基点とし て拡大縮小した第 4の領域を、前記画像記憶部に記憶した画像に置き換える、もの である。

[0019] この構成によれば、特定した第 1の領域のサイズに依らず、別の画像のサイズを任 意に設定することによって、ディスプレイ上の顔位置合わせ用ガイドにより指定される 所定の位置に顔画像を合わせる調整操作を装置利用者がより快適に行うことができ る。

[0020] また、本発明の認証装置は、画像認証時に参照する画像を記憶する認証画像記 憶部と、前記撮像部により撮影した画像と前記認証画像記憶部に記憶した画像と〖こ より、画像認証を行う認証部と、を備えるものである。

[0021] この構成によれば、認証装置利用者は、上述のようにして、顔認証用の自身の顔画 像を他者に見られることを気にすること無く取得することができるため、顔認証をより 快適に行うことができる。

発明の効果

[0022] 本発明の認証装置および認証用画像表示方法によれば、装置利用者は、顔認証 用の顔画像取得時に自身の顔画像を他者に見られることを気にすること無ぐ顔認 証を行うことができる。

図面の簡単な説明

[0023] [図 1]顔認証時にディスプレイに表示される表示例。図 1 (a)は、従来の認証装置によ る顔認証時にディスプレイに表示される表示例、図 1 (b)は、本発明の実施の形態の 認証装置による顔認証時にディスプレイに表示される表示例

[図 2]本発明の第 1の実施形態の認証装置の構成を示す構成図

[図 3]本発明の第 1の実施形態の認証装置による処理工程を示すフローチャート [図 4]データ処理過程における顔画像データの概念図。図 4 (a)は、顔が含まれる画 像に対してヒストグラム値の高い領域を抽出して得られる画像の模式図、図 4 (b)は、 顔が含まれる画像に対してエッジ抽出を施して得られる画像の模式図、図 4 (c)は、 顔を構成する各部位を特定した領域を示す模式図、図 4 (d)は、顔の形状の算出例 、図 4 (e)は、顔の形状として特定した領域を代替画像に置き換えた画像データの表 示例

[図 5]代替画像用データ登録例

[図 6]記録された代替画像データの概念図

[図 7]本発明の第 2の実施形態の認証装置による、撮影時に表示される画像および 代替画像の表示例。図 7 (a)力も図 7 (c)は、撮影装置 22による撮影中に表示装置 2 3に表示される画像の推移、図 7 (d)から図 7 (f)は、撮影装置 22による撮影中に表 示装置 23に表示される画像と代替画像の推移

[図 8]代替画像用データ登録例

[図 9]本発明の第 2の実施形態の認証装置による、撮影時に表示される画像および 代替画像の表示例。図 9 (a)は、撮影した顔画像が大きい場合の代替画像の表示例 、図 9 (b)は、撮影した顔画像が小さい場合の代替画像の表示例

[図 10]本発明の第 3の実施形態の認証装置による、撮影時に表示される画像および 代替画像の表示例。図 10 (a)から図 10 (c)は、撮影装置 22による撮影中に表示装 置 23に表示される画像の推移

符号の説明

[0024] 1 ディスプレイ

11、 41、 71、 91、 101 代替画像

12、 42、 72、 92、 102 顔位置合わせ用ガイド

13、 73、 93、 103 顔画像

21 制御部

22 撮影装置

23 表示装置

24 操作キー

25 代替画像出力装置

251、 351、 451 代替画像生成制御部

252、 352 代替画像情報記憶部

253 顔部品抽出部

254 顔テンプレートデータベース

26 画像認証装置

261 認証部

262 登録画像データベース

発明を実施するための最良の形態

[0025] 以下、本発明の実施の形態の認証装置による処理の概要を説明する。図 1 (a)に、 従来の認証装置による顔認証時にディスプレイに表示される表示例を、図 1 (b)に、 本発明の実施の形態の認証装置による顔認証時にディスプレイに表示される表示例 を、それぞれ示す。

[0026] 従来の認証装置では、従来の認証装置を利用する利用者は、図 1 (a)に示すように カメラにより撮影した自身の顔画像 13をディスプレイ 1上の顔位置合わせ用ガイド 12 に合わせるように調整した後、撮影中の画像 (つまり、ディスプレイ 1に表示されてい る画像)を顔認証用の顔画像として取得する。従来の認証装置では、認証装置利用 者は、ディスプレイ 1上に自身の顔画像 13が表示されてしまい、顔認証時の自身の 顔をディスプレイ 1を介して他者に見られてしまうことを気にしなければならない。

[0027] 一方、本発明の実施の形態の認証装置は、カメラにより撮影した画像から、顔 (ある いは、目、鼻、口などの顔の一部の部位)に相当する画像領域(図 1 (a)では、点線で 囲まれる領域)を特定し、その特定した画像領域を別の画像 11に置き換えた画像を ディスプレイ 1に表示させる。本発明の実施の形態の認証装置を利用する利用者は、 図 1 (b)に示すようにカメラにより撮影した場合に自身の顔画像が本来あるべき位置 に別の画像 11 (以下、代替画像と称する)が表示されたディスプレイ 1を見ながら、デ イスプレイ 1上の顔位置合わせ用ガイド 12に代替画像 11を合わせるように調整した 後、撮影中の画像を顔認証用の顔画像として取得する。本発明の実施の形態の認 証装置によれば、装置利用者が顔認証用の顔画像を取得するためにカメラにより撮 影した画像をディスプレイ 1に表示する際、その画像における自身の顔に相当する箇 所に代替画像 11を表示するため、装置利用者は、顔認証用の顔画像取得時にその 顔画像を他者に見られることを気にすること無ぐ顔認証を行うことができる。以下、本 発明の実施の形態の認証装置について詳細に説明する。

[0028] (第 1の実施形態)

まず、本発明の第 1の実施形態の認証装置について詳細に説明する。図 2に、本 発明の第 1の実施形態の認証装置の構成を示す構成図を示す。

[0029] 本発明の第 1の実施形態の認証装置は、制御部 21、撮影装置 22、表示装置 23、 操作キー 24、代替画像出力装置 25、画像認証装置 26を含んで構成される。

[0030] 制御部 21は、マイクロプロセッサ(CPU)によって構成され、撮影装置 22の駆動制 御および画像情報の入出力制御、表示装置 23による表示制御、操作キー 24からの 信号の入力制御、代替画像出力装置 25との間での画像の入出力制御、および画像 認証装置 26による画像認証処理の制御、などを行う。

[0031] 撮影装置 22は、制御部 21からの駆動制御信号に応じて、 CCDや CMOSなどの 半導体素子を使って入力した色情報を電気信号に変換し、その画像データを制御 部 21に出力する。

[0032] 表示装置 23は、制御部 21から入力する画像データに応じた画面を表示パネルに 出力する。表示装置 23は、例えば本発明の認証装置が携帯端末装置に適用される 場合には、液晶ディスプレイ (LCD)〖こよって構成される。なお、 CRTディスプレイや PDPなど他の表示装置に置き換えても構わな、。

[0033] 操作キー 24は、本発明の認証装置の利用者力ゝらの操作を受け付け、その操作に 応じた信号を制御部 21に出力する。操作キー 24は、例えばカーソルを任意に動か すパネル、 0〜9までの番号キー、 QWERTYキー、などによって構成され、利用者は 、操作キー 24による操作によって各種指示を認証装置に通知する。特に本発明の 認証装置が携帯端末装置に適用される場合には、撮影装置 22に撮影を開始させる ための撮影キーや顔認証を開始させるための認証開始キーを認証装置に別途設け てもよい。

[0034] 代替画像出力装置 25は、代替画像生成制御部 251、代替画像情報記憶部 252、 顔部品抽出部 253、顔テンプレートデータベース 254、を含んで構成される。図 3に 示す本発明の第 1の実施形態の認証装置による処理工程を示すフローチャートを参 照して、代替画像出力装置 25による代替画像生成処理および制御部 21による画像 表示制御処理の流れを説明する。

[0035] 制御部 21は、操作キー 24により顔認証を開始させる操作を受け付けると、撮影装 置 22に撮影を開始させる駆動制御信号を出力する。制御部 21は、撮影装置 22から 画像データを受け付けると (ステップ S301)、画像認証機能を有する画像認証装置 2 6から読み出した顔位置合わせ用ガイドを表示装置 23に表示し (ステップ S302)、そ の後、代替画像を表示する設定がなされているか否力判定する (ステップ S303)。な お、代替画像を表示する、しないの設定は、撮影装置 22に撮影を開始させる前に予 め設定しておいてもよいし、撮影装置 22に撮影を開始させる度に代替画像を表示す る、しないを決定する操作を操作キー 24により受け付けるようにしてもよい。制御部 2 1は、代替画像を表示する設定がなされていないと判定すると (ステップ S303、 No) 、撮影装置 22から受け付けた画像データを表示装置 23に出力し、その画像データ に応じた画面を表示装置 23に表示させる (ステップ S310)。一方、制御部 21は、代 替画像を表示する設定がなされていると判定すると (ステップ S303、 Yes)、代替画 像出力装置 25に撮影装置 22から受け付けた画像データを出力する。

[0036] 代替画像生成制御部 251は、制御部 21から画像データを入力すると、人体の顔に 相当する領域がその画像データに含まれている力否かを判定し (ステップ S304)、さ らに、含まれていると判定した場合 (ステップ S305、 Yes)にはその顔の形状および その顔を構成する各部位の形状を特定する (ステップ S306)。この顔に相当する領 域の有無の判定方法および顔の形状の特定方法の 1例を、以下、図 4に示す、デー タ処理過程における顔画像データの概念図を参照して説明する。

[0037] まず、代替画像生成制御部 251は、制御部 21から入力した画像データに対して、 高輝度 (もしくは低輝度)の画素が密集する領域ほどヒストグラム値が高くなる処理を 施し、そのヒストグラム値の高い領域を構成する位置座標(具体的には、画像データ 中の任意の 1ピクセルを原点(0、 0)とした座標系における該当ピクセルの座標)を抽 出する。図 4 (a)は、顔が含まれる画像に対してヒストグラム値の高い領域を抽出して 得られる画像の模式図である。図 4 (a)中の黒色もしくは灰色のついた箇所は、ヒスト グラム値が高い箇所 (つまり、眉、目の虹彩、唇)に相当する。また、代替画像生成制 御部 251は、制御部 21から入力した画像データに対してエッジ抽出を施して強調さ れた画像データの輪郭の位置座標を抽出する。図 4 (b)は、顔が含まれる画像に対 してエッジ抽出を施して得られる画像の模式図である。図 4 (b)中の実線が強調され た輪郭に相当し、隣りあうピクセル間において輝度の差が大きい箇所 (つまり、眉、目 、鼻、口の輪郭に相当する箇所)が抽出される。

[0038] 代替画像生成制御部 251は、この 2つの処理によってそれぞれ抽出した位置座標 のうち、ヒストグラム値が高い箇所を抽出した位置座標によって形成される幾何学形 状および各位置座標におけるヒストグラム値に基づ、て、当該画像データが人体の 顔に相当する領域を含んでいる力否かを判定する。判定条件は、具体的には、眉お よび目の虹彩に相当する箇所は同程度のヒストグラム値を有し、また眉および目の虹 彩に相当する箇所は唇に相当する箇所よりもヒストグラム値が高くなる傾向にあること から、ヒストグラム値の高いある領域 (眉および目の虹彩のうちのいずれか 1つに相当

)にお、てその領域のサイズから算出される所定の範囲内にヒストグラム値が同程度 に高い別の領域が 3個(眉および目の虹彩のうちの残りの 3つに相当)有り、かつその 4つの領域の位置座標から算出される所定の方向にヒストグラム値がそれら 4つの領 域よりも低い 5つ目の領域 (唇に相当)があれば、当該画像データが人体の顔に相当 する領域を含んで、ると判定する。

[0039] この後、代替画像生成制御部 251は、上述の 2つの処理によってそれぞれ抽出し た位置座標のうち、エッジ抽出を施した画像データの輪郭の位置座標に基づ、て、 画像データにおけるその顔の形状およびその顔を構成する各部位の形状を特定す る。すなわち、代替画像生成制御部 251は、上述したヒストグラム値の高い 5つの領 域をその内部に含む輪郭とその 5つの領域の位置関係から、各輪郭を眉、目の虹彩 、唇として特定する。目の輪郭を特定する場合には、目の虹彩をその内部に含む輪 郭が目の輪郭になる。なお、図 4 (c)に示す、顔を構成する各部位を特定した領域を 示す模式図では、眉では一対の部位を 1つの領域としているが、各部位をそれぞれ 別の領域にしてもよい(目も同様)。代替画像生成制御部 251は、これらの輪郭のうち の端部(図 4 (c)の輪郭上に配置された点)をその線上に含む最小の四角形(図 4 (c) 中の点線で形成される四角形)を、眉、目、唇の形状として算出する。さらに、特定し た眉、目、唇の位置関係力鼻の輪郭を特定し、同様に眉、目、唇、鼻をその内部に 含む輪郭を顔の輪郭を特定する。代替画像生成制御部 251は、眉、目、唇の場合と 同様に、鼻、顔の輪郭を囲む最小の四角形を特定した鼻、顔の形状として算出する

[0040] また、代替画像生成制御部 251は、各部位の輪郭ごとに、上述のように算出した四 角形のサイズ(四角形で囲まれる領域における、各位置座標方向のピクセル数)およ び中心位置座標を算出する。図 4 (d)に示す、顔の形状の算出例では、画像データ における中央の 1ピクセルを原点(0、 0)とした座標系において、顔の形状におけるサ ィズ(100 X 140)および中心位置座標(50、—70)を算出したときの算出例を示して いる。原点となる位置座標の設定方法としては、顔位置合わせ用ガイドの中心を配置 すべき画像データ上のピクセルを指定する条件 (例えば、縦方向(あるいは横方向) のピクセルを表す配列のうち、総ピクセル数の所定の割合の位置にある配列番号に より特定されるピクセルを原点とする。図 4 (d)の場合であれば、総ピクセル数の 5割 の位置にある配列番号により特定されるピクセルが原点)が画像認証装置 26に設定 されており、制御部 21が、ステップ S302の処理において、画像認証装置 26から顔 位置合わせ用ガイドを読み出す際に、併せてその条件を読み出し、その条件により 指定されるピクセルを原点(0、 0)とする。なお、図 4 (d)では、顔の形状として算出し た四角形のみについて、サイズおよび中心位置座標を記載している力眉、目、唇、 鼻についても同様に、四角形のサイズおよび中心位置座標を算出することができる。

[0041] 以上のようにして、代替画像生成制御部 251は、人体の顔に相当する領域がその 画像データに含まれている力否かを判定し、さらに、含まれていると判定した場合に はその顔の形状およびその顔を構成する各部位の形状を特定する。

[0042] さらに、代替画像生成制御部 251は、人体の顔に相当する領域がその画像データ に含まれて、ると判定した場合、その領域に置き換えるべき画像データを顔テンプレ ートデータベース 254から取得する(ステップ S307)。具体的には、代替画像生成制 御部 251は、置き換えるべき代替画像のデータ名と、代替画像に置換すべき部位と 、を代替画像情報記憶部 252から読み取り、顔部品抽出部 253にそのデータ名と部 位を通知する。代替画像情報記憶部 252には、予め、代替画像として用いるべき画 像データを特定可能な情報が登録されている。例えば、図 5の代替画像用データ登 録例に示すように、代替画像情報記憶部 252は、代替画像として用いる画像データ の名称と、代替画像に置換すべき、顔を構成する部位と、を対応付けて記憶している

[0043] 代替画像生成制御部 251からデータ名と代替画像に置換すべき部位とを通知され た顔部品抽出部 253は、顔テンプレートデータベース 254から該当するデータを抽 出する。顔テンプレートデータベース 254には、予め、代替画像として用いるべき画 像データが記録されている。例えば、図 6の記録された代替画像データの概念図に 示すように、顔テンプレートデータベース 254は、顔、眉、目などの顔を構成する部位 毎に、複数の代替画像データ(図 6では、部位「顔」の代替画像データは、 rFacetype _l.bmp」、「Facetype_2.bmp」、 · · ·「Facetype_N.bmp」と記載)を記録している。顔部品 抽出部 253は、代替画像に置換すべき部位に対応付けて、抽出した代替画像デー タを代替画像生成制御部 251に出力する。

[0044] 代替画像生成制御部 251は、代替画像に置換すべき部位に対応付けられた代替 画像データを顔部品抽出部 253から入力すると、制御部 21から入力した、撮影装置 22が撮影した画像データのうちの、顔、眉、目、鼻、口の形状として特定した四角形 の各領域を、その部位に対応する代替画像に置き換える (ステップ S308)。なお、各 部位の形状として特定した四角形の領域のサイズと、代替画像のサイズ (例えば、図 6に示す各部位の画像データの基準サイズ)とが一致しない場合が考えられるが、こ の場合には、その四角形の領域のサイズに合わせて代替画像を拡大縮小することに より、 1つのパターンの代替画像を利用して様々なサイズの部位を置き換えることがで きる。代替画像生成制御部 251は、一部を代替画像に置き換えた画像データを制御 部 21に出力する。

[0045] 制御部 21は、代替画像出力装置 25から受け付けた画像データを表示装置 23に 出力し、その画像データに応じた画面を表示装置 23に表示させる (ステップ S309)。 図 4 (e)には、顔の形状として特定した領域を代替画像に置き換えた画像データの表 示例を示す。本発明の第 1の実施形態の認証装置を利用する利用者は、図 4 (e)に 示すようにカメラにより撮影した場合に自身の顔画像が本来あるべき位置に代替画 像 41が表示された表示装置 23を見ながら、表示装置 23の顔位置合わせ用ガイド 4 2に代替画像 41を合わせるように調整した後、撮影中の画像を顔認証用の顔画像と して取得する操作を実行することになる。操作キー 24により撮影中の画像を顔認証 用の顔画像として取得する操作を受け付けるまでステップ S301から S309の処理を 継続する制御部 21は、その操作を受け付けた直後(あるいは直前)に撮影装置 22か ら受け付けた画像データを画像認証装置 26に出力する (ステップ S311)。

[0046] 認証部 261は、制御部 21から入力した画像データと登録画像データベースに登録 された画像とを認証し、認証結果を制御部 21に返す (ステップ S312)。

[0047] 以上、本発明の第 1の実施形態の認証装置によれば、装置利用者が顔認証用の 顔画像を取得するためにカメラにより撮影した画像を表示装置に表示する際、その画 像における自身の顔に相当する箇所に代替画像を表示するため、装置利用者は、

顔認証用の顔画像取得時にその顔画像を他者に見られることを気にすること無ぐ顔 認証を行うことができる。この結果、本発明の認証装置利用者は、顔画像認証をより 快適に行うことができるようになる。

[0048] なお、本発明の第 1の実施形態の認証装置では、画像認証装置 26に顔位置合わ せ用ガイドに利用する画像を複数個記録させておき、制御部 21が画像認証装置 26 から顔位置合わせ用ガイドを読み出す際に、その中のいずれか一つを読み出す構 成としてもよい (具体的には、顔位置合わせ用ガイドとして用いるべき画像データを特 定可能な情報を画像認証装置 26に登録しておき、その情報を元に制御部 21が画像 認証装置 26から顔位置合わせ用ガイドを読み出す)。

[0049] (第 2の実施形態)

次に、本発明の第 2の実施形態の認証装置について詳細に説明する。 本発明の実施の形態の認証装置を利用する利用者は、撮影中の画像を顔認証用 の顔画像として取得するために、カメラにより撮影した自身の顔画像が表示されたデ イスプレイを見ながら、ディスプレイ上の顔位置合わせ用ガイドにその顔画像を合わ せるように調整しなければならない。利用者は、利用者力カメラの焦点の位置や倍率 を設定したり、カメラによる撮影方向を変えたり、カメラと被撮影者との距離を調節しな がら、顔位置合わせ用ガイドに顔画像を合わせる操作を行うが、利用者が行うこれら の操作を手動で行う場合、ディスプレイ上の顔位置合わせ用ガイドにより指定される 所定の位置に顔画像を合わせ、その位置に顔画像を固定することは困難である。特 に、認証機能が搭載された近年の携帯電話によって、ディスプレイ上の顔位置合わ せ用ガイドにより指定される所定の位置に顔画像を合わせる場合、携帯電話の向き を変えてカメラによる撮影方向を変えると、携帯電話力カメラの撮影方向を変えるた めに適した機構では必ずしもな、ため、顔画像がディスプレイ上を大幅に移動する、 あるいはほとんどディスプレイ上を移動しな、ことが考えられる。

[0050] 本発明の第 2の実施形態の認証装置では、ディスプレイ上の顔位置合わせ用ガイ ドにより指定される所定の位置に顔画像を合わせる調整を装置利用者に行わせる場 合、利用者によるその調整操作に好ましい位置に代替画像を表示することができる、 つまり、代替画像がディスプレイ上を大幅に移動する、あるいはほとんどディスプレイ 上を移動しないことを抑制することができる認証装置について説明する。以下、本発 明の第 2の実施形態の認証装置による処理の概要を説明する。

[0051] 図 7に、本発明の第 2の実施形態の認証装置による、撮影時に表示される画像およ び代替画像の表示例を示す。図 7 (a)から図 7 (c)は、撮影装置 22による撮影中に表 示装置 23に表示される画像の推移を、図 7 (d)から図 7 (f)は、撮影装置 22による撮 影中に表示装置 23に表示される画像と代替画像の推移を、それぞれ示している。ま た、図 7 (a)力も図 7 (c)、図 7 (d)力も図 7 (f)ともに、被撮影者の顔を顔位置合わせ 用ガイド 72の中心に推移させながら撮影して、る場合を示して!/、る。

[0052] 本発明の第 1の実施形態の認証装置では、図 7 (a)から図 7 (c)のように被撮影者 の顔を顔位置合わせ用ガイド 72の中心に推移させながら撮影すると、顔の形状とし て特定した、点線で囲まれる四角形の領域 73を代替画像 71に置き換えて表示装置 23に表示することになる。一方、本発明の第 2の実施形態の認証装置では、図 7 (a) から図 7 (c)のように被撮影者の顔を顔位置合わせ用ガイド 72の中心に推移させな 力 撮影すると、顔の形状として特定した、点線で囲まれる四角形の領域の中心位 置座標を原点(0、 0) (なお、図 7では、顔位置合わせ用ガイド 72の一部である十字 が交差する点を原点としている)を基準点として実数倍 (図 7では、 5Z3倍したときを 示している)した位置座標と、代替画像 71の中心位置と、がー致するように、代替画 像 71を置き換えて表示装置 23に表示することになる。図 7 (d)から図 7 (f)では、被撮 影者の顔が顔位置合わせ用ガイド 72の中心に推移するにしたがって、顔の形状とし て特定した領域 73の表示位置と代替画像 71の表示位置とのズレが小さくなり(図 7 では、図 7 (a)から図 7 (b)にかけて)、顔の形状として特定した領域 73の表示位置が 原点付近になると、顔の形状として特定した領域の表示位置と代替画像 71の表示位 置がほぼ一致する(図 7では、図 7 (c) )。

[0053] 本発明の第 2の実施形態の認証装置では、顔の形状として特定した領域 73の表示 位置と代替画像 71の表示位置が常に一致することにはならない。し力しながら、認証 装置利用者は、認証用の顔画像撮影時に、顔画像の表示位置の推移に伴って代替 画像がより大幅に、より顕著に推移するため上述の調整操作を行い易い場合があり、 特に、調整操作をそれほど慎重に行う必要の無い、顔位置合わせ用ガイドから自身

の顔画像が大きく離れて、る場合では、顔の形状として特定した領域の表示位置と 代替画像の表示位置とのズレが大きくても、代替画像がより顕著に推移するほうがよ り調整操作を行!ヽ易!ヽと考えられる。

[0054] また、図 7では、顔の形状として特定した領域 73の中心位置座標を原点に対して 5 Z3倍した位置座標に代替画像 71を表示する場合を図示しているが、顔の形状とし て特定した領域 73の中心位置座標を原点に対して 1未満の倍数分を乗算した位置 座標に代替画像 71を表示するようにしてもよい。この構成により、認証装置利用者は 、認証用の顔画像撮影時に、顔画像の表示位置の推移に伴って代替画像がより小 幅に、より小刻みに推移するため上述の調整操作を行い易い場合があり、特に、調 整操作を慎重に行う必要の有る、顔位置合わせ用ガイドの間近に自身の顔画像が 在る場合では、代替画像がより小幅に推移するほうがより調整操作を行い易いと考え られる。

[0055] 以下、本発明の第 2の実施形態の認証装置について詳細に説明する。本発明の第 2の実施形態の認証装置では、代替画像生成制御部および代替画像情報記憶部に 機能が追加されている(以下、第 1の実施形態の代替画像生成制御部 251および代 替画像情報記憶部 252と区別するために、第 2の実施形態では代替画像生成制御 部に 351を、代替画像情報記憶部に 352をそれぞれ参照符号として割り当てること にする)。なお、本発明の第 2の実施形態の認証装置の構成は、第 1の実施形態の 認証装置の構成と同一の構成であり、図 2に示す参照符号と同じ符号のものは、第 1 の実施形態で説明したとおりであるため、第 2の実施形態での説明を省略する。また 、本発明の第 2の実施形態の認証装置による処理工程は、図 3に示すフローチャート のうちステップ S307および S308の処理が異なる以外は共通であるため、第 2の実 施形態での説明を省略する。

[0056] 代替画像生成制御部 351は、人体の顔に相当する領域がその画像データに含ま れて、ると判定した場合、その領域に置き換えるべき画像データを顔テンプレートデ ータベース 254から取得する (ステップ S407。第 1の実施形態で説明したステップ S 307と区別するために S407を参照符号として割り当てることにする)。具体的には、 代替画像生成制御部 351は、置き換えるべき代替画像のデータ名と、代替画像に置 換すべき部位と、さらに、各部位の形状として特定した領域の中心位置座標を原点(

0、 0)を基準点として拡大、縮小する倍率を示す数値 (以下、座標係数と称する)と、 を代替画像情報記憶部 352から読み取り、顔部品抽出部 253にそのデータ名と部位 を通知する。代替画像情報記憶部 352には、予め、代替画像として用いるべき画像 データを特定可能な情報、および座標係数が登録されている。例えば、図 8の代替 画像用データ登録例に示すように、代替画像情報記憶部 352は、代替画像として用 いる画像データの名称と、代替画像に置換すべき、顔を構成する部位と、座標係数 5 Z3と、を対応付けて記憶している。

[0057] 代替画像生成制御部 351は、代替画像に置換すべき部位に対応付けられた代替 画像データを顔部品抽出部 253から入力すると、制御部 21から入力した、撮影装置 22が撮影した画像データのうちの、顔の形状として特定した四角形の各領域の中心 座標(50、一 70)に対して座標係数 5Z3を乗算する。さらに、代替画像生成制御部 351は、乗算して得られた位置座標 (83、一 117)と代替画像の中心位置とを一致さ せて、その部位に対応する代替画像に置き換える (ステップ S408。第 1の実施形態 で説明したステップ S308と区別するために S408を参照符号として割り当てることに する)。その後、代替画像生成制御部 351は、一部を代替画像に置き換えた画像デ ータを制御部 21に出力する。

[0058] なお、本発明の第 2の実施形態の認証装置では、図 7に示すように、顔の形状とし て特定した領域 73の表示位置と代替画像 71の表示位置が常に一致することにはな らない以上、代替画像 71のサイズは、各部位の形状として特定した四角形の領域 73 のサイズと一致させても、させなくてもいずれでも構わない。代替画像生成制御部 35 1が、顔位置合わせ用ガイド 72の形状に応じて、代替画像 71のサイズを拡大、縮小 することが好ましい。例えば、図 9に示す、本発明の第 2の実施形態の認証装置によ る、撮影時に表示される画像および代替画像の表示例(図 9 (a)は、撮影した顔画像 が大きい場合の代替画像の表示例、図 9 (b)は、撮影した顔画像が小さい場合の代 替画像の表示例、)のように、顔の形状として特定した四角形の領域 93のサイズに依 らず、顔位置合わせ用ガイド 92の形状にとって好ましい基準サイズに代替画像 91を 一律に設定することによって、ディスプレイ上の顔位置合わせ用ガイドにより指定され る所定の位置に顔画像を合わせる調整操作を装置利用者がより快適に行うことがで きる。なお、この処理を実現するために、この代替画像の基準サイズを代替画像情報 記憶部 352に記憶させておくようにして、代替画像生成制御部 351は、その基準サイ ズを代替画像情報記憶部 352から読み取り(ステップ S407)、各部位に対応する代 替画像に置き換えるときに、その基準サイズで拡大、縮小した代替画像によって置き 換える(ステップ S408)。

[0059] 以上、本発明の第 2の実施形態の認証装置によれば、装置利用者が顔認証用の 顔画像を取得するためにカメラにより撮影した画像を表示装置に表示する際、その画 像における自身の顔に相当する箇所に代替画像を表示するため、装置利用者は、 顔認証用の顔画像取得時にその顔画像を他者に見られることを気にすること無ぐ顔 認証を行うことができる。この結果、本発明の認証装置利用者は、顔画像認証をより 快適に行うことができるようになる。

[0060] また、本発明の第 2の実施形態の認証装置では、認証装置利用者は、認証用の顔 画像撮影時に、顔画像の表示位置の推移に伴って代替画像をより大幅により顕著に 推移させる、あるいは、顔画像の表示位置の推移に伴って代替画像をより小幅により 小刻みに推移させることが適宜可能であるため、顔位置合わせ用ガイドに顔画像を 合わせる操作をより快適に行うことができる。このような効果は、撮影中の画像を顔認 証用の顔画像として取得するために、顔位置合わせ用ガイドに対して直接位置合せ を行った顔画像を取得する従来の認証装置では、想定しえるものではな!/、。

[0061] なお、本発明の第 2の実施形態の認証装置では、図 7に示すように、顔の形状とし て特定した領域 73の中心位置座標と原点 Oとの距離に座標係数 (定数)を乗算し、 その乗算した位置座標に代替画像 71の中心位置が一致するように代替画像 71を置 き換えるように記載した力座標係数を定数ではなぐ顔の形状として特定した領域 7 3の中心位置座標と原点 Oとの距離によって算出される変数 kとしてもよい。座標係数 kの一例としては、「k= a X (領域 73の中心位置座標と原点 Oとの距離) X (領域 73 の中心位置座標と原点 Oとの距離)」が挙げられ、この座標係数 kであれば、顔位置 合わせ用ガイド 72から自身の顔画像 73が大きく離れて、る場合では、顔画像 73の わず力な推移であっても代替画像が大幅に推移し、一方、顔位置合わせ用ガイド 72 の間近に自身の顔画像 73が在る場合では、顔画像 73が大幅に推移しても代替画 像はほとんど推移しなヽため、顔位置合わせ用ガイドに顔画像を合わせる操作に対 して顔位置合わせ用ガイド 72と顔画像 73の位置関係に応じた好ましい操作性を提 供することができる。なお、座標係数 kの算出方法は、これに限るものではなぐ種々 の演算方法が考えられる。

[0062] (第 3の実施形態)

次に、本発明の第 3の実施形態の認証装置について詳細に説明する。 本発明の第 2の実施形態の認証装置の場合、座標係数を乗算した位置座標に代 替画像の中心位置を一致するように代替画像を置き換えると、座標係数の値によつ ては、座標係数を乗算した位置座標、あるいは置き換えた代替画像の一部が、画像 データの範囲外のピクセルを指す場合が考えられる。図 10に、本発明の第 3の実施 形態の認証装置による、撮影時に表示される画像および代替画像の表示例を示す。 例えば、図 10 (a)に示すように、顔の形状として特定した、点線で囲まれる四角形の 領域 103を座標係数を 2として代替画像 101に置き換えて表示装置 23に表示する 際、図 10 (b)に示すように、画像データを構成するデータの対象外の座標位置に代 替画像 101の一部(図 10 (b)における代替画像 101の点線部分)が位置することに なる。以下、本発明の第 3の実施形態の認証装置による処理の概要を説明する。

[0063] 本発明の第 3の実施形態の認証装置では、図 10 (c)に示すように、顔位置合わせ 用ガイド 102aにより特定される原点(0、 0) (なお、図 10では、顔位置合わせ用ガイド 102aの一部である十字が交差する点を原点としている)を顔位置合わせ用ガイド 10 2aにより特定される別の座標に再設定し、原点の移動分に応じて代替画像 101を平 行移動させる。

[0064] 本発明の第 3の実施形態の認証装置では、第 2の実施形態と同様、顔の形状とし て特定した領域 103の表示位置と代替画像 101の表示位置が常に一致することに はならない。し力しながら、認証装置利用者は、座標係数を 1以上に設定して、認証 用の顔画像撮影時に、顔画像の表示位置の推移に伴って代替画像をより大幅に、よ り顕著に推移させて上述の調整操作を行う場合であっても、第 2の実施形態と比べて 座標係数の数値をさらに大きく設定することができる。この結果、顔位置合わせ用ガ

イドに顔画像を合わせる操作に対して座標係数に応じた好ましい操作性を提供する ことができる。

[0065] 以下、本発明の第 3の実施形態の認証装置について詳細に説明する。本発明の第 3の実施形態の認証装置では、代替画像生成制御部に機能が追加されている(以下 、第 1、 2の実施形態の代替画像生成制御部 251および第 2の実施形態の代替画像 生成制御部 351と区別するために、代替画像生成制御部に 451を参照符号として割 り当てることにする)。なお、本発明の第 3の実施形態の認証装置の構成は、第 1の実 施形態の認証装置の構成と同一の構成であり、図 2に示す参照符号と同じ符号のも のは、第 1の実施形態で説明したとおりであるため、第 3の実施形態での説明を省略 する。また、本発明の第 3の実施形態の認証装置による処理工程は、図 3に示すフロ 一チャートのうち S309および S408の処理が異なる以外は共通であるため、第 3の 実施形態での説明を省略する。

[0066] 代替画像生成制御部 451は、ステップ S407の処理後、代替画像に置換すべき部 位に対応付けられた代替画像データを顔部品抽出部 253から入力すると、制御部 2 1から入力した、撮影装置 22が撮影した画像データのうちの、顔、眉、目、鼻、口の 形状として特定した四角形の各領域の中心座標(50、一 70)に対して座標係数 2を 乗算する。さらに、代替画像生成制御部 451は、乗算して得られた位置座標(100、 - 140)に対して、次の顔位置合わせ用ガイドを配置すべき位置座標 (X、 Y)分、乗 算して得られた位置座標(100、一 140)力も減算して、(100— X、一 140— Y)を代 替画像の中心位置とすべき座標とする。その後、代替画像生成制御部 451は、代替 画像の中心位置と(100— X、— 140— Y)とを一致させて、その部位に対応する代 替画像に置き換える (ステップ S508。第 1の実施形態で説明したステップ S308、お よび第 2の実施形態で説明したステップ S408と区別するために S508を参照符号と して割り当てることにする)。その後、代替画像生成制御部 451は、一部を代替画像 に置き換えた画像データを制御部 21に出力する。なお、次の顔位置合わせ用ガイド を配置すべき位置座標 (X、 Y)の設定方法としては、制御部 21が、ステップ S302の 処理において、画像認証装置 26から顔位置合わせ用ガイドを読み出す際に、併せ て顔位置合わせ用ガイドの中心を配置すべき画像データ上のピクセルを指定する条

件(例えば、縦方向(あるいは横方向)のピクセルを表す配列のうち、総ピクセル数の 所定の割合の位置にある配列番号により特定されるピクセルを原点とする)を複数読 み出しておき、ある一つの条件により指定される 1つのピクセルを原点(0、 0)とした座 標系を設定した場合に、その座標系から算出される、残りの条件により指定されるピ クセルの位置座標を位置座標 (X、 Y)とすることが考えられる。

[0067] 制御部 21は、代替画像出力装置 25から受け付けた画像データを表示装置 23に 出力し、その画像データに応じた画面を表示装置 23に表示させる。また、制御部 21 は、顔位置合わせ用ガイドの中心を配置すべき画像データ上のピクセルを指定する 別の条件を基に、画像認証機能を有する画像認証装置 26から読み出した次の顔位 置合わせ用ガイドを表示装置 23に表示させる (ステップ S509。第 1の実施形態で説 明したステップ S309と区別するために S509を参照符号として割り当てることにする)

[0068] 以上、本発明の第 3の実施形態の認証装置によれば、装置利用者が顔認証用の 顔画像を取得するためにカメラにより撮影した画像を表示装置に表示する際、その画 像における自身の顔に相当する箇所に代替画像を表示するため、装置利用者は、 顔認証用の顔画像取得時にその顔画像を他者に見られることを気にすること無ぐ顔 認証を行うことができる。この結果、本発明の認証装置利用者は、顔画像認証をより 快適に行うことができるようになる。

[0069] また、本発明の第 3の実施形態の認証装置によれば、認証装置利用者は、座標係 数を 1以上に設定して、認証用の顔画像撮影時に、顔画像の表示位置の推移に伴 つて代替画像がより大幅に、より顕著に推移させて上述の調整操作を行う場合であつ ても、第 2の実施形態と比べて座標係数の数値をさらに大きく設定することができる。 この結果、顔位置合わせ用ガイドに顔画像を合わせる操作に対して座標係数に応じ た好ま ヽ操作性を提供することができる。

産業上の利用可能性

[0070] 本発明の認証装置および認証用画像表示方法は、認証装置利用者が顔認証用の 自身の顔画像を他者に見られることを気にすること無く取得することを可能にすること によって、顔認証をより快適に行うことができるという効果を奏し、顔認証により個人を 識別する認証装置に関する分野において有用である。