CN100440937C - 认证装置和认证方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供认证装置和认证方法。提供可采用简易的结构抑制人脸认证时的冒充的技术。并且，本发明提供易于安装到便携电话或PDA这样的小型便携终端上的冒充抑制技术。作为解决手段，每当进行用户认证时，认证装置解除摄像部的微距拍摄功能或变焦拍摄功能的任意一方或双方，使用解除了微距拍摄功能或变焦拍摄功能的任意一方或双方的摄像部拍摄人脸图像，使用所拍摄的人脸图像进行用户认证。

Description

认证装置和认证方法

技术领域

本发明涉及使用人脸图像的用户认证技术，特别是应用于便携终端的有效技术。

背景技术

近年来，便携终端(便携电话、PDA(Personal Digital Assistant：个人数字助理)等)的高功能化和多功能化非常显著。最近，电子邮件功能和互联网连接功能正成为标准装备，并且，安装有电子货币功能和IC卡功能的终端也开始出现。由于这种功能是处理个人信息和电子货币等的极重要数据的功能，因而今后，用于防止终端的非法利用和数据泄漏的安全对策成为非常重要的课题。

作为便携终端的安全对策，利用照相机的“人脸认证技术”正在受到注目。当使用人脸认证技术时，由于可从自然动作中对人脸进行拍摄，进行持有者确认(用户认证)，因而在便利性方面上出色。而且，由于在便携电话中，标准装备有照相机的情况较多，因而在无需追加特别的硬件方面也是有利的。

另一方面，在使用人脸图像的用户认证中，“冒充”防止成为课题的情况较多。冒充是别人使用持有者的人脸照片等接受认证的行为。

在通过例如抢夺或调包盗窃了放有便携终端的皮包的情况下，驾驶执照或学生证这样带有人脸照片的卡片一起放入皮包的可能性高。如果可以使用这些人脸照片简单地进行冒充，则有非法利用的受害增大的担心。特别是，由于最近的便携终端装备有百万像素级的照相机，或者扩充了自动对焦功能、微距拍摄功能(近拍功能)、变焦拍摄功能(对象物放大功能)的功能，因而具有利用证件照片那样的小尺寸照片也能进行冒充的危险性。

作为防止冒充的想法，公知有如下方法，即：向用户请求规定的动作，根据用户是否进行了该请求动作，来防止使用照片进行的冒充(参照专利文献1)。然而，在该方法中，由于使用动态图像，因而必须预先保持的对照用数据的尺寸极大，不适于便携终端那样的小型设备。

并且，作为另一想法，还有如下方法，即：通过在改变照明条件的同时进行多次拍摄，确认人脸的阴影形成情况，从而防止使用照片进行的冒充(参照专利文献2)。然而，在该方法中，由于需要足够照度的照明装置，因而难以安装在小型便携终端上。而且，每当用户认证时(即，每当要使用便携终端时)，都要打开照明，这给周围的人带来不协调感，因而有损“可在自然动作中进行持有者确认”的人脸认证技术的优点。

这样，尽管以往提出了人脸认证中的若干冒充防止对策，然而可以说，把这些对策转用于便携终端那样的小型设备是困难的。

【专利文献1】日本特开2004-259255号公报

【专利文献2】日本特开平11-339048号公报

发明内容

本发明是鉴于上述实情而作成的，本发明的目的是提供可通过简易的结构来抑制人脸认证时的冒充的技术。

并且，本发明的另一目的是提供易于安装到便携电话或PDA那样的小型便携终端上的冒充抑制技术。

作为冒充的方式，大多为以下2种情况：(1)通过证件照片或快照等(以下称为证件照片等)拍摄合法用户的人脸图像的方式，以及(2)他人偷拍合法用户的方式。只要能防止这2种方式，就能作为便携终端的安全对策而取得充分有益的效果。

然后，本发明者们针对各个方式，把取得合法人脸图像(用户本人对自己的脸进行拍摄得到的图像)的过程与取得非法人脸图像(以冒充为目的拍摄的图像)的过程进行了比较，发现如下特征差异。

·在要利用证件照片等取得非法人脸图像的情况下，根据与照片尺寸(照片上所照的人脸尺寸)的关系，有必要使证件照片等与摄像单元的距离接近到几cm～约10cm。即，如果不进行近拍，就无法拍摄到人脸认证所需要的尺寸的人脸图像。相比之下，在用户本人对自己的脸进行拍摄的情况下，人脸与摄像单元的距离为约30cm～约60cm。

·当把证件照片等与摄像单元的距离设定为约30cm～约60cm时，所拍摄的图像中的人脸尺寸小(到不能供人脸认证利用的程度)。

·在对位于几cm～约10cm距离的物体进行拍摄的情况下，与对位于约30cm～约60cm距离的物体进行拍摄的情况相比，光轴方向的手抖的影响表现较大。

·在用户本人使用便携终端对自己的脸进行拍摄的情况下(所谓的“自拍”的情况下)，根据与胳膊长度之间的关系，人脸与摄像单元的距离最大是70、80cm左右。相比之下，在他人偷拍用户的情况下，没有这种距离的上限。反而是，为了不使用户发觉而从较远距离的场所进行拍摄的可能性高。

在本发明中，注目于这些特征差异，采用以下结构实现冒充抑制。

根据本发明的第一方式的认证装置构成为具有：摄像单元，其具有微距拍摄功能(近拍功能)、自动对焦功能或变焦拍摄功能(对象物放大功能)中的至少一方；认证单元，其使用通过摄像单元所拍摄的人脸图像进行用户认证；以及认证限制单元，其在拍摄用户认证用的图像时，解除摄像单元具有的微距拍摄功能、自动对焦功能或变焦拍摄功能的至少一方。该认证装置每当进行用户认证时，解除摄像单元具有的微距拍摄功能、自动对焦功能或变焦拍摄功能的至少一方，使用解除了微距拍摄功能、自动对焦功能或变焦拍摄功能的至少一方的摄像单元拍摄人脸图像，使用所拍摄的人脸图像进行用户认证。

根据该结构，在用户认证时自动解除微距拍摄功能、自动对焦功能或变焦拍摄功能，在几cm～约10cm的距离下无法对焦。这样，即使对证件照片等进行近拍，也只能取得所谓的散焦图像。在散焦图像中，由于眼、鼻、口等的人脸器官不清晰，因而不能精度良好地提取个人识别所需要的特征量。因此，用户认证失败，其结果，可防止冒充。另外，即使在对焦位置对证件照片等进行远距离拍摄，由于只能取得极小的人脸图像，因而用户认证也仍然失败。

这里，如果摄像单元具有自动对焦功能，则可以解除该功能，固定焦距。“规定距离”只要设定为在用户本人对自己的脸进行拍摄的情况下的平均距离即可。通过这样固定焦距，可增加对证件照片等进行近拍时所取得的人脸图像的散焦量，可进一步提高冒充抑制效果。或者，可以采用许可某种程度的变更而不固定焦距的方法。这样，可以应对由于本人的异常状态等焦距发生误差的情况。许可某种程度的变更的方法也能应用于变焦拍摄功能。

并且，在摄像单元具有微距拍摄功能、自动对焦功能或变焦拍摄功能中的多个的情况下，每当拍摄用户认证用的图像时，解除该全部功能，这与仅解除一个功能相比，可提高冒充抑制效果。

根据本发明的第二方式的认证装置构成为具有：摄像单元，其具有微距拍摄功能、自动对焦功能或变焦拍摄功能中的至少一方；切换单元，其用于切换微距拍摄功能、自动对焦功能或变焦拍摄功能中的至少一方或两方的开/关；认证单元，其使用通过摄像单元所拍摄的人脸图像进行用户认证；以及认证限制单元，其在通过切换单元把微距拍摄功能、自动对焦功能或变焦拍摄功能设定为开的情况下，禁止用户认证用的图像拍摄或者使用所拍摄的图像进行的用户认证。该认证装置在通过切换单元把微距拍摄功能、自动对焦功能或变焦拍摄功能的任意一方或两方设定为关的情况下，通过摄像单元拍摄人脸图像，利用所拍摄的人脸图像进行用户认证，在通过切换单元把微距拍摄功能或变焦拍摄功能的任意一方或两方设定为开的情况下，禁止图像拍摄或者使用所拍摄的图像进行的用户认证。在摄像单元具有微距拍摄功能、自动对焦功能或变焦拍摄功能中的多个的情况下，如果在其中任意一方被设定为开的情况下禁止用户认证，可进一步提高冒充抑制效果。

根据该结构，只有在微距拍摄功能、自动对焦功能或变焦拍摄功能的任意一方或两方关闭的情况下，才能进行用户认证。而且，在微距拍摄功能、自动对焦功能或变焦拍摄功能的至少一方关闭的情况下，与上述一样，只能通过证件照片等取得散焦的人脸图像或极小的人脸图像。因此，可防止使用证件照片等进行的冒充。

根据本发明的第三方式的认证装置构成为具有：摄像单元；认证单元，其使用由摄像单元所拍摄的人脸图像进行用户认证；以及认证限制单元，其在所拍摄的图像中的人脸尺寸不满足规定值的情况下，禁止基于该图像的用户认证。该认证装置使用摄像单元拍摄人脸图像，调查所拍摄的图像中的人脸尺寸，在人脸尺寸满足规定值的情况下，使用该人脸图像进行用户认证，在人脸尺寸不满足规定值的情况下，禁止基于该人脸图像的用户认证。

“规定值”只要根据在自拍的情况下图像中的人脸可取得的尺寸来设定即可。并且，规定值可以是表示人脸的最小尺寸的阈值，也可以是表示人脸尺寸合适范围的值域。

根据该结构，在图像中的人脸尺寸异常的情况下(例如，当用户以外的人从远距离场所偷拍用户时，与用户本人进行拍摄时相比，图像中的人脸变小)，自动禁止用户认证。因此，可防止通过偷拍进行的冒充。

根据本发明的第四方式的认证装置构成为具有：摄像单元；认证单元，其使用通过摄像单元所拍摄的人脸图像进行用户认证；以及认证限制单元，其在按规定时间间隔所拍摄的多个图像之间，人脸尺寸的变动大于规定值的情况下，禁止基于该图像的用户认证。该认证装置通过摄像单元按规定时间间隔对人脸图像进行多次拍摄，调查多个图像之间的人脸尺寸变动，在人脸尺寸的变动小于等于规定值的情况下，利用该人脸图像进行用户认证，在人脸尺寸变动大于规定值的情况下，禁止基于该人脸图像的用户认证。

这着眼于以下情况，即：被摄体与摄像单元的距离越近，光轴方向的手抖对被摄体大小变动产生的影响就越显著。根据该结构，在人脸尺寸变动大的情况下(例如，当对证件照片等进行近拍时，变动增大)，自动禁止用户认证。因此，可防止使用证件照片等进行的冒充。

还优选的是，使以上所述各方式的结构适当组合。这样，可进一步提高冒充抑制效果。

而且，还优选的是，认证装置具有：测距单元，其测定所述摄像单元到被摄体的距离，认证限制单元在通过测距单元所测定的距离小于规定值的情况下，禁止用户认证用的图像拍摄或者使用所拍摄的图像进行的用户认证。“规定值”只要设定在对证件照片等进行近拍时的距离与用户本人进行自拍时的距离之间即可。根据该结构，可防止使用证件照片等进行的冒充。

本发明还涉及一种认证方法，由配备了具有微距拍摄功能的摄像单元的装置执行以下步骤：每当进行用户认证时，解除上述摄像单元的微距拍摄功能；使用解除了微距拍摄功能的上述摄像单元拍摄人脸图像；使用所拍摄的人脸图像进行用户认证。

本发明还涉及一种认证方法，由配备有：具有微距拍摄功能的摄像单元，以及用于切换微距拍摄功能的开/关的切换单元的装置执行以下步骤：在通过上述切换单元把微距拍摄功能设定为关闭的情况下，使用上述摄像单元拍摄人脸图像，使用所拍摄的人脸图像进行用户认证；在通过上述切换单元把微距拍摄功能设定为打开的情况下，禁止图像拍摄或者基于所拍摄图像的用户认证。

根据本发明的便携终端构成为具有：上述任意一种认证装置；以及许可单元，其在通过该认证装置成功地进行了用户认证的情况下，许可用户利用。

另外，本发明可作为具有上述单元的至少一部分的认证装置或者具有该认证装置的便携终端。并且，本发明也能作为包含上述处理的至少一部分的认证方法或者用于实现该方法的程序。上述单元和处理的各方可尽可能地相互组合来构成本发明。

本发明可通过简易的结构来抑制人脸认证时的冒充。而且，易于安装到便携电话或PDA那样的小型便携终端上。

附图说明

图1是示出便携电话的一个结构例的外观图。

图2是示出第1实施方式的认证装置的结构的方框图。

图3是示出第1实施方式的用户认证处理流程的流程图。

图4(a)是示出在人对自己的脸进行拍摄的情况下的人脸与摄像部的距离的图，图4(b)是示出在对证件照片等进行拍摄的情况下的证件照片等与摄像部之间的距离的图。

图5是示出第2实施方式的认证装置的结构的方框图。

图6是示出第2实施方式的用户认证处理流程的流程图。

图7是示出第3实施方式的用户认证处理流程的流程图。

图8是示出第4实施方式的用户认证处理流程的流程图。

图9是示出光轴方向的手抖对被摄体大小变动带来的影响的图。

图10是示出第5实施方式的认证装置的结构的方框图。

图11是示出第5实施方式的用户认证处理流程的流程图。

具体实施方式

以下参照附图，对本发明的优选实施方式进行例示性详细说明。这里，举出了把本发明应用于便携电话的例子，然而本发明不限于便携电话，可很好地应用于移动PC、PDA、游戏机等的具有摄像装置(照相机)的所有类型的便携终端。

<便携电话的结构>

图1是示出便携电话的一个结构例的外观图。便携电话1具有：大致由数字按钮和功能按钮等构成的操作部2，由液晶显示器等构成的显示部3，用于进行无线通信的天线4，以及摄像部10。并且，尽管未作图示，但便携电话1内置有CPU(中央运算处理装置)、主存储装置、辅助存储装置等的硬件。

便携电话1具有认证功能(认证装置)。该认证功能是当有认证请求时被调用，并使用通过摄像部10所拍摄的人脸图像进行用户认证的功能。认证请求例如在以下时候等产生，即：当接入了电源时，当进行了按钮操作时，如果为折叠式便携电话的情况下在打开了便携电话时，以及当利用处理重要数据的功能时(例如，当利用电子货币功能或IC卡功能时，当进行个人信息或设备设定的阅览/更新时)。

在用户认证成功的情况下(当确认是合法用户的情况下)，许可用户利用，在用户认证失败的情况下(在不被确认是合法用户的情况下，或者在由于拍摄时、人脸检测时或者特征量提取时的错误等而不能执行认证处理的情况下)，不受理之后的用户操作。这样，可防止用户以外的人员的非法利用。

以下，对执行用户认证处理的认证功能(认证装置)的结构进行详细说明。

<第1实施方式>

(认证装置的结构)

图2是示出第1实施方式的认证装置的结构的方框图。认证装置是内置于便携电话1中的功能，具有：摄像部10、图像存储部11、人脸检测部12、登记信息存储部13、认证部14、以及认证限制部15。这些功能通过把存储在辅助存储装置内的程序装载到主存储装置内并通过CPU执行而实现。当然，这些功能中的任意一方可以构成为专用芯片。

摄像部10是所谓的数字照相机，具有：光学***(透镜组)和摄像元件(CCD(Charge-Coupled Devices：电荷耦合装置)，CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)传感器等)。摄像部10具有自动对焦功能和微距拍摄功能，自动进行微距拍摄功能的开/关(微距拍摄模式和普通拍摄模式的切换)。

图像存储部11是临时存储通过摄像部10所拍摄的图像的存储器。存储在图像存储部11内的图像供人脸检测部12和认证部14的用户认证处理用。

人脸检测部12从图像存储部11中读出用户认证用的图像，从该图像中检测人脸，确定所检测出的人脸的位置和尺寸等。当人脸检测成功时，其结果被传送到认证部14。

人脸检测部12例如，可以构成为通过使用与人脸整体轮廓相对应的基准模板的模板匹配来检测人脸。并且，人脸检测部12可以构成为通过基于人脸的器官(眼、鼻、耳等)的模板匹配来检测人脸。并且，人脸检测部12可以构成为通过色度键处理检测头部等的顶点，根据该顶点检测人脸。并且，人脸检测部12可以构成为检测接近肤色的区域，检测出该区域作为人脸。并且，人脸检测部12可以构成为使用神经网络进行使用训练信号的学习，检测出象人脸的区域作为人脸。并且，此外还可以通过应用现有的任何技术来实现人脸检测部12的人脸检测处理。

并且，人脸检测部12在从图像中检测出多个人的脸的情况下，可以按照规定的基准决定成为处理对象的人脸。规定的基准是指例如人脸的尺寸、人脸的朝向、图像中的人脸的位置等。一般，只要把最大的人脸作为认证处理对象即可。

登记信息存储部13是登记有合法用户的人脸的特征量的存储器。人脸的特征量是指例如亮度分布或颜色直方图等的值，是认证部14执行用户认证时所参照的数据。在登记信息存储部13内可登记多个用户的特征量。

认证部14是使用人脸图像进行用户认证的功能。具体地说，认证部14从通过人脸检测部12所检测出的人脸图像中提取亮度分布或颜色直方图等的特征量，将其与存储在登记信息存储部13内的合法用户的特征量进行比较，从而判断认证对象者是否是合法用户。特征量的比较可通过作为相似度取得亮度分布的归一化相关度、颜色直方图的直方图相交等来进行。即，判断特征量是否相似，在判断为相似的情况下，判断为与登记在登记信息存储部13内的人物相同，即是合法用户。

认证限制部15是每当摄像部10拍摄用户认证用的图像时，自动解除摄像部10的微距拍摄功能的功能。具体地说，认证限制部15通过控制摄像部10的光学***的致动器而使透镜组移动，从而切换到普通拍摄模式。并且，限制透镜移动，以便不成为微距拍摄模式的透镜配置。

(用户认证处理)

按照图3的流程图，对第1实施方式中的用户认证处理流程进行说明。当有认证请求时执行该用户认证处理。

当有认证请求时，首先，认证限制部15控制摄像部10，解除(禁止)微距拍摄功能(步骤S100)。这样，设定为普通拍摄模式，在几cm～10cm左右的近距离下无法对焦。

之后，摄像部10在普通拍摄模式下进行拍摄，图像被取入到图像存储部11内(步骤S101)。为了确认而在显示部3上显示所拍摄的图像。人脸检测部12从图像存储部11读入图像，进行人脸检测(步骤S102)。步骤S101、S102的处理按规定的时间间隔重复进行，直到检测出人脸(步骤S103)。

当检测出人脸时，认证部14把该检测出的人脸的特征量与登记在登记信息存储部13内的人脸特征量进行比较，判断被摄体的人脸是否是合法用户的人脸(步骤S104)。在用户认证成功的情况下(判定是合法用户的情况下)(步骤S105：“是”)，许可便携电话1的利用(步骤S106)。在用户认证失败的情况下(步骤S105：“否”)，不能利用便携电话1。

(动作例)

如图4(a)所示，在人拿着便携电话1来对自己的脸进行拍摄的情况下，人脸与摄像部10之间的距离为约30cm～60cm。只要是该距离，就能在普通拍摄模式下取得充分清晰的人脸图像。因此，如果是合法用户，用户认证就会成功，能利用便携电话1，如果是用户以外的人员，用户认证就会失败，不能利用便携电话1。

并且，如图4(b)所示，在对证件照片等进行拍摄的情况下，证件照片等与摄像部10的距离至多不过10cm左右。在本实施方式中，在用户认证时，由于不能使用微距拍摄功能，因而只能取得散焦图像。在散焦图像中，由于人脸轮廓不清晰，因而人脸检测失败，或者由于眼、鼻、口等的人脸器官不清晰，因而不能精度良好地提取特征量，用户认证失败。因此，可防止使用证件照片等进行的冒充。

(变形例)

在步骤S100中，也可以是认证限制部15解除微距拍摄功能，并解除摄像部10的自动对焦功能而把焦点固定在规定的距离(例如，45cm)。通过这样把焦距固定在适于自拍的距离，具有以下优点，即：可提高对人进行拍摄时取得的人脸图像的清晰度，实现用户认证的精度提高，另一方面，可增加对证件照片等进行近拍所取得的人脸图像的散焦量，进一步提高冒充抑制效果。

在本实施方式中，可以取代摄像部10具有的微距拍摄功能而具有变焦拍摄功能。在该情况下，在图3的步骤S100中，认证限制部15解除变焦拍摄功能，进行相同的操作。并且，摄像部10也可以具有微距拍摄功能和变焦拍摄功能的双方。此时，在步骤S100中，认证限制部15可以仅解除任意一个功能，也可以解除双方。该选择可以由用户进行，可以根据状况自动进行，也可以预先设定。

并且，在以下的实施方式中，可以取代摄像单元具有微距拍摄功能而具有自动对焦功能或变焦拍摄功能的任意一方，也可以是该3种功能的任意组合。此时进行的操作与通过微距拍摄功能进行的操作相同。例如，把图6步骤S201的是否是微距拍摄模式的判断设为是否利用变焦拍摄功能的判断。

在图3的处理中，通过1次用户认证处理判定是否是合法用户，然而也可以根据多次用户认证处理的结果进行判定。例如，重复处理直到用户认证成功(然而，预先规定重复的上限次数)，或者根据多次用户认证结果算出成功率，判定该成功率是否超过规定阈值，从而可实现认证精度的提高。

<第2实施方式>

在本发明的第2实施方式中，在微距拍摄功能被设定为开的情况下，通过禁止图像的拍摄，抑制使用证件照片等进行的冒充。以下，以与第1实施方式不同的部分为中心进行说明。

(认证装置的结构)

图5是示出根据第2实施方式的认证装置的结构的方框图。本实施方式的认证装置具有模式切换部16。模式切换部16是用于切换微距拍摄功能的开/关的切换单元。例如，模式切换部16可由把摄像部10的镜头结构物理地(机械地)切换到微距拍摄模式用的结构和普通拍摄模式用的结构的开关等构成。即，在本实施方式中，手动进行摄像部10的拍摄模式切换。

(用户认证处理)

按照图6的流程图，对第2实施方式中的用户认证处理流程进行说明。

当有认证请求时，首先，认证限制部15调查模式切换部16的设定(步骤S200)。如果拍摄模式为微距拍摄模式(步骤S201：“是”)，则认证限制部15禁止图像拍摄，在显示部3上显示“请切换到普通拍摄模式”这样的催促模式切换的消息(步骤S202)。当拍摄模式是普通拍摄模式时(步骤S201：“否”)，认证限制部15开始图像拍摄(步骤S203)。其以后的处理(步骤S204～S208)与第1实施方式的步骤S102～S106的处理相同。

根据本实施方式的结构，只有在微距拍摄功能关闭的情况下，才能进行用户认证。因此，可起到与第1实施方式相同的作用效果，可防止使用证件照片等进行的冒充。

(变形例)

当微距拍摄功能打开时，可以禁止人脸检测部12的人脸检测或者认证部14的用户认证，而不禁止图像拍摄。当认证部14进行用户认证时，可以强制地关闭微距拍摄功能。或者，当微距拍摄功能打开时，可以立即结束用户认证处理。

<第3实施方式>

在本发明的第3实施方式中，在所拍摄的图像中的人脸尺寸不满足规定值的情况下，禁止基于该图像的用户认证，由此来抑制冒充。以下，以与上述实施方式不同的部分为中心进行说明。

(认证装置的结构)

认证装置的功能结构与第1实施方式基本相同。然而，不同点在于，在第1实施方式中，认证限制部15控制摄像部10，而在本实施方式中，认证限制部15根据人脸检测部12的结果来控制认证部14。

(用户认证处理)

按照图7的流程图，对第3实施方式中的用户认证处理的流程进行说明。

当有认证请求时，摄像部10开始拍摄(步骤S300)，执行人脸检测部12的人脸检测处理(步骤S301)。重复这些处理直到检测出人脸(步骤S302)。

当检测出人脸时，认证限制部15判定图像中的人脸的尺寸是否满足规定值(步骤S303)。“图像中的人脸的尺寸”可以任意定义，然而这里，把包围人脸(头部)的矩形的面积S(像素数)作为人脸的大小。具体地说，认证限制部15根据人脸检测结果计数人脸矩形的面积S，把该面积S与预先设定的阈值Smin进行比较。然后，当面积S大于等于阈值Smin时，视为合法图像而继续进行处理，当面积S小于阈值Smin时，视为非法图像而结束处理。另外，步骤S304～S306的处理与第1实施方式的步骤S104～S106的处理相同。

在本实施方式中，阈值Smin被设定成当人拿着便携电话1对自己的脸进行拍摄时图像中的人脸可得到的最小尺寸。例如，如果尽力伸长胳膊进行自拍时在画面的1/9左右的尺寸中照到了人脸，则把阈值Smin设定成图像的总像素数的1/9左右。具体地说，该值可根据人脸的平均尺寸、在自拍的情况下人脸和摄像部10可得到的最大距离、摄像部10的视场角、以及图像的总像素数来计算。

根据本实施方式的结构，在用户拿着便携电话1对自己的脸进行拍摄的情况下，执行用户认证处理。然而，例如在用户以外的人员从稍远离的场所偷拍用户的情况下，由于图像中的人脸尺寸小于阈值Smin，因而自动禁止用户认证。因此，可防止通过偷拍进行的冒充。

(变形例)

可以把例如人脸(或包围人脸的矩形)的面积相对于图像整体面积的比例、眼、鼻、口等的人脸器官的相对距离、肤色部分的面积等作为“图像中的人脸的尺寸”来处理，而不是人脸矩形的面积。

并且，也可以在人脸尺寸小于阈值的情况下，不是立即结束处理，而是把如“人脸的拍摄尺寸太小。请再使照相机接近人脸一点。”这样提示拍摄合法图像的方法的消息输出到显示部3。

或者，还优选的是，当开始拍摄时，在显示部3上显示表示期望的人脸尺寸的框线(引导线)，督促用户使脸的位置和尺寸与该框线一致。也可以设为在不是期望的人脸尺寸的情况下，显示表示期望尺寸的框。

<第4实施方式>

在本发明的第4实施方式中，在按规定时间间隔拍摄的多个图像之间人脸尺寸的变动大于规定值的情况下，禁止基于该图像的用户认证，由此来抑制冒充。以下，以与上述实施方式不同的部分为中心进行说明。

(认证装置的结构)

认证装置的功能结构与第1实施方式基本相同。然而，不同点在于，在第1实施方式中，认证限制部15控制摄像部10，而在本实施方式中，认证限制部15根据人脸检测部12的结果控制认证部14。

(用户认证处理)

按照图8的流程图，对第4实施方式中的用户认证处理流程进行说明。

当有认证请求时，摄像部10开始拍摄(步骤S400)，执行人脸检测部12的人脸检测处理(步骤S401)。按规定的时间间隔重复这些处理，直到N次检测出人脸(步骤S402)。其中，N是大于等于2的整数。

当N次检测出人脸时，认证限制部15计算N张图像之间的人脸尺寸变动E(以下称为“抖动度E”)(步骤S403)。抖动度可以任意定义。例如，可采用从N张图像检测出的N个人脸的尺寸的方差或标准偏差、人脸尺寸的最小值和最大值的差或比、第j张图像和第j+1张图像(1≤j≤N-1)中的人脸尺寸差或比的平均值、中间值、最大值等作为抖动度。

然后，认证限制部15把计算出的抖动度E与预先设定的阈值Emax进行比较，当抖动度E小于等于阈值Emax时，视为合法图像而继续进行处理，当抖动度E大于阈值Emax时，视为非法图像而结束处理(步骤S404)。另外，步骤S405～S407的处理与第1实施方式的步骤S104～S106的处理相同。

如图9所示，被摄体与摄像部10的距离越近，光轴方向的手抖对被摄体的尺寸变动产生的影响就越显著。即，即使光轴方向的手抖量相同，在几cm～10cm左右的近距离对证件照片等进行拍摄时，抖动度E增大，而用户进行自拍时，抖动度E减小。在本实施方式中，把阈值Emax设定成对证件照片等进行近拍时的人脸尺寸变动与人对自己的脸进行拍摄时的人脸尺寸变动之间的值。

根据本实施方式的结构，根据图像中的人脸的尺寸变动，判断是自拍，还是对证件照片等进行近拍，在后者的情况下，自动禁止用户认证。因此，可防止使用证件照片等进行的冒充。

<第5实施方式>

在本发明的第5实施方式中，通过测距部测定到被摄体的距离，在该距离小于规定值的情况下，限制用户认证，从而抑制冒充。以下，以与上述实施方式不同的部分为中心进行说明。

(认证装置的结构)

图10是示出根据第5实施方式的认证装置的结构的方框图。本实施方式的认证装置具有测距部17。测距部17是测定到被摄体的距离的测距单元。测距部17可以采用根据红外线等的飞行时间测定距离的结构，也可以采用根据由摄像部10取入的图像的散焦量等推测距离的结构。优选的是，可以把用于摄像部10的自动对焦的测距功能作为测距部17来利用。

(用户认证处理)

按照图11的流程图，对第5实施方式中的用户认证处理流程进行说明。

当有认证请求时，摄像部10开始拍摄(步骤S500)，执行人脸检测部12的人脸检测处理(步骤S501)。重复这些处理直到检测出人脸(步骤S502)。

当检测出人脸时，测距部17测定(计算)被摄体与摄像部10之间的距离L(步骤S503)。然后，认证限制部15把到被摄体的距离L与预先设定的阈值Lmin进行比较，当距离L大于等于阈值Lmin时，视为合法被摄体而继续进行处理，当距离L小于阈值Lmin时，视为非法被摄体而结束处理(步骤S504)。另外，步骤S505～S507的处理与第1实施方式的步骤S104～S106的处理相同。

在本实施方式中，阈值Lmin被设定成对证件照片等进行近拍时的距离(几cm～10cm左右)与用户本人对自己进行拍摄时的距离(约30cm～60cm)之间的值(例如45cm)。根据该结构，与第1实施方式一样，可防止使用证件照片等进行的冒充。

(变形例)

在第5实施方式中，在人脸检测后执行距离判定，但先执行距离判定，当距被摄体的距离L小于阈值Lmin时，禁止图像拍摄，也能取得相同效果。

以上，根据第1～第5实施方式对本发明的优选实施方式作了说明，然而这些实施方式只不过例示了本发明的一个具体例子。本发明的范围不限于上述实施方式，可在其技术思想的范围内进行各种变形。例如，通过使第1～第5实施方式的任意2种以上的结构适当组合，可进一步提高冒充抑制效果。

Claims (6)

1.一种认证装置，该认证装置具有：

摄像单元，其具有微距拍摄功能、自动对焦功能或变焦拍摄功能中的至少一方；

认证单元，其使用通过上述摄像单元所拍摄的人脸图像进行用户认证；以及

认证限制单元，每当拍摄用户认证用的图像时，其解除上述摄像单元具有的微距拍摄功能、自动对焦功能或变焦拍摄功能中的至少一方。

2.根据权利要求1所述的认证装置，其特征在于，上述认证限制单元每当拍摄用户认证用的图像时，把上述摄像单元的焦点固定在规定距离。

3.一种认证装置，该认证装置具有：

摄像单元，其具有微距拍摄功能、自动对焦功能或变焦拍摄功能；

切换单元，其用于切换微距拍摄功能、自动对焦功能或变焦拍摄功能中的至少一方的开/关；

认证单元，其使用通过上述摄像单元所拍摄的人脸图像进行用户认证；以及

认证限制单元，其在通过上述切换单元把微距拍摄功能、自动对焦功能或变焦拍摄功能中的至少一方设定为开的情况下，禁止用户认证用的图像拍摄或者基于所拍摄图像的用户认证。

4.根据权利要求1、3中的任意一项所述的认证装置，其中

该认证装置具有测定所述摄像单元到被摄体的距离的测距单元，

在通过上述测距单元所测定的距离小于规定值的情况下，上述认证限制单元禁止用户认证用的图像拍摄或者基于所拍摄图像的用户认证。

5.一种认证方法，由配备了具有微距拍摄功能的摄像单元的装置执行以下步骤：

每当进行用户认证时，解除上述摄像单元的微距拍摄功能；

使用解除了微距拍摄功能的上述摄像单元拍摄人脸图像；

使用所拍摄的人脸图像进行用户认证。

6.一种认证方法，由配备有：具有微距拍摄功能的摄像单元，以及用于切换微距拍摄功能的开/关的切换单元的装置执行以下步骤：

在通过上述切换单元把微距拍摄功能设定为关闭的情况下，使用上述摄像单元拍摄人脸图像，使用所拍摄的人脸图像进行用户认证；

在通过上述切换单元把微距拍摄功能设定为打开的情况下，禁止图像拍摄或者基于所拍摄图像的用户认证。

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