JP2006133930A - 認証処理装置、および認証処理方法、並びにコンピュータ・プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 厳格なユーザ認証を顔画像データを適用して実行する装置、方法を提供する。
【解決手段】 登録ユーザの様々な顔画像データを登録し、登録画像データからランダムに複数パターンを選択してシーケンスを設定し、さらに設定シーケンスが過去の実行シーケンスと重複しないことを確認してユーザにシーケンスに沿った動作、例えば顔の表情変化などを実行させて画像取得を行い、登録パターンとの照合を行なう。本構成によれば、固定シーケンスに沿った動作と異なり、認証処理毎に異なるシーケンスが設定されて認証が実行される。従って、例えば隠し撮りなどによって不正に撮影したユーザの画像データを使用して不正に認証を成立させようとする処理は不可能となり、より厳格なユーザ認証が実現される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、認証処理装置、および認証処理方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。さらに詳細には、ユーザの顔の画像データを取得し、取得した顔画像データに基づくユーザ認証処理を実行する認証処理装置、および認証処理方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。

機密情報へのアクセス処理や、オフィスの入室管理、あるいは銀行などのＡＴＭなどでは、ユーザ認証が行なわれ、登録された真正ユーザであることの確認を行って、データへのアクセスや、入室を許容するなどの処理が行われている。

ユーザ認証処理として多く利用されているのは、ユーザに対応してパスワードを設定し、ユーザにパスワードを入力させる処理、あるいはユーザにユーザ情報を記録した磁気カードやＩＣカードを付与し、認証装置でカード情報を読み取った後、パスワードを入力させるなどの認証が多く行われている。さらに、昨今では、ユーザの顔、指紋、眼球の虹彩などいわゆる生態認証を実行する装置も開発され利用されている。

例えば、特許文献１には、ユーザに予め所定の動作をさせ、その動作情報を動画像データとしてデータベースに登録し、認証処理に際して、ユーザに登録された動作を実行させて、その実行動作をカメラで撮影し、撮影動画像データと登録動画像データとの比較照合処理を実行してユーザの認証を行なうシステムを開示している。

しかし、この特許文献１に記載の構成では、ユーザの動作を動画情報として記録することが必要であり、ユーザ数が多い場合、データ量が膨大になるという問題があり、また動画像データの取得を行って、取得動画像データと登録動画像データとの比較を実行することが必要となりデータ処理の負荷も大きくなってしまうという問題がある。

また、特許文献１に記載の構成では、登録ユーザは、１つの固定動作シーケンスに従った動作情報を登録情報として有するのみであり、ユーザが認証処理に際して実行する動作が、唯一の登録データと異なると、ユーザ認証が成立しないなど、誤認識の可能性が高くなり、ユーザは認証処理のために同じ動作を何度も繰り返し実行することを要求されるなどの問題がある。

さらに、特許文献２は、ユーザの顔の時間的変化に基づいてユーザ認証を実行するシステムを開示している。ユーザの顔の変化パターンデータを登録データとし、ユーザの認証時に撮影した画像データからユーザの顔の変化を読み取り、取得データと、登録されたパターンデータとの照合によって認証を行なうシステムである。ユーザの顔の時間的変化の例として表情の変化、顔の向き、言葉を発したときなどの例を示している。

しかし、この文献に記載の例は、ユーザに対する顔の変化を指示する構成は記載されておらず、認証処理時にユーザを撮影し、その撮影時点で発生しているユーザの顔の変化を検出して、登録データとの照合を行なう構成である。従って、ユーザの顔の変化がほとんど発生しない場合は登録データとの照合精度が低下するという問題がある。
２００４−２５９２５５号公報 ２００３−２３３８１６号公報

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、ユーザに対して、ユーザの顔の表情、向きなどをランダムに設定したシーケンスに従った指示を実行し、その指示情報に従ったユーザの顔画像データを時系列に取得して、取得したデータと、登録データとの照合を行なう構成とすることで、認証処理装置の必要とするデータ蓄積量、データ処理量を軽減し、誤認識の発生率も低下させることを可能とした認証処理装置、および認証処理方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することを目的とする。

本発明の第１の側面は、
認証処理装置であり、
認証対象ユーザの顔画像データを取得するカメラと、
登録ユーザの複数の異なる登録顔パターン画像を格納したユーザ情報記憶部と、
複数の異なる顔パターンからなるシーケンスを設定する実行シーケンス設定部と、
前記実行シーケンス設定部の設定したシーケンスを認証対象ユーザに対して提示する出力部と、
過去の認証処理において実行したシーケンス情報をユーザ識別子に対応付けて記録したシーケンス情報記憶部と、
前記カメラによって取得した認証対象ユーザの顔画像データと、前記ユーザ情報記憶部に格納された登録顔パターン画像との照合処理を実行する認証部とを有し、
前記実行シーケンス設定部は、
前記ユーザ情報記憶部に格納された登録ユーザの複数の異なる登録顔パターン画像からランダムに複数パターンを選択して認証対象ユーザに対して実行させるシーケンスの設定を行なうとともに、前記シーケンス情報記憶部に格納された実行済みシーケンスと重複しないシーケンスを実行シーケンスとして設定する構成であり、
前記認証部は、
前記実行シーケンス設定部の設定したシーケンスに含まれる複数の顔パターンの各々について、前記カメラを介して取得する顔画像データと、前記ユーザ情報記憶部に格納された登録顔パターン画像との照合処理を実行する構成であることを特徴とする認証処理装置にある。

さらに、本発明の認証処理装置の一実施態様において、前記認証処理装置は、さらに、前記実行シーケンス設定部によって設定され、認証処理に適用された新たな実行シーケンスのシーケンス情報を前記シーケンス情報記憶部に格納するデータ更新処理を実行する構成であることを特徴とする。

さらに、本発明の認証処理装置の一実施態様において、前記ユーザ情報記憶部に格納された登録顔パターン画像は、感情表現に対応付けされる顔パターン画像と、感情表現に対応付けされないユーザ固有の登録顔パターン画像とを含む構成であり、前記実行シーケンス設定部は、感情表現に対応付けされる顔パターン画像と感情表現に対応付けされないユーザ固有の登録顔パターン画像中から、ランダムに複数パターンを選択して認証対象ユーザに対して実行させるシーケンスの設定を行なう構成であることを特徴とする。

さらに、本発明の認証処理装置の一実施態様において、前記認証部は、前記実行シーケンス設定部の設定したシーケンスに含まれる複数の顔パターンの各々について、前記カメラを介して取得する顔画像データと、前記ユーザ情報記憶部に格納された登録顔パターン画像との照合処理を実行し、複数パターンの照合において、予め定めた閾値以上の一致率が得られたことを条件として認証成立の判定を行なう構成であることを特徴とする。

さらに、本発明の第２の側面は、
認証処理方法であり、
登録ユーザの複数の異なる登録顔パターン画像を格納したユーザ情報記憶部に格納された登録ユーザの複数の異なる登録顔パターン画像からランダムに複数パターンを選択して認証対象ユーザに対して実行させるシーケンスの設定を行なうとともに、過去の認証処理において実行したシーケンス情報をユーザ識別子に対応付けて記録したシーケンス情報記憶部に格納された実行済みシーケンスと重複しないシーケンスを実行シーケンスとして設定する処理を実行する実行シーケンス設定ステップと、
前記実行シーケンス設定部の設定したシーケンスを認証対象ユーザに対して提示する出力ステップと、
カメラにより認証対象ユーザの顔画像データを取得する画像取得ステップと、
前記実行シーケンス設定部の設定したシーケンスに含まれる複数の顔パターンの各々について、前記カメラを介して取得する顔画像データと、前記ユーザ情報記憶部に格納された登録顔パターン画像との照合処理を実行する認証ステップと、
を有することを特徴とする認証処理方法にある。

さらに、本発明の認証処理方法の一実施態様において、前記認証処理方法は、さらに、前記実行シーケンス設定部によって設定され、認証処理に適用された新たな実行シーケンスのシーケンス情報を前記シーケンス情報記憶部に格納するデータ更新処理を実行するステップを有することを特徴とする。

さらに、本発明の認証処理方法の一実施態様において、前記ユーザ情報記憶部に格納された登録顔パターン画像は、感情表現に対応付けされる顔パターン画像と、感情表現に対応付けされないユーザ固有の登録顔パターン画像とを含む構成であり、前記実行シーケンス設定ステップは、感情表現に対応付けされる顔パターン画像と感情表現に対応付けされないユーザ固有の登録顔パターン画像中から、ランダムに複数パターンを選択して認証対象ユーザに対して実行させるシーケンスの設定を行なうことを特徴とする。

さらに、本発明の認証処理方法の一実施態様において、前記認証ステップは、前記実行シーケンス設定ステップにおいて設定したシーケンスに含まれる複数の顔パターンの各々について、前記カメラを介して取得する顔画像データと、前記ユーザ情報記憶部に格納された登録顔パターン画像との照合処理を実行し、複数パターンの照合において、予め定めた閾値以上の一致率が得られたことを条件として認証成立の判定を行なうことを特徴とする。

さらに、本発明の第３の側面は、
認証処理をコンピュータ上において実行させるコンピュータ・プログラムであり、
登録ユーザの複数の異なる登録顔パターン画像を格納したユーザ情報記憶部に格納された登録ユーザの複数の異なる登録顔パターン画像からランダムに複数パターンを選択して認証対象ユーザに対して実行させるシーケンスの設定を行なうとともに、過去の認証処理において実行したシーケンス情報をユーザ識別子に対応付けて記録したシーケンス情報記憶部に格納された実行済みシーケンスと重複しないシーケンスを実行シーケンスとして設定する処理を実行する実行シーケンス設定ステップと、
前記実行シーケンス設定部の設定したシーケンスを認証対象ユーザに対して提示する出力ステップと、
カメラにより認証対象ユーザの顔画像データを取得する画像取得ステップと、
前記実行シーケンス設定部の設定したシーケンスに含まれる複数の顔パターンの各々について、前記カメラを介して取得する顔画像データと、前記ユーザ情報記憶部に格納された登録顔パターン画像との照合処理を実行する認証ステップと、
を有することを特徴とするコンピュータ・プログラムにある。

なお、本発明のコンピュータ・プログラムは、例えば、様々なプログラム・コードを実行可能なコンピュータシステムに対して、コンピュータ可読な形式で提供する記憶媒体、通信媒体、例えば、ＣＤやＦＤ、ＭＯなどの記録媒体、あるいは、ネットワークなどの通信媒体によって提供可能なコンピュータ・プログラムである。このようなプログラムをコンピュータ可読な形式で提供することにより、コンピュータシステム上でプログラムに応じた処理が実現される。

本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。なお、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。

本発明の構成によれば、予め登録ユーザの様々な顔画像データを登録し、認証処理装置が、これらの登録画像データからランダムに複数パターンを選択して、選択パターンからなるシーケンスを設定し、さらに設定シーケンスが過去の実行シーケンスと重複しないことを確認して、ユーザにシーケンスに沿った動作、例えば顔の表情変化などを実行させて、画像取得を行い、登録パターンとの照合を行なう構成としたので、固定されたシーケンスに沿った動作と異なり、認証処理毎に異なるシーケンスが設定されて認証が実行される。従って、例えば隠し撮りなどによって不正に撮影したユーザの画像データを使用して不正に認証を成立させようとする処理は不可能となり、より厳格なユーザ認証が実現される。

さらに、本発明の構成によれば、［笑い］などの表情表現に対応しない登録データ、すなわち、［ユーザ固有登録情報］を実行シーケンスに含めることで、本人のみが知っている表情を照合処理パターンとして含めることが可能となり、この処理によってさらに厳格な認証処理を実行することが可能となる。

以下、図面を参照しながら本発明の認証処理装置、および認証処理方法、並びにコンピュータ・プログラムの詳細について説明する。まず、図１を参照して、本発明の認証処理装置の構成および処理の概要について説明する。本発明の認証処理装置は、図１に示すように、カメラ１０１、顔画像データ抽出部１０２、認証部１０３、実行シーケンス設定部１０４、情報記憶部１０５、出力部１０６、入力部１０７を有する。情報記憶部１０５には、登録ユーザの識別子と、登録ユーザの顔画像データとを対応付けたユーザ情報を格納したユーザ情報記憶部１１１と、過去に実行されたユーザ認証処理に際してユーザに対して実行済みの表情変化指示などのシーケンス情報をユーザ識別子に対応付けて格納した指示シーケンス記憶部１１２と、各種データ処理プログラムなどを記憶したデータ記憶部１１３が含まれる。

まず、本発明の認証処理装置１００の処理の概要について説明する。認証処理装置１００によってユーザ１０の認証処理を実行する場合、
認証処理装置１００は、ユーザ１０に対して、例えば、
１．最初に、［笑い］の表情をして下さい。
２．次に、［怒り］の表情をして下さい。
といった、ランダムに決定されたシーケンスでの表情、あるいは、顔の向き変更などの指示を行なう。ユーザは、この指示シーケンスに従って、表情や顔の向きを変更する処理を行なう。認証装置は、これらをカメラ１０２によって撮影し、予め登録されたユーザ情報と照合して認証を行なう。

図１に示すユーザ情報記憶部１１１には、図２に示すように、登録ユーザの識別子と、登録ユーザの顔画像データとを対応付けたデータが格納される。登録ユーザは、予め所定の複数の表情、あるいは向きを変化させた顔の画像を登録する。各ユーザは、登録表情パターンとして、図２に示すように、表情パターンＰ０１：［笑い］、表情パターンＰ０２：［怒り］、表情パターンＰ０３：［驚き］、・・・表情パターンＰｎｎ：［悲しみ］等の予め設定された感情に対応する表情パターンを登録する。さらに、特定の感情と対応付けられていない表情パターンＰｍｍとして、［ユーザ固有登録情報］を登録する。この［ユーザ固有登録情報］は、各ユーザが決定した固有の登録表情であり、特定の感情とは結び付けられないパターンである。

認証処理装置１００は、これらの登録パターンからランダムに複数の登録パターンを選択し、選択した複数の登録パターンを時系列に設定したシーケンスを決定し、決定したシーケンスに沿って、ユーザに表情の変更を要求する。たとえば表情パターンＰ０１：［笑い］→Ｐ０２：［怒り］や、Ｐ０３：［驚き］→Ｐｎｎ：［悲しみ］、Ｐｍｍ：［固有登録パターン］→Ｐ０１：［笑い］などのシーケンスである。

しかし、認証処理に際して、同じシーケンスを適用すると、第三者によって観察され不正に顔画像データを撮影されたりするなどして、認証シーケンスに一致した表情パターンを画像データとして保存され、保存した画像データを適用した認証によって、認証処理を成立させてしまうといった事態も発生しかねない。

そこで、本発明の認証処理装置１００では、少なくとも一定期間の過去に実行済みの認証処理において実行されたシーケンス情報をシーケンス情報記憶部１１２に格納しておき、新たな認証処理の際に決定するシーケンスが、これらの実行済みシーケンスと重複しないように制御する。

シーケンス情報記憶部１１２の格納データの構成例を図３に示す。図３に示すように、シーケンス情報記憶部１１２には、ユーザ識別子としてのユーザＩＤと、過去の認証処理において実行済みのシーケンスが対応付けて記録される。図の例では、過去ｎ回分の実行シーケンスデータが格納されている。例えば第１番目のユーザ［ｕ０１ａｂ８８７６１］は、最も最近の認証処理における指示シーケンスＳ１は、パターンＰ０１→Ｐ０３のシーケンスであり、その前の指示シーケンスＳ２は、パターンＰ０２→Ｐ０１のシーケンスである、ｎ回前の指示シーケンスＳｎは、パターンＰ０３→Ｐ０１のシーケンスであることを示している。

第１番目のユーザ［ｕ０１ａｂ８８７６１］の実行済みのシーケンスを具体的な表情に対応付けて図４に示す。直近の認証処理における指示シーケンスＳ１は、パターンＰ０１→Ｐ０３のシーケンスであり、図に示すようにＰ０１［笑い］→［驚き］のシーケンス、その前の指示シーケンスＳ２は、パターンＰ０２［怒り］→Ｐ０１［笑い］のシーケンスである、ｎ回前の指示シーケンスＳｎは、パターンＰ０３［驚き］→Ｐ０１［笑い］のシーケンスである。

シーケンス情報記憶部１１２の格納データは、新たな認証処理が実行される毎に更新され、最も古いデータ（ｎ回前のデータ）が削除され、新たに実行された指示シーケンス情報が格納される。

本発明の認証処理装置１００では、このように、過去に実行済みの認証処理において実行されたシーケンスをシーケンス情報記憶部１１２に格納し、新たな認証処理に際して、これらの登録シーケンス情報を参照して、重複しないシーケンスを新たに設定して、ユーザに実行させる。

図１の構成図を参照して、ユーザ認証処理を実行する場合の処理の流れについて説明する。認証対象者としてのユーザ１０は、認証処理の実行の際に入力部１０７に対して、ユーザＩＤ、パスワード等、ユーザを特定するための情報を入力する。実行シーケンス設定部１０４は、ユーザの入力したユーザ識別情報が、情報記憶部１０５のユーザ情報記憶部１１１に登録されているかを確認し、登録が確認されると、ユーザに要求する表情などのシーケンスを決定する。たとえば［笑い］→［怒り］や、［驚き］→［悲しみ］などのシーケンスである。

このシーケンスの決定処理に際して、実行シーケンス設定部１０４は、シーケンス情報記憶部１１２に格納された情報、すなわち、図３を参照して説明したように、過去の認証処理において実行済みのシーケンス情報を取得し、新たに設定するシーケンスが、これら実行済みシーケンスと一致することのない設定とする。

実行シーケンス設定部１０４においてシーケンスが決定されると、出力部１０６を介して指示情報をユーザに提示する。例えば、
ステップ１．最初に、［笑い］の表情をして下さい。
ステップ２．次に、［怒り］の表情をして下さい。
の指示情報がユーザに提示される。

カメラ１０１は、指示に従って表情を作っているユーザ１０の画像データを取得する。顔画像データ抽出部１０２は、カメラ１０１の撮影画像データから顔画像領域の画像を抽出し、認証部１０３に入力する。認証部１０３は、情報記憶部１０５のユーザ情報記憶部１１１に格納されたユーザの登録画像情報をシーケンスに従って取得して照合処理を実行する。

カメラ１０１によって撮影された画像と、ユーザ情報記憶部１１１に格納された登録画像データとが一致すれば、認証の成立と判定し、不一致の場合は認証不成立と判定する。なお、一致度判定にはパターンマッチングなどの処理が適用され、一定の類似範囲を予め規定し、完全一致のみならず、所定の類似範囲に取得画像と登録画像があると判定した場合は、同一人の画像であると判定し認証成立とする。なお、この例では、［笑い］→［怒り］や、［驚き］→［悲しみ］など２つのパターンを適用した処理例を示しているが、認証成立の判定は、２つのパターンのいずれも登録画像と一致することを認証成立の条件としてり、あるいは、１つのパターンのみの画像一致が確認された場合には、認証成立とするなど、認証成立のレベルは、様々な設定が可能である。

上述の実施例では、１回の認証処理において２つの表情パターンを適用したシーケンスを設定して認証処理を実行する例を説明したが、３つ以上パターンからなるシーケンスを設定した認証も可能である。図５を参照して３パターンからなるシーケンスを設定し、そのパターンの照合処理の結果として２つ以上のパターンが一致した場合に認証の成立と判定する処理例について説明する。

図５は、
（ａ）パターンＰ０１［笑い］→パターンＰ０３［驚き］→パターンＰ０２［怒り］
（ｂ）パターンＰ０２［怒り］→パターンＰ０１［笑い］→パターンＰ０５［悲しみ］
（ｃ）パターンＰ０３［驚き］→パターンＰ０５［悲しみ］→パターンＰ０１［笑い］
の各指示シーケンスを示している。

例えば、認証処理において、（ａ）では、指示シーケンスに含まれる３パターンの照合処理、すなわちカメラ撮影画像と登録画像との照合処理においてすべて一致するという結果が得られた例であり、この場合はユーザの認証成立と判定する。（ｂ）では、指示シーケンスに含まれる３パターンの照合処理において２つのパターンは一致するが、１つのパターンは一致しないという結果が得られた例であり、この場合についてもユーザの認証成立と判定する。（ｃ）では、指示シーケンスに含まれる３パターンの照合処理において１つのパターンは一致するが、２つのパターンは一致しないという結果が得られた例であり、この場合については、ユーザの認証不成立と判定する。

この例では、シーケンスに含まれる３パターン中、２パターンの一致を条件として認証の成立とする認証レベルの設定を行った例である。一致率［２／３］以上で認証成立とした例である。このような認証成立条件のレベルは、その条件を厳しくする必要があるか否かによって様々な設定が可能である。

認証成立条件のレベルを厳しくする必要がある場合には、シーケンスに含まれるパターン数を増加させて、閾値とする一致率を高くする。例えば５パターンをシーケンス中に含め、５パターンのすべての一致を条件とする。あるいは一致率［４／５］以上を認証成立の条件とするなどの設定を行う。一方、認証成立条件のレベルを低く設定する場合には、シーケンスに含まれるパターン数を減少させて、閾値とする一致率を低くする。例えば２パターンをシーケンス中に含め、２パターンのうち、１つの一致を認証成立条件とするなどの設定を行う。

次に、図６に示すフローチャートを参照して、本発明の認証処理装置において実行する認証処理の処理シーケンスについて説明する。

ステップＳ１０１において、認証対象ユーザからユーザ識別情報を入力する。これは認証処理装置において登録されたユーザＩＤ、あるいは認証処理装置においてユーザＩＤを取得可能なユーザ特定可能なデータであればよく、例えば認証処理装置においてユーザＩＤとパスワードとを対応付けたユーザ情報を記録している場合は、パスワードを入力させて、入力パスワードからユーザＩＤを導く処理を実行する構成としてもよい。

ステップＳ１０２では、ユーザＩＤが、ユーザ情報記憶部１１１に格納されたユーザ情報の登録ユーザＩＤとして記録されているか否かを判定する。登録ユーザでない場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）は、ステップＳ１１１に進み、認証不成立と判定して処理を終了する。

ユーザによって入力されたユーザＩＤが、ユーザ情報記憶部１１１に格納された登録ユーザＩＤと一致する場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０４に進み、実行シーケンス設定部１０４が、ユーザ情報記憶部１１１に格納されたユーザ情報中の、対応するユーザＩＤの顔画像データとして登録された複数の登録画像パターンデータから、複数の画像パターンをランダムに選択して、実行シーケンスＳ（Ｐａ，Ｐｂ，・・Ｐｎ）をランダムに設定する。ここでは、ｎ個のパターンによって構成されるシーケンスを設定するものとする。

次に、ステップＳ１０５において、実行シーケンス設定部１０４は、情報記憶部１０５のシーケンス情報記憶部１１２に格納された過去に実行済みのシーケンス情報（図３、図４参照）を参照し、設定したシーケンスがシーケンス情報記憶部１１２に格納された過去に実行済みのシーケンスと重複していないかを判定する。なお、判定対象となる情報は、同一ユーザＩＤに対応する登録情報である。

設定したシーケンスがシーケンス情報記憶部１１２に格納された過去に実行済みのシーケンスと重複していると判定された場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０４に戻り、パターンのランダム選択によるシーケンス設定処理を再実行する。

設定シーケンスがシーケンス情報記憶部１１２に格納された過去に実行済みのシーケンスと重複していないと判定される（ステップＳ１０６：Ｎｏ）と、ステップＳ１０７において、設定シーケンスに従って、ユーザに対する動作指示を実行する。動作指示は出力部１０６を介して行われる。

次にステップＳ１０８において、指示に従ったユーザの動作をカメラ１０１で撮影し、顔画像データ抽出部１０２において抽出された顔画像データと、ユーザ情報記憶部に格納された登録画像データとの照合処理を認証部１０３において実行する。この照合処理は、設定シーケンスに沿って順次実行される。すなわち、ステップＳ１０４において設定した実行シーケンスＳ（Ｐａ，Ｐｂ，・・Ｐｎ）に含まれるパターン各々についての照合処理が順次実行されることになる。

ステップＳ１０９では、実行シーケンスＳ（Ｐａ，Ｐｂ，・・Ｐｎ）に含まれるパターン各々についての照合結果と、予め定めた認証条件閾値との比較が行われる。例えば、５パターンをシーケンス中に含め、５パターンのすべての一致を条件とする。あるいは一致率［４／５］以上を認証成立の条件など、あらかじめ設定された認証条件閾値による判定処理を行なう。

パターン一致率が閾値以上である場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１１０に進み、認証成立と判定し、パターン一致率が閾値未満である場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）は、ステップＳ１１１に進み、認証不成立と判定する。

次に、ステップＳ１１２に進み、今回、実行したシーケンス、すなわち実行シーケンスＳ（Ｐａ，Ｐｂ，・・Ｐｎ）のシーケンス情報を実行済みシーケンス情報として、シーケンス情報記憶部１１２に格納して処理を終了する。

以上の処理によって、ユーザ認証処理が行われる。上述した説明から理解されるように、本発明の認証処理装置では、予め登録ユーザの様々な顔画像データを登録し、認証処理装置が、これらの登録画像データからランダムに複数パターンを選択して、選択パターンからなるシーケンスを設定し、さらに設定シーケンスが過去の実行シーケンスと重複しないことを確認して、ユーザにシーケンスに沿った動作、例えば顔の表情変化を実行させて、画像取得を行い、登録パターンとの照合を行なう構成であり、固定されたシーケンスに沿った動作と異なり、認証処理毎に異なるシーケンスが設定されて認証が実行されるので、例えば隠し撮りなどによって不正に撮影したユーザの画像データを使用して不正に認証を成立させようとする処理は不可能となり、より厳格なユーザ認証が実現される。

また、図２を参照して説明した笑いなどの表情表現に対応しない登録データ、すなわち、図２に示す［ユーザ固有登録情報］を実行シーケンスに含めることで、本人のみが知っている表情を照合処理パターンとして含めることが可能となり、この処理によってさらに厳格な認証処理が実現される。

さらに、図１に示す入力部１０７を音声入力可能な構成とし、予め登録ユーザの声紋データを情報記憶部１０５のユーザ情報記憶部１１１に格納し、認証部１０３において、上述した顔画像データに基づく認証を行なうとともに、声紋データに基づく認証も併せて実行する構成としてもよい。

［ハードウェア構成例］
最後に、上述した処理を実行するユーザ認証処理装置のハードウェア構成例について、図７を参照して説明する。

ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０１は、ＯＳ（Operating System)、上述の実施例において説明したユーザ認証処理等の各処理の実行シーケンスを記述した各種コンピュータ・プログラムに従った処理を実行する制御部である。

ＲＯＭ（Read Only Memory）５０２は、ＣＰＵ５０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を格納する。ＲＡＭ（Random Access Memory）５０３は、ＣＰＵ５０１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を格納する。これらはＣＰＵバスなどから構成されるホストバス５０４により相互に接続されている。

ホストバス５０４は、ブリッジ５０５を介して、ＰＣＩ(Peripheral Component Interconnect/Interface)バスなどの外部バス５０６に接続されている。

キーボード５０８、ポインティングデバイス５０９は、ユーザにより操作される入力デバイスである。ディスプレイ５１０は、液晶表示装置またはＣＲＴ（Cathode Ray Tube）などから成り、各種情報をテキストやイメージで表示する。

ＨＤＤ（Hard Disk Drive）５１１は、ハードディスクを内蔵し、ハードディスクを駆動し、ＣＰＵ５０１によって実行するプログラムや情報を記録または再生させる。ハードディスクは、図１に示すユーザ情報記憶部１１１、シーケンス情報記憶部１１２、データ記憶部１１３としての役割を持つことができる。さらに、各種のデータ処理プログラム等、各種コンピュータ・プログラムが格納される。

ドライブ５１２は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体５２１に記録されているデータまたはプログラムを読み出して、そのデータまたはプログラムを、インタフェース５０７、外部バス５０６、ブリッジ５０５、およびホストバス５０４を介して接続されているＲＡＭ５０３に供給する。リムーバブル記録媒体５２１も、ハードディスクと同様、図１に示すユーザ情報記憶部１１１、シーケンス情報記憶部１１２、データ記憶部１１３としての役割を持つことができる。

接続ポート５１４は、外部接続機器５２２を接続するポートであり、ＵＳＢ，ＩＥＥＥ１３９４等の接続部を持つ。接続ポート５１４は、インタフェース５０７、および外部バス５０６、ブリッジ５０５、ホストバス５０４等を介してＣＰＵ５０１等に接続されている。通信部５１５は、ネットワークに接続され、外部とのデータ通信処理を実行する。

なお、図７に示す情報処理装置のハードウェア構成例は、基本的なＰＣ構成を適用して構成した１つの装置例を示すものであり、本発明の情報処理装置は、図７に示す構成に限らず、上述した実施例において説明した処理を実行可能な構成であればよい。

以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。

なお、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。

例えば、プログラムは記録媒体としてのハードディスクやＲＯＭ（Read Only Memory)に予め記録しておくことができる。あるいは、プログラムはフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disc Read Only Memory)，ＭＯ(Magneto optical)ディスク，ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に、一時的あるいは永続的に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。

なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送したり、ＬＡＮ(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送し、コンピュータでは、そのようにして転送されてくるプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。

なお、明細書に記載された各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。また、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。

以上、説明したように、本発明の構成によれば、予め登録ユーザの様々な顔画像データを登録し、認証処理装置が、これらの登録画像データからランダムに複数パターンを選択して、選択パターンからなるシーケンスを設定し、さらに設定シーケンスが過去の実行シーケンスと重複しないことを確認して、ユーザにシーケンスに沿った動作、例えば顔の表情変化などを実行させて、画像取得を行い、登録パターンとの照合を行なう構成としたので、固定されたシーケンスに沿った動作と異なり、認証処理毎に異なるシーケンスが設定されて認証が実行される。従って、例えば隠し撮りなどによって不正に撮影したユーザの画像データを使用して不正に認証を成立させようとする処理は不可能となり、より厳格なユーザ認証が実現される。

さらに、本発明の構成によれば、［笑い］などの表情表現に対応しない登録データ、すなわち、［ユーザ固有登録情報］を実行シーケンスに含めることで、本人のみが知っている表情を照合処理パターンとして含めることが可能となり、この処理によってさらに厳格な認証処理を実行することが可能となる。

本発明の認証処理装置の構成について説明する図である。 本発明の認証処理装置のユーザ情報記憶部に格納されるユーザ情報のデータ構成例について説明する図である。 本発明の認証処理装置のシーケンス情報記憶部に格納されるシーケンス情報のデータ構成例について説明する図である。 シーケンス情報の具体例について説明する図である。 ３パターンからなるシーケンスを適用した認証処理例について説明する図である。 本発明の認証処理装置の実行するユーザ認証処理の手順を説明するフローチャートを示す図である。 本発明の認証処理装置のハードウェア構成例について説明する図である。

符号の説明

１０ ユーザ
１００ 認証処理装置
１０１ カメラ
１０２ 顔画像データ抽出部
１０３ 認証部
１０４ 実行シーケンス設定部
１０５ 情報記憶部
１０６ 出力部
１０７ 入力部
１１１ ユーザ情報記憶部
１１２ シーケンス情報記憶部
１１３ データ記憶部
５０１ ＣＰＵ(Central Processing Unit)
５０２ ＲＯＭ（Read-Only-Memory）
５０３ ＲＡＭ（Random Access Memory）
５０４ ホストバス
５０５ ブリッジ
５０６ 外部バス
５０７ インタフェース
５０８ キーボード
５０９ ポインティングデバイス
５１０ ディスプレイ
５１１ ＨＤＤ（Hard Disk Drive）
５１２ ドライブ
５１４ 接続ポート
５１５ 通信部
５２１ リムーバブル記録媒体
５２２ 外部接続機器

Claims (9)

1. 認証処理装置であり、
   認証対象ユーザの顔画像データを取得するカメラと、
   登録ユーザの複数の異なる登録顔パターン画像を格納したユーザ情報記憶部と、
   複数の異なる顔パターンからなるシーケンスを設定する実行シーケンス設定部と、
   前記実行シーケンス設定部の設定したシーケンスを認証対象ユーザに対して提示する出力部と、
   過去の認証処理において実行したシーケンス情報をユーザ識別子に対応付けて記録したシーケンス情報記憶部と、
   前記カメラによって取得した認証対象ユーザの顔画像データと、前記ユーザ情報記憶部に格納された登録顔パターン画像との照合処理を実行する認証部とを有し、
   前記実行シーケンス設定部は、
   前記ユーザ情報記憶部に格納された登録ユーザの複数の異なる登録顔パターン画像からランダムに複数パターンを選択して認証対象ユーザに対して実行させるシーケンスの設定を行なうとともに、前記シーケンス情報記憶部に格納された実行済みシーケンスと重複しないシーケンスを実行シーケンスとして設定する構成であり、
   前記認証部は、
   前記実行シーケンス設定部の設定したシーケンスに含まれる複数の顔パターンの各々について、前記カメラを介して取得する顔画像データと、前記ユーザ情報記憶部に格納された登録顔パターン画像との照合処理を実行する構成であることを特徴とする認証処理装置。
2. 前記認証処理装置は、さらに、
   前記実行シーケンス設定部によって設定され、認証処理に適用された新たな実行シーケンスのシーケンス情報を前記シーケンス情報記憶部に格納するデータ更新処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１に記載の認証処理装置。
3. 前記ユーザ情報記憶部に格納された登録顔パターン画像は、感情表現に対応付けされる顔パターン画像と、感情表現に対応付けされないユーザ固有の登録顔パターン画像とを含む構成であり、
   前記実行シーケンス設定部は、
   感情表現に対応付けされる顔パターン画像と感情表現に対応付けされないユーザ固有の登録顔パターン画像中から、ランダムに複数パターンを選択して認証対象ユーザに対して実行させるシーケンスの設定を行なう構成であることを特徴とする請求項１に記載の認証処理装置。
4. 前記認証部は、
   前記実行シーケンス設定部の設定したシーケンスに含まれる複数の顔パターンの各々について、前記カメラを介して取得する顔画像データと、前記ユーザ情報記憶部に格納された登録顔パターン画像との照合処理を実行し、複数パターンの照合において、予め定めた閾値以上の一致率が得られたことを条件として認証成立の判定を行なう構成であることを特徴とする請求項１に記載の認証処理装置。
5. 認証処理方法であり、
   登録ユーザの複数の異なる登録顔パターン画像を格納したユーザ情報記憶部に格納された登録ユーザの複数の異なる登録顔パターン画像からランダムに複数パターンを選択して認証対象ユーザに対して実行させるシーケンスの設定を行なうとともに、過去の認証処理において実行したシーケンス情報をユーザ識別子に対応付けて記録したシーケンス情報記憶部に格納された実行済みシーケンスと重複しないシーケンスを実行シーケンスとして設定する処理を実行する実行シーケンス設定ステップと、
   前記実行シーケンス設定部の設定したシーケンスを認証対象ユーザに対して提示する出力ステップと、
   カメラにより認証対象ユーザの顔画像データを取得する画像取得ステップと、
   前記実行シーケンス設定部の設定したシーケンスに含まれる複数の顔パターンの各々について、前記カメラを介して取得する顔画像データと、前記ユーザ情報記憶部に格納された登録顔パターン画像との照合処理を実行する認証ステップと、
   を有することを特徴とする認証処理方法。
6. 前記認証処理方法は、さらに、
   前記実行シーケンス設定部によって設定され、認証処理に適用された新たな実行シーケンスのシーケンス情報を前記シーケンス情報記憶部に格納するデータ更新処理を実行するステップを有することを特徴とする請求項５に記載の認証処理方法。
7. 前記ユーザ情報記憶部に格納された登録顔パターン画像は、感情表現に対応付けされる顔パターン画像と、感情表現に対応付けされないユーザ固有の登録顔パターン画像とを含む構成であり、
   前記実行シーケンス設定ステップは、
   感情表現に対応付けされる顔パターン画像と感情表現に対応付けされないユーザ固有の登録顔パターン画像中から、ランダムに複数パターンを選択して認証対象ユーザに対して実行させるシーケンスの設定を行なうことを特徴とする請求項５に記載の認証処理方法。
8. 前記認証ステップは、
   前記実行シーケンス設定ステップにおいて設定したシーケンスに含まれる複数の顔パターンの各々について、前記カメラを介して取得する顔画像データと、前記ユーザ情報記憶部に格納された登録顔パターン画像との照合処理を実行し、複数パターンの照合において、予め定めた閾値以上の一致率が得られたことを条件として認証成立の判定を行なうことを特徴とする請求項５に記載の認証処理方法。
9. 認証処理をコンピュータ上において実行させるコンピュータ・プログラムであり、
   登録ユーザの複数の異なる登録顔パターン画像を格納したユーザ情報記憶部に格納された登録ユーザの複数の異なる登録顔パターン画像からランダムに複数パターンを選択して認証対象ユーザに対して実行させるシーケンスの設定を行なうとともに、過去の認証処理において実行したシーケンス情報をユーザ識別子に対応付けて記録したシーケンス情報記憶部に格納された実行済みシーケンスと重複しないシーケンスを実行シーケンスとして設定する処理を実行する実行シーケンス設定ステップと、
   前記実行シーケンス設定部の設定したシーケンスを認証対象ユーザに対して提示する出力ステップと、
   カメラにより認証対象ユーザの顔画像データを取得する画像取得ステップと、
   前記実行シーケンス設定部の設定したシーケンスに含まれる複数の顔パターンの各々について、前記カメラを介して取得する顔画像データと、前記ユーザ情報記憶部に格納された登録顔パターン画像との照合処理を実行する認証ステップと、
   を有することを特徴とするコンピュータ・プログラム。

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