JP2009199217A - 複数人同時顔認証装置および入室管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数人の入室を一度に許可する。許可されていない人の入室を厳しく制限する。
【解決手段】ＣＣＤカメラ１Ｅで複数人の入室希望者の顔画像を同時に撮像する。この撮像した画像からその画像に含まれる全員の顔画像を抽出し、この抽出した各顔画像（抽出顔画像）を予め登録されている入室許可者の顔画像（登録顔画像）と照合する。この照合によって全ての抽出顔画像について登録顔画像との一致が確認された場合にのみ認証成功と判断する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、複数人の入室希望者を同時に認証する複数人同時顔認証装置およびこの複数人同時顔認証装置を用いた入室管理システムに関するものである。

従来より、ビルなどに設けられた入室管理システムでは、個人の身体的特徴、例えば顔や目の虹彩を読み取って本人確認を行い、予め登録されている入室許可者である場合にのみ、その人の入室を許可するようにしている。この入室管理システムでは、複数人が一度に入室するような場合、１人ずつ身体的特徴を読み取って本人確認を行うために、その人数が多いと、後方に位置する人の待ち時間が長くなるという問題がある。

これに対し、１人の本人確認を行うだけで、複数人の入室を一度に許可するということが考えられる。しかしながら、１人の本人確認を行うだけで、複数人の入室を一度に許可すると、その複数人の中に不審者が紛れ込む虞れがある。そこで、例えば特許文献１に示された入室管理システムでは、入室する人数を入力する入力手段と、実際に入室する人数を計数する計数手段とを設け、１人の本人確認が得られた後に入室扉を解錠し、その後、計数手段によって計数された人数が入力手段から入力された人数に達した時に入室扉を施錠するようにしている。

特開２００１−４０９６３号公報 特開平１０−１３４１８８号公報 特開２００７−１６４６６８号公報

しかしながら、上述した特許文献１に示された入室管理システムでは、１人の本人確認は行うが、他の人は本人確認を行わず、入室する人の数をチェックしているだけなので、許可されていない人の入室を許してしまう虞れがある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、複数人の入室を一度に許可する際、許可されていない人の入室を厳しく制限することができる複数人同時顔認証装置および入室管理システムを提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明の複数人同時顔認証装置は、複数人の入室希望者の顔画像を同時に撮像する撮像手段と、この撮像手段によって撮像された画像からその画像に含まれる全員の顔画像を抽出する顔画像抽出手段と、この顔画像抽出手段によって抽出された各顔画像を予め登録されている入室許可者の顔画像と照合する顔画像照合手段と、顔画像抽出手段によって抽出された全ての顔画像について顔画像照合手段によって入室許可者の顔画像との一致が確認された場合にのみ認証成功と判断する認証手段とを設けたものである。

この発明によれば、複数人の入室希望者の顔画像が同時に撮像され、この撮像された画像からその画像に含まれる全員の顔画像が抽出され、この抽出された各顔画像が予め登録されている入室許可者の顔画像と照合され、抽出された全ての顔画像について入室許可者の顔画像との一致が確認された場合にのみ認証成功と判断される。これにより、抽出された全員の顔画像が入室許可者の顔画像と一致した場合にのみ認証成功と判断し、抽出された全員の顔画像の中に１つでも入室許可者の顔画像と一致しないものがあった場合には認証不成功と判断するようにして、複数人の入室を一度に許可する際、許可されていない人の入室を厳しく制限することができるようになる。

本発明の複数人同時顔認証装置では、撮像された画像からその画像に含まれる全員の顔画像を抽出するが、この顔画像は２次元の顔画像であってもよく、３次元の顔画像であってもよい。２次元の顔画像の場合、例えば壁に貼ってあるポスタの中の人物像の顔を誤って顔画像として抽出してしまう虞れがある。これに対して、３次元の顔画像とすると、凹凸のある実際の人間の顔しか抽出されず、ポスタの中の人物像の顔を誤って顔画像として抽出してしまう虞れがなくなる。

抽出する顔画像を３次元の顔画像とする場合、撮像手段として、複数人の入室希望者の顔画像を一方向から同時に撮像する第１撮像手段と、この第１撮像手段とは別の方向から複数人の入室希望者の顔画像を同時に撮像する第２撮像手段とを設け、顔画像抽出手段として、第１撮像手段が撮像した画像と第２撮像手段が撮像した画像とから３次元の画像を作成する３次元画像作成手段と、この３次元画像作成手段によって作成された３次元の画像からその画像に含まれる全ての３次元の顔画像を全員の顔画像として抽出する３次元顔画像抽出手段とを設けるようにするとよい。

本発明の入室管理システムは、上述した複数人同時顔認証装置と、この複数人同時顔認証装置によって認証成功と判断された場合にのみ入室扉を解錠する制御装置とを設けたものである。この発明によれば、複数人同時顔認証装置によって認証成功と判断されると、すなわち撮像された画像から抽出された全員の顔画像が入室許可者の顔画像と一致すると、入室扉が解錠される。

本発明の入室管理システムにおいて、入室扉の前の所定のエリアに位置している入室希望者の実人数を検知する実人数検知手段を設け、複数人同時顔認証装置において、撮像された顔画像から抽出された全員の顔画像の数と実人数検知手段によって検知された入室希望者の実人数とが一致していない場合、認証不成功と判断するようにしてもよい。このようにすると、複数人の入室希望者の顔画像を同時に撮像する際に、例えば、人の影に隠れたり、しゃがみ込んでわざと写らないようにした人がいたような場合、抽出された全員の顔画像の数と入室希望者の実人数とが一致しないので、撮像された画像から抽出された全員の顔画像が入室許可者の顔画像と一致したとしても、認証成功と判断されることがない。

本発明によれば、複数人の入室希望者の顔画像を同時に撮像し、この撮像した画像からその画像に含まれる全員の顔画像を抽出し、この抽出した各顔画像を予め登録されている入室許可者の顔画像と照合し、抽出した全ての顔画像について入室許可者の顔画像との一致が確認された場合にのみ認証成功と判断するようにしたので、抽出された全員の顔画像が入室許可者の顔画像と一致した場合にのみ認証成功と判断し、抽出された全員の顔画像の中に１つでも入室許可者の顔画像と一致しないものがあった場合には認証不成功と判断するようにして、複数人の入室を一度に許可する際、許可されていない人の入室を厳しく制限することができるようになる。

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。

〔実施の形態１〕
図１はこの発明に係る複数人同時顔認証装置を用いた入室管理システムの一実施の形態（実施の形態１）の要部を示す図である。同図において、１は複数人同時顔認証装置、２は制御装置、３は入室扉、４は入室扉に対して設けられた電気錠である。複数人同時顔認証装置１と電気錠３とは制御装置２を介して接続されている。

この入室管理システムにおいて、複数人同時顔認証装置１は、ＣＰＵ１Ａと、ＲＡＭ１Ｂと、ＲＯＭ１Ｃと、記憶装置１Ｄと、ＣＣＤカメラ１Ｅと、表示装置１Ｆと、インタフェース１Ｇ〜１Ｉとを備えている。

ＣＰＵ１Ａは、ＲＡＭ１Ｂにアクセスしながら、ＲＯＭ１Ｃに格納されているプログラムに従って動作する。ＲＯＭ１Ｃには、本実施の形態特有のプログラムとして、複数人同時顔認証プログラムが格納されている。また、記憶装置１Ｄには、予め登録された入室許可者の顔画像が保存されている。この例では、登録された入室許可者の数をＮ人とし、このＮ人の入室許可者のそれぞれについて２次元の顔画像が１つずつ格納されている。

図７にこの実施の形態１の入室管理システムにおける複数人同時顔認証装置１の要部の機能ブロック図を示す。この入室管理システムおいて、複数人同時顔認証装置１は、複数人の入室希望者の顔画像を同時に撮像するカメラからなる撮像部１−１と、この撮像部１によって撮像された画像からその画像に含まれる全員の顔画像を抽出する顔画像抽出部１−２と、予め登録されている入室許可者の２次元の顔画像を記憶する記憶部１−３と、顔画像抽出部１−２によって抽出された各顔画像（抽出顔画像）を記憶部１−３に記憶されている入室許可者の顔画像（登録顔画像）と照合する顔画像照合部１−４と、全ての抽出顔画像について登録顔画像との一致が確認された場合にのみ認証成功と判断し、全員の抽出顔画像の中に１つでも登録顔画像と一致しないものがあった場合には認証不成功と判断する認証部１−５とを備えている。この複数人同時顔認証装置１において、顔画像抽出部１−２，顔画像照合部１−４および認証部１−５はＣＰＵ１Ａの処理機能として実現される。

以下、図２に示すフローチャートを参照して、複数人同時顔認証プログラムに従ってＣＰＵ１Ａが実行する処理動作について説明する。

今、複数人の入室希望者がＣＣＤカメラ１Ｅの前に立って、複数人同時顔認証装置１に対して入室したい旨の操作を行ったとする。これを受けて、ＣＰＵ１Ａは、ＣＣＤカメラ１Ｅに撮像指令を送り、ＣＣＤカメラ１Ｅの前に立っている複数人の入室希望者の顔画像を同時に撮像する（ステップＳ１０１）。

ＣＰＵ１Ａは、このＣＣＤカメラ１Ｅによって撮像された画像を取り込み、この取り込んだ画像からその画像に含まれる全員の顔画像を抽出する（ステップＳ１０２）。この例では、例えば特許文献２に示された技術を用いて、その画像に含まれる２次元の顔画像を抽出する。この時の抽出された２次元の顔画像（以下、抽出顔画像と呼ぶ）の数をｔ個とする。

次に、ＣＰＵ１Ａは、ｎ＝１とし（ステップＳ１０３）、記憶装置１Ｄに保存されているＮ個の入室許可者の顔画像（２次元の顔画像（以下、登録顔画像と呼ぶ））を読み出す（ステップＳ１０４）。そして、ｎ＞ｔでないことを確認のうえ（ステップＳ１０５のＮＯ）、ｎ＝１番目の抽出顔画像とＮ個の登録顔画像との照合（１：Ｎ照合）を行う（ステップＳ１０６）。

このｎ＝１番目の抽出顔画像とＮ個の登録顔画像との照合において、その照合スコアが閾値ｔｈを超えるものがあれば（ステップＳ１０７のＹＥＳ）、Ｎ個の登録顔画像の中にｎ＝１番目の抽出顔画像と一致する顔画像が確認されたものとみなし、ｎ＝ｎ＋１＝２とし（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０５へ戻り、ｎ＝２番目の抽出顔画像とＮ個の登録顔画像との照合を行う（ステップＳ１０６）。

このｎ＝２番目の抽出顔画像とＮ個の登録顔画像との照合において、その照合スコアが閾値ｔｈを超えるものがあれば（ステップＳ１０７のＹＥＳ）、Ｎ個の登録顔画像の中にｎ＝２番目の抽出顔画像と一致する顔画像が確認されたものとみなし、ｎ＝ｎ＋１＝３とし（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０５へ戻る。

ここで、例えば、抽出顔画像の数ｔを２個とすると、ｎ＞ｔとなるので（ステップＳ１０５のＹＥＳ）、ＣＰＵ１Ａは、全ての抽出顔画像について登録顔画像との一致が確認され、認証が成功したと判断し、「認証ＯＫ」を表示装置１Ｆの画面に表示する（ステップＳ１１０）。また、所定の信号を制御装置２へ送信することにより、認証が成功したことを知らせる（ステップＳ１１１）。この認証成功の知らせを受けて、制御装置２は、電気錠４へ解錠指令を送り、入室扉３を解錠する。

この例では、抽出顔画像の数ｔを２個としたが、ｔ≧３の場合にも同様にして、全ての抽出顔画像について登録顔画像との一致が確認された場合に認証成功と判断される。これに対し、抽出顔画像の中に１つでも登録顔画像と一致しないものがあった場合（ステップＳ１０７のＮＯ）、ＣＰＵ１Ａは、認証不成功と判断し、「認証ＮＧ」を表示装置１Ｆの画面に表示する（ステップＳ１０９）。

このようにして、本実施の形態では、全ての抽出顔画像が登録顔画像と一致した場合にのみ認証成功と判断され、抽出顔画像の中に１つでも登録顔画像と一致しないものがあった場合には認証不成功と判断され、複数人の入室を一度に許可する際、許可されていない人の入室を厳しく制限することができる。

なお、図２に示したフローチャートでは、ステップＳ１０２において、ＣＣＤカメラ１Ｅによって撮像された画像から２次元の顔画像を抽出するようにしたが、２次元の顔画像ではなく、３次元の顔画像を抽出するようにしてもよい。２次元の顔画像の場合、例えば壁に貼ってあるポスタの中の人物像の顔を誤って顔画像として抽出してしまう虞れがある。これに対して、抽出する顔画像を３次元の顔画像とすると、凹凸のある実際の人間の顔しか抽出されず、ポスタの中の人物像の顔を誤って顔画像として抽出してしまう虞れがなくなる。

〔実施の形態２〕
図３に、実施の形態２として、３次元の顔画像を抽出するようにした場合の入室管理システムの要部を示す。３次元の顔画像を抽出する場合、２台のＣＣＤカメラ１Ｅ１，１Ｅ２を設け、ＣＣＤカメラ１Ｅ１によって複数人の入室希望者の顔画像を一方向から同時に撮像し、ＣＣＤカメラ１Ｅ２によってＣＣＤカメラ１Ｅ１とは別の方向から複数人の入室希望者の顔画像を同時に撮像するようにする。

また、ＣＰＵ１Ａの複数人同時顔認証プログラムに従う処理において、例えば特許文献３に示された技術を用いて、ＣＣＤカメラ１Ｅ１が撮像した画像とＣＣＤカメラ１Ｅ２が撮像した画像とから３次元の画像を作成し、この作成された３次元の画像からその画像に含まれる全ての３次元の顔画像を全員の顔画像として抽出するようにする。また、記憶装置１Ｄには、登録顔画像として３次元の顔画像を保存する。この実施の形態２でも、実施の形態１と同様にして、図２に示したフローチャートに従って、認証成功／不成功の判断を行う。

図８にこの実施の形態２の入室管理システムにおける複数人同時顔認証装置１の要部の機能ブロック図を示す。この入室管理システムおいて、複数人同時顔認証装置１は、複数人の入室希望者の顔画像を一方向から同時に撮像するカメラからなる第１撮像部１−６と、この第１撮像部１−６とは別の方向から複数人の入室希望者の顔画像を同時に撮像するカメラからなる第２撮像部１−７と、第１撮像部１−６が撮像した画像と第２撮像部１−７が撮像した画像とから３次元の画像を作成する３次元画像作成部１−８と、３次元画像作成部１−８によって作成された３次元の画像からその画像に含まれる全ての３次元の顔画像を全員の顔画像として抽出する３次元顔画像抽出部１−９と、予め登録されている入室許可者の３次元の顔画像を記憶する記憶部１−１０と、３次元顔画像抽出部１−９によって抽出された各顔画像（抽出顔画像）を記憶部１−１０に記憶されている入室許可者の顔画像（登録顔画像）と照合する顔画像照合部１−１１と、全ての抽出顔画像について登録顔画像との一致が確認された場合にのみ認証成功と判断し、全員の抽出顔画像の中に１つでも登録顔画像と一致しないものがあった場合には認証不成功と判断する認証部１−１２とを備えている。この複数人同時顔認証装置１において、３次元画像作成部１−８，３次元顔画像抽出部１−９，顔画像照合部１−１１および認証部１−１２はＣＰＵ１Ａの処理機能として実現される。また、３次元画像作成部１−８と３次元顔画像抽出部１−９とによって本発明でいう顔画像抽出手段が構成される。

上述した実施の形態１，２では、複数人の入室希望者の顔画像を同時に撮像する際に、例えば、人の影に隠れたり、しゃがみ込んでわざと写らないようにした人がいたような場合、認証成功と判断されてしまうことがある。これに対し、図４に示すように、入室扉３の前の所定のエリアＡＲ１に位置している入室希望者の実人数ｔＲを検知する実人数検知手段５を設け、複数人同時顔認証装置１において、撮像された顔画像から抽出された全員の顔画像の数ｔと実人数検知手段５によって検知された入室希望者の実人数ｔＲとを比較し、両者が一致していない場合に認証不成功と判断するようにすれば、認証成功と判断されてしまうことがないようにすることができる。

例えば、実人数検知手段５として、エリアＡＲ１の上面にＣＣＤカメラを設ける。このＣＣＤカメラの撮像画像から入室希望者の頭部の画像を抽出し、その抽出した頭部の画像からエリアＡＲ１に位置している入室希望者の実人数ｔＲをカウントする。複数人同時顔認証装置１では、ＣＰＵ１Ａの複数人同時顔認証プログラムに従う処理において、例えば図５に示すように、ステップＳ１０５とステップＳ１１０との間にステップＳ１１２を設け、抽出顔画像の数ｔと入室希望者の実人数ｔＲとを比較し、抽出顔画像の数ｔと入室希望者の実人数ｔＲとが一致していない場合（ステップＳ１１２のＮＯ）、認証不成功と判断する（ステップＳ１０９）。これにより、全員の抽出顔画像が登録顔画像と一致したとしても、認証成功と判断されてしまうことがなく、不審者の入室を防ぐことができる。

なお、図５では、ステップＳ１０５とステップＳ１１０との間にステップＳ１１２を設けるようにしたが、図６に示すように、ステップＳ１０２とステップＳ１０３との間にステップＳ１１２設けるようにしてもよい。このようにすると、ＣＣＤカメラ１Ｅによって撮像された画像から顔画像を抽出した後に、抽出した顔画像の数ｔと入室希望者の実人数ｔＲとが一致しなければ、直ちに認証不成功と判断されるものとなる。

本発明に係る複数人同時顔認証装置を用いた入室管理システムの第１の実施の形態（実施の形態１）の要部を示す図である。 この入室管理システムにおける複数人同時顔認証装置のＣＰＵが実行する複数人同時顔認証プログラムに従う処理動作を示すフローチャートである。 ３次元の顔画像を抽出するようにした場合の入室管理システム（実施の形態２）の要部を示す図である。 入室扉の前の所定のエリアに位置している入室希望者の実人数を検知する実人数検知手段を設けた例を示す図である。 実人数検知手段を設けるようにした場合の複数人同時顔認証装置のＣＰＵが実行する複数人同時顔認証プログラムに従う処理動作の一例を示すフローチャートである。 実人数検知手段を設けるようにした場合の複数人同時顔認証装置のＣＰＵが実行する複数人同時顔認証プログラムに従う処理動作の別の例を示すフローチャートである。 実施の形態１の入室管理システムにおける複数人同時顔認証装置の要部の機能ブロック図である。 実施の形態２の入室管理システムにおける複数人同時顔認証装置の要部の機能ブロック図である。

符号の説明

１…複数人同時顔認証装置、１Ａ…ＣＰＵ、１Ｂ…ＲＯＭ、１Ｃ…ＲＡＭ、１Ｄ…記憶装置、１Ｅ，１Ｅ１，１Ｅ２…ＣＣＤカメラ、１Ｆ…表示装置、１Ｇ〜１Ｊ…インタフェース、２…制御装置、３…入室扉、４…電気錠、５…実人数検知手段、ＡＲ１…所定のエリア、１−１…撮像部、１−２…顔画像抽出部、１−３…記憶部、１−４…顔画像照合部、１−５…認証部、１−６…第１撮像部、１−７…第２撮像部、１−８…３次元画像作成部、１−９…３次元顔画像抽出部、１−１０…記憶部、１−１１…顔画像照合部、１−１２…認証部。

Claims (4)

1. 複数人の入室希望者の顔画像を同時に撮像する撮像手段と、
   この撮像手段によって撮像された画像からその画像に含まれる全員の顔画像を抽出する顔画像抽出手段と、
   この顔画像抽出手段によって抽出された各顔画像を予め登録されている入室許可者の顔画像と照合する顔画像照合手段と、
   前記顔画像抽出手段によって抽出された全ての顔画像について前記顔画像照合手段によって前記入室許可者の顔画像との一致が確認された場合にのみ認証成功と判断する認証手段と
   を備えることを特徴とする複数人同時顔認証装置。
2. 請求項１に記載された複数人同時顔認証装置において、
   前記撮像手段は、
   前記複数人の入室希望者の顔画像を一方向から同時に撮像する第１撮像手段と、
   この第１撮像手段とは別の方向から前記複数人の入室希望者の顔画像を同時に撮像する第２撮像手段とを備え、
   前記顔画像抽出手段は、
   前記第１撮像手段が撮像した画像と前記第２撮像手段が撮像した画像とから３次元の画像を作成する３次元画像作成手段と、
   この３次元画像作成手段によって作成された３次元の画像からその画像に含まれる全ての３次元の顔画像を前記全員の顔画像として抽出する３次元顔画像抽出手段とを備える
   ことを特徴とする複数人同時顔認証装置。
3. 請求項１又は２に記載された複数人同時顔認証装置と、
   この複数人同時顔認証装置によって認証成功と判断された場合にのみ入室扉を解錠する制御装置と
   を備えることを特徴とする入室管理システム。
4. 請求項３に記載された入室管理システムにおいて、
   前記入室扉の前の所定のエリアに位置している入室希望者の実人数を検知する実人数検知手段を備え、
   前記複数人同時顔認証装置は、
   前記顔画像抽出手段によって抽出された全員の顔画像の数と前記実人数検知手段によって検知された入室希望者の実人数とが一致していない場合、認証不成功と判断する手段を備える
   ことを特徴とする入室管理システム。

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