JP5208719B2 - 撮像装置、表示装置および撮像方法 - Google Patents

Description

本発明は、人間の顔等のデータを適切な照明のもとで的確に取得する技術に関する。

顔認証システムや証明写真の撮影等において、自分の顔等の位置を表示画面で確認しながら、撮像装置により当該顔等を撮影する場合、撮影場所の周辺の照明により撮影された顔等に明るさのムラが発生する場合があった。また、被撮影者が眼鏡を使用している場合、撮影場所の周辺の照明等により眼鏡部分に光の反射が生じてしまう場合があった。

上記のような事態に対処するための関連技術として、顔認証に際して、走査パネルの周囲の上下左右に照明装置を設置し、周囲の環境に合わせて特定のパターンで発光させることで被写体の写りをよくすることが可能な技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１６５９４３号公報

しかしながら、上述の関連技術では、照明による明るさのムラや眼鏡の反射をなくすために、表示画面の周囲に別個の照明機構が必要となり、装置自体が大がかりとなっていた。
また、環境に応じて照明の輝度や発光パターンを変更するためには、別にそのための制御を行う機構が必要となり、制御の複雑化や高コスト等の問題があった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、専用の照明機構を不要として省スペース等を実現し、眼鏡の反射が抑えられた顔データ等を取得することができる撮像装置、表示装置および撮像方法を提供することを目的とする。

本発明の撮像装置は、自装置の制御を行う制御手段と、
表示対象を表示する表示手段と、
眼鏡を装着した撮像対象を撮影するカメラと
を備える撮像装置であって
前記表示手段は照明機能および表示機能を併せ持ち、眼鏡を装着した撮像対象を表示する表示部と、前記撮像対象を照明する照明部として機能し、
前記制御手段の制御により、鮮明で眼鏡の反射を抑えた撮像データを取得するために、前記表示手段のうち表示部として機能する部分と、照明部として機能する部分が決定されることを特徴とする。

また、本発明の表示装置は、照明機能および表示機能を併せ持ち、眼鏡を装着した撮像対象を表示する表示部と、前記撮像対象を照明する照明部として機能し、
鮮明で眼鏡の反射を抑えた撮像データを取得するために、表示部として機能する部分と、照明部として機能する部分とを区別して制御されることを特徴とする。

また、本発明の撮像方法は、自装置の制御を行う制御手段と、
表示対象を表示する表示手段と、
眼鏡を装着した撮像対象を撮影するカメラと
を備え、
前記表示手段は照明機能および表示機能を併せ持ち、眼鏡を装着した撮像対象を表示する表示部と、前記撮像対象を照明する照明部として機能する撮像装置における撮像方法であって、
前記制御手段が、鮮明で眼鏡の反射を抑えた撮像データを取得するために、前記表示手段のうち表示部として機能する部分と、照明部として機能する部分を決定するステップと、
その決定に応じて前記照明部が、前記撮像対象を照明することを特徴とする。

本発明によれば、専用の照明機構を不要として省スペース等を実現し、眼鏡の反射が抑えられた顔データ等を取得することができる。

以下、本発明の実施形態の一つについて図面を参照して詳細に説明する。図１に示す本実施の形態における撮像装置としての顔認証システム１は、制御装置１０と、表示部２０と、照明・表示兼用部３０と、カメラ４０とから構成されている。

制御装置１０は、ＣＰＵ等からなる制御部を備える情報処理装置である。

表示部２０は、液晶ディスプレイ等からなる。照明・表示兼用部３０も液晶ディスプレイ等のパネルからなる。すなわち、表示部２０および照明・表示兼用部３０は連続した表示部として構成されていてよい。すなわち、表示パネル等の周辺部分を照明として面発光させることであってよい。

カメラ４０は、レンズ等の撮像機構を備える。人体感知センサ機構を併せ持つことであってもよい。

図２は、本実施の形態における顔認証システム１の機能ブロック図である。

顔認証システム１は、表示部１０１、照明部１０２、カメラ部１０３、制御部１０４、人体感知センサ部１０５および顔認証処理部１０６を備えている。

表示部１０１は、被撮影者の顔部分等の撮像対象を表示したり、認証情報を表示する機能を有しており、制御装置１０の表示部２０によって実現されてよい。

照明部１０２は、被撮影者の顔部分等の撮像対象を照明する機能を有しており、制御装置１０の照明・表示兼用部３０によって実現されてよい。

カメラ部１０３は、被撮影者の顔部分等の撮像対象を撮影する機能を有しており、カメラ４０によって実現されてよい。

制御部１０４は、照明部１０２のうちどの部分を照明として発光させるか等を決定したり、システム全体の処理動作を司る機能を有しており、制御装置１０のＣＰＵによって実現されてよい。

人体感知センサ部１０５は、被撮影者が顔認証システム１に近づいたことを検知し、表示機能をアクティブにする等のトリガの機能を有しており、カメラ４０によって実現されてよい。

顔認証処理部１０６は、顔の位置合わせを行い顔データ等を認識し、所定のＤＢ等との照合等により顔認証を行う機能を有しており、制御装置１０のＣＰＵによって実現されてよい。

ここで、図３および図４を参照して、本実施の形態における顔認証システム１の表示部２０および照明・表示兼用部３０の関係を説明する。

図３に示すように、照明・表示兼用部３０のうち照明として発光させる部分と、発光させない部分がある。なお、カメラ４０は、表示部２０および照明・表示兼用部３０の上部に設けられている。

図４に、照明・表示兼用部３０のうち照明として発光させる部分を相違させた各ケースにおける、撮像データの眼鏡の照明の反射状態および撮像対象の顔の鮮明さの実証結果を示す。上下セットの６パターンあるが、上部が撮像データを示し、下部が発光パターンを示している。なお、カメラ４０は、表示部２０および照明・表示兼用部３０の上部に設けられていることを前提とする。本実施の形態では、眼鏡とはサングラス等の照明により反射する性質を有するものを広く含む概念とする。

図４の（１）照明なしのケースは、照明・表示兼用部３０のすべてを発光させない。このケースでは、眼鏡の反射はないが、顔全体が暗く不鮮明となり認識率が低下する。

図４の（２）全面白色のケースは、照明・表示兼用部３０のすべてを発光させる。このケースでは、眼鏡の反射が極めて強く、認識率が低下する。

図４の（３）中央１／４黒のケースは、照明・表示兼用部３０のうち全体に対して中央部分の１／４が黒くなるようにその他の部分を発光させる。このケースでは、眼鏡の反射がまだ強く、認識率が低下する。

図４の（４）中央１／４から上端まで黒のケースは、上記の（３）中央１／４黒のケースの黒くした中央部分を上端まで延長させるようにその他の部分を発光させる。このケースでは、眼鏡の反射が（３）中央１／４黒のケースよりは改善されたもののまだ強く、認識率が低下する。

図４の（５）中央９／１６黒のケースは、照明・表示兼用部３０のうち全体に対して中央部分の９／１６が黒くなるようにその他の部分を発光させる。このケースでは、眼鏡の反射が（３）中央１／４黒のケースよりは改善されたものの、上端部からの照明による反射が残り、認識率が低下する。

図４の（６）中央９／１６から上端まで黒のケースは、上記の（５）中央９／１６黒のケースの黒くした中央部分を上端まで延長させるようにその他の部分を発光させる。このケースでは、眼鏡の反射が最も改善され、かつ、顔全体の鮮明さが保持され、認識率の低下は最小限に抑えられる。

以上より、図４の（６）中央９／１６から上端まで黒のケースが最も好ましいことがわかる。すなわち、眼鏡着用時は、中央部分およびカメラ４０の設置方向を暗くすることで眼鏡の反射による認証率の低下を抑制することができる。

ところで、図４では、カメラ４０は、表示部２０および照明・表示兼用部３０の上部に設けられていることを前提としたが、図５に、カメラ４０が設置されていない３辺を照明として発光させる変形例を示す。なお、中央９／１６から各端まで黒の比率は同様である。
すなわち、カメラ４０は、表示部２０および照明・表示兼用部３０の下部に設けられている場合は、黒くした中央部分を下端まで延長させるようにその他の部分を発光させる。
また、カメラ４０は、表示部２０および照明・表示兼用部３０の右部に設けられている場合は、黒くした中央部分を右端まで延長させるようにその他の部分を発光させる。
また、カメラ４０は、表示部２０および照明・表示兼用部３０の左部に設けられている場合は、黒くした中央部分を左端まで延長させるようにその他の部分を発光させる。

以下、本実施の形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。図６は、本実施の形態における顔認証システム１による顔認証処理の動作を示すフローチャートである。

まず、人体感知センサ部１０５は、被撮影者が顔認証システム１に近づいたことを検知する（ステップＳ６０１）。以下では、被撮影者は眼鏡を装着していることを前提とする。

すると、表示部１０１は、表示領域として、また、照明部１０２は、照明領域として発光する（ステップＳ６０２）。

顔認証処理部１０６は、表示部１０１に、顔認証のための顔の位置合わせメッセージを表示し、顔の位置合わせを行う（ステップＳ６０３）。被撮影者は、既知の所定の操作により表示部１０１に表示される自身の顔の位置合わせを行うことであってもよい。

制御部１０４は、カメラ４０の設置位置に応じて、照明部１０２のうちどの部分を照明として発光させるかを決定し、照明部１０２は、該当する部分を発光する（ステップＳ６０４）。すなわち、図５に、示すようにカメラ４０が設置されていない３辺を照明として発光させる。図４の（６）中央９／１６から上端まで黒のケースに相当する、中央９／１６から各端まで黒の比率となるように発光させる部分を決定する。
なお、カメラ４０が設置されている位置は予めデータとして保持していることであっても、撮影の都度、制御部１０４がカメラ４０の設置位置を検出する処理を行ってもよい。

カメラ部１０３は、被撮影者の顔部分等の撮像対象を撮影する（ステップＳ６０５）。

顔認証処理部１０６は、所定のＤＢ等との照合等により顔認証を行う（ステップＳ６０６）。

上記の本実施の形態では、従来の顔表示画面の表示機構としての特性を生かし、周辺部分を面発光照明として用いることで、専用の照明機構を不要としてシステムの省スペースを実現し、眼鏡の反射が抑えられた顔データ等を取得し、認証率の向上による効果的な顔認証を実現することができる。

また、上記のステップＳ６０４で眼鏡の装着の有無を判定し、眼鏡の装着無しの場合には、図４の（３）や（５）のように周辺部分を照明として発光することで鮮明な顔データを取得することができる。

なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。例えば、照明部１０２の輝度を適宜変更する制御がなされてもよい。また、各装置の機能が他の装置によりまとめて実現されたり、追加の装置により機能が分散されて実現される形態も本発明の範囲内である。

本発明の実施の形態に係るシステム構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る機能ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る発光パターンを示す図である。 本発明の実施の形態に係る発光パターンを比較する図である。 本発明の実施の形態に係る発光パターンの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る処理動作の例を説明する図である。

符号の説明

１ 顔認証システム
１０ 制御装置
２０ 表示部
３０ 照明・表示兼用部
４０ カメラ

Claims (6)

1. 自装置の制御を行う制御手段と、
   表示対象を表示する表示手段と、
   眼鏡を装着した撮像対象を撮影するカメラと
   を備える撮像装置であって、
   前記表示手段は、照明機能および表示機能を併せ持ち、眼鏡を装着した撮像対象を表示する表示部と、前記撮像対象を照明する照明部として機能し、
   前記制御手段は、鮮明で眼鏡の反射を抑えた撮像データを取得するために、前記表示手段のうち表示部として機能する部分と、照明部として機能する部分を決定し、
   前記表示手段における、前記表示手段の全体に対して中央の９／１６の部分と当該部分を前記カメラの設置された位置側の端まで延長した部分とを合わせた部分以外の部分が、前記照明部として機能する部分に決定される
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御手段は、前記カメラの設置位置に応じて、前記表示手段のうち前記表示部として機能する部分と、前記照明部として機能する部分を決定することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 表示対象を表示する表示手段を備える表示装置であって、
   前記表示手段は、照明機能および表示機能を併せ持ち、眼鏡を装着した撮像対象を表示する表示部と、前記撮像対象を照明する照明部として機能し、
   鮮明で眼鏡の反射を抑えた撮像データを取得するために、前記表示手段のうち表示部として機能する部分と、照明部として機能する部分とが区別して制御され、
   前記表示手段における、前記表示手段の全体に対して中央の９／１６の部分と当該部分を前記カメラの設置された位置側の端まで延長した部分とを合わせた部分以外の部分が、前記照明部として機能する部分に決定される
   ことを特徴とする表示装置。
4. 眼鏡を装着した撮像対象を撮像するカメラの設置位置に応じて、前記表示手段のうち前記表示部として機能する部分と、前記照明部として機能する部分とが区別して制御されることを特徴とする請求項３記載の表示装置。
5. 自装置の制御を行う制御手段と、表示対象を表示する表示手段と、眼鏡を装着した撮像対象を撮影するカメラとを備え、前記表示手段が、照明機能および表示機能を併せ持ち、眼鏡を装着した撮像対象を表示する表示部と、前記撮像対象を照明する照明部として機能する撮像装置における撮像方法であって、
   前記制御手段が、鮮明で眼鏡の反射を抑えた撮像データを取得するために、前記表示手段のうち前記表示部として機能する部分と、前記照明部として機能する部分を決定するステップと、
   その決定に応じて前記照明部が、前記撮像対象を照明するステップと
   を含み、
   前記表示手段における、前記表示手段の全体に対して中央の９／１６の部分と当該部分を前記カメラの設置された位置側の端まで延長した部分とを合わせた部分以外の部分が、前記照明部として機能する部分に決定される
   ことを特徴とする撮像方法。
6. 前記制御手段が、前記カメラの設置位置に応じて、前記表示手段のうち前記表示部として機能する部分と、前記照明部として機能する部分を決定することを特徴とする請求項５記載の撮像方法。

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