JP6593466B2

JP6593466B2 - 顔認証装置

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Publication number: JP6593466B2
Application number: JP2018003230A
Authority: JP
Inventors: 剛人古地; 謙志斉藤
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2018-01-12
Filing date: 2018-01-12
Publication date: 2019-10-23
Anticipated expiration: 2038-01-12
Also published as: EP3739482A1; WO2019138688A1; EP4040315A1; US20210081654A1; EP3739482A4; JP2019125000A; US11367312B2; EP3739482B1

Description

本発明は、顔認証装置、顔認証方法、およびプログラムに関する。

従来から、入退室監視システムや勤怠管理システムなどの各種システムにおいて、ゲートなどを通過する利用者に対して顔認証による本人認証が行われている。また、そのようなシステムにおいて、顔認証と他の認証方式とを併用して個人認証を行う顔認証装置が提案ないし実用化されている。

例えば特許文献１には、顔認証と暗証番号による認証とを併用した顔認証装置が記載されている。特許文献１に記載された顔認証装置では、最初に利用者から暗証番号を入力し、登録されている暗証番号と比較する。暗証番号の全桁が正しく入力された場合、顔認証を実施せずに本人認証を成功とする。また暗証番号が１桁も入力されなかったか、入力されても予め定めた桁数以下しか正しく入力されなかった場合、顔認証を実施せずに本人認証の失敗とする。それ以外の場合は、顔認証を実施し、顔認証の結果に従って本人認証の成功、失敗を判断する。その際、正しく入力された暗証番号の桁数に応じて、顔認証の閾値を設定する。具体的には、より多くの桁数の暗証番号が正しく入力される程、即ち暗証番号による認証方式で高いセキュリティ強度が達成される程、顔認証の閾値を小さくすることにより、本人受入を容易にする。

上記の顔認証と暗証番号による認証のように種類の異なる２つ以上の認証情報を組み合わせたものは、２要素認証或いは多要素認証と呼ばれる。

特開２００８−１５８６２７号公報

顔認証と他の認証方式とを併用する顔認証装置において、他の認証方式の利用の有無を選択可能にすることも考えられる。他の認証方式を利用しない場合は顔認証の結果のみに基づいて本人認証が行われるため、セキュリティ強度は低下するが、利便性は高まる。他方、他の認証方式を利用する場合は顔認証の結果と他の認証方式の結果とに基づいて本人認証が行われるため、利便性は低下するが、セキュリティ強度は高まる。

このように他の認証方式の利用の有無を選択することにより、セキュリティ性を重視した運用とその逆に利便性を重視した運用とに切り替えることができる顔認証装置では、両運用間のセキュリティ強度の差をより顕著にすることが望まれる。即ち、セキュリティ性を重視する運用時におけるセキュリティ強度と利便性を重視する運用時におけるセキュリティ強度との差を拡大することが望ましい。しかし、そのような運用形態は、他の認証方式の利用の有無を単に選択するだけでは実現するのは困難である。

本発明の目的は、上述した課題を解決する顔認証装置を提供することにある。

本発明の一形態に係る顔認証装置は、
認証対象の顔画像に対する第１の認証を閾値に基づいて行う第１の認証部と、
顔認証以外の認証方式によって第２の認証を行う第２の認証部と、
前記第２の認証部の利用の有無を検出する検出部と、
前記第２の認証部を利用するときは利用しないときに比べて大きい値を前記閾値に設定する閾値変更部と、
前記設定後の前記閾値を用いて、前記第２の認証部を利用しない場合は前記第１の認証の結果に基づいて本人認証を行い、前記第２の認証部を利用する場合は前記第１の認証の結果と前記第２の認証の結果とに基づいて本人認証を行う本人認証部と、を含む。

本発明の他の形態に係る顔認証方法は、
顔認証以外の認証方式による第２の認証の利用の有無を検出し、
認証対象の顔画像に対する認証を閾値に基づいて行う第１の認証における前記閾値に、前記第２の認証を利用するときは利用しないときに比べて大きい値を設定し、
前記設定後の前記閾値を用いて、前記第２の認証を利用しない場合は前記第１の認証の結果に基づいて本人認証を行い、前記第２の認証を利用する場合は前記第１の認証の結果と前記第２の認証の結果とに基づいて本人認証を行う。

本発明の他の形態に係るプログラムは、
コンピュータを、
認証対象の顔画像に対する第１の認証を閾値に基づいて行う第１の認証部と、
顔認証以外の認証方式によって第２の認証を行う第２の認証部と、
前記第２の認証部の利用の有無を検出する検出部と、
前記第２の認証部を利用するときは利用しないときに比べて大きい値を前記閾値に設定する閾値変更部と、
前記設定後の前記閾値を用いて、前記第２の認証部を利用しない場合は前記第１の認証の結果に基づいて本人認証を行い、前記第２の認証部を利用する場合は前記第１の認証の結果と前記第２の認証の結果とに基づいて本人認証を行う本人認証部と、
して機能させる。

本発明は上述した構成を有することにより、他の認証方式の利用の有無を選択することにより、セキュリティ性を重視した運用とその逆に利便性を重視した運用とに切り替えることができる顔認証装置における両運用のセキュリティ強度の差をより顕著にすることができる。

本発明の第１の実施形態に係る顔認証装置のブロック図である。本発明の第１の実施形態に係る顔認証装置を含む入退場管理システムの概略図である。本発明の第１の実施形態に係る顔認証装置の動作の概要を示すフローチャートである。本発明の第１の実施形態に係る顔認証装置の動作の概要を示すフローチャートである。本発明の第１の実施形態における顔画像認証とＩＣカード認証との組合せ、および顔画像認証で使用する照合閾値によって決定されるセキュリティ強度の概念図である。本発明の第２の実施形態に係る顔認証装置における閾値変更部の動作の一例を示すフローチャートである。本発明の第２の実施形態に係る顔認証装置における閾値変更部が表示する照合閾値設定画面の例を示す図である。本発明の第３の実施形態に係る顔認証装置のブロック図である。

次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
[第１の実施形態]
図１は本発明の第１の実施形態に係る顔認証装置１００のブロック図である。また図２は本実施形態に係る顔認証装置１００を含む入退室管理システムの概略図である。図１を参照すると、本実施形態に係る顔認証装置１００は、カメラ部１４１との間のインタフェース部１１１、ＩＣカードリーダ１４４との間のインタフェース部１１２、ゲート装置１４２との間のインタフェース部１１３、通信インタフェース部１１４、操作入力部１１５、画面表示部１１６、記憶部１２０、および演算処理部１３０から構成されている。

インタフェース部１１１は、認証対象である人物の顔を撮像するカメラ部１４１との間で信号を授受するように構成されている。信号の授受は有線または無線の何れであってもよい。カメラ部１４１は、図２に示すように、ゲート装置１４２を通過する利用者１４３の顔部分を撮像できる位置および画角に設定されている。カメラ部１４１は、照合対象である人物の顔を撮像して得られた画像データを、インタフェース部１１１を通じて演算処理部１３０に出力するＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）素子やＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）素子などからなる撮像装置である。カメラ部１４１で撮像される画像データは、例えば２５６階調の白黒濃淡画像であるが、カラー画像であってもよい。

インタフェース部１１２は、ＩＣカードリーダ１４４との間で信号を授受するように構成されている。信号の授受は有線または無線の何れであってもよい。ＩＣカードリーダ１４４は、図２に示すように、ゲート装置１４２の近傍に取り付けられている。ゲート装置１４２を通過する際、利用者１４３が所持するＩＣカード１４５を近づけると、ＩＣカードリーダ１４４は、ＩＣカード１４５に記憶された情報を非接触で読み取り、インタフェース部１１２を通じて演算処理部１３０に出力するように構成されている。ＩＣカード１４５には、利用者ＩＤと認証情報とを含む情報が記憶されている。

インタフェース部１１３は、ゲート装置１４２との間で本人認証の結果などの信号を授受するように構成されている。信号の授受は有線または無線の何れであってもよい。ゲート装置１４２は、受信した本人認証の結果に従って所定の動作を行う。所定の動作は各種考えられる。例えばゲート装置１４２は、本人認証の結果に従ってゲート装置１４２に取り付けられた扉の開閉動作を自動的に行う。或いはゲート装置１４２は、手動で開閉自在なゲートバーを備え、本人認証に成功したときに限り一定時間だけゲートバーのロックを解除する。或いはゲート装置１４２は、本人認証の結果に従ってゲート装置１４２に取り付けられた報知器から通行可否のメッセージを視覚的または音響的に出力する。ゲート装置１４２は、据え置き型であってもよいし、移動可能な可搬型であってもよい。またゲート装置１４２は、顔認証装置１００と独立した装置であってもよいし、顔認証装置１００と一体となった装置であってもよい。

通信インタフェース部１１４は、端末などの外部装置との間でデータ通信を行う通信装置である。通信方式は、有線または無線の何れであってもよい。

操作入力部１１５は、キーボードやテンキーなどの入力装置であり、オペレータの操作を検出して演算処理部１３０に出力するように構成されている。

画面表示部１１６は、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）やＰＤＰ（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）などの画面表示装置である。画面表示部１１６は、演算処理部１３０からの指示に応じて、照合結果などの各種情報を画面表示するように構成されている。

記憶部１２０は、ハードディスクやメモリなどの記憶装置である。記憶部１２０は、演算処理部１３０で行われる各種処理に必要な処理情報およびプログラム１２１を記憶するように構成されている。

プログラム１２１は、演算処理部１３０に読み込まれて実行されることにより各種処理部を実現する。プログラム１２１は、通信インタフェース部１１４などのデータ入出力機能を介して外部装置（図示せず）や記憶媒体（図示せず）から予め読み込まれて記憶部１２０に保存される。

記憶部１２０に記憶される主な処理情報には、基準顔画像データ１２２、照合閾値１２３、基準カードデータ１２４、およびＩＣカード認証の利用有無データ１２５がある。

基準顔画像データ１２２は、顔照合を行う際に用いられる基準となる顔画像と利用者ＩＤとを関連付けたデータである。基準顔画像データ１２２には、利用者ＩＤに関連付けて、その利用者ＩＤを有する人物の顔画像が基準顔画像として少なくとも１枚関連付けられていてよい。或いは、基準顔画像データ１２２には、利用者ＩＤに関連付けて、その利用者ＩＤを有する人物の顔画像から抽出された顔の特徴量が基準顔情報として関連付けられていてよい。ここで、顔の特徴量は、顔を構成する目、鼻、口、眉等の各部の位置関係や形状を認識するための顔画像の各部における特徴を示す数値であり、画像どうしの類似判断等を行う場合に用いられる。

照合閾値１２３は、顔照合を行う際に用いられる閾値である。本実施形態の場合、照合閾値１２３は、全ての利用者ＩＤで共通である。照合閾値を高めると他人受入率が下がりセキュリティが高くなる。

基準カードデータ１２４は、ＩＣカード認証を行う際に用いられる基準となる認証情報と利用者ＩＤとを関連付けたデータである。基準カードデータ１２４には、利用者ＩＤに関連付けて、その利用者ＩＤを有するＩＣカード１４５に記憶されている認証情報と照合する情報が基準認証情報として記録されている。

ＩＣカード認証の利用有無データ１２５は、ＩＣカード認証を利用するか否かを示すデータである。ＩＣカード認証の利用有無データ１２５は、例えば、ＩＣカード認証を利用するときに値１にセットされ、ＩＣカード認証を利用しないときに値０にリセットされる。

演算処理部１３０は、ＭＰＵなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を有する演算処理装置である。演算処理部１３０は、記憶部１２０からプログラム１２１を読み込んで実行することにより、上記ハードウェアとプログラム１２１とを協働させて各種処理部を実現するように構成されている。演算処理部１３０で実現される処理部として、入力部１３１、顔画像取得部１３２、照合部１３３、ＩＣカード認証利用有無検出部１３４、閾値変更部１３５、ＩＣカード情報取得部１３６、ＩＣカード認証部１３７、本人認証部１３８、および出力部１３９がある。

入力部１３１は、通信インタフェース部１１４或いは操作入力部１１５を通じて外部から基準顔画像データ１２２、および基準カードデータ１２４を入力し、記憶部１２０に記憶するように構成されている。

顔画像取得部１３２は、カメラ部１４１によって撮像された照合対象の人物の画像データを、インタフェース部１１１を通じて入力し、その画像データから照合対象の顔画像を取得（検出）するように構成されている。顔画像取得部１３２は、人の一般的な顔の輪郭を示すテンプレートを画像データにマッチングさせることにより、画像データ内に存在する顔画像を取得する。テンプレートマッチング以外に公知の各種の顔検出アルゴリズムを使用してもよい。顔画像取得部１３２は、取得した顔画像を照合部１３３に伝達するように構成されている。

照合部１３３は、記憶部１２０から基準顔画像データ１２２と照合閾値１２３とを読み出し、基準顔画像データ１２２に含まれる基準顔画像と顔画像取得部１３２によって取得された照合対象の顔画像との間の類似度を利用者ＩＤ毎に算出し、算出した利用者ＩＤ毎の類似度を照合閾値１２３と比較した結果に基づいて、照合対象の顔画像が基準顔画像データ１５２に含まれる何れの利用者ＩＤの基準顔画像と一致するか、或いは何れの基準顔画像とも一致しないかを判定するように構成されている。類似度の一例として、顔画像相互間の相互相関係数を用いることができる。その場合、両顔画像に同一人物の顔部分が含まれる場合に類似度が大きくなり、両顔画像に異なる人物の顔部分が含まれる場合に類似度が小さくなる。顔画像間の類似度としては、相互相関係数以外の公知の類似度算出技術を用いることができる。例えば、照合部１３３は、取得された照合対象の顔画像から顔の特徴量を抽出し、基準顔画像データ１２２に含まれる基準顔の特徴量と照合対象の顔画像から抽出した顔の特徴量とを照合して、基準顔画像と照合対象の顔画像との類似度を算出するように構成されていてよい。

また照合部１３３は、顔画像取得部１３２によって取得された照合対象の顔画像との間の類似度が照合閾値１２３以上になる利用者ＩＤの基準顔画像が１つも存在しない場合、顔認証失敗の認証結果を生成するように構成されている。また照合部１３３は、顔画像取得部１６２によって取得された照合対象の顔画像との間の類似度が照合閾値１２３以上になる基準顔画像が１以上存在する場合、類似度が最大の利用者ＩＤを含む顔認証成功の認証結果を生成するように構成されている。さらに照合部１３３は、認証結果を本人認証部１３８に伝達するように構成されている。

ＩＣカード認証利用有無検出部１３４は、ＩＣカード認証の利用の有無を検出するように構成されている。ＩＣカード認証利用有無検出部１３４は、顔認証装置１００の運用開始前にＩＣカード認証の利用の有無を検出するように構成されている。またＩＣカード認証利用有無検出部１３４は、顔認証装置１００の運用中にＩＣカード認証の利用の有無を検出するように構成されている。

ＩＣカード認証利用有無検出部１３４は、通信インタフェース部１１４あるいは操作入力部１１５を通じて管理者から、ＩＣカード認証を利用する旨のコマンドを受信したときに、ＩＣカード認証を利用する状態であることを検出する。反対にＩＣカード認証利用有無検出部１３４は、管理者からＩＣカード認証を利用しない旨のコマンドを受信したときに、ＩＣカード認証を利用しない状態であること検出する。但し、ＩＣカード認証の利用の有無を検出する方法はこれに限定されない。例えばＩＣカード認証利用有無検出部１３４は、ＩＣカードリーダ１４４とのインタフェース部１１２が演算処理部１３０に装着されているか否かを調べ、装着されていればＩＣカード認証を利用する状態であり、装着されていなければＩＣカード認証を利用しない状態であることを検出するように構成されていてよい。またＩＣカード認証利用有無検出部１３４は、検出したＩＣカード認証の利用の有無に従って、記憶部１２０に記憶されているＩＣカード認証の利用有無データ１２５を更新するように構成されている。さらにＩＣカード認証利用有無検出部１３４は、ＩＣカード認証の利用有無データ１２５を設定または変更した場合、閾値変更部１３５にその旨を通知するように構成されている。

閾値変更部１３５は、ＩＣカード認証利用有無検出部１３４から通知を受けると、記憶部１２０からＩＣカード認証の利用有無データ１２５を読み出し、そのデータに従って照合閾値１２３の値を決定し、決定した照合閾値１２３を記憶部１２０に記憶するように構成されている。具体的には、閾値変更部１３５は、ＩＣカード認証を利用しているときは利用していないときに比べて大きくなるように照合閾値１２３を決定する。本実施形態では、閾値変更部１３５は、ＩＣカード認証を利用しているときは、予め定められた値Ｔ０より大きな値ＴＨを照合閾値１２３とすることで他人受入率を低く抑え、セキュリティ強度を高める。他方、閾値変更部１３５は、ＩＣカード認証を利用していないときは、予め定められた値Ｔ０より小さな値ＴＬを照合閾値１２３とすることで本人拒否率を低く抑え、利便性を高める。

ＩＣカード情報取得部１３６は、ＩＣカードリーダ１４４によって読取られたＩＣカード１４５の記憶情報を、インタフェース部１１２を通じて入力するように構成されている。ＩＣカード情報取得部１３６は、取得したＩＣカード１４５の記憶情報をＩＣカード認証部１３７に伝達するように構成されている。

ＩＣカード認証部１３７は、記憶部１２０から基準カードデータ１２４を読み出し、基準カードデータ１２４に含まれる基準認証情報とＩＣカード情報取得部１３６によって取得されたＩＣカード１４５の記憶情報とを照合し、その照合の結果に基づいて、ＩＣカード認証を行うように構成されている。例えば、ＩＣカード認証部１３７は、ＩＣカード１４５の記憶情報から利用者ＩＤと認証情報とを抽出し、その抽出した利用者ＩＤと同一の利用者ＩＤを有する基準カードデータ１２４に含まれる基準認証情報と上記抽出した認証情報とを比較し、一致すれば認証成功、一致しなければ認証失敗とする。但し、このような認証方法に限定されず公知のＩＣカード認証技術を用いることができる。またＩＣカード認証部１３７は、認証に成功した利用者ＩＤを含む認証結果を本人認証部１３８に伝達するように構成されている。

本人認証部１３８は、照合部１３３の認証結果とＩＣカード認証部１３７の認証結果とＩＣカード認証の利用有無データ１２５とに基づいて本人認証を行うように構成されている。具体的には、本人認証部１３８は、記憶部１２０からＩＣカード認証の利用有無データ１２５を読み出し、ＩＣカード認証の利用の有無を判断する。そして本人認証部１３８は、ＩＣカード認証の利用有無データ１２５がＩＣカード認証を利用することを示している場合、照合部１３３の認証結果とＩＣカード認証部１３７の認証結果とに基づいて本人認証の結果を導出する。即ち、本人認証部１３８は、照合部１３３の認証結果およびＩＣカード認証部１３７の認証結果の双方が共に認証成功であり、且つ、認証に成功した利用者ＩＤが双方で同一であれば、本人認証は成功と判断する。他方、本人認証部１３８は、照合部１３３の認証結果およびＩＣカード認証部１３７の認証結果の少なくとも一方が認証失敗であるか、或いは双方で認証に成功したが認証に成功した利用者ＩＤが互いに相違するならば、本人認証は失敗と判断する。また本人認証部１３８は、ＩＣカード認証の利用有無データ１２５がＩＣカード認証を利用しないことを示している場合、ＩＣカード認証部１３７の認証結果を利用せずに照合部１３３の認証結果に基づいて本人認証の結果を導出する。即ち、本人認証部１３８は、照合部１３３の認証結果が認証成功であれば、本人認証は成功と判断し、照合部１３３の認証結果が認証失敗ならば、本人認証は失敗と判断する。本人認証部１３８は、本人認証に成功した利用者ＩＤを含む本人認証の結果を出力部１３９に伝達するように構成されている。

出力部１３９は、本人認証部１３８によって生成された本人認証の結果を、インタフェース部１１３を通じてゲート装置１４２へ送信するように構成されている。また出力部１３９は、本人認証部１３８によって生成された本人認証の結果を画面表示部１１６に表示し、または／および、通信インタフェース部１１４を通じて外部の装置へ送信するようにしてもよい。

図３は顔認証装置１００の動作の概要を示すフローチャートである。図３を参照すると、まず顔認証装置１００の入力部１３１は、外部から基準顔画像データ１２２を入力し、記憶部１２０に記憶する（ステップＳ１）。次に入力部１３１は、外部から基準カードデータ１２４を入力し、記憶部１２０に記憶する（ステップＳ２）。次に顔認証装置１００のＩＣカード認証利用有無検出部１３４は、通信インタフェース部１１４或いは操作入力部１１５から入力されるコマンドに基づいてＩＣカード認証の利用の有無を検出し、その検出結果に基づいてＩＣカード認証の利用有無データ１２５を設定する（ステップＳ３）。即ち、ＩＣカード認証利用有無検出部１３４は、ＩＣカード認証を利用する旨のコマンドが入力されると、ＩＣカード認証の利用有無データ１２５の値を１にセットし、ＩＣカード認証を利用しない旨のコマンドが入力されると上記値を０にリセットする。次に顔認証装置１００の閾値変更部１３５は、ＩＣカード認証の利用有無データ１２５に応じた値の照合閾値１２３を記憶部１２０に設定する（ステップＳ４）。即ち、閾値変更部１３５は、ＩＣカード認証を利用する場合は値ＴＨの照合閾値１２３を設定し、ＩＣカード認証を利用しない場合は値ＴＬ（＜ＴＨ）の照合閾値１２３を設定する。以上のステップＳ１〜Ｓ４の処理は、顔認証の運用を開始するための準備処理であり、一度実施していれば省略してよい。なお、図４を参照して後述するように、ＩＣカード認証の利用の有無は運用中に変更することができる。

運用中は以下のような動作が行われる。まず顔認証装置１００の顔画像取得部１３２は、カメラ部１４１から照合対象を撮像して得られた画像データを入力し、その画像データから照合対象の顔画像を取得する（ステップＳ５）。次に顔認証装置１００の照合部１３３は、基準顔画像データ１２２に含まれる各基準顔画像と顔画像取得部１３２によって取得された照合対象の顔画像との間の類似度を算出して照合閾値１２３と比較することにより、顔認証を行う（ステップＳ６）。

次に顔認証装置１００のＩＣカード情報取得部１３６は、記憶部１２０からＩＣカード認証の利用有無データ１２５を読み出し、ＩＣカード認証の利用可否の設定状態を調査する（ステップＳ７）。ＩＣカード情報取得部１３６は、ＩＣカード認証の利用有無データ１２５の値が１であればＩＣカード認証利用可と判断し、その値が０であればＩＣカード認証利用不可と判断する。

ＩＣカード情報取得部１３６は、ＩＣカード認証利用可と判断すると、ゲート装置１４２を通過する利用者１４３のＩＣカード１４５からＩＣカードリーダ１４４によって読み取られた記憶情報を取得する（ステップＳ８）。次に顔認証装置１００のＩＣカード認証部１３７は、基準カードデータ１２４に含まれる基準認証情報とＩＣカード情報取得部１３６によって取得されたＩＣカード１４５の記憶情報とを照合して、ＩＣカード認証を行う（ステップＳ９）。次に顔認証装置１００の本人認証部１３８は、ステップＳ６で実施した顔認証の結果とステップＳ９で実施したＩＣカード認証の結果とに基づいて本人認証の結果を導出する（ステップＳ１０）。他方、本人認証部１３８は、ＩＣカード認証利用不可と決定されている場合、ＩＣカード認証を実施せず、ステップＳ６で実施した顔認証の結果に基づいて本人認証の結果を導出する（ステップＳ１１）。

次に顔認証装置１００の出力部１３９は、本人認証の結果を、インタフェース部１１３を通じてゲート装置１４２に出力する（ステップＳ１２）。そして、顔認証装置１００は、ステップＳ５に戻って上述した処理と同様の処理を繰り返す。

また、顔認証装置１００は、図３に示す処理と並行して図４に示す処理を実行するように構成されている。図４を参照すると、顔認証装置１００のＩＣカード認証利用有無検出部１３４は、記憶部１２０に記憶されているＩＣカード認証の利用有無データ１２５の値が１であるならば、即ちＩＣカード認証を利用していれば（ステップＳ２１でＹＥＳ）、ＩＣカード認証を利用しない旨のコマンドが通信インタフェース部１１４あるいは操作入力部１１５を通じて利用者から入力されるのを監視する（ステップＳ２２）。そして、ＩＣカード認証利用有無検出部１３４は、ＩＣカード認証を利用しない旨のコマンドが入力されると、記憶部１２０に記憶されているＩＣカード認証の利用有無データ１２５の値を０に変更する（ステップＳ２４）。次に顔認証装置１００の閾値変更部１３５は、記憶部１２０に記憶されている照合閾値１２３の値をＴＬに変更する（ステップＳ２５）。そして、顔認証装置１００はステップＳ２１の処理へ戻る。

他方、ＩＣカード認証利用有無検出部１３４は、記憶部１２０に記憶されているＩＣカード認証の利用有無データ１２５の値が０であるならば、即ちＩＣカード認証を利用していなければ（ステップＳ２１でＮＯ）、ＩＣカード認証を利用する旨のコマンドが通信インタフェース部１１４あるいは操作入力部１１５を通じて利用者から入力されるのを監視する（ステップＳ２５）。そして、ＩＣカード認証利用有無検出部１３４は、ＩＣカード認証を利用する旨のコマンドが入力されると、記憶部１２０に記憶されているＩＣカード認証の利用有無データ１２５の値を１に変更する（ステップＳ２６）。次に顔認証装置１００の閾値変更部１３５は、記憶部１２０に記憶されている照合閾値１２３の値をＴＨに変更する（ステップＳ２７）。そして、顔認証装置１００はステップＳ２１の処理へ戻る。

以上説明したように、本実施形態に係る顔認証装置１００では、顔認証とＩＣカード認証とを併用して本人認証を行う場合、顔認証に使用する照合閾値１２３を基準値Ｔ０より大きなＴＨにするため、セキュリティ強度がより高くなる（このときのセキュリティ強度をＳＬ６とする）。一方、本実施形態に係る顔認証装置１００では、ＩＣカード認証を使用せずに顔認証結果に基づいて本人認証を行う場合、顔認証に使用する照合閾値１２３を基準値Ｔ０より小さなＴＬにするので、セキュリティ強度がより低くなる（このときのセキュリティ強度をＳＬ１とする）。その結果、顔認証装置１００においてＩＣカード認証を利用する場合と利用しない場合とのセキュリティ強度の差（ＳＬ６−ＳＬ１）をより顕著にすることができる。

これに対して、顔認証に使用する照合閾値１２３をＩＣカード認証の利用の有無にかかわらず固定にする場合、例えばＴ０に固定すると、ＩＣカード認証を使用せずに顔認証で本人認証を行う場合のセキュリティ強度がＳＬ１より高くなり（このときのセキュリティ強度をＳＬ２とする）、顔認証とＩＣカード認証とを併用して本人認証を行う場合のセキュリティ強度がＳＬ６より低くなる（このときのセキュリティ強度をＳＬ５とする）。従って、得られるセキュリティ強度差（ＳＬ５−ＳＬ２）は、上記セキュリティ強度差（ＳＬ６−ＳＬ１）より小さくなる。

また、顔認証以外の認証方式で高いセキュリティ強度が達成される程、顔認証の閾値を小さくするという特許文献１の考え方を適用すると、ＩＣカード認証を利用する場合には照合閾値１２３にＴＬを使用し、ＩＣカード認証を利用しない場合には照合閾値１２３にＴＨを使用することになる。そうすると、ＩＣカード認証を使用せずに顔認証で本人認証を行う場合のセキュリティ強度はＳＬ２よりも更に高くなり（このときのセキュリティ強度をＳＬ３とする）、顔認証とＩＣカード認証とを併用して本人認証を行う場合のセキュリティ強度がＳＬ５よりさらに低くなる（このときのセキュリティ強度をＳＬ４とする）。従って、得られるセキュリティ強度差（ＳＬ４−ＳＬ３）は、上記セキュリティ強度差（ＳＬ５−ＳＬ２）よりさらに小さくなる。

図５は、顔認証とＩＣカード認証との組合せ、および顔認証で使用する照合閾値によって決定されるセキュリティ強度の概念図である。図５において、ＳＬ１〜ＳＬ６は、以下の組合せによるセキュリティ強度を表している。
ＳＬ１：照合閾値ＴＬの顔認証単独による本人認証
ＳＬ２：照合閾値Ｔ０の顔認証単独による本人認証
ＳＬ３：照合閾値ＴＨの顔認証単独による本人認証
ＳＬ４：照合閾値ＴＬの顔認証とＩＣカード認証との併用による本人認証
ＳＬ５：照合閾値Ｔ０の顔認証とＩＣカード認証との併用による本人認証
ＳＬ６：照合閾値ＴＨの顔認証とＩＣカード認証との併用による本人認証
ここで、ＴＨ＞Ｔ０＞ＴＬである。

このように本実施形態によれば、ＩＣカード認証の利用の有無を選択することにより、セキュリティ性を重視した運用とその逆に利便性を重視した運用とに切り替えることができる顔認証装置１００における両運用のセキュリティ強度の差をより顕著にすることができる。

[第２の実施形態]
次に本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る顔認証装置２００は、閾値変更部１３５が、利用者からの要求に従って照合閾値１２３の値を変更するように構成されている点で、第１の実施形態と相違し、それ以外の構成および動作は第１の実施形態と同じである。

図６は利用者からの要求に従って照合閾値を変更する閾値変更部１３５の処理の一例を示すフローチャートである。閾値変更部１３５は、例えば、操作入力部１１５から照合閾値の変更を要求するコマンドが入力されると、図６に示す処理を開始する。

閾値変更部１３５は、先ず画面表示部１１６に照合閾値設定画面を表示する（ステップＳ３１）。図７は照合閾値設定画面の例を示す。この例の照合閾値設定画面は、ＩＣカード認証の利用の有無を選択するラジオボタン、照合閾値の値を指定するスライドバー、ＯＫボタン、および、キャンセルボタンを有している。

次に閾値変更部１３５は、ＩＣカード認証の利用の有無の指定を利用者から入力する（ステップＳ３２）。図７の照合閾値設定画面では、利用者はラジオボタンでＩＣカード認証の利用の有無を指定する。次に閾値変更部１３５は、利用者から照合閾値を入力する（ステップＳ３３）。図７の照合閾値設定画面では、利用者は、スライドバーのつまみの位置を左右に移動させて照合閾値を指定する。次に閾値変更部１３５は、ＯＫボタンがクリックされると、図６のステップＳ３４以降の処理を実行する。キャンセルボタンがクリックされたら図６の処理を終了する。

ステップＳ３４では、閾値変更部１３５は、ラジオボタンの状態に基づいてＩＣカード認証を利用するか否かを判定する。次に閾値変更部１３５は、ＩＣカード認証を利用しないならば（ステップＳ３４でＮＯ）、スライドバーのつまみの位置に応じた値の照合閾値で記憶部１２０の照合閾値１２３を更新し、またＩＣカード認証の利用有無データ１２５を利用無しの状態に更新する（ステップＳ３５）。また、ＩＣカード認証を利用するならば（ステップＳ３４でＹＥＳ）、閾値変更部１３５は、スライドバーのつまみの位置に応じた値が所定値Ｔ０より大きいか否かを判定する（ステップＳ３６）。そして、所定値Ｔ０より大きければ、スライドバーのつまみの位置に応じた値の照合閾値で記憶部１２０の照合閾値１２３を更新し、またＩＣカード認証の利用有無データ１２５を利用有りの状態に更新する（ステップＳ３５）。

一方、スライドバーのつまみの位置に応じた値が所定値Ｔ０より大きくなければ（ステップＳ３６でＮＯ）、閾値変更部１３５は、変更を拒否し、所定値Ｔ０以上の照合閾値を入力するように促すメッセージを画面表示部１１６に表示する（ステップＳ３７）。そして、閾値変更部１３５は、ステップＳ３３に戻って、照合閾値の再入力を受け付ける。

このように本実施形態では、閾値変更部１３５は、利用者からの要求に従って照合閾値１２３の値を変更する前に、ＩＣカード認証の利用の有無、および変更後の照合閾値１２３の値が所定値より大きいか否かを調べ、ＩＣカード認証を利用していながら変更後の照合閾値の値が所定値より大きくなければ要求を拒否する。これにより、ＩＣカード認証利用時のセキュリティ強度が低くなるのを防止することができる。

図６では、閾値変更部１３５は、ＩＣカード認証を利用しない場合、利用者が指定した通りの値で照合閾値を変更したが、利用者が指定した値が所定値Ｔ０より小さいか否を調べ、小さくなければ要求を拒否するようにしてもよい。これにより、ＩＣカード認証利用時のセキュリティ強度が高くなるのを防止することができる。

上記の各実施形態では、顔認証以外の認証方式としてＩＣカード認証を使用したが、顔認証以外の認証方式として、パスワード認証等を利用してもよい。また、２要素認証に限定されず、多要素認証であってもよい。また、２段階認証などの多段階認証であってもよい。その場合の顔認証以外の認証方式としては、虹彩認証、指紋認証等であってもよい。

また上記の各実施形態では、顔認証に使用する照合閾値を全ての利用者ＩＤで共通としたが、照合閾値を利用者毎に設定するように構成されていてもよい。

[第３の実施形態]
次に本発明の第３の実施形態について説明する。図８は本実施形態に係る顔認証装置３００のブロック図である。図８を参照すると、顔認証装置３００は、第１の認証部３０１と、第２の認証部３０２と、検出部３０３と、本人認証部３０４と、閾値変更部３０５とを含んで構成される。

第１の認証部３０１は、認証対象の顔画像に対する第１の認証を閾値に基づいて行うように構成されている。第１の認証部３０１は、図１の照合部１３３と同様に構成することができるが、それに限定されない。第２の認証部３０２は、顔認証以外の認証方式によって第２の認証を行うように構成されている。第２の認証部３０２は、図１のＩＣカード認証部１３７と同様に構成することができるが、それに限定されない。検出部３０３は、第２の認証部３０２の利用の有無を検出するように構成されている。検出部３０３は、図１のＩＣカード認証利用有無検出部１３４と同様に構成することができるが、それに限定されない。閾値変更部３０５は、第２の認証部３０２を利用するときは利用しないときに比べて大きい値を上記閾値に設定するように構成されている。閾値変更部３０５は、図１の閾値変更部１３５と同様に構成することができるが、それに限定されない。本人認証部３０４は、上記設定後の閾値を用いて、第２の認証部３０２を利用しない場合は第１の認証の結果に基づいて本人認証を行い、第２の認証部３０２を利用する場合は第１の認証の結果と第２の認証の結果とに基づいて本人認証を行うように構成されている。本人認証部３０４は、図１の本人認証部１３８と同様に構成することができるが、それに限定されない。

このように構成された本実施形態に係る顔認証装置３００は以下のように動作する。即ち、検出部３０３は、顔認証以外の認証方式による第２の認証の利用の有無を検出する。閾値変更部３０５は、認証対象の顔画像に対する認証を閾値に基づいて行う第１の認証における上記閾値に、第２の認証を利用するときは利用しないときに比べて大きい値を設定する。本人認証部１３８は、上記設定後の閾値を用いて、第２の認証を利用しない場合は第１の認証の結果に基づいて本人認証を行い、第２の認証を利用する場合は第１の認証の結果と第２の認証の結果とに基づいて本人認証を行う。

このように本実施形態によれば、他の認証方式の利用の有無を選択することにより、セキュリティ性を重視した運用とその逆に利便性を重視した運用とに切り替えることができる顔認証装置における両運用の性能差をより顕著にすることができる。その理由は、閾値変更部が、第２の認証部を利用するときは利用しないときに比べて大きい値を上記閾値に設定するためである。

以上、上記各実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。

例えば、第１の実施形態では、セキュリティ強度の差をより大きくするために、ＩＣカード認証を利用しているときは、予め定められた値Ｔ０より大きな値ＴＨを照合閾値１２３とすることでセキュリティ強度を高め、他方、ＩＣカード認証を利用していないときは、予め定められた値Ｔ０より小さな値ＴＬを照合閾値１２３とすることでセキュリティ強度を低くした。しかし、本発明の基本は、顔認証以外の認証を利用するときは利用しないときに比べて照合閾値１２３を大きくすることである。そのため、ＩＣカード認証を利用していないときは、照合閾値１２３をＴ０と同じ値にしてもよい。或いは、顔認証には、カメラの前で立ち止まることなく歩きながら顔認証を可能とする、ウォークスルー顔認証と、ゲートの前で立ち止まり、画面に触れるなどしたことをトリガーに顔認証を実行する、トリガーあり顔認証とがある。そこで、ＩＣカード認証を利用しないときの照合閾値１２３の設定値として、トリガーあり顔認証であれば照合閾値１２３をＴ０とし、利便性をより優先するウォークスルー顔認証であれば照合閾値１２３をＴＬとするようにしてもよい。

また、第１の実施形態では、ＩＣカード認証を利用しているときに、顔認証をＩＣカード認証と独立に実施した。しかし、ＩＣカード認証を利用しているときに、ＩＣカード認証の認証結果を利用して、顔認証を実施するようにしてもよい。具体的には、ＩＣカード認証を利用する場合、先ずＩＣカード認証を行い、次にＩＣカード認証の結果を利用して顔認証を行う。そして、顔認証では、ＩＣカード認証で認証に成功した利用者ＩＤに対応して基準顔画像データ１２２に登録されている基準顔画像と照合対象の顔画像との類似度を算出して双方の顔を照合する。このようにＩＣカード認証によって特定した一人の個人の顔と照合対象の顔との照合を行うことにより、ＩＣカード認証利用時の顔認証の処理量を削減でき、且つ認証精度を高めることができる。

本発明は、入退室監視システムや勤怠管理システムなどに利用でき、特に利用者の負担を招くことなく、照合に使用する閾値を適切に自動修正して、利便性や安全性の向上を図る場合に適している。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
［付記１］
認証対象の顔画像に対する第１の認証を閾値に基づいて行う第１の認証部と、
顔認証以外の認証方式によって第２の認証を行う第２の認証部と、
前記第２の認証部の利用の有無を検出する検出部と、
前記第２の認証部を利用するときは利用しないときに比べて大きい値を前記閾値に設定する閾値変更部と、
前記設定後の前記閾値を用いて、前記第２の認証部を利用しない場合は前記第１の認証の結果に基づいて本人認証を行い、前記第２の認証部を利用する場合は前記第１の認証の結果と前記第２の認証の結果とに基づいて本人認証を行う本人認証部と、を含む
顔認証装置。
［付記２］
前記閾値変更部は、利用者からの要求に従って前記閾値の値を変更する前に、前記第２の認証部の利用の有無、および変更後の前記閾値の値が所定値より大きいか否かを調べ、前記第２の認証部を利用し且つ変更後の前記閾値の値が前記所定値より大きくなければ前記要求を拒否する、
付記１に記載の顔認証装置。
［付記３］
前記検出部は、前記第２の認証部の利用の有無を指定する利用者からのコマンドに基づいて前記検出を行う、
付記１または２に記載の顔認証装置。
［付記４］
前記検出部は、前記第２の認証部で使用する認証情報を前記認証対象から取得するためのインタフェース部の有無に基づいて前記検出を行う、
付記１乃至３の何れかに記載の顔認証装置。
［付記５］
前記閾値変更部は、前記第２の認証部を利用しているときは所定値より大きくなるように前記閾値を設定する、
付記１乃至４の何れかに記載の顔認証装置。
［付記６］
顔認証以外の認証方式による第２の認証の利用の有無を検出し、
認証対象の顔画像に対する認証を閾値に基づいて行う第１の認証における前記閾値に、前記第２の認証を利用するときは利用しないときに比べて大きい値を設定し、
前記設定後の前記閾値を用いて、前記第２の認証を利用しない場合は前記第１の認証の結果に基づいて本人認証を行い、前記第２の認証を利用する場合は前記第１の認証の結果と前記第２の認証の結果とに基づいて本人認証を行う、
顔認証方法。
［付記７］
前記閾値の設定では、利用者からの要求に従って前記閾値の値を変更する前に、前記第２の認証の利用の有無、および変更後の前記閾値の値が所定値より大きいか否かを調べ、前記第２の認証を利用し且つ変更後の前記閾値の値が前記所定値より大きくなければ前記要求を拒否する、
付記６に記載の顔認証方法。
［付記８］
前記第２の認証の利用の有無の検出では、前記第２の認証の利用の有無を指定する利用者からのコマンドに基づいて前記検出を行う、
付記６または７に記載の顔認証方法。
［付記９］
前記第２の認証の利用の有無の検出では、前記第２の認証で使用する認証情報を前記認証対象から取得するためのインタフェース部の有無に基づいて前記検出を行う、
付記６乃至８の何れかに記載の顔認証方法。
［付記１０］
前記閾値の設定では、前記第２の認証を利用しているときは所定値より大きくなるように前記閾値を設定する、
付記５乃至９の何れかに記載の顔認証方法。
［付記１１］
コンピュータを、
認証対象の顔画像に対する第１の認証を閾値に基づいて行う第１の認証部と、
顔認証以外の認証方式によって第２の認証を行う第２の認証部と、
前記第２の認証部の利用の有無を検出する検出部と、
前記第２の認証部を利用するときは利用しないときに比べて大きい値を前記閾値に設定する閾値変更部と、
前記設定後の前記閾値を用いて、前記第２の認証部を利用しない場合は前記第１の認証の結果に基づいて本人認証を行い、前記第２の認証部を利用する場合は前記第１の認証の結果と前記第２の認証の結果とに基づいて本人認証を行う本人認証部と、
して機能させるためのプログラム。
［付記１２］
前記第１の認証では、前記認証対象の顔画像から抽出した顔の特徴量と登録利用者毎の基準顔画像から抽出した顔の特徴量とを照合して前記顔画像と前記基準顔画像との類似度を算出する、
付記１乃至１１の何れかに記載の顔認証装置、顔認証方法、およびプログラム。
［付記１３］
前記閾値の設定では、前記第２の認証を利用するときは予め定められた値に比べて大きい値を前記閾値に設定する、
付記１乃至１２の何れかに記載の顔認証装置、顔認証方法、およびプログラム。
［付記１４］
前記閾値の設定では、前記第２の認証を利用しないときは予め定められた値と同じか小さい値を前記閾値に設定する、
付記１乃至１３の何れかに記載の顔認証装置、顔認証方法、およびプログラム。
［付記１５］
前記第１の認証では、前記第２の認証を利用しているときは、認証対象の顔画像と前記第２の認証によって認証された登録利用者の基準顔画像との間の類似度を算出して閾値と比較することにより第１の認証を行う、
付記１乃至１４の何れかに記載の顔認証装置、顔認証方法、およびプログラム。

１００…顔認証装置
１１１…インタフェース部
１１２…インタフェース部
１１３…インタフェース部
１１４…通信インタフェース部
１１５…操作入力部
１１６…画面表示部
１２０…記憶部
１２１…プログラム
１２２…基準顔画像データ
１２３…照合閾値
１２４…基準カードデータ
１２５…ＩＣカード認証の利用有無データ
１３０…演算処理部
１３１…入力部
１３２…顔画像取得部
１３３…照合部
１３４…ＩＣカード認証利用有無検出部
１３５…閾値変更部
１３６…ＩＣカード情報取得部
１３７…ＩＣカード認証部
１３８…本人認証部
１３９…出力部
１４１…カメラ部
１４２…ゲート装置
１４３…利用者
１４４…ＩＣカードリーダ
１４５…ＩＣカード
２００…顔認証装置
３００…顔認証装置
３０１…第１の認証部
３０２…第２の認証部
３０３…検出部
３０４…本人認証部
３０５…閾値変更部

Claims

認証対象の顔画像に対する第１の認証を閾値に基づいて行う第１の認証部と、
顔認証以外の認証方式によって第２の認証を行う第２の認証部と、
前記第２の認証部の利用の有無を検出する検出部と、
前記第２の認証部を利用するときは利用しないときに比べて大きい値を前記閾値に設定し、かつ、利用者からの要求に従って前記閾値の値を変更する前に、前記第２の認証部の利用の有無、および変更後の前記閾値の値が所定値より大きいか否かを調べ、前記第２の認証部を利用し且つ変更後の前記閾値の値が前記所定値より大きくなければ前記要求を拒否する閾値変更部と、
前記設定後の前記閾値を用いて、前記第２の認証部を利用しない場合は前記第１の認証の結果に基づいて本人認証を行い、前記第２の認証部を利用する場合は前記第１の認証の結果と前記第２の認証の結果とに基づいて本人認証を行う本人認証部と、を含む顔認証装置。
前記検出部は、前記第２の認証部の利用の有無を指定する利用者からのコマンドに基づいて前記検出を行う、
請求項１に記載の顔認証装置。
前記検出部は、前記第２の認証部で使用する認証情報を前記認証対象から取得するためのインタフェース部の有無に基づいて前記検出を行う、
請求項１または２に記載の顔認証装置。
前記閾値変更部は、前記第２の認証部を利用しているときは所定値より大きくなるように前記閾値を設定する、
請求項１乃至３の何れかに記載の顔認証装置。
顔認証以外の認証方式による第２の認証の利用の有無を検出し、
認証対象の顔画像に対する認証を閾値に基づいて行う第１の認証における前記閾値に、前記第２の認証を利用するときは利用しないときに比べて大きい値を設定し、
前記設定後の前記閾値を用いて、前記第２の認証を利用しない場合は前記第１の認証の結果に基づいて本人認証を行い、前記第２の認証を利用する場合は前記第１の認証の結果と前記第２の認証の結果とに基づいて本人認証を行い、
前記閾値の設定では、利用者からの要求に従って前記閾値の値を変更する前に、前記第２の認証の利用の有無、および変更後の前記閾値の値が所定値より大きいか否かを調べ、前記第２の認証を利用し且つ変更後の前記閾値の値が前記所定値より大きくなければ前記要求を拒否する、
顔認証方法。
前記第２の認証の利用の有無の検出では、前記第２の認証で使用する認証情報を前記認証対象から取得するためのインタフェース部の有無に基づいて前記検出を行う、
請求項５に記載の顔認証方法。
前記閾値の設定では、前記第２の認証を利用しているときは所定値より大きくなるように前記閾値を設定する、
請求項５または６に記載の顔認証方法。
コンピュータを、
認証対象の顔画像に対する第１の認証を閾値に基づいて行う第１の認証部と、
顔認証以外の認証方式によって第２の認証を行う第２の認証部と、
前記第２の認証部の利用の有無を検出する検出部と、
前記第２の認証部を利用するときは利用しないときに比べて大きい値を前記閾値に設定し、かつ、利用者からの要求に従って前記閾値の値を変更する前に、前記第２の認証部の利用の有無、および変更後の前記閾値の値が所定値より大きいか否かを調べ、前記第２の認証部を利用し且つ変更後の前記閾値の値が前記所定値より大きくなければ前記要求を拒否する閾値変更部と、
前記設定後の前記閾値を用いて、前記第２の認証部を利用しない場合は前記第１の認証の結果に基づいて本人認証を行い、前記第２の認証部を利用する場合は前記第１の認証の結果と前記第２の認証の結果とに基づいて本人認証を行う本人認証部と、
して機能させるためのプログラム。