面部认证系统技术方案

本发明专利技术的一个实施例的面部认证系统，具备：从由摄像机拍摄到的第一摄像图像中检测第一面部图像的第一面部区域检测部；使用模板面部图像对所述第一面部图像进行非线性变形的第一变形部；记录变形后的所述第一面部图像作为登录面部图像的面部图像记录部；从由摄像机拍摄到的第二摄像图像中检测第二面部图像的第二面部区域检测部；使用所述模板面部图像对所述第二面部图像进行非线性变形的第二变形部；以及将变形后的所述第二面部图像和所述登录面部图像进行对照的面部图像对照部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及进行面部图像的摄像/登录，并用其来对用户进行认证的技术。
技术介绍
公共设施内的反恐对策、犯罪对策逐年成为重要的课题。因此，关注使用生物体信息(指纹、静脉、面部等)的生物认证，其中，对面部认证的期待不断升高。在面部认证技术中，由于能够从远离的场所对面部图像进行拍摄，因而具有对象者无需认证动作的优点等其他生物认证技术所不具有的优势。因此，期待着以边境管理、监视警备用途为中心的广泛利用。使用面部图像的个人认证系统预先输入个人用户的面部图像而登录为辞典信息。例如，当用户要使用设施时，与拍摄用户的面部图像而登录的面部图像进行对照，由此判定该人物是否是本人。在以往的这样的认证系统中，当进行面部登录和面部认证时，需要用户在认证系统的摄像机前止步，在用户朝向摄像机的镜头并使面部面向镜头的状态下拍摄面部图像。难以进行在用户不注意时拍摄面部图像，且减少姿势或表情的变动的无意识个人认证。针对上述问题，例如，专利文献1公开了如下技术，其中，将拍摄到的面部图像与预先准备了面部的三维测量数据的三维模型进行拟合(fitting)，对姿势、表情的变动进行修正。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-122454号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在专利文献1记载的认证系统中，为了进行三维面部认证，需要同时使用多台摄像机来拍摄用户的面部图像，使用所得的多张面部图像来进行三
维重建处理，生成面部的三维测量数据。并且，在进行上述的三维重建处理时，需要高精度地从输入图像中确定在面部的特征部位设定的多个特征点的2维坐标。在用户的姿势、表情的变动中进行高精度的特征点检测是非常困难的。因此，希望对姿势、表情的变动具有鲁棒性的面部认证技术。用于解决课题的手段本专利技术的一种方式的面部认证系统，具备：从由摄像机拍摄到的第一摄像图像中检测第一面部图像的第一面部区域检测部；使用模板面部图像对所述第一面部图像非线性地进行变形的第一变形部；记录变形后的所述第一面部图像作为登录面部图像的面部图像记录部；从由摄像机拍摄到的第二摄像图像中检测第二面部图像的第二面部区域检测部；使用所述模板面部图像对所述第二面部图像非线性地进行变形的第二变形部；将变形后的所述第二面部图像和所述登录面部图像进行对照的面部图像对照部。专利技术效果根据本专利技术一种方式，能够实现对姿势、表情的变动具有鲁棒性的面部认证。附图说明图1A是表示实施方式1的面部认证系统的逻辑结构的框图。图1B是表示实施方式1的面部登录装置和面部认证装置的硬件结构的框图。图2是实施方式1的面部登录处理的流程图。图3是实施方式1的面部认证处理的流程图。图4是表示面部图像变形部的逻辑结构的框图。图5是说明面部变形处理的流程图。图6是标准模板面部图像和表示采样点数量的权重的采样掩码(sampling mask)的说明图。图7是实施方式2的面部对照处理的流程图。图8是实施方式2的面部变形处理的流程图。图9是表示实施方式2的面部对照部的逻辑结构的框图。图10是表示实施方式1和实施方式2的登录面部图像变形中的图像的例
子的说明图。图11是表示实施方式1和实施方式2的认证对象面部图像变形中的图像的例子的说明图。图12是表示在实施方式2的面部对照处理中执行的面部图像变形中的图像的例子的说明图。图13是表示实施方式3的进出管理以及服务提供系统的逻辑结构的框图。具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。应该注意，本实施方式不过是用于实现本专利技术的一例，不对本专利技术的技术范围进行限定。在各个图中，针对相同的结构赋予相同的参照符号。(实施方式1)<概要>本实施方式的面部登录装置和面部认证装置对登录用面部图像和认证用面部图像的每一个，将面部部分的配置、各个面部部分的大小、各个面部部分的形状、轮廓的大小、轮廓的形状等非线性地进行变形。面部登录装置和面部认证装置在进行变形时，使用预先制作出的通用的标准模板面部图像作为参照面部图像。通过参照模板图像来对登录用面部图像和认证用面部图像非线性地进行变形，从面部的朝向、位置不同的图像，也能够生成适合于认证的面部图像，提高了认证精度。由此，降低了在用户面部图像的摄像中由于用户的面部朝向、表情的变动等造成的影响，在用户进行面部登录和面部认证时即使未特别意识到图像拍摄也能够实现高精度的面部认证。<结构和动作>图1A是表示本实施方式的面部认证系统的逻辑结构的框图。本实施方式的面部认证系统100具备：摄像机121、122、面部登录装置1和面部认证装置2。面部登录装置1具备：面部区域检测部12、面部图像变形部15和面部图像记录部18。面部认证装置2具备：面部区域检测部13、面部图像变形部14和面部图像对照部19。面部认证系统100还包含：在面部登录装置1中输入的登录用图像10、
面部认证装置2使用的认证用图像11、预先制作出的标准模板面部图像24、以及登录用户数据库20。在以下说明的例中，标准模板面部图像和登录面部图像是二维图像。图1B表示面部认证系统100的硬件结构例。登录用户数据库20和标准模板面部图像24被存储在面部图像服务器241的易失性存储设备或非易失性存储设备中。摄像机121、122、面部登录装置1、面部认证装置2和面部图像服务器241经由网络27而连接。图1B表示面部登录装置1的硬件结构例。面部认证装置2和面部图像服务器241也可以具有相同的结构。面部登录装置1具有：输入设备510、输出设备520、处理器530、磁盘设备540、接口(I/F)550以及存储器560。输入设备510是用于使管理者向面部登录装置1输入信息的设备。输入设备510例如是键盘、指点设备、开关、触摸屏、话筒等。输出设备520是用于面部登录装置1向管理者输出信息的设备。输出设备520例如是监视显示器、扬声器、打印机等。处理器530按照存储器560中存储的程序、运算参数等来控制面部登录装置1的动作，实现图1A所示的各种功能。具体地，按照面部区域检测程序、面部图像变形程序以及面部图像记录程序，作为各功能部进行动作。磁盘设备540是物理存储设备。磁盘设备540例如是HDD(硬盘驱动器)、SSD(固态驱动器)等，对所需要的程序、运算参数进行存储。存储器560存储用于实现图1A所示的各种功能的程序。存储器560中除了存储有用于实现图1A所示的各种功能的应用程序之外，还存储有包含OS的本系统中的动作所需要的程序。I/F550是用于经由网络27与其他装置进行通信的通信接口。在面部认证装置2中，面部区域检测部13、面部图像变形部14以及面部对照部19可通过按照程序进行动作的处理器来实现。面部登录装置1和面部认证装置2的功能部的至少一部分可以由用集成电路设计的硬件构成。在图1B中，面部登录装置1和面部认证装置2分别被安装在不同的计算机中，然而它们也可以被包含在同一计算机中。标准模板面部图像24和登录用户数据库20可以包含在任意的计算机中。例如，登录用户数据库20可以存
储在面部登录装置1中，标准模板面部图像24可以存储在面部认证装置2中。接着，根据图1A和图1B、以及图2和图3的流程图来说明本实施方式的动作。首先，说明图2所示的面部登录装置1的动作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面部认证系统，其特征在于，具备：第一面部区域检测部，其从由摄像机拍摄到的第一摄像图像中检测第一面部图像；第一变形部，其使用模板面部图像来对所述第一面部图像非线性地进行变形；面部图像记录部，其记录变形后的所述第一面部图像作为登录面部图像；第二面部区域检测部，其从由摄像机拍摄到的第二摄像图像中检测第二面部图像；第二变形部，其使用所述模板面部图像来对所述第二面部图像非线性地进行变形；以及面部图像对照部，其将变形后的所述第二面部图像和所述登录面部图像进行对照。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种面部认证系统，其特征在于，具备：第一面部区域检测部，其从由摄像机拍摄到的第一摄像图像中检测第一面部图像；第一变形部，其使用模板面部图像来对所述第一面部图像非线性地进行变形；面部图像记录部，其记录变形后的所述第一面部图像作为登录面部图像；第二面部区域检测部，其从由摄像机拍摄到的第二摄像图像中检测第二面部图像；第二变形部，其使用所述模板面部图像来对所述第二面部图像非线性地进行变形；以及面部图像对照部，其将变形后的所述第二面部图像和所述登录面部图像进行对照。2.根据权利要求1所述的面部认证系统，其特征在于，所述第一变形部进行如下处理：从所述模板面部图像中提取采样点，提取与所述模板面部图像中的采样点相对应的、变形后的所述第一面部图像中的采样点，使用从所述模板面部图像提取出的采样点和从所述第一面部图像提取出的采样点，计算所述模板面部图像和变形后的所述第一面部图像之间的类似度，根据所述类似度，对所述第一面部图像进行再变形。3.根据权利要求1所述的面部认证系统，其特征在于，所述第二变形部进行如下处理：提取与所述模板面部图像中的采样点相对应的、变形后的所述第二面部图像中的采样点，使用从所述模板面部图像提取出的采样点和从所述第二面部图像提取出的采样点，计算所述模板面部图像和变形后的所述第二面部图像之间的类似
\t度，根据所述类似度，对所述第二面部图像进行变形。4.根据权利要求2所述的面部认证系统，其特征在于，所述第一变形部为了对所述第一面部图像进行变形，对所述第一面部图像设置控制点，并移动所述第一面部图像中的控制点的位置，由此来使所述第一面部图像变形。5.根据权利要求3所述的面部认证系统，其特征在于，所述第一变形部和所述第二变形部将所述模板面部图像的面部区域分割为多个部分，根据对所述多个部分的各个部分分配的权重，来决定从所述多个部分的各个部分提取的采样数。6.根据权利要求1所述的面部认证系统，其特征在于，所述面部图像记录部记录从同一人物的多个第一摄像图像取得的多个变形后的第一面部图像，作为登录面部图像。7.根据权利要求1所述的面部认证系统，其特征在于，所述模板面部图像是将多个不同的面部图像合成而生成的面部图像。8.根据权利要求1所述的面部认证系统，其特征在于，所述第二变形部使用所述登录面部图像，对使用所述模板面部图像而变形后的所述第二面部图像非线性地进行变形，所述面部图像对照部将使用所述登录面部图像变形后的所述第二面部图像和所述登录面部图像进行对照。9.一种面部认证方法，其特征在于，包含以下步骤：从由摄像机拍摄到的第一摄像图像中检测第一面部图像的步骤；使用模板面部图像来对所述第一面部图像非线性地进行变形的步骤；记录变形后的所述第一面部图像作为登录面部图像的步骤；从由摄...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎子盛，栗原恒弥，清水春美，影广达彦，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP