面部认证装置和面部认证方法制造方法及图纸

面部认证装置具备：三维面部信息记录部，其保存有至少一个三维面部信息；摄像光学系统，其形成包含认证对象的面部的光学像(S130)；摄像元件，其拍摄认证对象的光学像，获取认证对象的面部的二维图像数据和像面相位差信息(S140)；以及面部认证处理部，其基于由摄像元件获取到的二维图像数据和像面相位差信息，来执行三维面部信息记录部内保存的三维面部信息与认证对象的面部的对照(S160)，由此执行认证对象的三维面部认证。

Face certification device and method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】面部认证装置和面部认证方法
一般来说，本专利技术涉及一种面部认证装置和面部认证方法，更具体地说，涉及一种使用了能够获取认证对象的面部的二维图像数据和像面相位差信息的摄像元件的面部认证装置和面部认证方法。
技术介绍
以往，在如移动电话、智能手机、笔记本电脑、手提电脑那样的各种设备中，如密码及ID、指纹认证、声纹认证、虹膜认证那样的生物体认证技术等被用于进行身份确认。特别地，由于近年来摄像机模块的小型化和高性能化，在各种设备搭载有摄像机模块，伴随于此，通过拍摄认证对象的面部并将拍摄到的面部图像与预先登记的本人面部图像进行对照来进行身份确认的面部认证技术得到广泛使用。在这种使用认证对象的面部图像进行的认证中，存在本人以外的人通过某种手段冒充本人而非法通过认证这种“冒充”问题。例如在拍摄认证对象的面部时，经常通过拍摄本人的面部照片来执行“冒充”。在使用本人的面部照片进行冒充时，使用印刷在如纸张那样的介质上的面部照片、显示在如监视器那样的显示装置中的面部照片。另外，在使用认证对象的面部图像进行的认证中，根据有没有化妆、表情的变化、面部的朝向、拍摄时亮度差异等，认证精度可能会下降。针对这种问题，使用利用了认证对象的面部的三维信息(三维面部信息)的三维面部认证技术。例如，专利文献1中公开了一种面部认证装置500，该面部认证装置500具备：摄影部501，其用于获取如图1所示的认证对象的面部的二维图像数据；以及多个距离传感器502，所述多个距离传感器502用于获取认证对象的面部的深度信息。在专利文献1的面部认证装置500中，关注印刷在如纸张那样的介质上的面部照片、显示在如监视器那样的显示装置中的面部照片是平面的这一情况，除了使用由摄影部501获取到的二维图像数据进行通常的面部认证以外，还使用由多个距离传感器502得到的认证对象的面部的深度信息来判断被摄体是平面的还是立体的，由此防止使用面部照片进行冒充。另外，这种认证对象的面部的深度信息不会根据有没有化妆、表情的变化、面部的朝向、拍摄时亮度差异等发生变化、或发生小的变化，因此，通过使用认证对象的面部的深度信息来执行三维面部认证，能够执行更准确的面部认证。然而，在专利文献1的面部认证装置中，除了需要使用用于获取认证对象的面部的二维图像数据的摄影部以外，还需要使用距离传感器来获取认证对象的面部的深度信息。因此，发生系统结构的规模变大、面部认证装置大型化、耗电量增加、成本增加之类的问题。另外，用于获取认证对象的面部的二维图像数据的摄像部和用于获取认证对象的面部的深度信息的距离传感器分别设置于不同的位置，因此在认证对象的面部的二维图像数据与由距离传感器获取到的认证对象的面部的深度信息之间存在视差。因此，在将认证对象的面部的二维图像数据与认证对象的面部的深度信息相对应来生成认证对象的三维面部信息时，需要进行拟合处理。由于这种拟合处理引起面部认证的精度下降、进行面部认证处理所需的时间增加、耗电量增加之类的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-259931号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术是鉴于所述以往的问题点而完成的，其目的在于提供如下的面部认证装置和面部认证方法：通过使用能够获取认证对象的面部的二维图像数据和像面相位差信息的摄像元件，来防止使用照片进行冒充，并且实现了小型化、低功耗化、低成本化、高精度化、高速化。用于解决问题的方案这种目的通过以下的(1)～(6)的本专利技术来达成。(1)一种面部认证装置，其特征在于，具备：三维面部信息记录部，其保存有至少一个三维面部信息；摄像光学系统，其形成包含认证对象的面部的光学像；摄像元件，其拍摄所述认证对象的所述光学像，获取所述认证对象的所述面部的二维图像数据和像面相位差信息；以及面部认证处理部，其基于由所述摄像元件获取到的所述二维图像数据和所述像面相位差信息，来执行所述三维面部信息记录部内保存的所述三维面部信息与所述认证对象的所述面部的对照，由此执行所述认证对象的三维面部认证。(2)根据(1)所记载的面部认证装置，所述面部认证处理部还使用所述认证对象的所述面部的所述二维图像数据来执行所述认证对象的二维面部认证，在所述认证对象的所述二维面部认证和所述三维面部认证这两方成功了的情况下，输出表示所述认证对象的面部认证取得了成功的信号。(3)根据(1)或(2)所记载的面部认证装置，还具备三维面部信息生成部，该三维面部信息生成部根据所述二维图像数据和所述像面相位差信息，来生成所述认证对象的三维面部信息，所述面部认证处理部根据所述认证对象的所述三维面部信息，来执行所述认证对象的所述三维面部认证。(4)根据(3)所记载的面部认证装置，所述面部认证处理部从所述认证对象的所述三维面部信息中提取所述认证对象的所述面部的三维特征，并与从所述三维面部信息记录部内保存的所述三维面部信息中提取出的三维特征进行对照，由此执行所述认证对象的所述三维面部认证。(5)根据(4)所记载的面部认证装置，所述三维特征包括鼻子高度、鼻子形状、眼窝的深度、以及面部的各部位之间的在深度方向上的分离距离中的至少一方。(6)一种面部认证方法，用于进行认证对象的面部的认证，其特征在于，包括以下工序：拍摄所述认证对象的光学像，由此使用能够获取所述认证对象的所述面部的二维图像数据和像面相位差信息的摄像元件来获取所述认证对象的所述二维图像数据和所述像面相位差信息；以及使用处理器，基于所述认证对象的所述二维图像数据和所述像面相位差信息来执行三维面部信息记录部内保存的三维面部信息与所述认证对象的所述面部的对照，由此执行所述认证对象的三维面部认证。专利技术的效果本专利技术的面部认证装置和面部认证方法使用能够获取认证对象的面部的二维图像数据和像面相位差信息的摄像元件。因此，本专利技术的面部认证装置和面部认证方法能够使用认证对象的面部的三维信息(三维面部信息)来执行三维面部认证，因此能够防止使用照片进行冒充。并且，能够防止由于有没有化妆、表情的变化、面部的朝向、摄影时亮度差异等而导致面部认证的精度下降，因此能够提高面部认证的精度。并且，在本专利技术的面部认证装置中，无需如以往的面部认证装置那样，除了设置获取被摄体的面部的二维图像数据的摄像部以外，还另行设置用于获取被摄体的面部的深度信息的距离传感器。因此，能够实现面部认证装置的小型化、低功耗化、低成本化。另外，在本专利技术的面部认证装置和面部认证方法中使用的摄像元件能够获取认证对象的面部的二维图像数据和像面相位差信息这两方。因此，在从该摄像元件获取到的二维图像数据与像面相位差信息之间不存在视差。因此，无需执行在以往的面部认证装置和面部认证方法中执行的拟合处理。因此，在本专利技术的面部认证装置和面部认证方法中不存在由于拟合处理引起面部认证的精度下降、进行面部认证处理所需的时间增加、耗电量增加之类的问题。附图说明图1是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面部认证装置，其特征在于，具备：/n三维面部信息记录部，其保存有至少一个三维面部信息；/n摄像光学系统，其形成包含认证对象的面部的光学像；/n摄像元件，其拍摄所述认证对象的所述光学像，获取所述认证对象的所述面部的二维图像数据和像面相位差信息；以及/n面部认证处理部，其基于由所述摄像元件获取到的所述二维图像数据和所述像面相位差信息，来执行所述三维面部信息记录部内保存的所述三维面部信息与所述认证对象的所述面部的对照，由此执行所述认证对象的三维面部认证。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170331 JP 2017-0702931.一种面部认证装置，其特征在于，具备：
三维面部信息记录部，其保存有至少一个三维面部信息；
摄像光学系统，其形成包含认证对象的面部的光学像；
摄像元件，其拍摄所述认证对象的所述光学像，获取所述认证对象的所述面部的二维图像数据和像面相位差信息；以及
面部认证处理部，其基于由所述摄像元件获取到的所述二维图像数据和所述像面相位差信息，来执行所述三维面部信息记录部内保存的所述三维面部信息与所述认证对象的所述面部的对照，由此执行所述认证对象的三维面部认证。


2.根据权利要求1所述的面部认证装置，其特征在于，
所述面部认证处理部还使用所述认证对象的所述面部的所述二维图像数据来执行所述认证对象的二维面部认证，在所述认证对象的所述二维面部认证和所述三维面部认证这两方成功的情况下，输出表示所述认证对象的面部认证取得了成功的信号。


3.根据权利要求1或2所述的面部认证装置，其特征在于，
还具备三维面部信息生成部，该三维面部信息生成部根据所述二维图像数据和所述像面相位差信息，来生成所述认证对象...

【专利技术属性】
技术研发人员：安食贤，高桥俊行，
申请(专利权)人：三美电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP