專利名稱：面部認(rèn)證裝置、面部認(rèn)證方法以及面部認(rèn)證程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及拍攝認(rèn)證對(duì)象的面部作為輸入圖像，并通過將所拍攝的輸入 圖像和注冊(cè)圖像進(jìn)行核對(duì)，從而進(jìn)行本人認(rèn)證的面部認(rèn)證裝置、面部認(rèn)證方 法以及面部認(rèn)證程序，特別涉及能夠在各種各樣的環(huán)境光下高精度地進(jìn)行認(rèn) 證而不會(huì)對(duì)認(rèn)證對(duì)象產(chǎn)生不悅的面部認(rèn)證裝置、面部認(rèn)i正方法以及面部認(rèn)證
程序。
背景技術(shù)：
以往，已知將通過CCD ( Charge Coupled Device ) 4聶像機(jī)等拍攝認(rèn)證對(duì) 象的面部的輸入圖像、和被預(yù)先注冊(cè)的注冊(cè)圖像進(jìn)行核對(duì)，從而認(rèn)證為本人 的面部認(rèn)證裝置。
這樣的面部認(rèn)證裝置，為了用于對(duì)建筑物的入館檢察，而被設(shè)置在直射 日光照射的屋外，或?yàn)榱擞糜谠诮ㄖ飪?nèi)部的房間的入室檢察，而設(shè)置在黑 暗的室內(nèi)，如上那樣在各種各樣的環(huán)境光下的利用需求較多。
但是，若在各種各樣的環(huán)境光下拍攝輸入圖像，在直射日光下在面部產(chǎn) 生陰影，或者面部本身在黑暗的室內(nèi)變得不清楚，從而難以在輸入圖像上顯 示面部的特征。因此，產(chǎn)生輸入圖像和注冊(cè)圖像的核對(duì)精度降低的問題。
因此，以在各種各樣的環(huán)境光中實(shí)現(xiàn)高精度的面部核對(duì)作為目的，提出 了設(shè)置與面部認(rèn)證裝置連動(dòng)的照明裝置，對(duì)該照明裝置照射的光的強(qiáng)度進(jìn)行 控制的方法。例如在專利文獻(xiàn)1以及專利文獻(xiàn)2中，公開了一種照明控制方 法，通過在環(huán)境光亮的地方降低照明的照度，同時(shí)在環(huán)境光暗的地方提高照 明的照度，從而使攝像對(duì)象的照度穩(wěn)定在規(guī)定的基準(zhǔn)值附近。
專利文獻(xiàn)1:特開2005-92700號(hào)^>凈艮
專利文獻(xiàn)2:特開2005-165943號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題專利文獻(xiàn)l以及專利文獻(xiàn)2的方法是著眼于在室內(nèi)的實(shí)用的方法，若將 應(yīng)用了該方法的室內(nèi)裝置設(shè)置在室外，則在周圍暗的情況下，成為與在室內(nèi) 的暗的狀態(tài)相同的條件，所以進(jìn)行將照明變亮的控制，此時(shí)，不那么需要強(qiáng) 光。但在周圍亮的情況下，超過在室內(nèi)估計(jì)的最高亮度，從而不得不斷開
(OFF)照明。因此，無法消除或者減輕在面部形成的陰影，難以進(jìn)行良好 的面部iU正。
此外，若將專利文獻(xiàn)1以及專利文獻(xiàn)2的方法應(yīng)用到室外裝置，則為了 在直射日光下也能夠良好地拍攝面部圖像，而需要將上述的規(guī)定的基準(zhǔn)值設(shè) 定得比室內(nèi)亮。因此，在周圍暗的情況下，對(duì)認(rèn)證對(duì)象照射伴隨不悅的強(qiáng)光。
從而可知，如何實(shí)現(xiàn)能夠在各種各樣的環(huán)境光下進(jìn)行高精度的認(rèn)證而不 會(huì)給認(rèn)證對(duì)象帶來不悅的面部認(rèn)證裝置成為了大的課題。另外，該課題是在 取得輸入圖像時(shí)的課題，同時(shí)也是在取得注冊(cè)圖像時(shí)的課題。
本發(fā)明是為了解決上述的以往技術(shù)的課題而完成的，其目的在于，提供 一種能夠在各種各樣的環(huán)境光下進(jìn)行高精度的認(rèn)證而不會(huì)給認(rèn)證對(duì)象帶來不 悅的面部認(rèn)證裝置、面部認(rèn)證方法以及面部認(rèn)證程序。
為解決課題的手段
為了解決上述的課題，并達(dá)到目的，本發(fā)明是一種面部認(rèn)證裝置，拍攝 認(rèn)證對(duì)象的面部作為輸入圖像，并通過將所述輸入圖像和注冊(cè)圖像進(jìn)行核對(duì)， 從而進(jìn)行本人認(rèn)證，其特征在于，所述面部認(rèn)證裝置包括環(huán)境光照度^全測(cè) 部件，用于檢測(cè)環(huán)境光的照度；照明部件，對(duì)所述認(rèn)證對(duì)象的面部照射光； 以及照明控制部件，在所述環(huán)境光照度檢測(cè)部件所檢測(cè)的環(huán)境光的照度低的 情況下，控制使所述照明部件的照射光變?nèi)?，同時(shí)在所述環(huán)境光的照度高的 情況下，控制使所述照明部件的照射光變強(qiáng)。
此外，本發(fā)明是在所述發(fā)明中，其特征在于，所述照明控制部件進(jìn)行控 制，使所述照明部件的照射光在至少?gòu)?000勒到10000勒的范圍內(nèi)變化。
此外，本發(fā)明是在所述發(fā)明中，其特征在于，所述照明控制部件進(jìn)行控 制，使得在所述環(huán)境光照度檢測(cè)部件所檢測(cè)的環(huán)境光的照度為至少?gòu)?000勒 到20000勒的范圍內(nèi)，所述照明部件的所述照射光階段性或者連續(xù)性地變化。
此外，本發(fā)明是在所述發(fā)明中，其特征在于，若人體感應(yīng)傳感器檢測(cè)到 所述認(rèn)證對(duì)象，則所述環(huán)境光照度檢測(cè)部件檢測(cè)所述環(huán)境光的照度。
此外，本發(fā)明是在所述發(fā)明中，其特征在于，所述照明部件由通過電壓或者電流的變化來改變照射光的強(qiáng)度的單一種類的光源構(gòu)成。
此外，本發(fā)明是在所述發(fā)明中，其特征在于，所述照明部件由照射光的 強(qiáng)度不同的多種光源構(gòu)成，所述照明控制部件通過切換所述多種光源，從而 控制所迷照射光的強(qiáng)度。
此外，本發(fā)明是在所述發(fā)明中，其特征在于，所述照明控制部件通過改 變對(duì)于所述光源的電壓或者電流，從而控制所述照射光的強(qiáng)度。
此外，本發(fā)明是在所述發(fā)明中，其特征在于，所述照明部件安裝在從上 方照射所述認(rèn)證對(duì)象的面部的位置。
此外，本發(fā)明是在所述發(fā)明中，其特征在于，所述環(huán)境光照度檢測(cè)部件 是照度傳感器，并在所述照明部件的下部朝下設(shè)置。
此外，本發(fā)明是在所述發(fā)明中，其特征在于，所述環(huán)境光照度檢測(cè)部件 基于所述輸入圖像的亮度，檢測(cè)所述環(huán)境光的照度。
此外，本發(fā)明是在所述發(fā)明中，其特征在于，還包括注冊(cè)部件，對(duì)由 所述照明部件所照射的所述認(rèn)證者的面部進(jìn)行拍攝，將拍攝的圖像作為所述 注冊(cè)圖像進(jìn)行注冊(cè)。
此外，本發(fā)明提供一種面部認(rèn)證方法，拍攝認(rèn)證對(duì)象的面部作為輸入圖 像，并通過將所述輸入圖像和注冊(cè)圖像進(jìn)行核對(duì)，從而進(jìn)行本人認(rèn)證，其特
征在于，所述面部認(rèn)證方法包括環(huán)境光照度纟全測(cè)步驟，用于4全測(cè)環(huán)境光的 照度；以及照明控制步驟，在通過所述環(huán)境光照度檢測(cè)步驟所檢測(cè)的所述環(huán) 境光的照度低的情況下，控制使對(duì)所述認(rèn)證對(duì)象的面部照射光的照明裝置的 照射光變?nèi)酰瑫r(shí)在所述環(huán)境光的照度高的情況下，控制使所述照明裝置的 照射光變強(qiáng)。
此外，本發(fā)明提供一種面部認(rèn)證程序，拍攝認(rèn)證對(duì)象的面部作為輸入圖 像，并通過將所述輸入圖像和注冊(cè)圖像進(jìn)行核對(duì)，從而進(jìn)行本人認(rèn)證，其特 征在于，所述面部認(rèn)證程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟環(huán)境光照度沖全測(cè)步驟， 用于檢測(cè)環(huán)境光的照度；以及照明控制步驟，在通過所述環(huán)境光照度檢測(cè)步 驟所檢測(cè)的所述環(huán)境光的照度低的情況下，控制使對(duì)所述認(rèn)證對(duì)象的面部照 射光的照明裝置的照射光變?nèi)?，同時(shí)在所述環(huán)境光的照度高的情況下，控制 使所述照明裝置的照射光變強(qiáng)。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，檢測(cè)環(huán)境光的照度的同時(shí)對(duì)認(rèn)證對(duì)象的面部照射光，在檢測(cè)到的環(huán)境光的照度低的情況下，控制使得照射光變?nèi)?，同時(shí)在環(huán)境光的照 度高的情況下，控制使得照射光變強(qiáng)，所以在面部認(rèn)證裝置的周圍暗時(shí)照射 弱光，同時(shí)在亮?xí)r照射強(qiáng)光，從而能夠取得面部圖像，而消除或者減輕了環(huán) 境光的影響的同時(shí)不會(huì)使認(rèn)證對(duì)象感到眩目。因此，達(dá)到能夠在各種各樣的 環(huán)境光下取得良好的面部圖像而不會(huì)對(duì)認(rèn)證對(duì)象帶來不悅的效果。
此外，根據(jù)本發(fā)明，控制照射光使其在至少?gòu)膇ooo勒到ioooo勒的范圍 內(nèi)變化，所以從在夜間或室內(nèi)所需的用于認(rèn)證的最低照射光照度到在晴天時(shí) 的室外所需的最高照射高照度為止的范圍內(nèi)，照射足以消除或者減輕環(huán)境光 的影響的照射光，從而達(dá)到不會(huì)對(duì)認(rèn)證對(duì)象帶來不悅的效果。
此外，根據(jù)本發(fā)明，在環(huán)境光的照度在至少?gòu)?000勒到20000勒的范圍 內(nèi)，控制照射光使其階段性或者連續(xù)性地變化，所以達(dá)到從在夜間或室內(nèi)的 環(huán)境光的照度到在室外的環(huán)境光的照度范圍內(nèi)，能夠取得經(jīng)得起認(rèn)證的精度 的面部圖像的效果。
此外，根據(jù)本發(fā)明，設(shè)為若人體感應(yīng)傳感器檢測(cè)到認(rèn)證對(duì)象，則檢測(cè)環(huán) 境光的照度，從而即使是被設(shè)置在環(huán)境光容易變化的場(chǎng)所的情況下，也達(dá)到 能夠高精度地取得在認(rèn)證時(shí)的環(huán)境光的照度的效果。
此外，根據(jù)本發(fā)明，使用由通過電壓或者電流的變化來改變照射光的強(qiáng) 度的單一種類的光源構(gòu)成的照明裝置，所以達(dá)到能夠根據(jù)環(huán)境光的照度來高
效地調(diào)整照射光的效果。
此外，根據(jù)本發(fā)明，使用由照射光的強(qiáng)度不同的多種光源構(gòu)成的照明裝 置，同時(shí)設(shè)為通過切換多種光源來控制照射光的強(qiáng)度，從而達(dá)到能夠容易得 到與環(huán)境光的照度對(duì)應(yīng)的照明照度的效果。
此外，根據(jù)本發(fā)明，設(shè)為通過改變對(duì)于光源的電壓或者電流，從而控制 照射光的強(qiáng)度，所以達(dá)到即使在單一種類的光源以及多種光源的任一種情況 下，都能夠進(jìn)行極其細(xì)致的照度調(diào)整的效果。
此外，根據(jù)本發(fā)明，在從上方照射認(rèn)證對(duì)象的面部的位置安裝了照明裝 置，所以達(dá)到防止照明裝置所照射的光直接入射到認(rèn)證對(duì)象的眼睛而不會(huì)使 認(rèn)證對(duì)象感到眩目的效果。
此外，根據(jù)本發(fā)明，設(shè)為通過照度傳感器檢測(cè)環(huán)境光的照度，同時(shí)在照 明裝置的下部朝下設(shè)置該照度傳感器，所以通過防止照度傳感器檢測(cè)直射光， 從而達(dá)到能夠高精度地檢測(cè)基于反射光的環(huán)境光的照度的效果。此外，根據(jù)本發(fā)明，設(shè)為基于輸入圖像的亮度來檢測(cè)環(huán)境光的照度，所 以達(dá)到能夠高精度地檢測(cè)環(huán)境光的照度的效果。
此外，根據(jù)本發(fā)明，設(shè)為對(duì)由照明裝置所照射的認(rèn)證者的面部進(jìn)行拍攝， 將拍攝的圖像作為注冊(cè)圖像進(jìn)行注冊(cè)，所以達(dá)到不僅在認(rèn)證時(shí)，在面部圖像 注冊(cè)時(shí)也能夠良好地消除或者減輕環(huán)境光的影響的效果。


圖1是表示照明照度和環(huán)境光照度之間的關(guān)系的圖。 圖2是表示在直射日光下拍攝的輸入圖像的例子的圖。
圖3是表示本發(fā)明的面部認(rèn)證裝置的配置例子的圖。
圖4是表示實(shí)施例1的面部認(rèn)證裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖5是表示實(shí)施例1的照度變換信息的一例的圖。
圖6是表示實(shí)施例1的面部認(rèn)證裝置中的處理步驟的流程圖。
圖7是表示實(shí)施例2的面部認(rèn)證裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖8是表示實(shí)施例2的照度變換信息的一例的圖。
標(biāo)號(hào)說明
1面部i人證裝置
10照明單元
11照度變換信息
12照明控制單元
13卣素?zé)?br> 13a白織丈丁
14照度傳感器
20面部認(rèn)證終端
21面部認(rèn)證算法
22攝像機(jī)
23人體感應(yīng)傳感
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖，詳細(xì)說明應(yīng)用了本發(fā)明的照明方法的面部認(rèn)證裝置、 ;認(rèn)證程序的合適的實(shí)施例。另外，以下，首先說明本發(fā)明的照明方法的概要以及特征，分別說明使用了單一種類的光源的情況(實(shí) 施例1 )、使用了多種光源的情況(實(shí)施例2 )。
首先，使用圖1 圖3說明本發(fā)明的照明方法的概要以及特征。圖l是表 示照明照度和環(huán)境光照度之間的關(guān)系的圖。如圖所示，在本發(fā)明的照明方法
的主要特征在于，在環(huán)境光照度為2000勒以下設(shè)照明照度為1000勒左右， 在環(huán)境光照度為20000勒以上設(shè)照明照度為10000勒左右，同時(shí)在環(huán)境光照 度為2000勒 20000勒的范圍內(nèi)使照明照度在1000勒 10000勒的范圍內(nèi)緩慢 地(連續(xù)地或者階段性地)變化。
以往，為了在從黑暗的室內(nèi)或夜間(0勒)到晴天時(shí)的室外(IO萬勒以
上)的所有的環(huán)境光的條件下，取得良好的面部圖像(環(huán)境光的陰影在容許 值以下的面部圖像)，通常是通過物理的手段(例如，窗簾或者遮光板等)來 遮擋太陽(yáng)光。但是，因太陽(yáng)移動(dòng)，所以無法用物理的手段來遮擋來自所有的 方向的光，即使可以也必須需要非常大的裝置。
此外，也存在根據(jù)環(huán)境光的照度而改變照射光的照度的方法，但該以往 方法是著眼于在室內(nèi)的應(yīng)用的方法，是在環(huán)境光的照度低(周圍暗)的情況 下，提高照射光的照度(加強(qiáng)照射光)，同時(shí)在環(huán)境光的照度高(周圍亮)的 情況下，降低照射光的照度(減弱照射光)的方法。即，在使用了該以往方
法的情況下，在室外的非常亮的環(huán)境下，進(jìn)行將照明設(shè)為斷開(OFF)的控 制，因在面部產(chǎn)生的陰影的影響而不能進(jìn)行良好的面部認(rèn)證。
此外，因該以往方法是使攝像對(duì)象的照度穩(wěn)定為規(guī)定的基準(zhǔn)值附近，所 以若想要在直射日光下也要良好地拍攝面部圖像，則需要將該規(guī)定的基準(zhǔn)值 設(shè)為比室內(nèi)亮。因此，在周圍暗的情況下，對(duì)認(rèn)證對(duì)象照射伴隨不悅的強(qiáng)光。
因此，在本發(fā)明的照明方法中，在環(huán)境光的照度低(周圍暗)的情況下， 降低照射光的照度(減弱照射光)，同時(shí)在環(huán)境光的照度高(周圍亮)的情況 下，提高照射光的照度(加強(qiáng)照射光)。這樣，能夠在周圍暗時(shí)使用弱的照射 光，同時(shí)在周圍亮的情況下使用強(qiáng)的照射光的理由為如下。
即，這是因?yàn)椋谥車禃r(shí)，在面部難以產(chǎn)生環(huán)境光的陰影，所以照射 用于拍攝面部所需的最低限度的光即可，相反地，在周圍亮?xí)r，容易產(chǎn)生環(huán) 境光的陰影，所以照射用于消除或者減輕環(huán)境光的陰影所需的最低限度的光 即可。
另外，圖1表示了在環(huán)境光照度為2000勒 20000勒的范圍內(nèi)進(jìn)行照明控制的情況，但也可以在該范圍外的亮度時(shí)進(jìn)行照明控制。此外，圖1表示
了在1000勒~10000勒的范圍內(nèi)控制照明照度的情況，^L也可以進(jìn)行照明控
制成為該外圍外的照度。
圖2是表示在直射日光下拍攝的輸入圖像的例子的圖。另夕卜，圖2的102a 所示的是，從正面右向照射了直射日光(約10萬勒)的情況下的面部圖像， 圖2的102b所示的是，在與101a相同的環(huán)境中，還從上方照射約1萬勒的 照射光的情況下的面部圖像。
如圖2的102a所示，在照射了直射日光的面部產(chǎn)生強(qiáng)的陰影，在102a 的面部圖像不能用于面部認(rèn)證。另一方面，如102b所示，在從上方照射了照 射光的面部中消除了直射日光所產(chǎn)生的強(qiáng)的陰影，若是102b的面部圖像，則 能夠用于面部認(rèn)證。另外，如102b那樣從上方照射照射光的理由在于，通過 防止照明裝置照射的光直接進(jìn)入認(rèn)證對(duì)象的眼睛，從而不會(huì)使認(rèn)證對(duì)象感到 目眩。
接著，使用圖3說明應(yīng)用了本發(fā)明的照明方法的面部認(rèn)證裝置的配置例 子。圖3是表示本發(fā)明的面部認(rèn)證裝置的配置例子的圖。另外，圖3表示將 面部認(rèn)證裝置1設(shè)置在室外的情況的配置例子。
如圖3所示，面部i^i正裝置1包括照明單元10和面部i人i正終端20,在 照明單元10的下部朝下安裝了照度傳感器。此外，在照明單元的下方安裝的 面部認(rèn)證終端20包括攝像機(jī)、人體感應(yīng)傳感器。而且，照明單元10和面部 認(rèn)證單元20通過有線或者無線連接。
這樣構(gòu)成的面部認(rèn)證裝置1在面部認(rèn)證終端20的人體感應(yīng)傳感器檢測(cè)到 認(rèn)證對(duì)象的定時(shí)測(cè)量周圍的照度(環(huán)境光的照度)，以與測(cè)量的環(huán)境光的照度 對(duì)應(yīng)的光亮使照明單元IO發(fā)光。而且，面部認(rèn)證終端20讀取由照明單元10 照射了照射光的認(rèn)證對(duì)象的面部圖像作為輸入圖像，通過將讀取的輸入圖像 和預(yù)先注冊(cè)的注冊(cè)圖像進(jìn)行核對(duì)，從而進(jìn)行認(rèn)證對(duì)象的認(rèn)證。
另外，將照明單元IO安裝在面部認(rèn)證終端20的上方的原因在于，通過 從認(rèn)證對(duì)象的上方照射照射光，從而防止照射光直接進(jìn)入認(rèn)證對(duì)象的眼睛。 此外，將照度傳感器朝下安裝在照明單元10的下部的原因在于，防止照度傳 感器檢測(cè)到直射光(例如，直射日光或室內(nèi)照明的直射光)。
這樣，本發(fā)明的照明方法，通過控制(調(diào)整)用于在所有環(huán)境光的條件 下取得良好的面部圖像所需的照射光的強(qiáng)度，從而能夠進(jìn)行面部認(rèn)證而不會(huì)使認(rèn)證對(duì)象感到目眩。以下，更詳細(xì)地說明應(yīng)用了本發(fā)明的照明方法的面部 認(rèn)證裝置。
實(shí)施例1
在本實(shí)施例1中，詳細(xì)說明圖3所示的照明單元IO使用單一種類的光源
的面部認(rèn)證裝置la。首先，使用圖4說明該面部認(rèn)證裝置la的結(jié)構(gòu)。圖4 是表示實(shí)施例1的面部認(rèn)證裝置la的結(jié)構(gòu)的方框圖。
如圖4所示，面部認(rèn)證裝置la包括照明單元10和面部認(rèn)證終端20，照 明單元IO存儲(chǔ)照度變換信息11，同時(shí)包括照明控制單元12和鹵素?zé)?3。此 外，在照明控制單元12連接了照度傳感器14。而且，面部認(rèn)證終端20存儲(chǔ) 面部認(rèn)證算法21,同時(shí)在該面部認(rèn)證終端20連接了攝像機(jī)22和人體感應(yīng)傳 感器23。
照明單元IO是對(duì)應(yīng)于在圖3所示的照明單元10的照明單元，是基于照 度傳感器14所測(cè)量的環(huán)境光的照度，使用照度變換信息11而決定最佳的照 明照度之后，照明控制單元12調(diào)整對(duì)于卣素?zé)?3的施加電壓，從而進(jìn)行對(duì) 認(rèn)證對(duì)象的面部照射照明光的處理的單元。另外，該照明單元10在經(jīng)由面部 認(rèn)證終端20而接受了人體感應(yīng)傳感器23檢測(cè)到認(rèn)證對(duì)象的定時(shí)，執(zhí)行上述 的鹵素?zé)?3的點(diǎn)亮處理。
照度變換信息11是用于表示照度傳感器14所測(cè)量的環(huán)境光照度和卣素 燈13應(yīng)照射的照射光照度之間的關(guān)系的信息，以"照度變換表"或者"照度 變換式"的形式存儲(chǔ)在非易失性RAM ( Random Access Memory )等的存儲(chǔ)設(shè) 備中。
這里，使用圖5說明該照度變換信息11的一個(gè)例子。圖5是表示實(shí)施例 1的照度變換信息11的一個(gè)例子的圖。另外，在圖5所示的是上述的"照度 變換表"的例子。此外，在圖5中，表示了將環(huán)境光照度劃分為四個(gè)范圍， 在各個(gè)范圍內(nèi)將照明照度設(shè)為一定的例子。
如圖5所示，例如在環(huán)境光照度為2000勒以下時(shí)，照明單元10的照明 照度為1000勒，在環(huán)境光照度為2000勒 5000勒時(shí)，照明照度為2000勒。 另外，在圖5中，表示了在環(huán)境光照度的各個(gè)范圍內(nèi)，將照明照度設(shè)為一定 的情況，但也可以隨著環(huán)境光照度的增加而使照明照度連續(xù)地增加，或者階 ^弟性i也增力口。
照明控制單元12是如下的處理單元若受到來自面部認(rèn)證終端20的點(diǎn)亮指示，則取得照度傳感器14所測(cè)量的環(huán)境光照度，同時(shí)基于所取得的環(huán)境 光照度，使用照度變換信息11而決定最佳的照明照度之后，通過調(diào)整對(duì)于鹵
素?zé)?3的電壓，從而進(jìn)行用于控制卣素?zé)?3的照明照度的處理。另外，在 本實(shí)施例1中，表示了使用囟素?zé)?3作為光源的情況，但在使用LED(Light Emitting Diode)作為光源的情況下，通過控制對(duì)于LED的電流來調(diào)整LED 的照度即可。
鹵素?zé)?3是光源的一個(gè)例子，通過照明控制單元12的電壓控制來改變 照度。另外，在圖4中表示了一個(gè)鹵素?zé)?3，但也可以包括多個(gè)鹵素?zé)?3, 照明控制單元12通過控制卣素?zé)?3的點(diǎn)亮數(shù)來調(diào)整照明照度。此外，也可 以根據(jù)面部認(rèn)證裝置la的設(shè)置場(chǎng)所來變更卣素?zé)?3的種類。例如，若設(shè)置 場(chǎng)所為室內(nèi)，則可以使用低輸出鹵素?zé)?；若設(shè)置場(chǎng)所為室外，則可以使用高 輸出由素?zé)簟?br> 這里，進(jìn)一步詳細(xì)說明光源選擇的變化。在晴天時(shí)的室外是直射光且具 有IO萬勒左右的照度，但為了消除或者減輕這樣的強(qiáng)光在面部產(chǎn)生的陰影而 得到適合面部核對(duì)的面部圖像，需要發(fā)出1萬勒左右的照射光。作為發(fā)出1 萬勒左右的照射光，例如可以使用卣素?zé)?、閃光燈等。
另一方面，在室內(nèi)或夜間，環(huán)境光的影響少，所以不需要在晴天時(shí)的室 外所使用的光源那樣的照度。因此，在室內(nèi)或夜間，例如可以使用白熾燈、 氪(krypton)燈、無電極放電管等。
此外，作為室外用和室內(nèi)用光源的組合可分別使用以下燈，例如作為室 外用光源而使用閃光燈、作為室.內(nèi)用光源而使用LED,或者作為室外用光源 而使用高輸出卣素?zé)?、作為室?nèi)用光源而使用低輸出鹵素?zé)簟Ｓ绕涫?，?duì)于 如LED等那樣光量少的光源，也可以在室內(nèi)和室外變更要搭載的LED數(shù)或 點(diǎn)亮的LED的數(shù)。
照度傳感器14在照明單元IO的下部朝下安裝(參照?qǐng)D3)，是用于測(cè)量 面部認(rèn)證裝置la所設(shè)置的場(chǎng)所的環(huán)境光的照度的傳感器。此外，該照度傳感 器14所測(cè)量的環(huán)境光照度傳到照明控制單元12。
面部認(rèn)證終端20是，將預(yù)先注冊(cè)的面部圖像即注冊(cè)圖像、和由攝像機(jī) 22所拍攝的認(rèn)證對(duì)象的面部圖像即輸入圖像通過面部認(rèn)證算法21進(jìn)行核對(duì)， 從而進(jìn)行認(rèn)證對(duì)象的本人認(rèn)證的裝置。此外，該面部認(rèn)證終端21還進(jìn)行對(duì)照 明單元10通知人體感應(yīng)傳感器23檢測(cè)到認(rèn)證對(duì)象的意旨的處理。面部認(rèn)證算法21是，例如對(duì)比輸入圖像和注冊(cè)圖像的特征點(diǎn)，若特征點(diǎn) 的一致度為規(guī)定值以上，則設(shè)為核對(duì)成功；若一致度小于規(guī)定值，則設(shè)為核 對(duì)失敗的算法。
攝像機(jī)22例如是CCD ( Charge Coupled Devices )攝像機(jī)等的攝像機(jī)。 另外，通過照明單元IO發(fā)出強(qiáng)的照射光，存在面部圖像成為過曝光的情況， 但這種情況下，成為自動(dòng)地調(diào)整攝像機(jī)的光圈等，與合適的曝光狀態(tài)對(duì)齊再 拍攝面部圖像。
人體感應(yīng)傳感器23是用于檢測(cè)認(rèn)證對(duì)象接近面部認(rèn)證裝置la的前方的 規(guī)定區(qū)域內(nèi)的情況的傳感器，該人體感應(yīng)傳感器23的輸出經(jīng)由面部認(rèn)證終端 20而傳到照明單元10,用作點(diǎn)亮光源的觸發(fā)。
接著，使用圖6說明本實(shí)施例1的面部認(rèn)證裝置la中的處理步驟。圖6 是表示實(shí)施例1的面部認(rèn)證裝置la中的處理步驟的流程圖。另夕卜，在該圖中， 表示了與門的上鎖功能連動(dòng)的面部認(rèn)證裝置la的處理步驟。
首先，被從面部認(rèn)證終端20通知了人體感應(yīng)傳感器23檢測(cè)到認(rèn)證對(duì)象 的情況的照明單元10的照明控制單元12 (步驟S101:"是")，從照度傳感器 14取得環(huán)境光照度(步驟S102)。另外，在人體感應(yīng)傳感器23沒有檢測(cè)認(rèn)證 對(duì)象的情況下(步驟S101:"否")，重復(fù)步驟SIOI的判定處理。
接著，照明單元IO的照明控制單元12參照照度變換信息ll(步驟S103 )， 決定與照度傳感器14測(cè)量的環(huán)境光照度對(duì)應(yīng)的照明照度(步驟S104)。而且， 照明控制單元12通過調(diào)整施加到卣素?zé)?3的電壓，從而以規(guī)定的照度點(diǎn)亮 (照明ON)卣素?zé)?3 (步驟S105 )。
接著，面部認(rèn)證終端20使用面部認(rèn)證算法21對(duì)經(jīng)由攝像機(jī)22拍攝的輸 入圖像和預(yù)先注冊(cè)的注冊(cè)圖像進(jìn)行核對(duì)，從而扭^亍面部核對(duì)處理(步驟S106 )。 而且，若認(rèn)證成功(步驟S107:"是")，則解開門鎖(步驟S108),同時(shí)熄滅 (照明OFF )照明(步驟S109 )而結(jié)束處理。
另一方面，在步驟S107中，認(rèn)證失敗的情況下(步驟S107:"否")，判 定重試次數(shù)是否小于規(guī)定次數(shù)(N次)(步驟SllO),若重試小于N次(步驟 S110:"是")，則變更照明照度(步驟S111)之后重復(fù)步驟S106之后的處理。
這里，在步驟Slll中的照明照度的變更是通過使照明照度增加規(guī)定的值 (例如每次增加500勒)來進(jìn)行。另外，在圖6表示了在重試小于N次時(shí)變 更照明照度的情況，但也可以重復(fù)步驟106以后的處理而無需變更照明照度。另一方面，在步驟S110中，若是重試N次以上(步驟S110:"否")，則 在未圖示的顯示器中顯示認(rèn)證被拒絕(reject)的意旨(步驟S112),熄滅(照 明OFF)照明(步驟S109)而結(jié)束處理。另外，也可以在步驟S106中的面 部圖像攝像之后，進(jìn)行該步驟S109 (照明OFF )。
如上所述，在本實(shí)施例l中，在人體感應(yīng)傳感器^f全測(cè)到認(rèn)-i正對(duì)象時(shí)，照 明單元取得通過照度傳感器所測(cè)量的環(huán)境光照度，使用用于表示與環(huán)境光照 度對(duì)應(yīng)的照明照度的信息即照度變換信息，從而決定照明照度，使得在環(huán)境 光照度低時(shí)成為低的照明照度，此外，在環(huán)境光照度高時(shí)成為高的照明照度， 并控制光源的照度以發(fā)出所決定的照明照度。而且，設(shè)為在進(jìn)行照明單元的 照明的狀態(tài)下，面部認(rèn)證終端進(jìn)行認(rèn)證對(duì)象的認(rèn)證。因此，通過控制在所有 的環(huán)境光的條件下取得良好的面部圖像而所需的照明的強(qiáng)度，從而能夠進(jìn)行 面部認(rèn)證而不會(huì)使認(rèn)證對(duì)象感到目眩。
另外，在上述的實(shí)施例l中，表示了通過照度傳感器測(cè)定環(huán)境光照度的 情況，但也可以基于由攝像機(jī)所拍攝的面部圖像的亮度來測(cè)量環(huán)境光照度。 這樣，例如能夠容易地進(jìn)行緩慢地改變照明照度等反饋控制，使得消除或者 減輕在取得的面部圖像中產(chǎn)生的陰影。
此外，在上述的實(shí)施例l中，說明了使用單一種類的光源的情況，但也 可以使用照明性能不同的多種光源。因此，在實(shí)施例2中，說明在圖3所示 的照明單元10使用多種光源的面部認(rèn)證裝置lb。另外，在以下的實(shí)施例2 中，主要說明與實(shí)施例1的不同點(diǎn)，省略了共同點(diǎn)的說明，或限于筒單的說 明。
實(shí)施例2
圖7是表示實(shí)施例2的面部認(rèn)證裝置lb的結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖7所示， 面部認(rèn)證裝置lb與實(shí)施例1的面部認(rèn)證裝置la (參照?qǐng)D4)的不同點(diǎn)在于， 卣素?zé)?3以及白熾燈13a的兩種光源連接到照明控制單元12。此外，作為照 度變換信息11而存儲(chǔ)的信息也與實(shí)施例1的情況不同。這里，使用圖8說明 實(shí)施例2的照度變換信息11的例子。
圖8是表示實(shí)施例2的照度變換信息的一例的圖。如圖所示，在實(shí)施例 2的照度變換信息11中，包含了若環(huán)境光照度小于5000則使白熾燈13a點(diǎn)亮， 而若環(huán)境光照度為5000以上則使卣素?zé)?3點(diǎn)亮的意旨的信息。
另外，也可以設(shè)為通過在實(shí)施例1所示的基于電壓變化或者電流變化的光源的控制進(jìn)行組合，進(jìn)一步進(jìn)行更為細(xì)致的照明照度控制。即，若周圍暗
則切換為白熾燈13a等的照度低的光源，相反地，若周圍亮則切換為卣素?zé)?13等的照度高的照明之外，為了得到中間的照度，而還可以進(jìn)行對(duì)電壓控制
或者電流控制組合后的照度控制。
這樣，根據(jù)本實(shí)施例2,通過切換多種光源來控制照射光的強(qiáng)度，所以 能夠容易得到與環(huán)境光的照度對(duì)應(yīng)的照明照度。此外，通過與電壓控制或電 流控制的照度控制進(jìn)行組合，從而能夠進(jìn)行更為細(xì)致的照度控制。
另外，在上述的各個(gè)實(shí)施例中，主要說明了對(duì)認(rèn)證對(duì)象進(jìn)行認(rèn)證時(shí)的照 明方法，但也可以在拍攝認(rèn)證對(duì)象的注冊(cè)圖像時(shí)使用該照明方法。例如，該 注冊(cè)圖像的拍攝是，通過未圖示的操作單元而從通常模式(認(rèn)證模式)切換 為注冊(cè)模式之后進(jìn)行。
通過在注冊(cè)模式中也使用該照明方法，從而對(duì)于在以往制約較多的面部 注冊(cè)時(shí)的環(huán)境光，條件也被大幅地緩和。即，不論面部認(rèn)證裝置設(shè)置在哪里， 也都能通過該照明方法來控制照明單元，對(duì)面部照射合適的照度的照明來取 得注冊(cè)圖像，從而可以進(jìn)行在所有的環(huán)境中的注冊(cè)/認(rèn)證。
此外，對(duì)于在注冊(cè)時(shí)和認(rèn)證時(shí)使用的光源的種類，只要能夠確保所需的 照度就沒有特別限制。但是，為了進(jìn)行精度更高的認(rèn)證，期望使用相同色溫 的光源。例如，在室內(nèi)的注冊(cè)時(shí)使用氪燈(色溫為3000K)，在室外的認(rèn)證時(shí) 使用鹵素?zé)?色溫為3000K),從而能夠在注冊(cè)時(shí)和認(rèn)證時(shí)的光源的色溫設(shè)為 相同。
此外，在上述的各個(gè)實(shí)施例中，從功能方面說明了用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的面 部認(rèn)證裝置，但面部認(rèn)證裝置的各個(gè)功能也可以通過使個(gè)人計(jì)算機(jī)或工作站 等的計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序來實(shí)現(xiàn)。
即，上述的各種處理步驟可通過在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行預(yù)先準(zhǔn)備的程序來實(shí)現(xiàn)。 而且，這些程序可通過因特網(wǎng)等的網(wǎng)絡(luò)來分配。此外，這些程序可以存儲(chǔ)在 硬盤、軟盤(FD)、 CD-ROM、 MO、 DVD等的計(jì)算機(jī)可讀取的記錄媒體中， 通過由計(jì)算機(jī)從記錄媒體中讀出而執(zhí)行。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
如上所述，本發(fā)明的面部認(rèn)證裝置、面部認(rèn)證方法以及面部認(rèn)證程序， 在想要在各種各樣的環(huán)境光下進(jìn)行面部認(rèn)證的情況下有用，特別適合想要進(jìn) 行面部認(rèn)證而不會(huì)對(duì)認(rèn)證對(duì)象帶來不悅的情況。
權(quán)利要求
1. 一種面部認(rèn)證裝置，拍攝認(rèn)證對(duì)象的面部作為輸入圖像，并通過將所述輸入圖像和注冊(cè)圖像進(jìn)行核對(duì)，從而進(jìn)行本人認(rèn)證，其特征在于，所述面部認(rèn)證裝置包括環(huán)境光照度檢測(cè)部件，用于檢測(cè)環(huán)境光的照度；照明部件，對(duì)所述認(rèn)證對(duì)象的面部照射光；以及照明控制部件，在所述環(huán)境光照度檢測(cè)部件所檢測(cè)的環(huán)境光的照度低的情況下，控制使所述照明部件的照射光變?nèi)?，同時(shí)在所述環(huán)境光的照度高的情況下，控制使所述照明部件的照射光變強(qiáng)。
2. 如權(quán)利要求1所述的面部認(rèn)證裝置，其特征在于， 所述照明控制部件進(jìn)行控制，使所述照明部件的照射光在至少?gòu)?000勒到10000勒的范圍內(nèi)變化。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的面部認(rèn)證裝置，其特征在于， 所述照明控制部件進(jìn)行控制，使得在所述環(huán)境光照度檢測(cè)部件所檢測(cè)的環(huán)境光的照度為至少?gòu)?000勒到20000勒的范圍內(nèi)，所述照明部件的所述照 射光階段性或者連續(xù)性地變化。
4. 如權(quán)利要求l、 2或3所述的面部認(rèn)證裝置，其特征在于， 若人體感應(yīng)傳感器檢測(cè)到所述認(rèn)證對(duì)象，則所述環(huán)境光照度檢測(cè)部件檢測(cè)所述環(huán)境光的照度。
5. 如權(quán)利要求1至4的任一項(xiàng)所述的面部認(rèn)證裝置，其特征在于， 所述照明部件由通過電壓或者電流的變化來改變照射光的強(qiáng)度的單一種類的光源構(gòu)成。
6. 如權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)所述的面部認(rèn)證裝置，其特征在于， 所述照明部件由照射光的強(qiáng)度不同的多種光源構(gòu)成， 所述照明控制部件通過切換所述多種光源，從而控制所述照射光的強(qiáng)度。
7. 如權(quán)利要求1至6的任一項(xiàng)所述的面部認(rèn)證裝置，其特征在于，述照射光的強(qiáng)度。
8. 如權(quán)利要求1至7的任一項(xiàng)所述的面部認(rèn)證裝置，其特征在于， 所述照明部件安裝在從上方照射所述認(rèn)證對(duì)象的面部的位置。
9. 如權(quán)利要求8所述的面部認(rèn)證裝置，其特征在于，所述環(huán)境光照度檢測(cè)部件是照度傳感器，并在所述照明部件的下部朝下設(shè)置。
10. 如權(quán)利要求1至9的任一項(xiàng)所述的面部認(rèn)證裝置，其特征在于，所述環(huán)境光照度檢測(cè)部件基于所述輸入圖像的亮度，檢測(cè)所述環(huán)境光的照度。
11. 如權(quán)利要求1至IO的任一項(xiàng)所述的面部認(rèn)證裝置，其特征在于，還包括注冊(cè)部件，對(duì)由所述照明部件所照射的所述認(rèn)證者的面部進(jìn)行拍4聶，將 拍攝的圖像作為所述注冊(cè)圖像進(jìn)行注冊(cè)。
12. —種面部認(rèn)證方法，拍攝認(rèn)證對(duì)象的面部作為輸入圖像，并通過將 所述輸入圖像和注冊(cè)圖像進(jìn)行核對(duì)，從而進(jìn)行本人認(rèn)證，其特征在于，所述 面部認(rèn)"i正方法包^舌環(huán)境光照度檢測(cè)步驟，用于檢測(cè)環(huán)境光的照度；以及 照明控制步驟，在通過所述環(huán)境光照度檢測(cè)步驟所檢測(cè)的所述環(huán)境光的 照度低的情況下，控制使對(duì)所述認(rèn)證對(duì)象的面部照射光的照明裝置的照射光 變?nèi)酰瑫r(shí)在所述環(huán)境光的照度高的情況下，控制使所述照明裝置的照射光 變強(qiáng)。
13. —種面部認(rèn)證程序，拍攝認(rèn)證對(duì)象的面部作為輸入圖像，并通過將 所述輸入圖像和注冊(cè)圖像進(jìn)行核對(duì)，從而進(jìn)行本人認(rèn)證，其特征在于，所述 面部認(rèn)證程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟壞境光照度檢測(cè)步驟，用于檢測(cè)環(huán)境光的照度；以及 照明控制步驟，在通過所述環(huán)境光照度檢測(cè)步驟所;險(xiǎn)測(cè)的所述環(huán)境光的 照度低的情況下，控制使對(duì)所述認(rèn)證對(duì)象的面部照射光的照明裝置的照射光 變?nèi)?，同時(shí)在所述環(huán)境光的照度高的情況下，控制使所述照明裝置的照射光 變強(qiáng)。
全文摘要
在人體感應(yīng)傳感器檢測(cè)到認(rèn)證對(duì)象時(shí)，照明單元取得通過照度傳感器所測(cè)量的環(huán)境光照度，通過使用照度變換信息即用于表示與環(huán)境光照度對(duì)應(yīng)的照明照度的信息，從而決定照明照度，使得在環(huán)境光照度低時(shí)成為低照明照度，此外在環(huán)境光照度高時(shí)成為高照明照度，并進(jìn)行光源的照度控制，使得發(fā)出決定的照明照度。然后，以進(jìn)行了通過照明單元的照明的狀態(tài)，面部認(rèn)證終端進(jìn)行認(rèn)證對(duì)象的認(rèn)證。
文檔編號(hào)G06T1/00GK101449288SQ20068005470
公開日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2006年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月23日
發(fā)明者安達(dá)和隆, 山下真生, 神瀨陽(yáng)二郎, 馬場(chǎng)俊介, 龜山博史 申請(qǐng)人:光榮株式會(huì)社