JP2018092293A - 入退場管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】ゲートを通過するそれぞれの利用者に対して、顔認証による認証結果を報知・伝達することが可能な入退場管理システムを提供する。【解決手段】入退場管理システム１は、利用者の顔画像データと、利用者に関連するデータとが関連付けられて登録された顔画像データベース１１と、利用者１人が通行できる程度の幅を有するゲートを複数構成する複数の隔絶壁と、隔絶壁で構成された複数のゲートの画像データを取得する撮像部２０と、顔画像データベース１１に登録された顔画像データと、撮像部で取得された画像データにおける画像取得ゾーンと、を解析し、前記画像データで取得された複数の人物の顔認識を行う顔認証部１０と、顔認証部における認証結果を、隔絶壁間のそれぞれのゲート７１〜７４を通過する利用者に報知するスピーカー４１〜４４と、からなることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、建設工事現場などにおける入退場ゲートでの作業員の入退場を管理する入退場管理システムに関する。

従来、建設工事現場などへの作業員の入退場管理を、非接触型ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）カードのような認証情報記録媒体を用いて行うことが行われてきたが、認証情報記録媒体を用いた管理方法では、認証情報記録媒体を発行するコストがかかったり、認証情報記録媒体の不携帯や紛失などが発生したりすることが多々あり、必ずしも効率的な管理を行うことができなかった。

そこで、入退場管理の効率化、管理の低コスト化を図るために、例えば、特許文献１（特開２０１４−２４１５７８号公報）に記載されているような顔認証技術を用いた入退場管理を行うことが考えられる。
特開２０１４−２４１５７８号公報

顔認証技術を用いると、入退場のゲートなどで取得した画像データに基づいて、複数人の顔認証を同時に行うことが可能となり、入退場管理の効率は向上するが、一方で、ゲートを通過する人に対して、認証の結果を報知・伝達する手段が提案されておらず問題であった。

この発明は、上記課題を解決するものであって、本発明に係る入退場管理システムは、管理対象エリアの入退場ゲートにおける利用者の入退場を管理する入退場管理システムにおいて、利用者の顔画像データと、利用者に関連するデータとが関連付けられて登録された顔画像データベースと、利用者１人が通行できる程度の幅を有するゲートを複数構成する複数の隔絶壁と、前記隔絶壁で構成された複数のゲートの画像データを取得する撮像部と、前記顔画像データベースに登録された顔画像データと、前記撮像部で取得された画像データにおける画像取得ゾーンと、を解析し、前記画像データで取得された複数の人物の顔認識を行う顔認証部と、前記顔認証部における認証結果を、前記隔絶壁間のそれぞれのゲートを通過する利用者に報知する報知部と、からなることを特徴とする。

また、本発明に係る入退場管理システムは、利用者が通行するゲートには起伏が設けられることを特徴とする。

また、本発明に係る入退場管理システムは、前記起伏が階段であることを特徴とする。

また、本発明に係る入退場管理システムは、前記起伏がスロープであることを特徴とする。

また、本発明に係る入退場管理システムは、前記隔絶壁間のそれぞれのゲートを通過する利用者を検知するセンサが設けられることを特徴とする。

本発明に係る入退場管理システムは、利用者１人が通行できる程度の幅を有するゲートを複数構成する複数の隔絶壁と、前記顔認証部における認証結果を、前記隔絶壁間のそれぞれのゲートを通過する利用者に報知する報知部と、を有するので、このような本発明に係る入退場管理システムによれば、ゲートを通過するそれぞれの利用者に対して、顔認証による認証結果を報知・伝達することが可能となる。

本発明の実施形態に係る入退場管理システム１の概要を示す模式的平面図である。 本発明の実施形態に係る入退場管理システム１による入退場管理の具体的な様子を示す図である。 画像データによる顔認識技術の概念を示す図である。 本発明の実施形態に係る入退場管理システム１で用いる顔画像データベースのデータ構造の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る入退場管理システム１の顔認証処理のフローチャートを示す図である。 画像データの顔認識に基づく入退管理の課題を説明する図である。 本発明の他の実施形態に係る入退場管理システム１のゲートを利用者通行方向側面からみた模式図である。 本発明の他の実施形態に係る入退場管理システム１のゲートを利用者通行方向側面からみた模式図である。 本発明の他の実施形態に係る入退場管理システム１のゲートを利用者通行方向側面からみた模式図である。 本発明の他の実施形態に係る入退場管理システム１のゲートを利用者通行方向側面からみた模式図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施形態に係る入退場管理システム１の概要を示す図である。また、図２は本発明の実施形態に係る入退場管理システム１による入退場管理の具体的な様子を示す図である。また、図３は画像データによる顔認識技術の概念を示す図である。

本発明に係る入退場管理システム１は、例えば建設工事現場などの管理対象エリアの入退場のゲートにおいて、作業員などの利用者の入退場を管理するものである。

また、ゲートは、建設工事現場などの管理対象エリア内と、管理対象エリア外との間に設置され、入退場しようとする利用者（例えば、管理対象エリアを建設工事現場とすると、作業員や納入業者など）がゲートを通過することが想定されるものである。

なお、以下では、利用者が、管理対象エリア外から管理対象エリア内へ通過する際の入場を管理する例に挙げて、本発明に係る入退場管理システム１を説明するが、退場の管理にも同様の方法を用いることができる。

本実施形態においては、５つの隔絶壁６０によって、管理対象エリア外から管理対象エリア内へ通過しようとする利用者を最大で同時に４人通過させられるように、第１ゲート７１、第２ゲート７２、第３ゲート７３、第４ゲート７４を設ける構成となっている。１つ分のゲートの幅（隣り合う隔絶壁６０の間の間隔）は、利用者１人が通行できる程度の幅を有するものとなっている。このような隔絶壁６０の間隔とすることで、それぞれの利用者を並ぶように誘導し、撮像部２０でそれぞれの利用者の顔画像が重ならないように含まれる適切な画像データを取得しようとするものである。

本発明に係る入退場管理システム１では、各ゲートの間には、管理対象エリア外からの利用者の通過を検知する通過センサ３０が設けられている。この通過センサ３０は、光学センサ対３１から構成されている。光学センサ対３１は、例えば、隔絶壁６０に配されている。

光学センサ対３１はいずれも、発光素子と受光素子とから構成されている。発光素子からの発光を、受光素子が基本的に常時受光しており、受光が遮られることを検知すると、利用者が通過してものとして判定するようになっている。通過センサ３０（光学センサ対３１）による利用者通過の検出結果は、パーソナルコンピューター１０に送信される。

また、本発明に係る入退場管理システム１では、各ゲートの間を通過する利用者に対する専用の報知手段として、スピーカーが設けられている。本実施形態では、第１ゲート７１乃至第４ゲート７４通過者それぞれの専用スピーカーとして、隔絶壁６０に第１スピーカー４１、第２スピーカー４２、第３スピーカー４３、第４スピーカー４４が取り付けられている。これらのスピーカーは、いずれも、パーソナルコンピューター１０によって、発音が制御されるようになっている。

第１スピーカー４１、第２スピーカー４２、第３スピーカー４３、第４スピーカー４４は、パーソナルコンピューター１０における顔認証処理の認証結果をそれぞれのゲートを通過する利用者に報知するものである。

例えば、パーソナルコンピューター１０による顔認証処理における認証が成功した場合には、パーソナルコンピューター１０は対応ゲートのスピーカーで「認証できました。通過して下さい。」と発音させるようにし、また、認証が失敗した場合には、パーソナルコンピューター１０は対応ゲートのスピーカーで「認証できません。顔画像を登録して下さい。」と発音させるようにする。

なお、本実施形態においては、通過者に対する報知手段としてスピーカーを用いるようにしているが、表示ディスプレイなどの他の報知手段を用いるようにしてもよい。また、本実施形態においては、顔認証の成功・失敗を報知するような報知手段のみを設けるようにしているが、認証が失敗したような場合には、離礁者のゲート通過を阻止するような扉を設けるようにしてもよい。

ここで、このようなゲートとしては、本発明に係る入退場管理システム１では２つ以上設けることに特徴がある。本発明に係る入退場管理システム１で用いる顔認識技術では、撮像部２０で取得した画像データに基づいて、同時に複数の利用者の顔認証を行い得るものが利用されるためであり、これにより、入退場管理をより効率化するものであるからである。すなわち、並行したゲート数は２つ以上であれば幾つあってもよい。ただし、本発明に係る入退場管理システム１においては、顔認識処理を行うハードウエアやソフトウエア（パーソナルコンピューター１０）のリソースや、ゲートを通過させる利用者の総定数に応じて、並行したゲート数を適宜決定するとよい。

第１ゲート７１、第２ゲート７２、第３ゲート７３、第４ゲート７４の全てのゲートを通過する利用者の顔画像が取得できるような位置に撮像部２０が設けられている。撮像部２０で取得される画像データはパーソナルコンピューター１０などの情報処理装置に送信される。

なお、顔認識技術においては、撮像部２０で取得される画像データに「白飛び」が存在すると、顔認証の成功確率が低減してしまう、という問題がある。そこで、ゲートを屋外に設置するような場合には、ゲート上に適当な天井を設けて太陽光を遮蔽した上で、通過する利用者には適切な光量の人工照明を照射した方が、顔認証率の高い画像データを撮像する上でより好ましい。

パーソナルコンピューター１０は、撮像部２０から転送されてくる画像データを受信し、これを解析し、顔認証処理を行う。なお、顔認証処理のためのソフトウエアとしては、例えば、日本電気株式会社製の「ＮｅｏＦａｃｅ」（登録商標）などを用いることができる。また、パーソナルコンピューター１０としては、データ処理機能、通信機能、データ記憶機能などを有する汎用のものを用いることができる。また、本発明に係る入退場管理システム１では、パーソナルコンピューター１０に代えて、他の情報処理端末などを利用することもできる。

また、パーソナルコンピューター１０は、それぞれのゲートに対応した通過センサ３０（光学センサ対３１）から、利用者通過の検出結果情報を受信し、本発明に係る入退場管理システム１の制御を行うようになっている。

また、パーソナルコンピューター１０は、画像データにおけるそれぞれのゲートに対応する顔認証処理に基づいた音声データを、第１スピーカー４１、第２スピーカー４２、第３スピーカー４３、第４スピーカーで発音させるべく、それぞれのスピーカーに制御指令を送信するようになっている。

また、パーソナルコンピューター１０の記憶装置には、少なくとも、顔画像データベース１１のデータベースが記録されている。顔画像データベース１１は、利用者の顔画像データと、利用者に関連するデータとが関連付けられてデータベース化されたものである。図４は本発明の実施形態に係る入退場管理システム１で用いる顔画像データベースのデータ構造の一例を示す図である。図４に示すように、顔画像データベース１１のデータには、固有の「ＩＤ」データ、利用者の「氏名」データ、利用者本人の顔を撮影した「顔画像データ」が記録されている。なお、この外に、利用者の所属先のデータなども含めることもできる。

上記のような顔画像データベース１１は、本発明に係る入退場管理システム１を初期運用する前段に予め準備する。そして、入退場管理システム１の運用開始後も、必要に応じて、新たな利用者を随時追加して顔画像データベース１１を更新していく。パーソナルコンピューター１０は、このような顔画像データベース１１に記録されている最新の顔画像データと、撮像部２０によって取得される画像データとに基づいて、各ゲートを通過する利用者の顔認証を行う。

以上のように構成される本発明に係る入退場管理システム１における処理の流れを説明する。図５は本発明の実施形態に係る入退場管理システム１の顔認証処理のフローチャートを示す図である。

ステップＳ１００で、顔認証処理が開始されると、続く、ステップＳ１０１では、撮像部２０によって撮像した画像データを取得する。

ステップＳ１０２では、通過センサ３０によって利用者の通過が検出されたゲートについて、顔画像データベース１１に登録されている顔画像データと、ステップＳ１０１で取得された画像データとを顔認識技術によって照合する。このような顔認識技術における照合処理の前段においては、画像データから顔画像を抽出する作業が実行される。図３は画像データによる顔認識技術の概念を示す図である。

画像データ中におけるＷ１×Ｈのゾーンで抽出される顔は第１ゲート７１を通過する利用者の顔Ｆ１として抽出・照合され、また、画像データ中におけるＷ２×Ｈのゾーンで抽出される顔は第２ゲート７２を通過する利用者の顔Ｆ２として抽出・照合され、画像データ中におけるＷ３×Ｈのゾーンで抽出される顔は第３ゲート７３を通過する利用者の顔Ｆ３として抽出・照合され、画像データ中におけるＷ４×Ｈのゾーンで抽出される顔は第４ゲート７４を通過する利用者の顔Ｆ４として抽出・照合される。

ここで、画像データ中における（Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３＋Ｗ４）×Ｈで示される、顔認証を行うゾーンは「画像取得ゾーン」として定義する。

ここで、Ｗは画像データ中のゲート間の幅に対応する幅であり、Ｈは通常人の顔の位置がくるものと想定される高さ範囲である。

以上のように、顔認証処理においては、画像データ中において予め設定した画像取得ゾーンと、抽出される顔の位置との関係で、当該顔の利用者がどのゲートを通過しているのかを把握することができる。

また、上記のような画像取得ゾーンが設定されているために、通過センサ３０によって利用者の通過を検知することは必ずしも必須ではないが、通過センサ３０をトリガーとして、対応するゾーンにおける抽出処理を行うことで、より精度を上げることができる。

ステップＳ１０３では、照合の結果、画像データから抽出された顔と、顔画像データ同士が一致した否かが判定される。

ステップＳ１０３における結果がＹＥＳであればステップＳ１０４で認証が成功したものとして、認証成功者が通過するゲートのスピーカーで報知（例：「認証できました。通過して下さい。」）を行う。また、当該結果がＮＯであればステップＳ１０５で認証が失敗したものとして、認証失敗者が通過するゲートのスピーカーで報知（例：「認証できません。顔画像を登録して下さい。」）を行う。

ステップＳ１０６で、顔認証処理を終了する。

以上のような本発明に係る入退場管理システム１は、利用者１人が通行できる程度の幅を有するゲートを複数構成する複数の隔絶壁と、前記顔認証部における認証結果を、前記隔絶壁間のそれぞれのゲートを通過する利用者に報知する報知部と、を有するので、このような本発明に係る入退場管理システム１によれば、ゲートを通過するそれぞれの利用者に対して、顔認証による認証結果を報知・伝達することが可能となる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。ここで、他の実施形態で解決しようとする課題についてまず説明する。図６は画像データの顔認識に基づく入退管理の課題を説明する図である。

撮像部２０で取得される画像データによる顔認識で問題となるのは、図６に示すように、利用者１の直背後に利用者２が存在するような場合、利用者２の顔が当該画像データ中から抽出できず、利用者２の入退場管理を行えなくなる可能性が内在していた。

そこで、他の実施形態では、利用者が通行するゲートには起伏を設けることで上記のような問題を解決するものである。その他の点は、先に説明した実施形態と相違することはない。

図７は本発明の他の実施形態に係る入退場管理システム１のゲートを利用者通行方向側面からみた模式図であり、前記のような起伏として階段８１が採用されているものである。ここで、利用者はゲートを通過しようとする際には、階段８１に一端上って、再び降りて、ゲートを通過することが想定されるものである。

図７に示すように利用者がゲートを通行する差には、階段８１によって平地面より一段高い位置を通過することが想定されている。そして、一段高い位置に利用者が立ったときにおける利用者の顔周辺が入退場管理システム１による顔認証ゾーン（画像取得ゾーン）として設定されている。このような構成によれば、着目する利用者の背後の利用者も、順次前記の一段高い位置に上り、顔認証ゾーンを間違いなく通過するものであるので、背後の利用者が顔認証されずに入退場管理ができなくなるという問題が解決される。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図８は本発明の他の実施形態に係る入退場管理システム１のゲートを利用者通行方向側面からみた模式図であり、前記のような起伏としてスロープ８２が採用されているものである。ここで、利用者はゲートを通過しようとする際には、スロープ８２に一端上って、再び降りて、ゲートを通過することが想定されるものである。

このような実施形態によっても、それぞれの利用者は、順次、スロープ８２の一段高い位置に立ち、そこに設定される入退場管理システム１の顔認証ゾーン（画像取得ゾーン）で必ず顔認証されることとなるので、背後の利用者が顔認証されずに入退場管理ができなくなることがない。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図６において利用者２の入退場管理が行えなくなるという問題を解決るために、利用者が通行するゲートに起伏を設けること、及び、撮像部２０のレンズ（不図示）の光軸を水平より上に向けること、の２点を採用したものである。

図９は本発明の他の実施形態に係る入退場管理システム１のゲートを利用者通行方向側面からみた模式図であり、前記のような起伏として階段８１が採用されているものである。ここで、利用者はゲートを通過しようとする際には、階段８１に一端上って、再び降りて、ゲートを通過することが想定されるものである。

さらに、図９に示す実施形態では、撮像部２０のレンズ（不図示）の光軸が水平より上に向けられており、顔認証ゾーン（画像取得ゾーン）に、着目する利用者の背後の利用者の顔が入ってしまうような確率を極力排するようにし、これにより、より顔認証の精度を向上させるようにしている。

このような実施形態によれば、それぞれの利用者は、順次、階段８１の一段高い位置に立ち、そこに設定される入退場管理システム１の顔認証ゾーン（画像取得ゾーン）で必ず顔認証されることとなると共に、さらに、当該顔認証ゾーン（画像取得ゾーン）には背後の利用者が映らないような撮像部２０の姿勢が採用されているため、利用者が顔認証されずに入退場管理ができなくなることがなくなると共に、入退場管理の精度をより高めることが可能となる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図１０に示す実施形態では、起伏としてスロープ８２が採用されているものである。ここで、利用者はゲートを通過しようとする際には、スロープ８２に一端上って、再び降りて、ゲートを通過することが想定されるものである。

このような実施形態によっても、それぞれの利用者は、順次、スロープ８２の一段高い位置に立ち、そこに設定される入退場管理システム１の顔認証ゾーン（画像取得ゾーン）で必ず顔認証されることとなると共に、さらに、当該顔認証ゾーン（画像取得ゾーン）には背後の利用者が映らないような撮像部２０の姿勢が採用されているため、利用者が顔認証されずに入退場管理ができなくなることがなくなると共に、入退場管理の精度をより高めることが可能となる。

以上、本発明に係る入退場管理システム１は、利用者１人が通行できる程度の幅を有するゲートを複数構成する複数の隔絶壁と、前記顔認証部における認証結果を、前記隔絶壁間のそれぞれのゲートを通過する利用者に報知する報知部と、を有するので、このような本発明に係る入退場管理システム１によれば、ゲートを通過するそれぞれの利用者に対して、顔認証による認証結果を報知・伝達することが可能となる。

１・・・入退場管理システム
１０・・・パーソナルコンピューター
１１・・・顔画像データベース
２０・・・撮像部
３０・・・通過センサ
３１・・・光学センサ対
４１・・・第１スピーカー
４２・・・第２スピーカー
４３・・・第３スピーカー
４４・・・第４スピーカー
６０・・・隔絶壁
７１・・・第１ゲート
７２・・・第２ゲート
７３・・・第３ゲート
７４・・・第４ゲート
８１・・・階段
８２・・・スロープ

Claims (5)

1. 管理対象エリアの入退場ゲートにおける利用者の入退場を管理する入退場管理システムにおいて、
   利用者の顔画像データと、利用者に関連するデータとが関連付けられて登録された顔画像データベースと、
   利用者１人が通行できる程度の幅を有するゲートを複数構成する複数の隔絶壁と、
   前記隔絶壁で構成された複数のゲートの画像データを取得する撮像部と、
   前記顔画像データベースに登録された顔画像データと、前記撮像部で取得された画像データにおける画像取得ゾーンと、を解析し、前記画像データで取得された複数の人物の顔認識を行う顔認証部と、
   前記顔認証部における認証結果を、前記隔絶壁間のそれぞれのゲートを通過する利用者に報知する報知部と、からなることを特徴とする入退場管理システム。
2. 利用者が通行するゲートには起伏が設けられることを特徴とする請求項１に記載の入退場管理システム。
3. 前記起伏が階段であることを特徴とする請求項２に記載の入退場管理システム。
4. 前記起伏がスロープであることを特徴とする請求項２に記載の入退場管理システム。
5. 前記隔絶壁間のそれぞれのゲートを通過する利用者を検知するセンサが設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の入退場管理システム。

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