JPH0293527A - 顔貌撮像用制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は顔貌撮像用制御装置に関する。

顔貌を撮像し特徴を抽出して予め記録された特徴データ
と対象者の測定時の特徴データを比較する事により個人
を同定する装置が注目されている。

非接触方式であり今後相当な普及が期待されるが撮像条
件によっては誤認を生ずることがある。

又撮像方法が厳密すぎて撮影のために専門的な人員を要
する等手間がかかり一般的でないものでは広汎に使用す
る事が出来ない。基本的な原理が勝れているだけに、容
易に使用出来特徴抽出に適合し、顔貌撮像個人識別装置
を有効に制御する総合的な付加装置が求められてた。特
に被撮像者が独自に操作し高精度のデータを自動収録出
来る方法が望まれていた。顔貌の特徴を抽出する方法と
しては顔の側面則ち側貌を撮影し目鼻立ちの隆起の曲線
の曲率等のデータを求める事が有効である事が最近確証
されている。データを得るには側貌の撮影条件を標準化
する必要がある。顔を真横がら見た場合と顔を左１５度
及び左１５度回転した場合の撮像データをそれぞれ収集
する。顔が立体であるから最適データの収集は上記の様
に顔の数パターンの撮像角度を付加する必要がある。こ
の様に側貌の撮影には各種の条件が標準化されねばなら
ずこの為自動装置化出来ず重大な問題があった。

被撮影者が独自に操作し最適データが自動的に得られる
にはどの様にすれば良いのかその方法と収集手段が求め
られていた。そこで本発明は前記の問題点に対する解決
方法とその実現手段である顔貌撮像用制御装置を提供し
ようとするものである。

先ず方法を列挙すると （１）真横の撮影位置を確定する。（被撮影者にとって
は正面を確定する事になる） 耳を「位置決め」の基準点とする。

被撮影者が自分で位置を合わせる為、 「合わせ鏡」を使用する。「合わせ鏡」は二枚鏡等、複
数鏡を用いる。

高さは自動調節される。

側面の鏡は「隠し取り」の為ハーフミラ−を用いても良
い。

（２）正面に対する左１５度右１５度の顔の回転位置（
左右規定角度の回転）を確定する。

視点−視線を規定位置に停止させ顔の位置を決める。「
位置決め」の為位置決め用の専用物体を用いる。

（３）前記方法に適合したシャッタリングを確立する。

［被撮影者無意識撮像条件］ 正面（純側面）１回、途中（微回転側面）３回、以上「
隠し取り」撮影（フラッシュを焚かず撮影する。） ［被撮影者有意識撮像条件コ 正面（純側面）１回（フラッシュを焚い撮影する。） （４）前記方法を逐次停滞なく実行可能な手順とスイッ
チングシーケンスネットワーク回路の確立する。

以上の方法について詳述すると、被撮影者は先ず真横の
位置を確定する。顔貌撮像個人識別装置の原理基本方式
が側貌の隆起曲率等のデータによるものであるから真横
の位置の確定が必要となるのである。顔の高さは被撮影
者が定位置の椅子に座ったり床の足型等マークの定位置
に立ったりする事により自動的に高さが確定される。こ
れはセンサーやカメラ映像処理技術により可能である。

「位置決め」の基準点として耳等の人体顔頭部の部位を
規定しておく。耳の場合耳が側面の鏡に描かれておりそ
の写像を正面の別の鏡に写す事により正面位置（純側面
）を確定する。左右の規定角度の回転は顔が立体であり
左右の非対称性も重要なデータの構成要件となるので必
要であり例えば左１５度右１５度の様に規定し標準化す
る。この確定の為に視点を規定位置に定着させる。この
目的に位置決め用の専用物体を用いるがこの物体の原理
は光源をピンホール様の穴を通して覗く事により光源−
穴一眼の直線則ち視線が定まる訳である。［被撮影者無
意識撮像条件」と「被撮影者無意識撮像条件」の撮像条
件を規定する事により無意識と有意識の撮像データを収
集する。これは顔貌の特徴抽出に重要な要件となる。意
識する時と無意識の時では顔の表情に変化がある事は顔
写真撮影時ポーズをつけたりする事から明確である。

又無意識と有意識の条件設定をフラッシュを焚く事の有
無により行っており被撮影者には知られる事無く必要デ
ータを収集できる。これはセキュリティ等の防犯上から
も必要な事である。無意識の表情の中に重要なデータが
内在されている訳である。前記の方法を逐次遅滞なく実
行可能な手順としてフローチャートに記載する。このフ
ローチャートは有意識と無意識（隠し取り）の２系統の
流れで表現し有意識を正処理、無意識を副処理としてい
る。これらの方法を実現する手段として顔貌撮像用制御
装置の実施例を挙げる。

以下図面によって実施例について説明する。

顔貌撮像個人識別装置１の制御に於いて被撮影者の耳等
の人体部位形状表示体２を表示した側面鏡３と上記表示
に写合した被撮影者の人体部位の反射写像を被撮影者が
認知出来る位置に正面鏡４を設ける。顔貌の被撮影対面
を回転して適合化させる複数の視点決定体５を設ける。

視点決定体５は光源６を内在しその光源が透過窓７を通
して視認される様に形成する等視線が鋭敏に確定される
構造である。前記正面鏡４の写像が確定した時や視点が
決定された時に操作するスイッチ８等の操作により制御
される。フラッシュ９の有無、ハーフミラ−等の隠し取
り手段を用い無意識、有意識の撮像条件により規定され
た手順に従ってデータを、収集し合成する様に構成する
。以上の特徴を具備する様に構成する。順設撮像個人識
別装置１は被撮影者の側設が撮影出来適切なデータの収
集が可能な位置に配置される。６人体部位形状表示体２
は側面鏡３の表面に描いたり貼付したり等どの様な方法
でも良いが表示される。人体部位形状表示体２の表示に
耳金するとはこの表示に例えば耳が重なり合って写る事
である。側面鏡３は被撮影者の側面に配置される。この
為被撮影者が側設を見るのは困難である。正面鏡４はそ
の側設が被撮影者に容易に認知出来る位置に配置される
６則ち「合わせ鏡」の原理を用い位置確定が容易に可能
となる様にする。顔貌の被撮影対面とは順設撮像個人識
別装置１が撮影する被撮影者の顔貌の撮影面である。回
転して適合化させるとは前述の左右規定角度の回転によ
る位置の確定である。視点決定体５は被撮影者の前方面
の適当な規定位置に配置される。視点決定体５は例えば
ビンポン球の様な中空の球体の内部にＬＥＤ等による光
源６を設けその球面の対称点にピンホールの様な小さな
孔則ち透過窓７を設けた構造である。光源６の光はは透
過窓７を通して視認される。この構造により視点が鋭敏
に確定される。スイッチ８の操作は操作指示表示板１ｏ
の指令の表示や音声合成部１１の音声指令により被撮影
者自ら行う。操作指示表示板１０の指令の表示はＬＥＤ
やランプ等の発光体や電光文字看板により行う。

被写体コントラスト鮮明化板１２は順設撮像個人識別装
置１に対面し被撮影者の映像を鮮明化する適当な位置に
配置される。側設のシルエットや輪郭が明確になる様に
する。被写体コントラスト鮮明化板１２は反射体や面発
光体が用いられるが撮影時反射体に光が照射されたり面
発光体の場合は通電して発光する等制御される。フラッ
シュ９はカメラのストロボ等の一般的な閃光体であれば
良く有識撮像条件の設定として用いられる。

「隠し取り」の手段として側面鏡３をハーフミラ−とし
てその後ろに順設撮像個人識別装置１を配置する。ハー
フミラ−の代わりに側面鏡３に撮影様の小孔を設けても
良い、順設撮像個人識別装置１はいままで一体として記
述したが撮影部と識別処理部を分離し撮影部則ちカメラ
部のみ前述の位置に配置し識別処理部が別位置や別室に
配置される様にしても良い。正面鏡４もハーフミラ−と
しも良い。正面像撮像装置１３が正面像の撮影に適応し
た位置に配置される。これは有意識的撮影であるから正
面像撮像装置１３は被撮影者が認知しても良いので正面
鏡４は通常の鏡であっても良い。

ハーフミラ−を使用した場合正面像撮像装置１３は撮影
に必要な光線通過部分のみハーフミラ−としその他の部
分は通常の鏡としたものであっても良い。視点決定体５
は被撮影者の目線が水平に移動し確認出来る位置に配置
されるのが望ましくこの為正面鏡４に付加したり内在さ
せても良い。鏡の一部を非反射性、光透過性としその背
後に視点決定体５を配置すれば視点決定体５の内部光を
目視出来る。これにより目線の水平性が保たれる。

正面鏡４は非撮影者に正対面している事が望ましくこの
為合わせ鏡の側面鏡３は少し非撮影者に対し回転角を持
つ。側面鏡３がハーフミラ−の場合反射像は上記回転角
の為非撮影者が楽に合わせる事が出来る。回転角の調整
の為側面鏡３に回転調整部１４を設けても良い。回転調
整部１４は目盛板を設は回転角度が目視出来る様にした
りギヤやノブを設けても良くカメラ等光学機器の雲台を
用いてリモコン式にしても良い。回転角度等のデータも
蓄積収集出来る様にしても良い。上記により室内の大き
さ採光等使用条件による調整が可能である。正面像撮像
装置１３は通常の撮像装置で良いが正面像のデータも収
集できる様に構成しても良い。劃ち正面像のピクセル数
の面積北口の位置等正面像の顔貌データである。この場
合は側設よリデータ精度が低いが側設データと併用すれ
ば効果がある。全体の電気系、光学系、情報系の制御は
マイクロコンピュータ、シーケンスコントローラ、リレ
ー制御等どの様な方式の制御手法であっても良く総合制
御部１８として構成される。

正面像撮像装置１３は即時印画方式の写真生成表出部１
５を設は対象者の写真を生成し排出口より排出する構造
にしても良い。写真生成表出部１５の印画方式はポラロ
イド方式等の速成印画方式や電子写真やＶＴＲ、ビデオ
ディスク、ＩＣメモリ等の電子的媒体を用い再生表示装
置により画像を表示しても良い。データ処理部１６によ
り順設撮像個人識別装置１の個人識別の特徴抽出データ
と正面像撮像装置１３の撮影条件、正面像データ、個人
基本データ、等を規定に適合した方法で結合しカード作
成装置１７により収録カード化される。

写真生成表出部１５により生成された写真は上記カード
に添付される。これは自動的又は半自動的に行わ扛る。

カード自体が印画紙の様にフィルム化され又磁気、ＩＣ
，光等の情報媒体で上記各装置がこれに適応し処理され
る様に構成しても良い。

正面像撮像装置１３と写真生成表出部１５が電気情報伝
送的に結合し映像信号を伝送し写真を生成する構成であ
っても良い。個人識別カード等の媒体がありその媒体に
正面像の映像情報が写真、又は他の視見的映像表現で表
示されその上に秘匿された状態で側設による個人特徴抽
出データが収録される。管理情報も内在しカード機能を
持つ。

総合制御部１８は外部との通信伝送を可能とするモデム
等の通信手段をもっても良い。制御を一般化するＬＡＮ
等のネットワークを持ちプロトコル等の通信手順を標準
化しそれに従えばどの様な撮影機器や情報収集機器が接
続制御出来る様に構成しても良い。総合制御部１８のは
登録、個人識別カード作成、照合、識別、判定等の処理
機能を持つ。又データ検索、データ管理、エラー処理、
統計処理、等を行うホストコンピュータ１９と結合する
事が出来る。

スイッチ８は赤外線、超音波、無線等を使用したリモコ
ンを用いても良い。タイマー機能により連続的自動的に
処理しスイッチ８を持たない構成であっても良い。側面
鏡３と正面鏡４を光学的な反射鏡により構成するとした
がこれは同−的な機能を持つ電子的表示装置を用いても
良い。例えばテレビカメラと受像機の様なデイスプレィ
装置を設けそのデイスプレィ装置の表示面に人体部位の
形状が表示されておりカメラからの映像の人体部位が整
合したときにスイッチ８を押す様にする。人体部位の形
状をグラフィック的に表示する訳である。総合制御部１
８の初期設定の為にスタート用の人体感知センサー、重
量感知センサーやマイクロスイッチ等の感知部２０を設
けても良い。

以上の様な構成であるからこれを使用するときは被撮影
者は設定位置につく。設定位置には足型等のマークをす
るか椅子を固定しておく。その設定位置に感知部２０が
設けられており被撮影者を感知する。これにより総合制
御部１８は初期設定され撮影準備にはいる。操作指示表
示板１０には被撮影者に対する指示が表示される。先ず
「所定の位置について下さい」又は「椅子に座って正面
を見て下さいＪと指示がでる。音声合成部１１によって
これらの指示が発声される。以下の指示についても操作
指示表示板１０と音声合成部１１の単独又は併合して行
なわれる。「左の鏡の中の耳のマークにあなたの耳を合
わせて下さいＪと指示され被撮影者は耳を側面鏡３の人
体部位形状表示体２の耳マークに合わせる。その反射像
が正面鏡４にうつる。被撮影者は正面鏡を見て「合わせ
鏡」の要領で耳を合わせ順設撮像個人識別装置１は対面
した側面像を得る。「耳マークにあなたの耳が合ったと
きスイッチを押して下さい」と指示され被撮影者はスイ
ッチ８を押す。そのとき被写体コントラスト鮮明化板１
２が通電され被撮影者の側面像のシルエットが浮かび上
がる。コントラストの鮮明化は感知部２０の感知時にし
ても良い。

被撮影者がスイッチ８を押す事により順設撮像個人識別
装置１は作動し側設の正対面映像を得る。

この時、フラッシュ９は作動させず前述の被撮影者無意
識撮像条件下の撮影となる。「左の白い玉を見て下さい
、玉の中に赤い光が見える様に顔を回してください」　
「赤い光が見えたらスイッチを押して下さい」と指示が
出る。白い玉と云うのは視点決定体５であり色は見やす
い色であれば何色でも良い。視点決定体５に光源６が内
在し透過窓７を通して光源６の光を見る。これにより視
点が決定する。光源６が赤いＬＥＤ又はランプの時は赤
色であるが見やすい色であれば何色でも良い。

スイッチ８を押す事により順設撮像個人識別装置１は作
動し側設の左上５度回転映像を得る。この時も前述の無
意識撮像条件である。右についても前述と同様に右の処
理を行い右１５度回転映像を得る。回転調整部１４は側
面鏡３を回転を可能としその回転角を数量化し目視又は
角度情報データを得る。［撮影を行いますから正面を向
いて下さい」この時も前述の耳のマークと耳を合わせる
事を行っても良い。「スイッチを押すとフラッシュがた
かれ写真撮影が行われます」と指示する。正面像撮像装
置１３が作動し正面像が撮影される。

これは被撮影者有意識撮像条件となる。順設撮像個人識
別装置１の個人順設特徴抽出データと正面像撮像装置１
３のデータをデータ処理部１６に入れ写真生成表出部１
５及びカード作成装置１７を作動させ個人識別カードを
自動的に作成する。

正面像撮像装置１３のデータは正面像の映像データ則ち
映像信号や写真等の目視的２次元データの他に撮影条件
データ等が含まれる。個人の基本的データ則ち氏名、性
別、生年月日、身長、体重等がキーボード、ライトペン
等何らかの入力方法で入力される。これらはホストコン
ピュータ１９のターミナルより入力したり総合制御部１
８に専用入力部を設けて入力しても良い。ホストコンピ
ュータ１９はパーソナルコンピュータ、ミニコンユータ
等どの様なコンピュータであっても良い。総合制御部１
８とインターフェースを経由して結合されデータを交換
する。登録のときはカードが作成され照合のときはカー
ドにより該当する個人データを検索しその登録された個
人の順設特徴抽出データとカードの順設特徴抽出データ
を比較し合否を判定する。判定によってどの様な対策を
するのか総合制御部１８又はホストコンピュータにプロ
グラムされている。これにより例えばデータが合致しな
い時は出入り口のドアをロックする等の防犯的処理対策
が成される。

視点位置決定に光の直進性を利用しているかさら厳密に
するには視点決定体５の光源６を記号や図形とし「三角
が見えたらスイッチを押して下さい」の様に被撮影者の
スイッチ操作の確実性を高める様にしてもよい、記号や
図形等をランダムに表示し指示の通りの表示が現われた
時にスイッチを押したかにより被撮影者の対応意識を判
定出来る。

正しく顔面を回転させたかの判定は撮像装置の対面積比
を考慮し統計的手法を併用しても良い。回転調整部１４
に上下移動機能を加え人体部位形状表示体２の写像整合
を容易にする為リモコンや自動調整機能により高さの調
整をする様に構成しても良い。自動調整機能は撮像装置
の映像信号の位置情報を処理する事により可能でありリ
モコンは被撮影者が写像を見て行う。前記調整は被撮影
者の撮影位置を上下しても良い。これは椅子や台床に前
記上下移動機能を持たせる。

本発明の実施により各装置が有効に制御される。

側設の正対面（真横）が規定される。側設の回転角が左
右一定に規定される。前記規定により被撮影者の対象位
置関係が標準化され個人順設特徴抽出データの精度が向
上する。側設の回転角が左右一定に規定される事により
側設データの冗長度があがり精度が向上する。顔の位置
を設定するのに人体に接する器具等を用いる事なく設定
出来る為被撮影者に不快感を与えない。無意識、有意識
と撮像条件を区別しその処理方法を規定しデータの情報
量を増大させ精度を向上している。被撮影者にあまり負
担の掛からぬ方法で自分で処理させているので人件費等
経費が低減出来る。原子力発電所、バイオ研究所、重要
行事等防犯に有効である。

以上の様に各装置の機能を人間に適応させ操作制御方法
を規定し標準化する事により精度を向上させる。操作の
簡便さとセルフコントロールにより順設の特徴抽出によ
る個人識別装置を一般に普及させ防犯に寄与する有益な
発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図はブロック図　　　第２図はブロック図第３図は
原理説明図　　　第４図は斜視図第５図は斜視図　　　
　　第６図は斜視図１−順設撮像個人識別装置 ２−人体部位形状表示体 ３−側面鏡　　４−正面鏡　　５−視点決定体６−光源
　　　７−透過窓　　８−スイッチ９−フラッシュ　　
　１〇−操作指示表示板１−音声合成部 ２−被写体コントラスト鮮明化板

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　顔貌撮像個人識別装置の制御に於いて被撮影者の耳等
   の人体部位形状表示体を表示した側面鏡と上記表示に写
   合した被撮影者の人体部位の反射写像を被撮影者が認知
   出来る位置に正面鏡を設ける。 顔貌の被撮影対面を回転して適合化させる複数の視点決
   定体を設ける。視点決定体は光源を内在しその光源が透
   過窓を通して視認される様に形成する等視線が鋭敏に確
   定される構造である。前記正面鏡の写像が確定した時や
   視点が決定された時に操作するスイッチ等の操作により
   制御される。フラッシュの有無、ハーフミラー等の隠し
   取り手段を用い無意識、有意識の撮像条件により規定さ
   れた手順に従ってデータを収集し合成する様に構成する
   。以上の特徴を具備する顔貌撮像用制御装置