JPS6243784A

JPS6243784A - 個人認証装置

Info

Publication number: JPS6243784A
Application number: JP18361785A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kuno; 敦司久野
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1985-08-20
Filing date: 1985-08-20
Publication date: 1987-02-25

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】〈発明の技術分野〉この発明は、被検者が特定の個人であるか否かをチェッ
クするための個人認証装置に関する。

〈発明の概要〉この発明は、板状の水平光を被検者の顔面に放射して、
鼻部の輪郭に沿う水平光との交わり線を所定高さ間隔毎
に生成し、各文わり線の２次元画像を撮像手段で得た後
、これを認識処理手段で解析して被検者の個人認証処理
を実行するものであり、これにより信転性の高い個人認
証を可能としている。

〈発明の背景〉従来個人認証装置として、指紋を認証対象とする方式や
声紋を認証対象とする方式等が存在する。ところが前者
の方式の場合、指面に汚れや傷があると指紋が変動し、
また被検者に嫌悪感を与える等の問題がある。一方後者
の方式の場合、風邪等の原因で声紋が変動し易く、また
テープレコーダを利用した仏座の判定が回能である等の
問題があった。

〈発明の目的〉この発明は、上記問題を解消するためのものであって、
外的要因の影響を受けにくい信頼性の高い個人認証装置
を提供することを目的とする。

〈発明の構成および効果〉上記目的を達成するため、この発明の個人認証装置では
、被検者の顔面を支持固定するための顔面支持手段と、
被検者の顔面に向けて板状の水平光を高さを変えつつ放
射して、鼻部分の輪郭に沿う前記水平光との交わり線を
所定の高さ間隔毎に生成する投光手段と、前記各高さ毎
の交わり線の２次元画像を求めて鼻形状を特定する等高
線データを得る逼像手段と、前記等高線データを解析し
登録データと照合して被検者の個人認証処理を実行する
認識処理手段とを具備させることとした。

この発明によれば、顔面の鼻部分に生成される水平光と
の各交わり線は、鼻部分を水平光の各高さで切断して得
られる切断面の輪郭線に一敗するものである。従ってこ
の発明では、形状変化の生しにくい鼻部分の形状を認証
対象としているから、前記各交わり線にかかる等高線デ
ータを基準データと比較することにより、外的要因の影
響を受けにくい信頼性の高い個人認証を実現できる。し
かも前記交わり線は、ある高さにおける平面上の曲線（
１次元データ）であるので、データ量が少なくて済み、
このため交わり線の検出や登録データとの照合に要する
時間をきわめて短くできる。さらに板状の水平光の高さ
は既知であるから、交わり線上の点の高さは正確に求ま
り、１台のテレビカメラによる単眼立体視が可能である
等、発明目的を達成した顕著な効果を奏する。

〈実施例の説明〉第１図は、この発明にかかる個人認証装置の全体構成例
を示す。

図示例の装置は、基板１の一端に支柱２が縦設され、こ
の支柱２上に投光装置３を配備し、さらにその上に２次
元ＣＣＤ等より成るテレビカメラ４を傾斜可能に支持し
たものである。

基板１の他端位置には、被検者Ａが座る椅子５が固定し
てあり、この椅子５の背もたれ上端面には、顔面支持具
６が高さ調節可能に配備しである。図示の顔面支持具６
は、支え軸７を上下摺動させた後、ネジ具８を締め付け
ることにより任意高さに固定できる構造となっており、
被検者Ａのあごの高さに対応位置する顔面固定部９と、
被検者Ａの眼の高さに対応位置する視覚保護部１０とを
備えている。顔面固定部９は、顔面の両側へ腕を突出さ
せて顔面を固定するものであり、また視覚保護部１０は
、眼の前位置を一定幅帯状に覆って、眼に後記の水平光
１１が入射するのを防ぐ。

前記投光装置３は、板状の水平光１１を被検者Ａの顔面
へ放射し、これにより顔面の鼻部分ａに前記水平光１１
との交わり線１２を生成するためのものである。この交
わり線１２は、第２図に示す如く、鼻部分ａの輪郭に沿
って形成されるものであって、板状水平光１１の投光路
高さを段階的に変化させて、各高さに対応する交わり線
を生成することによって、鼻部分ａの形状を第３図に示
すような等高線り、−ｈ、として特定するものである。

なおこの第３図では、ｘｙｚ座標上に前記等高線り、〜
ｈ、が表現してあり、この場合、各等高線ｈ１〜ｈ、は
ｘｙ平面と平行となる。

第４図および第５図は、前記投光装置３の構成例を示す
。図中、レーザスキャナ１３は、レーザ光源１４を発し
たレーザビーム１５を鏡１６により下方へ反射させるも
のであって、前記鏡１６はＸステージ１８に沿い平行移
動させて、レーザビーム１５を第４図中、矢印方向へ平
行移動させて、投光路高さを可変設定できるようになっ
ている。このレーザビーム１５は、シリンドリカルレン
ズ１９により扇状の光２０に変換され、さらにこの光２
０を鏡２１に反射させて、板状の水平光１１を生成して
いる。

この水平光１１は、顔面の鼻部分ａに前記交わり線１２
を生成し、この交わり線１２は、前記テレビカメラ４に
よって撮像される。テレビカメラ４の逼像面には、交わ
り線１２の２次元画像が輝線として現れるもので、この
２次元画像はビデオ信号２２としてマイクロコンピュー
タより成る制御処理装置２３へ送られる。

この制御処理装置２３は、取り込んだ画像入力に２値化
処理を施して、前記輝線（交わり線）を抽出した後、以
下に詳述する解析を実施して、被検者の認証処理を実行
する。

第６図は、上記制御処理装置２３の制御動作、すなわち
個人認証処理動作の流れを示している。

まず同図のステップ１　（図中、ｒＳＴＩＪで示す）で
、被検者を特定するためのＩＤ番号を制御処理装置２３
へ入力すると、つぎのステップ２で、制御処理装置２３
のメモリより該当する被検者の登録データが読み出され
て、ワークエリア等へセントされる。

第７図は、この登録データの内容を示しており、交わり
線の高さ範囲を規定するデータ、被検者の視覚保護部ｌ
Ｏの高さを規定するデータ、視覚保護部ＩＯを基準とし
た所定高さＨｉ　（ただしｉ＝１，２．・・・・、Ｎ）
における各交わり線を構成するデータ、鼻形状の照合の
ためのしきい値データ等を含んでいる。

つぎに被検老人を、椅子５へ座らせて顔面支持具６の顔
面固定部９および視覚保護部ＩＯを被検者Ａの顔面適所
にセットした後、まずステップ３で視覚保護部１０の高
さを測定して、その測定値と前記登録データとの一敗度
合をチェックする（ステップ４）。このステップ４は、
まず眼の高さを手掛りとしてこの被検者Ａが登録された
本人か否かを判定するためのもので、ステップ４の「視
覚保護部の高さ適正かり」の判定が“ＹＥＳ”のとき、
つぎに水平光１１の投射による個人認証処理へ移行する
。

すなわちつぎのステップ５において、制御処理装置２３
が、投光装置３を作動させると、水平光１１が被検者へ
の顔面に投射され、鼻部分ａの表面には交わり線１２が
生成される。そしてテレビカメラ４は、この交わり線１
２を撮像し、その画像は制御処理装置２３に取り込まれ
る。制御処理装置２３では、入力画像に２値化等の処理
を施し、これにより画像上で交わり線が抽出される。つ
ぎに制御処理装置２３は、交わり線１２上の各点ｑの３
次元座標を計測する。

第８図はこの座標の計測に際して実施される単眼立体視
の原理を示したものである。まずテレビカメラ４の盪像
面２４上の像点Ｑにつきその３次元座標を求めた後、こ
の像点Ｑとテレビカメラ４のレンズ中心点Ｒとを結ぶ直
線２５を得る。つぎにこの直線２５を延長して、像点°
Ｑに対応する交わり＆？ｔｌＺ上の点ｑを得、さらに点
Ｑ、　Ｒの既知座標からこの点ｑの３次元座標（ｘｑ、
　ｙｑ、　ｈ）を算出する。この座標算出演算は、全て
の像点につき実施し、これにより交わり線Ｉ２を構成す
る各点の３次元座標を得ることができる。

上記交わり線１２の生成処理は、水平光１１の投射高さ
ｈを所定間隔（例えば数酊）毎に変化させて実行するも
ので、各交わり線につき第８図の単眼立体視法を実施す
ることにより、各高さ毎の交わり線（第３図の等高線に
相当する）の構成データが求まる。この実施例の場合、
視覚保護部１０の高さを基準として、この基準高さに対
する所定高さＨｌ（ただし１＝Ｌ２．・・・・。

ｎ）についての各交わり線の構成データを求めるように
している。

かくして各交わり線の構成データは、つぎのステップ６
において、第７図に示す登録データと照合されて、その
相関値が計算され、この相関値がしきい値以上か否かに
よって、被検者Ａが本人であるか否かの判定が行われる
（ステ７１７〜９）。

ところでこの実施例では、−上記照合処理に先立ち、交
わりｖＡ１２を構成するｘｙ座標系の各データを、３次
元空間での平行移動や回転の影響を受けないよつ！【他
の座標系（この場合、９８座標系）のデータに変換して
おり、これにより照合処理の容易化をはかっている。

すなわちこの実施例では、第９図に示す如く、交わり線
１２Ｆの各点ｑ、につきその点（例えばｑｚ）とつぎの
点（例えばｑ３）とを結ぶ線の外角（例えばθ２３）を
求めてその累計値をψ（ｑｌ）とし７、また各点間の距
離（例えばＬ２．）を求めてその累計値をＳ　（ｑ、）
とし、これら、９’（ｑ；　）、Ｓ　　（ｑ＋　）を各
点ｑ、につきつぎの原理式（ただしこの弐では、ｉ≧２
）から求めて、データ変換を行っている。

第１０図は、上記変換の具体例を示し、交わり腺１２を
構成するに番目の点のｘｙ座標（ｘ　（ｋ）、　　ｙ　
（ｋ））が　Ｓ座標系において座標（Ｓ（ｋ）、ＣＰ（
ｋ））に変換されている。

つぎの各式は、前記■■弐を一層具体的に表したもので
あり、ｋ番目の点につきこれら各式の演算を実行するこ
とによって、上記の変換データ９）（ｋ）　、　ｓ　ｌ
）を得ることができる。

（ｌｌｋ＝ｏのとき５（０）−＝０９）（０）＝Ｏ＋２１に＝１のときＳ　（１）　　−（ｘ（１）−ｘ（０））”　　＋　　
（ｙ（１）−ｙ（０））ｚ９（１）−〇（３）ｋ≧２のときＳ　（ｋ）　　−３（Ｋ−１）＋　　（ｄｘ＋）２＋　
（ｄｙ＋）ｚただし上記のｄｘ、　ｄＸｚ＋ｄｙ＋、ｄ
Ｖｚはつぎのとおりである。

ｄ　ｘ　、　　＝　ｘ　（ｋ）　　−ｘ　（ｋ−１）ｄ
　Ｘ２　　＝　ｘ（ｋ−１）　−ｘ（ｋ−２）ｄｙ＋　
　＝ｙ（ｋ）　　　ｙ　　（ｋ−１）ｄ　）’　ｚ　　
＝　ｙ（ｋ−１）　　　ｙ　（ｋ−２）上記によって変
換されたデータは、ステップ６で登録データと照合され
、両者の相関値がしきい値以上か否かによって、被検者
が本人か否かが判定される（ステップ７〜９）。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる個人認証装置の全体構成図、
第２図および第３図は顔面に生成される交わり線を示す
図、第４図および第５図は投光装置の構造説明図、第６
図は個人認証処理の流れを示すフローチャート、第７図
は登録データの内容を示す図、第８図は単眼立体視の原
理説明図、第９図はデータ変換の原理説明図、第１０図
はデータ変換例を示す図である。３・・・・投光装置　　　　４・・・・テレビカメラ６
・・・・顔面支持具　　　１１・・・・水平光２３・・
・・制御処理装置甘　Ｑ　　　＞Ｂ　　　　　データ遺叶キ桑。Δ竹閣配
メプと日月りろ’、；ｔ’　／　　）２１　　　う鴎人
区、鉦装置〜を体ノ４への３−−−１２尤又１６−−−頭ωＬ特具２３−　＋１０Ｉｌｌガ耀装置〃　−プレどカノラ／／、Δ（手元 −＋　Ｚ　）邑　　　（ゎり楳を示Ｖシヘ寸　３　）］
　　　ｔす・１菓を示１　面寸二　　図　投光装り祷造
説明崗一’１５＋ｆｆ１−＞−１児％　、！　、構ｖａｔｓ　
ｔａ１竹　Ｂ　）ニー−）　　　？ｉ眼ａ　イ本硯σ）
、＾す′、）フ３にイへ手続（甫正書く自発〉昭和６０年１２月１９日１、事件の表示　　昭和６０年特許願第１８３６１７号
２、発明の名称　　個人認証装置３、補正をする者事件との関係　特許出願人住所〒６１６京都市右京区花園土堂町１０番地名称（２
９４）立方電機　株式会社代表者　立　石　孝　雄４、代理人氏名　　　（７８９１）弁理士　　鈴　木　由　充図面
中「第１図」に別紙界インキで示す如く、符号ｒ３」の
引出線を記入。甘／）Ｚ　個人６以置。梠ｌ落双必３−−−４Ｑ光聚１６−−−預６０乏耕具Ｚ３−　　ル１＃ρ１１６耀装置〃−−−プレどカノラ／ノ　−一　男く　手　Ａ５

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検者の顔面を支持固定するための顔面支持手段
と、被検者の顔面に向けて板状の水平光を高さを変えつつ放
射して、鼻部分の輪郭に沿う前記水平光との交わり線を
所定の高さ間隔毎に生成する投光手段と、前記各高さ毎の交わり線の２次元画像を求めて鼻形状を
特定する等高線データを得る撮像手段と、前記等高線データを解析し登録データと照合して被検者
の個人認証処理を実行する認識処理手段とから構成され
る個人認証装置。
（２）前記顔面支持手段は、被検者の眼に水平光が入射
するのを防止するための視覚保護帯を具備している特許
請求の範囲第１項記載の個人認証装置。
（３）前記撮像手段は、２次元ＣＣＤより成るテレビカ
メラである特許請求の範囲第１項記載の個人認証装置。
（４）前記認識処理手段は、マイクロコンピュータであ
る特許請求の範囲第１項記載の個人認証装置。