專利名稱：被拍體驗證設(shè)備、方法及程序、臉部驗證設(shè)備和便攜電話的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及拍攝諸如人的臉部、虹膜和掌紋之類的被拍體和驗證被拍體的被拍體驗證設(shè)備、臉部驗證設(shè)備、便攜式電話、被拍體驗證單元、被拍體驗證方法和被拍體驗證程序。
背景技術(shù)：
諸如拍攝和驗證臉部的臉部驗證系統(tǒng)、拍攝和驗證虹膜的虹膜驗證系統(tǒng)以及拍攝和驗證手的掌紋的掌紋驗證系統(tǒng)之類的各類驗證系統(tǒng)，傳統(tǒng)上被推薦為驗證當(dāng)事人的系統(tǒng)。
在這些驗證系統(tǒng)中，拍攝和驗證諸如臉部、眼睛或手之類的被拍體，但必需排除通過照片等假冒和自稱被拍體的人物。
身份驗證設(shè)備被推薦為排除這種利用照片的假冒的方法(參見專利文獻(xiàn)1)。在這種設(shè)備中，拍攝被拍體多次，如果每個拍攝圖像的背景不是連續(xù)的，就判斷不是當(dāng)事人。
但是，當(dāng)通過背景的連續(xù)性排除利用照片的假冒時，存在如下問題。也就是說，例如，當(dāng)考慮將這種設(shè)備安裝到諸如便攜式電話和PDA(個人數(shù)字助理)之類的便攜式信息終端上時，如果在隨火車、汽車或行走一起移動期間打算進(jìn)行驗證，則拍攝圖像內(nèi)的背景也會發(fā)生改變。因此，不可能驗證當(dāng)事人。
并且，還存在如果準(zhǔn)備了在同一背景下拍攝的照片也可以進(jìn)行假冒的問題。
JP-A-2004-362079發(fā)明內(nèi)容考慮到上述問題，本發(fā)明的目的是提供在通過當(dāng)事人進(jìn)行驗證的過程中能夠排除利用照片的假冒而不會引起任何阻礙的被拍體驗證設(shè)備、臉部驗證設(shè)備、便攜式電話、被拍體驗證單元、被拍體驗證方法和被拍體驗證程序。
本發(fā)明在于利用拍攝被拍體的拍攝裝置以及根據(jù)通過拍攝裝置拍攝被拍體提供的拍攝圖像驗證被拍體的被拍體驗證方法或被拍體驗證設(shè)備。
被拍體的被拍體驗證方法或被拍體驗證設(shè)備進(jìn)一步利用照亮被拍體的照明裝置；和控制照明裝置和拍攝裝置的操作的控制裝置；其中，控制裝置被構(gòu)造成執(zhí)行多次拍攝處理，不同地設(shè)置利用照明裝置的照明狀態(tài)，并通過拍攝裝置進(jìn)行多次拍攝；立體判斷處理，針對事先設(shè)置的多個區(qū)域中的每一個獲取拍攝圖像之間的亮度差，比較獲取的多個亮度差，并判斷被拍體是否是立體的；被拍體核對處理，核對是否是與至少一個拍攝圖像有關(guān)的已登記的被拍體；和驗證處理，當(dāng)立體判斷處理判斷被拍體是立體的，而被拍體核對處理判斷是已登記的被拍體時，驗證被拍體是真的。
因此，可以適當(dāng)?shù)嘏懦闷矫嬲掌募倜?。尤其，由于被拍體的背景未被設(shè)置成驗證條件，可以與是否存在背景變化無關(guān)地進(jìn)行適當(dāng)驗證。
并且，上述多次拍攝處理可以被設(shè)計成在作為本發(fā)明的方式事先確定的時間間隔上連續(xù)地執(zhí)行。
因此，可以減輕用戶的操作負(fù)擔(dān)。并且，用戶無需意識到多次拍攝就可以進(jìn)行拍攝。尤其，當(dāng)進(jìn)行連續(xù)拍攝的時間間隔被設(shè)置成達(dá)到在拍攝裝置的前面不能用照片代替人物的程度的時間間隔時，可以防止用事先準(zhǔn)備好的存在亮度差的數(shù)張照片代替的假冒。
并且，本發(fā)明也可以被設(shè)置成含有上述被拍體驗證設(shè)備并被構(gòu)造成通過上述拍攝裝置拍攝作為被拍體的臉部的臉部驗證設(shè)備。
因此，與掌紋和虹膜等相比，精神抵觸感較小。并且，通過從諸如點頭相識和臉部審查通過之類的習(xí)慣來看容易接受的臉部驗證，可以適當(dāng)排除利用照片的假冒。
并且，本發(fā)明也可以被設(shè)置成含有上述被拍體驗證設(shè)備的便攜式電話。
因此，可以防止便攜式電話的不正當(dāng)使用。
本發(fā)明也可以被設(shè)置成包括執(zhí)行如下步驟的控制裝置的被拍體驗證單元或被拍體驗證程序立體判斷處理，針對事先設(shè)置的多個區(qū)域中的每一個獲取具有不同照明狀態(tài)的多個拍攝圖像之間的亮度差，比較獲取的多個亮度差，并判斷拍攝圖像內(nèi)的被拍體是否是立體的；被拍體核對處理，核對是否是與至少一個拍攝圖像有關(guān)的已登記的被拍體；和驗證處理，當(dāng)立體判斷處理判斷被拍體是立體的，而被拍體核對處理判斷是已登記的被拍體時，驗證被拍體是真的。
因此，可以將拍物驗證單元安裝到適當(dāng)設(shè)備上，或可以安裝拍物驗證程序，以便可以通過這個設(shè)備驗證被拍體。并且，可以適當(dāng)?shù)嘏懦闷矫嬲掌募倜?。尤其，由于被拍體的背景未被設(shè)置成驗證條件，可以與是否存在背景變化無關(guān)地進(jìn)行適當(dāng)驗證。
本發(fā)明在通過當(dāng)事人進(jìn)行驗證的過程中可以排除利用照片的假冒而不會引起任何麻煩。


圖1是被拍體驗證設(shè)備的透視圖；圖2是示出被拍體驗證設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方塊圖；圖3是說明拍攝圖像的各種區(qū)域的區(qū)域說明圖；圖4是示出控制部分執(zhí)行的操作的流程圖；圖5A和5B是示出亮度變化的曲線；圖6C和6D是示出亮度變化的曲線；圖7A、7B和7C是說明照明效果的說明圖；和圖8是示出第二實施例的被拍體驗證設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方塊圖。
具體實施例方式接著與附圖一起說明本發(fā)明的一種實施方式。
首先，與如圖1所示的被拍體驗證設(shè)備1的透視圖一起說明被拍體驗證設(shè)備1的結(jié)構(gòu)。
被拍體驗證設(shè)備1由作為一種便攜式信息終端的便攜式電話構(gòu)成。在被拍體驗證設(shè)備1的前面，從上而下依次排列著輸出語音的揚聲器11、顯示圖像的液晶監(jiān)視器14、輸入操作的多個操作按鈕16和輸入語音的麥克風(fēng)18。
在上述揚聲器11的橫向右側(cè)上，幾乎垂直地排列著拍攝用的照相機(jī)12和照明設(shè)備13。在被拍體驗證設(shè)備1的右側(cè)面上，排列著照相機(jī)12的快門按鈕15。
前后旋轉(zhuǎn)的開合式機(jī)蓋(opening-closing)19通過樞軸安裝到被拍體驗證設(shè)備1的前下部。開合式機(jī)蓋19被構(gòu)造成在合上狀態(tài)下蓋住和保護(hù)多個操作按鈕16。在被拍體驗證設(shè)備1的后上部，排列著用于無線通信的天線10。在被拍體驗證設(shè)備1內(nèi)部排列著由CPU(中央處理單元)和存儲部分(ROM(只讀存儲器)、RAM(隨機(jī)訪問存儲器)等)構(gòu)成的控制器和電池充電器。
按照上述結(jié)構(gòu)，可以操作操作按鈕16，并從被拍體驗證設(shè)備1供電(發(fā)送信號)。并且，通過操作操作按鈕16，被拍體驗證設(shè)備1可以接收到達(dá)信號。因此，可以允許與處在遙遠(yuǎn)地方的電話機(jī)進(jìn)行語音電話通信。并且，通過因特網(wǎng)連接可以顯示內(nèi)容和通過操作操作按鈕16可以發(fā)送和接收電子郵件。通過按下快門按鈕15可以進(jìn)行利用照相機(jī)12的靜態(tài)圖像和動態(tài)圖像拍攝。因此，可以在液晶監(jiān)視器14上顯示拍攝圖像。
接著，與如圖2所示的被拍體驗證設(shè)備1的方塊圖一起說明被拍體驗證設(shè)備1的結(jié)構(gòu)。在這個說明中，將說明與在身份驗證中所需的拍攝功能和驗證功能有關(guān)的部件，并且省略其它部件的說明。
被拍體驗證設(shè)備1由圖像輸入部分21、被拍體判斷部分22、臉部識別部分23、登記數(shù)據(jù)(詞典數(shù)據(jù))24、照明部分25、控制部分26和驗證結(jié)果輸出部分27構(gòu)成。
上述圖像輸入部分21由上述照相機(jī)12(圖1)構(gòu)成，并按照控制部分26的控制，將上述照相機(jī)12拍攝被拍體獲得的拍攝圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到被拍體判斷部分22和臉部識別部分23。
上述被拍體判斷部分22被安排在被拍體驗證設(shè)備1內(nèi)的控制器內(nèi)，并按照控制部分26的控制，判斷通過拍攝圖像數(shù)據(jù)成像的被拍體是否是立體的，而將判斷結(jié)果發(fā)送到臉部識別部分23。
上述臉部識別部分23被安排在被拍體驗證設(shè)備1內(nèi)的控制器內(nèi)，并按照控制部分26的控制，將從圖像輸入部分21獲得的拍攝圖像數(shù)據(jù)與從存儲部分當(dāng)中讀取的登記數(shù)據(jù)24相比較，并且進(jìn)行作為一種活體驗證的臉部核對。
上述登記數(shù)據(jù)24是存儲到存儲部分的數(shù)據(jù)，也是事先登記的用戶的拍攝圖像數(shù)據(jù)。這些拍攝圖像數(shù)據(jù)最好由諸如臉部圖像、虹膜圖像或掌紋圖像之類、能夠進(jìn)行身份驗證的人物的立體部分的圖像構(gòu)成。在這種實施方式中，使用了用戶沒有精神抵觸的臉部圖像。登記數(shù)據(jù)24不局限于圖像數(shù)據(jù)，也可以由通過從這些圖像數(shù)據(jù)中提取特征點和特征量提供的特征數(shù)據(jù)構(gòu)成。
上述照明部分25由上述照明設(shè)備13(圖1)構(gòu)成，并按照控制部分26的控制用在拍攝中進(jìn)行照明的照射。照明設(shè)備13最好由諸如發(fā)出閃光的閃光照明設(shè)備或發(fā)光的發(fā)光照明設(shè)備(例如，LED(發(fā)光二級管)和熒光燈)之類的適當(dāng)照明設(shè)備構(gòu)成。
上述控制部分26被安排在被拍體驗證設(shè)備1內(nèi)的控制器內(nèi)，按照存儲到存儲部分的數(shù)據(jù)和程序?qū)⒖刂菩盘柊l(fā)送到各個部件，并進(jìn)行操作控制。存儲到存儲部分的程序包括通過拍攝圖像驗證被拍體的被拍體驗證程序。
并且，控制部分26根據(jù)利用上述被拍體判斷部分22作出是否是立體的判斷，以及利用上述臉部識別部分23的臉部核對的核對結(jié)果，進(jìn)行身份驗證。
上述驗證結(jié)果輸出部分27由上述液晶監(jiān)視器14構(gòu)成，并按照控制部分26的控制輸出從上述臉部識別部分23獲得的驗證結(jié)果。驗證結(jié)果輸出部分27不局限于液晶監(jiān)視器14，也可以由諸如在例如因特網(wǎng)通信中發(fā)送驗證結(jié)果的通信部分，并控制在驗證之后是否操作便攜式電話的控制部分26之類的另一個部件構(gòu)成。在這種情況下，可以將驗證結(jié)果輸出部分27設(shè)置成，通過輸出驗證結(jié)果信息控制便攜式電話的操作，并且不在液晶監(jiān)視器14中顯示驗證結(jié)果，使用戶意識不到驗證操作。
按照上述結(jié)構(gòu)，通過被拍體驗證設(shè)備1的照明設(shè)備13準(zhǔn)備照明環(huán)境，并在這個照明環(huán)境下由照相機(jī)12進(jìn)行拍攝操作。從被拍的拍攝圖像中進(jìn)行身份驗證，并可以輸出驗證結(jié)果(通過液晶監(jiān)視器14顯示)。
接著，與如圖3所示的區(qū)域說明圖一起說明用在針對被拍的拍攝圖像作出是否是立體的判斷中的各種區(qū)域。
拍攝圖像41包括作為被拍體的用戶的臉部圖像43。對于這個臉部圖像43，將代表整個臉部的中央部分設(shè)置成整個臉部亮度區(qū)44，并且將面頰附近的區(qū)域設(shè)置成面頰亮度區(qū)45。
因此，當(dāng)通過不同地設(shè)置照明條件進(jìn)行拍攝操作時，可以比較每種照明條件下整個臉部的亮度差，通常凸出形成的面頰部分的亮度差。整個臉部亮度區(qū)44不局限于所示中央部分的區(qū)域，也可以設(shè)置成幾乎整個臉部。
接著，與如圖4所示的示出控制部分26執(zhí)行的操作的流程圖一起，說明控制部分26按照被拍體驗證程序執(zhí)行的操作。
控制部分26關(guān)閉照明設(shè)備13的照明，進(jìn)行被拍體的臉部的拍攝，并獲取沒有照亮的臉部圖像數(shù)據(jù)(步驟n1)。
接著，控制部分26打開照明設(shè)備13的照明，進(jìn)行被拍體的臉部的拍攝，并獲取有照明的臉部圖像數(shù)據(jù)(步驟n2)。在這些步驟n1和n2之間設(shè)置事先確定的時間間隔。該時間間隔被設(shè)置成達(dá)到在這個時間間隔內(nèi)在照相機(jī)12的前面不能用照片代替的程度(難以用照片代替的程度)的短時間間隔。因此，控制部分26被設(shè)置成在短時間內(nèi)連續(xù)兩次進(jìn)行拍攝操作。
控制部分26將獲取的沒有照明的臉部圖像數(shù)據(jù)和有照明的臉部圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到被拍體判斷部分22。被拍體判斷部分22針對每個臉部圖像數(shù)據(jù)識別臉部位置，并進(jìn)行相互對準(zhǔn)臉部位置的處理(步驟n3)。例如，可以通過檢測臉部的大概輪廓，將少量節(jié)點數(shù)的曲線設(shè)置成基準(zhǔn)，并將各種尺寸的圖像應(yīng)用于整個圖像進(jìn)行這種臉部位置的識別。
然后，被拍體判斷部分22從臉部位置對準(zhǔn)的圖像的差異中檢測整個臉部的亮度變化量，即，整體亮度量和面頰部分的亮度變化量，即，局部亮度量，并通過整個臉部的亮度變化量進(jìn)行歸一化(步驟n4)。此時，整體變化量是通過上述整個臉部亮度區(qū)44(圖3)的亮度變化量計算的，而局部變化量是通過上述面頰亮度區(qū)45(圖3)的亮度變化量計算的。
下面詳細(xì)描述這些整體變化量和局部變化量。當(dāng)實際拍攝作為被拍體的用戶的臉部時，如圖5A的曲線所示，作為不存在和存在照明的亮度變化，面頰的平均亮度的變化量(局部變化量)大于整個臉部的平均亮度的變化量(整體變化量)。
這是因為，由于臉部是不規(guī)則立體對象，照明環(huán)境的差異會引起對比度的差異。也就是說，如圖7A的照明效果的說明圖所示，當(dāng)在沒有照明的情況下進(jìn)行拍攝操作時，整個臉部的對比度變?nèi)趿?。但是，?dāng)像圖7B的照明效果的說明圖所示那樣進(jìn)行有照明的拍攝操作時，整個臉部的對比度提高了，諸如面頰、鼻子和前額之類的凸部相對于其它凹部凸出來和變亮。于是，面頰部分(面頰亮度區(qū)45)的亮度變化量大于整個臉部(整個臉部亮度區(qū)44)的亮度變化量。
與此相反，當(dāng)被拍體是照片時，如圖5B的曲線所示，面頰的平均亮度的變化量(局部變化量)和整個臉部的平均亮度的變化量(整體變化量)幾乎不變。其理由如下。也就是說，如圖7C的照明效果的說明圖所示，即使照明環(huán)境發(fā)生改變，作為平面的照片只整體變亮或變暗。于是，對比度表現(xiàn)出幾乎沒有變化。因此，整個臉部(整個臉部亮度區(qū)44)的亮度變化量和面頰部分(面頰亮度區(qū)45)的亮度變化量幾乎不變。
關(guān)于照片的亮度變化，當(dāng)如圖6C所示照明引起白色逐步改變時，存在整體變化量反過來大于局部變化量的情況。當(dāng)像圖6D所示那樣使照片傾斜時，存在即使照明環(huán)境不同，一點也不影響亮度的情況。
關(guān)于這樣的局部變化量和整體變化量，被拍體判斷部分22判斷上述局部變化量是否比上述整體變化量大一個常數(shù)或更大(即，利用事先確定的閾值的容許范圍或更大)(步驟n5)。然后，被拍體判斷部分22將判斷結(jié)果發(fā)送到控制部分26。
當(dāng)局部變化量比整體變化量大一個常數(shù)或更大時(步驟n5是)，控制部分26判斷它是立體的，并通過臉部識別部分23進(jìn)行臉部核對(步驟n6)在這個臉部核對中，將沒有照明的臉部圖像數(shù)據(jù)和有照明的臉部圖像數(shù)據(jù)當(dāng)中最后在照明環(huán)境下的臉部圖像數(shù)據(jù)，例如，有照明的臉部圖像數(shù)據(jù)與登記數(shù)據(jù)24相比較和進(jìn)行臉部核對。也可以事先確定利用哪個臉部圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行臉部核對。
在臉部圖像數(shù)據(jù)與登記數(shù)據(jù)24的比較中，從有照明的臉部圖像數(shù)據(jù)中計算符合當(dāng)事人的特征量，并將它與登記數(shù)據(jù)24的特征量進(jìn)行比較(核對)。如果特征量的差異處在事先確定的不變閾值內(nèi)，則判斷是同一個人。
例如，可以對從臉部圖像數(shù)據(jù)中獲得的特征點利用Gabor(蓋博)子波變換，計算出符合上述當(dāng)事人的特征量。這個特征點可以通過如下步驟獲得，從臉部的大概位置切出臉部和歸一化臉部的大小，并且，進(jìn)一步應(yīng)用詳細(xì)圖和詳細(xì)檢測臉部的特征點的位置。Gabor子波變換是用在信號分析和圖像壓縮中的技術(shù)。在這種技術(shù)中，將子波波形用于變換對象，并且只取出這種波形提供的特征(頻率成分等)。
如果從臉部識別部分23接收的臉部核對結(jié)果相符(步驟n7是)，控制部分26輸出作為身份驗證結(jié)果的符合信息(驗證成功)(步驟n8)。
當(dāng)在上述步驟n5中從局部變化量中減去整體變化量提供的值小于常數(shù)值時，判斷是假冒的(步驟n5否)。然后，控制部分26等待與執(zhí)行上述步驟n6或n7的程度相同的空閑時間。這個空閑時間是這樣設(shè)置的，不正當(dāng)用戶不能在處理時間內(nèi)識破是由于在利用照片等的假冒情況下認(rèn)出假冒而不符合，還是由于沒有很好地進(jìn)行臉部核對而不符合。
在這個步驟n9之后，當(dāng)在上述步驟n7中臉部核對結(jié)果不相符時(步驟n7否)，控制部分6輸出作為驗證結(jié)果的不符合信息(驗證失敗)(步驟n10)，并且，終止處理。
根據(jù)示出這些符合/不符合的驗證結(jié)果信息，控制部分26將結(jié)果顯示在液晶監(jiān)視器14中，并且進(jìn)行是否在快門按鈕15和操作按鈕16等中進(jìn)行操作的功能控制。
身份驗證可以根據(jù)拍攝用戶的臉部提供的臉部圖像數(shù)據(jù)，通過上述操作進(jìn)行。當(dāng)在照相機(jī)12的前面舉起照片和打算在這個身份驗證中假冒時，在步驟n5中可以判斷被拍體不是立體的，即，它是非正常圖像數(shù)據(jù)。因此，可以排除利用照片的假冒。
這種身份驗證可以與拍攝圖像的背景無關(guān)地進(jìn)行。因此，即使在移動期間，也可以正確地驗證它是當(dāng)事人。
并且，緊隨沒有照明的第一拍攝之后，自動進(jìn)行有照明的第二拍攝。于是，即使用戶因照明的打開而感到拍攝終止時，那個時刻也已經(jīng)可靠地獲得兩個臉部圖像數(shù)據(jù)。
并且，在沒有照明的第一拍攝中，最好構(gòu)建不生成正被拍攝的內(nèi)容的顯示和快門聲音等的結(jié)構(gòu)。因此，可以構(gòu)建沒有用戶可以注意到多次拍攝和可以知道被拍體判斷的處理機(jī)制的結(jié)構(gòu)。
并且，當(dāng)閃光照明設(shè)備用在照明設(shè)備13中時，通過組合沒有照明的拍攝和有照明的拍攝，可以用于閃光的閃光放電管充電時間不會產(chǎn)生任何影響地設(shè)置連續(xù)拍攝的時間間隔。
并且，如上所述，在本發(fā)明中，利用照片的假冒可以通過根據(jù)亮度變化的程度作出立體判斷來甄別。但是，還應(yīng)該考慮到知道這種被拍體判斷機(jī)制的人士制訂出通過有照明的拍攝和沒有照明的拍攝等事先準(zhǔn)備亮度不同的兩張照片和在兩次拍攝期間用照片代替的進(jìn)一步假冒計劃。
但是，兩次拍攝之間的時間間隔被設(shè)置得很短。因此，即使打算進(jìn)行這種假冒的人士計劃用與如上所述的相應(yīng)拍攝次數(shù)相符的不同照明狀態(tài)的兩張照片代替進(jìn)行假冒，也可以排除這種假冒。
并且，在這種實施方式中，當(dāng)在被拍體判斷處理中判斷為立體時，需要最長處理時間和含有復(fù)雜算法的臉部核對只進(jìn)行一次。因此，可以高速地完成驗證處理。并且，當(dāng)在步驟n5中判斷為不是立體的時不再進(jìn)行臉部核對。即使判斷為立體的，臉部核對只進(jìn)行一次。因此，可以將便攜式電話的電池(電池充電器)的功耗限制在最低程度上。
可以比通過從拍攝圖像中核對臉部作出是否是當(dāng)事人的判斷更高速地處理和完成被拍體是否是立體的判斷。因此，可以比分別臉部核對不同照明環(huán)境的多個拍攝圖像的情況更高速地輸出驗證結(jié)果。
并且，照相機(jī)12和照明設(shè)備13靠近安排。因此，照相機(jī)12和照明設(shè)備13之間的位置關(guān)系被設(shè)置在基本相同的光軸上。因此，通過從用戶的臉部獲取照明的規(guī)則反射，可以獲得優(yōu)選亮度變化。
照相機(jī)12的拍攝方向和液晶監(jiān)視器14的顯示方向被構(gòu)造成指向同一個方向。因此，可以通過液晶監(jiān)視器14預(yù)覽拍攝之前在照相機(jī)12中成像的用戶。因此，用戶可以確認(rèn)拍攝范圍和可以拍出可以獲得優(yōu)選臉部圖像的照片。
拍攝次數(shù)被設(shè)置成2次，但也可以設(shè)置成多次。
并且，對存在照明和不存在照明進(jìn)行多次拍攝，但也可以通過改變照明的強(qiáng)度進(jìn)行多次拍攝。在這種情況下，也可以通過亮度變化和對比度的變化判斷是否是立體對象，因此，可以排除利用照片的假冒。
并且，作為在以驗證方式通過用戶進(jìn)行驗證操作的定時進(jìn)行拍攝的結(jié)構(gòu)，也可以將拍攝設(shè)置成用戶會意識到拍攝。并且，作為在設(shè)備(便攜式電話等)方在適當(dāng)定時進(jìn)行拍攝的結(jié)構(gòu)，也可以將拍攝設(shè)置成沒有用戶會意識到拍攝。并且，也可以將拍攝設(shè)置成在用戶的某個功能操作的開始時刻用戶沒有任何意識地進(jìn)行拍攝的結(jié)構(gòu)。
也可以將照明設(shè)備13安裝在與照相機(jī)12分開的位置中，而不是在照相機(jī)12的附近。例如，也可以將照明設(shè)備13設(shè)置成在從正面拍攝的狀態(tài)下從橫向照明用戶的臉部的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，也可以通過由照明變化引起的亮度變化和對比度的變化判斷是否是立體對象，因此，可以排除利用照片的假冒。
照明設(shè)備13也可以由不同照度的多個照明設(shè)備構(gòu)成，并且可以被設(shè)置成開關(guān)進(jìn)行照明和改變照明環(huán)境的照明設(shè)備和進(jìn)行多次拍攝的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，作為不同地設(shè)置照明的結(jié)構(gòu)，可以設(shè)置不同地設(shè)置照明設(shè)備的類型、照明設(shè)備的照明強(qiáng)度、照明設(shè)備的位置和照明設(shè)備的一個照明方向或多個照明方向的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，也可以獲取不同照明環(huán)境的多個拍攝圖像。
被拍體驗證設(shè)備1可以通過將諸如照相機(jī)12、照明設(shè)備13和液晶監(jiān)視器14之類的每個構(gòu)成部件適當(dāng)?shù)匕才旁谥T如設(shè)備的入口和出口和車站大廳內(nèi)的檢票通道，以及便攜式電話之類的適當(dāng)位置中構(gòu)成，并且也可以用在管理入住-退房的驗證中和諸如ATM(自動取款機(jī))等的金融設(shè)備的驗證中。在這種情況下，也可以排除利用照片的假冒和可以進(jìn)行身份驗證，并且在各種地方和應(yīng)用中都可以利用被拍體驗證設(shè)備1。
也可以設(shè)置成在驗證拍攝之前在液晶監(jiān)視器14中不顯示在照相機(jī)12中拍攝的圖像的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，在拍攝之前沒有用戶可以確認(rèn)拍攝范圍。但是，在一定程度上可以確定用戶的手長，尤其在便攜式電話中。于是，在多數(shù)情況下，可以沒有任何問題地獲取臉部圖像。照片通常小于真正的臉部尺寸。于是，如果不知道在什么程度上設(shè)置照相機(jī)12和照片的距離來進(jìn)行拍攝，打算利用照片進(jìn)行假冒的人士就無法知道是否以適中的尺寸進(jìn)行拍攝。因此，可以使利用照片的假冒變得更加困難。
接著與如圖8所示的方塊圖一起說明第二實施例的被拍體驗證設(shè)備1。
這個被拍體驗證設(shè)備1由將被拍體驗證設(shè)備單元50安裝到便攜式電話中構(gòu)成。
在被拍體驗證設(shè)備1中排列著圖像輸入單元21、照明部分25和控制部分26。除了利用圖像輸入單元21的拍攝圖像的輸出目的地被設(shè)置成控制部分26之外，這些部件的每一個都與上述實施例1相同，因此，省略其詳細(xì)說明。進(jìn)行拍攝處理的拍攝單元5由圖像輸入單元21、照明部分25和控制部分26構(gòu)成。
在被拍體驗證設(shè)備1中，排列著被拍體驗證設(shè)備單元50，被拍體驗證設(shè)備單元50與適當(dāng)輸入-輸出部分電連接。在這個被拍體驗證設(shè)備單元50中，排列著由CPU和存儲部分(ROM、RAM等)構(gòu)成的未示出控制器號。這個控制器的內(nèi)部由驗證控制部分51、被拍體判斷部分52、臉部識別部分53和登記數(shù)據(jù)54構(gòu)成。
上述驗證控制部分51按照存儲到存儲部分的數(shù)據(jù)和程序進(jìn)行各種控制操作。存儲到存儲部分的程序包括通過拍攝圖像驗證被拍體的被拍體驗證程序。
根據(jù)利用被拍體判斷部分52作出是否是立體的判斷并利用臉部識別部分53的臉部核對的核對結(jié)果，進(jìn)行身份驗證。將這個身份驗證的驗證結(jié)果發(fā)送到被拍體驗證設(shè)備1的控制部分26。
上述被拍體判斷部分52按照驗證控制部分51的控制，判斷通過拍攝圖像數(shù)據(jù)成像的被拍體是否是立體的，而將判斷結(jié)果發(fā)送到驗證控制部分51。
上述臉部識別部分53按照驗證控制部分51的控制，將從驗證控制部分51獲得的拍攝圖像數(shù)據(jù)與從存儲部分當(dāng)中讀取的登記數(shù)據(jù)54相比較，并且進(jìn)行作為一種活體驗證的臉部核對。
上述登記數(shù)據(jù)54是存儲到存儲部分的數(shù)據(jù)，也是事先登記的用戶的拍攝圖像數(shù)據(jù)。這些拍攝圖像數(shù)據(jù)最好由諸如臉部圖像、虹膜圖像或掌紋圖像等，能夠進(jìn)行身份驗證的人物的立體部分的圖像構(gòu)成。在這種實施方式中，使用了對用戶沒有精神抵觸的臉部圖像。登記數(shù)據(jù)54不局限于圖像數(shù)據(jù)，也可以由從這些圖像數(shù)據(jù)中提取特征點和特征量的特征數(shù)據(jù)構(gòu)成。
按照上述結(jié)構(gòu)，被拍體驗證單元50被安裝到諸如便攜式電話等的設(shè)備中，并且可以進(jìn)行被拍體驗證。因此，獲得與第1實施例相同的操作和效果。
以這種方式構(gòu)成的第2實施例的被拍體驗證設(shè)備1進(jìn)行幾乎與第1實施例相同的操作。也就是說，控制部分26進(jìn)行如圖4所示的步驟n1到n2的操作?？刂撇糠?6在從步驟n2到步驟n3的時間內(nèi)將拍攝圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到驗證控制部分51。驗證控制部分51在步驟n 3到n10中進(jìn)行由控制部分26控制的操作。此時，被拍體判斷部分52進(jìn)行第1實施例的被拍體判斷部分22進(jìn)行的操作，并且臉部識別部分53進(jìn)行第1實施例的臉部識別部分23進(jìn)行的操作。將與登記數(shù)據(jù)24相同的數(shù)據(jù)存儲成登記數(shù)據(jù)54。
通過上述操作可以獲得與第1實施例相同的操作和效果。被拍體驗證單元50是含有輸入-輸出部分的部件。因此，被拍體驗證單元50可以安裝到各種類型的設(shè)備中。因此，可以將難以進(jìn)行假冒的被拍體驗證安裝到各種各樣的設(shè)備中。
在第二實施例中，登記數(shù)據(jù)被存儲到被拍體驗證單元50，但也可以存儲到拍攝單元5這一方的存儲部分。
下面描述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和上述實施方式的對應(yīng)關(guān)系。
本發(fā)明的臉部驗證設(shè)備和便攜式電話對應(yīng)于實施方式的被拍體驗證設(shè)備1。
類似地，拍攝裝置對應(yīng)于照相機(jī)12和圖像輸入部分21。
照明裝置對應(yīng)于照明設(shè)備13和照明部分25。
控制裝置對應(yīng)于控制器、被拍體判斷部分22和臉部識別部分23和控制部分26和驗證控制部分51和被拍體判斷部分52和臉部識別部分53。
多次拍攝處理對應(yīng)于步驟n1到n2。
驗證處理對應(yīng)于步驟n8。
立體判斷處理對應(yīng)于步驟n3到n5。
被拍體核對處理對應(yīng)于步驟n6到n7。
事先確定的時間間隔對應(yīng)于達(dá)到在照相機(jī)12的前面不能用照片代替的程度(或難以代替的程度)的短時間。
被拍體對應(yīng)于用戶的臉部。
但是，本發(fā)明不只局限于上述實施方式的結(jié)構(gòu)，還可以獲得許多實施方式。
權(quán)利要求
1.一種包括拍攝被拍體的拍攝裝置的被拍體驗證設(shè)備，該拍攝裝置根據(jù)通過拍攝裝置拍攝被拍體提供的拍攝圖像驗證被拍體，該被拍體驗證設(shè)備進(jìn)一步包括照亮所述被拍體的照明裝置；和控制照明裝置和所述拍攝裝置的操作的控制裝置；其中，控制裝置被構(gòu)造成執(zhí)行多次拍攝處理，不同地設(shè)置利用所述照明裝置的照明狀態(tài)，并通過所述拍攝裝置進(jìn)行多次拍攝；立體判斷處理，針對事先設(shè)置的多個區(qū)域中的每一個獲取所述拍攝圖像之間的亮度差，比較獲取的多個亮度差，并判斷所述被拍體是否是立體的；被拍體核對處理，核對是否是與至少一個拍攝圖像有關(guān)的已登記的被拍體；和驗證處理，當(dāng)所述立體判斷處理判斷被拍體是立體的，而所述被拍體核對處理判斷是已登記的被拍體時，驗證被拍體是真的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的被拍體驗證設(shè)備，其中，所述多次拍攝處理被設(shè)計成按事先確定的時間間隔連續(xù)地執(zhí)行。
3.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的被拍體驗證設(shè)備并被構(gòu)造成通過所述拍攝裝置拍攝作為被拍體的臉部的臉部驗證設(shè)備。
4.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的被拍體驗證設(shè)備的便攜式電話。
5.一種包括控制裝置的被拍體驗證單元，其中控制裝置執(zhí)行立體判斷處理，針對事先設(shè)置的多個區(qū)域中的每一個獲取具有不同照明狀態(tài)的多個拍攝圖像之間的亮度差，比較獲取的多個亮度差，并判斷所述拍攝圖像內(nèi)的所述被拍體是否是立體的；被拍體核對處理，核對是否是與至少一個拍攝圖像有關(guān)的已登記的被拍體；和驗證處理，當(dāng)所述立體判斷處理判斷被拍體是立體的，而所述被拍體核對處理判斷是已登記的被拍體時，驗證被拍體是真的。
6.一種根據(jù)通過拍攝裝置拍攝被拍體提供的拍攝圖像驗證被拍體的被拍體驗證方法，包括不同地設(shè)置利用照明裝置的照明狀態(tài)，并通過拍攝裝置進(jìn)行多次拍攝；針對事先設(shè)置的多個區(qū)域中的每一個獲取拍攝圖像之間的亮度差，比較獲取的多個亮度差，并通過立體判斷處理判斷所述被拍體是否是立體的；通過被拍體核對處理核對其是否是與至少一個拍攝圖像有關(guān)的已登記的被拍體；和當(dāng)所述立體判斷處理判斷被拍體是立體的，而所述被拍體核對處理判斷是已登記的被拍體時，驗證被拍體是真的。
7.一種被拍體驗證程序，其執(zhí)行立體判斷處理，針對事先設(shè)置的多個區(qū)域中的每一個獲取具有不同照明狀態(tài)的多個拍攝圖像之間的亮度差，比較獲取的多個亮度差，并判斷所述拍攝圖像內(nèi)的所述被拍體是否是立體的；被拍體核對處理，核對是否是與至少一個拍攝圖像有關(guān)的已登記的被拍體；和驗證處理，當(dāng)所述立體判斷處理判斷被拍體是立體的，而所述被拍體核對處理判斷是已登記的被拍體時，驗證被拍體是真的。
全文摘要
本發(fā)明提供了在通過當(dāng)事人進(jìn)行驗證的過程中能夠排除利用照片的假冒而不會引起任何麻煩的被拍體驗證設(shè)備、臉部驗證設(shè)備、便攜式電話、被拍體驗證單元、被拍體驗證方法和被拍體驗證程序。被拍體驗證設(shè)備被構(gòu)造成執(zhí)行多次拍攝處理，不同地設(shè)置利用照明設(shè)備的照明狀態(tài)，并通過拍攝設(shè)備進(jìn)行多次拍攝；立體判斷處理，針對事先設(shè)置的多個區(qū)域中的每一個獲取拍攝圖像之間的亮度差，比較獲取的多個亮度差，并判斷被拍體是否是立體的；被拍體核對處理，核對是否是與至少一個拍攝圖像有關(guān)的已登記的被拍體；和驗證處理，當(dāng)立體判斷處理判斷被拍體是立體的，而被拍體核對處理判斷是已登記的被拍體時，驗證被拍體是真的。
文檔編號H04M1/21GK1834987SQ20061005911
公開日2006年9月20日 申請日期2006年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月15日
發(fā)明者垣內(nèi)崇, 井上智裕 申請人:歐姆龍株式會社