生物体判定装置以及生物体判定方法与流程



1.本发明涉及判定拍摄的面部是人等生物体的面部还是照片、影像、人偶等非生物体的面部的技术。


背景技术:



2.作为认证技术,已知基于暗码、密码等的认证、基于ic卡等物(认证物)的认证、基于面部的认证(面部认证)等。在基于暗码、密码的认证中,若忘记了它们则无法进行认证,或有可能泄漏它们而被滥用。另外,在基于认证物的认证中,如果没有带来认证物则无法进行认证,或有可能认证物被盗而被滥用。
3.在面部认证中不会产生那样的问题,但通过使用了照片、显示于监视器、平板终端等显示设备的影像、人体模型、蜡像等人偶那样的非生物体的冒充,也可以突破面部认证。
4.因此,提出抑制基于冒充的面部认证突破的各种技术。例如,在专利文献1中,提出判定在拍摄的面部的周围是否存在框、该面部是否冒充的技术。在专利文献2中,提出基于拍摄的面部的颜变化来判定该面部是否冒充的技术。在专利文献3中,提出基于到拍摄的面部的距离和到背景的距离来判定该面部是否冒充的技术。除了在专利文献1~3中所提出的技术之外,也提出判定拍摄的面部是否眨眼、该面部是否冒充的技术。
5.先行技术文献
6.专利文献
7.专利文献1:日本特开2018-169943号公报
8.专利文献2:日本专利第6544244号公报
9.专利文献3:日本特开2007-241402号公报


技术实现要素:



10.发明要解决的课题大多在照片或显示设备的周围存在框。因此,根据专利文献1所提出的技术,能够抑制基于使用了照片的冒充的面部认证突破、基于使用了显示于显示设备的影像的冒充的面部认证突破。然而,不能够抑制基于使用了人偶的冒充的面部认证突破。另外,在拍摄到面部的图像并非总是映现照片或显示设备的框,也有时不能够抑制基于使用了照片或影像的冒充的面部认证突破。
11.映现到照片(静态图像)的面部的颜、人偶的面部的颜没有变化(这些面部的颜会根据周围的光而变化,但那样的变化与生态变化不同)。因此,根据在专利文献2中提出的技术,能够抑制基于使用了照片或人偶的冒充的面部认证突破。然而,不能够抑制基于使用了影像(动画)的冒充的面部认证突破。
12.到映现到照片的面部的距离和到映现到照片的背景的距离相同(这些距离都是到照片的距离)。同样地,到显示于显示设备的面部的距离和到显示于显示设备的背景的距离相同(这些距离都是到显示设备的距离)。因此,根据在专利文献3所提出的技术,能够抑制基于使用了照片的冒充的面部认证突破、基于使用了显示于显示设备的影像的冒充的面部
认证突破。然而,不能够抑制基于使用了人偶的冒充的面部认证突破。
13.映现到照片(静止图像)的面部、人体模型、蜡像等人偶不眨眼。因此,根据判定有无眨眼的以往技术,能够抑制基于使用了照片、人偶的冒充的面部认证突破。然而,不能够抑制基于使用了影像(动画)的冒充的面部认证突破。
14.这样,在以往技术中,不能够高精度地判定拍摄的面部是人等生物体的面部还是照片、影像、人偶等非生物体的面部,有时不能够抑制面部认证突破。
15.本发明是鉴于上述实际情况而完成的,其目的在于提供能够高精度地判定拍摄的面部是人等生物体的面部还是照片、影像、人偶等非生物体的面部,进而能够抑制面部认证突破的技术。
16.用于解决课题的手段
17.为了实现上述目的,本发明采用以下的结构。
18.本发明的第一方面提供生物体判定装置的特征在于具有:检测单元,从拍摄的图像检测面部;获取单元,获取由上述检测单元检测到的面部的区域即面部区域的温度和上述面部区域的周边的区域即面部外区域的温度的信息;以及判定单元,基于由上述获取单元获取到的信息,在上述面部区域的温度比上述面部外区域的温度高规定阈值以上的情况下,判定为上述检测到的面部是生物体,在上述面部区域的温度不比上述面部外区域的温度高上述规定阈值以上的情况下,判定为上述检测到的面部不是生物体。规定阈值可以能够由用户(生物体判定装置的管理者等)任意设定,也可以是固定值。
19.一般,作为生物体的面部的温度比面部周边(背景)的温度高某种程度。而且,认为这样的温度差在使用了照片、影像,人偶等的冒充中不会产生。具体而言,映现到照片的面部的温度和映现到照片的背景的温度相同(这些温度都是照片的温度)。同样地,显示于显示设备的面部的温度和显示于显示设备的背景的温度相同(这些温度都是显示设备的温度)。而且,人偶的面部的温度与作为生物体的面部的温度不同,大多接近面部周边(背景)的温度,也有时低于面部周边的温度。
20.根据上述的结构,通过将面部区域的温度是否比面部外区域的温度高规定阈值以上设为判定基准,能够高精度地判定面部是否是生物体,进而能够抑制面部认证突破。具体而言,无论是使用照片、影像、人偶等任何一个的冒充,都能够判定为面部是非生物体,能够抑制面部认证突破。也考虑仅根据面部的温度来判定面部是否是生物体的结构,但认为面部的温度受面部周边的温度的影响不小。因此,使用面部的温度和面部周边的温度的结构与仅使用面部的温度的结构相比,可以进行高精度的生物体判定。
21.还可以具有设定单元,基于上述面部区域来设定上述面部外区域,例如,上述设定单元可以将包围上述面部区域的区域设定为上述面部外区域。具体而言,上述面部区域是矩形区域,上述设定单元可以将从以上述面部区域为中心的以高度和宽度分别为上述面部区域的规定倍的方式放大上述面部区域得到的矩形区域除去了上述面部区域的区域设定为上述面部外区域。上述面部区域是矩形区域,上述设定单元可以将从以上述面部区域为中心的以对角线的长度为上述面部区域的规定倍的方式放大上述面部区域得到的矩形区域除去了上述面部区域的区域设定为上述面部外区域。上述面部区域是圆形区域,上述设定单元可以将从以上述面部区域为中心的以半径为上述面部区域的规定倍的方式放大上述面部区域得到的圆形区域除去了上述面部区域的区域设定为上述面部外区域。上述设定
单元可以将从以上述面部区域为中心的以面积为上述面部区域的规定倍的方式放大上述面部区域得到的区域除去了上述面部区域的区域设定为上述面部外区域。
22.上述设定单元可以将位于上述面部区域的左右的两个区域设定为上述面部外区域。具体而言,上述面部区域是矩形区域,上述设定单元可以将从以上述面部区域为中心的将上述面部区域放大规定倍得到的矩形区域除去了上述面部区域、上述面部区域的上侧的与上述面部区域相同的宽度的矩形区域以及上述面部区域的下侧的与上述面部区域相同的宽度的矩形区域而获得的两个矩形区域设定为上述面部外区域。这样,能够从面部外区域除去处于面部区域的上侧的头部分、处于面部区域的下侧的颈部分,作为面部外区域的温度,能够使用更接近背景的温度的温度。其结果,能够高精度地判定面部是否是生物体,进而能够更高精度地进行面部认证。具体而言,能够抑制作为生物体的面部被误判定为非生物体,进而能够抑制使用生物体的面部的正确的面部认证的失败。此处,将面部区域放大规定倍得到的矩形区域也可以是将面部区域的高度和宽度分别放大规定倍得到的矩形区域、将面部区域的对角线的长度放大规定倍得到的矩形区域、将面部区域的面积放大规定倍得到的矩形区域中的任意一个。
23.没有特别限定这些各种倍率,但例如是2~3倍。这些倍率可以能够由用户任意设定,也可以是固定值。
24.可以设为上述面部区域的温度是与上述面部区域的多个位置分别对应的多个温度的平均值、众数或者中央值,上述面部外区域的温度是与上述面部外区域的多个位置分别对应的多个温度的平均值、众数或者中央值。这样,能够高精度地判定面部是否是生物体,进而能够更高精度地进行面部认证。例如,不会将附着于面部的物体(例如,佩戴于面部的眼镜)等的温度用作面部区域的温度,或将面部周边的热源(例如照明)等的温度用作面部外区域的温度。其结果,能够抑制作为生物体的面部被误判定为非生物体,进而能够抑制使用生物体的面部的正确的面部认证的失败。
25.可以在由上述检测单元检测到多个面部的情况下,针对上述多个面部的每个面部进行基于上述获取单元的信息的获取和基于上述判定单元的判定。这样,在面部映现的海报前有面部登记者的状况、面部登记者与多个人物或人偶在一起的状况等下,能够抑制面部登记者的面部认证失败。面部登记者是登记有用于面部认证的面部信息(与检测到的面部相比较的面部的信息;面部图像等)的人物。
26.要进行面部认证的面部登记者倾向于使面部接近相机,该面部登记者的面部倾向于在拍摄的图像内照得最大。因此,可以在由上述检测单元检测到多个面部的情况下,针对上述多个面部中的最大的面部进行基于上述获取单元的信息的获取和基于上述判定单元的判定。即使这样,在面部映现的海报前有面部登记者的状况、面部登记者与多个人偶或人物在一起的状况等下,也能够抑制面部登记者的面部认证失败。并且,由于限定于特定的面部来进行温度信息获取、生物体判定,因此能够减少处理负荷。
27.要进行面部认证的面部登记者倾向于位于相机的正面的趋势,该面部登记者的面部倾向于映现到拍摄的图像的中心部。因此,也可以在由上述检测单元检测到多个面部的情况下,针对上述多个面部中的最接近上述图像的中心的面部进行基于上述获取单元的信息的获取和基于上述判定单元的判定。即使这样,在面部映现的海报前有面部登记者的状况、面部登记者与多个人偶或人物在一起的状况等下,也能够抑制面部登记者的面部认证
失败。而且,由于限定于特定的面部来进行温度信息获取、生物体判定,因此能够减少处理负荷。
28.要进行面部认证的面部登记者倾向于使视线朝向相机。因此,也可以在由上述检测单元检测到多个面部的情况下,针对上述多个面部中的视线朝向拍摄上述图像的相机的面部进行基于上述获取单元的信息的获取和基于上述判定单元的判定。即使这样,在面部映现的海报前有面部登记者的状况、面部登记者与多个人偶或人物在一起的状况等下,也能够抑制面部登记者的面部认证失败。而且,由于限定于特定的面部来进行温度信息获取、生物体判定,因此能够减少处理负荷。并且,能够抑制视线没有朝向相机而仅通过在相机的附近有面部登记者就不必要地(违反面部登记者的意图)面部认证成功,能够进一步提高面部认证的安全等级。
29.本发明的第二方面提供生物体判定方法的特征在于具有:检测步骤,从拍摄的图像检测面部;获取步骤,获取在上述检测步骤中检测到的面部的区域即面部区域的温度和上述面部区域的周边的区域即面部外区域的温度的信息;以及判定步骤,基于在上述获取步骤中获取的信息,在上述面部区域的温度比上述面部外区域的温度高规定阈值以上的情况下,判定为检测到的上述面部是生物体,在上述面部区域的温度不比上述面部外区域的温度高上述规定阈值以上的情况下,判定为检测到的上述面部不是生物体。
30.此外,本发明能够作为具有上述结构或功能的至少一部的生物体判定系统来掌握。另外,本发明也能够作为包括上述处理的至少一部分的生物体判定方法或者生物体判定系统的控制方法、用于使计算机执行这些方法的程序或者非暂时地记录有那样的程序的计算机可读取的记录介质掌握。上述结构以及处理分别只要不产生技术矛盾则能够相互组合来构成本发明。
31.发明效果
32.根据本发明,能够高精度地判定拍摄的面部是人等生物体的面部还是照片、影像、人偶等非生物体的面部,进而能够抑制面部认证突破。
附图说明
33.图1是表示应用本发明的生物体判定装置的构成例的框图。
34.图2是表示本发明的实施方式所涉及的相机的构成例的框图。
35.图3(a)~图3(d)是表示本发明的实施方式所涉及的拍摄图像的一个例子的图。
36.图4(a)、图4(b)是表示本发明的实施方式所涉及的拍摄图像的一个例子的图。
37.图5是表示本发明的实施方式所涉及的相机的处理流程例的流程图。
38.图6是表示本发明的实施方式所涉及的拍摄图像的一个例子的图。
具体实施方式
39.<应用例>
40.对本发明的应用例进行说明。在以往技术中,存在不能够高精度地判定拍摄的面部是人等生物体的面部还是照片、影像、人偶等非生物体的面部、不能够抑制基于使用了非生物体的冒充的面部认证突破的情况。具体而言,由于映现到照片的面部、映现到影像的面部、人偶的面部等中的至少任意一个被误判定为生物体的面部,所以不能够抑制基于使用
了那样的非生物体的冒充的面部认证突破。
41.图1是表示应用本发明的生物体判定装置100的构成例的框图。生物体判定装置100具有:面部检测部101、温度信息获取部102以及生物体判定部103。面部检测部101从拍摄的图像检测面部。温度信息获取部102获取由面部检测部101检测到的面部的区域即面部区域的温度和面部区域的周边的区域即面部外区域的温度的信息(温度信息)。生物体判定部103基于由温度信息获取部102获取的温度信息来判定由面部检测部101检测到的面部是否是生物体。具体而言,生物体判定部103在面部区域的温度比面部外区域的温度高于规定阈值以上的情况下,判定为检测到的面部是生物体,在面部区域的温度不比面部外区域的温度高规定阈值以上的情况下,判定为检测到的面部不是生物体。面部检测部101是本发明的检测单元的一个例子,温度信息获取部102是本发明的获取单元的一个例子,生物体判定部103是本发明的判定单元的一个例子。
42.一般地,作为生物体的面部的温度比面部周边(背景)的温度高某种程度。而且,认为这样的温度差在使用了照片、影像、人偶等的冒充中不会产生。具体而言,映现到照片的面部的温度和映现到照片背景的温度相同(这些温度都是照片的温度)。同样地,显示于显示设备的面部的温度和显示于显示设备的背景的温度相同(这些温度都是显示设备的温度)。而且,人偶的面部的温度与作为生物体的面部的温度不同,大多接近面部周边(背景)的温度,也有时低于面部周边的温度。
43.根据生物体判定装置100的上述结构,通过将面部区域的温度是否比面部外区域的温度高规定阈值以上设为判定基准,能够高精度地判定面部是否是生物体,进而能够抑制面部认证突破。具体而言,即使使用了照片、影像、人偶等的任何一个的冒充,也能够判定为面部是非生物体,并能够抑制面部认证突破。也考虑仅根据面部的温度判定面部是否是生物体的结构,但认为面部的温度受到面部周边的温度的影响不小。因此,使用面部的温度和面部周边的温度的结构与仅使用面部的温度的结构相比,可以进行高精度的生物体判定。
44.<实施方式>
45.对本发明的实施方式进行说明。
46.图2是表示本实施方式所涉及的相机200(生物体判定装置;面部认证装置)的构成例的框图。相机200具有:拍摄部210、温度测定部220、控制部230以及存储部240。控制部230具有:面部检测部231、区域设定部232、温度信息获取部233、生物体判定部234以及面部认证部235。
47.拍摄部210例如是ccd、cmos传感器等的图像传感器,进行拍摄,将拍摄结果(拍摄图像)向控制部230(面部检测部231)输出。
48.温度测定部220例如是热传感器等,测定各位置的温度,并将测定结果(温度分布的信息;表示各位置的温度的信息)向控制部230(温度信息获取部233)输出。温度测定部220例如测定由拍摄部210拍摄的范围的各位置的温度。
49.控制部230包括cpu(central processing unit:中央处理器)、ram(random access memory:随机存取存储器)、rom(read only memory:只读存储器)等,进行各构成要素的控制、各种信息处理等。
50.面部检测部231从由拍摄部210拍摄的图像检测面部,并将检测结果向区域设定部
232和面部认证部235输出。面部检测部231是本发明的检测单元的一个例子。此外,面部检测可以使用任何的算法。例如,可以通过现有的面部检测检测面部,具体而言,可以使用组合了hog、haar-like等图像特征和提升方法的检测器来检测面部。也可以使用通过现有的机器学习生成的学习完毕模型来检测面部,具体而言,可以使用通过深度学习(例如,r-cnn、fast r-cnn、yolo、ssd等)生成的学习完毕模型来检测面部。
51.区域设定部232基于面部检测部231的检测结果(具体而言,由面部检测部231检测到的面部的区域即面部区域)来设定面部区域的周边的区域即面部外区域。而且,区域设定部232将面部区域和面部外区域的信息(区域信息)向温度信息获取部233输出。区域设定部232是本发明的设定单元的一个例子。
52.没有特别限定面部外区域的设定方法,但例如区域设定部232如图3(a)~图3(d)、图4(a)、图4(b)所示那样设定面部外区域。图3(a)~图3(d)、图4(a)、图4(b)表示由拍摄部210拍摄的图像的一个例子。
53.图3(a)示出面部区域为矩形区域的情况下的例子,示出区域设定部232基于面部区域的高度h1和宽度w1来设定面部外区域的例子。在图3(a)中,将从以面部区域为中心的以高度h2和宽度w2分别为面部区域的规定倍(倍率m1)的方式放大面部区域得到的矩形区域除去了面部区域的区域设定为面部外区域。换句话说,将从以面部区域为中心的高度h2=h1
×
m1且宽度w2=w1
×
m1的矩形区域除去了面部区域的区域设定为面部外区域。
54.图3(b)示出面部区域为矩形区域的情况下的例子,示出区域设定部232基于面部区域的对角线的长度l1来设定面部外区域的例子。在图3(b)中,将从以面部区域为中心的以对角线的长度l2为面部区域的规定倍(倍率m2)的方式放大面部区域得到的矩形区域除去了面部区域的区域设定为面部外区域。换句话说,将从以面部区域为中心的对角线的长度l2=l1
×
m2的矩形区域除去了面部区域的区域设定为面部外区域。
55.图4(a)示出面部区域为圆形区域的情况下的例子,示出区域设定部232基于面部区域的半径r1来设定面部外区域的例子。在图4(a)中,将从以面部区域为中心的以半径r2为面部区域的规定倍(倍率m3)的方式放大面部区域得到的圆形区域除去了面部区域的区域设定为面部外区域。换句话说,将从以面部区域为中心的半径r2=r1
×
m3的圆形区域除去了面部区域的区域设定为面部外区域。
56.图3(c)、图4(b)示出区域设定部232基于面部区域的面积a1来设定面部外区域的例子。在图3(c)、图4(b)中,将从以面部区域为中心的以面积a2为面部区域的规定倍(倍率m4)的方式放大面部区域得到的区域除去了面部区域的区域设定为面部外区域。在面部区域为矩形区域的图3(c)中,将从以面部区域为中心的高度h3=h1
×
(m4 1/2)m1且宽度w3=w1
×
(m4 1/2)的矩形区域除去了面部区域的区域设定为面部外区域。在面部区域为圆形区域的图4(b)中,将从以面部区域为中心的半径r3=r1
×
(m4 1/2)的圆形区域除去了面部区域的区域设定为面部外区域。
57.图3(a)~图3(c)、图4(a)、图4(b)示出将包围面部区域的区域设定为面部外区域的例子。然而,这样,面部外区域包括处于面部区域的上侧的头部分、处于面部区域的下侧的颈部分,头部分、颈部分的温度给面部外区域的温度带来影响,有时使用偏离背景的温度的温度作为作为面部外区域的温度。因此,如图3(d)所示,区域设定部232也可以将位于面部区域的左右的两个区域设定为面部外区域。
58.图3(d)示出面部区域为矩形区域的情况下的例子,示出区域设定部232基于面部区域的高度h1和宽度w1来设定面部外区域的例子。在图3(d)中,将与面部区域的左右邻接的两个区域设定为面部外区域。这两个区域是将从以面部区域为中心的将面部区域放大规定倍得到的矩形区域除去了面部区域、面部区域的上侧的与该面部区域相同的宽度w1的矩形区域以及面部区域的下侧的与该面部区域相同的宽度w1的矩形区域而获得的两个矩形区域。在图3(d)中,将面部区域放大规定倍得到的矩形区域是将面部区域的高度h1和宽度w1以倍率m5放大的矩形区域。因此,与面部区域的右侧邻接的区域和与面部区域的左侧邻接的区域都成为高度h4=h1
×
m5且宽度w4=(w1
×
m5-w1)/2的矩形区域。
59.这样,能够从面部外区域除去头部分、颈部分,能够使用更接近背景的温度的温度作为面部外区域的温度。其结果,能够高精度地判定面部是否是生物体,进而能够更高精度地进行面部认证。具体而言,能够抑制作为生物体的面部被误判定为非生物体,进而能够抑制使用生物体的面部的正确的面部认证的失败。
60.在图3(d)中,示出将面部区域放大规定倍得到的矩形区域为将面部区域的高度和宽度放大规定倍得到的矩形区域的例子,但并不限于此。例如,将面部区域放大规定倍得到的矩形区域也可以是将面部区域的对角线的长度放大规定倍得到的矩形区域、将面部区域的面积放大规定倍得到的矩形区域等。
61.没有特别限定上述的各种倍率(倍率m1~m5),但例如是2~3倍。这些倍率可以能够由用户(相机200的管理者等)任意设定,也可以是固定值。
62.此外,面部外区域并不限于上述区域,例如可以将偏离面部区域的区域设定为面部外区域,也可以将3个以上的区域设定为面部外区域。
63.返回到图2的说明。温度信息获取部233基于温度测定部220的测定结果(温度分布的信息)和从区域设定部232输出的区域信息(面部区域和面部外区域的信息)来获取面部区域的温度和面部外区域的温度的信息(温度信息)。而且,温度信息获取部233将温度信息向生物体判定部234输出。温度信息获取部233是本发明的获取单元的一个例子。此处,面部区域的温度是代表面部区域的温度(代表温度),在本实施方式中,是面部区域的平均温度(与面部区域的多个位置分别对应的多个温度的平均值)。同样地,面部外区域的温度是代表面部外区域的温度(代表温度),在本实施方式中是面部外区域的平均温度(与面部外区域的多个位置分别对应的多个温度的平均值)。
64.此外,代表温度并不限于平均温度。例如,面部区域的温度也可以是与面部区域的多个位置分别对应的多个温度的众数、中央值等。面部外区域的温度也可以是与面部外区域的多个位置分别对应的多个温度的众数、中央值等。通过使用与平均值、众数、中央值等相当的代表温度,能够高精度地判定面部是否是生物体,进而能够更高精度地进行面部认证。例如,不会将附着于面部的物体(例如佩戴于面部的眼镜)等温度用作面部区域的温度,或将面部周边的热源(例如照明)等的温度用作面部外区域的温度。其结果,能够抑制作为生物体的面部被误判定为非生物体,进而能够抑制使用生物体的面部的正确的面部认证的失败。在面部区域和面部外区域中代表温度的定义也可以不同,以便面部区域的代表温度相当于平均值,面部外区域的代表温度相当于众数。
65.生物体判定部234基于由温度信息获取部233获取的温度信息来判定由面部检测部231检测到的面部是否是生物体。具体而言,在面部区域的温度比面部外区域的温度高于
规定阈值以上的情况下,生物体判定部234判定为检测到的面部是生物体,在面部区域的温度不比面部外区域的温度高规定阈值以上的情况下,判定为检测到的面部不是生物体。而且,生物体判定部234将生物体判定的结果(检测到的面部是否是生物体的信息)向面部认证部235输出。生物体判定部234是本发明的判定单元的一个例子。此外,规定阈值可以能够由用户任意设定,也可以是固定值。
66.面部认证部235基于面部检测部231的检测结果(检测到的面部的信息)和生物体判定部234的判定结果(检测到的面部是否是生物体的信息)进行面部认证。具体而言,在存储部240中登记有用于面部认证的面部信息(与检测到的面部相比较的面部的信息;面部图像等)。而且,在由面部检测部231检测到的面部为生物体的情况下,面部认证部235进行以下的处理。在仅1人的面部信息能够登记的情况下,面部认证部235判定检测到的面部与存储部240中所登记的面部信息是否匹配(匹配处理)。而且,如果匹配则面部认证部235视为认证成功,如果不匹配则视为认证失败。在能够登记与多个人物分别对应的多个面部信息的情况下,面部认证部235从多个面部信息搜索与检测到的面部匹配的面部信息(匹配处理)。而且,如果有匹配的面部信息,则面部认证部235视为与该面部信息对应的人物的认证成功,如果没有匹配的面部信息,则视为认证失败。另外,在由面部检测部231检测到的面部不是生物体的情况下,面部认证部235不进行基于面部检测部231的检测结果的上述匹配处理,视为认证失败。
67.此外,匹配处理可以使用任何的算法。例如,可以通过现有的匹配处理判定是否匹配,具体而言,可以使用组合了hog、haar-like等图像特征和提升方法的比较器(认证器)来判定是否匹配。也可以使用通过现有的机器学习生成的学习完毕模型来判定是否匹配。具体而言,也可以使用通过深度学习(例如,r-cnn、fast r-cnn、yolo、ssd等)生成的学习完毕模型来判定是否匹配。
68.存储部240存储由控制部230执行的程序、由控制部230使用的各种数据等。例如,存储部240是硬盘驱动器、固态硬盘等辅助存储装置。
69.此外,在本实施方式中,设为生物体判定装置是相机200,但生物体判定装置也可以是与相机200独立的装置(例如pc(个人计算机))。生物体判定装置具有获取拍摄部210的拍摄结果(拍摄的图像)的接口即可,拍摄部210可以设置于与生物体判定装置独立的装置。同样地,生物体判定装置具有获取温度测定部220的测定结果(温度分布的信息)的接口即可,温度测定部220可以设置于与生物体判定装置独立的装置。在拍摄部210设置于与生物体判定装置独立的装置的情况下,生物体判定装置和设置有拍摄部210的装置通过有线或者无线相互连接。同样地,在温度测定部220设置于与生物体判定装置独立的装置的情况下,生物体判定装置和设置有温度测定部220的装置通过有线或者无线相互连接。
70.另外,没有特别限定生物体判定装置的设置场所。例如,生物体判定装置可以设置于与拍摄部210或温度测定部220相同的房间,也可以不是那样设置。生物体判定装置可以是云上的计算机,也可以不是云上的计算机。另外,生物体判定的结果也可以用于面部认证以外,生物体判定装置可以不具有面部认证部235。
71.图5是表示相机200的处理流程例的流程图。在本实施方式中,相机200根据与面部认证开始有关的操作开始图5的处理流程。此外,相机200可以反复执行图5的处理流程。此时,没有特别限定图5的处理流程的反复周期,但例如以拍摄部210的拍摄的帧率(30fps等)
重复图5的处理流程。
72.首先,拍摄部210进行拍摄(步骤s501)。而且,面部检测部231在步骤s501中从拍摄的图像检测面部(步骤s502)。
73.接下来,控制部230在步骤s502中判定是否检测到面部(步骤s503)。在检测到面部的情况下(步骤s503:是),使处理进入步骤s504。在未检测到面部的情况下(步骤s503:否),相机200结束图5的处理流程。此时,可以进行“请将面部接近相机”等通知,以面部可检测地进行拍摄。
74.在步骤s504中,区域设定部232基于在步骤s502中检测到的面部区域来设定面部外区域。面部外区域的设定方法如上述那样。而且,温度测定部220进行温度测定(步骤s505)。此外,温度测定的定时并不限于该定时,例如也可以是与步骤s501相同的定时。
75.接下来,温度信息获取部233基于步骤s505的测定结果来获取在步骤s502中检测到的面部区域的代表温度t1和在步骤s504中设定的面部外区域的代表温度t2的温度信息(步骤s506)。例如,代表温度t1是面部区域的平均温度,代表温度t2是面部外区域的平均温度。
76.而且,生物体判定部234判定面部区域的代表温度t1是否比面部外区域的代表温度t2高规定阈值th以上,换句话说,判定是否满足条件式t1-t2≥th(步骤s507)。在代表温度t1比代表温度t2高规定阈值th以上的情况下,换句话说,在满足条件式t1-t2≥th的情况下(步骤s507:是),使处理进入步骤s508。在代表温度t1不比代表温度t2高规定阈值th以上的情况下,换句话说,在不满足条件式t1-t2≥th的情况下(步骤s507:否),使处理进入步骤s509。
77.在步骤s508中,生物体判定部234判定为在步骤s502中检测到的面部是生物体。而且,使处理进入步骤s510。
78.在步骤s509中,生物体判定部234判定为在步骤s502中检测到的面部是非生物体。而且,使处理进入步骤s513。
79.在步骤s510中,面部认证部235进行基于步骤s502的检测结果的匹配处理。匹配处理的方法如上述那样。
80.在步骤s511中,面部认证部235判定步骤s510的匹配处理是否成功,换句话说,判定与在步骤s502中检测到的面部匹配的面部信息是否登记到存储部240。在匹配处理成功的情况下(步骤s511:是),换句话说,登记有与检测到的面部匹配的面部信息的情况下,使处理进入步骤s512。在匹配处理失败的情况下(步骤s511:否),换句话说,在未登记与检测到的面部匹配的面部信息的情况下,使处理进入步骤s513。
81.在步骤s512中,面部认证部235判定为认证成功。而且,相机200结束图5的处理流程。
82.在步骤s513中,面部认证部235判定为认证失败。而且,相机200结束图5的处理流程。
83.如以上所述那样,根据本实施方式,通过将面部区域的温度是否比面部外区域的温度高规定阈值以上设为判定基准,能够高精度地判定面部是否是生物体,进而能够抑制面部认证突破。
84.此外,如图6所示,有时由面部检测部231检测到多个面部。图6示出由拍摄部210拍
摄的图像的一个例子,在图6的图像中映现人物61~65。人物61是要进行面部认证的面部登记者(登记有用于面部认证的面部信息的人物),人物62是不要进行面部认证的面部登记者,人物63~65是不为面部登记者的人物。此时,可以如以下那样进行处理。
85.例如,可以针对多个面部的每个面部进行基于温度信息获取部233的温度信息的获取、基于生物体判定部234的生物体判定以及基于面部认证部235的面部认证。这样,在面部映现的海报前有面部登记者的状况、面部登记者与多个人物或人偶在一起的状况(图6的状况)等,能够抑制面部登记者的面部认证失败。换句话说,要进行面部认证的面部登记者61能够没有问题地面部认证成功。但是,以致不要进行面部认证的面部登记者62有时也面部认证成功。
86.要进行面部认证的面部登记者倾向于使面部接近相机200,(图6所示)该面部登记者的面部倾向于在拍摄的图像内照得最大。因此,可以针对多个面部中的最大的面部进行基于温度信息获取部233的温度信息的获取、基于生物体判定部234的生物体判定以及基于面部认证部235的面部认证。即使这样,在面部映现的海报前有面部登记者的状况、面部登记者与多个人物或人偶在一起的状况(图6的状况)等,能够抑制面部登记者的面部认证失败。换句话说,要进行面部认证的面部登记者61能够没有问题地面部认证成功。并且,能够抑制不要进行面部认证的面部登记者62面部认证成功,能够进一步提高面部认证的安全等级。另外,由于限定于特定的面部进行温度信息获取、生物体判定、面部认证,因此能够减少处理负荷。
87.要进行面部认证的面部登记者倾向于位于相机200的正面,(图6所示)该面部登记者的面部倾向于映现到拍摄的图像的中心部。因此,可以针对多个面部中最接近图像的中心的面部进行基于温度信息获取部233的温度信息的获取、基于生物体判定部234的生物体判定以及基于面部认证部235的面部认证。即使这样,在面部映现的海报前有面部登记者的状况、面部登记者与多个人物或人偶在一起的状况(图6的状况)等,能够抑制面部登记者的面部认证失败。换句话说,要进行面部认证的面部登记者61能够没有问题地面部认证成功。并且,能够抑制不要进行面部认证的面部登记者62面部认证成功,能够进一步提高面部认证的安全等级。另外,由于限定于特定的面部进行温度信息获取、生物体判定、面部认证,因此能够减少处理负荷。
88.要进行面部认证的面部登记者倾向于使视线朝向相机200。因此,可以针对多个面部中的视线朝向相机200的面部进行基于温度信息获取部233的温度信息的获取、基于生物体判定部234的生物体判定以及基于面部认证部235的面部认证。通过现有的处理检测视线即可。即使这样,在面部映现的海报前有面部登记者的状况、面部登记者与多个人物或人偶在一起的状况(图6的状况)等,能够抑制面部登记者的面部认证失败。换句话说,要进行面部认证的面部登记者61能够没有问题地面部认证成功。并且,能够抑制视线没有朝向相机200而仅通过在相机200的附近有面部登记者就不必要地(违反面部登记者的意图)面部认证成功,能够进一步提高面部认证的安全等级。在图6中,能够抑制不要进行面部认证的面部登记者62面部认证成功。另外,由于限定于特定的面部进行温度信息获取、生物体判定、面部认证,因此能够减少处理负荷。
89.<其它>
90.上述实施方式只是例示性地说明本发明的构成例。本发明并不限于上述的具体的
方式,能够在其技术的思想的范围内进行各种变形。例如,可以针对多个面部中的满足多个条件全部的面部进行基于温度信息获取部233的温度信息的获取、基于生物体判定部234的生物体判定以及基于面部认证部235的面部认证。多个条件例如包括上述的“面部最大”、“面部最接近图像的中心”、以及“视线朝向相机”中的至少任意一个。
91.<附记1>
92.一种生物体判定装置(100、200),其特征在于,具有:
93.检测单元(101、231),从拍摄的图像检测面部;
94.获取单元(102、233),获取由上述检测单元检测到的面部的区域即面部区域的温度和上述面部区域的周边的区域即面部外区域的温度的信息;以及
95.生物体判定单元(103、234),基于由上述获取单元获取到的信息,在上述面部区域的温度比上述面部外区域的温度高规定阈值以上的情况下,判定为上述检测到的面部是生物体,在上述面部区域的温度不比上述面部外区域的温度高上述规定阈值以上的情况下,判定为上述检测到的面部不是生物体。
96.<附记2>
97.一种生物体判定方法,其特征在于,具有:
98.检测步骤(s502),从拍摄的图像检测面部;
99.获取步骤(s506),获取在上述检测步骤中检测到的面部的区域即面部区域的温度和上述面部区域的周边的区域即面部外区域的温度的信息;以及
100.判定步骤(s507~s509),基于在上述获取步骤中获取的信息,在上述面部区域的温度比上述面部外区域的温度高规定阈值以上的情况下,判定为检测到的上述面部是生物体,在上述面部区域的温度不比上述面部外区域的温度高上述规定阈值以上的情况下,判定为检测到的上述面部不是生物体。
101.附图标记说明
102.100:生物体判定装置;101:面部检测部;102:温度信息获取部;103:生物体判定部;200:相机;210拍摄部;220温度测定部;230控制部;240存储部;231:面部检测部;232:区域设定部;233:温度信息获取部;234:生物体判定部;235:面部认证部。

技术特征:


1.一种生物体判定装置,其特征在于,具有:检测单元,从所拍摄的图像检测面部,获取单元,获取由所述检测单元检测到的面部的区域即面部区域的温度和所述面部区域的周边的区域即面部外区域的温度的信息;判定单元,基于由所述获取单元获取到的信息,在所述面部区域的温度比所述面部外区域的温度高规定阈值以上的情况下,判定为检测到的所述面部是生物体,在所述面部区域的温度不比所述面部外区域的温度高所述规定阈值以上的情况下,判定为检测到的所述面部不是生物体。2.根据权利要求1所述的生物体判定装置,其特征在于,还具有设定单元,该设定单元基于所述面部区域来设定所述面部外区域。3.根据权利要求2所述的生物体判定装置,其特征在于,所述设定单元将包围所述面部区域的区域设定为所述面部外区域。4.根据权利要求3所述的生物体判定装置,其特征在于,所述面部区域是矩形区域,所述设定单元将从以所述面部区域为中心的以高度和宽度分别为所述面部区域的规定倍的方式放大所述面部区域得到的矩形区域除去了所述面部区域的区域设定为所述面部外区域。5.根据权利要求3所述的生物体判定装置,其特征在于,所述面部区域是矩形区域,所述设定单元将从以所述面部区域为中心的以对角线的长度为所述面部区域的规定倍的方式放大所述面部区域得到的矩形区域除去了所述面部区域的区域设定为所述面部外区域。6.根据权利要求3所述的生物体判定装置,其特征在于,所述面部区域是圆形区域,所述设定单元将从以所述面部区域为中心的以半径为所述面部区域的规定倍的方式放大所述面部区域得到的圆形区域除去了所述面部区域的区域设定为所述面部外区域。7.根据权利要求3所述的生物体判定装置,其特征在于,所述设定单元将从以所述面部区域为中心的以面积为所述面部区域的规定倍的方式放大所述面部区域得到的区域除去了所述面部区域的区域设定为所述面部外区域。8.根据权利要求2所述的生物体判定装置,其特征在于,所述设定单元将位于所述面部区域的左右的两个区域设定为所述面部外区域。9.根据权利要求2所述的生物体判定装置,其特征在于,所述面部区域是矩形区域,所述设定单元将从以所述面部区域为中心的将所述面部区域放大规定倍得到的矩形区域除去了所述面部区域、所述面部区域的上侧的与所述面部区域相同的宽度的矩形区域以及所述面部区域的下侧的与所述面部区域相同的宽度的矩形区域而获得的两个矩形区域设定为所述面部外区域。10.根据权利要求1~9中的任意一项所述的生物体判定装置,其特征在于,所述面部区域的温度是与所述面部区域的多个位置分别对应的多个温度的平均值、众
数或者中央值,所述面部外区域的温度是与所述面部外区域的多个位置分别对应的多个温度的平均值、众数或者中央值。11.根据权利要求1~10中的任意一项所述的生物体判定装置,其特征在于,在由所述检测单元检测到多个面部的情况下,针对所述多个面部的每个面部进行基于所述获取单元的信息的获取和基于所述判定单元的判定。12.根据权利要求1~10中的任意一项所述的生物体判定装置,其特征在于,在由所述检测单元检测到多个面部的情况下,针对所述多个面部中的最大的面部进行基于所述获取单元的信息的获取和基于所述判定单元的判定。13.根据权利要求1~10中的任意一项所述的生物体判定装置,其特征在于,在由所述检测单元检测到多个面部的情况下,针对所述多个面部中的最接近所述图像的中心的面部进行基于所述获取单元的信息的获取和基于所述判定单元的判定。14.根据权利要求1~10中的任意一项所述的生物体判定装置,其特征在于,在由所述检测单元检测到多个面部的情况下,针对所述多个面部中的视线朝向拍摄所述图像的相机的面部进行基于所述获取单元的信息的获取和基于所述判定单元的判定。15.一种生物体判定方法,其特征在于,具有:检测步骤,从拍摄的图像检测面部;获取步骤,获取在所述检测步骤中检测到的面部的区域即面部区域的温度和所述面部区域的周边的区域即面部外区域的温度的信息;以及判定步骤,基于在所述获取步骤中获取的信息,在所述面部区域的温度比所述面部外区域的温度高规定阈值以上的情况下,判定为检测到的所述面部是生物体,在所述面部区域的温度不比所述面部外区域的温度高所述规定阈值以上的情况下,判定为检测到的所述面部不是生物体。16.一种程序,用于使计算机执行权利要求15所述的生物体判定方法的各步骤。

技术总结


生物体判定装置具有:检测单元,从拍摄的图像检测面部;获取单元,获取由上述检测单元检测到的面部的区域即面部区域的温度和上述面部区域的周边的区域即面部外区域的温度的信息;以及判定单元,基于由上述获取单元获取的信息,在上述面部区域的温度比上述面部外区域的温度高规定阈值以上的情况下,判定为上述检测到的面部是生物体,在上述面部区域的温度不比上述面部外区域的温度高上述规定阈值以上的情况下,判定为上述检测到的面部不是生物体。体。体。


技术研发人员:

浦部和哉

受保护的技术使用者:

欧姆龙株式会社

技术研发日:

2021.04.20

技术公布日:

2022/12/23

本文发布于:2024-09-22 17:25:27,感谢您对本站的认可!

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