偽裝檢測裝置及偽裝檢測方法
2023-10-09 15:02:14
專利名稱：偽裝檢測裝置及偽裝檢測方法
技術領域：
本發明涉及到一種偽裝檢測裝置，用於判定人物認證中的對象物是否是特定的人物，檢測出該對象物是偽裝成特定人物的非特定人物，特別涉及到一種通過包括臉的一部分或者全部的頭部來進行人物認證時檢測出偽裝的偽裝檢測裝置、及偽裝檢測方法。
背景技術：
以往，具有檢測出認證對象物是偽裝成特定人物的物體的功能的偽裝檢測裝置，在發生利用拍攝了特定人物的臉部照片來偽裝成特定人物的行為、及利用模仿特定人物的頭部立體模型來偽裝成特定人物的行為的情況下，檢測出該臉部照片及立體模型是偽裝成特定人物的物體。
具體而言，如特開2002-236666號公報中所述的個人認證裝置，從作為認證對象物的拍攝對象人物的橫方向進行照明，測量側臉的輪廓的凹凸，根據輪廓是否是垂直線來判斷其是否是偽裝的。
並且，如特開平4-242106號公報所述的臉部認證裝置所示，用照相機拍攝投射了條紋圖樣的光的拍攝對象物的臉部，根據拍攝所得的圖像數據測量拍攝對象物的臉部的三維形狀，根據該測量結果判斷是否是偽裝的。
進一步，如特開2002-117377號公報所述的個人認證系統所示，根據認證裝置的位置信息和認證對象物的位置信息判斷是否是偽裝的。
但是上述現有的偽裝檢測裝置包括如下所述的多個問題中的至少一個。
首先，在上述現有技術中，存在難於高精度且穩定地進行偽裝檢測的問題。例如在上述個人認證裝置中，可以在LCD(液晶顯示裝置)等圖像顯示裝置中人為地顯示具有輪廓的其他人的臉部，可以通過將顯示在該圖像形成裝置中的圖像拍攝到個人認證裝置中迴避偽裝檢測。因此偽裝檢測的精度下降，難於進行穩定的偽裝檢測。
並且，在上述現有技術中，存在需增加被拍攝者負擔的問題。例如在上述個人認證裝置中，是一種通過測量側臉的輪廓的凹凸並根據輪廓是否是垂直線來進行判斷的方法，由於需要從被拍攝者的橫方向以使圖像獲得充足的邊緣的強度的照明進行照射，因此對被拍攝者而言是十分眩暈的。即，對被拍攝者的眼睛造成很大負擔。特別是在自然照明下進行認證時，需要更強的光照射，被拍攝者的負擔變得更加明顯。
並且，在上述現有技術中，存在為了進行高精度的偽裝檢測而需要複雜的處理、從而使用於偽裝檢測的控制負擔變大的問題。例如在上述臉部認證裝置中，由於用於測量拍攝對象物的臉部的三維形狀的處理是複雜的，因此處理負擔變大。
進一步，在上述現有的技術中，存在為了進行高精度的偽裝檢測而需要高價裝置的問題。例如在上述個人認證系統中，需要進行位置測定的GPS接收機等，成本變大。並且，在上述臉部的認證裝置中，由於需要具有測量拍攝對象物臉部的三維形狀的功能的裝置，所以成本很高。
本發明的目的在於解決上述問題，以進行穩定、高精度的偽裝檢測。並且，本發明的目的還在於不使被拍攝者增加負擔地進行偽裝檢測。進一步，本發明的目的在於減輕用於偽裝檢測的控制負擔，進行廉價的、高精度的偽裝檢測。
發明內容
為了解決上述問題，本發明中的偽裝檢測裝置，為了用於判定對象物是否是特定人物，檢測出該對象物是偽裝成上述特定人物的非特定人物，其特徵在於，具有對象物信息取得單元(例如人物測量部2)，包括發光體(例如帶過濾器的照明22所具有的燈)，向上述對象物照射光，並且向該對象物投影預定的圖樣；過濾器(例如帶過濾器的照明22所具有的過濾器)，被配置在上述發光體的光源的附近，透過由該發光體照射的光；和對象物圖像取得單元(例如圖像輸入部23)，對由上述發光體的發光而投影預定的圖樣的對象物進行拍攝，並取得表示對象物的對象物圖像數據；存儲單元(例如存儲裝置4)，具有存儲上述對象物圖像數據的圖像存儲單元(例如圖像存儲部41)；數據處理單元(例如數據處理裝置3)，具有偽裝判定單元(例如偽裝判定部31)，判定上述對象物是否是上述非特定人物，其中，上述偽裝判定單元通過比較上述對象物圖像數據所示的對象物圖像的臉部區域中出現的圖樣與上述預定的圖樣，判斷上述對象物是否是平面形狀(例如步驟S33)，如果是平面形狀則判定為非特定人物(例如步驟S35)。
如上所述，由於通過比較投影到對象物上的圖樣和出現在對象物上的圖樣，確認對象物是平面形狀的還是立體形狀的，根據該確認結果進行偽裝判定，因此當利用了照片、圖像顯示裝置這樣的顯示偽裝臉部的平面形狀的物體時，可以判定其為偽裝。
優選的是，數據處理單元具有臉部檢測單元(例如臉部檢測部32)，檢測對象物圖像數據所表示的對象物圖像的臉部區域，偽裝判定單元，利用在臉部檢測單元檢測出的臉部區域中出現的圖樣，判定對象物是否是平面形狀。
如上所述，如果是設有臉部檢測單元的結構，可容易地檢測出對象物的臉部區域，並可切實地執行偽裝檢測。
優選的是，過濾器上描繪有條紋圖樣，該條紋圖樣將遮斷光的透過的多條直線平行排列，偽裝判定單元，通過比較在對象物圖像數據所示的對象物圖像的臉部區域中出現的圖樣、與將直線平行排列的條紋圖樣(例如步驟S33)，判定對象物是否是平面形狀(例如步驟S34)。
如上所述，如果是使用描繪有將多條直線平行排列的條紋圖樣的過濾器的結構，則可通過投射的圖樣更為正確地判斷對象物有無凹凸。
優選的是，對象物信息取得單元具有過濾器旋轉控制單元(例如照明控制部22a)，為了使投影到對象物的圖樣發生變化而使過濾器旋轉，過濾器旋轉控制單元隨機地選擇上述過濾器的旋轉角度並使之旋轉(例如步驟S71)，偽裝判定單元，判定在臉部檢測單元檢測出的臉部區域中出現的圖樣的旋轉角度是否正確(例如步驟S86)，如果不正確則判定為非特定人物(例如步驟S85)。
如上所述，如果是使過濾器僅以隨機選擇的旋轉角度進行旋轉的結構，則可增加偽裝圖像生成的難度，並提高偽裝檢測的精度。
優選的是，對象物信息取得單元具有描繪有不同圖樣的多個過濾器(例如多個附帶過濾器的照明22b所具有的過濾器)；和過濾器切換控制單元(例如照明控制部21b)，執行用於向對象物投影圖樣的過濾器的切換處理，過濾器切換控制單元隨機選擇多個過濾器中的任意一個並執行切換處理(例如步驟S121)，偽裝判定單元，判定出現在對象物的臉部區域的圖樣是否是在由過濾器切換控制單元選擇並切換的過濾器上描繪的圖樣(例如步驟S123)，當不是在該過濾器上描繪的圖樣時判定為非特定人物。
如上所述，如果是通過隨機選擇過濾器來隨機地選擇投影的圖樣的結構，則可增加偽裝圖像生成的難度，並提高偽裝檢測的精度。
優選的是，對象物信息取得單元具有以不同顏色描繪了圖樣的多個過濾器(例如附帶顏色過濾器的照明22c所具有的過濾器)；和過濾器切換控制單元(例如照明控制部22c)，執行用於向對象物投影圖樣的過濾器的切換處理，過濾器切換控制單元隨機選擇多個過濾器中的任意一個並執行切換處理(例如步驟S141)，偽裝判定單元，判定出現在對象物的臉部區域的圖樣是否是在由過濾器切換控制單元選擇並切換的過濾器上描繪的圖樣顏色(例如步驟S154)，當不是該過濾器上描繪的圖樣顏色時判定為非特定人物(例如步驟S155)。
如上所述，如果是通過隨機選擇過濾器來隨機地選擇投影的圖樣顏色的結構，則可增加偽裝圖像生成的難度，並提高偽裝檢測的精度。
優選的是，對象物信息取得單元具有與對象物圖像取得單元相鄰配置的距離傳感器(例如距離傳感器24)，存儲單元具有特徵存儲單元(例如特徵存在部42)，預先存儲表示對象物圖像取得單元和特定人物的適當的距離的距離信息，距離傳感器測量對象物圖像取得單元和對象物的距離(例如步驟S181)，偽裝判定單元，通過比較由距離傳感器測量的距離和上述距離信息所表示的距離，判定對象物圖像取得單元和對象物之間的距離是否處於適當的範圍內(例如步驟S192)，如果在適當範圍以外，則判定為非特定人物(例如步驟S193)。
如上所述，如果是當對象物圖像取得單元和對象物的距離不處於正確範圍時判斷為偽裝的結構，則可不進行圖像處理而高效地進行偽裝判斷。
優選的是，對適當範圍預先確定下限距離(例如在步驟S192中被比較的閾值所示的距離)，偽裝判定單元，在對象物圖像取得單元和對象物之間的距離低於上述下限距離時，判定為非特定人物。
如上所述，如果是對適當範圍確定下限距離的結構，則可在存在距離對象物圖像取得單元過近的位置上的對象物時，判斷為偽裝。
優選的是，對適當範圍預先確定上限距離，偽裝判定單元，在對象物圖像取得單元和對象物之間的距離高於上述上限距離時，判定為非特定人物。
如上所述，如果是對適當範圍確定上限距離的結構，則可在存在距離對象物圖像取得單元過遠的位置上的對象物時，判斷為偽裝。
優選的是，對象物信息取得單元具有與對象物圖像取得單元相鄰配置的物體檢測傳感器(例如物體檢測存儲器25)，物體檢測傳感器檢測比對象物圖像取得單元和特定人物之間的適當距離還近的對象物，存儲單元具有特徵存儲單元(例如特徵存儲部42)，存儲物體檢測傳感器的檢測結果，偽裝判定單元(例如偽裝判定部31e)，判定是否由物體檢測傳感器檢測到了對象物，當檢測到時判定為非特定人物。
如上所述，如果是利用物體檢測傳感器檢測位於比適當距離近的位置上的對象物的結構，則在距對象物圖像取得單元過近的位置上存在對象物時可判斷為偽裝。
優選的是，對象物信息取得單元具有重量測量器(例如體重計26)，其被設置在進行對象物是否是特定人物的判定時該對象物所處的預先確定的預定位置上，存儲單元具有特徵存儲單元(例如特徵存儲部42)，其為了判定是否是特定人物而存儲預先註冊的人物各自的體重信息，重量測量器測量位於預定位置的對象物的重量(例如步驟S221)，偽裝判定單元，通過比較由重量測量器所測量的對象物的重量和存儲在特徵存儲單元中的上述體重信息(例如步驟S222)，判定對象物的重量是否處於允許重量範圍以內(例如步驟S223)，如果在允許重量範圍以外則判定為非特定人物(例如步驟S224)。
如上所述，如果是在對象物的重量為允許重量範圍以外時判斷為偽裝的結構，則可不進行圖像處理而高效地進行偽裝判斷。
優選的是，偽裝判定單元，在確定了存儲在特徵存儲單元中的體重信息中包括從最高重量到最低重量的範圍的允許重量範圍後，判定對象物的重量是否處於允許重量範圍以內。
如上所述，如果是事先決定允許重量範圍的結構，則可在體重信息發生變更時進行迅速的對應，可高精度地進行偽裝判斷。
優選的是，對象物信息取得單元具有從後方向對象物照射光的後方發光體(例如後方照明27)，對象物圖像取得單元，對由後方發光體的發光而從後方被光照射的對象物進行拍攝，並取得表示逆光狀態的對象物的逆光圖像數據(例如步驟S262)，偽裝判定單元，通過提取由對象物圖像取得單元取得的逆光圖像數據所表示的逆光圖像中亮度值為預定值以下的區域，將該逆光圖像中的對象物區域從背景區域分離(例如步驟S272)，判定對象物區域和背景區域的分界線的形狀是否是人類的頭部形狀(例如步驟S275)，如果不是人類的頭部形狀，則判定為非特定人物(例如步驟S276)。
如上所述，如果是利用逆光圖像數據進行偽裝判斷的結構，則在對象物為特定人物時不向該特定人物視野內照射強光而進行偽裝檢測，因此可不向人增加較大負擔地進行偽裝判斷。
優選的是，偽裝判定單元，根據對象物區域和背景區域的分界線的形狀是否為近似橢圓的形狀，判定是否是人類的頭部形狀(例如步驟S275)。
如上所述，如果是在近似橢圓形狀時判斷為頭部形狀，則可對利用非橢圓狀的、例如長方形狀照片、圖像顯示裝置等的偽裝行為高精度地進行檢測。
優選的是，偽裝判定單元，求得對象物區域的寬度(例如步驟S273)，根據該對象物區域和背景區域的分界線的形狀是否是近似於以上述對象物區域的寬度為短徑的橢圓的形狀，來判定是否是人類的頭部形狀。
如上所述，如果是與以對象物區域的寬度為短徑的橢圓近似的形狀則判定為頭部形狀的結構，則可高精度地判定是否是人類的頭部形狀，並可高精度地檢測出偽裝行為。
優選的是，對象物信息取得單元具有二個對象物圖像取得單元(例如圖像輸入部25A、25B)，偽裝判定單元，利用二個對象物圖像取得單元的視差做成對象物的距離圖像(例如步驟S323)，判定距離圖像中的已知臉部區域的形狀是否是平面形狀(例如步驟S324)，當是平面形狀時，判定為非特定人物(例如步驟S326)。
如上所述，如果是利用距離圖像進行偽裝判定的結構，則可切實地檢測出利用了平面形狀物體的偽裝行為。
優選的是，對象物信息取得單元具有二個對象物圖像取得單元(例如圖像輸入部25A、25B)，數據處理單元具有臉部檢測單元(例如臉部檢測部32)，檢測由偽裝判定單元做成的距離圖像的臉部區域，偽裝判定單元，利用二個對象物圖像取得單元的視差做成對象物的距離圖像(例如步驟S323)，判定臉部檢測單元檢測出的上述距離圖像中臉部區域的形狀是否是平面形狀(例如步驟S324)，如果是平面形狀則判定為非特定人物(例如步驟S326)。
如上所述，如果是利用距離圖像進行偽裝判定的結構，則可切實地檢測出利用了平面形狀的物體的偽裝行為。
優選的是，二個對象物圖像取得單元分別水平設置，二個對象物圖像取得單元中的一個被配置在對象物的正面。
如上所述，如果是將一個對象物圖像取得單元配置在對象物的正面的結構，則可將該一個對象物圖像取得單元同時兼用於認證處理所用的圖像取得單元，從而可以低成本地構成臉部認證裝置。
對象物信息取得單元具有三個或三個以上的對象物圖像取得單元，偽裝判定單元，從三個或三個以上的對象物圖像取得單元中選擇二個對象物圖像取得單元，利用該選擇的二個對象物圖像取得單元的視差做成對象物的距離圖像，判定距離圖像中的已知臉部區域的形狀是否是平面形狀，如果是平面形狀則判定為非特定人物。
如上所述，如果是從多個對象物圖像取得單元中選擇二個對象物圖像取得單元的結構，則可切實地做成距離圖像，並切實地檢測出利用了平面形狀物體的偽裝行為。
優選的是，對象物信息取得單元具有三個或三個以上的對象物圖像取得單元，數據處理單元具有臉部檢測單元，檢測由偽裝判定單元做成的距離圖像的臉部區域，偽裝判定單元，從上述三個或三個以上的對象物圖像取得單元中選擇二個對象物圖像取得單元，利用該選擇的二個對象物圖像取得單元的視差做成對象物的距離圖像，判定臉部檢測單元檢測出的距離圖像中臉部區域的形狀是否是平面形狀，如果是平面形狀則判定為非特定人物。
如上所述，如果是從多個對象物圖像取得單元中選擇二個對象物圖像取得單元的結構，則可切實地做成距離圖像，並切實地檢測出利用了平面形狀物體的偽裝行為。
優選的是，對於對象物圖像取得單元，使用拍攝近紅外區域波長的圖像輸入單元(例如近紅外圖像輸入部23i)，發光體(例如過濾器附近的紅外照明22i所具有的發光體)的光源照射近紅外區域波長的光。
如上所述，如果是照射近紅外區域波長的光的結構，由於是人類看不到的圖樣，因此可使偽裝檢測的方法無法獲知。
並且，本發明的偽裝檢測裝置，為了用於判定對象物是否是特定人物，檢測出該對象物是偽裝成上述特定人物的非特定人物，其特徵在於，具有對象物信息取得單元(例如人物測量部2d)，包括對象物圖像取得單元(例如圖像輸入部23)，拍攝對象物並取得表示對象物的對象物圖像數據；和距離傳感器(例如距離傳感器24)，與上述對象物圖像取得單元相鄰配置；存儲單元(例如存儲裝置4d)，包括圖像存儲單元(例如圖像存儲部41)，存儲上述對象物圖像數據；和特徵存儲單元(例如特徵存儲部42)，預先存儲表示對象物圖像取得單元和特定人物之間的適當距離的距離信息；以及數據處理單元(例如數據處理裝置3d)，具有偽裝判定單元(例如偽裝判定部31d)，判定對象物是否是上述非特定人物，其中，距離傳感器測量對象物圖像取得單元和對象物的距離(例如步驟S181)，偽裝判定單元，通過比較由距離傳感器測量的距離和距離信息所示的距離，判定對象物圖像取得單元和對象物之間的距離是否處於適當的範圍內(例如步驟S192)，當處於適當的範圍以外時判定為非特定人物(例如步驟S193)。
如上所述，如果是對象物圖像取得單元和對象物的距離不處於適當範圍時判斷為偽裝的結構，則可不進行圖像處理而高效地進行偽裝判斷。
並且，本發明的偽裝檢測裝置，為了用於判定對象物是否是特定人物，檢測出該對象物是偽裝成上述特定人物的非特定人物，其特徵在於，具有對象物信息取得單元(例如人物測量部2e)，包括對象物圖像取得單元(例如圖像輸入部23)，拍攝對象物並取得表示對象物的對象物圖像數據；和物體檢測傳感器(例如物體檢測傳感器25)，與對象物圖像取得單元相鄰配置；存儲單元(例如存儲裝置4e)，具有圖像存儲單元(例如圖像存儲部41)，存儲對象物圖像數據；特徵存儲單元(例如特徵存在部42)，存儲物體檢測傳感器的檢測結果；以及數據處理單元(例如數據處理裝置4e)，具有偽裝判定單元(例如偽裝判定部31e)，判定對象物是否是非特定人物，其中，物體檢測傳感器，檢測比對象物圖像取得單元和特定人物的適當距離還近的對象物，偽裝判定單元，判定是否由物體檢測傳感器檢測出對象物，當檢測出時判定為非特定人物。
如上所述，如果是利用物體檢測傳感器檢測位於比適當距離還近的位置的對象物的結構，則可在存在位於對象物圖像取得單元過近的位置的對象物時判斷為偽裝。
並且，本發明的偽裝檢測裝置，為了用於判定對象物是否是特定人物，檢測出該對象物是偽裝成特定人物的非特定人物，其特徵在於，具有對象物信息取得單元(例如人物測量部2g)，包括後方發光體(例如後方照明27)，從後方向對象物照射光；和對象物圖像取得單元(例如圖像輸入部23)，對由後方發光體的發光而從後方被光照射的對象物進行拍攝，並取得表示逆光狀態的對象物的逆光圖像數據；存儲單元(例如存儲裝置4)，具有圖像存儲單元(例如圖像存儲部41)，存儲逆光圖像數據；和數據處理單元(例如數據處理裝置3g)，具有偽裝判定單元(例如偽裝判定部31g)，判定對象物是否是非特定人物，其中，偽裝判定單元，通過提取由對象物圖像取得單元取得的逆光圖像數據所表示的逆光圖像中亮度值為預定值以下的區域，將該逆光圖像中的對象物區域從背景區域分離(例如步驟S272)，判定對象物區域和背景區域的分界線的形狀是否是人類的頭部形狀(例如步驟S275)，如果不是人類的頭部形狀，則判定為非特定人物(例如步驟S276)。
如上所述，如果是利用逆光圖像數據進行偽裝判定的結構，在對象物為特定人物時，可以不向該特定人物的視野照射強光地進行偽裝檢測，因此可不對人物造成負擔地進行偽裝判定。
並且，本發明的偽裝檢測裝置，為了用於判定對象物是否是特定人物，檢測出該對象物是偽裝成特定人物的非特定人物，其特徵在於，具有對象物信息取得單元(例如人物測量部2h)，具有二個拍攝對象物並取得表示對象物的對象物圖像數據的對象物圖像數據取得單元(例如圖像輸入部23A、23B)；存儲裝置(例如存儲裝置4)，具有圖像存儲單元(例如圖像存儲部41)，存儲對象物圖像數據；和數據處理單元(例如數據處理裝置3h)，具有偽裝判定單元(偽裝判定部31h)，判定對象物是否是上述非特定人物，其中，偽裝判定單元，利用上述二個對象物圖像取得單元的視差做成對象物的距離圖像(例如步驟S323)，判定距離圖像中的已知臉部區域的形狀是否是平面形狀(例如步驟S325)，當是平面形狀時，判定為非特定人物(例如步驟S326)。
如上所述，如果是利用距離圖像進行偽裝判定的結構，則可切實地檢測出利用了平面形狀的物體的偽裝行為。
並且，本發明的偽裝檢測方法，為了用於判定對象物是否是特定人物，檢測出該對象物是偽裝成特定人物的非特定人物，其特徵在於，具有以下步驟向對象物照射透過了描繪有預定圖樣的過濾器(例如附帶過濾器的照明所具有的過濾器)的光，並向該對象物投影圖樣的步驟(例如步驟S21)；拍攝投影了預定圖樣的對象物並取得表示對象物的對象物圖像數據的步驟(例如步驟S21)；和通過比較在對象物圖像數據所表示的對象物圖像的臉部區域中出現的圖樣、與預定的圖樣，判定對象物是否是平面形狀，當是平面形狀時判定為非特定人物的步驟(例如步驟S31～步驟S35)。
如上所述，通過比較投影到對象物的圖樣和對象物中所出現的圖樣，確認對象物是平面形狀物體還是立體形狀的物體，根據該確認結果進行偽裝判定，因此當使用了照片、圖像顯示裝置等顯示了偽裝臉部的平面形狀的物體時，可判定為偽裝。
並且，本發明的偽裝檢測方法，為了用於判定對象物是否是特定人物，檢測出該對象物是偽裝成特定人物的非特定人物，其特徵在於，具有以下步驟執行測量處理的步驟(例如步驟S181)，測量用於對象物的拍攝的對象物圖像取得單元和對象物的距離；和執行偽裝判定處理的步驟(例如步驟S182)，判定對象物是否是非特定人物，其中，偽裝判定處理，通過比較由測量處理所測量的距離與預先設定的對象物圖像取得單元和特定人物的適當的距離，判定對象物圖像取得單元和對象物的距離是否處於適當範圍內(例如步驟S192)，如果在適當範圍以外則判定為非特定人物(例如步驟S193)。
如上所述，如果是對象物圖像取得單元和對象物的距離不處於適當範圍時判定為偽裝的結構，可不進行圖像處理而高效地進行偽裝判定。
並且，本發明的偽裝檢測方法，為了用於判定對象物是否是特定人物，檢測出該對象物是偽裝成特定人物的非特定人物，其特徵在於，具有以下步驟執行檢測處理的步驟(例如通過物體檢測傳感器25來執行)，檢測比用於對象物的拍攝的對象物圖像取得單元和特定人物之間的適當距離還近的對象物；和執行偽裝判定處理的步驟(例如由偽裝判定部31e執行)，判定對象物是否是上述非特定人物，其中，偽裝判定處理判定是否由檢測處理檢測出對象物，當檢測出時判定為非特定人物。
如上所述，如果是檢測位於比適當位置還近的位置的對象物的結構，則當在位於離對象物圖像取得單元過近的位置上存在對象物時，可判定為偽裝。
並且，本發明的偽裝檢測方法，為了用於判定對象物是否是特定人物，檢測出該對象物是偽裝成特定人物的非特定人物，其特徵在於，具有以下步驟執行對象物圖像取得處理的步驟(例如步驟S262)，對由從後方向對象物照射光的後方發光體的發光而從後方被光照射的對象物進行拍攝，並取得表示逆光狀態的對象物的逆光圖像數據；和執行偽裝判定處理的步驟(例如步驟S263)，判定對象物是否是非特定人物，其中，偽裝判定處理，通過提取由對象物圖像取得單元取得的逆光圖像數據所表示的逆光圖像中亮度值為預定值以下的區域，將該逆光圖像中的對象物區域從背景區域分離(例如步驟S272)，判定對象物區域和背景區域的分界線的形狀是否是人類的頭部形狀(例如步驟S275)，如果不是人類的頭部形狀，則判定為非特定人物(例如步驟S276)。
如上所述，如果是利用逆光圖像數據進行偽裝判定的結構，則在對象物為特定人物時，可不向該特定人物的視野內照射強光而檢測出偽裝，因此可不對人體造成負擔地進行偽裝判定。
進一步，本發明的偽裝檢測方法，為了用於判定對象物是否是特定人物，檢測出該對象物是偽裝成特定人物的非特定人物，其特徵在於，具有執行對象物圖像取得處理的步驟(例如步驟S311)，從不同的二個方向拍攝對象物，並取得表示對象物的二個對象物圖像數據；和執行偽裝判定處理的步驟(例如步驟S312)，判定對象物是否是非特定人物，其中，偽裝判定處理，利用執行對象物圖像取得處理的二個對象物圖像取得單元的視差做成對象物的距離圖像(例如步驟S323)，判定距離圖像中的已知臉部區域的形狀是否是平面形狀(例如步驟S324)，當是平面形狀時，判定為非特定人物(例如步驟S326)。
如上所述，如果是利用距離圖像進行偽裝判斷的結構，則可切實地檢測出利用了平面形狀的物體的偽裝行為。
圖1是表示本發明的第一實施例中臉部認證裝置的結構的例子的框圖。
圖2是表示本發明的第一實施例中臉部認證處理的例子的流程圖。
圖3是表示本發明中的第一實施例中偽裝判定處理的例子的流程圖。
圖4是表示在本發明的第一實施例的偽裝判定處理中所提取的條紋圖樣的例子的說明圖。
圖5是表示在本發明的第一實施例的偽裝判定處理中所提取的條紋圖樣的例子的說明圖。
圖6是表示本發明的第一實施例中偽裝判定處理的具體示例的流程圖。
圖7是表示本發明的第二實施例中臉部認證裝置的結構的例子的框圖。
圖8是表示本發明的第二實施例中臉部認證處理的例子的流程圖。
圖9是表示本發明的第二實施例中偽裝判定處理的例子的流程圖。
圖10是表示在本發明的第二實施例的偽裝判定處理中所提取的條紋圖樣的例子的說明圖。
圖11是表示在本發明的第二實施例的偽裝判定處理中所提取的條紋圖樣的例子的說明圖。
圖12是表示在本發明的第二實施例的偽裝判定處理中所提取的條紋圖樣的例子的說明圖。
圖13是表示本發明的第二實施例中偽裝判定處理的具體示例的流程圖。
圖14是表示本發明的第三實施例中臉部認證裝置的結構的例子的框圖。
圖15是表示本發明的第三實施例中臉部認證處理的例子的流程圖。
圖16是表示本發明的第四實施例中臉部認證裝置的結構的例子的框圖。
圖17是表示本發明的第四實施例中臉部認證處理的例子的流程圖。
圖18是表示本發明第四實施例中偽裝判定處理的例子的流程圖。
圖19是表示本發明的第四實施例中偽裝判定處理的具體例子的流程圖。
圖20是表示本發明的第五實施例中臉部認證裝置的結構的例子的框圖。
圖21是表示本發明的第五實施例中臉部認證處理的例子的流程圖。
圖22是表示本發明的第五實施例中偽裝判定處理的例子的流程圖。
圖23是表示本發明的第六實施例中臉部認證裝置的結構的例子的框圖。
圖24是表示本發明的第七實施例中臉部認證裝置的結構的例子的框圖。
圖25是表示本發明的第七實施例中臉部認證處理的例子的流程圖。
圖26是表示本發明的第七實施例中偽裝判定處理的例子的流程圖。
圖27是表示本發明的第八實施例中臉部認證裝置的結構的例子的框圖。
圖28是表示本發明的第八實施例中後方照明的設置位置的例子的說明圖。
圖29是表示本發明的第八實施例中臉部認證處理的例子的流程圖。
圖30是表示本發明的第八實施例中偽裝判定處理的例子的流程圖。
圖31是表示本發明的第八實施例中偽裝判定處理的具體例子的流程圖。
圖32是用於說明本發明的第八實施例中在偽裝判定處理中求區域寬度的處理的說明圖。
圖33是表示本發明的第九實施例中臉部認證裝置的結構的例子的框圖。
圖34是表示本發明的第九實施例中臉部認證處理的例子的流程圖。
圖35是表示本發明的第九實施例中偽裝判定處理的例子的流程圖。
圖36是表示本發明的第九實施例中偽裝判定處理的具體例子的流程圖。
圖37是表示本發明的第十實施例中臉部認證裝置的結構的例子的框圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發明的實施例進行說明。
(實施例1)圖1是表示含有本發明的偽裝檢測裝置的第一實施方式的臉部認證裝置1的結構例的框圖。臉部認證裝置1具有人物測量部2、數據處理裝置3、和存儲裝置4。臉部認證裝置1是具有以下功能的裝置將表示認證對象物(拍攝對象物)臉部區域(是指眼、鼻、口等人物臉部的部分區域、人物臉部的全部區域、或者包括人物的臉部及其周邊的區域)的圖像，與表示特定人物臉部區域的圖像進行比較，當判定表示相互的臉部區域的圖像近似為可判斷為同一人物的程度時，認證認證對象物為特定人物。
人物測量部2具有對拍攝對象物進行測量的功能(拍攝功能)、及將測量所獲得的測量值(例如通過拍攝得到的圖像數據)輸出到存儲裝置4的功能。人物測量部2具有照明控制部21、附帶過濾器的照明22、和圖像輸入部23。
照明控制部21具有控制附帶過濾器的照明22使燈點亮/熄滅的功能。附帶過濾器的照明22具有作為照明的光源；和過濾器，描繪有將直線並列的條紋圖樣。對於附帶過濾器的照明22的光源，例如使用安裝有過濾器的滷素燈。安裝在附帶過濾器的照明22上的過濾器，被安裝在通過點亮照明向拍攝對象物投影圖樣的位置上。該過濾器上，通過不會透過滷素燈的燈光的墨水、描繪有將直線平行排列的條紋圖樣。
圖像輸入部23執行以下處理，在附帶過濾器的照明22點亮時對拍攝對象物進行拍攝，將獲得的圖像數據輸出到存儲裝置4並存儲在圖像存儲部41中。對於圖像輸入部23，例如使用CCD照相機。此外，作為圖像輸入部23，也可使用數位照相機、數碼攝像機等圖像拍攝裝置。
存儲裝置4，具有存儲保持由人物測量部2測量的測量值的功能。存儲裝置4包含由RAM等存儲介質構成的圖像存儲部4。圖像存儲部41例如由磁碟存儲裝置構成。
數據處理裝置3，具有讀入由存儲裝置4存儲保持的數據、並判定是否利用認證對象物偽裝成特定人物的功能(偽裝判定功能)。數據處理裝置3具有偽裝判定部31、及臉部檢測部32。對於數據處理裝置3，例如使用個人計算機。該個人計算機具有作為偽裝判定部31及臉部檢測部32而發揮作用的CPU(中央運算裝置)。
臉部檢測部32，具有讀入存儲在圖像存儲部41的圖像數據、並確定圖像數據所表示的圖像中的臉部區域的功能。偽裝判定部31具有以下功能讀入存儲在圖像存儲部41中的圖像數據，根據由臉部檢測部32確定的臉部區域的圖像，判定是利用認證對象物偽裝成特定人物、還是存在不是偽裝的可能性。
並且，由臉部檢測部32確定圖像中的臉部位置的方法可以是任意的。例如，可以是以下方法預先由圖像輸入部23拍攝在拍攝位置上沒有認證對象物時的圖像(僅有背景的圖像)並存儲到圖像存儲部41，在拍攝完拍攝對象物後從圖像存儲部41讀入僅有背景的圖像和拍攝的圖像，通過獲取僅有背景的圖像和拍攝的圖像的差分，提取拍攝對象物的區域，將所提取的區域的上部區域(假設臉部所處位置的預先確定的上部的預定範圍的區域)確定為臉部區域。或者也可以是以下方法從圖像存儲部41讀入圖像，通過提取圖像中的膚色區域(膚色檢測)檢測出臉部區域。
圖2是表示第一實施例中的臉部認證裝置1所執行的臉部認證處理的例子的流程圖。在臉部認證處理中，人物測量部2點亮附帶過濾器的照明22並將條紋圖樣投影到拍攝對象物，由圖像輸入部23拍攝投影了條紋圖樣的拍攝對象物，將拍攝所得的圖像數據輸出到存儲裝置4並存儲在圖像存儲部41(步驟S21)。
具體而言，在步驟S21中執行以下處理點亮設有過濾器的滷素燈(附帶過濾器的照明22)並將圖樣投影到拍攝對象物，用CCD照相機(圖像輸入部23)拍攝投影有圖樣的拍攝對象物，將拍攝所得的圖像數據存儲到圖像存儲部41。
接著，臉部檢測部32，從圖像存儲部41讀入圖像數據，檢測出圖像數據所示的圖像的臉部區域，並將檢測結果輸出到偽裝判定部31。偽裝判定部31，從圖像存儲部41讀入圖像數據，利用臉部檢測部32的檢測結果確定圖像數據所表示的圖像中的臉部區域，判定認證對象物是否是偽裝行為中所使用的物體(步驟S22)。即，在步驟S22中，利用由圖像輸入部23所拍攝的圖像執行偽裝判定處理。
並且，臉部認證裝置1執行用於臉部認證的其他處理(步驟S23)。在步驟S23中，在偽裝判定處理中判定是利用了認證對象物的偽裝行為時，判定認證對象物不是特定人物，決定不將認證對象物認證為特定人物。另一方面，在偽裝判定處理中判定存在不是利用了認證對象物的偽裝行為的可能性時(無法否定可能是特定人物時)，對於認證對象物是否是特定人物進一步進行各種判定處理，決定是否將認證對象物認證為特定人物。並且由於上述各種判定處理和本發明沒有直接關係，因此在此省略其詳細說明。
圖3是表示第一實施例中偽裝判定處理(步驟S22)的例子的流程圖。在偽裝判定處理中，偽裝判定部31，從圖像存儲部41讀入表示投影有條紋圖樣的認證對象物的圖像的圖像數據(步驟S31)，提取讀入的圖像數據所表示的圖像的臉部區域中出現的條紋圖樣(步驟S32)。
圖4是表示認證對象物為拍攝了人物的照片或顯示了人物的圖像顯示裝置等平面狀物體時所提取的條紋圖樣的例子的說明圖。圖5是表示認證對象物為人物自身等立體狀時所提取的條紋圖樣的例子的說明圖。即，當平面形狀的物體上投影有將直線平行排列的條紋圖樣時，如圖4所示，與投影的條紋圖樣同樣的圖樣出現在認證對象物的臉部區域。此外，當立體形狀的物體上投影有平行排列的條紋圖樣時，如圖5所示，由於其立體形狀的凹凸(例如鼻子等臉部中存在的凹凸)、直線被變形後的曲線進行排列的狀態下的條紋圖樣，出現在認證對象物的臉部區域。在步驟S32中，根據認證對象物是平面形狀還是立體形狀，提取如圖4所示的條紋圖樣或者如圖5所示的條紋圖樣中的任意一種。
當提取出現在臉部區域中的條紋圖樣時，偽裝判定部31判定位於圖像中臉部區域的條紋是否是直線(步驟S33)。如果條紋是直線(步驟S34的否)，則可判定認證對象物是照片、圖像顯示裝置這樣的平面形狀的物體，其至少不是人物自身，因此判定是偽裝(步驟S35)。另一方面，當條紋不是直線時(步驟S34中為是)，則認證對象物是具有三維的凹凸形狀的立體形狀，有可能是人物自身，因此判定為存在不是偽裝的可能(步驟S36)圖6是表示第一實施例中偽裝判定處理(步驟S22、圖3的處理)中的判定條紋是否是直線的部分的處理(步驟S32～步驟S34)的具體例子的流程圖。如圖6所示，偽裝判定部31，在步驟S31中，將從圖像存儲部41讀入的圖像數據所表示的圖像，根據亮度值進行二值化(步驟S32a)。即，通過將圖像二值化，提取出現在該圖像的臉部區域中的條紋圖樣。
當提取出臉部區域中出現的條紋圖樣時，偽裝判定部31，為了判定位於圖像中臉部區域的條紋是否是直線，計算臉部區域中出現的條紋的曲率的平均C(步驟S33a)。
如果平均C低於預先設定的閾值(步驟S34a中為否)，則可判斷認證對象物為照片、圖像顯示裝置這樣的平面狀的物體，至少不是人物自身這樣的立體形狀，因此判定為偽裝(步驟S35)。即，在該例中，當條紋曲率的平均C低於閾值時，判定該條紋為直線。
在步驟S34a中比較的閾值在本例子中作用在於，當曲率的平均C是可視為直線的程度的較小的值時判定為偽裝。
另一方面，如果平均C高於預先設定的閾值(步驟S34a中為是)時，認證對象物為具有三維凹凸狀的立體形狀，有可能是人物自身，因此判定存在不是偽裝的可能性(步驟S36)。即，在該例中，當條紋的曲率的平均C高於閾值時，判定該條紋不是直線(是曲線)(參照步驟S34的是)。
這樣一來，在上述第一實施例中，根據投影到認證對象物的圖樣的變化程度來確認認證對象物是平面形狀物體還是立體形狀，根據該確認結果進行偽裝判定，因此當照片、圖像顯示裝置這樣的平面形狀的物體被用作認證對象物時，可判定為偽裝。
並且，在上述第一實施例中，由於臉部認證裝置1利用附帶過濾器的照明22向認證對象物能動地投影圖樣，因此不易於受到圖像輸入部23的拍攝環境變化的影響。即，由於通過附帶過濾器的照明22能動地照射圖樣，因此不會受到設置在圖像輸入部23的周邊的其他照明(例如室內照明等附帶過濾器的照明22之外的照明)的光的影響，可切實地向認證對象物投影圖樣。
此外，在上述第一實施例中，為了獲得圖像中的臉部區域，由臉部檢測部32檢測臉部並求得臉部區域，但當可向被拍攝者指明向圖像中的特定位置拍攝臉部時，也可將所述特定的位置作為臉部區域進行處理。這種情況下，不需要臉部檢測部32，可由偽裝判定部31執行偽裝判定處理。
(實施例2)圖7是表示含有本發明的偽裝判定檢測裝置的第二實施例的臉部認證裝置1a的結構示例的框圖。在以下說明中，對於與第一實施例中的臉部認證裝置1相同的結構及進行相同處理的部分，標以相同的標號並省略其說明。
如圖7所示，臉部認證裝置1a具有人物測量部2a、數據處理裝置3a、和存儲裝置4。人物測量部2a具有照明控制部21a、附帶過濾器的照明22a、和圖像輸入部23。數據處理裝置3a具有偽裝判定部31a和臉部檢測部32。
照明控制部21a，控制附帶過濾器的照明22a，具有以下功能使燈點亮/熄滅的功能、控制安裝在附帶過濾器的照明22a上的過濾器的旋轉角度的功能、將表示設定的過濾器的旋轉角度的角度信息發送到偽裝判定部31a的功能。角度信息，例如，是表示從預先設定的基準位置(例如構成圖樣的直線在水平方向上描繪的狀態下的位置)開始的旋轉角度的信息。
附帶過濾器的照明22a，具有作為照明的光源、和描繪有排列直線的條紋圖樣的過濾器。安裝在附帶過濾器的照明22上的過濾器，可旋轉地安裝在通過點亮照明將圖樣投影到拍攝對象物的位置上。該過濾器，通過不會透過作為光源的滷素燈的光的墨水，描繪將直線平行排列的條紋圖樣。因此，附帶過濾器的照明22a，例如由圖像輸入部23進行拍攝時，通過照明控制部21a的控制旋轉過濾器，從而可將不同角度的條紋圖樣投影到認證對象物(被拍攝物)上。
偽裝判定部31a，具有以下功能讀入存儲在圖像存儲部41中的圖像數據，並且取得來自照明控制部21a的角度信息。並且，偽裝判定部31a，還具有以下功能根據臉部檢測部32所確定的臉部區域的圖像、及所取得的角度信息所表示的旋轉角度，判定是利用認證對象物偽裝、還是存在不是偽裝的可能性。
圖8是表示第二實施例中臉部認證裝置1a所執行的臉部認證處理的例子的流程圖。在臉部認證處理中，照明控制部21a，隨機地決定附帶過濾器的照明22a的過濾器的旋轉角度，以使接受認證的人員無法預測，並使過濾器旋轉且調整過濾器的旋轉角度，以使過濾器處於從基準位置僅旋轉了決定的角度的狀態(步驟S71)。
此外，在該實施例中，照明控制部21a，具有以30度步進調節過濾器的旋轉角度的功能。在步驟S71中，照明控制部21a，在0度(基準位置狀態)到180度範圍內隨機決定過濾器的旋轉角度。例如，旋轉角度可以選擇30度、60度、90度、120度四種。此外，如果更精細地調節過濾器的旋轉角度可提高偽裝檢測的精度，因此也可選擇更多種類的角度。並且，也可以是三種或三種以下。
調整過濾器的旋轉角度時，人物測量部2a，點亮附帶過濾器的照明22a並向認證對象物投影條紋圖樣，用圖像輸入部23拍攝投影有條紋圖樣的認證對象物，將由拍攝所獲得的圖像數據輸出到存儲裝置4並存儲在圖像存儲部41(步驟S72)。此外，由於拍攝時過濾器的旋轉角度是隨機設定的，因此投影的條紋圖樣的角度也是隨機設定的狀態。
具體而言，在步驟S72中，執行以下處理點亮附有過濾器的滷素燈(附帶過濾器的照明22a)，向認證對象物投影隨機設定的角度的圖樣，對投影了該圖樣的認證對象物用CCD照相機(圖像輸入部23)進行拍攝，將拍攝所得的圖像數據存儲到圖像存儲部41。
接著，臉部檢測部32，從圖像存儲部41讀入圖像數據，檢測圖像數據所表示的圖像的臉部區域，並將檢測結果輸出到偽裝判定部31a。偽裝判定部31a，從圖像存儲部41讀入圖像數據，利用臉部檢測部32的檢測結果，判定是否是利用認證對象物進行偽裝(步驟S73)。即，在步驟S73中，利用由圖像輸入部23拍攝的圖像執行偽裝判定處理。
並且，臉部認證裝置1a執行用於臉部認證的其他處理(步驟S74)。在步驟S74中，進行和上述步驟S23一樣的處理。
圖9是表示第二實施例中偽裝判定處理(步驟S73)的例子的流程圖。在偽裝判定處理中，偽裝判定部31a，將表示投影有條紋圖樣的認證對象物的圖像的圖像數據從圖像存儲部41讀入(步驟S81)，並提取在讀入的圖像數據所表示的圖像的臉部區域中出現的條紋圖樣(步驟S82)。
圖10是表示當認證對象物是拍攝了人物的照片、及顯示了人物的圖像顯示裝置等平面狀的物體時、所提取的條紋圖樣的例子的說明圖。圖11是表示認證對象物是在投影有圖樣的狀態下所拍攝的照片(偽裝圖像的例子)、及顯示在投影有圖樣的狀態下拍攝的圖像(偽裝圖像的例子)的圖像顯示裝置時所提取的條紋圖樣(僅顯示偽裝圖像拍攝時所投影的圖樣，但實際上也顯示圖10所示的圖樣。但是遮斷來自附帶過濾器的照明22a的光的處理(例如在附帶過濾器的照明22a和認證對象物之間放置布等遮斷物的處理)由偽裝行為的執行者進行時，顯示圖11所示的條紋)的例子的說明圖。圖12是表示認證對象物是人物自身等立體狀的物體時所提取的條紋圖樣的例子的說明圖。
即，當平面狀的物體上投影有將直線平行排列的條紋圖樣時，如圖10所示，與投影的條紋圖樣相同的圖樣，以根據投影的角度所計算出的預定角度顯示在認證對象物的臉部區域。並且，顯示了偽裝圖像的照片、圖像顯示裝置被用於認證對象物時，由於如圖11所示的立體狀的凹凸直線被變形的曲線排列的狀態下的條紋圖樣，出現在認證對象物的臉部區域，其角度是做成偽裝圖像時所投影的圖樣的角度。進一步，立體形狀的物體上投影有平行排列的條紋圖樣時，如圖12所示，根據投影的角度所計算的預定角度的直線由於立體形狀的凹凸而變形形成曲線，排列了該曲線的條紋圖樣顯示在認證對象物的臉部區域。在步驟S82中，當認證對象物為平面形狀時提取如圖10或圖11所示的條紋圖樣，當認證對象物為立體形狀時，提取如圖12所示的條紋圖樣。
提取出臉部區域出現的條紋圖樣時，偽裝判定部31a判定位於圖像中臉部區域的條紋是否是直線(步驟S83)。如果條紋是直線(步驟S84中為否)，則可判斷認證對象物是照片、圖像顯示裝置這樣的平面形狀的物體，至少不是人物自身，因此判定為偽裝(步驟S85)。即，當提取出如圖10所示的條紋圖樣時，判定為偽裝。
當條紋不是直線(步驟S84中為是)時，偽裝判定部31a，導出顯示在臉部區域中的條紋圖樣的旋轉角度，判斷根據照明控制部21a的控制而設定的過濾器的旋轉角度與投影的條紋圖樣的旋轉角度是否匹配(步驟S86)。當不匹配時(步驟S87中為否)，判斷其利用在作為認證對象物的照片、圖像顯示裝置中顯示投影了圖樣的人物這樣的偽裝圖像進行了偽裝行為，判定為偽裝(步驟S85)。即，當提取出如圖11所示的條紋圖樣時，判定為偽裝。如果具有匹配性(步驟S87中為是)，則作為認證對象物的人物自身是具有三維凹凸形狀的立體形狀，有可能是人物自身，因此判定為存在不是偽裝的可能(步驟S88)。即，當提取出如圖12所示的條紋圖樣時，判定存在不是偽裝的可能。
圖13是表示第二實施例中偽裝判定處理(步驟S73、圖9的處理)中判定條紋是否是直線的部分的處理(步驟S82～步驟S84)、及判定條紋的旋轉角度是否匹配的處理(步驟S86、步驟S87)的具體例子的流程圖。此外，圖13中的步驟S82a～步驟S84a是和上述圖6中的步驟S32a～步驟S34a相同的處理，因此省略其詳細說明。
在步驟S84a中判定平均C高於預先設定的閾值時(為曲線時)，偽裝判定部31a，對投影的條紋圖樣的所有線從臉部區域的右端掃描到左端，計算連接左端點和右端點的直線所呈角度的平均(步驟S86a)。接著，偽裝判定部31a，從根據照明控制部21a的控制設定的過濾器的旋轉角度求得投影的線的角度T，對在步驟S86a中算出的平均角度和角度T進行比較。並且，當未進入以角度T為中心的預定角度(例如30度)以內時(步驟S87a中為否)，則認為是意圖偽裝而人為製作的條紋，判定為偽裝行為(步驟S85)，當進入到以角度T為中心的預定角度以內時(步驟S87a中為是)，則判定存在不是偽裝的可能性(步驟S88)。
並且，角度T，根據例如到投影的線的基準位置的角度、照明(附帶過濾器的照明22a)的位置(也包括過濾器的位置)、圖像輸入部23的位置、及認證對象物的位置，進行計算。
這樣一來，在上述第二實施例中，根據投影到認證對象物的圖樣的變化程度，確認認證對象物是平面形狀的物體還是立體形狀的物體，根據該確認結果進行偽裝判定，因此當照片、圖像顯示裝置這樣的平面形狀的物體被用作認證對象物時，可判定為偽裝。
並且在上述第二實施例中，根據投影到認證對象物上的圖樣的角度與拍攝的圖像中出現的圖樣的角度是否匹配，確認認證對象物是否是偽裝圖像，根據該認證結果進行偽裝判定，因此即使在由利用了圖像顯示裝置等的偽裝圖像接受臉部認證的情況下，也可判定其為偽裝。
並且，由於隨機決定投影到認證對象物的圖樣的角度，因此可以使投影到認證對象物的圖樣的角度無法被預測。因此即使要偽裝的人知道認證裝置1a的偽裝檢測操作，也難於做成可逃脫偽裝檢測的偽裝圖像，不可能做成可切實地避免偽裝檢測的偽裝圖像。即，例如，即使想要偽裝的人，遮住附帶過濾器的照明22a以遮斷來自附帶過濾器的照明22a的光，使用利用了圖像顯示裝置等的偽裝圖像，以進行要逃避偽裝檢測的行為，也可高精度地檢測出偽裝行為。
並且，在上述第二實施例中，由於臉部認證裝置1a利用附帶過濾器的照明22a能動地對認證對象物投影圖樣，因此不易受到圖像輸入部23的拍攝環境變化造成的影響。即，由於通過附帶過濾器的照明22a而能動地照射圖樣，因此不會受到設置在圖像輸入部23的周邊的其他照明(例如室內照明等附帶過濾器照明22a以外的照明)的光的影響，可切實地向認證對象物投影圖樣。
此外，在上述第二實施例中，為了獲得圖像中的臉部區域，而由臉部檢測部32檢測臉部並求得臉部區域，但可向被拍攝者指明在圖像中的特定位置拍攝臉部時，也可將所述特定的位置作為臉部區域進行處理。這種情況下，不需要臉部檢測部32，可由偽裝判定部31a執行偽裝判定處理。
此外，雖然未在上述第二實施例中特別說明，但也可在將條紋圖樣投影到認證對象物之前(步驟S72前)，通過圖像輸入部23拍攝認證對象物，如果拍攝所得的圖像中的臉部區域中出現條紋圖樣，則判定為偽裝。即，認證裝置1a在投影條紋圖樣前已經存在條紋圖樣時，可以視為偽裝圖像的條紋圖樣，判定為偽裝。
(實施例3)圖14是表示包括本發明的偽裝檢測裝置的第三實施例的臉部認證裝置1b的結構例子的框圖。在以下說明中，對於與上述各實施例中的臉部認證裝置相同的結構及進行相同處理的部分，標以相同的標號並省略其說明。
如圖14所示，臉部認證裝置1b具有人物測量部2b、數據處理裝置3b、和存儲裝置4。人物測量部2b具有照明控制部21b、多個附帶過濾器的照明22b、和圖像輸入部23。數據處理裝置3b具有偽裝判定部31b和臉部檢測部32。
照明控制部21b，控制多個附帶過濾器的照明22b，具有以下功能使燈點亮/熄滅的功能、控制多個附帶過濾器的照明22b的過濾器的切換的功能、將表示設定的過濾器中所描繪的條紋圖樣的角度的角度信息發送到偽裝判定部31b的功能。多個附帶過濾器的照明22b具有作為照明的光源、和分別以不同的角度對排列了直線的條紋圖樣進行描繪的多個過濾器。安裝在多個附帶過濾器的照明22b的各過濾器中用於圖樣投影的過濾器，通過照明控制部21b的控制，被配置在通過點亮照明而將圖樣投影到拍攝對象物的位置。對於各個過濾器，通過不會透過作為光源的滷素燈的光的墨水，分別以不同的角度按照各過濾器對將直線平行排列的條紋圖樣進行描繪。因此，多個附帶過濾器的照明22b，每當由圖像輸入部23進行拍攝時，通過照明控制部21b的控制而被配置在將圖樣投影到拍攝對象物的位置上，從而可將不同角度的條紋圖樣投影到認證對象者(被拍攝者)上。
即，在上述第二實施例中，旋轉附帶過濾器的照明22a的過濾器並隨機地決定投影的圖樣，而在本實施例中，通過切換多個附帶過濾器的照明22b所具有的多個過濾器來隨機地決定投影的圖樣。
偽裝判定部31b具有以下功能讀入存儲在圖像存儲部41中的圖像數據，並且取得來自照明控制部21b的角度信息。並且，偽裝判定部31b還具有以下功能根據由臉部檢測部32所確定的臉部區域的圖像、及取得的角度信息所表示的角度，判定認證對象物是被用於偽裝、還是存在不是被用於偽裝的可能性。
圖15是表示第三實施例中臉部認證裝置1b執行的臉部認證處理的例子的流程圖。在臉部認證處理中，照明控制部21b，隨機地決定使用多個附帶過濾器的照明22b所具有的多個過濾器中的哪一個，以使要接受認證的人員無法預測，並切換為決定了配置在將圖樣投影到拍攝對象物的位置上的過濾器的過濾器(步驟S121)。
此外，在該實施例中，照明控制部21b具有以下功能從描繪有以30度步進的角度不同的條紋圖樣的多個過濾器中選擇一個過濾器，並切換為選擇了配置在投影有圖樣的位置上的過濾器的過濾器。在本例中，具有將條紋圖樣從基準位置(構成條紋圖樣的直線在水平方向上被描繪的狀態)以30度、60度、90度、120度的角度旋轉的四種模式的過濾器。此外，如果過濾器的個數越多，則可判定更精細的角度不同，從而可進行更高精度的偽裝判定，因此也可使用五種或五種模式以上的過濾器。並且為了簡化多個附帶過濾器的照明22b的結構，也可使用三種或三種模式以下的過濾器。
切換過濾器時，人物測量部2b，點亮附帶過濾器的照明22b並向認證對象物(拍攝對象物)投影條紋圖樣，用圖像輸入部23拍攝投影有條紋圖樣的認證對象物，將通過拍攝所獲得的圖像數據輸出到存儲裝置4並存儲在圖像存儲部41(步驟S122)。此外，由於拍攝時過濾器是隨機設定的，設定的過濾器中所描繪的被投影的條紋圖樣的角度也是隨機設定的狀態。
具體而言，在步驟S122中，執行以下處理點亮附有過濾器的滷素燈(附帶過濾器的照明22b)，向拍攝對象物投影隨機設定的角度的圖樣，對投影了該圖樣的認證對象物用CCD照相機(圖像輸入部23)進行拍攝，將拍攝所得的圖像數據存儲到圖像存儲部41。
接著，臉部檢測部32，從圖像存儲部41讀入圖像數據，檢測圖像數據所表示的圖像的臉部區域，並將檢測結果輸出到偽裝判定部31b。偽裝判定部31b，從圖像存儲部41讀入圖像數據，利用臉部檢測部32的檢測結果，判定是否是利用認證對象物進行偽裝(步驟S123)。即，在步驟S123中，與上述步驟S73一樣，執行偽裝判定處理。
並且，臉部認證裝置1b，執行用於臉部認證的其他處理(步驟S124)。在步驟S124中，進行和上述步驟S23一樣的處理。
如上述第三實施例所示，通過切換多個附帶過濾器的照明22b的過濾器，即使是切換投影的條紋圖樣的角度的結構，也可獲得和上述第二實施例一樣的效果。即，在上述第三實施例中，根據投影到認證對象物上的圖樣的角度與拍攝的圖像中出現的圖樣的角度是否匹配，確認認證對象物是否是偽裝圖像，根據該認證結果進行偽裝判定，因此即使要由利用了圖像顯示裝置等的偽裝圖像接受臉部認證時，也可判定其為偽裝。
並且，在上述第三實施例中，由於隨機決定投影到認證對象物的圖樣的角度，因此可以使投影到認證對象物的圖樣的角度無法被預測。因此，即使要偽裝的人知道認證裝置1b的偽裝檢測操作，也難於做成可逃脫偽裝檢測的偽裝圖像，從而不可能做成可切實地避免偽裝檢測的偽裝圖像。即，例如即使想要偽裝的人，遮住多個附帶過濾器的照明22b，以遮斷來自多個附帶過濾器的照明22b的光，使用利用了圖像顯示裝置等的偽裝圖像，以進行要逃避偽裝檢測的行為，也可高精度地檢測出偽裝行為。
並且，在上述第三實施例中，由於臉部認證裝置1b利用多個附帶過濾器的照明22b並能動地向認證對象物投影圖樣，因此不易受到圖像輸入部23的拍攝環境變化造成的影響。即，由於通過附帶過濾器的照明22b能動地照射圖樣，因此不會受到設置在圖像輸入部23的周邊的其他照明(例如室內照明等多個附帶過濾器照明22b以外的照明)的光的影響，可切實地向認證對象物投影圖樣。
此外，在上述第三實施例中，為了獲得圖像中的臉部區域，由臉部檢測部32檢測臉部並求得臉部區域，但當可向被拍攝者指明在圖像中的特定位置拍攝臉部時，也可將所述特定的位置作為臉部區域進行處理。這種情況下，不需要臉部檢測部32，可由偽裝判定部31b執行偽裝判定處理。
並且，在上述第三實施例中，照明控制部21b將表示所選擇的過濾器上描繪的條紋圖樣的角度的角度信息發送到偽裝判定部31b，但角度信息，只要是可確定所選擇的過濾器上描繪的條紋圖樣的角度的信息就可以是任意的信息，例如，作為角度信息，可以使用表示所選擇的過濾器的種類的信息。這種情況下，偽裝判定部31b，具有表示與各過濾器對應的條紋圖樣的角度的數據表，只要從數據表中提取與所選擇的過濾器的種類建立對應關係的條紋圖樣的角度即可。
(實施例4)圖16是表示包括本發明的偽裝檢測裝置的第四實施例的臉部認證裝置1c的結構例子的框圖。在以下說明中，對於與上述各實施例中的臉部認證裝置相同的結構及進行相同處理的部分，標以相同的標號並省略其說明。
如圖16所示，臉部認證裝置1c具有人物測量部2c、數據處理裝置3c、和存儲裝置4。人物測量部2c具有照明控制部21c、附帶顏色過濾器的照明22c、和圖像輸入部23。數據處理裝置3c具有偽裝判定部31c和臉部檢測部32。
照明控制部21c，控制附帶顏色過濾器的照明22c，具有以下功能使燈點亮/熄滅的功能、控制附帶顏色過濾器的照明22c的過濾器的切換的功能、將表示作為使用的過濾器而設定的過濾器中所描繪的圖樣顏色的顏色信息發送到偽裝判定部31c的功能。附帶顏色過濾器的照明22c具有作為照明的光源、和將排列了直線的條紋圖樣按照各個過濾器分別以不同顏色進行描繪的多個過濾器。安裝在附帶顏色過濾器的照明22c的各過濾器中用於圖樣投影的過濾器，通過照明控制部21c的控制，被配置在通過點亮照明而將圖樣投影到拍攝對象物的位置。對於該各個過濾器，通過使作為光源的滷素燈的光按照各個過濾器僅有互不相同的預定顏色透過的墨水，描繪將直線平行排列的條紋圖樣。因此，附帶顏色過濾器的照明22c，在由圖像輸入部23進行拍攝時，可以通過由於照明控制部21c的控制而被配置在將圖樣投影到拍攝對象物的位置上過濾器，將不同顏色的條紋圖樣投影到認證對象者(被拍攝者)上。
即，在上述第三實施例中，通過切換多個附帶過濾器的照明22b所具有的多個過濾器來隨機地決定投影的圖樣的角度，而在本實施例中，通過切換附帶顏色過濾器的照明22c所具有的多個過濾器隨機地決定投影的圖樣的顏色。
偽裝判定部31c具有以下功能讀入存儲在圖像存儲部41中的圖像數據，並且取得來自照明控制部21c的顏色信息。並且，偽裝判定部31c還具有以下功能根據臉部檢測部32所確定的臉部區域的圖像、及取得的顏色信息所表示的顏色，判定認證對象物是被用於偽裝、還是存在不是被用於偽裝的可能性。
圖17是表示第四實施例中臉部認證裝置1c所執行的臉部認證處理的例子的流程圖。在臉部認證處理中，照明控制部21c，隨機地決定使用附帶顏色過濾器的照明22c所具有的多個過濾器中的哪一個，以使接受認證的人員無法預測，並切換為決定了配置在向拍攝對象物投影圖樣的位置上的過濾器的過濾器(步驟S141)。即，通過照明控制部21c的控制，變換附帶顏色過濾器的照明22c的過濾器，變換過濾器的圖樣的顏色。
此外，在該實施例中，照明控制部21c具有以下功能從圖樣顏色不同的多個過濾器中選擇一個過濾器，切換為選擇了配置在投影有圖樣的位置上的過濾器的過濾器。並且，各過濾器的圖樣中所使用的顏色，例如，為了在圖像處理中易於判別使用彩度較高的顏色即可。具體而言，例如可以使用紅、藍、綠三種顏色。此外描繪在各過濾器上的條紋圖樣中的直線的角度是任意的。
切換過濾器時，人物測量部2c，點亮附帶顏色過濾器的照明22c，並向認證對象物(拍攝對象物)投影附有描繪在過濾器上的顏色的圖樣，用例如由CCD照相機構成的圖像輸入部23對投影有附有顏色的圖樣的拍攝對象物進行拍攝，將通過拍攝所獲得的圖像數據輸出到存儲裝置4，並存儲在圖像存儲部41(步驟S142)。此外，由於拍攝時過濾器是隨機設定的，因此設定的過濾器中所描繪的圖樣的顏色也是隨機設定的狀態。
具體而言，在步驟S142中，執行以下處理點亮附有過濾器的滷素燈(附帶顏色過濾器的照明22c)，向拍攝對象物投影以隨機設定的顏色描繪的圖樣，對投影了該附帶顏色的圖樣的認證對象物用CCD照相機(圖像輸入部23)進行拍攝，將拍攝所得的圖像數據存儲到圖像存儲部41。
接著，臉部檢測部32，從圖像存儲部41讀入圖像數據，檢測圖像數據所表示的圖像的臉部區域，並將檢測結果輸出到偽裝判定部31c。偽裝判定部31c，從圖像存儲部41讀入圖像數據，利用臉部檢測部32的檢測結果，判定是否是將認證對象物用於偽裝行為(步驟S143)。即，在步驟S143中，利用由圖像輸入部23拍攝的圖像進行偽裝判定處理。
並且，臉部認證裝置1c，執行用於臉部認證的其他處理(步驟S144)。在步驟S144中，進行和上述步驟S23一樣的處理。
圖18是表示第四實施例中偽裝判定處理(步驟S143)的例子的流程圖。在偽裝判定處理中，偽裝判定部31c從圖像存儲部41讀入表示投影了附帶顏色的圖樣的認證對象物的圖像的圖像數據(步驟S151)，並提取在讀入的圖像數據所表示的圖像的臉部區域中出現的條紋圖樣(步驟S152)。
提取出臉部區域中出現的條紋圖樣時，偽裝判定部31c，比較位於圖像中的臉部區域的圖樣的顏色、與用於圖樣投影的過濾器中所描繪的圖樣的顏色，判定位於圖像中的臉部區域的圖樣顏色是否與用於圖樣投影的過濾器中所描繪的圖樣的顏色成份接近(步驟S153)。位於圖像中的臉部區域的圖樣顏色，例如通過求得圖像中的圖樣區域中較多的顏色成份來確定。
當顏色成份不接近時(步驟S154中為否)，則存在其他顏色的條紋圖樣，因此可以視作意圖偽裝而人為製作的偽裝圖像，至少可判斷為不是人物自身，因此判定是偽裝(步驟S155)。
當顏色成份接近時(步驟S154中為是)，偽裝判定部31c，判定位於圖像中臉部區域的條紋是否是直線(步驟S156)。條紋是直線時(步驟S157中為否)，可判斷認證對象物是照片、圖像顯示裝置這樣的平面形狀的物體，至少不是人物自身，因此判定為偽裝(步驟S155)。
當條紋不是直線時(步驟S157中為是)，偽裝判定部31c，判斷認證對象物是具有三維凹凸形狀的立體形狀，有可能是人物自身，因此判定存在不是偽裝的可能性(步驟S158)。
圖19是表示第四實施例中的偽裝判定處理(步驟S143、圖18的處理)中判定投影的圖樣顏色和過濾器的顏色的顏色成份是否接近部分的處理(步驟S152～步驟S154)的具體例子的流程圖。並且圖19中的步驟S156a～步驟S157a，是與上述圖6中的步驟S33a～步驟S34a相同的處理，因此省略其詳細說明。
偽裝判定部31c，從圖像存儲部41讀入表示投影有附帶顏色的圖樣的認證對象物的圖像數據(步驟S151)，通過將圖像數據所表示的圖像根據亮度值進行二值化，提取投影的條紋圖樣的區域(步驟S152a)。接著偽裝判定部31c，對條紋圖樣區域的顏色和非該區域的顏色以RGB顏色空間(由紅、綠、藍成份進行的顏色描述方法)進行比較，求得圖像中的條紋圖樣區域中較多的顏色成份，比較位於圖像中的臉部區域的圖樣顏色與圖樣投影所使用的過濾器中描繪的圖樣顏色，判斷是否接近在使用的過濾器中描繪的圖樣的顏色成份(步驟S153a)。當不是接近於在過濾器中描繪的圖樣的顏色成份時(步驟S154a中為否)，由於存在其他顏色的條紋圖樣，因此可以視作意圖偽裝而人為製作的偽裝圖像，至少可判斷為不是人物自身，因此判定是偽裝(步驟S155)。
如上述第四實施例所示，通過切換附帶顏色過濾器的照明22c，即使是切換投影的條紋圖樣的顏色的結構，也可獲得和上述第三實施例一樣的效果。即，在上述第四實施例中，根據投影到認證對象物上的圖樣顏色與拍攝的圖像中出現的圖樣顏色的顏色成分是否接近，確認認證對象物是否是偽裝圖像，根據該認證結果進行偽裝判定，因此即使由利用了圖像顯示裝置等的偽裝圖像接受臉部認證時，也可判定其為偽裝。
並且，在上述第四實施例中，由於隨機決定投影到認證對象物的圖樣顏色，因此可以使投影到認證對象物的圖樣顏色無法預測。因此，即使要偽裝的人知道認證裝置1c的偽裝檢測操作，也難於做成可逃脫偽裝檢測的偽裝圖像，從而不可能做成可切實地避免偽裝檢測的偽裝圖像。即，例如即使想要偽裝的人遮住附帶顏色過濾器的照明22c遮斷來自附帶顏色過濾器的照明22c的光，使用利用了圖像顯示裝置等的偽裝圖像，以進行要逃避偽裝檢測的行為時，也可高精度地檢測出偽裝行為。
並且，在上述第四實施例中，由於臉部認證裝置1c利用附帶顏色過濾器的照明22c而能動地向認證對象物投影圖樣，因此不易受到圖像輸入部23的拍攝環境變化造成的影響。即，由於通過附帶顏色過濾器的照明22c來能動地照射圖樣，因此不會受到設置在圖像輸入部23的周邊的其他照明(例如室內照明等附帶顏色過濾器照明22c以外的照明)的光的影響，可切實地向認證對象物投影圖樣。
此外，在上述第四實施例中，為了獲得圖像中的臉部區域，而由臉部檢測部32檢測臉部並求得臉部區域，但當可向被拍攝者指明在圖像中的特定位置拍攝臉部時，也可將所述特定的位置作為臉部區域進行處理。這種情況下，不需要臉部檢測部32，可由偽裝判定部31c執行偽裝判定處理。
並且，在上述第四實施例中，附帶顏色過濾器的照明22c具有多個描繪了分別不同顏色圖樣的過濾器，但也可以具有以分別不同的顏色為基礎的多個過濾器。即，在上述第四實施例中，透明色的過濾器上描繪有半透明的附帶顏色的圖樣，但也可以向半透明的附帶顏色的過濾器通過不透光的黑色墨水描繪圖樣。這種情況下，不是將附帶顏色的圖樣投影到認證對象物上，而是對投影了圖樣的部分之外的部分投影顏色。並且，在上述步驟S153中，也可比較表示認證對象物的圖像中投影了圖樣的部分之外的部分的顏色、與過濾器的顏色。
並且，在上述第四實施例中，照明控制部21c將表示選擇的過濾器上所描繪的條紋圖樣的顏色的顏色信息發送到偽裝判定部31c，而顏色信息，只要是可確定所選擇的過濾器上描繪的條紋圖樣的顏色的信息就可以是任意的信息，例如，作為顏色信息可以使用表示所選擇的過濾器的種類的信息。這種情況下，偽裝判定部31c具有表示與各過濾器對應的條紋圖樣的顏色的數據表，只要從數據表中提取與所選擇的過濾器的種類建立對應關係的條紋圖樣的顏色即可。
(實施例5)圖20是表示包括本發明的偽裝檢測裝置的第五實施方式的臉部認證裝置1d的結構例子的框圖。在以下說明中，對於與上述各實施例中的臉部認證裝置相同的結構及進行相同處理的部分，標以相同的標號並省略其說明。
如圖20所示，臉部認證裝置1d具有人物測量部2d、數據處理裝置3d、和存儲裝置4d。人物測量部2d具有圖像輸入部23和距離傳感器24。數據處理裝置3d具有偽裝判定部31d。存儲裝置4d具有圖像存儲部41和特徵存儲部42。
存儲裝置4d包括由RAM等存儲介質構成的圖像存儲部41和特徵存儲部42。圖像存儲部41及特徵存儲部42，例如由磁碟存儲裝置構成。對於數據處理裝置3d，例如使用個人計算機。該個人計算機，具有作為偽裝判定部31d而發揮作用的CPU(中央運算裝置)。
距離傳感器24是測定傳感器和對象物體之間的距離的裝置，例如使用超音波距離測量傳感器。距離傳感器24，將表示測量的距離的實測距離數據發送到存儲裝置4d。距離傳感器24，被配置在可測量圖像輸入部23和拍攝對象物體之間距離的位置上，例如被配置在與作為圖像輸入部23的照相機相鄰的位置上。
特徵存儲部42，存儲表示由距離傳感器24所測量的距離的實測距離數據、及表示預先假設的圖像輸入部23和認證對象物者之間的適當距離的適當距離數據。
偽裝判定部31d具有以下功能讀入存儲在特徵存儲部42的實測距離數據和適當距離數據，根據各距離數據，判斷認證對象物是被用於偽裝還是有可能不是被用於偽裝。
圖21是表示第五實施例中的臉部認證裝置1d執行的臉部認證處理的例子的流程圖。這裡將圖像輸入部23和認證對象者之間的適當距離預先設定為L毫米，表示該距離的適當距離數據預先存儲在特徵存儲部42中。
在臉部認證處理中，人物測量部2d，將拍攝對象物用圖像輸入部23進行拍攝，並且用距離傳感器24測量拍攝對象物和圖像輸入部23的距離，將測量所得的實測距離數據輸出到存儲裝置4d，並存儲在特徵存儲部42中(步驟S181)。
偽裝判定部31d，從特徵存儲部42讀入實測距離數據和適當距離數據，判定是否是偽裝(步驟S182)。即，在步驟S182中，利用實測距離數據和適當距離數據進行偽裝判定處理。
並且，臉部認證裝置1d執行用於臉部認證的其他處理(步驟S183)。在步驟S183中，執行與上述步驟S23一樣的處理。
圖22是表示第五實施例中的偽裝判定處理(步驟S182)的例子的流程圖。在偽裝判定處理中，偽裝判定部31d，從特徵存儲部42讀入表示由距離傳感器24測量的距離的實測距離數據、及預先設定的適當距離數據(步驟S191)。
接著，偽裝判定部31d比較讀入的實測距離數據所表示的距離、及根據適當距離數據所表示的距離(L毫米)而預先設定的閾值(例如(L/2)毫米)，判定實測距離數據所表示的距離是否低於閾值(步驟S192)。閾值是表示從圖像輸入部23開始到預定位置為止的距離的值，上述預定位置是指拍攝對象物比本來的拍攝位置還過於靠近圖像輸入部23的位置。因此，閾值是表示比適當距離數據所表示的距離還足夠短的距離的值。
在步驟S192中當低於閾值時，偽裝判定部31d，判斷在比適當距離極其近的位置上存在認證對象物，判定其以比作為特定人物的本人還小的偽裝臉部進行偽裝(例如將顯示有拍攝了本人臉部的圖像的顯示裝置在靠近圖像輸入部23的狀態下由圖像輸入部23進行拍攝的偽裝行為)(步驟S193)。另一方面，當高於閾值時，則判定為存在不是偽裝的可能性(步驟S194)。
這樣一來，在上述第五實施例中，當確認了認證對象物位於比本來的拍攝位置還靠近的位置時，判定為偽裝，因此可檢測出將比本人的臉部小的偽裝臉部靠近圖像輸入部23而進行的偽裝行為。此外，比本人的臉部小的偽裝臉部是指，例如在臉部照片中所拍攝的比實際的臉小的臉部、在圖像顯示裝置上顯示的比實際的臉部小的臉部、用臉部形狀的立體模型形成的比本人的臉部小的臉部等。在上述第五實施例中，可檢測出將如上所述的偽裝臉部靠近作為圖像輸入部23的照相機、而在認證時偽裝成適當大小的臉部的偽裝行為。
並且在上述第五實施例中，根據認證對象物和圖像輸入部23的實測距離進行偽裝判定，從而可不進行圖像處理而進行偽裝檢測，因此與上述第一實施例等中利用圖像數據進行偽裝判定的情況相比，可以用較少的計算量檢測出使用了比如上所述的本人的臉部小的偽裝臉部的偽裝行為。因此，可減輕偽裝檢測裝置的控制負擔，並且可迅速地檢測出偽裝行為。
此外，在上述第五實施例中，當確認了認證對象物位於比本來的拍攝位置還近的位置時，判定為偽裝，但與之相反，也可以在確認認證對象物位於比本來的拍攝位置遠的位置時，判定為偽裝。這種情況下，將根據適當距離數據所表示的距離(L毫米)而預先設定的閾值作為長距離(例如(3L/2)毫米)，在步驟S192中判定實測距離數據所表示的距離是否高於閾值即可。這裡的閾值是表示從圖像輸入部23開始到預定位置為止的距離的值，上述預定位置是指拍攝對象物比本來的拍攝位置還過於遠離圖像輸入部23的位置。因此本例中的閾值是表示比適當距離數據所表示的距離還足夠長的距離的值。如上構成時，可檢測出將比本人的臉部大的偽裝臉部靠近圖像輸入部23的偽裝行為。此外，比本人的臉部大的偽裝臉部是指，臉部形狀的立體模型所形成的比本人的臉部大的臉部等。在上述例子中，可檢測出使如上所述的偽裝臉部遠離作為圖像輸入部23的照相機、而在認證時偽裝成適當大小的臉部的偽裝行為。
在步驟S192中如果低於閾值，偽裝判定部31d，判斷在比適當距離極其近的位置上存在認證對象物，判定其以比作為特定人物的本人還小的偽裝臉部進行偽裝(例如將顯示有拍攝了本人臉部的圖像的顯示裝置在靠近圖像輸入部23的狀態下由圖像輸入部23進行拍攝的偽裝行為)(步驟S193)。另一方面，當高於閾值時，則判定為存在不是偽裝的可能性(步驟S194)。
(實施例6)圖23是表示包括本發明的偽裝檢測裝置的第六實施方式的臉部認證裝置1e的結構例子的框圖。在以下說明中，對於與上述各實施例中的臉部認證裝置相同的結構及進行相同處理的部分，標以相同的標號並省略其說明。
如圖23所示，臉部認證裝置1e具有人物測量部2e、數據處理裝置3e、存儲裝置4e。人物測量部2e具有圖像輸入部23、物體檢測傳感器25。數據處理裝置3e具有偽裝判定部31e。存儲裝置4e具有圖像存儲部41、特徵存儲部42。
存儲裝置4e包括由RAM等存儲介質構成的圖像存儲部41和特徵存儲部42。圖像存儲部41及特徵存儲部42例如由磁碟存儲裝置構成。對於數據處理裝置3e，例如使用個人計算機。該個人計算機具有作為偽裝判定部31e而發揮作用的CPU(中央運算裝置)。
物體檢測傳感器25，是用於檢測從自身的設置地點開始到一定距離內物體的存在的裝置，例如使用紅外線物體檢測傳感器。紅外線物體檢測傳感器，是發出紅外線並通過接收其反射光檢測位於某一定距離以內的物體的傳感器。物體檢測傳感器25，執行用於檢測物體的處理時，將表示其檢測結果的檢測結果數據發送到存儲裝置4e。特徵存儲部42存儲由物體檢測傳感器25發送的檢測結果數據。物體檢測傳感器25，例如被配置在與作為圖像輸入部23的照相機相鄰的位置上，並朝向拍攝對象物方向。即，物體檢測傳感器25，用於檢測從圖像輸入部23開始到一定距離內是否存在某些物體。此外，物體檢測傳感器25的靈敏度被設定為僅可檢測比預先假設的圖像輸入部23和認證對象物的適當距離近的一定距離以內的物體。
偽裝判定部31e具有以下功能讀入存儲在特徵存儲部42的檢測結果數據，判斷認證對象物是被用於偽裝還是有可能不是被用於偽裝。
接著，對本發明的第六實施例中的認證裝置1e的操作進行說明。這裡將被拍攝者和照相機之間的適當的距離(適當距離)預先設定為L毫米。並且，作為距圖像輸入部23的距離比適當距離極其靠近的距離(認證對象物在認證時所處的比本來的位置相比、可被視作是偽裝行為程度的近距離)，被預先設定為L/2毫米。因此，物體檢測傳感器25的靈敏度被設定為可檢測L/2毫米以內的物體。
在該例子中，在臉部認證處理中，人物測量部2d，在通過圖像輸入部23對拍攝對象物進行拍攝的同時，通過物體檢測傳感器25對檢測範圍內是否存在物體進行檢測，當存在物體時判斷其比適當距離極其靠近，視作使比本人小的偽裝臉部由圖像輸入部23拍攝，判定為偽裝。
這樣一來，在上述第六實施例中，根據物體檢測傳感器25的檢測結果確認認證對象物位於比本來的拍攝位置還近的位置時，判定為偽裝，因此和上述第五實施例一樣，可檢測出將比本人的臉部小的偽裝臉部靠近圖像輸入部23而進行的偽裝行為。此外，比本人的臉部小的偽裝臉部是指，在臉部照片中拍攝的比實際的臉小的臉部、顯示在圖像顯示裝置上的比實際的臉部小的臉部、用臉部形狀的立體模型形成的比本人的臉部小的臉部等。在上述第六實施例中，可檢測出將如上所述的偽裝臉部靠近作為圖像輸入部23的照相機、在認證時偽裝成適當大小的臉部的偽裝行為。
並且在上述第六實施例中，確認距圖像輸入部23的預定距離範圍內是否存在認證對象物，根據該確認結果進行偽裝判定，可不進行圖像處理而進行偽裝判定，因此與上述第一實施例等中的利用圖像數據進行偽裝判定的情況相比，可以用較少的計算量檢測出利用了比本人的臉部小的偽裝臉部的偽裝行為。因此，可減輕偽裝檢測裝置的控制負擔，並且可迅速地檢測出偽裝行為。
(實施例7)圖24是表示包括本發明的偽裝檢測裝置的第七實施方式的臉部認證裝置1f的結構例子的框圖。在以下說明中，對於與上述各實施例中的臉部認證裝置相同的結構及進行相同處理的部分，標以相同的標號並省略其說明。
如圖24所示，臉部認證裝置1f具有人物測量部2f、數據處理裝置3f、存儲裝置4f。人物測量部2f具有圖像輸入部23、體重計26。數據處理裝置3f具有偽裝判定部31f。存儲裝置4f具有圖像存儲部41、特徵存儲部42。
存儲裝置4f包括由RAM等存儲介質構成的圖像存儲部41和特徵存儲部42。圖像存儲部41及特徵存儲部42例如由磁碟存儲裝置構成。對於數據處理裝置3f，例如使用個人計算機。該個人計算機具有作為偽裝判定部31f而發揮作用的CPU(中央運算裝置)。
體重計26，例如使用落地式體重計傳感器，被配置在預先確定的拍攝認證對象物時的適當配置場所的地面上。即，當認證時對象人物所應該處的場所是臉部認證裝置1f的圖像輸入部23即照相機的前方M米附近時，在對應位置的地面上設置體重計26。因此，認證對象者由圖像輸入部23進行用於認證的拍攝時，變為站立在體重計26上的狀態。體重計26，測量通過圖像輸入部23進行拍攝時拍攝對象物的重量，將表示其測量值的實測體重數據發送到存儲裝置4f。
特徵存儲部42存儲來自體重計26的實測體重數據。並且，特徵存儲部42中預先存儲表示註冊到認證裝置1f的所有人物體重的已測體重數據。
偽裝判定部31f具有以下功能讀入存儲在特徵存儲部42中的實測體重數據和已測體重數據，判斷認證對象物是被用於偽裝還是有可能不是被用於偽裝。
圖25是表示第七實施例中臉部認證裝置1f所執行的臉部認證處理的例子的流程圖。這裡，表示臉部認證裝置1f中註冊的所有人員體重的已測體重數據，被預先存儲在特徵存儲部42中。
在臉部認證處理中，人物測量部2f，在通過圖像輸入部23拍攝拍攝對象物的同時，通過體重計26測量認證對象物的體重，將測量所得的實測體重數據輸出到存儲裝置41，並存儲到特徵存儲部42(步驟S221)。
偽裝判定部31f，從特徵存儲部42讀入實測體重數據和已測體重數據，判定是否是偽裝(步驟S222)。即，在步驟S222中，利用實測體重數據和已測體重數據進行偽裝判定處理。
並且，臉部認證裝置1f執行用於臉部認證的其他處理(步驟S223)。在步驟S223中，執行與上述步驟S23相同的處理。
如上所述，由於在拍攝的同時測量體重，因此可進行在體重測量時與拍攝時替換認證對象物的處理。此外，體重計26進行的重量測量也可以不與由圖像輸入部23進行的拍攝同時進行，只要是在無法替換認證對象物的短時間內執行處理，即使有所偏差也是可以的。例如，在拍攝之前進行體重測量的結構也同樣可得到上述效果。
圖26是表示第七實施例中偽裝判定處理(步驟S222)的例子的流程圖。在偽裝判定處理中，偽裝判定處理部31f，從特徵存儲部42讀入表示由體重計26測量的體重的實測體重數據、及預先註冊的已測體重數據(步驟S231)。
接著，偽裝判定部31f，以作為認證對象物註冊到臉部認證裝置1f的人物的體重的最大值和最小值的範圍為基準，判定從該範圍(基準範圍)到一定的界限的範圍(允許範圍)內是否存在實測體重數據所表示的值(拍攝對象物的重量)(步驟S232)。
例如，註冊到臉部認證裝置1f的人物的體重的最大值為87.5kg、最小值為62.5kg。這種情況下，基準範圍為62.5kg～87.5kg。並且，當界限值設定為5kg時，允許範圍變為60kg～90kg。在該例子中，允許範圍在步驟S232中被導出。即，在每次進行偽裝判定時，導出此時的允許範圍。
在步驟S232中，如果實測體重數據所示的體重的值不是允許範圍內的值(步驟S233中為否)，判定為偽裝(步驟S234)。另一方面，當是允許範圍時(步驟S233中為是)，判定為存在不是偽裝的可能性(步驟S235)。即使作為認證對象註冊到臉部認證裝置1f的人物出現增減，也可導出與該增減對應的適當的允許範圍。
這樣一來，在上述第七實施例中，當確認認證對象物的重量不處於根據臉部認證裝置1f內註冊的各人物各自的體重範圍而確定的允許範圍以內時，判定為偽裝，因此可檢測出以下偽裝行為其他人拿著顯示有偽裝圖像的較重的圖像顯示裝置在認證時站立在拍攝場所，使圖像輸入部23拍攝偽裝圖像。並且，也可檢測出利用臉部形狀的較重的立體模型進行的偽裝行為等使用較重的物體進行的其他偽裝行為。
並且在上述第七實施例中，確認認證對象物的重量是否處於允許範圍以內，根據該確認結果判定偽裝，可不進行圖像處理地進行偽裝判斷，因此與上述第一實施例等中利用圖像數據進行偽裝判定的情況相比，可以用較少的計算量檢測出利用了較重的圖像顯示裝置等的偽裝行為。因此，可減輕偽裝檢測裝置的控制負擔，並且可迅速地檢測出偽裝行為。
(實施例8)圖27是表示包括本發明的偽裝檢測裝置的第八實施方式的臉部認證裝置1g的結構的例子的框圖。在以下說明中，對於與上述各實施例中的臉部認證裝置相同的結構及進行相同處理的部分，標以相同的標號並省略其說明。
如圖27所示，臉部認證裝置1g具有人物測量部2g、數據處理裝置3g、存儲裝置4。人物測量部2g具有照明控制部21、後方照明27、圖像輸入部23。數據處理裝置3g具有偽裝判定部31g。
後方照明27，如圖28所示，被配置在從圖像輸入部23觀察時的拍攝對象物的後方。通過點亮後方照明27所具有的照明，由圖像輸入部23拍攝的圖像變為逆光狀態。照明控制部21控制後方照明27的照明的點亮、熄滅。圖像輸入部23，在後方照明27點亮時對拍攝對象物進行拍攝，將拍攝所得的圖像數據發送到存儲裝置4，並存儲在圖像存儲部41。
偽裝判定部31g具有以下功能讀入存儲在圖像存儲部41內的圖像數據，對由例如圖27中未圖示的臉部檢測部所檢測出的臉部區域進行處理，判定認證對象物是被用於偽裝還是存在不是被用於偽裝的可能性。
圖29是表示第八實施例者臉部認證裝置1g進行的臉部認證處理的例子的流程圖。在臉部認證處理中，人物測量部2g，點亮後方照明27(步驟S261)，在後方照明27點亮過程中用圖像輸入部23拍攝認證對象物(被拍攝者)(步驟S262)。由此獲得認證對象物區域亮度較小的逆光圖像。接著，人物測量部2g，將拍攝所得的圖像數據輸出到存儲裝置4，並存儲在圖像存儲部41。
偽裝判定部31g，從圖像存儲部41讀入圖像數據，判定是否是偽裝(步驟S263)。即，在步驟S263中，利用表示在後方照明27點亮過程中拍攝的認證對象物的圖像數據，進行偽裝判定處理。
並且，臉部認證裝置1g進行用於臉部認證的其他處理(步驟S264)。在步驟S264中，進行和上述步驟S23一樣的處理。
圖30是表示第八實施例中偽裝判定處理(步驟S263)的例子的流程圖。在偽裝判定處理中，偽裝判定部31g，從圖像存儲部41讀入表示在後方照明27點亮過程中拍攝的圖像的圖像數據(步驟S271)。該圖像數據所表示的圖像是逆光的，因此拍攝對象的區域變得比背景暗。
接著，偽裝判定部31g，通過亮度值的二值化提取圖像中較暗的區域(步驟S272)。並且，根據提取的認證對象物的區域求得圖像中的臉部寬度(步驟S273)。並且，對於認證對象物區域和背景的分界線，檢測以臉部寬度為短徑的橢圓形狀的圖形(在本例中，不僅是指完全的橢圓形，也包括接近橢圓形的圖形)(步驟S274)。當未檢測出橢圓形狀的圖形時(步驟S275中為否)，被拍攝者的輪廓不象臉部，而視作臉部以外的其他物體，判定為偽裝(步驟S276中為是)。另一方面，當檢測到橢圓時，判定存在不是偽裝的可能性(步驟8277)。
在上述臉部認證裝置1g中，具體而言，例如，作為圖像輸入部23使用CCD照相機，作為後方照明27使用配置為從後方照射認證對象物的滷素燈。特別是，從後方照射認證對象物的滷素燈被配置為使認證對象物以逆光狀態由CCD照相機進行拍攝。
並且，在臉部認證裝置1g中，首先點亮從後方照射認證對象物的滷素燈(後方照明27)，用CCD照相機(圖像輸入部23)拍攝逆光狀態的認證對象物，通過該拍攝的圖像進行偽裝判定。在此判定為偽裝時，熄滅從後方照射的滷素燈，用CCD照相機拍攝圖像，進行臉部檢測處理和臉部對照處理。
圖31是表示第八實施例中偽裝判定處理(步驟S263、圖30的處理)中判定是否檢測出橢圓狀圖形部分的處理(步驟S273～步驟S275)的具體例的流程圖。如圖31所示，偽裝判定部31g，從圖像存儲部41讀入圖像數據(步驟S271)。讀入的圖像數據所表示的圖像中的認證對象物的區域，由於逆光而比背景暗。
接著，偽裝判定部31g，通過亮度值的二值化提取圖像中的較暗的區域，從而提取拍攝對象(步驟S272)。對圖像從上開始橫向依次掃描求得提取的區域的寬度，將首個變為極大的值(圖32所示的區域的寬度的極大值D)視作臉部寬度(步驟S273a)。在對圖像進行邊緣提取處理、增強拍攝對象物和背景的分界線後，通過半轉換檢測以臉部寬度為短徑的橢圓(步驟S274a)。當該半轉換的投票值低於閾值時，被拍攝者的輪廓不象橢圓，可視作不是臉部，因此判定為偽裝(步驟S275a)。
這樣一來，在上述第八實施例中，確認認證對象物的輪廓是否是橢圓狀的圖形，並根據該確認結果進行偽裝判定，因此可檢測出使用與人類的頭部形狀不同的其他物體的偽裝。即，可以檢測出由使用了輪廓的形狀不象人類的頭部形狀的物體的偽裝臉部進行的偽裝，例如使用了長方形形狀的照片、圖像顯示裝置的偽裝。
在上述第八實施例中，拍攝認證對象物時，從認證對象物的後方能動地進行照明，因此可切實地取得認證對象物的輪廓，從而可正確識別認證對象物的輪廓。並且，由於使照明從認證對象物的後方照射，因此可使照明不進入被拍攝者的視野。因此可以不使被拍攝者感到眩暈，從而不增加被拍攝者的負擔。
(實施例9)圖33是表示包括本發明的偽裝檢測裝置的第九實施方式的臉部認證裝置1h的結構例子的框圖。在以下說明中，對於與上述各實施例中的臉部認證裝置相同的結構及進行相同處理的部分，標以相同的標號並省略其說明。
如圖33所示，臉部認證裝置1h具有人物測量部2h、數據處理裝置3h、存儲裝置4。人物測量部2h具有兩個圖像輸入部23A、23B。數據處理裝置3h具有偽裝判定部31h、臉部檢測部32。
圖像輸入部23A和圖像輸入部23B，例如，分別在相同高度水平排列進行配置。圖像輸入部23A和圖像輸入部23B，分別同時拍攝認證對象物，將表示拍攝所得圖像的圖像數據發送到圖像存儲裝置4，並將圖像數據存儲在圖像存儲部41中。即，圖像存儲部41中存儲有由圖像輸入部23A和圖像輸入部23B同時拍攝的二個圖像數據。
偽裝判定部31h具有以下功能讀入存儲在圖像存儲部41內的二個圖像數據，對由臉部檢測部32所檢測出的臉部區域進行處理，判定認證對象物是被用於偽裝還是存在不是被用於偽裝的可能性。
圖34是表示第九實施例的臉部認證裝置1h進行的臉部認證處理的例子的流程圖。在臉部認證處理中，人物測量部2h，用圖像輸入部23A和圖像輸入裝置23B同時對拍攝對象物進行拍攝(步驟S311)。接著，人物測量部2h，將拍攝所得的二個圖像數據輸出到存儲裝置4，並將該二個圖像數據存儲到圖像存儲部41。
偽裝判定部31h從圖像存儲部41讀入由二個圖像輸入部23A、23B得到的二個圖像數據，並利用二張圖像判定是否是偽裝(步驟S312)。
並且，臉部認證裝置1h，進行用於臉部認證的其他處理(步驟S313)。在步驟S313中，進行和上述步驟S23一樣的處理。
圖35是表示第九實施例中偽裝判定處理(步驟S312)的例子的流程圖。在偽裝判定處理中，偽裝判定部31h，從圖像存儲部41讀入表示由二個輸入部23A、23B分別拍攝的二張圖像的二個圖像數據(步驟S321)，並且取得由臉部檢測部32檢測出的臉部區域(步驟S322)。
接著，偽裝判定部31h，通過利用了二個圖像輸入部23A、23B的視差的立體視圖的計算來取得距離信息(步驟S323)。這裡的距離信息是表示分別從各圖像輸入部23A、23B開始到認證對象物的臉部區域中的多個預定地點為止的各距離的信息。根據距離信息判定在步驟S322中取得的拍攝對象物的臉部區域是平面形狀還是曲面形狀(步驟S324)。當判定為平面時(步驟S325中為否)，判斷為偽裝(步驟S326)。另一方面，當判定為曲面時(步驟S325中為是)，判定存在不是偽裝的可能性(步驟S327)。
在上述臉部認證裝置1h中，具體而言，例如，作為圖像輸入部23A、23B使用二臺CCD照相機。特別是，二臺CCD照相機在相同的高度下水平排列進行配置。並且，在該例子中，CCD照相機中的一臺(例如圖像輸入部23A)被配置在認證對象物的正面，以兼用作臉部認證裝置1h進行的用於臉部認證的臉部拍攝。
並且，在臉部認證裝置1h中，用二臺CCD照相機(圖像輸入部23A、23B)同時拍攝認證對象物，利用拍攝的二張圖像判定認證對象物是平面形狀的物體還是立體形狀的物體，並根據該判定結果進行偽裝判定。
圖36是表示第九實施例中偽裝判定處理(步驟S312、圖35的處理)的具體例子的流程圖。如圖36所示，偽裝判定部31h，從圖像存儲部41讀入分別表示同時拍攝的二張圖像的二個圖像數據(步驟S321)。並且，對於二張圖像，分別取得表示由臉部檢測部32所檢測出的臉部區域的信息(步驟S322)。
接著，偽裝判定部31h，根據利用了左右CCD照相機的視差的立體視圖的計算，取得距離信息(步驟S323)。根據距離信息，對在步驟S322中所取得的信息所表示的拍攝對象物的臉部區域，通過最小二乘法進行拍攝對象物的平面近似處理(步驟S324a)。並且，通過平面近似處理所求得的近似平面和實際的距離信息的二乘誤差低於預先設定的閾值時，意味著拍攝對象為近似平面的形狀，因此判定為偽裝(步驟S325a)。
此外，在本例中，通過在步驟S323中取得距離信息，做成距離圖像(由距離信息所示的認證對象物上的各個點構成的圖像)。即，通過取得的距離信息顯示距離圖像。
這樣一來，在上述第九實施例中，利用由二個圖像輸入部23A、23B同時拍攝的二個圖像確認認證對象物是平面形狀還是立體形狀，並根據該確認結果進行偽裝判定，因此可以檢測出使用了顯示有其他人的臉部的照片、圖像顯示裝置等平面形狀物體的偽裝。
此外，在上述第九實施例中，利用二個圖像輸入部23A、23B，但如下所示的結構也可以取得同樣的效果具有三個或三個以上的圖像輸入部並水平地配置在相同的高度，使用其中任意的二個圖像輸入部的拍攝所得的圖像數據。這種情況下，利用三個或三個以上的圖像輸入部進行拍攝，使用其中適於進行圖像處理的圖像數據即可。具體而言，例如在由各圖像輸入部拍攝所得的各圖像數據中，可以使用被拍攝者的臉部朝向接近正面方向的二個圖像數據。並且，替換步驟S322和步驟S323的處理順序也可獲得同樣的效果。
(實施例10)圖37是表示包括本發明的偽裝檢測裝置的第十實施例的臉部認證裝置1i的結構例子的框圖。在以下說明中，對於與上述各實施例中的臉部認證裝置相同的結構及進行相同處理的部分，標以相同的標號並省略其說明。
如圖37所示，臉部認證裝置1i具有人物測量部2i、數據處理裝置3i、存儲裝置4。人物測量部2i具有照明控制部21i、附帶過濾器的近紅外照明22i、近紅外圖像輸入部23i。數據處理裝置3i具有偽裝判定部31i、臉部檢測部32。
附帶過濾器的近紅外照明22i具有近紅外線光源和描繪有排列了直線的條紋圖樣的過濾器，通過點亮照明，可向拍攝對象物投影人眼看不到的近紅外線波長的圖樣。此外，也可是近紅外波長的光僅透過條紋圖樣部分，或者近紅外波長的光僅透過條紋圖樣以外的部分。照明控制部21i控制附帶過濾器的近紅外照明22i的照明的亮燈、熄燈。近紅外圖像輸入部23i，在附帶過濾器的近紅外照明22i點亮時對拍攝對象物進行拍攝，將拍攝所得的圖像數據存儲到存儲裝置4所具有的圖像存儲部41。
臉部認證裝置1i的操作，與第一實施例中的臉部認證裝置1的操作相同，在第一實施例中，將附帶過濾器的照明22替換為附帶過濾器的近紅外照明22i，將圖像輸入部23替換為近紅外圖像輸入部23i。
圖37所示的臉部認證裝置1i，具體而言，作為近紅外圖像輸入部23i使用近紅外CCD照相機，作為附帶過濾器的近紅外照明22i使用安裝了過濾器的近紅外線照明。近紅外線照明例如由波長為880納米的發光二極體方式的照明構成，近紅外CCD照相機例如由可拍攝波長為880納米的光(具體是近紅外照明照射的波長的光)的照相機構成。
這樣一來，在上述第十實施例中，通過以人眼看不到的近紅外線照明投影圖樣，除了具有第一實施例的效果外，還具有如下效果即使在被拍攝者的視野可及的位置配置附帶過濾器的照明(例如附帶過濾器的近紅外照明22i)，也可以不使被拍攝者感到眩暈，從而可不對被拍攝者造成負擔地檢測出偽裝。進一步，由於投影的圖樣是人眼無法識別的，因此還具有無法識破臉部認證裝置1i的偽裝檢測方法的效果。
如上所述，根據上述各實施例所示的偽裝檢測裝置，可以高精度且穩定地檢測出偽裝行為。即，根據上述各實施例所示的偽裝檢測裝置，作為偽裝行為所使用的偽裝臉部，無論認證時使用平面形狀的偽裝臉部、大小不同的偽裝臉部、頭部輪廓不象人類的偽裝臉部、由重量較大的物體偽裝的臉部等多種偽裝臉部中的哪一種，均可判定為偽裝，因此可高精度且穩定地檢測出偽裝。並且，根據上述各實施例所示的偽裝檢測裝置，由人物測量部照射認證對象物，因此可能動地調整對認證對象物進行切實拍攝的環境，可取得用於進行穩定的圖像處理的圖像數據，因此可穩定地檢測出偽裝行為。
並且，根據上述各實施例所示的偽裝檢測裝置，可以不向認證對象者強加很大的負擔來進行偽裝檢測。即，由於可向認證對象者不照射過強的照明而進行偽裝檢測，因此可避免對認證對象者的眼睛造成大的負擔。並且，根據上述各實施例所示的偽裝檢測裝置，由於不向認證對象者進行特別的操作命令，因此可不向認證對象者增加負擔地進行偽裝檢測。
並且，根據上述各實施例所示的偽裝檢測裝置，無需較大的控制負擔就可進行高精度的偽裝檢測。即，不用測量認證對象物的臉部的立體形狀，而通過判斷認證對象物是平面形狀還是立體形狀，從而檢測出偽裝行為，因此可減輕用於偽裝檢測的控制負擔。
進一步，根據上述各實施例所示的偽裝檢測裝置，臉部認證裝置成本不會增加即可取得上述各效果。即，無需進行複雜控制的高價的裝置及傳感器，而是利用廉價的傳感器構成偽裝檢測裝置，並且，人物測量部所使用的裝置(例如圖像輸入部、照明)可兼用作進行臉部認證裝置中的認證處理的裝置，因此能以低成本構成臉部認證裝置。
並且，也可任意組合上述第一實施例～第十實施例的一部分或全部。這種情況下，可以依次執行組合的各實施例的操作。如果如上所述組合多個實施例來構成偽裝檢測裝置，則可獲得組合的各實施例中的各種效果，可進行高精度且穩定的偽裝檢測。
具體而言，例如可以將第一、第二、第三、第四、第九或者第十實施例與第五或第六實施例、第七實施例、第八實施例，至少二組或二組以上任意組合。例如將其中的第一實施例、第五實施例、第七實施例、第八實施例進行組合構成偽裝檢測裝置時，根據照射到認證對象物的條紋圖樣是否是直線、認證對象物和圖像輸入部的距離是否過近、認證對象物的重量是否處於允許範圍內、認證對象物的輪廓是否是頭部形狀、這些所有的判斷結果，判定是否是偽裝。因此，可獲得由組合的各實施例所得到的多種效果，可高精度且穩定地進行偽裝判斷。
並且在上述各實施例中，投影到認證對象物的圖樣是將直線平行排列的條紋圖樣。這是因為當投影為立體形狀時，可明確顯示投影源的圖樣和投影地的圖樣的差異。因此，投影到認證對象物的圖樣，只要是可明確顯示投影源和投影地的形狀差異的圖樣，就可以是任意的圖樣。
並且，雖然在上述各實施例中沒有特別提及，但在偽裝檢測裝置中搭載有控制程序(偽裝檢測程序)，該控制程序，用於判定對象物是否是特定人物，用於為了檢測出對應對象物是偽裝成特定人物的非特定人物而進行的偽裝檢測。構成偽裝檢測裝置的各個部分(例如數據處理裝置)根據偽裝檢測程序進行各種控制。即，偽裝檢測程序是執行以下步驟的控制程序在偽裝檢測裝置中，將透過描繪有預定圖樣的過濾器的光照射到對象物，向該對象物投影圖樣的步驟；拍攝投影了預定圖樣的對象物取得表示對象物的對象物圖像數據的步驟；通過比較在對象物圖像數據所表示的對象物圖像的臉部區域中出現的圖樣與預定的圖樣，判定對象物是否是平面形狀，如果是平面形狀則判定其為非特定人物的步驟。
如上所述，根據本發明的偽裝檢測裝置，其特徵在於，具有對象物信息取得單元，包括發光體，用於向對象物照射光，並且向該對象物投影預定的圖樣；過濾器，配置在發光體的光源的附近，透過由該發光體照射的光；對象物圖像取得單元，對由發光體的發光而投影預定的圖樣的對象物進行拍攝，並取得表示對象物的對象物圖像數據；存儲單元，具有存儲對象物圖像數據的圖像存儲單元；和數據處理單元，具有偽裝判定單元，判定對象物是否是非特定人物，其中，偽裝判定單元通過比較在對象物圖像數據所示的對象物圖像的臉部區域中出現的圖樣與預定的圖樣，判斷對象物是否是平面形狀，如果是平面形狀則判定為非特定人物。因此，當使用顯示有照片、圖像顯示裝置這樣的偽裝臉部的平面形狀的物體時，可以判定為偽裝。
對象物信息取得單元具有過濾器旋轉控制單元，為了使投影到對象物的圖樣發生變化而使過濾器旋轉，過濾器旋轉控制單元隨機地選擇過濾器的旋轉角度並使之旋轉，偽裝判定單元在判定臉部檢測單元檢測出的臉部區域中出現的圖樣的旋轉角度是否正確，如果不正確則判定為非特定人物，這種結構下，可以使偽裝圖像的生成變得困難，可提高偽裝檢測的精度。
對象物信息取得單元具有描繪有不同圖樣的多個過濾器；和過濾器切換控制單元，執行用於向對象物投影圖樣的過濾器的切換處理，過濾器切換控制單元隨機選擇多個過濾器中的任意一個並執行切換處理，偽裝判定單元判定出現在對象物的臉部區域的圖樣是否是在由過濾器切換控制單元選擇並切換的過濾器上描繪的圖樣，當不是在該過濾器上描繪的圖樣時判定為非特定人物，在這種結構下，可以使偽裝圖像的生成變得困難，可提高偽裝檢測的精度。
對象物信息取得單元具有以不同顏色描繪了圖樣的多個過濾器；和過濾器切換控制單元，執行用於向對象物投影圖樣的過濾器的切換處理，過濾器切換控制單元隨機選擇多個過濾器中的任意一個並執行切換處理，偽裝判定單元判定出現在對象物的臉部區域的圖樣是否是在由過濾器切換控制單元選擇並切換的過濾器上描繪的圖樣的顏色，當不是在該過濾器上描繪的圖樣的顏色時判定為非特定人物，這種結構下，可以使偽裝圖像的生成變得困難，可提高偽裝檢測的精度。
對象物信息取得單元具有與對象物圖像取得單元相鄰配置的距離傳感器，存儲單元具有特徵存儲單元，預先存儲表示對象物圖像取得單元和特定人物的適當的距離的距離信息，距離傳感器測量對象物圖像取得單元和對象物的距離，偽裝判定單元通過比較由距離傳感器測量的距離和距離信息所表示的距離，判定對象物圖像取得單元和對象物之間的距離是否處於適當的範圍內，如果在適當範圍以外，則判定為非特定人物，這種結構下，可不進行圖像處理而高效地進行偽裝判定。
對象物信息取得單元具有與對象物圖像取得單元相鄰配置的物體檢測傳感器，物體檢測傳感器檢測比對象物圖像取得單元和特定人物之間的適當距離還近的對象物，存儲單元具有存儲物體檢測傳感器的檢測結果的特徵存儲單元，偽裝判定單元判定是否由物體檢測傳感器檢測到了對象物，當檢測到時判定為非特定人物，這種結構下，當在離對象物圖像取得單元過近的位置上存在對象物時則可判定為偽裝。
對象物信息取得單元具有重量測量器，被設置在進行對象物是否是特定人物的判定時該對象物所處的預先確定的預定位置上，存儲單元具有特徵存儲單元，其為了判定是否是特定人物而存儲預先註冊的人物的各自的體重信息，重量測量器測量位於預定位置的對象物的重量，偽裝判定單元通過比較由重量測量器所測量的對象物的重量和存儲在特徵存儲單元中的體重信息，判定對象物的重量是否處於允許重量範圍以內，如果在允許重量範圍以外則判定為非特定人物，這種結構下，可不進行圖像處理而高效地進行偽裝判定。
對象物信息取得單元具有從後方向對象物照射光的後方發光體，對象物圖像取得單元，對通過後方發光體的發光而從後方被光照射的對象物進行拍攝，並取得表示逆光狀態的對象物的逆光圖像數據，偽裝判定單元通過提取由對象物圖像取得單元取得的逆光圖像數據所表示的逆光圖像中的亮度值為預定值以下的區域，將該逆光圖像中的對象物區域從背景區域分離，判定對象物區域和背景區域的分界線的形狀是否是人類的頭部形狀，如果不是人類的頭部形狀，則判定為非特定人物，這種結構下，當對象物是特定人物時，可以不向該特定人物的視野照射強光而進行偽裝檢測，因此可不會對人造成負擔地進行偽裝判定。
對象物信息取得單元具有二個對象物圖像取得單元，偽裝判定單元，利用二個對象物圖像取得單元的視差做成對象物的距離圖像，判定距離圖像中的已知臉部區域的形狀是否是平面形狀，如果是平面形狀則判定為非特定人物，這種結構下，可以切實地檢測出利用了平面形狀物體的偽裝行為。
對於對象物圖像取得單元，使用拍攝近紅外區域波長的圖像輸入單元，發光體的光源照射近紅外區域波長的光，這種結構下，人眼看不到圖樣，因此無法獲知偽裝檢測的方法。
權利要求
1.一種偽裝檢測裝置，為了用於判定對象物是否是特定人物，檢測出該對象物是偽裝成上述特定人物的非特定人物，其特徵在於，具有對象物信息取得單元，具有二個拍攝對象物並取得表示對象物的對象物圖像數據的對象物圖像取得單元；和數據處理單元，具有偽裝判定單元，判定上述對象物是否是上述非特定人物，其中，上述偽裝判定單元，利用上述二個對象物圖像取得單元的視差做成對象物的距離圖像，判定上述距離圖像中的已知臉部區域的形狀是否是平面形狀，當是平面形狀時，判定為非特定人物。
2.一種偽裝檢測方法，為了用於判定對象物是否是特定人物，檢測出該對象物是偽裝成上述特定人物的非特定人物，其特徵在於，具有以下步驟執行對象物圖像取得處理的步驟，從不同的二個方向拍攝對象物，並取得表示對象物的二個對象物圖像數據；和執行偽裝判定處理的步驟，判定上述對象物是否是上述非特定人物，其中，上述偽裝判定處理，利用執行上述對象物圖像取得處理的二個對象物圖像取得單元的視差做成對象物的距離圖像，判定上述距離圖像中的已知臉部區域的形狀是否是平面形狀，當是平面形狀時，判定為非特定人物。
全文摘要
在偽裝判定處理中，偽裝判定部，從圖像存儲部讀入表示投影了條紋圖樣的認證對象物的圖像的圖像數據，並提取在讀入的圖像數據所示的圖像的臉部區域中出現的條紋圖樣；接著判定位於圖像中的臉部區域的條紋是否是直線；條紋如果是直線，則可以判斷認證對象物是照片、及圖像顯示裝置之類的平面形狀的物體，至少不是人物自身，因此判定是偽裝；另一方面，當條紋不是直線時，則認證對象物是具有三維凹凸形狀的立體形狀，有可能是人物自身，因此判定存在不是偽裝的可能性。
文檔編號G06K9/00GK101064004SQ200710091699
公開日2007年10月31日 申請日期2004年2月12日 優先權日2003年2月13日
發明者細井利憲 申請人:日本電氣株式會社