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维戈塞尔塔VS皇家社会前瞻: 信息終端裝置以及認證系統.pdf

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信息 終端 裝置 以及 認證 系統
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摘要
申請專利號:

CN02103387.0

申請日:

2002.02.01

公開號:

CN1369858A

公開日:

2002.09.18

當前法律狀態:

駁回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的駁回|||實質審查的生效|||公開
IPC分類號: G06T7/00 主分類號: G06T7/00
申請人: 松下電器產業株式會社;
發明人: 古山浩志; 長尾健司; 山田伸; 秋元俊昭
地址: 日本國大阪府
優先權: 2001.02.02 JP 026438/01
專利代理機構: 上海專利商標事務所 代理人: 孫敬國
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法律狀態
申請(專利)號:

CN02103387.0

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2005.09.07|||2003.08.27|||2002.09.18

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的駁回|||實質審查的生效|||公開

摘要

具備輸入用戶的人體信息的輸入手段、顯示輸入的人體信息的人體信息確認手段、根據輸入的人體信息來認證預先登錄的用戶的認證手段。人體信息確定手段具備顯示手段、顯示用于指定輸入的人體信息的大小以及位置的范圍等的指標的指標顯示手段。該指標顯示手段具備用戶確認輸入的人體信息狀況的功能以及在輸入人體信息時指定人體信息的大小以及位置的功能。

權利要求書

1: 一種信息終端裝置,其特征在于, 具備顯示輸入的用戶的人體信息的顯示手段和根據所述人體信息對于預 先登錄的用戶進行個人認證用的認證手段, 所述顯示手段顯示用于指定所述人體信息的大小以及位置的指標。
2: 如權利要求1所述的信息終端裝置,其特征在于, 所述人體信息為用戶的臉部圖像、以及用戶的臉部圖像與聲音中的任意之 一。
3: 如權利要求1所述的信息終端裝置,其特征在于, 所述指標規定臉部的外形、以及兩眼位置中的任意之一。
4: 如權利要求1~3任意一項所述的信息終端裝置,其特征在于, 還具備在輸入人體信息時向用戶發出指示的指示手段。
5: 如權利要求4所述的信息終端裝置,其特征在于, 所述指示手段發出下述任意一種指示,即眨眼的指示、改變身體方向的指 示、將臉部上下或左右移動的指示或移動位置的指示。
6: 如權利要求2所述的信息終端裝置,其特征在于, 將所述臉部圖像變換成鏡像進行顯示。
7: 如權利要求1~6任意一項所述的信息終端裝置,其特征在于, 所述信息終端裝置是具備通信手段的移動信息終端、便攜型個人計算機、 以及移動電話中的任意之一。
8: 一種認證系統,其特征在于這,具備 (a)權利要求1~7中任意一項所述的信息終端裝置;以及 (b)登錄用服務器, 所述登錄用服務器(b)具有:將通過通信網絡從所述信息終端裝置輸入的 所述人體信息登記到數據庫,并且從所述人體信息與已經登錄的數據庫中的各 人體信息中研究各人的識別函數的研究手段(b1);管理所述人體信息、所述識 別函數及ID的系統管理手段(b2)。
9: 如權利要求8所述的認證系統,其特征在于, 定期更新個人的所述人體信息。
10: 如權利要求9所述的認證系統,其特征在于, 所述登錄用服務器促使各信息終端裝置定期更新個人的所述人體信息。

說明書


信息終端裝置以及認證系統

    【技術領域】

    本發明涉及具有使用用戶的人體信息進行個人認證的功能的信息終端裝置以及認證系統。

    背景技術

    當前,將用戶認證手段分為存取特征型與存儲數據型2個類型。對于存取特征型,存在智能卡、信用卡、密鑰等,對于存儲數據型存在密碼、用戶名、個人認證號等。

    存取特征型的問題在于,容易丟失或被盜竊。另一方面,存儲數據型的問題在于,容易忘記或者擔心忘記而設定為簡單的數據。雖然,通過采用組合兩者后的手段可以提高安全性,而也存在相同的問題。

    生物測定學技術是將身體的特征(人體信息)作為個人認證手段的技術,能夠解決上述中容易丟失的問題、存儲的問題。作為具體的人體信息,已知指紋、手形、臉、虹彩、網膜、聲紋等。

    作為利用了臉部圖像的用戶認證,已知如電視電話裝置那樣的為了實現裝置本身的功能而必須具備攝像手段(攝像機)的攜帶型信息處理裝置中,利用從該攝像手段讀取的圖像數據來實現安全功能的移動型信息處理裝置(特開2000-137809號公報)等。

    又,近年在迅速普及的移動電話或者便攜型個人計算機中,通過附加圖像的輸入輸出功能與圖像的傳送功能,也能夠利用上述以往示例中的用戶認證技術。

    然而,在上述示例中,在通過對比預先登錄的用戶的臉部圖像數據(或者從臉部圖像數據中抽出的特征參數)與認證時輸入的用戶的臉部圖像數據(或者從臉部圖像數據中抽出的特征參數)進行用戶的認證中,存在下述問題。

    (1)認證精確度的問題

    例如,采用安裝在移動終端的攝像機抽出臉等的人體信息時,由于照明條件改變、背景改變、或者獲取自己臉的攝像機的方向、距離發生改變,很難獲得與登錄圖像相同的識別結果。即,與以往的存取特征型、存儲數據型相比,本人認證被拒絕的機會增多。

    (2)人體信息的識別中的安全問題

    例如,為了進行臉識別而輸入臉畫像時,他人而不是本人采用本人的照片就能夠冒充本人。

    本發明為了解決上述兩個問題,目的在于提供臉部圖像等的人體信息的輸入接口。

    【發明內容】

    本發明為了解決上述問題,其特點在于,具備:輸入用戶人體信息用的輸入手段;顯示輸入的人體信息的顯示手段;根據所述人體信息對于預先登錄的用戶進行個人認證的認證手段,并且所述顯示手段顯示用于指定所述人體信息的大小以及位置的范圍指標。

    如此,在顯示用于指定輸入的人體信息的大小以及位置的范圍指標的同時顯示輸入的人體信息的結果,通過提供能夠確認照明方向以及輸入的臉的大小、方向等偏差的輸入接口,用戶能夠簡單地調整照明條件、攝像機的方向、距離、臉等的位置,能夠在適合于用戶的認證的條件下讀取人體信息。

    由于具備上述信息終端裝置與登錄用服務器,能夠實現高精度的用戶認證系統,所述登錄用服務器具有:將從所述信息終端裝置通過通信網絡輸入的所述人體信息登記到數據庫并且從所述人體信息與已經登錄的數據庫中的各人體信息中研究各人的識別函數的研究手段;管理所述人體信息、所述各人的識別函數以及ID的系統管理手段。

    本發明的信息終端裝置具有顯示輸入的用戶的人體信息的顯示手段與根據該人體信息對于預先登錄的用戶進行個人認證的認證手段,該顯示手段用于顯示指定該人體信息的大小以及位置地范圍指標。由此,能夠正確地輸入人體信息。

    又,在本發明的信息終端裝置中,該人體信息是用戶的臉部圖像、以及用戶的臉部圖像與聲音中的任意一種。由此,能夠進行利用了輸入攝像機以及麥克風的非接觸輸入,不需要特別的輸入裝置。

    又,在本發明的信息終端裝置中,所述范圍指標規定臉的外形以及兩眼位置的任意一種。由此,能夠輸入適合于認證的大小及方向的臉部圖像。

    又,在本發明的信息終端裝置中,還具備在輸入人體信息時向用戶發出指示的指示手段。由此,為了提高抽出精度,用戶能夠進行適當的對應。

    又,在本發明的信息終端裝置中,該指示手段發出下述任意的指示,即眨眼的指示、改變身體方向的指示、將臉上下或左右移動的指示以及移動位置的指示。由此,能夠防止使用照片來冒充本人、通過改變臉上的照明條件能夠提高認證精確度、以及能夠防止由于臉的上下或左右的方向引起的認證精度的下降。

    又,在本發明的信息終端裝置中,將所述臉部圖像變換成鏡像進行顯示。由此,能夠容易地使得從攝像機中獲得自己本身的臉的位置位于中央。

    又,在本發明的信息終端裝置是具備通信手段的移動信息終端、或者便攜型個人計算機以及移動電話中的任意一種。由此,通過利用便攜型終端,在任何地方都能夠正確地輸入人體信息。

    本發明的認證系統具有信息終端裝置以及登錄用服務器,該登錄用服務器具有:將從所述信息終端裝置通過通信網絡輸入的人體信息登記到數據庫并且從該人體信息與已經登錄的數據庫中的各人體信息中研究各人的識別函數的研究手段;管理該人體信息、該識別函數以及ID的系統管理手段。由此,能夠作為用于因特網上的服務例如,電子商務、訪問電子銀行的個人認證手段發揮作用。

    又,在本發明的認證系統中,在每一定期間更新個人的該人體信息。由此,能夠更進一步地確保安全性。

    又,在本發明的認證系統中,該登錄用服務器促使各信息終端裝置在每一定期間更新個人的所述人體信息。由此,能夠進行更加安全的認證。

    附圖簡述

    圖1表示具有本發明的認證功能的信息處理裝置的功能構造圖。

    圖2表示本發明實施例1的登錄·認證系統的系統構造圖。

    圖3表示本發明實施例1的帶有攝像機的移動電話的外觀概要圖。

    圖4表示本發明實施例3的帶有攝像機的移動電話的功能構造圖。

    圖5表示本發明實施例1的帶有認證功能的移動電話的功能構造圖。

    圖6A表示用于說明本發明實施例1的臉部圖像登錄處理的登錄順序圖。

    圖6B表示用于說明本發明實施例2的聲音處理的登錄順序圖。

    圖7是表示用于說明本發明實施例1的臉部圖像抽出處理的流程圖。

    圖8是表示用于說明本發明實施例1的臉部圖像研究處理的流程圖。

    圖9A是表示用于說明本發明實施例1的識別處理成功時的順序的識別順序圖。

    圖9B是表示用于說明本發明實施例1的識別處理失敗時的順序的識別順序圖。

    圖10是用于說明本發明實施例1的臉部圖像識別處理的流程圖。

    圖11表示本發明實施例2的帶有多個認證功能的移動電話的功能構造圖。

    圖12表示本發明實施例2的登錄·認證系統的系統構造圖。

    圖13用于說明本發明實施例2的聲音抽出處理的流程圖。

    圖14是用于說明本發明實施例2的聲音研究處理的流程圖。

    圖15是用于說明本發明實施例2的認證動作的流程圖。

    圖16是用于說明本發明實施例2的話者識別處理的流程圖。

    圖17是表示本發明實施例3的登錄·認證系統的構造圖。

    圖18是用于說明本發明實施例3的認證處理的認證順序圖。

    圖19是用于說明本發明實施例3的臉部圖像識別處理的流程圖。

    圖20是表示本發明實施例4的帶有認證功能的移動電話的功能構造圖。

    圖21是表示用于說明本發明實施例4的臉部圖像登錄處理的流程圖。

    圖22A是本發明實施例1的輸入臉部圖像的第1示例。

    圖22B是本發明實施例1的輸入臉部圖像的第2示例。

    最佳實施形態

    以下,參照附圖對于本發明的實施例進行說明。

    實施例1

    第1實施例如以下的圖1所示。

    圖1表示本發明的具有認證功能的信息終端裝置6的功能構造圖。圖1中的具有認證功能的信息終端裝置6是具備輸入人體信息的輸入手段、顯示輸入的人體信息的顯示手段2、根據輸入的人體信息認證預先登錄的用戶的認證手段4并且具有根據人體信息進行個人認證的功能的信息終端裝置6,該顯示手段2具備顯示用于指定輸入的人體信息的大小以及位置的矩形范圍或二點等的指標的范圍指標顯示手段3,由確認用戶輸入的人體信息狀況的人體信息確認手段5構成。

    作為本發明的信息終端裝置6,包含移動信息終端(以下,記作“PDA”)、移動電話、便攜型個人計算機等,但并不僅限定于此。

    圖2是作為本發明實施例1的信息終端裝置的一示例表示采用了移動電話1001根據臉來進行個人認證的登錄·認證系統的構造,以下,進行說明。

    構造上通過網絡101連接移動電話1001與登錄用服務器201。登錄用服務器201具備采用為進行臉認證用所登錄的畫像進行研究的功能,由系統管理部分202、臉部圖像登錄/更新部分203、臉部圖像數據庫204、數據輸入輸出部分205構成。數據輸入輸出部分205具備從移動電話1001接收發送來的數據的功能以及將登錄用服務器201處理結果從移動電話1001發送出去的功能。

    系統管理部分202具備管理有關臉部圖像登錄的個人信息與管理登錄處理的功能,它由個人信息管理部分206與登錄記錄管理部分207構成。個人信息管理部分206具備管理作為個人信息的所有者姓名、移動電話號碼、使用者姓名以及用戶ID的功能,登錄記錄管理部分207具備管理用戶ID、登錄畫像ID、登錄日期、更新日期、研究結果的功能。臉部圖像登錄/更新部分203具備采用登錄臉部圖像進行研究并且對于輸入的圖像求出判定是否為本人的函數的功能。臉部圖像數據庫204具備存儲通過登錄臉部圖像或者研究獲得的函數的功能。

    又,移動電話1001上能夠安裝IC卡50。

    又,圖3是作為信息終端裝置的帶有攝像機的移動電話1001的外觀示意圖。在圖3中,帶有攝像機的移動電話1001由揚聲器11、顯示器12、用于獲取臉部圖像的攝像機13、麥克風14、天線15、按鈕16、IC卡50、IC卡讀取接口51構成。帶有攝像機的移動電話1001的全體數據處理由圖5所示的數據處理部分17進行。數據處理部分17由設備控制部分18以及數據存儲部分19構成。

    圖5表示本發明實施例1的帶有攝像機的移動電話1001的功能構造。

    在圖5中,數據處理部分17具備處理通過攝像機13、麥克風14、按鈕16或者來自IC卡50通過IC卡讀取接口51輸入的數據并且輸出到揚聲器11、顯示器12、天線15的功能,它由設備控制部分18與數據存儲部分19構成。設備控制部分18采用各種各樣的程序不僅處理數據,還進行移動電話1001的設備控制。數據存儲部分19能夠存儲設備控制部分18使用的各種程序以及從攝像機13、麥克風14、按鈕16輸入的數據以及由設備控制部分18處理后的結果數據。臉認證部分20由存儲研究登錄畫像的結果的研究完成函數存儲部分22、采用從IC卡50讀取的登錄圖像與從研究完成函數存儲部分22讀取的研究結果對于從攝像機13獲得臉部圖像進行認證的認證部分21構成。

    在圖5的帶有個人認證功能的移動電話1001中,攝像機13、顯示器12、數據處理部分17、臉認證部分20分別對應于圖1中的輸入手段1、輸出手段2、指標顯示手段3、認證手段4。

    其次,對于本發明實施例1的動作進行說明。

    首先,參照圖6A、圖7以及圖8對于登錄動作進行說明。圖6A表示臉部圖像的登錄順序,移動電話1001與登錄用服務器201之間的命令由移動電話1001中的臉部圖像抽出處理601、登錄用服務器201中的臉部圖像研究處理602構成。

    在臉部圖像抽出處理601中,通過模板匹配法進行臉部區域的抽出處理。模板匹配法的處理如下所述。預先從多個畫像中抽出臉部區域,將由臉部區域圖像的濃淡圖案形成的特征向量x的平均向量xm作為標準參數。切出輸入畫像使得輸入畫像(N×M象素)的中心坐標(Xc、Yc:0<Xc<M、o<Yc<N)為以縱n象素、橫m象素(N>n、M>m)的尺寸切出的畫像的中心,將其變換成與標準圖案畫像相同的尺寸。此后,計算出由濃淡圖案構成的特征向量xi,若標準圖案的特征向量xm與xi的類似度(例如下述的歐幾里得距離的倒數)大于預先設定的閾值,則作為臉部圖像抽出結果輸出。又,也可以具有采用相同的方法在抽出臉部區域之后抽出眼部的功能。

    通過操作移動電話1001的按鈕6,設備控制部分18從數據存儲部分19讀出登錄用程序并且實行。然而,為了避免本人以外人員的操作,只有輸入僅本人存儲的號碼時,才讀出登錄用程序。設備控制部分18向登錄用服務器201發送登錄要求603,當接收來自登錄用服務器201的要求受理應答604時,開始臉部圖像抽出處理601。

    另一方面,當登錄用服務器201接收到登錄要求603時,系統管理部分202對照各人信息來判斷是新登錄還是更新登錄信息。當新登錄的情況下,追加接收的個人信息并且重新作成登錄記錄。當完成登錄準備時,則登錄用服務器201將包含登錄要求受理ID的要求受理應答604發送給移動電話1001。

    參照圖7、圖22A、圖22B對于臉部圖像抽出處理601進行說明。

    圖7是臉部圖像抽出處理601的流程圖。設備控制部分18切換顯示器12的顯示(從當前的顯示切換到攝像機輸入顯示)(步驟1)。在切換成攝像機輸入顯示時,在顯示器12上顯示將攝像機輸入畫像左右反轉的鏡像。在顯示器12上顯示確定臉或者眼睛位置的范圍二點等的指標2217(步驟2),輸出表示從攝像機13輸入的登錄者臉部圖像已滿的指示(步驟3)。指示的方法可以是將指示顯示于顯示器12或者通過揚聲器11以聲音進行指示。指示內容除此之外還包括眨眼、改變臉的方向、上下移動臉、改變身體方向、移動位置等。

    圖22A是以輸入臉部圖像為例,表示輸入臉部圖像小并且偏離范圍二點等的指標2217時的示例。通過臉部圖像抽出處理601抽出臉部區域2218以及眼睛,抽出的眼睛的中心坐標2219與上述的指標2217的距離大于預先設定的閾值時,輸出上述的指示(步驟3)。如圖22B所示,為了進行輸入臉部圖像識別處理,使之為適當位置以及大小,則重復臉部圖像抽出處理601與指示(步驟3)。又,用于確定臉或者眼睛位置的指標2217可以設定為矩形的框,但對其不作限定,只要是用于確定位置的指標即可。

    設備控制部分18壓縮輸入的臉部圖像(步驟4)并且存儲到數據存儲部分19中(步驟5)。將登錄所必要的個人信息、登錄要求受理ID與臉部圖像信息同時發送給登錄用服務器201(步驟6)。然而,當數據存儲部分19沒有足夠的存儲容量時,不進行存儲處理。這里,登錄所必要的個人信息是指由個人信息管理部分206管理的信息。

    登錄用服務器201當接收臉部圖像信息605時,開始臉部圖像登錄處理。

    以下,對于臉部圖像登錄處理進行說明。登錄服務器201將臉部圖像記錄到臉部圖像數據庫204并且將臉部圖像接收應答606發送給移動電話1001。另一方面,對于發送了臉部圖像接收應答606的登錄用服務器201,系統管理部分202將登錄畫像ID傳遞到臉部圖像登錄/更新部分203?;竦玫鍬薊馡D的臉部圖像登錄/更新部分203從臉部圖像數據庫204中讀出登錄畫像并且進行研究處理602。

    研究處理602的流程圖如圖8所示。

    在研究處理602中,首先,從臉部圖像數據庫204中讀出從登錄圖像生成的向量,采用由多個臉部圖像的濃淡圖案形成的特征向量xf的方差協方差矩陣W,從式1中計算出固有向量lf,

    (W-λjI)lj=0????…(式1)(這里,λ是固有值、I是單位矩陣)

    而且,作為變換矩陣(以下,將該變換矩陣稱作研究完成函數)求得固有值寄與率、Cj=λj/tr(W)的上位n個固有向量形成的矩陣A=(l1、l2…、In)(步驟11)。這里,tr(W)表示方差協方差矩陣W的軌跡。又,研究完成函數是使用于用戶識別中的識別函數。其次,將本人的登錄畫像向量xs作為ys=Atxs并生成本人的登錄畫像特征向量ys。在這個固有空間中將用于進行變換的研究完成函數A作為研究結果(步驟12)。

    當結束研究處理602時,臉部圖像登錄/更新部分203將研究結果與用于判定的閾值傳遞到系統管理部分202。系統管理部分202將研究結果ID賦予研究結果與用于判定的閾值,并且存儲在臉部圖像數據庫204中。而且,系統管理部分202通過數據輸入輸出部分205將研究結果與用于判定的閾值作為登錄完成應答607發送給移動電話1001。

    移動電話1001中,當設備控制部分18接收來自登錄用服務器201的臉部圖像接收應答606時,刪除記錄在數據存儲部分19上的臉部圖像。又,當接收登錄完成應答607時,數據處理部分17將接收到的研究結果與用于判定的閾值記錄到研究完成函數存儲部分22。設備控制部分18通過揚聲器11或者顯示器12傳達用戶已完成登錄的情況。設備控制部分18結束登錄處理并且恢復到預置狀態。所謂預置狀態是指與接入移動電話1001的電源時的初期狀態相同的狀態。

    又,登錄用服務器201從存儲在臉部圖像數據庫204的畫像中抽出1幅本人的畫像,將登錄畫像或者登錄畫像的特征向量寫入IC卡50。此時,除了登錄畫像以外還向IC卡50寫入個人信息。將IC卡送交給本人。

    又,登錄用服務器201具有在以前登錄之后經過一定期間后將新輸入的本人畫像寫入IC卡50或者每經過一定期間通過移動電話1001促使用戶輸入登錄畫像的功能。

    其次,參照圖9A與圖9B對于認證動作進行說明。

    通過操作移動電話1001的按鈕16,設備控制部分18從數據存儲部分19讀出識別用程序并且實行。又,用戶將記錄了的登錄畫像的IC卡50插入IC卡讀取接口51。

    臉部圖像抽出處理901與臉部圖像識別處理902的流程圖如圖10所示。

    首先,與登錄同樣地進行臉部圖像抽出處理901(步驟21)。

    其次,進行利用臉部圖像的臉部圖像識別處理902。設備控制部分18向臉認證部分20指示開始臉部圖像識別處理902(步驟22)。在此開始指示(步驟22)中包含抽出的臉部圖像的存放位置。認證部分21生成抽出畫像的向量(步驟23)。

    同樣地,設備控制部分18從IC卡50中讀出登錄畫像并且生成登錄畫像的向量(步驟24)。然而,對于預先生成登錄畫像的特征向量并記錄到IC卡50的情況,則不需要該處理。

    設備控制部分18從研究完成函數存儲部分22中讀出研究完成函數A與用于判定的閾值,登錄用畫像的向量xs與抽出畫像的向量xi采用研究完成函數A分別求出登錄用畫像的特征向量ys=Atxs與抽出畫像的特征向量yi=Atxi(步驟25)。采用求出的登錄用畫像的特征向量ys與抽出畫像的特征向量yi計算類似度,根據類似度大于或者小于閾值判定是否為本人。類似度的計算是從登錄畫像與輸入畫像、作為對于各自的向量進行KL展開(Karhunen-Loeve展開)的結果的特征向量ys、ys中例如采用輸出結果的歐幾里得距離d(d2=∑(ysm-yim)2)的倒數。認證部分21將判定結果發送給設備控制部分18(步驟26)。

    當判定為本人時,設備控制部分18使得移動電話1001的所有程序有效(步驟27)。當判定不為本人時,返回步驟21。

    又,在上述實施例1中,采用本人的登錄畫像與閾值判定是否為本人,而也存在不采用閾值的方法。作為登錄畫像,采用多幅本人的畫像與他人的畫像,在抽出的畫像與本人畫像的類似度最大的情況下判定為本人,與他人的畫像類似度最大的情況下判定為他人。

    帶有認證功能的移動電話1001作為識別成功通知903將該臉部圖像識別處理902的結果發送給登錄用服務器201。又,如圖9B所示,當該臉部圖像識別處理902的結果為認證失敗時,帶有認證功能的移動電話1001向登錄用服務器201發送認證失敗通知904。

    實施例2

    對于本發明實施例2的構造進行說明。

    與實施例1的構造的不同點在于,移動電話1002的構造與登錄用服務器301的構造,而其他構造相同。因此,在實施例2中參照圖11、圖12僅對于與實施例1不同的構造進行說明。

    移動電話1002的構造的不同點在于,附加有采用話者的聲音進行認證的話者認證部分23?;罷呷現げ糠?3由存儲研究登錄聲音的結果的研究完成函數存儲部分25、采用從IC卡50通過IC卡讀取接口51讀出的登錄聲音與從研究完成函數存儲部分25讀出的研究結果對于從麥克風14輸入的話者的聲音進行認證的認證部分24所構成。

    又,登錄用服務器301的構造的不同點在于,用于存儲臉部圖像的臉部圖像數據庫204變成存儲臉部圖像與聲音的臉部圖像/聲音數據庫302,以及追加了進行聲音研究處理的聲音登錄/更新部分303。

    其次,參照圖6B對于本發明實施例2的動作進行說明。臉部圖像的登錄動作與實施例1相同。這里,對于聲音的登錄動作進行說明。

    圖6B表示聲音的登錄順序,移動電話1002與登錄用服務器301之間的命令由移動電話1002中的聲音抽出處理608、登錄用服務器301中的聲音研究處理609構成。

    通過操作移動電話1002的按鈕16,與登錄臉部圖像時相同地,設備控制部分18從數據存儲部分19讀出登錄用程序并實行。然而,為了避免本人以外的操作,只有在輸入僅本人存儲的號碼時,才讀出登錄用程序。

    設備控制部分18向登錄用服務器301作為聲音發送人體信息以及發送登錄要求,當接收到來自登錄用服務器301的要求受理應答611時,開始聲音抽出處理608。另一方面,登錄用服務器301接收登錄要求時,系統管理部分202對照個人信息,判斷是新登錄還是更新登錄信息。在新登錄的情況下,追加接收的個人信息并且重新作成登錄記錄。當完成登錄準備時,登錄用服務器301將包含登錄要求受理ID的要求受理應答611發送給移動電話1002。

    參照圖13對于聲音抽出處理608進行說明。設備控制部分18在顯示器12上顯示登錄開始的指示或者使用揚聲器11通過聲音進行指示(步驟51)。

    用戶根據指示從麥克風14輸入聲音。設備控制部分18壓縮輸入的聲音(步驟52),若在數據存儲部分19中有充足的容量,則將壓縮后的聲音存儲到數據存儲部分19(步驟53)。采用公開密鑰密碼將聲音信息612與登錄所必要的個人信息、登錄要求受理ID同時進行加密(步驟54)并且發送到登錄用服務器301(步驟55)。然而,若在數據存儲部分19沒有足夠的存儲容量時,則不進行存儲處理。

    登錄用服務器301將聲音記錄到臉部圖像/聲音數據庫302并且將聲音接收應答613發送到移動電話1002。另一方面,對于發送了接收應答的登錄用服務器301,系統管理部分202將登錄畫像ID傳遞到聲音登錄/更新部分303。接收了登錄畫像ID的聲音登錄/更新部分303從臉部圖像/聲音數據庫302讀出登錄聲音并且進行聲音研究處理609。

    聲音研究處理609的流程圖如圖14所示。首先,作成從臉部圖像/聲音數據庫302讀出的登錄聲音的聲紋曲線(步驟101)。所謂聲紋曲線是指將聲音的時間序列數據分解成頻率成分并將其排列成時間序列后的向量。從預先準備的內容中由用戶選擇使用于登錄聲音的話語。將聲紋曲線與實施例1相同地進行KL展開,作為研究完成函數A求得由固有向量形成的變換矩陣(步驟102)。

    其次,將本人的登錄聲音的向量xs作為ys=Atxs,生成本人的登錄聲音特征向量ys。將在該固有空間進行變換的研究完成函數A作為研究結果(步驟103)。

    當聲音研究處理609結束時,聲音登錄/更新部分303將研究結果與用于判定的閾值傳遞給系統管理部分202。系統管理部分202將研究結果ID賦與研究結果與用于判定的閾值,并且存儲在臉部圖像/聲音數據庫302。再者,系統管理部分202通過數據輸入輸出部分205將研究結果與用于判定的閾值作為登錄結束應答614發送給移動電話1002。

    在移動電話1002中,當設備控制部分18接收到來自登錄用服務器301的聲音接收應答613時,消去已經記錄在數據存儲部分19上的聲音。又,當接收登錄完成應答614時,數據處理部分17將接收的研究結果與用于判定的閾值記錄到研究完成函數存儲部分25。設備控制部分18通過揚聲器11或者顯示器12傳達用戶完成了登錄的情況。設備控制部分18完成登錄處理并且恢復到預置狀態。所謂預置狀態是指與接入移動電話1002電源時的初期狀態相同的狀態。

    又,登錄用服務器301從存儲在臉部圖像/聲音數據庫302中的聲音中抽出一個(一個單詞)本人的聲音,將登錄聲音或者登錄聲音的特征向量寫入IC卡50。此時,登錄聲音之外的個人信息也寫入IC卡。將IC卡50交送給本人。此時,當存在已經登錄的臉部圖像時,根據用戶要求,也可以將登錄畫像與登錄聲音同時寫入一枚IC卡50。

    其次,參照圖15對于認證動作進行說明。通過操作移動電話1002的按鈕,設備控制部分18從數據存儲部分19讀出識別用程序并且實行(步驟153)。又,用戶將記錄了登錄畫像或者登錄聲音的IC卡50插入IC卡接口51。用戶能夠選擇采用哪種認證(步驟151)。在讀出識別用程序之前進行選擇。

    當認證成功時,設備控制部分18使得移動電話1002的程序全部有效(步驟154)。當認證失敗時,進行判斷是否繼續處理(步驟155)。當繼續時返回步驟151。使用臉部圖像的認證動作由于在受理1中已經說明,故這里說明話者認證的動作。

    話者識別處理的流程圖如圖16所示。

    首先,與登錄同樣地進行聲音抽出處理608(步驟201)。其次,進行話者識別處理。設備控制部分18向話者認證部分23指示開始認證處理(步驟202)。在該開始指示中包含抽出的聲音的存放位置。認證部分24生成抽出的聲音曲線的向量(步驟203)。同樣地,設備控制部分18從IC卡50中讀出登錄聲音,生成登錄聲音的向量(步驟204)。然而,預先生成登錄聲音的特征向量并且記錄在IC卡50中的情況下,不需要該處理。

    設備控制部分18從研究完成函數存儲部分25中讀出研究完成函數A與用于判定的閾值,從登錄聲音的向量與抽出聲音的向量采用研究完成函數A求出登錄聲音的特征向量與抽出聲音的特征向量(步驟205)。采用求出的登錄聲音的特征向量與抽出聲音的特征向量計算類似度,根據類似度大于或者小于閾值來判定是否為本人。類似度的計算例如采用輸出結果的歐幾里得距離的倒數。認證部分24將判定結果發送到設備控制部分18(步驟206)。

    又,如本實施例那樣,通過使得相關于臉部圖像識別、話者識別的算法通用化,能夠降低成本。

    實施例3

    參照圖17對于本發明實施例3的構造進行說明。

    與實施例1的構造不同之處在于,認證功能存在于登錄·認證服務器401。

    在圖17中,在構造上通過網絡連接了移動電話1003、登錄·認證服務器401。登錄·認證服務器401由管理登錄·認證服務器401全體的系統管理部分402、進行臉部圖像的登錄研究與認證的登錄·認證部分403、存儲用戶的臉部圖像的臉部圖像數據庫404構成,系統管理部分402由通過人手實施臉部圖像認證的個人認證支持部分405、包含登錄用戶的地址、姓名、電話號碼、登錄日期的個人信息存儲部分406、包含認證時間、認證判定的認證記錄存儲部分407、顯示器408構成,登錄·認證部分403由進行個人認證的個人認證部分409與進行臉部圖像的研究處理的臉部圖像登錄部分410構成。

    移動電話1003的功能構造如圖4所示。

    移動電話1003由揚聲器11、顯示器12、用于獲取臉部圖像的攝像機13、麥克風14、天線15、按鈕16、IC卡讀取接口51、數據處理部分17構成,數據處理部分17由設備控制部分18與數據存儲部分19構成。

    其次,對于本發明實施例3的動作進行說明。登錄動作大致與實施例1大致相同,登錄·認證服務器401具備登錄用服務器201的全部功能。這里,僅對于登錄動作與實施例1不同之處進行說明。

    在實施例1中,將登錄畫像記錄到IC卡50,而在實施例3并不進行該動作。而且,在實施例1中,當設備控制部分18接收到登錄結束應答時,數據處理部分17將接收到的研究結果與用于判定的閾值記錄到研究完成函數存儲部分22,而在實施例3中并不進行該動作。

    其次,參照圖18對于認證動作進行說明。通過操作移動電話1001的按鈕16,設備控制部分18從數據存儲部分19讀出識別用程序并實行。首先,與登錄時同樣地進行臉部圖像抽出處理1801。其次,設備控制部分18將認證要求180發送給登錄·認證服務器401。在認證要求1802中包含抽出的臉部圖像。

    登錄認證服務器401中的臉部圖像識別處理1804的流程圖如圖19所示。系統管理部分402向登錄·認證部分403輸出接收到的臉部圖像并且指示開始認證處理1804(步驟301)。個人認證部分409生成抽出的臉部圖像的向量(步驟302)。又,個人認證部分409從臉部圖像數據庫404中讀出登錄畫像并且生成登錄畫像的向量(步驟303)。然而,預先生成登錄畫像的特征向量并且記錄在臉部圖像數據庫404的情況下,不需要該處理。

    個人認證部分409從臉部圖像登錄部分410中讀出研究完成函數A與用于判定的閾值,登錄用畫像的向量與抽出畫像的向量采用研究完成函數A求出登錄畫像的特征向量與抽出畫像的特征向量(步驟304)。采用求得的登錄用畫像的特征向量與抽出畫像的特征向量計算類似度,根據類似度大于或小于閾值來判定是否為本人(步驟305)。類似度的計算例如采用輸出結果的歐幾里得距離的倒數。

    當結束該臉部圖像識別處理1804時,登錄·認證服務器401將該結果作為識別應答1803發送給移動電話1001。

    當該認證獲得成功時,移動電話1001的設備控制部分18使得移動電話1001的程序全部有效。又,當認證失敗時,用戶能夠進行3種選擇。其一是再次進行臉部圖像抽出1801并進行認證,其二是向登錄·認證服務器401發送認證支持要求,其三是停止臉部圖像認證1804并切換成根據輸入ID進行的認證。臉部圖像認證1804中由于照明條件或臉的方向可能會導致認證失敗,故通過改變照明條件再次進行認證,可能獲得認證成功。又,通過提出認證支持要求,雖然存在應答時間的延遲,然而通過認證服務器401側的第三者進行可靠認證,安全性較高。通過切換成根據輸入ID的認證,雖然需要花費用戶的工夫,而能夠進行可靠的認證。

    這里,對于提出認證支持要求時的動作進行說明。在認證支持要求中包含移動電話ID、認證記錄、緊急程度等的信息。登錄·認證服務器401當接收認證支持要求時,附加到個人認證支持部分405的密鑰中。個人認證支持部分405緊急程度從密鑰中讀出認證支持要求。個人認證支持部分405采用認證記錄在顯示器408上顯示登錄畫像與輸入畫像。個人認證支持負責人通過目視確認顯示于顯示器408上的畫像,判定結果利用移動電話ID發送到移動電話1003。

    實施例4

    參照圖20對于本發明實施例4的構造進行說明。

    本實施例的特征僅在于移動電話1004的構造。

    在圖20中,移動電話1004由揚聲器11、顯示器12、用于獲取臉部圖像的攝像機13、麥克風14、天線15、按鈕16、數據處理部分17、臉認證部分20構成,數據處理部分17由設備控制部分18與數據存儲部分19構成。設備控制部分18不僅利用各種程序處理數據而且也進行移動電話1004的設備控制。

    數據存儲部分19能夠存儲由設備控制部分18利用各種程序以及從攝像機13、麥克風14、按鈕16輸入的數據以及由設備控制部分18進行處理的結果數據。臉認證部分20由利用從存儲用于認證的研究函數的研究完成函數存儲部分22、采用從數據存儲部分19讀出的登錄畫像與從研究完成函數存儲部分22讀出的研究結果對于從攝像機13獲得的臉部圖像進行認證的認證部分21構成。

    其次,對于本發明實施例4的動作進行說明。

    首先,對于研究完成函數進行說明。對于研究完成函數,在出廠時預先將預置的函數記錄到研究完成函數存儲部分22。在該研究完成函數的研究中沒有使用本人的臉部圖像,故識別能力較低。

    其次,參照圖21對于臉部圖像的登錄動作進行說明。用戶通過操作按鈕16,設備控制部分18從數據存儲部分19讀出登錄用程序并實行。然而,為了避免本人以外的操作,只有當輸入僅本人存儲的號碼時才讀出登錄用程序。

    設備控制部分18切換顯示器12的顯示(從當前的顯示切換到攝像機輸入顯示)(步驟401)。在顯示器12上顯示用于決定眼睛位置的矩形范圍等的指標(步驟402),并且輸出表示從攝像機13輸入的登錄者的臉完全在畫面矩形范圍內的指示(步驟403)。指示的方法可以是將指示顯示在顯示器12上或者使用揚聲器11以聲音進行指示。指示內容除此之外,也包含眨眼、改變臉的方向、上下移動臉、改變身體方向、移動位置等。設備控制部分18將輸入的臉部圖像顯示在顯示器12上,使得用戶能夠進行確認(步驟404)。當通過用戶操作按鈕進行確認處理時,設備控制部分18壓縮臉部圖像(步驟405)并且存儲在數據存儲部分19中(步驟406)。

    認證動作與實施例1相同。

    通過組合本發明實施例1與實施例4,能夠兩個階段地設定服務內容。其一是僅通過移動電話可進行認證的服務,其二是可僅更新登錄畫像。再者,希望提高識別率的用戶在實施例1的構造下進行采用本人畫像的研究并且能夠接受進行認證的服務。

    如上所述,根據本發明,當輸入臉部圖像時,通過給出下述指示,即顯示用于決定臉或眼睛位置的范圍或二點等的指標、改變臉的方向、眨眼、上下移動臉、改變身體方向、移動位置,由于照明條件或者臉的方向發生了改變,提高了抽出臉部圖像的精度。而且,例如即使在通過使用照片以他人來冒充本人時,也能夠容易地區分照片與人體。

    

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