JP4807167B2 - Impersonation detection device - Google Patents
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Description
本発明は、写真等を用いたなりすましを防ぐための技術に関する。 The present invention relates to a technique for preventing impersonation using a photograph or the like.
近年、携帯機器(携帯電話、PDA(Personal Digital Assistant)、モバイルコンピュータなど)の高機能化・多機能化が進んでいる。これに伴い、携帯機器の不正利用を防止するためのセキュリティ対策が重要となってきている。 In recent years, mobile devices (cell phones, PDAs (Personal Digital Assistants), mobile computers, etc.) have become more sophisticated and multifunctional. Accordingly, security measures for preventing unauthorized use of portable devices have become important.
セキュリティ対策としては、携帯機器に標準搭載になりつつあるカメラを利用する顔認識技術が注目されている。顔認識技術を応用した本人認証(顔認証)は、自然な動作の中から顔を撮影し、持ち主確認を行うことが可能なので、利便性の高いセキュリティとして有効である。 As a security measure, facial recognition technology using a camera that is becoming standard equipment in portable devices has attracted attention. Personal authentication (face authentication) using face recognition technology is effective as a highly convenient security because it can capture a face from a natural motion and check the owner.
一方、顔認識技術の課題として、写真等を用いた「なりすまし」への対策がある。なりすましとは、本人の顔写真等を用いて別人が認証を受けようとする行為である。特に最近の携帯端末は、メガピクセル級のカメラが装備されていたり、オートフォーカス機能や接写機能といった機能が充実していたりするため、スナップ写真や免許証のような小サイズの写真からでもなりすましが出来てしまう危険性がある。 On the other hand, there is a countermeasure against “spoofing” using a photograph or the like as a face recognition technique. Spoofing is an act in which another person tries to authenticate using his / her face photo or the like. In particular, recent mobile devices are equipped with megapixel-class cameras, and are equipped with functions such as autofocus and close-up functions, so it is possible to impersonate even small-sized photos such as snapshots and licenses. There is a risk of being able to do it.
なりすましを検知するアイデアとしては、ユーザに所定の動作を要求し、その要求通りの動きをユーザが行ったかどうか調べる方法が知られている(特許文献1参照)。しかし、この方法は、所定動作の実行という操作負担をユーザにかけるため、顔認識技術の利点である利便性を損なってしまう。 As an idea for detecting impersonation, a method is known in which a user is requested to perform a predetermined action and whether the user has performed a movement as requested (see Patent Document 1). However, this method imposes an operation burden on the execution of the predetermined operation on the user, so that convenience that is an advantage of the face recognition technology is lost.
他のアイデアとしては、照明条件を変えながら複数回撮影を行い、顔の陰影のでき方を確認する方法(特許文献2参照)や、様々な角度から撮影することで立体かどうかを調べる方法がある。しかし、これらの方法では、複数の照明装置が必要となったり、複数のカメラ若しくはカメラの移動機構が必要なため、装置構成が大掛かりになる。しかも、照明条件や撮影角度を変えて何回も撮影を行わなければならないため、利便性を損なうことにもつながる。 As another idea, there are a method of taking multiple shots while changing the illumination conditions and confirming how the face is shaded (see Patent Document 2), and a method of examining whether it is a solid by shooting from various angles. is there. However, these methods require a plurality of illumination devices and a plurality of cameras or a camera moving mechanism, which makes the apparatus configuration large. In addition, since it is necessary to shoot many times by changing the illumination conditions and the shooting angle, it leads to a loss of convenience.
顔認識技術ではないが、アイリス認証におけるなりすまし検知方法としては、複数のLEDをランダムに点灯させながら撮影を行い、被識別者の視線が点灯したLEDに追従しているかどうかで、その被識別者が生体であるか否かを判定する方法が知られている(特許文献3参照)。ただし、この方法もユーザにかける負担が大きく利便性の点で問題があるし、また装置構成が複雑になるため小型化を図りにくいという問題もある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、装置の大型化や利便性の低下を招くことなく、簡易な処理で写真等によるなりすましを検知可能な技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to provide a technique capable of detecting impersonation by a photograph or the like with simple processing without causing an increase in the size of the apparatus or a decrease in convenience. It is to provide.
本発明に係る装置は、基本構成として、撮像手段と、表示手段と、を備える。そして、画像取得手段が、前記表示手段にユーザの注意を引くための第1画像を表示させつつ、なりすまし判定に用いる1枚の第2画像を前記撮像手段から取り込む。
The apparatus according to the present invention includes an imaging unit and a display unit as a basic configuration. Then, the image acquisition means captures one second image used for impersonation determination from the imaging means while displaying the first image for attracting the user's attention on the display means.
前記第1画像としては、例えば、撮像手段から順次取り込まれる画像(動画像)を用いることができる。この構成によれば、ユーザは、表示手段に表示される確認用の画像を見ながら顔の位置、大きさ、向きなどの写り具合を調整することになる。また前記第1画像としては、撮像手段から取り込まれる画像ではなく、装置内に予め用意されている画像(動画像やアニメーションを含む。)を用いてもよい。また、撮像手段から取り込まれる画像と装置内に予め用意されている画像を合成した画像を用いてもよい。 As the first image, for example, an image (moving image) sequentially taken from the imaging unit can be used. According to this configuration, the user adjusts the appearance of the face position, size, orientation, and the like while viewing the confirmation image displayed on the display means. Further, as the first image, an image (including moving images and animations) prepared in advance in the apparatus may be used instead of the image captured from the imaging unit. Alternatively, an image obtained by combining an image captured from the imaging unit and an image prepared in advance in the apparatus may be used.
上記構成によれば、表示手段にユーザの注意を引くための第1画像が表示されているので、通常の使い方であれば、ユーザが表示手段を注視している状態で、第2画像の撮影が行われる。すなわち、第2画像がなりすまし画像でない場合は、画像中の顔の視線が撮像手段ではなく表示手段の方向を向いている可能性が高い。 According to the above configuration, since the first image for drawing the user's attention is displayed on the display unit, the second image can be captured while the user is gazing at the display unit for normal use. Is done. That is, when the second image is not a spoofed image, there is a high possibility that the line of sight of the face in the image is directed to the display means instead of the imaging means.
ここで「なりすまし画像」とは、写真等(ハードプリントだけでなく、ディスプレイに表示された画像も含む。)を撮影することで得られた画像のことをいう。 Here, “spoofed image” refers to an image obtained by taking a photograph or the like (including not only a hard print but also an image displayed on a display).
一方、写真等においては、視線が正面(つまり、その写真等を撮影したカメラの方向)を向いているのが通常である。そして、なりすましを行う者は、写真等を撮像手段に正対させるであろうから、その写真等をさらに撮影して得られた「なりすまし画像」でも、視線が正面を向くことになる。つまり、第2画像がなりすまし画像の場合は、画像中の顔の視線が表示手段ではなく撮像手段の方向を向いている可能性が高い。 On the other hand, in a photograph or the like, the line of sight is usually facing the front (that is, the direction of the camera that took the photograph or the like). A person who performs impersonation will face a photograph or the like directly on the imaging means, and therefore, even in an “impersonated image” obtained by further photographing the photograph or the like, the line of sight faces the front. That is, when the second image is a spoofed image, there is a high possibility that the line of sight of the face in the image is directed to the imaging means instead of the display means.
本発明は、なりすまし画像にみられる上記特徴を利用してなりすましを検知するものである。具体的には、顔検出手段が、前記第2画像から顔を検出し、視線推定手段が、前記顔検出手段で検出された顔の視線を推定し、なりすまし判定手段が、前記視線推定手段で推定された視線と前記表示手段又は前記撮像手段との位置関係に基づいて、前記第2画像がなりすまし画像か否かを判定する。 The present invention detects impersonation by utilizing the above-mentioned characteristics found in an impersonated image. Specifically, the face detection unit detects a face from the second image, the gaze estimation unit estimates the gaze of the face detected by the face detection unit, and the impersonation determination unit is the gaze estimation unit. Based on the positional relationship between the estimated line of sight and the display unit or the imaging unit, it is determined whether or not the second image is a spoofed image.
この構成によれば、第2画像中の顔の視線と表示手段又は撮像手段との位置関係を解析する、といった非常に簡易な処理で写真等によるなりすましを検知することができる。また、第2画像の撮影にあたり特殊な照明装置や撮像装置は不要であり、さらに一枚の画像からでもなりすましを判定できるので、本発明の実装にあたり装置の大型化や利便性の低下を招く心配がない。 According to this configuration, impersonation by a photograph or the like can be detected by a very simple process such as analyzing the positional relationship between the line of sight of the face in the second image and the display unit or the imaging unit. In addition, a special illumination device or imaging device is not required for taking the second image, and further, impersonation can be determined from a single image, which may lead to an increase in the size and convenience of the device when the present invention is implemented. There is no.
なりすまし判定手段による判定アルゴリズムには種々のものが考えられる。例えば、前記なりすまし判定手段は、前記位置関係から、前記顔が前記表示手段を見ていないと判定した場合に、前記第2画像がなりすまし画像であるとみなせばよい。 Various algorithms can be considered for the determination algorithm by the impersonation determination means. For example, the spoofing determination unit may determine that the second image is a spoofed image when it is determined from the positional relationship that the face does not look at the display unit.
あるいは、前記なりすまし判定手段は、前記位置関係から、前記顔が前記表示手段を見ていると判定した場合に、前記第2画像がなりすまし画像でないとみなしてもよい。 Alternatively, the impersonation determination unit may consider that the second image is not an impersonation image when it is determined from the positional relationship that the face is looking at the display unit.
あるいは、前記なりすまし判定手段は、前記位置関係から、前記顔が前記撮像手段を見ていると判定した場合に、前記第2画像がなりすまし画像であるとみなしてもよい。 Alternatively, the spoofing determination unit may regard the second image as a spoofed image when it is determined from the positional relationship that the face is looking at the imaging unit.
あるいは、前記なりすまし判定手段は、前記位置関係から、前記顔が前記撮像手段を見ていないと判定した場合に、前記第2画像がなりすまし画像でないとみなしてもよい。 Alternatively, the spoofing determination unit may consider that the second image is not a spoofing image when it is determined from the positional relationship that the face does not look at the imaging unit.
本発明は、上記手段の少なくとも一部を有するなりすまし検知装置として捉えてもよい。また、本発明は、上記処理の少なくとも一部を含むなりすまし検知方法、または、かかる方法を実現するためのプログラムやそのプログラムを記録した記録媒体として捉えることもできる。なお、上記手段および処理の各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。 The present invention may be regarded as an impersonation detection device having at least a part of the above means. The present invention can also be understood as an impersonation detection method including at least a part of the above processing, a program for realizing the method, or a recording medium on which the program is recorded. Each of the above means and processes can be combined with each other as much as possible to constitute the present invention.
例えば、本発明に係るなりすまし検知方法は、撮像手段と、表示手段と、を備えた装置が、前記表示手段にユーザの注意を引くための第1画像を表示させつつ、なりすまし判定に用いる1枚の第2画像を前記撮像手段から取り込む処理と、前記第2画像から顔を検出する処理と、前記検出された顔の視線を推定する処理と、前記推定された視線と前記表示手段又は前記撮像手段との位置関係に基づいて、前記第2画像がなりすまし画像か否かを判定する処理と、を実行するなりすまし検知方法である。
For example, the detection method spoofing according to the present invention includes an imaging device, the device including a display unit, while displaying the first image to the user's attention to the display means, one used for the determination impersonation second a process of capturing an image from the imaging unit, wherein the processing for detecting a face from the second image, a process of estimating the line of sight of the detected face, the estimated line-of-sight to the display unit or the imaging And a process of determining whether or not the second image is a spoofed image based on a positional relationship with the means.
また、本発明に係るなりすまし検知プログラムは、撮像手段と、表示手段と、を備えた装置に、前記表示手段にユーザの注意を引くための第1画像を表示させつつ、なりすまし
判定に用いる1枚の第2画像を前記撮像手段から取り込む処理と、前記第2画像から顔を検出する処理と、前記検出された顔の視線を推定する処理と、前記推定された視線と前記表示手段又は前記撮像手段との位置関係に基づいて、前記第2画像がなりすまし画像か否かを判定する処理と、を実行させるなりすまし検知プログラムである。
In addition, the impersonation detection program according to the present invention is a piece used for impersonation determination while displaying a first image for attracting the user's attention on the display means on an apparatus including an imaging means and a display means. second a process of capturing an image from the imaging unit, wherein the processing for detecting a face from the second image, a process of estimating the line of sight of the detected face, the estimated line-of-sight to the display unit or the imaging And a process for determining whether the second image is a spoofed image based on a positional relationship with the means.
本発明によれば、装置の大型化や利便性の低下を招くことなく、簡易な処理で写真等によるなりすましを検知することができる。 According to the present invention, it is possible to detect impersonation by a photograph or the like with a simple process without causing an increase in the size of the apparatus or a decrease in convenience.
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
<装置構成>
図1は、なりすまし検知機能が実装された携帯電話の外観を示す図であり、図2は、同携帯電話の機能構成を示すブロック図である。なお、この実施形態では携帯電話を例に挙げるが、本発明に係るなりすまし検知は、撮像機能と表示機能を具備する様々な種類の装置に適用可能である。そのような装置としては、例えば、PDA、パーソナル・コンピュータ、入退室管理や錠制御を行うセキュリティ装置などがある。
<Device configuration>
FIG. 1 is a diagram showing an appearance of a mobile phone in which an impersonation detection function is implemented, and FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the mobile phone. In this embodiment, a mobile phone is taken as an example, but the impersonation detection according to the present invention can be applied to various types of devices having an imaging function and a display function. Examples of such a device include a PDA, a personal computer, and a security device that performs entry / exit management and lock control.
本実施形態の携帯電話は、撮像部10、表示部11、画像記憶部12、画像取得部13、顔検出部14、視線推定部15、なりすまし判定部16を備える。これらの機能要素は、演算処理装置がソフトウエア(プログラム)を実行し、必要に応じてカメラ、メモリ、ディスプレイなどのハードウエア資源を制御することで実現される。ただし、これらの機能要素の一部又は全部の処理を専用のチップにより実現しても構わない。
The mobile phone according to the present embodiment includes an
撮像部10は、カメラ10aとそれを制御する機能から構成される。カメラ10aとしては、光学系と撮像素子(CCD,CMOSセンサなど)を備えるデジタルカメラを好ましく採用できる。表示部11は、ディスプレイ11aとそれを制御する機能から構成される。ディスプレイ11aとしては、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどを好ましく採用できる。
The
このカメラ10aは、ディスプレイ11aと同じ側に設けられた内側カメラである。内側カメラは元々テレビ電話における話者撮影用に設けられたものであるが、自分撮りに適していることから携帯電話での顔認証にも利用される。カメラ10aで撮影され、取り込
まれた画像はほぼリアルタイムにディスプレイ11aに表示されるようになっている。ユーザはその表示画像を見ることで自分自身の写り具合を容易に確認できる。
This
なお、ハードウエアの物理的制約からカメラ10a(のレンズ)はディスプレイ11aの周辺に配置せざるを得ない。図1の例ではディスプレイの左上にカメラが配置されている。機種によってはディスプレイの真上や下側などにカメラが配置されることもある。このように、カメラ10aとディスプレイ11aの位置は若干ずれているため、カメラ10aはディスプレイ11aに正対した人を斜めから撮影することになる。
Note that the
画像記憶部12は、撮像部10にて撮影された画像を一時的に記憶する記憶装置である。記憶装置としては、揮発性メモリや不揮発性メモリなど、どのような具体的技術が適用されてもよい。
The
<認証処理>
本実施形態の携帯電話は、顔画像を用いた認証機能を有する。セキュリティの施された機能をユーザが利用しようとすると、自動的に認証機能が起動して、図3のフローチャートに示す処理を実行する。
<Authentication process>
The mobile phone of this embodiment has an authentication function using a face image. When the user tries to use a function with security, the authentication function is automatically activated, and the process shown in the flowchart of FIG. 3 is executed.
認証機能が起動すると、一定時間間隔で撮像部10が撮影を行い(ステップS10)、取り込まれた画像を表示部11が順次ディスプレイ11aに表示する(ステップS11)。ユーザは、ディスプレイ11aに表示される確認用の画像を見ながら、顔の位置、大きさ、向きなどを調整することができる。つまり、この確認用の画像(第1画像)は、ユーザの注意をディスプレイ11aに引きつける役割をもつ。
When the authentication function is activated, the
そして、ユーザがシャッターボタンを押下すると(ステップS12)、撮像部10が撮影を実行し(ステップS13)、画像取得部13がその画像を認証及びなりすまし判定に用いる対象画像(第2画像)として取り込む(ステップS14)。
When the user presses the shutter button (step S12), the
次に、顔検出部14が対象画像から人の顔を検出し、目などの顔器官の位置を特定する(ステップS15)。
Next, the
顔検出部14による顔検出処理は、既存のどのような技術が適用されてもよい。一例を挙げると、(1)顔全体の輪郭に対応した基準テンプレートを用いたテンプレートマッチングによって顔を検出する手法、(2)顔の器官(目、鼻、耳など)に基づくテンプレートマッチングによって顔を検出する手法、(3)クロマキー処理によって頭部などの頂点を検出し、この頂点に基づいて顔を検出する手法、(4)肌の色に近い領域を検出し、その領域を顔として検出する手法、(5)ニューラルネットワークを使って教師信号による学習を行い、顔らしい領域を顔として検出する手法、などがある。自動で顔を検出するのではなく、人が顔の位置や大きさを指定してもよい。なお、画像から複数の人の顔が検出された場合には、顔の大きさ、向き、位置などの所定の基準に基づいて処理対象とする顔を決定してもよいし、不適切な画像であるとして処理を中断してもよい。
Any existing technique may be applied to the face detection processing by the
ステップS15において顔が検出できなかった場合には(ステップS16;NO)、そのまま処理が終了する。この場合、セキュリティの解除が行われないため、ユーザは同機能を利用することができない。 If a face cannot be detected in step S15 (step S16; NO), the process ends as it is. In this case, since the security is not released, the user cannot use the same function.
ステップS15において顔が検出できた場合には(ステップS16;YES)、視線推定部15が、対象画像を解析することによって、対象画像から検出された顔の視線を推定する(ステップS17)。
If a face can be detected in step S15 (step S16; YES), the line-of-
視線に注目するのは、次の理由による。写真等(スナップ写真、免許証、パスポートのようなハードプリントだけでなく、他のディスプレイに表示された画像も含む。)においては、視線が正面を向いている(いわゆる「カメラ目線」)のが通常である。そして、そのような写真等を用いてなりすましを行う場合、図4(a)に示すように、写真等をカメラ10aに正対させるであろうから、その写真等をさらに撮影して得られた「なりすまし画像」でも、図4(b)のようなカメラ目線となる。
The reason for paying attention to the line of sight is as follows. In photographs, etc. (including not only hard prints such as snapshots, licenses, passports, but also images displayed on other displays), the line of sight is facing the front (so-called “camera line of sight”). It is normal. And when impersonating using such a photograph etc., as shown to Fig.4 (a), since a photograph etc. will be directly opposed to the
一方、通常の使い方の場合には、図5(a)に示すように、ユーザがディスプレイ11aに写る自分の姿を注視している状態で、対象画像が撮影される。よって、本実施形態のようにカメラ10aがディスプレイ11aより上方に配置されている場合、図5(b)のように、対象画像中の顔の視線はやや下向きとなる。
On the other hand, in the case of normal usage, as shown in FIG. 5A, the target image is taken while the user is gazing at his / her appearance on the display 11a. Therefore, when the
すなわち、対象画像中の顔の視線がカメラ10aの方向(正面方向)を向いている場合には、その対象画像はなりすまし画像である可能性が高く、視線がディスプレイ11aの方向(正面以外の方向)を向いている場合には、その対象画像はなりすまし画像でない可能性が高い、といえる。本実施形態のなりすまし判定は、対象画像に現れるこのような特徴を利用したものである。
That is, when the line of sight of the face in the target image faces the direction of the
視線推定部15による視線推定処理は、既存のどのような技術が適用されてもよい。一例を挙げると、下記の文献1、2に記載された技術を適用可能である。なお、ここでの視線推定は厳密な精度を要求するものではなく、視線がカメラ10aを向いているかディスプレイ11aを向いているかを判別できる程度の精度で構わない。
Any existing technique may be applied to the line-of-sight estimation process by the line-of-
[文献1]小野泰弘、岡部孝弘、佐藤洋一、「目領域の切出しの不定性を考慮した低解像度画像からの視線方向推定」、画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2005)予稿集、pp.96−103、2005年7月
[文献2]湯浅真由美、「リアルタイム高精度瞳検出技術」、東芝レビュー Vol.60 No.11、2005年
[Reference 1] Yasuhiro Ono, Takahiro Okabe, Yoichi Sato, "Gaze direction estimation from low resolution images considering indeterminacy of eye region clipping", Image Recognition / Understanding Symposium (MIRU2005) Proceedings, pp. 96-103, July 2005 [Reference 2] Mayumi Yuasa, “Real-time high-precision pupil detection technology”, Toshiba Review Vol. 60 No. 11, 2005
視線が推定されたら、なりすまし判定部16が、その視線とディスプレイ11aの位置関係を解析し(ステップS18)、対象画像中の顔がディスプレイ11aを見ているか否か判定する(ステップS19)。そして、ディスプレイ11aを見ていると判定した場合は、その画像がなりすまし画像でない(つまり、正当なユーザによる認証)とみなし、セキュリティを解除する(ステップS19;YES,ステップS20)。それ以外の場合には、その画像がなりすまし画像であるとみなし、セキュリティを解除せずに処理を終了する(ステップS19;NO)。
When the line of sight is estimated, the
視線とディスプレイの位置関係の解析手法としては、例えば、(1)カメラ座標系(画像座標系)における視線の角度が所定の範囲内であったらディスプレイを見ていると判定する手法、(2)カメラ座標系における視線(直線)とディスプレイ(平面)の交わりを判定する手法、(3)両目の瞳の位置から焦点(注視点)を推定し、その焦点がディスプレイ(平面)上に存在するか判定する手法、などが考えられる。なお、カメラ10aの光軸や画角、カメラ10aとディスプレイ11aの相対的な位置関係などは予めなりすまし判定部16に設定されているものとする。
As a method for analyzing the positional relationship between the line of sight and the display, for example, (1) a method for determining that the display is viewed when the angle of the line of sight in the camera coordinate system (image coordinate system) is within a predetermined range; A method to determine the intersection of the line of sight (straight line) and the display (plane) in the camera coordinate system, (3) Whether the focus exists on the display (plane) by estimating the focus (gaze point) from the position of the eyes of both eyes A method of determining, etc. can be considered. It is assumed that the optical axis and angle of view of the
上記処理によれば、対象画像中の顔の視線とディスプレイ11aとの位置関係を解析する、といった非常に簡易な処理だけで写真等によるなりすましを検知することができる。 According to the above process, it is possible to detect impersonation by a photograph or the like only with a very simple process such as analyzing the positional relationship between the line of sight of the face in the target image and the display 11a.
しかも、対象画像の撮影にあたり特殊な照明装置や撮像装置は不要であり、さらに一枚の画像からでもなりすましを判定できるので、なりすまし検知の実装にあたり装置の大型
化や利便性の低下を招く心配がない。
In addition, no special illumination device or imaging device is required to capture the target image, and impersonation can be determined from a single image, which may lead to an increase in the size and convenience of the device when implementing impersonation detection. Absent.
なお、本実施形態のなりすまし検知手法では、俯いた顔を写した写真等が用いられるとなりすましを検知することができないし、対象画像撮影時にユーザがカメラの方向を向いてしまえば、正当なユーザであるにもかかわらずなりすましと判定してしまう、という不利もある。しかしながら、上記手法は、ハードウエアの追加が必要無く、処理も簡便であるという点で、実装上のメリットが極めて大きい。よって、セキュリティの高さよりも操作性の良さやコストの低さが重要な場合などに、上記手法を好ましく採用できる。なお、誤検知に関しては、他の処理との組み合わせで低減することも可能である。 In the impersonation detection method of this embodiment, it is impossible to detect impersonation because a photograph of a scolding face is used, and if the user faces the camera at the time of shooting the target image, a legitimate user In spite of this, there is a disadvantage that it is determined to be impersonation. However, the above method has a great merit in mounting in that no additional hardware is required and the processing is simple. Therefore, the above method can be preferably employed when good operability and low cost are more important than high security. Note that false detection can be reduced in combination with other processing.
<変形例1>
図6は、認証処理の変形例を示すフローチャートである。図3のフローチャートと同じ処理については、同一のステップ番号が付されている。図6の例では、顔検出の後、その顔画像を用いて顔照合が行われ(ステップS21)、本人の顔であると判定された場合のみ、視線推定によるなりすまし判定に処理を進める(ステップS22)。もちろん、なりすまし判定の後で顔照合を実行しても構わない。このように、顔照合による本人認証と組み合わせることで、誤検知の低減ならびにセキュリティの向上を図ることができる。
<Modification 1>
FIG. 6 is a flowchart showing a modification of the authentication process. The same processes as those in the flowchart of FIG. 3 are given the same step numbers. In the example of FIG. 6, after face detection, face matching is performed using the face image (step S <b> 21), and the process proceeds to impersonation determination based on gaze estimation only when the face is determined to be the person's face (step S <b> 21). S22). Of course, face matching may be performed after impersonation determination. In this way, by combining with personal authentication by face matching, it is possible to reduce false detection and improve security.
<変形例2>
上記なりすまし判定では、顔がディスプレイ11aを見ていると判定した場合に対象画像がなりすまし画像でないとみなすこととした。しかし、判定アルゴリズムはこれに限らず、他のものも採用できる。例えば、顔がディスプレイ11aを見ていないと判定した場合に対象画像がなりすまし画像であるとみなしてもよい。あるいは、顔がカメラ10aを見ていると判定した場合に対象画像がなりすまし画像であるとみなしてもよい。逆に、顔がカメラ10aを見ていないと判定した場合に対象画像がなりすまし画像でないとみなしてもよい。カメラを見ているとき画像中の顔の視線は正面を向くので、カメラを見ているかどうかの判定は、ディスプレイを見ているかどうかの判定よりも簡単である。
<Modification 2>
In the impersonation determination, when it is determined that the face is looking at the display 11a, it is determined that the target image is not an impersonation image. However, the determination algorithm is not limited to this, and other algorithms can be employed. For example, when it is determined that the face is not looking at the display 11a, the target image may be regarded as a spoofed image. Alternatively, when it is determined that the face is looking at the
<変形例3>
認証処理を開始したときに、ディスプレイ11aにガイドを表示するとよい。ガイドとしては、例えば、顔の位置や大きさを合わせるためのフレームとか、文章による操作ガイドなどである。このようなガイドを表示することで、対象画像の品質向上が期待でき、認証処理の信頼性が向上する。また、ガイド表示により、ユーザがディスプレイ11aを注視する可能性が高くなるため、なりすましの誤検知低減も期待できる。
<Modification 3>
When the authentication process is started, a guide may be displayed on the display 11a. Examples of the guide include a frame for matching the position and size of the face, and an operation guide using text. By displaying such a guide, the quality of the target image can be improved, and the reliability of the authentication process is improved. Moreover, since the possibility that the user gazes at the display 11a is increased due to the guide display, it is possible to expect false detection reduction of impersonation.
<変形例4>
上記実施形態では、ユーザがシャッターボタンを押すことで対象画像の撮影が行われていた。しかし、装置が対象画像の撮影を自動で行うことも好ましい。例えば、認証処理開始後一定時間経過したら自動的に対象画像を取り込むとか、順次取り込まれる画像を解析し被写体の動きが小さくなったら自動的に対象画像を取り込む、といった制御手法が好ましい。対象画像の撮影が自動で行われる場合、ユーザには撮影タイミングがわからない。よって、ユーザがディスプレイ11aを注視している最中に対象画像の撮影が行われる可能性が高まり、なりすましの誤検知低減が期待できる。
<Modification 4>
In the above embodiment, the target image is shot by the user pressing the shutter button. However, it is also preferable that the apparatus automatically captures the target image. For example, it is preferable to use a control method in which a target image is automatically captured when a certain period of time elapses after the authentication process is started, or a target image is automatically captured when a subject's movement becomes small by analyzing sequentially captured images. When the target image is automatically shot, the user does not know the shooting timing. Therefore, the possibility that the target image is shot while the user is gazing at the display 11a is increased, and it can be expected that false detection of impersonation is reduced.
<変形例5>
上記実施形態では、ユーザの注意を引くために撮像部10から順次取り込まれた確認用の画像をディスプレイ11aに表示していた。しかし、ユーザの注意を引く目的であれば、撮像部10から取り込まれる画像ではなく、メモリ内に予め用意されている画像をディスプレイ11aに表示しても構わない。例えば、キャラクタ画像、パターン画像(○や△などの平面図形、直方体などの立体図形、波線などの幾何学模様などから構成される画像
)、人物や風景の撮影画像などを用いることができる。特に、動きのあるアニメーションや動画像であると、ユーザの注意を効果的に引きつけることができる。もちろん、撮像部10から取り込まれた画像にメモリ内に予め用意されている画像を合成してもよい。
<Modification 5>
In the above embodiment, confirmation images sequentially taken from the
10 撮像部
10a カメラ
11 表示部
11a ディスプレイ
12 画像記憶部
13 画像取得部
14 顔検出部
15 視線推定部
16 なりすまし判定部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
表示手段と、
前記表示手段にユーザの注意を引くための第1画像を表示させつつ、なりすまし判定に用いるための1枚の第2画像を前記撮像手段から取り込む画像取得手段と、
前記第2画像から顔を検出する顔検出手段と、
前記顔検出手段で検出された顔の視線を推定する視線推定手段と、
前記視線推定手段で推定された視線と前記表示手段又は前記撮像手段との位置関係に基づいて、前記第2画像がなりすまし画像か否かを判定するなりすまし判定手段と、
を備えるなりすまし検知装置。 Imaging means;
Display means;
An image acquisition unit that captures from the imaging unit one second image for use in impersonation determination while displaying a first image for attracting the user's attention on the display unit;
Face detection means for detecting a face from the second image;
Eye gaze estimation means for estimating the gaze of the face detected by the face detection means;
Impersonation determination means for determining whether the second image is a spoofed image based on the positional relationship between the line of sight estimated by the line-of-sight estimation means and the display means or the imaging means;
Impersonation detection device comprising
前記位置関係から、前記顔が前記表示手段を見ていないと判定した場合に、前記第2画像がなりすまし画像であるとみなす
請求項1に記載のなりすまし検知装置。 The impersonation determination means is
The impersonation detection device according to claim 1, wherein the second image is regarded as an impersonation image when it is determined from the positional relationship that the face does not look at the display unit.
前記位置関係から、前記顔が前記表示手段を見ていると判定した場合に、前記第2画像がなりすまし画像でないとみなす
請求項1に記載のなりすまし検知装置。 The impersonation determination means is
The impersonation detection device according to claim 1, wherein when it is determined from the positional relationship that the face is looking at the display unit, the second image is regarded as not an impersonation image.
前記位置関係から、前記顔が前記撮像手段を見ていると判定した場合に、前記第2画像がなりすまし画像であるとみなす
請求項1に記載のなりすまし検知装置。 The impersonation determination means is
The impersonation detection device according to claim 1, wherein the second image is regarded as an impersonation image when it is determined from the positional relationship that the face is looking at the imaging unit.
前記位置関係から、前記顔が前記撮像手段を見ていないと判定した場合に、前記第2画像がなりすまし画像でないとみなす
請求項1に記載のなりすまし検知装置。 The impersonation determination means is
The impersonation detection device according to claim 1, wherein, when it is determined from the positional relationship that the face does not look at the imaging unit, the second image is regarded as not an impersonation image.
前記表示手段にユーザの注意を引くための第1画像を表示させつつ、なりすまし判定に用いる1枚の第2画像を前記撮像手段から取り込む処理と、
前記第2画像から顔を検出する処理と、
前記検出された顔の視線を推定する処理と、
前記推定された視線と前記表示手段又は前記撮像手段との位置関係に基づいて、前記第2画像がなりすまし画像か否かを判定する処理と、
を実行するなりすまし検知方法。 An apparatus comprising an imaging means and a display means,
A process of capturing one second image used for impersonation determination from the imaging unit while displaying a first image for drawing the user's attention on the display unit;
Detecting a face from the second image;
A process of estimating the gaze of the detected face;
A process of determining whether the second image is a spoofed image based on a positional relationship between the estimated line of sight and the display unit or the imaging unit;
Impersonation detection method to execute.
前記表示手段にユーザの注意を引くための第1画像を表示させつつ、なりすまし判定に用いる1枚の第2画像を前記撮像手段から取り込む処理と、
前記第2画像から顔を検出する処理と、
前記検出された顔の視線を推定する処理と、
前記推定された視線と前記表示手段又は前記撮像手段との位置関係に基づいて、前記第2画像がなりすまし画像か否かを判定する処理と、
を実行させるなりすまし検知プログラム。 In an apparatus provided with an imaging means and a display means,
A process of capturing one second image used for impersonation determination from the imaging unit while displaying a first image for drawing the user's attention on the display unit;
Detecting a face from the second image;
A process of estimating the gaze of the detected face;
A process of determining whether the second image is a spoofed image based on a positional relationship between the estimated line of sight and the display unit or the imaging unit;
Impersonation detection program that executes
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