认证装置和认证方法与流程

本发明涉及一种认证装置和认证方法。

背景技术：

目前，已知存在基于人脸执行认证的认证技术。例如，在现有技术中，存在如下的技术：即，接收人的图像的输入，从所输入的图像检测人的脸部的图像(人脸图像)，并将检测到的人脸图像与预先准备的人脸图像的数据库进行匹配，从而认证图像中的人(例如参见日本专利文献特开2001-266152号公报)。

基于图像的认证的处理负荷高。因此，随着数据库中注册的图像的数量增加，处理所需的时间也增加。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于，在基于图像的认证处理中，使随着数据库中注册的图像的数量增加而发生的处理时间的增加最小化。

根据本发明的第一方面，提供一种认证装置，其包括：提取操作者的人脸图像的人脸图像提取单元；提取鞋类图像的鞋类图像提取单元，所述鞋类图像是所述操作者的鞋类的图像；基于所述人脸图像和被预先注册的注册人脸图像来执行人脸认证的人脸认证单元；以及基于所述鞋类图像和被预先注册的注册鞋类图像来执行鞋类认证的鞋类认证单元，其中，根据由所述人脸认证单元执行的所述人脸认证的结果以及由所述鞋类认证单元执行的所述鞋类认证的结果来认证所述操作者。

根据本发明的第二方面，提供一种认证装置，其包括：获取人的图像的第一图像获取单元；获取包括所述人的特定身体部分的图像的第二图像获取单元；从由所述第一图像获取单元获取的所述图像检测关于被预先设定的特征的信息的特征信息检测器；从由所述第二图像获取单元获取的所述图像检测所述人的所述特定身体部分的图像的特定图像检测器；存储注册信息的注册信息存储单元，所述注册信息使关于注册 的人的所述特征的信息与所述注册的人的所述特定身体部分的图像相关联；基于由所述特征信息检测器检测到的关于所述特征的所述信息，将所述注册信息存储单元中存储的所述注册信息的范围缩小至将被执行认证的所述注册信息的缩小处理单元；以及通过使用由所述缩小处理单元缩小的所述注册信息以及由所述特定图像检测器检测到的所述特定身体部分的所述图像来执行认证的认证处理单元。

根据本发明的第三方面，在根据第二方面的认证装置中，如果作为使用由所述缩小处理单元缩小的所述注册信息以及由所述特定图像检测器检测到的所述特定身体部分的图像而进行的所述认证的结果未检测到包括与所述特定身体部分的所述图像对应的图像的所述注册信息，则所述认证处理单元通过使用以下信息以及图像来执行认证：被由所述缩小处理单元进行的所述缩小排除的所述注册信息以及由所述特定图像检测器检测到的所述特定身体部分的所述图像。

根据本发明的第四方面，在根据第三方面的认证装置中，如果作为使用被由所述缩小处理单元进行的所述缩小排除的所述注册信息以及由所述特定图像检测器检测到的所述特定身体部分的所述图像而进行的所述认证的结果检测到包括与所述特定身体部分的所述图像对应的图像的所述注册信息，则所述认证处理单元通过由所述特征信息检测器检测到的关于所述特征的所述信息，来对所述认证信息中所包括的关于所述特征的所述信息进行更新。

根据本发明的第五方面，在根据第四方面的认证装置中，所述认证处理单元通过添加由所述特征信息检测器检测到的关于所述特征的所述信息，来对所述注册信息中所包括的关于所述特征的所述信息进行更新。

根据本发明的第六方面，在根据第四方面的认证装置中，所述认证处理单元通过以下步骤对所述注册信息中所包括的关于所述特征的所述信息进行更新：将所述注册信息中所包括的关于所述特征的所述信息改变为由所述特征信息检测器检测到的关于所述特征的所述信息。

根据本发明的第七方面，在根据第三方面的认证装置中，所述认证装置还包括注册处理单元，其在作为使用被由所述缩小处理单元进行的所述缩小排除的所述注册信息以及由所述特定图像检测器检测到的所述特定身体部分的所述图像的所述认证的结果未检测到包括与所述特定身体部分的所述图像对应的图像的所述注册信息的情况下，响应于所述操作者的操作，接受对以下所述注册信息的注册：所述注册信息使 关于由所述特征信息检测器检测到的所述特征的信息与由所述特定图像检测器检测到的所述特定身体部分的所述图像相关联。

根据本发明的第八方面，在根据第二方面的认证装置中，所述第一图像获取单元和所述第二图像获取单元均包括单独的相机。

根据本发明的第九方面，提供一种认证方法，其包括如下步骤：从由第一图像获取单元获取的人的图像检测关于被预先设定的特征的信息；从由第二图像获取单元获取的包括所述人的特定身体部分的图像，检测所述特定身体部分的图像；基于所检测到的关于所述特征的信息，将存储器中存储的注册信息的范围缩小至将被执行认证的所述注册信息，所述注册信息使关于注册的人的所述特征的信息与所述注册的人的所述特定身体部分的图像相关联；以及通过使用所述缩小的注册信息和所检测到的所述特定身体部分的图像来执行认证。

根据本发明的第一方面，除了操作者的人脸图像之外，还使用鞋类图像，从而提高认证的准确度。

根据本发明的第二方面，在基于图像的认证处理中，在认证之前通过使用关于特征的信息来缩小被执行认证的注册信息的范围，从而使与数据库中注册的图像的数量增加相关联的处理时间的增加最小化。

根据本发明的第三方面，可防止被所述缩小排除的注册信息在所述认证处理中被省略。

根据本发明的第四方面，可通过提高的准确度来缩小注册信息的范围。

根据本发明的第五方面，如果针对单个特征，存在可在缩小注册信息范围中使用的关于所述特征的多条信息，则可提高所述缩小的准确度。

根据本发明的第六方面，如果针对单个特征，可在缩小注册信息范围中使用的关于所述特征的信息被改变，则可提高所述缩小的准确度。

根据本发明的第七方面，可减少重新注册注册信息所需的时间和劳动。

根据本发明的第八方面，所述第一图像获取单元和所述第二图像获取单元可适用于各种装置配置。

根据本发明的第九方面，在基于图像的认证处理中，在认证之前通过使用关于特征的信息来缩小执行认证的注册信息的范围，从而使与数据库中注册的图像的数量增加相关联的处理时间的增加最小化。

附图说明

以下，将基于下列附图详细说明本发明的示例性实施例，其中：

图1示出根据本发明的示例性实施例的认证装置的配置的一例；

图2示出包括根据示例性实施例的认证装置的目标装置的一例；

图3是示出根据示例性实施例的认证装置的操作的流程图；

图4是示出认证处理的流程图；

图5是示出注册处理的流程图；

图6是示出在将操作者的身高用作特征的情况下的特征信息提取处理的流程图；

图7示出由第一图像获取单元获取的图像的一例；

图8A和图8B均示出图像中与人的身高对应的长度，其中，图8A示出在图像中所示的在空中举起手臂的人，图8B示出图像中与图8A中所示的人的身高对应的长度；

图9是示出在将操作者的鞋子的颜色用作特征的情况下的特征信息提取处理的流程图；

图10是示出在将操作者的动作用作特征的情况下的特征信息提取处理的流程图；

图11A和图11B均示出由特征信息检测器识别出的人的动作的一例，其中，图11A示出手臂的运动，图11B示出手的位置；

图12A和图12B均示出由特征信息检测器识别出的人的动作的另一例，其中，图12A示出手臂的运动，图12B示出手的位置；

图13A和图13B均示出由特征信息检测器识别出的人的动作的又一例，其中，图13A示出手臂的运动，图13B示出手的位置；

图14示出用于在注册处理中注册人脸图像的界面的一例；

图15示出用于在注册处理中注册人脸图像的界面的另一例；

图16示出用于在注册处理中注册人脸图像的界面的又一例；以及

图17示出认证装置的硬件配置的一例。

具体实施方式

以下，将参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述。

根据示例性实施例的认证装置适用于在各种场景中通过使用用户的图像而执行的认证。下面的描述针对于以下情况：根据示例性实施例的认证装置被包括在特定装置(下文中称为“目标装置”)中，并被用于认证具有使用目标装置的权限的人(用户)。

<系统配置>

图1示出根据示例性实施例的认证装置的配置的一例。

图1中所示的认证装置100被包括在目标装置10中。如图1中所示，根据示例性实施例的认证装置100包括第一图像获取单元110、第二图像获取单元120、注册信息存储单元130、特征信息检测器140、缩小处理单元150、人脸图像检测器160、认证处理单元170和注册处理单元180。

第一图像获取单元110是用于获取特定范围的图像的图像拍摄单元。第一图像获取单元110设置为，在其图像拍摄范围内拍摄出现在目标装置10附近的人，特别是接近目标装置10来使用目标装置10的人。例如，将第一图像获取单元110设置在目标装置10的外壳中当用户操作目标装置时所站的一面。

第二图像获取单元120是用于获取操作者的身体的特定部分的图像的图像拍摄单元，该操作者对目标装置10进行操作。示例性实施例将人脸用作人体的特定部分的示例。因此，第二图像获取单元120设置为拍摄试图操作目标装置10的人的脸部。例如，第二图像获取单元120位于目标装置10的操作单元附近。这使得更容易拍摄试图看着操作单元来操作目标装置10的操作者的脸部。

图2示出包括根据示例性实施例的认证装置10的目标装置10的一例。

图2示出多功能机器被用作目标装置10的示例。多功能机器是指具有诸如图像输出、图像读取和图像数据传输的功能的图像处理装置。图2中所示的目标装置10被设置有操作面板11。操作面板11被用于操作者执行诸如对目标装置10进行设置和向目标装置10指示动作的操作。

第一图像获取单元110设置在图2中所示的目标装置10的正面(当用户操作目标装置时所站的一面)。图2中所示的区域A是由第一图像获取单元110拍摄的区域的概念表征。在图2中所示的示例中，区域A表示在由第一图像获取单元110拍摄的区域内的、在第一图像获取单元110被安装的位置处水平切取的平面。将被拍摄的实际区域为三维区域，该三维区域包括图2中所示的区域A并且也在高度方向上延 伸。另外，图2中所示的区域A表示位于距第一图像获取单元110的预定距离内的范围。然而，上述图示的目的仅在于以视觉上容易理解的方式来示出由第一图像获取单元110拍摄的范围。实际上，可被识别的极限范围依据以下因素而变化：诸如第一图像获取单元110的分辨率和被识别的对象的外观特征(诸如尺寸、形状和颜色)。

第二图像获取单元120被设置在图2中所示的目标装置10的操作面板11附近。第二图像获取单元120拍摄正在向下看着操作面板11来操作目标装置10的操作者的脸部，并获取操作者的人脸图像。

注册信息存储单元130是数据库(DB)，其被用于认证的信息(认证信息)被注册并存储在该数据库中。在示例性实施例中，人脸图像和特征信息被用作在认证中使用的信息。注册信息存储单元130对于被注册为目标装置10的授权操作者的每个人(注册的操作者)彼此相关联地存储人脸图像和特征信息。特征信息是指关于从人的图像提取出的预定外观特征的信息。可从人的整个身体图像获取的信息被设定为特征信息。具体地，例如身高、鞋子(鞋类)的颜色或形状、衣服的颜色或典型姿势可被设定为特征。

根据示例性实施例的认证装置100首先基于出现在目标装置10附近的人(作为潜在操作者的人)的图像来缩小存储在注册信息存储单元130中的被用于认证的注册信息的范围，所述图像是由第一图像获取单元110获取。然后，认证装置100通过将由第二图像获取单元120获取的操作者的人脸图像与已被缩小的认证信息进行匹配来执行认证。

特征信息检测器140从由第一图像获取单元110获取的图像来检测特征信息。如上所述，特征信息是指关于预定特征的信息。由特征信息检测器140从图像检测的特征信息不限于一个种类的信息。可获取多个不同种类的特征信息。随后将描述提取特征信息的特定方法。

缩小处理单元150基于由特征信息检测器140检测到的特征信息将注册信息的范围缩小至待执行认证的目标注册信息。也就是说，缩小处理单元150基于检测到的特征信息来搜索注册信息存储单元130，并获取注册信息，该注册信息的特征信息与检测到的特征信息对应。具体地，例如，如果特征信息是操作者的身高，则缩小处理单元150选择具有如下特征信息的任何注册信息作为目标注册信息：所述特征信息与由特征信息检测器140检测到的存在于目标装置10附近的人的身高的差落在预定范围 内。此外，如果特征信息是鞋子的颜色，则缩小处理单元150选择具有如下特征信息的任何注册信息作为目标注册信息：该特征信息与由特征信息检测器140检测到的存在于目标装置10附近的人的鞋子的颜色匹配。

人脸图像检测器160从由第二图像获取单元120获取的图像中检测操作者的人脸图像。不具体限定通过图像分析来检测人脸图像的方法，并且可采用现有技术。人脸图像检测器160是从由第二图像获取单元120获取的图像中检测操作者的特定身体部分的图像的特定图像检测器的示例。

认证处理单元170通过使用由人脸图像检测器160检测到的人脸图像来执行认证处理。具体地，认证处理单元170将由人脸图像检测器160检测到的人脸图像(下文中将称为“检出人脸图像”)与注册信息存储单元130中所存储的注册信息中的每个人脸图像(下文中将称为“注册人脸图像”)进行匹配。如果指定的注册人脸图像和检出人脸图像之间的相似度大于或等于预定基准值，则认证处理单元170判断注册人脸图像与检出人脸图像彼此对应。其结果是，已被获取检出人脸图像的操作者被认证为是通过注册人脸图像识别出的注册操作者。在示例性实施例中，不具体限定执行人脸图像匹配的方法，可使用比较人脸上的特征点以判断人脸图像之间的相似度的现有技术。

在示例性实施例中，认证处理单元170首先将人脸图像与由缩小处理单元150缩小的注册信息中的每个人脸图像进行匹配。如上所述，在这点上，缩小处理单元150已基于人的外观特征缩小了目标注册信息的范围。因此，如果已被获取检出人脸图像的操作者是注册操作者，则很可能此操作者与基于由缩小处理单元150缩小的注册信息所识别的注册操作者对应。当按此方式对由缩小处理单元150缩小的每个注册人脸图像执行匹配时，即使注册信息的量增加，仍对有限的目标注册信息执行认证，从而使处理所必需的时间的增加最小化。

在示例性实施例中，如果作为对检出人脸图像与由缩小处理单元150缩小的每个注册人脸图像的匹配的结果未检测到与检出人脸图像对应的任何注册人脸图像，则认证处理单元170执行人脸图像与所有其它注册信息的匹配。也就是说，与通过缩小处理单元150中的缩小而已被排除在目标注册信息之外的每条注册信息执行匹配。其结果是，与作为目标的所有注册信息执行认证处理，从而防止认证处理中的遗漏。

当作为对检出人脸图像与通过缩小处理单元150中的缩小而被排除在目标注册 信息之外的每个注册人脸图像的匹配的结果检测到与检出人脸图像对应的任意注册人脸图像时，这意味着特征信息检测器140已经从包含注册操作者的图像检测到与注册的操作者的注册信息中所包括的特征信息不同的特征信息。因此，认证处理单元170通过由特征信息检测器140检测到的特征信息来对注册信息的特征信息进行更新，该注册信息包括与检出人脸图像对应的注册人脸图像。

在这点上，可通过以下方法之一来更新特征信息：将先前注册的特征信息改变为新的特征信息；以及将新的特征信息添加到先前注册的特征信息。可根据认证装置100的预期用途或特征信息的种类来设定这两个方法中的哪一个方法将被用于更新特征信息。作为示例，下面描述根据特征信息的种类来确定该设定的情况。例如，考虑操作者的身高被用作特征信息的情况。因为操作者的身高在短时间段内变化不大，所以检测到不同特征信息可能表明对应的注册信息中所包括的特征信息是不正确的。因此，在这种情况下，注册信息中的特征信息(操作者的身高的值)被改变为新获取的特征信息。相比之下，如果操作者的鞋子的颜色被用作特征信息，则出于诸如操作者购买了新鞋子或在多个鞋子之间进行更换的原因，针对同一操作者可能检测到完全不同的特征信息。因此，在这种情况下，新获取的特征信息(鞋子颜色)被添加到注册信息。在通过添加特征信息来更新注册信息的情况下，可被添加的值(例如，鞋子颜色)可被限制为例如三种。

注册处理单元180重新注册操作者的认证信息。具体地，注册处理单元180针对已被获取人脸图像的操作者将由人脸图像检测器160检测到的人脸图像(检出人脸图像)与由特征信息检测器140检测到的特征信息进行关联，并将所生成的信息作为认证信息存储在注册信息存储单元130中。此时，注册处理单元180可接收用于识别操作者的信息(诸如ID号或密码)的输入，并将此信息作为认证信息同特征信息和人脸图像一起存储在注册信息存储单元130中。

换句话说，示例性实施例基于操作者的人脸图像和操作者的特征的图像执行操作者的认证。也就是说，如果操作者的身高被用作特征，则特征信息检测器140作为提取操作者的整个身体的图像的整个身体图像提取单元起作用。认证处理单元170基于该整个身体图像和由人脸图像检测器160提取出的人脸图像来执行操作者的认证。同样，如果操作者的鞋子的形状或颜色被用作特征，则特征信息检测器140作为提取操作者的鞋类的图像的鞋类图像提取单元起作用。认证处理单元170基于此鞋类图像和 由人脸图像检测器160提取出的人脸图像执行操作者的认证。

<认证装置的操作>

图3是示出根据示例性实施例的认证装置100的操作的流程图。

如图3中所示，在识别出接近目标装置10的人时(步骤S301)，认证装置100使人的图像被第一图像获取单元110拍摄(步骤S302)。此时，可通过对由第一图像获取单元110获取的图像的分析，或通过设置在目标装置10中的传感器等来识别接近目标装置10的人。

接着，特征信息检测器140执行特征信息提取处理(步骤S303)。也就是说，特征信息检测器140通过分析由第一图像获取单元110获取的图像来提取特征信息。随后将描述特征信息提取处理的细节。一旦特征信息被提取，随后缩小处理单元150就将注册信息存储单元130中存储的注册信息的范围缩小至目标注册信息(步骤S304)。此时，无法确定已接近目标装置10的人是试图执行人脸认证还是试图执行认证信息的注册。因此，在示例性实施例中，此时，预先执行对注册信息的范围的缩小，以处理人脸认证被随后执行的情况。

之后，认证装置100判断是否执行人脸认证(步骤S305)。例如，如果操作者已对目标装置10执行了用于登录的操作，则判断执行人脸认证。如果不执行人脸认证(步骤S305中的“否”)，则认证装置100判断是否执行注册处理(步骤S306)。例如，如果操作者已经对目标装置10执行了注册认证信息的操作，则判断执行认证信息的新的注册。对于判断是否执行人脸认证或是否执行认证信息的注册的具体条件可基于以下因素具体设定：诸如目标装置10的类型、配置、规格、预期用途、以及认证装置100的安装状况。该条件例如可以为：当没有操作发生时执行人脸认证，以及仅当执行注册认证信息的操作时执行认证信息的注册。

如果认证装置100判断执行人脸认证(步骤S305中的“是”)，则认证处理单元170通过使用以下信息以及图像来执行认证处理(步骤S307)：由人脸图像检测器160检测到的检出人脸图像以及由缩小处理单元150缩小的注册信息中所包括的每个注册人脸图像。如果认证装置100判断执行认证信息的注册(步骤S305中的“否”，步骤S306中的“是”)，则注册处理单元180通过使用以下图像以及信息来执行注册处理(步骤S308)：由人脸图像检测器160检测到的检出人脸图像以及由特征信息检测器140检测到的特征信息。

如果认证装置100判断既不执行人脸认证也不执行认证信息的注册(步骤S305中的“否”，步骤S306中的“否”)，则认证转置100中的处理以既不执行认证处理也不执行注册处理而结束。基于诸如目标装置10的类型、配置、规格和预期用途的因素来设定目标装置10在这种情况下如何进行操作。例如，目标装置10可不接受来自操作者的任何操作，或者可仅提供向未注册的操作者所提供的那些预设功能。

图4是示出认证处理的流程图。

如图4中所示，当认证处理开始时，人脸图像检测器160从由第二图像获取单元120获取的图像提取人脸图像(步骤S401)。此时，人脸图像的提取可不必在等待来自操作者的任何特定的激活操作之后执行。例如，人脸图像检测器160可不断地或周期性地对由第二图像获取单元120连续获取的图像进行分析，并在认证装置100判断执行人脸认证的条件下将检出人脸图像发送到认证处理单元170。

通过使用由人脸图像检测器160提取出的检出人脸图像，认证处理单元170将检出人脸图像与由缩小处理单元150缩小的注册信息中的每个注册人脸图像进行匹配(步骤S402)。如果作为匹配的结果判断检出人脸图像与任何注册人脸图像对应(OK)(步骤S403中的“是”)，则认证处理单元170向目标装置10通知认证已完成，并且还将结果告知操作者(步骤S407)。

如果作为匹配的结果判断检出人脸图像不与任何注册人脸图像对应(Error)(步骤S403中的“否”)，则认证处理单元170将检出人脸图像与已被缩小处理单元150中的缩小排除的每条注册信息(即，尚未被执行匹配的注册信息)进行匹配(步骤S404)。如果作为该匹配的结果判断检出人脸图像与任何注册人脸图像对应(OK)(步骤S405中的“是”)，则认证处理单元170通过由特征信息检测器140检测到的特征信息来更新对应的注册信息的特征信息(参见图3中的步骤S303)(步骤S406)。然后，认证处理单元170向目标装置10通知认证已完成，并且还将结果告知操作者(步骤S407)。

如果在与尚未被执行匹配的注册信息执行匹配时，判断检出人脸图像不与任何注册人脸图像对应(Error)(步骤S405中的“否”)，则认证处理单元170向目标装置10通知认证失败，并且还将结果告知操作者(步骤S408)。如果认证失败，则认证处理单元170可输出询问操作者是否执行认证信息的注册的消息，从而提示操作者做出决定。

图5是示出注册处理的流程图。

如图5中所示，当注册处理开始时，人脸图像检测器160从由第二图像获取单元120获取的图像提取人脸图像(步骤S501)。然后，注册处理单元180获取由操作者输入以注册认证信息的操作者信息(步骤S502)。操作者信息是指用于识别注册操作者的信息。例如，诸如用于识别操作者的ID号或密码的信息被用作这种操作者信息。例如，通过由操作者操作目标装置10的操作单元(图2中示出的示例中的操作面板11)来输入操作者信息。

在获取到操作者信息时，注册处理单元180使获取的操作者信息、由人脸图像检测器160提取出的检出人脸图像以及由特征信息检测器140检测到的特征信息(参见图3中的步骤S303)彼此关联，并将所生成的信息作为认证信息注册到注册信息存储单元130中(步骤S503)。

<特征信息提取处理>

接着，将描述如图3中的步骤S303所示的特征信息提取处理。

在示例性实施例中用于缩小注册信息的范围的特征信息是关于预定特征的信息，该预定特征与从人的图像提取出的人的外观有关。因此，依据如何设定特征和特征信息，特征信息提取处理的具体细节也会有所不同。换句话说，特征信息提取处理的具体细节根据选择的特征的种类和特征信息来设定。以下，将通过使用特征的示例来描述特征信息提取处理的具体例。

图6是示出在将操作者的身高用作特征的情况下的特征信息提取处理的流程图。

首先，特征信息检测器140从由第一图像获取单元110获取的图像确定包含运动的图像部分(步骤S601)。此时，可通过例如周期性地对由第一图像获取单元110连续获取的图像进行分析来确定包含运动的图像部分。具体地，例如，将在指定时间点获取的图像与在紧接着该图像之前获取的图像进行比较，并且图像中与先前图像不同的部分被确定为包含运动的图像部分。例如，包含运动的图像部分被提取为由第一图像获取单元110获取的图像内的矩形区域。

图7示出由第一图像获取单元110获取的图像(下文中将称为“第一获取图像”)的一例。

图7中示出的第一获取图像111是通过由第一图像获取单元110拍摄位于目标装置10前方的一面的空间所获得的图像的示例。第一获取图像111中示出了天花板111a、地板111b、柱子111c和人111d。因为第一图像获取单元110具有宽视角，所 以图7中所示的第一获取图像111中示出的这些对象与它们实际的形状相比显得变形。

在图7中所示的第一获取图像111中的对象之中，天花板111a、地板111b和柱子111c不移动，但是人111d移动。因此，包含运动的图像部分被设定在图像中人111d被示出的区域中。在图7中，通过包围人111d的矩形框所指示的区域112表示包含运动的图像部分。

返回图6，特征信息检测器140获取被确定为包含运动的图像部分的区域112的尺寸(步骤S602)。该尺寸表示第一获取图像111中的区域112的尺寸。

接着，特征信息检测器140从区域112中所包括的图像识别人脸图像，并确定人脸图像的位置(步骤S603)。可通过使用现有技术来执行对人脸图像的识别。不同于由人脸图像检测器160进行的对人脸图像的检测，此人脸图像识别不是为了认证的目的而被执行，而是仅为了确定人脸的位置。因此，此识别可用刚好足以识别人脸的存在的准确度来执行。

然后，基于确定的人脸的位置，特征信息检测器140计算图像中与人111d的身高对应的长度(步骤S604)。图像中与人111d的身高对应的长度是指从区域112的运动被检测到的部分(与紧前的第一获取图像111具有差异的部分)的底部到在步骤S603确定的人脸的位置的顶部的长度。

图8A和图8B均示出图像中与区域112中的人111d的身高对应的长度。图8A示出在空中举起手臂的人111d被示出的区域112，图8B示出图像中与图8A中所示的人111d的身高对应的长度。在图8A和图8B中，区域112是以虚线为界的区域。

在各种人的动作中，在用手臂做出动作期间，由于手臂的运动范围宽，可存在手位于头部以上的情况(如图8A中所示)。因此，与身高对应的长度的顶部未被设定为运动被检测到的部分的顶部，而被设定为人脸的位置的顶部。相反，几乎不存在任何以下的情况：当人进行动作的同时，其他身体部分位于脚以下。因此，与身高对应的长度的底部被认为是运动被检测到的部分的底部。实际上，运动被检测到的部分的底部的位置基本上与区域112的底部的位置一致。因此，在图8B中所示的示例中，从运动被检测到的部分的底部到人脸的位置的顶部的长度“h”表示图像中与人111d的身高对应的长度。

接着，特征信息检测器140基于第一获取图像111中的区域112的底部(运动被 检测到的部分的底部)的位置来计算从第一图像获取单元110到人111d的实际距离(步骤S605)。在示例性实施例中，不具体限定用于计算从第一获取单元110到人111d的距离的方法，并且可采用各种现有方法。例如，到第一获取图像111中示出的固定静态对象(例如，图7中的柱子111c)的距离可被预先注册，并且，可基于该对象与人111d之间的位置关系来计算到人111d的距离。可选地，可基于在第一获取图像111中对人111d进行聚焦时第一图像获取单元110的光学系统的状态来计算到人111d的距离。

然后，特征信息检测器140计算人111d的身高(步骤S606)，并将计算的身高的值保存为在各种后续处理(诸如，缩小、认证和注册处理)中使用的特征信息(步骤S607)。由于第一获取图像111中与人111d的身高对应的长度“h”已在步骤S604被确定，并且从第一图像获取单元110到人111d的实际距离在步骤S605被获得，因此人111d的身高从这些值中被计算出。

图9是示出在将操作者的鞋子的颜色用作特征的情况下的特征信息提取处理的流程图。

首先，特征信息提取器140从由第一图像获取单元110获取的图像确定包含运动的图像部分(步骤S901)。然后，特征信息提取器140获取被判断为包含运动的图像部分的区域112的尺寸(步骤S902)。到此的操作与图6中所示的步骤S601和步骤S602相同。

然后，特征信息检测器140确定人111d的脚的位置，识别鞋子的颜色(步骤S903)，并将识别出的鞋子的颜色保存为在各种后续处理(诸如缩小、认证和注册处理)中使用的特征信息(步骤S904)。如以上参照图6中的步骤S604所描述的，几乎不存在任何以下的情况：当人进行动作的同时，其他身体部分位于脚以下。因此，运动被检测到的区域112的部分(与紧前的第一获取图像111具有差异的部分)的底部被认为是人111d的脚的位置。另外，在此位置，如果存在颜色上与周围不同的任何部分，则此部分被认为是鞋子。然后，被认为是鞋子的部分的颜色(鞋子的颜色)被设定为特征信息。

图10是示出在将操作者的动作用作特征的情况下的特征信息提取处理的流程图。

首先，特征信息检测器140从由第一图像获取单元110获取的图像确定包含运动 的图像部分(步骤S1001)。然后，特征信息检测器140获取被确定为包含运动的图像部分的区域112的尺寸(步骤S1002)。然后，特征信息检测器140从区域112中所包括的图像识别人脸图像，并确定人脸图像的位置(步骤S1003)。到此的操作与图6中所示的步骤S601至步骤S603相同。

然后，特征信息检测器140识别人111d的动作(步骤S1004)，并将关于识别出的动作的信息保存为在各种后续处理(诸如缩小、认证和注册处理)中使用的特征信息(步骤S1005)。在可由人111d进行的各种动作中，示例性实施例专注于具有宽范围的运动的手臂或手的运动。具体地，例如，特征信息检测器140识别手臂或手运动的种类以及手相对于人脸的位置的位置。可通过使用现有技术来执行通过图像分析进行的对手臂或手运动的识别。

图11A和图11B均示出由特征信息检测器140识别的人111d的动作的示例。图11A示出手臂的运动，图11B示出手的位置。

在图11A中所示的示例中，人111d正在作出挥臂运动。在图11B中所示的示例中，至少在图11A中所示的手臂运动期间的某个点，手被举起得高过人脸。手在此时的位置可被简单地表示为指示手的位置高于人脸的位置的信息，或者可被表示为包括相对于人脸的高度的值的信息(在图11B中所示的示例中，手的位置比人脸高长度“l1”)。在示例性实施例中，图11A中所示的手臂运动和图11B中所示的手臂位置表示特征信息。

图12A和图12B均示出由特征信息检测器140识别的人111d的动作的另一例。图12A示出手臂的运动，图12B示出手的位置。

在图12A中所示的示例中，人111d正在作出将手握成拳头并在挥臂的同时张开手的运动。在图12B中所示的示例中，图12A中所示的手臂和手的运动在比人脸的位置更低的位置处做出。手在此时的位置可被简单地表示为指示手的位置低于人脸的位置的信息，或可被表示为包括相对于人脸的高度的值的信息(在图12B中所示的示例中，手的位置比人脸低长度“l2”)。在示例性实施例中，图12A中所示的手臂运动和图12B中所示的手位置表示特征信息。

图13A和图13B均示出由特征信息检测器140识别的人111d的动作的又一例。图13A示出手臂的运动，图13B示出手的位置。

在图13A中所示的示例中，人111d在没有挥臂的情况下张开手上的几个手指。 在图13B中所示的示例中，图13A中所示的手臂和手的状态被维持在比人脸的位置更低的位置处。手在此时的位置可被简单地表示为指示手的位置低于人脸的位置的信息，或可被表示为包括相对于人脸的高度的值的信息(在图13B中所示的示例中，手的位置比人脸低长度“l3”)。在示例性实施例中，图13A中所示的手臂运动和图13B中所示的手位置表示特征信息。

虽然以上已描述了可被提取为特征信息的三种动作，但是上述动作仅是说明性的，并不意图限制可被用作特征信息的动作。另外，在以上参照图6至图13B所描述的特征信息提取处理中所示的具体的特征信息的种类仅是在本示例性实施例中可被用作特征信息的信息的说明性示例，并不意图限制可被使用的特征信息的种类。

<认证处理的变形例>

在示例性实施例中，操作者的人脸图像被用于认证操作者。此人脸认证可与使用诸如ID号或密码的操作者信息的认证相结合。在此情况下，除了执行人脸认证之外，认证装置100还要求操作者输入操作者信息，并使用输入的操作者信息来执行认证。通过按此方式使用多个不同措施执行认证来实现增强的安全性。对于用于使用操作者信息执行认证的措施，可使用在现有认证系统等中实现的措施。

虽然示例性实施例没有对可作为在人脸认证中使用的注册人脸图像的人脸的种类设定具体限制，但是可将特殊条件添加到这种注册人脸图像。具体地，例如，具有特殊面部表情的人脸图像或者包括与人脸一起的非人脸身体部分(诸如手)的图像的图像被用作注册人脸图像。通过将具有这种特殊添加条件的人脸图像用作注册信息来实现增强的安全性。

图14示出用于在注册处理中注册人脸图像的界面的一例。

图14示出使用操作面板11(参见图2)的显示器单元的界面的示例，该操作面板11被用作目标装置10的操作单元。在此示例中，操作面板11通过触摸板来实现。与各种操作相关的屏幕11a被显示在操作面板11上。图14中所示的屏幕11a是为人脸图像的注册而准备的操作图像。图14中所示的屏幕11a示出由第二图像获取单元120获取的图像121以及按钮对象11b，该按钮对象11b被用于操作者输入拍摄图像的指令。另外，屏幕11a示出解释如何拍摄人脸图像的消息。

根据所述消息，操作者在看着屏幕11a上显示的图像121的同时调整他/她的脸的位置或方向。然后，操作者触摸按钮对象11b来使人脸的图像被第二图像获取单元 120拍摄。在以上参照图5描述的注册处理的步骤S501，人脸图像从此时拍摄的图像中被提取。然后，如上所述，通过在此图像拍摄时改变面部表情或使非人脸身体部分的图像被包括在拍摄的图像中，特殊条件被添加到注册人脸图像。另外，特殊条件可在人脸图像拍摄时针对操作者被添加。

图15示出用于在注册处理中注册人脸图像的界面的另一例。

在图15中所示的示例中，屏幕11a的配置类似于图14中所示示例的屏幕11a的配置。然而，不同于图14中所示的示例，显示了建议操作者添加特殊面部表情的消息(诸如在图15中所示的示例中的“闭上一只眼睛或张开嘴”)。

图16示出用于在注册处理中注册人脸图像的界面的又一例。

在图16中所示的示例中，屏幕11a的配置类似于图14中所示示例的屏幕11a的配置。然而，不同于图14中所示的示例，显示了建议操作者使非人脸身体部分(图16中所示的示例中的手)的图像与人脸一起被拍摄的消息。

<认证装置的变形例>

在以上所述的示例性实施例中，认证装置100被包括在目标装置10中。然而，认证装置100的安装方式不限于此。可依据诸如目标装置10的类型、配置、规格和预期用途的因素按照各种方式来安装认证装置100。例如，可通过在与目标装置10分开设置的认证装置100中利用第一图像获取单元110拍摄接近目标装置10的操作者的图像来提取特征信息。另外，为了通过第二图像获取单元120获取人脸图像，操作者可被指示将他/她的脸转向第二图像获取单元120，该第二图像获取单元120设置在与目标装置10的操作单元不同的位置。另外，虽然第一图像获取单元110和第二图像获取单元120在示例性实施例中被彼此分开地设置，但是第一图像获取单元110和第二图像获取单元120两者的功能可通过同一单个图像获取单元(相机)来实现。

另外，虽然基于人脸图像的认证在示例性实施例中被执行，但是示例性实施例也能够适用于基于可被用于认证的其他特定身体部分的认证。例如，通过简单地用掌纹图像来替换人脸图像，可直接将根据本示例性实施例的认证装置100应用于使用掌纹的认证。

<认证装置的硬件配置>

图17示出认证装置100的硬件配置的一例。

如图17中所示，认证装置100包括CPU100a、存储器100b、磁盘装置(HDD) 100c和相机100d。磁盘装置100c存储程序。此程序被编制在存储器100b中。当被编制在存储器100b中的程序被CPU100a执行时，与以下部件对应的功能被实现：认证装置100的特征信息检测器140、缩小处理单元150、人脸图像检测器160和认证处理单元170。当基于这些功能的处理被执行时，存储器100b也可被用作工作存储器。作为认证装置100的注册信息存储单元130的磁盘装置100c保存注册信息。相机100d被用作第一图像获取单元110和第二图像获取单元120中的每一个。如上所述，第一图像获取单元110和第二图像获取单元120可由独立的相机100d或者用单个相机110d来实现。

例如，如果根据本示例性实施例的认证装置100被包括在如图2中所示的配置例中的目标装置10中，则在目标装置10的控制器中的处理器和存储器可被分别用作CPU100a和存储器100b。另外，被包括在目标装置10中的辅助存储器可被用作磁盘装置100c。另外，如果目标装置10包括相机，则此相机可被用作认证装置100的相机100d。

为了进行图示和说明，以上对本发明的示例性实施例进行了描述。其目的并不在于全面详尽地描述本发明或将本发明限定于所公开的具体形式。很显然，对本技术领域的技术人员而言，可以做出许多修改以及变形。本实施例的选择和描述，其目的在于以最佳方式解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本技术领域的其他熟练技术人员能够理解本发明的各种实施例，并做出适合特定用途的各种变形。本发明的范围由与本说明书一起提交的权利要求书及其等同物限定。