图像对比装置、方法、图像对比中心装置及图像对比系统

1.一种图像对比装置，它采用照相方法摄取拍摄对象的图像，并 在按下设置在摄像机附近的核对确认用按钮时，将取得的该图像与预先 存储的登录图像的相关信息进行对比，并输出其对比结果，其特征在于：
具有存储登录者面部图像信息的登录文件，
以及判断装置，通过比较所述照相方法所拍摄的拍摄对象的面部图 像数据与存储在登录文件中的面部图像数据，判断拍摄对象一致/不一 致，以及
所述图像对比装置设置有检测所述拍摄对象存在的检测传感器，
在从所述检测传感器检测到拍摄对象开始，到按下所述按钮为止的 期间，用所述照相方法就拍摄到了数张拍摄对象的图像，
在按下所述按钮时，能够将所述摄取的数张图像中至少一张与预先 存储的登录图像的相关信息进行对比。
2.根据权利要求1所述的图像对比装置，其特征在于：
按下核对确认用按钮之后所取得的图像是不符合核对要求的图像的 情况下，则在按下所述按钮之前摄取的图像中，按照距按下所述按钮时 摄取图像的最近顺序来完成核对。
3.一种图像对比中心装置，将获取的图像与以存储方法预先存储 的登录图像的相关信息进行对比，并输出其对比结果，其特征在于：
所述图像对比中心装置，能够将针对同一对象物摄取的数张图像按 顺序与所述存储方法存储的登录图像的相关信息进行对比；
根据对比结果，如果存在满足核对判定阈值的相似的图像时，就输 出正确的判定结果；
如果在所述数张图像中，不存在满足核对判定阈值的相似的图像 时，就输出不正确的判定结果。
4.根据权利要求3所述的图像对比中心装置，其特征在于：
按下核对确认用按钮之后所取得的图像是不符合核对要求的图像的 情况下，则在按下所述按钮之前摄取的图像中，按照距按下所述按钮时 摄取图像的最近顺序来完成核对。
5.一种图像对比系统，采用照相方法摄取拍摄对象的图像，将取 得的图像与以存储方法预先存储的登录图像的相关信息进行对比，并输 出其对比结果，其特征在于：
所述图像对比系统，能够将针对同一对象物所取得的数张图像按顺 序与以所述存储方法存储的登录图像的相关信息进行对比；
根据该对比结果，如果存在满足核对判定阈值的相似的图像时，就 输出正确的判定结果；
如果所述数张图像中，不存在满足核对判定阈值的相似的图像时， 就输出不正确的判定结果。
6.根据权利要求5所述的图像对比系统，其特征在于：
按下核对确认用按钮之后所取得的图像是不符合核对要求的图像的 情况下，则在按下所述按钮之前摄取的图像中，按照距按下所述按钮时 摄取图像的最近顺序来完成核对。

技术领域
本发明涉及例如通过拍摄人们的面容进行对比核对的图像对比装 置，更详细进一步涉及到能够对同一对象物增加其拍摄信息来提高核对 准确度的图像对比装置、图像对比方法、图像对比中心装置及图像对比 系统。
背景技术
一般情况下，此类图像对比装置是利用照相机获得核对对象的面部 图像，与预先登录的登录图像进行核对，确认是否是核对对象本人。
例如，应用于房间出入管理的门卫功能的情况下，如图7所示，由 照明装置72、照相机73、人检测传感器74、拍摄开始用核对按钮75构 成的图像对比装置71，它被安装在门76或门旁边的墙壁上。
因此，核对对象77利用此图像对比装置71进入或退出使用时，核 对对象77站在核对位置，按下核对按钮75，此操作联动照相机73开始 拍摄靠近照相机73的核对对象77的面容，将拍摄的面部图像与预先登 录的核对对象的面部图像进行对比，核对确认是一致还是不一致，据此 决定允许进出室或限制进出室。
此种情况下，如图8表示的图像信息获取曲线81，核对对象站立在 适合拍摄的核对位置，按下核对按钮操作时的时刻，能获得最正确的核 对对象面部图像。相反，我们知道，核对对象越是离开核对按钮位置， 捕捉正确的核对对象的面部图像变得越困难，图像信息稳定度也有降低 的趋势。
可是，在按下核对用按钮时，核对对象若有闭眼、张口、视线偏移 等表情的情况下，即使是对象本人，因与登录图像有差别，也会被判定 为不符合核对要求的图像，必须重复实施再核对操作。
此再核对操作只能重复预先指定的重复次数进行核对，若还不能得 到核对确认，可由密码键进行输入操作，或用核对卡片读取核对。
然而，此时因再核对而增加核对重复次数，核对操作也需花费时 间，降低了核对对象利用此进出室的便利性。此外，所需要的处理时间 造成核对等待，使进出室使用停滞，无法实现顺利地利用。
发明内容
本发明的目的是提供具有高核对性能的图像对比装置、图像对比方 法、图像对比中心装置和图像对比系统。在摄取拍摄对象的图像时，不 只是在按下核对确认用按钮这一时刻，而且能够从此前数张图像中获取 准确的拍摄对象的图像，来进行核对确认。
本发明有一图像对比装置，采用照相方法摄取拍摄对象的图像，并 在按下设置在构成所述照相方法的摄像机附近的核对确认用按钮时，将 取得的该图像与预先存储的登录图像的相关信息进行对比，并输出其对 比结果。此图像对比装置的特征是：具有存储登录者面部图像信息的登 录文件，以及判断装置，通过比较所述照相方法所拍摄的核对对象的面 部图像数据与存储在登录文件中的面部图像数据，判断核对对象一致/不 一致，进而设置有检查所述拍摄对象存在的检查传感器，从该对象物检 查传感器检查到拍摄对象开始，到按下所述按钮为止的期间，所述照相 方法就拍摄到了数张拍摄对象的图像，在按下所述按钮的时候，能够将 所述拍摄取得的数张图像中至少用一张与预先存储的登录图像的相关信 息进行对比。
此结果是按下核对确认用按钮来核对拍摄对象时，假设拍摄到不符 合核对要求的图像，因为能够使用此前时间获得的备用图像来进行核 对，在核对时能够保证图像是适合拍摄对像核对判定的图像，就省略了 再次的核对操作，能够在短时间内进行核对处理。例如，拍摄对象利用 其进出室时，在按下按钮的瞬间有张口、闭眼等的面部表情与平常有很 大变化时，即使判定为不符合核对要求的图像，也因为能够利用此前的 图像核对，所以能够确保核对判定正确，能够在短时间内进行高效率的 核对操作。
另外，本发明的图像对比方法具备以下几个步骤：①检查拍摄对象 存在；②检查到上述拍摄对象时，摄取拍摄对象的数张图像；③检查核 对确认用按钮已被按下；④检查到所述按钮已被按下时，从所述获得的 数张图像中，至少用一张与预先存储的登录图像相关信息对比；⑤输出 所述对比的结果。
根据这样的对比核对步骤的顺序，如果核对拍摄对象时，在按下核 对用按钮的瞬间，即使没有获得合适的核对图像，因为能够利用其它的 图像进行核对确认，就没有必要重复操作按下按钮，只需一次按下按 钮，就能够结束核对处理。
另外本发明还有一图像对比中心装置，将取得的图像与以存储方法 预先存储的登录图像的相关信息进行对比，并输出其对比结果。此图像 对比中心装置的特征是：能够将对同一对象物摄取的数张图像按顺序与 用所述存储方法存储的登录图像的相关信息进行对比，根据对比结果， 如果存在满足核对阈值的相似图像时，就输出正确的判定结果；如果所 述的数张图像中，不存在满足核对阈值的相似图像时，就输出不正确的 判定结果。
在此情况下，在拍摄到的数张图像中，若有满足核对判定阈值的相 似的图像，就输出正确的判定结果。若没有满足核对判定阈值相似的图 像，则输出不正确的判定结果。因此，对于同一对象物利用数张图像来 核对判定，能够提高核对确认的准确度。
另外，本发明有一图像对比系统，采用照相方法获取拍摄对象的图 像，将取得的图像与用存储方法预先存储的登录图像的相关信息进行对 比，并输出其对比结果。此图像对比系统的特征是：能够按顺序将对同 一对象物所摄取的数张图像与用所述存储方法存储的登录图像的相关信 息进行对比；根据对比结果，如果存在满足核对阈值的相似图像时，就 输出正确的判定结果；如果所述数张图像中，不存在满足核对阈值的相 似图像时，就输出不正确的判定结果。
在此种情况下，将拍摄到的数张图像与用顺序存储方法存储的登录 图像的相关信息进行对比。因能够一张一张地确认核对是否合适，所以 凡是已登录的拍摄对象，一定会得到与登录图像一致的图像。
另外本发明还有一特征：按下核对确认按钮之后，当获得的图像不 符合核对图像时，则从按下所述按钮之前所摄取的数张图像中，按照距 按下所述按钮时取得图像的最近顺序来完成核对。
在这种情况下，能够按照距按下按钮时最适合核对图像的最近顺序 进行核对。
本发明的另一特征是具备有显示核对时核对状况的显示装置。
在这种情况下，因显示出核对时核对成功、核对失败、核对失败时 现在的核对次数等核对情况，所以拍摄对象能够直接看到显示情况并进 行确认，这就使拍摄对象放心地实施核对处理。
在此，作为拍摄对象，核对对象的面部、各种物体的全部及特定部 分都包含在拍摄范围内。
附图说明
图1是表示本发明的图像对比装置的主视图；
图2是表示本发明的图像信息获取曲线和拍摄情况关系图；
图3是表示使用本发明图像对比装置时核对对象的接触角度情况说 明图；
图4是本发明的图像对比系统的控制电路框图；
图5表示使用本发明的图像对比系统进行核对处理工作的流程图；
图6是图5流程图的延续图；
图7表示现有的图像对比装置的使用情况的概略侧视图；
图8表示用现有的图像对比装置拍摄时的图像信息获取曲线与拍摄 时间的关系图。
符号说明
11-图像对比装置；14、32-照相机；15-人检测传感器；16-核 对结果显示LED；17-核对次数显示LED；18-核对开始按钮；21-图 像信息获取曲线；22-按下按钮时刻；23-按下按钮时刻之前的图像； 31-核对对象；41-图像对比中心装置；42-CPU；43-存储器；51- 登录的文件。
具体实施方式
下面参照各附图详细说明本发明的实施例。
图1所表示的是设置在通过拍摄人的面容进行核对的图像对比系统 的图像获取部的图像对比装置，在图1中，此图像对比装置11用于进 出室，由具有获取核对数据功能的操作盘12所构成。
所述的操作盘12安装在相当于人的面部高度的位置，上部设置有 照射面部的照明装置13、中间设置有照相机14、人检测传感器15、核 对结果显示LED16、核对次数显示LED17、核对开始按钮18；下部设置 有密码键19和读卡机20。
在照明装置13中配置有多个照明用发光二极管，照向前方相当于 人的面部高度位置。因此，能清晰地照射出在照相机14近旁的来人的 面部凹凸形态，提高照相机14摄取面部图像的性能。
所述照相机14是使用CCD照相机等拍摄面部图像，人若来到此照 相机14的前面，通过反射型红外线传感器等的人检测传感器15检测到 人已靠近，从检测到人的时刻开始，照相机14就开始拍照，直到核对 开始按钮18被按下的期间内，拍摄到同一人物的数张面部图像作为备 用。
由于取得了此备用的数张图像，即使按下核对开始按钮18这一时 刻摄取到的图像是不符合核对要求图像，也能够使用在此刻以前所摄取 的备用图像进行核对。
之后，当按下核对开始按钮18，就开始了核对对象的核对请求和核 对判定。此时，在核对结果显示LED16上输出显示与已核对的核对对象 是一致还是不一致的核对结果。此核对结果显示LED16以两种颜色，绿 色和红色显示判定结果，其中的一种颜色灯亮，使人们一眼就知道判定 结果。
此外，核对时是第一次核对，还是因核对失败而进行第二次的核对 或第三次的核对，针对核对情况，可由设有多个LED的核对次数显示 LED17实时地亮灯显示，使核对对象清楚明了地得知核对情况。
因此，根据核对结果显示LED16的亮灯显示，就能够知道核对适当 与否。另外，因能够看到核对次数显示LED17所显示的内容，掌握核对 情况，使核对对象在进行核对时，无不信任感和不安感，可放心地进行 核对处理。
人检测传感器15具有反射型距离检查功能。例如使用发光二极管 发射出红外线作光源，通过检查此红外线的反射光来检查有无核对对 象。
在使用上述核对时，不只限于使用核对开始按钮18，也可用密码键 19，还可用读卡机20，并能够将这些并用。
这里，密码键19和读卡机20具有独立核对功能。核对对象使用密 码键19输入预先给本人的特定密码号进行核对确认，进出的门就会开 锁。此外，使用读卡机20时，因核对对象本人特有的ID数据被存储在 卡片里，当读取了卡片数据时，门就会开锁。
图2表示照相机拍摄核对对象面部图像时的图像信息获取曲线21。 此图像信息获取曲线21表明，在按下核对开始按钮18这一时刻，能获 得最正确的核对对象的面部图像，并且图像信息的稳定性也最高。
而且，在取得面部图像时，从人检测传感器15检测核对对象开始 到按下核对开始按钮18期间，照相机14拍摄数次取得核对对象的面部 图像，当核对开始按钮18被按下时，在取得的数张图像中至少用一张 与预先存储的登录图像的相关信息作对比。
在对比图像时，若存在满足预先规定的核对判定阈值的相似图像， 就输出正确判定结果。在数张图像中不存在满足核对判定阈值的相似图 像，就输出不正确判定结果。因此，对同一核对对象可用数张图像作为 核对判定用图像，这样能够提高核对确认的准确度，对于已登录的核对 对象，必然会获得与已登录图像一致的图像。
这样，在按下核对开始按钮18的时刻，即使面部表情与平常相比 有变化而被判定为不符合核对要求的图像时，也能够使用在此之前摄取 到的数张图像进行再核对。
特别是，针对是同一人的核对对象，由于能够进行多次拍摄获得数 张面部图像，其中的哪一个图像都能进行核对确认，所以可减少核对对 象的麻烦，只操作一次按下按钮就能够结束核对处理。
另外，对同一核对对象，在使用数张图像进行核对时，是使用距按 下按钮时刻22最近时刻所获得的前面图像23的顺序完成核对的。据 此，能够用距按下按钮时刻最适合核对图像最近顺序的图像进行核对。
而且，如图3(A)所示，在核对对象31的面部为正向面对时，可获 得合适的核对图像。与此相对应，如图3(B)所示，核对对象31的面部 为斜向向上面对时，或如图3(C)所示，斜向向下面对时，对于正向面对 照相机，视线会产生一定的接触角度θ，此“接触角度θ＝0°”时，图 像最稳定，θ角度超过15°时，就无法正确计算出面部的特征量，致使 图像不稳定。
因此，仅以按下按钮时刻的这一张图像为界限进行核对处理。所 以，就有后面讲述的根据控制处理的补充核对。
图4表示图像对比系统的控制电路框图。在图像对比装置11的操 作盘12上设置有构成各种功能控制的图像对比中心装置41。此图像对 比中心装置41的CPU 42按照存储在存储器43中的程序，控制各电路 装置，其控制数据存储在存储器43中。
图像捕获器44取得照相机14拍摄的图像，并将其存储在存储器43 中。然后将取得的图像通过显示控制部45显示在监视用监视器46上。
第1输入输出控制部47控制安装在操作盘12上的照明装置13、人 检测传感器15、核对结果显示LED16、核对次数显示LED17、核对开始 按钮18的各输入输出数据。第2输入输出控制部48控制来自进出室监 视室用的键盘49的输入。
RS232C通信部50具有将从读卡机20及密码键19输入的数据传送 给CPU42的通信联接功能。
登录文件51是作为登录面部图像时的数据库文件。在此保存有各 登录者面部图像的特征量数据。
然后，CPU42根据照相机14拍摄到的核对对象的面部图像信息与预 先登录的已登录信息进行核对，作出与核对对象是一致还是不一致的判 定。此时，根据核对的判定结果决定允许进出室或限制进出室。
此外，可由连接在该图像对比中心装置41上的监视器46来监视进 出室的情况，更进一步由监视者使用键盘49输入数据及允许控制门的 开与关。
参照图5和图6的程序框图来说明使用这样构成的图像对比系统进 行核对时的处理动作。
现在，当利用安装在房间门上的图像对比装置来进出室的人一靠近 房门，首先，人检测传感器15就将此检测并确认(步骤n1)；
这时，根据同一传感器15的检测信号，照相机14开始拍照(步骤 n2)；
将此照相机14所摄取的图像存储在图像对比中心装置41的存储器 43中(步骤n3)；
在获取此图像的时候，取得一张面部图像后，每经过因捕捉视线、 面部朝向变化所需的必要时间后，再开始拍摄下一张面部图像(步骤 n4)；
核对对象从来到照相机前到按下核对开始按钮18为止进行重复拍 摄，拍摄到数张照片。另外，这时最好设定确定获取张数上限，以避免 不必要的拍摄。于是，核对对象按下核对开始按钮18(步骤n5)；
CPU42取得刚一按下核对开始按钮18之后的核对对象的图像(步骤 n6)；
CPU42将获取的面部图像与预先已登录的面部图像对比核对，判定 其类似程度。在判定的时候，抽取核对时的特征，如眼睛、鼻子、 嘴……等面部的特征量进行核对(步骤n7～n10)；
如果此核对判定的结果一致，核对结果显示LED16上显示为一致， 即亮灯显示(步骤n11～n12)；
另外，核对次数显示LED17有了第一次核对处理记录，并且显示了 核对结果一致，同时(步骤n13～n14)，打开进出室的门锁，允许核对对 象进出室(步骤n15)；
相反，CPU42判定为核对不成功的情况下，即会重复实施自动核对 判定，直到达到预先确定的核对限定次数(步骤n16)；
例如，用刚按下核对开始按钮18之后所取得的图像进行核对时， 核对对象有闭眼、张嘴、视线偏移等而被判定为不符合核对要求的图像 时，因与已登录的图像有差异，CPU42判定为不正确判定结果，核对结 果显示LED16上显示核对处理失败的信息，即亮灯显示(步骤n17)；
同时，由核对次数显示LED17详细显示此核对处理次数是第几次 (步骤n18)；
进行再次核对时，是在核对结果显示LED16灯灭之后(步骤n19)；
CPU42从取得的数张同一核对对象的图像中，挑出按下按钮时刻的 前一张图像，开始再次核对(步骤n20)。
再进行一次核对，若还不一致，就按照距按下按钮时刻最近的顺序 摄取的图像再进行核对。这样还不一致的话，重复同样的再核对操作， 直到达到预先确定的核对限定次数。然后会介绍其它的核对方法，核对 对象若能够用密码键19输入密码号，或用读卡机20读取卡片数据进行 核对确认的话，进出室门也会开锁，允许进出室(步骤n21～n22)；
然而，当达到了预先确定的核对限定次数，而核对确认仍不成功的 情况下，而且即使使用了密码键19或读卡机20还被判定为不正确的判 定结果的情况下，在核对结果显示LED16上，即显示不正确的判定结 果，而限制进出室(步骤n23～n24)；
关于本发明与上述实施例构成的对应关系：
本发明的照相方法与上述实施例的照相机14、32相对应。
以下同样：
拍摄对象与核对对象31相对应；
核对确认用按钮与核对开始按钮18相对应；
对象物检测传感器与人检测传感器15相对应；
存储方法与存储器43或文件登录51相对应；
显示装置与核对结果显示LED16及核对次数显示LED17相对应。
本发明能够应用于在权利要求中所表述的技术思想，不仅限于上述 的实施例。
如按照本发明，在核对用按钮被按下的时刻，即使不能获得合适的 核对图像，也因为能够使用其它的图像进行核对确认，就没有必要重复 按下按钮的操作，只需一次按下按钮就能够结束核对处理。