【IoT用語集】顔認識とは?

IoT用語集】顔認識 – 記事

はじめに

顔認識とは、写真の静止画や動画から人の顔を認知する技術のことです。顔を認知することで個人を特定し、セキュリティの分野で認証をします。あらかじめ記憶されている顔の情報と静止画や動画の顔の照合を行います。記憶されている顔の性質と認知中の顔の性質を比較して、記憶されている顔と同一人物かを判断します。

指紋認証の生体認証とは違い、接触することなく認知を行うことができ、顔の撮影を行うため不正アクセスの抑止効果が大きいという長所があります。近年では、顔認識の技術が向上し、顔の表情の違い、画像の明暗、写っている顔の角度の違いなども補正して認知ができるようになっています。

顔認識の歴史

顔認識の歴史は古く、1973年に金出教授が京都大学で行った研究がベースになっています。1993年にアメリカ陸軍研究所が顔認識アルゴリズムを発展したことにより、顔認識の技術が急速に発展しました。

1997年頃に顔認識の技術の商品化が始まり、2017年に顔認識の技術を搭載したiPhone Xが登場することで、顔認識の技術が一躍話題になりました。

顔認識の活用分野

顔認識は、入退室のセキュリティの分野だけではなく、様々な分野で活用しています。セキュリティ分野以外の活用事例をいくつか挙げます。

  • 入国者の把握
    アメリカでは、入国者の顔写真の情報を蓄積しており、ビザの発行で活用され、犯罪者やテロリストが入国することを防ぐことを目的に顔写真が活用されています。
  • 居眠り運転の防止
    巨大トラックに顔認識システムを導入し、ドライバーの目の開き具合や頭の一などを測定し、疲労状態をシステムが検知すると警報を鳴らし、仮眠をとるように促します。
  • 未成年者のタバコ、お酒の購入防止
    日本で未成年者がタバコを購入できないように顔認識システムが導入されました。骨格、しわ、皮膚の状態などで未成年と大人を区別して、未成年者が購入できないようにしました。
  • 写真の人物ごとの整理
    iPhoneの写真アプリなどでおなじみの機能になっています。人物の顔を判別して、人物別のカテゴリーを自動で作成して人物別に写真を整理しています。
  • 常連客を判別しておもてなしを行う
    ユニバーサル・スタジオ・ジャパンでは、年間パス購入者の場合、顔認識の技術による顔パスで入場できるようになっています。

顔認識の仕組み

スマートフォンなどで使われている2次元顔認識は以下の手順で行われます。

  1. 画像の中から顔を認知する
    最初に画像の中から、人物の顔を探します。画像にモザイクをかけると、人物の顔独自の性質が鮮明になります。そのモザイクの画像と記憶されている情報を比較して、画像で一致する箇所があれば、そこを人物の顔として認知します。
  2. 顔の性質を認識する
    顔が 認知されれば、次に目、眉毛、鼻、口の顔のパーツを見つけ出し、そこにチェックを付けて行きます。次にチェックをつけた顔のパーツで眉毛の間の距離、目の間の距離、鼻と口の距離など顔のパーツ間の距離を測定します。この測定した距離が、その人の顔の性質になります。
  3. 顔の性質を情報化する
    チェックをつけた顔のパーツにIDを振り分けて顔のパーツ間の距離を数値にして、比較しやすいように情報化します。
  4. 記憶されている顔の情報と比較する
    情報化した顔の性質とあらかじめ記憶している顔情報の比較を行い、記憶された顔情報と近い数値を探し、近い情報があればその人物と 認知します。

顔認識の課題

課題は以下の点があります。

  • 認識率
    顔認識は100%の認識率ではなく、誤認識することもあります。メガネやサングラス、マスクなどを付けると認知できない場合があります。また、双子の区別も大変難しい状況です。
  • プライバシー
    顔認識は、プライバシー問題もはらんでいます。常に監視され、行動が監視されているという懸念が挙がっています。また、画像の流出によって、個人情報が特定されてしまう危険性があります。

画像でネット検索を行うと同一人物の顔写真を特定することができ、その顔写真が掲載されているページから、個人情報が特定されてしまうことがあります。

顔認識の今後

現在スマートフォンに搭載されている2次元顔認識で、平面で顔を認知する技術です。上記で説明した認識率に問題があります。今後は、凹凸を含む顔情報を利用する3次元顔認識になり、認識率がかなり高くなっていきます。
さらに虹彩認識という、認識率が高い認証がスマートフォンで普及し始めています。瞳の黒目の外周部分を虹彩といい、虹彩認識はこの虹彩のしわを読み取って認識する仕組みです。

将来は3次元顔認識、虹彩認識が主流になり、ID+パスワードの認証は徐々に無くなっていくと考えられています。

まとめ

顔認識とは、画像から人物の顔を認識し、記憶されている画像情報と比較して特定の人物を認知する技術です。iPhone Xの顔認証で注目をあびるようになりましたが、認識率には問題があります。
将来は、3次元顔認識や虹彩認識で、認識率が向上し、ID+パスワードに代わる認証になり、認証や入退室管理のセキュリティ分野以外にも活用分野が広がっていくと考えられています。

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