顔認証システムとは？仕組みやできること、課題やデメリットまで解説！

スマートフォンや空港での出入国など、「顔認証システム」は私たちの日常生活でも身近になってきました。顔認証技術は、社内システムと連携することで、セキュリティや認証、マーケティングの分野でも活用でき、多くの企業がその利便性に注目しています。

本記事では、顔認証システムの基本的な仕組みや導入事例、そのメリット・デメリットについて詳しく解説しています。顔認証システムを導入する際、どのような点に注意すべきか、課題や解決策も紹介します。

顔認証システムの導入を社内でご検討の際に参考にしていただければ幸いです。

顔認証システムとは

顔認証システムとは、人の顔を認識し、その人物を特定し、本人かどうか認証するための技術です。主に、セキュリティや本人認証のために利用されます。

生活の身近なところでは、スマートフォンのロック解除や、入室の認証、金融機関での本人確認など、様々な場面で使われています。

顔認証システムは生体認証の一つで、撮影した顔の画像を解析し、その人物の特徴的な部分（目、鼻、口、顎など）を分析して、顔のパターンを作成します（顔認識）。その後、そのパターンを元に、登録された顔画像データベースと照合することで、特定の人物が認証される仕組みです。

顔認証システムの仕組み

顔認証システムは、主に以下のような仕組みで構成されています。顔認証システムでは基本的に、カメラで撮影された顔画像を顔認識技術によって解析し、データベースと照合して認証を行うことで、顔認証システムは動作しています。

カメラによる顔画像の撮影

まず、カメラを使って人の顔を撮影します。撮影した画像から、顔を検出します。

顔認識技術による顔の照合

次に、顔認識技術を使って、撮影された顔画像を解析します。顔認識技術では、目、口、鼻などの顔のパーツを特定し、それらの位置や大きさ、形状などを分析します。

データベースの照合

解析された顔画像と、データベースに登録されている顔画像を照合します。データベースには、事前に登録され、許可されたユーザーの顔画像が保存されています。

認証結果の判定

解析された顔画像とデータベースの顔画像を照合した結果、一致すれば認証成功、不一致なら認証失敗となります。認証に成功した場合は、システムが許可されたアクセスを与えることができます。

2D方式と3D方式がある

2D方式とはカメラから得られた2次元の静止画像を使用して顔を認識します。この方式は、一般的にスマートフォンやタブレットなどのモバイルデバイスで使用されます。2D方式では、印刷された写真やフェイスマスクを着用した場合など、偽の顔認証攻撃に対して脆弱であるとされています。

一方、3D方式は、顔を立体的に捉えることができるため、2D方式よりも認証精度がさらに高くなり、高速な認証処理が可能です。さらに、光源や背景による影響を受けにくく、認証成功率が高くなります。

3D方式は、一般的にセキュリティの高い場所や銀行などで使用されます。なりすましや誤認に対してはより信頼性が高く、マスク着用時も顔を正確に認識できます。

顔認証システムでできること

顔認証システムは、さまざまな製品やソリューションに応用されています。また、業務効率化にも活用されています。

例えば、顔認証システムでできることには以下のようなものがあります。

顔認証でタイムカードの打刻、勤怠管理
入退室管理システムとの連携
監視カメラと連携した防犯対策
VIP顧客への接客改善

勤怠管理システム

従業員数が多い企業では、出退勤の時間や勤務時間の管理に手間がかかることがあります。勤怠管理に顔認証システムを導入することで、従業員が出退勤する際にカメラで顔を読み取り、勤務時間を自動的に記録することができます。これにより、勤怠管理の手間を軽減し、業務効率化が期待できます。

▶︎顔認証勤怠管理システムのメリット・デメリット【タイムカードよ、さようなら】

入退室管理システム

企業のオフィスや工場では、セキュリティの確保が必要です。顔認証システムを導入すれば、出入り口にカメラを設置し、従業員の顔を認証することで、不正な出入りを防止できます。また、従業員の入退室履歴を自動的に記録することで、不正な出入りがあった場合には迅速に対応できます。

監視カメラと連携した防犯対策

監視カメラと顔認証システムを連携させることで、不審者や万引き常習犯を自動で認識し、アラートを発報することができます。これにより、店舗や施設内の防犯対策が強化され、万引きや不法侵入などの被害を未然に防ぐことができます。

VIP顧客への接客改善

顔認証システムでVIP顧客の入店を把握し、接客スタッフはVIP顧客に対して、より手厚いサービスを届けることができます。

VIP顧客の買い物履歴を顔認証システムで管理し、その情報に基づいて、おすすめの商品情報やキャンペーン情報を提供できます。

顔認証システムのメリット

企業が顔認証システムを導入することによって以下のようなメリットが期待できます。

認証が早い
セキュリティ強化
管理業務の効率化
顧客満足度の向上
マーケティングの改善

認証が早い

顔認証システムは、カメラが顔を認識するだけで1秒以内で本人確認ができます。認証のために書類やカードを出したり、パスワードを打ち込んだりする必要もありません。

セキュリティカメラから、歩行中の人の顔を認識することもできます。

セキュリティ強化

顔認証システムは高度なセキュリティ機能を備えているため、パスワード認証などの手順を経ずに認証ができるため、不正アクセスや不正出退勤の防止に役立ちます。

管理業務の効率化

顔認証システムを導入することで、従業員の管理、出退勤管理、勤務時間の管理、入退室管理などの業務を効率化できます。これにより、従業員が管理業務に費やす時間を削減し、生産性の向上やコスト削減につながります。

顧客満足度の向上

顔認証システムを導入すれば、スピーディーかつ正確にサービスを提供できるため、顧客満足度の向上が期待できます。例えば、会員制サービスにおいては、会員情報を顔認証で管理することで、会員のID確認がスムーズに行われ、待ち時間も減らせます。

マーケティングの改善

顔認証システムで、顧客の行動や属性を分析することができます。例えば、店舗を訪れた顧客の年齢や性別、滞在時間などを分析することで、店舗の改善点やマーケティング戦略の改善点を把握することができます。

顔認証システムのデメリット

顔認証システムを導入するまえに知っておきたい、デメリットや課題についてもみておきたいと思います。

顔認証システムには以下のようなデメリットがあります。

認識精度の低下
プライバシーの問題
誤認識のリスク
導入費用が高い

認識精度の低下

顔認証システムは、認識精度に限界があります。例えば、照明が暗すぎる、角度が違う、極端な表情や化粧、マスクなどによって、認識精度が低下することがあります。

対策として、照明や角度の調整や、複数の画像を使用することで認識精度を向上させることができます。

プライバシーの問題

顔認証システムは、個人情報（特定の人物だとわかる顔写真は個人情報になる）を取り扱うため、プライバシーの問題があります。不正なアクセスや不正使用による個人情報漏洩や不正利用のリスクにも気をつけなければなりません。個人情報を保護するために、個人情報の収集、利用、保管、廃棄についての適切なルールやプライバシーポリシーを策定し、適切なセキュリティ対策を徹底することが重要です。

誤認識のリスク

現在の顔認証システムでは、誤った人物を認識してしまうことがあり、誤認識のリスクがあります。誤認識の対策として、複数のセンサーやカメラを使用することで認識精度を向上させます。また、画像認識アルゴリズムの改善や、学習データの増加なども精度向上につながります。さらに、顔認証システムの導入前には、認識精度を検証するためのテストを行い、システムの性能を評価することが重要です。

導入費用が高い

顔認証システムの導入には高いコストがかかります。センサー、画像処理装置、認証プロセス、データベースの導入費用やメンテナンス費用などが必要です。

顔認証システムの導入事例

以下に顔認証システムの具体的な導入事例をいくつか紹介します。

銀行ATMの利用者認証

銀行ATMに顔認証システムを導入することで、パスワードやカードの代わりに顔での認証を行うことができます。これにより、ATMの利用がより便利になり、なりすましや乗っ取りなどの被害も防げ、セキュリティも向上します。

空港の入国審査

成田国際空港や関西国際空港では、入国審査で顔認証システムが導入されています。パスポートに記載された顔写真と、入国審査で撮影された顔写真を比較することで、旅券不正利用の防止やスムーズな入国審査が可能になっています。

スマートフォンのロック解除

最近のスマートフォンでは、顔認証システムを利用してロック解除を行うことができます。これにより、パスワードや指紋認証などの手間が省けます。

病院の医療診断システム

病院での医療診断システムにおいて、患者の身元確認や診断結果の正確性を確保するために、顔認証システムが導入されることがあります。

オフィスの入退室管理システム

オフィスの入退室管理システムにおいて、従業員の出入りを顔認証システムで管理することで、不正な出入りを防止することができます。

顔認証システムの作り方

顔認証システムを作るには、機械学習やディープラーニングの技術を用いることが一般的です。以下に、一般的な顔認証システムの作り方のステップを示します。

▶︎機械学習とは？ITに詳しくない人向けに簡単にわかりやすく解説！

データの収集

顔認証システムを作るためには、多数の顔データを収集する必要があります。顔データは、ラベル付きのデータセットを用意することが一般的です。データセットは、顔の向きや表情、光の当たり具合など、様々な状況下での顔画像を収集します。

データの前処理

データセットから収集した顔データは、前処理を行って画像を整形します。顔画像の中から顔部分を切り抜いたり、画像をリサイズしたりすることが一般的です。

モデルの訓練

収集したデータセットを使って、機械学習やディープラーニングのモデルを訓練します。このモデルは、顔画像から特徴量を抽出し、それを元に誰の顔かを判断します。一般的には、畳み込みニューラルネットワーク(Convolutional Neural Network; CNN)を使ったり、特徴点を抽出する方法などがあります。

テストと評価

訓練したモデルをテストし、認識率や適合率、再現率などの指標を使って評価します。テストの際には、新しい顔画像を用意し、それが正しく認識されるかを確認します。

▶︎【機械学習モデル】評価方法とモデル評価の指標をくわしく解説

アプリケーションへの統合

モデルが完成したら、顔認証システムを実際のアプリケーションに統合します。この際には、画像の前処理や認識処理の高速化など、システム全体の最適化を行うことが必要です。

顔認証システム開発には先端技術者が必要

上記のステップは一般的な顔認証システムの作り方の一例です。実際には、さまざまな手法やアルゴリズムを組み合わせてシステムを構築することがあります。

顔認証システムの開発には、機械学習、コンピュータビジョンなど先端のAI技術者が必要になります。

弊社Rabiloo（ラビロー）は、AIソリューションのコンサルティングと開発を提供しております。顔認証システムの開発パートナーをお探しの企業様、弊社Rabiloo（ラビロー）までお気軽にお問い合わせください。

関連記事：【顔検出アルゴリズム】勤怠管理システム開発へのアプローチ

Rabilooの顔認証システムの強み

弊社Rabiloo（ラビロー）はベトナム・ハノイに開発拠点を置く、IT企業です。ベトナムトップの理工系大学、ハノイ工科大学のコンピュータビジョンにおける第一人者の教授たちと共同で、高性能の顔認証システムを研究開発し、高精度の顔認証ソリューションを提供しています。

Rabilooの顔認証システムは以下の強みを持っています。

既存のセキュリティカメラを利用できる
なりすまし被害に徹底対策
高精度で性別・年齢・感情を識別できる
入場者カウントに活用できる
開発、カスタマイズの自由性
日本国内メーカーより安価

既存のセキュリティカメラを利用できる

国内の大手メーカーで顔認証システムを利用する場合、他社メーカーのカメラやハードウェアとの互換性がありません。ハードも全てメーカーのものを使用することが求められ、初期コストが高くなります。

Rabilooの顔認証システムは、既存のセキュリティカメラを利用することもできますし、高性能のカメラに切り替えることも自由に選択していただけます。

なりすまし被害に徹底対策

Rabilooの顔認証システムは、3D方式の認証システムを開発しているため、顔認証精度が非常に高いのがメリットです。さらに、なりすましや、写真、偽造文書での認証は確実に拒否されるようになっています。

Rabilooの顔認証システムはベトナムの大手銀行のeKYC（スマホから本人確認できるシステム）で利用していただいています。

▶︎オンラインで本人確認するeKYCとは？

高精度で性別・年齢・感情を識別できる

Rabilooの顔認証システムは、カメラに顔が写った瞬間に、その人の性別、おおよその年齢、さらには顔の表情からハピネス度合いまで識別できます。

この機能をモールや施設で利用することにより、顧客のデータを取り、マーケティングに活用することができます。

また、勤怠管理システムにも応用できます。

入場者カウントに活用できる

Rabilooの顔認証システムは、正面に設置したカメラだけでなく、天井に設置したカメラからも高精度で認識できます。

店舗や施設、大型商業施設の入り口に設置し、入場者のカウント、さらには入り口から「まっすぐ進んだか」「右に曲がっていったか」「左に曲がっていったか」などの情報も取ることができます。

開発、カスタマイズの自由性

市場に出ている顔認証システムの多くは、パッケージ製品として提供されるため、カスタマイズに制限があります。

Rabilooの顔認証システムは、自社ソリューションであるため、お客様のニーズに合わせて自由にカスタマイズして提供できます。さらに、ゼロから開発するのではなく、すでに完成した技術を組み合わせて設計するため、完成までの時間も大幅に短縮されます。

お客様のご要望に応じて、Saasのような形でも提供できます。

日本国内メーカーより安価

Rabilooは人件費の安いベトナムに開発拠点を置いているため、開発コストが抑えられ、価格も日本国内メーカーより安く提供しております。

具体的な金額については、お客様のご要望により異なるため、詳しくお知りになりたい場合、直接弊社までお気軽にお問い合わせください。

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まとめ：顔認証システムは世界の標準になっていく

この記事では、顔認証システムについての概要と、導入のメリット・デメリットについてご紹介しました。

顔認証システムとは：

顔認証システムとは、人の顔を認識し、人物を特定し、本人かどうか認証するための技術。セキュリティや本人認証の手段として、企業や政府も利用している。日本では、顔認証システムに関する法整備がまだ整っていないが、市場で顔認証システムの活用が広がっている。

Rabilooは高精度の顔認証システムソリューションを提供しています。

お客様の課題の抽出から、顔認証システムの提案、設計、開発、設置、運用まで全てワンストップで提供しております。

さらに顔認証システムを

デジタルサイネージ
POSレジ
勤怠管理システム
給与計算システム
セキュリティシステム

などと連携させて、マーケティングへの活用、業務効率化を実現させることも可能です。

Rabilooはお客様へのヒアリングから業務課題を抽出し、課題解決、最適なデジタルソリューションを提案いたします。

顔認証システム導入を検討中の企業様、ぜひ弊社Rabilooまでお気軽にご相談ください。

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