説明

ユーザの鏡像を表示することによってユーザを位置決めする装置、その位置決め方法、および画像捕捉装置

本発明は、画像捕捉装置(1)に対してユーザの顔面を位置決めする装置(4)に関するものであり、この位置決め装置は、水平方向において反転された画像を供給するべく構成された写真撮影装置(7)と、写真撮影装置に接続され、反転された画像を表示する表示画面(5)と、画面上に表示されている画像上にユーザのための少なくとも1つの位置決め基準マーク(6)を重ね合わせる手段と、を有しており、この場合に、位置決め基準マークと、表示されている画像は、実質的に同一の平面内に位置している。又、本発明は、これに対応した方法及び画像捕捉装置をも提供している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、位置決め基準マークと共にユーザの鏡像を同時に表示することにより、ユーザを位置決めする方法及び装置に関する。
【0002】
一例として、この位置決め装置は、顔面認識又はユーザの目の認識による識別のために使用可能な画像キャプチャ装置の前面においてユーザの顔面を位置決めするべく使用可能である。
【背景技術】
【0003】
目の虹彩によって人物を識別する自動装置は、その人物の虹彩の画像をキャプチャするべく、1つ又は2つのカメラを有している。使用されるカメラは、その視野の深さと幅が限定されており、この結果、虹彩の認識と人物の識別を実現するのに十分な品質を提供する画像を取得するべく、対象の人物をカメラに対して正確に位置決めすることが必要である。
【0004】
このため、識別装置をその識別装置のユーザを位置決めするための装置と関連付けることが提案されている。
【0005】
ユーザの位置を検出し、ユーザに対して視覚信号を送信することにより、適切でない場合にユーザが位置を補正できるようにする位置決め装置については周知である。しかしながら、これらの信号は、誤って解釈される可能性を有しており、その場合には、操作者の介入を伴うことなしに正しい位置決めを実現することは不可能である。
【0006】
このため、位置の変更に関する言葉による命令をユーザに対して付与する音声合成システムと関連付けられた前述のタイプの位置決め装置が存在している。しかしながら、この方法は、ユーザが話す1つ又は複数の言語に関する事前の知識を必要としており、且つ、雑音が多い環境においては、その実装が困難である。又、音声メッセージの生成と発声には相対的に時間を所要しており、これは、識別する対象の人物の数が多い場合に現在必要とされている3分というレベルの識別用の最大持続時間を満足することができない。
【0007】
これらの欠点を解決するべく、ユーザの目を位置決めするための基準マークをその上部に有する鏡を使用する方法が提案されており、この場合には、鏡の上のユーザの反射画像の目が位置決め基準マーク上に重なっている場合に、ユーザは正しく位置決めされていることになる。従って、位置決めの補正が非常に直観的である。但し、この場合には、ユーザの反射画像と位置決め基準マークは、同一の光学プレーン(平面)内に位置していない。残念ながら、3次元における位置決めのために優先的に使用するべき目を具備した人々が存在している。彼らは、自身を基準マーク上にアライメントする際に、無意識のうちに、利き目と呼ばれる一方の目のみを使用する傾向を有している。これが視差をもたらし、この結果、誤った配置がもたらされることになる。又、2つの光学平面の存在は、基準マークとユーザ自身の反射画像の両方を合焦した状態で同時に見ることができないユーザにおける調節(accommodation)の問題を引き起こすリスクをも有している。これらの調節の問題は位置決めにとって有害である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の目的は、ユーザによる迅速且つ正確な位置決めを実現する手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
このために、本発明は、画像キャプチャ装置に対してユーザの顔面を位置決めする位置決め装置を提供しており、この位置決め装置は、水平方向において反転された画像を供給するべく構成された写真撮影装置と、この写真撮影装置に接続され、反転画像を表示する表示画面と、画面上に表示されている画像上にユーザのための少なくとも1つの位置決め基準マークを重ね合わせる手段と、を有しており、この場合に、位置決め基準マークと、表示されている画像は、実質的に同一平面内に位置している。
【0010】
従って、この画面は、ユーザが自身の反射画像を見ることができると共に位置決め基準マークとアライメントした状態になることによって位置を補正可能な鏡として機能している。ユーザの画像と基準マークの画像が同一平面内に位置しているため、視差に伴う問題が発生することがなく、且つ、ユーザ自身の画像と基準マークを合焦状態において同時に見ようとする際に、ユーザが、調節に伴う問題を体験することもない。又、本発明の装置は、その特性が直観的であり、ユーザは、正しい位置を迅速にとることができる。
【0011】
第1の特有な特徴によれば、ユーザの身体の2つの要素上に2つの位置決め基準マークを重ね合わせるべく、重ね合わせ手段が構成されており、且つ、本装置は、ユーザと写真撮影装置間の距離を計測する部材と、この距離において、ユーザの身体の2つの要素間の距離をユーザの画像上において判定する手段と、ユーザの身体の要素間に存在している判定された距離の関数として画像に対して位置決め基準マークの間隔を適合させる適合手段と、を含んでいる。
【0012】
ユーザの両方の目を位置決めしていると仮定した場合に、例えば、位置決めマーク間の間隔よりも小さな(又は、大きい)目と目の間の距離をユーザが具備することになるというリスクが存在している。補正を伴うことなしに、両方の目を位置決めマークとアライメントした状態にするには、この種のユーザは、標準的な目と目の間の距離を具備したユーザと比べて、写真撮影装置に近過ぎる(又は、遠過ぎる)位置をとる必要があろう。適合手段は、相対的に正確な位置決めを実現するために、個々の人間間に存在している形態的なばらつきを補正するべく機能する。
【0013】
この場合に、好ましくは、適合手段は、画面上に表示されている画像の倍率を制御する制御部材を有している。
【0014】
従って、前述の仮定に戻れば、ユーザの相対的に小さな(又は、大きな)目と目の間の距離は、ユーザの画像を拡大(又は、縮小)することによって補償されることになる。この適合方式は、非常に単純である。
【0015】
第2の特有な特徴によれば、位置決め装置は、画像内における位置決め基準マークとユーザの間のミスアライメントを検出する手段と、画面上においてミスアライメントを増幅する手段と、を含んでいる。
【0016】
検出される誤りは、横方向、垂直方向、又は深さ方向におけるユーザのオフセットであってよい。位置決めの誤りを増幅することにより、ユーザによる位置の補正が容易になる。
【0017】
又、本発明は、ユーザの目の少なくとも1つの画像を捕捉する装置をも提供し、この捕捉装置は、少なくとも1つの画像取得カメラを含んでおり、且つ、捕捉装置は、前述の特徴のいずれかを有する位置決め装置を有しており、この位置決め装置の画面は、ユーザが画面を見た際にユーザの目が実質的に取得カメラの軸上に位置するように、装置内に取り付けられている。
【0018】
この結果、ユーザがその他の方向を見る必要なしに、位置決め動作から即座に画像の捕捉動作に継続できるように、位置決めの際にユーザの視線が画像の捕捉のために適切に導かれることになる。
【0019】
又、本発明は、画像捕捉装置に対してユーザを位置決めする方法をも提供しており、この方法は、実質的に連続してユーザの画像を撮影する段階と、撮影された画像を水平方向において反転させる段階と、その上に重ね合わせられた少なくとも1つの位置決め基準マークと共に反転画像をユーザに対して提示する段階と、を有しており、この場合に、位置決め基準マークと画像は、実質的に同一平面内において提示される。
【0020】
本発明のその他の特徴及び利点については、本発明の2つの特定的かつ非限定的な実施例に関する以下の説明を参照することにより、明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下においては、添付の図面を参照する。
【0022】
尚、本明細書においては、ユーザを識別するべくユーザの目の画像を取得する装置に対する適用の観点において、本発明について説明することとする。
【0023】
図1を参照すれば、第1の実施例(これを「直接的な視線」の実施例と呼ぶ)においては、画像キャプチャ装置は、ユーザの目の赤外線画像を取得する2つのカメラ1と、赤外線照明の2つの供給源2と、を有している(この方式自体は、従来のものである)。これらのカメラ1は、ユーザがカメラに対して基準位置に位置している場合に、そのそれぞれがユーザの目の1つの画像を取得するように、水平ライン上において互いに離隔した位置に配設されている。この基準位置は、ユーザの両方の目の十分な品質の画像の取得を実現する位置である。これらのカメラ1は、画像を処理すると共にユーザの虹彩を認識することによってユーザを識別するコンピュータプロセッサユニット3に接続されており、このコンピュータプロセッサユニットについても周知である。
【0024】
画像キャプチャ装置は、位置決め装置を含んでおり、これには、全体として参照符号4が付与されている。
【0025】
位置決め装置4は、2つのカメラ1の間に配置された画面5を有している。画面5の表面上には、基準位置内において、画像の公称倍率の関数として、ユーザの標準的な目と目の間の距離に対応する距離だけ水平方向に離隔した位置に2つの位置決め基準マーク6がマーキングされている。
【0026】
位置決め装置4は、全体として参照符号7が付与された写真撮影装置をも有しており、これは、可視光領域において動作するカメラ8を有しており、このカメラは、カメラ8から供給される画像を水平方向において反転させる制御ユニット9に接続されている。カメラ8は、モーター駆動によるズームレンズを含んでいる。制御ユニット9は、このモーター駆動によるズームレンズを制御するべく構成されており、且つ、画面5に接続されている。
【0027】
キャプチャ装置は、テレメータ10を含んでおり、これは、制御ユニット9に接続されており、赤外線領域において動作する。
【0028】
画像キャプチャ装置の前面に像が出現すると、カメラ8がユーザの顔面の画像を連続的に取得する。これらの画像は、制御ユニット9によって水平方向において反転され、反転された画像が画面5に送信される。
【0029】
従って、ユーザにとって、画面5は、ユーザが目の画像をアライメントすることを要する位置決め基準マーク6がその上部にマーキングされている鏡として機能している。画面5上に表示されている画像と位置決め基準マーク6は、同一の平面内に位置しており、この結果、視差を伴うことなしに、画像と基準マークを明瞭に観察可能である。又、単一のカメラ8を使用することにより、両眼で視認する場合に生じる利き目又は優位眼の問題も除去される。
【0030】
テレメータ10は、自身とユーザの間の距離を連続的に計測している。既定の瞬間において、計測された距離とその距離におけるユーザの画像を使用し、制御ユニット9がユーザの目と目の間の距離を判定する。そして、ユーザの目と目の間の距離が標準的なものと異なっている場合には、画像の倍率を、ユーザの目と目の間の距離と標準的なものの間の比率に適合させるべく、ズームレンズが制御される。
【0031】
ユーザは、画面5上に表示されているユーザの目を位置決め基準マーク6とアライメントした状態にするべく位置を補正する。
【0032】
位置決め基準マーク6とユーザの目の画像が重なった際に、カメラ1は、ユーザの目の画像をキャプチャする。ユーザが画面5を見ている際に、ユーザの目がカメラ1と実質的に同一線上にあることを認識されたい。この結果、ユーザを識別するべく、ユーザの虹彩に基づいて従来の認識が実行されることになる。
【0033】
第2実施例に関する以下の説明においては、前述のものと同一又は類似した要素に対して同一の参照符号を付与している。
【0034】
図2を参照すれば、折れ曲がった光の経路を有する第2実施例においては、写真撮影装置7のカメラ8と位置決め装置4の画面5は、もはや第1実施例のようにカメラ1の直近には配設されていない。
【0035】
第2実施例においては、位置決め装置は、2つの平行なプレートビームスプリッタ20、21を更に有している。ビームスプリッタ20は、隣接するカメラ1及びテレメータ10の前面において傾斜している。ビームスプリッタ20は、赤外線放射を透過すると共に可視放射を反射するべく従来の方式によって構成されたスペクトル分離器である。ビームスプリッタ20は、カメラ1の光軸に対して45°に配置されている。ビームスプリッタ21は、ビームスプリッタ20から到来する可視光束の一部を画面5に向かって透過すると共に、対応した割合の可視光束をカメラ8に向かって反射する光束分離器である。
【0036】
ビームスプリッタ20及び21の間には、調節取消部材22が配置されている。この調節取消部材22は、このケースにおいては、無限大における合焦を実行するべく従来の方式によって構成されたレンズから構築されている。ビームスプリッタ20及び21、調節取消部材22、及び画面5は、実質的に同一軸上においてアライメントされた状態にある。
【0037】
第2実施例における位置決め装置は、第1実施例のものと同様に動作する。
【0038】
カメラ8によってキャプチャされるべく、ユーザUにとって可視状態である画像がビームスプリッタ20及び21上において連続的に反射される。
【0039】
画面5は、ビームスプリッタ21と調節取消部材22を通じて観察可能であり、これは、ビームスプリッタ20においてユーザUに向かって反射されている。調節取消部材22に起因し、ユーザは、画面5を鮮明に見るために視覚を調節する必要がない。
【0040】
カメラ1とテレメータ10は、ビームスプリッタ20を通じて直接動作している。
【0041】
この第2実施例を構成している装置は、第1実施例のように、画面5の幅が、カメラ1の間の間隔に依存していないという利点を有している。
【0042】
この第2実施例の一変形においては、図3に示されているように、ビームスプリッタ21が省略されており、カメラ8は、ビームスプリッタ20の背後のカメラ1の近傍に配置されている。ビームスプリッタ20は赤外線放射を透過するものであるため、使用されるカメラ8は、この放射に対する感度を有するものでなければならない。
【0043】
画面5は、調節取消部材22の背後に直接配設されている。
【0044】
又、可視領域の一定割合を透過するビームスプリッタを使用することにより、可視領域において動作するカメラ1及び8を使用することも可能である。
【0045】
又、この例においては、制御ユニット9は、位置決め基準マークとユーザの目の間のミスアライメントを検出する部材と、このミスアライメントを増幅する手段(これは、ユーザの基準位置への接近に伴う位置決めの誤りを増幅するべく、画像と位置決め基準マークを増幅することにより、位置決めを容易にするように構成されている)と、をも内蔵している。
【0046】
又、増幅手段は、画面上に表示されている画像を位置決め基準マークに対して対応した方式で変位させることにより、横方向及び/又は垂直方向のミスアライメントを増幅するべく構成されている。テレメータによって検出される深さ方向における誤った位置決めも、例えば、ユーザが近づき過ぎた際には、画像を拡大し、ユーザが離れ過ぎた際には、画像を縮小することにより、増幅可能である。
【0047】
尚、この例における検出及び増幅手段は、画像処理用のコンピュータプログラムである。
【0048】
当然のことながら、本発明は、記述されている実施例に限定されるものではなく、請求項に定義されている本発明の範囲に属するあらゆる変形を包含している。
【0049】
本発明の位置決め装置は、識別のために目の画像をキャプチャするもの以外のアプリケーションにも使用可能であり、例えば、バイオメトリック認識のために顔面の画像をキャプチャするべく、或いは、更に単純に自動写真撮影ブース内において使用可能である。
【0050】
プロセッサユニット3は、レンズや鏡などの水平方向において画像を反転させる光学手段によって置換可能であろう。
【0051】
尚、位置決め基準マークは、図1には、十字の形態で示されているが、当然のことながら、円などのその他の形状も使用可能であろう。又、位置決め基準マークは、画面上にマーキングするのではなく、画像のオーバーレイやこれに類似したものなどの画像処理方法によって画像上に重ね合わせることも可能である。この結果、基準マークの間の間隔をユーザの目と目の間の距離の関数として適合可能である。
【0052】
尚、表示されている画像に対して位置決め基準マークの間隔を適合させる段階は、任意選択であり、これは、例えば、目と目の間の距離の変動が位置決めに対して有害な影響を具備していない場合には省略可能であろう。
【0053】
ミスアライメントを検出する手段と増幅手段は、実施例及びその変形のすべてにおいて使用可能である。或いは、この代わりに、これらの手段を省略することも可能であろう。
【0054】
ビームスプリッタは、プレートの形態であるものとして記述されているが、ビームスプリッタは、任意のその他の手段(具体的には、プリズム)を使用して形成可能であろう。
【0055】
第2実施例の変形においては、画面5とカメラ8の位置を相互に交換可能である。
【0056】
第2実施例においては、画面及び写真撮影装置の前面に調節取消部材が配置されているが、位置決め装置がこのような部材を具備する必要はない。
【0057】
調節取消部材22は、2つの半反射プレート20、21の間以外のどこか(具体的には、画面5と半反射プレート21の間)に配設可能である。調節取消部材22は、オプションであり、具体的には、ユーザと画面の間の光経路が35センチメートル(cm)を上回っている場合には省略可能である(これは、この距離を上回る場合には、大部分の人間が調節の問題を具備しないと想定されている距離である)。
【0058】
テレメータもオプションである。
【図面の簡単な説明】
【0059】
【図1】本発明の第1実施例における画像キャプチャ装置の図式的な正面図である。
【図2】本発明の第2実施例における画像キャプチャ装置の図式的な側面図である。
【図3】第2実施例の変形を示す図2に類似した図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像キャプチャ装置(1)に対してユーザの顔面を位置決めする位置決め装置(4)において、
水平方向において反転された画像を供給するべく構成された写真撮影装置(7)と、
前記写真撮影装置に接続され、前記反転画像を表示する表示画面(5)と、
前記画面上に表示されている前記画像上に前記ユーザのための少なくとも1つの位置決め基準マーク(6)を重ね合わせる手段と、
を備え、
前記位置決め基準マークと前記表示されている画像は、実質的に同一平面内に位置していることを特徴とする位置決め装置。
【請求項2】
前記重ね合わせ手段は、前記ユーザの身体の2つの要素上に2つの位置決め基準マーク(6)を重ね合わせるべく構成されており、
前記装置は、
前記ユーザと前記写真撮影装置(7)の間の距離を計測する部材(10)と、
前記距離において、前記ユーザの身体の前記2つの要素間の距離を前記ユーザの前記画像上において判定する手段(9)と、
前記ユーザの身体の前記要素間に存在している前記判定された距離の関数として前記画像に対して前記位置決め基準マークの前記間隔を適合させる適合手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の位置決め装置。
【請求項3】
前記適合手段は、前記画面上に表示されている前記画像の倍率を制御する制御部材(9)を備えることを特徴とする請求項2に記載の位置決め装置。
【請求項4】
前記画像内における前記位置決め基準マーク(6)と前記ユーザの間のミスアライメントを検出する手段と、前記画面(5)上において前記ミスアライメントを増幅する増幅手段(9)と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の位置決め装置。
【請求項5】
前記画面(5)の前面に配設された光学調節取消装置(22)を備えることを特徴とする請求項1に記載の位置決め装置。
【請求項6】
ユーザの目の少なくとも1つの画像を捕捉する捕捉装置であって、少なくとも1つの画像取得カメラ(1)を備える捕捉装置において、
前記捕捉装置は、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の位置決め装置(4)を備え、
前記位置決め装置の前記画面(5)は、前記ユーザが前記画面を見た際に前記ユーザの目が実質的に前記取得カメラの軸上に位置するように、前記捕捉装置内に取り付けられていることを特徴とする捕捉装置。
【請求項7】
前記画面(5)は、前記取得カメラ(1)の直近に取り付けられていることを特徴とする請求項6に記載の捕捉装置。
【請求項8】
前記画面(5)と前記取得カメラ(1)の間に配設された少なくとも1つのビームスプリッタ(20、21)を備えることを特徴とする請求項6に記載の捕捉装置。
【請求項9】
前記取得カメラ(1)の前面において傾斜して延長している第1プレートビームスプリッタ(20)であって、前記取得カメラのほうを向いている非反射側面と、前記第1ビームスプリッタに対して平行に延長すると共に前記画面(5)と対向している非反射側面を具備する第2プレートビームスプリッタ(21)の反射側面に対向している反射側面とを具備する第1プレートビームスプリッタを備え、
前記写真撮影装置(7)は、前記第2ビームスプリッタの前記反射側面に対向していることを特徴とする請求項8記載の捕捉装置。
【請求項10】
画像捕捉装置に対してユーザを位置決めする方法において、
実質的に連続して前記ユーザの画像を撮影する段階と、
前記撮影された画像を水平方向において反転させる段階と、
その上部に重ね合わせられた少なくとも1つの位置決め基準マーク(6)と共に前記反転画像を前記ユーザに対して提示する段階と、
を備え、
前記位置決め基準マークと前記画像は、実質的に同一平面内において提示されることを特徴とする方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公表番号】特表2008−500571(P2008−500571A)
【公表日】平成20年1月10日(2008.1.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−514000(P2007−514000)
【出願日】平成17年5月20日(2005.5.20)
【国際出願番号】PCT/FR2005/001265
【国際公開番号】WO2006/000670
【国際公開日】平成18年1月5日(2006.1.5)
【出願人】(506010150)サジェム デファンス セキュリテ (14)
【Fターム(参考)】