撮影装置および個人認証装置
【課題】 アイリス色素の変化により、アイリス領域と瞳孔や白目の他の部分との境界が判別しにくいといった影響をなくし、撮影画像からのアイリス領域抽出やコード化に失敗することを減らす。
【解決手段】 波長の異なる照明を複数設け、目画像を撮影する際に、アイリス色素に応じて前記照明のいずれかを選択的に点灯するようにした。或いは、複数の波長の異なる照明の光量調整を行い、複数の波長が混ざった照明を点灯させるようにした。或いは、被認証者等がアイリス色素に対応するボタンを押下し、その押下の情報に基づき、複数の波長の異なる照明の選択的発光或いは光量の調整を行うようにした。或いは、さらにアイリスコードのデータベースをアイリス色素毎に分類して格納できる構成とした。
【解決手段】 波長の異なる照明を複数設け、目画像を撮影する際に、アイリス色素に応じて前記照明のいずれかを選択的に点灯するようにした。或いは、複数の波長の異なる照明の光量調整を行い、複数の波長が混ざった照明を点灯させるようにした。或いは、被認証者等がアイリス色素に対応するボタンを押下し、その押下の情報に基づき、複数の波長の異なる照明の選択的発光或いは光量の調整を行うようにした。或いは、さらにアイリスコードのデータベースをアイリス色素毎に分類して格納できる構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アイリス(虹彩)や瞳の形状などを用いて個人識別を行う個人認証装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
アイリスを利用して個人識別を行う従来のアイリス認識装置の構成を図10に示す。従来のアイリス認識装置41は、顔画像を撮影するための画角が広い広角カメラ(以下、「Wカメラ2」という)、広角カメラの撮影用の照明(以下、「W照明3」という)、目を撮影するための画角が狭い狭角カメラ(以下、「Nカメラ4」という)、狭角カメラの撮影用の照明(以下、「N照明45」という)、これらの各カメラと照明を制御するカメラ制御部46、アイリス認識を行うアイリス認証部7、およびあらかじめ登録してあるアイリスコードが格納されているデータベース8から構成されている。
【0003】
以上の構成により従来のアイリス認識装置は、図11の動作フローチャートに示したように動作している。まず、可視光及び近赤外光を照射するW照明3を点灯させ(ステップS41)、Wカメラ2でアイリス認識装置を使用する被認証者9の顔画像を撮影する(ステップS42)。ここで、顔画像は目の位置を算出するための画像であり、色成分を利用しないため、カラー画像でも白黒画像でも構わない。
【0004】
次に、カメラ制御部46は、撮影した顔画像から被認証者9の目の位置を算出する(ステップS43)。この算出結果に基づき、近赤外光のN照明45を点灯させ(ステップS44)、Nカメラ4で目画像の撮影を行う(ステップS45)。次に、アイリス認証部7は、Nカメラ4で撮影した目画像からアイリス領域を抽出して、コード化を行い(ステップS46)、データベース8にあらかじめ登録してあるアイリスコードと比較し(ステップS47)、個人認証を行っている(ステップS48)。(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】特開2001−285682公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記従来のアイリス認識装置では、アイリスの色(以下、「アイリス色素」という)に関係なく、目画像撮影時の照明光として単位波長の近赤外光を使用している。一方、アイリス色素はメラニン色素の量によって変化し、日本人の場合はメラニン色素が多く茶褐色または黄褐色、欧米人の場合はメラニン色素が少なく青色または灰色へと変化する。従って、被認証者9のアイリス色素が照明光の波長と一致せず、目画像からアイリス領域と瞳孔や白目の他の部分との境界を判別しにくく、アイリス領域抽出やコード化に失敗するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、前述の課題を解決するため次の構成を採用する。すなわち、顔画像を撮影する第1の撮影部と、当該第1の撮影部により取得した顔画像からアイリス色素を抽出し色判定を行う色素判定部と、目画像を撮影する第2の撮影部と、異なる波長の光を照射する複数の照明部と、前記第2の撮影部により撮影するときに、前記色素判定部の結果に基づき前記複数の照明部のいずれかを選択的に点灯させるようにした。
【発明の効果】
【0007】
本発明の現像装置によれば、波長の異なる照明を複数設け、目画像を撮影する際に、アイリス色素に応じて照明を選択的に点灯するようにしたので、適確な目画像の撮影が可能となり、アイリス領域の抽出やコード化の失敗を減らすことができるとともに、アイリス認証の性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
以下、本発明に係る実施の形態例を、図面を用いて説明する。なお図面に共通する要素には同一の符号を付す。
【実施例1】
【0009】
実施例1のアイリス認識装置は、波長の異なるN照明を複数設け、Nカメラで目画像を撮影する際に、アイリス色素に応じてN照明を選択的に点灯するようにしたものである。
【0010】
(構成)
実施例1のアイリス認識装置の構成を図1に示す。Wカメラ2は、画角が広く、アイリス認識装置1を使用する被認証者9の顔画像をカラー撮影するカメラである。可視光成分を含むW照明3は、Wカメラ2による撮影時、周囲が暗い場合に照射する照明である。
【0011】
Nカメラ4は、画角が狭く被認証者9の目を撮影する。前述のように、一般に、人間の目はアイリス部分に色素をもっており、日本人のような茶色や黄色の波長の長いアイリス色素と欧米人のような青色や緑の波長が短いアイリス色素に大別することが出来る。そこで、N1照明5aを、茶色や黄色のアイリス色素に適した波長の近赤外光を発光する照明とし、N2照明5bを、青色や緑色のアイリス色素に適した波長の近赤外を発光する照明として構成する。
【0012】
カメラ制御部6は、Wカメラ2で撮影したカラーの顔画像から目の位置の算出を行うとともにアイリス部分の色成分を分析し、アイリス色素の判定を行うものである。すなわち、カメラ制御部6は、アイリス色素が茶色に近い場合にN1照明5aを、青色に近い場合にはN2照明5bを点灯させ、算出した目の位置の情報に基づき、Nカメラ4により目画像の撮影を行うなどの制御を行う。
【0013】
アイリス認証部7は、Nカメラ4にて撮影した目画像からアイリス領域を抽出しコード化し、データベース8にあらかじめ登録してあるアイリスコードとの比較を行う機能を有する。
【0014】
(動作)
以上の構成により、実施例1のアイリス認識装置は、図2に示した動作フローチャートのように動作する。
【0015】
まず、アイリス認識装置1は、被認証者9がアイリス認識装置1の正面に来たことを検知すると、被認証者9の周囲が暗い場合には可視光のW照明3を点灯させ(ステップS1)、撮影画像のコントラストを上げWカメラ2で被認証者9の顔画像を撮影する(ステップS2)。
【0016】
カメラ制御部6は、Wカメラ2で撮影した顔画像から目の位置を算出し(ステップS3)、アイリス色素の判定を行う(ステップS4)。次に、当該算出した目の位置とアイリス色素に基づき、Nカメラ4にて目画像の撮影を行う(ステップS7)。この時、アイリス色素が茶色に近い場合にはN1照明5a(ステップS5)を点灯し、青色に違い場合にはN2照明5bを点灯させる(ステップS6)。
【0017】
次に、アイリス認証部7では、Nカメラ4で撮影した目画像からアイリス領域を抽出しコード化を行い(ステップS8)、データベース8にあらかじめ登録してあるアイリスコードと比較を行い(ステップS9)、被認証者9であるかどうかの認証を行う(ステップS10)。
【0018】
なお、以上の実施例の説明では、2種類のアイリス色素に応じ、2種類の照明を点灯させる例を示したが、さらに詳細にアイリス色素を分類し、3種類以上の照明を選択的に点灯させるようにしてもよい。
【0019】
(実施例1の効果)
以上詳細に述べたように、実施例1のアイリス認識装置によれば、波長の異なるN照明を複数設け、目画像を撮影する際に、アイリス色素に応じてN照明を選択的に点灯するようにしたので、適確な目画像の撮影が可能となり、アイリス領域の抽出やコード化の失敗を減らすことができるとともに、アイリス認証の性能を向上させることができる。
【実施例2】
【0020】
実施例2のアイリス認識装置は、アイリス色素に応じて、複数のN照明の光量調整を行い複数の波長が混ざった照明を点灯させるようにしたものである。
【0021】
(構成)
アイリス認識装置の構成は、図3に示したように、照明光量調整部以外は、実施例1のアイリス認識装置と同様であるので、簡略化のために同様の部分の詳細な説明は省略する。
【0022】
すなわち、実施例2のアイリス認識装置は、アイリス認識装置11の被認証者9の顔画像を撮影するWカメラ2、撮影の際に周囲が暗い場合に照射する可視光成分を含むW照明3、被認証者9の目を撮影するNカメラ4、茶色や黄色のアイリス色素に適した波長の近赤外光を発光する5a、青色や緑色のアイリス色素に適した波長の近赤外光を発光する5b、Wカメラ2で撮影したカラーの顔画像から目の位置の算出を行うとともにアイリス部分の色成分を分析しアイリス色素の判定を行うカメラ制御部16、Nカメラ4で撮影した目画像からアイリス領域を抽出しコード化し、データベース8にあらかじめ登録してあるアイリスデータと比較を行う機能を有するアイリス認証部から構成される。
【0023】
そして、実施例2のアイリス認識装置の特徴である照明調整部10は、N1照明5aとN2照明5bの光量を調整し、異なる2種類の波長の光が混ざった照明を点灯させる機能を有するものである。
【0024】
(動作)
以上の構成により、実施例2のアイリス認識装置11は、図4の動作フローチャートのように動作する。ここで、ステップS11〜S13、ステップS16〜S19は、実施例1のS1〜S3、ステップS7〜S10と同様であるので、簡略化のために、その詳細な説明を省略する。
【0025】
まず、ステップS11〜S16では、被認証者9がアイリス認識装置11の正面に来たことを検知し、被認証者9の周囲が暗い場合には可視光のW照明3を点灯しWカメラ2で顔画像をカラー撮影し、撮影したカラーの顔画像からカメラ制御部16は、目の位置及びアイリス色素の判定を行い、算出した位置とアイリス色素に基づき、Nカメラ4で目画像の撮影を行う。
【0026】
この時、N照明は、アイリス色素が茶色に近い程度に応じて、茶色や黄色のアイリス色素に適した波長の光を発光するN1照明5aの光量を多く点灯させ、青色に近い程度に応じて、青色や緑色のアイリス色素に適した波長の近赤外光を点灯するN2照明5bの光量を多く点灯させるようにする。つまり、アイリスの色に合わせて、N1照明5aとN2照明5bの光量のバランスを照明調整部10により調整し、2種類の波長が混ざった照明を点灯させる(ステップS15)。
【0027】
そしてS17〜S19にて、アイリス認証部7により、Nカメラ4で撮影した目画像からアイリス領域を抽出しコード化を行い、データベース8にあらかじめ登録してあるアイリスコードとの比較を行い被認証者9であるかどうかの認証を行う。
【0028】
(実施例2の効果)
以上詳細に述べたように、実施例2のアイリス認識装置では、複数のN照明の光量調整を行い、複数の波長が混ざった照明を点灯させるようにしたので、より詳細な照明調整ができ、さらに適確な目画像の撮影が可能となり、アイリス領域の抽出やコード化の失敗を減らすことができるとともに、アイリス認証の性能を向上させることができる。
【実施例3】
【0029】
実施例3のアイリス認識装置は、アイリス色素の判定をカメラ制御部にて行うのではなく、被認証者9等が操作ボタン部のアイリス色素に対応するボタンを押下するようにし、その押下ボタンの情報に基づき、複数のN照明の選択的発光或いは光量調整を行って照明を点灯するようにしたものである。
【0030】
(構成)
実施例3のアイリス認識装置の構成は、図5に示したように、操作ボタン部20以外は、実施例1のアイリス認識装置と同様であるので、簡略化のために同様の部分についての詳細な説明は省略する。
【0031】
すなわち、実施例3のアイリス認識装置は、実施例1と同様に、Wカメラ2、W照明3、Nカメラ4、N1照明5a、N2照明5b、カメラ制御部26、アイリス認証部7、データベース8から構成される。
【0032】
そして、さらに実施例3のアイリス認識装置の特徴である操作ボタン部20が設けられ、図のようにカメラ制御部26に接続されている。そして、操作ボタン部20は、N1照明5aとN2照明5bの点灯を被認証者9等が選択するボタン20aとボタン20bから構成される。
【0033】
(動作)
以上の構成により、実施例3のアイリス認識装置21は、図6の動作フローチャートのように動作する。ここで、ステップS21〜S23、ステップS27〜S30は、実施例1のS1〜S3、ステップS7〜S10と同様であるので、簡略化のために、その詳細な説明を省略する。
【0034】
まず、被認証者9など(被認証者9の補助者でもよいし、特別のオペレータでもよい)が操作ボタン20a或いは20bを押下すると、これをカメラ制御部26が検出し(ステップS20)、以降の顔画像の撮影処理に移行する。ステップS21〜S27では、被認証者9の周囲が暗い場合には可視光のW照明3を点灯しWカメラ2で顔画像をカラー撮影し、撮影したカラーの顔画像からカメラ制御部26は、目の位置の算出及びアイリス色素の判定を行い、算出した位置とアイリス色素に基づき、Nカメラ4で目画像の撮影を行う。
【0035】
この時、N照明は、被認証者9等が茶色のボタン20aを押下した場合は、茶色や黄色のアイリス色素に適した波長の近赤外光を発光するN1照明5aを点灯させ、青色のボタン20bを押下した場合は、青色や緑色のアイリス色素に適した波長の近赤外光を発光するN2照明5bを点灯させるステップS24〜S26)。
【0036】
そしてS28〜S30にて、アイリス認証部7により、Nカメラ4で撮影した目画像からアイリス領域を抽出しコード化を行い、データベース8にあらかじめ登録してあるアイリスコードとの比較を行い、被認証者9であるかどうかの認証を行う。
【0037】
なお、以上の説明では、操作ボタンとして、アイリス色素に応じた(N照明の数でもある)2つのボタンを設けた例を示したが、2つに限定する必要はなく、3つ以上のボタンを設け、N照明も同数設けるようにしてもよいし、或いは各光量を数値として入力するようにしたり、図示しない表示部に色のマップなどを表示し被認証者9等に選択させるようにしたりしてもよい。
【0038】
また、ID番号やパスワードなどの個人認証データを記録した媒体を用いこの媒体から読取った情報も利用してアイリス認識する場合などでは、当該個人認証データの番号などから被認証者9のアイリス色素情報を取得し、取得したアイリス色素情報に基づきN照明を選択的或いは各光量を調整し点灯するようにしてもよい。
【0039】
また、以上の説明では、操作ボタンの押下を検出するとW照明点灯(ステップS21)に移行するように説明したが、被認証者9がアイリス認識装置11の正面に位置したことを検知したとき、W照明点灯以降の処理を行い、ステップS24にて図示しない表示画面等に操作ボタンを押下する旨を表示し、被認証者9にボタンの押下を促すようにしてもよい。
【0040】
(実施例3の効果)
以上詳細に述べたように、実施例3のアイリス認識装置では、被認証者等がアイリス色素に対応する操作ボタンを押下し、その押下の情報に基づき、複数のN照明の選択的発光或いは光量調整を行うようにしたので、アイリス色素の判定を確実に行うことができ、適確な目画像の撮影が可能となり、アイリス領域の抽出やコード化の失敗をなくし、アイリス認証の性能を向上させることができる。
【実施例4】
【0041】
実施例4のアイリス認識装置は、アイリスコードのデータベースをアイリス色素毎に分類して格納できる構成としたものである。
【0042】
(構成)
実施例4のアイリス認識装置の構成は、図7に示したように、データベース38以外は、実施例1のアイリス認識装置と同様であるので、簡略化のために同様の部分についての詳細な説明は省略する。
【0043】
すなわち、実施例4のアイリス認識装置は、図7に示したようにWカメラ2、W照明3、Nカメラ4、N1照明5a、N2照明5b、カメラ制御部26、アイリス認証部7、後述のデータベース38から構成され、図のように接続されている。
【0044】
なお、実施例4のアイリス認識装置の特徴であるデータベース38は、図8に示したように、アイリス色素毎に分類して格納する構成となっている。すなわち、データベース38は所定のエリア毎に分けて置き、アイリスコードを登録する際に、例えばアイリス色素が黄褐色と判定した場合は、黄褐色のエリアに順に登録者IDなどとともにアイリスコードを格納することによりデータベースを作成する。
【0045】
(動作)
以上の構成により、実施例4のアイリス認識装置31は、図9の動作フローチャートのように動作する。ここで、ステップS31〜S38、S40は、実施例1のS1〜S8、S10と同様であるので、簡略化のために、その詳細な説明を省略する。
【0046】
まず、ステップS31〜S38では、被認証者9がアイリス認識装置11の正面に来たことを検知し、被認証者9の周囲が暗い場合には可視光のW照明3を点灯しWカメラ2で顔画像をカラー撮影し、撮影したカラーの顔画像からカメラ制御部6は、目の位置及びアイリス色素の判定を行い、算出した位置とアイリス色素に基づき、Nカメラ4で目画像の撮影を行う。
【0047】
この時、使用するN照明は、アイリス色素が茶色に近い場合、茶色や黄色のアイリス色素に適した波長の近赤外光を発光するN1照明5aを点灯させ、青色に近い場合は、青色や緑色のアイリス色素に適した波長の近赤外光を発光するN2照明5bを点灯させる。
【0048】
そして、アイリス認証部7は、前記ステップS34にて判定したアイリス色素の情報に基づき、あらかじめアイリス色素別に分類されて登録してあるアイリスコードとの比較を行い(ステップS39)、被認証者9であるかどうかの認証を行う(ステップS40)
【0049】
以上の実施例の説明では、実施例1の構成のアイリス認識装置のデータベースをアイリス色素毎に分類して置くように説明したが、実施例2や実施例3の構成の場合にも勿論適用することができる。また、図8のデータベースのようにアイリス色素毎に分類して構成するのではなく、例えば登録IDの上位ビットなどを用いてアイリス色素を識別できるようにして置き順次格納するようにし、識別の際に当該アイリス色素識別ビットの値が一致した登録IDのアイリスコードのみ比較処理するようにしてもよい。
【0050】
(実施例4の効果)
以上詳細に述べたように、実施例4のアイリス認識装置では、アイリスコードのデータベースをアイリス色素毎に分類して格納できる構成にし、全てのアイリスコードとの比較処理を行わなくてもよいようにしたので、実施例1ないし3の効果に加え、認証等の処理時間を大幅に短縮することもできる。
【0051】
(その他の変形例)
以上の実施例の説明では、Nカメラにて目画像撮影の際に、アイリス色素に適した波長の近赤外光を発光するN1照明、N2照明を点灯するように説明したが、近赤外光の光に限定する必要はなく、アイリス色素に適した光であれば、近赤外以外の光でも勿論よい。
【産業上の利用可能性】
【0052】
以上述べたように、本発明は、アイリス(虹彩)や瞳の形状などを用いて個人識別を行う個人認証装置およびそれを用いたシステムなどに広く用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】実施例1のアイリス認識装置の構成図である。
【図2】実施例1のアイリス認識装置の動作フローチャートである。
【図3】実施例2のアイリス認識装置の構成図である。
【図4】実施例2のアイリス認識装置の動作フローチャートである。
【図5】実施例3のアイリス認識装置の構成図である。
【図6】実施例3のアイリス認識装置の動作フローチャートである。
【図7】実施例4のアイリス認識装置の構成図である。
【図8】実施例4のデータベースの構成例である。
【図9】実施例4のアイリス認識装置の動作フローチャートである。
【図10】従来のアイリス認識装置の構成図である。
【図11】従来のアイリス認識装置の動作フローチャートである。
【符号の説明】
【0054】
1、11、21、31、41 アイリス認識装置
2 Wカメラ
3 W照明
4 Nカメラ
5a、5b、45 N照明
6、16、26、46 カメラ制御部
7 アイリス認証部
8、38 データベース
9 被認証者
【技術分野】
【0001】
本発明は、アイリス(虹彩)や瞳の形状などを用いて個人識別を行う個人認証装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
アイリスを利用して個人識別を行う従来のアイリス認識装置の構成を図10に示す。従来のアイリス認識装置41は、顔画像を撮影するための画角が広い広角カメラ(以下、「Wカメラ2」という)、広角カメラの撮影用の照明(以下、「W照明3」という)、目を撮影するための画角が狭い狭角カメラ(以下、「Nカメラ4」という)、狭角カメラの撮影用の照明(以下、「N照明45」という)、これらの各カメラと照明を制御するカメラ制御部46、アイリス認識を行うアイリス認証部7、およびあらかじめ登録してあるアイリスコードが格納されているデータベース8から構成されている。
【0003】
以上の構成により従来のアイリス認識装置は、図11の動作フローチャートに示したように動作している。まず、可視光及び近赤外光を照射するW照明3を点灯させ(ステップS41)、Wカメラ2でアイリス認識装置を使用する被認証者9の顔画像を撮影する(ステップS42)。ここで、顔画像は目の位置を算出するための画像であり、色成分を利用しないため、カラー画像でも白黒画像でも構わない。
【0004】
次に、カメラ制御部46は、撮影した顔画像から被認証者9の目の位置を算出する(ステップS43)。この算出結果に基づき、近赤外光のN照明45を点灯させ(ステップS44)、Nカメラ4で目画像の撮影を行う(ステップS45)。次に、アイリス認証部7は、Nカメラ4で撮影した目画像からアイリス領域を抽出して、コード化を行い(ステップS46)、データベース8にあらかじめ登録してあるアイリスコードと比較し(ステップS47)、個人認証を行っている(ステップS48)。(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】特開2001−285682公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記従来のアイリス認識装置では、アイリスの色(以下、「アイリス色素」という)に関係なく、目画像撮影時の照明光として単位波長の近赤外光を使用している。一方、アイリス色素はメラニン色素の量によって変化し、日本人の場合はメラニン色素が多く茶褐色または黄褐色、欧米人の場合はメラニン色素が少なく青色または灰色へと変化する。従って、被認証者9のアイリス色素が照明光の波長と一致せず、目画像からアイリス領域と瞳孔や白目の他の部分との境界を判別しにくく、アイリス領域抽出やコード化に失敗するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、前述の課題を解決するため次の構成を採用する。すなわち、顔画像を撮影する第1の撮影部と、当該第1の撮影部により取得した顔画像からアイリス色素を抽出し色判定を行う色素判定部と、目画像を撮影する第2の撮影部と、異なる波長の光を照射する複数の照明部と、前記第2の撮影部により撮影するときに、前記色素判定部の結果に基づき前記複数の照明部のいずれかを選択的に点灯させるようにした。
【発明の効果】
【0007】
本発明の現像装置によれば、波長の異なる照明を複数設け、目画像を撮影する際に、アイリス色素に応じて照明を選択的に点灯するようにしたので、適確な目画像の撮影が可能となり、アイリス領域の抽出やコード化の失敗を減らすことができるとともに、アイリス認証の性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
以下、本発明に係る実施の形態例を、図面を用いて説明する。なお図面に共通する要素には同一の符号を付す。
【実施例1】
【0009】
実施例1のアイリス認識装置は、波長の異なるN照明を複数設け、Nカメラで目画像を撮影する際に、アイリス色素に応じてN照明を選択的に点灯するようにしたものである。
【0010】
(構成)
実施例1のアイリス認識装置の構成を図1に示す。Wカメラ2は、画角が広く、アイリス認識装置1を使用する被認証者9の顔画像をカラー撮影するカメラである。可視光成分を含むW照明3は、Wカメラ2による撮影時、周囲が暗い場合に照射する照明である。
【0011】
Nカメラ4は、画角が狭く被認証者9の目を撮影する。前述のように、一般に、人間の目はアイリス部分に色素をもっており、日本人のような茶色や黄色の波長の長いアイリス色素と欧米人のような青色や緑の波長が短いアイリス色素に大別することが出来る。そこで、N1照明5aを、茶色や黄色のアイリス色素に適した波長の近赤外光を発光する照明とし、N2照明5bを、青色や緑色のアイリス色素に適した波長の近赤外を発光する照明として構成する。
【0012】
カメラ制御部6は、Wカメラ2で撮影したカラーの顔画像から目の位置の算出を行うとともにアイリス部分の色成分を分析し、アイリス色素の判定を行うものである。すなわち、カメラ制御部6は、アイリス色素が茶色に近い場合にN1照明5aを、青色に近い場合にはN2照明5bを点灯させ、算出した目の位置の情報に基づき、Nカメラ4により目画像の撮影を行うなどの制御を行う。
【0013】
アイリス認証部7は、Nカメラ4にて撮影した目画像からアイリス領域を抽出しコード化し、データベース8にあらかじめ登録してあるアイリスコードとの比較を行う機能を有する。
【0014】
(動作)
以上の構成により、実施例1のアイリス認識装置は、図2に示した動作フローチャートのように動作する。
【0015】
まず、アイリス認識装置1は、被認証者9がアイリス認識装置1の正面に来たことを検知すると、被認証者9の周囲が暗い場合には可視光のW照明3を点灯させ(ステップS1)、撮影画像のコントラストを上げWカメラ2で被認証者9の顔画像を撮影する(ステップS2)。
【0016】
カメラ制御部6は、Wカメラ2で撮影した顔画像から目の位置を算出し(ステップS3)、アイリス色素の判定を行う(ステップS4)。次に、当該算出した目の位置とアイリス色素に基づき、Nカメラ4にて目画像の撮影を行う(ステップS7)。この時、アイリス色素が茶色に近い場合にはN1照明5a(ステップS5)を点灯し、青色に違い場合にはN2照明5bを点灯させる(ステップS6)。
【0017】
次に、アイリス認証部7では、Nカメラ4で撮影した目画像からアイリス領域を抽出しコード化を行い(ステップS8)、データベース8にあらかじめ登録してあるアイリスコードと比較を行い(ステップS9)、被認証者9であるかどうかの認証を行う(ステップS10)。
【0018】
なお、以上の実施例の説明では、2種類のアイリス色素に応じ、2種類の照明を点灯させる例を示したが、さらに詳細にアイリス色素を分類し、3種類以上の照明を選択的に点灯させるようにしてもよい。
【0019】
(実施例1の効果)
以上詳細に述べたように、実施例1のアイリス認識装置によれば、波長の異なるN照明を複数設け、目画像を撮影する際に、アイリス色素に応じてN照明を選択的に点灯するようにしたので、適確な目画像の撮影が可能となり、アイリス領域の抽出やコード化の失敗を減らすことができるとともに、アイリス認証の性能を向上させることができる。
【実施例2】
【0020】
実施例2のアイリス認識装置は、アイリス色素に応じて、複数のN照明の光量調整を行い複数の波長が混ざった照明を点灯させるようにしたものである。
【0021】
(構成)
アイリス認識装置の構成は、図3に示したように、照明光量調整部以外は、実施例1のアイリス認識装置と同様であるので、簡略化のために同様の部分の詳細な説明は省略する。
【0022】
すなわち、実施例2のアイリス認識装置は、アイリス認識装置11の被認証者9の顔画像を撮影するWカメラ2、撮影の際に周囲が暗い場合に照射する可視光成分を含むW照明3、被認証者9の目を撮影するNカメラ4、茶色や黄色のアイリス色素に適した波長の近赤外光を発光する5a、青色や緑色のアイリス色素に適した波長の近赤外光を発光する5b、Wカメラ2で撮影したカラーの顔画像から目の位置の算出を行うとともにアイリス部分の色成分を分析しアイリス色素の判定を行うカメラ制御部16、Nカメラ4で撮影した目画像からアイリス領域を抽出しコード化し、データベース8にあらかじめ登録してあるアイリスデータと比較を行う機能を有するアイリス認証部から構成される。
【0023】
そして、実施例2のアイリス認識装置の特徴である照明調整部10は、N1照明5aとN2照明5bの光量を調整し、異なる2種類の波長の光が混ざった照明を点灯させる機能を有するものである。
【0024】
(動作)
以上の構成により、実施例2のアイリス認識装置11は、図4の動作フローチャートのように動作する。ここで、ステップS11〜S13、ステップS16〜S19は、実施例1のS1〜S3、ステップS7〜S10と同様であるので、簡略化のために、その詳細な説明を省略する。
【0025】
まず、ステップS11〜S16では、被認証者9がアイリス認識装置11の正面に来たことを検知し、被認証者9の周囲が暗い場合には可視光のW照明3を点灯しWカメラ2で顔画像をカラー撮影し、撮影したカラーの顔画像からカメラ制御部16は、目の位置及びアイリス色素の判定を行い、算出した位置とアイリス色素に基づき、Nカメラ4で目画像の撮影を行う。
【0026】
この時、N照明は、アイリス色素が茶色に近い程度に応じて、茶色や黄色のアイリス色素に適した波長の光を発光するN1照明5aの光量を多く点灯させ、青色に近い程度に応じて、青色や緑色のアイリス色素に適した波長の近赤外光を点灯するN2照明5bの光量を多く点灯させるようにする。つまり、アイリスの色に合わせて、N1照明5aとN2照明5bの光量のバランスを照明調整部10により調整し、2種類の波長が混ざった照明を点灯させる(ステップS15)。
【0027】
そしてS17〜S19にて、アイリス認証部7により、Nカメラ4で撮影した目画像からアイリス領域を抽出しコード化を行い、データベース8にあらかじめ登録してあるアイリスコードとの比較を行い被認証者9であるかどうかの認証を行う。
【0028】
(実施例2の効果)
以上詳細に述べたように、実施例2のアイリス認識装置では、複数のN照明の光量調整を行い、複数の波長が混ざった照明を点灯させるようにしたので、より詳細な照明調整ができ、さらに適確な目画像の撮影が可能となり、アイリス領域の抽出やコード化の失敗を減らすことができるとともに、アイリス認証の性能を向上させることができる。
【実施例3】
【0029】
実施例3のアイリス認識装置は、アイリス色素の判定をカメラ制御部にて行うのではなく、被認証者9等が操作ボタン部のアイリス色素に対応するボタンを押下するようにし、その押下ボタンの情報に基づき、複数のN照明の選択的発光或いは光量調整を行って照明を点灯するようにしたものである。
【0030】
(構成)
実施例3のアイリス認識装置の構成は、図5に示したように、操作ボタン部20以外は、実施例1のアイリス認識装置と同様であるので、簡略化のために同様の部分についての詳細な説明は省略する。
【0031】
すなわち、実施例3のアイリス認識装置は、実施例1と同様に、Wカメラ2、W照明3、Nカメラ4、N1照明5a、N2照明5b、カメラ制御部26、アイリス認証部7、データベース8から構成される。
【0032】
そして、さらに実施例3のアイリス認識装置の特徴である操作ボタン部20が設けられ、図のようにカメラ制御部26に接続されている。そして、操作ボタン部20は、N1照明5aとN2照明5bの点灯を被認証者9等が選択するボタン20aとボタン20bから構成される。
【0033】
(動作)
以上の構成により、実施例3のアイリス認識装置21は、図6の動作フローチャートのように動作する。ここで、ステップS21〜S23、ステップS27〜S30は、実施例1のS1〜S3、ステップS7〜S10と同様であるので、簡略化のために、その詳細な説明を省略する。
【0034】
まず、被認証者9など(被認証者9の補助者でもよいし、特別のオペレータでもよい)が操作ボタン20a或いは20bを押下すると、これをカメラ制御部26が検出し(ステップS20)、以降の顔画像の撮影処理に移行する。ステップS21〜S27では、被認証者9の周囲が暗い場合には可視光のW照明3を点灯しWカメラ2で顔画像をカラー撮影し、撮影したカラーの顔画像からカメラ制御部26は、目の位置の算出及びアイリス色素の判定を行い、算出した位置とアイリス色素に基づき、Nカメラ4で目画像の撮影を行う。
【0035】
この時、N照明は、被認証者9等が茶色のボタン20aを押下した場合は、茶色や黄色のアイリス色素に適した波長の近赤外光を発光するN1照明5aを点灯させ、青色のボタン20bを押下した場合は、青色や緑色のアイリス色素に適した波長の近赤外光を発光するN2照明5bを点灯させるステップS24〜S26)。
【0036】
そしてS28〜S30にて、アイリス認証部7により、Nカメラ4で撮影した目画像からアイリス領域を抽出しコード化を行い、データベース8にあらかじめ登録してあるアイリスコードとの比較を行い、被認証者9であるかどうかの認証を行う。
【0037】
なお、以上の説明では、操作ボタンとして、アイリス色素に応じた(N照明の数でもある)2つのボタンを設けた例を示したが、2つに限定する必要はなく、3つ以上のボタンを設け、N照明も同数設けるようにしてもよいし、或いは各光量を数値として入力するようにしたり、図示しない表示部に色のマップなどを表示し被認証者9等に選択させるようにしたりしてもよい。
【0038】
また、ID番号やパスワードなどの個人認証データを記録した媒体を用いこの媒体から読取った情報も利用してアイリス認識する場合などでは、当該個人認証データの番号などから被認証者9のアイリス色素情報を取得し、取得したアイリス色素情報に基づきN照明を選択的或いは各光量を調整し点灯するようにしてもよい。
【0039】
また、以上の説明では、操作ボタンの押下を検出するとW照明点灯(ステップS21)に移行するように説明したが、被認証者9がアイリス認識装置11の正面に位置したことを検知したとき、W照明点灯以降の処理を行い、ステップS24にて図示しない表示画面等に操作ボタンを押下する旨を表示し、被認証者9にボタンの押下を促すようにしてもよい。
【0040】
(実施例3の効果)
以上詳細に述べたように、実施例3のアイリス認識装置では、被認証者等がアイリス色素に対応する操作ボタンを押下し、その押下の情報に基づき、複数のN照明の選択的発光或いは光量調整を行うようにしたので、アイリス色素の判定を確実に行うことができ、適確な目画像の撮影が可能となり、アイリス領域の抽出やコード化の失敗をなくし、アイリス認証の性能を向上させることができる。
【実施例4】
【0041】
実施例4のアイリス認識装置は、アイリスコードのデータベースをアイリス色素毎に分類して格納できる構成としたものである。
【0042】
(構成)
実施例4のアイリス認識装置の構成は、図7に示したように、データベース38以外は、実施例1のアイリス認識装置と同様であるので、簡略化のために同様の部分についての詳細な説明は省略する。
【0043】
すなわち、実施例4のアイリス認識装置は、図7に示したようにWカメラ2、W照明3、Nカメラ4、N1照明5a、N2照明5b、カメラ制御部26、アイリス認証部7、後述のデータベース38から構成され、図のように接続されている。
【0044】
なお、実施例4のアイリス認識装置の特徴であるデータベース38は、図8に示したように、アイリス色素毎に分類して格納する構成となっている。すなわち、データベース38は所定のエリア毎に分けて置き、アイリスコードを登録する際に、例えばアイリス色素が黄褐色と判定した場合は、黄褐色のエリアに順に登録者IDなどとともにアイリスコードを格納することによりデータベースを作成する。
【0045】
(動作)
以上の構成により、実施例4のアイリス認識装置31は、図9の動作フローチャートのように動作する。ここで、ステップS31〜S38、S40は、実施例1のS1〜S8、S10と同様であるので、簡略化のために、その詳細な説明を省略する。
【0046】
まず、ステップS31〜S38では、被認証者9がアイリス認識装置11の正面に来たことを検知し、被認証者9の周囲が暗い場合には可視光のW照明3を点灯しWカメラ2で顔画像をカラー撮影し、撮影したカラーの顔画像からカメラ制御部6は、目の位置及びアイリス色素の判定を行い、算出した位置とアイリス色素に基づき、Nカメラ4で目画像の撮影を行う。
【0047】
この時、使用するN照明は、アイリス色素が茶色に近い場合、茶色や黄色のアイリス色素に適した波長の近赤外光を発光するN1照明5aを点灯させ、青色に近い場合は、青色や緑色のアイリス色素に適した波長の近赤外光を発光するN2照明5bを点灯させる。
【0048】
そして、アイリス認証部7は、前記ステップS34にて判定したアイリス色素の情報に基づき、あらかじめアイリス色素別に分類されて登録してあるアイリスコードとの比較を行い(ステップS39)、被認証者9であるかどうかの認証を行う(ステップS40)
【0049】
以上の実施例の説明では、実施例1の構成のアイリス認識装置のデータベースをアイリス色素毎に分類して置くように説明したが、実施例2や実施例3の構成の場合にも勿論適用することができる。また、図8のデータベースのようにアイリス色素毎に分類して構成するのではなく、例えば登録IDの上位ビットなどを用いてアイリス色素を識別できるようにして置き順次格納するようにし、識別の際に当該アイリス色素識別ビットの値が一致した登録IDのアイリスコードのみ比較処理するようにしてもよい。
【0050】
(実施例4の効果)
以上詳細に述べたように、実施例4のアイリス認識装置では、アイリスコードのデータベースをアイリス色素毎に分類して格納できる構成にし、全てのアイリスコードとの比較処理を行わなくてもよいようにしたので、実施例1ないし3の効果に加え、認証等の処理時間を大幅に短縮することもできる。
【0051】
(その他の変形例)
以上の実施例の説明では、Nカメラにて目画像撮影の際に、アイリス色素に適した波長の近赤外光を発光するN1照明、N2照明を点灯するように説明したが、近赤外光の光に限定する必要はなく、アイリス色素に適した光であれば、近赤外以外の光でも勿論よい。
【産業上の利用可能性】
【0052】
以上述べたように、本発明は、アイリス(虹彩)や瞳の形状などを用いて個人識別を行う個人認証装置およびそれを用いたシステムなどに広く用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】実施例1のアイリス認識装置の構成図である。
【図2】実施例1のアイリス認識装置の動作フローチャートである。
【図3】実施例2のアイリス認識装置の構成図である。
【図4】実施例2のアイリス認識装置の動作フローチャートである。
【図5】実施例3のアイリス認識装置の構成図である。
【図6】実施例3のアイリス認識装置の動作フローチャートである。
【図7】実施例4のアイリス認識装置の構成図である。
【図8】実施例4のデータベースの構成例である。
【図9】実施例4のアイリス認識装置の動作フローチャートである。
【図10】従来のアイリス認識装置の構成図である。
【図11】従来のアイリス認識装置の動作フローチャートである。
【符号の説明】
【0054】
1、11、21、31、41 アイリス認識装置
2 Wカメラ
3 W照明
4 Nカメラ
5a、5b、45 N照明
6、16、26、46 カメラ制御部
7 アイリス認証部
8、38 データベース
9 被認証者
【特許請求の範囲】
【請求項1】
顔画像を撮影する第1の撮影部と、
当該第1の撮影部により取得した顔画像からアイリス色素を抽出し色判定を行う色素判定部と、
目画像を撮影する第2の撮影部と、
異なる波長の光を照射する複数の照明部と、
前記第2の撮影部により撮影するときに、前記色素判定部の結果に基づき、前記複数の照明部のいずれかを選択的に点灯させるようにしたことを特徴とする目画像撮影装置。
【請求項2】
前記色素判定部の結果に基づき、前記複数の照明部の各光量を変えるようにしたことを特徴とする請求項1記載の目画像撮影装置。
【請求項3】
前記色素判定部の判定を操作者の選択或いは操作者の個人情報に基づき行うことを特徴とする目画像撮影装置。
【請求項4】
複数の被認証者の目画像から所定の抽出手段により抽出した特徴パラメータを格納するデータベースと、
被認証者の目画像から前記抽出手段により特徴パラメータを抽出し、データベースの特徴パラメータと比較して認証する個人認証部を設けた個人認証装置において、
目画像の撮影手段として、請求項1ないし請求項3いずれか記載の目画像撮影装置を備えたことを特徴とする個人認証装置。
【請求項5】
前記データベースを、アイリス色素情報により分類して格納できるようにしたことを特徴とする請求項4記載の個人認証装置。
【請求項1】
顔画像を撮影する第1の撮影部と、
当該第1の撮影部により取得した顔画像からアイリス色素を抽出し色判定を行う色素判定部と、
目画像を撮影する第2の撮影部と、
異なる波長の光を照射する複数の照明部と、
前記第2の撮影部により撮影するときに、前記色素判定部の結果に基づき、前記複数の照明部のいずれかを選択的に点灯させるようにしたことを特徴とする目画像撮影装置。
【請求項2】
前記色素判定部の結果に基づき、前記複数の照明部の各光量を変えるようにしたことを特徴とする請求項1記載の目画像撮影装置。
【請求項3】
前記色素判定部の判定を操作者の選択或いは操作者の個人情報に基づき行うことを特徴とする目画像撮影装置。
【請求項4】
複数の被認証者の目画像から所定の抽出手段により抽出した特徴パラメータを格納するデータベースと、
被認証者の目画像から前記抽出手段により特徴パラメータを抽出し、データベースの特徴パラメータと比較して認証する個人認証部を設けた個人認証装置において、
目画像の撮影手段として、請求項1ないし請求項3いずれか記載の目画像撮影装置を備えたことを特徴とする個人認証装置。
【請求項5】
前記データベースを、アイリス色素情報により分類して格納できるようにしたことを特徴とする請求項4記載の個人認証装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2006−31185(P2006−31185A)
【公開日】平成18年2月2日(2006.2.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−206454(P2004−206454)
【出願日】平成16年7月13日(2004.7.13)
【出願人】(000000295)沖電気工業株式会社 (6,645)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成18年2月2日(2006.2.2)
【国際特許分類】
【出願日】平成16年7月13日(2004.7.13)
【出願人】(000000295)沖電気工業株式会社 (6,645)
【Fターム(参考)】
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