JP2004328367A - Image photographic device and authentication device - Google Patents

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JP2004328367A JP2003120016A JP2003120016A JP2004328367A JP 2004328367 A JP2004328367 A JP 2004328367A JP 2003120016 A JP2003120016 A JP 2003120016A JP 2003120016 A JP2003120016 A JP 2003120016A JP 2004328367 A JP2004328367 A JP 2004328367A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image photographing device capable of detecting glasses when an object is wearing a pair of glasses, and of photographing an image with a satisfactory iris pattern. <P>SOLUTION: The image photographing device is provided with an image photographing part 4 which photographs a plurality of images with mutually different distances to objects, a focusing degree calculation part 5 which calculates a focusing degree of the plurality of images, a glass wearing determination part 6 which determines whether or not the object wears a pair of glasses and a focused image determination part 7 which determines an image whose focusing degree becomes equal to or more than a prescribed threshold at a position closest to the object among the plurality of images as a focused image when the object is determined to be wearing a pair of glasses in the glass wearing determination part 6. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体の画像を撮影する画像撮影装置、および、撮影された画像から取得される認証情報を用いて被写体の本人認証を行う認証装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、個人情報や機密情報等の重要な情報へのアクセスを制限したり、セキュリティ性の高い部屋への入退室管理等を行うにあたって、虹彩、指紋、顔または網膜等の人体の個体別に特有の情報(いわゆるバイオメトリクス情報)を認証情報として用いて本人認証を行う認証装置が実用化されてきている。
【0003】
例えば、被写体の眼周辺の画像(以下、眼画像と記す)を撮影し、その眼画像の虹彩部分をコード化することによって認証情報を作成し、その被写体から取得された認証情報とあらかじめ登録された認証情報を比較照合することによって、被写体の本人認証を行う虹彩認証技術が提案され、実用化されてきている(例えば、特許文献1を参照。)。
【0004】
このような虹彩認証技術を用いた認証装置(以下、虹彩認証装置と記す)においては、その用途に応じて据え置き型やハンディ型等様々な装置構成が提案されており、これらの虹彩認証技術を用いた虹彩認証装置においては、いかにして被写体の眼の位置を虹彩認証装置の画像撮影部の画角内に収めるよう適切に誘導するかが大きな課題となっていた。
【0005】
この課題を解決するために、例えばハンディ型の虹彩認証装置において、あらかじめ虹彩認証装置の所定の位置に2枚の鏡が配置されて、被認証者は自分の眼が虹彩認証装置の2枚の鏡に映る位置に自ら装置を手に持って移動させることにより、適切な位置に眼の位置を誘導することができる構成が提案されてきた(例えば、特許文献2を参照。)。
【0006】
【特許文献1】
特許第3307936号公報
【特許文献2】
特開2000−207536号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のようなハンディ型の虹彩認証装置においては、被認証者である被写体が眼鏡をかけている場合には、その検知のための有効な対策が図られてこなかった。
【0008】
さらに、一般に虹彩認証装置においては、コントラストの高い虹彩パターンの画像を撮影するため、被写体の眼に近赤外光(波長約700nm〜約1000nm)を照射し、その反射像を撮影する。このため、被写体が眼鏡をかけている場合には、眼に照射された近赤外光が眼鏡レンズの表面および裏面(以下、レンズ面と略記する)で反射してその反射像が映りこみとして撮影される。この映りこみが眼画像の虹彩の部分にも悪影響を及ぼすので、良好な虹彩パターンの画像を確実に撮影することができないという課題があった。
【0009】
本発明はこのような課題に鑑み、ハンディ型の認証装置において、被写体が眼鏡をかけている場合にそれを検知でき、かつ、良好な虹彩パターンの画像を撮影することができる画像撮影装置およびそれを用いた認証装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像撮影装置は、互いに撮影距離の異なる位置での被写体の画像を撮影する画像撮影部と、画像撮影部で撮影された複数の画像のそれぞれの合焦度を算出する合焦度算出部と、被写体が眼鏡を着用しているか否かを判定する眼鏡着用判定部と、眼鏡着用判定部において被写体が眼鏡を着用していると判定された場合に、複数の画像のうち、被写体に最も近い位置において合焦度が所定の閾値以上となる画像を眼の合焦画像であると判定する合焦画像判定部とを備えたことを特徴としている。
【0011】
このような構成とすることにより、眼鏡着用判定部を備えているので、被写体が眼鏡を着用しているか否かを判定することができる。さらに、眼鏡着用判定部で被写体が眼鏡を着用していると判定された場合に、合焦度が所定の閾値以上であり、かつ、撮影距離が最も短い画像を合焦画像と判定するので、眼鏡のレンズ面における反射像が眼画像、特に虹彩の画像に及ぼす悪影響を低減でき、良好な虹彩のパターンを有する眼の合焦画像を得ることができる。
【0012】
次に、本発明の画像撮影装置は、互いに撮影距離の異なる位置での被写体の画像を撮影する画像撮影部と、画像撮影部で撮影された複数の画像のそれぞれの合焦度を算出する合焦度算出部と、被写体が眼鏡を着用しているか否かを判定する眼鏡着用判定部と、眼鏡着用判定部において被写体が眼鏡を着用していると判定された場合に、複数の画像のうち、撮影距離と画像の合焦度との関係において、被写体が近づくに従って合焦度が第1の極大を示すように変化した後に第2の極大を示すように変化したとき、合焦度が所定の閾値以上であり、かつ、撮影距離が第2の極大に対応する撮影距離よりも近い画像を眼の合焦画像であると判定する合焦画像判定部とを備えたことを特徴としている。
【0013】
このような構成とすることにより、眼鏡着用判定部を備えているので、被写体が眼鏡を着用しているか否かを判定することができる。さらに、眼鏡着用判定部で被写体が眼鏡を着用していると判定された場合に、合焦度が所定の閾値以上であり、かつ、撮影距離が第2の極大に対応する撮影距離よりも近い画像を合焦画像と判定するので、眼鏡のレンズ面における反射像が眼画像、特に虹彩の画像に及ぼす悪影響を低減した良好な眼の合焦画像を得ることができる。
【0014】
また、眼鏡着用判定部において被写体が眼鏡を着用していないと判定された場合に、合焦画像判定部は、複数の画像のうち、被写体から最も離れた位置において合焦度が所定の閾値以上となる画像を眼の合焦画像であると判定する構成によれば、被写体が眼鏡を着用していない裸眼の場合に、良好な虹彩パターンの合焦画像を得ることができ、被写体の眼鏡着用の有無にかかわらず、認証に好適な眼の合焦画像を得ることができる。
【0015】
また、眼鏡着用判定部は、画像撮影部で撮影された画像のうち、所定の輝度以上の画素が所定の数以上存在する場合に、被写体が眼鏡を着用していると判定する構成であってもよい。
【0016】
このような構成によれば、被写体である被認証者が自ら入力等を行うことなく、被認証者が眼鏡を着用しているか否かを判定することができる。
【0017】
また、眼鏡着用判定部に接続された入力部を備え、入力部に所定の入力が行われた場合に、眼鏡着用判定部は被写体が眼鏡を着用していると判定する構成であってもよい。
【0018】
このような構成とすることにより、簡易な構成で眼鏡着用判定を行うことが可能となり、ユーザにとって使いやすい画像撮影装置が実現できる。
【0019】
また、被写体に光線を照射する光線照射部を備えた構成であってもよい。
【0020】
このような構成とすることにより、よりコントラストの高い眼の画像を撮影することができる。
【0021】
さらに、合焦度算出部において合焦度が所定の閾値を超えた場合に、光線照射部に照射する光線の強さを増大させる光線照射制御部を備えた構成であってもよい。
【0022】
このような構成とすることにより、合焦度が所定の閾値を超えた後に光線照射部に光線の強度を増大させるので、よりコントラストの高い眼の画像を撮影することができると共に、所定の合焦度が得られるまでは光線の強度が低くてよいので、消費電力の低減を図ることができ、ハンディ型の装置への搭載に適した画像撮影装置が実現できる。
【0023】
また、被写体に対して、撮影距離を合焦画像を得られるような距離に誘導する誘導情報を出力する誘導情報出力部を備えた構成であってもよい。
【0024】
このような構成とすることにより、被認証者に対して、合焦画像が得られるような位置に誘導する誘導情報が出力されるので、被認証者が自ら画像撮影装置の位置を合焦画像が得られる位置に移動させる際の負担を小さくすることができる。
【0025】
さらに、誘導情報が音声による情報であり、合焦度算出部で算出された合焦度の高低にもとづいて、誘導情報出力部に音声情報の周波数を変調させて出力させる誘導情報出力制御部を備えた構成であってもよい。
【0026】
このような構成とすることにより、合焦度が高くなるほど音声情報の周波数が高くなる構成や、逆に低くなる構成が実現できるので、より被認証者に負担の少ない誘導方法が実現できる。
【0027】
さらに、光線照射部から照射される照射光が近赤外光である構成であってもよい。
【0028】
このような構成とすることにより、虹彩の高コントラストな画像を撮影することが可能となる。
【0029】
次に本発明の認証装置は、前述の本発明の画像撮影装置と、合焦画像判定部で判定された合焦画像を記憶する合焦画像記憶部と、合焦画像記憶部に記憶された合焦画像から認証情報を作成する認証情報作成部と、あらかじめ登録された登録認証情報と認証情報作成部で作成された認証情報とを比較照合する比較照合部とを備えたことを特徴としている。
【0030】
このような構成により、簡易な構成で被認証者の眼鏡検出が可能であり、眼鏡が着用されている場合にも良好な眼画像の撮影が可能で、認証率の高い、小型の認証装置が実現できる。
【0031】
また、認証情報作成部は、被認証者の画像から得られる虹彩画像をコード化することにより認証情報を作成する構成であってもよい。
【0032】
このような構成により、虹彩画像をコード化した認証情報を用いて高い本人認証率を実現できる。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態として、本発明の画像撮影装置および認証装置について、図面を用いて説明する。
【0034】
図1は、本発明の実施の形態における画像撮影装置および認証装置の構成を示すブロック図である。また、図2は本発明の実施の形態における認証装置の使い方について説明する図である。さらに、図3は本発明の実施の形態における認証装置を搭載した携帯電話装置の外観を示す図である。
【0035】
まず、本発明の画像撮影装置1は、被認証者の眼2を撮影し、焦点の合った眼画像(以下合焦画像と記す)を出力する。また、本発明の認証装置3は、画像撮影装置1から出力された画像から認証情報として虹彩コードを作成し、あらかじめ記憶された登録認証情報と比較照合することによって、被認証者を本人認証する。また、図2に示したように、本発明の認証装置3は、被認証者が筐体を手に持って接近させながら画像撮影および認証を行う。
【0036】
図1に戻って、本発明の実施の形態における画像撮影装置1は、被認証者の眼画像を一定時間毎、例えば30分の1秒毎に撮影することにより、互いに撮影距離の異なる位置での画像を撮影する画像撮影部4、画像撮影部4で撮影された画像の焦点の合い度合い(以下、合焦度と記す)を算出する合焦度算出部5、画像撮影部4に接続され、撮影された画像中に所定の輝度以上の部分が検出された場合に被認証者が眼鏡を着用していると判定する眼鏡着用判定部6、合焦度算出部5で算出された合焦度が所定の閾値以上にあるか否かによって、画像撮影部4で撮影された画像が合焦画像であるか否かを判定する合焦画像判定部7、被認証者の眼2に近赤外光を照射する光線照射部8、光線照射部8から照射される光線の強度を制御する光線照射制御部9、被認証者に対して後述する誘導情報を出力する誘導情報出力部10、および、誘導情報出力部10から出力される誘導情報の出力制御を行う誘導情報出力制御部11を備える。
【0037】
画像撮影部4は、光学系を用いて、一定時間毎に画像を撮影できる公知の装置で実現可能である。
【0038】
合焦度算出部5は、画像撮影部4で撮影された画像毎の高周波数成分を取り出して積分するいわゆるハイパスフィルタを用いることができる。
【0039】
眼鏡着用判定部6は、画像撮影部4で撮影された画像のうち、眼鏡のフレーム等での反射光の影響により、所定の輝度以上の画素が所定の数以上存在する場合に被写体である被認証者が眼鏡をかけていると判定する構成であってもよいし、入力部(図示せず)が眼鏡着用判定部6に接続され、入力部から所定の入力があった場合に被認証者が眼鏡をかけていると判定する構成であってもよい。ここで、所定の入力の方法としては例えば、所定のダイレクトキーの長押しや、スタートキーの二度押し等の各種ユーザが覚えやすい操作を行わせるという方法が実際的である。
【0040】
合焦画像判定部7は、合焦度算出部5で算出された画像毎の合焦度が所定の閾値以上であれば合焦画像であると判定し、所定の閾値以下であれば、合焦画像でないと判定して、合焦画像を出力する。
【0041】
なお、合焦度算出部5、眼鏡着用判定部6および合焦画像判定部7の機能はソフトウェアによっても実現することができる。
【0042】
光線照射部8としては、例えば近赤外光線を発生する公知の発光ダイオード(LED)を用いることができる。
【0043】
誘導情報出力部10は、被認証者に対して、後述のように音や光線等を用いて被認証者の眼2の位置を所定の位置に誘導させる。
【0044】
次に、本発明の認証装置3は、前述した本発明の画像撮影装置1、画像撮影装置1の合焦画像判定部7から出力された合焦画像を記憶する合焦画像記憶部12、合焦画像記憶部12に記憶された画像を用いて公知の方法(例えば、特許文献1に記載の方法を参照。)で認証情報である虹彩コードを作成する認証情報作成部13、記憶部14に記憶された登録認証情報15と認証情報作成部13で作成された認証情報とを比較照合する比較照合部16、および、比較照合部16で比較照合された結果、すなわち一致または不一致のいずれかを表示する表示部17とを備える。
【0045】
合焦画像記憶部12としては公知のフレームメモリ等を用いることができ、記憶部14としては、公知のディスク装置やメモリ等を適宜用いることができる。
【0046】
また、認証情報作成部13における画像からの虹彩コードの作成方法、および、比較照合部16における認証情報同士の比較照合方法については、例えば前述の特許文献1に記載された方法を用いることが可能であるが、本発明の認証装置3はこの方法に限定されるものではなく、パターンマッチング等あらゆる公知の方法を用いて認証情報の作成および照合を行うことができる。
【0047】
さらに、表示部17には、公知の表示手段、例えば液晶ディスプレイやLED等を用いることができる。
【0048】
次に、本発明の認証装置3の各構成は、例えば図3に示す携帯電話装置20の内部に組み込まれて使用される。
【0049】
ここで携帯電話装置20は、音声通話時に使用するマイクロフォン部21およびスピーカ部22、相手先の電話番号の入力、メール等のテキスト情報の入力およびURL等のキー入力を行う入力部であるキー部23、電波の送受信を行うアンテナ部24、液晶ディスプレイ、EL、LED等の表示部17を備えた公知の携帯電話装置に、本発明の実施の形態における認証装置3が搭載されている。なお、本発明の実施の形態における携帯電話装置20として、上側筐体28と下側筐体29とが蝶番部27で折りたたみ自在に連結された構成を示したが、本発明はその形態を限定するものではない。
【0050】
本発明の実施の形態における携帯電話装置20においては、上側筐体28の表示部17の図3において下側に一対の光線照射部8、および、光線照射部8の間に孔部25を有する鏡部26を備え、さらに、孔部25を介して画像撮影部4の光学系が見える構成となっている。ここで一対の光線照射部8を設けたのは、虹彩コードを作成するに充分なコントラストの高い、ぶれの少ない眼画像を撮影するためである。
【0051】
鏡部26は後述するように、被認証者の眼2の位置を所定の位置に誘導するために用いられる。
【0052】
前述したような本発明の実施の形態における認証装置3の動作について、図面を用いて順を追って説明する。
【0053】
図4は、本発明の実施の形態における認証装置3の動作ステップを示すフローチャートである。
【0054】
まず、被認証者がキー部23を操作することによって認証装置3による認証が開始されると、光線照射制御部9は光線照射部8に光線を照射させる。これにより、被認証者の眼2は近赤外光によって照射される(S1)。
【0055】
ここで、被認証者は自分の眼2が鏡部26に映るような位置で黒眼、すなわち眼2の虹彩の部分が孔部25にちょうど重なる位置に、認証装置3を移動させる。これにより、被認証者は、自分の眼2を画像撮影部4の光学系の光軸上に配置することが可能となる。すなわち眼2の位置を、図2におけるX軸方向およびY軸方向に認識可能な位置関係となるよう誘導することができる。さらに被認証者は、図2におけるZ軸方向(紙面に向かって右方向)、すなわち自分に近づけるように認証装置3を移動させる。
【0056】
次に、画像撮影部4は、被認証者が認証装置3を自分に近づけるように移動させる間、一定時間毎、すなわち間欠的に画像の撮影を行う(S2)。
【0057】
撮影された画像は画像撮影部4から合焦度算出部5および眼鏡着用判定部6に送られて、合焦度算出部5においては前述のように画像から高周波数成分を取り出すことによって、合焦度を算出する(S3)。
【0058】
眼鏡着用判定部6では、送られた画像中に所定の輝度以上の画素数をカウントして、カウントされた画素数が所定の閾値以上であった場合に、被認証者が眼鏡を着用していると判定する(S4)。一方、画像は合焦画像判定部7に送られ、後述のように合焦画像であるか否かが判定される。
【0059】
なお、眼鏡着用判定部6として、前述のように接続された入力部からの所定のキー入力が行われた場合に被写体が眼鏡を着用していると判定する構成である場合には、ステップS4において、入力部から所定のキー入力が行われた場合に被写体が眼鏡を着用していると判定する。
【0060】
眼鏡着用判定部6において被認証者が眼鏡を着用しているか否かが判定された結果は合焦画像判定部7に送られ、眼鏡着用の有無に応じて異なる合焦画像の判定がなされる(S5、S6)。
【0061】
次に、本発明の認証装置3の合焦画像判定部7における合焦画像の判定処理内容について、詳細に説明する。
【0062】
図5は、本発明の実施の形態における認証装置3の合焦画像判定部7の機能を説明するための図である。ここでは、被認証者が認証装置3を手に持ち、近づけながら認証を行う場合を例として示す。
【0063】
図5に示したグラフは、画像が撮影された時刻に対する合焦度の関係(以下、合焦度曲線と記す)を示すグラフである。図5に示したグラフにおいては、縦軸は画像毎に合焦度算出部5において、装置を近づけながら所定の時間間隔で撮影した画像の合焦度であり、横軸は画像が撮影された時刻である。なお、ここでは被認証者が認証装置3を近づけながら所定の時間間隔で撮影を行うので横軸は、すなわち撮影距離を示し、向かって右方向(時間が経過する方向)に行くに従って撮影距離は近くなる。
【0064】
図5に示すように、まず、被認証者が眼鏡を着用していない場合、すなわち裸眼の場合には、被認証者が認証装置3を近づけるに従って、破線で示すように、合焦度が徐々に高くなり、虹彩にピントが合った(合焦)状態で極大41を示して、さらに近づけると低下していく。このように、被験者が眼鏡を着用していない裸眼の状態においては、距離の変化にともなう合焦度が示す極大41となる値の数は1つである。
【0065】
このような場合、合焦画像判定部7は図5における破線の合焦度曲線において、初めて所定の閾値TH以上に達した合焦度P1が得られた画像を合焦画像であると判定する(S6)。
【0066】
このようにして合焦画像であると判定された画像の一例を図6(a)に示す。図6(a)に示すように、裸眼における合焦画像51においては、光線照射部8の角膜における反射像30は瞳孔の部分に映りこんでおり、虹彩の領域にはかからない。よって、良好な虹彩の画像を撮影することができる。
【0067】
なお、被認証者が裸眼である場合には、合焦画像判定部7は図5における閾値THの範囲内、すなわち合焦度P1から合焦度P2までの間に撮影された画像を眼の合焦画像51とすればよい。さらに被認証者が認証装置3を近づけながら撮影を行う構成においては、合焦度P1において撮影された画像を眼の合焦画像51としたほうが、眼の合焦画像51の判定を迅速に行うことができる。
【0068】
このように、眼鏡着用判定部6において、被認証者が眼鏡を着用していないと判定された場合には、合焦画像判定部7は、前述の合焦度P1において撮影された画像を合焦画像51とする。なお、被認証者が認証装置3を遠ざけながら撮影を行う構成の場合には、合焦度P2において撮影された画像を眼の合焦画像51としたほうが、合焦画像51の判定を迅速に行うことができることはいうまでもない。このような場合には、合焦画像判定部7は、合焦度P2において撮影された画像を合焦画像51とする。
【0069】
一方、図5に実線で示したように、被認証者が眼鏡を着用している場合においては、被認証者が認証装置3を近づけた場合、合焦度が徐々に高くなり、第1の極大42を超えて低くなった後に極小44を超えると再び高くなり、第2の極大43を示し、その後、低下する。距離を近づけるに従って現れる第1の極大42は眼鏡のフレームやレンズ面等に合焦したことを示す極大であり、次に現れる第2の極大43は虹彩に合焦することによって現れるピークである。
【0070】
よって、前述のステップS4において、眼鏡着用判定部6から合焦画像判定部7に対して、被写体が眼鏡を着用していることを示す信号が送られてきた場合には、合焦画像判定部7は、図5における実線の合焦度曲線において、所定の閾値TH以上の合焦度である画像のうち、第2の極大43における紙面に向かって右側、すなわち距離の近い側の合焦度P5に対応する画像を合焦画像であるとして判定する(S5)。
【0071】
この理由について説明する。図6(b)〜図6(d)は、撮影された眼画像の一例である。
【0072】
図6(b)は、図5における第1の極大42の距離が遠い側(図5における左側)において合焦度が所定の閾値THを超える合焦度P3に対応する画像52である。図6(b)に示したように、画像52は、眼鏡のレンズ面やフレーム等にピントが合っている(合焦している)ために合焦度が高くなっており、虹彩にはピントが合っていない。さらに画像52においては、光線照射部8のレンズ面における映りこみ31が虹彩周辺にかかっており、この影響で虹彩の画像を取得することが難しい。
【0073】
次に、図6(c)は、図5における第2の極大43の遠い側(図5における左側)において合焦度が所定の閾値THを超える合焦度P4に対応する画像53である。画像53においては、虹彩にピントが合っているものの、光線照射部8のレンズ面における映りこみ31が、まだ虹彩付近にかかっており、この影響で虹彩の良好な画像を取得することが難しい。
【0074】
さらに、図6(d)は、被認証者が認証装置3をさらに近づけて、図5における第2の極大43の近い側(図5における右側)において合焦度が閾値THを超えている合焦度P5に対応する画像54である。画像54においては、虹彩にピントが合っていると共に、光線照射部8の映りこみ31は虹彩領域よりも外側の白眼の領域にかかっている。
【0075】
このような、図5における第2の極大43の近い側(図5における右側)における合焦度が閾値THを超える合焦度P5に対応する画像54を合焦画像とすることで、良好な虹彩の画像を撮影することが可能となる。なお、被認証者が認証装置3を近づけながら撮影を行う構成または遠ざけながら撮影を行う構成のいずれの構成においても、前述の合焦度P5に対応する画像54を合焦画像とすることが望ましい。
【0076】
図4に戻って、前述のステップS5およびS6における合焦画像判定が行われた際に、合焦画像が得られていない間には、ステップS2に戻って、さらに画像の撮影が行われる。一方、合焦画像が得られた場合には、合焦画像判定部7から合焦画像記憶部12に合焦画像が送られる(S7)。
【0077】
合焦画像記憶部12に記憶された合焦画像は、認証情報作成部13に送られて、あらかじめ記憶部14に記憶された登録認証情報15と認証情報作成部13で作成された認証情報とが比較照合部16において比較認証されて、その結果が表示部17に表示される(S8)。
【0078】
なお、このステップS8での認証処理については、例えば特許文献1に記載された方法の他、各種公知の方法を用いることができる。
【0079】
なお、光線照射制御部9は、合焦度算出部5において算出された合焦度が所定の閾値LTHを超えた場合に、光線照射部に対して照射する光線の強度を増大させる構成であってもよい。このような構成とすることにより、合焦度が所定の閾値LTH以下である場合には比較的低い強度の光線を照射させるので、装置全体の低消費電力化を図ることが可能となる。
【0080】
また、誘導情報出力制御部11が、合焦度算出部5において算出された合焦度の変化にともなって、異なる誘導情報を出力するように誘導情報出力部10を制御する構成であってもよい。例えば、誘導情報が音である場合に、合焦度が高くなるほど、誘導音の周波数を上げたり、逆に下げたりすれば、被認証者が、自らの距離を誘導しやすい構成が実現できる。
【0081】
なお、本発明の実施の形態の画像撮影装置1は、認証装置3の内部に搭載された構成を用いて説明を行ったが、本発明の画像撮影装置1はこれに限定されず、画像撮影装置単独で用いられたり、他の情報装置等に搭載される構成であってもよいことはいうまでもない。
【0082】
さらに、本発明の実施の形態における画像撮影装置1においては、被認証者が画像撮影装置1を自ら動かして撮影を行う構成を示したが、本発明の画像撮影装置1はこれに限定されず、公知の移動手段によって画像撮影装置1が被写体に対して移動する構成も本発明の画像撮影装置に含まれることはいうまでもない。
【0083】
なお、本発明の実施の形態における画像撮影装置1においては、その被写体が眼鏡をかけている場合にも、良好な眼画像を得ることができる。よって、本発明の実施の形態における認証装置3では、その認証情報を眼画像から作成した虹彩コードであるとして説明を行ったが、本発明の認証装置はこれに限定されず、例えば眼底の血管パターン等、人の眼画像から作成されるあらゆる認証情報を用いることができるのはいうまでもない。
【0084】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ハンディ型の認証装置において、眼鏡着用判定部を備えているので、被写体が眼鏡を着用しているか否かを判定することができる。さらに、眼鏡着用判定部で被写体が眼鏡を着用していると判定された場合に、合焦度が所定の閾値以上であり、かつ、撮影距離が最も短い画像を合焦画像と判定するので、眼鏡のレンズ面における反射像が眼画像、特に虹彩の画像に及ぼす悪影響を低減でき、良好な虹彩のパターンを有する認証に適した合焦画像を得ることができる画像撮影装置およびそれを用いた認証装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における画像撮影装置および認証装置の構成を示すブロック図
【図2】本発明の実施の形態における認証装置の使い方について説明する図
【図3】本発明の実施の形態における認証装置を搭載した携帯電話装置の外観を示す図
【図4】本発明の実施の形態における認証装置の動作ステップを示すフローチャート
【図5】本発明の実施の形態における認証装置の合焦画像判定部の機能を説明するための図
【図6】(a)は本発明の実施の形態における合焦画像であると判定された画像の一例を示す図
(b)〜(d)は本発明の実施の形態における実際に撮影された眼画像の一例を示す図
【符号の説明】
1 画像撮影装置
2 (被認証者の)眼
3 認証装置
4 画像撮影部
5 合焦度算出部
6 眼鏡着用判定部
7 合焦画像判定部
8 光線照射部
9 光線照射制御部
10 誘導情報出力部
11 誘導情報出力制御部
12 合焦画像記憶部
13 認証情報作成部
14 記憶部
15 登録認証情報
16 比較照合部
17 表示部
20 携帯電話装置
21 マイクロフォン部
22 スピーカ部
23 キー部
24 アンテナ部
25 孔部
26 鏡部
27 蝶番部
28 上側筐体
29 下側筐体
30 反射像
31 映りこみ
41 極大
42 第1の極大
43 第2の極大
44 極小
51 合焦画像
52〜54 画像
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image capturing device that captures an image of a subject, and an authentication device that authenticates the subject using authentication information acquired from the captured image.
[0002]
[Prior art]
In recent years, when restricting access to important information such as personal information and confidential information, and performing entry / exit management to rooms with high security, unique iris, fingerprint, face or retina etc. An authentication device that performs personal authentication using information (so-called biometrics information) as authentication information has been put to practical use.
[0003]
For example, an image around the eye of a subject (hereinafter referred to as an eye image) is taken, authentication information is created by coding an iris part of the eye image, and the authentication information is registered in advance with the authentication information acquired from the subject. An iris authentication technique for performing personal authentication of a subject by comparing and collating the authentication information obtained has been proposed and put into practical use (for example, see Patent Document 1).
[0004]
In an authentication device using such an iris authentication technology (hereinafter referred to as an iris authentication device), various device configurations such as a stationary type and a handy type have been proposed according to the application. In the iris authentication device used, how to appropriately guide the position of the subject's eye to be within the angle of view of the image capturing unit of the iris authentication device has been a major issue.
[0005]
In order to solve this problem, for example, in a hand-held iris authentication device, two mirrors are arranged in advance at predetermined positions of the iris authentication device, and the person to be authenticated has his / her eyes set on the two iris authentication devices. There has been proposed a configuration in which an eye can be guided to an appropriate position by moving the device by hand to a position reflected in a mirror (for example, see Patent Document 2).
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3307936
[Patent Document 2]
JP 2000-207536 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the handy-type iris authentication device as described above, when a subject who is a person to be authenticated wears glasses, no effective countermeasure has been taken for the detection.
[0008]
Further, in general, an iris authentication device irradiates near-infrared light (wavelength of about 700 nm to about 1000 nm) to a subject's eye to capture an image of an iris pattern having high contrast, and captures a reflected image thereof. For this reason, when the subject wears spectacles, the near-infrared light emitted to the eye is reflected on the front and back surfaces of the spectacle lens (hereinafter, abbreviated as lens surface), and the reflected image is reflected. Be photographed. Since this reflection has an adverse effect on the iris portion of the eye image, there is a problem that an image of a good iris pattern cannot be reliably taken.
[0009]
The present invention has been made in view of such a problem, and in a handy-type authentication device, an image capturing device capable of detecting when a subject wears glasses and capable of capturing an image of a good iris pattern, and an image capturing device capable of capturing the image. It is an object of the present invention to provide an authentication device using a password.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
An image photographing apparatus according to the present invention includes an image photographing unit that photographs an image of a subject at a position at a different photographing distance from each other, and a focus degree calculating unit that calculates a focus degree of each of a plurality of images photographed by the image photographing unit. Part, a spectacles wearing determination unit that determines whether or not the subject wears spectacles, and when it is determined that the subject is wearing spectacles in the spectacles wearing determination unit, among a plurality of images, A focus image determination unit that determines an image whose degree of focus is equal to or more than a predetermined threshold value at the closest position to be an in-focus image of the eye.
[0011]
With this configuration, since the spectacles wear determination unit is provided, it is possible to determine whether the subject wears spectacles. Further, when it is determined that the subject is wearing spectacles in the spectacle wear determination unit, since the degree of focus is equal to or more than a predetermined threshold, and the image with the shortest shooting distance is determined as a focused image, It is possible to reduce the adverse effect of the reflection image on the lens surface of the eyeglasses on the eye image, particularly the iris image, and to obtain a focused image of the eye having a good iris pattern.
[0012]
Next, the image photographing apparatus of the present invention includes an image photographing unit that photographs images of a subject at positions different in photographing distance from each other, and calculates a degree of focus of each of a plurality of images photographed by the image photographing unit. A focus degree calculation unit, a spectacle wear determination unit that determines whether or not the subject wears spectacles, and a case where the spectacle wear determination unit determines that the subject wears spectacles, among a plurality of images In the relationship between the shooting distance and the degree of focusing of the image, when the degree of focusing changes to show the first maximum as the subject approaches, and then changes to show the second maximum, And a focused image determination unit that determines that an image whose shooting distance is shorter than the shooting distance corresponding to the second maximum is determined to be a focused image of the eye.
[0013]
With this configuration, since the spectacles wear determination unit is provided, it is possible to determine whether the subject wears spectacles. Furthermore, when it is determined that the subject is wearing glasses by the glasses wear determination unit, the degree of focus is equal to or greater than a predetermined threshold, and the shooting distance is shorter than the shooting distance corresponding to the second maximum. Since the image is determined to be a focused image, it is possible to obtain a good focused image of the eye in which the reflected image on the lens surface of the eyeglasses has a reduced adverse effect on the eye image, particularly the iris image.
[0014]
In addition, when the eyeglass wear determination unit determines that the subject does not wear glasses, the focused image determination unit determines that the focus degree at a position farthest from the subject among a plurality of images is equal to or greater than a predetermined threshold. According to the configuration in which the image to be determined to be an in-focus image of the eye, a focused image of a good iris pattern can be obtained when the subject is the naked eye without glasses, Irrespective of the presence or absence of an in-focus state, a focused image of the eye suitable for authentication can be obtained.
[0015]
Further, the spectacles wear determination unit is configured to determine that the subject is wearing spectacles when an image captured by the image capturing unit includes a predetermined number or more of pixels having a predetermined brightness or higher. Is also good.
[0016]
According to such a configuration, it is possible to determine whether or not the person to be authenticated is wearing spectacles, without the object to be authenticated being input by himself / herself.
[0017]
In addition, an input unit connected to the spectacle wear determination unit may be provided, and when a predetermined input is performed on the input unit, the spectacle wear determination unit may determine that the subject wears spectacles. .
[0018]
With such a configuration, it is possible to determine the wearing of the glasses with a simple configuration, and it is possible to realize an image capturing apparatus that is easy for the user to use.
[0019]
Further, a configuration including a light beam irradiation unit that irradiates a light beam to the subject may be employed.
[0020]
With such a configuration, an image of the eye with higher contrast can be captured.
[0021]
Furthermore, a configuration may be provided that includes a light beam irradiation control unit that increases the intensity of a light beam irradiated to the light beam irradiation unit when the degree of focus exceeds a predetermined threshold value in the focus degree calculation unit.
[0022]
With such a configuration, the intensity of the light beam is increased in the light beam irradiating section after the degree of focus exceeds the predetermined threshold value, so that an image of the eye with higher contrast can be taken and the predetermined focus value can be obtained. Since the light intensity may be low until the degree of focus is obtained, power consumption can be reduced, and an image capturing apparatus suitable for mounting on a hand-held apparatus can be realized.
[0023]
Further, a configuration may be provided that includes a guidance information output unit that outputs guidance information for guiding a subject to a shooting distance such that a focused image can be obtained.
[0024]
With such a configuration, guidance information for guiding the user to a position where a focused image is obtained is output to the person to be authenticated. Can be reduced when the user is moved to a position where is obtained.
[0025]
Further, the guidance information is information by voice, and a guidance information output control unit that modulates the frequency of the audio information to the guidance information output unit and outputs the modulated information based on the degree of focus calculated by the focus degree calculation unit. It may be provided with a configuration.
[0026]
With this configuration, it is possible to realize a configuration in which the frequency of the audio information increases as the degree of focus increases, or a configuration in which the frequency decreases as the focus level increases. Therefore, a guidance method with less burden on the user can be realized.
[0027]
Further, the configuration may be such that the irradiation light emitted from the light irradiation unit is near-infrared light.
[0028]
With such a configuration, a high-contrast image of the iris can be captured.
[0029]
Next, the authentication device of the present invention is stored in the above-described image photographing device of the present invention, a focused image storage unit that stores the focused image determined by the focused image determination unit, and a focused image storage unit. An authentication information creation unit for creating authentication information from a focused image, and a comparison and collation unit for comparing and collating registered authentication information registered in advance with authentication information created by the authentication information creation unit are provided. .
[0030]
With such a configuration, it is possible to detect eyeglasses of a person to be authenticated with a simple configuration, to capture a good eye image even when eyeglasses are worn, and to obtain a small authentication device with a high authentication rate. realizable.
[0031]
Further, the authentication information creation unit may be configured to create the authentication information by coding an iris image obtained from the image of the subject.
[0032]
With such a configuration, a high identity authentication rate can be realized using authentication information obtained by coding an iris image.
[0033]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0034]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image capturing device and an authentication device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining how to use the authentication device according to the embodiment of the present invention. Further, FIG. 3 is a diagram showing an appearance of a mobile phone device equipped with the authentication device according to the embodiment of the present invention.
[0035]
First, the image photographing apparatus 1 of the present invention photographs the eye 2 of the person to be authenticated, and outputs a focused eye image (hereinafter, referred to as a focused image). In addition, the authentication device 3 of the present invention creates an iris code as authentication information from an image output from the image photographing device 1 and compares and collates it with registered authentication information stored in advance, thereby authenticating the person to be authenticated. . Further, as shown in FIG. 2, the authentication apparatus 3 of the present invention performs image capturing and authentication while the user to be authenticated holds the housing close to the housing.
[0036]
Returning to FIG. 1, the image capturing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention captures an eye image of a person to be authenticated at fixed time intervals, for example, every 1/30 second, so that the image capturing apparatus 1 can capture images at different shooting distances from each other. The image photographing unit 4 for photographing the image of the image, the focus degree calculating unit 5 for calculating the degree of focus of the image photographed by the image photographing unit 4 (hereinafter, referred to as the degree of focus), and the image photographing unit 4 The focus calculated by the spectacles wear determination unit 6 and the focus degree calculation unit 5 that determines that the subject is wearing spectacles when a portion having a predetermined luminance or more is detected in the captured image. A focused image determination unit 7 that determines whether or not the image captured by the image capturing unit 4 is a focused image based on whether the degree is equal to or greater than a predetermined threshold; A light beam irradiating unit 8 for irradiating external light, and a light beam irradiating unit for controlling the intensity of the light beam radiated from the light beam irradiating unit 8 Control unit 9, the guidance information output unit 10 for outputting guidance information to be described later with respect to the person to be authenticated, and includes a guidance information output control section 11 for controlling the output of the guide information outputted from the guide information output section 10.
[0037]
The image photographing unit 4 can be realized by a known device that can photograph an image at regular intervals using an optical system.
[0038]
The degree-of-focus calculation unit 5 can use a so-called high-pass filter that extracts and integrates high-frequency components of each image captured by the image capturing unit 4.
[0039]
The spectacles wearing determination unit 6 determines whether a subject is a subject when a predetermined number or more of pixels having a predetermined luminance or more exist in the image captured by the image capturing unit 4 due to the influence of reflected light from a frame of the glasses or the like. The configuration may be such that it is determined that the authenticator wears glasses, or if the input unit (not shown) is connected to the glasses wear determination unit 6 and there is a predetermined input from the input unit, May be configured to determine that the user is wearing glasses. Here, as a predetermined input method, for example, a method of performing an operation that can be easily remembered by various users, such as a long press of a predetermined direct key and a double press of a start key, is practical.
[0040]
The focused image determination unit 7 determines that the image is a focused image if the degree of focus of each image calculated by the degree of focus calculation unit 5 is equal to or more than a predetermined threshold, and determines the focus image if the degree of focus is equal to or less than the predetermined threshold. It determines that the image is not a focused image and outputs a focused image.
[0041]
Note that the functions of the focus degree calculation unit 5, the spectacle wear determination unit 6, and the focused image determination unit 7 can also be realized by software.
[0042]
As the light irradiation unit 8, for example, a known light emitting diode (LED) that generates a near infrared ray can be used.
[0043]
The guidance information output unit 10 causes the user to guide the position of the eye 2 of the person to be authenticated to a predetermined position using sound, light rays, or the like as described later.
[0044]
Next, the authentication device 3 of the present invention includes the above-described image photographing device 1 of the present invention, a focused image storage unit 12 for storing a focused image output from the focused image determination unit 7 of the image photographing device 1, The authentication information creation unit 13 that creates an iris code, which is authentication information, by a known method (for example, see the method described in Patent Literature 1) using the image stored in the focused image storage unit 12 and the storage unit 14 A comparison / collation unit 16 for comparing and collating the stored registered authentication information 15 with the authentication information created by the authentication information creation unit 13, and a result of comparison / matching by the comparison / matching unit 16, that is, a match or a mismatch. And a display unit 17 for displaying.
[0045]
A well-known frame memory or the like can be used as the focused image storage unit 12, and a well-known disk device or memory can be used as the storage unit 14 as appropriate.
[0046]
Further, as a method of creating an iris code from an image in the authentication information creating unit 13 and a method of comparing and matching authentication information in the comparison and matching unit 16, for example, the method described in Patent Document 1 described above can be used. However, the authentication device 3 of the present invention is not limited to this method, and can create and collate the authentication information using any known method such as pattern matching.
[0047]
Further, as the display unit 17, a known display unit, for example, a liquid crystal display or an LED can be used.
[0048]
Next, each configuration of the authentication device 3 of the present invention is used by being incorporated in, for example, the mobile phone device 20 shown in FIG.
[0049]
Here, the mobile phone device 20 includes a microphone unit 21 and a speaker unit 22 used during a voice call, a key unit serving as an input unit for inputting a telephone number of a destination, inputting text information such as mail, and key input such as a URL. The authentication device 3 according to the embodiment of the present invention is mounted on a known mobile phone device including an antenna unit 23 for transmitting and receiving radio waves, a display unit 17 such as a liquid crystal display, an EL, and an LED. In addition, as the mobile phone device 20 according to the embodiment of the present invention, a configuration in which the upper housing 28 and the lower housing 29 are foldably connected by the hinge portion 27 has been described, but the present invention is limited to this form. It does not do.
[0050]
In the mobile phone device 20 according to the embodiment of the present invention, the display unit 17 of the upper housing 28 has a pair of light irradiation units 8 on the lower side in FIG. 3 and a hole 25 between the light irradiation units 8. A mirror section 26 is provided, and the optical system of the image photographing section 4 can be seen through the hole 25. The reason why the pair of light beam irradiators 8 is provided here is to capture an eye image with high contrast and little blur that is sufficient to create an iris code.
[0051]
The mirror 26 is used to guide the position of the eye 2 of the person to be authenticated to a predetermined position, as described later.
[0052]
The operation of the authentication device 3 according to the embodiment of the present invention as described above will be described step by step with reference to the drawings.
[0053]
FIG. 4 is a flowchart showing operation steps of the authentication device 3 according to the embodiment of the present invention.
[0054]
First, when authentication by the authentication device 3 is started by the user to operate the key unit 23, the light beam irradiation control unit 9 causes the light beam irradiation unit 8 to irradiate a light beam. Thus, the eye 2 of the person to be authenticated is irradiated with near-infrared light (S1).
[0055]
Here, the person to be authenticated moves the authentication device 3 to a position where his or her eye 2 is reflected on the mirror 26, that is, a position where the iris of the eye 2 just overlaps the hole 25. Thus, the subject can place his or her eyes 2 on the optical axis of the optical system of the image capturing unit 4. That is, the position of the eye 2 can be guided so as to have a recognizable positional relationship in the X-axis direction and the Y-axis direction in FIG. Further, the person to be authenticated moves the authentication device 3 so as to approach the Z-axis direction (rightward in FIG. 2) in FIG.
[0056]
Next, the image capturing unit 4 captures an image at regular intervals, that is, intermittently, while the authentication target moves the authentication device 3 closer to the user (S2).
[0057]
The photographed image is sent from the image photographing unit 4 to the focusing degree calculating unit 5 and the spectacles wearing determining unit 6, and the focusing degree calculating unit 5 extracts the high frequency component from the image as described above to obtain the focused image. The degree of focus is calculated (S3).
[0058]
The spectacles wear determination unit 6 counts the number of pixels having a predetermined brightness or more in the transmitted image, and when the counted number of pixels is equal to or more than the predetermined threshold, the subject wears the spectacles. It is determined that there is (S4). On the other hand, the image is sent to the in-focus image determination unit 7, and it is determined whether or not the image is a in-focus image as described later.
[0059]
If the eyeglass wear determination unit 6 is configured to determine that the subject wears glasses when a predetermined key input is performed from the input unit connected as described above, step S4 In, when a predetermined key input is performed from the input unit, it is determined that the subject is wearing glasses.
[0060]
The result of the determination as to whether or not the person to be authenticated wears the spectacles in the spectacle wear determination unit 6 is sent to the focused image determination unit 7, and a different focused image is determined depending on whether or not the spectacles are worn. (S5, S6).
[0061]
Next, the details of the focused image determination processing in the focused image determination unit 7 of the authentication device 3 of the present invention will be described.
[0062]
FIG. 5 is a diagram for explaining the function of the focused image determination unit 7 of the authentication device 3 according to the embodiment of the present invention. Here, a case will be described as an example in which a person to be authenticated holds the authentication device 3 and performs authentication while approaching the authentication device 3.
[0063]
The graph shown in FIG. 5 is a graph showing the relationship between the time at which an image was captured and the degree of focus (hereinafter, referred to as a focus degree curve). In the graph shown in FIG. 5, the vertical axis represents the degree of focus of an image captured at predetermined time intervals while approaching the device in the focus degree calculation unit 5 for each image, and the horizontal axis represents the image captured. It is time. In this case, since the subject performs image capturing at a predetermined time interval while approaching the authentication device 3, the horizontal axis indicates the image capturing distance, and the image capturing distance increases in the right direction (the direction in which time elapses). Get closer.
[0064]
As shown in FIG. 5, first, when the person to be authenticated does not wear glasses, that is, in the case of naked eyes, as the person to be authenticated approaches the authentication device 3, the degree of focus gradually increases as indicated by a broken line. And shows a maximum 41 in a state where the iris is in focus (focusing), and decreases as the iris is further approached. As described above, in the state of the naked eye in which the subject does not wear spectacles, the number of the values indicating the maximum 41 indicated by the degree of focusing according to the change in the distance is one.
[0065]
In such a case, the in-focus image determination unit 7 determines that an image in which the in-focus degree P1 that has reached the predetermined threshold TH or more for the first time is obtained as the in-focus image in the broken-point in-focus degree curve in FIG. (S6).
[0066]
FIG. 6A shows an example of an image determined to be a focused image in this way. As shown in FIG. 6A, in the focused image 51 with the naked eye, the reflection image 30 of the light irradiation unit 8 on the cornea is reflected on the pupil and does not cover the iris area. Therefore, a good iris image can be captured.
[0067]
When the person to be authenticated has no naked eyes, the focused image determination unit 7 determines that the image captured within the range of the threshold value TH in FIG. What is necessary is just to set it as the in-focus image 51. Further, in a configuration in which the person to be authenticated captures the image while approaching the authentication device 3, when the image captured at the degree of focus P <b> 1 is set as the focused image 51 of the eye, the determination of the focused image 51 of the eye is performed more quickly. be able to.
[0068]
As described above, when the glasses wear determination unit 6 determines that the person to be authenticated does not wear glasses, the focused image determination unit 7 combines the images captured at the above-described focus degree P1. It is assumed that a focus image 51 is provided. In the case of a configuration in which the person to be authenticated captures the image while keeping the authentication device 3 away, the image captured at the degree of focus P2 may be used as the in-focus image 51 of the eye to quickly determine the in-focus image 51. It goes without saying that it can be done. In such a case, the focused image determination unit 7 sets the image captured at the focus degree P2 as the focused image 51.
[0069]
On the other hand, as shown by the solid line in FIG. 5, when the person to be authenticated wears glasses, when the person to be authenticated approaches the authentication device 3, the degree of focus gradually increases, and the first It goes high again above the local minimum 44 after it has fallen below the local maximum 42, indicating a second local maximum 43, and then falls. The first maximum 42 that appears as the distance is reduced is a maximum that indicates that the image is focused on the frame or the lens surface of the glasses, and the second maximum 43 that appears next is a peak that appears when the iris is focused.
[0070]
Therefore, in the above-described step S4, when a signal indicating that the subject is wearing spectacles is sent from the spectacle wear determination unit 6 to the focused image determination unit 7, the in-focus image determination unit Reference numeral 7 denotes the focus degree on the right side of the second maximal 43 on the paper surface, that is, the focus degree on the short distance side, of the images having the focus degree equal to or more than the predetermined threshold value TH in the solid line focus degree curve in FIG. It is determined that the image corresponding to P5 is a focused image (S5).
[0071]
The reason will be described. FIGS. 6B to 6D are examples of captured eye images.
[0072]
FIG. 6B is an image 52 corresponding to a focus degree P3 in which the focus degree exceeds a predetermined threshold value TH on the far side (the left side in FIG. 5) of the first maximum 42 in FIG. As shown in FIG. 6B, the image 52 has a high degree of focus because it is in focus (focused) on the lens surface or frame of the glasses, and the iris is in focus. Does not fit. Furthermore, in the image 52, the reflection 31 on the lens surface of the light beam irradiating section 8 covers the periphery of the iris, which makes it difficult to obtain an image of the iris.
[0073]
Next, FIG. 6C shows an image 53 corresponding to a focus degree P4 in which the focus degree exceeds a predetermined threshold value TH on the far side (left side in FIG. 5) of the second maximum 43 in FIG. In the image 53, although the iris is in focus, the reflection 31 on the lens surface of the light beam irradiating section 8 is still in the vicinity of the iris, and it is difficult to obtain a good image of the iris due to this influence.
[0074]
Further, FIG. 6D shows a case where the person to be authenticated further approaches the authentication device 3 and the degree of focus exceeds the threshold value TH on the side closer to the second maximum 43 in FIG. 5 (right side in FIG. 5). It is an image 54 corresponding to the degree of focus P5. In the image 54, the iris is in focus, and the reflection 31 of the light beam irradiating unit 8 covers the white eye area outside the iris area.
[0075]
By setting the image 54 corresponding to the focus degree P5 in which the focus degree on the side near the second maximum 43 in FIG. 5 (the right side in FIG. 5) exceeds the threshold value TH as a focused image, a favorable image is obtained. An image of the iris can be taken. It should be noted that, in either of the configuration in which the person to be authenticated captures an image while approaching the authentication device 3 or the configuration in which image capture is performed while moving away from the authentication device 3, it is desirable that the image 54 corresponding to the above-described focus degree P5 be a focused image. .
[0076]
Returning to FIG. 4, when the in-focus image is determined in the above-described steps S5 and S6, while no in-focus image is obtained, the process returns to step S2 to further capture an image. On the other hand, when a focused image is obtained, the focused image is sent from the focused image determination unit 7 to the focused image storage unit 12 (S7).
[0077]
The focused image stored in the focused image storage unit 12 is sent to the authentication information creation unit 13, and the registered authentication information 15 previously stored in the storage unit 14 and the authentication information created by the authentication information creation unit 13 are stored. Are compared and authenticated by the comparison / collation unit 16, and the result is displayed on the display unit 17 (S8).
[0078]
For the authentication processing in step S8, for example, various known methods can be used in addition to the method described in Patent Document 1.
[0079]
Note that the light irradiation control unit 9 is configured to increase the intensity of a light beam applied to the light irradiation unit when the degree of focus calculated by the focus calculation unit 5 exceeds a predetermined threshold LTH. May be. With such a configuration, when the degree of focus is equal to or less than the predetermined threshold LTH, a relatively low-intensity light beam is emitted, so that the power consumption of the entire apparatus can be reduced.
[0080]
Further, even in a configuration in which the guidance information output control unit 11 controls the guidance information output unit 10 to output different guidance information according to a change in the focus degree calculated by the focus degree calculation unit 5. Good. For example, when the guidance information is a sound, if the frequency of the guidance sound is increased or decreased as the degree of focus increases, a configuration can be realized in which the subject can easily guide his or her own distance.
[0081]
Although the image capturing device 1 according to the embodiment of the present invention has been described using the configuration mounted inside the authentication device 3, the image capturing device 1 according to the present invention is not limited to this. Needless to say, the configuration may be used alone or mounted on another information device or the like.
[0082]
Furthermore, in the image photographing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, the configuration has been described in which the person to be authenticated moves the image photographing apparatus 1 himself to perform photographing, but the image photographing apparatus 1 of the present invention is not limited to this. Needless to say, a configuration in which the image capturing apparatus 1 moves with respect to a subject by a known moving unit is also included in the image capturing apparatus of the present invention.
[0083]
In the image photographing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, a good eye image can be obtained even when the subject wears glasses. Therefore, in the authentication device 3 according to the embodiment of the present invention, the authentication information is described as being an iris code created from an eye image. However, the authentication device of the present invention is not limited to this. It goes without saying that any authentication information created from a human eye image such as a pattern can be used.
[0084]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the handy-type authentication device, since the spectacle wearing determination unit is provided, it is possible to determine whether the subject is wearing spectacles. Further, when it is determined that the subject is wearing spectacles in the spectacle wear determination unit, since the degree of focus is equal to or more than a predetermined threshold, and the image with the shortest shooting distance is determined as a focused image, Image capturing apparatus capable of reducing the adverse effect of a reflected image on the lens surface of spectacles on an eye image, particularly an iris image, and obtaining a focused image suitable for authentication having a good iris pattern, and authentication using the same Equipment can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image capturing device and an authentication device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating how to use the authentication device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an appearance of a mobile phone device equipped with the authentication device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing operation steps of the authentication device according to the embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a diagram illustrating a function of a focused image determination unit of the authentication device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6A illustrates an example of an image determined to be a focused image according to the embodiment of the present invention.
(B)-(d) is a diagram showing an example of an actually photographed eye image in the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Image photographing device
2 Eyes (of the subject)
3 Authentication device
4 Image shooting unit
5 Focus degree calculator
6 Glasses wear judgment section
7 Focused image determination section
8 Light irradiation part
9 Light irradiation control unit
10 Guidance information output unit
11 Guidance information output control unit
12 Focused image storage
13 Authentication information creation unit
14 Storage unit
15 Registration credentials
16 Comparison and collation unit
17 Display
20 Mobile phone device
21 Microphone part
22 Speaker section
23 key part
24 Antenna part
25 holes
26 Mirror
27 Hinge
28 Upper case
29 Lower case
30 reflection image
31 Reflection
41 max
42 First maximum
43 Second maxima
44 tiny
51 Focused image
52-54 images

Claims (12)

互いに撮影距離の異なる位置での被写体の画像を撮影する画像撮影部と、
前記画像撮影部で撮影された複数の画像のそれぞれの合焦度を算出する合焦度算出部と、
前記被写体が眼鏡を着用しているか否かを判定する眼鏡着用判定部と、
前記眼鏡着用判定部において前記被写体が眼鏡を着用していると判定された場合に、前記複数の画像のうち、前記被写体に最も近い位置において前記合焦度が所定の閾値以上となる画像を眼の合焦画像であると判定する合焦画像判定部とを備えたことを特徴とする画像撮影装置。
An image capturing unit that captures images of the subject at different shooting distances from each other;
A focusing degree calculating unit that calculates a focusing degree of each of the plurality of images captured by the image capturing unit;
A spectacles wear determination unit that determines whether the subject is wearing spectacles,
When it is determined that the subject is wearing spectacles in the spectacles wearing determination unit, an image in which the degree of focus is equal to or greater than a predetermined threshold value at a position closest to the subject among the plurality of images. And an in-focus image judging section for judging that the in-focus image is an in-focus image.
互いに撮影距離の異なる位置での被写体の画像を撮影する画像撮影部と、
前記画像撮影部で撮影された複数の画像のそれぞれの合焦度を算出する合焦度算出部と、
前記被写体が眼鏡を着用しているか否かを判定する眼鏡着用判定部と、
前記眼鏡着用判定部において前記被写体が眼鏡を着用していると判定された場合に、前記複数の画像のうち、前記撮影距離と前記画像の合焦度との関係において、前記被写体が近づくに従って前記合焦度が第1の極大を示すように変化した後に第2の極大を示すように変化したとき、前記合焦度が所定の閾値以上であり、かつ、前記撮影距離が前記第2の極大に対応する撮影距離よりも近い画像を眼の合焦画像であると判定する合焦画像判定部とを備えたことを特徴とする画像撮影装置。
An image capturing unit that captures images of the subject at different shooting distances from each other;
A focusing degree calculating unit that calculates a focusing degree of each of the plurality of images captured by the image capturing unit;
A spectacles wear determination unit that determines whether the subject is wearing spectacles,
When it is determined that the subject is wearing glasses in the glasses wearing determination unit, among the plurality of images, in the relationship between the shooting distance and the degree of focus of the image, the subject approaches the subject. When the focus degree changes to indicate the second maximum after changing to indicate the first maximum, the focus degree is equal to or greater than a predetermined threshold, and the shooting distance is equal to or smaller than the second maximum. And an in-focus image determining unit that determines an image shorter than the shooting distance corresponding to the in-focus image to be the in-focus image of the eye.
前記眼鏡着用判定部において前記被写体が眼鏡を着用していないと判定された場合に、前記合焦画像判定部は、前記複数の画像のうち、前記被写体から最も離れた位置において前記合焦度が所定の閾値以上となる画像を眼の合焦画像であると判定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像撮影装置。When it is determined that the subject does not wear glasses in the glasses wear determination unit, the focused image determination unit, the focus degree at the position farthest from the subject, among the plurality of images. The image photographing apparatus according to claim 1, wherein an image having a predetermined threshold or more is determined to be a focused image of the eye. 前記眼鏡着用判定部は、前記画像撮影部で撮影された画像のうち、所定の輝度以上の画素が所定の数以上存在する場合に、前記被写体が眼鏡を着用していると判定することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の画像撮影装置。The spectacles wear determination unit is characterized in that, when there are a predetermined number or more of pixels having a predetermined luminance or more in an image captured by the image capturing unit, the subject determines that the subject wears glasses. The image photographing device according to any one of claims 1 to 3, wherein 前記眼鏡着用判定部に接続された入力部を備え、前記入力部に所定の入力が行われた場合に、前記眼鏡着用判定部は前記被写体が眼鏡を着用していると判定することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の画像撮影装置。An input unit connected to the glasses wear determination unit, wherein when a predetermined input is performed on the input unit, the glasses wear determination unit determines that the subject is wearing glasses. The image photographing apparatus according to claim 1, wherein the image photographing apparatus performs the photographing. 前記被写体に光線を照射する光線照射部を備えたことを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の画像撮影装置。The image photographing apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising a light beam irradiating unit configured to irradiate the object with a light beam. 前記合焦度算出部において前記合焦度が所定の閾値を超えた場合に、前記光線照射部に照射する光線の強さを増大させる光線照射制御部を備えたことを特徴とする請求項6に記載の画像撮影装置。7. The apparatus according to claim 6, further comprising: a light beam irradiation control unit configured to increase the intensity of a light beam irradiated to the light beam irradiation unit when the degree of focus exceeds a predetermined threshold value in the focus degree calculation unit. An image capturing device according to claim 1. 前記被写体に対して、前記撮影距離を前記合焦画像を得られるような距離に誘導する誘導情報を出力する誘導情報出力部を備えたことを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の画像撮影装置。8. A guidance information output unit for outputting guidance information for guiding the photographing distance to a distance at which the focused image can be obtained for the subject. 2. The image photographing device according to claim 1. 前記誘導情報が音声による情報であり、前記合焦度算出部で算出された合焦度の高低にもとづいて、前記誘導情報出力部に前記音声情報の周波数を変調させて出力させる誘導情報出力制御部を備えたことを特徴とする請求項8に記載の画像撮影装置。The guidance information is audio information, and the guidance information output control that modulates and outputs the frequency of the audio information to the guidance information output unit based on the degree of focus calculated by the focus degree calculation unit. The image capturing apparatus according to claim 8, further comprising a unit. 前記光線照射部から照射される照射光が近赤外光であることを特徴とする請求項6から請求項9までのいずれか1項に記載の画像撮影装置。The image capturing apparatus according to any one of claims 6 to 9, wherein the irradiation light emitted from the light beam irradiation unit is near-infrared light. 請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載の画像撮影装置と、
前記合焦画像判定部で判定された前記合焦画像を記憶する合焦画像記憶部と、
前記合焦画像記憶部に記憶された前記合焦画像から認証情報を作成する認証情報作成部と、
あらかじめ登録された登録認証情報と前記認証情報作成部で作成された前記認証情報とを比較照合する比較照合部とを備えたことを特徴とする認証装置。
An image photographing apparatus according to any one of claims 1 to 10,
A focused image storage unit that stores the focused image determined by the focused image determination unit;
An authentication information creating unit that creates authentication information from the focused image stored in the focused image storage unit;
An authentication device, comprising: a comparison / collation unit configured to compare and collate registered authentication information registered in advance with the authentication information created by the authentication information creation unit.
前記認証情報作成部は、前記被写体の画像から得られる虹彩画像をコード化することにより前記認証情報を作成することを特徴とする請求項11に記載の認証装置。The authentication apparatus according to claim 11, wherein the authentication information creation unit creates the authentication information by encoding an iris image obtained from the image of the subject.
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