JP2005177166A - Camera apparatus and iris imaging camera apparatus - Google Patents

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Koji Wakiyama
浩二 脇山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a camera apparatus which can pickup an image of a subject in good focus without making a mechanism and a circuit complicate. <P>SOLUTION: An iris imaging camera apparatus 1 include an iris image acquiring apparatus 10 to acquire the iris images photographed in each of the first and the second photographing modes with different characteristics of focus on the iris, and an iris certifying apparatus 60 which judges a distance to the iris by a judging section of a distance to a subject 63 on the basis of the difference of the focus of the image of the iris photographed in the first and the second photographing modes. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、合焦度の高い被写体画像を撮像するためのカメラ装置に関する。   The present invention relates to a camera device for capturing a subject image with a high degree of focus.

従来より、人の虹彩の画像を用いて認証を行う虹彩撮像カメラ装置が知られている。この虹彩撮像カメラ装置では、虹彩画像取得装置にて虹彩画像を撮像し、予め登録されている虹彩画像と照合することにより、虹彩の認証を行う。このように、虹彩撮像カメラ装置では、虹彩画像を用いて認証を行うので、虹彩画像は合焦度の高い鮮明な画像であることが望まれる。そして、合焦度の高い被写体像を撮像するためには、カメラ装置の合焦位置と被写体の位置を一致させる必要がある。   2. Description of the Related Art Conventionally, an iris imaging camera device that performs authentication using an image of a human iris is known. In this iris imaging camera device, an iris image is picked up by an iris image acquisition device, and the iris is authenticated by collating it with a previously registered iris image. As described above, since the iris imaging camera apparatus performs authentication using the iris image, it is desired that the iris image is a clear image with a high degree of focus. In order to capture a subject image with a high degree of focus, it is necessary to match the focus position of the camera device with the position of the subject.

従来の一般的なカメラ装置では、ユーザによるカメラ装置の操作によらずに自動的に合焦度の高い被写体像を得るために、オートフォーカス機能を備え、自動的に焦点合わせを行うことにより、合焦度の高い画像を得ている。虹彩撮像カメラ装置が、このオートフォーカス機能を備えることで、被撮像者の虹彩にピントが合った鮮明な虹彩画像を得ることができる(例えば、特許文献1参照)。   In a conventional general camera device, in order to obtain a subject image with a high degree of focus automatically without depending on the operation of the camera device by the user, an autofocus function is provided, and by performing automatic focusing, An image with high focus is obtained. Since the iris imaging camera device has this autofocus function, a clear iris image in focus on the subject's iris can be obtained (see, for example, Patent Document 1).

また、オートフォーカス機能を用いずに合焦度の高い虹彩画像を撮像する虹彩撮像カメラ装置として、被撮像者までの距離を測定すると共に、合焦位置までの距離と被撮像者までの距離との相違に基づいて、虹彩が合焦位置に位置するように被撮像者を誘導する誘導ガイダンス機能を備えた虹彩撮像カメラ装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, as an iris imaging camera device that captures a highly focused iris image without using the autofocus function, the distance to the imaged person is measured, and the distance to the in-focus position and the distance to the imaged person are An iris imaging camera device having a guidance guidance function for guiding the person to be imaged so that the iris is positioned at the in-focus position based on the difference is known (see, for example, Patent Document 2).

特開2002−94865号公報(第3−4頁、第9図)JP 2002-94865 A (page 3-4, FIG. 9) 特開2003−141517号公報(第5−6頁、第1図)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-141517 (page 5-6, FIG. 1)

しかしながら、オートフォーカス機能を備えた従来の虹彩撮像カメラ装置では、オートフォーカスのためのレンズ駆動機構および制御回路が必要であり、装置の機構および回路が複雑になるという問題があった。また、誘導ガイダンス機能を備えた従来の虹彩撮像カメラ装置でも、被撮像者を誘導するために、被撮像者までの距離を測定する測距センサが必要であり、上記と同様に回路が複雑になるという問題があった。   However, a conventional iris imaging camera device having an autofocus function requires a lens drive mechanism and a control circuit for autofocus, and there is a problem that the mechanism and circuit of the device become complicated. In addition, even a conventional iris imaging camera device having a guidance guidance function requires a distance measuring sensor for measuring the distance to the person to be imaged in order to guide the person to be imaged, and the circuit is complicated as described above. There was a problem of becoming.

本発明は、従来の問題を解決するためになされたものであって、機構および回路を複雑とせずに、合焦度の高い被写体画像を撮像できるカメラ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the conventional problems, and an object of the present invention is to provide a camera device that can capture a subject image with a high degree of focus without complicating a mechanism and a circuit.

本発明のカメラ装置は、被写体への合焦度特性が異なる複数の撮像モードで撮像された被写体画像を取得する画像取得手段と、前記複数の撮像モードで撮像された被写体画像の合焦度の相違に基づいて、前記被写体までの距離を判定する距離判定手段とを備えている。   The camera device of the present invention includes an image acquisition unit that acquires subject images captured in a plurality of imaging modes having different focus degree characteristics on a subject, and a degree of focus of the subject images captured in the plurality of imaging modes. Distance determining means for determining the distance to the subject based on the difference.

この構成により、合焦度特性が異なる複数の撮像モードで撮像された被写体画像の合焦度の相違に基づいて被写体までの距離を判定するので、判定された距離を用いて合焦度の高い被写体画像を撮像できる。   With this configuration, since the distance to the subject is determined based on the difference in the focus level of the subject images captured in a plurality of imaging modes having different focus level characteristics, the focus level is high using the determined distance. A subject image can be captured.

また、本発明のカメラ装置は、前記被写体が位置する領域に共通光軸を有すると共に、前記共通光軸から分岐した複数の分岐光軸を有し、前記複数の分岐光軸のそれぞれの分岐光路ごとに前記共通軸上で互いに異なる複数の合焦範囲を有する撮像光学手段を備えている。そして、前記複数の撮像モードは、前記複数の分岐光路を通して被写体像を結像させて、前記被写体画像を撮像する撮像モードである。   In addition, the camera device of the present invention has a common optical axis in a region where the subject is located, a plurality of branched optical axes branched from the common optical axis, and each branched optical path of the plurality of branched optical axes Each has imaging optical means having a plurality of different focusing ranges on the common axis. The plurality of imaging modes are imaging modes in which a subject image is formed through the plurality of branch optical paths to capture the subject image.

この構成により、撮像光学手段が共通光軸上で互いに異なる合焦範囲を有しているので、被写体が複数の合焦範囲のいずれかに位置すればピントの合った被写体画像が得られ、被写体までの距離が広い範囲でピントの合った被写体画像が得られる。   With this configuration, since the imaging optical means has different focusing ranges on the common optical axis, a focused subject image can be obtained if the subject is located in any of a plurality of focusing ranges. A subject image in focus can be obtained over a wide range.

また、本発明の虹彩撮像カメラ装置は、虹彩への合焦度特性が異なる複数の撮像モードで撮像された虹彩画像を取得する虹彩画像取得手段と、前記複数の撮像モードで取得された虹彩画像の合焦度の相違に基づいて、前記複数の撮像モードの各々の前記合焦度特性に対応する複数の合焦範囲の少なくとも1つの中に前記虹彩が入るように被撮像者を誘導する誘導手段とを備えている。   In addition, the iris imaging camera device of the present invention includes an iris image acquisition unit that acquires an iris image captured in a plurality of imaging modes having different focus degree characteristics to the iris, and an iris image acquired in the plurality of imaging modes. Guidance for guiding the person to be imaged so that the iris falls within at least one of a plurality of focus ranges corresponding to the focus degree characteristics of each of the plurality of imaging modes based on the difference in focus degree Means.

この構成により、虹彩への合焦度特性が異なる複数の撮像モードで撮像された複数の虹彩画像の合焦度の相違に基づいて、複数の合焦範囲の少なくとも1つの中に入るように被撮像者を誘導するので、合焦度の高い虹彩画像が得られる。   With this configuration, based on the difference in the degree of focus of the plurality of iris images captured in the plurality of imaging modes having different characteristics of the degree of focus on the iris, the object is placed in at least one of the plurality of focus ranges. Since the photographer is guided, an iris image with a high degree of focus can be obtained.

さらに、本発明の虹彩撮像カメラ装置では、前記複数の合焦範囲は、隣接して前後に異なっている。そして、前記誘導手段は、前記虹彩が前記複数の合焦範囲のいずれにも入っていない場所であって、本装置から手前側の合焦範囲に対応する撮像モードにて撮像された第1の虹彩画像の合焦度が奥側の合焦範囲に対応する撮像モードにて撮像された第2の虹彩画像の合焦度よりも高いときには、被撮像者を遠ざけるように誘導し、前記第2の虹彩画像の合焦度が前記第1の虹彩画像の合焦度よりも高いにときには、被撮像者を近づけるように誘導する。   Furthermore, in the iris imaging camera device of the present invention, the plurality of in-focus ranges are adjacent and different in the front-rear direction. The guiding means is a location where the iris is not included in any of the plurality of focusing ranges and is imaged in an imaging mode corresponding to a focusing range on the near side from the apparatus. When the in-focus level of the iris image is higher than the in-focus level of the second iris image captured in the imaging mode corresponding to the focus range on the back side, the subject is guided away, and the second When the degree of focus of the first iris image is higher than the degree of focus of the first iris image, the person to be imaged is guided closer.

この構成により、複数の撮像モードで撮像された複数の虹彩画像の合焦度の相違に基づいて、被撮像者を遠ざけまたは近づけるように誘導し、複数の合焦範囲の少なくとも1つの中に入るように被撮像者を誘導できる。なお、隣接して前後に異なった複数の合焦範囲は、互いに重なっていても、重なっていなくてもよい。   With this configuration, the person to be imaged is guided to move away or approach based on the difference in the degree of focus of the plurality of iris images captured in the plurality of imaging modes, and enters the at least one of the plurality of focus ranges. Thus, the person to be imaged can be guided. Note that a plurality of in-focus ranges that are adjacent and different from each other may or may not overlap each other.

さらに、本発明の虹彩撮像カメラ装置では、前記誘導手段は、表示および音声の少なくとも一方により前記被撮像者を誘導する。   Furthermore, in the iris imaging camera device of the present invention, the guiding means guides the person to be imaged by at least one of display and sound.

この構成により、表示および音声の少なくとも一方の誘導ガイダンスにより被撮像者を誘導できる。   With this configuration, the person to be imaged can be guided by guidance guidance of at least one of display and sound.

本発明は、合焦度特性が異なる複数の撮像モードの各々で撮像された被写体画像の合焦度の相違に基づいて被写体までの距離を判定するので、判定された距離を用いて合焦度の高い被写体画像を撮像できるという効果を有するカメラ装置を提供できる。   In the present invention, the distance to the subject is determined based on the difference in the focus level of the subject images captured in each of the plurality of imaging modes having different focus level characteristics. Therefore, the focus level is determined using the determined distance. It is possible to provide a camera device having an effect of being able to capture a subject image having a high height.

以下、本発明の実施の形態の虹彩撮像カメラ装置について、図面を用いて説明する。   Hereinafter, an iris imaging camera device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態の虹彩撮像カメラ装置を図1に示す。図1において、虹彩撮像カメラ装置1は、虹彩画像取得装置10および虹彩認証装置60を備えている。そして、虹彩画像取得装置10は、撮像光学系11、撮像素子12、画像処理部13、遮光板14、15および切替部16を備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 shows an iris imaging camera device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the iris imaging camera device 1 includes an iris image acquisition device 10 and an iris authentication device 60. The iris image acquisition apparatus 10 includes an imaging optical system 11, an imaging element 12, an image processing unit 13, light shielding plates 14 and 15, and a switching unit 16.

撮像光学系11は、2つのハーフミラー111、112、2つのミラー113、114およびレンズ群115からなる。レンズ群115は、各レンズが固定された単焦点のレンズ群であり、深さの合焦範囲を持っている。ハーフミラー111、112は、レンズ群115の光軸の延長線上に配置されている。ハーフミラー111は、被写体側からの入射光の一部を下方に反射させる向きに保持されており、ハーフミラー112は、下方からの入射光の一部をレンズ群115の方向に反射させる向きに保持されている。   The imaging optical system 11 includes two half mirrors 111 and 112, two mirrors 113 and 114, and a lens group 115. The lens group 115 is a single-focus lens group in which each lens is fixed, and has a depth focusing range. The half mirrors 111 and 112 are disposed on an extension line of the optical axis of the lens group 115. The half mirror 111 is held in a direction in which a part of incident light from the subject side is reflected downward, and the half mirror 112 is in a direction in which a part of incident light from below is reflected in the direction of the lens group 115. Is retained.

ミラー113は、ハーフミラー111からの反射光が入射する位置、すなわちハーフミラー111の下方に配置され、ハーフミラー111からの反射光をレンズ群115の光軸と平行な方向に反射する向きに保持されている。ミラー114は、ハーフミラー111およびミラー113を反射した光が入射する位置、すなわち、ミラー113と同じ高さに配置され、ミラー113からの反射光を上方に反射させる向きに保持されている。   The mirror 113 is disposed at a position where the reflected light from the half mirror 111 is incident, that is, below the half mirror 111, and holds the reflected light from the half mirror 111 in a direction in which the reflected light is reflected in a direction parallel to the optical axis of the lens group 115. Has been. The mirror 114 is disposed at a position where the light reflected by the half mirror 111 and the mirror 113 is incident, that is, at the same height as the mirror 113, and is held in a direction in which the reflected light from the mirror 113 is reflected upward.

上記の構成により、撮像光学系11では、ハーフミラー111、ハーフミラー112およびレンズ群115によって第1の分岐光学系が構成されており、ハーフミラー111、ミラー113、ミラー114、ハーフミラー112およびレンズ群115によって第2の分岐光学系が構成されている。以下では、第1および第2の分岐光学系の光軸を第1および第2の分岐光軸といい、第1および第2の分岐光軸に沿う光路を第1および第2の分岐光路という。   With the above configuration, in the imaging optical system 11, the first branch optical system is configured by the half mirror 111, the half mirror 112, and the lens group 115, and the half mirror 111, the mirror 113, the mirror 114, the half mirror 112, and the lens. The group 115 constitutes a second branch optical system. Hereinafter, the optical axes of the first and second branch optical systems are referred to as first and second branch optical axes, and the optical paths along the first and second branch optical axes are referred to as first and second branch optical paths. .

撮像光学系11は、被写体が存在する領域、すなわち虹彩画像取得装置10の外部に共通光軸を有しており、この共通光軸は、分岐点であるハーフミラー111で第1および第2の分岐光軸に分岐している。そして、第1および第2の分岐光軸は合流点であるハーフミラー112で合流している。   The imaging optical system 11 has a common optical axis outside the area where the subject is present, that is, outside the iris image acquisition apparatus 10, and the common optical axis is the first and second half mirrors 111 that are branch points. Branches to the branch optical axis. And the 1st and 2nd branch optical axis is joined by the half mirror 112 which is a joining point.

第1の分岐光学系は、共通光軸上に位置する虹彩からの光が、ハーフミラー111、ハーフミラー112およびレンズ群115を通って撮像素子22に到る第1の分岐光路を通るように構成されている。また、第2の分岐光学系は、共通光軸上に位置する虹彩からの光が、ハーフミラー111、ミラー113、ミラー114、ハーフミラー112およびレンズ群115を通って撮像素子12に到る第2の分岐光路を通るように構成されている。第1の分岐光路と第2の分岐光路とを比較すると、第2の分岐光路は、ハーフミラー111とミラー113との間の距離およびミラー114とハーフミラー112との間の距離だけ、第1の分岐光路よりも長くなっている。   The first branching optical system passes light from the iris located on the common optical axis through the first branching optical path that passes through the half mirror 111, the half mirror 112, and the lens group 115 and reaches the image sensor 22. It is configured. In the second branch optical system, the light from the iris located on the common optical axis passes through the half mirror 111, the mirror 113, the mirror 114, the half mirror 112, and the lens group 115 and reaches the image sensor 12. It is configured to pass through two branched light paths. Comparing the first branching optical path and the second branching optical path, the second branching optical path is the same as the distance between the half mirror 111 and the mirror 113 and the distance between the mirror 114 and the half mirror 112. It is longer than the branched optical path.

撮像素子12は、投影された虹彩像を光電変換して電気信号を出力する固体撮像素子である。画像処理部13は、撮像素子12から出力される電気信号に対してA/D変換等の処理を行い、虹彩像の画像データを生成する機能を有している。   The imaging device 12 is a solid-state imaging device that photoelectrically converts a projected iris image and outputs an electrical signal. The image processing unit 13 has a function of performing processing such as A / D conversion on the electrical signal output from the image sensor 12 and generating image data of an iris image.

遮蔽板14は、第1の分岐光軸上に配置されており、遮蔽板15は、第2の分岐光軸上に配置されている。遮蔽板14、15は、図示しない駆動機構によって駆動され、分岐光路を遮断する位置(遮断位置)および分岐光路を遮断しない位置(退避位置)の間を移動する。切替部16は、後述する虹彩認証装置60の切替制御部65からの切替制御信号に基づいて、遮蔽板14、15の移動を制御する機能を有している。切替部16は、遮蔽板14、15の一方が遮断位置にある場合に、他方が退避位置になるように、すなわち、一方の遮蔽板のみが分岐光路を遮断するように、両遮蔽板の移動を制御する。   The shielding plate 14 is disposed on the first branch optical axis, and the shielding plate 15 is disposed on the second branch optical axis. The shielding plates 14 and 15 are driven by a driving mechanism (not shown) and move between a position where the branching optical path is blocked (blocking position) and a position where the branching optical path is not blocked (retracted position). The switching unit 16 has a function of controlling the movement of the shielding plates 14 and 15 based on a switching control signal from a switching control unit 65 of the iris authentication device 60 described later. The switching unit 16 moves both shielding plates so that when one of the shielding plates 14 and 15 is in the blocking position, the other is in the retracted position, that is, only one of the shielding plates blocks the branching optical path. To control.

上記のように構成された虹彩画像取得装置10は、第1および第2の撮像モードを有しており、それぞれの撮像モードで被写体である虹彩を撮像する。すなわち、遮蔽板14が退避位置に位置すると共に、遮蔽板15が遮断位置に位置し、虹彩からの光が第1の分岐光路を通って、撮像素子12にて虹彩像が結像される状態が、第1の撮像モードである。そして、遮蔽板14が遮断位置に位置すると共に、遮蔽板15が退避位置に位置し、虹彩からの光が第2の分岐光路を通って、撮像素子12にて虹彩像が結像される状態が第2の撮像モードである。本実施の形態では、切替部16による遮蔽板14、15の移動によって、第1の撮像モードと第2の撮像モードが選択的に切り替えられる。   The iris image acquisition apparatus 10 configured as described above has first and second imaging modes, and images the iris that is the subject in each imaging mode. That is, the state where the shielding plate 14 is located at the retracted position, the shielding plate 15 is located at the shielding position, and the light from the iris passes through the first branch optical path, and an iris image is formed on the imaging device 12. Is the first imaging mode. Then, the shielding plate 14 is positioned at the blocking position, the shielding plate 15 is positioned at the retracted position, and light from the iris passes through the second branch optical path and an iris image is formed on the image sensor 12. Is the second imaging mode. In the present embodiment, the first imaging mode and the second imaging mode are selectively switched by the movement of the shielding plates 14 and 15 by the switching unit 16.

図2は、第1および第2の撮像モードにおける、被写体である虹彩までの距離に応じた合焦度特性を示す図である。図2において、横軸は虹彩画像取得装置10から被写体である虹彩までの距離であり、縦軸はそれぞれの撮像モードで撮像される虹彩画像の合焦度である。上記のように、第1の分岐光学系と第2の分岐光学系は、レンズ群115を共有しているので、両分岐光学系の合焦度特性は、略同じ形状になる。そして、上記のように、第1の分岐光路と第2の分岐光路とは、その長さが異なっているので、第1の撮像モードの合焦度特性と第2の撮像モードの合焦度特性とは、虹彩画像取得装置10の外部の共通光軸上で、第1の分岐光路と第2の分岐光路との長さの差分だけずれている。すなわち、虹彩画像取得装置10は、虹彩画像取得装置10から被写体までの距離に応じた合焦度特性として、第1および第2の撮像モードごとに、略同一形状で互いにずれた合焦度特性を有している。   FIG. 2 is a diagram illustrating the focus degree characteristic according to the distance to the iris that is the subject in the first and second imaging modes. In FIG. 2, the horizontal axis is the distance from the iris image acquisition device 10 to the iris that is the subject, and the vertical axis is the degree of focus of the iris image captured in each imaging mode. As described above, since the first branching optical system and the second branching optical system share the lens group 115, the focusing degree characteristics of both the branching optical systems have substantially the same shape. As described above, since the lengths of the first branch optical path and the second branch optical path are different, the focus degree characteristic of the first imaging mode and the focus degree of the second imaging mode are different. The characteristic is shifted by a difference in length between the first branch optical path and the second branch optical path on the common optical axis outside the iris image acquisition device 10. That is, the iris image acquisition device 10 has a focus degree characteristic that is substantially the same shape and deviated from each other as the focus degree characteristic according to the distance from the iris image acquisition apparatus 10 to the subject. have.

第1および第2の撮像モードの合焦度特性にて、合焦度が最大となる点を含む所定の広さの範囲が合焦範囲となる。本実施の形態では、第1および第2の分岐光路の差分が、各撮像モードの合焦範囲の大きさよりも小さくなるように、撮像光学系11が構成されている。これにより、図2に示されるように、第1の撮像モードの合焦範囲7と第2の撮像モードの合焦範囲8とは、一部が重複した状態で隣接しており、両合焦範囲を合わせた拡大合焦範囲9が形成されている。したがって、虹彩画像取得装置10では、虹彩がこの拡大合焦範囲9内にあれば、第1および第2のいずれかの撮像モードでピントの合った鮮明な虹彩画像が得られる。   In the focus degree characteristics of the first and second imaging modes, a range of a predetermined area including a point where the focus degree is maximum is the focus range. In the present embodiment, the imaging optical system 11 is configured so that the difference between the first and second branch optical paths is smaller than the size of the focusing range in each imaging mode. As a result, as shown in FIG. 2, the focusing range 7 in the first imaging mode and the focusing range 8 in the second imaging mode are adjacent to each other in a partially overlapping manner, and both focusing is performed. An enlarged focusing range 9 is formed by combining the ranges. Therefore, in the iris image acquisition apparatus 10, if the iris is within the enlarged focusing range 9, a clear iris image in focus can be obtained in either the first or second imaging mode.

また、本実施の形態では、合焦範囲の深さは、その範囲内にある虹彩の像が虹彩認証に適した所定の大きさになるように設定されている。すなわち、レンズ群115は、虹彩が合焦範囲7の最遠端にあるときに、第1の撮像モードで得られる虹彩像の大きさが、虹彩認証をするために必要な最小の大きさになり、かつ、虹彩が合焦範囲7の最近端にあるときに、第1の撮像モードで得られる虹彩像の大きさが、虹彩認証をするために許容される最大の大きさになるように、設計される。そして、第1の分岐光学系と第2の分岐光学系は、レンズ群115を共有しているので、第1の撮像モードの合焦範囲7が上記の条件を満たすときは、第2の撮像モードの合焦範囲8も上記の条件を満たすことになる。   Further, in the present embodiment, the depth of the focus range is set so that the iris image within the range has a predetermined size suitable for iris authentication. That is, in the lens group 115, when the iris is at the farthest end of the focusing range 7, the size of the iris image obtained in the first imaging mode is set to the minimum size necessary for iris authentication. And when the iris is at the closest end of the focusing range 7, the size of the iris image obtained in the first imaging mode is the maximum size allowed for the iris authentication. Designed. Since the first branching optical system and the second branching optical system share the lens group 115, the second imaging is performed when the focusing range 7 in the first imaging mode satisfies the above condition. The focus range 8 of the mode also satisfies the above conditions.

図1に戻って、本実施の形態の虹彩認証装置60は、画像キャプチャ部61、合焦判定部62、被写体距離判定部63、誘導ガイダンス部64、切替制御部65、虹彩認証処理部67、虹彩データベース68および認証結果出力部69を備えている。画像キャプチャ部61は、虹彩画像取得装置10にて撮像された虹彩像の画像データを虹彩認証用の画像データとして取り込み、合焦判定部62および虹彩認証処理部67に出力する機能を有している。   Returning to FIG. 1, the iris authentication device 60 of the present embodiment includes an image capture unit 61, a focus determination unit 62, a subject distance determination unit 63, a guidance guidance unit 64, a switching control unit 65, an iris authentication processing unit 67, An iris database 68 and an authentication result output unit 69 are provided. The image capture unit 61 has a function of capturing the image data of the iris image captured by the iris image acquisition device 10 as image data for iris authentication and outputting the image data to the focus determination unit 62 and the iris authentication processing unit 67. Yes.

合焦判定部62は、画像キャプチャ部61から出力された画像データの合焦度を算出して、被写体距離判定部63に出力する機能を有している。合焦判定部62は、画像データをフーリエ変換によって空間周波数に変換し、その所定のスペクトル成分の積分値を合焦度として算出する。合焦度判定部62は、さらに、算出された合焦度と予め記憶されているしきい値とを比較することにより合焦判定を行い、判定結果を被写体距離判定部63、虹彩認証処理部67および切替制御部65に出力する機能を有している。このしきい値は、図2に示される合焦範囲7、8に対応して設定されている。   The focus determination unit 62 has a function of calculating the focus degree of the image data output from the image capture unit 61 and outputting the calculated degree of focus to the subject distance determination unit 63. The focus determination unit 62 converts the image data into a spatial frequency by Fourier transform, and calculates an integral value of the predetermined spectral component as the focus degree. The in-focus degree determination unit 62 further performs in-focus determination by comparing the calculated in-focus degree with a threshold value stored in advance, and the determination result is used as a subject distance determination unit 63, an iris authentication processing unit. 67 and the switching control unit 65. This threshold value is set corresponding to the focusing ranges 7 and 8 shown in FIG.

被写体距離判定部63は、合焦判定部62から、第1および第2の撮像モードでそれぞれ撮像された虹彩像の画像データの合焦度を受け、これらの合焦度の相違に基づいて被写体である虹彩までの距離を判定する機能を有している。   The subject distance determination unit 63 receives the degree of focus of the image data of the iris image captured in the first and second imaging modes from the focus determination unit 62, and the subject distance based on the difference in the degree of focus It has a function to determine the distance to the iris.

図2を参照して、被写体距離判定部83にて虹彩までの距離を判定する構成を説明する。既に説明したように、第1の撮像モードの合焦度特性と第2の撮像モードの合焦度特性とは、略同一形状で互いにずれている。したがって、被写体が両合焦度特性が交わる距離L4よりも遠い距離にあるときには、第1の撮像モードで得られる画像の方が、第2の撮像モードで得られる画像よりも合焦度が高くなる。また、被写体が距離L3よりも近い位置にあるときには、逆に、第2の撮像モードで得られる画像の方が、第1の撮像モードで得られる画像よりも合焦度が高くなる。   With reference to FIG. 2, the structure which determines the distance to an iris in the object distance determination part 83 is demonstrated. As already described, the focusing degree characteristic in the first imaging mode and the focusing degree characteristic in the second imaging mode are substantially the same shape and deviate from each other. Therefore, when the subject is at a distance farther than the distance L4 at which both the focus degree characteristics intersect, the image obtained in the first imaging mode has a higher degree of focus than the image obtained in the second imaging mode. Become. On the other hand, when the subject is at a position closer than the distance L3, the image obtained in the second imaging mode has a higher degree of focus than the image obtained in the first imaging mode.

ここで、両合焦度特性が交わる位置(距離L4の位置)は、両合焦度特性にて合焦度がピークになるそれぞれの位置(距離L3の位置および距離L5の位置)の中心であり、この位置は拡大合焦範囲9の中心である。したがって、両撮像モードにて得られた画像の合焦度を比較して、いずれの合焦度が高いかを判断することにより、被写体が、拡大合焦範囲9の中心よりも手前側にあるか、奥側にあるかを判定できる。   Here, the position (position of distance L4) where both the in-focus degree characteristics intersect is the center of each position (position of distance L3 and position of distance L5) where the in-focus degree peaks in both in-focus degree characteristics. Yes, this position is the center of the enlarged focus range 9. Therefore, by comparing the in-focus levels of the images obtained in both imaging modes and determining which in-focus level is higher, the subject is closer to the front side than the center of the enlarged focus range 9. Or on the back side.

また、被写体距離判定部63が、図2に示す第1および第2の撮像モードの合焦度特性を記憶していれば、第1の撮像モードで得られた画像の合焦度と第2の撮像モードで得られた画像の合焦度に基づいて、被写体である虹彩までの具体的な距離を求めることができる。   If the subject distance determination unit 63 stores the focus degree characteristics of the first and second imaging modes illustrated in FIG. 2, the focus degree and the second degree of the image obtained in the first imaging mode are stored. Based on the degree of focus of the image obtained in the imaging mode, a specific distance to the iris that is the subject can be obtained.

例えば、第1の撮像モードで取得された画像の合焦度がa2であるとき、虹彩までの距離は、L2またはL7である。そして、虹彩までの距離がL2であるときは、第2の撮像モードで取得された画像である下部虹彩画像の合焦度は、上部虹彩画像の合焦度より高いa3になる。また、虹彩までの距離がL7であるときは、下部虹彩画像の合焦度は、上部虹彩画像の合焦度より低いa1になる。このように、上部虹彩画像の合焦度と下部虹彩画像の合焦度の相違に基づいて、虹彩までの距離がL2であるかL7であるかが判る。   For example, when the focus degree of the image acquired in the first imaging mode is a2, the distance to the iris is L2 or L7. When the distance to the iris is L2, the focus degree of the lower iris image that is an image acquired in the second imaging mode is a3 that is higher than the focus degree of the upper iris image. When the distance to the iris is L7, the focus degree of the lower iris image is a1 lower than the focus degree of the upper iris image. Thus, based on the difference between the focus degree of the upper iris image and the focus degree of the lower iris image, it can be determined whether the distance to the iris is L2 or L7.

被写体距離判定部63は、上部虹彩画像の合焦度がa2であり、かつ、下部虹彩画像の合焦度がa3であるときは、記憶されている合焦度特性に基づいて、虹彩までの距離はL2であると判定でき、上部虹彩画像の合焦度がa2であり、かつ、下部虹彩画像の合焦度がa1であるときは、虹彩までの距離はL7であると判定できる。このように、被写体距離判定部63は、第1の撮像モードと第2の撮像モードのそれぞれの合焦度特性と、各撮像モードで撮像された画像の合焦度に基づいて虹彩までの距離を判定できる。   When the focus degree of the upper iris image is a2 and the focus degree of the lower iris image is a3, the subject distance determination unit 63 determines whether or not to the iris based on the stored focus degree characteristic. It can be determined that the distance is L2, and when the focus degree of the upper iris image is a2 and the focus degree of the lower iris image is a1, the distance to the iris can be determined to be L7. As described above, the subject distance determination unit 63 determines the distance to the iris based on the focusing characteristics of the first imaging mode and the second imaging mode and the focusing degree of the image captured in each imaging mode. Can be determined.

被写体距離判定部63は、さらに、虹彩までの距離の判定結果と合焦判定部62から出力された合焦度に基づいて、被撮像者を近づけるように誘導するための信号(近づけ誘導信号)、被撮像者を遠ざけるように誘導するための信号(遠ざけ誘導信号)、虹彩の位置が適切であることを示す信号(誘導不要信号)または判定結果が不明であることを示す信号(判定不能信号)を誘導ガイダンス部64に出力する機能を有している。   The subject distance determination unit 63 further provides a signal for guiding the person to be imaged closer based on the determination result of the distance to the iris and the degree of focus output from the focus determination unit 62 (approach guidance signal). , A signal for guiding the person to be imaged away (a distance guidance signal), a signal indicating that the position of the iris is appropriate (guidance unnecessary signal), or a signal indicating that the determination result is unknown (determination impossible signal) ) To the guidance guidance unit 64.

被写体距離判定部63は、合焦判定部62からの合焦判定の結果にて、いずれの撮像モードで撮像された虹彩画像の合焦度もしきい値より低いことが示されているとき、すなわち、虹彩が拡大合焦範囲9内にないと判定されたときは、虹彩が拡大合焦範囲9よりも手前側にあるか、奥側にあるかを判定し、近づけ誘導信号または遠ざけ誘導信号を出力する。   The subject distance determination unit 63 indicates that the result of the focus determination from the focus determination unit 62 indicates that the degree of focus of the iris image captured in any imaging mode is lower than the threshold value. When it is determined that the iris is not within the in-focus range 9, it is determined whether the iris is on the near side or the back side with respect to the in-focus range 9, and the approaching signal or the away-inducing signal is sent. Output.

具体的には、被写体距離判定部63は、いずれの撮像モードで撮像された虹彩画像の合焦度もしきい値より低く、かつ、第1の撮像モードで撮像された虹彩画像の合焦度が、第2の撮像モードで撮像された虹彩画像の合焦度よりも高いときには、拡大合焦範囲9外であって、拡大合焦範囲9の中心L4よりも遠い位置、すなわち、拡大合焦範囲の最遠端L6よりも遠くに虹彩が位置していると判定する。そして、この場合には、被写体距離判定部63は、近づき誘導信号を出力する。また、いずれの撮像モードで撮像された虹彩画像の合焦度もしきい値よりも低く、かつ、第1の撮像モードで撮像された虹彩画像の合焦度が、第2の撮像モードで撮像された虹彩画像の合焦度よりも低いときには、拡大合焦範囲9外であって、拡大合焦範囲9の中心L4よりも近い位置、すなわち、拡大合焦範囲9の最近端L1よりも近くに虹彩が位置していると判定する。そして、この場合には、被写体距離判定部63は、遠ざけ誘導信号を出力する。   Specifically, the subject distance determination unit 63 has a lower degree of focus of the iris image captured in any imaging mode than the threshold value, and the degree of focus of the iris image captured in the first imaging mode. When the degree of focus of the iris image picked up in the second image pickup mode is higher, the position is outside the enlarged focus range 9 and far from the center L4 of the enlarged focus range 9, that is, the enlarged focus range. It is determined that the iris is located farther than the farthest end L6. In this case, the subject distance determination unit 63 outputs an approaching guidance signal. Further, the degree of focus of the iris image captured in any imaging mode is lower than the threshold value, and the degree of focus of the iris image captured in the first imaging mode is captured in the second imaging mode. When the degree of focus of the iris image is lower, the position is outside the enlarged focus range 9 and closer to the center L4 of the enlarged focus range 9, that is, closer to the closest end L1 of the enlarged focus range 9. It is determined that the iris is located. In this case, the subject distance determination unit 63 outputs a distance guidance signal.

また、被写体距離判定部63は、合焦判定部62での合焦判定の結果にて、いずれかの撮像モードで撮像された虹彩画像の合焦度がしきい値より高いことが示されているとき、すなわち、虹彩が拡大合焦範囲9内にあると判定されたときは、誘導不要信号を出力する。また、被写体までの距離が不明であるときは、被写体距離判定部63は、判定不能信号を出力する。   Further, the subject distance determination unit 63 indicates that the focus degree of the iris image captured in any one of the imaging modes is higher than the threshold value as a result of the focus determination by the focus determination unit 62. When it is determined that the iris is in the enlarged focus range 9, a guidance unnecessary signal is output. When the distance to the subject is unknown, the subject distance determination unit 63 outputs a determination impossibility signal.

図3は、誘導ガイダンス部64の構成を示す図である。誘導ガイダンス部64は、表示部641および音声出力部642を備えている。表示部641は、被撮像者に対して虹彩画像取得装置10に近づくように誘導するための近づけ誘導ランプ643、被撮像者に対して虹彩画像取得装置10から遠ざかるように誘導するための遠ざけ誘導ランプ644、虹彩の距離が適切であることを示す良好ランプ645を含んでいる。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the guidance guidance unit 64. The guidance guidance unit 64 includes a display unit 641 and an audio output unit 642. The display unit 641 is a close-up guide lamp 643 for guiding the person to be imaged to approach the iris image acquisition apparatus 10, and a distance guide for guiding the person to be imaged away from the iris image acquisition apparatus 10. The lamp 644 includes a good lamp 645 indicating that the distance of the iris is appropriate.

誘導ガイダンス部64は、被写体距離判定部63より出力された近づけ誘導信号、遠ざけ誘導信号および誘導不要信号に対応して、近づけ誘導ランプ643、遠ざけ誘導ランプ644および良好ランプ645を点灯する機能を有している。誘導ガイダンス64は、被写体距離判定部63より判定不能信号を受けたときは、いずれのランプも点灯させない。   The guidance guidance unit 64 has a function of turning on the proximity guidance lamp 643, the distance guidance lamp 644, and the good lamp 645 in response to the proximity guidance signal, the distance guidance signal, and the guidance unnecessary signal output from the subject distance determination unit 63. doing. When the guidance guidance 64 receives a determination impossible signal from the subject distance determination unit 63, none of the lamps are turned on.

また、誘導ガイダンス部64には、近づけ誘導信号、遠ざけ誘導信号および誘導不要信号に対応して、被撮像者に対して虹彩画像取得装置10に近づくように誘導するための音声案内、被撮像者に対して虹彩画像取得装置10から遠ざかるように誘導するための音声案内および虹彩の位置が適切であることを示す音声案内が記憶されている。そして、誘導ガイダンス部64は、被写体距離判定部63から近づけ誘導信号、遠ざけ誘導信号または誘導不要信号を受け、それらに対応する音声案内を音声出力部642から出力する機能を有している。誘導ガイダンス64は、被写体距離判定部63より判定不能信号を受けたときは、いずれの音声案内も出力しない。   The guidance guidance unit 64 also provides voice guidance for guiding the person to be imaged to approach the iris image acquisition device 10 in response to the approaching guidance signal, the distance guidance signal, and the guidance unnecessary signal, and the person to be imaged. Voice guidance for guiding the user to move away from the iris image acquisition device 10 and voice guidance indicating that the position of the iris is appropriate are stored. The guidance guidance unit 64 has a function of receiving a guidance signal, a distance guidance signal, or a guidance unnecessary signal from the subject distance determination unit 63 and outputting voice guidance corresponding to them from the voice output unit 642. The guidance guidance 64 does not output any voice guidance when it receives a determination impossible signal from the subject distance determination unit 63.

図1に戻って、切替制御部65は、合焦判定部62から出力された合焦判定の結果にて、虹彩画像の合焦度がしきい値よりも低いことを示していると、その判定結果に基づいて、遮蔽板14、15を移動させるための切替制御信号を出力する機能を有している。   Returning to FIG. 1, if the switching control unit 65 indicates that the focus degree of the iris image is lower than the threshold value in the focus determination result output from the focus determination unit 62, Based on the determination result, it has a function of outputting a switching control signal for moving the shielding plates 14 and 15.

虹彩データベース68には、登録者の虹彩画像が格納されている。虹彩認証処理部67は、合焦判定部62から出力された合焦判定の結果に基づいて、合焦度がしきい値よりも高い虹彩画像を虹彩認証用の画像データとして画像キャプチャ61から取り込んで虹彩認証を行い、認証結果を認証結果出力部69に出力する機能を有している。虹彩認証処理部67は、画像データに含まれる虹彩部分を抽出して、虹彩データベース68に格納されている虹彩画像と照合することにより虹彩の認証を行う。   The iris database 68 stores iris images of registrants. Based on the result of the focus determination output from the focus determination unit 62, the iris authentication processing unit 67 captures an iris image having a degree of focus higher than the threshold value from the image capture 61 as image data for iris authentication. Has the function of performing iris authentication and outputting the authentication result to the authentication result output unit 69. The iris authentication processing unit 67 performs iris authentication by extracting an iris portion included in the image data and collating it with an iris image stored in the iris database 68.

認証結果出力部69は、虹彩認証処理部67より出力された認証結果に基づいて、認証結果信号(認証成功信号または認証不成功信号)を出力する。この認証結果信号は、虹彩撮像カメラ装置1が例えば入退室管理システムに用いられる場合には、ドアの鍵を解錠または施錠する制御信号となる。また、虹彩認証装置60にモニタ等の報知装置をつけて、被認証者に認証結果を通知する場合には、認証結果信号は認証結果の報知信号として用いられる。   The authentication result output unit 69 outputs an authentication result signal (authentication success signal or authentication unsuccess signal) based on the authentication result output from the iris authentication processing unit 67. This authentication result signal is a control signal for unlocking or locking the door key when the iris imaging camera device 1 is used in an entrance / exit management system, for example. Further, when a notification device such as a monitor is attached to the iris authentication device 60 and the authentication result is notified to the person to be authenticated, the authentication result signal is used as a notification signal of the authentication result.

なお、上記の虹彩カメラ装置1にて、虹彩画像取得装置10と虹彩認証装置60は一体的に構成されてもよいし、別体として構成されてもよい。両装置が別体として構成されるとき、虹彩認証装置60は、汎用コンピュータにソフトウェアをインストールすることによって構成されてもよい。   In the iris camera device 1, the iris image acquisition device 10 and the iris authentication device 60 may be configured integrally or may be configured separately. When both devices are configured as separate bodies, the iris authentication device 60 may be configured by installing software on a general-purpose computer.

以上のように構成された虹彩撮像カメラ装置1について、図4を用いてその動作を説明する。まず、切替部16により遮蔽板14を退避位置に位置させると共に遮蔽板15を遮断位置に位置させて、虹彩画像取得装置10を第1の撮像モードに設定する(ステップS41)。虹彩画像取得装置10は、第1の撮像モードで虹彩を撮像し、画像処理部13にて画像データを生成する。   The operation of the iris imaging camera device 1 configured as described above will be described with reference to FIG. First, the switching unit 16 positions the shielding plate 14 at the retracted position and the shielding plate 15 at the blocking position, and sets the iris image acquisition apparatus 10 to the first imaging mode (step S41). The iris image acquisition apparatus 10 images the iris in the first imaging mode, and the image processing unit 13 generates image data.

次に、虹彩認証装置60の画像キャプチャ部61は、第1の撮像モードで撮像された虹彩像の画像データ(第1の画像データ)を画像処理部13から取り込んで、合焦判定部62に出力する(ステップS42)。合焦判定部62は、この虹彩画像の合焦度を算出し、合焦判定を行う(ステップS43)。このとき、合焦判定部62は、算出された合焦度を被写体距離判定部63に出力し、合焦判定の結果を被写体距離判定部63および虹彩認証処理部67に出力する。そして、合焦判定部62での合焦判定の結果、合焦度がしきい値より高い、すなわち虹彩が第1の撮像モードの合焦範囲内にあるか否かを判断し(ステップS44)、合焦度がしきい値より高いとき、すなわち、第1の撮像モードにてピントの合った虹彩画像が得られたときは(ステップS44にてYES)、虹彩認証処理部67は画像キャプチャ部61からこの第1の画像データを取り込んで、認証処理を行う(ステップS45)。   Next, the image capture unit 61 of the iris authentication device 60 captures the image data (first image data) of the iris image captured in the first imaging mode from the image processing unit 13, and sends it to the focus determination unit 62. Output (step S42). The focus determination unit 62 calculates the focus degree of the iris image and performs focus determination (step S43). At this time, the focus determination unit 62 outputs the calculated degree of focus to the subject distance determination unit 63 and outputs the result of the focus determination to the subject distance determination unit 63 and the iris authentication processing unit 67. Then, as a result of the focus determination by the focus determination unit 62, it is determined whether the focus degree is higher than the threshold value, that is, whether the iris is within the focus range of the first imaging mode (step S44). When the degree of focus is higher than the threshold value, that is, when an in-focus iris image is obtained in the first imaging mode (YES in step S44), the iris authentication processing unit 67 is an image capture unit. The first image data is fetched from 61 and an authentication process is performed (step S45).

合焦判定部62での合焦判定の結果、合焦度がしきい値より低いと判定されたとき、すなわち、第1の撮像モードにてピントの合った虹彩画像が得られなかったときは(ステップS44にてNO)、合焦判定部62は、その結果を切替制御部65に出力する。そして、切替制御部65は、この判定結果に基づいて、虹彩画像取得装置10の切替部16に切替制御信号を出力する。切替部16は切替制御信号に基づいて遮蔽板14、15を移動させて、虹彩画像取得装置10の撮像モードを第2の撮像モードに切り替える(ステップS46)。そして、虹彩画像取得装置10は、第2の撮像モードで虹彩を撮像し、画像処理部13にて画像データを生成する。またこのとき、合焦判定部62から被写体距離判定部63に合焦度および合焦判定の結果を出力する。   As a result of focus determination by the focus determination unit 62, when it is determined that the focus degree is lower than the threshold value, that is, when an in-focus iris image is not obtained in the first imaging mode. (NO in step S44), focus determination unit 62 outputs the result to switching control unit 65. Then, the switching control unit 65 outputs a switching control signal to the switching unit 16 of the iris image acquisition device 10 based on the determination result. The switching unit 16 moves the shielding plates 14 and 15 based on the switching control signal to switch the imaging mode of the iris image acquisition device 10 to the second imaging mode (step S46). Then, the iris image acquisition apparatus 10 images the iris in the second imaging mode, and the image processing unit 13 generates image data. At this time, the focus determination unit 62 outputs the focus degree and the result of the focus determination to the subject distance determination unit 63.

画像キャプチャ部61は、第2の撮像モードで撮像された虹彩像の画像データ(第2の画像データ)を画像処理部13から取り込んで、合焦判定部62に出力する(ステップS47)。合焦判定部62は、この虹彩画像の合焦度を算出し、合焦判定を行う(ステップS48)。このとき、合焦判定部62は、算出された合焦度を被写体距離判定部63に出力し、合焦判定の結果を被写体距離判定部63および虹彩認証処理部67に出力する。そして、合焦判定部62での合焦判定の結果、合焦度がしきい値より高い、すなわち虹彩が第2の撮像モードの合焦範囲内にあるか否かを判断し(ステップS49)、合焦度がしきい値より高いと判定されたとき、すなわち、第2の撮像モードにてピントの合った虹彩画像が得られたときは(ステップS49にてYES)、証処理部67は画像キャプチャ部61から画像データを取り込んで、認証処理を行う(ステップS45)。   The image capture unit 61 captures the image data (second image data) of the iris image captured in the second imaging mode from the image processing unit 13 and outputs it to the focus determination unit 62 (step S47). The focus determination unit 62 calculates the focus degree of the iris image and performs focus determination (step S48). At this time, the focus determination unit 62 outputs the calculated degree of focus to the subject distance determination unit 63 and outputs the result of the focus determination to the subject distance determination unit 63 and the iris authentication processing unit 67. Then, as a result of the focus determination by the focus determination unit 62, it is determined whether or not the focus degree is higher than the threshold value, that is, whether the iris is within the focus range of the second imaging mode (step S49). When it is determined that the degree of focus is higher than the threshold value, that is, when an in-focus iris image is obtained in the second imaging mode (YES in step S49), the certificate processing unit 67 Image data is captured from the image capture unit 61 and authentication processing is performed (step S45).

第1の画像データおよび第2の画像データのいずれもがしきい値より低いとき、すなわち、虹彩が拡大合焦範囲内にないときは(ステップS49でNO)、被写体距離判定部63は、虹彩までの距離を判定し(ステップS50)、判定された被写体までの距離が、拡大合焦範囲の最遠端より遠いか、あるいは拡大合焦範囲の最近端よりも近いかを判断する(ステップS51)。   When both of the first image data and the second image data are lower than the threshold value, that is, when the iris is not within the enlarged focus range (NO in step S49), the subject distance determination unit 63 performs the iris measurement. Is determined (step S50), and it is determined whether the determined distance to the subject is farther from the farthest end of the enlarged focusing range or closer to the nearest end of the enlarged focusing range (step S51). ).

被写体距離判定部63は、虹彩までの距離が拡大合焦範囲の最近端より近いときは(ステップS51にてNO)、誘導ガイダンス部64に遠ざけ誘導信号を出力する。そして、誘導ガイダンス部64は、遠ざけ誘導信号に基づいて、遠ざけ誘導ランプ644を点灯させて、音声出力部642より被撮像者に対して虹彩画像取得装置10から遠ざかるように誘導するための音声案内を出力する(ステップS52)。   When the distance to the iris is closer than the closest end of the enlarged focus range (NO in step S51), the subject distance determination unit 63 outputs a guidance signal away from the guidance guidance unit 64. Then, the guidance guidance unit 64 turns on the distance guidance lamp 644 based on the distance guidance signal, and voice guidance for guiding the person to be imaged away from the iris image acquisition device 10 from the voice output unit 642. Is output (step S52).

虹彩までの距離が拡大合焦範囲の最遠端より遠いときは(ステップS51にてYES)、被写体距離判定部63は、誘導ガイダンス部64に近づけ誘導信号を出力する。そして、誘導ガイダンス部64は、近づけ誘導信号に基づいて、近づけ誘導ランプ643を点灯させて、音声出力部642より被撮像者に対して虹彩画像取得装置10に近づくように誘導するための音声案内を出力する(ステップS53)。   When the distance to the iris is far from the farthest end of the enlargement focus range (YES in step S51), the subject distance determination unit 63 approaches the guidance guidance unit 64 and outputs a guidance signal. Then, the guidance guidance unit 64 turns on the guidance lamp 643 based on the approach guidance signal, and guides the person to be imaged to approach the iris image acquisition device 10 from the voice output unit 642. Is output (step S53).

ステップS52またはステップS53の次に、処理の開始から所定の制限時間が経過したかを判断する(ステップS54)。そして、制限時間を未だ経過していない場合には(ステップS54にてNO)、ステップS41に戻り、制限時間が経過したときには(ステップS54にてYES)、認証処理が行われずに処理が終了する。   After step S52 or step S53, it is determined whether a predetermined time limit has elapsed since the start of the process (step S54). If the time limit has not yet elapsed (NO in step S54), the process returns to step S41. If the time limit has elapsed (YES in step S54), the authentication process is not performed and the process ends. .

このような本発明の第1の実施の形態の虹彩撮像カメラ装置1によれば、合焦度特性が異なる第1および第2の撮像モードの各々で撮像された虹彩画像の合焦度の相違に基づいて被写体までの距離を判定するので、この判定された距離に基づいて、被撮像者を適切な位置に誘導し、合焦度の高い虹彩像を得ることができる。   According to the iris imaging camera device 1 of the first embodiment of the present invention as described above, the difference in the degree of focus between the iris images captured in each of the first and second imaging modes having different focus degree characteristics. Since the distance to the subject is determined based on this, based on the determined distance, the person to be imaged can be guided to an appropriate position, and an iris image with a high degree of focus can be obtained.

また、虹彩画像取得装置10は、共通光軸上で互いにずれた合焦範囲を有しており、複数の合焦範囲のいずれかに被写体である虹彩が位置すれば焦点の合った虹彩像が得られるので、オートフォーカス機能を備えない簡単な構成で、虹彩までの距離が広い範囲でピントの合った虹彩像が得られる。   The iris image acquisition apparatus 10 has a focus range that is shifted from each other on the common optical axis. If the iris that is the subject is located in any of the plurality of focus ranges, a focused iris image is formed. As a result, it is possible to obtain an in-focus iris image in a wide range of the distance to the iris with a simple configuration without an autofocus function.

(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態の虹彩撮像カメラ装置2を図5に示す。本実施の形態の虹彩撮像カメラ装置2は、第1の実施の形態の変形例であって、虹彩画像取得装置20は、第1の実施の形態のハーフミラー112の代わりに回動ミラー216を備えている。虹彩認証装置60の構成は、第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, an iris imaging camera device 2 according to a second embodiment of the present invention is shown in FIG. The iris imaging camera device 2 of the present embodiment is a modification of the first embodiment, and the iris image acquisition device 20 includes a rotating mirror 216 instead of the half mirror 112 of the first embodiment. I have. Since the configuration of the iris authentication device 60 is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.

虹彩画像取得装置20は、さらに、回動ミラー216が固定された支軸27および支軸27を回動させるモータ28を備えている。そして、虹彩画像取得装置20では、ハーフミラー211およびレンズ群215によって第1の分岐光学系が構成され、ハーフミラー211、ミラー213、ミラー214、回動ミラー216およびレンズ群215によって第2の分岐光学系が構成される。回動ミラー216は、第1および第2の分岐光軸の合流点付近に設けられている。回動ミラー216は、回動による角度の変更によって、第1の分岐光路または第2の分岐光路を選択的に有効化する。   The iris image acquisition apparatus 20 further includes a support shaft 27 to which the rotation mirror 216 is fixed and a motor 28 that rotates the support shaft 27. In the iris image acquisition device 20, the first branch optical system is configured by the half mirror 211 and the lens group 215, and the second branch is formed by the half mirror 211, the mirror 213, the mirror 214, the rotating mirror 216, and the lens group 215. An optical system is configured. The rotating mirror 216 is provided in the vicinity of the junction of the first and second branch optical axes. The rotating mirror 216 selectively validates the first branching optical path or the second branching optical path by changing the angle by the rotation.

図5は、回動ミラー216によって第1の分岐光学系による第1の分岐光路が有効化されている状態を示している。この状態では、回動ミラー216は、第1の分岐光路を遮断しない位置に退避させられているので、虹彩からの光は、第1の分岐光路、すなわちハーフミラー211およびレンズ群215を通過して、撮像素子22に投射される。そして、第2の分岐光路を進行してきた光は、回動ミラー216の反射面によって、レンズ群215に向かう方向とは異なる方向に反射する。したがって、この光がレンズ群215を通って撮像素子22に達することはない。   FIG. 5 shows a state in which the first branch optical path by the first branch optical system is validated by the rotating mirror 216. In this state, the rotating mirror 216 is retracted to a position that does not block the first branch optical path, so that light from the iris passes through the first branch optical path, that is, the half mirror 211 and the lens group 215. And projected onto the image sensor 22. Then, the light traveling in the second branch optical path is reflected in a direction different from the direction toward the lens group 215 by the reflecting surface of the rotating mirror 216. Therefore, this light does not reach the image sensor 22 through the lens group 215.

図6は、第2の分岐光路が有効化された状態を示す図である。この状態では、虹彩からの光は、第2の分岐光路、すなわちハーフミラー211、ミラー213、ミラー214を反射して第1および第2の分岐光軸の合流点で回動ミラー216の反射面で反射して、レンズ群215に入射し、撮像素子22に投射される。そして、第1の分岐光路を進行してきた光は、回動ミラー216の背面で遮られ、レンズ群215に入射することはない。   FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the second branch optical path is activated. In this state, the light from the iris reflects the second branch optical path, that is, the half mirror 211, the mirror 213, and the mirror 214, and the reflection surface of the rotating mirror 216 at the confluence of the first and second branch optical axes. And is incident on the lens group 215 and projected onto the image sensor 22. The light traveling through the first branch optical path is blocked by the back surface of the rotating mirror 216 and does not enter the lens group 215.

このように、回動ミラー216は、第1の分岐光路を有効化する角度(第1光路有効化角度)および第2の分岐光路を有効化する角度(第2光路有効化角度)の間で回動する。そして、虹彩画像取得装置20では、回動ミラー216が第1光路有効化角度にあるときに、第1の撮像モードとなり、回動ミラー216が第2光路有効化角度にあるときに、第2の撮像モードとなる。回動ミラー216の回動動作は、切替部26がモータ28を制御することにより行われる。切替部26は、虹彩認証装置60の切替制御部65からの切替制御信号を受けて、この切替制御信号に基づいてモータ28を制御する。   In this way, the rotating mirror 216 is between the angle that activates the first branch optical path (first optical path validation angle) and the angle that validates the second branch optical path (second optical path validation angle). Rotate. The iris image acquisition device 20 is in the first imaging mode when the rotating mirror 216 is at the first optical path validation angle, and the second imaging mode when the rotating mirror 216 is at the second optical path validation angle. Imaging mode. The rotation operation of the rotation mirror 216 is performed by the switching unit 26 controlling the motor 28. The switching unit 26 receives the switching control signal from the switching control unit 65 of the iris authentication device 60 and controls the motor 28 based on the switching control signal.

本実施の形態でも、第1の撮像モードと第2の撮像モードとでは、被写体である虹彩までの距離に応じた合焦度特性がずれており、虹彩画像取得装置20は、虹彩までの距離に応じた合焦度特性が異なる複数の撮像モードを有している。   Also in the present embodiment, in the first imaging mode and the second imaging mode, the focus degree characteristic according to the distance to the iris that is the subject is shifted, and the iris image acquisition device 20 is configured to measure the distance to the iris. And a plurality of imaging modes having different focus degree characteristics according to.

なお、虹彩画像取得装置20において、第2の撮像モード、すなわち図6に示されるように回動ミラー216が第2光路有効化角度にあるときに、回動ミラー216の角度をわずかに変更して複数回の撮像を行ってもよい。これにより、上下にずれた範囲を撮像でき、虹彩撮像が可能な範囲を上下方向に拡大できる。   In the iris image acquisition device 20, when the rotation mirror 216 is at the second optical path activation angle as shown in FIG. 6 in the second imaging mode, the angle of the rotation mirror 216 is slightly changed. Multiple imaging may be performed. As a result, it is possible to capture a range that is shifted up and down, and to expand the range in which the iris can be captured in the vertical direction.

以上のように構成された虹彩撮像カメラ装置2は、第1の実施の形態と同様に動作する。ただし、ステップS41での第1の撮像モードの設定およびステップS46での第2の撮像モードの設定は、切替部26によるモータ28の駆動によって行われる。すなわち、切替部26がモータ28を駆動して、回動ミラー216が第1光路有効化角度に設定されることで、第1の撮像モードが設定され、回動ミラー216が第2光路有効化角度に設定されることで、第2の撮像モードが設定される。   The iris imaging camera device 2 configured as described above operates in the same manner as in the first embodiment. However, the setting of the first imaging mode in step S41 and the setting of the second imaging mode in step S46 are performed by driving the motor 28 by the switching unit 26. That is, when the switching unit 26 drives the motor 28 and the rotation mirror 216 is set to the first optical path activation angle, the first imaging mode is set, and the rotation mirror 216 activates the second optical path. By setting the angle, the second imaging mode is set.

このような本発明の第2の実施の形態の虹彩撮像カメラ装置2によれば、合焦度特性が異なる第1および第2の撮像モードの各々で撮像された虹彩画像の合焦度の相違に基づいて被写体までの距離を判定するので、この判定された距離に基づいて、被撮像者を適切な位置に誘導し、合焦度の高い虹彩像を得ることができる。   According to the iris imaging camera device 2 of the second embodiment of the present invention as described above, the difference in focus degree between the iris images captured in the first and second imaging modes having different focus degree characteristics. Since the distance to the subject is determined based on this, based on the determined distance, the person to be imaged can be guided to an appropriate position, and an iris image with a high degree of focus can be obtained.

また、虹彩画像取得装置20は、共通光軸上で互いにずれた合焦範囲を有しており、複数の合焦範囲のいずれかに被写体である虹彩が位置すれば焦点の合った虹彩像が得られるので、オートフォーカス機能を備えない簡単な構成で、虹彩までの距離が広い範囲でピントの合った虹彩像が得られる。   The iris image acquisition apparatus 20 has a focus range that is shifted from each other on the common optical axis. If the iris that is the subject is located in any of the plurality of focus ranges, an in-focus iris image is formed. As a result, it is possible to obtain an in-focus iris image in a wide range of the distance to the iris with a simple configuration without an autofocus function.

(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態の虹彩撮像カメラ装置を図7に示す。本実施の形態の虹彩画像取得装置30は、撮像光学系31、第1の撮像素子321、第2の撮像素子322、第1の画像処理部331および第2の画像処理部332を備えている。
(Third embodiment)
Next, an iris imaging camera device according to a third embodiment of the present invention is shown in FIG. The iris image acquisition apparatus 30 according to the present embodiment includes an imaging optical system 31, a first imaging element 321, a second imaging element 322, a first image processing unit 331, and a second image processing unit 332. .

撮像光学系31は、ハーフミラー311、ミラー312、第1のレンズ群313および第2のレンズ群314からなる。ハーフミラー311は、第1のレンズ群313の光軸の延長線上に配置されており、被写体側からの入射光の一部を上方に反射させる向きに保持されている。ミラー312は、第2のレンズ群314の光軸の延長線上であって、かつハーフミラー311の上方の位置に配置されており、ハーフミラー311からの反射光を第2のレンズ群314に向けて反射する向きに保持されている。   The imaging optical system 31 includes a half mirror 311, a mirror 312, a first lens group 313, and a second lens group 314. The half mirror 311 is disposed on an extension line of the optical axis of the first lens group 313, and is held in a direction in which a part of incident light from the subject side is reflected upward. The mirror 312 is disposed on the extended line of the optical axis of the second lens group 314 and above the half mirror 311, and the reflected light from the half mirror 311 is directed toward the second lens group 314. Is held in the direction of reflection.

ハーフミラー311、ミラー312、第1のレンズ群313および第2のレンズ群314は、ハーフミラー311と第1のレンズ群313との間の距離およびミラー312と第2のレンズ群314との間の距離が等しくなるように配置されている。第1のレンズ群313と第2のレンズ群314は、互いに同じ構成である。   The half mirror 311, the mirror 312, the first lens group 313 and the second lens group 314 are the distance between the half mirror 311 and the first lens group 313 and between the mirror 312 and the second lens group 314. Are arranged so that their distances are equal. The first lens group 313 and the second lens group 314 have the same configuration.

第1の撮像素子321および第2の撮像素子322は、投影された虹彩像を光電変換して電気信号を出力する固体撮像素子である。第1の画像処理部331および第2の画像処理部332は、それぞれ第1の撮像素子321および第2の撮像素子322から出力される電気信号にA/D変換等の処理をして、画像データを生成する機能を有する。   The first image sensor 321 and the second image sensor 322 are solid-state image sensors that photoelectrically convert the projected iris image and output an electrical signal. The first image processing unit 331 and the second image processing unit 332 perform processing such as A / D conversion on the electrical signals output from the first image sensor 321 and the second image sensor 322, respectively, It has a function to generate data.

本実施の形態では、ハーフミラー311および第1のレンズ群313によって第1の分岐光学系が構成され、ハーフミラー311、ミラー312および第2のレンズ群314によって第2の分岐光学系が構成されている。そして、ハーフミラー311の位置が両分岐光学系の光軸の分岐点となる。撮像光学系31は、虹彩画像取得装置30の外部に共通光軸を有している。   In the present embodiment, the half mirror 311 and the first lens group 313 constitute a first branch optical system, and the half mirror 311, the mirror 312 and the second lens group 314 constitute a second branch optical system. ing. The position of the half mirror 311 is the branch point of the optical axes of both branch optical systems. The imaging optical system 31 has a common optical axis outside the iris image acquisition device 30.

第1の分岐光学系は、共通光軸上に位置する虹彩からの光が、ハーフミラー311および第1のレンズ群313を通って、第1の撮像素子321に到る第1の分岐光路を通るように構成されている。また、第2の分岐光学系は、共通光軸上に位置する虹彩からの光が、ハーフミラー311、ミラー312および第2のレンズ群314を通って、第2の撮像素子322に到る第2の分岐光路を通るように構成されている。第1の分岐光路と第2の分岐光路とを比較すると、第2の分岐光路は、ハーフミラー311とミラー312との間の距離だけ、第1の分岐光路よりも長くなっている。   The first branching optical system passes the first branching optical path where the light from the iris located on the common optical axis passes through the half mirror 311 and the first lens group 313 and reaches the first image sensor 321. It is configured to pass. In the second branch optical system, the light from the iris located on the common optical axis passes through the half mirror 311, the mirror 312 and the second lens group 314, and reaches the second image sensor 322. It is configured to pass through two branched light paths. Comparing the first branching optical path and the second branching optical path, the second branching optical path is longer than the first branching optical path by the distance between the half mirror 311 and the mirror 312.

虹彩画像取得装置30も、第1の実施の形態と同様に、第1および第2の撮像モードを有しており、各撮像モードで虹彩の像を撮像する。すなわち、第1の分岐光学系によって第1の撮像素子321にて虹彩像が結像される状態が第1の撮像モードであり、第2の分岐光学系によって第2の撮像素子322にて虹彩像が結像される状態が第2の撮像モードである。   The iris image acquisition apparatus 30 also has first and second imaging modes, as in the first embodiment, and takes an iris image in each imaging mode. That is, the state in which an iris image is formed by the first image pickup device 321 by the first branch optical system is the first image pickup mode, and the iris by the second image pickup device 322 by the second branch optical system. A state in which an image is formed is the second imaging mode.

上記のように、本実施の形態の撮像光学系31では、第1および第2のレンズ群313、314が同じ構成であるので、第1および第2の分岐光路の合焦範囲7、8のずれは、撮像光学系31内での第1の分岐光路と第2の分岐光路との長さの差分と等しくなる。そして、本実施の形態では、ハーフミラー311と第1のレンズ群313との間の距離およびミラー312と第2のレンズ群314との間の距離が等しいので、両分岐光路の長さの差分は、すなわちハーフミラー311とミラー312の間の距離である。   As described above, in the imaging optical system 31 of the present embodiment, since the first and second lens groups 313 and 314 have the same configuration, the focusing ranges 7 and 8 of the first and second branch optical paths are the same. The deviation is equal to the difference in length between the first branch optical path and the second branch optical path in the imaging optical system 31. In this embodiment, since the distance between the half mirror 311 and the first lens group 313 and the distance between the mirror 312 and the second lens group 314 are equal, the difference between the lengths of the two branched optical paths. Is the distance between the half mirror 311 and the mirror 312.

本実施の形態では、両分岐光路の長さの差分が、合焦範囲7、8の深さと等しくなるように撮像光学系31を設計することにより、第1の撮像モードの合焦範囲と第2の撮像モードの合焦範囲とが重複することなく隣接し、拡大合焦範囲の全領域でいずれかの撮像モードによりピントが合うようにしている。   In the present embodiment, the imaging optical system 31 is designed so that the difference between the lengths of the two branched optical paths is equal to the depth of the focusing ranges 7 and 8, so that the focusing range in the first imaging mode and the first focusing mode are the same. The focusing ranges of the two imaging modes are adjacent to each other without overlapping, and the entire focusing area is in focus in any of the imaging modes.

虹彩認証装置70は、画像キャプチャ部71、合焦判定部72およびセレクタ75を備えている。合焦判定部72は、虹彩撮像カメラ装置30の2つの画像処理部331、332の両方に接続されている。そして、合焦判定部72は、画像処理部331、332の各々から出力された画像データの合焦度を算出して、合焦判定を行う機能を有している。合焦判定部72は、算出された合焦度と合焦判定の結果を被写体距離判定部73に出力する。また、合焦判定部72は、合焦判定の結果をセレクタ75に出力する機能を有する。   The iris authentication device 70 includes an image capture unit 71, a focus determination unit 72, and a selector 75. The focus determination unit 72 is connected to both of the two image processing units 331 and 332 of the iris imaging camera device 30. The focus determination unit 72 has a function of calculating the focus degree of the image data output from each of the image processing units 331 and 332 and performing focus determination. The focus determination unit 72 outputs the calculated focus degree and the result of the focus determination to the subject distance determination unit 73. Further, the focus determination unit 72 has a function of outputting the result of focus determination to the selector 75.

セレクタ75も虹彩撮像カメラ装置30の2つの画像処理部331、332の両方に接続されており、両画像処理部331、332から画像データが入力される。セレクタ75は、合焦判定部72から出力された合焦判定の結果に従って、ピントが合っている方の画像データを画像キャプチャ部71に出力する機能を有している。画像キャプチャ部71は、セレクタ75によって選択されたピントの合った画像データを虹彩認証用の画像データとして取り込んで、虹彩認証処理部77に出力する機能を有している。   The selector 75 is also connected to both of the two image processing units 331 and 332 of the iris imaging camera device 30, and image data is input from both the image processing units 331 and 332. The selector 75 has a function of outputting the focused image data to the image capture unit 71 according to the result of the focus determination output from the focus determination unit 72. The image capture unit 71 has a function of taking in-focus image data selected by the selector 75 as image data for iris authentication and outputting the image data to the iris authentication processing unit 77.

虹彩認証装置70は、被写体距離判定部73、誘導ガイダンス部74、総合判定処理部75、虹彩認証処理部77、虹彩データベース78および認証結果出力部79を備えているが、これらの構成は第1の実施の形態の虹彩認証装置60と同様であるので、説明を省略する。   The iris authentication device 70 includes a subject distance determination unit 73, a guidance guidance unit 74, a comprehensive determination processing unit 75, an iris authentication processing unit 77, an iris database 78, and an authentication result output unit 79. Since this is the same as the iris authentication device 60 of the embodiment, the description thereof is omitted.

以上のように構成された虹彩撮像カメラ装置3について、図8を用いてその動作を説明する。まず、第1および第2の画像処理部331、332は、それぞれ合焦判定部72に画像データを出力する。そして、合焦判定部72は、まず、画像処理部331から出力された画像データ(第1の画像データ)の合焦度を算出し、合焦判定を行う(ステップS81)。そして、合焦判定部72での合焦判定の結果、合焦度がしきい値より高い、すなわち虹彩が第1の撮像モードの合焦範囲内にあるか否かを判断し(ステップS82)、画像処理部331から出力された画像データがしきい値以上の合焦度を有するときには(ステップS82にてYES)、この第2の画像データを選択すべきであることを示す判定結果をセレクタ75に出力する(ステップS83)。   The operation of the iris imaging camera device 3 configured as described above will be described with reference to FIG. First, the first and second image processing units 331 and 332 output image data to the focus determination unit 72, respectively. The focus determination unit 72 first calculates the degree of focus of the image data (first image data) output from the image processing unit 331, and performs focus determination (step S81). Then, as a result of the focus determination by the focus determination unit 72, it is determined whether or not the focus degree is higher than the threshold value, that is, whether the iris is within the focus range of the first imaging mode (step S82). When the image data output from the image processing unit 331 has a degree of focus equal to or greater than the threshold (YES in step S82), a determination result indicating that the second image data should be selected is selected by the selector. It outputs to 75 (step S83).

一方、ステップS82の合焦判定にて画像データの合焦度がしきい値よりも低いとき、すなわち、第1の撮像モードの撮像でピントの合った虹彩画像が得られなかったときは(ステップS82にてNO)、第2の画像処理部332から出力された画像データ(第2の画像データ)の合焦度を算出する(ステップS84)。そして、合焦判定部72は、この画像データの合焦判定を行い(ステップS85)、合焦度がしきい値以上であるときには(ステップS85にてYES)、この画像データを選択すべきであることを示す判定結果をセレクタ75に出力する(ステップS86)。   On the other hand, when the degree of focus of the image data is lower than the threshold value in the focus determination in step S82, that is, when an in-focus iris image cannot be obtained in the first imaging mode (step S82). NO in S82), the degree of focus of the image data (second image data) output from the second image processing unit 332 is calculated (step S84). Then, the focus determination unit 72 determines the focus of the image data (step S85). When the focus degree is equal to or higher than the threshold value (YES in step S85), the image data should be selected. A determination result indicating the presence is output to the selector 75 (step S86).

ステップS83で第1の画像データが選択され、または、ステップS86で第2の画像データが選択されると、画像キャプチャ部71は、選択された画像データをセレクタ75から取り込んで、虹彩認証処理部77に出力する(ステップS92)。虹彩認証処理部77は、画像キャプチャ部71より出力された画像データを用いて虹彩認証を行い(ステップS93)、処理が終了する。   When the first image data is selected in step S83 or the second image data is selected in step S86, the image capture unit 71 captures the selected image data from the selector 75, and the iris authentication processing unit. (Step S92). The iris authentication processing unit 77 performs iris authentication using the image data output from the image capture unit 71 (step S93), and the process ends.

第1の画像データに加えて第2の画像データの合焦度もしきい値より低いとき、すなわち、虹彩が拡大合焦範囲内にないときは(ステップS85にてNO)、被写体距離判定部73は、虹彩までの距離を判定し(ステップS87)、判定された被写体までの距離が、拡大合焦範囲の最遠端より遠いか、あるいは拡大合焦範囲の最近端よりも近いかを判断する(ステップS88)。   When the degree of focus of the second image data in addition to the first image data is lower than the threshold value, that is, when the iris is not within the enlarged focus range (NO in step S85), the subject distance determination unit 73 Determines the distance to the iris (step S87), and determines whether the determined distance to the subject is farther from the farthest end of the enlarged focusing range or closer to the nearest end of the enlarged focusing range. (Step S88).

被写体距離判定部73は、虹彩までの距離が拡大合焦範囲の最近端より近いときは(ステップS88にてNO)、誘導ガイダンス部74に遠ざけ誘導信号を出力する。そして、誘導ガイダンス部74は、遠ざけ誘導信号に基づいて、遠ざけ誘導ランプを点灯させて、音声出力部より被撮像者に対して虹彩画像取得装置30から遠ざかるように誘導するための音声案内を出力する(ステップS89)。   When the distance to the iris is closer than the closest end of the enlarged focus range (NO in step S88), the subject distance determination unit 73 outputs a guidance signal away from the guidance guidance unit 74. Then, the guidance guidance unit 74 turns on the distance guidance lamp based on the distance guidance signal, and outputs voice guidance for guiding the person to be imaged away from the iris image acquisition device 30 from the voice output unit. (Step S89).

虹彩までの距離が拡大合焦範囲の最遠端より遠いときは(ステップS88にてYESO)、被写体距離判定部73は、誘導ガイダンス部74に近づけ誘導信号を出力する。そして、誘導ガイダンス部74は、近づけ誘導信号に基づいて、近づけ誘導ランプを点灯させて、音声出力部より被撮像者に対して虹彩画像取得装置30に近づくように誘導するための音声案内を出力する(ステップS90)。   When the distance to the iris is far from the farthest end of the enlarged focus range (YES in step S88), the subject distance determination unit 73 approaches the guidance guidance unit 74 and outputs a guidance signal. Then, the guidance guidance unit 74 turns on the guidance lamp on the basis of the approach guidance signal, and outputs a voice guidance for guiding the imaged person to approach the iris image acquisition device 30 from the voice output unit. (Step S90).

ステップS89またはステップS90の次に、処理の開始から所定の制限時間が経過したかを判断する(ステップS91)。そして、制限時間を未だ経過していない場合には(ステップS91にてNO)、ステップS81に戻り、制限時間が経過したときには(ステップS91にてYES)、認証処理が行われずに処理が終了する。   After step S89 or step S90, it is determined whether a predetermined time limit has elapsed since the start of the process (step S91). If the time limit has not yet elapsed (NO in step S91), the process returns to step S81. If the time limit has elapsed (YES in step S91), the authentication process is not performed and the process ends. .

このような本発明の第3の実施の形態の虹彩撮像カメラ装置3によっても、第1の実施の形態と同様に、合焦度特性が異なる第1および第2の撮像モードの各々で撮像された虹彩画像の合焦度の相違に基づいて被写体までの距離を判定するので、この判定された距離に基づいて、被撮像者を適切な位置に誘導できる。   As with the first embodiment, the iris imaging camera device 3 according to the third embodiment of the present invention captures an image in each of the first and second imaging modes having different focus degree characteristics. Since the distance to the subject is determined based on the difference in the degree of focus of the iris image, the person to be imaged can be guided to an appropriate position based on the determined distance.

さらに、虹彩画像取得装置30は、第1の実施の形態と同様に、共通光軸上で互いにずれた合焦範囲を有しており、被写体である虹彩が第1および第2の合焦範囲のいずれかに位置すれば焦点の合った虹彩像が得られるので、オートフォーカス機能を備えない簡単な構成で、虹彩までの距離が広い範囲でピントの合った虹彩像が得られる。   Furthermore, the iris image acquisition apparatus 30 has a focusing range that is shifted from each other on the common optical axis, as in the first embodiment, and the iris that is the subject is in the first and second focusing ranges. If it is located in any of the positions, an in-focus iris image can be obtained. Therefore, an in-focus iris image can be obtained with a simple configuration without an autofocus function in a wide range to the iris.

(第4の実施の形態)
次に、本発明の第4の実施の形態の虹彩撮像カメラ装置を図9に示す。本実施の形態の虹彩撮像カメラ装置4は、第3の実施の形態の変形例であり、虹彩画像取得装置40の撮像光学系41の構成が第3の実施の形態と異なっている。虹彩認証装置70の構成は、第3の実施の形態と同様であるであるので説明を省略する。
(Fourth embodiment)
Next, an iris imaging camera device according to a fourth embodiment of the present invention is shown in FIG. The iris imaging camera device 4 of the present embodiment is a modification of the third embodiment, and the configuration of the imaging optical system 41 of the iris image acquisition device 40 is different from that of the third embodiment. Since the configuration of the iris authentication device 70 is the same as that of the third embodiment, description thereof is omitted.

本実施の形態の撮像光学系41は、ハーフミラー411、第1のレンズ群412および第2のレンズ群413からなる。第1のレンズ群412および第2のレンズ群413は、互いの光軸が直交するように配置されている。ハーフミラー411は、両光軸の直交点に配置されており、被写体側からの入射光の一部を第2のレンズ群413に反射させる向きに保持されている。第1のレンズ群412および第2のレンズ群413は、光軸の直交点までの距離すなわちハーフミラー411までの距離が等しくなるように配置されている。   The imaging optical system 41 of this embodiment includes a half mirror 411, a first lens group 412, and a second lens group 413. The first lens group 412 and the second lens group 413 are arranged so that their optical axes are orthogonal to each other. The half mirror 411 is disposed at a point orthogonal to both optical axes, and is held in a direction in which a part of incident light from the subject side is reflected by the second lens group 413. The first lens group 412 and the second lens group 413 are arranged so that the distance to the orthogonal point of the optical axis, that is, the distance to the half mirror 411 is equal.

第1のレンズ群412と第2のレンズ群413は、それぞれの合焦範囲7、8までの距離が異なっており、第1のレンズ群412の合焦範囲7は、第2のレンズ群413の合焦範囲8よりも遠くにある。また、両レンズ群412、413は、合焦範囲の深さも異なっており、第1のレンズ群412の合焦範囲7は、第2のレンズ群413の合焦範囲8よりも浅い。さらに、両レンズ群412、413はその倍率も異なるが、第1の実施の形態と同様に、それぞれの合焦範囲の最遠端にある虹彩の虹彩像が、虹彩認証可能な最小の大きさよりも大きくなり、かつ、合焦範囲の最近端にある虹彩の虹彩像が、虹彩認証処理にて扱える最大の大きさよりも小さくなるように設定されている。   The first lens group 412 and the second lens group 413 have different distances to the focusing ranges 7 and 8. The focusing range 7 of the first lens group 412 is the second lens group 413. It is farther than the focusing range 8. In addition, the two lens groups 412 and 413 have different depths of the focusing range, and the focusing range 7 of the first lens group 412 is shallower than the focusing range 8 of the second lens group 413. Further, although both lens groups 412 and 413 have different magnifications, as in the first embodiment, the iris image of the iris at the farthest end of each focusing range is smaller than the smallest size that can be recognized by the iris. And the iris image of the iris at the closest end of the focus range is set to be smaller than the maximum size that can be handled by the iris authentication process.

虹彩画像取得装置40では、ハーフミラー411および第1のレンズ群412によって第1の分岐光学系が構成され、ハーフミラー411および第2のレンズ群413によって第2の分岐光学系が構成される。そして、ハーフミラー411の位置が両分岐光学系の光軸の分岐点となる。さらに、撮像光学系41は、虹彩画像取得装置40の外部に共通光軸を有している。   In the iris image acquisition device 40, a first branch optical system is configured by the half mirror 411 and the first lens group 412, and a second branch optical system is configured by the half mirror 411 and the second lens group 413. The position of the half mirror 411 becomes a branch point of the optical axes of both branch optical systems. Further, the imaging optical system 41 has a common optical axis outside the iris image acquisition device 40.

第1の撮像素子421および第2の撮像素子422は、投影された虹彩像を光電変換して電気信号を出力する固体撮像素子である。そして、第1の画像処理部431および第2の画像処理部432は、それぞれ第1の撮像素子421および第2の撮像素子422から出力された電気信号にA/D変換等の処理をして、画像データを生成する機能を有する。   The first image sensor 421 and the second image sensor 422 are solid-state image sensors that photoelectrically convert the projected iris image and output an electrical signal. Then, the first image processing unit 431 and the second image processing unit 432 perform processing such as A / D conversion on the electrical signals output from the first image sensor 421 and the second image sensor 422, respectively. And a function of generating image data.

虹彩画像取得装置40も、第3の実施の形態と同様に、第1および第2の撮像モードを有し、それぞれの撮像モードで被写体である虹彩を撮像する。すなわち、第1の分岐光学系によって第1の撮像素子421にて虹彩像が結像される状態が第1の撮像モードであり、第2の分岐光学系によって第2の撮像素子422にて虹彩像が結像される状態が第2の撮像モードである。本実施の形態でも、第1の撮像モードと第2の撮像モードとでは、被写体である虹彩までの距離に応じた合焦度特性がずれており、虹彩画像取得装置40は、虹彩までの距離に応じた合焦度特性が異なる複数の撮像モードを有している。   Similarly to the third embodiment, the iris image acquisition device 40 has first and second imaging modes, and images the iris as a subject in each imaging mode. That is, a state in which an iris image is formed on the first imaging element 421 by the first branching optical system is the first imaging mode, and an iris is formed on the second imaging element 422 by the second branching optical system. A state in which an image is formed is the second imaging mode. Also in the present embodiment, in the first imaging mode and the second imaging mode, the focus degree characteristic according to the distance to the iris that is the subject is deviated, and the iris image acquisition device 40 has a distance to the iris. And a plurality of imaging modes having different focus degree characteristics according to.

以上のように構成された虹彩撮像カメラ装置4は、第3の実施の形態と同様に動作する。   The iris imaging camera device 4 configured as described above operates in the same manner as in the third embodiment.

このような本発明の第4の実施の形態の虹彩撮像カメラ装置4によっても、第1の実施の形態と同様に、合焦度特性が異なる第1および第2の撮像モードの各々で撮像された虹彩画像の合焦度の相違に基づいて被写体までの距離を判定するので、この判定された距離に基づいて、被撮像者を適切な位置に誘導できる。   As with the first embodiment, the iris imaging camera device 4 according to the fourth embodiment of the present invention captures an image in each of the first and second imaging modes having different focus degree characteristics. Since the distance to the subject is determined based on the difference in the degree of focus of the iris image, the person to be imaged can be guided to an appropriate position based on the determined distance.

さらに、虹彩画像取得装置40は、第1の実施の形態と同様に、共通光軸上で互いにずれた合焦範囲を有しており、被写体である虹彩が第1および第2の合焦範囲のいずれかに位置すれば焦点の合った虹彩像が得られるので、オートフォーカス機能を備えない簡単な構成で、虹彩までの距離が広い範囲でピントの合った虹彩像が得られる。   Furthermore, the iris image acquisition device 40 has a focusing range that is shifted from each other on the common optical axis, as in the first embodiment, and the iris that is the subject is in the first and second focusing ranges. If it is located in any of the positions, an in-focus iris image can be obtained. Therefore, an in-focus iris image can be obtained with a simple configuration without an autofocus function in a wide range to the iris.

(第5の実施の形態)
次に、本発明の第5の実施の形態の虹彩撮像カメラ装置を図10に示す。本実施の形態の虹彩画像取得装置50は、撮像光学系51、撮像素子52、画像処理部53を備えている。
(Fifth embodiment)
Next, an iris imaging camera device according to a fifth embodiment of the present invention is shown in FIG. The iris image acquisition apparatus 50 according to the present embodiment includes an imaging optical system 51, an imaging element 52, and an image processing unit 53.

撮像光学系51は、ハーフミラー511、ミラー512〜516、第1のレンズ群517および第2のレンズ群518からなる。第1のレンズ群517と第2のレンズ群518は、同じ構成であり、いずれも深さの合焦範囲を持った単焦点のレンズ群である。また、第1および第2のレンズ群517、518は、光軸が互いに平行になるように配置されている。   The imaging optical system 51 includes a half mirror 511, mirrors 512 to 516, a first lens group 517, and a second lens group 518. The first lens group 517 and the second lens group 518 have the same configuration, and both are single-focus lens groups having a depth focusing range. The first and second lens groups 517 and 518 are arranged so that their optical axes are parallel to each other.

ハーフミラー511は、第1のレンズ群517の光軸の延長線上に配置されており、被写体側からの入射光の一部を下方に反射させる向きに保持されている。撮像素子52は、第1のレンズ群517にて結像された虹彩像が上部領域に投影されるように配置されている。ミラー512〜514は、ハーフミラー511にて反射した光が順に反射して第2のレンズ群518に入射するように配置されている。また、ミラー515、516は、第2のレンズ群518透過した光が順に反射して、第2のレンズ群518の光軸と平行な向きで撮像素子52の下部領域に投射されるように配置されている。   The half mirror 511 is disposed on an extension line of the optical axis of the first lens group 517, and is held in a direction in which a part of incident light from the subject side is reflected downward. The image sensor 52 is arranged so that the iris image formed by the first lens group 517 is projected onto the upper region. The mirrors 512 to 514 are arranged so that the light reflected by the half mirror 511 is sequentially reflected and enters the second lens group 518. The mirrors 515 and 516 are arranged so that the light transmitted through the second lens group 518 is reflected in order and projected onto the lower region of the image sensor 52 in a direction parallel to the optical axis of the second lens group 518. Has been.

撮像素子52は、撮像面上に投影された虹彩像を電気信号に変換する固体撮像素子からなる。画像処理部53は、撮像素子52から出力される電気信号に対してA/D変換等の処理を行い、虹彩像の画像データを生成する機能を有している。   The image sensor 52 is composed of a solid-state image sensor that converts an iris image projected on the imaging surface into an electric signal. The image processing unit 53 has a function of performing processing such as A / D conversion on the electrical signal output from the image sensor 52 and generating image data of an iris image.

本実施の形態では、ハーフミラー511および第1のレンズ群517によって第1の分岐光学系が構成され、ハーフミラー511およびミラー512〜516および第2のレンズ群518によって第2の分岐光学系が構成されている。そして、ハーフミラー511の位置が両分岐光学系の光軸の分岐点となる。撮像光学系51は、虹彩画像取得装置50の外部に、共通光軸を有している。   In the present embodiment, the first branch optical system is configured by the half mirror 511 and the first lens group 517, and the second branch optical system is configured by the half mirror 511, the mirrors 512 to 516, and the second lens group 518. It is configured. The position of the half mirror 511 becomes the branch point of the optical axes of both branch optical systems. The imaging optical system 51 has a common optical axis outside the iris image acquisition device 50.

第1の分岐光学系は、共通光軸上に位置する虹彩からの光が、ハーフミラー511および第1のレンズ群517を通って、撮像素子52の上部領域に到る第1の分岐光路を通るように構成されている。また、第2の分岐光学系は、共通光軸上に位置する虹彩からの光が、ハーフミラー511、ミラー512〜514、第2のレンズ群518およびミラー515、516を通って撮像素子52の下部領域に到る第2の分岐光路を通るように構成されている。   The first branching optical system passes through the first branching optical path where the light from the iris located on the common optical axis passes through the half mirror 511 and the first lens group 517 and reaches the upper region of the image sensor 52. It is configured to pass. The second branch optical system allows light from the iris located on the common optical axis to pass through the half mirror 511, the mirrors 512 to 514, the second lens group 518, and the mirrors 515 and 516. It is configured to pass through the second branch optical path that reaches the lower region.

上記のように構成された虹彩画像取得装置50は、第1および第2の撮像モードを有し、それぞれの撮像モードで被写体である虹彩を撮像する。すなわち、虹彩からの光が第1の分岐光路を通って、撮像素子52にて虹彩像が結像される状態が第1の撮像モードであり、虹彩からの光が第2の分岐光路を通って撮像素子52にて虹彩像が結像される状態が第2の撮像モードである。本実施の形態では、虹彩画像取得装置50は、第1の撮像モードによる虹彩像の撮像と第2の撮像モードによる虹彩像の撮像を同時に行う。   The iris image acquisition device 50 configured as described above has first and second imaging modes, and images the iris that is the subject in each imaging mode. That is, the state in which the light from the iris passes through the first branch optical path and the iris image is formed by the imaging device 52 is the first imaging mode, and the light from the iris passes through the second branch optical path. The state in which an iris image is formed by the image sensor 52 is the second imaging mode. In the present embodiment, the iris image acquisition device 50 simultaneously performs the imaging of the iris image in the first imaging mode and the imaging of the iris image in the second imaging mode.

本実施の形態では、第1および第2の分岐光路の光路長の差分が、第1および第2の分岐光学系の合焦範囲の深さと等しくなるように撮像光学系51を設計することにより、第1の撮像モードの合焦範囲と第2の撮像モードの合焦範囲とが重複することなく隣接し、拡大合焦範囲の全領域でいずれかの撮像モードによりピントが合うようにしている。   In the present embodiment, the imaging optical system 51 is designed so that the difference between the optical path lengths of the first and second branch optical paths is equal to the depth of the focusing range of the first and second branch optical systems. The focusing range of the first imaging mode and the focusing range of the second imaging mode are adjacent to each other without overlapping, and the entire focusing range is in focus by any imaging mode. .

図11は、本実施の形態の虹彩画像取得装置50にて取得される画像データを示す図である。上記のように、本実施の形態では、第1の撮像モードの合焦範囲7と第2の撮像モードの合焦範囲8とが連続して拡大合焦範囲が形成されているので、被写体である虹彩が、この拡大合焦範囲内にあるときは、画像データの上部領域および下部領域の一方でピントの合った虹彩像が得られ、他方の領域ではピントのボケた虹彩像が得られる。図11の例では、被写体である虹彩が第1の撮像モードの合焦範囲7内に位置しているときに得られる画像データを示している。画像データの上部領域は、ピントの合った虹彩画像であり、下部領域はボケた虹彩画像である。   FIG. 11 is a diagram showing image data acquired by the iris image acquisition device 50 of the present embodiment. As described above, in the present embodiment, the focus range 7 in the first image capture mode and the focus range 8 in the second image capture mode form an enlarged focus range continuously. When an iris is within this enlarged focusing range, an in-focus iris image is obtained in one of the upper and lower regions of the image data, and a defocused iris image is obtained in the other region. In the example of FIG. 11, image data obtained when the iris that is the subject is located within the focusing range 7 of the first imaging mode is illustrated. The upper region of the image data is a focused iris image, and the lower region is a blurred iris image.

図10に戻って、本実施の形態の虹彩認証装置80は、上部合焦度判定部821、下部合焦度判定部822、総合判定部85および切出部89を備えている。上部合焦判定部821および下部合焦判定部822は、画像キャプチャ部81から出力された画像データを用いて、画像データ中の上部領域および下部領域の画像(上部虹彩画像および下部虹彩画像)の合焦度を算出して、被写体距離判定部83に出力する機能を有している。上部合焦度判定部821および下部合焦度判定部822は、さらに、算出された合焦度と予め記憶されているしきい値とを比較することにより合焦判定を行い、合焦度判定の結果を被写体距離判定部83および総合判定部85に出力する機能を有している。   Returning to FIG. 10, the iris authentication apparatus 80 according to the present embodiment includes an upper focus degree determination unit 821, a lower focus degree determination unit 822, an overall determination unit 85, and a cutout unit 89. The upper focus determination unit 821 and the lower focus determination unit 822 use the image data output from the image capture unit 81 to perform upper region and lower region images (upper iris image and lower iris image) in the image data. It has a function of calculating the degree of focus and outputting it to the subject distance determination unit 83. The upper focus degree determination unit 821 and the lower focus degree determination unit 822 further perform the focus determination by comparing the calculated focus degree with a threshold value stored in advance, thereby determining the focus degree. Is output to the subject distance determination unit 83 and the comprehensive determination unit 85.

被写体距離判定部83は、上部合焦判定部821および下部合焦判定部822から、上部虹彩画像および下部虹彩画像の合焦度を受け、これらの合焦度の相違に基づいて被写体である虹彩までの距離を判定する機能を有している。被写体距離判定部83は、さらに、虹彩までの距離の判定結果と上部合焦判定部821および下部合焦判定部822から出力された合焦判定の結果に基づいて、近づけ誘導信号、遠ざけ誘導信号、誘導不要信号または判定不能信号を誘導ガイダンス部84に出力する機能を有している。これらの信号を出力するための虹彩は、第1の実施の形態と同様である。被写体距離判定部83は、また、誘導ガイダンス部84に誘導不要信号を出力するときには、総合判定部85に対しても誘導不要信号を出力する。   The subject distance determination unit 83 receives the degrees of focus of the upper iris image and the lower iris image from the upper focus determination unit 821 and the lower focus determination unit 822, and the iris that is the subject based on the difference between the focus levels. It has the function to determine the distance to. The subject distance determination unit 83 further includes a close-in guidance signal and a away-inducing signal based on the determination result of the distance to the iris and the focus determination results output from the upper focus determination unit 821 and the lower focus determination unit 822. In addition, it has a function of outputting a guidance unnecessary signal or a determination impossible signal to the guidance guidance unit 84. The iris for outputting these signals is the same as that in the first embodiment. The subject distance determination unit 83 also outputs a guidance unnecessary signal to the general determination unit 85 when outputting a guidance unnecessary signal to the guidance guidance unit 84.

総合判定部85は、被写体距離判定部83から誘導不要信号を受けると、それに対応して、上部合焦判定部821および下部合焦判定部822から、合焦判定の結果を取り込む機能を有している。そして、総合判定部85は、上部合焦判定部821で上部領域がピントの合った画像であると判断されたときは、切出部86に上部切出信号を出力し、下部合焦判定部822で下部領域がピントの合った画像であると判断されたときは、切出部86に下部切出信号を出力する機能を有している。なお、本実施の形態の虹彩画像取得装置50では、上記のように、第1の撮像モードの合焦範囲7と第2の撮像モードの合焦範囲8とが重なることなく隣接しているので、上部領域と下部領域の両方でピントの合った画像が得られることはない。   When the comprehensive determination unit 85 receives a guidance unnecessary signal from the subject distance determination unit 83, the comprehensive determination unit 85 has a function of fetching the result of the focus determination from the upper focus determination unit 821 and the lower focus determination unit 822 correspondingly. ing. When the upper focus determination unit 821 determines that the upper region is an in-focus image, the general determination unit 85 outputs an upper cut-out signal to the cut-out unit 86, and a lower focus determination unit. When it is determined in step 822 that the lower region is an in-focus image, it has a function of outputting a lower cutout signal to the cutout portion 86. In the iris image acquisition device 50 of the present embodiment, as described above, the focusing range 7 in the first imaging mode and the focusing range 8 in the second imaging mode are adjacent to each other without overlapping. In addition, an in-focus image is not obtained in both the upper and lower regions.

切出部86は、上部切出信号または下部切出信号を受けると、それらの信号に従って、画像キャプチャ部81から出力された画像データの上部領域または下部領域から虹彩画像を切り出して、虹彩認証用の画像データとして虹彩認証処理部87に出力する機能を有している。   When the cutout unit 86 receives the upper cutout signal or the lower cutout signal, the cutout unit 86 cuts out an iris image from the upper region or the lower region of the image data output from the image capture unit 81 in accordance with those signals, for iris authentication. The image data is output to the iris authentication processing unit 87 as image data.

虹彩認証装置80は、誘導ガイダンス部84、虹彩認証処理部87、虹彩データベース88および認証結果出力部89を備えているが、これらの構成は第1の実施の形態の虹彩認証装置60と同様であるので、説明を省略する。   The iris authentication device 80 includes a guidance guidance unit 84, an iris authentication processing unit 87, an iris database 88, and an authentication result output unit 89, and these configurations are the same as the iris authentication device 60 of the first embodiment. Since there is, explanation is omitted.

以上のように構成された虹彩撮像カメラ装置5について、図12を用いてその動作を説明する。まず、画像キャプチャ部81は、画像処理部53から画像データを取り込んで、上部合焦度判定部821および下部合焦範囲判定部822に出力する(ステップS121)。そして、上部合焦判定部821および下部合焦判定部822は、画像データ中の上部虹彩画像および下部虹彩画像の合焦度を算出して、さらに、合焦判定を行い、算出された合焦度と合焦判定の結果を被写体距離判定部83に出力する(ステップS122)。   The operation of the iris imaging camera device 5 configured as described above will be described with reference to FIG. First, the image capture unit 81 captures image data from the image processing unit 53 and outputs the image data to the upper focus degree determination unit 821 and the lower focus range determination unit 822 (step S121). Then, the upper focus determination unit 821 and the lower focus determination unit 822 calculate the degree of focus of the upper iris image and the lower iris image in the image data, further perform the focus determination, and calculate the calculated focus. The result of the degree and focus determination is output to the subject distance determination unit 83 (step S122).

被写体距離判定部83は、上部合焦判定部821および下部合焦判定部822にて算出された上部虹彩画像および下部虹彩画像の合焦度の相違に基づいて、虹彩までの距離を判定し(ステップS123)、上部合焦判定部821および下部合焦判定部822での合焦判定の結果に基づいて、虹彩までの距離が拡大合焦範囲内であるか否かを判断する(ステップS124)。虹彩が拡大合焦範囲内になければ(ステップS124にてNO)、虹彩までの距離が、拡大合焦範囲の最遠端より遠いか、あるいは拡大合焦範囲の最近端よりも近いかを判断する(ステップS125)。   The subject distance determination unit 83 determines the distance to the iris based on the difference in focus between the upper iris image and the lower iris image calculated by the upper focus determination unit 821 and the lower focus determination unit 822 ( Step S123), based on the results of the focus determination by the upper focus determination unit 821 and the lower focus determination unit 822, it is determined whether or not the distance to the iris is within the expanded focus range (Step S124). . If the iris is not within the enlargement focus range (NO in step S124), it is determined whether the distance to the iris is farther from the farthest end of the enlargement focus range or closer to the nearest end of the enlargement focus range. (Step S125).

被写体距離判定部83は、虹彩までの距離が拡大合焦範囲の最近端より近いときは(ステップS125にてNO)、誘導ガイダンス部84に遠ざけ誘導信号を出力する。そして、誘導ガイダンス部84は、遠ざけ誘導信号に基づいて、遠ざけ誘導ランプを点灯させて、音声出力部より被撮像者に対して虹彩画像取得装置50から遠ざかるように誘導するための音声案内を出力する(ステップS126)。   When the distance to the iris is closer than the closest end of the enlarged focus range (NO in step S125), the subject distance determination unit 83 outputs a guidance signal away from the guidance guidance unit 84. Then, the guidance guidance unit 84 turns on the distance guidance lamp based on the distance guidance signal, and outputs voice guidance for guiding the person to be imaged away from the iris image acquisition device 50 from the voice output unit. (Step S126).

虹彩までの距離が拡大合焦範囲の最遠端より遠いときは(ステップS125にてYES)、被写体距離判定部83は、誘導ガイダンス部84に近づけ誘導信号を出力する。そして、誘導ガイダンス部84は、近づけ誘導信号に基づいて、近づけ誘導ランプを点灯させて、音声出力部より被撮像者に対して虹彩画像取得装置50に近づくように誘導するための音声案内を出力する(ステップS127)。   When the distance to the iris is far from the farthest end of the enlarged focus range (YES in step S125), subject distance determining unit 83 approaches guide guidance unit 84 and outputs a guide signal. Then, the guidance guidance unit 84 turns on the guidance lamp based on the proximity guidance signal, and outputs a voice guidance for guiding the person to be imaged to approach the iris image acquisition device 50 from the voice output unit. (Step S127).

ステップS126またはステップS127の次に、処理の開始から所定の制限時間が経過したかを判断する(ステップS128)。そして、制限時間を未だ経過していない場合には(ステップS128にてNO)、ステップS121に戻って、再度、虹彩画像取得装置50で取得された画像データを取り込む。そして、ステップS122による合焦度の算出およびステップS123による被写体距離の判定を経て、ステップS124にて虹彩が拡大合焦範囲内であるか否かを判断する。被撮像者が、ステップS126またはステップS127での誘導に従って移動すると、被撮像者の虹彩は拡大合焦範囲内に入る。   Next to step S126 or step S127, it is determined whether a predetermined time limit has elapsed since the start of processing (step S128). If the time limit has not yet elapsed (NO in step S128), the process returns to step S121, and the image data acquired by the iris image acquisition device 50 is captured again. Then, after calculating the degree of focus in step S122 and determining the subject distance in step S123, it is determined in step S124 whether or not the iris is within the enlarged focus range. When the person to be imaged moves according to the guidance in step S126 or step S127, the iris of the person to be imaged falls within the enlarged focus range.

虹彩が拡大合焦範囲内にあると判断されると(ステップS124にてYES)、総合判定部85、切出部86、虹彩認証処理部87および虹彩データベース88を用いて認証処理が行われ、認証結果出力部89より認証結果信号が出力されて(ステップS129)、処理が終了する。また、虹彩が拡大合焦範囲内にあると判断されないまま、制限時間が経過したときには(ステップS128にてYES)、認証処理が行われずに処理が終了する。   If it is determined that the iris is within the enlarged focus range (YES in step S124), an authentication process is performed using comprehensive determination unit 85, cutout unit 86, iris authentication processing unit 87, and iris database 88, An authentication result signal is output from the authentication result output unit 89 (step S129), and the process ends. Further, when the time limit has elapsed without being determined that the iris is within the enlarged focusing range (YES in step S128), the authentication process is not performed and the process ends.

なお、上記の例では、第1および第2の分岐光学系がそれぞれ第1および第2のレンズ群517、518を備え、両レンズ群にて結像された像を撮像素子52に投影する構成としたが、本発明はこれに限られない。すなわち、第1および第2の分岐光学系に共通のレンズ群を設けて、ハーフミラー511を透過した光を共通のレンズ群の上部領域に入射させ、ハーフミラー511を反射して、ミラー512〜514を反射した光を共通のレンズ群の下部領域に入射させる構成としてもよい。共通のレンズ群の被写界深度が十分に広ければ、共通のレンズ群の後方に設けた撮像素子には、図11に示されるように、上部領域に第1の分岐光路にて結像された虹彩像が投影され、下部領域に第2の分岐光路にて結像された虹彩像が投影される。   In the above example, the first and second branch optical systems include the first and second lens groups 517 and 518, respectively, and an image formed by both lens groups is projected onto the image sensor 52. However, the present invention is not limited to this. That is, a common lens group is provided in the first and second branching optical systems, the light transmitted through the half mirror 511 is incident on the upper region of the common lens group, the half mirror 511 is reflected, and the mirrors 512 to 512 are reflected. A configuration may be adopted in which the light reflected from 514 is incident on the lower region of the common lens group. If the depth of field of the common lens group is sufficiently wide, the image sensor provided behind the common lens group forms an image in the upper region in the first branch optical path as shown in FIG. The iris image is projected, and the iris image formed in the second branch optical path is projected on the lower region.

このような本発明の第5の実施の形態の虹彩撮像カメラ装置5によっても、第1の実施の形態と同様に、虹彩までの距離に応じた合焦度特性が異なる第1および第2の撮像モードの各々で撮像された虹彩画像の合焦度の相違に基づいて被写体までの距離を判定するので、この判定された距離に基づいて、被撮像者を適切な位置に誘導できる。   Also with the iris imaging camera device 5 according to the fifth embodiment of the present invention, the first and second focus degree characteristics differ according to the distance to the iris, as in the first embodiment. Since the distance to the subject is determined based on the difference in focus between the iris images captured in each of the imaging modes, the person to be imaged can be guided to an appropriate position based on the determined distance.

さらに、虹彩画像取得装置50は、第1の実施の形態と同様に、共通光軸上で互いにずれた合焦範囲を有しており、被写体である虹彩が第1および第2の合焦範囲のいずれかに位置すれば焦点の合った虹彩像が得られるので、オートフォーカス機能を備えない簡単な構成で、虹彩までの距離が広い範囲でピントの合った虹彩像が得られる。   Furthermore, the iris image acquisition apparatus 50 has a focusing range that is shifted from each other on the common optical axis, as in the first embodiment, and the iris that is the subject is in the first and second focusing ranges. If it is located in any of the positions, an in-focus iris image can be obtained. Therefore, an in-focus iris image can be obtained with a simple configuration without an autofocus function in a wide range to the iris.

なお、以上の説明では、虹彩画像取得装置10〜50が、第1および第2の2つの撮像モードを有する例について説明したが、虹彩画像取得装置が3つ以上の撮像モードを有していてもよい。   In the above description, the example in which the iris image acquisition devices 10 to 50 have the first and second imaging modes has been described. However, the iris image acquisition device has three or more imaging modes. Also good.

また、以上の説明では、本発明のカメラ装置が、虹彩認証のために人の虹彩を撮像するカメラ装置である例を説明したが、本発明のカメラ装置は、これに限られず、被写体を特に限定しない目的で用いられる一般的なカメラ装置であってもよい。   In the above description, the example in which the camera device of the present invention is a camera device that captures an image of a human iris for iris authentication has been described. It may be a general camera device used for a non-limiting purpose.

さらに、以上の説明では、第1および第2のモードの合焦度特性が合焦範囲の深さ程度にずれていて、第1の撮像モードの合焦範囲と第2の撮像モードの合焦範囲が隣接している例を説明したが、本発明はこれに限られない。すなわち、複数の撮像モードごとに、被写体までの距離に応じた合焦度特性が異なっているのであれば、それらの撮像モードで撮像された画像の合焦度は異なっており、その合焦度の相違を用いれば、上記にて説明したようにして被写体までの距離を判定できる。したがって、第1の撮像モードの合焦範囲と第2の撮像モードの合焦範囲が隣接していなくても、被写体までの距離を判定できる。   Furthermore, in the above description, the focus degree characteristics of the first and second modes are shifted by about the depth of the focus range, and the focus range of the first image capture mode and the focus of the second image capture mode are the same. Although an example in which the ranges are adjacent has been described, the present invention is not limited to this. That is, if the focus degree characteristics according to the distance to the subject are different for each of the plurality of imaging modes, the degrees of focus of the images captured in those imaging modes are different, and the degree of focus is If the difference is used, the distance to the subject can be determined as described above. Therefore, the distance to the subject can be determined even if the focusing range in the first imaging mode and the focusing range in the second imaging mode are not adjacent to each other.

以上のように、本発明にかかるカメラ装置は、合焦度特性が異なる複数の撮像モードの各々で撮像された被写体画像の合焦度の相違に基づいて被写体までの距離を判定するので、判定された距離を用いて合焦度の高い画像を撮像できるという効果を有し、虹彩認証のために虹彩を撮像する虹彩撮像カメラ装置等として有用である。   As described above, the camera device according to the present invention determines the distance to the subject based on the difference in the degree of focus of the subject image captured in each of the plurality of imaging modes having different focus degree characteristics. This has the effect of being able to capture an image with a high degree of focus using the measured distance, and is useful as an iris imaging camera device that images the iris for iris authentication.

本発明の第1の実施の形態における虹彩撮像カメラ装置の構成図1 is a configuration diagram of an iris imaging camera device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態における第1および第2の撮像モードの合焦度特性を示す図The figure which shows the focusing degree characteristic of the 1st and 2nd imaging mode in the 1st Embodiment of this invention 本発明の第1の実施の形態における誘導ガイダンス部の構成図The block diagram of the guidance guidance part in the 1st Embodiment of this invention 本発明の第1の実施の形態における虹彩撮像カメラ装置の動作説明のためのフロー図The flowchart for operation | movement description of the iris imaging camera apparatus in the 1st Embodiment of this invention 本発明の第2の実施の形態における虹彩撮像カメラ装置の構成図Configuration diagram of iris imaging camera apparatus in second embodiment of the present invention 本発明の第2の実施の形態における虹彩撮像カメラ装置の構成図Configuration diagram of iris imaging camera apparatus in second embodiment of the present invention 本発明の第3の実施の形態における虹彩撮像カメラ装置の構成図The block diagram of the iris imaging camera apparatus in the 3rd Embodiment of this invention 本発明の第3の実施の形態における虹彩撮像カメラ装置の動作説明のためのフロー図Flow chart for explaining the operation of the iris imaging camera apparatus in the third embodiment of the present invention 本発明の第4の実施の形態における虹彩撮像カメラ装置の構成図The block diagram of the iris imaging camera apparatus in the 4th Embodiment of this invention 本発明の第5の実施の形態における虹彩撮像カメラ装置の構成図The block diagram of the iris imaging camera apparatus in the 5th Embodiment of this invention 本発明の第5の実施の形態における虹彩画像取得装置にて生成される画像データを示す図The figure which shows the image data produced | generated with the iris image acquisition apparatus in the 5th Embodiment of this invention 本発明の第5の実施の形態における虹彩撮像カメラ装置の動作説明のためのフロー図Flow chart for explaining the operation of the iris imaging camera apparatus in the fifth embodiment of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

1、2、3、4、5 虹彩撮像カメラ装置
7、8 合焦範囲
9 拡大合焦範囲
10、20、30、40、50 虹彩画像取得装置
60、70、80 虹彩認証装置
63、73、83 被写体距離判定部
64、74、84 誘導ガイダンス部
62、72 合焦判定
641 表示部
642 音声出力部
821 上部合焦判定部
822 下部合焦判定部

1, 2, 3, 4, 5 Iris imaging camera device 7, 8 Focusing range 9 Enlarged focusing range 10, 20, 30, 40, 50 Iris image acquisition device 60, 70, 80 Iris authentication device 63, 73, 83 Subject distance determination unit 64, 74, 84 Guidance guidance unit 62, 72 Focus determination 641 Display unit 642 Audio output unit 821 Upper focus determination unit 822 Lower focus determination unit

Claims (5)

被写体への合焦度特性が異なる複数の撮像モードで撮像された被写体画像を取得する画像取得手段と、
前記複数の撮像モードで撮像された被写体画像の合焦度の相違に基づいて、前記被写体までの距離を判定する距離判定手段と、
を備えたことを特徴とするカメラ装置。
Image acquisition means for acquiring subject images captured in a plurality of imaging modes having different characteristics of the degree of focus on the subject;
Distance determining means for determining a distance to the subject based on a difference in focus degree of the subject image captured in the plurality of imaging modes;
A camera device comprising:
前記被写体が位置する領域に共通光軸を有すると共に、前記共通光軸から分岐した複数の分岐光軸を有し、前記複数の分岐光軸のそれぞれの分岐光路ごとに前記共通軸上で互いに異なる複数の合焦範囲を有する撮像光学手段を備え、
前記複数の撮像モードは、前記複数の分岐光路を通して被写体像を結像させて、前記被写体画像を撮像する撮像モードであることを特徴とする請求項1に記載のカメラ装置。
The area where the subject is located has a common optical axis, and has a plurality of branched optical axes branched from the common optical axis, and is different from each other on the common axis for each branched optical path of the plurality of branched optical axes. An imaging optical means having a plurality of focusing ranges;
2. The camera device according to claim 1, wherein the plurality of imaging modes are imaging modes in which a subject image is formed through the plurality of branch optical paths to capture the subject image.
虹彩への合焦度特性が異なる複数の撮像モードで撮像された虹彩画像を取得する虹彩画像取得手段と、
前記複数の撮像モードで取得された虹彩画像の合焦度の相違に基づいて、前記複数の撮像モードの各々の前記合焦度特性に対応する複数の合焦範囲の少なくとも1つの中に前記虹彩が入るように被撮像者を誘導する誘導手段と、
を備えたことを特徴とする虹彩撮像カメラ装置。
An iris image acquisition means for acquiring an iris image captured in a plurality of imaging modes having different characteristics of the degree of focus on the iris;
The iris is included in at least one of a plurality of in-focus ranges corresponding to the in-focus degree characteristics of each of the plurality of imaging modes based on a difference in in-focus degree of the iris images acquired in the plurality of imaging modes. Guiding means for guiding the person to be imaged to enter,
An iris imaging camera device comprising:
前記複数の合焦範囲は、隣接して前後に異なっており、
前記誘導手段は、前記虹彩が前記複数の合焦範囲のいずれにも入っていない場所であって、本装置から手前側の合焦範囲に対応する撮像モードにて撮像された第1の虹彩画像の合焦度が奥側の合焦範囲に対応する撮像モードにて撮像された第2の虹彩画像の合焦度よりも高いときには、被撮像者を遠ざけるように誘導し、前記第2の虹彩画像の合焦度が前記第1の虹彩画像の合焦度よりも高いにときには、被撮像者を近づけるように誘導することを特徴とする請求項3に記載の虹彩撮像カメラ装置。
The plurality of focus ranges are adjacent to each other and are different from each other in front and back.
The guiding means is a first iris image captured in an imaging mode corresponding to a focusing range on the near side from the apparatus, where the iris is not included in any of the plurality of focusing ranges. When the in-focus level is higher than the in-focus level of the second iris image imaged in the imaging mode corresponding to the in-focus range, the user is guided away and the second iris is The iris imaging camera device according to claim 3, wherein when the degree of focus of the image is higher than the degree of focus of the first iris image, guidance is performed to bring the person to be imaged closer.
前記誘導手段は、表示および音声の少なくとも一方により前記被撮像者を誘導することを特徴とする請求項3または4に記載の虹彩撮像カメラ装置。

The iris imaging camera device according to claim 3 or 4, wherein the guide means guides the person to be imaged by at least one of display and sound.

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