JP2008021072A - 撮影システム、撮影装置およびそれを用いた照合装置ならびに撮影方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な装置構成で、被写体である人物に対して圧迫感を与えずに、自然な状態で撮影条件を異ならせて画像を複数撮影し、照合装置の登録画像群を作成する撮影システムを提供する。
【解決手段】第１の分光分布を有する光線を被写体に照射する第１の光源装置２と、第１の分光分布とは異なる第２の分光分布を有する光線を被写体に照射する第２の光源装置３と、選択された波長分布の光線を透過させる波長選択部を有し、第１の光源装置２および第２の光源装置３によって照射された状態の被写体３０を、波長選択部によって選択する波長分布を異ならせて複数撮影することにより、被写体３０の互いに陰影の異なる複数の画像を取得する撮影装置１とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に被写体の顔画像を用いて、被写体の個人認証を行う照合装置に関し、さらに詳しくは、照合装置の登録画像群を撮影する撮影システム、撮影装置およびそれを用いた照合装置ならびに撮影方法に関する。

近年、入退出管理装置や個人情報などの重要な情報が記憶された情報装置など、高いセキュリティ性が求められる装置におけるアクセス時の本人認証の方法として、人体の指紋、虹彩、眼底血管、顔の特徴、手や腕の血管パターンなど、その被認証者固有の情報、いわゆるバイオメトリクス情報を用いた様々な認証方法が実用化されてきている。

その中でも、使い勝手の良さや信頼性の高さなどから、顔の特徴点などを用いてあらかじめ登録された顔画像（以下、このような画像のことを登録画像と記す）と、入力された顔画像（以下、このような画像のことを入力画像と記す）とを比較照合して、互いにその特徴が一致すると判定された場合に、入力画像に対応する者が、あらかじめ登録された者であると認証する技術、いわゆる顔照合技術が広く実用化されてきている。

このような顔照合技術においては、登録画像の撮影時と、入力画像の撮影時とにおける、光源の配置などの撮影条件の違いによって、画像中に発生する陰影が異なってしまうことがあり、この登録画像の有する陰影と、入力画像が有する陰影との違いが、画像同士を比較照合する際に、正しい照合を行うことの妨げとなってきていた。

このような課題を解決するために、例えば、あらかじめ、登録画像の撮影時の撮影条件と同じ条件で入力画像の撮影を行うことにより、この陰影の違いを除去しようとする技術が提案されてきている（例えば、特許文献１を参照）。

また、あらかじめ、様々な撮影条件において、異なる陰影を有する複数の登録画像を撮影し、これら複数の登録画像を登録画像群として記憶部に記憶しておくことにより、入力画像の撮影条件に関わらず、正しく比較照合を行うことのできる技術が提案されてきている（例えば、特許文献２を参照）。
特開２００１−３３８２９６号公報 特開２００１−２８３２１６号公報

しかしながら、前述したような技術においては、様々な陰影を有する登録画像群を撮影するために、アレイ状の複数の光源を用いたり、やぐら状の架台上に複数の光源を設けたりして、これら複数の光源を順次点灯させて陰影の異なる登録画像群を撮影したり、マニピュレータを用いて光源を移動させながら順次陰影の異なる登録画像群を撮影するなど、装置構成が複雑になってしまい、コスト高を招くとともに、被写体に非常に圧迫感を与える可能性が高い装置構成が必要となっていた。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、簡易な装置構成で、被写体に対して圧迫感を与えず、自然に登録画像群などの画像群を撮影することのできる撮影システム、撮影装置およびそれを用いた照合装置ならびに撮影方法を提供することを目的とする。

本発明の撮影システムは、第１の分光分布を有する光線を被写体に照射する第１の光源装置と、第１の分光分布とは異なる第２の分光分布を有する光線を被写体に照射する第２の光源装置と、選択された波長分布の光線を透過させる波長選択部を有し、第１の光源装置および第２の光源装置によって照射された状態の被写体を、波長選択部によって選択する波長分布を異ならせて複数撮影することにより、被写体の互いに陰影の異なる複数の画像を取得するための撮影装置とを備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、互いに分光分布の異なる２つの光源装置および波長選択性を有する撮影装置を用いるという簡易な装置構成で、被写体に対して圧迫感を与えず、自然に登録画像群を撮影することのできる撮影システムを提供できる。

また、波長選択部は、複数の光学フィルタを有する構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、汎用性および実用性に優れた構成を実現できる。

さらに、波長選択部は、複数の光学フィルタの切り替え制御を行う切替制御部を有する構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、複数の光学フィルタを切り替えるという簡易かつ実用性の高い構成を実現できる。

さらに、第２の光源装置は、被写体に対して第１の光源装置が光線を照射する方向とは異なる方向から被写体を照射する構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、異なる方向から２つの光源で照射されるので、複数の異なった陰影のコントラストを有した画像を得ることが可能となる。

さらに、撮影装置は、波長選択部による波長分布の選択に応じて画像を取得するように、撮影のタイミングを制御する撮影制御部を有する構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、自動的に被写体の互いに異なる陰影の画像の撮影を行うことができる。

さらに、撮影制御部は、切替制御部の制御信号に基づいて、撮影装置の撮影タイミングを制御する構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、より確実に波長選択部の波長変化と合わせた撮影を行うことが可能となる。

また、撮影装置は、撮影された画像を記憶する記憶部を有する構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、撮影された互いに異なる陰影を有する被写体の画像を別の用途に利用することができる。

次に、本発明の撮影装置は、選択された波長分布の光線を透過させる波長選択部を有し、第１の分光分布を有する光線を被写体に照射する第１の光源装置と、第１の分光分布とは異なる第２の分光分布を有する光線を被写体に照射する第２の光源装置とによって照射された状態の被写体を、波長選択部によって選択する波長分布を異ならせて複数撮影することにより、被写体の互いに陰影の異なる複数の画像を取得する撮影部を備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、簡易な装置構成で、被写体に対して圧迫感を与えず、自然に登録画像群を撮影することのできる撮影装置を提供できる。

また、撮影装置は、さらに、撮影した被写体の互いに陰影の異なる複数の画像から、所定の基準に応じた画像を選択する画像選択部と、選択した画像を記憶する記憶部とを備えた構成であってもよい。

このような構成によれば、例えば顔認識における照合処理のための画像の数を削減でき、照合処理の効率化を図ることができるとともに、照合処理に適した画像を選択できるため顔認識の精度向上を図ることができる。

また、撮影装置は、撮影部が、波長選択部としての複数種類の色に対応したカラーフィルタと複数の光受光素子とを有したカラー撮像素子を備え、カラーフィルタの色の種類ごとに撮影するような構成としてもよい。

このような構成によれば、カラーフィルタを備えたカラー撮像素子が利用できるため、容易に顔認識の精度を維持するに必要な照明条件の異なった画像群を作成することができる。

次に、本発明の照合装置は、本発明の撮影装置と、撮影装置で撮影された被写体の互いに陰影の異なる複数の画像を登録画像群として記憶する記憶部と、照合されるべき画像が入力される入力部と、入力部から入力された照合されるべき画像と、記憶部に記憶された登録画像群とを比較照合する照合部とを備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、簡易な装置構成で、被写体に対して圧迫感を与えず、自然に登録画像群を撮影することのできる撮影装置を利用した照合装置を実現できる。

また、本発明の照合装置は、本発明の撮影装置と、被写体の互いに陰影の異なる複数の画像を登録画像群として記憶する記憶部と、撮影装置で撮影された照合されるべき画像が入力される入力部と、入力部から入力された照合されるべき画像と、記憶部に記憶された登録画像群とを比較照合する照合部とを備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、簡易な装置構成で、被写体に対して圧迫感や違和感を与えず、さらには被写体に気づかれないようにして、自然に入力画像群を撮影することのできる撮影装置を利用した照合装置を実現できる。

次に、本発明の撮影方法は、第１の分光分布を有する光線を被写体に照射する第１の光源装置と、第１の分光分布とは異なる第２の分光分布を有する光線を被写体に照射する第２の光源装置と、撮影装置とを備えた撮影システムを用いた被写体の撮影方法であって、撮影装置が、第１の光源装置および第２の光源装置によって照射された状態の被写体を、波長分布を異ならせて複数撮影することにより、被写体の互いに陰影の異なる複数の画像を撮影するステップを備えたことを特徴としている。

このような方法によれば、互いに分光分布の異なる２つの光源装置で照射された被写体を、波長選択性を有する撮影装置で撮影するという簡易な方法で、被写体に対して圧迫感を与えず、自然に登録画像群を撮影することのできる撮影方法を提供できる。

以上述べたように、本発明によれば、簡易な装置構成で、被写体に対して圧迫感を与えず、自然に登録画像群などの画像群を撮影することのできる撮影システム、撮影装置およびそれを用いた照合装置ならびに撮影方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０について説明する。図１および図２は、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０の概略構成を示す図であり、図１は、その撮影システム１０を上から見た平面図であり、図２は、その撮影システム１０を横から見た側面図である。

図１および図２に示したように、撮影システム１０は、人物である被写体３０に正対するように配置された撮影装置１、撮影装置１から見て、被写体３０に向かって左方向から被写体３０の顔を照射する第１の光源装置２、および、撮影装置１から見て、被写体３０に向かって右方向から被写体３０の顔を照射する第２の光源装置３を備えている。

実際には、所定の場所（ある程度照明の暗い部屋が望ましい）に、あらかじめ撮影装置１、第１の光源装置２および第２の光源装置３を有する撮影システム１０が設置されており、被写体３０は、画像を撮影する際に図１および図２に示したような場所に位置することにより、被写体３０は本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０を使用することができる。

図３は、撮影システム１０を用いて撮影した本発明の第１の実施の形態における登録画像群５０の一例を示す図である。

撮影システム１０は、図３に示したような被写体３０の様々な陰影を有する顔の画像を、登録画像群５０として撮影するのに適した撮影システムである。このような様々な陰影を有する登録画像群５０は、顔照合方法における照合に利用するのに適している。図３に示した例においては、登録画像群５０として、被写体３０に対して正面から光線を照射された登録画像５３、登録画像５３よりも被写体３０に向かってやや右方向から光線を照射された登録画像５２、登録画像５２よりもさらに被写体３０に向かって右方向から光線を照射された登録画像５１、正面から光線を照射された登録画像５３よりも被写体３０に向かってやや左方向から光線を照射された登録画像５４、および、登録画像５４よりもさらに被写体３０に向かって左方向から光線を照射された登録画像５５を有している。

このように、撮影システム１０は、撮影装置１、第１の光源装置２および第２の光源装置３を用いるという簡易な構成によって、図３に示したような、互いに異なる様々な陰影を有する登録画像群５０の撮影を可能としている。以下、撮影システム１０の構成について、さらに詳細に説明する。

まず、図１に示したように、撮影装置１と被写体３０とを結ぶ光軸に対して、第２の光源装置３による被写体３０の照射方向がなす水平方向の角度を照射角度θ１とし、第１の光源装置２が被写体３０を照射する水平方向の角度を照射角度θ２とした場合、撮影システム１０においては、
θ１＝θ２
を満たすように、撮影装置１、第１の光源装置２および第２の光源装置３が配置されている。

また、図２に示したように、撮影装置１と被写体３０とがなす光軸方向に対して、第１の光源装置２の光線が被写体３０を照射する照射方向がなす垂直方向の角度、および第２の光源装置３の光線が被写体３０を照射する垂直方向の角度がほぼ等しくなるように、撮影装置１、第１の光源装置２および第２の光源装置３が配置されている。

なお、これらの配置は、被写体３０の顔の高さを検知して、撮影装置１、第１の光源装置２および第２の光源装置３の高さや向きなどが変化することによって決定される構成であってもよいし、あらかじめ撮影装置１、第１の光源装置２および第２の光源装置３の配置が決まっており、被写体３０が自らの位置を調整する、または、誘導されることによって決定される構成であってもよい。

ここで、第１の光源装置２および第２の光源装置３それぞれの光源の分光分布特性について説明する。本発明は、このような光源の分光分布を利用して、顔照合のための様々な陰影を有した画像を取得することを特徴としている。

図４は、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０の第１の光源装置２および第２の光源装置３それぞれが有する分光分布の分光分布特性を示す図である。

図４においては、横軸に波長を示し、縦軸にその波長領域における光の強度を示している。なお、図４では、横軸の波長において、光の三原色、すなわち、Ｂで示す青色、Ｇで示す緑色、Ｒで示す赤色を用いてそれぞれの波長領域を示している。以下、適宜、これらの色を用いて波長領域を示しながら説明する。また、本実施の形態においては、第１の光源装置２の分光分布を実線で示し、第２の光源装置３の分光分布を破線で示すものとする。

図４に示すように、第１の光源装置２の分光分布は、青色の領域で低く、緑色の領域でだんだん高くなり、赤色の領域でもっとも高くなるような波長特性とする。また、第２の光源装置３の分光分布は、逆に、青色の領域でもっとも高く、緑色の領域でだんだん低くなり、赤色の領域でもっとも低くなるような波長特性とする。

本発明の第１の実施の形態における第１の光源装置２および第２の光源装置３は、それぞれが異なった分光分布であるとともに、波長に応じてその強度が変化するような分光分布を有する光源であれば、様々な光源装置を用いることができる。また、簡易には、上述のような分光分布を有する光学フィルタと公知の光源装置とを組み合わせることによっても、上述の分光分布特性を実現することができる。なお、分光分布特性において、より詳細には、複数の光源の中で少なくとも１つの光源が波長に応じて強度が変化する光源であればよい。すなわち、好ましくは、図４に示すような、２つの光源のそれぞれが波長に応じて強度が変化する光源であればよいが、例えば、一方の光源が波長に応じて強度が変化するような波長依存性を有するとともに、他方の光源は太陽光のように波長に応じて強度が変化しないような波長依存性を有しない２つの光源であってもよい。また、このような波長依存性を有しない光源として、直接の太陽光以外にも、例えば、窓を介して入光する太陽光や、あるいは一般的な照明手段として利用される蛍光灯などを利用することもできる。また、光源の数として、図１に示したような２つの光源に必ずしも限定されず、第１の光源装置２および第２の光源装置３に加えて、例えば蛍光灯などの一般的な照明による光が被写体３０に照射されるような構成であってもよい。要するに、被写体３０が照明により受ける一方向側の照射と他方向側の照射との分光分布特性が異なるような照明環境を実現しておればよく、このような照明環境であれば本発明の撮影システムに利用することができる。

以下、図４に示したような分光分布特性を有する第１の光源装置２および第２の光源装置３を利用した一例を挙げて、撮影システム１０のより詳細な構成、およびその動作について説明する。

まず、撮影装置１の構成について説明する。図５は、本発明の第１の実施の形態における撮影装置１の構成を示すブロック図である。

図５に示したように、撮影装置１は、第１の光源装置２および第２の光源装置３からの光線の照射により被写体３０の顔から反射した反射光を透過する光学系１１、光学系１１を透過した光像から、後述する所定の波長の光線を選択的に透過させる波長選択部１６、波長選択部１６によって選択的に透過された光線を光電気変換し、画像信号を出力することで撮影を行うＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮影部１２、撮影部１２における撮影のタイミングを制御する撮影制御部１３、波長選択部１６の切り替え制御を行う切替制御部１７、撮影部１２から出力された画像信号に対し画像処理を行う画像処理部１４、および、画像処理部１４から出力された画像を蓄積する登録画像群記憶部としての記憶部１５を有する。

波長選択部１６としては、波長選択性を有する光学フィルタ、すなわち特定の色の光を透過させるカラーフィルタなどを複数、液晶シャッタなどと組み合わせて用いることができる。

また、撮影装置１において、撮影制御部１３により撮影部１２が被写体３０の撮影を行うタイミングと、切替制御部１７により波長選択部１６が切り替わるタイミングとが同期している。

図６は、本発明の第１の実施の形態における撮影装置１の波長選択部１６が選択する波長の一例を示す図である。

図６は、図４と同じように、第１の光源装置２および第２の光源装置３それぞれの分光分布特性を示すとともに、波長選択部１６が選択する各波長を示している。なお、波長選択部１６は、図６に示すような、例えば波長Ｒ１の光線のみを選択的に透過させる必要はなく、例えば波長Ｒ１をピークとして光線を透過させるような波長分布である透過波長分布特性を有していてもよい。このように、波長選択部１６は、選択された波長分布の光線を透過させる。

切替制御部１７は、例えば、図６に示す波長Ｒ１〜Ｒ５のそれぞれの波長をピークとする光線を選択的に透過するように、波長選択部１６を制御する。また、撮影制御部１３は、切替制御部１７の切り替え制御に同期しながら切り替え制御した後に撮影するというように、撮影部１２を制御する。このようにして、撮影部１２は、切替制御部１７による切り替え制御ごとに、波長選択部１６を透過した透過光に対する撮影を順次行う。すなわち、撮影装置１における撮影部１２は、波長選択部１６によって選択する波長分布を異ならせて複数の撮影を行う。

次に、以上のように構成された撮影システム１０の動作について説明する。

例えば、切替制御部１７の制御により、波長選択部１６が図６に示す波長Ｒ１を選択したとする。このとき、第１の光源装置２の波長Ｒ１における光の強度はほぼゼロであるが、第２の光源装置３の波長Ｒ１における光の強度は最大となっている。また、波長選択部１６は波長Ｒ１近辺の波長の光線のみを透過させる。このため、撮影部１２に設けたＣＣＤなどの撮像面には、第２の光源装置３からの光線の照射による被写体３０の反射光の像が結像されることとなる。

より具体的に説明すると、図６に示す分光分布の場合、第１の光源装置２から照射される光は緑色成分を含んだ赤色の光であり、第２の光源装置３から照射される光は緑色成分を含んだ青色の光である。このような異なった色成分の光線が、図１に示すような構成で、それぞれの光源装置から被写体３０に照射される。一方、波長選択部１６が図６に示す波長Ｒ１を選択する場合、波長選択部１６は、青色近辺の光線のみを透過させる。よって、第２の光源装置３から被写体３０に照射した青色の光の反射光は波長選択部１６を透過するが、第１の光源装置２から被写体３０に照射した赤色の光の反射光は波長選択部１６で減衰し、そのほとんどが透過できないこととなる。その結果、撮影部１２の撮像面には、仮想的に第２の光源装置３からのみ被写体３０に光線を照射したような仮想光源による像、すなわち、図１の被写体３０に対して右側からのみ光線を照射したような像が結像される。このようにして、波長選択部１６が図６に示す波長Ｒ１を選択した場合には、図３における登録画像５１のような登録画像を撮影することができる。

次に、切替制御部１７の制御により、波長選択部１６が図６に示す波長Ｒ２を選択したとする。このとき、第２の光源装置３の波長Ｒ２における強度に対して、第１の光源装置２の波長Ｒ２における強度はほぼ半分である。また、波長選択部１６は波長Ｒ２近辺の波長の光線のみを透過させる。このため、このような場合、仮想的には、被写体３０に向かって右の第２の光源装置３と撮影装置１との間に位置するような仮想光源から、被写体３０に光線を照射したのと等価になる。よって、波長選択部１６が図６に示す波長Ｒ２を選択した場合には、図３における登録画像５２のような登録画像を撮影することができる。

次に、切替制御部１７の制御により、波長選択部１６が図６に示す波長Ｒ３を選択したとする。このとき、第２の光源装置３の波長Ｒ３における強度と、第１の光源装置２の波長Ｒ３における強度とはほぼ等しい。また、波長選択部１６は波長Ｒ３近辺の波長の光線のみを透過させる。このため、仮想的には、被写体３０の正面に位置するような仮想光源から、被写体３０に光線を照射したのと等価になる。よって、波長選択部１６が図６に示す波長Ｒ３を選択した場合には、図３における登録画像５３のような登録画像を撮影することができる。

次に、切替制御部１７の制御により、波長選択部１６が図６に示す波長Ｒ４を選択したとする。このとき、第１の光源装置２の波長Ｒ４における強度に対して、第２の光源装置３の波長Ｒ４における強度はほぼ半分である。また、波長選択部１６は波長Ｒ４近辺の波長の光線のみを透過させる。このため、仮想的には、被写体３０に向かって左の第１の光源装置２と撮影装置１との間に位置するような仮想光源から、被写体３０に光線を照射したのと等価になる。よって、波長選択部１６が図６に示す波長Ｒ４を選択した場合には、図３における登録画像５４のような登録画像を撮影することができる。

さらに、切替制御部１７の制御により、波長選択部１６が図６に示す波長Ｒ５を選択したとする。このとき、第１の光源装置２の波長Ｒ５における強度は最大であるが、第２の光源装置３の波長Ｒ５における強度はほぼゼロとなっている。また、波長選択部１６は波長Ｒ５近辺の波長の光線のみを透過させる。このため、仮想的には、波長選択部１６が波長Ｒ１を選択したときとは逆に、被写体３０に向かって左の第１の光源装置２のみの仮想光源から、被写体３０に光線を照射したのと等価になる。よって、波長選択部１６が図６に示す波長Ｒ５を選択した場合には、図３における登録画像５５のような登録画像を撮影することができる。

以上説明したように、撮影装置１は、第１の光源装置２および第２の光源装置３によって照射された状態の被写体３０を、波長選択部１６によって選択する波長分布を異ならせて複数撮影することにより、被写体３０の互いに陰影の異なる複数の画像を取得する。

このように、撮影システム１０によれば、撮影装置１、第１の光源装置２および第２の光源装置３を備えるという簡易な構成で、あたかも仮想的に照明の位置を変化させたかのような、互いに異なる様々な陰影を有する画像を撮影することができる。特に、被写体の顔画像を用いて被写体の個人認証を行うような顔認識では、照明条件の異なった画像を複数枚登録しておくことで、顔を認識する精度の向上を図れることが知られている。これに対し、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０は、複数の光源を順次点灯させるなどの必要はなく、短時間で照明条件の異なった画像を複数枚取得することができるため、被写体としてのユーザへの負担をなくすとともに、容易に顔認識の精度向上に役立てることが可能となる。さらに、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０は、複数の光源を順次点灯させるような動作は必要なく、単に、異なった分光分布特性の第１の光源装置２および第２の光源装置３からの照明などでも実現できるため、被写体への圧迫感や違和感をなくすとともに、顔画像の登録に非協力的な者、すなわち、例えば万引き常習犯などの登録画像群の作成などにも利用することができる。

なお、上述したように、被写体の顔画像を用いた顔認識では、照明条件の異なった画像を複数枚登録しておくことで、顔を認識する精度の向上を図れるが、例えば、登録画像として類似した顔画像があると、顔認識のための処理効率が低下することとなる。このため、例えば、図７に示す他の撮影装置１０１のブロック図のように、取得した複数の画像の中からよりよい画像を選択する画像選択部１８をさらに設けたような構成とすることもできる。

すなわち、撮影システム１０を顔認識に利用する場合、図７に示す撮影装置１０１では、画像選択部１８が、撮影部１２で取り込んだ複数の画像から、顔認識での照合処理に最適な画像を所定の枚数だけ選択し、選択した画像を記憶部１５に供給する。画像選択部１８が選択する基準としては、例えば、画像の類似度のような基準を設ける。この場合、類似した画像を間引く、すなわち相違の大きい画像のみを選択するような動作を行うよう画像選択部１８を構成する。また、画像の類似度を求める手法として、例えば、２つの画像の差分や相関を求めなどすることで実現できる。このような構成とすることにより、照合するための登録画像の数を削減できるため、照合処理の効率化を図ることができる。また、入力画像の特徴を効率よく抽出するため、例えば、画像に含まれる高周波成分のレベルのような選択基準を設け、より高周波成分を多く含んだ画像を選択するような手段をも加えたような構成としてもよい。

また、複数の光源装置の配置および強度を変化させることによって、仮想的な照明の位置を変化させる方法についての考え方は、例えば、Ｐ．Ｎ． Ｂｅｌｈｕｍｅｕｒ， ａｎｄ Ｄ．Ｊ．Ｋｒｉｅｇｍａｎ，“Ｗｈａｔ ｉｓ ｔｈｅ ｓｅｔ ｏｆ ｉｍａｇｅｓ ｏｆ ａｎ ｏｂｊｅｃｔ ｕｎｄｅｒ ａｌｌ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ？” Ｐｒｏｃ． ＩＥＥＥ Ｉｎｔ．Ｃｏｎｆ． Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ Ｐａｔｔｅｒｎ Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ， ｐｐ．２７０〜２７７， １９９６に示されている。

また、本実施の形態における撮影システム１０においては、第１の光源装置２と被写体３０との距離、および、第２の光源装置３と被写体３０との距離が等しい例を示したが、本発明の撮影システムはこの例に限定されない。被写体３０と第１の光源装置２との距離、および、被写体３０と第２の光源装置３との距離が異なってもよい。

また、撮影システム１０においては、第１の光源装置２がなす照射角度θ２、および、第２の光源装置３がなす照射角度θ１とが等しい例を示したが、本発明の撮影システムはこの例に限定されない。第１の光源装置２の照射角度θ２、および、第２の光源装置３の照射角度θ１が異なってもよい。

さらに、撮影システム１０においては、第１の光源装置２と被写体３０とがなす垂直方向の角度、および、第２の光源装置３と被写体３０とがなす垂直方向の角度が等しい例を示したが、本発明の撮影システムはこの例に限定されない。被写体３０と第１の光源装置２とがなす垂直方向の角度、および、被写体３０と第２の光源装置３とがなす垂直方向の角度が異なってもよい。この場合には、図３に示したような、水平方向に陰影の異なる登録画像群５０に加えて、さらに垂直方向にも陰影の異なる登録画像群を撮影することができる。

また、撮影システム１０においては、第１の光源装置２および第２の光源装置３それぞれが波長依存性を有する構成であるとして説明を行ったが、本発明の撮影システムはこの構成に限定されない。例えば、第１の光源装置２として波長依存性を有する光源を用いる一方で、第２の光源装置３としては、上述したように、原理的にはその強度が波長依存性を有しない光源を用いることも可能である。第２の光源装置３として、例えば太陽光を用いるなど自然光や照明光を利用し、光源装置としては第１の光源装置２のみを用いて本発明の撮影システムの構成を実現することも可能である。これにより、被写体３０に対しての圧迫感や違和感をより抑制した、あるいは被写体３０に気づかれないような撮影システム１０の環境を構成することができる。

また、撮影システム１０は、上述したように、光源の数としても２つの光源に限定されず、第１の光源装置２および第２の光源装置３と、例えば蛍光灯などの一般的な照明などの環境照明とを組み合わせた構成とすることも可能であり、このような複数の光源装置の分光分布特性や左右上下の角度および位置を組み合わせることにより、撮影したい陰影画像に合わせて撮影システム１０における照明環境を柔軟に設定することが可能である。

また、撮影システム１０は、このように照明環境を柔軟に設定できるため、撮影したい陰影画像として、例えば左からの照明のみによる陰影画像とするような場合など、照合の照明条件が限られている場合において、右からの照明による陰影画像は得られないような、必要とする陰影画像のみが得られるような照明環境を設定することも可能である。

また、上述したように、撮影システム１０は、光源の数としても２つの光源に限定されないため、第１の光源装置２および第２の光源装置３に、これら以外である他の照明条件をも含めた光源装置としてもよいが、逆に、他の照明条件を考慮したくない場合などにも対応させることができる。すなわち、実際の照明としては、第１の光源装置２および第２の光源装置３の照明に他の照明条件をも含めた光源装置の照明環境で撮影するが、取得する陰影画像としては、第１の光源装置２および第２の光源装置３の照明環境で撮影したような陰影画像とすることもできる。このような他の照明条件を考慮したくない場合など、他の照明条件のみによる画像をも撮影するなどして準備しておき、第１の光源装置２と第２の光源装置３との照明に他の照明条件をも含めた照明条件による画像から他の照明条件のみによる画像を差し引くことで得られた画像を、照合に利用する陰影画像とすることで実現できる。また、このような処理を行う場合、照合に利用する陰影画像のノイズが大きくなりすぎないように、被写体３０に対する第１の光源装置２と第２の光源装置３との照明に他の照明条件をも含めた照明条件による明るさと、他の照明条件のみによる明るさとの比を考慮して、それぞれの明るさを設定すればよい。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態における撮影装置について説明する。

第１の実施の形態では、撮影システムに用いる撮影装置１において、切替制御部１７が複数の色フィルタなどを有した波長選択部１６の切り替え制御を行うような構成例を挙げて説明したが、民生用の電子カメラなどにも広く利用されている、例えば単板式のカラー撮像素子を用いることによっても、本発明の撮影システムや撮影装置を実現できる。特に、このようなカラー撮像素子を用いることにより、第１の実施の形態と比較して、撮影装置をより簡易に構成できる。本発明の第２の実施の形態では、このようなカラー撮像素子を備えた撮影装置１００について説明する。

上述した単板式の撮像素子は、光受光素子であるフォトダイオードなどがマトリックス状に多数配置された上に、３色あるいは４色のカラーフィルタをモザイク状に配置し、個々のフォトダイオードが個別の色成分に反応するような仕組みとなっている。単板式のカラー撮像素子はこのような構成であるため、カラー撮像素子からは、撮像面に照射された光の色成分別の画像信号が同時に出力される。すなわち、このようなカラー撮像素子からは、いわゆるＲＧＢ信号と呼ばれるような光の三原色個々に対応した画像信号が出力される。

よって、例えば、図１で示したような撮影システムにおいて、それぞれの光源装置から図４で示したような分光分布特性の光線を被写体３０に照射し、撮影装置に単板式などのカラー撮像素子を用いることで、より簡易に登録画像を取得することができる。

図８は、本発明の第２の実施の形態における、カラー撮像素子１２１を用いた撮影装置１００の構成を示すブロック図である。なお、図８において、図５と同じ構成要素については同一の符号を付している。また、図８に示したように、撮影装置１００は、図５に示した撮影装置１との比較において、波長選択部１６および切替制御部１７を有しない構成であり、撮影部１２０が上述したようなカラー撮像素子１２１を備えている。また、ここでは、カラー撮像素子として上述したような単板式のカラー撮像素子１２１を用いた一例を挙げて説明する。

以下、図１に示したような撮影システムに、撮影装置１に代えて撮影装置１００を用いた場合の例を挙げ、撮影装置１００の構成およびその動作について説明する。

まず、図８に示した撮影装置１００において、光学系１１には、第１の光源装置２および第２の光源装置３からの光線の照射により被写体３０の顔から反射した反射光が入光する。この光学系１１を透過した光像は、撮影部１２０のカラー撮像素子１２１に投射され、カラー撮像素子１２１の撮像面には、被写体３０の顔である像が結像される。カラー撮像素子１２１は、上述したような３種類から４種類のカラーフィルタを光受光素子ごとにモザイク状に配置し、個々の光受光素子が個別の色成分に反応するような撮像素子である。ここでは、カラー撮像素子１２１において、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のカラーフィルタがモザイク状に配置された一例を挙げて説明する。

カラー撮像素子１２１はこのような構成であるため、撮像面に結像された像に対して、赤色、緑色および青色の色成分ごとに光の強度が検出され、カラー撮像素子１２１からは、図８に示すように、赤色に対応するＲ信号、緑色に対応するＧ信号、および青色に対応するＢ信号である画像信号が出力される。これらの画像信号は、画像処理部１４で画像の処理が行われ、画像処理部１４から出力されたＲＧＢそれぞれの画像が登録画像群記憶部としての記憶部１５に蓄積される。

このような撮影装置１００を用いた撮影システムにおいて、第１の光源装置２および第２の光源装置３から図４で示したような分光分布特性の光線を被写体３０に照射した場合、次のようにして登録画像群のための画像を取得することができる。すなわち、第１の光源装置２から照射された緑色成分を含む赤色の光線、および第２の光源装置３から照射された緑色成分を含む青色の光線が、図１に示すような構成で、それぞれの光源装置から被写体３０に照射される。被写体３０に照射された光線は、被写体３０を反射し、その反射光がカラー撮像素子１２１の撮像面に投射される。このとき、例えば、カラー撮像素子１２１の青色のカラーフィルタが配置された各光受光素子には、第１の光源装置２からの赤色の光線は入光せず、第２の光源装置３からの青色の光線のみが入光する。このため、カラー撮像素子１２１のＢ信号出力からは、図１の被写体３０に対して右側からのみ光線を照射したような画像の画像信号が出力される。また、逆に、カラー撮像素子１２１の赤色のカラーフィルタが配置された各光受光素子には、第２の光源装置３からの青色の光線は入光せず、第１の光源装置２からの赤色の光線のみが入光する。このため、カラー撮像素子１２１のＲ信号出力からは、図１の被写体３０に対して左側からのみ光線を照射したような画像の画像信号が出力される。さらに、カラー撮像素子１２１の緑色のカラーフィルタが配置された各光受光素子には、第１の光源装置２からの緑色成分の光線と、第２の光源装置３からの緑色成分との光線が入光する。このため、カラー撮像素子１２１のＧ信号出力からは、図１の被写体３０に対して正面から光線を照射したような画像の画像信号が出力される。このようにして、Ｒ信号出力からは図３における登録画像５５、Ｇ信号出力からは登録画像５３、そしてＢ信号出力からは登録画像５１のような登録画像を取得できる。

以上説明したように、本発明の第２の実施の形態における撮影装置１００によれば、登録画像の数としては、例えばＲＧＢに対応した３種類の陰影画像のように限定されることとなるが、撮影される者にとっては一瞬という印象を受けるような、きわめて短時間で複数の陰影画像を取得することが可能となる。よって、撮影装置１００を用いた撮影システムによれば、撮影装置１、第１の光源装置２および第２の光源装置３を備えるという簡易な構成で、互いに異なる様々な陰影を有する画像を、手間を掛けず素早く撮影することができる。

特に、上述したように、顔認識に利用する照明条件の異なった登録画像の枚数を増やすことで顔を認識する精度の向上を図れるが、ある程度の精度を出すためには、このような登録画像として最低限３枚の画像が必要とされている。これに対し、第２の実施の形態における撮影装置１００は、一度の撮影で３種類の異なった仮想照明条件下の陰影画像が取得できるため、本発明の第２の実施の形態における撮影装置１００によれば、容易に顔認識の精度を維持するのに必要な登録画像群を作成することができる。

なお、例えば、カラー撮像素子におけるカラーフィルタの色の種類をさらに増やしたり、あるいは、第１の実施の形態における撮影装置１の切替制御部１７や波長選択部１６とカラー撮像素子のカラーフィルタとを組み合わせた２重構造のような構成としたりしてもよく、このような構成とすることで、異なった陰影画像の数をさらに増加させることができる。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態における照合装置６０について説明する。本発明の第３の実施の形態における照合装置６０は、本発明の第１の実施の形態において説明した撮影装置１を備えており、撮影装置１の記憶部１５に記憶された登録画像群５０と、入力される入力画像とを比較照合することができる。なお、撮影装置１に代えて、第１の実施の形態における撮影装置１０１、あるいは第２の実施の形態における撮影装置１００であってもよいが、以下、撮影装置１で代表して説明する。図９は、本発明の第３の実施の形態における照合装置６０の構成を示すブロック図である。

本発明の第３の実施の形態における照合装置６０は、本発明の第１の実施の形態において説明した撮影装置１、比較照合すべき入力画像が入力される入力部６１、撮影装置１の登録画像群記憶部としての記憶部１５に記憶された、あらかじめ登録された者それぞれに対応する登録画像群５０と、入力部６１から入力される入力画像とを比較照合する照合部６２、および、照合部６２における比較照合の結果が出力される出力部６３を備えている。

本発明の第３の実施の形態における照合装置６０の入力部６１としては、ライブの画像を入力するには公知の様々なカメラ装置を用いることができるし、写真などを入力する場合には、スキャナ装置を用いることができるし、さらには、照合すべき者の顔画像が記憶された記憶媒体からデータを読み込む読込手段を用いることも可能である。

また、照合部６２における顔画像の比較照合方法に、本発明はなんら限定されるものではないが、例えば、固有空間法、部分空間法またはＫＮＮ法などの公知の画像比較照合方法を用いることが可能である。

本発明の第３の実施の形態における照合装置６０の出力部６３としては、外部の装置に照合結果を出力する出力手段を用いることもできるし、照合すべき者に対して照合結果を出力するための表示装置を用いることも可能である。

ここで、本発明の第３の実施の形態における照合装置６０の動作について説明する。図１０は、本発明の第３の実施の形態における照合装置６０の動作ステップについて説明するためのフローチャートである。

図１０に示したように、本発明の第３の実施の形態における照合装置６０においては、まず、入力部６１から、比較用の画像が入力される（Ｓ１）。

次に、入力部６１から入力された比較画像と、あらかじめ撮影装置１の記憶部１５に記憶された登録画像群５０とが比較照合される（Ｓ２）。このステップＳ２においては、登録画像群５０として、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０で撮影された互いに異なる陰影を有する登録画像群５０が、あらかじめ登録された者それぞれに対して記憶されているので、入力部６１から入力された比較画像がどのような陰影を有している場合にも、比較的本人認証率の高い照合処理を行うことが可能である。

さらに、本発明の第３の実施の形態における照合装置６０は、照合部６２における照合結果を出力部６３より出力して、処理を終了する（Ｓ３）。

以上述べたように、本発明の第３の実施の形態における照合装置６０を構成することにより、照合装置６０の記憶部１５には、撮影装置１によって撮影された、あらかじめ登録された者それぞれについての様々な陰影を有する登録画像群５０が登録されていることから、入力部６１から入力された入力画像が撮影されたときの光源の影響による陰影の悪影響を受けることなく、本人認証を行うことができる。

（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態における照合装置６９について説明する。

第１の実施の形態では、撮影システム１０を顔認識装置における登録画像群５０の撮影のために用いた例を示して説明したが、撮影システム１０の用途はこれに限定されるものではなく、例えば、第３の実施の形態で示したような照合装置において、照合時に入力される画像を撮影する用途に用いることも可能である。すなわち、第１の実施の形態の撮影システム１０をこのような用途に用いた場合には、登録画像群５０と同様の、複数の互いに異なる陰影を有する入力画像を撮影することが可能となる。本発明の第４の実施の形態における照合装置６９は、このように、登録画像群５０と比較するための入力画像を、第１の実施の形態の撮影システム１０と同様な形態で取得するように構成したことを特徴としている。また、これにより、照合装置６９は、照合処理に際して、１枚の入力画像を用いるのではなく、例えば複数枚の入力画像を使った照合方法をも実現することが可能である。

図１１は、本発明の第４の実施の形態における照合装置６９の構成を示すブロック図である。なお、図１１において、図１、図５および図７における構成要素と同じ構成要素については同一の符号を付している。

図１１に示したように、本発明の第４の実施の形態における照合装置６９は、第１の実施の形態の撮影システム１０と同様に、人物である被写体３０に対面するように配置された撮影装置１、撮影装置１から見て、被写体３０に向かって左方向から被写体３０の顔を照射する第１の光源装置２、および、撮影装置１から見て、被写体３０に向かって右方向から被写体３０の顔を照射する第２の光源装置３を備えている。なお、撮影装置１に代えて第１の実施の形態における撮影装置１０１、あるいは第２の実施の形態における撮影装置１００であってもよい。また、撮影装置１、撮影装置１０１あるいは撮影装置１００が、記憶部１５を備えていないような構成であってもよく、第４の実施の形態では、図１１に示すように、記憶部１５を撮影装置１内に備えたのではなく、照合装置６９に記憶部１５を備えたような構成を用いて説明する。

さらに、照合装置６９は、撮影装置１から比較照合すべき複数の入力画像が入力される入力部６１、入力部６１に入力された複数の入力画像から所定の基準に基づき画像を選択する画像選択部６４、登録画像群記憶部としての記憶部１５に記憶されたあらかじめ登録された者それぞれに対応する登録画像群５０と、画像選択部６４から供給される入力画像とを比較照合する照合部６２、および、照合部６２における比較照合の結果が出力される出力部６３を備えている。

次に、以上のように構成された照合装置６９の動作について説明する。

まず、第１の光源装置２および第２の光源装置３からは、被写体３０に対して、例えば図４に示したような分光分布特性を示す光線が照射される。このため、第１の光源装置２および第２の光源装置３と、特定の波長の光線を選択的に透過するような波長選択部１６を有する撮影装置１とを組み合わせることで、上述したような仮想的な照明により被写体３０が撮影されたのと等価になり、これによって互いに異なる陰影を有した複数の画像が得られることとなる。すなわち、撮影装置１からは、このような複数の画像による入力画像群としての画像信号が出力され、これらの画像信号は入力部６１に供給される。

また、画像選択部６４は、このようにして取り込んだ入力画像群から、照合に最適な画像を１枚あるいは複数枚だけ選択し、選択した画像を照合部６２に供給する。画像選択部６４が選択する基準としては、例えば、画像の類似度のような基準を設ける。この場合、類似した画像を間引く、すなわち相違の大きい画像のみを選択するような動作を行うよう画像選択部６４を構成する。また、画像の類似度を求める手法として、例えば、２つの画像の差分演算などを利用することで実現できる。このような構成とすることにより、照合するための入力画像の数を削減できるため、照合処理の効率化を図ることができる。また、入力画像の特徴を効率よく抽出するため、例えば、画像に含まれる高周波成分のレベルのような選択基準を設け、より高周波成分を多く含んだ画像を選択するような手段をも加えたような構成としてもよい。特に、顔認識に非協力的な者であったときには、最適な入力画像を取得できるとは限らない場合が多く生じるが、短時間で複数の画像を取得できるとともに、このような画像選択部６４を設けることで、照合には適さないような画像を含むような入力画像群から最適な画像を抽出できるため、顔認識の効率化とともに精度の向上も図ることができる。画像選択部６４で選択された画像は比較画像として照合部６２に供給される。

次に、照合部６２は、画像選択部６４から供給された比較画像と、あらかじめ記憶部１５に記憶された登録画像群５０とを比較照合する。このとき、記憶部１５には、互いに異なる陰影を有する登録画像群５０が、あらかじめ登録された者それぞれに対して記憶されている。さらに、照合部６２における照合結果が、出力部６３から出力される。

このように、照合装置６９は、撮影装置１で取得した複数の画像から画像選択部６４により顔認識に適した画像を選択するとともに、登録画像群５０として記憶された互いに異なる陰影を有する画像を用いて顔照合を行うため、本人認証率を高めた照合処理を実現することができる。

なお、以上の説明では、登録された者の登録画像群として複数の陰影を有した登録画像を準備しておくような例を挙げて説明したが、例えば、登録画像群として登録された者１人に対し１枚のみの登録画像を準備しておき、照合部６２が、撮影装置１から取り込んだ複数の画像による入力画像群、あるいはさらに画像選択部６４で選択した複数の比較画像と登録画像とを比較照合するような構成であってもよい。

図１２は、本発明の第４の実施の形態における照合装置６９を利用した一例を示す図である。

図１２では、顔画像の登録に非協力的な者の登録画像群を作成するとともに、不特定多数の者の顔認識を行い、不特定多数の者の中から登録された者を見つけ出すようなシステムに、本発明の第４の実施の形態における照合装置６９を利用したような一例を示している。より具体的には、顔画像の登録に非協力的な者として、例えば万引き常習犯のような者を想定しており、あらかじめ不審な者の登録画像群を登録し、一般客を含む不特定多数の者の顔照合を行い、その顔照合によって登録された者を発見したとき店員などに注意を促すようなシステムである。

図１２において、店舗７０には、その店舗７０で販売する商品などを陳列した複数の棚７２が設置されている。このような店舗７０には、商品を購入するために訪れる一般客に、商品を窃盗する万引きと呼ばれるような不正な者も混じっている可能性がある。このため、図１２では、店舗７０において照合装置６９を設置し、照合装置６９を用いて顧客の中から万引き常習犯などの不正な者を発見するのに役立てるような一例を示している。

このような万引きなどの不正を防止するため、図１２における店舗７０では、照合装置６９の第１の光源装置２および第２の光源装置３を店舗７０の壁７１に設置している。また、不正な者に照合装置６９の設置を気づかれないようにするため、図１２では、第１の光源装置２および第２の光源装置３として、壁７１に設置した板状のディスプレイのような光源としたような一例を示している。また、第１の光源装置２および第２の光源装置３は、例えば図４で示したような分光分布特性を有しており、ここでは発光色が異なったディスプレイ照明のような形態で壁７１の設置されている。また、このような第１の光源装置２および第２の光源装置３であるディスプレイに、店舗７０の案内などの文字などが記されていてもよい。また、第１の実施の形態で説明したように、第１の光源装置２および第２の光源装置３のいずれかの光源装置を太陽光や照明光としたり、第１の光源装置２および第２の光源装置３と、例えば蛍光灯などの一般的な照明などの環境照明とを組み合わせたりして、必要とする陰影画像が得られるような照明環境を設定してもよい。

さらに、第１の光源装置２と第２の光源装置３との間には、撮影装置１を配置しており、例えば壁７１の裏側に照合装置６９の本体を配置している。なお、撮影装置１に代えて第１の実施の形態における撮影装置１０１、あるいは第２の実施の形態における撮影装置１００であってもよい。また、照合装置６９は、それぞれの構成要素が一体となる必要はなく、図１２に示すように、第１の光源装置２、第２の光源装置３および撮影装置１を壁７１に取り付けるとともに、撮影装置１から延伸した接続ケーブルなどにより、画像信号を照合装置６９の本体に供給するような構成であってもよい。また、不正な者に撮影装置１の存在を気づかれないようにするため、壁７１に光を通すような孔を設け、その孔を介して撮影装置１が撮影するような構成としてもよい。

また、図１２では、店員の近辺などに照合装置６９を遠隔操作するための制御装置７３を設けた一例を示している。これにより、この制御装置７３に対して店員などが操作することにより、その操作に応じて、制御信号が照合装置６９に通知されたり、出力部６３からの照合結果が制御装置７３へと通知される。

また、図１２では、照合装置６９において、撮影装置１が記憶部１５を備えたような構成としている。これにより、店員などが、制御装置７３を用いて、撮影装置１により登録画像群のための画像を取得するように指示すると、登録画像群のための画像が取得され、例えば第１の実施の形態と同様にして登録画像群が作成されて、記憶部１５に記憶される。さらに、店員などが、制御装置７３を用いて、照合を実行するよう指示すると、比較照合するための入力画像が取得され、例えば図１０で説明したような照合処理が実行される。

図１２に示す店舗７０では、以上のような利用形態で照合装置６９を利用しているため、例えば、不審と思われる者が店舗７０に現れた場合、その者が第１の光源装置２および第２の光源装置３の近辺に接近したとき、店員などが制御装置７３を操作することで、その者の登録画像群を作成することができる。特に、第１の光源装置２と第２の光源装置３とは、単に、発光色が異なったディスプレイ照明のような構成であるため、不審と思われる者の登録画像群をその者に気づかれることなく作成することができる。このように、照合装置６９を利用して、例えば、不審者リストとするような登録画像群を作成することができる。

一方、例えば、撮影装置１を設置した近辺に人物が接近したとき、撮影装置１がこの人物を撮影し、照合装置６９による照合処理が自動的に動作するように構成しておく。例えば、人物の接近を感知するようなセンサを利用し、このセンサが人物を感知したとき、照合装置６９が動作するように構成することで、このような自動動作を実現できる。照合装置６９をこのように構成し、例えば、照合装置６９の照合結果として、照合処理を行った者が登録画像群に登録された者と一致したとき、照合装置６９から制御装置７３に対して、登録者が検出されたとするような情報を通知する。

図１２に示すような店舗７０において、照合装置６９が以上のような動作を行うことにより、登録画像群としてあらかじめ登録しておいた不審と思われた者が、再びその店舗７０に現れたとき、上述したような照合装置６９の照合機能により、登録しておいた不審と思われた者が再び現れたとするような情報を店員などに通知することができる。これにより、店員などは不審と思われた者に対する注意をはらうことができ、万引きのような窃盗の防止に役立てることが可能となる。

一般的に、万引きのような不正な者を監視する目的で、例えば書店などのような店舗７０では、防犯カメラなどを設置し、不正な者による窃盗などの防止を図っているが、以上説明したように、本発明の第４の実施の形態における照合装置６９を利用することで、例えば防犯カメラにより記録された画像の人物を一人ひとり確認することなく、不正な者が現れた場合にはその旨の情報を通知できる。このため、図１２に示したような店舗７０における万引きのような不正行為を防止する効果をより高めることができる。特に、本発明の第４の実施の形態における照合装置６９は、不正な者に気づかれないような構成であり、かつ短時間に複数の互いに異なる陰影を有する登録画像群や入力画像群を取得できるため、例えば上述したような不正な者の発見の精度向上と短期発見とを実現でき、より効果的に不正防止などに役立てることも可能である。

また、以上、本発明の第４の実施の形態における照合装置６９を不正防止のために利用するような一例を挙げて説明したが、このような利用に限定されず、例えば、セキュリティエリアへの通行を制御するような通行制御システムなどに利用することで、被写体であるユーザに対しての圧迫感や違和感をより抑制した照合装置を実現することができる。

以上述べたように、本発明によれば、簡易な装置構成で、被写体に対して圧迫感を与えず、自然に登録画像群を撮影することができるという優れた効果を有するので、主に被写体の顔画像を用いて、被写体の個人認証を行う照合装置、さらに詳しくは、照合装置の登録画像群を撮影する撮影システム、撮影装置およびそれを用いた照合装置ならびに撮影方法などとして有用である。

本発明の第１の実施の形態における撮影システムの概略構成を示す平面図 本発明の第１の実施の形態における撮影システムの概略構成を示す側面図 本発明の第１の実施の形態における登録画像群の一例を示す図 本発明の第１の実施の形態における撮影システムの第１の光源装置および第２の光源装置それぞれの分光分布特性を示す図 本発明の第１の実施の形態における撮影装置の構成を示すブロック図 本発明の第１の実施の形態における撮影装置の波長選択部が選択する波長の一例を示す図 本発明の第１の実施の形態における撮影装置の他の構成例を示すブロック図 本発明の第２の実施の形態における撮影装置の構成を示すブロック図 本発明の第３の実施の形態における照合装置の構成を示すブロック図 本発明の第３の実施の形態における照合装置の動作ステップについて説明するためのフローチャート 本発明の第４の実施の形態における照合装置の構成を示すブロック図 本発明の第４の実施の形態における照合装置を利用した一例を示す図

符号の説明

１，１００，１０１ 撮影装置
２ 第１の光源装置
３ 第２の光源装置
１０ 撮影システム
１１ 光学系
１２，１２０ 撮影部
１３ 撮影制御部
１４ 画像処理部
１５ 記憶部
１６ 波長選択部
１７ 切替制御部
１８，６４ 画像選択部
３０ 被写体
５０ 登録画像群
５１〜５５ 登録画像
６０，６９ 照合装置
６１ 入力部
６２ 照合部
６３ 出力部
７０ 店舗
７１ 壁
７２ 棚
７３ 制御装置
１２１ カラー撮像素子

Claims (13)

1. 第１の分光分布を有する光線を被写体に照射する第１の光源装置と、
   前記第１の分光分布とは異なる第２の分光分布を有する光線を前記被写体に照射する第２の光源装置と、
   選択された波長分布の光線を透過させる波長選択部を有し、前記第１の光源装置および前記第２の光源装置によって照射された状態の前記被写体を、前記波長選択部によって選択する波長分布を異ならせて複数撮影することにより、前記被写体の互いに陰影の異なる複数の画像を取得するための撮影装置とを備えたことを特徴とする撮影システム。
2. 前記波長選択部は、複数の光学フィルタを有することを特徴とする請求項１に記載の撮影システム。
3. 前記波長選択部は、前記複数の光学フィルタの切り替え制御を行う切替制御部を有することを特徴とする請求項２に記載の撮影システム。
4. 前記第２の光源装置は、前記被写体に対して前記第１の光源装置が光線を照射する方向とは異なる方向から前記被写体を照射することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の撮影システム。
5. 前記撮影装置は、前記波長選択部による波長分布の選択に応じて画像を取得するように、撮影のタイミングを制御する撮影制御部を有することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の撮影システム。
6. 前記撮影制御部は、前記切替制御部の制御信号に基づいて、前記撮影装置の撮影タイミングを制御することを特徴とする請求項５に記載の撮影システム。
7. 前記撮影装置は、撮影された画像を記憶する記憶部を有することを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の撮影システム。
8. 選択された波長分布の光線を透過させる波長選択部を有し、第１の分光分布を有する光線を被写体に照射する第１の光源装置と、前記第１の分光分布とは異なる第２の分光分布を有する光線を前記被写体に照射する第２の光源装置とによって照射された状態の前記被写体を、
   前記波長選択部によって選択する波長分布を異ならせて複数撮影することにより、前記被写体の互いに陰影の異なる複数の画像を取得する撮影部を備えたことを特徴とする撮影装置。
9. 前記撮影装置は、さらに、
   撮影した前記被写体の互いに陰影の異なる複数の画像から、所定の基準に応じた画像を選択する画像選択部と、
   前記選択した画像を記憶する記憶部とを備えたことを特徴とする請求項８に記載の撮影装置。
10. 前記撮影部は、前記波長選択部としての複数種類の色に対応したカラーフィルタと複数の光受光素子とを有したカラー撮像素子を備え、前記カラーフィルタの色の種類ごとに撮影することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の撮影装置。
11. 請求項８に記載の撮影装置と、
    前記撮影装置で撮影された前記被写体の互いに陰影の異なる複数の画像を登録画像群として記憶する記憶部と、
    照合されるべき画像が入力される入力部と、
    前記入力部から入力された前記照合されるべき画像と、前記記憶部に記憶された前記登録画像群とを比較照合する照合部とを備えたことを特徴とする照合装置。
12. 請求項８に記載の撮影装置と、
    前記被写体の互いに陰影の異なる複数の画像を登録画像群として記憶する記憶部と、
    前記撮影装置で撮影された照合されるべき画像が入力される入力部と、
    前記入力部から入力された前記照合されるべき画像と、前記記憶部に記憶された前記登録画像群とを比較照合する照合部とを備えたことを特徴とする照合装置。
13. 第１の分光分布を有する光線を被写体に照射する第１の光源装置と、前記第１の分光分布とは異なる第２の分光分布を有する光線を前記被写体に照射する第２の光源装置と、撮影装置とを備えた撮影システムを用いた被写体の撮影方法であって、
    前記撮影装置が、前記第１の光源装置および前記第２の光源装置によって照射された状態の前記被写体を、波長分布を異ならせて複数撮影することにより、前記被写体の互いに陰影の異なる複数の画像を撮影するステップを備えたことを特徴とする被写体の撮影方法。

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