JP2000105830A

JP2000105830A - 個人識別装置

Info

Publication number: JP2000105830A
Application number: JP10275041A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Fujii; 明宏藤井; Akitoshi Tsukamoto; 明利塚本; Takahiro Watanabe; 孝弘渡辺; Makoto Torigoe; 真鳥越
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1998-09-29
Filing date: 1998-09-29
Publication date: 2000-04-11

Abstract

(57)【要約】【解決手段】カメラ１は対象者の目を撮影する。特徴
抽出部３は、対象者のアイリスデータを取得する。この
とき、目幅計測部６が対象者の瞬きを検出する。瞳孔径
計測部７は、瞳孔径の変化を検出する。真偽判定部８
は、瞬きや瞳孔径の変化があった場合、カメラが実際に
対象者の目を撮影していると判定する。【効果】アイリスデータを用いた入場管理等で誤動作
や不正操作を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人の目の特徴を利
用して個人を識別する個人識別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】人の目を撮影して、その画像の特徴を抽
出すると、指紋と同様に個人を識別することができる。
こうした特徴を個人識別用データとして抽出したものを
アイリスデータと呼んでいる。このアイリスデータは、
例えば金融機関における自動入出金装置の操作、あるい
は制限したメンバーのみの通行を認めるゲートや、特定
の人間のみの入場を認める施設等への入退室管理といっ
た分野に広く利用できる。更に、コンピュータによって
秘守性のあるデータにアクセスする場合、その資格の有
無をチェックするため等にも利用できる。この種の技術
は、例えば次のような文献に記載されている。（文献）J.D.Daugman,“High confidence visible reco
gnition of persons by a test of statistical indepe
ndence”,IEEE Trans.Pattern Analysis and Machine I
ntelligence,Vol.15,No.11,Nov.1993

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の技術には、次のような解決すべき課題があっ
た。例えば、施設等への入退室管理を行う場合、個人識
別の対象者の目を撮影してアイリスデータを取得する。
入場が許可される者のアイリスデータは、予め辞書に登
録しておく。対象者から入場時に取得したアイリスデー
タと、辞書に登録されたアイリスデータとを比較して、
一致すれば入場を許可する。しかしながら、入場口にお
いてカメラが撮影した目が、本当にその対象者の肉眼で
あるかどうかが問題になる。対象者以外の者の目を撮影
した画像に基づいて入場を許可してしまうことがあるか
らである。また、カメラやアイリスデータ取得装置の不
正操作により、辞書に登録されたアイリスデータと判定
しまうこともあり得る。従って、特に、警備員がいない
無人の個人識別装置を用いて入退室管理を行うような場
合には、誤動作や様々な不正アクセス等に対応できる厳
密なシステムが要求される。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の点を解決
するため次の構成を採用する。〈構成１〉人の目の画像を撮影するカメラと、このカメ
ラより取得した人の目の画像から個人特徴情報を抽出す
る特徴抽出部と、上記カメラより撮影中の人の目の画像
から目幅の変化を計測する目幅計測部と、上記目幅の変
化が検出されたときに取得された個人特徴情報を、現実
の人の目から取得されたと判定する真偽判定部を備えた
ことを特徴とする個人識別装置。

【０００５】〈構成２〉人の目の画像を撮影するカメラ
と、このカメラより取得した人の目の画像から個人特徴
情報を抽出する特徴抽出部と、上記カメラより撮影中の
人の目の画像から目幅の変化を計測する目幅計測部と、
上記人に対して、瞬きの指示を出してから、上記目幅の
変化が検出されたときに取得された個人特徴情報を、現
実の人の目から取得されたと判定する真偽判定部を備え
たことを特徴とする個人識別装置。

【０００６】〈構成３〉人の目の画像を撮影するカメラ
と、このカメラより取得した人の目の画像から個人特徴
情報を抽出する特徴抽出部と、上記カメラより撮影中の
人の目の画像から瞳孔の大きさの変化を計測する瞳孔径
計測部と、上記瞳孔の大きさの変化が検出されたときに
取得された個人特徴情報を、現実の人の目から取得され
たと判定する真偽判定部を備えたことを特徴とする個人
識別装置。

【０００７】〈構成４〉人の目の画像を撮影するカメラ
と、このカメラより取得した人の目の画像から個人特徴
情報を抽出する特徴抽出部と、上記カメラより撮影中の
人の目の画像から瞳孔の大きさの変化を計測する瞳孔径
計測部と、上記人の目に対して光を当ててから、上記瞳
孔の大きさの変化が検出されたとき取得された個人特徴
情報を、現実の人の目から取得されたと判定する真偽判
定部を備えたことを特徴とする個人識別装置。

【０００８】〈構成５〉人の目の画像を撮影するカメラ
と、このカメラより取得した人の目の画像から個人特徴
情報を抽出する特徴抽出部と、上記カメラより撮影中の
人の目の画像から目幅の変化を計測する目幅計測部と、
上記カメラより撮影中の人の目の画像から瞳孔の大きさ
の変化を計測する瞳孔径計測部と、上記人の目に対して
光を当ててから、上記目幅の変化と上記瞳孔の大きさの
変化が検出されたとき取得された個人特徴情報を、現実
の人の目から取得されたと判定する真偽判定部とを備え
たことを特徴とする個人識別装置。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
例を用いて説明する。〈具体例１〉図１は、具体例１の個人識別装置を示すブ
ロック図である。この装置は、カメラ１、画像獲得部
２、特徴抽出部３、登録辞書記憶部４、照合部５、目幅
計測部６、瞳孔径計測部７、真偽判定部８、結果出力部
９及びディスプレイ１１を備えている。

【００１０】カメラ１は、ＣＣＤ素子等を用いた動画像
撮影用のカメラである。このカメラ１から得られた画像
は、ディスプレイ１１を通じて、対象者に表示されるよ
うに構成されている。また、その画像は、画像獲得部２
に向けて出力される。画像獲得部２は、カメラ１から入
力した画像のうち、焦点が合っており、対象者の目の写
っている画像を獲得し、イメージデータとして保持する
機能を持つ部分である。なお、この具体例では、対象者
の瞬きや瞳孔径の変化を捉えるため、画像獲得部２は、
時間的に異なるタイミングで、同一の対象者の目の画像
を複数枚連続して取り入れる機能を持つ。

【００１１】特徴抽出部３は、画像獲得部２で得られた
画像から対象者のアイリスデータを取得する処理を行う
部分である。なお、この例では、対象者の目の虹彩の模
様をデータ化した、アイリスデータを利用する例につい
て説明する。しかしながら、この発明は、対象者の目の
様々な特徴を捉えて、個人識別用のデータを得る場合に
全て適用が可能である。

【００１２】登録辞書記憶部４は、例えば予め入場を許
可される全ての人物について、そのアイリスデータを取
得し記憶しておく記憶装置から構成される。照合部５
は、特徴抽出部３から出力されたアイリスデータと登録
辞書記憶部４に登録されたアイリスデータ群とのマッチ
ングを行い、その結果を出力する部分である。これによ
って、対象者のアイリスデータが登録辞書記憶部４に登
録されたアイリスデータ群の１つに合致するかどうかの
判定が行われる。

【００１３】目幅計測部６は、画像獲得部２で得られた
複数枚の対象者の目の画像から、それぞれその瞼の開き
幅を計測し、順次その値を出力する機能を持つ。なお、
この瞼の開き幅のことを目幅Ｗと呼ぶことにする。瞳孔
径計測部７は、画像獲得部２で得られた複数枚の対象者
の目の画像から、それぞれその瞳孔円の直径あるいは半
径の大きさを計測して、順次出力する機能を持つ。な
お、瞳孔円の直径若しくは半径の大きさのことをここで
は瞳孔径Ｒと呼ぶことにする。なお、図では、目幅計測
部６から出力される目幅Ｗに相当する信号が瞳孔径計測
部７に入力するように構成されている。目が一定以上開
いているときに瞳孔径Ｒを計測するためである。

【００１４】真偽判定部８は、目幅計測部６から出力さ
れる目幅Ｗと瞳孔径計測部７から順次出力される瞳孔径
Ｒとを受け入れて、その時間的な変化を捉え、カメラ１
が対象者本人の目を撮影しているかどうかの真偽判定を
行う部分である。結果出力部９は、真偽判定部８が実際
に対象者の目を撮影していると判断したときにのみ、照
合部５の照合結果を図示しないホストに出力するように
動作する部分である。ディスプレイ１１は、カメラ１の
撮影した画像を受け入れて表示すると共に、結果出力部
９の出力する情報（メッセージ）を表示し、対象者に伝
える役割を備える。

【００１５】図２には、上記のような個人識別装置の主
要部側面図を示す。この図には、カメラ１やディスプレ
イ１１と、その光学系を側面図で示し、個人識別装置１
０の残りの部分は、その右側にブロックを用いて図示し
た。この個人識別装置１０は、ホスト１２に接続されて
いる。

【００１６】対象者の目１５は、ハーフミラー１６を介
してカメラ１に撮影される。ディスプレイ１１には、既
に説明したように、カメラ１で撮影した画像や、上記結
果出力部９の出力するメッセージが表示される。これが
ハーフミラー１６を通じて、対象者の目によって認識さ
れる。

【００１７】図３には、ディスプレイ表示例説明図を示
す。図のディスプレイ１１には、対象者の目の画像１７
と、メッセージ表示領域１８が写し出されている。メッ
セージ表示領域１８には、上記結果出力部９の出力した
メッセージが表示される。

【００１８】次に、図１に示す装置の概略動作を説明す
る。まず、カメラ１により撮影された対象者の目の画像
は、ディスプレイ１１に表示されると共に、画像獲得部
２に入力される。画像獲得部２は、その画像が焦点の合
った画像かどうかの判別を行い、焦点の合った画像であ
れば特徴抽出部３にその画像を出力する。

【００１９】また、焦点の合った画像であれば、その画
像を順番に複数枚、目幅計測部６及び瞳孔径計測部７に
連続的に供給する。特徴抽出部３は、画像獲得部２から
受け入れた画像からアイリスデータを抽出し、照合部５
へ出力する。照合部５は、特徴抽出部３から出力された
アイリスデータと登録辞書記憶部４に登録されているア
イリスデータ群とを比較照合し、合致したものがあるか
どうかを判断し、その結果を出力する。

【００２０】目幅計測部６は、画像獲得部２の画像から
目幅Ｗを計測して、真偽判定部８に出力する。また、瞳
孔径計測部７は、目幅計測部６から出力される目幅Ｗに
相当する情報によって、対象者の目が開いていると判定
されたとき、入力画像の瞳孔径Ｒを計測して、真偽判定
部８に出力する。

【００２１】真偽判定部８は、目幅計測部６の出力した
目幅Ｗと、瞳孔径計測部７の出力した瞳孔径Ｒの時間的
な変化により、瞬きの有無と瞳孔径の変化の有無を判断
し、実際に対象者の目の映像を撮影していると判断する
と、結果出力部９の出力を許容するよう制御する。

【００２２】結果出力部９は、照合部５が、合致したア
イリスデータ有りと判断をし、更に真偽判定部８がその
アイリスデータは対象者本人を撮影したものであると判
断した場合に、ホスト１２（図２）に対しアクセス許可
を求める。そして、その結果をホスト１２に送信する。
ホスト１２は、対象者に入退室を認めるために、案内を
したり、図示しない扉の開閉制御を行う。なお、これ以
外の場合には個人識別装置は、ホストに対するアクセス
許可を求めない。そして、例えば正常でない目の画像が
繰り返し取得された場合には、管理者へ通報をし、不正
操作を排除する措置をとる。

【００２３】以上のようにして、この具体例では瞬きや
瞳孔径の変化を捉えて、カメラ１が実際に対象者の目を
撮影していると判断し、このとき取得されたアイリスデ
ータをその対象者のものとして取り扱う。従って、誤動
作により取得された画像や不正操作によって取得された
画像等を、誤って対象者のアイリスデータとして処理す
ることを防止できる。以下、各部の動作を更に詳細に説
明する。

【００２４】図４には、画像獲得部の動作フローチャー
トを示す。図４のステップＳ１は、内部変数即ち動作パ
ラメータの初期化処理を行う部分である。ここで、ｆフ
ラグ（flag）は、画像データを取得するかどうかを示す
変数で、その内容が“０”であれば取得をせず、“１”
であれば取得をする。取得した画像データは特徴抽出部
へ出力する。また、ｆカウント（count）は、取得した
画像データの出力枚数を示すカウンタである。図１に示
した画像獲得部２は、カメラ１によって撮影された対象
者の目の画像について焦点が合っているかどうか、眼球
かどうか等の判断を行い、その条件を満たしている場合
に、画像データを取得するよう動作する。

【００２５】次のステップＳ２では、処理の終了命令が
あったかどうかを判断する。終了命令があれば処理を終
了する。ステップＳ３では、カメラ１により対象者の目
を撮影する。そして、ステップＳ４で、ｆフラグが
“１”であるかどうかを判断する。このｆフラグは、初
期値は“１”である。ｆフラグが“１”の場合には、ス
テップＳ５に進み、ステップＳ３で撮影された画像を目
幅計測部６及び瞳孔径計測部７へ出力する。

【００２６】そして、ステップＳ６に進み、ｆカウント
の数を判断する。画像取得枚数が一定枚数に達したかど
うかを判断する処理である。一定枚数に達しない場合に
はステップＳ７に進み、ｆカウントをインクリメントす
る。一方、必要な枚数だけ画像出力したと判断すると、
ステップＳ８に進み、ｆフラグとｆカウントを初期化す
る。これで画像取得を終了する。

【００２７】ステップＳ９では、画像が焦点が合ってい
るかどうかの判断をする。焦点が合っていなければステ
ップＳ２に戻り、再度ステップＳ３の撮影を繰り返す。
焦点が合っていると判断するとステップＳ１０に進み、
画像に眼球が写っているかどうかを判断する。画像に眼
球が写っていなければステップＳ２に戻り、再度ステッ
プＳ３の撮影を行う。

【００２８】画像に焦点が合っており、眼球が写ってい
ればステップＳ１１に進み、画像を特徴抽出部へ出力す
る。そして、ステップＳ１２で、ｆフラグを“１”と
し、ステップＳ２に戻る。こうした処理を繰り返すこと
によって、必要枚数対象者の目の画像を撮影して、画像
を特徴抽出部へ出力する動作を行う。

【００２９】次に、上記ステップＳ９とステップＳ１０
の、画像に焦点が合っているかどうか、画像に眼球が写
っているかどうかの判断処理について説明を行う。図５
は、目に関する名称の説明図である。この図は、対象者
の目の画像１７を示す。中央には瞳孔２１が存在し、そ
の周りを取り囲むように虹彩２２が撮影されている。瞼
２４と虹彩２２の間に白目２３が撮影されている。ここ
でこの例では、瞳孔径Ｒは、図に示す瞳孔２１の直径と
する。また、目幅Ｗは、図に示す瞼２４の上縁と下縁の
間の長さとする。

【００３０】図６は、焦点判別の説明図である。図の白
丸は白画素、黒丸は黒画素である。焦点が合っているか
どうかの判別即ち合焦判定は、図に示すように、画面上
の各画素２５の、画素値の絶対値差分の、平均値と閾値
とを比較して行う。即ち、各画素p(i,j)とそれに隣接す
る画素p(i−1,j),p(i,j−1),p(i＋1,j),p(i,j＋1)の、
画素値の絶対値差分d(i,j)を、次の式（１）から求め
る。画面全体についてd(i,j)を計算し、d(i,j)の平均値
が閾値以上であれば焦点が合っていると判定する。 d(i,j)=｜p(i−1,j)＋p(i,j−1)＋p(i＋1,j)＋(i,j＋1)−4×p(i,j)｜ …（１）

【００３１】図７は、画像獲得部の眼球検出処理説明図
である。図のように、入力画像２６に対象者の目の画像
１７が撮影されているとする。この場合に、この画像全
体を２値化処理する。このとき、瞳孔と虹彩部分は黒、
その他の部分は白となるような閾値を定めて２値化処理
を行う。これによって、画像３４中には、まつげや瞼の
縁と虹彩や瞳孔を含む部分が黒の画像３３が得られる。
この画像３３から、瞼の縁やまつげの画像を除去する。
このために、一定幅以下の線は消滅するように、画像デ
ータを収縮処理する。例えば隣り合う画素の論理積をと
って間引き処理をする。これによって、画像３６が得ら
れる。図のように、瞳孔と虹彩の画像３５のみが画像中
に残る。

【００３２】この画像３６のラベリング処理を行って、
画像３６中に目が撮影されているかどうかの判定をす
る。即ち、画像３６中に含まれる最も面積の大きなラベ
ル（ひとかたまりの画像）の面積が閾値以上の場合、こ
のラベル部分に眼球が存在すると判断する。この処理方
法は、例えば下記の文献により知られている。文献名：
安居院猛、長尾智晴「画像の処理と認識」昭晃堂

【００３３】次の目幅計測の詳細について説明をする。
図８は、目幅計測の説明図（その１）である。図１に示
した目幅計測部は、この図８〜図１１に示すような処理
によって目幅を計測する。図８の画像２６は、カメラに
より撮影されたものである。ここには、対象者の目の画
像１７が撮影されている。ここに図の（ａ）に示すよう
な目幅計測窓２７を設ける。これは、丁度、目の画像１
７を垂直に横切る幅の細い長方形に設定される。ここ
で、目幅計測窓内の画素ｐ（ｉ，ｊ）[ｉ：横方向の位
置、ｊ：縦方向の位置]の各縦方向ｊについて、次の式
（２）のように横方向に並んだ画素の画素値を累積した
値ｅ（ｊ）を求める。ｅ（ｊ）＝Σｐ（ｉ，ｊ） …（２）（なお、Σは全てのｉについての累積を示している。）

【００３４】図８（ｂ）は、この累積値を横軸にとり、
目幅計測窓２７の縦方向の位置を縦軸にとって表したグ
ラフである。黒ドットが多い画像の部分は暗く、黒ドッ
トが少ない部分は明るくその累積値が得られる。閾値Ｌ
ｉｍより暗い部分の長さが目幅Ｗである。以上のような
処理によって目幅の計測ができる。

【００３５】図９には、開いた目の場合の目幅計測の説
明図を示す。図１０には、やや閉じた目の場合の目幅計
測の説明図を示す。図１１には、閉じた目の場合の目幅
計測の説明図を示す。それぞれ、目幅計測窓２７内部の
画素について、上記の（２）式のような累積演算を行う
と、（ｂ）に示すように、目幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３が求め
られる。従って、図１に示す画像獲得部２から目幅計測
部６に対し、所定の時間内に、複数枚の対象者の目の画
像が入力すると、その時間内に取得された複数枚の画像
に基づいて、その都度目幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の計測を行
う。所定時間の間にこの目幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の変化が
見られれば、対象者が瞬きをしたと判断できる。

【００３６】次に、瞳孔径の計測について説明を行う。
図１２には、瞳孔径計測部の動作フローチャートを示
す。まず、瞳孔径計測部は、目幅の入力によって瞳孔径
計測をすべきかどうかを決定する。ステップＳ１におい
て、入力画像と目幅Ｗが入力すると、ステップＳ２にお
いて、その目幅Ｗが閾値以上かどうかどうかを判断す
る。閾値以上であればステップＳ３において、瞳孔径Ｒ
を計測し、ステップＳ４において、瞳孔径Ｒを出力す
る。ステップＳ２において、目幅Ｗが閾値以下であれ
ば、瞳孔径Ｒの計測が不可能なため、ステップＳ５に進
み、その旨を真偽判定部８に出力する。

【００３７】図１３は、瞳孔径計測部における瞳孔中心
探索の説明図である。瞳孔径Ｒの計測にあたっては、ま
ず、その瞳孔の推定中心位置を探索する。瞳孔は一般に
暗く、輝度値が小さい画像となる。また、ある程度の大
きさを持った円形である。そこで、図に示すような任意
の大きさの矩形あるいは円形のテンプレート２８を持っ
た画像３０を入力画像２６に重ね合わせて画像探索を行
う。テンプレート探索範囲２９は、図の右側の破線に示
したような範囲である。テンプレート２８をこの範囲で
移動させ、テンプレート２８と入力画像２６との差分値
が最も小さい場合のテンプレート２８の位置を、瞳孔の
推定中心位置と判定する。

【００３８】図１４に、瞳孔径計測部における瞳孔の中
心半径の検出に使用する２つの円の説明図を示す。瞳孔
の推定中心位置を元に、円の当てはめから瞳孔の中心と
その半径を求める。瞳孔の中心（ｘ０，ｙ０）と半径
（ｒ０）を求める処理は、推定中心位置から定められた
小範囲の各点（ｘ，ｙ）について、そこを中心とする２
つの円（円Ａ：半径ｒ，円Ｂ：半径ｒ＋α）の円周上の
画素値の合計値を求める。今、円Ａの円周上にある画素
値の合計をＣａ（ｘ，ｙ，ｒ）、円Ｂの円周上にある画
素値の合計Ｃｂ（ｘ，ｙ，ｒ）とする。そうするとＣａ
（ｘ，ｙ，ｒ）がＣｂ（ｘ，ｙ，ｒ）より小さく、且つ
“Ｃｂ（ｘ，ｙ，ｒ）−Ｃａ（ｘ，ｙ，ｒ）”の値が最
小とｘ，ｙ，ｒが瞳孔の中心（ｘ０，ｙ０）と半径（ｒ
０）である。

【００３９】次に、真偽判定部の動作を説明する。図１
５に、目幅・瞳孔径の時間推移の例説明図を示す。この
図に示す２つのグラフは、横軸に時間をとり、上のグラ
フは縦軸に目幅Ｗをとった。また、下のグラフは縦軸に
瞳孔径Ｒをとった。まず、図の上側のグラフで示すよう
に、予め瞬き閾値Ｘを設定しておく。目幅Ｗが時間の経
過と共に変化するとき、そのつど目は場合Ｗをこの瞬き
閾値Ｘと比較する。そして、目幅Ｗが次第に減少し、こ
の瞬き閾値Ｘよりも一定時間下回り、再び目幅Ｗが広く
回復した場合に、瞬きがされたと判断する。閾値Ｘ以下
となった時刻は、図では時刻ｔ１からｔ２の間である。
この近傍では、既に説明したように、瞳孔径Ｒの計測は
不能である。その後、一定以上目幅Ｗが広がった時刻ｔ
３以降に、瞳孔径Ｒの計測が行われる。

【００４０】瞳孔径Ｒは、図の下側のグラフに示すよう
に、時刻ｔ３からｔ４に向かって、時間の経過と共に次
第に小さくなっていく。瞬きによって目を閉じた後、目
を開くと、瞳孔は広く開いた状態から外光に応じた半径
に次第に収縮する。この瞳孔径変化を、例えば図に示す
ＲＴの時間だけ計測する。この図に示すように、瞬きが
発生し、更に瞳孔径が次第に小さくなるといった変化を
していれば、間違いなく対象者の目を直接カメラ１が撮
影していると判断することができる。

【００４１】これによって、対象者の目ではない様々な
画像を機械的に入力したような場合、その結果を排除し
て、個人識別を行うことができる。なお、例えば目を撮
影中に、自然に１回瞬きが発生した場合に、入力画像が
正しいと判断してもよいし、複数回瞬きが発生した場合
にのみ入力画像が正しいと判断するようにしてもよい。
更に、瞬きが発生し、瞳孔径が収縮した場合にのみ入力
画像が正しいと判断すれば、より厳密な判断が可能とな
る。更に、複数回の瞬き後、常に瞳孔径が収縮する場合
にのみ入力画像が正しいと判断するような厳密な判断も
可能である。

【００４２】〈具体例１の効果〉以上のように、カメラ
により取得した目の画像から特徴画像を抽出する一方、
その撮影中の人の目の画像から目幅の変化を計測し、そ
の変化が検出されたとき取得された特徴画像を現実の人
の目から取得されたものと判定すれば、誤操作や不正操
作による入力画像を排除して、厳密な個人識別ができ
る。また、目幅の変化だけでなく、瞳孔の大きさの変化
を計測するようにしても同様の効果を得る。瞳孔の大き
さの変化のみを捉えて判断することも可能である。な
お、上記目の特徴画像のように、個人を識別するための
特徴ある情報を、本発明では個人特徴情報と表現する。
以下の具体例を含めて、本発明は様々な方法により取得
した個人特徴情報を利用することが可能である。

【００４３】〈具体例２〉図１６に、具体例２のディス
プレイ表示例説明図を示す。対象者の目を撮影する際
に、通常は自然に瞬きが発生するため、これを検出して
対象者本人の目を撮影しているかどうかの判定を行え
る。しかしながら、この具体例では、積極的に対象者に
瞬きを指示し、それに反応したかどうかによって、判定
を確実にする。このために、ディスプレイ１１のメッセ
ージ表示領域１８には、例えば「３回瞬きして下さい」
といった旨の指示が表示される。対象者は、この指示に
従って瞬きをする。それを図１に示した個人識別装置が
撮影し、これまで説明したような判断をする。

【００４４】このような指示は、例えば図１に示した結
果出力部９がディスプレイ１１にメッセージを表示する
機能を活用する。また、指示する瞬きの回数は一定であ
っても良いし、適当な乱数を発生させ、その乱数によっ
てそのつど別の回数を指定するようにしても良い。常に
一定の回数の瞬きを要求する場合よりも不正を防止しや
すいからである。従って、この場合には、図１に示した
真偽判定部８は、瞬きの回数も考慮した真偽判定を行う
ことになる。更に、このような指示を数回繰り返して表
示し、繰り返し真偽判定処理を行うようにしてもよい。

【００４５】〈具体例２の効果〉この例では、瞬きの指
示を出して指示された通りの瞬き動作を行ったかを確認
するので、より厳密に意識的に対象者の目の画像かどう
かの判定を行うことができる。従って、信頼性や精度が
一段と向上する。

【００４６】〈具体例３〉図１７には、具体例３の個人
識別装置ブロック図を示す。この装置は、具体例１の装
置の真偽判定部８に対し瞳孔照明部４０を接続したもの
である。図１８には、この瞳孔照明部４０の構成を説明
するための個人識別装置主要部側面図を示す。この装置
は、図２に示した装置に対し、対象者の目１５を照明す
るための瞳孔照明部４０を追加したものである。この瞳
孔照明部４０は、目１５の瞳孔に一定の明るさの光を照
射し、瞳孔を反応させるために設ける。照明の強度の変
化に瞳孔径Ｒの変化が追従しているなら、カメラ１が対
象者本人の目を撮影していると判定する。

【００４７】図１９には、この具体例３による目幅・瞳
孔径の時間推移の例説明図を示す。図のグラフは、一番
上に目幅Ｗの時間的変化を示し、中央に瞳孔径Ｒの時間
的変化を示す。更に、一番下には照明の強さの時間的変
化を示す。一番上のグラフは、既に図１５を用いて説明
したと同様に時刻ｔ１とｔ２の間に瞬きが発生したこと
を示す。その後、時刻ｔ３から瞳孔径Ｒの変化の観測が
開始されている。

【００４８】ここで、この具体例では、まず時刻ｔ３か
らｔ４の間に、具体例１の場合と同様に瞳孔径が次第に
小さく変化しているかどうかを判断する。次に、時刻ｔ
４からｔ５の間に、明るさＬ１の比較的強い光を対象者
の目に当てる。これによって、瞳孔径が急激に小さくな
るように変化するかどうかの判断を行う。また、その
後、時刻ｔ５からｔ６の間に、やや弱い強さＬ２の光を
照射する。これによって、瞳孔径が再び大きくなるかど
うかの判断を行う。

【００４９】最初の時刻ｔ３からｔ４の間に瞳孔径が変
化しなければ、その後の判断は不要であるから、ここで
処理を停止すればよい。時刻ｔ３からｔ４の間に正常に
瞳孔径が変化した場合には、次の時刻ｔ４以下の処理を
行えばよい。照明の明るさに応じて瞳孔径の大きさがこ
の図に示すように追従した場合、対象者本人の目を現実
にカメラが撮影していると判断できる。

【００５０】〈具体例３の効果〉人の目に対して光を当
ててから、瞳孔径の変化が検出されたとき取得された特
徴画像を、現実の人の目から取得された特徴画像と判定
するので、高い信頼性の元に対象者の目の画像を取得で
きる。

【００５１】〈具体例４〉具体例１〜具体例３に説明し
た真偽判定のための処理は、それぞれ独立に行ってもよ
いし、組み合わせても良い。組み合わせれば、より信頼
性が高まる。ここでは、その組み合わせの例を説明す
る。

【００５２】上記真偽判定部８は、まず、対象者に対
し、適当な乱数から求めた回数だけ瞬きを指示する。そ
して、目幅Ｗや瞳孔径Ｒの変化の有無を判定する。これ
で、対象者の瞳孔が次第に縮まるように変化していると
判断すると、今度は対象者の目に照明を当てる。この照
明の光の強さもランダムに選定する。そして、時間的に
ランダムな変化をさせ、瞳孔径が、その強さの変化に追
従したかどうかを判断する。即ち、瞬きを指定する回数
だけでなく、対象者の目を照射する光の強さについても
ランダムな設定をし、こうした条件に全て反応した場合
に、対象者の目をそのまま撮影していると判断する。

【００５３】なお、こうした処理は、アイリスデータで
なく、例えば目の網膜の画像あるいは顔全体の特徴を抽
出したデータ等で個人識別をする場合にも応用すること
が可能である。また、対象者に対し様々な指示を出力す
るのは、ディスプレイでなく音声案内やその他の方法に
よって差し支えない。さらに、目幅計測部や瞳孔径計測
部、真偽判定部等、例示した個人識別装置の各機能ブロ
ックは、物理的にそれぞれ別々に構成されている必要は
なく、一体であってもよい。また、ハードウェアで構成
されても、その一部がソフトウェアで構成されても差し
支えない。いずれの場合にも、上記の説明通りの機能が
あれば、発明の目的は達成される。

【００５４】〈具体例４の効果〉各具体例１〜具体例３
の構成を組み合わせ、対象者に対しランダムな指示を出
力することによって、より信頼性の高い真偽判定が可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】具体例１の個人識別装置ブロック図である。

【図２】個人識別装置の主要部側面図である。

【図３】ディスプレイ表示例説明図である。

【図４】画像獲得部の動作フローチャートである。

【図５】目に関する名称の説明図である。

【図６】焦点判別の説明図である。

【図７】画像獲得部の眼球検出処理説明図である。

【図８】目幅計測の説明図（その１）である。

【図９】目幅計測の説明図（その２）である。

【図１０】目幅計測の説明図（その３）である。

【図１１】目幅計測の説明図（その４）である。

【図１２】瞳孔径計測部の動作フローチャートである。

【図１３】瞳孔径計測部における瞳孔中心探索の説明図
である。

【図１４】瞳孔計測部における２つの円の説明図であ
る。

【図１５】目幅瞳孔径の時間推移の例説明図である。

【図１６】具体例２のディスプレイ表示例説明図であ
る。

【図１７】具体例３の個人識別装置ブロック図である。

【図１８】個人識別装置の主要部側面図である。

【図１９】目幅瞳孔径の時間推移の例説明図である。

【符号の説明】

１カメラ２画像獲得部３特徴抽出部４登録辞書記憶部５照合部６目幅計測部７瞳孔径計測部８真偽判定部９結果出力部１１ディスプレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺孝弘東京都港区虎ノ門１丁目７番12号沖電気工業株式会社内 (72)発明者鳥越真東京都港区虎ノ門１丁目７番12号沖電気工業株式会社内Ｆターム(参考） 4C038 VA07 VB04 VC05 5B043 AA01 AA09 AA10 BA04 DA05 EA04 EA05 EA11 EA13 HA02 HA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】人の目の画像を撮影するカメラと、このカメラより取得した人の目の画像から個人特徴情報
を抽出する特徴抽出部と、前記カメラより撮影中の人の目の画像から目幅の変化を
計測する目幅計測部と、前記目幅の変化が検出されたときに取得された個人特徴
情報を、現実の人の目から取得されたと判定する真偽判
定部を備えたことを特徴とする個人識別装置。
【請求項２】人の目の画像を撮影するカメラと、このカメラより取得した人の目の画像から個人特徴情報
を抽出する特徴抽出部と、前記カメラより撮影中の人の目の画像から目幅の変化を
計測する目幅計測部と、前記人に対して、瞬きの指示を出してから、前記目幅の
変化が検出されたときに取得された個人特徴情報を、現
実の人の目から取得されたと判定する真偽判定部を備え
たことを特徴とする個人識別装置。
【請求項３】人の目の画像を撮影するカメラと、このカメラより取得した人の目の画像から個人特徴情報
を抽出する特徴抽出部と、前記カメラより撮影中の人の目の画像から瞳孔の大きさ
の変化を計測する瞳孔径計測部と、前記瞳孔の大きさの変化が検出されたときに取得された
個人特徴情報を、現実の人の目から取得されたと判定す
る真偽判定部を備えたことを特徴とする個人識別装置。
【請求項４】人の目の画像を撮影するカメラと、このカメラより取得した人の目の画像から個人特徴情報
を抽出する特徴抽出部と、前記カメラより撮影中の人の目の画像から瞳孔の大きさ
の変化を計測する瞳孔径計測部と、前記人の目に対して光を当ててから、前記瞳孔の大きさ
の変化が検出されたとき取得された個人特徴情報を、現
実の人の目から取得されたと判定する真偽判定部を備え
たことを特徴とする個人識別装置。
【請求項５】人の目の画像を撮影するカメラと、このカメラより取得した人の目の画像から個人特徴情報
を抽出する特徴抽出部と、前記カメラより撮影中の人の目の画像から目幅の変化を
計測する目幅計測部と、前記カメラより撮影中の人の目の画像から瞳孔の大きさ
の変化を計測する瞳孔径計測部と、前記人の目に対して光を当ててから、前記目幅の変化と
前記瞳孔の大きさの変化が検出されたとき取得された個
人特徴情報を、現実の人の目から取得されたと判定する
真偽判定部とを備えたことを特徴とする個人識別装置。