JP2000132681A

JP2000132681A - アイリスデータ取得装置

Info

Publication number: JP2000132681A
Application number: JP10301828A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Ebara; 和明江原
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1998-10-23
Publication date: 2000-05-12
Anticipated expiration: 2018-10-23
Also published as: JP4258865B2

Abstract

(57)【要約】【解決手段】カメラ４は被検者の目の映像を撮影す
る。データ処理回路６は、カメラ４の撮影した映像中か
らアイリスデータを取得する。被検者の視線を引き付け
るために、複数の発光体Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を設ける。撮
影時には、被検者の目の位置より高い位置の発光体を発
光させる。【効果】被検者の瞼を十分に開かせて目の映像を撮影
するので、精度の高いアイリスデータが取得できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人間の目の特徴を
捉えて本人識別を行うためのアイリスデータ取得装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】人間の目の瞳孔周辺にある虹彩は、指紋
のように本人識別に利用される。虹彩部分のイメージを
本人識別用にデータ化したものをアイリスデータと呼ん
でいる。即ち、目の中のアイリス（虹彩）の模様に基づ
いて個人を特定することが可能である。アイリスデータ
取得装置には、目の映像を撮影するカメラと、カメラの
撮影した映像中からアイリスデータを取得するデータ取
得回路が設けられる。目の映像を撮影する際には、カメ
ラのレンズ近くにランプを配置し、このランプを点滅さ
せることによって、対象者の視線を引き付ける。データ
処理回路が取得したアイリスデータは、データベースに
保存された対象者のアイリスデータと比較し、本人かど
うかの判断をする。

【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。カメラのレンズ近くで点滅させるランプは、対象者
の視線を引き付けるためのもので、これにより、通常、
対象者の黒目部分の映像が過不足なく撮影される。しか
しながら、瞼が十分に開かない状態で目の映像を撮影し
てしまう場合もある。こうした場合には、虹彩部分のイ
メージデータが不足し、本人確認に必要なアイリスデー
タが取得できないという問題があった。不十分なアイリ
スデータでは、対象者の誤認識が生じる。また、再撮影
を行ったとしても、必ずしも前より良い条件で撮影がで
きるという保証がない。繰り返し撮影をしても本人確認
ができなければ、正当な資格があっても入室を許可され
ないといった問題が生じる。

【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〉被検者の目の映像を撮影するカメラと、この
カメラの撮影した映像中から、目の中のアイリスの模様
に基づいて個人を特定可能なアイリスデータを取得する
データ処理回路と、上記カメラの周辺に高さを違えて配
置され、上記被検者の目の映像撮影時に、被検者の視線
を誘導する複数の発光体とを備え、上記複数の発光体の
うちのいずれかの高さにある発光体を選択的に発光させ
て、上記カメラによって被検者の目の映像を撮影し、上
記データ処理回路によって、カメラの撮影した映像中か
ら取得したアイリスデータが個人を特定するための充分
な特徴量を有しているのかを判断し、取得したアイリス
データが個人を特定するための充分な特徴量を有してい
ない場合には、上記発光させた発光体よりも高い位置に
ある発光体を選択的に発光させて、上記カメラが再度撮
影を行うことを特徴とするアイリスデータ取得装置。

【０００５】〈構成２〉被検者の目の映像を撮影するカ
メラと、このカメラの撮影した映像中から、目の中のア
イリスの模様に基づいて個人を特定可能なアイリスデー
タを取得するデータ処理回路と、上記カメラの周辺に高
さを違えて配置され、上記被検者の目の映像撮影時に、
被検者の視線を誘導する複数の発光体とを備え、上記複
数の発光体のうちのいずれかの高さにある発光体を選択
的に発光させて、上記カメラによって被検者の目の映像
を撮影し、上記データ処理回路によってカメラが撮影し
た目の映像から、瞼のかぶり量を求め、瞼のかぶり量に
応じて、所定の高さの上記発光体を選択的に発光させ
て、上記カメラが再度撮影を行うことを特徴とするアイ
リスデータ取得装置。

【０００６】〈構成３〉構成１または２に記載のアイリ
スデータ取得装置において、カメラが再度撮影を行うと
きは、被検者の目の位置よりも高い位置にある発光体を
選択的に発光させることを特徴とするアイリスデータ取
得装置。

【０００７】〈構成４〉被検者の目の映像を撮影するカ
メラと、このカメラの撮影した映像中から、目の中のア
イリスの模様に基づいて個人を特定可能なアイリスデー
タを取得するデータ処理回路と、上記カメラの周辺に高
さを違えて配置され、上記被検者の目の映像撮影時に、
被検者の視線を引き付ける複数の発光体とを備え、被検
者の身長を測定する身長センサを設けて、その身長セン
サの出力に従って、被検者の目の位置よりも高い位置に
ある発光体を選択的に発光させて、上記カメラが被検者
の目の映像を撮影することを特徴とするアイリスデータ
取得装置。

【００００８】〈構成５〉被検者の目の映像を撮影する
カメラと、このカメラの撮影した映像中から、目の中の
アイリスの模様に基づいて個人を特定可能なアイリスデ
ータを取得するデータ処理回路と、上記カメラの周辺に
高さを違えて配置され、上記被検者の目の映像撮影時
に、被検者の視線を引き付ける複数の発光体とを備え、
被検者の入力した識別コードによりデータベースを検索
して、被検者の身長を示すデータを取得し、その身長を
示すデータの内容に従って、被検者の目の位置よりも高
い位置にある発光体を選択的に発光させて、上記カメラ
が被検者の目の映像を撮影することを特徴とするアイリ
スデータ取得装置。

【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、本発明によるアイリスデータ取得
装置のブロック図である。以下の具体例では、アイリス
データを取得して、本人かどうかの確認を行う対象者の
ことを被検者と呼ぶことにする。図に示す被検者１の目
２の映像を撮影してアイリスデータを取得するために、
図に示すようなブロック構成のアイリスデータ取得装置
が使用される。

【００１０】図の（ａ）は側面から見た装置の機能ブロ
ック図、（ｂ）は装置の主要部正面図である。この装置
の本体ケース３には、カメラ４、制御部５、データ処理
回路６、操作部７、データベース８及び発光体Ｌ１，Ｌ
２，Ｌ３が収容されている。カメラ４は、ＣＣＤ等の撮
像素子を用いて被検者１の目２の映像を撮影するため
に、図示しないズーム機構等が設けられたものである。
制御部５は、発光体Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を選択的に発光さ
せたり、適当なタイミングでカメラ４の撮影動作を制御
したり、データ処理回路６を起動させるような制御を行
う、プロセッサ等により構成される。

【００１１】データ処理回路６は、カメラ４が撮影した
目の映像を、後で説明する要領で解析し、必要な画像デ
ータを切り出し、その画像データからアイリスデータを
取得する処理を行う部分である。また、このアイリスデ
ータと、予め被検者１から取得してデータベース８に登
録しておいたアイリスデータとを比較し、本人確認を行
う機能を持つ。操作部７は、被検者１が本人確認処理を
要求するために、自己の識別コード等をこの装置に入力
するためのもので、テンキーボード等から構成される。

【００１２】図１（ｂ）に示すように、この装置の本体
ケース３の、被検者の目の高さに相当する部分には、窓
１０が設けられ、その内側にカメラ４が配置される。ま
た、カメラ４のすぐ下側に操作部７が配置され、ここに
テンキー１１が設けられる。更に、カメラ４の上方に、
垂直方向に３個、適当な間隔を空けて並ぶように発光体
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が配置されている。この発光体Ｌ１，
Ｌ２，Ｌ３は、例えば発光ダイオード等から構成され
る。即ち、これらの発光体はそれぞれ高さを違えて配置
されている。

【００１３】ここで、この装置の取得するアイリスデー
タの詳細と、被検者の瞼が開かないことによる問題を具
体的に説明する。図２は、瞼のかぶり量の説明図であ
る。図２（ａ）は、瞼が十分に開いた状態の目の映像で
ある。黒目１６の瞳孔１７の周辺部分が虹彩である。ア
イリスデータ取得の際には、図の破線の円１８に沿っ
て、いくつかの環状のイメージデータを切り出す。切り
出したイメージデータの環に沿って濃淡の変化する縞模
様に着目してこれを符号化すると、アイリスコードが得
られる。

【００１４】図２（ｂ）は、瞼１５のかぶりによってア
イリスデータを取得すべき環状部分のイメージが３分の
１ほど欠けてしまった状態を示す。これを瞼のかぶりと
表現する。人間の虹彩に描かれた模様は指紋のように各
人がそれぞれ異なる。しかしながら、このように十分に
虹彩の映像が取得できない場合には、本人確認のための
信頼性が低下する。従って、図２（ｂ）に示すような状
態での撮影を防止することが、この発明の目的である。

【００１５】図３に、視線の角度と瞼の関係の説明図を
示す。図３（ａ）は、丁度カメラ４や発光体Ｌ１とほぼ
同じ高さに被検者の目２があるようにして撮影をする状
態を示す。発光体Ｌ１を点滅させると、被検者はこの方
向に注目し、カメラ４は通常、図の右側に示すような目
の映像２０を取得する。これは、図２（ａ）に示すよう
な良好な目の映像である。このように、発光体は、被検
者の視線を誘導する役割を持つ。

【００１６】一方、（ｂ）に示すように、被検者の目２
の位置が発光体Ｌ１よりもかなり高い位置にあったとす
る。この場合、被検者がカメラ４を見下ろす状態になる
ので、図２（ｂ）に示したような瞼のかぶりが発生する
ことが多い。即ち、図３（ｂ）の右側に示したような映
像２０が撮影されてしまう。これでは、取得したアイリ
スデータが個人を特定するための充分な特徴量を有して
いないことが多い。特徴量というのは、アイリス符号に
符号化されたデータの情報量のことである。

【００１７】そこで、この発明では、図３（ｃ）に示す
ように、複数の発光体Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を設ける。そし
て、撮影に失敗したと判断したときは、最初に発光させ
た発光体よりも高い位置にある発光体、例えばこの図で
示す発光体Ｌ３を発光させ、この方向に被検者の視線を
引き付ける。こうすれば、被検者の目２が瞼を大きく開
く状態になり、図に示すように良好な画像が撮影でき
る。以下、この具体例の装置の動作を詳細に説明する。

【００１８】図４は、具体例１の装置の動作を示すフロ
ーチャートである。まず、図１に示す被検者１が操作部
７を操作して、自己の識別コードを入力する。これによ
って、制御部５がカメラ４を制御し、被検者１の撮影を
開始する。このとき、例えば図１に示す発光体Ｌ１の点
滅を開始させる。この発光体Ｌ１の高さは最も標準的な
身長に合わせ、アイリスデータ取得成功率の高い場所に
設定しておく。撮影した目の映像は、データ処理回路６
に転送され、ここで図２を用いて説明したように、映像
の切出しを行い、符号化によってアイリスデータを得
る。

【００１９】次に、操作部７から入力された被検者１の
識別コードを用いて、データベース８から予め被検者１
の登録したアイリスデータを読み出す。データ処理回路
６は、この登録したアイリスデータと今取得したアイリ
スデータとを比較し、被検者１が識別コードによって指
定されたものと一致するかどうかの判断を行う。アイリ
スデータが一致すれば本人であるという結論を制御部５
に伝える。制御部５は、図示しない、例えばドア開閉機
構等を制御し、被検者１の入室やゲート通過等を許容す
る。

【００２０】図４において、ステップＳ１で、発光体Ｌ
１を点灯させ、ステップＳ２で、上記のような照合処理
を行い、ステップＳ３で、発光体Ｌ１を消灯させた後、
アイリスデータの照合処理が終了したかどうかを判断す
る。照合に成功した場合には、これで処理を終了する
が、失敗した場合、即ち、図３（ｂ）に示すような状態
で目の映像を撮影してしまった場合には、次の２回目の
照合に進む。

【００２１】即ち、ステップＳ５において、発光体Ｌ２
の点滅を開始し、ステップＳ６において、上記と同様の
照合動作を開始する。ステップＳ７では、その発光体Ｌ
２を消灯し、ステップＳ８で、照合に成功したかどうか
を判断する。こうして、最初に点滅させた発光体より上
方にある発光体を点滅させ、再度目の映像の撮影を行
う。これで成功すれば処理を終了するが、失敗した場合
には３回目の照合に進む。

【００２２】３回目では、一番上の発光体Ｌ３を点滅さ
せ（ステップＳ９）、照合動作を開始する（ステップＳ
１０）。そして、その後、ステップＳ１１で、発光体Ｌ
３を消灯する。こうした処理を繰り返すことによって、
被検者はより高い場所の発光体に視線を向け、より広く
瞼を開くため、良好なアイリスデータの取得が可能にな
る。

【００２３】次に、取得したアイリスデータの評価につ
いて説明を行う。まず、最も単純な方法は、図１に示す
データ処理回路６が取得したアイリスデータを用いて、
データベース８に登録されたアイリスデータと比較し、
照合に失敗したとき、本人でないと判断する前にアイリ
スデータの取得失敗と判断する。そして、図４に示すよ
うな要領で再撮影を行い、アイリスデータの照合を繰り
返す。数回の照合によってもなお照合に失敗した場合に
は、本人でないと判断する。

【００２４】しかしながら、この方法の場合、もし、被
検者が本人でない場合、瞼が十分に開いており、良好な
アイリスデータが取得できて、本人でないという正しい
判断結果が得られても、再撮影と照合を繰り返すという
ケースが生じ得る。そこで、瞼のかぶり量を判定するこ
とによって、撮影した映像そのものの可否を評価して、
必要な場合にのみ再撮影をすることができる方法を説明
する。

【００２５】再び図２に戻って、図２（ａ）と（ｂ）と
を比較する。データ処理回路６は、アイリスデータを取
得する場合に、黒目１６の部分を周りの画像から切り出
し、瞳孔１７の部分を除外して、破線１８に沿って環状
にイメージデータを切り出す。このとき、図２（ｂ）に
示すように、瞼１５がかぶっていると、瞼１５の部分を
除外したイメージデータを切り出す。

【００２６】このとき、切り出した黒目１６の部分の映
像が真円でないという情報が得られる。また、真円との
面積比を求めて、瞼のかぶり量を定量的に検出できる。
これを所定の閾値と比較すれば、瞼のかぶり量が大きく
て、アイリスデータを取得できないような状態かどうか
が評価できる。また、アイリスデータの照合前に再撮影
の要否を判断できるので、応答も早くなる。即ち、こう
した処理によって、速やかにカメラによる再撮影の指示
ができ、再撮影を繰り返したとしても、全体としてアイ
リスデータ照合結果を得るまでの時間の短縮化ができ
る。

【００２７】〈具体例１の効果〉目の映像を撮影し、ア
イリスデータの照合に失敗した場合、あるいは瞼のかぶ
り量が大きく、照合に不十分な撮影になった場合、複数
の発光体のうちの別の発光体を発光させて、再撮影を行
うので、再撮影により良好な映像が取得できる率が高ま
り、照合時間が短縮化される。

【００２８】なお、上記のような目的から、発光体はカ
メラの周辺の様々な位置に配置して、その都度異なる場
所の発光体を発光させて再撮影を行う。従って、発光体
の数は任意であり、配置も点灯させる順も実験等により
自由に最適化することができる。

【００２９】図５に、具体例１の装置の動作（その２）
を示す。図に示すように、初めに発光体Ｌ１の点滅を開
始し、照合動作を始め、発光体Ｌ１を消灯させた後、照
合が成功したかどうかを判断する（ステップＳ１〜Ｓ
４）。これらの処理は、図４を用いて説明したものと全
く同様である。ここで、ステップＳ５において、既に説
明した瞼のかぶり量が非常に大きいかどうかを判断す
る。瞼のかぶり量が大きいということは、背の高い被検
者が発光体を見下ろしているような状態であると判断す
る。このときは、ステップＳ１３に進む。

【００３０】そうでない場合には、ステップＳ６に進
む。このときのステップＳ６〜ステップＳ９の処理で
は、発光体Ｌ２を点滅させて、アイリスデータを取得す
る。これで失敗した場合には、ステップＳ１０〜Ｓ１２
の処理によって、発光体Ｌ３を点滅させてアイリスデー
タを取得する。これらの手順は、図４のステップＳ５以
降と同様である。

【００３１】一方、瞼のかぶり量が大きい場合には、初
めに点滅させた発光体のすぐ上にある発光体ではなく、
ここでは最も高い場所にある発光体を先に点滅させる。
即ち、２回目の照合と３回目の照合について、これまで
とは逆の順序で発光体を選択して点滅させる。これによ
って、背の高い被検者の場合、適切な発光体の選択を速
やかに行うことが可能になる。従って、図１に示した場
合の処理に比べて速く、正常なアイリスデータの取得が
可能になる。

【００３２】〈具体例２〉上記のように、一般には下を
向くほど瞼のかぶり量が増える傾向がある。従って、被
検者の目の高さかあるいはその目の高さよりもやや上の
位置にある発光体を点滅させるのが最も好ましいと言え
る。このためには、被検者の身長を知ることが望まし
い。しかも、被検者の目の映像を撮影する前にその身長
を検出していれば、最初から最適位置の発光体を発光さ
せて、再撮影を防止できる。この具体例では、図６に示
すような身長センサを使用する。

【００３３】図６（ａ）、（ｂ）には、身長センサの説
明図を示す。この図に示すように、被検者１のアイリス
データを取得するための装置には、この図に示すよう
に、投光器２２と受光器２３を設ける。これは、例えば
発光素子と受光素子等の組み合わせにより構成され、こ
の間に被検者１が立った場合に、遮られる光の量によっ
て被検者１の背の高さを検出するものである。

【００３４】こうした装置の具体的な構成は従来よりよ
く知られているため説明を省略する。その出力を図１に
示した制御部５に取り込む。これによって、被検者１の
背の高さを定量的に検出する。制御部５は、被検者の背
の高さに応じて最適な発光体を点灯させるように制御す
る。なお、この場合の身長の測定は、どの発光体を発光
させればよいかという選択に用いるためであるから、正
確性はさほど必要ない。即ち、背が低いか、中位か、高
いかという程度の測定でも構わない。従って、身長セン
サ自身はかなり簡単な構成のもので十分である。

【００３５】図７には、具体例２の動作フローチャート
を示す。この図に示すように、まず最初にステップＳ１
において、被検者の身長の測定を行う。次に、ステップ
Ｓ２において、その身長に応じた発光体の選択を行う。
更に、ステップＳ３において、発光体の点滅を開始し、
ステップＳ４において、照合動作を開始する。そして、
ステップＳ５で、発光体の消灯を行う。このように適切
な発光体を最初に選択すれば、上記のような撮影の失敗
はなくなり、１回で撮影に成功する確率が高くなる。も
ちろん、ここで照合に失敗した場合には、具体例１のよ
うな制御により再撮影をすればよい。また、数回の撮影
により選られた映像やアイリスデータを合成して、本人
確認に十分な映像やアイリスデータを得るようにしても
よい。

【００３６】なお、身長の測定に必ずしも上記のような
センサを用いる必要はない。例えば、データベースに被
検者の身長も保存しておけば、被検者が識別コードを操
作部７を操作して入力したときに、身長を示すデータを
データベース８から取り出すことができる。そのデータ
をもとに、その身長に応じた発光体を選択するとよい。
これによって、身長センサの機構が不要になり、装置自
身のコストも安くなる。

【００３７】〈具体例２の効果〉被検者の身長をセンサ
等によって検出し、その身長に応じた発光体を選択して
発光させるので、被検者の瞼のかぶりを防止し、良好な
目の映像を撮影してアイリスデータが取得できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるアイリスデータ取得装置のブロッ
ク図である。

【図２】瞼のかぶり量説明図である。

【図３】視線の角度と瞼の関係説明図である。

【図４】具体例１の装置の動作フローチャート（その
１）である。

【図５】具体例１の装置の動作フローチャート（その
２）である。

【図６】身長センサの説明図である。

【図７】具体例２の動作フローチャートである。

【符号の説明】

１被検者２目３アイリスデータ取得装置４カメラ５制御部６データ処理回路７操作部８データベースＬ１，Ｌ２，Ｌ３発光体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検者の目の映像を撮影するカメラと、このカメラの撮影した映像中から、目の中のアイリスの
模様に基づいて個人を特定可能なアイリスデータを取得
するデータ処理回路と、前記カメラの周辺に高さを違えて配置され、前記被検者
の目の映像撮影時に、被検者の視線を誘導する複数の発
光体とを備え、前記複数の発光体のうちのいずれかの高さにある発光体
を選択的に発光させて、前記カメラによって被検者の目
の映像を撮影し、前記データ処理回路によって、カメラの撮影した映像中
から取得したアイリスデータが個人を特定するための充
分な特徴量を有しているのかを判断し、取得したアイリスデータが個人を特定するための充分な
特徴量を有していない場合には、前記発光させた発光体
よりも高い位置にある発光体を選択的に発光させて、前
記カメラが再度撮影を行うことを特徴とするアイリスデ
ータ取得装置。
【請求項２】被検者の目の映像を撮影するカメラと、このカメラの撮影した映像中から、目の中のアイリスの
模様に基づいて個人を特定可能なアイリスデータを取得
するデータ処理回路と、前記カメラの周辺に高さを違えて配置され、前記被検者
の目の映像撮影時に、被検者の視線を誘導する複数の発
光体とを備え、前記複数の発光体のうちのいずれかの高さにある発光体
を選択的に発光させて、前記カメラによって被検者の目
の映像を撮影し、前記データ処理回路によってカメラが撮影した目の映像
から、瞼のかぶり量を求め、瞼のかぶり量に応じて、所定の高さの前記発光体を選択
的に発光させて、前記カメラが再度撮影を行うことを特
徴とするアイリスデータ取得装置。
【請求項３】請求項１または２に記載のアイリスデー
タ取得装置において、カメラが再度撮影を行うときは、被検者の目の位置よりも高い位置にある発光体を選択的
に発光させることを特徴とするアイリスデータ取得装
置。
【請求項４】被検者の目の映像を撮影するカメラと、このカメラの撮影した映像中から、目の中のアイリスの
模様に基づいて個人を特定可能なアイリスデータを取得
するデータ処理回路と、前記カメラの周辺に高さを違えて配置され、前記被検者
の目の映像撮影時に、被検者の視線を引き付ける複数の
発光体とを備え、被検者の身長を測定する身長センサを設けて、その身長
センサの出力に従って、被検者の目の位置よりも高い位
置にある発光体を選択的に発光させて、前記カメラが被
検者の目の映像を撮影することを特徴とするアイリスデ
ータ取得装置。
【請求項５】被検者の目の映像を撮影するカメラと、
このカメラの撮影した映像中から、目の中のアイリスの
模様に基づいて個人を特定可能なアイリスデータを取得
するデータ処理回路と、前記カメラの周辺に高さを違えて配置され、前記被検者
の目の映像撮影時に、被検者の視線を引き付ける複数の
発光体とを備え、被検者の入力した識別コードによりデータベースを検索
して、被検者の身長を示すデータを取得し、その身長を
示すデータの内容に従って、被検者の目の位置よりも高
い位置にある発光体を選択的に発光させて、前記カメラ
が被検者の目の映像を撮影することを特徴とするアイリ
スデータ取得装置。