JP2003141516A - 虹彩撮像装置及び虹彩認証装置 - Google Patents
虹彩撮像装置及び虹彩認証装置Info
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Abstract
し、ブレた虹彩画像の撮像を回避する。 【解決手段】 認証対象者の虹彩画像を撮像する撮像手
段を覆う外部パネルに設けられ認証対象者の視線方向に
窪む窪み41と、窪み41の前記視線方向の底面に配列
された表示手段45、46、47と、窪み41の外周囲
に配置された外部表示手段42、43、44と、表示手
段45、46、47の点灯制御を行うと共に、前記撮像
手段の撮像タイミングが重なる期間は外部表示手段4
2、43、44を非点灯状態にする制御手段とを備え
る。外部表示手段42、43、44が非点灯となるた
め、認証対象者の視線が外部表示手段42、43、44
に振れることがなくなり、ブレの無い虹彩画像が撮像さ
れる。
Description
彩画像の撮像時に目の位置を誘導する虹彩撮像装置及び
虹彩認証装置に係り、特に、虹彩撮像のリトライ回数を
低減して高速に虹彩認証を行うことができる虹彩撮像装
置及び虹彩認証装置に関する。
図であり、図8(b)は同図(a)のB―B線断面図で
あり、図8(c)は図8(a)に示す虹彩撮像時の視線
位置誘導装置の拡大図である。この虹彩認証装置には、
正面に近赤外光を透過する撮影窓1が設けられ、その背
面に図示しない虹彩撮像カメラが配置されている。ま
た、撮影窓1の左右にも近赤外光透過窓2、3が設けら
れ、その背面に図示しない近赤外照明装置が配置されて
いる。
置誘導装置4が設けられている。この虹彩撮像時の視線
位置誘導装置4は、約1.5cm程の左右の立壁5L、
5Rと、上下の立壁5U、5Dとに囲まれた窪み5の底
面5aに、所定形状に配置されたLED群6を有する。
図示する例では、矩形枠形状にLED群6が配置されて
いる。更に、この虹彩撮像時の視線位置誘導装置4は、
外周囲に、虹彩認証の進捗程度を示す報知用LED7
と、認証対象者に前後移動を促す指示LED8が設けら
れている。
つと、認証対象者からは、LED群6の矩形枠の左枠6
Lが、左側立壁5Lに邪魔されて細く見え、あるいは見
えなくなる。認証対象者が撮影窓1に対して右寄りに立
つと、今度は矩形枠の右枠6Rが右側立壁5Rに邪魔さ
れてしまう。認証対象者は、矩形枠の左右の枠6R、6
Lが夫々欠けることなく見える位置に移動することで、
撮影窓1の正面に立つことができる。
きすぎると、矩形枠の上枠6Uが上立壁5Uに邪魔され
て欠け、背の低い人が虹彩認証装置に近づきすぎると、
矩形枠の下枠6Dが下立壁5Dに邪魔されて欠けるた
め、認証対象者は前後位置を修正することができる。前
後位置については、この虹彩撮像時の視線位置誘導装置
4の表示の他、撮像された人物画像が所定の大きさに撮
影されなかったとき、制御装置が指示LED8を点灯し
て前方への移動や後方への移動を指示することになる。
場合、認証対象者に撮像中であることを認識してもらえ
るため、認証処理の進捗程度を報知用LED7を点灯し
て知らせる様にしている。この表示を見ることで、認証
対象者は、今撮像中であるとか、撮像は終了して認証中
であることを知ることができる。
視線位置誘導装置4は、認証に最適な虹彩画像が撮影で
きる立ち位置に認証対象者を誘導することができる。し
かし、認証対象者が窪み5内のLED群6を見ている最
中に報知用LED7や指示LED8が点灯すると、その
瞬間、顔が本能的に報知用LED7、指示LED8の方
向を向くため、目の位置が撮像しようとした位置とずれ
てしまい虹彩画像が撮像できなくなり、虹彩撮像をリト
ライすることになる。このリトライ回数が増えると、虹
彩認証終了までに時間がかかり、認証対象者に不快感を
与えてしまう。
を減らして虹彩認証処理の高速化を図ることができる虹
彩撮像装置及び虹彩認証装置を提供することにある。
撮像装置は、認証対象者の虹彩を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段の真上に設けられ、前記認証対象者の立つ
位置を誘導するとともに、前記認証対象者の認証処理の
進捗状況を表示する表示手段と、前記表示手段を制御す
る制御手段とを備えたことを特徴とする。この構成によ
り、認証対象者は進捗状況を視線方向を他に移すことな
く知ることができ、良好な虹彩画像が撮像される。
は、放射状に配置されたLED群でなることを特徴とす
る。この構成により、認証処理の進捗状況を、放射状の
表示手段の時計回り(または反時計回り)で表示可能と
なり、直感的な進捗状況の報知が可能となる。
段は、前記認証対象者の視線方向に窪む窪みの底面に配
置されることを特徴とする。この構成により、認証対象
者の立つ位置がずれた位置になったとき、窪みの立壁を
利用して底面の表示手段が隠れるため、認証対象者の立
つ位置を適正に誘導可能となる。
段は、前記窪みを形成する左右の立壁に隣接する位置に
夫々設けられた左右の棒状表示部と、前記左右の棒状表
示部の中央に設けられた中央の棒状表示部とを備えたこ
とを特徴とする。この構成により、左右の棒状表示部が
左右の立壁によって隠された状態を認証対象者が視認す
ることで、認証対象者は自分の立つ位置を中央に修正す
ることができる。
棒状表示部の長さと、前記中央の棒状表示部の長さが等
しいことを特徴とする。この構成により、3本の棒状表
示部の長さが等しいと予め知らされている認証対象者
は、窪みの立壁に棒状表示部が隠されて長さが不揃いに
なったことを視認したとき、自分の立つ位置が間違って
いることを容易に知ることが可能となる。
棒状表示部の長さに対して、前記中央の棒状表示部の長
さを長くしたことを特徴とする。この構成により、中央
の棒状表示部の長さが左右の棒状表示部の長さより長い
ということを予め知らされている認証対象者は、上下の
立壁に棒状表示部が隠されて長さが均一に見える様にな
ったことを視認したとき、自分の立つ位置が間違ってい
ることを容易に知ることが可能となる。
形成する上下の立壁に、前記中央の棒状表示部に整列す
る凹部を刻設したことを特徴とする。この構成により、
認証対象者の立つ位置が虹彩撮像時の視線位置誘導装置
に近すぎた場合、中央の棒状表示部の長さが左右の棒状
表示部の長さより長くなるため、立ち位置が間違ってい
ることを容易に判断することが可能となる。
した構成の虹彩撮像装置を備えたことを特徴とする。こ
の構成により、認証対象者が認証完了までに待機する時
間が短縮され、認証対象者に与える負担が軽減する。
て、図面を参照して説明する。
証装置の正面図である。本実施形態に係る虹彩認証装置
10は、長手の固定台11を備える。固定台11の左右
端部の夫々には、虹彩照明具12,13が取り付けられ
ている。各虹彩照明具12,13は、虹彩に対して近赤
外光を集光して照明する集光レンズが装着されると共
に、虹彩方向に照明光を向けることができるように、照
明用パンモータ12a,13aと照明用チルトモータ1
2b,13bとが設けられている。
定台11の中央側)には、広角カメラ用照明具14,1
5が取り付けられている。この照明具14,15も、多
数の発光ダイオードの集合として構成される。照明具1
4,15は、広い範囲を一律に近赤外光で照明できれば
よいため(パンやチルト動作は不要なため)、固定台1
1に固定され、また、集光レンズも設けられていない。
には支持板16が固定台11に立設され、照明具15の
内側(固定台11の中央側)には支持板17が固定台1
1に立設されている。そして、両支持板16,17間
に、チルト台20が取り付けられている。
20bが設けられ、各枢軸20a,20bが夫々支持板
16,17に回動自在に支承されている。一方の枢軸2
0aは、支持板16に取り付けられたチルト用モータ2
1の回転軸に直接連結され、チルト台20は、矢印A方
向に回転駆動される。他方の枢軸20bには、制振装置
29が取り付けられている。
カメラ)22と、パン用ミラー23と、距離計(測距セ
ンサ)24と、広角カメラ25と、パン用モータ26と
が搭載されている。望遠カメラ22は、チルト台20の
支持板17側に、その光軸がチルト台20の回転軸と同
軸となるように配設されている。パン用ミラー23は、
望遠カメラ22の前面位置に配置され、このパン用ミラ
ー23で反射された光が、望遠カメラ22に入射する構
成となっており、パン用ミラー23は、望遠カメラ22
の光軸に対して垂直な軸周り(矢印B)に回動可能にな
っている。
パン用モータ26は、チルト台20の支持板16側に取
り付けられ、図示しないリンク機構を介してパン用ミラ
ー23を回転駆動する構成となっている。距離計24
は、パン用ミラー23と連動して矢印B方向に駆動さ
れ、常に被写体に対して真正面から赤外光を照射するこ
とで高精度の距離計測を可能としているが、この距離計
24も、前記のリンク機構を介してパン用モータ26で
回転駆動される。
ン用モータ26との間に配設され、その光軸は、チルト
台20の回転軸と交差する位置に設けられている。これ
により、広角カメラ25と望遠カメラ22の縦方向の視
差は無くなる。
されている。この制御装置30は、虹彩照明具12、1
3の発光ダイオード、照明用パンモータ12a、13
a、照明用チルトモータ12b、13b、広角カメラ用
照明具14、15の発光ダイオード、チルト台20のチ
ルト用モータ21、パン用モータ26、広角カメラ2
5、望遠カメラ22、距離計24の各々の動作を制御す
ると共に、後述する視線位置誘導装置の各LEDの点灯
制御を行う。また、この制御装置30は、望遠カメラ2
2で撮像された虹彩画像を図示しない虹彩画像データベ
ースから取得した虹彩画像の辞書データ(登録者の虹彩
画像データ)と比較照合し、認証処理も行う。
せる外部パネルの正面図である。外部パネル31には、
正面中央に近赤外光を透過し可視光を遮断する撮影窓3
2が設けられ、その左右には近赤外光を透過する照明用
の窓33、34が設けられている。図2で説明した左右
の広角カメラ用照明具14、15や虹彩照明具12、1
3の照明光が、窓33、34を透過して認証対象者の顔
や虹彩を照らし、その反射光(近赤外光)が撮影窓32
を通して広角カメラ25の撮影レンズに入射し、また、
パン用ミラー23で反射して望遠カメラ22の撮影レン
ズに入射する。
形態に係る虹彩撮像時の視線位置誘導装置40が設けら
れている。この虹彩撮像時の視線位置誘導装置40は、
外部パネル31に設けられた矩形の窪み41と、窪み4
1の左隣に並ぶ3つの判定用LED42、43、44と
から成る。このように、撮影窓32の上部に、視線位置
誘導装置40を設けることによって、虹彩がまつ毛等に
より隠れずに虹彩を撮像することができる。
理結果が登録者(入室許可者)の虹彩と一致したことを
示す「OK」を表示するものであり、判定用LED43
は、認証処理結果が登録者で無いことを示す「NG」を
表示するものであり、LED44は、システム内の別カ
メラが認証中であることを示す「お待ち下さい」を表示
するものである。これらの判定用LED表示は、虹彩撮
像のタイミングと時間的に全く重ならない情報を認証対
象者に報知するものであり、顔写真や虹彩を撮影する時
間帯に点灯されることはない。
0の窪み41内の底面に設けられたLED群(個々のL
EDについての図示は省略している。)の拡大図であ
る。本実施形態では、窪み41を形成する左立壁41L
の近くに縦棒形状に配列した左縦棒LED群(棒状表示
部)45と、窪み41を形成する右立壁41Rの近くに
縦棒形状に配列した右縦棒LED群(棒状表示部)46
と、これらの中央に放射形状に配列した放射状LED群
47とを設けている。
たLED47mと、このLED47mを中心として放射
状に配列された6条のLED群47a、47b、47
c、47d、47e、47fとでなる。LED群47a
とLED群47dとは左右の縦棒形状のLED群45、
46と並行に設けられて棒状表示部を構成し、LED群
47aの上端と、LED群47dの下端との間の長さ
が、LED群45、46の上端、下端との長さと同じに
なっている。
装置40を構成する各LEDは、図2に示す制御装置3
0に接続され、制御装置30によってその点灯、消灯、
あるいは点滅が制御される。また、報知用LED42、
43、44も制御装置30に接続され、その点灯が制御
装置30によって制御される。
線位置誘導装置40のLED点灯表示形態遷移図であ
る。例えば、許可を受けている者しか入室が許されない
部屋の入口には、図1に示す虹彩認証装置が設置されて
おり、入室しようとする者(認証対象者)は、虹彩認証
装置の前に立つ。
中央のLED47mだけ点灯し他のLEDを消灯した状
態は、待機状態を示す。図1に示す距離計24からは常
時赤外線が正面方向に照射されており、距離計24が反
射光を検出したとき、制御装置30は、認証対象者が正
面に来たことを知り、モード2の表示形態に遷移する。
5、46と、中央LED47mと、上下の放射状LED
群47a、47dを点灯する。認証対象者は、この点灯
状態のLED群を見て、左右の棒状LED群45、46
の夫々の幅が同じに見える位置に立つことで、撮影窓3
2の正面に立つ様に誘導される。このとき、中央の上下
の放射状LED群47a、47dが視認できるため、図
8に示す従来例よりも中央位置を確認し易くなる。
LED群45、47と、中央のLED群47a、47
d)の上下端が欠けることなく窪み41の中央に見える
位置に立つことで、前後方向で最適位置に立つことがで
きる。しかし、制御装置30は、広角カメラ25で所定
範囲の大きさに人物画像が撮像されていない場合と判断
した場合には、人物画像が所定範囲内の大きさとなるよ
うに、認証対象者に前方への移動を指示し、あるいは後
方への移動を指示することになる。
形態であり、図示する例では、上方向への矢印表示を行
う。即ち、中央LED47mと、LED群47c、47
d、47eを点灯し、矢印の先を示すLED群47aを
点滅表示する。
示形態であり、図示する例では、下方向への矢印表示を
行う。即ち、中央LED47mと、LED群47a、4
7b、47fを点灯し、矢印の先を示すLED群47d
を点滅表示する。このモード3とモード3’の表示形態
は、必要なときだけ行い、必要ない場合には、次のモー
ド4の表示形態に遷移する。
表示を、放射状LED群47a、47b、47c、47
d、47e、47fを利用して行う。虹彩認識の進捗状
況は、本実施形態では、図5に示す様に、「顔撮影中」
「眼撮影中」「照合中」の3段階表示とする。
D47mと放射状LED群47aとを点灯し、LED群
47bを点滅表示することで報知する。この報知を行っ
ているとき、制御装置30は、広角カメラ用照明具14
または15を点灯し、広角カメラ25で認証対象者の顔
写真を撮影する。
し、モード4で点滅表示したLED群47bを点灯状態
とし、次のLED群47cを点滅表示する。このモード
5は、顔撮影の完了と眼撮影開始を意味する。この表示
形態の基で、制御装置30は、顔画像からパターンマッ
チングにより右目の位置を求め、求めた右目の位置の座
標を算出し、虹彩照明具12または13の照明方向を目
の位置座標に合わせ、チルト用モータ21及びパン用ミ
ラー23の方向を調整して望遠カメラ22の撮像方向を
目の位置座標に合わせる。
たLED群47cを点灯し、次のLED群47dを点滅
表示する。このモード6は、目の画像を撮像中であるこ
とを意味する。このモード6の表示形態の基で、制御装
置30は、望遠カメラ22で右目の拡大画像を撮像す
る。
7に遷移し、モード6で点滅表示したLED群47dを
点灯し、次のLED群47eを点滅表示する。このモー
ド7は、右目の拡大画像の撮影が完了し、認証処理(照
合処理)を開始することを意味する。
30は、撮像した右目の拡大画像から虹彩画像を切り出
し、この虹彩画像を、入室許可者の右目登録虹彩画像と
照合する。この照合が終了したとき、モード8に入り、
モード1の待機状態と同じ表示形態にする。
ており認証処理に適さないと判断した場合には、再度自
動合焦点処理を実行して虹彩画像の再撮像を行ったり、
モード4に戻って顔写真から取り直したり、あるいは、
右目で認証不可となった場合には再度顔写真から取り直
して今度は左目の虹彩画像を取得し、左目の登録虹彩画
像との照合処理を行う様に設定されており、単に一回だ
けの認証処理で登録者でないという判定を下すことはせ
ず、最終的に認証不可と判定してLED43を点灯させ
るまでに、予め設定されたリトライ回数だけ撮像と照合
の処理を繰り返すようになっている。
登録者であると判定してLED42を点灯するまでの撮
像回数を減らすことで、全体の処理時間を短縮すること
ができれば、認証対象者の待機時間を短くすることがで
きる。本実施形態では、撮像開始から撮像認証終了ま
で、窪み41の外部に設けたLED42、43、44を
非点灯状態にし、窪み41内のLED群のみを点灯制御
するため、認証対象者の目線位置を窪み41内に固定で
きる。このため、認証対象者を登録者であると判定する
までの時間が短縮され、認証対象者の負担を軽減するこ
とが可能となる。
る虹彩撮像時の視線位置誘導装置50の正面図である。
この実施形態の虹彩撮像時の視線位置誘導装置50が第
1実施形態の虹彩撮像時の視線位置誘導装置40と異な
るのは、窪み51を形成する立壁のうち、上立壁51U
と下立壁51Dの夫々に中央に凹部51a、51bを設
けた点である。この凹部51a、51bは、放射状LE
D群47a、47dと整列する位置に設けられる。
この虹彩撮像時の視線位置誘導装置50に近づきすぎる
と、図6(b)に示す様に、左右の棒状LED群45、
46の上端部分が上立壁51Uに邪魔されて見えなくな
るが、中央の放射状LED群47aは凹部51aがある
ため全長が見え、LED群45、46の長さと、中央の
LED群47a上端からLED群47d下端までの長さ
(中央の棒状表示部の長さ)が異なって見え、認証対象
者は虹彩認証装置に近づきすぎていることを容易に知る
ことができる。
る虹彩撮像時の視線位置誘導装置60の正面図である。
この実施形態の虹彩撮像認証装置60が第1実施形態の
虹彩撮像時の視線位置誘導装置40と異なるのは、左右
の棒状LED群45、46の長さに対して、中央のLE
D群47a上端からLED群47d下端までの長さを長
くしている点である。
高い認証対象者が虹彩撮像時の視線位置誘導装置にちか
づき過ぎた場合、図7(b)に示す様に、中央のLED
群47aの上端の位置と左右の棒状LED群45、46
の上端位置とが同一レベルに見え、この場合も認証対象
者は虹彩認証装置に近づき過ぎていることを容易に判断
することが可能となる。
う虹彩撮像装置に虹彩の認証(照合)処理を行う制御装
置30を一体に搭載した虹彩認証装置を例に説明した
が、認証処理を行う処理装置を虹彩撮像装置と別体に設
け、虹彩撮像装置が取得した虹彩画像データの転送を処
理装置が受信し、認証用処理装置が認証処理を行う構成
の虹彩認証装置にも上述した実施形態を適用可能であ
る。
外部に判定用LED42、43、44を設けているが、
この判定用LED42、43、44は設けずに、LED
群47の表示形態で判定表示を代用することも可能であ
る。この場合には、外部表示器がなくなるため外観がす
っきりとし、また、認証対象者の視線を更に窪み41内
に固定化することができるため、好ましいといえる。
を撮像するときに認証対象者の目線を固定することがで
き、虹彩画像の撮像回数を低減して認証完了までの処理
時間を短縮する虹彩撮像装置と虹彩認証装置を提供する
ことができる。
る外部パネルの正面図
図
位置誘導装置の拡大図
位置誘導装置の表示形態遷移図
状態説明図
位置誘導装置の説明図
位置誘導装置の説明図
Claims (8)
- 【請求項1】 認証対象者の虹彩を撮像する撮像手段
と、前記撮像手段の真上に設けられ、前記認証対象者の
立つ位置を誘導するとともに、前記認証対象者の認証処
理の進捗状況を表示する表示手段と、前記表示手段を制
御する制御手段とを備えたことを特徴とする虹彩撮像装
置。 - 【請求項2】 前記表示手段は、放射形状に配置された
LED群でなることを特徴とする請求項1記載の虹彩撮
像装置。 - 【請求項3】 前記表示手段は、前記認証対象者の視線
方向に窪む窪みの底面に配置されることを特徴とする請
求項1または請求項2に記載の虹彩撮像装置。 - 【請求項4】 前記表示手段は、前記窪みを形成する左
右の立壁に隣接する位置に夫々設けられた左右の棒状表
示部と、前記左右の棒状表示部の中央に設けられた中央
の棒状表示部とを備えたことを特徴とする請求項3に記
載の虹彩撮像装置。 - 【請求項5】 前記左右の棒状表示部の長さと、前記中
央の棒状表示部の長さが等しいことを特徴とする請求項
4に記載の虹彩撮像装置。 - 【請求項6】 前記左右の棒状表示部の長さに対して、
前記中央の棒状表示部の長さを長くしたことを特徴とす
る請求項4に記載の虹彩撮像装置。 - 【請求項7】 前記窪みを形成する上下の立壁に、前記
中央の棒状表示部に整列する凹部を刻設したことを特徴
とする請求項5または請求項6に記載の虹彩撮像装置。 - 【請求項8】 請求項1乃至請求項7のいずれかに記載
の虹彩撮像装置を備えたことを特徴とする虹彩認証装
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