JP2005192843A - アイリス認証システム - Google Patents

Abstract

【課題】アイリス認証システムにおける、アイリスカメラの位置・距離の調整を容易にする。
【解決手段】アイリスカメラ１１０は、利用者のアイリスを撮像する。センサ１２０は、利用者がシステムの近くに居るか否かを検出する。音声出力機器１４０は、利用者に対して、音声ガイダンスを出力する。表示装置１４０は、アイリスカメラ１１０で撮像された画像と、当該画像中のアイリス認証領域を指定するための枠とを、重ね合わせて表示する。タッチパネル１５０は、利用者が指で触れるためのタッチ面を有し、指とタッチ面との接触位置を検出する。制御部１６０は、タッチパネル１５０によって検出された接触位置の変化に基づいて、アイリスカメラ１１０の位置を調整する。利用者が表示画面上の枠を指でドラッグすることによってアイリスカメラ１１０の位置が調整されるので、位置調整が容易である。
【選択図】図１

Description

本発明は、利用者のアイリスを予め登録されたアイリス画像と比較することによって利用者の認証を行う、アイリス認証システムに関する。

従来より、眼球の虹彩や瞳孔（アイリス）の特徴を人間の識別に利用する技術が知られており、例えばアイリス認証と称されている。アイリス認証技術を開示する文献としては、例えば、下記特許文献１が知られている。アイリス認証は、指紋認証等と比較して、機械による自動認証が容易であるという特徴を備えている。

アイリス認証システムでは、登録者のアイリスを予め撮像し、画像データを登録しておく。通常は、複数人分の画像データが、アイリス認証システムに登録される。利用者が認証を受ける際には、該利用者のアイリスを新たに撮像することにより、認証用画像データが取得される。そして、アイリス認証システムは、この認証用画像データを登録画像データと比較することにより、アイリスの同一性を判定する。すなわち、登録画像データの中に該利用者のアイリスが存在する場合、該利用者は登録を受けていると認証される。

登録画像データや認証用画像データの取得には、アイリスカメラが使用される。ここで、アイリスが正しく撮像されるためには、所定のアイリス領域がアイリスカメラによって正しく撮像されなければならない。このため、従来のアイリス認証システムでは、利用者が上下、左右、前後に動くことにより、アイリスの位置および距離を調整する必要があった。

しかしながら、利用者自身が動いてアイリスの位置・距離を調整することは、簡単な作業ではない。特に、軽度の視覚障害者等にとって、自らの視覚によってアイリスカメラと眼との相対位置や距離を判断することは、非常に困難である。
特公平５−８４１６６号公報

本発明の課題は、利用者の眼とアイリスカメラとの相対位置や距離を容易に調整することができるアイリス認証システムを提供することにある。

本発明は、利用者のアイリスを撮像することによって得られたアイリス画像を、予め登録されたアイリス画像と比較することにより、該利用者の認証を行うアイリス認証システムに関する。

そして、利用者のアイリスを撮像するためのアイリスカメラと、利用者が指で触れるためのタッチ面を有し、該指と該タッチ面との接触位置を検出するタッチパネルと、該タッチパネルによって検出された接触位置の変化に基づいてアイリスカメラの撮像位置を調整する制御部とを備えることを特徴とする。

本発明のアイリス認証システムでは、タッチパネルを用いてアイリスの位置・距離を調整するので、当該調整のために利用者自身が動く必要がない。したがって、本発明によれば、健常者、障害者に拘わらず、アイリスカメラの位置・距離の調整が容易になる。

以下、この発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、図中、各構成成分の大きさ、形状および配置関係は、この発明が理解できる程度に概略的に示してあるにすぎず、また、以下に説明する数値的条件は単なる例示にすぎない。

第１実施形態
本発明の第１実施形態に係るアイリス認証システムについて、図１〜図４を用いて説明する。

図１は、本実施形態に係るアイリス認証システム１００の電気的構成を概念的に示すブロック図である。図２は、アイリス認証システム１００の外観を示す概念図である。また、図３は、アイリス認証システム１００の表示画面を示す概念図である。

図１に示したように、本実施形態のアイリス認証システム１００は、アイリスカメラ１１０と、センサ１２０と、音声出力機器１３０と、表示装置１４０と、振動タッチパネル１５０と、制御部１６０とを備えている。

アイリスカメラ１１０は、利用者２００のアイリス画像をデジタルデータとして取得するためのカメラである。また、アイリスカメラ１１０は、制御部１６０の制御にしたがって撮像位置を調整するための、移動機構（図示せず）を備えている。アイリスカメラ１１０で撮像された画像は、制御部１６０に送信される。

センサ１２０は、利用者２００がアイリスカメラ１１０の近くに位置していることを検出するために使用される。センサ１２０の検出結果は、制御部１６０に送られる。センサ１２０としては、例えば、赤外線センサや超音波センサなどを使用することができる。

音声出力機器１３０は、アイリス認証システム１００の操作を利用者２００に案内するための音声ガイダンスを出力する。音声出力機器１３０は、制御部１６０によって、制御される。

表示装置１４０は、アイリスカメラ１１０で取得された画像を、画面１４１に表示する（図３参照）。加えて、表示装置１４０は、この撮像画像に重ね合わせて、アイリス認証領域（すなわちアイリス認証に使用される画像領域）を指定するための枠１４２を表示する（図３参照）。後述のように、枠１４２が表示される位置は、制御部１６０によって制御される。

振動タッチパネル１５０は、利用者２００が指で触れるための、透明のタッチ面１５１を備えている。このタッチ面１５１は、表示装置１４０の画面１４１上に配置される（図３参照）。加えて、振動タッチパネル１５０は、利用者２００の指とタッチ面との接触位置を検出して、制御部１６０に送る。

制御部１６０は、利用者２００がアイリスカメラの近くに位置していることを、センサ１２０の検出結果を用いて判断する。そして、他の構成要素１１０，１３０〜１５０を用いて、アイリス認証領域の画像データを取得する。制御部１６０の制御の詳細は、後述する。

次に、アイリス認証システム１００の動作について、図４のフローチャートを用いて説明する。

制御部１６０は、センサ１２０を用いて、利用者２００がアイリスカメラ１１０の近くに位置しているか否かを常時チェックする。そして、利用者２００がアイリスカメラ１１０の近くに位置していることが検出されると、制御部１６０は、アイリス画像を取得するための処理を開始する。

まず、制御部１６０は、アイリスカメラ１１０で撮像した画像と枠１４２とを、表示装置１４０に表示させる。そして、制御部１６０は、音声出力機器１３０に、利用者２００の指をタッチ面１５１上に置かせるための、音声ガイダンスを出力させる（ステップＳ４０１参照）。

振動タッチパネル１５０は、利用者２００の指がタッチ面１５１に置かれたことを認識すると、この認識結果を制御部１６０に送る。この認識結果を受け取ると、制御部１６０は、音声出力機器１３０に、画面１４１に表示された枠１４２を眼１４３（図３参照）の位置までドラッグさせるための、音声ガイダンスを出力させる（ステップＳ４０２参照）。利用者２００は、この音声ガイダンスにしたがって、指を、タッチ面１５１に触れたままの状態で、画面１４１に表示された利用者２００自身の眼１４３の方向へ移動させる。このような指の移動は、振動タッチパネル１５０によって検出され、制御部１６０に送られる。制御部１６０は、振動タッチパネル１５０から受け取った検出結果に応じて、画面１４１上の枠１４２の位置を変化させる。これにより、枠１４２の位置は、指の移動にしたがってドラッグされることになる。

枠１４２の位置が決定されると、制御部１６０は、この枠１４２により決定された眼の位置に応じて、アイリスカメラ１１０の位置を移動させる（ステップＳ４０３参照）。これにより、アイリスカメラ１１０は、アイリスを撮像するための最適位置に移動することになる。

次に、制御部１６０は、アイリスカメラ１１０によるアイリス画像の撮像を開始する。加えて、制御部１６０は、この撮像の開始と同時に、振動タッチパネル１５０に設けられたタッチ面１５１の振動を開始させる（ステップＳ４０４参照）。これにより、利用者２００に、アイリス画像の撮像中であることが告知される。この撮像によって得られた画像データは、図示しないアイリス認証部に送られる。

アイリス画像の撮像が終了すると、制御部１６０は、タッチ面１５１の振動を停止する（ステップＳ４０５参照）。これにより、利用者２００に、撮像の終了が告知される。

以上説明したように、本実施形態のアイリス認証システム１００によれば、表示装置１４０に表示された眼の位置と一致するように枠１４２をドラッグすることによって、アイリスカメラ１１０による撮像位置を設定することができる。したがって、利用者２００が自分の位置を調整する必要がないので、アイリス画像の取得が容易且つ正確になる。特に、軽度の視覚障害者であっても、表示装置１４０の画面１４１に表示された自分の眼と枠１４２とを認識することさえできればよいので、アイリス認証を受けることが容易になる。

加えて、本実施形態のアイリス認証システム１００によれば、アイリス画像の撮像中であることを、振動タッチパネル１５０の振動によって利用者２００に告知することができる。したがって、利用者２００は、撮像が終了したことを、この終了と同時に知ることができる。アイリスの撮像中、利用者２００は、一切眼を閉じることができない。したがって、乾燥による眼の痛み等を防ぐために、撮像の終了を利用者２００に速やか且つわかりやすく告知することは、非常に有効である。

第２実施形態
本発明の第１実施形態に係るアイリス認証システムについて、図５〜図７を用いて説明する。

本実施形態に係るアイリス認証システム５００は、表示装置１４０を備えていない。加えて、本実施形態のアイリス認証システム５００は、制御部１６０の制御内容が、第１実施形態のアイリス認証システム１００と異なる。他の構成は、第１実施形態に係るアイリス認証システム１００の構成と同様である。

図５は、本実施形態に係るアイリス認証システム５００の要部を概念的に示す外観図である。図５において、図２と同じ符号を付した構成要素は、図２の場合と同じものを示している。本実施形態のアイリス認証システム５００では、利用者２００の正面にアイリスカメラ１１０が設置され、その下方に振動タッチパネル１５０が設置される。

以下、アイリス認証システム５００の動作について、図６、図７のフローチャートを用いて説明する。

利用者２００がアイリスカメラに近づくと、制御部１６０は、アイリス画像を取得するための処理を開始する。

まず、制御部１６０は、センサ１２０を用いて、利用者２００の位置を検知する（ステップＳ６０１参照）。

次に、制御部１６０は、利用者２００の位置と、予め登録された最適位置とを、Ｘ、Ｙ、Ｚの各方向について比較する（ステップＳ６０２参照）。そして、位置が一致する場合は、アイリスの撮像を行い（ステップＳ６０３参照）、この画像取得処理を終了する。

一方、ステップＳ６０２で検出された位置と最適位置とが一致していないと判断された場合、制御部１６０は、以下の位置合わせ処理を行う。ここで、図５に示したように、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とは、利用者２００から見て、左右方向、上下方向、前後方向を意味している。この位置合わせ処理では、Ｘ，Ｙ方向の位置合わせと、Ｚ方向の位置合わせとが行われる。

まず、制御部１６０は、音声出力機器１３０から出力される音声ガイダンスにより、振動タッチパネル１５０に設けられたタッチ面１５１の中央付近を指で触れるように、利用者２００に指示する。これと同時に、制御部１６０は、振動タッチパネル１５０の振動を開始させる（ステップＳ６０４参照）。そして、利用者２００の指がタッチ面１５１に接触したことを振動タッチパネル１５０が検出すると、制御部１６０は、その接触位置がタッチ面１５１の中央付近であるか否かを判断する（ステップＳ６０５参照）。指の接触位置がタッチ面１５１の中央付近でない場合、制御部１６０は、音声出力機器１３０から出力される音声ガイダンスにより、タッチ面１５１の中央付近に指を接触させるように、利用者２００に再度指示する（ステップＳ６０６参照）。

続いて、制御部１６０は、振動タッチパネル１５０上の指の位置変化と連動させて、アイリスカメラ１１０のＸ方向およびＹ方向の位置調整を開始する（ステップＳ６０７参照）。このとき、利用者２００は、アイリスカメラ１１０の位置を目視で確認しながら、タッチ面１５１に当てた指を移動させる。例えば、利用者２００の指が右方向（図５のｘ方向）に移動したとき、アイリスカメラ１１０の位置も右方向（図５のＸ方向）に移動する。また、利用者２００の指が上方向（図５のｙ方向）に移動したとき、アイリスカメラ１１０の位置も上方向（図５のＹ方向）に移動する。利用者２００の指が移動したとき、制御部１６０は、アイリスカメラ１１０の移動後の位置と上記最適位置（ステップＳ６０２参照）とのずれの変化を判断する（ステップＳ６０８参照）。そして、この位置ずれが減少したとき、制御部１６０は、振動タッチパネル１５０の振動を減少させる（ステップＳ６０９参照）。さらに、アイリスカメラ１１０のＸ、Ｙ方向の位置が最適位置に達したか否かを判断し（ステップＳ６１０参照）、達していない場合はステップＳ６０７に戻る。一方、この位置ずれが増大したとき、制御部１６０は、振動タッチパネル１５０の振動を増大させたのち（ステップＳ６１１参照）、ステップＳ６０７に戻る。利用者が、かかる振動の増減と目視とにより、タッチ面１５１上の指の移動で、アイリスカメラ１１０の位置を調整する。ステップＳ６１０でアイリスカメラ１１０が最適位置に達したと判断されると、アイリスカメラ１１０のＸ方向およびＹ方向の位置調整が終了する。

次に、制御部１６０は、利用者２００のＺ方向の位置と、予め登録されたＺ方向の最適位置とを比較する（ステップＳ７０１参照）。そして、位置が一致する場合は、アイリス画像の撮像を行い（ステップＳ６０３参照）、この画像取得処理を終了する。

一方、ステップＳ７０１で検出された位置と最適位置とが一致していないと判断された場合、制御部１６０は、以下の位置合わせ処理を行う。

まず、制御部１６０は、音声出力機器１３０から出力される音声ガイダンスにより、指の押圧力を変化させてアイリスカメラ１１０のＺ方向の位置調整を行うよう、利用者２００に指示する（ステップＳ７０２参照）。利用者２００は、アイリスカメラ１１０の位置を目視で確認しながら、タッチ面１５１に当てた指の押圧力を変化させる。制御部１６０は、この押圧力変化に応じて、アイリスカメラ１１０のＺ方向の位置を変化させる（ステップＳ７０３参照）。例えば、押圧力が増大したときアイリスカメラ１１０の位置は利用者２００から遠ざかる方向に移動し、押圧力が減少したときアイリスカメラ１１０の位置は利用者２００に近づく方向に移動する（逆でもよい。）。また、押圧力が変化したとき、制御部１６０は、アイリスカメラ１１０の移動後の位置と上記最適位置（ステップＳ７０１参照）とのずれの変化を判断する（ステップＳ７０４参照）。そして、この位置ずれが減少したとき、制御部１６０は、振動タッチパネル１５０の振動を減少させる（ステップＳ７０５参照）。そして、アイリスカメラ１１０のＺ方向の位置が最適位置に達したか否かを判断し（ステップＳ７０６参照）、達していない場合はステップＳ７０３に戻る。一方、この位置ずれが増大したとき、制御部１６０は、振動タッチパネル１５０の振動を増大させたのち（ステップＳ７０７参照）、ステップＳ７０３に戻る。利用者が、かかる振動の増減と目視とにより、指の押圧力で、アイリスカメラ１１０の位置を調整する。

ステップＳ７０６でアイリスカメラ１１０が最適位置に達したと判断されると、アイリスカメラ１１０の位置調整が終了する。制御部１６０は、振動タッチパネル１５０の振動を停止した後で（ステップＳ７０８参照）、アイリス画像の撮像を行い（ステップＳ６０３参照）、この画像取得処理を終了する。。

以上説明したように、本実施形態のアイリス認証システム５００によれば、振動タッチパネル１５０を用いて、アイリスカメラ１１０の位置を調整することができる。利用者２００が自分の位置を調整する必要がないので、アイリス画像の取得が容易且つ正確になる。

加えて、本実施形態のアイリス認証システム５００によれば、アイリスカメラ１１０の位置ずれの増大／減少を、振動タッチパネル１５０の振動変化によって利用者２００に知らしめることができる。したがって、アイリスカメラ１１０の位置調整が容易になる。特に、軽度の視覚障害者であっても、この振動をたよりに位置調整を行うことができるので、アイリスカメラ１１０の位置調整が容易になる。

本実施形態では、振動タッチパネル１５０の振動強度の変化によってアイリスカメラの位置ずれ等を利用者に知らしめることとしたが、振動周波数の変化によって知らしめることも可能である。加えて、振動強度の変化によってアイリスカメラの位置ずれ等を利用者に知らしめるとともに、振動周波数の変化によって付加情報（例えば、利用者の目が十分に開いていないとの警告、頭髪が眼にかかっているとの警告等）を利用者に提供することとしてもよい。

第１実施形態に係るアイリス認証システムの電気的構成を概念的に示すブロック図である。 第１実施形態に係るアイリス認証システムの外観を示す概念図である。 第１実施形態に係るアイリス認証システムの表示画面を示す概念図である。 第１実施形態に係るアイリス認証システムの動作を説明するためのフローチャートである。 第２実施形態に係るアイリス認証システムの外観を示す概念図である。 第２実施形態に係るアイリス認証システムの動作を説明するためのフローチャートである。 第２実施形態に係るアイリス認証システムの動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１００，５００ アイリス認証システム
１１０ アイリスカメラ
１２０ センサ
１３０ 音声出力機器
１４０ 表示装置
１４１ 表示装置の表示面
１４２ アイリス認証領域を指定するための枠
１５０ 振動タッチパネル
１５１ 振動タッチパネルのタッチ面

Claims (5)

1. 利用者のアイリスを撮像することによって得られたアイリス画像を、予め登録されたアイリス画像と比較することにより、該利用者の認証を行うアイリス認証システムにおいて、
   前記利用者の前記アイリスを撮像するためのアイリスカメラと、
   前記利用者が指で触れるためのタッチ面を有し、該指と該タッチ面との接触位置を検出するタッチパネルと、
   該タッチパネルによって検出された前記接触位置の変化に基づいて、前記アイリスカメラの位置を調整する制御部と、
   を備えることを特徴とするアイリス認証システム。
2. 前記アイリスカメラで撮像された画像と当該画像中のアイリス認証領域を示す表示とを重ね合わせて表示する表示部をさらに備え、
   前記利用者が、前記接触位置をずらすことによって、前記アイリス認証領域を示す表示の位置を調整し、
   該表示の位置の調整結果に基づいて、前記制御部が、前記アイリスカメラの位置を調整する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のアイリス認証システム。
3. 前記タッチパネルが、アイリスデータの取得中／取得終了の区別を、前記タッチ面の振動によって告知することを特徴とする請求項１または２に記載のアイリス認証システム。
4. 前記制御部が、前記タッチ面上における前記接触位置の変化に基づいて前記アイリスカメラの上下方向および左右方向の位置調整を行い、且つ、前記タッチ面に対する前記利用者の指の押圧力に基づいて前記アイリスカメラの前後方向の位置調整を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアイリス認証システム。
5. 前記タッチパネルが、前記アイリスカメラの位置ずれの増大／減少を、前記タッチ面の振動変化によって告知することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のアイリス認証システム。

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