JP2006126899A - 生体判別装置、生体判別方法、およびそれを用いた認証システム - Google Patents

Abstract

【課題】偽造物による不正な眼画像か否かを判別して、不正な眼画像が登録または認証される可能性を低減する。
【解決手段】認証システム３０は、レンズ部５１と、反射鏡５９と、これらの光軸に関して対称に配置され発光によって被認証者２１の眼に一対の映り込み５６を映り込ませる発光素子５２と、被認証者２１に１枚目眼画像撮影後に頭部を傾けるように指示する指示出力部６０とを有し、被認証者２１の眼と一対の映り込み５６との相対角度が互いに異なる２枚の眼画像を順次撮影する画像入力装置５０ならびに、順次撮影された眼画像７０の虹彩部分の位置の変化量と一対の映り込み５６の位置の変化量との比較によって偽造物を撮影したものか否かを判定し、偽造物ではないと判定された眼画像の虹彩部分を用いて認証処理を行う認証装置１を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、生体判別装置、生体判別方法、およびそれを用いた認証システムに関する。

近年、入退室管理装置や個人情報等の重要な情報が記憶された情報装置等、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、腕や手等の血管パターン等、その被認証者固有の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、本人認証率の高さや他人受入率の低さ等の信頼度の高さから、眼の虹彩部分の皺の模様の違いを利用した認証方法（以下、この認証方法を「虹彩認証方法」と記す）が提案され、特に高いセキュリティ性が必要な機器において実用化されている。

この虹彩認証方法とは、被認証者の眼を含む領域の画像（以下、「眼画像」と記す）を撮影してその眼画像の虹彩領域をこれまでに知られている方法でコード化して認証情報を作成し、この認証情報をあらかじめ登録された認証情報（以下、「登録認証情報」と記す）と比較照合し、互いに一致すると判定された場合には、被認証者があらかじめ登録された者であると認証する方法である（例えば、特許文献１を参照）。

このような虹彩認証方法は、本人拒否率の低さや他人受入率の低さ等の信頼性の高さから、高いセキュリティ性が求められる場所における認証方法として広く実用化され、優れた効果を発揮している。

しかし、一方で、前述のような虹彩認証方法においては、不正な行為を行おうとする者（以下、単に「不正な者」と記す）が、あらかじめ登録された者の虹彩パターンを撮影して印刷物または写真等（以下、これらの物を「偽造物」と記す）を作成し、その偽造物を用いた不正な眼画像によってその登録された者になりすまして認証を受ける、あるいは偽造物による不正な眼画像を登録者の眼画像として登録する、いわゆる「なりすまし」が行われる可能性があるという課題がある。

こういった偽造物によるなりすましの課題を解決するために、眼画像撮影用カメラに発光ダイオードを備え、発光ダイオードから発せられた光で被認証者の少なくとも眼を含む領域を照明して眼画像を撮影し、その眼画像に発光ダイオードから発せられた光が映り込んでいるか否かを検出することでなりすましを防止する虹彩認証方法が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
特許第３３０７９３６号公報 特開２０００−２９８７２７号公報

しかしながら、前述したような認証装置においては、あらかじめ映り込みが加えられた偽造物が第三者によって用いられた場合、偽造物か否かを判別できないといった課題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、あらかじめ映り込みが加えられた偽造物を用いて第三者が不正に認証を行おうとしても、偽造物による不正な眼画像であることを判別し、不正な眼画像が登録される可能性や不正な眼画像が認証される可能性を低減することができる生体判別装置、生体判別方法、およびそれを用いた認証システムを提供することを目的とする。

本発明の生体判別装置は、被写体の眼に一対の映り込みを生じさせるように発光する発光部と、被写体の眼と一対の映り込みとの相対角度が互いに異なる複数の眼画像を撮影する撮影部と、撮影された複数の眼画像間の比較にもとづいて眼画像が偽造物を撮影したものか否かを判定する判定部とを備え、被写体が生体であるか否かを判別することを特徴とする。

この構成により、被写体の眼と一対の映り込みとの相対角度が異なる複数の眼画像を撮影することで、撮影された複数の眼画像を互いに比較することでそれが偽造物を撮影したものか否かを判定することが可能となる生体判別装置を提供することができる。

また、判定部は、撮影された複数の眼画像間で相対角度が一致した場合に、それが偽造物を撮影したものであると判定する構成としてもよい。この構成によれば、撮影された複数の眼画像間の眼と一対の映り込みとの相対的な角度差を検出することによって、撮影された眼画像が偽造物によるものか否かを判別することができる。

また、本発明の認証システムは、生体判別装置と、生体判別装置において偽造物を撮影したものではないと判定された眼画像について、その眼画像の虹彩部分を用いて認証処理を行う認証処理部とを備えたことを特徴とする。この構成によれば、撮影された眼画像が偽造物によるものか否かを生体判別装置によって識別することができるので、不正な眼画像が認証される可能性を低減することができる。

また、眼画像から一対の映り込みの有無を検出する映り込み検出部を備え、判定部は、複数の眼画像間の虹彩部分の位置の変化量と一対の映り込みの位置の変化量との差分を検出して眼画像が偽造物を撮影したものか否かを判定する構成としてもよい。この構成によれば、複数の眼画像間の虹彩部分の位置の変化量と一対の映り込みの位置の変化量との差分を検出することによって眼画像が偽造物を撮影したものか否かを判定することができるので、判定の精度を向上させることができる。

また、発光部は、撮影部の光軸に関して対称に配置され発光によって被写体の眼に一対の映り込みを映り込ませる発光素子を有する構成としてもよい。この構成によれば、発光素子を撮影部の光軸に関して対称に配置して被写体の眼に一対の映り込みを映り込ませるための発光を行わせるので、比較的簡単な構成で発光部を構成することができる。

また、判定部は、複数の眼画像間の虹彩部分の位置の変化量と一対の映り込みの位置の変化量とが一致した場合に、それが偽造物を撮影したものであると判定する構成としてもよい。この構成によれば、虹彩部分の位置の変化量と一対の映り込みの位置の変化量とが一致するか否かを検出するだけで眼画像が偽造物を撮影したものか否かを判定することができる。

また、被写体に対し、１枚目の眼画像の撮影後に被写体の頭部と発光部との相対角度を変えるように指示する指示出力部を備えた構成としてもよい。この構成によれば、被写体が頭部を傾ける等して、被写体の眼と一対の映り込みとの相対角度が互いに異なる複数の眼画像を容易に撮影することができる。

また、撮影部は少なくとも２枚の眼画像を順次撮影し、１枚目の眼画像撮影の後、指示出力部は指示を出力し、指示が出力された後、発光部の２回目の発光および撮影部の２枚目の眼画像撮影が行われる構成としてもよい。この構成によれば、１枚目の眼画像撮影の後、被写体が頭部を傾ける等して被写体の眼と一対の映り込みとの相対角度が異なる２枚目の眼画像を撮影できるので、被写体の眼と一対の映り込みとの相対角度が互いに異なる複数の眼画像を容易に順次撮影することができる。

また、発光素子を撮影部の光軸に関して対称に移動させる移動部を備えた構成としてもよい。この構成によれば、被写体が頭部を傾けることなく、被写体の眼と一対の映り込みとの相対角度が互いに異なる複数の眼画像を撮影することができる。

また、撮影部は少なくとも２枚の眼画像を順次撮影し、移動部は、１枚目の眼画像の撮影後に発光素子の移動を行い、その後、発光部の２回目の発光および撮影部の２枚目の眼画像撮影が行われる構成としてもよい。この構成によれば、被写体が頭部を傾けることなく、被写体の眼と一対の映り込みとの相対角度が互いに異なる複数の眼画像を順次撮影することができるようになり、被写体の負荷を軽減することが可能になる。さらに１枚目の眼画像撮影と２枚目の眼画像撮影との時間間隔を、被写体への指示によって被写体が頭部を傾ける等して２枚の眼画像を順次撮影する場合と比べて短くすることもできる。

また、移動部は、眼画像の撮影毎に発光素子の移動量が異なるように発光素子を移動させる構成としてもよい。この構成によれば、眼画像の撮影毎に発光素子の移動量が同じである場合と比べ偽造物による不正行為をさらに行いにくくすることができる。

また、移動部は、発光素子の移動量に関する情報を判定部に出力し、映り込み検出部は、順次撮影された少なくとも２枚の眼画像間における一対の映り込みの移動量を検出し、判定部は、移動部から出力された発光素子の移動量と映り込み検出部によって検出された一対の映り込みの移動量とを比較して眼画像が偽造物を撮影したものか否かを判定する構成としてもよい。この構成によれば、映り込み検出部によって検出された一対の映り込みの移動量に加えて移動部から出力された発光素子の移動量を判定に用いるので、さらに判定の精度を向上させることができる。

また、判定部は、移動部から出力された発光素子の移動量と映り込み検出部によって検出された一対の映り込みの移動量とが一致しない場合に、それが偽造物を撮影したものであると判定する構成としてもよい。この構成によれば、移動部から出力された発光素子の移動量と映り込み検出部によって検出された一対の映り込みの移動量とが一致するか否かを検出するだけで眼画像が偽造物を撮影したものか否かを判定することができる。

また、判定部は、移動部から出力された発光素子の移動量と映り込み検出部によって検出された一対の映り込みの移動量とが一致し、かつ順次撮影された少なくとも２枚の眼画像間で虹彩部分の位置の変化がない場合に、それが偽造物を撮影したものではないと判定する構成としてもよい。この構成によれば、移動部から出力された発光素子の移動量と映り込み検出部によって検出された一対の映り込みの移動量と虹彩部分の位置の変化とを判定に用いるので、さらに判定の精度を向上させることができる。

また、判定部において偽造物を撮影したものではないと判定された眼画像について、その眼画像の虹彩部分に関する情報を登録する登録部を備えた構成としてもよい。この構成によれば、撮影された眼画像が偽造物によるものである場合には、その眼画像の虹彩部分に関する情報を登録しないようにすることができる。

また、光軸に関して対称に配置され、発光によって被写体の眼に一対の映り込みを映り込ませる発光素子を有する発光部と、被写体の眼と一対の映り込みとの相対角度が互いに異なる少なくとも２枚の眼画像を順次撮影する撮影部と、被写体に対し、１枚目の眼画像の撮影後に被写体の頭部と発光部との相対角度を変えるように指示する指示出力部と、眼画像から一対の映り込みの有無を検出する映り込み検出部と、順次撮影された少なくとも２枚の眼画像間における虹彩部分の位置の変化量と一対の映り込みの位置の変化量との比較にもとづいてそれが偽造物を撮影したものか否かを判定する判定部と、判定部において偽造物を撮影したものではないと判定された眼画像について、その眼画像の虹彩部分を用いて認証処理を行う認証処理部とを備えた構成としてもよい。この構成によれば、被写体が頭部を傾ける等して、被写体の眼と一対の映り込みとの相対角度が互いに異なる複数の眼画像を容易に順次撮影できる。また、順次撮影された少なくとも２枚の眼画像間における虹彩部分の位置の変化量と一対の映り込みの位置の変化量との比較によって眼画像が偽造物を撮影したものか否かを判定できるので、不正な眼画像が認証される可能性を低減することができる。

また、光軸に関して対称に配置され、発光によって被写体の眼に一対の映り込みを映り込ませる発光素子を有する発光部と、被写体の眼と一対の映り込みとの相対角度が互いに異なる少なくとも２枚の眼画像を順次撮影する撮影部と、発光素子を光軸に関して対称に移動させることができ、１枚目の眼画像の撮影後に発光素子の移動を行う移動部と、眼画像から一対の映り込みの有無を検出する映り込み検出部と、順次撮影された少なくとも２枚の眼画像間における一対の映り込みの位置の変化量と発光素子の移動量とが一致し、かつ順次撮影された少なくとも２枚の眼画像間で虹彩部分の位置の変化がない場合にそれが偽造物を撮影したものではないと判定する判定部と、判定部において偽造物を撮影したものではないと判定された眼画像について、その眼画像の虹彩部分を用いて認証処理を行う認証処理部とを備えた構成としてもよい。この構成によれば、被写体が頭部を傾けることなく、被写体の眼と一対の映り込みとの相対角度が互いに異なる複数の眼画像を順次撮影することができるようになり、被写体の負荷を軽減することが可能になる。さらに１枚目の眼画像撮影と２枚目の眼画像撮影との時間間隔を、被写体への指示によって被写体が頭部を傾ける等して２枚の眼画像を順次撮影する場合と比べて短くすることもできる。また、順次撮影された少なくとも２枚の眼画像間における、移動部から出力された発光素子の移動量と映り込み検出部によって検出された一対の映り込みの移動量と虹彩部分の位置の変化とを判定に用いるので、さらに判定の精度を向上させることができ、不正な眼画像が認証される可能性をさらに低減することができる。

また、本発明の生体判別方法は、被写体の眼に一対の映り込みを生じさせるように発光するステップと、被写体の眼と一対の映り込みとの相対角度が互いに異なる複数の眼画像を撮影するステップと、撮影された複数の眼画像間の比較にもとづいてそれが偽造物を撮影したものか否かを判定するステップとを備え、被写体が生体であるか否かを判別することを特徴とする。この方法により、被写体の眼と一対の映り込みとの相対角度が互いに異なる複数の眼画像を撮影することができるので、撮影された複数の眼画像を互いに比較することでそれが偽造物を撮影したものか否かを判定することが可能となる。

本発明によれば、不正な者があらかじめ映り込みが加えられた偽造物を用いても、順次撮影された眼画像間で眼画像とその中に含まれる映り込みとの位置関係を比較して偽造物の判定を行っているので、偽造物による不正な眼画像であることを判別することができ、不正な眼画像が登録される可能性や不正な眼画像が認証される可能性を低減することができる生体判別装置、生体判別方法、およびそれを用いた認証システムを提供できる。

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。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１である認証システムについて、図１を用いて説明する。

図１は、本発明の実施の形態１における認証システム３０の概要を示す図である。

図１において、本発明の実施の形態１における認証システム３０は、被認証者２１の眼を含む領域の画像、すなわち眼画像を入力する眼画像入力装置である画像入力装置５０、画像入力装置５０で入力された眼画像の虹彩領域を後述する方法で認証情報にコード化し、あらかじめ登録された登録認証情報と比較照合を行うことによって、被認証者２１があらかじめ登録された者であるか否かの認証を行う認証装置１、および被認証者２１の眼画像７０を表示する表示部１２を備えている。

画像入力装置５０と認証装置１とは情報伝達部２２で接続されており、画像入力装置５０で撮影された画像情報は電気信号として情報伝達部２２を介して認証装置１に送られる。なお、情報伝達部２２が伝送する情報は、あらかじめ画像入力装置５０において画像情報から作成された認証情報であってもよく、その場合は、画像情報を伝送する場合と比べて情報伝送量を少なくすることも可能である。また、情報伝達部２２は有線ケーブルであってもよいし、無線や赤外線等の公知の伝送手段から任意に選択することも可能である。

表示部１２としては、液晶やＥＬ等を用いた公知の表示装置から任意に選択することが可能である。

画像入力装置５０は、被写体像を取り込むためのレンズ部５１と、レンズ部５１の前面に設置され被認証者２１が自身の眼画像が所定の位置にあることを確認するために用いられる反射鏡５９と、レンズ部５１の光軸に関して対称に設けられた一対の発光素子５２と、眼画像撮影時における指示を被認証者２１に示すための指示出力部６０とを備えている。反射鏡５９は半透光性の素材から形成されており、光の反射と透過とを同時に行う。また透過された光の一部は反射鏡５９の背面に配置されたレンズ部５１によって、後述する撮像素子上に被写体像として結像される。また、一対の発光素子５２は、被認証者２１の眼画像撮影の際に必要な照明を行うと同時に、被認証者２１の眼に一対の映り込み５６を映り込ませることができる。

画像入力装置５０は撮影を連続的に行うことが可能であり、本発明の実施の形態１では、画像入力装置５０において少なくとも２枚の眼画像７０を順次撮影する。そして、撮影された眼画像７０は情報伝達部２２を介して電気信号として認証装置１に送られる。認証装置１では、画像入力装置５０から送られてきた眼画像７０が表示部１２に表示される。このとき、認証装置１、および表示部１２は、画像入力装置５０から離れたところに設置されていてもよい。また、表示部１２は、認証システム３０の管理者等の確認用として使用することが可能である。

認証装置１においては、眼画像７０から虹彩領域の画像を切り出し、その画像にもとづいて認証情報を作成し、その認証情報を用いて登録認証情報と比較照合を行う方法、例えば前述した特許文献１に記載された方法で認証処理を行う。また、認証装置１は、画像入力装置５０において順次撮影された２枚の眼画像７０を用いて、不正に複製された偽造物による眼画像７０か本物の眼画像７０かの判定や、被認証者２１があらかじめ登録された者か否かの照合処理等を行う。そして、認証されたか否かの結果を示す信号や、偽造物による眼画像７０と判定した場合にはその結果を示す信号等を、外部装置、例えば画像入力装置５０の表示部１２等に出力する。

このように、本発明の実施の形態１では、画像入力装置５０において被認証者２１の眼画像７０を順次撮影し、撮影された被認証者２１の眼画像７０の中の虹彩パターンを認証システム３０において照合する。こうして、被認証者２１があらかじめ登録された者か否かの認証を行う。

次に、本発明の実施の形態１における認証システム３０が備える画像入力装置５０について説明する。図２は、本発明の実施の形態１における認証システム３０の画像入力装置５０の構成を示すブロック図である。

図２において、本発明の実施の形態１における画像入力装置５０は、撮影部と、反射鏡５９と、発光素子５２と、指示出力部６０と、撮影された眼画像７０の画質の良否を判定する画質判定部５３と、発光素子５２の発光制御を行う発光制御部５７と、被認証者２１が眼画像の撮影とそれにもとづく認証の開始を指示するための開始指示入力部５８とを備えている。また、撮影部は、レンズ部５１と撮像素子５５とによって構成され、被写体像を電気信号に変換して出力する。

画像入力装置５０において眼画像７０の撮影は次のようにして行われる。

被認証者２１は、まず、開始指示入力部５８に認証開始の入力を行う。この入力により、発光制御部５７は発光素子５２に１度目の発光を行わせる。そしてその発光期間中に、撮像素子５５は、レンズ部５１によって結像された被写体像を眼画像７０として電気信号に変換する。こうして１枚目の眼画像７０が撮影される。電気信号に変換された眼画像７０は、画質判定部５３において、コントラストやフォーカス等に関する画質判定がなされる。そして、画質が良いと判定された眼画像７０は、認証装置１に出力される。続いて、指示出力部６０は被認証者２１に対し頭部または画像入力装置５０を傾ける旨の指示を出力する。その指示の後、被認証者２１は開始指示入力部５８へ２度目の認証開始の入力を行う。そして、この入力により、発光素子５２は２度目の発光を行い、この２度目の発光期間中に、２枚目の眼画像７０が撮影される。２枚目の眼画像７０についても、画質判定部５３において同様の画質判定がなされ、画質が良いと判定された眼画像７０が認証装置１に出力される。このようにして、２枚の眼画像７０が順次撮影される。

画像入力装置５０における眼画像７０の撮影をさらに詳しく説明する。

被認証者２１は、まず、反射鏡５９に映る反射画像を見ながら、被認証者２１の眼位置が適切な位置に配置されているかどうかを確認する。ここで、適切な位置とは、認証装置１が認証処理を行える眼画像７０を撮影できる位置であり、眼画像７０のうちの瞳孔部分がレンズ部５１の光軸上に重なり、かつ眼画像７０が適切な大きさで撮影される位置を表す。このとき、被認証者２１には、被認証者２１の眼のほぼ全体が反射鏡５９に映り、かつ、被認証者２１の眼の中心部分が反射鏡５９のほぼ中心にあるように観測される。すなわち、被認証者２１の眼がそのように反射鏡５９に映れば、被認証者２１の眼位置は画像入力装置５０に対して撮影に最適な位置にあることになる。このとき、画像入力装置５０が可動であれば、被認証者２１は画像入力装置５０を動かしながら、また、画像入力装置５０が固定されていれば、被認証者２１は自身の顔の位置を動かしながら、眼位置を適切な位置に配置する。このようにして、認証に必要な虹彩領域を含む眼画像７０が画像入力装置５０で撮影できるようにする。

被認証者２１は、眼位置を適切な位置に配置した後、画像入力装置５０に設けられた開始指示入力部５８に認証を開始するための入力を行う。この入力により、発光制御部５７は発光素子５２に１度目の発光を行わせる。この発光は、撮影のための照明として被認証者２１の少なくとも眼の領域を照射するためのものであるが、さらに、眼画像７０に映り込み５６を映り込ませるためのものでもある。そして、その発光強度は、撮影に必要な発光強度であり、かつ眼画像７０への映り込みが映り込み５６として識別可能となるだけの発光強度でなければならない。なお、発光素子５２は発光ダイオード等の公知の発光素子でかまわない。続いて、その発光期間中に撮像素子５５は１枚目の眼画像７０を撮影する。この撮影により、撮像素子５５はレンズ部５１によって結像された被写体像を電気信号に変換する。続いて、電気信号に変換された眼画像７０について、画質判定部５３において、コントラストが所定の範囲内にあるかどうかのコントラスト判定やピントが合っているかどうかのフォーカス判定等の画質判定がなされる。そして、画質が良いと判定された眼画像７０は、認証装置１に出力される。この撮像素子５５はＣＣＤカメラ等の公知の撮影装置でかまわない。こうして、１枚目の眼画像７０が、発光素子５２からの発光の映り込み５６が映り込んだ状態で撮影される。

１枚目の眼画像７０の撮影後、指示出力部６０は被認証者２１に対し頭部または画像入力装置５０を傾ける旨の指示を出力する。本発明の実施の形態１では、指示出力部６０を液晶やＥＬ等の公知の表示装置から任意に選択した画像出力手段によって構成しており、被認証者２１が理解しやすいように、画像によって被認証者２１に対する指示を表示している。

図３は、本発明の実施の形態１における画像入力装置５０の指示出力部６０の表示例を示す図である。図３（ａ）は、被認証者２１に対し頭部を傾ける旨の指示を出す場合の表示例であり、１枚目の撮影時には頭部を傾けないよう指示する画像を表示する。そして、続く２枚目の撮影時には頭部を傾けるよう指示する画像を表示している。図３（ｂ）は、被認証者２１に対し画像入力装置５０を傾ける旨の指示を出す場合の表示例であり、１枚目の撮影時には画像入力装置５０を傾けないよう指示する画像を表示し、続く２枚目の撮影時には画像入力装置５０を傾けるよう指示する画像を表示している。このように、本発明の実施の形態１では、指示出力部６０に、指示出力部６０と被認証者２１の頭部とを相対的に傾ける指示を、被認証者２１が容易に理解できるよう画像によって表示する。こうすることで、撮影を円滑に行うことが可能となる。

さらに、指示出力部６０は２枚目の眼画像７０を撮影する旨の指示を表示し、被認証者２１に２枚目の眼画像７０の撮影指示、すなわち開始指示入力部５８への２枚目の撮影開始の入力を指示することも可能である。なお、２枚目の眼画像７０を自動的に撮影する場合には、２枚目の眼画像撮影を開始する旨を表示するようにしてもよい。

被認証者２１の開始指示入力部５８への２度目の入力により、発光素子５２は２度目の発光を行い、この２度目の発光期間中に、２枚目の眼画像７０が撮影される。したがって、２枚目の眼画像７０は、１枚目の眼画像７０と比較して被認証者２１が頭部または画像入力装置５０を傾けた角度だけ映り込み５６と虹彩との位置が相対的に傾いた状態となっている。２枚目の眼画像７０についても、画質判定部５３において同様の画質判定がなされ、画質が良いと判定された眼画像７０が認証装置１に出力される。このようにして２枚の眼画像７０が順次撮影され、認証装置１に取り込まれる。

ここで、順次撮影された２枚の眼画像７０について説明する。図４は、本発明の実施の形態１における画像入力装置５０の眼画像撮影時の状態と撮影された眼画像７０を示す図である。図４（ａ）は１枚目を撮影するときの画像入力装置５０と撮影された１枚目の眼画像７０を示す図であり、図４（ｂ）は２枚目を撮影するときの画像入力装置５０と撮影された２枚目の眼画像７０を示す図である。図４（ａ）、（ｂ）において、Ａ１−Ａ１、Ｂ１−Ｂ１は発光素子５２の２点間を結ぶ線であり、Ａ２−Ａ２、Ｂ２−Ｂ２は撮影された眼画像７０における映り込み５６の２点間を結ぶ線であり、Ａ３−Ａ３、Ｂ３−Ｂ３は虹彩の傾きを示す線である。図４に示すように、１枚目の眼画像撮影後、画像入力装置５０を傾けることによって、画像入力装置５０はＡ１−Ａ１からＢ１−Ｂ１へ傾く。また画像入力装置５０を傾けることによって、虹彩はＡ３−Ａ３からＢ３−Ｂ３へ相対的に傾く（以下、この虹彩の傾く角度を「第１の角度」と記す）。または、被認証者２１が眼位置のずれがないようにして顔を傾けることによって、虹彩はＡ３−Ａ３からＢ３−Ｂ３へ傾き、画像入力装置５０はＡ１−Ａ１からＢ１−Ｂ１へ相対的に傾く。このとき、画像入力装置５０を傾ける場合、または被認証者２１が顔を傾ける場合のいずれであっても、発光素子５２は画像入力装置５０に対して傾くことはないので、撮影された眼画像７０において、映り込み５６の２点間を結ぶ１枚目の眼画像７０のＡ２−Ａ２と、２枚目の眼画像７０のＢ２−Ｂ２とで移動は生じない。このように、１枚目の眼画像撮影時と２枚目の眼画像撮影時とで画像入力装置５０と被認証者２１の虹彩との相対的な傾きを発生させたとき、順次撮影された２枚の眼画像７０が被認証者２１の眼を正しく撮影したものであれば、１枚目の眼画像７０から２枚目の眼画像７０で、虹彩はＡ３−Ａ３からＢ３−Ｂ３へ傾き、かつ映り込み５６の２点間を結ぶ線Ａ２−Ａ２とＢ２−Ｂ２とで傾きは生じない。すなわち、図４に示したように、順次撮影された２枚の眼画像７０を比較して、映り込み５６の２点間を結ぶ線と虹彩との間に相対的な傾きが検出されれば、偽造物ではないと判断することができる。

一方、偽造物の場合、画像入力装置５０において次のような眼画像７０が撮影される。図５は、本発明の実施の形態１における画像入力装置５０の眼画像撮影時の状態と偽造物による眼画像７０が撮影された場合の一例を示す図である。図５では、発光素子５２が発光しているにもかかわらず、眼画像７０に映り込み５６が映り込んでいない。このように、被認証者２１の眼を正しく撮影したものであれば本来映り込むはずの映り込み５６が、撮影された眼画像７０に映り込んでいなければ、後述する方法によって偽造物による眼画像７０と判定することができる。

図６は、本発明の実施の形態１における画像入力装置５０の眼画像撮影時の状態と偽造物による眼画像７０が撮影された場合の他の一例を示す図である。図６（ａ）に示す１枚目の眼画像７０は、図４（ａ）と同じ眼画像７０であり偽造物か否かの区別はできない。このように、偽造物にあらかじめ映り込みを加えておけば、図６（ａ）に示すような眼画像７０が撮影されるので、１枚目の眼画像７０だけでは偽造物かどうかの判定はできない。しかし、図６（ｂ）に示す２枚目の眼画像７０は、１枚目の眼画像撮影から２枚目の眼画像撮影で、画像入力装置５０を傾けているにもかかわらず、映り込み５６の２点間を結ぶ線が１枚目の眼画像７０のＡ２−Ａ２から２枚目の眼画像７０のＢ２−Ｂ２へと傾いている（以下、映り込み５６の傾きによって生じる角度を「第２の角度」と記す）。このように、被認証者２１の眼を正しく撮影したものであれば本来生じないはずのＡ２−Ａ２とＢ２−Ｂ２との傾きが、順次撮影された２枚の眼画像７０から検出されれば、後述する方法によって偽造物による眼画像７０と判定することができる。本発明の実施の形態１においては、これら偽造物の判定を、図１に示した認証装置１において行う。

次に、本発明の実施の形態１における認証システム３０が備える認証装置１について、詳しく説明する。図７は、本発明の実施の形態１における認証システム３０の認証装置１の構成を示すブロック図である。

図７において、本発明の実施の形態１における認証装置１は、入力された画像から表示部１２に表示するための画像を作成して出力する表示画像作成部１１、入力された画像から撮影された眼の位置を検出する眼位置検出部４、同画像から撮影された瞼の位置を検出する瞼位置検出部５、眼画像７０を極座標変換する極座標変換部６、極座標変換された情報を所定の方法でコード化し、認証に使用するための情報である虹彩コードを作成するコード化部７、１枚目の眼画像７０から作成された虹彩コードと２枚目の眼画像７０から作成された虹彩コードとを比較して、１枚目の眼画像７０から２枚目の眼画像７０の間で虹彩が瞳孔の中心を通る垂直な軸に対して回転方向にどれだけ変化しているか、すなわち相対角度がどれだけ変化しているかを示す第１の角度を検出する虹彩比較部６３、入力された眼画像７０から映り込み５６の有無および映り込みの位置を検出し、１枚目の眼画像７０から２枚目の眼画像７０で映り込み５６が回転方向に移動した角度、すなわち第２の角度を検出する映り込み検出部６１、映り込み検出部６１で検出した第２の角度と虹彩比較部６３で検出した第１の角度とを比較することで偽造物か否かを判定するなりすまし判定部６２、なりすまし判定部６２において偽造物ではないと判定した場合に１枚目または２枚目の眼画像７０から作成された虹彩コードを登録認証情報として登録する登録部１０、登録認証情報を記憶する記憶部９、およびなりすまし判定部６２において偽造物ではないと判定した場合に１枚目または２枚目の眼画像７０から作成された虹彩コードと記憶部９に記憶された登録認証情報とを比較照合し、互いに一致すると判定した場合に認証可能である旨の認証結果の出力を行う認証処理部である照合部８を備える。また、登録部１０は、なりすまし判定部６２において偽造物であると判定された虹彩コードについては登録を行わない。また、虹彩比較部６３は、１枚目の眼画像７０と２枚目の眼画像７０との比較の際に使用する記憶手段（図示せず）を内部に有するが、この記憶手段の代わりに記憶部９を用いる構成でもよい。

眼位置検出部４、瞼位置検出部５、極座標変換部６、コード化部７、および照合部８のそれぞれの機能に関しては、例えば、上述したようなこれまでに知られている方法を用いて実現することができる。また、虹彩比較部６３における第１の角度の検出に関しては、例えば、上述したようなこれまでに知られている方法を用い、２枚の眼画像７０のそれぞれから求められた虹彩コードを比較し、一方の虹彩コードが他方の虹彩コードと一致するまでコードをずらしていき、そのずれを検出することで第１の角度の検出を実現することができる。

虹彩比較部６３では、第１の角度が認証装置１においてなりすましの判定に用いることが可能な角度かどうかの判断を行う。第１の角度がこれに足りない場合は画像入力装置５０に対し、被認証者２１の頭部の傾きまたは画像入力装置５０の傾きを大きくして再撮影する旨の指示を出力する。

映り込み検出部６１では、眼画像７０の瞳孔内の輝度に関する分布を調べ、所定の値以上となるピーク値が２つあるか否かで映り込み５６の有無を判定する。なお、映り込みの検索範囲については、縮瞳時等、瞳孔の外に映り込み５６が存在する場合もありえるため、検索範囲は瞳孔内に限定するものではない。また、映り込み５６が確認されれば、１枚目の眼画像７０から検出した映り込み５６と２枚目の眼画像７０から検出した映り込み５６との位置関係から、第２の角度を検出する。このとき、例えば被認証者２１が眼鏡を着用していれば、眼鏡の表面での反射によって複数の映り込みが検出される。この場合、映り込みの大きさおよび映り込みの形状等で眼鏡の表面での反射かどうかを判定することができるので、眼鏡の表面での反射を除き、眼の映り込み５６のみを用いて第２の角度を検出する。

なりすまし判定部６２では、第２の角度と第１の角度との比較を行い、第２の角度と第１の角度とが等しいか否かを判定することによって、偽造物か否かを判定する。本発明の実施の形態１では、第２の角度と第１の角度とが等しい場合に偽造物と判定している。

記憶部９は、半導体メモリや磁気ディスク等の公知の記憶装置から任意に選択して用いることが可能である。

なお、眼位置検出部４、瞼位置検出部５、極座標変換部６、コード化部７、照合部８、登録部１０、映り込み検出部６１、なりすまし判定部６２、虹彩比較部６３、および表示画像作成部１１の機能は、それぞれがハードウェアで実現されていてもよいし、それぞれの機能がソフトウェアで実現可能に記述され、演算装置等で実行される構成であってもよい。それぞれの機能がソフトウェアによって実現されている場合には、上記の各機能ブロックを実現するプログラムを演算装置にロードしたコンピュータを用いて認証装置１を構成することが可能となる。

次に、本発明の実施の形態１における画像入力装置５０の動作について説明する。図８は、本発明の実施の形態１における認証システム３０の画像入力装置５０の処理ステップの一例を示すフローチャートである。

まず、開始指示入力部５８によって、被認証者２１からの入力が受け付けられる（Ｓ８０１）。この入力は、前述したように被認証者２１が反射鏡５９に映る眼の像を見ながら被認証者２１の眼位置を適切な位置に移動した後、被認証者２１によって行われる。

次に、発光素子５２が１度目の発光を行い、その発光期間中に１枚目の眼画像７０が撮影される（Ｓ８０２）。撮影された１枚目の眼画像７０は撮像素子５５によって電気信号に変換され、画質判定部５３において、コントラストが所定の範囲内にあるかどうかのコントラスト判定やピントが合っているかどうかのフォーカス判定等の画質判定がなされる（Ｓ８０３）。そして、画質が良いと判定された眼画像７０は、情報伝達部２２を介して認証装置１に送信される（Ｓ８０４）。

このとき、認証装置１では、撮影された１枚目の眼画像７０について、発光素子５２からの発光の映り込み５６の有無の判定や、眼位置および瞼位置の検出が行われる。もし、認証装置１において、眼画像７０に映り込み５６が映り込んでいなかったり、眼位置および瞼位置が検出できない等の理由で再撮影が必要と判断された場合には、再度１枚目の眼画像７０を撮影する旨の通知が認証装置１から情報伝達部２２を介して画像入力装置５０に送信される。この認証装置１の動作については後述する。そして、認証装置１からの再撮影の通知を画像入力装置５０が受信すると、画像入力装置５０はエラーメッセージを表示させる等により被認証者２１に対して再度１枚目の眼画像７０を撮影する旨の通知を行い（Ｓ８０５）、ステップＳ８０２に戻って、再度、発光素子５２の発光と１枚目の眼画像７０の撮影を行う。

ステップＳ８０５で、認証装置１からの１枚目の眼画像７０の再撮影に関する通知を一定時間、例えば１秒間、受信しなかった場合には次のステップに進み、被認証者２１に対しての頭部または画像入力装置５０を傾ける旨の指示を指示出力部６０に出力する（Ｓ８０６）。

続いて、被認証者２１の開始指示入力部５８への２度目の入力により、発光素子５２が２度目の発光を行い、その発光期間中に２枚目の眼画像７０が撮影される（Ｓ８０７）。このとき、１枚目の眼画像７０の撮影から一定時間内、例えば１秒以内に２枚目の眼画像７０を撮影できない場合には処理を終了するように構成してもよい。このように時間の制限を設けることで、例えば１秒以内といった短い時間間隔で２枚の眼画像７０が順次撮影されることになる。このように、１枚目の眼画像７０の撮影から２枚目の眼画像７０の撮影までの間に時間の制限を設けることで、不正行為を行うことをさらに困難にすることができる。これは、不正な者があらかじめ複数の偽造物を用意し、偽造物による１枚目の眼画像撮影の後その偽造物を異なる映り込みが加えられた別の偽造物に入れ代えて２枚目の眼画像撮影に備えようとしても、時間の制限があれば、そのような行為が非常に難しくなるからである。

次に、撮影された２枚目の眼画像７０は撮像素子５５によって電気信号に変換され、画質判定部５３において、上述と同様の画質判定がなされる（Ｓ８０８）。そして、画質が良いと判定された眼画像７０は、情報伝達部２２を介して認証装置１に送信される（Ｓ８０９）。このとき、上述と同様に、認証装置１では、撮影された２枚目の眼画像７０について、映り込み５６の有無や、眼位置および瞼位置の検出等の判定が行われ、ここで再撮影が必要と判断された場合には、再度２枚目の眼画像７０を撮影する旨の通知が認証装置１から情報伝達部２２を介して画像入力装置５０に送信される。そして、認証装置１からの再撮影の通知を認証装置１が受信すると、画像入力装置５０はエラーメッセージを表示させる等により被認証者２１に対して再度２枚目の眼画像７０を撮影する旨の通知を行い（Ｓ８１０）、ステップＳ８０７に戻って、再度、発光素子５２の発光と２枚目の眼画像７０の撮影を行う。ステップＳ８１０で、認証装置１からの２枚目の眼画像７０を再撮影する旨の通知を受信しなかった場合には、処理を終了する。

以上が、本発明の実施の形態１における画像入力装置５０の処理ステップである。

次に、本発明の実施の形態１における、図７に示した認証装置の動作について説明する。図９は、本発明の実施の形態１における認証システム３０の認証装置１の処理ステップを示すフローチャートである。

まず、画像入力装置５０において撮影された１枚目の眼画像７０を認証装置１が取り込む（Ｓ９０１）。次に、１枚目の眼画像７０の眼の位置を眼位置検出部４において検出する（Ｓ９０２）。続いて、１枚目の眼画像７０の瞼の位置を瞼位置検出部５において検出する（Ｓ９０３）。続いて、ステップＳ９０２において検出された眼位置の情報、およびステップＳ９０３において検出された瞼位置の情報にもとづき、１枚目の眼画像７０の虹彩画像について極座標変換部６において極座標変換し、さらに、極座標変換された情報をコード化部７において所定の方法でコード化して、認証に使用するための情報である虹彩コードを作成する（Ｓ９０４）。こうして１枚目の眼画像７０を虹彩コードに変換する。なお、眼位置の検出、瞼位置の検出、極座標変換、コード化等に関しては、例えば上述したようなこれまでに知られている方法を用いて実現することができる。

次に、ステップＳ９０２において眼位置が検出された１枚目の眼画像７０は、映り込み検出部６１において映り込み５６の有無が検出される（Ｓ９０５）。ステップＳ９０５において、１枚目の眼画像７０から映り込み５６が検出されれば、１枚目の眼画像７０におけるその位置を検出し、それを記憶部９に記憶する（Ｓ９０６）。なお、１枚目の眼画像７０から、ステップＳ９０２において眼位置が検出できなかった場合、ステップＳ９０３において瞼位置が検出できなかった場合、およびステップＳ９０５において映り込み５６が写っていないと判定された場合には、上述したように、再度１枚目の眼画像７０を撮影する旨の通知を認証装置１から情報伝達部２２を介して画像入力装置５０に送信し、指示出力部６０に対してエラーメッセージを表示させる等により、被認証者２１に対して眼画像７０を再撮影する旨を通知する。そして、ステップＳ９０１に戻って、再度１枚目の眼画像７０を画像入力装置５０から取り込む。

次に、画像入力装置５０において撮影された２枚目の眼画像７０を認証装置１が取り込む（Ｓ９０７）。そして、ステップＳ９０２と同様、２枚目の眼画像７０の眼の位置を眼位置検出部４において検出する（Ｓ９０８）。続いて、ステップＳ９０３と同様、２枚目の眼画像７０の瞼の位置を瞼位置検出部５において検出する（Ｓ９０９）。続いて、ステップＳ９０８において検出された眼位置の情報、およびステップＳ９０９において検出された瞼位置の情報にもとづき、ステップＳ９０４と同様、２枚目の眼画像７０を極座標変換部６において極座標変換し、さらに、極座標変換された情報をコード化部７において所定の方法でコード化して、認証に使用するための情報である虹彩コードを作成する（Ｓ９１０）。こうして２枚目の眼画像７０を虹彩コードに変換する。なお、上述したように、眼位置の検出、瞼位置の検出、極座標変換、コード化等に関しては、１枚目についてと同じ方法で行うことができる。

次に、ステップＳ９０８において眼位置が検出された２枚目の眼画像７０は、Ｓ９０５と同様、映り込み検出部６１において映り込み５６の有無が検出される（Ｓ９１１）。ステップＳ９１１において、２枚目の眼画像７０から映り込み５６が検出されれば、ステップＳ９０６と同様、２枚目の眼画像７０における映り込み５６の位置を検出し、それを記憶部９に記憶する（Ｓ９１２）。なお、２枚目の眼画像７０から、ステップＳ９０８において眼位置が検出できなかった場合、ステップＳ９０９において瞼位置が検出できなかった場合、およびステップＳ９１１において映り込み５６が写っていないと判定された場合には、上述したように、再度２枚目の眼画像７０を撮影する旨の通知を認証装置１から情報伝達部２２を介して画像入力装置５０に送信し、指示出力部６０に対してエラーメッセージを表示させる等により、被認証者２１に対して眼画像７０を再撮影する旨を通知する。そして、ステップＳ９０７に戻って、再度２枚目の眼画像７０を画像入力装置５０から取り込む。

続いて、ステップＳ９０４において作成した１枚目の眼画像７０の虹彩コード、およびステップＳ９１０において作成した２枚目の眼画像７０の虹彩コードを虹彩比較部６３において比較し、１枚目の眼画像７０から２枚目の眼画像７０の間で虹彩が瞳孔の中心を通る軸を回転軸として回転方向にどれだけ変化しているかを示す第１の角度を検出する（Ｓ９１３）。第１の角度に関しては、例えば、上述したように２枚の眼画像７０のそれぞれの虹彩コードを互いに比較することで検出することができる。

また、虹彩比較部６３では、第１の角度がなりすましの判定に用いるのに十分な角度かどうかの判定も行う（Ｓ９１４）。ステップＳ９１４において、検出された第１の角度がなりすましの判定に用いるのには不十分であると判定された場合には、上述したように、再度２枚目の眼画像７０を撮影する旨の通知を認証装置１から情報伝達部２２を介して画像入力装置５０に送信し、指示出力部６０に対してエラーメッセージを表示させる等により、被認証者２１に対して眼画像７０を再撮影する旨を通知する。そして、ステップＳ９０７に戻って、再度２枚目の眼画像７０を画像入力装置５０から取り込む。検出された第１の角度がなりすましの判定に用いるのに十分な角度であると判定された場合には、次のステップに進む。

続いて、ステップＳ９０６で検出された１枚目の眼画像７０の映り込み５６の位置とステップＳ９１２で検出された２枚目の眼画像７０の映り込み５６の位置の比較を行い、１枚目の眼画像７０から２枚目の眼画像７０で、映り込み５６の２点間を結ぶ直線が２点間の中点を中心とした回転方向にどれだけ変化しているかを表す第２の角度を検出する（Ｓ９１５）。

次に、ステップＳ９１３で検出された第１の角度とステップＳ９１５で検出された第２の角度とをなりすまし判定部６２において比較し、偽造物か否かの判定を行う（Ｓ９１６）。本発明の実施の形態１においては、１枚目の眼画像７０と２枚目の眼画像７０との撮影で、被認証者２１は頭を傾けるかまたは画像入力装置５０を傾けることで、虹彩と映り込み５６との相対的な位置が光軸を軸として回転する方向に変わるように構成している。したがって、第１の角度と第２の角度とが異なる場合には、撮影された眼画像７０は偽造物によるものではないと判定する。そして、それ以外は偽造物によるものと判定する。

ステップＳ９１６において、画像入力装置５０において撮影された眼画像７０は偽造物ではないと判定されれば、登録部１０において被認証者２１を認証可能な者として登録する登録処理、または照合部８において撮影された眼画像７０を登録されている情報と比較して認証する照合処理を行い（Ｓ９１７）、処理を終了する。なお、照合処理や登録処理の具体的な内容については、例えば上述したようなこれまでに知られている方法を用いることができる。ステップＳ９１６において、画像入力装置５０において撮影された眼画像７０は偽造物であると判定された場合には、再度２枚目の眼画像７０を撮影する旨の通知を認証装置１から情報伝達部２２を介して画像入力装置５０に送信する。そして、指示出力部６０に対してエラーメッセージを表示させる等により、被認証者２１に対して眼画像７０を再撮影する旨を通知し、ステップＳ９０７に戻って、再度２枚目の眼画像７０を撮影する。そして、撮影された眼画像７０は偽造物ではないと判定されるか、または偽造物と判定された回数が所定の回数となるまでは一連の処理を繰り返す。偽造物と判定された回数が、所定の回数になれば、その時点で処理を終了する（Ｓ９１８）。

以上が、本発明の実施の形態１における認証装置１の処理ステップである。なお、ステップＳ９１８における所定の回数については、認証システム３０として固定されていてもよく、認証システム３０の管理者等が任意に定めることができるようにしてもよい。

以上述べたように、本発明の実施の形態１における認証システム３０においては、不正に複製された眼画像等を用いて不正な者が被認証者２１になりすまして認証を受ける等の不正な行為を容易に行えないようなシステムとなっている。すなわち、画像入力装置５０においては、画像入力装置５０を傾けるか、または被認証者２１の頭部を傾けることを被認証者２１に指示することにより、１枚目の眼画像７０と２枚目の眼画像７０とで虹彩に対する映り込み５６の位置の異なる眼画像７０を順次撮影する。認証装置１においては、１枚目の眼画像７０から２枚目の眼画像７０への映り込み５６の虹彩に対する変化を検出して偽造物の判定を行う。このように、画像入力装置５０において撮影される１枚目の眼画像７０、および２枚目の眼画像７０の間で虹彩と映り込み５６との相対的な角度の変化を認証装置１において検出する構成とすることで、なりすましによる不正行為が容易に行えないようにしている。こうすることで、たとえ不正な者があらかじめ映り込みが加えられた偽造物を用意し、それをもって被認証者２１になりすまして認証を受けようとしても、すぐに不正であると見破ることができる。また、１枚目の眼画像７０から２枚目の眼画像７０を撮影するまでの間に時間の制限を設け、その制限内に２枚目の眼画像７０を撮影できない場合には処理を終了するように構成すれば、さらになりすましをされにくくすることができる。１枚目の眼画像７０の撮影から２枚目の眼画像７０の撮影までの間に時間の制限を設けることで、不正な者があらかじめ複数の偽造物を用意し、偽造物による１枚目の眼画像撮影の後その偽造物を異なる映り込みが加えられた別の偽造物に入れ代えて２枚目の眼画像撮影に備えようとしても、時間の制限があれば、そのような行為が非常に難しくなるからである。このように、本発明の実施の形態１によれば、「なりすまし」によって不正に認証を受ける行為を容易に行えないセキュリティ性の高い認証システムを比較的簡単な構成で提供できる。

なお、本発明の実施の形態１では、１枚目の眼画像撮影後および２枚目の眼画像撮影後のそれぞれで映り込みの有無、および眼位置、瞼位置の検出の判定を行う構成を説明したが、何らこの構成に限定するものではない。例えば、連続して２枚の撮影を行い、その後それらの判定を行う構成としてもよい。図１０は、本発明の実施の形態１における認証システム３０の画像入力装置５０の処理ステップの他の一例を示すフローチャートである。図１０に示した例が図８と異なる点は、１枚目の眼画像７０および２枚目の眼画像７０を認証装置１へ送信した後、認証装置１からまとめて眼画像７０の再撮影の指示を受け付ける（Ｓ８１０）ようにした点である。図１０に示した例では、ステップＳ８１０にて再撮影の支持を受け付けた場合、１枚目の眼画像７０から再撮影を行う。

また、本発明の実施の形態１ではレンズ部５１の左右に発光素子５２を配置した構成を示したが、何らこの構成に限定するものではない。図１１は、本発明の実施の形態１における認証システム３０の画像入力装置５０の他の一例と撮影された眼画像７０を示す図であって、図１１（ａ）は１枚目の眼画像を撮影するときの画像入力装置５０の様子および撮影された眼画像７０を示した図であり、図１１（ｂ）は２枚目の眼画像を撮影するときの画像入力装置５０の様子および撮影された眼画像７０を示した図である。図１１に示すように、２つの発光素子５２の配置位置はレンズ部５１の上下であってもよい。このように、発光を瞳孔に映り込ませることが可能な位置であり、かつ１枚目の眼画像７０および２枚目の眼画像７０から偽造物の判定に必要な映り込み５６が検出できれば、発光素子５２はどのような配置位置であってもかまわない。また発光素子５２の２点間の距離は、認証装置１において偽造物の判定に使用可能な距離であればよい。

また、本発明の実施の形態１の認証システム３０においては、画像入力装置５０、認証装置１、および表示部１２が別々の機器として構成された例を示したが、何らこの構成に限定するものではない。例えば、画像入力装置５０が認証装置１に組み込まれていたり、表示部１２が認証装置１に組み込まれていたり、画像入力装置５０と表示部１２とが一体に構成されていたり、さらには、画像入力装置５０、認証装置１、および表示部１２が一体に構成されていてもかまわない。

図１２は本発明の実施の形態１を適用した携帯電話装置４０の一例の外観を示す図である。

図１２に示した携帯電話装置４０は、表示部１２として液晶ディスプレイ４４を備えている。この携帯電話装置４０は、発光素子５２として、赤外光を発するＬＥＤを使用し、レンズ部５１または撮像素子（図示せず）に赤外光を透過し可視光をカットするフィルタを配置することによって、被認証者２１の虹彩の赤外光による画像を撮影する構成としている。

被認証者２１は、液晶ディスプレイ４４に表示された表示画像を見ながら、自らの眼が適切に表示された場合、例えば、画面の中心に欠けることなく表示された場合や、別途設けられたガイド部に適応した旨の表示がなされた場合等に、キー部４２の中の所定のキーを操作する。この所定のキーとは図２に示した開始指示入力部５８に相当するキーのことである。こうして、携帯電話装置４０に内蔵された認証装置１に眼画像７０が入力され、被認証者２１の認証を行うことが可能となる。

図１３は携帯電話装置４０の指示の表示例を示す図である。図１３（ａ）は被認証者２１に対し頭部を傾ける旨の指示を出す場合の表示例である。図１３（ａ）では、１枚目の撮影時には頭部を傾けないよう指示する画像を表示し、続く２枚目の撮影時には頭部を傾けるよう指示する画像を表示している。図１３（ｂ）は被認証者２１に対し携帯電話装置４０を傾ける旨の指示を出す場合の表示例である。図１３（ｂ）では、１枚目の撮影時には携帯電話装置４０を傾けないよう指示する画像を表示し、続く２枚目の撮影時には携帯電話装置４０を傾けるよう指示する画像を表示している。このように、被認証者２１が容易に理解できるよう画像によって指示内容を表示することで、撮影を円滑に行うことが可能となる。

なお、指示出力部６０は画像を表示できる画像出力手段に限定するものではなく、例えば音声によって指示を出力する音声出力手段や、あるいは文字列によって指示を出力する文字列出力手段等、被認証者２１に与えるべき指示を表示可能な手段であればどんなものでもかまわない。

また、本発明の実施の形態１においては、１枚目、２枚目共に被認証者２１が開始指示入力部５８に眼画像撮影開始の指示を入力することで眼画像撮影を開始する構成を説明したが、何らこの構成に限定するものではなく、例えば、１枚目の眼画像撮影開始時のみ開始指示入力部５８への入力を行い、一定時間後に自動的に２枚目を撮影する構成としてもよい。あるいは、１枚目、２枚目共に、眼位置が所定の位置にあることを判断して自動で撮影を行う構成としてもかまわない。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における認証システムについて説明する。

図１４は、本発明の実施の形態２における認証システム１３０の概要を示す図である。なお、本発明の実施の形態２は、一部の構成および動作を除いて実施の形態１と同様の構成および動作であるので、実施の形態１と構成および動作の異なる点を中心に説明を行う。

図１４において、本発明の実施の形態２における認証システム１３０は、被認証者２１の眼画像７０を入力する眼画像入力装置である画像入力装置１５０、画像入力装置１５０で入力された眼画像７０の虹彩領域を認証情報にコード化し、あらかじめ登録された登録認証情報と比較照合を行うことによって被認証者２１があらかじめ登録された者であるか否かの認証を行う認証装置１００、および被認証者２１の眼画像７０を表示する表示部１２を備えている。そして、実施の形態１と同様、画像入力装置１５０において被認証者２１の眼画像７０を順次撮影し、撮影された被認証者２１の眼画像７０の中の虹彩パターンを認証システム１３０において照合し、被認証者２１があらかじめ登録された者か否かの認証を行う。

ここで、本発明の実施の形態２における画像入力装置１５０は、図１４に示すように、実施の形態１における画像入力装置５０の構成に加え、一対の発光素子５２をレンズ部５１の光軸に関して対称にそれぞれ移動することができる可動部１５４を備えた構成としている。

図１５は、本発明の実施の形態２における認証システム１３０の画像入力装置１５０の構成を示すブロック図である。画像入力装置１５０が備えるレンズ部５１、反射鏡５９、撮像素子５５、画質判定部５３、一対の発光素子５２、発光制御部５７、開始指示入力部５８は、実施の形態１における画像入力装置５０と同様の構成であり、同様の動作を行う。本発明の実施の形態２における画像入力装置１５０が実施の形態１の画像入力装置５０と異なる点は、一対の発光素子５２を移動させることができる移動部を備えた構成とした点である。移動部は、可動部１５４と可動制御部１５６とから構成され、可動部１５４は一対の発光素子５２をレンズ部５１の光軸に関して対称にそれぞれ移動させることができ、可動制御部１５６は可動部１５４を制御することで発光素子５２の移動を制御することができる。なお、可動部１５４はモーターまたは電磁石、あるいはそれらの組合せ等の公知の技術によるものでよい。

画像入力装置１５０において眼画像７０の撮影は次のようにして行われる。

被認証者２１は、まず、開始指示入力部５８に認証開始の入力を行う。この入力により、発光制御部５７は発光素子５２に１度目の発光を行わせる。その発光期間中に撮像素子５５は１枚目の眼画像７０を撮影する。この撮影により、撮像素子５５はレンズ部５１によって取り込まれた画像を電気信号に変換する。電気信号に変換された眼画像７０は、画質判定部５３において、コントラストやフォーカス等に関する画質判定がなされる。そして、画質が良いと判定された眼画像７０は、認証装置１００に出力される。続いて、可動制御部１５６は可動部１５４を制御して、発光素子５２をレンズ部５１の光軸に関して対称にそれぞれ移動させる。その後、発光素子５２は２度目の発光を行い、この２度目の発光期間中に、２枚目の眼画像７０が撮影される。２枚目の眼画像７０についても、画質判定部５３において同様の画質判定がなされ、画質が良いと判定された眼画像７０が認証装置１００に出力される。このようにして、２枚の眼画像７０が連続して撮影される。

画像入力装置１５０における眼画像７０の撮影をさらに詳しく説明する。

被認証者２１は、まず、反射鏡５９に映る鏡像を見ながら、被認証者２１の眼位置を適切な位置に移動する。被認証者２１は、眼位置を適切な位置に移動した後、画像入力装置１５０に設けられた開始指示入力部５８に認証を開始するための入力を行う。この入力により、発光制御部５７は発光素子５２に１度目の発光を行わせる。この発光は、撮影のための照明として被認証者２１の少なくとも眼の領域を照射するためのものであり、かつ眼画像７０に映り込み５６を映り込ませるためのものでもある。続いて、その発光期間中に撮像素子５５は１枚目の眼画像７０を撮影する。この撮影により、撮像素子５５はレンズ部５１によって結像された被写体像を電気信号に変換する。続いて、電気信号に変換された眼画像７０は、画質判定部５３において、コントラストが所定の範囲内にあるかどうかのコントラスト判定やピントが合っているかどうかのフォーカス判定等の画質判定がなされる。そして、画質が良いと判定された眼画像７０は、認証装置１００に出力される。こうして、１枚目の眼画像７０が、発光素子５２からの発光の映り込み５６が映り込んだ状態で撮影される。

１枚目の眼画像７０の撮影後、可動制御部１５６は可動部１５４を制御して、発光素子５２をレンズ部５１の光軸に関して対称に、すなわち一対の発光素子５２の２点間を結ぶ線がレンズ部５１の光軸を中心として回転するように、移動させる（以下、この移動により一対の発光素子５２の２点間を結ぶ線がレンズ部５１の光軸を中心として回転した角度を、「第３の角度」と記す）。

この発光素子５２の移動後、発光素子５２は２度目の発光を行い、この２度目の発光期間中に、２枚目の眼画像７０が撮影される。したがって、２枚目の眼画像７０は、それが偽造物によるものでなければ、１枚目の眼画像７０と比較して映り込み５６が第３の角度だけ移動した状態で撮影される。２枚目の眼画像７０についても、画質判定部５３において同様の画質判定がなされ、画質が良いと判定された眼画像７０が認証装置１００に出力される。また、可動制御部１５６は、第３の角度の角度情報を認証装置１００へ出力する。このようにして、連続して２枚の眼画像７０が撮影され、第３の角度の角度情報と併せて認証装置１００に取り込まれる。

このように、本発明の実施の形態２においては、実施の形態１で説明した被認証者２１と画像入力装置５０との位置関係を１枚目の眼画像７０と２枚目の眼画像７０とで相対的に傾ける構成に代えて、１枚目と２枚目の眼画像７０の間で発光素子５２を移動させる構成とし、発光素子５２の移動量である第３の角度を偽造物の判定に用いる構成としている。

なお、１枚目の眼画像７０と２枚目の眼画像７０とを撮影する間、被認証者２１はできるだけ眼の位置を静止した状態に保っていることが望ましい。したがって、画像入力装置１５０は、音声、文字または画像等によって被認証者２１に撮影開始から終了するまでの期間頭部または眼の位置を動かさないよう指示する指示出力部（図示せず）を備える構成としてもよい。また、第３の角度は撮影毎に同じ角度である必要はなく、撮影毎に第３の角度が変わるように構成してもよい。

ここで、連続して撮影された２枚の眼画像７０について説明する。図１６は、本発明の実施の形態２における画像入力装置１５０の眼画像撮影時の状態と撮影された眼画像７０を示す図である。図１６（ａ）は１枚目を撮影するときの画像入力装置１５０と撮影された１枚目の眼画像７０を示す図であり、図１６（ｂ）は２枚目を撮影するときの画像入力装置１５０と撮影された２枚目の眼画像７０を示す図である。図１６（ａ）、（ｂ）において、Ａ１−Ａ１、Ｂ１−Ｂ１は発光素子５２の２点間を結ぶ線であり、Ａ２−Ａ２、Ｂ２−Ｂ２は撮影された眼画像７０における映り込み５６の２点間を結ぶ線である。図１６に示すように、１枚目の眼画像撮影後、発光素子５２を移動することよって、発光素子５２はＡ１−Ａ１からＢ１−Ｂ１へ第３の角度だけ傾く。このとき撮影された２枚目の眼画像７０において、映り込み５６の２点間を結ぶ線が１枚目の眼画像７０のＡ２−Ａ２から２枚目の眼画像７０のＢ２−Ｂ２へと第２の角度だけ傾いている。このとき、被認証者２１の眼位置と画像入力装置１５０との間に相対的な移動は発生しない。したがって、１枚目の眼画像７０と２枚目の眼画像７０との間で、虹彩の位置に変化は生じない。このように、１枚目の眼画像撮影時と２枚目の眼画像撮影時とで発光素子５２の位置を変化させたとき、連続して撮影された２枚の眼画像７０が被認証者２１の眼を正しく撮影したものであれば、１枚目の眼画像７０から２枚目の眼画像７０で、映り込み５６の２点間を結ぶ線はＡ２−Ａ２からＢ２−Ｂ２へ第３の角度だけ傾き、かつ虹彩に傾きは生じない。すなわち、連続して撮影された２枚の眼画像７０が図１６に示したような眼画像７０であれば、偽造物ではないと判断することができる。

一方、偽造物の場合、画像入力装置１５０において次のような眼画像７０が撮影される。図１７は、本発明の実施の形態２における画像入力装置１５０の眼画像撮影時の状態と偽造物による眼画像７０が撮影された場合の一例を示す図である。図１７では、発光素子５２が発光しているにもかかわらず、眼画像７０に映り込み５６が映り込んでいない。このように、被認証者２１の眼を正しく撮影したものであれば本来映り込むはずの映り込み５６が、撮影された眼画像７０に映り込んでいなければ、偽造物による眼画像７０と判断することができる。

図１８は、本発明の実施の形態２における画像入力装置１５０の眼画像撮影時の状態と偽造物による眼画像７０が撮影された場合の他の一例を示す図である。図１８（ａ）に示す１枚目の眼画像７０は、図１６（ａ）と同じ眼画像７０であり偽造物か否かの区別はできない。このように、偽造物にあらかじめ映り込みを加えておけば、図１８（ａ）に示すような眼画像７０が撮影されるので、１枚目の眼画像７０だけでは偽造物かどうかの判定はできない。しかし、図１８（ｂ）に示す２枚目の眼画像７０は、１枚目の眼画像撮影から２枚目の眼画像撮影で、発光素子５２を移動させているにもかかわらず映り込み５６の２点間を結ぶ線が１枚目の眼画像７０から２枚目の眼画像７０で移動していない。このように、被認証者２１の眼を正しく撮影したものであれば連続して撮影された２枚の眼画像７０から本来検出されるはずの映り込み５６の移動がなければ、後述する方法によって偽造物による眼画像７０と判断することができる。

図１９は、本発明の実施の形態２における画像入力装置１５０の眼画像撮影時の状態と偽造物による眼画像７０が撮影された場合のさらに他の一例を示す図である。図１９において、Ａ３−Ａ３、Ｂ３−Ｂ３は虹彩の傾きを示す線である。図１９（ａ）に示す１枚目の眼画像７０は、図１６（ａ）と同じ眼画像７０であり偽造物か否かの区別はできない。そして、図１９（ｂ）に示す２枚目の眼画像７０は、映り込み５６の位置がＡ２−Ａ２からＢ２−Ｂ２へと移動しており、この点でも図１６（ｂ）と同様である。しかし、１枚目の眼画像撮影から２枚目の眼画像撮影で、虹彩がＡ３−Ａ３からＢ３−Ｂ３へと第１の角度分だけ回転している。このように、被認証者２１の眼を正しく撮影したものであれば連続して撮影された２枚の眼画像７０から本来検出されることのない虹彩の移動が検出されれば、後述する方法によって偽造物による眼画像７０と判断することができる。本発明の実施の形態２においては、これら偽造物の判定を、実施の形態１同様、認証装置１００において行う。

次に、本発明の実施の形態２における認証システム１３０が備える認証装置１００について説明する。図２０は、本発明の実施の形態２における認証システム１３０の認証装置１００の構成を示すブロック図である。

本発明の実施の形態２において、図２０に示す認証装置１００が備える眼位置検出部４、瞼位置検出部５、極座標変換部６、コード化部７、照合部８、記憶部９、登録部１０、表示画像作成部１１、映り込み検出部６１、虹彩比較部６３は、実施の形態１における認証装置１と同様の構成であり、同様の動作を行う。本発明の実施の形態２における認証装置１００が実施の形態１の認証装置１と異なる点は、認証装置１のなりすまし判定部６２に代えて、映り込み検出部６１で検出した第２の角度と虹彩比較部６３で検出した第１の角度と画像入力装置１５０から入力される第３の角度とによって偽造物か否かを判定するなりすまし判定部１６２を備えた点である。

なりすまし判定部１６２では、第２の角度と第３の角度との比較を行い、第２の角度と第３の角度とが等しいか否かを判定することによって、偽造物か否かを判定する。また、第１の角度によっても偽造物か否かを判定する。本発明の実施の形態２では、第２の角度と第３の角度とが等しくない場合、または第１の角度が０度ではない場合に偽造物と判定している。

なお、なりすまし判定部１６２はハードウェアで実現されていてもよいし、ソフトウェアで実現可能に記述され演算装置等で実行される構成であってもよい。それぞれの機能がソフトウェアによって実現されている場合には、上記の各機能ブロックを実現するプログラムを演算装置にロードしたコンピュータを用いて認証装置１００を構成することが可能となる。

次に、本発明の実施の形態２における画像入力装置１５０の動作について説明する。図２１は、本発明の実施の形態２における認証システム１３０の画像入力装置１５０の処理ステップを示すフローチャートである。

図２１に示すフローチャートにおいて、１枚目の眼画像７０を撮影するまでのステップＳ８０１からステップＳ８０５までは、実施の形態１において図８に示したステップＳ８０１からステップＳ８０５までと同様である。

ステップＳ８０５で、認証装置１００からの１枚目の眼画像７０の再撮影に関する通知を受信しなかった場合には次のステップに進み、可動制御部１５６が可動部１５４を制御することにより、レンズ部５１の光軸を中心に一対の発光素子５２が第３の角度だけ回転するように、発光素子５２を移動させる。このとき可動制御部１５６は第３の角度の角度情報を認証装置１００に送信する（Ｓ２１０６）。

続いて、発光素子５２が２度目の発光を行い、その発光期間中に２枚目の眼画像７０が撮影される（Ｓ２１０７）。このとき、被認証者２１から開始指示入力部５８への２度目の入力は特に必要なく、発光素子５２の移動終了後速やかに２枚目の眼画像７０が撮影される。また、１枚目の眼画像７０の撮影から２枚目の眼画像７０の撮影までの時間の間隔を、例えば１秒程度の短時間としてもよい。このように、１枚目の眼画像７０の撮影から２枚目の眼画像７０の撮影までの時間の間隔を短くすれば、実施の形態１で説明したように、不正行為を行うことがさらに困難になる。

続く２枚眼の眼画像７０の画質判定以降のステップＳ８０８からステップＳ８１０までは、実施の形態１において図８に示したステップＳ８０８からステップＳ８１０までと同様である。

以上が、本発明の実施の形態２における画像入力装置１５０の処理ステップである。

なお、画像入力装置１５０が指示出力部（図示せず）を備える構成の場合は、１枚目の眼画像７０と２枚目の眼画像７０とを撮影する期間、または撮影開始から終了までの期間、被認証者２１に頭部または眼の位置を動かさないよう指示する指示を指示出力部に表示するステップを設けてもよい。また、ステップＳ２１０６において、撮影毎に第３の角度が変わるように構成してもよい。

次に、本発明の実施の形態２における認証装置１００の動作について説明する。図２２は、本発明の実施の形態２における認証システム１３０の認証装置１００の処理ステップを示すフローチャートである。

図２２に示すフローチャートにおいて、１枚目の眼画像７０の入力から１枚目の眼画像７０の虹彩コード作成、映り込み５６の検出までの、ステップＳ９０１からステップＳ９０６までは、実施の形態１において図９に示したステップＳ９０１からステップＳ９０６までと同様である。また、２枚目の眼画像７０の入力から２枚目の眼画像７０の虹彩コード作成、映り込み５６の検出までの、ステップＳ９０７からステップＳ９１２までは、実施の形態１において図９に示したステップＳ９０７からステップＳ９１２までと同様である。また、１枚目の眼画像７０の虹彩コードと２枚目の眼画像７０の虹彩コードとから第１の角度を検出するステップＳ９１３、および１枚目の眼画像７０の映り込み５６と２枚目の眼画像７０の映り込み５６との比較によって第２の角度を検出するステップＳ９１５は、実施の形態１において図９に示したステップＳ９１３、およびステップＳ９１５と同様である。

次に、画像入力装置１５０から送信される第３の角度の角度情報を認証装置１００が取り込む（Ｓ２２１４）。そして、なりすまし判定部１６２において、ステップＳ９１３で検出された第１の角度とステップＳ９１５で検出された第２の角度とステップＳ２２１４で取り込まれた第３の角度とから偽造物か否かの判定を行う（Ｓ２２１６）。ここで、本発明の実施の形態２においては、１枚目の眼画像７０と２枚目の眼画像７０との間で、被認証者２１の眼位置を静止させた状態で、光軸を軸として発光素子５２を回転方向に移動させる構成としている。したがって、ステップＳ２２１６においては、虹彩の移動量を表す第１の角度が０度であり、かつ映り込み５６の移動量を表す第２の角度と発光素子５２の移動量を表す第３の角度とが等しい場合に偽造物ではないと判定し、それ以外を偽造物と判定する。

続く登録または照合処理と偽造物判定の回数をカウントするステップＳ９１７、およびステップＳ９１８は、実施の形態１において図９に示したステップＳ９１７、およびステップＳ９１８と同様である。

以上が、本発明の実施の形態２における画像入力装置１５０の処理ステップである。なお、ステップＳ２２１４における第３の角度の角度情報取り込みは、２枚目の眼画像７０の取り込みの前に行う構成であってもよい。

以上述べたように、本発明の実施の形態２における認証システム１３０においては、不正に複製された眼画像７０等を用いて不正な者が被認証者２１になりすまして認証を受ける等の不正な行為を容易に行えないようなシステムとなっている。すなわち、画像入力装置１５０においては、１枚目の眼画像撮影後、被認証者２１の眼位置を静止させた状態で、一対の発光素子５２の２点間を結ぶ線がレンズ部５１の光軸を中心として回転方向に発光素子５２を移動させてから２枚目の眼画像７０を撮影する。認証装置１００においては、虹彩の移動量を表す第１の角度、映り込み５６の移動量を表す第２の角度、発光素子５２の移動量を表す第３の角度とを用いて偽造物の判定を行う。

このように、画像入力装置１５０において撮影される１枚目の眼画像７０、および２枚目の眼画像７０の虹彩や映り込み５６等の変化を認証装置１００において検出する構成とすることで、なりすましによる不正行為が容易に行えないようにしている。こうすることで、たとえ不正な者があらかじめ映り込みが加えられた偽造物を用意し、それをもって被認証者２１になりすまして認証を受けようとしても、第１の角度、第２の角度、第３の角度を用いた判定によって、すぐに不正であると見破ることができる。また、たとえ不正な者が映り込みの位置が異なる複数の偽造物を用意したとしても、画像入力装置１５０の連続した撮影、および発光素子５２の移動に合わせてそれらの偽造物を入れ代えることは非常に困難である。さらに、撮影毎にこの第３の角度を変えるように構成すれば、不正な者は１枚目の眼画像７０と２枚目の眼画像７０とで発光素子５２がどれだけ移動するかを推測することすら難しくなり、不正行為を行うことがさらに困難になる。このように、本発明の実施の形態２によれば、「なりすまし」によって不正に認証を受ける行為を容易に行えないセキュリティ性の高い認証システムを提供できる。

なお、本発明の実施の形態２では、可動部１５４によって発光素子５２を移動させる構成を説明した。しかし、何らこの構成に限定するものではなく、１枚目の眼画像撮影時と２枚目の眼画像撮影時とで、発光している発光素子の２点間を結ぶ線がレンズ部５１の光軸を中心として回転するように移動することができる構成であれば、どのような構成であってもかまわない。図２３は、本発明の実施の形態２における認証システム１３０の画像入力装置１５０の他の一例を示す図である。図２３に示すように、例えば、レンズ部５１の外周に沿って複数の発光素子５２を配置し、レンズ部５１の光軸に関して対称となるよう配置した一対の発光素子５２を発光させて（図２３のＡ１−Ａ１）１枚目の眼画像７０を撮影し、その後別の一対の発光素子５２を発光させて（図２３のＢ１−Ｂ１）２枚目の眼画像７０を撮影するように構成してもよい。特にこのような構成の場合、発光させる発光素子５２を切り代えるだけで眼画像７０を連続して撮影することができるので、機械的に発光素子５２を移動させる構成と比較して撮影の間隔を短くすることができる。このように、撮影の間隔を短くすることができれば、実施の形態１で説明したように、不正行為を行うことをさらに困難にすることができる。

また、本発明の実施の形態２では、レンズ部５１の左右に発光素子５２を配置した構成を示したが、何らこの構成に限定するものではない。図２４は、本発明の実施の形態２における認証システム１３０の画像入力装置１５０の他の一例と撮影された眼画像７０を示す図である。図２４では、１枚目および２枚目の眼画像７０を撮影するときの発光素子５２の位置、およびそのときに撮影された眼画像７０を示している。図２４に示すように、本発明の実施の形態２においては、一対の発光素子５２をレンズ部５１の上下に配置する構成であってもよい。このような構成であっても、１枚目の眼画像７０と２枚目の眼画像７０とから、第１の角度、第２の角度の検出が可能だからである。このように、発光を瞳孔に映り込ませることが可能な位置であり、かつ１枚目の眼画像７０および２枚目の眼画像７０から偽造物の判定に必要な映り込み５６が検出できれば、発光素子５２はどのような位置に配置されていてもかまわない。また発光素子５２の２点間の距離は、認証装置１００において偽造物の判定に使用可能な距離であればよい。

また、本発明の実施の形態２では、一対の発光素子５２の２点間を結ぶ線がレンズ部５１の光軸を中心として回転するように発光素子５２をそれぞれ移動させる構成を説明したが、何らこの構成に限定するものではない。例えば、一対の発光素子５２の２点間を結ぶ線がレンズ部５１の光軸からずれた位置を中心として回転するように発光素子５２をそれぞれ移動させる構成であったとしても、１枚目の眼画像７０と２枚目の眼画像７０とで、発光素子５２の２点間を結ぶ線と虹彩とが相対的に異なる角度となる構成であれば、上述と同様の効果を得ることができる。

また、本発明の実施の形態２の認証システム１３０においては、画像入力装置１５０、認証装置１００、および表示部１２が別々の機器として構成された例を示したが、何らこの構成に限定するものではない。例えば、画像入力装置１５０が認証装置１００に組み込まれていたり、表示部１２が認証装置１００に組み込まれていたり、画像入力装置１５０と表示部１２とが一体に構成されていたり、さらには、画像入力装置１５０、認証装置１００、および表示部１２が一体に構成されていてもかまわない。

図２５は、本発明の実施の形態２を適用した携帯電話装置１４０の一例の外観を示す図である。

図２５に示した携帯電話装置１４０は、図１２に示した実施の形態１における携帯電話装置４０の構成に加えて、可動部１５４を備えた構成としている。また、各構成要素の機能および動作は上述した内容と同様である。また、可動部１５４は発光素子５２を直線的に移動させるような構成となっているが、本発明の実施の形態２では一対の発光素子５２の２点間を結ぶ線がレンズ部５１の光軸を中心として移動した角度をなりすましの判定に用いているので、このような構成であってもなりすましの判定を支障なく行うことができる。このように、本発明の実施の形態２においては、図２５に示した携帯電話装置１４０のような構成としても、上述と同様の効果を得ることができる。

また、本発明の実施の形態２では、可動制御部１５６を画像入力装置１５０に備えた例を説明したが、例えば可動制御部１５６を認証装置１００に備える構成としてもかまわない。このような構成では、可動部１５４を制御するための制御信号が認証装置１００から情報伝達部２２を介して画像入力装置１５０に送信される。このような構成とすることで、第３の角度の角度情報は、情報伝達部２２を介することなく直接なりすまし判定部１６２に送られるので、第３の角度の角度情報が外部に漏洩する可能性を低くすることができる。

また、本発明の実施の形態２では、連続して２枚の眼画像７０を撮影し、１枚目の眼画像７０と２枚目の眼画像７０とを比較してなりすましの判定を行う構成を説明した。しかし、何らこの構成に限定するものではなく、例えば、３枚以上の眼画像７０をそれぞれ発光素子５２の位置を変えて連続して撮影し、そのうちの任意の２枚の眼画像７０同士を比較してなりすましの判定を行う構成としてもよい。あるいは、１枚目の眼画像７０と２枚目の眼画像７０を比較し、さらに２枚目の眼画像７０と３枚目の眼画像７０を比較する、というように複数回の比較を行ってなりすましの判定を行う構成としてもよい。このように、連続して撮影する回数を増やして比較する眼画像７０の組合せを複雑にすることで、なりすましの行われる可能性をさらに低くすることが可能となる。

なお、本発明の実施の形態では撮影のときだけ発光素子５２を発光させる構成を説明したが、何らこの構成に限定するものではなく、例えば、発光素子５２が撮影開始から撮影が終了するまで連続して発光する構成等であってもよい。そのような構成では、発光素子５２が瞳孔に映り込んでいるかどうかを被認証者２１が判断することも可能となる。また、発光素子５２を、撮影に必要な光量を供給するための発光素子となりすまし判定用の発光素子との複数の発光素子から構成することも可能である。

また、本発明の実施の形態においては、レンズ部５１の光軸を中心として対称に一対の発光素子５２を配置する構成を説明した。しかし、何らこの構成に限定するものではなく、例えば、１つの発光素子とレンズやプリズム、鏡等による分光手段とによって発光部を形成し、１つの光源光を２つに分光して２つの映り込みができるようにすることも可能である。また、このような構成では、分光手段の一部を可動とすることで、可動部１５４を用いずに映り込み５６を移動させることも可能である。

また、発光素子５２は、可視光を発するものであってもよいが、赤外光を発するものであるほうが望ましい。赤外光であれば、被認証者２１が眼を照射されるときに感じる不快感を低減することができる、不正な者に発光素子５２の位置をわかりにくくすることができる、等の効果が得られる。また、虹彩が赤外光を反射しやすい特性を持っているので、映り込み５６のコントラストが上がるといった効果も得られる。この場合、レンズ部５１または撮像素子５５においては、赤外光を透過し可視光をカットするような特性のフィルタを有する構成とするほうがよい。

また、本発明の実施の形態においては、被認証者２１が自ら眼位置の調整を行い眼画像７０を撮影する構成を説明したが、何らこの構成に限定するものではない。例えば、画像入力装置に広角撮影あるいはズーム撮影が可能なレンズ部または撮像素子を設け、広角撮影あるいはズーム撮影することによって、画像入力装置が被認証者２１の眼を含む領域を適切に切り出して認証処理に供する構成であってもかまわない。

また、本発明の実施の形態では、被認証者２１が反射鏡５９に映る反射画像を見ながら眼位置を適切な位置に配置する方法を説明したが、何らこの構成に限定するものではない。例えば、写像や音声等による指示によって誘導する等、被認証者２１が適切に眼位置を配置することができる構成であればどのような方法であってもかまわない。あるいは、眼位置の検出機能を設け、検出された眼位置を自動的に追従するような構成であってもよい。

また、本発明の実施の形態１では、なりすまし判定部６２において第２の角度と第１の角度とが等しいか否かの判定を行う構成を説明した。本発明の実施の形態２では、なりすまし判定部１６２において、第１の角度が０度か否か、第２の角度と第３の角度とが等しいか否かの判定を行う構成を説明した。しかし、この「等しい」、「０度」は実質的な「等しい」、「０度」を意味し、若干の差は本発明の目的とする効果が得られる範囲で許容される。

また、本発明の実施の形態では、瞳孔部に映り込みが映り込んだ例を図示しながら説明を行った。しかし、映り込み５６の位置を瞳孔部に限定するものではなく、虹彩部、あるいは白目部に映り込んでいたとしても同様の効果を得ることができる。

また、本発明の実施の形態においては、虹彩認証において被認証者２１の眼に映り込みを映り込ませて偽造物の判定を行う構成を示した。しかし、例えば、網膜認証、顔認証、動体検知等の人間の眼を含む画像を撮影して処理を行う各種認証装置または各種認証方法においても、上述と同様の方法を用いることによって偽造物による画像か否かの判定を行うことが可能となり、なりすまし等の不正な行為が行われる可能性を低くすることができる。

また、本発明の実施の形態においては、照合部８等を除いた、なりすましの判定に必要な構成だけを用いて生体判別装置を構成することも可能である。

本発明に係る認証システムならびに認証方法によれば、順次撮影された複数の眼画像間で被認証者の眼に映り込ませた映り込みと被認証者の虹彩との相対的な位置の変化を比較して偽造物によるものか否かの判定を行うことができ、不正な眼画像が登録される可能性や不正な眼画像が認証される可能性を低減してセキュリティ性を高めることが可能であるので、生体判別装置、生体判別方法、およびそれを用いた認証システムとして有用である。

本発明の実施の形態１における認証システムの概要を示す図 同認証システムの画像入力装置の構成を示すブロック図 同画像入力装置の指示出力部の表示例を示す図 同画像入力装置の眼画像撮影時の状態と撮影された眼画像を示す図 同画像入力装置の眼画像撮影時の状態と偽造物による眼画像が撮影された場合の一例を示す図 同画像入力装置の眼画像撮影時の状態と偽造物による眼画像が撮影された場合の他の一例を示す図 本発明の実施の形態１における認証システムの認証装置の構成を示すブロック図 同認証システムの画像入力装置の処理ステップの一例を示すフローチャート 同認証システムの認証装置の処理ステップを示すフローチャート 同認証システムの画像入力装置の処理ステップの他の一例を示すフローチャート 同認証システムの画像入力装置の他の一例と撮影された眼画像を示す図 本発明の実施の形態１を適用した携帯電話装置の一例の外観を示す図 同携帯電話装置の指示の表示例を示す図 本発明の実施の形態２における認証システムの概要を示す図 同認証システムの画像入力装置の構成を示すブロック図 同画像入力装置の眼画像撮影時の状態と撮影された眼画像を示す図 同画像入力装置の眼画像撮影時の状態と偽造物による眼画像が撮影された場合の一例を示す図 同画像入力装置の眼画像撮影時の状態と偽造物による眼画像が撮影された場合の他の一例を示す図 同画像入力装置の眼画像撮影時の状態と偽造物による眼画像が撮影された場合のさらに他の一例を示す図 本発明の実施の形態２における認証システムの認証装置の構成を示すブロック図 同認証システムの画像入力装置の処理ステップを示すフローチャート 同認証システムの認証装置の処理ステップを示すフローチャート 同認証システムの画像入力装置の他の一例を示す図 同認証システムの画像入力装置の他の一例と撮影された眼画像を示す図 本発明の実施の形態２を適用した携帯電話装置の一例の外観を示す図

符号の説明

１，１００ 認証装置
４ 眼位置検出部
５ 瞼位置検出部
６ 極座標変換部
７ コード化部
８ 照合部
９ 記憶部
１０ 登録部
１１ 表示画像作成部
１２ 表示部
２１ 被認証者
２２ 情報伝達部
３０，１３０ 認証システム
４０，１４０ 携帯電話装置
５０，１５０ 画像入力装置
５１ レンズ部
５２ 発光素子
５３ 画質判定部
５５ 撮像素子
５６ 映り込み
５７ 発光制御部
５８ 開始指示入力部
５９ 反射鏡
６０ 指示出力部
６１ 映り込み検出部
６２，１６２ なりすまし判定部
６３ 虹彩比較部
７０ 眼画像
１５４ 可動部
１５６ 可動制御部

Claims (18)

1. 被写体の眼に一対の映り込みを生じさせるように発光する発光部と、
   被写体の眼と前記一対の映り込みとの相対角度が互いに異なる複数の眼画像を撮影する撮影部と、
   前記撮影された複数の眼画像間の比較にもとづいて前記眼画像が偽造物を撮影したものか否かを判定する判定部と
   を備え、被写体が生体であるか否かを判別することを特徴とする生体判別装置。
2. 前記判定部は、前記撮影された複数の眼画像間で前記相対角度が一致した場合に、それが偽造物を撮影したものであると判定することを特徴とする請求項１記載の生体判別装置。
3. 請求項１記載の生体判別装置と、
   前記生体判別装置において偽造物を撮影したものではないと判定された眼画像について、その眼画像の虹彩部分を用いて認証処理を行う認証処理部と
   を備えたことを特徴とする認証システム。
4. 前記眼画像から前記一対の映り込みの有無を検出する映り込み検出部を備え、
   前記判定部は、前記複数の眼画像間の虹彩部分の位置の変化量と前記一対の映り込みの位置の変化量との差分を検出して前記眼画像が偽造物を撮影したものか否かを判定することを特徴とする請求項３記載の認証システム。
5. 前記発光部は、前記撮影部の光軸に関して対称に配置され発光によって被写体の眼に前記一対の映り込みを映り込ませる発光素子を有することを特徴とする請求項４記載の認証システム。
6. 前記判定部は、前記複数の眼画像間の虹彩部分の位置の変化量と前記一対の映り込みの位置の変化量とが一致した場合に、それが偽造物を撮影したものであると判定することを特徴とする請求項４または請求項５記載の認証システム。
7. 被写体に対し、１枚目の眼画像の撮影後に被写体の頭部と前記発光部との相対角度を変えるように指示する指示出力部を備えたことを特徴とする請求項６記載の認証システム。
8. 前記撮影部は少なくとも２枚の眼画像を順次撮影し、
   前記１枚目の眼画像撮影の後、前記指示出力部は前記指示を出力し、
   前記指示が出力された後、前記発光部の２回目の発光および前記撮影部の２枚目の眼画像撮影が行われることを特徴とする請求項７記載の認証システム。
9. 前記発光素子を前記撮影部の光軸に関して対称に移動させる移動部を備えたことを特徴とする請求項５記載の認証システム。
10. 前記撮影部は少なくとも２枚の眼画像を順次撮影し、
    前記移動部は、１枚目の眼画像の撮影後に前記発光素子の移動を行い、
    その後、前記発光部の２回目の発光および前記撮影部の２枚目の眼画像撮影が行われることを特徴とする請求項９記載の認証システム。
11. 前記移動部は、眼画像の撮影毎に前記発光素子の移動量が異なるように前記発光素子を移動させることを特徴とする請求項１０記載の認証システム。
12. 前記移動部は、前記発光素子の移動量に関する情報を前記判定部に出力し、
    前記映り込み検出部は、前記順次撮影された少なくとも２枚の眼画像間における前記一対の映り込みの移動量を検出し、
    前記判定部は、前記移動部から出力された前記発光素子の移動量と前記映り込み検出部によって検出された前記一対の映り込みの移動量とを比較して前記眼画像が偽造物を撮影したものか否かを判定することを特徴とする請求項１０または請求項１１記載の認証システム。
13. 前記判定部は、前記移動部から出力された前記発光素子の移動量と前記映り込み検出部によって検出された前記一対の映り込みの移動量とが一致しない場合に、それが偽造物を撮影したものであると判定することを特徴とする請求項１２記載の認証システム。
14. 前記判定部は、前記移動部から出力された前記発光素子の移動量と前記映り込み検出部によって検出された前記一対の映り込みの移動量とが一致し、かつ前記順次撮影された少なくとも２枚の眼画像間で前記虹彩部分の位置の変化がない場合に、それが偽造物を撮影したものではないと判定することを特徴とする請求項１３記載の認証システム。
15. 前記判定部において偽造物を撮影したものではないと判定された眼画像について、その眼画像の虹彩部分に関する情報を登録する登録部を備えたことを特徴とする請求項３から請求項１４いずれか１項に記載の認証システム。
16. 光軸に関して対称に配置され、発光によって被写体の眼に一対の映り込みを映り込ませる発光素子を有する発光部と、
    被写体の眼と前記一対の映り込みとの相対角度が互いに異なる少なくとも２枚の眼画像を順次撮影する撮影部と、
    被写体に対し、１枚目の眼画像の撮影後に被写体の頭部と前記発光部との相対角度を変えるように指示する指示出力部と、
    前記眼画像から前記一対の映り込みの有無を検出する映り込み検出部と、
    前記順次撮影された少なくとも２枚の眼画像間における虹彩部分の位置の変化量と前記一対の映り込みの位置の変化量との比較にもとづいてそれが偽造物を撮影したものか否かを判定する判定部と、
    前記判定部において偽造物を撮影したものではないと判定された眼画像について、その眼画像の虹彩部分を用いて認証処理を行う認証処理部と
    を備えたことを特徴とする認証システム。
17. 光軸に関して対称に配置され、発光によって被写体の眼に一対の映り込みを映り込ませる発光素子を有する発光部と、
    被写体の眼と前記一対の映り込みとの相対角度が互いに異なる少なくとも２枚の眼画像を順次撮影する撮影部と、
    前記発光素子を前記光軸に関して対称に移動させることができ、１枚目の眼画像の撮影後に前記発光素子の移動を行う移動部と、
    前記眼画像から前記一対の映り込みの有無を検出する映り込み検出部と、
    前記順次撮影された少なくとも２枚の眼画像間における前記一対の映り込みの位置の変化量と前記発光素子の移動量とが一致し、かつ前記順次撮影された少なくとも２枚の眼画像間で虹彩部分の位置の変化がない場合にそれが偽造物を撮影したものではないと判定する判定部と、
    前記判定部において偽造物を撮影したものではないと判定された眼画像について、その眼画像の虹彩部分を用いて認証処理を行う認証処理部と
    を備えたことを特徴とする認証システム。
18. 被写体の眼に一対の映り込みを生じさせるように発光するステップと、
    被写体の眼と前記一対の映り込みとの相対角度が互いに異なる複数の眼画像を撮影するステップと、
    前記撮影された複数の眼画像間の比較にもとづいてそれが偽造物を撮影したものか否かを判定するステップと
    を備え、被写体が生体であるか否かを判別することを特徴とする生体判別方法。

Images