JP2006318374A - Glasses determination device, authentication device, and glasses determination method - Google Patents

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健 藤松
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a glasses determination device and the like capable of precisely determining reflection light, which is reflected in an eye image by glasses, with a few restrictions on lighting light. <P>SOLUTION: A glasses determination part 31 is provided with a histogram generation part 311 generating a histogram about a luminance value of the eye image, a histogram memory 312 storing the generated histogram, a first comparison part 313 finding a difference between a frequency of each luminance value and a frequency of a luminance value smaller than that by one about the generated histogram for comparing dimension relationship between the difference and a first threshold value, a second comparison part 314 finding a difference between a frequency of each luminance value and a frequency of a luminance value smaller than that by one about the generated histogram for comparing dimension relationship between the difference and a second threshold value, and a determination part 315 determining whether the reflection light by the glasses is included in the eye image or not from the comparison result by the first and second comparison parts 313 and 314. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、眼鏡判別装置および認証装置ならびに眼鏡判別方法に関する。   The present invention relates to a spectacles discrimination device, an authentication device, and a spectacles discrimination method.

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、被写体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。   In recent years, as a method of personal authentication at the time of access in devices that require high security such as entry / exit management devices and information devices storing important information such as personal information, human fingerprints, irises, fundus blood vessels, facial Various authentication methods using so-called biometric information unique to a subject, such as features, blood vessel patterns such as arms and hands, have been put into practical use.

その中のひとつとして、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、実用化されている。   As one of them, an authentication method using the difference in eyelid pattern of the iris portion of the eye (hereinafter, this authentication method is referred to as “iris authentication method”) has been proposed and put into practical use.

この虹彩認証方法では、近赤外線照明等で被写体の眼およびその周辺を照明し、カメラを用いて被写体の眼を含む領域の画像(以下、「眼画像」と記す)を撮影する。そして、得られた眼画像から虹彩領域を抽出して虹彩部分の皺の模様の違いが数値情報として表されるようにコード化した認証情報を作成し、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)と比較照合する。比較照合の結果、互いに一致すると判定された場合には、被写体があらかじめ登録された者であるとして認証する(例えば、特許文献1を参照)。また、虹彩画像は近赤外線付近の波長域で最も鮮明な画像が得られるため、このとき用いられる眼画像を撮像する装置には、可視光カットフィルタをレンズに取り付けたものが多い。   In this iris authentication method, the eye of the subject and its surroundings are illuminated with near-infrared illumination or the like, and an image of an area including the eye of the subject (hereinafter referred to as “eye image”) is captured using a camera. Then, extract the iris region from the obtained eye image and create authentication information that is coded so that the difference in the eyelid pattern of the iris part is expressed as numerical information, and this authentication information is pre-registered authentication information (Hereinafter referred to as “registered authentication information”) and comparison. As a result of the comparison and collation, when it is determined that they match each other, the subject is authenticated as a person who has been registered in advance (see, for example, Patent Document 1). In addition, since the iris image can obtain the clearest image in the near-infrared wavelength region, many of the devices that capture the eye image used at this time have a visible light cut filter attached to the lens.

この虹彩認証方法は、本人拒否率の低さや他人受入率の低さ等の信頼性が高く、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。   This iris authentication method has been widely put into practical use as an authentication method in places where high reliability such as a low identity rejection rate and a low acceptance rate for others and high security is required, and has demonstrated excellent effects.

一方で、前述のような虹彩認証方法によって個人認証を行う認証装置においては、認証装置が認証可能な眼画像、すなわち被写体の虹彩が適切な位置に適切な大きさで鮮明に写った眼画像が認証装置内に取り込まれなければならない。例えば、被写体が眼鏡をかけていて照明光や外光等がその眼鏡の表面で反射して眼画像内に映り込み、眼画像内の虹彩の一部あるいは全部がその反射光に隠されてしまった場合には、鮮明な虹彩の画像が得られず、虹彩が適切にコード化されないことがある。   On the other hand, in an authentication apparatus that performs personal authentication by the iris authentication method as described above, an eye image that can be authenticated by the authentication apparatus, that is, an eye image in which the iris of the subject is clearly captured at an appropriate position and in an appropriate size is obtained. Must be incorporated into the authentication device. For example, when a subject wears glasses, illumination light or external light is reflected on the surface of the glasses and reflected in the eye image, and part or all of the iris in the eye image is hidden by the reflected light. In such a case, a clear iris image may not be obtained, and the iris may not be encoded properly.

そこで、撮影された眼画像における輝度値としきい値とを比較し、しきい値よりも大きい輝度値の面積が所定値以上であれば眼鏡による反射光が眼画像内に映り込んでいると判断する方法が提案されている(例えば、特許文献2、特許文献3を参照)。   Therefore, the luminance value in the photographed eye image is compared with the threshold value, and if the area of the luminance value larger than the threshold value is equal to or larger than the predetermined value, it is determined that the reflected light from the glasses is reflected in the eye image. Have been proposed (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3).

眼画像内に映り込む反射光としては、眼鏡によるもの以外に、被写体の皮膚の表面によって反射される光がある。この皮膚表面による反射光は皮膚の状態によって大きく異なるため、被写体によっては、皮膚による反射光が輝度値の高い反射光として眼画像内に映り込む場合もある。そして、このような皮膚表面による反射光は、眼鏡による反射光と異なり虹彩を隠してしまうことがないので、問題とはならない。   As the reflected light reflected in the eye image, there is light reflected by the surface of the subject's skin, in addition to that by the glasses. Since the reflected light from the skin surface varies greatly depending on the state of the skin, the reflected light from the skin may be reflected in the eye image as reflected light having a high luminance value depending on the subject. Such reflected light from the skin surface is not a problem because it does not hide the iris unlike reflected light from glasses.

しかし、上述した方法においては、しきい値より大きい輝度値の面積を検出しそれによって眼鏡反射の判断を行っているため、皮膚による反射光の輝度値が高い場合にそれを眼鏡による反射光と判別できず、実際には何ら問題がない眼画像であっても、認証に使用できない眼画像として誤判別してしまう場合があった。   However, in the above-described method, since the area of the luminance value larger than the threshold value is detected and the determination of the spectacle reflection is performed, when the luminance value of the reflected light by the skin is high, Even an eye image that cannot be discriminated and actually has no problem may be erroneously discriminated as an eye image that cannot be used for authentication.

そこで、特許文献3(段落番号0025〜0029、図8)には、上述した方法に加え、さらに、眼鏡による反射と皮膚による反射とを区別するため撮影された眼画像におけるしきい値より大きい輝度値の面積を検出すると共に、撮影された眼画像のY軸方向における輝度のヒストグラムを検出し、それを解析する方法も開示されている。   Therefore, in Patent Document 3 (paragraph numbers 0025 to 0029, FIG. 8), in addition to the above-described method, the luminance greater than the threshold value in the eye image taken to distinguish the reflection from the glasses and the reflection from the skin is further disclosed. A method of detecting the area of the value, detecting a histogram of luminance in the Y-axis direction of the photographed eye image, and analyzing it is also disclosed.

なお、ヒストグラムとは画像の明るさの分布を表したグラフであり、一般的にはX軸が輝度値、Y軸が各輝度値における累積度数(画素の出現回数のこと。以下、単に「度数」と記す)を表したものである。以下、本明細書ではヒストグラムをこの一般的なヒストグラムとして用いるが、特許文献3に記されているヒストグラムは、Y軸が眼画像におけるY軸を、X軸がしきい値以上の輝度値を有する画素の出現回数を表しており、一般的なヒストグラムとは若干異なったものとなっている。
特許第3307936号公報 特開2003−308522号公報 特開2001−167284号公報
Note that the histogram is a graph representing the distribution of image brightness. Generally, the X-axis is the luminance value, and the Y-axis is the cumulative frequency (the number of appearances of the pixel. ")". Hereinafter, in this specification, a histogram is used as this general histogram. However, in the histogram described in Patent Document 3, the Y axis has a Y axis in an eye image, and the X axis has a luminance value equal to or greater than a threshold value. This represents the number of appearances of a pixel, which is slightly different from a general histogram.
Japanese Patent No. 3307936 JP 2003-308522 A JP 2001-167284 A

しかしながら、特許文献3に記載された方法では、眼鏡表面における反射光の形状によって判別結果が大きく異なることがある。例えば、眼鏡表面における反射光の形状が長方形等の特定の形状であれば、撮影された眼画像におけるY軸方向における輝度のヒストグラムの分布が急峻に変化することから眼鏡反射と皮膚反射とを区別することができ、期待通りの結果が得られる。しかし、眼鏡表面における反射光の形状が上述した以外の形状、例えば円形等であれば、撮影された眼画像のY軸方向における輝度のヒストグラムの分布が急峻な変化とはならず、眼鏡反射と皮膚反射とをうまく判別することができない。   However, in the method described in Patent Document 3, the determination result may vary greatly depending on the shape of the reflected light on the spectacle surface. For example, if the shape of the reflected light on the spectacle surface is a specific shape such as a rectangle, the distribution of the luminance histogram in the Y-axis direction in the photographed eye image changes sharply, so that the spectacle reflection and the skin reflection are distinguished. And get the expected results. However, if the shape of the reflected light on the spectacle surface is a shape other than those described above, for example, a circle or the like, the distribution of the luminance histogram in the Y-axis direction of the photographed eye image does not change steeply. The skin reflex cannot be distinguished well.

そして、眼鏡表面における反射光の形状を長方形とするためには、光源光の形状を長方形にする等の工夫を施して照明光を照射する必要があり、LEDとして一般的な丸い形状のものをそのまま光源として用いることができない。   And in order to make the shape of the reflected light on the spectacle surface rectangular, it is necessary to illuminate the illumination light by making the shape of the light source light rectangular, etc. It cannot be used as it is as a light source.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、照明光に関する制限が少なく、眼画像に映り込んだ眼鏡による反射光を高い確度で判別することができ、また、皮膚による反射光と眼鏡による反射光とを区別して判別することができる眼鏡判別装置および認証装置ならびに眼鏡判別方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and there are few restrictions on illumination light, and it is possible to discriminate reflected light from glasses reflected in an eye image with high accuracy, and reflected light from glasses and glasses. It is an object of the present invention to provide a spectacle discriminating device, an authentication device, and a spectacle discriminating method capable of discriminating and discriminating the reflected light from the eye.

本発明の眼鏡判別装置は、被写体の眼を含む領域に照明光を照射する照明部と、被写体の眼画像を撮影する撮影部と、撮影部において撮影された眼画像の輝度値に関するヒストグラムを求めるヒストグラム部と、ヒストグラムの各輝度値における度数とその輝度値よりも1小さい輝度値における度数との差を求め、その差と第1のしきい値とを比較する第1の比較部と、第1の比較部において比較を行った輝度値における度数とその輝度値よりも1大きい輝度値における度数との差を求め、その差と第2のしきい値とを比較する第2の比較部と、第1の比較部の比較結果および第2の比較部の比較結果にもとづき、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が映り込んでいるか否かを判断する判断部とを備えたことを特徴とする。   The glasses discriminating apparatus according to the present invention obtains a histogram relating to a luminance value of an eye image photographed in the photographing unit, an illuminating unit that irradiates illumination light to a region including the subject's eyes, a photographing unit that photographs the eye image of the subject. A histogram unit, a first comparison unit that obtains a difference between a frequency at each luminance value of the histogram and a frequency at a luminance value that is one less than the luminance value, and compares the difference with a first threshold value; A second comparison unit that obtains a difference between the frequency in the luminance value compared in the one comparison unit and the frequency in the luminance value that is one greater than the luminance value, and compares the difference with a second threshold value; And a determination unit for determining whether or not reflected light from the glasses is reflected in the photographed eye image based on the comparison result of the first comparison unit and the comparison result of the second comparison unit. Features.

この構成により、撮影された眼画像の輝度値に関するヒストグラムから、その眼画像に眼鏡による反射光が映り込んでいるか否かを判別することが可能となる。   With this configuration, it is possible to determine whether or not the reflected light from the glasses is reflected in the eye image from the histogram relating to the luminance value of the photographed eye image.

また、第1の比較部において、ヒストグラムの任意の輝度値における度数からその輝度値よりも1小さい輝度値における度数を引いた値が第1のしきい値よりも大きく、かつ第2の比較部において、その任意の輝度値における度数からその輝度値よりも1大きい輝度値における度数を引いた値が第2のしきい値よりも大きい場合に、判断部は、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が映り込んでいると判断する構成としてもよい。この構成によれば、撮影された眼画像のヒストグラムの各輝度値に関し、それぞれの度数とその前後の輝度値の度数との関係から、その眼画像に眼鏡による反射光が映り込んでいるか否かを判別することが可能となる。   In the first comparison unit, a value obtained by subtracting the frequency at a luminance value 1 smaller than the luminance value from the frequency at an arbitrary luminance value in the histogram is larger than the first threshold value, and the second comparison unit. In this case, when the value obtained by subtracting the frequency at the luminance value 1 larger than the luminance value from the frequency at the arbitrary luminance value is larger than the second threshold value, the determination unit includes the glasses in the photographed eye image. It is good also as a structure which judges that the reflected light by is reflected. According to this configuration, with respect to each luminance value of the histogram of the photographed eye image, whether or not the reflected light from the glasses is reflected in the eye image based on the relationship between the respective frequencies and the luminance values before and after that. Can be determined.

また、判断部は、第1の比較部において比較を行う輝度値が最大輝度値の場合には、第1の比較部の比較結果にのみもとづき、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が映り込んでいるか否かを判断する構成としてもよい。この構成によれば、撮影された眼画像内に映り込んだ眼鏡による反射光の輝度値が最大輝度値であっても、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が映り込んでいるか否かを判断することが可能となる。   In addition, when the luminance value to be compared in the first comparison unit is the maximum luminance value, the determination unit determines that the reflected light from the glasses is included in the photographed eye image based only on the comparison result of the first comparison unit. It is good also as a structure which judges whether it is reflected. According to this configuration, whether or not the reflected light from the glasses is reflected in the photographed eye image even if the brightness value of the reflected light from the glasses reflected in the photographed eye image is the maximum brightness value. Can be determined.

また、第1の比較部および第2の比較部は、任意に設定された比較最小輝度値以上のすべての輝度値においてそれぞれの比較を行う構成としてもよい。この構成によれば、眼鏡によって発生する反射光の輝度値が高いことを利用し、第1の比較部および第2の比較部において比較最小輝度値以上の輝度値での比較を行うので、比較を行う輝度値の範囲を狭めることができ、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が映り込んでいるか否かの判断を効率よく行うことができる。   In addition, the first comparison unit and the second comparison unit may be configured to perform comparisons for all luminance values that are equal to or greater than the arbitrarily set comparison minimum luminance value. According to this configuration, since the luminance value of the reflected light generated by the glasses is high, the first comparison unit and the second comparison unit perform comparison with a luminance value equal to or higher than the comparison minimum luminance value. The range of luminance values to be performed can be narrowed, and it can be efficiently determined whether or not the reflected light from the spectacles is reflected in the photographed eye image.

また、比較最小輝度値は、照明部の照明光の明るさとの比例関係にもとづき設定された値とする構成としてもよい。この構成によれば、照明部の照明光の明るさにもとづき比較最小輝度値が設定されるので、照明部の照明光の明るさが明るくなったときには比較最小輝度値の値を大きくする等して、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が映り込んでいるか否かの判断を精度よく行うことができる。   Further, the comparative minimum luminance value may be a value set based on a proportional relationship with the brightness of the illumination light of the illumination unit. According to this configuration, since the comparative minimum luminance value is set based on the brightness of the illumination light of the illumination unit, the value of the comparative minimum luminance value is increased when the brightness of the illumination light of the illumination unit becomes bright. Thus, it is possible to accurately determine whether or not the reflected light from the glasses is reflected in the photographed eye image.

また、本発明の認証装置は、眼鏡判別装置と、眼鏡判別装置において、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が映り込んでい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、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が映り込んでいるか否かの判断を行い、眼鏡による反射光が映り込んでいない眼画像についてのみその虹彩部分を用いて認証処理を行うので、虹彩による認証を精度よく行うことが可能となる。   Further, the authentication device of the present invention performs the authentication process using the iris part of the eye image determined by the eyeglass determination device and the eyeglass determination device that the reflected light from the eyeglasses is not reflected in the photographed eye image. And an authentication processing unit for performing the processing. According to this configuration, it is determined whether or not the reflected light from the glasses is reflected in the photographed eye image, and an authentication process is performed using only the iris portion of the eye image in which the reflected light from the glasses is not reflected. Therefore, it is possible to accurately perform iris authentication.

また、眼鏡判別装置において、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が映り込んでいないと判定された眼画像の虹彩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、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が映り込んでいるか否かの判断を行い、眼鏡による反射光が映り込んでいない眼画像についてのみその虹彩に関する情報を登録することができる。   Further, the glasses discriminating apparatus may be configured to include a registration unit that registers information relating to the iris of the eye image determined that the reflected light from the glasses is not reflected in the photographed eye image. According to this configuration, it is determined whether or not the reflected light from the glasses is reflected in the photographed eye image, and information about the iris is registered only for the eye image in which the reflected light from the glasses is not reflected. Can do.

また、本発明の眼鏡判別方法は、被写体の眼を含む領域に照明光を照射する第1ステップと、被写体の眼画像を撮影する第2ステップと、第2ステップにおいて撮影された眼画像の輝度値に関するヒストグラムを求める第3ステップと、第3ステップにおいて求められたヒストグラムの各輝度値における度数とその輝度値よりも1小さい輝度値における度数との差およびその輝度値における度数とその輝度値よりも1大きい輝度値における度数との差を順次求める第4ステップと、第4ステップにおいて求められたヒストグラムの各輝度値における度数とその輝度値よりも1小さい輝度値における度数との差と第1のしきい値とを比較する第5ステップと、第4ステップにおいて求められたヒストグラムの各輝度値における度数とその輝度値よりも1大きい輝度値における度数との差と第2のしきい値とを比較する第6ステップと、第5ステップにおける比較結果および第6ステップにおける比較結果にもとづき、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が映り込んでいるか否かを判断する第7ステップとを備えたことを特徴とする。   In the eyeglass discrimination method of the present invention, the first step of irradiating illumination light to an area including the subject's eye, the second step of photographing the eye image of the subject, and the luminance of the eye image photographed in the second step A third step for obtaining a histogram relating to the value, a difference between the frequency at each luminance value of the histogram obtained at the third step and the frequency at a luminance value one smaller than the luminance value, and the frequency at the luminance value and the luminance value The fourth step of sequentially obtaining the difference between the frequency at a luminance value that is 1 greater, the difference between the frequency at each luminance value of the histogram obtained at the fourth step and the frequency at a luminance value that is 1 smaller than the luminance value, and the first The frequency at each luminance value of the histogram obtained in the fifth step and the fourth step for comparing the threshold value and the luminance value thereof Based on the sixth step of comparing the difference between the frequency at the luminance value of 1 greater than the second threshold and the second threshold, the comparison result in the fifth step and the comparison result in the sixth step are included in the photographed eye image. And a seventh step of determining whether or not the reflected light from the glasses is reflected.

この方法によれば、撮影された眼画像の輝度値に関するヒストグラムから、その眼画像に眼鏡による反射光が映り込んでいるか否かを判別することが可能となる。   According to this method, it is possible to determine whether or not the reflected light from the glasses is reflected in the eye image from the histogram relating to the luminance value of the photographed eye image.

本発明によれば、照明光に関する制限が少なく、眼画像に映り込んだ眼鏡による反射光を高い確度で判別することができ、また、皮膚による反射光と眼鏡による反射光とを区別して判別することができる眼鏡判別装置および認証装置ならびに眼鏡判別方法を提供できる。   According to the present invention, there are few restrictions on illumination light, and it is possible to discriminate between reflected light from spectacles reflected in an eye image with high accuracy, and discriminate discrimination between reflected light from skin and reflected light from glasses. It is possible to provide a spectacle discriminating device, an authentication device, and a spectacle discriminating method.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
本発明の実施の形態1である認証装置について、図1を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態1における認証装置1の概要を示す外観図である。
(Embodiment 1)
An authentication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an external view showing an outline of an authentication device 1 according to Embodiment 1 of the present invention.

図1に示す認証装置1は、被写体が自身の眼画像を撮影するときに眼の位置をその反射画像によって確認する誘導鏡13と、近赤外光を発光する公知の発光素子からなる照明用LED12と、誘導鏡13の背後に配置されたレンズ21とを備えている。照明用LED12はレンズ21の光軸に関して対称に配置された3対のLED(発光ダイオード)から構成され、それら3対をそれぞれ切り換えて発光させることができる。そして、認証装置1は、被写体の眼を含む領域の画像、すなわち眼画像を、照明用LED12のいずれかのLEDを発光させて撮影する。このとき、認証装置1では、後述する眼鏡判別部31によって、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が映り込んでいるかどうかが判定される。そして、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が映り込んでいると判定された場合には、認証装置1は、そのとき発光していたLEDとは別のLEDを発光させ、照明光の被写体に対する照射角度を変えて、再度眼画像を撮影する。また、眼鏡による反射光が映り込んでいないと判定された眼画像については、認証装置1は、撮影された眼画像の虹彩部分を用いて虹彩認証を行い、被写体があらかじめ登録されたものかどうかを判定し、その結果を電気信号として出力する。あるいは、撮影された眼画像の虹彩部分に関する情報を登録認証情報として登録する。   The authentication device 1 shown in FIG. 1 is for illumination comprising a guide mirror 13 that confirms the position of an eye by a reflected image when a subject captures an eye image of the subject, and a known light emitting element that emits near infrared light. The LED 12 and a lens 21 disposed behind the guiding mirror 13 are provided. The illumination LED 12 includes three pairs of LEDs (light emitting diodes) arranged symmetrically with respect to the optical axis of the lens 21, and the three pairs can be switched to emit light. Then, the authentication device 1 captures an image of an area including the subject's eyes, that is, an eye image by causing any one of the LEDs for illumination 12 to emit light. At this time, in the authentication device 1, it is determined by the glasses discriminating unit 31 described later whether or not the reflected light from the glasses is reflected in the photographed eye image. And when it determines with the reflected light by spectacles being reflected in the image | photographed eye image, the authentication apparatus 1 light-emits LED different from the LED currently light-emitted at that time, and is the illumination light. The eye image is taken again by changing the irradiation angle with respect to the subject. Further, for an eye image that is determined not to have reflected light from the glasses, the authentication apparatus 1 performs iris authentication using the iris portion of the photographed eye image, and determines whether the subject has been registered in advance. And outputs the result as an electrical signal. Alternatively, information regarding the iris portion of the photographed eye image is registered as registration authentication information.

図2は、本発明の実施の形態1における認証装置1の構成を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of authentication apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention.

図2に示すように、認証装置1は、被写体の眼画像を撮影する眼画像撮影装置50と、眼画像撮影装置50で撮影された眼画像を用いて虹彩の認証処理または虹彩情報の登録を行う虹彩情報処理部40とを備えている。   As shown in FIG. 2, the authentication device 1 uses an eye image capturing device 50 that captures an eye image of a subject, and performs iris authentication processing or iris information registration using the eye image captured by the eye image capturing device 50. And an iris information processing unit 40 to perform.

眼画像撮影装置50は、誘導鏡13と、被写体を照明する照明部10と、眼画像を撮影する撮影部20と、撮影部20で撮影された眼画像を信号処理する画像信号処理部30とを備えている。   The eye image capturing device 50 includes a guide mirror 13, an illumination unit 10 that illuminates a subject, an image capturing unit 20 that captures an eye image, and an image signal processing unit 30 that performs signal processing on an eye image captured by the image capturing unit 20. It has.

レンズ21の前面に設置された誘導鏡13は、被写体がその反射画像を見ることによって自身の眼の位置を確認するために用いられる。また、誘導鏡13は一般に知られている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い、透過された光の一部は撮影部20に入力される。   The guide mirror 13 installed in front of the lens 21 is used for a subject to confirm the position of his / her eyes by viewing the reflected image. The guide mirror 13 is formed of a generally known semi-transparent material, and reflects and transmits light at the same time, and part of the transmitted light is input to the photographing unit 20.

照明部10は、近赤外光を発光する発光ダイオード等の公知の発光素子からなる照明用LED12と照明用LED12の照明制御を行う照明制御部11とを備えている。照明用LED12は、レンズ21の光軸に関して対称に、それぞれレンズ21の中心から異なる距離に配置された3対のLEDから構成され、レンズ21の光軸に対する被写体への照射角度がそれぞれ異なる角度で、被写体の眼を含む領域を照らすように照明光を照射する。照明制御部11は、それら3対のLEDのうちいずれか1対を選択して発光させ、また、その1対のLEDからの照明光が眼画像取得に適した光量となるように発光の明るさを制御する。さらに、発光させるLEDの切り換えも可能である。   The illumination unit 10 includes an illumination LED 12 made of a known light emitting element such as a light emitting diode that emits near infrared light, and an illumination control unit 11 that performs illumination control of the illumination LED 12. The illumination LED 12 is composed of three pairs of LEDs arranged at different distances from the center of the lens 21 symmetrically with respect to the optical axis of the lens 21, and the irradiation angle to the subject with respect to the optical axis of the lens 21 is different from each other. The illumination light is irradiated so as to illuminate an area including the subject's eyes. The illumination control unit 11 selects any one of the three pairs of LEDs to emit light, and emits light so that the illumination light from the pair of LEDs has a light amount suitable for eye image acquisition. To control. Furthermore, it is possible to switch the LED to emit light.

撮影部20は、一般に用いられている固定焦点レンズで構成されたレンズ21と、CCD等の公知の素子で構成された撮像素子22と、前処理部23とを備えている。照明用LED12から発せられた近赤外光は被写体の眼やその周囲で反射され、その反射光はレンズ21を通して撮像素子22に入力される。入力された入射光は撮像素子22で光電変換され、電気信号として前処理部23に入力される。前処理部23では、撮像素子22より入力された電気信号から画像信号成分を取り出してコントラストやフォーカス等に関する画質判定を行い、また、ゲイン調整等、画像信号として必要な処理を行った上で画像信号処理部30に出力する。なお、レンズ21または撮像素子22においては、近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望ましい。   The photographing unit 20 includes a lens 21 configured by a generally used fixed focus lens, an imaging element 22 configured by a known element such as a CCD, and a preprocessing unit 23. Near-infrared light emitted from the illumination LED 12 is reflected by the subject's eye and its surroundings, and the reflected light is input to the image sensor 22 through the lens 21. The input incident light is photoelectrically converted by the image sensor 22 and input to the preprocessing unit 23 as an electrical signal. The pre-processing unit 23 extracts an image signal component from the electrical signal input from the image sensor 22 and performs image quality determination regarding contrast, focus, and the like, and performs necessary processing as an image signal such as gain adjustment and the like. The signal is output to the signal processing unit 30. The lens 21 or the image sensor 22 preferably has a configuration having a filter that transmits near-infrared light and cuts visible light.

画像信号処理部30は、撮影部20で撮影された眼画像に眼鏡による反射光が含まれているかどうかを判定する眼鏡判別部31と、撮影部20で撮影された眼画像から瞳孔の位置を検出する瞳孔検出部32と、瞳孔検出部32で検出された瞳孔が眼画像内の適切な位置にあるかどうかを判断する眼位置判断部33と、眼位置判断部33の結果を受けて撮影部20で撮影された眼画像を認証用または登録用の眼画像として取得する認証画像取得部34とを備えている。   The image signal processing unit 30 is configured to determine whether or not the eye image captured by the imaging unit 20 includes reflected light from the glasses, and the position of the pupil is determined from the eye image captured by the imaging unit 20. A pupil detection unit 32 to detect, an eye position determination unit 33 to determine whether or not the pupil detected by the pupil detection unit 32 is in an appropriate position in the eye image, and a result of the eye position determination unit 33 to be photographed And an authentication image acquisition unit 34 that acquires an eye image photographed by the unit 20 as an eye image for authentication or registration.

眼鏡判別部31は、前処理部23から出力された眼画像の信号から輝度値に関するヒストグラムを作成する。そして、そのヒストグラムの各輝度値に関し、それぞれの度数とその輝度値よりも1小さい輝度値における度数との差を求め、その差を第1のしきい値と比較する。また、その輝度値よりも1大きい輝度値における度数との差を求め、その差を第2のしきい値と比較する。そしてそれらの差がそれぞれ第1のしきい値および第2のしきい値よりも大きい場合には撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が含まれていると判定する。なお、この動作の詳細については眼鏡判別部31のブロック図と併せて後述する。そして、眼鏡判別部31は、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が含まれていると判定した場合には、照明制御部11に対し、発光させるLEDを切り換えるように指示する。こうして、被写体に対する照明光の照射角度を変えて、再度眼画像が取り込まれる。眼鏡判別部31においては、このようにして、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が含まれているか否かを判定することができる。なお、第1のしきい値および第2のしきい値に関しては、実験等によってあらかじめ定めておくことが望ましい。   The glasses discriminating unit 31 creates a histogram related to the luminance value from the eye image signal output from the preprocessing unit 23. Then, for each luminance value of the histogram, a difference between each frequency and the frequency at a luminance value that is one smaller than the luminance value is obtained, and the difference is compared with a first threshold value. Further, a difference from the frequency at a luminance value that is one greater than the luminance value is obtained, and the difference is compared with a second threshold value. When the difference between them is larger than the first threshold value and the second threshold value, it is determined that the reflected light from the glasses is included in the photographed eye image. The details of this operation will be described later together with a block diagram of the glasses discriminating unit 31. And when it determines with the spectacles discrimination | determination part 31 including the reflected light by spectacles in the image | photographed eye image, it instructs the illumination control part 11 to switch LED to light-emit. In this way, the eye image is captured again by changing the irradiation angle of the illumination light to the subject. In this way, the glasses discriminating unit 31 can determine whether or not the reflected light from the glasses is included in the photographed eye image. The first threshold value and the second threshold value are preferably determined in advance by experiments or the like.

瞳孔検出部32は、眼鏡判別部31において撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が含まれていないと判定された場合に、前処理部23から出力された眼画像の信号の中から瞳孔位置を検出する。眼画像の信号の中から瞳孔位置を検出する方法としては、テンプレートマッチングを用いる方法、あるいは周回積分を用いる方法(特表平8−504979号公報)等の一般に知られた技術を使用することができる。   The pupil detection unit 32 determines the pupil from the eye image signal output from the preprocessing unit 23 when it is determined that the reflected light from the spectacles is not included in the eye image captured by the spectacles determination unit 31. Detect position. As a method for detecting the pupil position from the signal of the eye image, a generally known technique such as a method using template matching or a method using circular integration (Japanese Patent Publication No. 8-504979) may be used. it can.

眼位置判断部33は、瞳孔検出部32において検出された瞳孔の位置が眼画像の中心位置にあるか否かを判断し、眼画像の中心位置で瞳孔を一定の時間(例えば0.5秒程度)安定して検出できた場合に眼が適切な位置に配置された旨の信号を認証画像取得部34に出力する。   The eye position determination unit 33 determines whether or not the position of the pupil detected by the pupil detection unit 32 is at the center position of the eye image, and keeps the pupil at the center position of the eye image for a certain time (for example, 0.5 seconds). About) When a stable detection is possible, a signal to the effect that the eye is placed at an appropriate position is output to the authentication image acquisition unit 34.

認証画像取得部34は、眼位置判断部33からの信号を受け、前処理部23から出力された眼画像の信号を取り込み、それを認証用または登録用の眼画像として虹彩情報処理部40に出力する。   The authentication image acquisition unit 34 receives the signal from the eye position determination unit 33, takes in the signal of the eye image output from the preprocessing unit 23, and uses it as an authentication or registration eye image to the iris information processing unit 40. Output.

虹彩情報処理部40は、眼画像撮影装置50で撮影された眼画像を用いて虹彩の認証処理を行う虹彩認証処理部41と、眼画像撮影装置50で撮影された眼画像の虹彩情報の登録を行う虹彩情報登録部42と、記憶部43とを備えている。   The iris information processing unit 40 registers an iris authentication processing unit 41 that performs iris authentication processing using the eye image captured by the eye image capturing device 50 and iris information of the eye image captured by the eye image capturing device 50. An iris information registration unit 42 for performing the above and a storage unit 43.

虹彩認証処理部41は、画像信号処理部30から出力される認証用の眼画像から虹彩領域の画像を切り出し、虹彩部分の皺の模様にもとづいた認証情報を作成する。そして、あらかじめ登録されている登録認証情報とその認証情報とを比較照合し、互いに一致するか否かを判定して被写体が登録者であるか否かの判断を行う。   The iris authentication processing unit 41 cuts out the image of the iris region from the authentication eye image output from the image signal processing unit 30, and creates authentication information based on the iris pattern of the iris part. Then, the registered authentication information registered in advance and the authentication information are compared and collated to determine whether or not they match each other, thereby determining whether or not the subject is a registrant.

虹彩情報登録部42は、画像信号処理部30から出力される認証用の眼画像から虹彩領域の画像を切り出し、虹彩部分の皺の模様にもとづいた認証情報を作成する。そして、その認証情報を登録認証情報として記憶部43に登録する。   The iris information registration unit 42 cuts out an iris region image from the authentication eye image output from the image signal processing unit 30 and creates authentication information based on the iris pattern of the iris part. Then, the authentication information is registered in the storage unit 43 as registration authentication information.

記憶部43は、磁気あるいは光を利用して情報を記録する記録装置または半導体メモリを利用した記録装置等の一般に知られている記録装置からなり、登録認証情報等を記憶する。   The storage unit 43 includes a generally known recording device such as a recording device that records information using magnetism or light, or a recording device that uses a semiconductor memory, and stores registration authentication information and the like.

なお、虹彩情報処理部40においては、虹彩認証処理部41および虹彩情報登録部42における共通の処理、例えば、画像信号処理部30から出力される認証用の眼画像から虹彩領域の画像を切り出し虹彩部分の皺の模様にもとづいた認証情報を作成する処理等は共通して行う構成としてもよい。また、虹彩情報処理部40の機能に関しては、例えば、上述した特許文献1に記載され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。   Note that the iris information processing unit 40 cuts out an iris region image from the authentication eye image output from the image signal processing unit 30, for example, common processing in the iris authentication processing unit 41 and the iris information registration unit 42. A process for creating the authentication information based on the pattern of the wrinkles of the portions may be performed in common. The function of the iris information processing unit 40 can be realized by using a method known so far as described in Patent Document 1 described above, for example.

このように、本発明の実施の形態1における認証装置1では、撮影された眼画像から輝度値に関するヒストグラムを求め、そのヒストグラムから、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が含まれていないか判定する。そして、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が含まれていないと判定された場合には、撮影された眼画像の中の虹彩パターンから認証情報を作成し、それを登録認証情報として登録を行い、あるいはその認証情報をあらかじめ登録された登録認証情報と照合して、被写体があらかじめ登録された者か否かの認証を行う。   As described above, in the authentication device 1 according to Embodiment 1 of the present invention, a histogram relating to the luminance value is obtained from the photographed eye image, and the reflected light from the glasses is not included in the photographed eye image from the histogram. To determine. If it is determined that the reflected light from the glasses is not included in the photographed eye image, authentication information is created from the iris pattern in the photographed eye image and registered as registration authentication information. Or verifying the authentication information with registered authentication information registered in advance to authenticate whether or not the subject is a previously registered person.

なお、画像信号処理部30、前処理部23、照明制御部11、および虹彩情報処理部40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眼画像撮影装置50および虹彩情報処理部40を構成することが可能となる。   The functions of the image signal processing unit 30, the preprocessing unit 23, the illumination control unit 11, and the iris information processing unit 40 may be realized by hardware, or each function can be realized by software. It may be described and executed by an arithmetic device or the like. When each function is realized by software, it is possible to configure the eye image capturing device 50 and the iris information processing unit 40 using a computer loaded with a program for realizing each of the above functional blocks in the arithmetic device. It becomes.

次に、被写体が眼鏡をかけている場合とそうでない場合との、それぞれにおいて撮影された眼画像から得られる輝度値に関するヒストグラムの違いについて説明する。   Next, a description will be given of differences in histograms regarding luminance values obtained from eye images taken when the subject is wearing glasses and when the subject is not wearing glasses.

図3は、本発明の実施の形態1における認証装置1で撮影された眼画像とその眼画像から得られる輝度値に関するヒストグラムを示した図である。また、図3において、眼画像70a〜70cは認証装置1で撮影された眼画像であり、眼画像70a〜70cの横に示すグラフは、X軸を輝度値、Y軸をその輝度値における累積度数として表した、それぞれの眼画像におけるヒストグラムである。   FIG. 3 is a diagram showing a histogram relating to an eye image photographed by the authentication device 1 according to Embodiment 1 of the present invention and a luminance value obtained from the eye image. In FIG. 3, eye images 70 a to 70 c are eye images taken by the authentication device 1, and a graph shown beside the eye images 70 a to 70 c is an accumulation in the luminance value on the X axis and the luminance value on the Y axis. It is a histogram in each eye image expressed as frequency.

そして、図3(a)は、被写体が眼鏡をかけておらず、また皮膚表面による反射光も映り込んでいない眼画像とそのヒストグラムを示した図であり、図3(b)は、被写体は眼鏡をかけていないが、皮膚表面による反射光が映り込んだ眼画像とそのヒストグラムを示した図であり、また、図3(c)は、被写体が眼鏡をかけ、眼鏡による反射光が映り込んだ眼画像とそのヒストグラムを示した図である。   FIG. 3A is a diagram showing an eye image in which the subject is not wearing glasses and the reflected light from the skin surface is not reflected and its histogram, and FIG. FIG. 3C is a diagram showing an eye image in which the reflected light from the skin surface is reflected and a histogram thereof without wearing glasses, and FIG. 3C is a diagram in which the subject wears glasses and the reflected light from the glasses is reflected. It is the figure which showed the eye image and its histogram.

図3(a)に示すように、眼画像内に反射光が映り込んでいない場合には、そこから得られるヒストグラムにおいても、高い輝度値領域(図面中、破線の丸で示した領域)において度数分布は発生しない。   As shown in FIG. 3A, when no reflected light is reflected in the eye image, even in a histogram obtained therefrom, in a high luminance value region (region indicated by a dotted circle in the drawing). Frequency distribution does not occur.

一方、図3(b)に示すように、被写体が眼鏡をかけていなくとも、被写体の眼周辺の皮膚表面で反射光が発生し、それが眼画像内に映り込んでいれば、その眼画像から得られるヒストグラムでは、高い輝度値領域において度数分布が発生する。   On the other hand, as shown in FIG. 3 (b), even if the subject is not wearing glasses, if the reflected light is generated on the skin surface around the subject's eye and is reflected in the eye image, the eye image is displayed. In the histogram obtained from the above, a frequency distribution occurs in a high luminance value region.

また、図3(c)に示すように、被写体が眼鏡をかけており、その眼鏡表面における反射光が映り込んだ眼画像では、その眼画像から得られるヒストグラムに、高い輝度値領域における度数分布が発生する。   In addition, as shown in FIG. 3C, in an eye image in which the subject is wearing glasses and the reflected light on the surface of the glasses is reflected, the frequency distribution in the high luminance value region is displayed in the histogram obtained from the eye image. Occurs.

このように、眼鏡による反射光や皮膚による反射光が映り込んでいる図3(b)、(c)においては、その眼画像から得られるヒストグラムでは高い輝度値領域において度数分布が発生する。しかし、その度数分布の形状は、眼鏡による反射光が映り込んだ眼画像と、皮膚による反射光が映り込んだ眼画像で異なる。   As described above, in FIGS. 3B and 3C in which the reflected light from the glasses and the reflected light from the skin are reflected, a frequency distribution is generated in a high luminance value region in the histogram obtained from the eye image. However, the shape of the frequency distribution differs between an eye image in which reflected light from glasses is reflected and an eye image in which reflected light from skin is reflected.

図3(c)に示すように、眼鏡による反射光が映り込んだ眼画像におけるヒストグラムでは、高い輝度値領域において、局所的にピークを有しその周辺の輝度値には度数分布がないインパルス波形のような分布波形となっている。これは、眼鏡表面が均一なため、照明光があたかも鏡面反射のように眼鏡表面で反射し、それが眼画像内に映り込むためと考えられる。一方、図3(b)に示すように、皮膚による反射光が映り込んだ眼画像におけるヒストグラムでは、高い輝度値領域において局所的なピークを有してはいるが、インパルス波形のような分布波形ではなく、その周辺の輝度値にもなだらかに連続した度数分布がある分布波形となっている。これは、皮膚表面が眼鏡表面のように均一ではなく多少の凹凸を有するため、その表面における照明光の反射光が多少の乱反射成分を含むためと考えられる。   As shown in FIG. 3C, in the histogram of the eye image in which the reflected light from the glasses is reflected, an impulse waveform having a peak locally in the high luminance value region and having no frequency distribution in the surrounding luminance values. The distribution waveform is as follows. This is presumably because the spectacle surface is uniform and the illumination light is reflected on the spectacle surface as if it were specularly reflected and reflected in the eye image. On the other hand, as shown in FIG. 3B, the histogram in the eye image in which the reflected light from the skin is reflected has a local peak in the high luminance value region, but a distribution waveform such as an impulse waveform. Rather, the distribution waveform has a smooth continuous frequency distribution in the luminance values around it. This is presumably because the surface of the skin is not uniform like the eyeglass surface and has some irregularities, and the reflected light of the illumination light on the surface contains some irregular reflection components.

本発明においては、この反射光の違いによって発生するヒストグラムの分布波形の違いに着目し、高い輝度値領域において発生する度数分布が局所的なピークを有していないか、そして、局所的なピークを有している場合にはその周辺の輝度値における度数分布がなだらかに連続した変化となっていないかを判断することで、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が含まれているかどうかを判定する。   In the present invention, paying attention to the difference in the distribution waveform of the histogram generated by the difference in reflected light, the frequency distribution generated in the high luminance value region has no local peak, and the local peak If the frequency distribution of the surrounding luminance values is not a gentle continuous change, whether the reflected light from the glasses is included in the captured eye image Determine.

図4は、本発明の実施の形態1における認証装置1で撮影された眼画像から得られる輝度値に関するヒストグラムのうち高い輝度値領域の輝度分布を拡大した図である。また、図4(a)は皮膚表面による反射光が映り込んだ眼画像のヒストグラムの拡大図(図3(b)のヒストグラムの破線で囲った部分の拡大図)であり、図4(b)は眼鏡による反射光が映り込んだ眼画像のヒストグラムの拡大図(図3(c)のヒストグラムの破線で囲った部分の拡大図)である。また、X軸に示す輝度値では、輝度値nが最大輝度値である。   FIG. 4 is an enlarged view of the luminance distribution of the high luminance value region in the histogram relating to the luminance value obtained from the eye image captured by the authentication device 1 according to Embodiment 1 of the present invention. 4A is an enlarged view of a histogram of an eye image in which reflected light from the skin surface is reflected (an enlarged view of a portion surrounded by a broken line in the histogram of FIG. 3B), and FIG. FIG. 4 is an enlarged view of a histogram of an eye image in which light reflected by glasses is reflected (an enlarged view of a portion surrounded by a broken line in the histogram of FIG. 3C). In the luminance value shown on the X axis, the luminance value n is the maximum luminance value.

図4(a)、(b)に示すように、皮膚表面による反射光が映り込んだ眼画像のヒストグラムおよび眼鏡による反射光が映り込んだ眼画像のヒストグラムは共に、輝度値n−3における度数がピークとなっている。そして、図4(b)に示すように、眼鏡による反射光が映り込んだ眼画像のヒストグラムでは、輝度値n−2における度数および輝度値n−4における度数が小さいため、輝度値n−3における度数から輝度値n−2における度数を引いた値、および輝度値n−3における度数から輝度値n−4における度数を引いた値は共に、輝度値n−3における度数とほぼ等しい値となっている。   As shown in FIGS. 4A and 4B, both the histogram of the eye image in which the reflected light from the skin surface is reflected and the histogram of the eye image in which the reflected light from the glasses are reflected are the frequencies at the luminance value n-3. Has become a peak. As shown in FIG. 4B, in the histogram of the eye image in which the reflected light from the glasses is reflected, the frequency at the luminance value n-2 and the frequency at the luminance value n-4 are small. The value obtained by subtracting the frequency at the luminance value n−2 from the frequency at the luminance value n−2 and the value obtained by subtracting the frequency at the luminance value n−4 from the frequency at the luminance value n−3 are both substantially equal to the frequency at the luminance value n−3. It has become.

一方、図4(a)に示すように、皮膚による反射光が映り込んだ眼画像のヒストグラムでは、輝度値n−2における度数および輝度値n−4における度数が、図4(b)に示した眼鏡による反射光が映り込んだ眼画像のヒストグラムと比べて大きくなっている。そのため、輝度値n−3における度数から輝度値n−2における度数を引いた値、および輝度値n−3における度数から輝度値n−4における度数を引いた値は共に、眼鏡による反射光が映り込んだ眼画像のヒストグラムの場合と比べて小さな値となっている。   On the other hand, as shown in FIG. 4A, in the histogram of the eye image in which the reflected light from the skin is reflected, the frequency at the luminance value n-2 and the frequency at the luminance value n-4 are shown in FIG. It is larger than the histogram of the eye image in which the reflected light from the glasses is reflected. Therefore, the value obtained by subtracting the frequency at the luminance value n-2 from the frequency at the luminance value n-3 and the value obtained by subtracting the frequency at the luminance value n-4 from the frequency at the luminance value n-3 are both reflected by the spectacles. The value is smaller than the histogram of the reflected eye image.

すなわち、ひとつの輝度値における度数とその輝度値よりも1小さい輝度値における度数との差、およびその輝度値における度数とその輝度値よりも1大きい輝度値における度数との差をヒストグラムの各輝度値についてそれぞれ求め、得られた差分をそれぞれしきい値と比較すれば、ヒストグラムの高い輝度値領域に度数分布が存在する場合に、それが眼鏡での反射光によるものかどうかを判別することが可能となる。そこで、本発明の実施の形態1では、ヒストグラムの高い輝度値領域にある度数分布の分布形状を、各輝度値について順次その前後の輝度値との度数の差を求めそれをしきい値と比較することで判定し、被写体が眼鏡をかけているかどうかを判断する構成としている。   That is, the difference between the frequency at one luminance value and the frequency at a luminance value that is 1 smaller than the luminance value, and the difference between the frequency at the luminance value and the frequency at a luminance value that is 1 larger than the luminance value are represented by each luminance of the histogram. If each value is obtained and the obtained difference is compared with each threshold value, if a frequency distribution exists in the high luminance value region of the histogram, it is possible to determine whether it is due to the reflected light from the glasses. It becomes possible. Therefore, in the first embodiment of the present invention, the distribution shape of the frequency distribution in the high luminance value region of the histogram is obtained, and the frequency difference between the luminance values before and after each luminance value is obtained and compared with the threshold value. The determination is made to determine whether the subject is wearing glasses.

図5は、本発明の実施の形態1における認証装置1に含まれる眼鏡判別部31の構成を示すブロック図である。   FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the eyeglass determination unit 31 included in the authentication device 1 according to Embodiment 1 of the present invention.

図5に示すように、本発明の実施の形態1における眼鏡判別部31は、前処理部23から送られてくる眼画像データからヒストグラムを作成するヒストグラム作成部311と、ヒストグラム作成部311で作成されるヒストグラムデータを記憶するヒストグラム用メモリ312と、第1の比較部313と、第2の比較部314と、判断部315とを備えている。   As shown in FIG. 5, the glasses discriminating unit 31 according to Embodiment 1 of the present invention creates a histogram from the eye image data sent from the preprocessing unit 23, and a histogram creating unit 311 creates the histogram. A histogram memory 312 for storing the histogram data, a first comparison unit 313, a second comparison unit 314, and a determination unit 315.

ヒストグラム作成部311は、前処理部23から送られてくる眼画像データにもとづき、その輝度値に関するヒストグラムを作成する。このとき、ヒストグラム作成部311は、輝度値0から最大輝度値までのすべての輝度値に関してそれぞれ度数を求めヒストグラムを作成する構成としてもよいが、眼鏡による反射光の輝度値が高いことから、比較最小輝度値を任意に定め、比較最小輝度値以上の輝度値に関してヒストグラムを作成する構成としてもかまわない。この構成では、例えば、ヒストグラム用メモリ312の記憶容量を削減すると共に、第1の比較部313および第2の比較部314における比較処理に掛かる時間を短縮するといった効果を得ることも可能である。   The histogram creation unit 311 creates a histogram related to the luminance value based on the eye image data sent from the preprocessing unit 23. At this time, the histogram creating unit 311 may be configured to create the histogram by calculating the frequencies for all the brightness values from the brightness value 0 to the maximum brightness value, but the brightness value of the reflected light from the glasses is high. A configuration may be adopted in which a minimum luminance value is arbitrarily determined and a histogram is created for luminance values equal to or greater than the comparative minimum luminance value. With this configuration, for example, it is possible to reduce the storage capacity of the histogram memory 312 and to shorten the time required for the comparison processing in the first comparison unit 313 and the second comparison unit 314.

ヒストグラム用メモリ312は、一般に知られている半導体メモリによって構成された記憶装置からなり、ヒストグラム作成部311によって作成されるヒストグラムを記憶する。また、ヒストグラム用メモリ312内部に記憶されたヒストグラムは定期的にリセットされ、その後新たにヒストグラムが記憶される。なお、このリセットの周期は任意でかまわないが、新しい眼画像が取得されるタイミングでリセットされる構成としてもよい。   The histogram memory 312 includes a storage device configured by a generally known semiconductor memory, and stores a histogram created by the histogram creation unit 311. Further, the histogram stored in the histogram memory 312 is periodically reset, and then a new histogram is stored. The reset period may be arbitrary, but may be reset at a timing when a new eye image is acquired.

第1の比較部313は、撮影された眼画像の輝度値に関するヒストグラムがヒストグラム作成部311で作成された後、各輝度値における度数とその輝度値よりも1小さい輝度値における度数との差を求め、その差と第1のしきい値との大小関係を比較する。   The first comparison unit 313 calculates a difference between the frequency at each luminance value and the frequency at a luminance value 1 smaller than the luminance value after the histogram generation unit 311 generates a histogram regarding the luminance value of the photographed eye image. The magnitude relationship between the difference and the first threshold value is obtained.

第2の比較部314は、撮影された眼画像の輝度値に関するヒストグラムがヒストグラム作成部311で作成された後、各輝度値における度数とその輝度値よりも1大きい輝度値における度数との差を求め、その差と第2のしきい値との大小関係を比較する。   The second comparison unit 314 calculates the difference between the frequency at each luminance value and the frequency at a luminance value that is one greater than the luminance value after the histogram generation unit 311 generates a histogram regarding the luminance value of the photographed eye image. The magnitude relationship between the difference and the second threshold value is obtained.

なお、第1の比較部313および第2の比較部314では、作成されたヒストグラムにおける最も小さい輝度値から順に1ずつ輝度値を大きくしていき、それぞれの輝度値において上述した比較を行う構成としてもよいが、眼鏡による反射光の輝度値が高いことから、比較最小輝度値を任意に定め、比較最小輝度値以上の輝度値に関して上述した比較を行う構成としてもかまわない。こうすることで、使用するメモリ量の削減や処理に掛かる時間の短縮を図ることができる。また、この比較最小輝度値を、照明光の発光輝度にもとづいての変更が可能な可変値とする構成とすれば、このときの処理の精度をさらに向上させることも可能である。   The first comparison unit 313 and the second comparison unit 314 increase the luminance value one by one from the lowest luminance value in the created histogram, and perform the above-described comparison for each luminance value. However, since the luminance value of the reflected light from the glasses is high, a comparative minimum luminance value may be arbitrarily determined, and the above-described comparison may be performed for luminance values that are equal to or higher than the comparative minimum luminance value. By doing so, it is possible to reduce the amount of memory used and the time required for processing. Further, if the comparative minimum luminance value is a variable value that can be changed based on the emission luminance of the illumination light, the accuracy of the processing at this time can be further improved.

判断部315は、第1の比較部313および第2の比較部314における比較結果から、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が含まれているかどうかの判断を行う。そして、ある輝度値において、第1の比較部313での比較で差分が第1のしきい値より大きく、かつ第2の比較部314での比較で差分が第2のしきい値より大きければ、判断部315は、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が含まれていると判断する。なお、判断部315は、最大輝度値のときには、その輝度値よりも大きい輝度値が存在しないことから、第1の比較部313の結果だけで判断する。   The determination unit 315 determines whether reflected light from the glasses is included in the photographed eye image from the comparison results in the first comparison unit 313 and the second comparison unit 314. If a difference is larger than the first threshold value in the comparison by the first comparison unit 313 and the difference is larger than the second threshold value in the comparison by the second comparison unit 314 at a certain luminance value. The determination unit 315 determines that the reflected light from the glasses is included in the photographed eye image. Note that the determination unit 315 determines only by the result of the first comparison unit 313 because there is no luminance value larger than the luminance value at the maximum luminance value.

図6は、本発明の実施の形態1における認証装置1の動作を示すフローチャートである。まず、被写体が認証装置1の前に顔を配置して誘導鏡13を見ながら眼の位置合わせを行った後、認証開始の指示または登録開始の指示を入力する等して認証動作または登録動作を開始させる(S11)。すると照明制御部11は照明用LED12のいずれか1対のLEDを発光させ、撮影部20は照明用LED12からの照明光が照射された被写体の眼画像を撮影する(S12)。   FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the authentication device 1 according to the first embodiment of the present invention. First, the subject positions the face in front of the authentication device 1 and performs eye alignment while looking at the guide mirror 13, and then the authentication operation or registration operation is performed by inputting an authentication start instruction or a registration start instruction. Is started (S11). Then, the illumination control unit 11 causes any one of the LEDs for illumination 12 to emit light, and the imaging unit 20 captures an eye image of the subject irradiated with illumination light from the illumination LED 12 (S12).

前処理部23は取得した眼画像のフォーカス、輝度、コントラスト等の画質が適切であるかを判定し、適切でない場合には被写体に対する指示等の必要な処理を行い、再度眼画像を取り込む(S13)。前処理部23において画質が適切であると判断された眼画像については、その輝度値に関するヒストグラムをヒストグラム作成部311が作成する(S20)。   The pre-processing unit 23 determines whether the image quality such as focus, brightness, and contrast of the acquired eye image is appropriate. If the image quality is not appropriate, the pre-processing unit 23 performs necessary processing such as an instruction to the subject and captures the eye image again (S13 ). For the eye image for which the image quality is determined to be appropriate by the pre-processing unit 23, the histogram creation unit 311 creates a histogram relating to the luminance value (S20).

第1の比較部313は、作成されたヒストグラムの各輝度値に関し、それぞれの度数とその輝度値よりも1小さい輝度値における度数との差を求め(S21)、その差と第1のしきい値との大小関係を比較する(S22)。また、第2の比較部314は、上述したそれぞれの度数とその輝度値よりも1大きい輝度値における度数との差を求め(S23)、その差と第2のしきい値との大小関係を比較する(S24)。   The first comparison unit 313 obtains, for each luminance value of the generated histogram, a difference between each frequency and the frequency at a luminance value that is one smaller than the luminance value (S21), and the difference and the first threshold value are obtained. The magnitude relation with the value is compared (S22). In addition, the second comparison unit 314 obtains a difference between each frequency described above and the frequency at a luminance value that is one greater than the luminance value (S23), and determines the magnitude relationship between the difference and the second threshold value. Compare (S24).

判断部315は、ステップS22における比較およびステップS24における比較の結果から、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が含まれているかどうかの判断を行う。なお、このとき、最大輝度値に関して比較を行うときには、その輝度値よりも大きい輝度値が存在しないことからステップS24における比較結果を無視し、ステップS22における比較の結果だけで判断を行う(S25)。   The determination unit 315 determines whether reflected light from the glasses is included in the photographed eye image based on the comparison in step S22 and the comparison in step S24. At this time, when the comparison is made with respect to the maximum luminance value, since there is no luminance value larger than the luminance value, the comparison result in step S24 is ignored, and the determination is made based only on the comparison result in step S22 (S25). .

そして、ステップS22における第1の比較部313での比較の結果が大であり、かつステップS24における第2の比較部314での比較の結果が大であれば、判断部315は、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が含まれていると判断し、照明部に照明の切り換えを指示し(S26)、ステップS12にもどって再度眼画像を取り込む。   Then, if the result of the comparison in the first comparison unit 313 in step S22 is large and the result of the comparison in the second comparison unit 314 in step S24 is large, the determination unit 315 is photographed. It is determined that the reflected light from the glasses is included in the eye image, the illumination unit is instructed to switch illumination (S26), and the eye image is captured again by returning to step S12.

また、ステップS22における比較またはステップS24における比較のいずれかの比較結果が大でなければ、比較が行われている輝度値が最大輝度値かどうかの判断がなされ(S27)、最大輝度値でなければ、その輝度値よりも1大きい輝度値の度数に関して比較を行うための準備がなされ(S28)、ステップS21およびステップS23にもどって再度比較が行われる。   If the comparison result of either the comparison in step S22 or the comparison in step S24 is not large, it is determined whether the luminance value being compared is the maximum luminance value (S27) and must be the maximum luminance value. For example, preparation is made for comparison with respect to the frequency of the luminance value one greater than the luminance value (S28), and the comparison is performed again by returning to step S21 and step S23.

比較が行われている輝度値が最大輝度値であれば、瞳孔検出部32は撮影された眼画像から瞳孔位置とその半径を検出する。そして眼位置判断部33は、瞳孔検出部32において検出された瞳孔の位置およびその半径から、撮影された眼画像において、眼が適切な位置に適切な大きさで写っているかどうかを判断する(S30)。そして、適切ではないと判断した場合には、ステップS12にもどって再度眼画像を取り込む。   If the luminance value being compared is the maximum luminance value, the pupil detection unit 32 detects the pupil position and its radius from the photographed eye image. Then, the eye position determination unit 33 determines whether or not the eye is captured at an appropriate size in an appropriate position in the photographed eye image based on the position of the pupil detected by the pupil detection unit 32 and its radius ( S30). If it is determined that it is not appropriate, the process returns to step S12 to capture the eye image again.

ステップS30において適切であると判断された眼画像については、認証画像取得部34がそれを認証用または登録用の眼画像として虹彩情報処理部40に出力する(S40)。虹彩情報処理部40では、瞳孔の中心座標にもとづき眼画像データの中から虹彩画像を切り出す(S41)。そして、虹彩画像を虹彩の模様を数値で示す固有の認証情報に変換し(S42)、撮影された眼画像に関して認証動作を行うように設定されている場合には(S43)、登録されている登録認証情報と比較することによって認証動作を実行する(S44)。また、撮影された眼画像に関して登録動作を行うように設定されている場合には、ステップS42で得られた認証情報を登録認証情報として記憶部43に登録する動作を実行する(S45)。   About the eye image judged to be suitable in step S30, the authentication image acquisition part 34 outputs it to the iris information processing part 40 as an eye image for authentication or registration (S40). The iris information processing unit 40 cuts out an iris image from the eye image data based on the center coordinates of the pupil (S41). Then, the iris image is converted into unique authentication information indicating the iris pattern as a numerical value (S42), and if it is set to perform an authentication operation on the photographed eye image (S43), it is registered. An authentication operation is executed by comparing with the registered authentication information (S44). If it is set to perform a registration operation on the photographed eye image, an operation of registering the authentication information obtained in step S42 in the storage unit 43 as registration authentication information is executed (S45).

以上述べたように、本発明の実施の形態1では、撮影された眼画像の輝度値に関するヒストグラムを作成し、そのヒストグラムから得られる度数の分布波形から、撮影された眼画像に眼鏡による反射光が含まれているかどうかを判定する。   As described above, in the first embodiment of the present invention, a histogram relating to the luminance value of the photographed eye image is created, and the reflected light from the glasses is applied to the photographed eye image from the frequency distribution waveform obtained from the histogram. Whether or not is included.

これにより、眼鏡による反射光を高い確度で検出することができるようになる。そして、例えば、撮影された眼画像に眼鏡による反射光が含まれていると判定された場合には、照明部10から被写体に照明される照明光の照射角度を変えて再度眼画像を撮影する等して眼画像内に眼鏡による反射光が映り込まない眼画像を取り込むことが可能となり、虹彩に関し精度の高い認証情報を得ることができるようになる。   Thereby, the reflected light from the glasses can be detected with high accuracy. For example, when it is determined that the captured eye image includes reflected light from the glasses, the eye image is captured again by changing the irradiation angle of the illumination light that illuminates the subject from the illumination unit 10. For example, it is possible to capture an eye image in which the reflected light from the glasses is not reflected in the eye image, and it is possible to obtain highly accurate authentication information regarding the iris.

なお、本発明の実施の形態1では、照明用LED12をそれぞれ1つのLEDで構成する説明を行ったが、何らこの構成に限定するものではない。例えば、照明用LED12のそれぞれを複数のLEDで構成してもよい。このように、照明用LED12のそれぞれを複数のLEDで構成する場合は、一つ一つのLEDが発光輝度の比較的小さいLEDであってもよく、また、発光させるLEDの数を変えることで被写体の眼を照射する際の光量を制御することができる。   In the first embodiment of the present invention, the illumination LED 12 is described as being composed of one LED. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, you may comprise each of LED12 for illumination with several LED. As described above, when each of the illumination LEDs 12 is composed of a plurality of LEDs, each LED may be an LED having a relatively low light emission luminance, and the subject can be changed by changing the number of LEDs to emit light. The amount of light when irradiating the eyes can be controlled.

また、本発明の実施の形態1では、照明用LED12を3対のLEDで構成する説明を行ったが、これは、被写体の眼に対する照明光の照射角度の組み合わせを多くするためである。しかし、本実施の形態を何らこの構成に限定するものではなく、例えば、照明用LED12を3対以上の照明用LEDで構成してもよく、3対以下の照明用LEDで構成してもよい。   In the first embodiment of the present invention, the illumination LED 12 is described as being composed of three pairs of LEDs. This is for increasing the number of combinations of illumination light irradiation angles with respect to the subject's eyes. However, the present embodiment is not limited to this configuration. For example, the illumination LED 12 may be composed of three or more pairs of illumination LEDs, or may be composed of three or less pairs of illumination LEDs. .

あるいは、照明用LED12を1対のLEDで構成し、そのLEDを移動させることができるような可動部を備えた構成としてもよい。このような構成とすることで、照明用LED12を可動部によってレンズ21に近い位置と遠い位置とに移動させることができ、被写体の眼に対する照明光の照射角度が異なる眼画像を撮影することができる。また、物理的に照明用LED12を移動させるだけでなく、レンズやプリズム、鏡等の反射や屈折、分光等を行う一般に知られた手段を用い、あるいはそれらを組み合わせ、光の屈折や反射を利用して照明用LED12からの照明光の光路を変えて、被写体の眼に対する照明光の照射角度を変えるようにすることも可能である。   Or it is good also as a structure provided with the movable part which can comprise LED12 for illumination by a pair of LED, and can move the LED. With such a configuration, the illumination LED 12 can be moved to a position close to and far from the lens 21 by the movable portion, and eye images with different illumination light irradiation angles on the subject's eyes can be taken. it can. In addition to physically moving the LED 12 for illumination, generally known means for performing reflection, refraction, spectroscopy, etc. of lenses, prisms, mirrors, etc. are used, or combinations thereof are used to utilize light refraction and reflection. Then, it is possible to change the irradiation angle of the illumination light with respect to the subject's eye by changing the optical path of the illumination light from the illumination LED 12.

なお、本発明の実施の形態においては、照明用LED12からの照明光を近赤外光とする構成を説明した。これは、虹彩が赤外光を反射しやすい特性を持っているため、撮影された眼画像のコントラストがより大きくなり判別の精度が向上するからである。また、可視光を遮光し、近赤外光を透光する一般に知られているフィルタ等で照明用LED12を覆う等することでも同様の構成とすることができる。   In the embodiment of the present invention, the configuration in which the illumination light from the illumination LED 12 is near infrared light has been described. This is because the iris has a characteristic of easily reflecting infrared light, so that the contrast of the photographed eye image is increased and the accuracy of the discrimination is improved. The same configuration can also be achieved by covering the illumination LED 12 with a generally known filter or the like that blocks visible light and transmits near-infrared light.

なお、本発明の実施の形態においては、照明用LED12を誘導鏡の左右両脇に配置する構成を説明したが、例えば、照明用LED12を誘導鏡の上下に配置する構成等であってもよい。いずれにしても、照明用LED12から被写体に適切な照射角度で適切に照明光を照射することができるように、最適な位置に配置することが望ましい。   In the embodiment of the present invention, the configuration in which the illumination LEDs 12 are arranged on the left and right sides of the guide mirror has been described. However, for example, a configuration in which the illumination LEDs 12 are arranged above and below the guide mirror may be used. . In any case, it is desirable that the illumination LED 12 be disposed at an optimal position so that illumination light can be appropriately irradiated onto the subject at an appropriate irradiation angle.

なお、本発明の実施の形態において説明したしきい値等の各種の値は眼画像撮影装置を設置する場所の環境や照明光の輝度、光量等の撮影条件によって異なるので、実験等で最適値を求め適宜設定することが望ましい。   Various values such as threshold values described in the embodiments of the present invention vary depending on the environment where the eye image capturing apparatus is installed and the photographing conditions such as the luminance and light quantity of illumination light. It is desirable to obtain and set as appropriate.

なお、本発明の実施の形態において説明した認証装置は、眼画像撮影装置で撮影した眼画像を表示する液晶やEL等を用いた表示部(図示せず)を備えていてもよい。このとき、表示部が認証装置の管理者等の確認用として使用される場合は、表示部を認証装置から離れたところに設置できるようにすることが望ましい。   Note that the authentication device described in the embodiment of the present invention may include a display unit (not shown) using a liquid crystal, an EL, or the like that displays an eye image captured by the eye image capturing device. At this time, when the display unit is used for confirmation by an administrator or the like of the authentication device, it is desirable that the display unit can be installed away from the authentication device.

また、本発明の実施の形態ではレンズの前面に誘導鏡を配置した構成を説明したが、レンズ部と誘導鏡とを一体とする構成や、レンズ部の近傍に誘導鏡を配置する構成等であってもかまわない。また、本発明の実施の形態において、誘導鏡は、被写体が眼の水平位置および眼とレンズ部との距離を把握するために用いているに過ぎず、例えば、映像や音声等による指示によって被写体の眼を適切な位置に誘導することができるように構成することで、誘導鏡を用いない構成とすることも可能である。   Further, in the embodiment of the present invention, the configuration in which the guide mirror is disposed on the front surface of the lens has been described. It does not matter. Further, in the embodiment of the present invention, the guide mirror is merely used for grasping the horizontal position of the eye and the distance between the eye and the lens unit. It is also possible to adopt a configuration that does not use a guiding mirror by configuring the eye so that it can be guided to an appropriate position.

また、本発明の実施の形態では、先に、撮影された眼画像の画質判定を行い、その後、眼鏡による反射光の有無の判別を行う構成を説明したが、例えば、先に、眼鏡による反射光の有無の判別を行い、その後、撮影された眼画像の画質判定を行う構成としてもよい。   In the embodiment of the present invention, the configuration in which the image quality of the captured eye image is determined first and then the presence / absence of the reflected light by the glasses is described has been described. A configuration may be adopted in which the presence / absence of light is determined, and then the image quality of the photographed eye image is determined.

また、本発明の実施の形態の認証装置においては、眼画像撮影装置と虹彩情報処理部とが一体になった構成として説明したが、何らこの構成に限定するものではなく、眼画像撮影装置、虹彩情報処理部等、各構成要素が別々の機器として構成されていてもよく、あるいは眼画像撮影装置単体を眼画像を撮影するためだけの目的に用いてもよい。   Further, in the authentication device according to the embodiment of the present invention, the configuration in which the eye image capturing device and the iris information processing unit are integrated has been described, but the configuration is not limited to this configuration, and the eye image capturing device, Each component such as an iris information processing unit may be configured as a separate device, or the eye image capturing device alone may be used only for capturing an eye image.

本発明に係る眼鏡判別装置および認証装置ならびに眼鏡判別方法によれば、照明光に関する制限が少なく、眼画像に映り込んだ眼鏡による反射光を高い確度で判別することができ、また、皮膚による反射光と眼鏡による反射光とを区別して判別することができるので、眼鏡判別装置および認証装置ならびに眼鏡判別方法として有用である。   According to the spectacles discriminating device, the authentication device, and the spectacles discriminating method according to the present invention, there are few restrictions on the illumination light, the reflected light from the spectacles reflected in the eye image can be discriminated with high accuracy, and the reflection by the skin Since light and reflected light from spectacles can be distinguished and discriminated, it is useful as a spectacle discriminating device, an authentication device, and a spectacle discriminating method.

本発明の実施の形態1における認証装置の概要を示す外観図1 is an external view showing an outline of an authentication device according to Embodiment 1 of the present invention. 同認証装置の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of the authentication device 同認証装置で撮影された眼画像とその眼画像から得られる輝度値に関するヒストグラムを示した図The figure which showed the histogram regarding the luminance value obtained from the eye image image | photographed with the authentication apparatus, and the eye image 同認証装置で撮影された眼画像から得られる輝度値に関するヒストグラムのうち高い輝度値領域の輝度分布を拡大した図The figure which expanded the luminance distribution of the high luminance value area among the histograms concerning the luminance value obtained from the eye image photographed by the authentication device 同認証装置に含まれる眼鏡判別部の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the spectacles discrimination | determination part contained in the authentication apparatus 同認証装置の動作を示すフローチャートFlow chart showing operation of the authentication device

符号の説明Explanation of symbols

1 認証装置
10 照明部
11 照明制御部
12 照明用LED
13 誘導鏡
20 撮影部
21 レンズ
22 撮像素子
23 前処理部
30 画像信号処理部
31 眼鏡判別部
32 瞳孔検出部
33 眼位置判断部
34 認証画像取得部
40 虹彩情報処理部
41 虹彩認証処理部
42 虹彩情報登録部
43 記憶部
50 眼画像撮影装置
70a,70b,70c 眼画像
311 ヒストグラム作成部
312 ヒストグラム用メモリ
313 第1の比較部
314 第2の比較部
315 判断部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Authentication apparatus 10 Illumination part 11 Illumination control part 12 LED for illumination
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Guide mirror 20 Image pick-up part 21 Lens 22 Image pick-up element 23 Pre-processing part 30 Image signal processing part 31 Eyeglass discrimination | determination part 32 Pupil detection part 33 Eye position determination part 34 Authentication image acquisition part 40 Iris information processing part 41 Iris authentication process part 42 Iris Information registration unit 43 Storage unit 50 Eye image capturing device 70a, 70b, 70c Eye image 311 Histogram creation unit 312 Memory for histogram 313 First comparison unit 314 Second comparison unit 315 Determination unit

Claims (8)

被写体の眼を含む領域に照明光を照射する照明部と、
前記被写体の眼画像を撮影する撮影部と、
前記撮影部において撮影された眼画像の輝度値に関するヒストグラムを求めるヒストグラム部と、
前記ヒストグラムの各輝度値における度数とその輝度値よりも1小さい輝度値における度数との差を求め、その差と第1のしきい値とを比較する第1の比較部と、
前記第1の比較部において比較を行った輝度値における度数とその輝度値よりも1大きい輝度値における度数との差を求め、その差と第2のしきい値とを比較する第2の比較部と、
前記第1の比較部の比較結果および前記第2の比較部の比較結果にもとづき、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が映り込んでいるか否かを判断する判断部と
を備えたことを特徴とする眼鏡判別装置。
An illumination unit that emits illumination light to a region including the subject's eyes;
A photographing unit for photographing an eye image of the subject;
A histogram portion for obtaining a histogram relating to a luminance value of an eye image photographed in the photographing portion;
A first comparison unit that obtains a difference between a frequency at each luminance value of the histogram and a frequency at a luminance value that is one smaller than the luminance value, and compares the difference with a first threshold value;
A second comparison for obtaining a difference between the frequency in the luminance value compared in the first comparison unit and the frequency in the luminance value one greater than the luminance value, and comparing the difference with a second threshold value. And
A determination unit that determines whether reflected light from the glasses is reflected in the photographed eye image based on the comparison result of the first comparison unit and the comparison result of the second comparison unit; An eyeglass discrimination device characterized by the above.
前記第1の比較部において、前記ヒストグラムの任意の輝度値における度数からその輝度値よりも1小さい輝度値における度数を引いた値が第1のしきい値よりも大きく、かつ前記第2の比較部において、前記任意の輝度値における度数からその輝度値よりも1大きい輝度値における度数を引いた値が第2のしきい値よりも大きい場合に、前記判断部は、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が映り込んでいると判断する
ことを特徴とする請求項1記載の眼鏡判別装置。
In the first comparison unit, a value obtained by subtracting the frequency at a luminance value 1 smaller than the luminance value from the frequency at an arbitrary luminance value in the histogram is greater than a first threshold value, and the second comparison is performed. When the value obtained by subtracting the frequency at the luminance value 1 larger than the luminance value from the frequency at the arbitrary luminance value is larger than a second threshold value, the determination unit 2. The glasses discriminating apparatus according to claim 1, wherein it is determined that reflected light from the glasses is reflected on the screen.
前記判断部は、前記第1の比較部において比較を行う輝度値が最大輝度値の場合には、前記第1の比較部の比較結果にのみもとづき、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が映り込んでいるか否かを判断する
ことを特徴とする請求項2記載の眼鏡判別装置。
When the luminance value to be compared in the first comparison unit is the maximum luminance value, the determination unit is based on only the comparison result of the first comparison unit, and the reflected light from the glasses is captured in the photographed eye image. 3. The glasses discriminating apparatus according to claim 2, wherein it is determined whether or not the image is reflected.
前記第1の比較部および前記第2の比較部は、任意に設定された比較最小輝度値以上のすべての輝度値においてそれぞれの比較を行う
ことを特徴とする請求項3記載の眼鏡判別装置。
4. The glasses discriminating apparatus according to claim 3, wherein the first comparison unit and the second comparison unit perform comparison for all luminance values that are equal to or greater than a comparative comparison luminance value that is arbitrarily set.
前記比較最小輝度値は、前記照明部の照明光の明るさとの比例関係にもとづき設定された値とする
ことを特徴とする請求項4記載の眼鏡判別装置。
5. The glasses discriminating apparatus according to claim 4, wherein the comparative minimum luminance value is a value set based on a proportional relationship with the brightness of illumination light of the illumination unit.
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の眼鏡判別装置と、
前記眼鏡判別装置において、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が映り込んでい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処理部と
を備えたことを特徴とする認証装置。
The glasses discriminating device according to any one of claims 1 to 5,
The glasses discriminating apparatus includes an authentication processing unit that performs an authentication process using an iris portion of an eye image that has been determined that reflected light from the glasses is not reflected in the photographed eye image. Authentication device.
前記眼鏡判別装置において、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が映り込んでいないと判定された眼画像の虹彩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6記載の認証装置。
The said spectacles discrimination | determination apparatus was provided with the registration part which registers the information regarding the iris of the eye image determined that the reflected light by spectacles is not reflected in the image | photographed eye image. Authentication device.
被写体の眼を含む領域に照明光を照射する第1ステップと、
前記被写体の眼画像を撮影する第2ステップと、
前記第2ステップにおいて撮影された眼画像の輝度値に関するヒストグラムを求める第3ステップと、
前記第3ステップにおいて求められた前記ヒストグラムの各輝度値における度数とその輝度値よりも1小さい輝度値における度数との差およびその輝度値における度数とその輝度値よりも1大きい輝度値における度数との差を順次求める第4ステップと、
前記第4ステップにおいて求められた前記ヒストグラムの各輝度値における度数とその輝度値よりも1小さい輝度値における度数との差と第1のしきい値とを比較する第5ステップと、
前記第4ステップにおいて求められた前記ヒストグラムの各輝度値における度数とその輝度値よりも1大きい輝度値における度数との差と第2のしきい値とを比較する第6ステップと、
前記第5ステップにおける比較結果および前記第6ステップにおける比較結果にもとづき、撮影された眼画像内に眼鏡による反射光が映り込んでいるか否かを判断する第7ステップと
を備えたことを特徴とする眼鏡判別方法。
A first step of irradiating illumination light to a region including the subject's eyes;
A second step of taking an eye image of the subject;
A third step for obtaining a histogram relating to a luminance value of the eye image photographed in the second step;
The difference between the frequency at each luminance value of the histogram determined in the third step and the frequency at a luminance value that is one smaller than the luminance value, and the frequency at the luminance value and the frequency at a luminance value that is one greater than the luminance value, A fourth step for sequentially determining the difference between
A fifth step of comparing a first threshold value with a difference between the frequency at each luminance value of the histogram obtained at the fourth step and the frequency at a luminance value one smaller than the luminance value;
A sixth step of comparing a difference between a frequency at each luminance value of the histogram obtained in the fourth step and a frequency at a luminance value one greater than the luminance value with a second threshold value;
And a seventh step of determining whether or not the reflected light from the glasses is reflected in the photographed eye image based on the comparison result in the fifth step and the comparison result in the sixth step. To discriminate glasses.
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