JP2007209646A - 誘導装置、撮影装置および認証装置ならびに誘導方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装置から比較的離れた位置で自らの顔の位置を誘導することが容易であるとともに、装置に近づいた場合にも、被写体が正確に自らの両眼の位置を誘導することのできる誘導装置を提供する。
【解決手段】被写体３０までの距離を繰り返し測定する距離測定部２と、距離測定部２によって測定された被写体３０までの距離にもとづいて、被写体３０が接近するにしたがって、被写体３０の少なくとも眼を含む領域を表示する第１の表示から、被写体３０の少なくとも眼を含む領域であって、第１の表示の領域よりも狭い領域を表示する第２の表示に切り替えて表示を行う誘導表示部５０とを備えた。
【選択図】図６

Description

本発明は、被写体の眼の画像を用いて個人認証を行う認証装置に関し、さらに詳しくは、被写体の眼を適切な位置に誘導する誘導装置、それを用いた撮影装置および認証装置ならびに誘導方法に関する。

近年、入退出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、手や腕の血管パターン等、その被認証者固有の情報、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性の高さから、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、このような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を必要とする機器において実用化されている（例えば、特許文献１を参照。）。

このような虹彩認証方法は、被認証者の眼の部分の画像（以下、この画像を眼画像と記す）から虹彩の部分を選択的にコード化し、得られた情報を認証情報として、あらかじめ登録された情報（以下、登録認証情報と記す）との不一致度を算出し、この不一致度と所定の閾値とを比較することによって、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。

虹彩認証方法においては、認証情報を作成する画像処理を行うために、解像度の高い鮮明な被写体の眼（特に虹彩）の画像を撮影する必要があり、多くの場合には、眼の撮影には比較的狭角の（望遠の）レンズが用いられてきた。このため、被写体に対して、簡易かつ迅速に眼をレンズの画角内に配置させるための誘導方法の実現が課題になっていた。

このような、被写体に眼位置を誘導させるための技術として、様々な技術が提案されてきている。例えば、両眼を配置させるべき位置それぞれに目印を付した鏡部を用いて、自らの両眼の反射像をそれぞれの目印に合わせるように被写体を移動させることにより、被写体の眼をレンズの画角内に誘導することのできる技術が提案されている（例えば、特許文献２を参照。）。
特許第３３０７９３６号公報 特開２００４−１６７０４６号公報

しかしながら、前述のような技術においては、被写体は、鏡部に自らの顔の大部分が映った状態で自らの両眼の反射像をそれぞれの目印の位置に合わせる必要があった。このため、装置から比較的離れた位置で自らの顔を鏡に映して誘導することは容易に行うことができるものの、装置に近づいた場合には、眼以外の部分の反射像や虚像の発生等の影響によって集中することが難しく、被写体が正確に両眼の反射像を目印に合わせることが難しいという課題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、装置から比較的離れた位置で自らの顔の位置を誘導することが容易であるとともに、装置に近づいた場合にも、被写体が正確に自らの両眼の位置を誘導することのできる誘導装置、撮影装置および認証装置ならびに誘導方法を提供することを目的とする。

このような課題を解決するために、本発明の誘導装置は、被写体までの距離を繰り返し測定する距離測定部と、距離測定部によって測定された被写体までの距離にもとづいて、被写体が接近するにしたがって、被写体の少なくとも眼を含む領域を表示する第１の表示から、被写体の少なくとも眼を含む領域であって、第１の表示の領域よりも狭い領域を表示する第２の表示に切り替えて表示を行う誘導表示部とを備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、被写体の接近に伴って、誘導表示部が、眼を含む領域であって、かつ、より狭い領域を表示するので、装置から比較的離れた位置では自らの顔の位置を誘導することが容易であるとともに、装置に近づいた場合にも、被写体が正確に自らの両眼の位置を誘導することのできる誘導装置を実現することができる。

また、誘導表示部は、距離測定部によって測定された被写体までの距離が所定の距離よりも遠いときに第１の表示を行い、被写体までの距離が所定の距離よりも近いときに第２の表示を行う構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、より適切な位置に所定の距離を設定することができるとともに、環境の違いやユーザの違いによって、所定の距離を任意に変更することができる。

また、第１の表示および第２の表示は、被写体の両眼を含む表示である構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、被写体の両眼を適切に誘導することができる。

また、誘導表示部は、液晶表示部と液晶表示部の表示を制御する表示制御部とを有し、表示制御部による液晶表示部の表示の切り替えによって、第１の表示と第２の表示との切り替えが行われる構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、液晶表示部を用いることにより、被写体に対して様々な表示を行うことができる。

さらに、誘導表示部は、被写体を映す鏡部を有し、第１の表示および第２の表示は、被写体の少なくとも眼を含む鏡部での反射像である構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、鏡の反射像を用いた簡易な構成で、被写体の眼位置誘導を行うことができる。

また、第１の表示は、距離測定部によって測定された被写体までの距離についての情報を表示する構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、被写体に対して、距離方向の誘導をも行うことができる。

さらに、被写体までの距離についての情報の表示が、インジケータを用いて行われる構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、被写体に対して、直感的な誘導を行うことができる。

また、周辺の照度を測定する照度測定部を備え、照度測定部によって測定された周辺の照度の違いによって、表示制御部は、液晶表示部の、光線を吸収する吸収部の透過率を変化させる構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、周辺の照度の違いに関わらず、被写体に見やすい表示を行うことができる。

さらに、表示制御部は、周辺の照度が所定の閾値よりも高いときに、液晶表示部の吸収部の透過率が低くなるような表示を行い、周辺の照度が所定の閾値よりも低いときに、吸収部の透過率が高くなるような表示を行う構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、屋外、屋内を問わず、もっとも被写体に見やすい表示を行うことができる。

また、鏡部は、所定の波長領域の光線を透過する構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、鏡部の背面に撮影部を配置するという簡易な構成により、鏡部を透過した光線を用いて、被写体の眼を撮影することができる撮影装置に適した誘導装置を実現できる。

さらに、鏡部は、近赤外領域の光線を透過するコールドミラーである構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、虹彩の画像をより鮮明に撮像することのできる近赤外領域の光線を用いて眼画像の撮影を行うことのできる撮影装置に適した誘導装置を実現できる。

次に、本発明の撮影装置は、本発明の誘導装置と、液晶表示部を透過した光線を用いて被写体の画像を撮影する撮影部とを備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、被写体の接近に伴って、誘導表示部が、眼を含む領域であって、かつ、より狭い領域を表示するので、装置から比較的離れた位置では自らの顔の位置を誘導することが容易であるとともに、装置に近づいた場合にも、被写体が正確に自らの両眼の位置を誘導することのできる誘導装置を用いた撮影装置を実現できる。

また、本発明の撮影装置は、本発明の誘導装置と、鏡部を透過した光線を用いて被写体の画像を撮影する撮影部とを備えた構成であってもよい。

このような構成によっても、被写体の接近に伴って、誘導表示部が、眼を含む領域であって、かつ、より狭い領域を表示するので、装置から比較的離れた位置では自らの顔の位置を誘導することが容易であるとともに、装置に近づいた場合にも、被写体が正確に自らの両眼の位置を誘導することのできる誘導装置を用いた撮影装置を実現できる。

また、鏡部を透過する波長領域の光線を照射する光源部を備えた構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、眼の画像をより鮮明に撮像することのできる撮影装置を提供できる。

次に、本発明の認証装置は、本発明の撮影装置と、撮影装置の撮影部で撮影された被写体の眼画像を評価する眼画像評価部と、眼画像評価部で評価された結果にもとづいて、眼画像に対して認証処理を行う認証処理部とを備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、被写体の接近に伴って、誘導表示部が、眼を含む領域であって、かつ、より狭い領域を表示するので、装置から比較的離れた位置では自らの顔の位置を誘導することが容易であるとともに、装置に近づいた場合にも、被写体が正確に自らの両眼の位置を誘導することのできる誘導装置を用いた認証装置を実現できる。

また、認証処理部は、撮影部で撮影された画像の少なくとも虹彩を含む部分から認証情報を作成する認証情報作成部と、あらかじめ登録された者の登録認証情報を記憶する記憶部と、認証情報作成部で作成された認証情報と、記憶部に記憶された登録認証情報との不一致度を算出する不一致度算出部と、不一致度算出部において算出された不一致度と所定の閾値との比較によって被写体があらかじめ登録された者であると認証できるか否かを判定する認証結果判定部とを備えた構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、認証率の高い虹彩認証方法を用いた認証装置を実現することができる。

また、眼画像評価部は、撮影部で撮影された被写体の眼画像の画質を判定する画質判定部、および、眼画像に眼が撮影されているか否かを判定する眼検出部を備え、認証処理部は、画質判定部で画質がよいと判定され、眼検出部で眼が撮影されていると判定された眼画像を用いて認証処理を行う構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、眼画像評価部で、画質がよく、眼が撮影されていると判定された画像によって認証処理を行うので、より認証率を高くすることができる。

次に、本発明の誘導方法は、被写体までの距離を繰り返し測定する第１のステップと、第１のステップにおいて測定された距離の違いによって、被写体に対して、被写体の少なくとも眼を含む領域を表示する第１の表示と、被写体の少なくとも眼を含む領域であって、第１の表示の領域よりも狭い領域を表示する第２の表示とを切り替えて表示する第２のステップとを備えたことを特徴としている。

このような方法によれば、被写体の接近に伴って、誘導表示部が、眼を含む領域であって、かつ、より狭い領域を表示するので、装置から比較的離れた位置では自らの顔の位置を誘導することが容易であるとともに、装置に近づいた場合にも、被写体が正確に自らの両眼の位置を誘導することのできる誘導方法を実現することができる。

以上述べたように、本発明によれば、装置から比較的離れた位置で自らの顔の位置を誘導することが容易であるとともに、装置に近づいた場合にも、被写体が正確に自らの両眼の位置を誘導することのできる誘導装置、撮影装置および認証装置ならびに誘導方法を提供することができる。

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）
まず、本発明の実施の形態における認証装置１および撮影装置６０について説明する。図１は、本発明の実施の形態における認証装置１を正面から見た正面図であり、図２は、本発明の実施の形態における認証装置１を上から見た平面図である。

図１および図２に示したように、認証装置１は、誘導装置７０を含む撮影装置６０を搭載している。

本発明の実施の形態における撮影装置６０は、被写体３０（図１、図２には図示せず。図６を参照）の右眼および左眼をそれぞれ撮影する撮影部４，４４、被写体３０を誘導するために後述する様々な表示を行う、鏡部４１と鏡部４１の前面に配置された液晶表示部４０とを有する誘導表示部５０、被写体３０の右眼および左眼をそれぞれ照射する光源部７，７７、被写体３０までの距離を繰り返し測定する距離測定部２、撮影装置６０周辺の照度を測定する照度測定部５１、照度測定部５１によって測定された照度の値によって、周辺の環境が屋内および屋外のいずれであるかを判定する環境判定部５２、距離測定部２および環境判定部５２それぞれの判定結果にもとづいて、誘導表示部５０の液晶表示部４０に様々な表示を行わせる表示制御部５３、ならびに、撮影部４，４４、表示制御部５３、光源部７，７７および距離測定部２それぞれの制御を行う制御部３１を備えている。

光源部７，７７としては、被写体３０の眼のコントラストのよい、鮮明な虹彩画像を撮影するために、眼に対して近赤外領域の波長（約７００ｎｍから約１０００ｎｍ程度の波長）を有する光線を照射することのできるＬＥＤアレイ等の光源を用いることができる。図１に示すように、向かって左側に配置された光源部７が右眼を照射し、右側に配置された光源部７７が左眼を照射するように配置されている。これは、できるだけ眼に対して角度を付けて斜めから照射する方が、眼鏡における反射光の映りこみの少ない、良好な眼画像を得ることができるからである。

また、撮影部４，４４の一例としては、撮像素子としてＣＣＤまたはＣＭＯＳ等を用いた白黒カメラを用いることができる。撮影部４，４４に装着されるレンズ系としては、被写体３０の眼の領域を拡大して撮影することのできる望遠レンズを搭載することが望ましい。さらに、撮影部４，４４は、固定焦点式のレンズ系を搭載しており、撮影装置６０または認証装置１は被写体３０を焦点の合う範囲内（以下、合焦範囲内とも記す）に誘導する必要がある。この誘導方法については後述する。

距離測定部２としては、赤外線を用いた測距センサ等の、公知の距離測定手段を用いることができる。

照度測定部５１としては、照度センサ等の、公知の照度測定手段を用いることができる。

環境判定部５２は、照度測定部５１からの出力にもとづいて、周辺の環境が室内であるのか屋外であるのかの判定を行う。具体的には、例えば、あらかじめ定めておいた閾値との比較により、照度測定部５１からの出力が所定の閾値よりも大きいときには周辺環境が屋外であると判定し、照度測定部５１からの出力が所定の閾値よりも小さいときには周辺環境が屋内であると判定することができる。

図２に示すように、撮影部４，４４は、被写体３０から見て誘導表示部５０の背面に配置されており、距離測定部２および光源部７，７７は、被写体３０に威圧感を与えにくいように、樹脂等のスモーク部材３５によって覆われている。

また、誘導表示部５０は、図２に示すように、被写体３０から見て手前に液晶表示部４０、奥側に鏡部４１がそれぞれ配置されている。鏡部４１は、前述の近赤外領域の波長の光線を透過させる一方で、それ以下の可視光領域の波長の光線を反射するコールドミラーである。

表示制御部５３は、距離測定部２および環境判定部５２からの出力にもとづいて、誘導表示部５０の液晶表示部４０を制御することによって、被写体３０に対して様々な表示を行うことができる。

ここで、本発明の実施の形態における撮影装置６０または認証装置１によって、被写体３０に対して行うことのできる表示について説明する。図３は、本発明の実施の形態における撮影装置６０または認証装置１の誘導表示部５０の表示について説明するための図である。

まず、表示制御部５３は、被写体３０が距離測定部２の測定可能な範囲内に入った場合、すなわち、距離測定部２から出力が開始された場合には、図３（ａ）に示すような第１の表示８１を行う。第１の表示８１は、誘導表示部５０の液晶表示部４０上に、被写体３０の右眼を誘導するための右眼用枠部６２、左眼を誘導するための左眼用枠部６３、および、四つのインジケータ６５を有し、その個数によって被写体３０までの距離を示すインジケータ部６１を表示する。

誘導表示部５０の液晶表示部４０の裏面には鏡部４１が配置され、鏡部４１の右眼用枠部６２および左眼用枠部６３に対応する部分の裏面には、撮影部４，４４がそれぞれ配置されており、被写体３０に対して、右眼用枠部６２および左眼用枠部６３の中に自らの黒眼の部分が映るように移動させることによって、両眼の虹彩の部分を撮影部４，４４によって撮影することができる。この誘導は、スピーカ（図示せず）等を用いて、被写体３０に対して、「眼を枠に合わせてください」等の情報を報知することによって、さらに確実に実現される。

第１の表示８１のインジケータ部６１、右眼用枠部６２および左眼用枠部６３以外の領域（鏡面反射部６４とも記す）においては、液晶表示部４０は可視光領域の波長の光線を透過しているので、図３（ｂ）に示すように、被写体３０は、誘導表示部５０の前面に位置することにより、鏡面反射部６４において、鏡部４１で反射した自らの顔の反射像を見ることができる。

表示制御部５３は、被写体３０がさらに近づいて、撮影部４，４４の合焦範囲に入ったことを示す情報が距離測定部２から入力された場合には、液晶表示部４０に、図３（ｃ）に示すような第２の表示８３を行う。第２の表示８３においては、右眼用枠部６２および左眼用枠部６３でそれぞれ囲まれた領域以外の領域が光線を吸収する吸収部６６となっている。図３（ｄ）に示すように、被写体３０は、第１の表示８１よりも、より狭い領域、すなわち右眼用枠部６２内および左眼用枠部６３内の領域に片眼ずつを同時に映すように移動することによって、撮影部４，４４は被写体３０の右眼および左眼の画像をそれぞれ撮影することができる。なお、図３（ｃ）に示した例においては、第２の表示８３にはインジケータ部６１が表示されていない例を示したが、本発明はこの例に限定されず、第２の表示８３にインジケータ部６１が表示された状態であってもよい。

上述したように、本発明の実施の形態における撮影装置６０または認証装置１を用いることによって、被写体３０は、比較的装置から離れた状態においては第１の表示８１の比較的広い鏡面反射部６４を用いて、自らの顔の位置をまず大まかに映すように移動することができるとともに、装置に接近した撮影部４，４４の合焦範囲においては、第２の表示８３を用いて、より狭い範囲の右眼用枠部６２および左眼用枠部６３の内側の鏡面反射領域に自らの両眼がそれぞれの枠部に位置するように移動することができる。これにより、合焦範囲においては、第２の表示８３の右眼用枠部６２および左眼用枠部６３以外の部分は光線を吸収する吸収部６６となっているので、眼位置誘導に必要な部分以外には自らの顔の反射像や虚像等が発生しにくく、被写体３０は右眼用枠部６２および左眼用枠部６３に集中して眼位置の誘導を行うことができる。

なお、上述の例においては、誘導表示部５０が液晶表示部４０および鏡部４１を有する構成を用いて説明を行ったが、本発明の撮影装置または認証装置はこの例に限定されない。例えば、誘導表示部５０が鏡部４１を有しない構成であっても、液晶表示部４０の表面はガラス等の表面の滑らかな板状部材であることが多く、この表面における反射光を用いることで、鏡部４１がなくても被写体３０に自らの眼の反射像を見せることができ、被写体３０はこの反射像を利用して、眼の位置を適切な位置に誘導することができる。

さらに、本発明の実施の形態における撮影装置６０または認証装置１においては、誘導表示部５０は、被写体３０が比較的装置から遠くに位置する場合、すなわち、第１の表示８１が行われている場合に、インジケータ部６１を用いて被写体３０に対して距離方向の誘導をも行うことができる。図４は、本発明の実施の形態における撮影装置６０または認証装置１における誘導表示部５０を用いた距離誘導について説明するための図である。表示制御部５３は、まず、被写体３０が距離測定部２の測定可能範囲内に入ったときには、図４（ａ）に示したような第１の表示８５を行う。第１の表示８５においては、表示制御部５３は、液晶表示部４０に対して、インジケータ部６１の四つのインジケータ６５のうち、もっとも左側のインジケータ６５のみが点灯しているような表示を行わせる。この第１の表示８５によって、被写体３０は、自らが距離測定部２の測定可能範囲内に入ったことを知ることができる。

次に、さらに被写体３０が撮影部４，４４の合焦範囲に近づくにしたがって、図４（ｂ）、図４（ｃ）、図４（ｄ）それぞれの第１の表示８６，８７，８８に示したように、表示制御部５３は、液晶表示部４０に順次インジケータ６５を点灯表示させていく。被写体３０が撮影部４，４４の合焦範囲にもっとも接近したと判定される場合には、図４（ｄ）に示したような、すべてのインジケータ６５を点灯させる。このような表示をすることにより、被写体３０は、自らがどの程度最適な位置にいるのかを直感的に理解することができ、よりスムーズな距離方向の誘導を行うことができる。

なお、図４に示した例において、第１の表示８５から第１の表示８６、第１の表示８６から第１の表示８７、第１の表示８７から第１の表示８８それぞれの表示の切り替え（インジケータの点灯個数の切り替え）は、距離測定部２による被写体３０までの距離の測定結果に応じて行うことができる。この切り替えは、必ずしも距離測定部２が距離測定を開始する位置から撮影部４，４４の合焦範囲までの距離を等分して行う必要はなく、実用的には、被写体３０が合焦範囲の近くに位置するほど、より小さな距離の移動でインジケータ部６１の表示が切り替わるような制御を行うことが、より正確な距離誘導を行うために望ましい。また、被写体３０が撮影部４，４４の合焦範囲を超えて接近してしまった場合には、再度インジケータ６５の点灯個数を減らすことによって、被写体３０に眼の位置が合焦範囲を超えて接近してしまったことを知らせることが望ましい。

さらにまた、本発明の実施の形態における認証装置１または撮影装置６０の誘導表示部５０は、外部の照度を検知して、その照度にもとづいて、被写体３０にとって見やすい第２の表示８３を行うことができる。図５は、本発明の実施の形態における認証装置１または撮影装置６０において、誘導表示部５０が外部環境の照度を検知してその照度に対応した表示を行うことを説明するための図である。

認証装置１または撮影装置６０の照度測定部５１は、外部の照度を測定し、その結果を環境判定部５２に出力する。環境判定部５２では、外部の照度の値にもとづいて、外部環境が屋外であるか屋内であるかの判定を行い、その結果を表示制御部５３に出力する。表示制御部５３は、環境判定部５２で判定された結果にもとづいて、第２の表示８３を行う際に、その吸収部６６における反射率、すなわち表示の濃度を変化させて表示を行う。具体的には、環境判定部５２で、周辺の照度が低く、周辺環境が屋内であると判定された場合には、図５（ａ）に示したように、表示制御部５３は、比較的濃度の低い、すなわち、比較的反射率の高い吸収部６７を有する第２の表示８９を誘導表示部５０に表示させる。この場合、第２の表示８９の吸収部６７においても、若干被写体３０は自らの眼の鏡部４１における反射像を見ることができるので、屋内でのより正確な誘導に寄与することができる。一方、環境判定部５２で、周辺の照度が高く、周辺環境が屋外であると判定された場合には、図５（ｂ）に示したように、表示制御部５３は、第２の表示８９と比較して、濃度の高い、すなわち、比較的反射率の低い吸収部６８を有する第２の表示９０を誘導表示部５０に表示させる。この場合には、屋外での吸収部６８での反射光を低減することができるので、屋外でのより正確な誘導に寄与することができる。

ここで、本発明の実施の形態における撮影装置６０を備えた、認証装置１の構成について説明する。図６は、本発明の実施の形態における認証装置１の構成を説明するためのブロック図である。

図６に示したように、認証装置１は、前述の撮影装置６０を含み、撮影部４，４４で撮影された眼画像の画質判定等を行って、良好と判定された画像を認証処理部１７に送る処理（以下、この処理をキャプチャ処理と記す）を行う眼画像評価部３、眼画像評価部３でキャプチャ処理された画像を用いて後述するような所定の方法で虹彩認証処理を行う認証処理部１７および認証処理部１７における認証結果を出力する出力部２３を備え、制御部３１は、眼画像評価部３および認証処理部１７それぞれの動作を制御する。

出力部２３としては、例えば、液晶やＥＬ等を用いた公知の表示装置を用いることもできるし、音声で被写体３０に認証結果等を報知することのできるスピーカ等の装置、または、外部に接続された装置に対して認証結果等の情報を送信することのできる通信装置等を各種使用することが可能である。

眼画像評価部３は、撮影部４，４４から出力された画像からその画像の画質を判定する画質判定部９、および、撮影部４，４４から出力された画像の中に眼とみなされる円形の物体が撮影されているか否かを判定する眼検出部１０を有する。

画質判定部９における画質の判定は、例えば、画質のよい鮮鋭な画像には所定の高周波成分の情報量が多いことを利用して、画像を周波数解析し、その所定の高周波成分の情報量を積算して、その積算値が多いほど画質がよいと判定する方法を利用することができるが、本発明はこの方法に限定されるものではない。例えば、画像全体の平均輝度情報を用いて、その平均輝度情報が所定の閾値範囲内にある場合に画質がよいと判定する方法や、他の公知の画質評価方法、またはこれらを組み合わせた方法を用いることができる。

眼検出部１０は、眼画像の中から、虹彩や瞳孔等の円形状の物体が撮影されているか否かを判定する。眼検出部１０における判定方法としては、例えば撮影部４，４４で撮影された眼画像中に、瞳孔や黒眼の部分と推定される丸い領域（例えば、丸くて周辺と比較して輝度の低下した領域）が存在するか否かを、眼画像と所定の大きさの輝度の低い領域を有する画像とのパターンマッチング処理を行うことで検知する方法や、眼画像の中から瞳孔候補の位置を検出する瞳孔候補検出部と、瞳孔候補の中心座標を中心とし所定の半径を持つ円の円周上における眼画像の輝度の最大値と最小値との差を求める輝度差算出部とを備え、輝度差算出部の出力が所定の閾値以内の場合にその瞳孔候補が瞳孔であると判定する方法等を用いることができる。

認証処理部１７は、眼画像評価部３から出力された画像から、眼の虹彩の部分を検出する虹彩検出部１１、虹彩検出部１１で検出された虹彩の部分の画像から所定の方法を用いて認証情報を作成する認証情報作成部１９、あらかじめ登録された者の両眼の登録認証情報が記憶されている記憶部２１、記憶部２１に記憶された登録認証情報と認証情報作成部１９で作成された認証情報とを比較して不一致度を算出する不一致度算出部２０、および、不一致度算出部２０によって算出された不一致度の値（以下、この値をＨＤ値またはハミング値とも記す）と所定の閾値（以下、ＨＤｔｈとも記す）とを比較することによって、被写体３０があらかじめ登録された者であるか否かを判定する認証結果判定部２２を有する。

ここで、虹彩検出部１１の処理について説明する。まず、虹彩検出部１１は、眼画像の虹彩と白眼の部分との境界を虹彩輪郭として決定する。この虹彩輪郭の決定は、例えば、虹彩が円形状であることを利用して、中心座標を移動させながら半径を変化させて、輝度値の周回積分を行い、その値がもっとも大きく変化する位置を虹彩輪郭として決定する方法によって行うことができ、この方法によれば、虹彩の虹彩輪郭を円弧としたときの中心座標および半径が算出される。

また、虹彩検出部１１は、眼画像における虹彩とまぶたとの境界をまぶた輪郭として決定する。まぶた輪郭の形状の決定は、虹彩とまぶたとの間の輝度差の大きな部分の形状と、様々な形状を有するスプライン曲線とをマッチング処理することにより、もっともフィットするスプライン曲線の形状を、まぶた輪郭の形状として決定する。このようにして虹彩検出部１１で切り出された虹彩の画像は、認証情報作成部１９に送られる。認証情報作成部１９では、虹彩の画像から所定の方法で認証情報が作成される。

記憶部２１には、あらかじめ登録された者の両眼または片眼の登録認証情報が記憶されており、不一致度算出部２０は、認証情報作成部１９で作成された認証情報と、記憶部２１に記憶された登録認証情報とを用いてそのハミング値を、不一致度を示す情報として算出し、認証結果判定部２２に送る。

認証結果判定部２２は、不一致度算出部２０において算出された不一致度の値（ＨＤ値）と所定の閾値ＨＤｔｈとを用いて被写体３０があらかじめ登録された者であるか否かを判定する。認証結果判定部２２は、認証結果を示す情報、すなわち、被写体３０があらかじめ登録された者である場合は「認証ＯＫ」を示す情報を出力部２３に出力し、被写体３０があらかじめ登録された者でない場合には、「認証ＮＧ」を示す情報を出力部２３に出力する。

なお、認証処理部１７の各構成要素のうち、虹彩検出部１１における虹彩の部分の検出方法、認証情報作成部１９における認証情報の作成方法、不一致度算出部２０における不一致度の算出方法、および、認証結果判定部２２における、不一致度算出部２０において算出された不一致度を用いた認証結果の判定方法としては、例えば特許文献１に記載した方法を用いることができる。

なお、図６に示したように、認証装置１の構成要素のうち、誘導表示部５０、表示制御部５３、照度測定部５１、環境判定部５２、表示制御部５３、距離測定部２および制御部３１を用いて、被写体３０を誘導する誘導装置７０を構成することができる。さらに、誘導装置７０に光源部７，７７および撮影部４，４４を備えることにより、被写体３０の眼画像を撮影する撮影装置６０を構成することができる。

次に、本発明の実施の形態における認証装置１の動作について説明する。図７は、本発明の実施の形態における認証装置１の動作について説明するための図である。

図７に示したように、まず認証装置１は、制御部３１が距離測定部２に対して認証装置１から被写体３０までの距離の測定を開始させる（Ｓ１）。この後、距離測定部２は被写体３０までの距離の測定を繰り返して行い、測定の結果を制御部３１に出力する。

次に、制御部３１は、距離測定部２からの出力によって、被写体３０が距離測定部２の測定可能範囲内に入ったか否かを判定する（Ｓ２）。

ステップＳ２において、被写体３０が距離測定部２の測定可能範囲内に入ったと判定された場合には、ステップＳ３に進み、被写体３０が距離測定部２の測定可能範囲内に入っていないと判定された場合には、制御部３１は、繰り返し距離測定部２からの出力より被写体３０が測定可能範囲内に入ったか否かを判定する。

続いて、ステップＳ２において、被写体３０が距離測定部２の測定可能範囲内に入ったと判定された場合には、制御部３１は、光源部７，７７に被写体３０の照射を開始させる（Ｓ３）。

続いて、制御部３１は、距離測定部２の出力にもとづいて、被写体３０が撮影部４，４４の光学系の合焦範囲内に位置するか否かを判定する（Ｓ４）。

ステップＳ４において、被写体３０が撮影部４，４４の合焦範囲内に位置しないと判定された場合（通常、被写体３０は認証装置１に向かって移動してくることが多いので、撮影開始当初はこの場合が多いと考えられる）には、制御部３１は、表示制御部５３に命じて、誘導表示部５０に第１の表示８１を行わせる（Ｓ５）。このとき、前述のように、表示制御部５３は、距離測定部２からの出力に応じて、インジケータ６５の点灯数を変化させることにより、被写体３０に対して距離方向の誘導を行うことができる。

一方、ステップＳ４において、被写体３０が撮影部４，４４の合焦範囲内に位置すると判定された場合（被写体３０が第１の表示８１によってさらに近づいてきた場合等）には、制御部３１は、表示制御部５３に命じて、誘導表示部５０に第２の表示８３を行わせる（Ｓ６）。このとき、前述のように、表示制御部５３は、照度測定部５１からの出力による環境判定部５２での外部環境の判定結果にもとづいて、第２の表示８９，９０を切り替えて表示することで、被写体３０に対する視認性を向上させることができる。

次に、制御部３１は、撮影部４，４４に被写体３０の眼画像の撮影を開始させる（Ｓ７）。撮影部４，４４による撮影は、継続的に行われる。

そして、制御部３１は、眼画像評価部３に眼画像の評価処理（キャプチャ処理）を行わせ（Ｓ８）、画質判定部９において画質がよいと判断され、かつ、眼検出部１０において眼が撮影されていると判定される眼画像がキャプチャ処理された場合には、ステップＳ１０に進み、そうでない場合には、ステップＳ４に戻る（Ｓ９）。

ステップＳ８において、眼画像がキャプチャ処理された場合には、キャプチャされた眼画像が認証処理部１７に送られる。認証処理部１７の虹彩検出部１１では、眼画像からまぶたおよび白眼の部分を除いた虹彩部分の画像が切り出されて、認証情報作成部１９に送られる（Ｓ１０）。

認証情報作成部１９では、所定の方法で、虹彩部分の画像から認証情報が作成され、不一致度算出部２０に送られる（Ｓ１１）。

不一致度算出部２０においては、認証情報作成部１９で作成された認証情報と、記憶部２１にあらかじめ記憶された登録認証情報とが比較されて、その不一致度を表すＨＤ値が算出され、認証結果判定部２２に送られる（Ｓ１２）。

認証結果判定部２２では、不一致度算出部２０において算出されたＨＤ値と、あらかじめ定められた閾値ＨＤｔｈとを比較して、被写体３０が、あらかじめ登録された者であると認証できるか否かを判定する（Ｓ１３）。そして、その判定結果は、出力部２３から出力され、処理を終了する（Ｓ１４）。

なお、本発明の実施の形態における認証装置１では、左右いずれの眼も撮影して認証処理に供することが可能であり、左右それぞれの眼による認証結果を出力することができる。

なお、本発明の実施の形態における認証装置１においては、図３から図５までの各図面に示したように、右眼用枠部６２および左眼用枠部６３がそれぞれ矩形である例を示したが、本発明はこの例に限定されない。図８は、本発明の実施の形態における認証装置１の誘導表示部５０の別の表示例を示す図である。例えば、図８（ａ）に示した第１の表示１８１および図８（ｂ）に示した第２の表示１８３に示したように、右眼用枠部１６２および左眼用枠部１６３がそれぞれ円形であってもよい。また、本発明は、右眼用枠部および左眼用枠部の形状を限定するものではなく、楕円形状、三角形状、多角形状等いかなる形状であってもよい。

さらに、本実施の形態においては、被写体３０の移動によって、第１の表示８１から第２の表示８３に直接切り替わる例を示したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、図８（ｃ）に示したような、吸収部１８６に、鏡面反射機能を有し、第１の表示８１の鏡面反射部６４よりも面積の小さく、第２の表示８３の右眼用枠部６２および左眼用枠部６３よりも面積の大きな枠部１８５を有する移行表示１８２を、第１の表示８１と第２の表示８３との切り替えの間に表示させてもよい。このような移行表示１８２をはさむことによって、鏡面反射機能を有する部分の急激な面積変化によって被写体３０が感じる違和感を低減することができる。

さらに、本発明の実施の形態においては、第１の表示８１にインジケータ部６１が表示された例を用いて説明を行ったが、本発明はこの例に限定されない。例えば、被写体３０の距離方向の誘導を音声や別途設けた表示装置（ＬＥＤ等）等の別の手段で行うことができる場合には、必ずしもインジケータ部６１を誘導表示部５０に表示させる必要はない。しかしながら、実用的には、誘導表示部５０上にインジケータ部６１を表示させる構成を用いれば、被写体３０が誘導表示部５０を見た状態のままで、被写体３０を距離方向および上下方向に誘導できるので望ましい。

なお、本発明の実施の形態における認証装置１においては、環境判定部５２、眼画像評価部３および認証処理部１７それぞれの機能について、ハードウェアおよびソフトウェアのいずれによっても実現することができる。それぞれの機能をハードウェアで実現した場合には、より高速化を図ることができるし、ソフトウェアでそれぞれの機能を実現するような記述を行ってコンピュータで実行させることにより、修正の容易な、汎用性の高い構成を実現することができる。

また、本発明の実施の形態における認証装置１においては、認証処理に用いる方法として、虹彩認証方法を用いた例で説明を行ったが、本発明はこの方法に限定されない。被写体の眼を撮影した画像を用いた認証方法、例えば、網膜認証等にも適用することが可能であることはいうまでもない。

以上述べたように、本発明によれば、装置から比較的離れた位置で自らの顔の位置を誘導することが容易であるとともに、装置に近づいた場合にも、被写体が正確に自らの両眼の位置を誘導することができるという優れた効果を有するので、被写体の眼の画像を用いて個人認証を行う認証装置、さらに詳しくは、被写体の眼を適切な位置に誘導する誘導装置、撮影装置および認証装置ならびに誘導方法等として有用である。

本発明の実施の形態における認証装置を正面から見た正面図 本発明の実施の形態における認証装置を上から見た平面図 本発明の実施の形態における撮影装置または認証装置の誘導表示部の表示について説明するための図 本発明の実施の形態における撮影装置または認証装置における誘導表示部を用いた距離誘導について説明するための図 本発明の実施の形態における認証装置または撮影装置において誘導表示部が外部の照度を検知して表示を行うことを説明するための図 本発明の実施の形態における認証装置の構成を説明するためのブロック図 本発明の実施の形態における認証装置の動作について説明するための図 本発明の実施の形態における認証装置の誘導表示部の別の表示例を示す図

符号の説明

１ 認証装置
２ 距離測定部
３ 眼画像評価部
４，４４ 撮影部
７，７７ 光源部
９ 画質判定部
１０ 眼検出部
１１ 虹彩検出部
１７ 認証処理部
１９ 認証情報作成部
２０ 不一致度算出部
２１ 記憶部
２２ 認証結果判定部
２３ 出力部
３０ 被写体
３１ 制御部
３５ スモーク部材
４０ 液晶表示部
４１ 鏡部
５０ 誘導表示部
５１ 照度測定部
５２ 環境判定部
５３ 表示制御部
６０ 撮影装置
６１ インジケータ部
６２，１６２ 右眼用枠部
６３，１６３ 左眼用枠部
６４ 鏡面反射部
６５ インジケータ
６６，６７，６８，１８６ 吸収部
７０ 誘導装置
８１，８５〜８８，１８１ 第１の表示
８３，８９，９０，１８３ 第２の表示
１８２ 移行表示
１８５ 枠部

Claims (18)

1. 被写体までの距離を繰り返し測定する距離測定部と、
   前記距離測定部によって測定された前記被写体までの距離にもとづいて、前記被写体が接近するにしたがって、前記被写体の少なくとも眼を含む領域を表示する第１の表示から、前記被写体の少なくとも眼を含む領域であって、前記第１の表示の領域よりも狭い領域を表示する第２の表示に切り替えて表示を行う誘導表示部とを備えたことを特徴とする誘導装置。
2. 前記誘導表示部は、前記距離測定部によって測定された前記被写体までの距離が所定の距離よりも遠いときに前記第１の表示を行い、前記被写体までの距離が前記所定の距離よりも近いときに前記第２の表示を行うことを特徴とする請求項１に記載の誘導装置。
3. 前記第１の表示および前記第２の表示は、前記被写体の両眼を含む表示であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の誘導装置。
4. 前記誘導表示部は、液晶表示部と前記液晶表示部の表示を制御する表示制御部とを有し、
   前記表示制御部による前記液晶表示部の表示の切り替えによって、前記第１の表示と前記第２の表示との切り替えが行われることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の誘導装置。
5. 前記誘導表示部は、前記被写体を映す鏡部を有し、
   前記第１の表示および前記第２の表示は、前記被写体の少なくとも眼を含む前記鏡部での反射像であることを特徴とする請求項４に記載の誘導装置。
6. 前記第１の表示は、前記距離測定部によって測定された前記被写体までの距離についての情報を表示することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の誘導装置。
7. 前記被写体までの距離についての情報の表示が、インジケータを用いて行われることを特徴とする請求項６に記載の誘導装置。
8. 周辺の照度を測定する照度測定部を備え、
   前記照度測定部によって測定された周辺の照度の違いによって、前記表示制御部は、前記液晶表示部の、光線を吸収する吸収部の透過率を変化させることを特徴とする請求項４から請求項７までのいずれか１項に記載の誘導装置。
9. 前記表示制御部は、前記周辺の照度が所定の閾値よりも高いときに、前記液晶表示部の前記吸収部の透過率が低くなるような表示を行い、前記周辺の照度が前記所定の閾値よりも低いときに、前記吸収部の透過率が高くなるような表示を行うことを特徴とする請求項８に記載の誘導装置。
10. 前記鏡部は、所定の波長領域の光線を透過することを特徴とする請求項５から請求項９までのいずれか１項に記載の誘導装置。
11. 前記鏡部は、近赤外領域の光線を透過するコールドミラーであることを特徴とする請求項１０に記載の誘導装置。
12. 請求項４に記載の誘導装置と、
    前記液晶表示部を透過した光線を用いて前記被写体の画像を撮影する撮影部とを備えたことを特徴とする撮影装置。
13. 請求項１０または請求項１１に記載の誘導装置と、
    前記鏡部を透過した光線を用いて前記被写体の画像を撮影する撮影部とを備えたことを特徴とする撮影装置。
14. 前記鏡部を透過する波長領域の光線を照射する光源部を備えたことを特徴とする請求項１３に記載の撮影装置。
15. 請求項１２から請求項１４までのいずれか１項に記載の撮影装置と、
    前記撮影装置の前記撮影部で撮影された前記被写体の眼画像を評価する眼画像評価部と、
    前記眼画像評価部で評価された結果にもとづいて、前記眼画像に対し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。
16. 前記認証処理部は、
    前記撮影部で撮影された画像の少なくとも虹彩を含む部分から認証情報を作成する認証情報作成部と、
    あらかじめ登録された者の登録認証情報を記憶する記憶部と、
    前記認証情報作成部で作成された認証情報と、前記記憶部に記憶された登録認証情報との不一致度を算出する不一致度算出部と、
    前記不一致度算出部において算出された不一致度と所定の閾値との比較によって前記被写体が前記あらかじめ登録された者であると認証できるか否かを判定する認証結果判定部とを備えたことを特徴とする請求項１５に記載の認証装置。
17. 前記眼画像評価部は、前記撮影部で撮影された前記被写体の前記眼画像の画質を判定する画質判定部、および、前記眼画像に眼が撮影されているか否かを判定する眼検出部を備え、
    前記認証処理部は、前記画質判定部で画質がよいと判定され、前記眼検出部で眼が撮影されていると判定された眼画像を用いて認証処理を行うことを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の認証装置。
18. 被写体までの距離を繰り返し測定する第１のステップと、
    前記第１のステップにおいて測定された距離の違いによって、前記被写体に対して、前記被写体の少なくとも眼を含む領域を表示する第１の表示と、前記被写体の少なくとも眼を含む領域であって、前記第１の表示の領域よりも狭い領域を表示する第２の表示とを切り替えて表示する第２のステップとを備えたことを特徴とする誘導方法。

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