JP2017191374A - 生体判定装置、端末装置、生体判定装置の制御方法、制御プログラム - Google Patents

生体判定装置、端末装置、生体判定装置の制御方法、制御プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】撮像された画像の画質によらず、なりすましを精度よく判断する。【解決手段】生体判定装置1は、被写体に第1波長域の光を照射して撮像した第1画像(可視光画像)と、前記被写体に第2波長域の光を照射して撮像した第2画像(IR画像)とを撮像部3(第1カメラ31及び第2カメラ32それぞれ)によって取得して、第1画像から得た特徴量と、第2画像から得た特徴量とに基づいて、被写体が生体か否かを判定する特徴量比較部14を備える。【選択図】図1

Description

本発明は、なりすましを検出する生体判定装置、端末装置、および生体判定装置の制御方法などに関する。
管理対象となる区域への入退出者を管理したり、機器を利用する権限を有するユーザを限定したりするために、顔認証技術が利用される場合がある。一般に、顔認証技術では、カメラで撮像されたデジタル画像から、人の顔に対応する画像領域を自動的に抽出し、抽出された画像の特徴量と、予めデータベースに登録されている、認証を受けることができる者の顔画像の特徴量とを比較することにより認証を行う。
しかし、顔認証技術では、いわゆる「なりすまし」対策が重要である。代表的な「なりすまし」としては、例えば、認証を受けることができない他人が、認証を受けることができる者の顔を予め撮像した画像の印刷物(写真)などを撮像させて、認証を得ようとする行為があげられる。
特許文献1には、瞳に映り込む画像を利用したなりすまし検出装置が開示されている。特許文献1に記載のなりすまし検出装置では、撮像手段によって撮像が行われる時に特定の画像を画像表示手段に表示させ、撮像手段によって撮像された画像から被写体の瞳部分を特定し、被写体の瞳に映った画像が、撮像手段により撮像が行われた時に画像表示手段によって表示されていた画像と異なるかを判断し、異なると判断した場合にはなりすましである、と判断する。
また、特許文献2には、撮像された目が生体の目であるか否かを網膜反射が確認されるか否かによって判定する生体眼判定方法が開示されている。特許文献2に記載の方法では、被撮影者の目をカメラの光軸と同軸で照射して撮影し、撮影された画像の瞳孔領域の輝度値を基に、画像に含まれる目が生体の目であるか否かを判定する。
特開2007− 72861号公報(2007年3月22日公開) 特開2006−326326号公報(2006年12月7日公開)
しかしながら、上述のような従来技術は、携帯電話やスマートフォンなどの端末機器に手軽に導入できない、という問題がある。
例えば、特許文献1に記載のなりすまし検出装置では、ユーザの瞳に映り込む画像を十分鮮明に撮像することが要求されるため、携帯電話やスマートフォンなどの端末機器に搭載されているカメラの画質では、なりすましを精度よく判断することができない虞がある。また、特許文献2に記載の生体限判定方法を適用するためには、ユーザの目とカメラの光軸と同軸で照射して撮影する必要があるが、そのような撮影を行うための装置構成を携帯電話やスマートフォンなどの端末で実現することは困難である。
本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、撮像された画像の画質によらず、認証を受けることができる被写体を予め撮像した画像の印刷物などを用いたなりすましを高精度で検出することができる、生体判定装置、端末装置、生体判定装置の制御方法などを実現することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る生体判定装置は、撮像装置によって被写体を撮像した画像に基づいて該被写体が生体か否かを判定する生体判定装置であって、前記被写体に第1波長域の光を照射して撮像した第1画像から得た特徴量と、前記被写体に第2波長域の光を照射して撮像した第2画像から得た特徴量とに基づいて、前記被写体が生体か否かを判定する判定部と、を備えている。
また、本発明の一態様に係る端末装置は、被写体を撮像した画像に基づいて該被写体の認証を行う端末装置であって、前記被写体に第1波長域の光を照射して撮像した第1画像と、前記被写体に第2波長域の光を照射して撮像した第2画像とを取得する撮像部と、前記第1画像の特徴量と、前記第2画像の特徴量とに基づいて認証を行う認証部と、を備えている。
また、本発明の一態様に係る生体判定装置の制御方法は、撮像装置によって被写体を撮像した画像に基づいて該被写体が生体か否かを判定する生体判定装置の制御方法であって、前記被写体に第1波長域の光を照射して第1画像を撮像し、第2波長域の光を照射して第2画像を撮像する撮像ステップと、前記第1画像から得た特徴量と、前記第2画像から得た特徴量とに基づいて、前記被写体が生体か否かを判定する判定ステップと、を含んでいる。
また、本発明の一態様に係る生体判定装置の制御プログラムは、撮像装置によって被写体を撮像した画像に基づいて該被写体が生体か否かを判定する生体判定装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、前記被写体に第1波長域の光を照射して撮像した第1画像から得た特徴量と、前記被写体に第2波長域の光を照射して撮像した第2画像から得た特徴量とに基づいて、前記被写体が生体か否かを判定する判定部としてコンビュータを機能させる。
また、本発明の一態様に係る端末装置の制御プログラムは、被写体を撮像した画像に基づいて該被写体の認証を行う端末装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、前記被写体に第1波長域の光を照射して撮像した第1画像と、前記被写体に第2波長域の光を照射して撮像した第2画像とを取得して、前記第1画像の特徴量と、前記第2画像の特徴量とに基づいて認証を行う認証部としてコンピュータを機能させる。
本発明の一態様によれば、撮像された画像の画質によらず、なりすましを高精度で検出することができる、という効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る生体判定装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。 生体判定装置を用いた認証方法についての概略図である。 生体判定装置を備える機器が行う、認証処理の流れの一例を示すフローチャートである。 生体である被写体を、可視光カメラで撮像した画像およびIRカメラで撮像した画像の例を示す図である。 生体判定装置が、虹彩領域および瞳孔領域を抽出し、抽出した虹彩領域および瞳孔領域の特徴量に基づいて、被写体が生体であるか否かを判定する処理を説明する図である。 生体判定装置が行う、なりすまし検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。 同じ人物に可視光を照射して撮像した画像とUVを照射して撮像した画像とを示すイメージ図である。 生体判定装置が行う、なりすまし検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。 生体判定装置が行う、なりすまし検出処理の流れの概略を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る生体判定装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。 カメラの構成の一例を示す図である。 時分割でカットフィルタを切り替えるカメラの光学系の構成例を示す図である。 同時にさまざまな波長域の光を用いて撮像された像を取得することが可能な撮像素子の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る端末装置の外観の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る端末装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る端末装置が行う認証処理の流れの一例を示すフローチャートである。
〔実施形態1〕
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
本発明の一実施形態において、可視光を被写体に照射して撮像された画像および赤外線(IR)を照射して撮像された画像に基づいて、被写体が生体であるか否かを判定する生体判定装置1について説明する。なお、ここでは被写体の虹彩部(所定の部位)に対応する画像領域を用いて被写体が生体か否かを判定する場合を例に挙げて説明するが、これに限定されない。例えば、生体判定装置1は、被写体の皮膚(しみ、ほくろ)、耳、唇、歯、髪(所定の部位)などに対応する画像領域を用いて被写体が生体か否かを判定してもよい。また、生体判定装置1は、可視光を被写体に照射して撮像された画像および紫外線(UV)を照射して撮像された画像に基づいて、被写体が生体であるか否かを判定する構成であってもよい。
(生体判定装置1による判定方法の概略)
まず、本発明に係る生体判定装置1を用いて、被写体が生体か否かを判定する判定方法について、図2および図4を用いて説明する。図2は、生体判定装置1を用いた認証方法についての概略図である。図4は、生体である被写体を、可視光カメラで撮像した画像およびIRカメラで撮像した画像の例を示す図である。なお、図2では、認証を受ける者(被写体)の所定の部位として眼球を例示している。
一実施形態において、生体判定装置1は、可視領域の光を出射する可視光源と赤外線領域(赤外線域)の光を出射するIR光源とを備えている。また、生体判定装置1は、可視領域の光に対して感度を有する可視光カメラと、赤外線領域の光に対して感度を有するIRカメラとを備えている。なお、生体判定装置1が備えるカメラおよび光源の数や種類は、これに限定されない。すなわち、生体判定装置1は、図2に示すように、2種類のカメラを1つずつ備える構成であってもよいし、3種類のカメラ(例えば、可視光カメラ、IRカメラ、およびUVカメラ)を1つずつ備える構成であってもよい。あるいは、生体判定装置1は、1種類のカメラについて複数備える構成であってもよい。生体判定装置1は、光源が発する光の波長域に応じて別々のカメラを備える構成であってもよいし、可視光、IR、UVなど様々な波長域の光を受光して結像することが可能な1つのカメラを備える構成であってもよい。
生体判定装置1は、可視光源からの光(第1波長域の光)を照射して可視光カメラで被写体を撮像し、IR光源からの光(第2波長域の光)を照射してIRカメラで被写体を撮像する。生体判定装置1は、被写体に第1波長域の光を照射して撮像した第1画像から得た特徴量と、被写体に第2波長域の光を照射して撮像した第2画像から得た特徴量とに基づいて、該被写体が生体か否かを判定する。例えば、生体判定装置1は、撮像された可視光画像およびIR画像における被写体の瞳孔および虹彩に対応する領域の特徴量に基づいて、撮像された被写体が生体であるか否かを判定する。
生体の目の虹彩にはメラニン色素が多く含まれている。このメラニン色素は、可視光をよく吸収するため、図4の画像V1に示すように、可視光を照射して撮像された画像において、虹彩は濃く写る(輝度が低い)。一方、メラニン色素は、可視光に比べてIR光をあまり吸収しないため、図4の画像R1に示すように、IRを照射して撮像された画像において、虹彩は比較的明るく写る(輝度が高い)。なお、可視光を照射して撮像された画像V1、およびIRを照射して撮像された画像R1のいずれにおいても、光は瞳孔を通って眼球内に入るため、瞳孔は暗く写る。
これに対し、予め撮像された画像の印刷物や該画像を表示させた表示画面における虹彩に対応する領域は、可視光を照射して撮像しても、IRを照射して撮像しても、その写り方の差はない。例えば、写真や液晶ディスプレイなどに表示させた画像の眼には、生体の虹彩のような光吸収率の差が無いため、可視光を照射して撮像された画像の虹彩に対応する領域(虹彩領域、第1領域)の輝度と、IRを照射して撮像された画像の虹彩領域(第2領域)の輝度との間には差が生じない。
生体判定装置1は、可視光を照射して撮像された画像V1における虹彩に対応する画像領域の特徴量と、IRを照射して撮像された画像R1における虹彩に対応する画像領域の特徴量とを比較することにより、その差が生体である場合に想定され得る所定の条件を満たしているか否かに基づいて、被写体が生体であるか否かを判定する。可視光を照射して撮像された画像における虹彩領域の特徴量と、IRを照射して撮像された画像における虹彩領域の特徴量とについては、後に説明する。
(生体判定装置1の構成)
次に、生体判定装置1の構成について、図1を用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る生体判定装置1の構成の一例を示す機能ブロック図である。生体判定装置1は、光源部2、撮像部3、制御部10、表示部4、および記憶部5を備えている。なお、ここでは、撮像部3が備える第1カメラ31(撮像装置)および第2カメラ32(撮像装置)によって被写体を撮像した画像に基づいて該被写体が生体か否かを判定する生体判定装置1を例に挙げて説明する。
光源部2は、第1光源21および第2光源22を備えている。第1光源21は、後述の撮像制御部11からの指示に従い、第1カメラ31が撮像するタイミングに合わせて第1波長域の光(例えば、可視領域の光)を発する。一方、第2光源22は、撮像制御部11からの指示に従い、第2カメラ32が撮像するタイミングに合わせて第2波長域の光(例えば、IR)を発する。
撮像部3は、第1カメラ31および第2カメラ32を備えている。第1カメラ31は、第1光源21からの光を被写体に照射したときに該被写体を撮像するためのカメラであり、第2カメラ32は、第2光源22からの光を被写体に照射したときに該被写体を撮像するためのカメラであってもよい。すなわち、第1カメラ31は、図2に示す可視光カメラであってもよく、一方、第2カメラ32は、図2に示すIRカメラであってもよい。なお、第1カメラ31および第2カメラ32はデジタルカメラであってもよいし、毎秒複数の撮像画像を取得可能なデジタルビデオであってもよい。撮像された画像データは、撮像部3から制御部10に出力される。なお、図示していないが、撮像部3が、第3カメラ、第4カメラ、・・・(撮像装置)を備える構成であってもよい。
制御部10は、撮像制御部11および特徴量比較部14を備えている。また、制御部10は、さらに、特定部位抽出部12および特徴量算出部13を備えていてもよい。以下では、制御部10が、撮像制御部11および特徴量比較部14に加えて、特定部位抽出部12および特徴量算出部13も備えている場合を例に挙げて説明する。
撮像制御部11は、被写体を撮像するための指示を光源部2および撮像部3に出力し、第1光源21、第2光源22、第1カメラ31、および第2カメラ32の動作を制御する。なお、被写体の撮像は同時に行われるように制御してもよいし、順次撮像するように制御されてもよい。
特定部位抽出部12(抽出部)は、被写体に第1光源21からの光(第1波長域の光)を照射して撮像した第1画像(例えば、図4の画像V1)において、所定の部位に対応する画像領域である画像領域(第1領域)と、第2光源22からの光(第2波長域の光)を照射して撮像した第2画像(例えば、図4の画像R1)において該所定の部位に対応する画像領域である画像領域(第2領域)とを抽出する。なお、以下では、可視光画像(第1画像)は第1カメラ31が撮像した画像であり、IR画像(第2画像)は第2カメラ32が撮像した画像である場合を例に挙げて説明する。しかし、これに限定されず、上述のように、第1画像を撮像するためのカメラと、第2画像を撮像するためのカメラとを別々に備える構成であってもよいし、第1画像および第2画像を撮像可能な1つのカメラを備える構成であってもよい。例えば、特定部位抽出部12は、被写体の顔が撮像された画像を撮像部3から取得し、取得した画像を解析することにより該画像中から、目の虹彩外形と瞳孔外形とを抽出する。なお、特定部位抽出部12が目の虹彩外形と瞳孔外形とを抽出するための画像解析法としては、ハフ変換などの公知の画像解析技術が用いられ得る。例えば、ハフ変換を用いれば、虹彩の外形の一部がまぶたなどに覆われているような画像においても虹彩外形を抽出することができる。特定部位抽出部12は、抽出した画像領域を示す情報を特徴量算出部13に送信する。なお、以下において「虹彩領域」とは、虹彩外形内部の画像領域から瞳孔外形の内部の領域を除いた画像領域であり、「瞳孔領域」とは、瞳孔外形の内部の領域を指す。ここで、虹彩外形および瞳孔外形に対応する画素を、虹彩領域に含めてもよいし、含めなくてもよい。
特徴量算出部13(算出部)は、特定部位抽出部12が抽出した画像領域の特徴量を算出する。特徴量算出部13が各画像領域における特徴量として、特定部位抽出部12が抽出した画像領域の平均画素値を算出してもよく、より具体的には、平均輝度および平均色差などを算出してもよい。なお、特徴量算出部13が算出する特徴量ついては、後に具体例を挙げて説明する。特徴量算出部13は、算出した特徴量を特徴量比較部14に送信する。
特徴量比較部14(判定部)は、第1画像から得た特徴量と、第2画像から得た特徴量とに基づいて、被写体が生体か否かを判定する。例えば、特徴量比較部14は、特徴量算出部13が算出した各画像領域の特徴量の差異が、記憶部5に格納されている判定基準51に規定された所定の基準を満たすか否かに基づいて、被写体が生体か否かを判定してもよい。特徴量比較部14は、各画像領域における特徴量の差分または比を比較してもよい。特徴量比較部14は、判定した結果を表示部4に出力する。
表示部4は、制御部10から撮像画像のデータおよび判定結果を取得して、これらを表示画面(図示せず)に表示する。なお、表示部4は、撮像制御部11から、撮像が開始していることを示す情報、撮像が完了したことを示す情報などを取得し、これらの情報を表示画面に表示する構成であってもよい。これにより、被写体(例えば、認証を受けたい人)に対して撮像開始と完了とのタイミングを知らせて、撮像が円滑に行われるように促すことができる。また、表示部4は、特定部位抽出部12から、抽出された画像領域を示す情報を取得し、抽出された虹彩領域および瞳孔領域などを、表示している撮像画像上に表示する構成であってもよい。これにより、被写体(例えば、認証を受けたい人)に対してどのような部位を判定に用いているかを示すとともに、適切な画像領域が抽出されたか否かを知らせることができる。
(生体判定装置1を備える機器が行う認証処理の流れ)
次に、生体判定装置1を備える機器が行う認証処理について、図3を用いて説明する。図3は、生体判定装置1を備える機器が行う、認証処理の流れの一例を示すフローチャートである。
例えば、スマートフォン(図14の端末装置100参照)や、入退出者管理装置(図示せず)等の機器が認証処理を行う場合、これらの機器は、生体判定装置1の機能を起動し、なりすまし検出処理を行う(S11)。なりすましであると判定した場合(S12にてyes)、生体認証を行わずにエラー処理(S15)へと進む。エラー処理とは、例えば、生体判定装置1による判定を再度行うための撮影を再開するための誘導などを表示させるなどの処理であってよい。
なりすましではなく、被写体は生体であると判定した場合(S12にてno)、生体認証の処理を行い(S13)、認証結果に応じた処理を行う(S14)。
なお、ここでは、なりすまし検出の処理(S11およびS12)とそれに続く生体認証処理(S13〜S15)の2段階から構成された処理の例を示したが、これに限定されない。すなわち、生体認証の処理を先に行い、その後に、なりすまし検出の処理を行う構成であってもよいし、生体認証の処理となりすまし検出の処理とを並行して行う構成であってもよい。
(生体判定装置1が、被写体が生体であるか否かを判定する処理)
続いて、生体判定装置1が、被写体が生体であるか否かを判定する処理について図5および図6を用いて説明する。図5は、生体判定装置1が、虹彩領域および瞳孔領域を抽出し、抽出した虹彩領域および瞳孔領域の特徴量に基づいて、被写体が生体であるか否かを判定する処理を説明する図である。そして、図6は、生体判定装置1が行う、なりすまし検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図6では可視光およびIRを同時に被写体に照射して、第1カメラ31および第2カメラ32で同時に該被写体を撮像する場合を例示している。
撮像制御部11は、光源部2の第1光源21および第2光源22を制御して、被写体への可視光の照射(S1101)とIRの照射(S1107)とを開始する。
次に、撮像制御部11は、第1カメラ31および第2カメラ32を制御して、被写体の撮像を開始する(S1102、S1108:撮像ステップ)。
次に、特定部位抽出部12は、撮像された画像(図5の(a)および(d)参照)を第1カメラ31および第2カメラ32から取得して、各画像を解析し、画像中の所定の部位(例えば、虹彩および瞳孔)に対応する画像領域を抽出する(S1103、S1109:抽出ステップ)(図5の(b)および(e)参照)。
次に、特徴量算出部13は、特定部位抽出部12が抽出した各画像領域(虹彩領域、瞳孔領域)の特徴量を算出する(S1104、S1110:算出ステップ)。具体的には、特徴量算出部13は、図5の(a)〜(c)に示すように、S1103にて抽出された可視光画像V2における虹彩領域の平均輝度L2および瞳孔領域の平均輝度L1を算出する。また、特徴量算出部13は、図5の(d)〜(f)に示すように、S1109にて抽出されたIR画像R2における虹彩領域の平均輝度L4および瞳孔領域の平均輝度L3を算出する。
特徴量算出部13が特徴量を算出し終えると、撮像制御部11は、第1カメラ31および第2カメラ32を制御して、被写体の撮像を終了し(S1105、S1111)、また、光源部2の第1光源21および第2光源22を制御して、被写体への可視光の照射(S1106)とIRの照射(S1112)とを終了する。なお、後続の認証処理において、引き続き第1カメラ31、第2カメラ32、第1光源21、および第2光源22のいずれかを使用する場合には、当該カメラおよび光源は終了しなくてもよい。
続いて、特徴量比較部14は、特徴量算出部13が算出した特徴量と、記憶部5に格納されている判定基準51に規定された所定の差異が所定の基準を満たすか否かに基づいて、前記被写体が生体か否かを判定する(S1113:判定ステップ)。特徴量比較部14は、図5の(c)で算出した虹彩領域の平均輝度L2と平均輝度L4とを比較し、判定基準51に予め設定された閾値以上の差がある(所定の基準を満たす)場合、特徴量比較部14は、撮像された眼は生体の目であり、被写体は生体であると判定する。一方、判定基準51に予め設定された閾値より小さい差であった(所定の基準を満たさない)場合には、特徴量比較部14は、撮像された眼は生体の目ではなく、被写体はなりすましであると判定する。判定結果は表示部4および後続の認証処理を行う認証部71(図15参照)などに送信される(S1114)。
なお、上記では、虹彩領域の平均輝度L2と平均輝度L4の差分の値(またはその絶対値)に基づいてなりすまし検出の処理を行う例を説明したが、これに限定されない。例えば、特徴量比較部14は、図5の(c)で算出した虹彩領域の平均輝度L2と瞳孔領域の平均輝度L1との比(またはその絶対値)と、図5の(f)で算出した虹彩領域の平均輝度L4と瞳孔領域の平均輝度L3との比(例えば、L3/L4)とを比較し、判定基準51に予め設定された閾値以上の差がある(所定の基準を満たす)場合、特徴量比較部14は、撮像された眼は生体の目であり、被写体は生体であると判定してもよい。
なお、図5の(a)に示すように、可視光画像V2における虹彩領域および瞳孔領域はともに暗く写るため、両領域の画素値の差異が小さい。それゆえ、S1103において、特定部位抽出部12が虹彩領域および瞳孔領域を含む黒目領域から、虹彩領域および瞳孔領域を正確に抽出できない場合においても、被写体が生体か否かを判定することは可能である。このような場合、特定部位抽出部12は、虹彩領域および瞳孔領域を含む黒目領域を、画像中の所定の部位として抽出すればよい。特徴量算出部13は、S1103にて抽出された可視光画像V2における黒目領域の平均輝度を算出し、S1109にて抽出されたIR画像R2における黒目領域の平均輝度を算出する。そして、S1113にて、特徴量比較部14は、特徴量算出部13が算出した平均輝度(特徴量)と、記憶部5に格納されている判定基準51に規定された所定の差異が所定の基準を満たすか否かに基づいて、前記被写体が生体か否かを判定することができる。
このように、生体判定装置1は、生体(すなわち、生体分子)が有する光吸収特性を利用して、なりすましを検出する。例えば、顔写真の眼の瞳部分に市販のコンタクトレンズを置いたとしても、生体分子と同様の光吸収特性を有するコンタクトレンズは通常存在しないため、このような不正を簡単に行うことはできない。
また、生体判定装置1は、虹彩および瞳孔が判別可能な程度の画質を有するカメラであればよく、撮像された画像の画質によらず、認証を受けることができる被写体を予め撮像した画像の印刷物などを用いたなりすましを高精度で検出することができる。さらに、生体判定装置1は、従来技術のように被写体に対して眼球に映り込むパターン形状を表示させる必要が無いため、生体判定装置1を備える機器などのデザイン性を損なう虞もない。
〔実施形態2〕
上述の実施形態では、第1光源として可視領域の光を出射する可視光源(第1光源)と赤外線領域の光を出射するIR光源とを備えている例を示したが、IR光源の代替として、紫外線領域(紫外線域)の光(第2波長域の光)を出射するUV光源(第2光源)を備えていてもよい。この場合、生体判定装置1は、可視領域の光に対して感度を有する可視光カメラ(例えば、第1カメラ31)と、紫外線領域の光に対して感度を有するUVカメラ(例えば、第2カメラ32)とを備えていればよい。
本発明の他の実施形態について、図7および図8に基づいて説明すれば、以下のとおりである。図7は、同じ人物に可視光を照射して撮像した画像V3(第1画像)とUVを照射して撮像した画像U1(第2画像)とを示すイメージ図である。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本実施形態に係る生体判定装置1は、被写体が生体であることを判定するために、例えば、目の周囲など撮像された領域の皮膚の「しみ」の有無やパターンなどを利用する。生体には、皮下の細胞中にメラニン色素等の色素分子が生成されており、これらの色素の存在は、可視光を照射しても確認できないが、UVを照射することにより強調され、確認されることが知られている(いわゆる、隠れた「肌のしみ」)。すなわち、被写体が生体の場合には、UVを照射して撮像されたUV画像にのみ存在する「しみ」が確認され、一方、被写体が印刷物など非生物であるの場合には、UV画像、可視光画像の双方において差が確認されない。
図8は、生体判定装置1が行う、なりすまし検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図8では可視光およびUVを同時に被写体に照射して、第1カメラ31および第2カメラ32で同時に該被写体を撮像する場合を例示している。
撮像制御部11は、光源部2の第1光源21および第2光源22を制御して、被写体への可視光の照射(S1121)とUVの照射(S1127)とを開始する。
次に、撮像制御部11は、第1カメラ31および第2カメラ32を制御して、被写体の撮像を開始する(S1122、S1128:撮像ステップ)。
次に、特定部位抽出部12は、撮像された画像(図7参照)を第1カメラ31および第2カメラ32から取得して、各画像を解析し、画像中の所定の部位(例えば、目の周りの皮膚など)を抽出するための基準として用いる、位置合わせ用の特徴点(瞳孔、虹彩など)を抽出し(S1123、S1129)、抽出した特徴点からの相対的な位置が等しい肌(所定の部位)の領域(以後、「肌領域」と記す)を抽出する(抽出ステップ)。なお、S1123およびS1129の処理では、ステレオ画像間の対応付けにも利用されているSIFT特徴量(Scale-Invariant Feature Transform)などを利用することができる。
次に、特徴量算出部13は、特定部位抽出部12が抽出した各肌領域の特徴量を算出する(S1124、S1130:算出ステップ)。例えば、特徴量算出部13は、肌領域に含まれる各画素の画素値を適当な閾値を設定することにより2値化して、しみの数(特徴量)を計数したり、しみの総面積(総画素数)(特徴量)を算出したりしてもよい。
特徴量算出部13が特徴量を算出し終えると、撮像制御部11は、第1カメラ31および第2カメラ32を制御して、被写体の撮像を終了し(S1125、S1131)、また、光源部2の第1光源21および第2光源22を制御して、被写体への可視光の照射(S1126)とIRの照射(S1132)とを終了する。なお、後続の認証処理において、引き続き第1カメラ31、第2カメラ32、第1光源21、および第2光源22のいずれかを使用する場合には、当該カメラおよび光源は終了しなくてもよい。
続いて、特徴量比較部14は、特徴量算出部13が算出した特徴量と、記憶部5に格納されている判定基準51に規定された所定の差異が所定の基準を満たすか否かに基づいて、前記被写体が生体か否かを判定する(S1133:判定ステップ)。判定結果は表示部4および後続の認証処理を制御する主制御部(図示せず)などに送信される(S1134)。
〔実施形態3〕
本発明の他の実施形態について、図9に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本実施形態に係る生体判定装置1は、第1光源として可視領域の光を出射する可視光源(第1光源)、赤外線領域の光を出射するIR光源(第2波長域の光)、および紫外線領域の光(第2波長域の光)を出射するUV光源(第2光源)を備えている。また、生体判定装置1は、可視領域の光に対して感度を有する可視光カメラ(例えば、第1カメラ31)、赤外線領域の光に対して感度を有するIRカメラ(例えば、第2カメラ32)、および紫外線領域の光に対して感度を有するUVカメラ(第3カメラ)を備えている。
図9は、生体判定装置1が行う、なりすまし検出処理の流れの概略を示すフローチャートである。
例えば、本実施形態に係る生体判定装置1を備える機器が認証処理を行う場合、これらの機器は、生体判定装置1の機能を起動し、まず可視光およびIRを利用してなりすまし検出処理を行う(S21)。なりすましであると判定した場合(S22にてyes)、生体認証を行わずにNG判定を出力するS26へと進む。NG判定の出力とは、例えば、生体判定装置1による判定を再度行うための誘導などを表示するなどの処理であってよい。
なりすましではなく、被写体は生体であると判定した場合(S22にてno)、次に、可視光およびUVを利用してなりすまし検出処理を行う(S23)。なりすましであると判定した場合(S24にてyes)、生体認証を行わずにNG判定を出力するS26へと進む。なりすましではなく、被写体は生体であると判定した場合(S24にてno)、次に、S25へ進み、OK判定を出力する。NG判定およびOK判定等の判定結果は表示部4および後続の認証処理を制御する主制御部(図示せず)などに送信される。
このように、可視光の他にIRおよびUVを用いた撮像を適用することにより、生体判定装置1は、なりすましを困難にすることができる。
〔実施形態4〕
本発明の他の実施形態について、図11〜図13に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
上述の実施形態において、生体判定装置1は複数のカメラ(第1カメラ31、第2カメラ32、・・・)を備えていたが、本実施形態に係る生体判定装置1aは、1つのカメラ33で上述の実施形態における判定と同等の判定を行うことができる。
(生体判定装置1aの構成)
図10は、本発明の一実施形態に係る生体判定装置1aの構成の一例を示す機能ブロック図である。図示のように、生体判定装置1aは、図1に示す生体判定装置1の撮像部3の代わりにカメラ33を1つ備えている。
上記のように構成すれば、複数のカメラを必要としないため、コストアップを抑制することができ、被写体を同じ1つのカメラで撮像するため、画像間の位置合わせなどの処理が不要となる、という効果を奏する。
(カメラ33の構成例)
次に、カメラ33の光学系の構成例について、図11から図13を用いて説明する。図11は、カメラ33の構成の一例を示す図であり、図12は、時分割でカットフィルタを切り替えるカメラ33の光学系の構成例を示す図である。図13は、同時にさまざまな波長域の光を用いて撮像された像を取得することが可能な撮像素子35aの一例を示す図である。
カメラ33は、カットフィルタ34、レンズ36、撮像素子35を備えている。カメラ33は、図11に示すように、撮像素子35の前にカットフィルタ34を配置して、撮像対象の波長域以外の光を撮像素子に到達させないような構成を有している。カットフィルタ34を通過した光は、レンズ36を通り、撮像素子35に達する。撮像素子35は、カットフィルタ34およびレンズ36(撮像光学系)により結像される像を取得するイメージセンサであり、CCDおよびCMOSなどの半導体素子である。
カットフィルタ34は、被写体に照射される光から所定の波長域の光を遮断するものであり、可視光画像を取得する場合には、UVとIRとを遮断し、IR画像を取得する場合には可視光および可視光より短波長側の光を遮断し、UV画像を取得する場合には、可視光および可視光より長波長の光を遮断するものを用いる。
例えば、カメラ33のカットフィルタ34に、図12に示すような回転フィルタ34aを適用することにより、時分割で撮像素子35に到達する光の波長を切り替えることができる。これにより、カメラ33は、1台で可視光画像、IR画像、およびUV画像を撮像することができる。
あるいは、カメラ33の撮像素子35に、同時にさまざまな波長域の光を用いて撮像された像を取得することが可能な撮像素子35aを適用してもよい。図13の(a)には、通常の可視光画像を取得する撮像素子35a(カメラモジュール)におけるベイヤ配列を示す。なお、以下では、図13の(e)に示す素子f1〜f4、または(f)に示す素子群F1〜F4の呼称を用いて説明する。また、「R」、「G」、「B」、「IR」、および「UV」はそれぞれ、Rに感度を有する素子(第1素子)、Gに感度を有する素子(第1素子)、Bに感度を有する素子(第1素子)、IRに感度を有する素子(IR素子、第2素子)、およびUVに感度を有する素子(UV素子、第2素子)を表している。
図13の(a)に示すような、通常のベイヤ配列で配置されている素子において、素子f2および素子f3の「G」のうち、いずれか一方を「IR」に割り当てて、図13の(c)の撮像素子35cのように構成してもよい。あるいは、「UV」に割り当てて、図13の(b)の撮像素子35bのように構成してもよい。このように、「IR」に感度を有する素子、または「UV」に感度を有する素子を組み合わせることにより、可視光画像とIR画像、または可視光画像とUV画像とを同時に取得することができる。
または、図13の(d)に示す撮像素子35dのように構成してもよい。すなわち、図13の(c)に示す撮像素子35cにおいて、素子群F2および素子群F3において「IR」に割り当てられた素子を「UV」に割り当ててもよい。なお、IRに感度を有する素子の数を減らすことで、IR画素の解像度は低下する(R、G、Bに比べて、IRおよびUV画素の解像度は半分になる)。
上記のような構成を備えるカメラ33を適用すれば、1つのカメラ33のみを備える生体判定装置1aを実現することができる。
〔実施形態5〕
本発明に係る生体判定装置1の機能を、スマートフォン、携帯電話、およびタブレット端末などの端末装置100に搭載することも可能である。端末装置100が有する機能に対応するアプリケーションソフトウェア(アプリ)を起動させたり、端末装置100の通信機能を用いて各種データを送受信したりする操作の入力を受け付ける場合、端末装置100は、認証対象者U(被写体)が端末装置100を使用する権限を有するユーザであることを認証することが望ましい。このような実施形態について、図14〜図16に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
(端末装置100の外観)
図14は、生体判定装置1、1aの制御部10と同様の機能を有する生体判定部10aを備える端末装置100の外観の一例を示す図である。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。図14の(a)に示すように、本実施形態に係る端末装置100は、それぞれ異なる波長域の光を認証対象者U(被写体)に向けて出射することが可能な第1光源21および第2光源22を備える光源部2と、被写体を撮像するカメラ33と、表示部4とを備えている。
カメラ33は、表示部4と同じ面(主面)に、認証対象者Uの所定の部位(例えば、眼およびその周囲の皮膚)が撮像されるように、配置されている。なお、カメラ33、第1光源21、および第2光源22は、認証対象者Uに無理な姿勢を強いることなく、該認証対象者Uの所定の部位に第1光源21からの光および第2光源22からの光を照射して撮像することができるように設置されていればよく、図示の例に限定されない。例えば、図14では、カメラ33を挟んで、第1光源21および第2光源22が左右に配置されているが、カメラ33の片側に第1光源21および第2光源22を集めて配置してもよい。また、端末装置100は、図1に示す生体判定装置1と同様、複数のカメラ(第1カメラ31、第2カメラ32など)を備え、それぞれのカメラによって撮像された画像を第1画像、第2画像などとして用いる構成であってもよい。
図14の(b)は、端末装置100を用いようとする認証対象者Uの操作を検知した該端末装置100が、認証機能を起動し、なりすまし検出処理または認証処理を行っている様子を示す図である。図に示すように、例えば、認証対象者Uによって端末装置100の所定のボタン(例えば、主電源ボタンなど)が押下されたり、端末装置100の筐体の所定の位置に対する予め定められた操作が行われたりした場合、端末装置100は、認証処理の機能を起動させる。認証処理に生体認証を利用する場合の例としては、例えば、図3に示すような、生体認証を用いる処理であってもよい。しかし、これに限定されす、認証対象者Uに、予め設定(または登録)されたパスワードの入力を要求し、正しいパスワードが入力されたか否かに応じて、認証を行う生体認証ではない認証処理も行うことが可能なように構成されていてもよい。
(端末装置100の構成)
次に、端末装置100の構成について、図15を用いて説明する。図15は、端末装置100の構成の一例を示す機能ブロック図である。端末装置100は、光源部2、撮像部3、表示部4、記憶部5、操作入力部6、端末装置制御部7、およびアプリ実行部8を備えている。ここでは、撮像部3が備える第1カメラ31(撮像装置)および第2カメラ32(撮像装置)によって被写体を撮像した画像に基づいて該被写体が生体か否かを判定するなりすまし検出処理を実行可能な端末装置100を例に挙げて説明する。なお、端末装置100は、通信部、各種操作ボタン、音声入力部、および音声出力部などを備えていてもよいが、説明を簡略化するために、これらの図示と説明とを省略する。
表示部4にはタッチパネル(図示せず)が重畳されており、表示部4は、アプリケーションソフトウェアによって表示されるGUI(graphical user interface)を表示することで、実施者によるタッチ操作を検出し、検出した位置に対応する処理を実行する指示入力部として機能してもよい。
記憶部5は、端末装置100が行う、なりすまし検出処理において利用される判定基準51、および非生体認証処理において利用されるパスワードの照合時に利用される照合データなどを格納している。また、記憶部5には、端末装置100が実行可能な機能に対応する各種アプリケーションソフトウェア(図示せず)および当該機能を実行するときに利用する情報(図示せず)なども格納されていてもよい。
操作入力部6は、認証対象者Uからの各種の操作入力を受け付ける。すなわち、操作入力部6は表示部4の表示画面に重畳されたタッチパネルであってもよいし、ユーザによる押下を受け付ける各種操作キーを用いてもよい。なお、操作入力の方法はこれに限定されず、例えば、端末装置100が備えるマイク(図示せず)を用いて、音声による入力などが可能であってもよい。
端末装置制御部7は、端末装置100の各種動作を制御する。端末装置制御部7は、生体判定部10a、認証部71、および動作制限部72を備えている。
生体判定部10aは、図1に示す生体判定装置1および図10に示す生体判定装置1aの制御部10と同様の機能を有している。すなわち、生体判定部10aは、撮像制御部11および特徴量比較部14を備えていてもよい。また、生体判定部10aは、さらに、特定部位抽出部12および特徴量算出部13を備えていてもよい。
認証部71は、カメラ33が撮像した第1画像の特徴量および第2画像の特徴量に基づいて、認証対象者Uが認証を行う。例えば、認証部71は、第1画像および第2画像を用いて認証用画像を生成し、この認証用画像に基づいて認証対象者Uの生体認証を行ってもよい。すなわち、生体判定部10aおよび認証部71の機能を用いて、端末装置100は認証対象者Uの認証を行うことになる。
動作制限部72は、認証対象者Uを認証した認証結果に応じて、端末装置100の動作に制限を設定する。動作制限部72は、認証部71が行った認証の結果に基づいて、端末装置100の動作に制限を設けたり、制限を解除したりする。ここで、制限が設けられたり解除されたりする端末装置100の「動作」としては、例えば、動作とは、端末装置100が行う動作全般であってもよいし、端末装置100にインストールされた機能、およびアプリケーションソフトウェアの起動、各アプリケーション内の動作、インターネットなどを介した商品などの購入および課金等であってもよい。なお、認証対象者Uに対する認証結果に応じて動作を制限することが好ましい動作としては、動作をさせるために、パスワード等による、いわゆる「ユーザ認証」を必要とするような動作が挙げられる。このような動作の例としては、ロック画面、通信機能を介したアプリケーションソフトウェアのダウンロード時の認証、インターネットなどを介した商品購入時の認証などが挙げられる。
アプリ実行部8は、記憶部5に格納された各種アプリケーションソフトウェア(図示せず)および当該機能を実行するときに利用する情報(図示せず)を読み出して実行する。
(端末装置100が行う認証処理の流れ)
次に、端末装置100が行う認証処理について、図16を用いて説明する。図16は、端末装置100が行う認証処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図16に示す例では、端末装置100は、パスワードの入力と生体情報の入力とのいずれかが入力されたことに応じて、認証対象者Uを認証する機能を備えている。すなわち、端末装置100は、入力されたパスワードの照合による認証の代替手段として生体認証を利用することが可能である。具体的には、生体認証および非生体認証の2通りの認証処理を行うことが可能であり、認証対象者Uが生体情報が入力された場合は、なりすまし検出および生体認証処理を行い、認証対象者Uがパスワードが入力された場合には、入力されたパスワードと照合データに格納されているパスワードとを照合し、認証する。
例えば、端末装置100のロックの解除(電源ボタン押下)、アプリ起動のロックの解除、アプリの機能拡張などに対する課金、およびインターネットを介した商品などの購入の決定など、なりすましの被害の発生を防止するために本人確認が要求されるような操作を端末装置制御部7が検知すると(S31)、端末装置100は、パスワードの入力、または生体情報の入力を受け付ける(S32)。ここで、生体情報の入力とは、カメラ33によって認証対象者Uを撮像した第1画像(例えば、可視光画像)、第2画像(例えば、IR画像またはUV画像など)などであってもよい。
パスワードが入力された場合(S33にてno、かつS34にてyes)、端末装置制御部7は、パスワードを照合し(S35)、記憶部5に格納されている照合データ52と入力されたパスワードとが一致すれば(S36にてyes)、認証対象者Uを所定のユーザと認証し、認証結果に応じた処理を行う(S14)。例えば、制限していた動作の制限を解除する。一方、記憶部5に格納されている照合データ52と入力されたパスワードとが一致しない場合(S36にてno)、認証対象者Uは所定のユーザとは異なる別人と認証し、端末装置制御部7はエラー処理を行う(S15)。これにより、端末装置100を使用する権限を有する認証対象者Uになりすました者による不正な操作を回避することができる。
他方、S33にて、生体情報が入力された場合(S33にてyes)、生体判定部10aは、認証対象者Uに対してなりすまし検出処理を行う(S11)。生体判定部10aが認証対象者Uはなりすましであると判定した場合(S12にてyes)、認証部71は生体認証を行わずに、端末装置制御部7がエラー処理を行う(S15)。エラー処理とは、例えば、端末装置100による認証を再度行うための撮影を再開するための誘導、およびパスワードの入力を促す指示を表示させるなどの処理であってよい。
なりすましではなく、認証対象者Uは生体であると判定した場合(S12にてno)、認証部71は、生体認証の処理を行い(S13)、認証結果を動作制限部72に送信する。動作制限部72は、受信した認証結果に応じた制限情報(端末装置100の動作の制限範囲を制御するための情報)をアプリ実行部8に送信し、認証結果に応じた処理を行う(S14)。認証結果に応じた処理とは、端末装置100のロックを解除したり、アプリ起動のロックを解除してアプリを起動させたり、アプリの機能拡張などに対する課金、およびインターネットを介した商品などの購入の決定を実行できるようにする処理などであってよい。
〔ソフトウェアによる実現例〕
生体判定装置1の制御ブロック(特に撮像制御部11、特定部位抽出部12、特徴量算出部13、および特徴量比較部14)、および端末装置100の制御ブロック(生体判定部10a、認証部71、動作制限部72、およびアプリ実行部8)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
後者の場合、生体判定装置1は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ(またはCPU)で読み取り可能に記録されたROM(Read Only Memory)または記憶装置(これらを「記録媒体」と称する)、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などを備えている。そして、コンピュータ(またはCPU)が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
〔まとめ〕
本発明の態様1に係る生体判定装置1、1aは、撮像装置(第1カメラ31、第2カメラ32、カメラ33)によって被写体を撮像した画像に基づいて該被写体が生体か否かを判定する生体判定装置であって、前記被写体に第1波長域の光を照射して撮像した第1画像から得た特徴量と、前記被写体に第2波長域の光を照射して撮像した第2画像から得た特徴量とに基づいて、前記被写体が生体か否かを判定する判定部(特徴量比較部14)と、を備えている。
認証する対象である被写体が生体である場合、該被写体の所定の部位には色素分子などが含まれ、このような色素分子は、波長域に応じてその光を吸収する率が異なる。それゆえ、被写体の所定の部位を第1波長域の光を照射して撮像した場合と、第2波長域の光を照射して撮像した場合とでは、該所定の部位に対応する領域の特徴量には所定の基準を満たす差がある。
上記の構成によれば、被写体に第1波長域の光を照射して撮像した第1画像の特徴量と、被写体に第2波長域の光を照射して撮像した第2画像の特徴量とに基づいて、前記被写体が生体か否かを判定する。これにより、撮像された画像の画質によらず、第1画像および第2画像のそれぞれの特徴量に基づいて、該被写体が生体であるか否かを判断することができる。よって、認証を受けることができる被写体を予め撮像した画像の印刷物などを用いたなりすましを高精度で検出することができる。
本発明の態様2に係る生体判定装置は、上記態様1において、前記第1波長域の光は可視領域の光であり、前記第2波長域の光は赤外線域または紫外線域の光であってもよい。
被写体が生体である場合、可視領域の光を照射して撮像した場合と、赤外線領域または紫外線域の光を照射して撮像した場合とでは、写り方が異なる。そこで、上記のように構成することにより、第1画像および第2画像のそれぞれの特徴量の差異を効果的に利用して、被写体が生体か否かを判定することができる。
本発明の態様3に係る生体判定装置は、上記態様1または2において、前記第1画像において、前記被写体の所定の部位に対応する画像領域である第1領域を抽出し、前記第2画像において、前記被写体の該所定の部位に対応する画像領域である第2領域を抽出する抽出部(特定部位抽出部12)をさらに備え、前記判定部は、前記第1領域および前記第2領域の特徴量に基づいて、前記被写体が生体か否かを判定してもよい。
認証する対象である被写体の所定の部位を第1波長域の光を照射して撮像した場合と、第2波長域の光を照射して撮像した場合とでは、該所定の部位に対応する領域の特徴量には所定の基準を満たす差がある。
上記の構成によれば、被写体に第1波長域の光を照射して撮像した第1画像において所定の部位に対応する第1領域の特徴量と、被写体に第2波長域の光を照射して撮像した第2画像において該所定の部位に対応する第2領域の特徴量との差分または比に基づいて、前記被写体が生体か否かを判定する。これにより、撮像された画像の画質によらず、第1画像および第2画像のそれぞれにおいて、所定の部位が撮像されている領域の特徴量に基づいて、該被写体が生体であるか否かを高精度で判断することができる。
本発明の態様4に係る生体判定装置は、上記態様3において、前記抽出部は、前記第1画像および、前記第2画像において、前記第1領域および前記第2領域として、前記被写体の目の虹彩、および皮膚のいずれかに対応する画像領域を抽出してもよい。
目の虹彩および皮膚には、メラニンなどの色素分子が存在しているため、これらのいずれかが撮像されている画像領域は、被写体が生体か否かを判定するために好適に利用され得る。
本発明の態様5に係る生体判定装置は、上記態様1から4のいずれかにおいて、前記撮像装置は、前記被写体の像を形成する撮像光学系(カットフィルタ34、回転フィルタ34a)および該撮像光学系により結像される前記像を取得する撮像素子35、35a〜35dを備え、前記撮像光学系は、前記被写体に照射される光から前記第2波長域を遮断するフィルタ(回転フィルタ34a)および前記第1波長域を遮断するフィルタ(回転フィルタ34a)を備えていてもよい。
上記の構成によれば、撮像装置は、被写体に照射される光から第2波長域を遮断するフィルタおよび第1波長域を遮断するフィルタを備えている。これにより、第1波長域の光を照射して被写体を撮像する撮像装置と同じ撮像装置を用いて、第2波長域の光を照射して該被写体を撮像することができるため、生体判定装置のコストアップを抑制することができる。また、同じ撮像装置の撮像素子で取得した画像を用いるため、撮像した画像間の位置合わせなどの画像処理は不要である、という効果も奏する。
本発明の態様6に係る生体判定装置は、上記態様1から4のいずれかにおいて、前記撮像装置は、前記被写体の像を形成する撮像光学系および該撮像光学系により結像される前記像を取得する撮像素子を備え、前記撮像素子は、前記第1波長域に感度を有する第1素子(可視光素子)と、前記第2波長域に感度を有する第2素子(IR素子、UV素子)とを備えていてもよい。
上記の構成によれば、撮像装置は、第1波長域に感度を有する第1素子と、第2波長域に感度を有する第2素子とを備える撮像素子を備えている。これにより、上記請求項5と同様の効果を奏する。
本発明の態様7に係る端末装置100は、被写体を撮像した画像に基づいて該被写体の認証を行う端末装置であって、前記被写体に第1波長域の光を照射して撮像した第1画像と、前記被写体に第2波長域の光を照射して撮像した第2画像とを取得する撮像部(カメラ33)と、前記第1画像の特徴量と、前記第2画像の特徴量とに基づいて認証を行う認証部(生体判定部10a、認証部71)と、を備えている。
上記の構成によれば、請求項1と同様の効果を奏する。これにより、例えば、端末装置を使用する権限を有する被写体を予め撮像した画像の印刷物などを用いた、なりすましなどを高精度に検出することができる。
本発明の態様8に係る端末装置は、上記態様7において、前記端末装置は、自装置の動作を制限する動作制限部をさらに備え、前記動作制限部は、前記認証部が行った認証の結果に基づいて、自装置の動作の制限を解除してもよい。
このような構成を備える端末装置は、認証されていない被写体による操作を受け付けた場合には動作制限を行い、認証された被写体による操作を受け付けた場合には動作の制限を解除することができる。よって、端末装置を使用する権限を有する被写体になりすました者による不正な操作を回避することができる。
本発明の態様9に係る生体判定装置の制御方法は、撮像装置によって被写体を撮像した画像に基づいて該被写体が生体か否かを判定する生体判定装置の制御方法であって、前記被写体に第1波長域の光を照射して第1画像を撮像し、第2波長域の光を照射して第2画像を撮像する撮像ステップ(S1102、S1108、S1122、S1128)と、
前記第1画像から得た特徴量と、前記第2画像から得た特徴量とに基づいて、前記被写体が生体か否かを判定する判定ステップ(S1113、S1133)と、を含んでいる。上記の構成によれば、上記態様1と同様の効果を奏する。
本発明の各態様に係る生体判定装置および端末装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記生体判定装置および端末装置が備える各部(ソフトウェア要素)として動作させることにより上記生体判定装置をコンピュータにて実現させる生体判定装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
1、1a 生体判定装置 10a 生体判定部(認証部) 12 特定部位抽出部(抽出部) 13 特徴量算出部(算出部) 14 特徴量比較部(判定部) 31 第1カメラ(撮像装置) 32 第2カメラ(撮像装置) 33 カメラ(撮像装置) 71 認証部(認証部) 72 動作制限部 100 端末装置(生体判定装置) S1102、S1108、S1122、S1128 撮像ステップ S1103、S1109 抽出ステップ S1104、S1110、S1124、S1130 算出ステップ S1113、S1133 判定ステップ

Claims (11)

  1. 撮像装置によって被写体を撮像した画像に基づいて該被写体が生体か否かを判定する生体判定装置であって、
    前記被写体に第1波長域の光を照射して撮像した第1画像から得た特徴量と、前記被写体に第2波長域の光を照射して撮像した第2画像から得た特徴量とに基づいて、前記被写体が生体か否かを判定する判定部と、を備えることを特徴とする生体判定装置。
  2. 前記第1波長域の光は可視領域の光であり、前記第2波長域の光は赤外線域または紫外線域の光であることを特徴とする請求項1に記載の生体判定装置。
  3. 前記第1画像において、前記被写体の所定の部位に対応する画像領域である第1領域を抽出し、前記第2画像において、前記被写体の該所定の部位に対応する画像領域である第2領域を抽出する抽出部をさらに備え、
    前記判定部は、前記第1領域および前記第2領域の特徴量に基づいて、前記被写体が生体か否かを判定することを特徴とする請求項1または2に記載の生体判定装置。
  4. 前記抽出部は、前記第1画像および前記第2画像において、前記第1領域および前記第2領域として、前記被写体の目の虹彩および皮膚のいずれかに対応する画像領域を抽出することを特徴とする請求項3に記載の生体判定装置。
  5. 前記撮像装置は、前記被写体の像を形成する撮像光学系および該撮像光学系により結像される前記像を取得する撮像素子を備え、前記撮像光学系は、前記被写体に照射される光から前記第2波長域を遮断するフィルタおよび前記第1波長域を遮断するフィルタを備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の生体判定装置。
  6. 前記撮像装置は、前記被写体の像を形成する撮像光学系および該撮像光学系により結像される前記像を取得する撮像素子を備え、前記撮像素子は、前記第1波長域に感度を有する第1素子と、前記第2波長域に感度を有する第2素子とを備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の生体判定装置。
  7. 被写体を撮像した画像に基づいて該被写体の認証を行う端末装置であって、
    前記被写体に第1波長域の光を照射して撮像した第1画像と、前記被写体に第2波長域の光を照射して撮像した第2画像とを取得する撮像部と、
    前記第1画像の特徴量と、前記第2画像の特徴量とに基づいて認証を行う認証部と、を備えていることを特徴とする端末装置。
  8. 前記端末装置は、自装置の動作を制限する動作制限部をさらに備え、
    前記動作制限部は、前記認証部が行った認証の結果に基づいて、自装置の動作の制限を解除すること、を特徴とする請求項7に記載の端末装置。
  9. 撮像装置によって被写体を撮像した画像に基づいて該被写体が生体か否かを判定する生体判定装置の制御方法であって、
    前記被写体に第1波長域の光を照射して第1画像を撮像し、第2波長域の光を照射して第2画像を撮像する撮像ステップと、
    前記第1画像から得た特徴量と、前記第2画像から得た特徴量とに基づいて、前記被写体が生体か否かを判定する判定ステップと、を含むことを特徴とする生体判定装置の制御方法。
  10. 撮像装置によって被写体を撮像した画像に基づいて該被写体が生体か否かを判定する生体判定装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、
    前記被写体に第1波長域の光を照射して撮像した第1画像から得た特徴量と、前記被写体に第2波長域の光を照射して撮像した第2画像から得た特徴量とに基づいて、前記被写体が生体か否かを判定する判定部としてコンビュータを機能させるための制御プログラム。
  11. 被写体を撮像した画像に基づいて該被写体の認証を行う端末装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、
    前記被写体に第1波長域の光を照射して撮像した第1画像と、前記被写体に第2波長域の光を照射して撮像した第2画像とを取得して、前記第1画像の特徴量と、前記第2画像の特徴量とに基づいて認証を行う認証部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
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