JP2018116527A - 情報処理装置、照度制御プログラムおよび照度制御方法 - Google Patents

情報処理装置、照度制御プログラムおよび照度制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】可視光と不可視光とを用いて生体認証を行う際の可視光の照度を適正に制御することを目的とする。【解決手段】情報処理装置２は、不可視光が照射された認証対象の撮影画像と可視光が照射された認証対象の撮影画像とに基づいて、生体認証を行う認証部３０と、不可視光が照射された認証対象の撮影画像に基づいて、認証対象が可視光の照射領域を覆っているかを判定する判定部２７と、認証対象が可視光の照射領域を覆っていると判定された場合、可視光の照度を第１の値に制御し、認証対象が可視光の照射領域を覆っていないと判定された場合、可視光の照度を第１の値より低い第２の値に制御する照射制御部２８と、を含む。【選択図】図８

Description

本発明は、情報処理装置、照度制御プログラムおよび照度制御方法に関する。
生体固有の特徴を検知し、認証する技術が用いられている。生体固有の特徴のうち、静脈パターンは、皮下に隠されているため盗撮による偽造が難しいという利点を有する。
例えば、近赤外光等の不可視光を用いて撮影された、認証対象の画像に基づいて、皮下の静脈検知が行われる。また、上記の不可視光を用いて撮影された画像だけでなく、可視光を用いて撮影された画像に基づく情報を追加することで、認識率の向上を図る技術も開発されている。
関連する技術として、生体の特徴を用いて個人を認証する認証装置であって、生体の位置、形状に基づいて、複数光源の点灯を制御し、認証に用いる特徴量を切り替える技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。また、近赤外光照射部と可視光照射部とを備え、事前に登録された認証用生体データと認証時に得られた生体データとを照合し生体認証を行う技術が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
また、関連する技術として、近赤外光源による照射の経路を可視光により明示させ、撮像の瞬間は、可視光源を消灯する技術が提案されている（例えば、特許文献３を参照）。また、重畳して存在する複数の生体組織に関する情報を獲得し、入力情報と登録情報を用いて算出した類似度に基づいて認証を行う技術が提案されている（例えば、特許文献４を参照）。
また、関連する技術として、生体センサで検出されたユーザの生体情報に基づく３次元形状と、記憶部に記憶された各３次元形状を合成した３次元形状と照合する生体認証装置が提案されている（例えば、特許文献５を参照）。操作部への入力の検出に応じて、操作部における操作位置の指示を出力させ、第１の入力の検出後に生体画像を撮像する技術が提案されている（例えば、特許文献６を参照）。
また、小形光源の青色光による網膜傷害の実効放射照度及び露光許容時間に関する規格が開示されている（例えば、非特許文献１を参照）。
国際公開第２０１４／０３３８４２号 特開２０１５−１４３８９５号公報 特開２０１０−６６９４４号公報 特開２０１６−９６９８７号公報 国際公開第２０１２／０９０３１２号 特開２０１６−２１２６３６号公報
日本工業規、JIS C 7550:2014、ランプ及びランプシステムの光生物学的安全性（追補１）、[online] [平成28年12月28日検索]、インターネット<http://kikakurui.com/c7/C7550-2014-02.html>
不可視光（例えば、赤外光）による撮像を用いて生体認証を行う際に、可視光源を用いて、認証対象（例えば、手のひら等）の姿勢を検出し、検出した姿勢に基づいて、登録時の撮影画像と認証時の撮影画像とを比較することが考えられる。姿勢検出において、照射する可視光が明るいほど、可視光で撮影される画像は鮮明になり、より高い精度での姿勢算出が可能となる。
この際、可視光の照射により、例えば、生体認証の対象者の目に悪影響を与えることが考えられる。また、可視光が照射され続けることにより、可視光の照射のための消費電力が増大する。
１つの側面として、本発明は、可視光と不可視光とを用いて生体認証を行う際の可視光の照度を適正に制御することを目的とする。
１つの態様では、情報処理装置は、不可視光が照射された認証対象の撮影画像と可視光が照射された前記認証対象の撮影画像とに基づいて、生体認証を行う認証部と、前記不可視光が照射された認証対象の撮影画像に基づいて、前記認証対象が前記可視光の照射領域を覆っているかを判定する判定部と、前記認証対象が前記可視光の照射領域を覆っていると判定された場合、前記可視光の照度を第１の値に制御し、前記認証対象が前記可視光の照射領域を覆っていないと判定された場合、前記可視光の照度を前記第１の値より低い第２の値に制御する照射制御部と、を含む。
１つの側面によれば、可視光と不可視光とを用いて生体認証を行う際の可視光の照度を適正に制御することができる。
実施形態のシステムの全体構成の一例を示す図である。 生体センサの一例を示す図である。 生体センサの外観の一例を示す図である。 近赤外光撮影部の１回の撮影により得られる撮影画像の一例を示す図である。 近赤外光撮影部による撮影画像の一例を示す図である。 可視光撮影部の１回の撮影により得られる撮影画像の一例を示す図である。 可視光撮影部による撮影画像の一例を示す図である。 情報処理装置の一例を示す図である。 手のひらの撮影状況の一例を示す図である。 照射制御の一例を示す図である。 登録処理の流れの一例を示すフローチャートである。 認証処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態の可視光照射制御の流れの一例を示すフローチャートである。 近赤外光撮影画像を用いて被写体の動きを判定する第１の例を示す図である。 近赤外光撮影画像を用いて被写体の動きを判定する第２の例を示す図である。 明度配列の一例を示す図である。 第２の実施形態の可視光照射制御の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態の情報処理装置をパーソナルコンピュータに適用した例を示す図である。 実施形態の生体センサをマウスに適用した例を示す図である。 実施形態の情報処理装置をキャッシュレジスターに適用した例を示す図である。 実施形態の情報処理装置をATMに適用した例を示す図である。 実施形態の情報処理装置をセキュリティロッカーに適用した例を示す図である。 実施形態の情報処理装置をプリンタに適用した例を示す図である。 実施形態の情報処理装置をスキャナに適用した例を示す図である。 実施形態の情報処理装置を自動精算機に適用した例を示す図である。 実施形態の情報処理装置をセキュリティゲートに適用した例を示す図である。 実施形態の情報処理装置をセキュリティドアに使用されるセキュリティユニットに適用した例を示す図である。 情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
＜実施形態のシステムの全体構成の一例＞
以下、図面を参照して、実施形態について説明する。図１は、実施形態のシステムの全体構成の一例を示す図である。
実施形態のシステムは、生体センサ１と情報処理装置２と表示装置３と入力装置４とを含む。生体センサ１は、情報処理装置２に接続されている。表示装置３および入力装置４は、情報処理装置２と接続されている。
生体センサ１は、ユーザ（利用者）の手のひらや指等の認証対象に近赤外光および可視光を照射し、認証対象を撮影する。また、生体センサ１は、該認証対象の撮影により得られた画像情報を情報処理装置２に送信する。以下、生体センサ１が該認証対象を撮影して得られた画像情報を、撮影画像と称することがある。また、認証対象は手のひらであるものとして、説明するが、認証対象は、指等であってもよい。
情報処理装置２は、生体センサ１を制御する。また、情報処理装置２は、生体センサ１から入力した撮影画像に基づいて、生体認証を行う。そして、情報処理装置２は、認証結果を表示装置３に表示する。情報処理装置２は、コンピュータの一例である。
表示装置３は、例えば、ディスプレイである。入力装置４は、例えば、マウス、およびキーボードである。表示装置３および入力装置４は、タッチパネルディスプレイであってもよい。入力装置４は、生体の登録処理および認証処理の際にユーザIdentification(ID)の入力を受け付ける。
図１の例において、例えば、生体センサ１と情報処理装置２と表示装置３と入力装置４とは、スマートフォンやノート型のPersonal Computer(PC)等のように、一体型であってもよい。また、例えば、入力装置４がマウスである場合、該マウスに生体センサ１が内蔵されていてもよい。
＜生体センサの一例＞
図２は、生体センサの一例を示す図である。生体センサ１は、近赤外光照射部１１と近赤外光撮影部１２と可視光照射部１３と可視光撮影部１４とを含む。
近赤外光照射部１１は、手のひらに近赤外光（不可視光）を照射する。近赤外光照射部１１は、例えば、近赤外光の波長域の光を照射可能なLight Emitting Diode(LED)である。
近赤外光撮影部１２は、近赤外光が照射された手のひらを撮影し、撮影により得られた画像情報を情報処理装置２に送信する。以下、近赤外光撮影部１２の撮影により得られた画像情報を近赤外光撮影画像と記載することがある。近赤外光撮影部１２は、例えば、可視光線を遮断するフィルタが設けられたComplementary Metal Oxide Semiconductor(CMOS)カメラ、またはCharge Coupled Device(CCD)カメラ等により実現されてもよい。
可視光照射部１３は、手のひらに可視光を照射する。可視光照射部１３は、例えば、可視光の波長域の光を照射可能なLEDである。
可視光撮影部１４は、可視光が照射された手のひらのを撮影し、撮影により得られた画像情報を情報処理装置２に送信する。以下、可視光撮影部１４の撮影により得られた画像情報を可視光撮影画像と記載することがある。可視光撮影部１４は、例えば、CMOSカメラ、CCDカメラ等により実現されてもよい。
生体センサ１は、近赤外光撮影部１２を複数含んでいてもよく、複数の近赤外光撮影部１２によるステレオ撮影が行われてもよい。また、生体センサ１は、可視光撮影部１４を複数含んでいてもよく、複数の可視光撮影部１４によるステレオ撮影が行われてもよい。
生体センサ１は、近赤外光以外の不可視光を照射する装置と、該不可視光を撮影可能な装置を含んでいてもよい。
図３は、生体センサ１の外観の一例を示す図である。生体センサ１の中央には、近赤外光撮影部１２および可視光撮影部１４が設置される。また、近赤外光撮影部１２および可視光撮影部１４に隣接した位置に近赤外光照射部１１がそれぞれ設置される。また、各近赤外光照射部１１に隣接した位置に可視光照射部１３が設置される。
そして、生体センサ１は、手のひらの撮影を行い、撮影された画像に基づく静脈像の登録および認証を行う。生体センサ１は、図３に示す例には限られない。
図４は、近赤外光撮影部１２の１回の撮影により得られる撮影画像の一例を示す図である。図４の例では、１回の撮影における撮影範囲は、帯状の領域である。図４に示す可視光照射領域は、１回の撮影における撮影範囲に対応する可視光照射領域である。近赤外光撮影部１２は、撮影を複数回繰り返すことにより、手のひら全体を含む撮影画像を生成する。
図５は、上記の手のひら全体を含む画像の一例を示す図である。図５に示すように近赤外光撮影画像は、近赤外光を手のひらに照射して得られる画像であるため、該画像には、手のひらの静脈が写し出されている。なお、図５の例に示されるように、近赤外光撮影画像の一部の領域が、後述する可視光照射領域となっている。
図６は、可視光撮影部１４の１回の撮影により得られる撮影画像の一例を示す図である。図６の例では、１回の撮影における撮影範囲は、帯状の領域である。図６に示す可視光照射領域は、１回の撮影における撮影範囲に対応する可視光照射領域である。可視光撮影部１４は、撮影を複数回繰り返すことにより、手のひら全体を含む撮影画像を生成する。
図７は、可視光撮影部１４による撮影画像の一例を示す図である。図７に示す撮影画像は、例えば、図６に示す帯状の領域の撮影画像を合成する画像処理により、生成される画像である。
図６および図７に示すように可視光撮影部１４による撮影画像には、手のひらのしわ、および輪郭が映し出されている。また、図７には、可視光照射領域も示されている。可視光照射領域以外の部分にも、例えば、室内の照明等が照射されていることにより、手のひらのしわや輪郭が映し出されるが、可視光照射領域内では、手のひらのしわや輪郭がより明確に映し出される。
＜第１の実施形態の情報処理装置の一例＞
図８の例において、情報処理装置２は、入出力部２１と記憶部２２と姿勢算出部２３と３次元形状算出部２４と３次元構造抽出部２５と差分算出部２６と判定部２７と照射制御部２８と３次元形状合成部２９と認証部３０と制御部３１とを含む。
入出力部２１は、近赤外光撮影部１２から近赤外光撮影画像を入力し、入出力部２１は、可視光撮影部１４から可視光撮影画像を入力する。また、入出力部２１は、表示装置３に認証結果を示す情報を出力する。
記憶部２２は、近赤外光撮影部１２から入力した撮影画像および可視光撮影部１４から入力した撮影画像を記憶する。また、記憶部２２は、情報処理装置２が生成した各種情報を記憶する。
姿勢算出部２３は、可視光撮影部１４から入力した撮影画像に基づいて、手のひらの姿勢を算出し、記憶部２２に記憶する。算出される姿勢は、例えば、手のひらの位置と向きと形状とを含む。姿勢算出部２３は、登録処理と認証処理のそれぞれの処理において、姿勢算出を行う。
手のひらの位置は、例えば、手のひらの所定箇所の３次元座標で表される。手のひらの向きは、例えば、手のひらの所定箇所を原点として設定された３次元の軸の回転角度により表される。手のひらの形状は、例えば、手のひらを球面で近似したときの球の半径の逆数に手のひらの大きさを掛けた無次元の量により表される。
姿勢算出部２３は、例えば、撮影画像に基づいて、手の表面のしわを検出する。そして、姿勢算出部２３は、手の表面のしわの運動視差に基づいて、可視光撮影部１４から手の表面までの距離を測定することにより手のひらの位置を算出する。また、可視光撮影部１４が複数設置されている場合、姿勢算出部２３は、例えば、手の表面のしわをステレオ計測することにより、可視光撮影部１４から手の表面までの距離を測定してもよい。
姿勢算出部２３は、手のしわの３次元座標を算出して手のひらを球面で近似し、球面の位置と向きに基づいて、手のひらの位置と向きを算出してもよい。姿勢算出部２３は、手のしわとともに手の輪郭を検出し、手のしわと輪郭との一方または両方に基づいて、姿勢を算出してもよい。
可視光撮影部１４が手のひらを撮影する際に、可視光照射部１３が手のひらを照射する。可視光照射部１３が手のひらを照射することにより、可視光撮影画像における手のしわや輪郭を明確にすることができ、姿勢算出の精度を向上させることができる。
３次元形状算出部２４は、近赤外光撮影部１２から入力した撮影画像に基づいて、手のひらの静脈像の３次元形状を算出し、記憶部２２に記憶する。３次元形状は、例えば、手のひらの静脈の各点の３次元座標により表される。３次元形状算出部２４は、登録処理と認証処理のそれぞれの処理において、３次元形状の算出を行う。
３次元形状算出部２４は、例えば、近赤外光撮影部１２のレンズ中心を原点とする透視投影によって、２次元静脈像に投影する。投影により奥行き情報が失われるため、３次元形状算出部２４は、例えば、手の表面のしわの運動視差に基づいて、近赤外光撮影部１２から静脈像までの距離を測定する。また、３次元形状算出部２４は、例えば、静脈像をステレオ計測することにより、近赤外光撮影部１２から静脈像までの距離を測定してもよい。
手のひらの静脈像を撮影して登録する際に多数の姿勢における３次元形状を登録することが好ましいが、登録する姿勢の数が多いほど、登録処理におけるユーザの負担が大きく、処理時間が長くなる。従って、近赤外光撮影部１２は、登録処理において、所定の数の姿勢における手のひらを撮影する。そして、３次元形状算出部２４は、所定の数の姿勢における手のひらの静脈像の３次元形状を算出する。
以下、静脈の登録処理におけるユーザの動作の具体例を説明する。例えば、情報処理装置２は、以下の（１）〜（３）の動作をユーザに促すための説明を表示装置３に表示させる。
（１）手のひらを、開いた状態で近赤外光撮影部１２に対して前後左右に動かす。（２）手のひらを、近赤外光撮影部１２の中央に戻して前後左右に傾ける。（３）手のひらを、近赤外光撮影部１２の中央に戻して閉じ開きを行なう。
上記（１）〜（３）の手のかざし方について算出される各姿勢における３次元形状の記憶状況の例を表１に示す。表１に示す「位置」および「向き」は、姿勢算出部２３により算出された姿勢の「位置」および「向き」である。ｄａｔａｉ，ｊは、所定の原点からの相対位置がｉｍｍであり、所定の軸に対する回転角度がｊ°である姿勢に対応する３次元形状データである。表１において、空欄は、対応する３次元形状が登録されていないことを表す。
３次元構造抽出部２５は、例えば、手のひらの静脈が登録された際に得られた１つの姿勢を標準姿勢に設定し、標準姿勢における３次元形状を３次元構造として抽出する。３次元構造抽出部２５は、抽出した３次元構造を記憶部２２に記憶する。
３次元構造抽出部２５は、例えば、手のひらの位置が所定の位置であり、手のひらの向き（角度）が所定の角度である姿勢を標準姿勢に設定し、該標準姿勢の３次元形状を３次元構造として抽出してもよい。３次元構造抽出部２５は、例えば、複数の３次元形状の３次元座標の平均値を３次元構造として抽出してもよい。
差分算出部２６は、３次元構造抽出部２５が抽出した３次元構造と、３次元形状算出部２４が算出した各３次元形状との差分を算出し、記憶部２２に記憶する。３次元構造抽出部２５が、例えば、表１におけるｄａｔａ０，０を３次元構造と定めたとする。表２は、表１に示す各３次元形状と３次元構造（ｄａｔａ０，０）との差分を示す。例えば、表２におけるδｉ，ｊは、ｄａｔａｉ，ｊとｄａｔａ０，０との差分を表す。
判定部２７は、近赤外光撮影部１２から入力した近赤外光撮影画像に基づいて、手のひらが可視光照射領域を覆っているかを判定する。判定部２７は、例えば、近赤外光撮影画像において、可視光照射領域のうち所定領域（第１割合以上の領域）の明度が所定の閾値（第１閾値）未満である場合、手のひらが可視光照射領域を覆っていると判定する。
判定部２７は、例えば、近赤外光撮影画像を取得し、近赤外光撮影画像に基づいて、手のひら外周を検出する。そして、判定部２７は、近赤外光撮影部１２から入力した近赤外光撮影画像を所定範囲のブロックに分割する。判定部２７は、可視光照射領域において、明度が第１閾値未満であるブロックの数をカウントする。
例えば、明度を０〜１０の数値で表した場合、第１閾値が「８」であるとする。この場合、判定部２７は、可視光照射領域において、明度が「８」未満のブロックの数をカウントする。
カウントされたブロックの数が、可視光照射領域におけるブロック数のうちの所定割合以上であれば、判定部２７は、手のひらが可視光照射領域を覆っていると判定する。所定割合は、例えば、８０％としてもよい。
照射制御部２８は、可視光照射部１３に照度を含む指示情報を送信することにより、可視光照射部１３の照度を制御する。手のひらが可視光照射領域を覆っていると判定部２７が判定した場合、照射制御部２８は、可視光の照度を第１の値に制御する。手のひらが可視光照射領域を覆っていないと判定部２７が判定した場合、照射制御部２８は、可視光の照度を第１の値より低い第２の値に制御する。
すなわち、手のひらが可視光照射領域を覆っていると判定部２７が判定した場合、照射制御部２８は、可視光の照度を高くする制御を行う。手のひらが可視光照射領域を覆っていないと判定部２７が判定した場合、照射制御部２８は、可視光の照度を低くする制御を行う。
近赤外光照射部１１および可視光照射部１３は、照射制御部２８の指示に応じて、例えば、ＬＥＤに流す電流の量を制御することにより、照度を制御する。
以下、登録処理または認証処理における撮影時の動作例について図を用いて説明する。図９は、手のひらの撮影状況の一例を示す。図９に示す例では、情報処理装置２は、スマートフォン等の携帯端末である。表示装置３に、手のひらを誘導するナビゲーションバーが表示される。
ユーザが上記のナビゲーションバーに沿って手のひらを動かすことにより、ユーザの手のひらが生体センサ１の上方を通過する。また、手のひらは可視光照射領域を通過する。そして、近赤外光撮影部１２および可視光撮影部１４は、生体センサ１の上方を通過中の手のひらを連続撮影し、図５および図７に示すような撮影画像を得る。
図１０は、照射制御の一例を示す。図１０は、可視光照度の制御方法の一例を示す図である。図１０のうち明度差表示は、近赤外光撮影画像のブロック毎の平均明度を表す。明度差表示のうち、点線の矩形で囲まれた領域は、可視光照射領域に対応する。
図１０では、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順に手のひらが右方向に移動（スライド）したことを示している。図１０（ａ）の場合、可視光照射領域の一部が手のひらに覆われていない。判定部２７は、手のひらが可視光照射領域を覆っていないと判定したとする。この場合、照射制御部２８は、可視光の照度を第２の値となるように制御する。従って、可視光の照度は低い。
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の状態から、手のひらがさらに右方向に移動している。図１０（ｂ）の場合、可視光照射領域が手のひらに覆われている。判定部２７は、手のひらが可視光照射領域を覆っていると判定する。この場合、照射制御部２８は、可視光の照度を第１の値となるように制御する。従って、可視光の照度は高い。
図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）の状態から、手のひらがさらに右方向に移動している。図１０（ｃ）の場合、可視光照射領域が、依然として手のひらに覆われている。判定部２７は、手のひらが可視光照射領域を覆っていると判定する。この場合、照射制御部２８は、可視光の照度を第１の値となるように制御する。従って、可視光の照度は高い。
図１０（ｄ）は、図１０（ｃ）の状態から、手のひらがさらに右方向に移動している。図１０（ｄ）の場合、可視光照射領域の一部が手のひらに覆われていない。判定部２７は、手のひらが可視光照射領域を覆っていないと判定したとする。この場合、照射制御部２８は、可視光の照度を第２の値となるように制御する。従って、可視光の照度は低い。
従って、可視光照射領域が手のひらに覆われていると判定された場合、可視光の照度は高くなり、可視光照射領域が手のひらに覆われていないと判定された場合、可視光の照度は低くなる。
図８の説明に戻る。３次元形状合成部２９は、認証処理において、姿勢算出部２３によって算出された手のひらの姿勢に対応する３次元形状を合成する。
前述のように、３次元形状算出部２４は、登録処理において、全ての姿勢に対応する３次元形状を算出していない可能性がある。従って、認証処理における手のひらの姿勢に対応する姿勢の３次元形状が、登録処理において登録されていない可能性がある。例えば、認証処理における手のひらの姿勢が、登録時の表１の空欄に対応する姿勢であった場合、対応する３次元形状が記憶されていないこととなる。
従って、３次元形状合成部２９は、登録処理において記憶された３次元形状を合成することにより、認証処理の際に３次元形状算出部２４が算出した３次元形状と対応する３次元形状を生成する。対応する３次元形状とは、手のひらの姿勢がほぼ同一であることを意味する。
３次元形状の合成は、例えば、以下の２段階で行なわれる。（１）認証処理における手のひらの姿勢の３次元構造との差分を推定する。（２）推定された差分と３次元構造とから３次元形状を算出する。
（１）の差分の推定方法を説明する。３次元形状合成部２９は、３次元構造との差分の推定に、例えば、線形補間（補外）方法を用いる。３次元形状合成部２９は、例えば、認証処理において姿勢算出部２３によって算出された姿勢と最も近い２つの姿勢を、記憶部２２に記憶されている姿勢の中から選び、これら２つの姿勢と３次元構造との差分を姿勢間の距離に応じて重みつきで足し合わせる。
姿勢間の距離には、例えば、位置の差の２乗和と向きの差の２乗和と形状の２乗の和との平方根を用いる。３次元形状合成部２９は、（１）の処理により、例えば、親指だけを曲げただけの姿勢と３次元構造との差分と、子指だけを曲げただけの姿勢と３次元構造との差分から、親指および子指の両方を曲げたときの姿勢と３次元構造との差分を推定することができる。
（２）の処理を説明する。３次元形状合成部２９は、３次元構造に（１）で算出した３次元構造との差分を加えることにより、姿勢算出部２３が認証処理において算出した姿勢に対応する３次元形状を合成する。すなわち、３次元形状合成部２９は、記憶部２２に記憶された３次元形状を合成することにより、３次元形状算出部２４が認証処理において算出した３次元形状の照合対象となる３次元形状を生成する。
表３は、表２に示した登録処理におけるデータに基づいて、３次元形状合成部２９が全ての姿勢について３次元形状を合成した結果である。表３に示すように、３次元形状合成部２９の処理により、登録されていない姿勢に対応する３次元形状データが得られる。
認証部３０は、不可視光（例えば、近赤外光）が照射された手のひらの撮影画像と可視光が照射された手のひらの撮影画像とに基づいて、生体認証を行う。認証部３０は、例えば、認証処理において３次元形状算出部２４が算出した３次元形状と、記憶部２２に記憶された３次元形状を３次元形状合成部２９が合成した３次元形状とを照合して、生体認証を行う。
認証処理において姿勢算出部２３が算出した姿勢に対応する姿勢の３次元形状が記憶部２２に記憶されている場合、認証部３０は、３次元形状合成部２９が合成した３次元形状ではなく、登録処理において記憶部２２に記憶された３次元形状を照合に用いてもよい。
認証部３０は、例えば、登録処理において記憶部２２に記憶された３次元形状のうち、認証処理と同一の姿勢での３次元形状と、認証処理において３次元形状算出部２４が算出した３次元形状とを照合して生体認証を行ってもよい。
認証部３０は、照合処理において、例えば、登録処理で得られた３次元形状と認証処理で得られた３次元形状との類似度を算出する。類似度は、例えば、３次元形状に含まれる各点の３次元座標同士の相関係数で表される。認証部３０は、相関係数を算出する場合、２つの３次元形状の点間の対応付けを行なう。認証部３０は、例えば、３次元座標の値の距離が近い点対が対応していると見なす。相関係数は、−１から＋１までの値で表され、値が大きいほど類似性が高い。
算出方法の一例を示す。認証部３０は、合成された３次元形状のうちの３点と認証処理において算出された３次元形状の３点との相関係数を計算する。合成された３次元形状のうちの３点を（−１０,−１０，４０）、（０，０，４０）、（１０，１０，４０）であるとする。また、認証処理において算出された３次元形状の３点を（−８，−１０，４０）、（０，１，４０）、（１１，１１，４０）であるとする。上記データを用いると、相関係数Ｃは下式（１）で計算される。
認証部３０は、算出された類似度が所定の閾値（類似度閾値）より大きい場合に本人と判定する。すなわち、算出された類似度が類似度閾値より大きい場合に、認証部３０は、登録処理で撮影した手のひらと認証処理で撮影した手のひらが同じであると判定する。類似度の閾値は、例えば、０．９９であるとする。上記の式（１）の例では、相関係数０．９９９３は０．９９よりも大きいため、認証部３０は、登録処理で撮影した手のひらと認証処理で撮影した手のひらが同じであると判定する。
認証部３０は、登録処理で撮影した手のひらと認証処理で撮影した手のひらが同じであると判定した場合、認証が成功したことを示す情報を、入出力部２１を介して表示装置３に送信する。認証部３０は、登録処理で撮影した手のひらと認証処理で撮影した手のひらが異なると判定した場合、認証が失敗したことを示す情報を、入出力部２１を介して表示装置３に送信する。認証部３０が行う認証処理は、上述した例には限定されない。
＜登録処理の流れの一例を示すフローチャート＞
図１１は、登録処理の流れの一例を示すフローチャートである。照射制御部２８は、近赤外光照射部１１および可視光照射部１３に登録対象の手のひらに対する照射を指示する（ステップＳ１０１）。近赤外光照射部１１および可視光照射部１３は、照射制御部２８からの指示に応じて、登録対象の手のひらを照射する。
制御部３１は、近赤外光撮影部１２および可視光撮影部１４に登録対象の手のひらの撮影を指示する（ステップＳ１０２）。近赤外光撮影部１２および可視光撮影部１４は、制御部３１からの指示に応じて、登録対象の手のひらを撮影する。
姿勢算出部２３は、可視光撮影部１４から入力した撮影画像に基づいて、手のひらの姿勢を算出し、記憶部２２に記憶する（ステップＳ１０３）。算出される姿勢は、例えば、手のひらの位置と向きと形状とを含む。
３次元形状算出部２４は、近赤外光撮影部１２から入力した撮影画像に基づいて、手のひらの静脈像の３次元形状を算出し、記憶部２２に記憶する（ステップＳ１０４）。３次元形状は、例えば、手のひらの静脈の各点の３次元座標により表される。
３次元構造抽出部２５は、例えば、手のひらの静脈が登録された際に得られた姿勢のうちの１つを標準姿勢に設定し、標準姿勢の３次元形状を３次元構造として抽出する（ステップＳ１０５）。３次元構造抽出部２５は、抽出した３次元構造を記憶部２２に記憶する。
差分算出部２６は、３次元構造抽出部２５が抽出した３次元構造と、３次元形状算出部２４が算出した各３次元形状との差分を算出し、記憶部２２に記憶する（ステップＳ１０６）。
ステップＳ１０３〜Ｓ１０６で記憶部２２に記憶される手のひらの姿勢、３次元形状、３次元構造、および差分は、例えば、入力装置４から入力されたユーザＩＤと対応付けられて記憶される。
＜認証処理の流れの一例を示すフローチャート＞
図１２は、認証処理の流れの一例を示すフローチャートである。照射制御部２８は、近赤外光照射部１１および可視光照射部１３に認証対象に対する照射を指示する（ステップＳ２０１）。近赤外光照射部１１および可視光照射部１３は、照射制御部２８からの指示に応じて、認証対象を照射する。
制御部３１は、近赤外光撮影部１２および可視光撮影部１４に認証対象の撮影を指示する（ステップＳ２０２）。近赤外光撮影部１２および可視光撮影部１４は、制御部３１からの指示に応じて、認証対象を撮影する。
照射制御部２８は、判定部２７による、手のひらが可視光照射領域を覆っているかの判定結果に基づいて、可視光照射制御を行う（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０３の処理については、詳細な処理を後述する。
３次元形状算出部２４は、手のひらの静脈像の３次元形状を算出する（ステップＳ２０４）。
姿勢算出部２３は、可視光撮影部１４から入力した撮影画像に基づいて、手のひらの姿勢を算出する（ステップＳ２０４）。算出される姿勢は、例えば、手のひらの位置と向きと形状とを含む。
３次元形状算出部２４は、近赤外光撮影部１２から入力した撮影画像に基づいて、手のひらの静脈像の３次元形状を算出する（ステップＳ２０５）。３次元形状は、例えば、手のひらの静脈の各点の３次元座標により表される。
３次元形状合成部２９は、登録処理において記憶された３次元形状を合成する（ステップＳ２０６）。３次元形状合成部２９は、登録処理において記憶された３次元形状を合成することにより、ステップＳ２０５において３次元形状算出部２４が算出した３次元形状と対応する姿勢の３次元形状を生成する。
認証部３０は、認証処理において３次元形状算出部２４が算出した３次元形状と、記憶部２２に記憶された３次元形状を用いて３次元形状合成部２９が合成した３次元形状とを照合して生体認証を行う（ステップＳ２０７）。認証部３０は、例えば、２つの３次元形状の類似度を算出する。認証部３０は、算出された類似度が所定の閾値より大きい場合に、登録処理で撮影された手のひらと認証処理で撮影された手のひらが同じであると判定する。
照射制御部２８は、近赤外光照射部１１および可視光照射部１３に照射の停止を指示する（ステップＳ２０８）。そして、近赤外光照射部１１および可視光照射部１３は、近赤外光および可視光の照射を停止する。
認証部３０は、認証結果を出力する（ステップＳ２０９）。認証部３０は、例えば、入出力部２１を介して、表示装置３に認証結果を出力し、表示装置３に認証結果を表示する。
＜第１の実施形態の可視光照射制御の流れの一例を示すフローチャート＞
図１３は、第１の実施形態の可視光照射制御の流れの一例を示すフローチャートである。図１３に示す処理は、図１２のステップＳ２０３の処理の詳細である。
判定部２７は、近赤外光撮影部１２から近赤外光撮影画像を取得する（ステップＳ３０１）。そして、判定部２７は、近赤外光撮影画像に基づいて、手のひら外周を検出する（ステップＳ３０３）。
判定部２７は、近赤外光撮影画像の明度に基づいて、手のひらが可視光照射領域を覆っているか判定する（ステップＳ３０３）。判定部２７は、例えば、近赤外光撮影画像において、可視光照射領域のうち所定割合以上の領域の明度が所定の閾値（第１閾値）未満となった場合、手のひらが可視光照射領域を覆っていると判定する。
手のひらが可視光照射領域を覆っていると判定部２７が判定した場合（ステップＳ３０３でＹＥＳ）、照射制御部２８は、可視光の照度を高くする制御を行う（第１の値に制御する）（ステップＳ３０４）。照射制御部２８は、例えば、可視光照射部１３に照度を高くする指示情報を出力することにより、可視光照射部１３の照度を制御する。可視光の照度がすでに第１の値である場合、照射制御部２８は、ステップＳ３０４での処理を行わなくてもよい。
手のひらが可視光照射領域を覆っていないと判定部２７が判定した場合（ステップＳ３０３でＮＯ）、照射制御部２８は、可視光の照度を低くする制御を行う（第２の値に制御する）（ステップＳ３０５）。
照射制御部２８は、例えば、可視光照射部１３に照度を低くする指示情報を出力することにより、可視光照射部１３の照度を制御する。可視光の照度がすでに第２の値である場合、照射制御部２８は、ステップＳ３０５での処理を行わなくてよい。
手のひらが可視光照射領域を覆っていないと判定された場合、照射制御部２８は、可視光照射部１３をＯＦＦに設定し、手のひらが可視光照射領域を覆っていると判定された場合、照射制御部２８は、可視光照射部１３をＯＮに設定してもよい。すなわち、第２の値は０であってもよい。
制御部３１は、図１２のステップＳ２０７における生体認証が終了している場合（ステップＳ３０６でＹＥＳ）、処理を終了する。制御部３１は、生体認証が終了していない場合（ステップＳ３０６でＮＯ）、ステップＳ３０１の処理に戻る。
以上のように、本実施形態の情報処理装置２は、手のひらが可視光照射領域を覆っているかの否かに基づいて、可視光の照度が調整されるため、可視光と不可視光とを用いた生体認証を行う際に、可視光の照度を適正に制御することができる。
情報処理装置２は、手のひらが可視光照射領域を覆っていないと判定した場合に、可視光の照度を低くする制御を行うので、可視光による眩しさを低減することができる。従って、利用者が、可視光を眩しく感じることが抑制される。
また、情報処理装置２は、手のひらが可視光照射領域を覆っていないと判定した場合には、可視光の照度を低くする制御を行うことにより、消費電力を低減することができる。
また、手のひらが可視光照射領域を覆っているかの判定には、生体認証に用いる近赤外光撮影部１２の撮影画像を用いるので、情報処理装置２は、該判定のために超音波発信機等の新たな構成を追加しなくてもよい。
また、情報処理装置２は、認証時に算出される手のひらの姿勢に応じて、あらかじめ記憶された複数の姿勢の３次元形状から照合対象の３次元形状が合成されるため、認証処理における手のひらの姿勢の影響による認証精度の低下を抑制することができる。
＜第２の実施形態の情報処理装置の一例＞
第２の実施形態の情報処理装置２の構成は図８と同様であるため、図示を省略する。第２の実施形態の情報処理装置２は、判定部２７の処理が第１の実施形態の情報処理装置２と異なる。従って、判定部２７以外の構成の説明を省略する。
判定部２７は、例えば、近赤外光撮影画像を複数のブロックに分割し、可視光照射領域に、明度差が第３閾値未満であるブロック群が存在する場合、認証対象が可視光の照射領域を覆っていると判定する。判定部２７は、例えば、可視光照射領域のうち該ブロック群と重なる領域が第２割合以上である場合、手のひらが可視光照射領域を覆っていると判定してもよい。
また、判定部２７は、近赤外光撮影画像を複数のブロックに分割し、複数のブロックに明度差が第２閾値以上であるブロックの組が存在する場合、手のひらが可視光の照射領域を覆っていると判定してもよい。
第３閾値は、第２閾値と同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。明度を０〜１０の数値で表す場合、第２閾値および第３閾値は、例えば、「１」であってもよい。
上記の判定処理では、第２閾値以上であるブロックの組の境界は、背景画像（例えば、天井等）と手のひらと境界であると考えられる。また、明度差が第３閾値未満であるブロック群は、手のひらであると考えられる。よって、上記の判定処理では、判定部２７は、手のひらが可視光照射領域を覆っていると判定する。
また、判定部２７は、明度（例えば、平均明度）の差が第２閾値以上であるブロックの組が存在しない場合、近赤外光が照射された被写体の撮影画像であって異なるタイミングで撮影された複数の撮影画像に基づいて、被写体が動いているかを判定する。そして、判定部２７は、被写体が動いていると判定した場合、手のひらが可視光照射領域を覆っていると判定する。被写体には、例えば、手のひら以外に背景（天井等）が含まれる場合がある。
上記の判定処理では、明度（例えば、平均明度）の差が第２閾値以上であるブロックの組が存在しない場合、背景または手のひらのいずれか一方が撮影画像に含まれると考えられる。また、被写体が動いている場合、被写体が背景ではなく手のひらであると考えられる。よって、上記の判定処理では、判定部２７は、手のひらが可視光照射領域を覆っていると判定する。
図１４は、近赤外画像を用いて被写体の動きを判定する第１の例を示す図である。図１４（ａ）は、手のひらが撮影された近赤外光撮影画像の例を示す。図１４（ｂ）は、ブロック分割された近赤外光撮影画像の例を示す。図４にも示したように、近赤外光撮影部１２の１回の撮影範囲は帯状であり、複数回の撮影による撮影画像を組み合わせて一つの撮影画像が得られる。図１４（ｂ）は、複数回の撮影による撮影画像を組み合わせ、複数のブロックに分割した例を示す。
図１４（ｃ）は、図１４（ｂ）に示す撮影画像から３つの帯状の撮影範囲の撮影画像を抜き出した図である。図１４（ｃ）に示す例では、図１４（ｃ）に示す各画像はそれぞれ異なるため、判定部２７は、被写体が背景ではなく手のひらであると判定する。
図１５は、近赤外画像を用いて被写体の動きを判定する第２の例を示す図である。図１５（ａ）は、背景が撮影された近赤外光撮影画像の例を示す。図１５（ｂ）は、ブロック分割された近赤外光撮影画像の例を示す。図１５（ｂ）は、複数回の撮影による撮影画像を組み合わせ、複数のブロックに分割した例である。
図１５（ｃ）は、図１５（ｂ）に示す撮影画像から３つの帯状の撮影範囲の撮影画像を抜き出した図である。図１５（ｃ）に示すように、図１５（ｃ）に示す各画像は同一であるため、判定部２７は、被写体が背景であると判定する。
図１６は、明度配列の一例を示す図である。判定部２７は、近赤外光撮影画像を複数のブロックに分割し、各ブロックにおける平均明度を示す配列（明度配列）を記憶部２２に記憶する。図１６に示す配列Ａと配列Ｂは、それぞれ異なるタイミングに撮影された撮影画像に基づく明度配列である。各配列にセットされる数値は、各要素（各ブロック）の平均明度を示す値である。
＜第２の実施形態の可視光照射制御の流れの一例を示すフローチャート＞
第２の実施形態の登録処理は、図１１に示す第１の実施形態の処理と同様である。また、第２の実施形態の認証処理は、図１２に示す第１の実施形態の処理と同様である。ただし、図１２のステップＳ２０３の可視光照射制御（図１３参照）が、第１の実施形態と異なる。以下、第２の実施形態の可視光照射制御の流れを説明する。
図１７は、第２の実施形態の可視光照射制御の流れの一例を示すフローチャートである。図１７に示す処理は、図１２のステップＳ２０３の処理の詳細である。
判定部２７は、近赤外光撮影部１２から近赤外光撮影画像を取得する（ステップＳ４０１）。判定部２７は、近赤外光撮影画像を複数のブロックに分割し、各ブロックにおける平均明度を示す配列Ａを記憶部２２に記憶する（ステップＳ４０２）。
判定部２７は、実施されている可視光照射制御処理が、認証対象に対する１回目の処理であるかを判定する（ステップＳ４０３）。判定部２７は、例えば、記憶部２２に認証対象の撮影画像が記憶されていない場合に、１回目の処理であると判定する。
ステップＳ４０３でＮＯの場合、判定部２７は、配列Ａの各要素（各ブロック）の平均明度に所定の閾値（第２閾値）以上の明度差があるか判定する（ステップＳ４０４）。ステップＳ４０４でＹＥＳの場合、判定部２７は、中央に近い領域から明度差が第３閾値未満であるブロック群を抽出する（ステップＳ４０５）。例えば、判定部２７は、平均明度の差が前記第２閾値以上であるブロックの組より中央に近い領域から、明度差が第３閾値未満であるブロック群を抽出する。
なお、ステップＳ４０３でＮＯの場合、判定部２７は、ステップＳ４０４の処理を行わずに、ステップＳ４０５に移行してもよい。
判定部２７は、ステップＳ４０５で抽出したブロック群が可視光領域を覆っているか判定する（ステップＳ４０６）。判定部２７は、例えば、可視光照射領域に、該ブロック群が存在する場合、手のひらが可視光の照射領域を覆っていると判定する。判定部２７は、例えば、可視光領域のうち、該ブロック群と重なる領域が第２割合以上である場合、ブロック群が可視光領域を覆っていると判定してもよい。
ステップＳ４０６でＹＥＳの場合、照射制御部２８は、可視光の照度を高くする制御を行う（第１の値に制御する）（ステップＳ４０７）。ステップＳ４０６でＮＯの場合、照射制御部２８は、可視光の照度を低くする制御を行う（第２の値に制御する）（ステップＳ４０７）。
ステップＳ４０４でＮＯの場合、判定部２７は、撮影画像の被写体が動いているか判定する（ステップＳ４０８）。判定部２７は、例えば、配列Ａと、配列Ａに対応する撮影画像と異なるタイミングにおける撮影画像の明度を示す配列Ｂとを比較することにより被写体が動いているか判定する。被写体が動いている場合、被写体は背景ではなく手のひらであると考えられる。
ステップＳ４０８でＹＥＳの場合、照射制御部２８は、可視光の照度を高くする制御を行う（第１の値に制御する）（ステップＳ４０７）。ステップＳ４０８でＮＯの場合、照射制御部２８は、可視光の照度を低くする制御を行う（第２の値に制御する）（ステップＳ４０７）。
ステップＳ４０３でＹＥＳの場合、または、ステップＳ４０７もしくはＳ４０９の処理後、判定部２７は、配列Ａを配列Ｂにコピーする（ステップＳ４１０）。そして、判定部２７は、図１２のＳ２０７における生体認証処理が終了したかを判定する（ステップＳ４１１）。ステップＳ４１１でＹＥＳの場合、可視光照射制御処理が終了する。ステップＳ４１１でＮＯの場合、ステップＳ４０１に戻る。
以上のように、第２の実施形態では、撮影画像内の被写体が背景であるか手のひらであるかを判定することができる。よって、手のひらが可視光照射領域を覆っているかの判定精度を向上させることができる。
＜応用例＞
以下、実施形態のシステムの応用例を説明する。図１８は、実施形態の情報処理装置をパーソナルコンピュータに適用した例を示す図である。図１８に示す例では、パーソナルコンピュータ１２２が情報処理装置２に相当する。
また、パーソナルコンピュータに生体センサ１２１が設置されている。生体センサ１２１は、生体センサ１に相当する。図１８に示す例では、生体認証が成功した場合に、パーソナルコンピュータのロックが解除され、使用が可能となる。
情報処理装置２は、携帯型情報処理端末（例えば、スマートフォンやタブレット型情報処理端末）であってもよい。
図１９は、実施形態の生体センサ１をマウスに適用した例を示す図である。図１９に示す例では、マウスの接続先であるパーソナルコンピュータ等が情報処理装置２に相当する。
図１９に示す例では、マウスに生体センサ生体センサ１３１が設置されており、生体認証が成功した場合に、マウスの接続先であるパーソナルコンピュータのロックが解除され、使用が可能となる。
例えば、上述したスマートフォン等の例では、手のひらが生体センサ１の検出位置をスライドすることにより、複数回の撮影が行われる。一方、上記のマウスの場合、生体センサ１３１の検出位置に手のひらが位置することにより、１回の撮影で手のひらの撮影画像が取得できる。
図２０は、実施形態の情報処理装置をキャッシュレジスター（金銭登録機）に適用した例を示す。図２０に示すキャッシュレジスター４１は、認証ボタン４２と表示部４３と生体センサ４４とレシート出力部４５と接地センサ４６とを含む。キャッシュレジスター４１は、情報処理装置２に相当する。表示部４３は、表示装置３に相当する。生体センサ４４は、生体センサ１に相当する。
ユーザから認証ボタン４２が押されると、表示部４３は、生体認証を促すメッセージを表示する。そして、例えば、ユーザが生体センサ４４に手を置くと、キャッシュレジスター４１は、生体センサ４４を用いて生体認証を実行する。
認証の際、キャッシュレジスター４１の記憶部または、ネットワークを介して該キャッシュレジスター４１と接続される認証サーバに記憶された登録データを、生体センサ４４が撮影して得られた撮影画像との照合に用いる。
認証が成功した場合、すなわちユーザに利用権限がある場合、キャッシュレジスター４１は、表示部４３に利用可能であることを示す内容を表示し、ロックを解除する。また、レシート出力部４５から出力されるレシートに、ユーザ名が担当者名として印刷される場合がある。
ユーザが生体認証を拒否して使用しようとした場合、あるいは接地センサ４６がキャッシュレジスター４１の持ち上げを検知した場合、キャッシュレジスター４１は、内蔵した通信装置を用いて、予め設定した連絡先へ通報する。
また、キャッシュレジスター４１は、認証処理において、登録した正規の使用者ではないと判定した場合も予め設定した連絡先へ通報してもよい。キャッシュレジスター４１は、通報する際に、認証処理で取得した手のひらの画像情報（例えば、可視光撮影による掌紋画像および赤外光撮影による静脈画像）を連絡先に出力してもよい。
また、キャッシュレジスター４１は、盗難や不正利用防止のため、近赤外線等による近接センサにより使用者が機器の前から離れたことを検知し、ロック状態にしてもよい。
図２１は、実施形態の情報処理装置をAutomatic Teller Machine（ATM）（現金自動預け払い機）に適用した例を示す。図２１に示すＡＴＭ５１は、タッチパネル５２と生体センサ５３とを含む。ＡＴＭ５１は、情報処理装置２に相当する。タッチパネル５２は、表示装置３および入力装置４に相当する。生体センサ５３は、生体センサ１に相当する。
タッチパネル５２は、ユーザが利用したいサービスの選択を受け付けると、生体認証を促すメッセージを表示する。そして、例えば、ユーザが生体センサ５３に手を置くと、ＡＴＭ５１は、生体センサ５３を用いて生体認証を実行する。認証サーバとの生体情報の照合に成功し認証に成功すると、ＡＴＭ５１は、タッチパネル５２に成功したことを示すメッセージを表示する。また、ＡＴＭ５１は、認証に成功すると、例えば、通帳またはキャッシュカードと暗証番号の組み合わせによる権限と同等の権限をユーザに与え、ユーザ本人の口座へアクセスを許可する。
図２１に示すＡＴＭ５１を用いることにより、ユーザは罹災等により通帳やキャッシュカードを紛失しても口座を利用することができる。
図２２は、実施形態の情報処理装置をセキュリティロッカー（保管庫）に適用した例を示す。図２２に示すセキュリティロッカー６１は、生体センサ６２と棚または引き出しの扉６３とを含む。セキュリティロッカー６１は、情報処理装置２に相当する。生体センサ６２は生体センサ１に相当する。生体センサ６２は、セキュリティロッカー６１に内蔵されていてもよいし、セキュリティロッカー６１の外部に取り付けられていてもよい。
例えば、ユーザが生体センサ６２に手を置くと、セキュリティロッカー６１は生体認証を実行する。セキュリティロッカー６１は、例えば、生体センサ６２の撮影画像と、内蔵した記憶部または、ネットワークを介して該セキュリティロッカー６１と接続される認証サーバに記憶された登録画像と照合し、認証を行う。認証に成功すると、ユーザに対応付けられた棚または引き出しの扉６３のロックが解除され、荷物の保存または受け渡しが可能となる。
本応用例のセキュリティロッカー６１を用いることにより、ユーザが荷物の保存または受け渡しを安全に行うことができる。
図２３は、実施形態の情報処理装置をプリンタ（印刷機）に適用した例を示す図である。図２３に示すプリンタ７１は、生体センサ７２と表示部７３とを含む。プリンタ７１は、情報処理装置２に相当する。生体センサ７２は、生体センサ１に相当する。表示部７３は、表示装置３に相当する。プリンタ７１は、例えば、ネットワークプリンタ、またはコピー機能等を含む複合機である。生体センサ７２は、プリンタ７１に内蔵されていてもよいし、プリンタ７１に接続されていてもよい。
例えば、ユーザが生体センサ６２に手を置くと、プリンタ７１は生体認証を実行する。プリンタ７１は、例えば、生体センサ７２の撮影画像と、内蔵した記憶部または、ネットワークを介して該プリンタ７１と接続される認証サーバに記憶された登録画像と照合し、認証を行う。認証に成功すると、ユーザに対応付けられた印刷データが印刷サーバからプリンタに送信され、ユーザが印刷物を受け取ることができる。
図２４は、実施形態の情報処理装置をスキャナに適用した例を示す図である。図２３に示すスキャナ８１は、生体センサ８２を含む。生体センサ８２は、生体センサ１に相当する。スキャナ８１は、例えば、ネットワークスキャナ、またはコピー機能等を含む複合機である。生体センサ８２は、スキャナ８１に内蔵されていてもよいし、プリンタ７１に接続されていてもよい。
例えば、ユーザが生体センサ８２に手を置くと、スキャナ８１は生体認証を実行する。スキャナ８１は、例えば、生体センサ８２の撮影画像と、内蔵した記憶部または、ネットワークを介して該スキャナ８１と接続される認証サーバに記憶された登録画像と照合し、認証を行う。認証に成功すると、スキャナ８１は、ユーザに対応付けられたサーバの保存領域に、スキャンにより得られたデータを送信し、ユーザがサーバからデータを取得することができる。
図２５は、実施形態の情報処理装置を自動精算機に適用した例を示す図である。自動精算機９１は、タッチパネル９２とチケット投入口９３と生体センサ９４とを含む。自動精算機９１は、情報処理装置２に相当する。生体センサ９４は、生体センサ１に相当する。タッチパネル９２は、表示装置３および入力装置４に相当する。自動精算機９１は、例えば、無人駐輪場、または無人駐車場に設置される。
ユーザがタッチパネル９２にスペース番号を入力し、またはチケット投入口９３にチケットを投入すると、タッチパネル９２が生体認証を促すメッセージを表示する。そして、ユーザが生体センサ９４に手を置くと、自動精算機９１は生体認証を実行する。自動精算機９１は、例えば、生体センサ９４の撮影画像と、内蔵した記憶部または、ネットワークを介して該自動精算機９１と接続される認証サーバに記憶された登録画像と照合し、認証を行う。
認証が成功すると、ユーザに対応付けられた駐車時間、クレジット口座、および割引クーポンの有無等の精算に用いられる情報が、データベースサーバから自動精算機９１に送信される。そして、ユーザは、タッチパネル９２に表示された精算方法を選択して、簡単に精算を行うことができる。
図２６は、実施形態の情報処理装置をセキュリティゲートに適用した例を示す図である。図２６に示すセキュリティゲート１０１は、近接センサ１０２と第１表示部１０３と生体センサ１０４と第２表示部１０５とゲート１０６とを含む。セキュリティゲート１０１は、情報処理装置２に相当する。生体センサ１０４は、生体センサ１に相当する。第１表示部１０３および第２表示部１０５は、表示装置３に相当する。
近接センサ１０２は、近赤外線、超音波、極弱ミリ波レーダー等を用いて通行者を検知する。近接センサ１０２が、ゲート１０６を通過しようとするユーザを検知すると、第１表示部１０３は、生体認証を促すメッセージを表示する。例えば、ユーザが生体センサ１０４に手を置くと、セキュリティゲート１０１は生体認証を実行する。セキュリティゲート１０１は、例えば、生体センサ１０４の撮影画像と、内蔵した記憶部または、ネットワークを介して該セキュリティゲート１０１と接続される認証サーバに記憶された登録画像と照合し、認証を行う。
認証が成功すると、ユーザのゲート通過権限を示す情報がデータベースサーバからセキュリティゲート１０１に送信される。そして、ユーザが通過権限を有する場合、セキュリティゲート１０１は、第１表示部１０３および第２表示部１０５に通行が可能であることを示すメッセージを表示し、ゲート１０６を開く。ユーザが通過権限を有しない場合、セキュリティゲート１０１は、ゲート１０６を開かずに第１表示部１０３および第２表示部１０５に通行不可であることを示すメッセージを表示する。
また、セキュリティゲート１０１は、ユーザが通過する際に、勤怠データベースサーバにユーザの通過時刻とゲート名と通過方向を記録することで、自動的に勤怠記録を生成してもよい。
図２７は、実施形態の情報処理装置をセキュリティドアに使用されるセキュリティユニットに適用した例を示す図である。セキュリティユニット１１１は、生体センサ１１２と表示部１１３とカードリーダ１１４とテンキー１１５とドアノブ１１６とを含む。セキュリティユニット１１１は、情報処理装置２に相当する。生体センサ１１２は、生体センサ１に相当する。表示部１１３は、表示装置３に相当する。
例えば、ユーザが生体センサ１１２に手を置くとセキュリティユニット１１１は、生体認証を実行する。セキュリティユニット１１１は、例えば、生体センサ１１２の撮影画像と、内蔵した記憶部または、ネットワークを介して該セキュリティユニット１１１と接続される認証サーバに記憶された登録画像と照合し、認証を行う。
セキュリティユニット１１１は、ユーザが扉を開ける権限を有する場合は、表示部１１３に通過可能であることを示すメッセージを表示し、予め設定された期間において扉のロックを解除する。設定された期間が経過すると、セキュリティユニット１１１は、再び扉をロックする。ユーザが権限を有していない場合、またはユーザの生体情報が未登録である場合は、その旨を表示部１１３に表示する。
セキュリティユニット１１１は、生体センサ１１２の近赤外線撮影画像を近接センサとして利用し、待機中にユーザを検知して自動的に認証モードに移行してもよい。また、セキュリティユニット１１１は、ドアノブ１１６を含まず、ドアの開閉を自動で行ってもよい。
また、セキュリティユニット１１１は、生体認証と、非接触型カードリーダ１１４またはテンキー１１５とを併用した認証を行ってもよい。また、セキュリティユニット１１１は、生体を登録する場合や怪我等の理由で生体認証を利用できない場合に、非接触型カードリーダ１１４やテンキー１１５を用いた認証を行ってもよい。
＜情報処理装置のハードウェア構成の一例＞
次に、図２８の例を参照して、情報処理装置２のハードウェア構成の一例を説明する。図２８の例に示すように、バス１００に対して、プロセッサ１１１とRandom Access Memory(RAM)１１２とRead Only Memory(ROM)１１３とが接続される。また、該バス１００に対して、補助記憶装置１１４と媒体接続部１１５と通信インタフェース１１６とが接続される。
プロセッサ１１１はＲＡＭ１１２に展開されたプログラムを実行する。実行されるプログラムとしては、実施形態における処理を行う照度制御プログラムが適用されてもよい。
ＲＯＭ１１３はＲＡＭ１１２に展開されるプログラムを記憶する不揮発性の記憶装置である。補助記憶装置１１４は、種々の情報を記憶する記憶装置であり、例えばハードディスクドライブや半導体メモリ等を補助記憶装置１１４に適用してもよい。媒体接続部１１５は、可搬型記録媒体１１８と接続可能に設けられている。
可搬型記録媒体１１８としては、可搬型のメモリや光学式ディスク（例えば、Compact Disc(CD)やDigital Versatile Disc(DVD))、半導体メモリ等を適用してもよい。この可搬型記録媒体１１８に実施形態の処理を行う情報処理プログラムが記録されていてもよい。
図２に示す記憶部２２は、ＲＡＭ１１２や補助記憶装置１１４等により実現されてもよい。図２に示す入出力部２１は、入出力インタフェース１１６により実現されてもよい。
図２に示す姿勢算出部２３、３次元形状算出部２４、３次元構造抽出部２５および差分算出部２６は、与えられた情報処理プログラムをプロセッサ１１１が実行することにより実現されてもよい。
図２に示す判定部２７、照射制御部２８、３次元形状合成部２９、認証部３０および制御部３１は、与えられた情報処理プログラムをプロセッサ１１１が実行することにより実現されてもよい。
また、上述したように、例えば、スマートフォン等の場合、生体センサ１と情報処理装置２と表示装置３と入力装置４とは一体的な構成となる。この場合、バス１００に生体センサ１が接続され、入出力インタフェース１１６に表示装置３および入力装置４が接続されてもよい。また、スマートフォン等の場合、上述した可搬型記録媒体１１８としては、半導体メモリ等が適用されることが想定される。
ＲＡＭ１１２、ＲＯＭ１１３、補助記憶装置１１４および可搬型記録媒体１１８は、何れもコンピュータ読み取り可能な有形の記憶媒体の一例である。これらの有形な記憶媒体は、信号搬送波のような一時的な媒体ではない。
＜その他＞
本実施形態は、以上に述べた実施の形態に限定されるものではなく、本実施形態の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または実施形態を取ることができる。以上の実施形態および変形例に関して、以下の付記をさらに開示する。
（付記１）
不可視光が照射された認証対象の撮影画像と可視光が照射された前記認証対象の撮影画像とに基づいて、生体認証を行う認証部と、
前記不可視光が照射された認証対象の撮影画像に基づいて、前記認証対象が前記可視光の照射領域を覆っているかを判定する判定部と、
前記認証対象が前記可視光の照射領域を覆っていると判定された場合、前記可視光の照度を第１の値に制御し、前記認証対象が前記可視光の照射領域を覆っていないと判定された場合、前記可視光の照度を前記第１の値より低い第２の値に制御する照射制御部と、
を備えることを特徴とする情報処理装置。
（付記２）
前記判定部は、前記不可視光が照射された認証対象の撮影画像において、前記可視光の照射領域のうち第１割合以上の領域の明度が第１閾値未満である場合、前記生体が前記可視光の照射領域を覆っていると判定する
ことを特徴とする付記１記載の情報処理装置。
（付記３）
前記判定部は、前記不可視光が照射された認証対象の撮影画像を複数のブロックに分割し、可視光の照射領域に、明度差が第３閾値未満であるブロック群が存在する場合、前記認証対象が可視光の照射領域を覆っていると判定する
ことを特徴とする付記１記載の情報処理装置。
（付記４）
前記判定部は、前記可視光の照射領域のうち前記ブロック群と重なる領域が第２割合以上である場合、前記認証対象が可視光の照射領域を覆っていると判定する
ことを特徴とする付記３記載の情報処理装置。
（付記５）
前記判定部は、前記複数のブロックに明度差が第２閾値以上であるブロックの組が存在する場合、前記認証対象が可視光の照射領域を覆っていると判定する
ことを特徴とする付記３または４記載の情報処理装置。
（付記６）
前記判定部は、前記不可視光が照射された被写体の撮影画像を複数のブロックに分割し、明度の差が第２閾値以上であるブロックの組が存在しない場合、前記不可視光が照射された被写体の撮影画像であって異なるタイミングで撮影された複数の撮影画像に基づいて、前記被写体が動いているかを判定し、前記被写体が動いていると判定した場合、前記生体が前記可視光の照射領域を覆っていると判定する
ことを特徴とする付記１記載の情報処理装置。
（付記７）
前記認証部は、前記不可視光が照射された認証対象の撮影画像と前記可視光が照射された認証対象の撮影画像とを、携帯型情報処理端末に設けられる生体センサから取得する、
ことを特徴とする付記１記載の情報処理装置。
（付記８）
前記認証部は、前記不可視光が照射された認証対象の撮影画像と前記可視光が照射された認証対象の撮影画像とを、マウスに設けられる生体センサから取得する、
ことを特徴とする付記１記載の情報処理装置。
（付記９）
前記認証部は、前記不可視光が照射された認証対象の撮影画像と前記可視光が照射された認証対象の撮影画像とを、金銭登録機に設けられる生体センサから取得する、
ことを特徴とする付記１記載の情報処理装置。
（付記１０）
前記認証部は、前記不可視光が照射された認証対象の撮影画像と前記可視光が照射された認証対象の撮影画像とを、現金自動預け払い機に設けられる生体センサから取得する、
ことを特徴とする付記１記載の情報処理装置。
（付記１１）
前記認証部は、前記不可視光が照射された認証対象の撮影画像と前記可視光が照射された認証対象の撮影画像とを、保管庫に設けられる生体センサから取得する、
ことを特徴とする付記１記載の情報処理装置。
（付記１２）
前記認証部は、前記不可視光が照射された認証対象の撮影画像と前記可視光が照射された認証対象の撮影画像とを、印刷機に設けられる生体センサから取得する、
ことを特徴とする付記１記載の情報処理装置。
（付記１３）
前記認証部は、前記不可視光が照射された認証対象の撮影画像と前記可視光が照射された認証対象の撮影画像とを、スキャナに設けられる生体センサから取得する、
ことを特徴とする付記１記載の情報処理装置。
（付記１４）
前記認証部は、前記不可視光が照射された認証対象の撮影画像と前記可視光が照射された認証対象の撮影画像とを、自動精算機に設けられる生体センサから取得する、
ことを特徴とする付記１記載の情報処理装置。
（付記１５）
前記認証部は、前記不可視光が照射された認証対象の撮影画像と前記可視光が照射された認証対象の撮影画像とを、ゲートに設けられる生体センサから取得する、
ことを特徴とする付記１記載の情報処理装置。
（付記１６）
前記認証部は、前記不可視光が照射された認証対象の撮影画像と前記可視光が照射された認証対象の撮影画像とを、ドアに設けられる生体センサから取得する、
ことを特徴とする付記１記載の情報処理装置。不可視光生体センサ
（付記１７）
不可視光が照射された認証対象の撮影画像と可視光が照射された前記認証対象の撮影画像とに基づいて、生体認証を行い、
前記不可視光が照射された認証対象の撮影画像に基づいて、前記生体が前記可視光の照射領域を覆っているかを判定し、
前記生体が前記可視光の照射領域を覆っていると判定された場合、前記可視光の照度を第１の値に制御し、前記認証対象が前記可視光の照射領域を覆っていないと判定された場合、前記可視光の照度を前記第１の値より低い第２の値に制御する
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする照度制御プログラム。
（付記１８）
不可視光が照射された認証対象の撮影画像と可視光が照射された前記認証対象の撮影画像とに基づいて、生体認証を行い、
前記不可視光が照射された認証対象の撮影画像に基づいて、前記生体が前記可視光の照射領域を覆っているかを判定し、
前記生体が前記可視光の照射領域を覆っていると判定された場合、前記可視光の照度を第１の値に制御し、前記認証対象が前記可視光の照射領域を覆っていないと判定された場合、前記可視光の照度を前記第１の値より低い第２の値に制御する
処理をコンピュータが実行することを特徴とする照度制御方法。
１ 生体センサ
２ 情報処理装置
３ 表示装置
４ 入力装置
１１ 近赤外光照射部
１２ 近赤外光撮影部
１３ 可視光照射部
１４ 可視光撮影部
２１ 入出力部
２２ 記憶部
２３ 姿勢算出部
２４ ３次元形状算出部
２５ ３次元構造抽出部
２６ 差分算出部
２７ 判定部
２８ 照射制御部
２９ ３次元形状合成部
３０ 認証部
３１ 制御部
１１１ プロセッサ
１１２ ＲＡＭ
１１３ ＲＯＭ

Claims (8)

  1. 不可視光が照射された認証対象の撮影画像と可視光が照射された前記認証対象の撮影画像とに基づいて、生体認証を行う認証部と、
    前記不可視光が照射された認証対象の撮影画像に基づいて、前記認証対象が前記可視光の照射領域を覆っているかを判定する判定部と、
    前記認証対象が前記可視光の照射領域を覆っていると判定された場合、前記可視光の照度を第１の値に制御し、前記認証対象が前記可視光の照射領域を覆っていないと判定された場合、前記可視光の照度を前記第１の値より低い第２の値に制御する照射制御部と、
    を備えることを特徴とする情報処理装置。
  2. 前記判定部は、前記不可視光が照射された認証対象の撮影画像において、前記可視光の照射領域のうち第１割合以上の領域の明度が第１閾値未満である場合、前記認証対象が前記可視光の照射領域を覆っていると判定する
    ことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
  3. 前記判定部は、前記不可視光が照射された認証対象の撮影画像を複数のブロックに分割し、前記可視光の照射領域に、明度差が第３閾値未満であるブロック群が存在する場合、前記認証対象が可視光の照射領域を覆っていると判定する
    ことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
  4. 前記判定部は、前記可視光の照射領域のうち前記ブロック群と重なる領域が第２割合以上である場合、前記認証対象が可視光の照射領域を覆っていると判定する
    ことを特徴とする請求項３記載の情報処理装置。
  5. 前記判定部は、前記複数のブロックに明度差が第２閾値以上であるブロックの組が存在する場合、前記認証対象が可視光の照射領域を覆っていると判定する
    ことを特徴とする請求項３または４記載の情報処理装置。
  6. 前記判定部は、前記不可視光が照射された被写体の撮影画像を複数のブロックに分割し、明度の差が第２閾値以上であるブロックの組が存在しない場合、前記不可視光が照射された被写体の撮影画像であって異なるタイミングで撮影された複数の撮影画像に基づいて、前記被写体が動いているかを判定し、前記被写体が動いていると判定した場合、前記認証対象が前記可視光の照射領域を覆っていると判定する
    ことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
  7. 不可視光が照射された認証対象の撮影画像と可視光が照射された前記認証対象の撮影画像とに基づいて、生体認証を行い、
    前記不可視光が照射された認証対象の撮影画像に基づいて、前記認証対象が前記可視光の照射領域を覆っているかを判定し、
    前記認証対象が前記可視光の照射領域を覆っていると判定された場合、前記可視光の照度を第１の値に制御し、前記認証対象が前記可視光の照射領域を覆っていないと判定された場合、前記可視光の照度を前記第１の値より低い第２の値に制御する
    処理をコンピュータに実行させることを特徴とする照度制御プログラム。
  8. 不可視光が照射された認証対象の撮影画像と可視光が照射された前記認証対象の撮影画像とに基づいて、生体認証を行い、
    前記不可視光が照射された認証対象の撮影画像に基づいて、前記認証対象が前記可視光の照射領域を覆っているかを判定し、
    前記認証対象が前記可視光照射領域を覆っていると判定された場合、前記可視光の照度を第１の値に制御し、前記認証対象が前記可視光の照射領域を覆っていないと判定された場合、前記可視光の照度を前記第１の値より低い第２の値に制御する
    処理をコンピュータが実行することを特徴とする照度制御方法。
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