JP3465336B2 - 顔画像撮影装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、人間の顔面を撮影す
る撮影装置に関し、特に同軸落射を利用して網膜反射像
を撮影する顔画像撮影装置に関するものである。さらに
は、車両の運転者を撮影対象とし、運転中の運転者の挙
動を検出する場合などに利用できるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】論文「瞳孔の抽出処理と頭部の動きを許
容する視線検出装置の試作」（電子情報通信学会論文誌
Ｄ−ＩＩ Vol.J76-D-II No.3）には、同軸落射装置に
ついて記載されている。この同軸落射照明とは、カメラ
の光軸と照明光の照射方向とが同一になる構造にした照
明のことである。この装置を撮影装置として用いたもの
の構成図を図４１に示す。図において、１は撮影の対象
となる人間である撮影対象者、１０は光入力手段で、例
えばＣＣＤカメラ、２０は撮影対象者１を照明する照明
手段で、例えば赤外線ＬＥＤ、２１は赤外線ＬＥＤ２０
に電流を供給するＬＥＤ駆動回路、３０はＣＣＤカメラ
１０の光軸上に設けられたハーフミラー、１００は画像
処理回路である。赤外線ＬＥＤ２０の照射方向ｌ2 とＣ
ＣＤカメラ１０の光軸ｌ3 が撮影対象者１の近傍でほぼ
同軸となるように、ＣＣＤカメラ１０と赤外線ＬＥＤ２
０をハーフミラー３０を介して設置している。

【０００３】次に動作について説明する。赤外線ＬＥＤ
２０はＬＥＤ駆動回路２１で電流が供給される。赤外線
ＬＥＤ２０の照明光は、光路ｌ1 を進み、ハーフミラー
３０でその半分が反射されて光路ｌ2 で撮影対象者１の
顔面を照射する。撮影対象者１の画像は光路ｌ3 でハー
フミラー３０を通り、半分の光がＣＣＤカメラ１０に到
達し、ＣＣＤカメラ１０は撮影対象者１の画像を取り込
むことができる。この時、光路ｌ2 とｌ3 の光軸は撮影
対象者１からみて、ほぼ同軸あるいは所定の角度以内
（２度）に納まるようになっている（同軸落射照明）。
入力された画像は画像処理回路１００に入力され、目の
位置や顔の向きなどが画像処理により検出される。この
ような撮影装置は、例えば車両の運転者を撮影して運転
者の居眠り状態や脇見状態などの挙動を検出するためな
どに用いられる。

【０００４】次に、得られた撮影画像について説明す
る。ＣＣＤカメラ１０で撮影対象者１による反射光を入
力して撮影すると、撮影対象者１の撮影画像は図４２の
ようになる。図において、４は虹彩、５は強膜、６は瞳
孔、７は顔面表面である。このようにして得られた画像
においてのＡ−Ａ断面の各場所の輝度を図４２に共に示
す。顔面表面７に比べて強膜５はやや暗く映り、強膜５
に比べ虹彩４は暗く、瞳孔６の輝度は高く映る。

【０００５】同軸落射照明では、このように網膜で反射
された光によってあたかも瞳孔６が光っているように観
察され、顔の表面や他の特徴点に比べて、瞳孔６は著し
く輝度が高く映る。従って、得られた画像からは、輝度
の大小による２値化の閾値を調整するだけで、図４３に
示すように、他に比べて輝度の著しく高い瞳孔６の位置
のみが白領域となる画像が得られ、複雑な演算処理をし
なくても容易に瞳孔６の位置が検出できる。

【０００６】ここで、撮影対象者１が眼鏡をかけている
場合の画像の例を図４４に示す。図において、８は、眼
鏡上に写った赤外成分の反射や照明光である赤外線ＬＥ
Ｄ２０の反射像である。この撮影画像を上記と同様の画
像処理した反射像抽出画像を図４５に示す。このよう
に、撮影対象者１が眼鏡８をかけている場合は、赤外線
ＬＥＤ２０の反射像８と網膜反射像６との区別がつかな
い。また、眼鏡に限らず、撮影対象者１がアクセサリー
などの照明光や外乱光の赤外成分に反射するものを身に
つけている場合、その反射等が写るため、網膜反射像が
特定できない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
顔画像撮影装置では、撮影対象者が照明光や外乱光の赤
外成分に反射するものを身につけている場合などに、照
明光である赤外線ＬＥＤの反射や外乱光の赤外成分の反
射等の反射像が写るため、網膜反射像が特定できないと
いう問題点があった。

【０００８】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、照明光による反射や外乱光の赤
外成分の反射等の網膜反射像以外の反射像が写っていて
も、撮影対象者の網膜反射像を、他の反射像と区別して
特定できる顔画像撮影装置を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る顔画像撮影装置は、撮影対象者の顔面を含む領域の像
を入力する光入力手段、撮影対象者を同軸落射照明する
照明手段、光入力手段の出力である撮影画像から反射像
を抽出して反射像抽出画像を出力する反射像抽出手段、
反射像抽出画像から網膜反射像を特定する網膜反射像特
定手段、光入力手段の出力である撮影画像を時系列で格
納する記憶手段、及び撮影対象者に反射性瞬目を起こさ
せる反射性瞬目発生手段を備え、反射像抽出手段は、記
憶手段に格納されている撮影画像から反射像を抽出して
反射像抽出画像を出力するものとし、網膜反射像特定手
段は、反射像抽出画像を比較する反射像比較回路で時系
列の複数の反射像抽出画像を比較した結果、一方の反射
像抽出画像に存在し他方の反射像抽出画像に存在しない
反射像を網膜反射像として特定するものである。

【００１０】また、この発明の請求項２に係る顔画像撮
影装置は、撮影対象者の顔面を含む領域の像を入力する
光入力手段、撮影対象者を同軸落射照明する照明手段、
光入力手段の出力である撮影画像から反射像を抽出して
反射像抽出画像を出力する反射像抽出手段、反射像抽出
画像から網膜反射像を特定する網膜反射像特定手段、反
射像抽出手段の出力である反射像抽出画像を時系列で格
納する記憶手段、及び撮影対象者に反射性瞬目を起こさ
せる反射性瞬目発生手段を備え、網膜反射像特定手段
は、記憶手段に格納されている反射像抽出画像を比較す
る反射像比較回路で時系列の複数の反射像抽出画像を比
較した結果、一方の反射像抽出画像に存在し他方の反射
像抽出画像に存在しない反射像を網膜反射像として特定
するものと したものである。

【００１１】また、この発明の請求項３に係る顔画像撮
影装置は、撮影対象者の顔面を含む領域の像を入力する
光入力手段、撮影対象者を同軸落射照明する照明手段、
光入力手段の出力である撮影画像から反射像を抽出して
反射像抽出画像を出力する反射像抽出手段、反射像抽出
画像から網膜反射像を特定する網膜反射像特定手段、及
び光入力手段の出力である撮影画像を時系列で格納する
記憶手段を備え、反射像抽出手段は、記憶手段に格納さ
れている撮影画像から反射像を抽出して反射像抽出画像
を出力するものとし、網膜反射像特定手段は、反射像抽
出画像を比較する反射像比較回路で時系列の複数の反射
像抽出画像を比較した結果、大きさの変化する反射像を
網膜反射像として特定するものである。

【００１２】また、この発明の請求項４に係る網膜反射
像特定手段は、撮影対象者の顔面を含む領域の像を入力
する光入力手段、撮影対象者を同軸落射照明する照明手
段、光入力手段の出力である撮影画像から反射像を抽出
して反射像抽出画像を出力する反射像抽出手段、反射像
抽出画像から網膜反射像を特定する網膜反射像特定手
段、及び反射像抽出手段の出力である反射像抽出画像を
時系列で格納する記憶手段を備え、網膜反射像特定手段
は、記憶手段に格納されている反射像抽出画像を比較す
る反射像比較回路で時系列の複数の反射像抽出画像を比
較した結果、大きさの変化する反射像を網膜反射像とし
て特定するものである。

【００１３】また、この発明の請求項５に係る顔画像撮
影装置は、撮影対象者の近傍に照度を測定する照度測定
手段を備えたものである。

【００１４】また、この発明の請求項６に係る顔画像撮
影装置は、撮影対象者を同軸落射照明する照明手段を第
１照明手段とし、撮影対象者を照明する第２照明手段、
及び第２照明手段の照度を制御する照明制御手段を備え
たものである。

【００１５】また、この発明の請求項７に係る網膜反射
像特定手段は、撮影対象者の顔面を 含む領域の像を入力
する光入力手段、撮影対象者を同軸落射照明する照明手
段、光入力手段の出力である撮影画像から反射像を抽出
して反射像抽出画像を出力する反射像抽出手段、反射像
抽出画像から網膜反射像を特定する網膜反射像特定手
段、及び光入力手段の出力である撮影画像を時系列で格
納する記憶手段を備え、反射像抽出手段は、記憶手段に
格納されている撮影画像から反射像を抽出して反射像抽
出画像を出力するものとし、網膜反射像特定手段は、反
射像抽出画像を比較する反射像比較回路で時系列の複数
の反射像抽出画像を比較した結果、反射像の移動を検出
し、この反射像の移動に基いて網膜反射像を特定するも
のとしたものである。

【００１６】また、この発明の請求項８に係る顔画像撮
影装置は、撮影対象者の顔面を含む領域の像を入力する
光入力手段、撮影対象者を同軸落射照明する照明手段、
光入力手段の出力である撮影画像から反射像を抽出して
反射像抽出画像を出力する反射像抽出手段、反射像抽出
画像から網膜反射像を特定する網膜反射像特定手段、及
び反射像抽出手段の出力である反射像抽出画像を時系列
で格納する記憶手段を備え、網膜反射像特定手段は、記
憶手段に格納されている反射像抽出画像を比較する反射
像比較回路で時系列の複数の反射像抽出画像を比較した
結果、反射像の移動を検出し、この反射像の移動に基い
て網膜反射像を特定するものである。

【００１７】また、この発明の請求項９に係る顔画像撮
影装置は、撮影対象者の顔面を含む領域の像を入力する
光入力手段、撮影対象者を同軸落射照明する照明手段、
光入力手段の出力である撮影画像から反射像を抽出して
反射像抽出画像を出力する反射像抽出手段、反射像抽出
画像から網膜反射像を特定する網膜反射像特定手段、及
び光入力手段から得た撮影画像より反射像の３次元位置
を測定する測距手段を備え、網膜反射像特定手段は、測
距手段による測定で距離の遠い反射像を眼鏡レンズ上で
反射した照明光による反射像として網膜反射像候補から
除外して網膜反射像を特定するものである。

【００１８】また、この発明の請求項１０に係る網膜反
射像特定手段は、撮影対象者の顔面 を含む領域の像を入
力する光入力手段、撮影対象者を同軸落射照明する照明
手段、光入力手段の出力である撮影画像から反射像を抽
出して反射像抽出画像を出力する反射像抽出手段、及び
反射像抽出画像から網膜反射像を特定する網膜反射像特
定手段を備え、照明手段は、円形でない発光部を有する
ものであり、網膜反射像特定手段は、抽出した反射像の
うち円形の反射像を網膜反射像として特定するものであ
る。

【００１９】

【作用】この発明の請求項１においては、同軸落射を利
用した顔画像撮影装置としたので、輝度の大小による２
値化の閾値を調整するという簡単な画像処理で目の位置
を検出する。また、網膜反射像特定手段で、照明光によ
る反射や外乱光の赤外成分の反射等の網膜反射像以外の
反射像が写っているものから網膜反射像を特定する。ま
た、記憶手段に撮影画像を時系列で記憶し、撮影画像か
ら反射像抽出画像を抽出した後、網膜反射像特定手段で
時系列の反射像抽出画像を比較することにより、網膜反
射像と他の反射像の時間的な変化の違いを検出して、照
明光による反射や外乱光の赤外成分の反射等の網膜反射
像以外の反射像が写っているものから網膜反射像を特定
する。また、時系列の反射像抽出画像を比較する際、網
膜反射像特定手段で網膜反射像の有無を比較することに
より網膜反射像を特定するので、撮影対象者が瞬目した
時などに網膜反射像を特定できる。また、反射性瞬目発
生手段で撮影対象者に強制的に反射性瞬目を起こさせ、
反射性瞬目を起こした画像と起こしてない画像の反射像
抽出画像から、網膜反射像の有無を比較することにより
網膜反射像を特定する。

【００２０】また、この発明の請求項２においては、同
軸落射を利用した顔画像撮影装置としたので、輝度の大
小による２値化の閾値を調整するという簡単な画像処理
で目の位置を検出する。また、網膜反射像特定手段で、
照明光による反射や外乱光の赤外成分の反射等の網膜反
射像以外の反射像が写っているものから網膜反射像を特
定する。また、撮影画像から抽出した反射像抽出画像を
記憶手段に記憶し、網膜反射像特定手段で時系列の反射
像抽出画像を比較することにより、網膜反射像 と他の反
射像の時間的な変化の違いを検出して、照明光による反
射や外乱光の赤外成分の反射等の網膜反射像以外の反射
像が写っているものから網膜反射像を特定する。また、
時系列の反射像抽出画像を比較する際、網膜反射像特定
手段で網膜反射像の有無を比較することにより網膜反射
像を特定するので、撮影対象者が瞬目した時などに網膜
反射像を特定できる。また、反射性瞬目発生手段で撮影
対象者に強制的に反射性瞬目を起こさせ、反射性瞬目を
起こした画像と起こしてない画像の反射像抽出画像か
ら、網膜反射像の有無を比較することにより網膜反射像
を特定する。

【００２１】また、この発明の請求項３においては、同
軸落射を利用した顔画像撮影装置としたので、輝度の大
小による２値化の閾値を調整するという簡単な画像処理
で目の位置を検出する。また、網膜反射像特定手段で、
照明光による反射や外乱光の赤外成分の反射等の網膜反
射像以外の反射像が写っているものから網膜反射像を特
定する。また、記憶手段に撮影画像を時系列で記憶し、
撮影画像から反射像抽出画像を抽出した後、網膜反射像
特定手段で時系列の反射像抽出画像を比較することによ
り、網膜反射像と他の反射像の時間的な変化の違いを検
出して、照明光による反射や外乱光の赤外成分の反射等
の網膜反射像以外の反射像が写っているものから網膜反
射像を特定する。また、時系列の反射像抽出画像を比較
する際、網膜反射像比較回路で反射像の大きさを比較
し、これに基いて網膜反射像を特定するので、撮影対象
者の瞳孔が伸縮膨張した時などに網膜反射像を特定でき
る。

【００２２】また、この発明の請求項４においては、同
軸落射を利用した顔画像撮影装置としたので、輝度の大
小による２値化の閾値を調整するという簡単な画像処理
で目の位置を検出する。また、網膜反射像特定手段で、
照明光による反射や外乱光の赤外成分の反射等の網膜反
射像以外の反射像が写っているものから網膜反射像を特
定する。また、撮影画像から抽出した反射像抽出画像を
記憶手段に記憶し、網膜反射像特定手段で時系列の反射
像抽出画像を比較することにより、網膜反射像と他の反
射像の時間的な変化の違いを検出して、照明光による反
射や外乱光の赤外成分の反射等の網膜反射像以外の反射
像が写っているものから網膜反射像を特 定する。また、
時系列の反射像抽出画像を比較する際、網膜反射像比較
回路で反射像の大きさを比較し、これに基いて網膜反射
像を特定するので、撮影対象者の瞳孔が伸縮膨張した時
などに網膜反射像を特定できる。また、時系列の反射像
抽出画像を比較する際、網膜反射像特定手段で網膜反射
像の有無を比較することにより網膜反射像を特定するの
で、撮影対象者が瞬目した時などに網膜反射像を特定で
きる。また、反射性瞬目発生手段で撮影対象者に強制的
に反射性瞬目を起こさせ、反射性瞬目を起こした画像と
起こしてない画像の反射像抽出画像から、網膜反射像の
有無を比較することにより網膜反射像を特定する。

【００２３】また、この発明の請求項５においては、請
求項３または４に加え、照度測定手段で撮影対象者の近
傍の照度を測定し、照度変化の前後での瞳孔の伸縮膨張
によって網膜反射像を特定する。

【００２４】また、この発明の請求項６においては、請
求項３ないし５に加え、第２照明手段で撮影対象者を照
明して撮影対象者の近傍の照度を変化させ、照度変化の
前後での瞳孔の伸縮膨張によって網膜反射像を特定す
る。

【００２５】また、この発明の請求項７においては、同
軸落射を利用した顔画像撮影装置としたので、輝度の大
小による２値化の閾値を調整するという簡単な画像処理
で目の位置を検出する。また、網膜反射像特定手段で、
照明光による反射や外乱光の赤外成分の反射等の網膜反
射像以外の反射像が写っているものから網膜反射像を特
定する。また、記憶手段に撮影画像を時系列で記憶し、
撮影画像から反射像抽出画像を抽出した後、網膜反射像
特定手段で時系列の反射像抽出画像を比較することによ
り、網膜反射像と他の反射像の時間的な変化の違いを検
出して、照明光による反射や外乱光の赤外成分の反射等
の網膜反射像以外の反射像が写っているものから網膜反
射像を特定する。また、時系列の反射像抽出画像を比較
する際、網膜反射像比較回路で反射像の移動を検出し、
これに基いて網膜反射像を特定するので、撮影対象者の
瞳孔が移動した時に網膜反射像を特定できる。

【００２６】また、この発明の請求項８においては、同
軸落射を利用した顔画像撮影装置としたので、輝度の大
小による２値化の閾値を調整するという簡単な画像処理
で目の位置を検出する。また、網膜反射像特定手段で、
照明光による反射や外乱光の赤外成分の反射等の網膜反
射像以外の反射像が写っているものから網膜反射像を特
定する。また、撮影画像から抽出した反射像抽出画像を
記憶手段に記憶し、網膜反射像特定手段で時系列の反射
像抽出画像を比較することにより、網膜反射像と他の反
射像の時間的な変化の違いを検出して、照明光による反
射や外乱光の赤外成分の反射等の網膜反射像以外の反射
像が写っているものから網膜反射像を特定する。また、
時系列の反射像抽出画像を比較する際、網膜反射像比較
回路で反射像の移動を検出し、これに基いて網膜反射像
を特定するので、撮影対象者の瞳孔が移動した時に網膜
反射像を特定できる。

【００２７】また、この発明の請求項９においては、同
軸落射を利用した顔画像撮影装置としたので、輝度の大
小による２値化の閾値を調整するという簡単な画像処理
で目の位置を検出する。また、網膜反射像特定手段で、
照明光による反射や外乱光の赤外成分の反射等の網膜反
射像以外の反射像が写っているものから網膜反射像を特
定する。さらに、反射像の３次元位置を測定する手段を
設け、網膜反射像特定手段では撮影対象者の顔面上にあ
る反射像を網膜反射像であると特定する。

【００２８】また、この発明の請求項１０においては、
同軸落射を利用した顔画像撮影装置としたので、輝度の
大小による２値化の閾値を調整するという簡単な画像処
理で目の位置を検出する。また、網膜反射像特定手段
で、照明光による反射や外乱光の赤外成分の反射等の網
膜反射像以外の反射像が写っているものから網膜反射像
を特定する。さらに、円形でない形状の発光部を有する
照明手段を設け、網膜反射像特定手段では円形の反射像
を網膜反射像と特定する。

【００２９】

【実施例】実施例１． 以下、この発明の実施例１による顔画像撮影装置につい
て説明する。図１は実施例１による顔画像撮影装置を撮
影対象者の上からみた構成図である。図において、１０
は光入力手段で、例えば撮影対象者１の顔面を含む所定
の領域を撮影できる位置に設置されたＣＣＤカメラであ
り、この実施例では３０ｍｓごとに１画面を発生するも
のを用いる。２０は撮影対象者１を照明する照明手段
で、例えば発光の中心波長が８６０ｎｍの赤外線ＬＥＤ
である。２１は赤外線ＬＥＤ２０に電流を供給するＬＥ
Ｄ駆動回路、３０はＣＣＤカメラ１０の光軸上に設けら
れたハーフミラーで、従来と同様、赤外線ＬＥＤ２０の
照射方向ｌ2 とＣＣＤカメラ１０の光軸ｌ3 が撮影対象
者１の近傍でほぼ同軸となるように、ＣＣＤカメラ１０
と赤外線ＬＥＤ２０をハーフミラー３０を介して設置し
ている。

【００３０】また、４０，４１は記憶手段で、例えば第
１フレームメモリ、第２フレームメモリである。このフ
レームメモリ４０，４１はそれぞれ１画面の撮影画像を
記憶するメモリである。４２はタイミング発生回路、４
４，４５は第１，第２フレームメモリ４０，４１に記憶
されている撮影画像から反射像を抽出して反射像抽出画
像を出力する反射像抽出手段で、例えば第１，第２反射
像抽出回路である。４６は反射像抽出画像を比較する反
射像比較回路、４７は網膜反射像特定回路である。例え
ば、この実施例では、反射像比較回路４６と網膜反射像
特定回路４７とで、反射像抽出画像から網膜反射像を特
定する網膜反射像特定手段を構成している。

【００３１】次に動作について説明する。撮影対象者１
が例えば眼鏡をかけている場合や反射するものを身につ
けている場合などの撮影画像では、図４４に示すよう
に、照明光である赤外線ＬＥＤの反射や外乱光の赤外成
分の反射などが写り、網膜反射像が特定できない。そこ
でこの実施例では、人間は無意識のうちに瞬目を繰り返
しているので、この現象を利用し、反射像の中で、例え
ば２０秒程度の間に点滅がある像を網膜反射像と特定す
る。

【００３２】この顔画像撮影装置によって撮影対象者の
網膜反射像を特定する動作を図２のフローチャートに基
いて説明する。ステップＳＴ１１で、従来と同様、同軸
落射照明によって撮影対象者１の顔画像を撮影する。ス
テップＳＴ１２では網膜反射像を特定したかどうかを判
断し、特定していない場合、ステップＳＴ１３で第１フ
レームメモリ４０に撮影画像をすでに記憶しているかど
うかを判断する。この判断で第１フレームメモリ４０に
記憶していない場合、撮影画像をまず第１フレームメモ
リ４０に記憶する（ステップＳＴ１４）。例えばこのと
き得られた画像を図４４と同様のものとする。

【００３３】次に、第１撮影画像から例えば３０ｍｓ後
に第２撮影画像を得る。このとき、撮影対象者１が瞬目
していたとすると、図３に示すような顔画像が得られ
る。ステップＳＴ１３の判定では第１フレームメモリ４
０にはすでに撮影画像が記憶されており、第２フレーム
メモリ４１に今回の撮影画像を記憶する（ステップＳＴ
１５）。ここで、第１，第２フレームメモリ４０，４１
には撮影画像が時系列で格納される。次に、第１，第２
反射像抽出回路４４，４５で２値化処理等の画像処理を
用いて第１，第２反射像を抽出する（ステップＳＴ１
６）。この処理で第１反射像抽出画像としては、例えば
従来の図４５のような反射像抽出画像が得られる。ま
た、第２反射像抽出画像としては、例えば瞬目している
ときの顔画像の場合は網膜反射像が撮影されず、図４に
示すように、赤外線ＬＥＤの反射像や外乱光の赤外成分
の反射像８のみが写る。

【００３４】さらに、ステップＳＴ１７で反射像比較回
路４６によって、第１反射像抽出画像と第２反射像抽出
画像とを比較する。例えば、時系列の第１，第２反射像
抽出画像の特徴点の対応づけを行い、反射像の有無を比
較する。この比較結果に基いて、網膜反射像特定回路４
７で、一方の反射像抽出画像に存在し他の反射像抽出画
像に存在しない反射像を網膜反射像と特定し、この後、
第１，第２フレームメモリ４０，４１の内容を消去する
（ステップＳＴ１８）。特定した網膜反射像は、例えば
車両の運転者を撮影して運転者の居眠り状態や脇見状態
などの挙動を検出するためなどに用いられ、この場合
は、運転中は特定した網膜反射像を追尾する必要があ
る。

【００３５】このように、この実施例では、同軸落射を
利用して網膜反射像を鮮明に得るので、簡単な画像処理
で目の位置を検出できると共に、瞬目により網膜反射像
が撮影画像から消える瞬間を検出して、網膜反射像を特
定するので、撮影対象者１が眼鏡をかけている場合など
の他の反射像が存在する場合でも、正確に網膜反射像を
特定できる。また、反射像抽出画像を比較する際、反射
像の有無で比較するため、比較処理が比較的簡単にな
る。

【００３６】なお、実施例１では、３０ｍｓ間隔で撮影
対象者１を撮影し、網膜反射像を抽出するように構成し
ているが、これに限るものではない。例えば、１０ｍｓ
程度の間隔で撮影できる高速カメラを用いれば、さらに
タイミングよく瞬目をとらえることができ、正確に撮影
対象者の瞳孔の動きを検出することができる。また、実
施例１では撮影した撮影画像を第１，第２フレームメモ
リ４０，４１に格納し、２つの時系列の反射像抽出画像
を比較しているが、これに限らず、第２フレームメモリ
４１は設けずに、直接反射像抽出画像を抽出して比較す
るように構成してもよい。

【００３７】また、２つに限らず、２つ以上のフレーム
メモリを設け、２つ以上の反射像抽出画像を比較するよ
うに構成してもよい。即ち、３０ｍｓ程度の間隔で撮影
対象者１の撮影画像を得るのであるが、瞬目のタイミン
グで撮影するとは限らず、瞬目の途中でフレームメモリ
４０，４１に記憶される場合もある。そこで、複数個の
時系列の反射像抽出画像を比較して反射像の有無を検出
するようにしてもよい。また、反射像の有無ではなく、
瞬目途中の瞳孔６の形状を検出するように構成してもよ
い。さらに、反射像比較回路４６では、第１，第２反射
像抽出画像の特徴点の対応づけを行い、一方の画像のみ
に検出される反射像を網膜反射像と特定しているが、第
１，第２反射像抽出画像の差分をとれば、網膜反射像だ
けが残り、常に一定の大きさを有する赤外線ＬＥＤの反
射像等は除去される。

【００３８】実施例２． 図５は実施例２による顔画像撮影装置を撮影対象者の上
からみた構成図であり、図６は撮影対象者の網膜反射像
を特定する動作を示すフローチャートである。図におい
て、実施例１と同一符号は同一または相当部分を示して
いる。この実施例におけるフレームメモリ４０，４１は
反射像抽出回路４４の出力である反射像抽出画像を時系
列で格納するものであり、反射像抽出回路４４は１つで
構成している。

【００３９】以下、動作について説明する。実施例１と
同様、同軸落射照明によって撮影した撮影対象者１の顔
の撮影画像から反射像抽出回路４４によって反射像抽出
画像を得る（ステップＳＴ１６）。ステップＳＴ１３，
１４，１５によって、タイミング発生回路４２で制御し
て第１フレームメモリ４０と第２フレームメモリ４１に
３０ｍｓ間隔の時系列の反射像抽出画像を記憶する。こ
の後、ステップＳＴ１７で反射像比較回路４６によっ
て、第１フレームメモリ４０に記憶されている第１反射
像抽出画像と第２フレームメモリ４１に記憶されている
第２反射像抽出画像とを比較する。例えば、第１，第２
反射像抽出画像の特徴点の対応づけを行い、反射像の有
無を比較する。この比較結果に基き、網膜反射像特定回
路４７で一方の画像のみに検出される反射像を網膜反射
像と特定し、この後、第１，第２フレームメモリ４０，
４１の内容を消去する（ステップＳＴ１８）。

【００４０】このように、この実施例でも実施例１と同
様、同軸落射を利用して網膜反射像を鮮明に得るので、
簡単な画像処理で目の位置を検出できると共に、瞬目に
より網膜反射像が撮影画像から消える瞬間を検出して、
網膜反射像を特定するので、撮影対象者１が眼鏡をかけ
ている場合などの他の反射像が存在する場合でも、正確
に網膜反射像を特定できる。また、反射像抽出画像を比
較する際、反射像の有無で比較するため、比較処理が比
較的簡単になる。さらに、フレームメモリ４０，４１は
画像処理で例えば２値化された後の反射像抽出画像を記
憶しているので、大きな容量を必要とせず、容量が少な
くても記憶できる。

【００４１】また、実施例２では撮影した撮影画像から
反射像抽出回路４４で反射像を抽出して反射像抽出画像
を得て、時系列に第１，第２フレームメモリ４０，４１
に格納し、２つの反射像抽出画像を比較しているが、こ
れに限らず、第２フレームメモリ４１は設けずに、直接
反射像抽出画像を比較するように構成してもよい。

【００４２】さらに、反射像比較回路４６では、第１，
第２反射像抽出画像の特徴点の対応づけを行い、一方の
画像のみに検出される反射像を網膜反射像と特定してい
るが、第１，第２反射像抽出画像の差分をとれば、網膜
反射像だけが残り、常に一定の大きさを有する赤外線Ｌ
ＥＤの反射像等は除去される。

【００４３】実施例３． 図７はこの発明の実施例３による顔画像撮影装置を撮影
対象者の上からみた構成図である。図において、実施例
１と同一符号は同一または相当部分を示す。また、図に
おいて、２２は可視光ＬＥＤ、２３は可視光ＬＥＤ２２
にパルス電流を供給するＬＥＤのパルス駆動回路であ
る。パルス駆動回路２３は、タイミング発生回路４２に
よって制御され、可視光ＬＥＤ２２をＯＮ／ＯＦＦさせ
る。可視光ＬＥＤ２２とパルス駆動回路２３で撮影対象
者１に反射性瞬目を発生させる反射性瞬目発生手段を構
成している。実施例１と同様、反射像比較回路４６は時
系列の２つの反射像抽出画像を比較し、網膜反射像特定
回路４７は反射像の有無によって網膜反射像を特定す
る。

【００４４】次に動作について説明する。この実施例で
は、可視光ＬＥＤ２２を備え、撮影対象者１をパルス光
で瞬間的に照明する。通常、撮影対象者１は瞬間的なパ
ルス光によって、驚きを感じて瞬目する。この現象を利
用すると、強制的に瞬目を起こすことができるので、パ
ルス光から例えば１秒以内に点滅する像を網膜反射像と
特定する。

【００４５】この顔画像撮影装置によって撮影対象者の
網膜反射像を特定する動作を図８のフローチャートに基
いて説明する。タイミング発生回路４２によってパルス
駆動回路２３を制御し、ステップＳＴ２２の動作によっ
て、可視光ＬＥＤ２２をパルス照射する。この後、実施
例１と同様の動作をするが、撮影対象者１はパルス光に
より驚き、１秒以内に瞬目するので、実施例１と同様に
ステップ１８で網膜反射像を特定する。

【００４６】撮影対象者１が瞬目を起こさなかった場合
は、ステップ２１によりパルス照射後、例えば５秒以上
経たかどうかを判断し、５秒以上経ていれば、ステップ
２２で再度パルス光を照射する。

【００４７】このように、この実施例でも実施例１と同
様、同軸落射を利用して網膜反射像を鮮明に得るので、
簡単な画像処理で目の位置を検出できると共に、瞬目に
より網膜反射像が撮影画像から消える瞬間を検出して、
網膜反射像を特定するので、撮影対象者１が眼鏡をかけ
ている場合などの他の反射像が存在する場合でも、正確
に網膜反射像を特定できる。また、反射像抽出画像を比
較する際、反射像の有無で比較するため、比較処理が比
較的簡単になる。さらに、撮影対象者１に強制的に瞬目
を起こさせるので、確実に網膜反射像のある撮影画像と
ない撮影画像を得ることができる。

【００４８】また、この実施例では反射性瞬目発生手段
として可視光ＬＥＤ２２とパルス駆動回路２３を備え、
パルス光によって撮影対象者１を驚かせて反射性瞬目を
起こさせたが、これに限るものではない。例えば、急激
な音や、撮影対象者１に対する振動などで、反射性瞬目
を起こさせるように構成してもよい。

【００４９】また、反射像比較回路４６では、第１，第
２反射像抽出画像の特徴点の対応づけを行い、一方の画
像のみに検出される反射像を網膜反射像と特定している
が、第１，第２反射像抽出画像の差分をとれば、網膜反
射像だけが残り、常に一定の大きさを有する赤外線ＬＥ
Ｄの反射像等は除去される。さらに、実施例２と同様、
撮影画像を記憶する代わりに、反射像を抽出した後の反
射像抽出画像をフレームメモリ４０，４１に記憶するよ
うに構成しても、同様の効果を奏する。

【００５０】実施例４． 以下、この発明の実施例４による顔画像撮影装置を図に
ついて説明する。図９は実施例４による顔画像撮影装置
を撮影対象者の上からみた構成図であり、図１０は撮影
対象者の網膜反射像を特定する動作を示すフローチャー
トである。図９において、２０は撮影対象者１を照明す
る第１照明手段で、例えば発光の中心波長が８６０ｎｍ
の第１赤外線ＬＥＤ、２１は第１赤外線ＬＥＤ２０に電
流を供給する第１ＬＥＤ駆動回路、２４は撮影対象者１
を照明する第２照明手段で、例えば発光の中心波長が８
６０ｎｍの第２赤外線ＬＥＤ、２５は第２赤外線ＬＥＤ
２４に電流を供給する第２ＬＥＤ駆動回路である。実施
例１と同様、第１赤外線ＬＥＤ２０の照射方向ｌ2 とＣ
ＣＤカメラ１０の光軸ｌ3 が撮影対象者１の近傍でほぼ
同軸となるように、ＣＣＤカメラ１０と第１赤外線ＬＥ
Ｄ２０をハーフミラー３０を介して設置している。第２
赤外線ＬＥＤ２４の照射方向ｌ4 とＣＣＤカメラ１０の
光軸ｌ3 は、撮影対象者１の近傍において同軸とならな
い位置に第２赤外線ＬＥＤ２４を設置している。例えば
光軸ｌ4 とカメラ光軸ｌ3 を３度以上離し、第１赤外線
ＬＥＤ２０とほぼ同じ範囲を照らす。なお、図１，図２
と同一符号は実施例１と同一、または相当部分である。

【００５１】次に、動作について説明する。この実施例
では、例えばタイミング発生回路４２で第１，第２ＬＥ
Ｄ駆動回路２１，２５、及び第１，第２フレームメモリ
４０，４１を制御し、第１，第２赤外線ＬＥＤ２０，２
４を切り換えて撮影対象者１を照明する照明切り換え手
段を構成している。このタイミング発生回路４２で制御
し、ステップＳＴ２４，２５，２６での動作によって、
第１赤外線ＬＥＤ２０で照明された第１撮影画像を第１
フレームメモリ４０に記憶し、第２赤外線ＬＥＤ２４で
照明された第２撮影画像を第２フレームメモリ４１に記
憶する。この後、実施例１と同様、第１，第２反射像抽
出回路４４，４５で２値化処理等の画像処理を用いて第
１，第２反射像抽出画像を抽出する（ステップＳＴ１
６）。この処理で第１反射像抽出画像としては、例えば
従来の図４５のような反射像抽出画像が得られる。ま
た、第２反射像抽出画像としては、第２赤外線ＬＥＤ２
４が網膜反射像の撮影されない位置に配置されているの
で、網膜反射像が撮影されず、図４に示すように、赤外
線ＬＥＤの反射像や外乱光の赤外成分の反射像８のみが
写る。この後、実施例１と同様、反射像比較回路４６で
反射像の有無を比較し（ステップＳＴ１７）、網膜反射
像特定回路４７で一方の画像のみに検出される反射像を
網膜反射像と特定し、この後、第１，第２フレームメモ
リ４０，４１の内容を消去する（ステップＳＴ１８）。

【００５２】このように、実施例４では実施例１と同
様、同軸落射を利用して網膜反射像を鮮明に得るので、
簡単な画像処理で目の位置を検出できると共に、同軸落
射でない照明による第２撮影画像を時系列で撮影し、そ
の反射画像を比較して網膜反射像を特定するので、撮影
対象者１が眼鏡をかけている場合などの他の反射像が存
在する場合でも、正確に網膜反射像を特定できる。

【００５３】なお、実施例４では、第１赤外線ＬＥＤ２
０で同軸落射照明によって撮影対象者１を照明し、第２
赤外線ＬＥＤ２４で同軸落射照明ではなく撮影対象者１
を照明するように構成しているのであるが、この第１，
第２赤外線ＬＥＤ２０，２４をなるべく近接させて配置
すれば、反射像比較回路４６で、第１，第２反射像抽出
画像の差分をとって特定することもできる。即ち、第
１，第２反射像抽出画像の差分をとれば、網膜反射像だ
けが残り、常に一定の大きさを有する赤外線ＬＥＤの反
射像等は除去される。このため、反射像比較回路４６で
の比較処理は特徴点の対応づけをする必要がなく、単純
な処理で網膜反射像を特定できる。また、網膜反射像の
有無となる時系列の撮影画像を確実に得ることができ
る。さらに、実施例２と同様、撮影画像を記憶する代わ
りに、反射像を抽出した後の反射像抽出画像をフレーム
メモリ４０，４１に記憶するように構成しても、同様の
効果を奏する。

【００５４】実施例５． 図１１はこの発明の実施例５による顔画像撮影装置を撮
影対象者の上からみた構成図である。図において、実施
例１と同一符号は同一または相当部分を示す。この実施
例では光入力手段として、例えば、１０ｍｓごとに１画
面を発生する高速カメラ１１を備えている。また、網膜
反射像特定手段は、反射像比較回路４８と網膜反射像特
定回路４９で構成され、反射像比較回路４８は時系列の
２つの反射像抽出画像を比較し、網膜反射像特定回路４
９は大きさの変化する反射像を網膜反射像として特定す
る。

【００５５】次に動作について説明する。この実施例で
は、人間の瞳孔６は周囲の照度に変化がなくても伸縮膨
張を行っていることを利用し、反射像の中で、伸縮膨張
を繰り返している像を網膜反射像と特定する。

【００５６】この顔画像撮影装置によって撮影対象者の
網膜反射像を特定する動作を図１２のフローチャートに
基いて説明する。実施例１と同様、ステップＳＴ１３の
判定により、１０ｍｓ間隔で第１フレームメモリ４０と
第２フレームメモリ４１に時系列で撮影画像を記憶する
（ステップＳＴ１４，１５）。第１，第２反射像抽出回
路４４，４５により、記憶した撮影画像から第１，第２
反射像抽出画像を抽出する（ステップＳＴ１６）。この
時系列の第１，第２反射像抽出画像を比較すると、眼鏡
などによる赤外線ＬＥＤの反射像や外乱光の赤外成分の
反射像は第１，第２反射像抽出画像で同じ大きさである
が、網膜反射像は瞳孔６の伸縮膨張のため、その大きさ
が変化する。そこで、反射像比較回路４８によって、第
１反射像抽出画像と第２反射像抽出画像とを比較して
（ステップＳＴ１９）、大きさの変化する反射像を検出
する。例えば、第１、第２反射像抽出画像の差分をとれ
ば、伸縮膨張がある反射像の輪郭だけが残って図１３に
示す反射像差分画像が得られる。即ち、伸縮膨張によっ
て変化する網膜反射像６が輪状に残り、赤外線ＬＥＤの
反射像等は除去される。そこで、残った反射像に基いて
網膜反射像特定回路４９で網膜反射像のみを特定し、こ
の後、第１，第２フレームメモリ４０，４１の内容を消
去する（ステップＳＴ２０）。

【００５７】このように、実施例５では実施例１と同
様、同軸落射を利用して網膜反射像を鮮明に得るので、
簡単な画像処理で目の位置を検出できると共に、瞳孔が
伸縮膨張によって大きさが変わることを利用し、例えば
１０ｍｓ間隔で撮影対象者１を撮影し、瞳孔６の大きさ
が変化した前後の画像から網膜反射像を特定するので、
撮影対象者が眼鏡をかけていたり、他の反射像が存在す
る場合でも、正確に網膜反射像を特定できる。

【００５８】なお、実施例５では、１０ｍｓ間隔で撮影
対象者１を撮影し、網膜反射像を抽出するように構成し
ているが、これに限るものではない。また、反射像比較
回路４８では、第１，第２反射像抽出画像の差分で比較
するのに換えて、第１，第２反射像抽出画像の特徴点の
対応づけを行い、伸縮膨張がある反射像を網膜反射像と
特定してもよい。さらに、実施例２と同様、撮影画像を
記憶する代わりに、反射像を抽出した後の反射像抽出画
像をフレームメモリ４０，４１に記憶するように構成し
ても、同様の効果を奏する。

【００５９】実施例６． 図１４はこの発明の実施例６による顔画像撮影装置を撮
影対象者の上からみた構成図である。図において、４３
は撮影対象者１に近傍に配設され、照度を測定する照度
測定手段で、例えば照度測定回路であり、実施例１と同
一符号は同一または相当部分を示す。また、実施例５と
同様、網膜反射像特定手段は、反射像比較回路４８と網
膜反射像特定回路４９で構成され、反射像比較回路４８
は時系列の２つの反射像抽出画像を比較し、網膜反射像
特定回路４９は大きさの変化する反射像を網膜反射像と
して特定する。

【００６０】次に動作について説明する。この実施例で
は、人間は、外乱光の照度が変化したとき、その変化に
ともない瞳孔の大きさが変わることを利用して、網膜反
射像を特定する。

【００６１】この顔画像撮影装置によって撮影対象者の
網膜反射像を特定する動作を図１５のフローチャートに
基いて説明する。実施例１と同様、ステップＳＴ１１で
３０ｍｓ間隔で撮影対象者１の顔画像を撮影し、ステッ
プＳＴ２２の判定で、照度測定回路４３で照度を測定
し、照度が変化した前後の撮影画像を時系列で第１フレ
ームメモリ４０と第２フレームメモリ４１に記憶する
（ステップＳＴ１４，１５）。第１，第２反射像抽出回
路４４，４５により、記憶した撮影画像から第１，第２
反射像抽出画像を抽出する（ステップＳＴ１６）。

【００６２】この時系列の第１，第２反射像抽出画像を
比較すると、照度が変化する前の撮影画像を図４４とす
れば第１反射像抽出画像は図４５のようになる。次の３
０ｍｓの間に照度が変化し、例えば暗くなると図１６に
示すように撮影画像の瞳孔６が大きくなる。このため、
第２反射像抽出画像は図１７に示すようになり、眼鏡な
どによる赤外線ＬＥＤの反射像や外乱光の赤外成分の反
射像は第１，第２反射像抽出画像で同じ大きさである
が、網膜反射像６の大きさは変化する。そこで、反射像
比較回路４８によって、第１反射像抽出画像と第２反射
像抽出画像とを比較する（ステップＳＴ１９）。実施例
５と同様にして、第１、第２反射像抽出画像の差分をと
れば、伸縮膨張がある反射像の輪郭だけが残って図１３
に示す反射像差分画像が得られる。即ち、伸縮膨張によ
って変化する網膜反射像６が輪状に残り、赤外線ＬＥＤ
の反射像等は除去される。そこで、残った反射像に基い
て網膜反射像特定回路４９で網膜反射像のみを特定で
き、この後、第１，第２フレームメモリ４０，４１の内
容を消去する（ステップＳＴ２０）。

【００６３】このように、実施例６では実施例１と同
様、同軸落射を利用して網膜反射像を鮮明に得るので、
簡単な画像処理で目の位置を検出できると共に、照度の
変化前後の網膜反射像の大きさの変化を検出して、網膜
反射像を特定するので、撮影対象者１が眼鏡をかけてい
たり、他の反射像が存在する場合でも、正確に網膜反射
像を特定できる。また、撮影対象者１が運転中の運転者
の場合、雲の有無や、ビルの谷間や、トンネルなど、運
転者の顔面近傍の照度が変化する要因は多く、瞳孔の伸
縮膨張を効果的に検出できる。また、反射像比較回路４
８では、第１，第２反射像抽出画像の差分で比較するの
に換えて、第１，第２反射像抽出画像の特徴点の対応づ
けを行い、伸縮膨張がある反射像を網膜反射像と特定し
てもよい。さらに、実施例２と同様、撮影画像を記憶す
る代わりに、反射像を抽出した後の反射像抽出画像をフ
レームメモリ４０，４１に記憶するように構成しても、
同様の効果を奏する。

【００６４】実施例７． 図１８はこの発明の実施例７による顔画像撮影装置を撮
影対象者の上からみた構成図である。図において、実施
例１と同一符号は同一または相当部分を示す。また、図
において、２６は同軸落射照明となる第１照明手段２０
とは別に設けた第２照明手段で、例えば可視光照明であ
り、撮影対象者１を照明する。２７は可視光照明２６に
電流を供給する照明駆動回路である。タイミング発生回
路４２は照明駆動回路２７を制御し、可視光照明２６の
照度を決定する照明制御手段を構成している。実施例５
と同様、反射像比較回路４８は時系列の２つの反射像抽
出画像を比較し、網膜反射像特定回路４９は大きさの変
化する反射像を網膜反射像として特定する。

【００６５】次に動作について説明する。この実施例で
は、可視光照明２６を備え、撮影対象者１を照明する照
度を通常よりも明るくしたとき、瞳孔６は小さくなるの
で、反射像の中で小さくなった像を網膜反射像と特定す
る。

【００６６】この顔画像撮影装置によって撮影対象者の
網膜反射像を特定する動作を図１９のフローチャートに
基いて説明する。タイミング発生回路４２によって照明
駆動回路２７を制御し、ステップＳＴ３１，３２，３３
での動作によって、赤外線ＬＥＤ２０と可視光照明２６
で照明された撮影画像を第１フレームメモリ４０に記憶
し、赤外線ＬＥＤ２０のみで照明された撮影画像を第２
フレームメモリ４１に記憶する。この後、実施例１と同
様、第１，第２反射像抽出回路４４，４５で２値化処理
等の画像処理を用いて第１，第２反射像抽出画像を抽出
する（ステップＳＴ１６）。この処理で第１反射像抽出
画像としては、可視光照明２６をＯＮにしたときには図
２０に示すように瞳孔６は小さくなり、例えば図２１の
ような反射像抽出画像が得られる。また、第２反射像抽
出画像としては、可視光照明２６の照度を暗くしたとき
には図４４に示すように瞳孔６は通常の大きさになり、
例えば図４５のような反射像抽出画像が得られる。

【００６７】この時系列の第１，第２反射像抽出画像を
比較すると、眼鏡などによる赤外線ＬＥＤの反射像や外
乱光の赤外成分の反射像は第１，第２反射像抽出画像で
同じ大きさであるが、網膜反射像６の大きさは変化す
る。そこで、反射像比較回路４８によって、第１反射像
抽出画像と第２反射像抽出画像とを比較する（ステップ
ＳＴ１９）。実施例５と同様にして、第１，第２反射像
抽出画像の差分をとれば、可視光照明２６の照度を変化
させたときの反射像の輪郭だけが残って図２２に示す反
射像差分画像が得られる。即ち、可視光照明２６の照度
変化によって変化する網膜反射像６が輪状に残り、赤外
線ＬＥＤの反射像等は除去される。そこで、残った反射
像に基き網膜反射像特定回路４９で網膜反射像のみを特
定できる。この後、第１，第２フレームメモリ４０，４
１の内容を消去する（ステップ２０）。

【００６８】このように、実施例７では実施例１と同
様、同軸落射を利用して網膜反射像を鮮明に得るので、
簡単な画像処理で目の位置を検出できると共に、可視光
照明２６で照度を変化させ、その前後の網膜反射像の大
きさの変化を検出して、網膜反射像を特定するので、撮
影対象者１が眼鏡をかけていたり、他の反射像が存在す
る場合でも、正確に網膜反射像を特定できる。

【００６９】なお、反射像比較回路４８によって、第１
反射像抽出画像と第２反射像抽出画像とを比較する際
に、差分をとっているが、これに限らず、特徴点の対応
づけを行い、大きさの異なる反射像を網膜反射像と特定
してもよい。また、可視光照明２６の照度を変化するも
のについて述べたが、タイミング発生回路４２によって
照明駆動回路２７を制御して、可視光照明２６のＯＮ／
ＯＦＦのタイミングを決定し、可視光照明２６をＯＮ／
ＯＦＦ制御しても撮影対象者の瞳孔６の大きさが変化す
るので、網膜反射像を特定でき、さらに制御が簡単にで
きる。さらに、実施例２と同様、撮影画像を記憶する代
わりに、反射像を抽出した後の反射像抽出画像をフレー
ムメモリ４０，４１に記憶するように構成しても、同様
の効果を奏する。

【００７０】実施例８． 図２３はこの発明の実施例８による顔画像撮影装置を撮
影対象者の上からみた構成図である。図において、実施
例１と同一符号は同一または相当部分を示す。また、５
０は反射像移動速度検出回路であり、時系列の反射像抽
出画像を比較して、反射像の移動、例えば移動速度を検
出する。この実施例では網膜反射像特定回路４９は検出
した反射像の移動速度に基いて網膜反射像を特定する。
反射像移動速度検出回路５０と網膜反射像特定回路４９
とで網膜反射像特定手段を構成する。

【００７１】次に動作について説明する。この実施例で
は、人の頭の動く速度と眼球の動く速度を比較すると、
眼球の動く速度の方が早いので、反射像の動く速度を検
出し、移動速度の差によって網膜反射像を特定する。

【００７２】この顔画像撮影装置によって撮影対象者の
網膜反射像を特定する動作を図２４のフローチャートに
基いて説明する。実施例１と同様、ステップＳＴ１３の
判定により、３０ｍｓ間隔で第１フレームメモリ４０と
第２フレームメモリ４１に時系列の撮影画像を記憶する
（ステップＳＴ１４，１５）。第１，第２反射像抽出回
路４４，４５により、記憶した撮影画像から第１，第２
反射像抽出画像を抽出する（ステップＳＴ１６）。

【００７３】今、撮影対象者１の顔画像が図４４に示す
状態から図２５に示す状態に動いた場合、時系列の第
１，第２反射像抽出画像間の反射像はそれぞれ図２６に
示すように、例えば網膜反射像は６から６’へ移動し、
他の反射像は８から８’へ移動する。そこで、ステップ
ＳＴ４１では反射像移動速度検出回路５０で、各反射像
の対応づけを行い、各像の移動距離から、各像の移動速
度を算出する。ステップＳＴ４２では網膜反射像特定回
路４９で、例えば最も動きの早い反射像を網膜反射像と
特定し、この後、第１，第２フレームメモリ４０，４１
の内容を消去する。

【００７４】さらに、この実施例では、誤差等を考慮に
いれ、この操作を何フレームか行う。ここでは例えば２
０フレーム行い、その移動速度平均を算出し、最も移動
速度の大きかった反射像を網膜反射像と特定する。

【００７５】このように、実施例８では実施例１と同
様、同軸落射を利用して網膜反射像を鮮明に得るので、
簡単な画像処理で目の位置を検出できると共に、撮影対
象者１の顔画像の動きの前後での反射像の移動速度を検
出して、網膜反射像を特定するので、撮影対象者１が眼
鏡をかけていたり、他の反射像が存在する場合でも、正
確に網膜反射像を特定できる。さらに、実施例２と同
様、撮影画像を記憶する代わりに、反射像を抽出した後
の反射像抽出画像をフレームメモリ４０，４１に記憶す
るように構成しても、同様の効果を奏する。

【００７６】実施例９． 図２７はこの発明の実施例９による顔画像撮影装置を撮
影対象者の上からみた構成図である。図において、実施
例１と同一符号は同一または相当部分を示す。また、５
１は反射像移動ベクトル検出回路であり、時系列の２つ
の反射像抽出画像を比較し、反射像の移動、例えば移動
ベクトルを検出する。この実施例では網膜反射像特定回
路４９は検出した反射像の移動ベクトルに基いて、網膜
反射像を特定する。反射像移動ベクトル検出回路５１と
網膜反射像特定回路４９とで網膜反射像特定手段を構成
する。

【００７７】次に動作について説明する。この実施例で
は、網膜反射像以外の例えば眼鏡上の反射像はすべて同
じ動きをし、２つの眼球は異なる動きをするので、反射
像の移動ベクトルを検出し、他と異なる移動ベクトルを
有する反射像を網膜反射像と特定する。

【００７８】この顔画像撮影装置によって撮影対象者の
網膜反射像を特定する動作を図２８のフローチャートに
基いて説明する。実施例１と同様、ステップＳＴ１３の
判定により、３０ｍｓ間隔で第１フレームメモリ４０と
第２フレームメモリ４１に時系列の撮影画像を記憶する
（ステップＳＴ１４，１５）。第１，第２反射像抽出回
路４４，４５により、記憶した撮影画像から第１，第２
反射像抽出画像を抽出する（ステップＳＴ１６）。

【００７９】今、撮影対象者１の顔画像が図４４に示す
状態から図２５に示す状態に動いた場合、時系列の第
１，第２反射像抽出画像間の反射像はそれぞれ図２６に
示すように、例えば網膜反射像は６から６’へ移動し、
他の反射像は８から８’へ移動する。この移動ベクトル
を検討すると、図２９に示すように網膜反射像以外の反
射像の移動ベクトルは矢印Ａの方向になり、網膜反射像
の移動ベクトルは矢印Ｂの方向になる。従って、ステッ
プＳＴ４３では反射像移動ベクトル検出回路５１で、各
反射像の対応づけを行い、各像の移動ベクトルを算出す
る。ステップＳＴ４４では網膜反射像特定回路４９で、
例えば２つだけが同じ移動ベクトルを有する反射像を網
膜反射像と特定し、この後、第１，第２フレームメモリ
４０，４１の内容を消去する。

【００８０】この実施例は、特に撮影対象者１が眼鏡を
かけている場合に効果的であり、一方の眼のレンズの表
面と裏面で２つの反射像が検出されるので、両眼では４
つの反射像となり、２つの網膜反射像と明らかに区別で
きる。さらに、この実施例では、誤差等を考慮にいれ、
この操作を何フレームか行う。ここでは例えば２０フレ
ーム行い、その移動ベクトルを比較し、他と異なる移動
ベクトルを有する反射像を網膜反射像と特定する。

【００８１】このように、実施例９では実施例１と同
様、同軸落射を利用して網膜反射像を鮮明に得るので、
簡単な画像処理で目の位置を検出できると共に、撮影対
象者１の顔画像の動きの前後での反射像の移動ベクトル
を検出して、網膜反射像を特定するので、撮影対象者１
が眼鏡をかけていたり、他の反射像が存在する場合で
も、正確に網膜反射像を特定できる。さらに、実施例２
と同様、撮影画像を記憶する代わりに、反射像を抽出し
た後の反射像抽出画像をフレームメモリ４０，４１に記
憶するように構成しても、同様の効果を奏する。

【００８２】実施例１０． 図３０はこの発明の実施例１０による顔画像撮影装置を
撮影対象者の上からみた構成図である。図において、実
施例１と同一符号は同一または相当部分を示す。また、
１２，１３は近接して設置された第１，第２ＣＣＤカメ
ラであり、共に赤外線ＬＥＤ２０の同軸落射照明により
撮影対象者１を撮影する。このとき近接しているが撮影
対象者１の異なる２方向からの画像を撮影できる。５２
は反射像測距手段で、例えば反射像測距回路であり、撮
影画像より各反射像の３次元位置を測定する。この実施
例では網膜反射像特定回路４９は測定した反射像の３次
元位置に基いて網膜反射像を特定する。反射像測距回路
５２と網膜反射像特定回路４９とで網膜反射像特定手段
を構成する。

【００８３】次に動作について説明する。この実施例で
は、同一時刻に異なる方向から撮られた２つの撮影画像
の反射像抽出画像を反射像測距回路５２に入力し、３角
測量の原理で各反射像の３次元位置を算出する。この３
次元位置に基いて網膜反射像を特定する。

【００８４】この顔画像撮影装置によって撮影対象者の
網膜反射像を特定する動作を図３１のフローチャートに
基いて説明する。ステップＳＴ５０，５１，５２で、第
１ＣＣＤカメラ１２と第２ＣＣＤカメラ１３で同時に撮
影対象者１を撮影する。第１ＣＣＤカメラ１２で撮影し
た撮影画像を第１フレームメモリ４０に記憶し（ステッ
プＳＴ１４）、第２ＣＣＤカメラ１３で撮影した撮影画
像を第２フレームメモリ４１に記憶する（ステップＳＴ
１５）。次に、第１，第２反射像抽出回路４４，４５に
より、記憶した撮影画像から第１，第２反射像抽出画像
を抽出する（ステップＳＴ１６）。

【００８５】さらに、反射像測距回路５２により、３角
測量の原理で各反射像の３次元位置を算出する（ステッ
プＳＴ５３）。網膜反射像特定回路４９では、この３次
元位置に基いて網膜反射像を特定し、この後、第１，第
２フレームメモリ４０，４１の内容を消去する（ステッ
プＳＴ５４）。例えば、網膜反射像以外の反射像が撮影
対象者１の装着している眼鏡によるものであるとき、眼
鏡レンズ上の反射像は眼球よりかなり後ろにあるため、
得られた反射像のカメラからの距離が最も近くに位置す
る反射像を網膜反射像と特定する。ただし、眼鏡のフレ
ームが反射する場合は、眼鏡フレームの反射像は眼球よ
り２〜３ｃｍカメラに近い位置にあるので、この場合は
最も遠い反射像を網膜反射像と特定する。

【００８６】このように、実施例１０では実施例１と同
様、同軸落射を利用して網膜反射像を鮮明に得るので、
簡単な画像処理で目の位置を検出できると共に、反射像
の３次元位置を検出して、網膜反射像を特定するので、
撮影対象者１が眼鏡をかけていたり、他の反射像が存在
する場合でも、正確に網膜反射像を特定できる。

【００８７】なお、この実施例では第１，第２フレーム
メモリ４０，４１を設けた構成にしているが、これに限
らず記憶手段を持たずに直接反射像を抽出して３次元位
置を算出する構成にしてもよい。また、得られた反射像
のカメラからの距離が最も近くに位置する反射像を網膜
反射像と特定しているが、撮影対象者１が装着している
装飾品などの反射像の場合は、これに限るものではな
い。例えば、顔面の位置の３次元位置を測距し、この顔
面上にある反射像を網膜反射像と特定してもよい。

【００８８】実施例１１． 図３２はこの発明の実施例１１による顔画像撮影装置を
撮影対象者の上からみた構成図である。図において、実
施例１と同一符号は同一または相当部分を示す。また、
１４はＣＣＤカメラ１０の前面に装着した焦点調節機
構、１５は焦点調節機構１４を駆動する焦点駆動回路で
ある。この実施例も実施例１０と同様、反射像測距回路
５２と網膜反射像特定回路４９とで網膜反射像特定手段
を構成しており、反射像測距回路５２で撮影画像より反
射像の３次元位置を測定した後、網膜反射像特定回路４
９で反射像の３次元位置に基いて網膜反射像を特定す
る。

【００８９】この顔画像撮影装置によって撮影対象者の
網膜反射像を特定する動作を図３３のフローチャートに
基いて説明する。ステップＳＴ１１でＣＣＤカメラ１０
で撮影対象者１の瞳孔６に焦点駆動回路１５によって焦
点調節機構１４の焦点をあわせて撮影する。撮影した撮
影画像をフレームメモリ４０に記憶し（ステップＳＴ１
４）、反射像抽出回路４４により記憶した撮影画像から
反射像抽出画像を抽出する（ステップＳＴ１６）。

【００９０】さらに、反射像測距回路５２により、レン
ズ焦点法で各反射像の３次元位置を算出する（ステップ
ＳＴ５３）。例えば焦点調節機構１４はレンズの繰り出
し機構と画像のボケを判定する計測機能を有し、反射像
測距回路５２では画像の濃淡の分散から定量化される画
像のボケとその時のレンズ位置から撮影物の３次元の奥
行きを算出する。網膜反射像特定回路４９では、この３
次元位置に基いて網膜反射像を特定する。例えば、網膜
反射像以外の反射像が撮影対象者１の装着している眼鏡
によるものであるとき、得られた反射像のカメラからの
距離が最も近くに位置する反射像を網膜反射像と特定す
る。この後、フレームメモリ４０の内容を消去する。

【００９１】このように、実施例１１では実施例１０と
同様、同軸落射を利用して網膜反射像を鮮明に得るの
で、簡単な画像処理で目の位置を検出できると共に、反
射像の３次元位置を検出して、網膜反射像を特定するの
で、撮影対象者１が眼鏡をかけていたり、他の反射像が
存在する場合でも、正確に網膜反射像を特定できる。さ
らに、実施例１１と比べ、簡単な装置で反射像の３次元
位置を測定できる。

【００９２】なお、この実施例ではフレームメモリ４０
を設けた構成にしているが、これに限らず記憶手段を持
たずに直接反射像を抽出して３次元位置を算出する構成
にしてもよい。また、得られた反射像のカメラからの距
離が最も近くに位置する反射像を網膜反射像と特定して
いるが、撮影対象者１が装着している装飾品などの反射
像の場合は、これに限るものではない。例えば、顔面の
位置の３次元位置を測距し、この顔面上にある反射像を
網膜反射像と特定してもよい。

【００９３】また、実施例１１，１２では、３角測量の
原理とレンズ焦点法を用いて反射像の３次元位置を測定
しているが、他の方法を用いてもよい。

【００９４】実施例１２． 図３４は実施例１２による顔画像撮影装置を撮影対象者
の上からみた構成図である。図において、２８は撮影対
象者１を照明する照明手段で、その発光部は円形でない
ものである。例えば発光部がＶ字形となるＶ型照明であ
る。２９はＶ型照明２８に電流を供給する照明駆動回
路、３０はＣＣＤカメラ１０の光軸上に設けられたハー
フミラーで、Ｖ型照明２８の照射方向ｌ2 とＣＣＤカメ
ラ１０の光軸ｌ3 が撮影対象者１の近傍でほぼ同軸とな
るように、ＣＣＤカメラ１０とＶ型照明２８をハーフミ
ラー３０を介して設置している。

【００９５】また、４０は記憶手段で、例えばフレーム
メモリであり、１画面の撮影画像を記憶するメモリであ
る。４４はフレームメモリ４０に記憶されている撮影画
像の反射像抽出画像を抽出する反射像抽出手段で、例え
ば反射像抽出回路である。５３は反射像形状検出回路、
４９は網膜反射像特定回路である。反射像形状検出回路
５３と網膜反射像特定回路４９とで網膜反射像特定手段
を構成している。

【００９６】次に動作について説明する。この実施例で
は、円形でない発光部を有する照明手段を用い、形状を
比較して円形の反射像を網膜反射像として特定する。

【００９７】この顔画像撮影装置によって撮影対象者の
網膜反射像を特定する動作を図３５のフローチャートに
基いて説明する。ＣＣＤカメラ１０で撮影対象者１を撮
影し（ステップＳＴ１１）、フレームメモリ４０に撮影
画像を記憶する（ステップＳＴ１４）。この撮影画像の
一例を図３６に示す。次に、反射像抽出回路４４によ
り、記憶した撮影画像から反射像を抽出すると（ステッ
プＳＴ１６）、図３７に示すような反射像抽出画像が得
られる。

【００９８】さらに、反射像形状検出回路５３により、
抽出した反射像のそれぞれの形状を検出する（ステップ
ＳＴ６１）。網膜反射像特定回路４９では、この反射像
の形状に基いて網膜反射像を特定し、この後、フレーム
メモリ４０の内容を消去する（ステップＳＴ６２）。例
えば、網膜反射像は円形であり、Ｖ型照明２８の反射像
はＶ型なので、反射像の形状を比較することにより網膜
反射像を特定する。図３７のように抽出した反射像のう
ち、円形でない反射像９を除去すれば網膜反射像のみを
抽出できる。

【００９９】このように、実施例１２では実施例１と同
様、同軸落射を利用して網膜反射像を鮮明に得るので、
簡単な画像処理で目の位置を検出できると共に、反射像
の形状を検出して、網膜反射像を特定するので、撮影対
象者１が眼鏡をかけていたり、他の反射像が存在する場
合でも、正確に網膜反射像を特定できる。

【０１００】なお、この実施例ではフレームメモリ４０
を設けた構成にしているが、これに限らず記憶手段を持
たずに直接反射像を抽出してもよい。また、Ｖ型照明に
限らず、発光部が円形でない照明ならどのような形状の
発光部を有する照明でも用いることができる。

【０１０１】実施例１３． 図３８は実施例１３による顔画像撮影装置を撮影対象者
の上からみた構成図である。図において、１６はＣＣＤ
カメラ１０の例えば前面に設けられたズームであり、撮
影対象者１の顔面付近を拡大するものである。また、図
１と同一符号は、実施例１と同一または相当部分を示
す。

【０１０２】このＣＣＤカメラ１０で撮影対象者１の顔
面を撮影すると、図３９に示すように顔面の瞳孔６の近
傍が拡大されて撮影される。この拡大された撮影画像か
ら実施例１と同様、瞳孔６の伸縮膨張を繰り返している
反射像を網膜反射像と特定する。この伸縮膨張による瞳
孔径の変化量はとても小さいため、カメラにズーム機能
を加えて拡大すれば、測定精度を上げることができる。

【０１０３】この実施例では、実施例１において、光入
力手段であるＣＣＤカメラ１０を、撮影対象者１の顔面
付近を拡大する機能を有するものを用いているが、実施
例２〜実施例１２のどの実施例においても、拡大機能を
有する光入力手段で構成してもよい。なお、フレームメ
モリを２個持つ実施例において、網膜反射像特定の動作
ごとに全てのメモリ内容を消去したが、図４０に示すよ
うに比較対象となるフレームメモリの内容だけを消去し
て更新するように構成してもよい。

【０１０４】以上のように、撮影対象者の顔面を含む領
域の像を入力する光入力手段、撮影対象者を同軸落射照
明する照明手段、光入力手段の出力である撮影画像から
反射像を抽出して反射像抽出画像を出力する反射像抽出
手段、及び反射像抽出画像から網膜反射像を特定する網
膜反射像特定手段を備えたことにより、照明光による反
射や外乱光の赤外成分の反射等の網膜反射像以外の反射
像が写っているものから、網膜反射像を他の反射像と区
別して特定できる顔画像撮影装置が得られる効果があ
る。

【０１０５】また、光入力手段の出力である撮影画像を
時系列で格納する記憶手段を備え、反射像抽出手段は、
記憶手段に格納されている撮影画像から反射像を抽出し
て反射像抽出画像を出力するものとし、網膜反射像特定
手段は、反射像抽出画像を比較する反射像比較回路を有
し、反射像比較結果に基いて網膜反射像を特定するの
で、時系列の反射像抽出画像を比較することにより網膜
反射像の変化を検出して、網膜反射像を他の反射像と区
別して特定できる顔画像撮影装置が得られる効果があ
る。

【０１０６】また、反射像抽出手段の出力である反射像
抽出画像を時系列で格納する記憶手段を備え、網膜反射
像特定手段は、記憶手段に格納されている反射像抽出画
像を比較する反射像比較回路を有し、反射像比較結果に
基いて網膜反射像を特定するので、時系列の反射像抽出
画像を比較することにより網膜反射像の変化を検出し
て、網膜反射像を他の反射像と区別して特定できる顔画
像撮影装置が得られる効果がある。

【０１０７】また、網膜反射像特定手段は、反射像比較
回路で時系列の複数の反射像抽出画像を比較した結果、
一方の反射像抽出画像に存在し他方の反射像抽出画像に
存在しない反射像を網膜反射像として特定することによ
り、請求項２または請求項３の効果に加え、比較処理が
比較的簡単な顔画像撮影装置が得られる効果がある。

【０１０８】また、撮影対象者に反射性瞬目を起こさせ
る反射性瞬目発生手段を備えたことにより、請求項４の
効果に加え、網膜反射像の有無となる撮影画像を確実に
得ることができる顔画像撮影装置が得られる効果があ
る。

【０１０９】また、撮影対象者を同軸落射照明する照明
手段を第１照明手段とし、照明光照射方向と光入力手段
の光軸とが、撮影対象者の近傍において同軸にならない
位置に配置され、撮影対象者を照明する第２照明手段、
及び第１照明手段と第２照明手段とを切り換えて撮影対
象者を照明する照明切り換え手段を設けたことにより、
請求項４の効果に加え、網膜反射像の有無となる撮影画
像を確実に得ることができる顔画像撮影装置が得られる
効果がある。

【０１１０】また、網膜反射像特定手段は、反射像比較
回路で時系列の複数の反射像抽出画像を比較した結果、
大きさの変化する反射像を網膜反射像として特定するの
で、時系列の反射像抽出画像を比較することにより網膜
反射像の変化を検出して、網膜反射像を他の反射像と区
別して特定できる顔画像撮影装置が得られる効果があ
る。

【０１１１】また、撮影対象者の近傍に照度を測定する
照度測定手段を備えたことにより、照度変化前後の網膜
反射像の変化を検出して、より確実に網膜反射像を他の
反射像と区別して特定できる顔画像撮影装置が得られる
効果がある。

【０１１２】また、撮影対象者を同軸落射照明する照明
手段を第１照明手段とし、撮影対象者を照明する第２照
明手段、及び第２照明手段の照度を制御する照明制御手
段を備えたことにより、照度を変化させ、照度変化前後
の網膜反射像の変化を検出して、より確実に網膜反射像
を他の反射像と区別して特定できる顔画像撮影装置が得
られる効果がある。

【０１１３】また、網膜反射像特定手段は、反射像比較
回路で時系列の複数の反射像抽出画像を比較した結果、
反射像の移動を検出し、この反射像の移動に基いて網膜
反射像を特定することにより、照明光による反射や外乱
光の赤外成分の反射等の網膜反射像以外の反射像が写っ
ているものから、網膜反射像を他の反射像と区別して特
定できる顔画像撮影装置が得られる効果がある。

【０１１４】また、光入力手段から得た撮影画像より反
射像の３次元位置を測定する測距手段を備え、網膜反射
像特定手段は抽出した反射像の３次元位置に基づいて網
膜反射像を特定するものであることにより、照明光によ
る反射や外乱光の赤外成分の反射等の網膜反射像以外の
反射像が写っているものから、網膜反射像を他の反射像
と区別して特定できる顔画像撮影装置が得られる効果が
ある。

【０１１５】また、照明手段は円形でない発光部を有す
るものであり、網膜反射像特定手段は抽出した反射像の
うち円形の反射像を網膜反射像として特定することによ
り、照明光による反射や外乱光の赤外成分の反射等の網
膜反射像以外の反射像が写っているものから、網膜反射
像を他の反射像と区別して特定できる顔画像撮影装置が
得られる効果がある。

【０１１６】また、請求項１３によれば、請求項１ない
し請求項１２のいずれかの発明において、光入力手段
は、撮影対象者の顔面付近を拡大して撮影する機能を有
することにより、請求項１ないし請求項１２の効果に加
えて、測定精度を向上できる顔画像撮影装置が得られる
効果がある。

【０１１７】

【発明の効果】 以上のように、この発明の請求項１によ
れば、撮影対象者の顔面を含む領域の像を入力する光入
力手段、上記撮影対象者を同軸落射照明する照明手段、
上記光入力手段の出力である撮影画像から反射像を抽出
して反射像抽出画像を出力する反射像抽出手段、上記反
射像抽出画像から網膜反射像を特定する網膜反射像特定
手段、上記光入力手段の出力である撮影画像を時系列で
格納する記憶手段、及び上記撮影対象者に反射性瞬目を
起こさせる反射性瞬目発生手段を備え、上記反射像抽出
手段は、上記記憶手段に格納されている撮影画像から反
射像を抽出して反 射像抽出画像を出力するものとし、上
記網膜反射像特定手段は、上記反射像抽出画像を比較す
る反射像比較回路で時系列の複数の反射像抽出画像を比
較した結果、一方の反射像抽出画像に存在し他方の反射
像抽出画像に存在しない反射像を網膜反射像として特定
するものとしたので、網膜反射像の有無となる撮影画像
を確実に得ることができる顔画像撮影装置が得られる効
果がある。

【０１１８】また、請求項２によれば、撮影対象者の顔
面を含む領域の像を入力する光入力手段、上記撮影対象
者を同軸落射照明する照明手段、上記光入力手段の出力
である撮影画像から反射像を抽出して反射像抽出画像を
出力する反射像抽出手段、上記反射像抽出画像から網膜
反射像を特定する網膜反射像特定手段、上記反射像抽出
手段の出力である反射像抽出画像を時系列で格納する記
憶手段、及び上記撮影対象者に反射性瞬目を起こさせる
反射性瞬目発生手段を備え、上記網膜反射像特定手段
は、上記記憶手段に格納されている反射像抽出画像を比
較する反射像比較回路で時系列の複数の反射像抽出画像
を比較した結果、一方の反射像抽出画像に存在し他方の
反射像抽出画像に存在しない反射像を網膜反射像として
特定するものとしたので、網膜反射像の有無となる撮影
画像を確実に得ることができる顔画像撮影装置が得られ
る効果がある。

【０１１９】また、請求項３によれば、撮影対象者の顔
面を含む領域の像を入力する光入力手段、上記撮影対象
者を同軸落射照明する照明手段、上記光入力手段の出力
である撮影画像から反射像を抽出して反射像抽出画像を
出力する反射像抽出手段、上記反射像抽出画像から網膜
反射像を特定する網膜反射像特定手段、及び上記光入力
手段の出力である撮影画像を時系列で格納する記憶手段
を備え、上記反射像抽出手段は、上記記憶手段に格納さ
れている撮影画像から反射像を抽出して反射像抽出画像
を出力するものとし、上記網膜反射像特定手段は、上記
反射像抽出画像を比較する反射像比較回路で時系列の複
数の反射像抽出画像を比較した結果、大きさの変化する
反射像を網膜反射像として特定するものとしたので、時
系列の反射像抽出画像を比較することにより網膜反射像
の変化を検出して、網膜反射像を他の反射像と区別して
特定できる顔画像撮影装置が得られる効果がある。

【０１２０】また、請求項４によれば、撮影対象者の顔
面を含む領域の像を入力する光入力手段、上記撮影対象
者を同軸落射照明する照明手段、上記光入力手段の出力
である撮影画像から反射像を抽出して反射像抽出画像を
出力する反射像抽出手段、上記反射像抽出画像から網膜
反射像を特定する網膜反射像特定手段、及び上記反射像
抽出手段の出力である反射像抽出画像を時系列で格納す
る記憶手段を備え、上記網膜反射像特定手段は、上記記
憶手段に格納されている反射像抽出画像を比較する反射
像比較回路で時系列の複数の反射像抽出画像を比較した
結果、大きさの変化する反射像を網膜反射像として特定
するものとしたので、時系列の反射像抽出画像を比較す
ることにより網膜反射像の変化を検出して、網膜反射像
を他の反射像と区別して特定できる顔画像撮影装置が得
られる効果がある。

【０１２１】また、請求項７によれば、撮影対象者の顔
面を含む領域の像を入力する光入力手段、上記撮影対象
者を同軸落射照明する照明手段、上記光入力手段の出力
である撮影画像から反射像を抽出して反射像抽出画像を
出力する反射像抽出手段、上記反射像抽出画像から網膜
反射像を特定する網膜反射像特定手段、及び上記光入力
手段の出力である撮影画像を時系列で格納する記憶手段
を備え、上記反射像抽出手段は、上記記憶手段に格納さ
れている撮影画像から反射像を抽出して反射像抽出画像
を出力するものとし、上記網膜反射像特定手段は、上記
反射像抽出画像を比較する反射像比較回路で時系列の複
数の反射像抽出画像を比較した結果、上記反射像の移動
を検出し、この反射像の移動に基いて網膜反射像を特定
するものとしたので、照明光による反射や外乱光の赤外
成分の反射等の網膜反射像以外の反射像が写っているも
のから、網膜反射像を他の反射像と区別して特定できる
顔画像撮影装置が得られる効果がある。

【０１２２】また、請求項８によれば、撮影対象者の顔
面を含む領域の像を入力する光入力手段、上記撮影対象
者を同軸落射照明する照明手段、上記光入力手段の出力
である撮影画像から反射像を抽出して反射像抽出画像を
出力する反射像抽出手段、上記反射像抽出画像から網膜
反射像を特定する網膜反射像特定手段、及び上記反射 像
抽出手段の出力である反射像抽出画像を時系列で格納す
る記憶手段を備え、上記網膜反射像特定手段は、上記記
憶手段に格納されている反射像抽出画像を比較する反射
像比較回路で時系列の複数の反射像抽出画像を比較した
結果、上記反射像の移動を検出し、この反射像の移動に
基いて網膜反射像を特定するものとしたので、照明光に
よる反射や外乱光の赤外成分の反射等の網膜反射像以外
の反射像が写っているものから、網膜反射像を他の反射
像と区別して特定できる顔画像撮影装置が得られる効果
がある。

【０１２３】また、請求項９によれば、撮影対象者の顔
面を含む領域の像を入力する光入力手段、上記撮影対象
者を同軸落射照明する照明手段、上記光入力手段の出力
である撮影画像から反射像を抽出して反射像抽出画像を
出力する反射像抽出手段、上記反射像抽出画像から網膜
反射像を特定する網膜反射像特定手段、及び上記光入力
手段から得た撮影画像より反射像の３次元位置を測定す
る測距手段を備え、上記網膜反射像特定手段は、上記測
距手段による測定で距離の遠い反射像を眼鏡レンズ上で
反射した照明光による反射像として網膜反射像候補から
除外して網膜反射像を特定するものとしたので、照明光
による反射や外乱光の赤外成分の反射等の網膜反射像以
外の反射像が写っているものから、網膜反射像を他の反
射像と区別して特定できる顔画像撮影装置が得られる効
果がある。

【０１２４】また、請求項１０によれば、撮影対象者の
顔面を含む領域の像を入力する光入力手段、上記撮影対
象者を同軸落射照明する照明手段、上記光入力手段の出
力である撮影画像から反射像を抽出して反射像抽出画像
を出力する反射像抽出手段、及び上記反射像抽出画像か
ら網膜反射像を特定する網膜反射像特定手段を備え、上
記照明手段は、円形でない発光部を有するものであり、
網膜反射像特定手段は、抽出した反射像のうち円形の反
射像を網膜反射像として特定するものとしたので、照明
光による反射や外乱光の赤外成分の反射等の網膜反射像
以外の反射像が写っているものから、網膜反射像を他の
反射像と区別して特定できる顔画像撮影装置が得られる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１による顔画像撮影装置を示
す構成図である。

【図２】実施例１に係る網膜反射像を特定する動作を示
すフローチャートである。

【図３】実施例１に係る撮影画像を示す説明図である。

【図４】実施例１に係る反射像抽出画像を示す説明図で
ある。

【図５】この発明の実施例２による顔画像撮影装置を示
す構成図である。

【図６】実施例２に係る網膜反射像を特定する動作を示
すフローチャートである。

【図７】この発明の実施例３による顔画像撮影装置を示
す構成図である。

【図８】実施例３に係る網膜反射像を特定する動作を示
すフローチャートである。

【図９】この発明の実施例４による顔画像撮影装置を示
す構成図である。

【図１０】実施例４に係る網膜反射像を特定する動作を
示すフローチャートである。

【図１１】この発明の実施例５による顔画像撮影装置を
示す構成図である。

【図１２】実施例５に係る網膜反射像を特定する動作を
示すフローチャートである。

【図１３】実施例５に係る反射像抽出画像の差分を示す
説明図である。

【図１４】この発明の実施例６による顔画像撮影装置を
示す構成図である。

【図１５】実施例６に係る網膜反射像を特定する動作を
示すフローチャートである。

【図１６】実施例６に係る撮影画像を示す説明図であ
る。

【図１７】実施例６に係る反射像抽出画像を示す説明図
である。

【図１８】この発明の実施例７による顔画像撮影装置を
示す構成図である。

【図１９】実施例７に係る網膜反射像を特定する動作を
示すフローチャートである。

【図２０】実施例７に係る撮影画像を示す説明図であ
る。

【図２１】実施例７に係る反射像抽出画像を示す説明図
である。

【図２２】実施例７に係る反射像抽出画像の差分を示す
説明図である。

【図２３】この発明の実施例８による顔画像撮影装置を
示す構成図である。

【図２４】実施例８に係る網膜反射像を特定する動作を
示すフローチャートである。

【図２５】実施例８に係る撮影画像を示す説明図であ
る。

【図２６】実施例８に係る反射像の比較を示す説明図で
ある。

【図２７】この発明の実施例９による顔画像撮影装置を
示す構成図である。

【図２８】実施例９に係る網膜反射像を特定する動作を
示すフローチャートである。

【図２９】実施例９に係る反射像の比較を示す説明図で
ある。

【図３０】この発明の実施例１０による顔画像撮影装置
を示す構成図である。

【図３１】実施例１０に係る網膜反射像を特定する動作
を示すフローチャートである。

【図３２】この発明の実施例１１による顔画像撮影装置
を示す構成図である。

【図３３】実施例１１に係る網膜反射像を特定する動作
を示すフローチャートである。

【図３４】この発明の実施例１２による顔画像撮影装置
を示す構成図である。

【図３５】実施例１２に係る網膜反射像を特定する動作
を示すフローチャートである。

【図３６】実施例１２に係る撮影画像を示す説明図であ
る。

【図３７】実施例１２に係る反射像抽出画像を示す説明
図である。

【図３８】この発明の実施例１３による顔画像撮影装置
を示す構成図である。

【図３９】実施例１３に係る撮影画像を示す説明図であ
る。

【図４０】この発明のさらに他の実施例に係る網膜反射
像を特定する動作を示すフローチャートである。

【図４１】従来の撮影装置を示す構成図である。

【図４２】従来の撮影装置により撮像された撮影対象者
の撮影画像及び輝度を示す説明図である。

【図４３】従来の撮影装置により撮像された反射像抽出
画像を示す説明図である。

【図４４】従来の撮影装置により撮像された撮影対象者
の撮影画像を示す説明図である。

【図４５】従来の撮影装置により撮像された反射像抽出
画像を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 撮影対象者 ６ 瞳孔，網膜反射像 １０，１２，１３ ＣＣＤカメラ １１ 高速カメラ １４ 焦点調節機構 １５ 焦点駆動回路 １６ ズーム ２０，２４ 赤外線ＬＥＤ ２２ 可視光ＬＥＤ ２１，２５ ＬＥＤ駆動回路 ２３ パルス駆動回路 ２６ 可視光照明 ２７，２９ 照明駆動回路 ２８ Ｖ型照明 ３０ ハーフミラー ４０，４１ フレームメモリ ４２ タイミング発生回路 ４３ 照度測定回路 ４４，４５ 反射像抽出回路 ４６，４８ 反射像比較回路 ４７，４９ 網膜反射像特定回路 ５０ 反射像移動速度検出回路 ５１ 反射像移動ベクトル検出回路 ５２ 反射像測距回路 ５３ 反射像形状検出回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−138673（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−61256（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−165737（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−126140（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−174304（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−25706（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−258226（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−134800（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−255033（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−158303（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−138432（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−227278（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 15/00 - 15/02 B60K 25/00 - 28/16 A61B 3/00 - 3/18 G03B 39/00 - 41/14

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影対象者の顔面を含む領域の像を入力
   する光入力手段、上記撮影対象者を同軸落射照明する照
   明手段、上記光入力手段の出力である撮影画像から反射
   像を抽出して反射像抽出画像を出力する反射像抽出手
   段、上記反射像抽出画像から網膜反射像を特定する網膜
   反射像特定手段、上記光入力手段の出力である撮影画像
   を時系列で格納する記憶手段、及び上記撮影対象者に反
   射性瞬目を起こさせる反射性瞬目発生手段を備え、上記
   反射像抽出手段は、上記記憶手段に格納されている撮影
   画像から反射像を抽出して反射像抽出画像を出力するも
   のとし、上記網膜反射像特定手段は、上記反射像抽出画
   像を比較する反射像比較回路で時系列の複数の反射像抽
   出画像を比較した結果、一方の反射像抽出画像に存在し
   他方の反射像抽出画像に存在しない反射像を網膜反射像
   として特定するものとしたことを特徴とする顔画像撮影
   装置。
2. 【請求項２】 撮影対象者の顔面を含む領域の像を入力
   する光入力手段、上記撮影対象者を同軸落射照明する照
   明手段、上記光入力手段の出力である撮影画像から反射
   像を抽出して反射像抽出画像を出力する反射像抽出手
   段、上記反射像抽出画像から網膜反射像を特定する網膜
   反射像特定手段、上記反射像抽出手段の出力である反射
   像抽出画像を時系列で格納する記憶手段、及び上記撮影
   対象者に反射性瞬目を起こさせる反射性瞬目発生手段を
   備え、上記網膜反射像特定手段は、上記記憶手段に格納
   されている反射像抽出画像を比較する反射像比較回路で
   時系列の複数の反射像抽出画像を比較した結果、一方の
   反射像抽出画像に存在し他方の反射像抽出画像に存在し
   ない反射像を網膜反射像として特定するものとしたこと
   を特徴とする顔画像撮影装置。
3. 【請求項３】 撮影対象者の顔面を含む領域の像を入力
   する光入力手段、上記撮影対象者を同軸落射照明する照
   明手段、上記光入力手段の出力である撮影画像から反射
   像を抽出して反射像抽出画像を出力する反射像抽出手
   段、上記反射像抽出画像から網膜反射像を特定する網膜
   反射像特定手段、及び上記光入力手段の出力である撮影
   画像を時系列で格納する記憶手段を備え、上記反射像抽
   出手段は 、上記記憶手段に格納されている撮影画像から
   反射像を抽出して反射像抽出画像を出力するものとし、
   上記網膜反射像特定手段は、上記反射像抽出画像を比較
   する反射像比較回路で時系列の複数の反射像抽出画像を
   比較した結果、大きさの変化する反射像を網膜反射像と
   して特定するものとしたことを特徴とする顔画像撮影装
   置。
4. 【請求項４】 撮影対象者の顔面を含む領域の像を入力
   する光入力手段、上記撮影対象者を同軸落射照明する照
   明手段、上記光入力手段の出力である撮影画像から反射
   像を抽出して反射像抽出画像を出力する反射像抽出手
   段、上記反射像抽出画像から網膜反射像を特定する網膜
   反射像特定手段、及び上記反射像抽出手段の出力である
   反射像抽出画像を時系列で格納する記憶手段を備え、 上記 網膜反射像特定手段は、上記記憶手段に格納されて
   いる反射像抽出画像を比較する反射像比較回路で時系列
   の複数の反射像抽出画像を比較した結果、大きさの変化
   する反射像を網膜反射像として特定するものとしたこと
   を特徴とする顔画像撮影装置。
5. 【請求項５】 撮影対象者の近傍に照度を測定する照度
   測定手段を備えたことを特徴とする請求項第３項または
   第４項記載の顔画像撮影装置。
6. 【請求項６】 撮影対象者を同軸落射照明する照明手段
   を第１照明手段とし、撮影対象者を照明する第２照明手
   段、及び第２照明手段の照度を制御する照明制御手段を
   備えたことを特徴とする請求項第３項ないし第５項のい
   ずれかに記載の顔画像撮影装置。
7. 【請求項７】 撮影対象者の顔面を含む領域の像を入力
   する光入力手段、上記撮影対象者を同軸落射照明する照
   明手段、上記光入力手段の出力である撮影画像から反射
   像を抽出して反射像抽出画像を出力する反射像抽出手
   段、上記反射像抽出画像から網膜反射像を特定する網膜
   反射像特定手段、及び上記光入力手段の出力である撮影
   画像を時系列で格納する記憶手段を備え、上記反射像抽
   出手段は、上記記憶手段に格納されている撮影画像から
   反射像を抽出して反射像抽出画像を出力するものとし、 上記 網膜反射像特定手段は、上記反射像抽出画像を比較
   する反射像比較回路で時系列の複数の反射像抽出画像を
   比較した結果、上記反射像の移動を検出し、この反射像
   の移動に基いて網膜反射像を特定するものとしたことを
   特徴とする顔画像撮影装置。
8. 【請求項８】 撮影対象者の顔面を含む領域の像を入力
   する光入力手段、上記撮影対象者を同軸落射照明する照
   明手段、上記光入力手段の出力である撮影画像から反射
   像を抽出して反射像抽出画像を出力する反射像抽出手
   段、上記反射像抽出画像から網膜反射像を特定する網膜
   反射像特定手段、及び上記反射像抽出手段の出力である
   反射像抽出画像を時系列で格納する記憶手段を備え、 上記網膜反射像特定手段は、上記記憶手段に格納されて
   いる反射像抽出画像を比較する反射像比較回路で時系列
   の複数の反射像抽出画像を比較した結果、上記反射像の
   移動を検出し、この反射像の移動に基いて網膜反射像を
   特定するものとしたことを特徴とする顔画像撮影装置。
9. 【請求項９】 撮影対象者の顔面を含む領域の像を入力
   する光入力手段、上記撮影対象者を同軸落射照明する照
   明手段、上記光入力手段の出力である撮影画像から反射
   像を抽出して反射像抽出画像を出力する反射像抽出手
   段、上記反射像抽出画像から網膜反射像を特定する網膜
   反射像特定手段、 及び上記 光入力手段から得た撮影画像より反射像の３次
   元位置を測定する測距手段を備え、上記 網膜反射像特定手段は、上記測距手段による測定で
   距離の遠い反射像を眼鏡レンズ上で反射した照明光によ
   る反射像として網膜反射像候補から除外して網膜反射像
   を特定するものとしたことを特徴とする顔画像撮影装
   置。
10. 【請求項１０】 撮影対象者の顔面を含む領域の像を入
    力する光入力手段、上記撮影対象者を同軸落射照明する
    照明手段、上記光入力手段の出力である撮影画像から反
    射像を抽出して反射像抽出画像を出力する反射像抽出手
    段、及び上記反射像抽出画像から網膜反射像を特定する
    網膜反射像特定手段を備え、 上記 照明手段は、円形でない発光部を有するものであ
    り、上記網膜反射像特定手段は、抽出した反射像のうち
    円形の反射像を網膜反射像として特定するものとしたこ
    とを特徴とする顔画像撮影装置。