JP3797839B2 - 個人識別装置及び個人識別方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人間の生態的特徴、特に顔と眼球のアイリス（虹彩）の特徴を利用して個人を識別する個人識別装置及び個人識別方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
人間の眼球中のアイリスとは、黒目の瞳孔の周囲部分で、瞳孔の開き具合を調節する筋肉から構成されており、瞳孔より外側に向かって放射状に発生した皺等がアイリスパターンを形成する。アイリスは、幼児期に完成された後は一生を通じてほとんど変化せず、かつ、そのアイリスパターンは人それぞれで異なることから、個人識別のための生態的特徴として用いられている。
【０００３】
図２は従来の個人識別装置の一例を示す外観図、及び図３は図２の構成図である。
図２に示すように、従来の個人識別装置では、被識別者のアイリスを撮影するために１台の眼画像カメラ１が設置され、この眼画像カメラ１にホストコンピュータ１０が接続されている。ホストコンピュータ１０は、眼画像カメラ１から出力されたアナログ映像信号をアナログ／デジタル（以下「Ａ／Ｄ」という。）変換によってデジタル映像信号に変換する画像キャプチャ部１１を有し、この画像キャプチャ部１１で変換されたデジタル映像信号に基づいて個人を識別するようになっている。
【０００４】
図３に示すように、ホストコンピュータ１０内には、画像キャプチャ部１１から出力されるデジタル映像信号を処理するアイリス処理部１２が設けられている。アイリス処理部１２は、送られてくるデジタル映像信号からアイリス領域を抽出してアイリスコードＳ１２ａを作成するアイリスコード化処理部１２ａを有し、この出力側にアイリス登録処理部１２ｂ、アイリス辞書１２ｃ、及びアイリス照合処理部１２ｄが接続されている。アイリス登録処理部１２ｂは、アイリスコードＳ１２ａをアイリス辞書１２ｃに登録するものである。アイリス照合処理部１２ｄは、アイリスコード化処理部１２ａから出力されるアイリスコードＳ１２ａと、アイリス辞書１２ｃに登録されたアイリスコードとを照合して個人識別を行い、この識別結果を出力するものである。
【０００５】
次に、図２及び図３に示す従来の個人識別装置を用いた個人識別方法を説明する。
従来の個人識別装置では、眼画像カメラ１で被識別者（ユーザ）のアイリスを撮影し、このアナログ映像信号をホストコンピュータ１０内の画像キャプチャ部１１へ送る。画像キャプチャ部１１は、眼画像カメラ１から送られてくるアナログ映像信号をキャプチャし、Ａ／Ｄ変換によってデジタル映像信号に変換し、このデジタル映像信号に変換した眼画像のデータをアイリス処理部１２へ送る。
【０００６】
アイリス処理部１２では、送られてきた眼画像のデータを用いて、アイリスコードＳ１２ａの登録処理か、あるいは照合処理を行う。即ち、アイリス処理部１２では、まず、送られてきた眼画像からアイリスコード化処理部１２ａにおいて、その眼画像を処理してアイリスコードＳ１２ａを作成する。作成されたアイリスコードＳ１２ａは、登録時には、アイリス登録処理部１２ｂにおいて、被識別者の個人情報と共にアイリス辞書１２ｃに登録される。一方、照合時には、アイリス照合処理部１２ｄにおいて、生成されたアイリスコードＳ１２ａがアイリス辞書１２ｃと照らし合わされて個人識別の照合処理が行われ、この処理結果が出力される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の個人識別装置あるいは個人識別方法では、アイリス領域を安定して撮影するために、眼画像カメラ１の正面でアイリスを撮影する必要がある。このため、１台の眼画像カメラ１でアイリスを正しく撮影するために、どのような身長の被識別者（即ち、高すぎる被識別者や低すぎる被識別者）でも眼画像カメラ１の正面にアイリスを向けるために、無理な姿勢をとらざるを得ない場合があり、被識別者に特別な姿勢を強要するといった負担をかける原因になっていた。
本発明は、前記従来技術が持っていた課題を解決し、被識別者に無理な姿勢を強要せずに自然な姿勢で、どのような身長の人でもアイリス撮影を正しく行える個人識別装置及び個人識別方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明のうちの請求項１の発明では、個人識別方法において、被識別者の身長方向に対して異なる位置から該被識別者をそれぞれ撮影して複数フレームの被識別者画像を出力する撮影処理と、前記複数フレームの被識別者画像をまとめて１フレームの複数分割画像を生成する分割画像生成処理と、前記分割画像生成処理で生成された前記１フレームの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる所望の眼画像を選択する選択処理と、前記選択処理で選択された前記眼画像を拡大して１フレームの眼画像を生成して出力するか、あるいは前記選択処理で選択された前記眼画像に対応する１フレームの眼画像を前記撮影処理によって取得して出力する眼画像出力処理と、前記眼画像出力処理によって出力された前記１フレームの眼画像中のアイリスパターンを用いて、個人識別を行うアイリス処理とを行う。
【００１１】
このような構成を採用したことにより、撮影処理によって異なる位置から被識別者が撮影されて複数フレームの被識別者画像が出力される。複数フレームの被識別者画像は、まとめられて１フレームの複数分割画像が生成され、この複数分割画像中から眼が写っていると思われる所望の眼画像が選択される。選択された眼画像は、拡大されて１フレームの眼画像が生成される（あるいは、選択された眼画像に対応する１フレームの眼画像が撮影処理によって取得される）。生成（あるいは取得）された１フレームの眼画像中のアイリスパターンを用いて、個人識別が行われる。
【００１２】
請求項２の発明では、個人識別装置において、被識別者の身長方向に対して異なる位置から該被識別者をそれぞれ撮影して複数フレームの被識別者画像を出力する撮影手段と、前記複数フレームの被識別者画像をまとめて１フレームの複数分割画像を生成する分割画像生成手段と、前記分割画像生成手段で生成された前記１フレームの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる所望の眼画像を選択する選択手段と、前記選択手段で選択された前記眼画像に基づき、これに対応する１フレームの眼画像を出力する眼画像出力手段と、前記眼画像出力手段から出力された前記１フレームの眼画像中のアイリスパターンを用いて、個人識別を行うアイリス処理手段とを、備えている。
【００１３】
このような構成を採用したことにより、撮影手段によって被識別者が撮影され、複数フレームの被識別者画像が出力される。複数フレームの被識別者画像は、分割画像生成手段によってまとめられて１フレームの複数分割画像が生成され、この複数分割画像中から、選択手段によって眼が写っていると思われる所望の眼画像が選択される。選択された眼画像に基づき、これに対応する１フレームの眼画像が眼画像出力手段から出力され、この眼画像中のアイリスパターンを用いてアイリス処理手段で個人識別が行われる。
【００１４】
請求項３の発明では、個人識別装置において、被識別者の身長方向に対して異なる位置から該被識別者をそれぞれ撮影して複数フレームの被識別者画像を出力する撮影手段と、前記撮影手段を制御して前記複数フレームの被識別者画像をキャプチャし、デジタルデータの被識別者画像に変換するキャプチャ手段と、前記キャプチャ手段で変換された前記デジタルデータの被識別者画像を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記複数フレームの被識別者画像をまとめて１フレームの複数分割画像を生成する分割画像生成手段と、前記分割画像生成手段で生成された前記１フレームの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる所望の眼画像を判定する判定手段と、前記判定手段で判定された前記眼画像に基づき、これに対応する１フレームの眼画像を前記記憶手段から読み出して出力する眼画像出力手段と、前記眼画像出力手段から出力された前記１フレームの眼画像中のアイリスパターンを用いて、個人識別を行うアイリス処理手段とを、備えている。
【００１５】
このような構成を採用したことにより、撮影手段によって異なる位置から被識別者が撮影され、複数フレームの被識別者画像が出力される。複数フレームの被識別者画像は、キャプチャ手段によってキャプチャされ、デジタルデータの被識別者画像に変換され、記憶手段に記憶される。記憶手段に記憶された複数フレームの被識別者画像は、分割画像生成手段によってまとめられて１フレームの複数分割画像が生成され、この複数分割画像中から、判定手段によって眼が写っていると思われる所望の眼画像が判定される。判定された眼画像に基づき、これに対応する１フレームの眼画像が、眼画像出力手段によって記憶手段から読み出され、この１フレームの眼画像中のアイリスパターンを用いて、アイリス処理手段で個人識別が行われる。
【００１６】
請求項４の発明では、請求項２の個人識別装置において、撮影手段は、被識別者の身長方向である縦方向に１列又は複数列配置され、該被識別者をそれぞれ撮影して複数フレームの被識別者画像を出力する複数の眼画像カメラで構成している。これにより、複数の眼画像カメラによって被識別者が撮影され、複数フレームの被識別者画像が出力される。
【００１７】
請求項５の発明では、請求項３の個人識別装置において、撮影手段は、被識別者の身長方向である縦方向に移動可能に設置され、キャプチャ手段の制御によって該縦方向に所定間隔で移動し、該被識別者をそれぞれ撮影して複数フレームの被識別者画像を出力する眼画像カメラで構成している。これにより、眼画像カメラが所定間隔で移動し、被識別者が撮影されて複数フレームの被識別者画像が出力される。
【００１８】
請求項６の発明では、請求項４の個人識別装置において、選択手段は、分割画像生成手段で生成された１フレームの複数分割画像をキャプチャしてデジタルデータの複数分割画像に変換するキャプチャ手段と、前記キャプチャ手段で変換された前記デジタルデータの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる所望の眼画像を判定して選択する判定手段とで構成し、眼画像出力手段は、前記判定手段によって選択された前記眼画像を元のサイズに拡大して１フレームの眼画像を出力する拡大手段で構成している。このような構成を採用したことにより、分割画像生成手段で生成された１フレームの複数分割画像は、キャプチャ手段によってキャプチャされてデジタルデータの複数分割画像に変換され、この複数分割画像中から、判定手段によって眼が写っていると思われる所望の眼画像が判定して選択される。選択された眼画像は、拡大手段によって元のサイズに拡大され、１フレームの眼画像が出力される。
【００１９】
請求項７の発明では、請求項５の個人識別装置において、キャプチャ手段は、眼画像カメラの移動を制御するカメラ移動制御手段と、前記眼画像カメラから出力される複数フレームの被識別者画像をキャプチャしてデジタルデータの被識別者画像に変換する画像キャプチャ処理手段とで、構成している。これにより、カメラ移動制御手段の制御によって眼画像カメラが移動し、被識別者が撮影される。撮影された複数フレームの被識別者画像は、画像キャプチャ処理手段によってキャプチャされ、デジタルデータの被識別者画像に変換される。
【００２０】
請求項８の発明では、請求項４の個人識別装置において、選択手段は、分割画像生成手段で生成された１フレームの複数分割画像をキャプチャしてデジタルデータの複数分割画像に変換するキャプチャ手段と、前記キャプチャ手段で変換された前記デジタルデータの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる所望の眼画像を判定する判定手段とで構成し、眼画像出力手段は、前記分割画像生成手段を制御して前記判定手段で判定された前記眼画像に対応する１フレームの眼画像を眼画像カメラから取得する画像取得制御手段と、前記画像取得制御手段で取得された前記１フレームの眼画像をキャプチャしてデジタルデータに変換して出力する再キャプチャ手段とで、構成している。
【００２１】
このような構成を採用したことにより、分割画像生成手段で生成された１フレームの複数分割画像は、キャプチャ手段によってキャプチャされてデジタルデータの複数分割画像に変換される。変換されたデジタルデータの複数分割画像中から、判定手段によって眼が写っていると思われる所望の眼画像が判定される。画像取得制御手段により、判定された眼画像に対応する１フレームの眼画像が眼画像カメラから取得され、再キャプチャ手段によってキャプチャされてデジタルデータに変換される。
【００２２】
請求項９の発明では、請求項４の個人識別装置において、選択手段は、分割画像生成手段で生成された１フレームの複数分割画像をキャプチャしてデジタルデータの複数分割画像に変換するキャプチャ手段と、複数の眼画像カメラの横にそれぞれ設置され、被識別者までの距離を検出する複数のセンサと、前記センサの検出結果から前記被識別者の身長を推定し、前記キャプチャ手段で変換された前記デジタルデータの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる画像を大まかに選択する画像選択手段と、前記画像選択手段の選択結果から、前記眼が写っていると思われる所望の眼画像を判定して選択する判定手段とで構成し、眼画像出力手段は、前記判定手段によって選択された前記眼画像を元のサイズに拡大して１フレームの眼画像を出力する拡大手段で構成している。
【００２３】
このような構成を採用したことにより、分割画像生成手段で生成された１フレームの複数分割画像は、キャプチャ手段によってキャプチャされてデジタルデータの複数分割画像に変換される。複数の眼画像カメラの横に設置された複数のセンサにより、被識別者までの距離が検出される。画像選択手段により、センサの検出結果から被識別者の身長が推定され、デジタルデータの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる画像が大まかに選択され、この中から、判定手段によって眼が写っていると思われる所望の眼画像が判定されて選択される。選択された眼画像は、拡大手段によって元のサイズに拡大され、１フレームの眼画像が出力される。
【００２４】
請求項１０の発明では、請求項４の個人識別装置において、選択手段は、分割画像生成手段で生成された１フレームの複数分割画像をキャプチャしてデジタルデータの複数分割画像に変換するキャプチャ手段と、複数の眼画像カメラの横にそれぞれ設置され、被識別者までの距離を検出する複数のセンサと、前記センサの検出結果から前記被識別者の身長を推定し、前記キャプチャ手段で変換された前記デジタルデータの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる画像を大まかに選択する画像選択手段と、前記画像選択手段の選択結果から、前記眼が写っていると思われる所望の眼画像を判定して選択する判定手段とで構成し、眼画像出力手段は、前記分割画像生成手段を制御して前記判定手段で判定された前記眼画像に対応する１フレームの眼画像を眼画像カメラから取得する画像取得制御手段と、前記画像取得制御手段で取得された前記１フレームの眼画像をキャプチャしてデジタルデータに変換して出力する再キャプチャ手段とで、構成している。
【００２５】
このような構成を採用したことにより、請求項１０の発明と同様に、画像選択手段によって、眼が写っていると思われる眼画像が大まかに選択された後、この中から、さらに判定手段によって眼が写っていると思われる所望の眼画像が判定されて選択される。判定された眼画像に対応する１フレームの眼画像が、画像取得制御手段によって眼画像カメラから取得され、再キャプチャ手段によってキャプチャされてデジタルデータに変換される。
【００２６】
請求項１１の発明では、請求項３、６、８、９又は１０の個人識別装置において、判定手段は、アイリス領域のフラクタル次元を調べることで眼かどうか判定する構成にしている。これにより、判定手段によってアイリス領域のフラクタル次元が調べられ、眼かどうかの判定が行われる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
（構成）
図１は本発明の第１の実施形態を示す個人識別装置の外観図、図４は図１の構成図、図５（ａ）、（ｂ）は図４のフレームスイッチャ２０及び画像キャプチャ部３１の構成図、及び図６は図４の眼画像判定処理部３２の構成図である。
図１に示すように、本実施形態の個人識別装置では、例えば、一方向透過性のコールドミラー１３が設置されており、このコールドミラー１３の右側に被識別者１４が立つようになっている。コールドミラー１３の左側には、被識別者１４の身長方向である縦方向に沿って例えば１列に、複数台の撮影手段（例えば、眼画像カメラ）１６−１〜１６−ｎが配置されている。各眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎは、被識別者１４をそれぞれ撮影して、アナログ映像信号からなる各１フレームの被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎを出力するものである。被識別者１４は、眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎを意識せずに、コールドミラー１３に自分の顔を真っ直ぐに写すだけで、いずれかの眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎによって眼のアイリスが撮影されるようになっている。
【００２８】
複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎには、分割画像生成手段（例えば、フレームスイッチャ）２０が接続され、このフレームスイッチャ２０にホストコンピュータ３０が接続されている。フレームスイッチャ２０は、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎから送られてくる複数フレームの被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎをまとめて、１フレーム（１枚）の複数分割画像Ｓ２３を生成し、この複数分割画像Ｓ２３をホストコンピュータ３０へ送るようになっている。
【００２９】
ホストコンピュータ３０内には、キャプチャ手段（例えば、画像キャプチャ部）３１が設けられている。画像キャプチャ部３１は、送られてくる１フレームの複数分割画像Ｓ２３をキャプチャし、Ａ／Ｄ変換によってデジタル映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂを出力するものである。そして、ホストコンピュータ３０は、画像キャプチャ部３１から出力される複数分割画像Ｓ３１ｂから、眼が写っていると思われる所望の眼画像を選択し、この眼画像中のアイリスパターンを登録したり、あるいは登録されたアイリスパターンと新たに入力されたアイリスパターンとを照合して個人識別を行う機能を有している。
【００３０】
図４に示すように、ホストコンピュータ３０内には、画像キャプチャ部３１の他に、判定手段（例えば、眼画像判定処理部）３２、眼画像出力手段を構成する拡大手段（例えば、ターゲット眼画像拡大処理部）３３、及びアイリス処理手段（例えば、アイリス処理部）３４が設けられている。眼画像判定処理部３２は、画像キャプチャ部３１の出力側に接続され、該画像キャプチャ部３１で生成された１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂ中から、眼が写っていると思われる所望の眼画像（これを「ターゲット眼画像」という。）を判定して選択するものである。この画像キャプチャ部３１及び眼画像判定処理部３２により、選択手段が構成され、該眼画像判定処理部３２の出力側に、ターゲット眼画像拡大処理部３３が接続されている。ターゲット眼画像拡大処理部３３は、眼画像判定処理部３２によって選択されたターゲット眼画像を元のサイズに拡大して１フレームの眼画像を出力するものであり、この出力側にアイリス処理部３４が接続されている。
【００３１】
アイリス処理部３４内には、アイリスコード化処理部３４ａが設けられている。アイリスコード化処理部３４ａは、ターゲット眼画像拡大処理部３３から送られてきた１フレームの眼画像からアイリスコードＳ３４ａを作成するものであり、この出力側に、アイリス登録処理部３４ｂが接続されている。アイリス登録処理部３４ｂは、アイリスコードＳ３４ａの登録時に、このアイリスコードＳ３４ａを被識別者１４の個人情報と共にアイリス辞書３４ｃに登録するものである。また、アイリスコード化処理部３４ａの出力側には、アイリス照合処理部３４ｄが接続されている。アイリス照合処理部３４ｄは、照合時において、アイリスコード化処理部３４ａから送られてくるアイリスコードＳ３４ａと、アイリス辞書３４ｃに登録されたアイリスコードとを照合して個人識別を行うものであり、この識別結果を出力するようになっている。
【００３２】
図５（ａ）に示すように、図４のフレームスイッチャ２０は、例えば、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎから送られてくる被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎを入力する入力バッファ２１を有し、この入力バッファ２１の出力側に、画像サイズ縮小手段２２が接続されている。画像サイズ縮小手段２２は、入力バッファ２１から送られてくる各被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎの間引き処理等を行って画像サイズを縮小するものであり、この出力側に、縮小画像合成手段２３が接続されている。縮小画像合成手段２３は、画像サイズ縮小手段２２で縮小された縮小画像を合成して、アナログ映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ２３を生成するものである。
【００３３】
図５（ｂ）に示すように、図４の画像キャプチャ部３１は、例えば、縮小画像合成手段２３から送られてくる１フレームの複数分割画像Ｓ２３をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段３１ａを有し、このＡ／Ｄ変換手段３１ａの出力側に、バッファ３１ｂが接続されている。バッファ３１ｂは、Ａ／Ｄ変換手段３１ａから送られてくるデジタル映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂを所定のタイミングで出力し、図４の眼画像判定処理部３２へ送るものである。図６に示すように、図４の眼画像判定処理部３２は、例えば、眼の瞳孔円を検出する瞳孔円検出処理部３２ａ、アイリス円を検出するアイリス円検出処理部３２ｂ、及び眼判定処理部３２ｃで構成されている。眼判定処理部３２ｃは、検出処理部３２ａ，３２ｂの検出結果に基づき、眼のアイリスが最も良く写っていると思われるターゲット眼画像を判定して選択するものである。
【００３４】
（識別方法）
図７は、図１の被識別者１４における眼１５のアイリスを示す図である。眼１５内には、暗くなったほぼ円形の瞳孔１５ａが存在し、さらにこの瞳孔円１５ｂの周囲に、少し明るいほぼ円形のアイリス１５ｃが存在し、このアイリス円１５ｄと瞳孔円１５ｂの中心がほぼ一致する。
【００３５】
図８（ａ）、（ｂ）は図５のフレームスイッチャ２０で形成されるアナログ映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ２３の例を示す図であり、同図（ａ）は４分割の複数分割画像、及び同図（ｂ）は１６分割の複数分割画像である。第１の実施形態の個人識別装置は、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎを用意することにより、様々な身長の被識別者１４に対しても無理な姿勢を強要せずに、アイリス画像を正しく撮影できるようにしたものである。以下、その個人識別方法を図７及び図８等を参照しつつ説明する。
図１に示すように、被識別者１４がコールドミラー１３の右側に立つと、撮影処理において、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎによってそれぞれ被識別者１４が撮影される。眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎで撮影されたアナログ映像信号からなる各フレームの被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎは、分割画像生成処理のためにフレームスイッチャ２０へ送られる。
【００３６】
図５（ａ）に示すように、フレームスイッチャ２０では、眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎから送られてきた被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎが入力バッファ２１に入力され、画像サイズ縮小手段２２によって間引き処理等が行われて縮小画像が生成される。生成された縮小画像は、縮小画像合成手段２３により、図８に示すように、１フレームの画像にまとめられ、アナログ映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ２３が生成され、ホストコンピュータ３０内の画像キャプチャ部３１へ送られる。
図５（ｂ）に示すように、画像キャプチャ部３１では、縮小画像合成手段２３から送られてきた１フレームの複数分割画像Ｓ２３が、Ａ／Ｄ変換手段３１ａによってデジタル信号に変換され、バッファ３１ｂを介して、デジタル映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂが出力される。この複数分割画像Ｓ３１ｂは、選択処理のために眼画像判定処理部３２へ送られる。
【００３７】
図６に示すように、眼画像判定処理部３２では、送られてきた複数分割画像Ｓ３１ｂから、図７のアイリス１５ｃが最も良く写っていると思われるターゲット眼画像が判定されて選択される。即ち、複数分割画像Ｓ３１ｂ中の各画像についてターゲット眼画像か否かの判定を行うため、まず、瞳孔円検出処理部３２ａにおいて、画像から瞳孔円１５ｂと思われる円が検出される。瞳孔円１５ｂの場合、図７に示すように、内側が暗く、外側が明るくなるため、そのような特徴を持つ円の検出を行えばよい。円の検出処理は、画像中における探索範囲の中で、ある中心と半径を持つ円を仮定してその仮定した円のエッジ部分の濃度差（ここでは、内側が暗く、外側が明るい）を調べ、その濃度差が最も高くなる円を検出することで行われる。瞳孔円１５ｂが検出されると、この検出結果がアイリス円検出処理部３２ｂへ送られる。また、探索範囲中でどのような円も検出されなかった場合には、瞳孔円検出失敗としてこの検出結果がアイリス円検出処理部３２ｂへ送られる。
【００３８】
アイリス円検出処理部３２ｂでは、瞳孔円検出処理部３２ａと同様に、内側が暗く、外側が明るいアイリス円１５ｄの検出が行われる。アイリス円１５ｄを検出できたときには、この検出結果が眼判定処理部３２ｃへ送られる。また、探索範囲中でどのようなアイリス円１５ｄも検出されなかった場合は、アイリス円検出失敗としてこの検出結果が眼判定処理部３２ｃへ送られる。
【００３９】
眼判定処理部３２ｃでは、瞳孔円検出処理部３２ａ及びアイリス円検出処理部３２ｂの検出結果に基づき、眼１５が画像中に写っているか否かが判定される。この判定は、瞳孔円１５ｂとアイリス円１５ｄの検出が成功し、かつこれらの円１５ｂ，１５ｄがほぼ同じ中心を持ち、さらに瞳孔円１５ｂの内側の領域の平均画像濃度がある閾値より低いかどうかを調べることによって行われ、ターゲット眼画像が決定される。また、複数分割画像Ｓ３１ｂ中の各画像から眼１５が写っていると思われる複数の候補が現れた場合、瞳孔円１５ｂとアイリス円１５ｄのエッジ部分の濃度差、２つの円１５ｂ，１５ｄの位置、及び瞳孔円１５ｂ領域の画像濃度を評価し、最も眼１５らしい画像を選択することによってターゲット眼画像が選択される。このようにして選択されたターゲット眼画像は、眼画像出力処理のためにターゲット眼画像拡大処理部３３へ送られる。
【００４０】
ターゲット眼画像拡大処理部３３では、図８のように分割されて小さくなっているターゲット眼画像が元のサイズに拡大されて１フレームの眼画像が出力される。この眼画像は、アイリス処理のためにアイリス処理部３４へ送られる。
アイリス処理部３４では、アイリスコード化処理部３４ａにおいて、送られてきた１フレームの眼画像からアイリスコードＳ３４ａが作成される。このアイリスコードＳ３４ａは、登録時には、アイリス登録処理部３４ｂにおいて、被識別者１４の個人情報と共にアイリス辞書３４ｃに登録される。一方、照合時には、アイリス照合処理部３４ｄにおいて、生成されたアイリスコードＳ３４ａが、アイリス辞書３４ｃに登録されたアイリスコードと照らし合わされて照合処理が行われ、個人識別結果が出力される。
【００４１】
（効果）
第１の実施形態の個人識別装置では、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎによって被識別者１４を撮影し、この撮影した複数フレームの被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎをフレームスイッチャ２０でまとめて１フレームの複数分割画像Ｓ２３を生成した後、この複数分割画像Ｓ２３からホストコンピュータ３０でターゲット眼画像を選択してアイリス１５ｃの登録・照合処理を行うようにしているので、身長の異なる被識別者１４に対して無理な姿勢を強要せずに、眼画像を撮影して個人識別を行うことが可能となる。しかも、複数フレームの被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎをフレームスイッチャ２０によりまとめて１フレームの複数分割画像Ｓ２３を生成し、この複数分割画像Ｓ２３をホストコンピュータ３０で解析させるようにしているので、眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎの構成が簡単になって個人識別装置のコストを低減できる。
【００４２】
（第２の実施形態）
（構成）
図９は、本発明の第２の実施形態を示すもので、図４の眼画像判定処理部３２の構成図であり、第１の実施形態を示す図４及び図６中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
第１の実施形態の眼画像判定処理部３２は、図６に示すように、瞳孔円検出処理部３２ａ、アイリス円検出処理部３２ｂ、及び眼判定処理部３２ｃで構成されている。これに対し、この第２の実施形態の眼画像判定処理部３２は、図９に示すように、図６と同様の瞳孔円検出処理部３２ａ及びアイリス円検出処理部３２ｂと、図６とは異なるフラクタル眼判定処理部３２ｄとで構成されている。フラクタル眼判定処理部３２ｄは、瞳孔円検出処理部３２ａ及びアイリス円検出処理部３２ｂの処理結果に基づき、アイリス領域のフラクタル次元を調べることによってターゲット眼画像を判定して選択するものである。
【００４３】
（識別方法）
図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図９のフラクタル眼判定処理部３２ｄの説明図であり、同図（ａ）は元のアイリス画像、同図（ｂ）は前処理を行ったアイリス画像、及び同図（ｃ）は２値化処理後のアイリス画像を示す図である。以下、この図１０を参照しつつ、図４の個人識別装置におけるこの第２の実施形態の個人識別方法を説明する。
【００４４】
図４に示す個人識別装置において、第１の実施形態と同様に、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎによって被識別者１４が撮影され、フレームスイッチャ２０から１フレームの複数分割画像Ｓ２３が出力され、これが画像キャプチャ部３１によってキャプチャされてデジタル映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂが眼画像判定処理部３２へ送られる。眼画像判定処理部３２では、１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂから、アイリス１５ｃが最も良く写っていると思われるターゲット眼画像が、図９に示すような方法で判定されて選択される。
【００４５】
即ち、図９に示す眼画像判定処理部３２では、図６と同様に、瞳孔円検出処理部３２ａにおいて瞳孔円１５ｂが検出され、次に、アイリス円検出処理部３２ｂにおいてアイリス円１５ｄが検出される。その後、フラクタル眼判定処理部３２ｄでは、瞳孔円検出処理部３２ａ及びアイリス円検出処理部３２ｂの処理結果に基づき、眼１５が画像中に写っているか否かが判定される。つまり、このフラクタル眼判定処理部３２ｄでは、瞳孔円１５ｂとアイリス円１５ｄの検出が成功した場合、次のようにしてアイリス１５ｃの領域におけるフラクタル次元を調べることにより、ターゲット眼画像が判定されて選択される。
【００４６】
フラクタル解析を行う場合、図１０（ａ）のグレイスケール画像に対してフラクタル次元の計算を行うために２値化によって２値画像に変換する必要がある。２値化を行うと、画像の多くの情報量が失われてしまう可能性があるので、図１０（ａ）のような元の画像の特徴的なパターンをなるべく残したまま２値化する必要がある。図１０（ａ）のようなアイリス画像については、画像の階調値が不均一であるため、例えば、適応２値化処理を行う。この際、図１０（ａ）のような元のアイリス画像では、アイリス１５ｃの模様が識別し難いので、例えば、画像の階調値を分散することによって画像の細部を明瞭にするため、２値化を行う前に前処理としてヒストグラム平滑化を行い、図１０（ｂ）のような画像を得る。その後、適応２値化処理を行うと、図１０（ｃ）のようなアイリス画像が得られる。
【００４７】
フラクタル次元は、図形の複雑さを表す量であり、従来の点、直線、平面等のような経験的次元とは異なり、一般に非整数な値をとる。２次元の平面上の図形は、０〜２までの次元値をとり、複雑な図形ほど大きな値をもつ。フラクタル次元の算出法は、種々提案されており、ボックスカウント次元、ハウスドルフ次元、質量次元、ミンコフスキー・ブーリガン次元、相関次元、情報次元等がある。アイリス領域についてそれらの値を調べると、ほぼ決まった範囲の値をとる（例えば、微細なフラクタル構造が平面上にどのように分布しているのかをみるボックスカウント次元では、１．６±０．０５）。そこで、その値１．６±０．０５からターゲット眼画像を判定する。この場合、第１の実施形態で用いた特徴量等も合わせて利用することも可能である。
【００４８】
このようにしてフラクタル眼判定処理部３２ｄで選択されたターゲット眼画像は、第１の実施形態と同様に、図４のターゲット眼画像拡大処理部３３へ送られる。ターゲット眼画像拡大処理部３３では、ターゲット眼画像が元のサイズに拡大され、アイリス処理部３４へ送られる。アイリス処理部３４では、第１の実施形態と同様にして登録・照合処理が行われる。
【００４９】
（効果）
第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の効果がある。さらに、１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂからターゲット眼画像を判定して選択する場合、フラクタル次元を用いてターゲット眼画像の判定を行うので、第１の実施形態に比べて若干処理時間がかかるが、より精度の高いターゲット眼画像の判定が行える。
【００５０】
（第３の実施形態）
（構成）
図１１は本発明の第３の実施形態を示す個人識別装置の外観図、図１２は図１１の構成図、及び図１３は図１２のフレームスイッチャ２０Ａの構成図であり、第１の実施形態を示す図１、図４及び図５中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
図１１に示すように、第３の実施形態の個人識別装置では、図１のフレームスイッチャ２０と異なる構成のフレームスイッチャ２０Ａが設けられると共に、図１のホストコンピュータ３０に代えて、フレームスイッチャ制御部３５を付加したホストコンピュータ３０Ａが、そのフレームスイッチャ２０Ａの出力側に設けられている。フレームスイッチャ制御部３５は、フレームスイッチャ２０Ａを制御し、アナログ映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ２３の出力と、アナログ映像信号からなる１フレーム毎の被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎの出力とを切り換える機能を有している。
【００５１】
図１２に示すように、ホストコンピュータ３０Ａ内には、図４と同様の画像キャプチャ部３１、眼画像判定処理部３２及びアイリス処理部３４が設けられると共に、図４のターゲット眼画像拡大処理部３３に代えて、画像取得制御手段（例えば、フレームスイッチャ制御部）３５及び再キャプチャ手段（例えば、眼画像再キャプチャ部）３６が設けられている。フレームスイッチャ制御部３５及び眼画像再キャプチャ部３６は、眼画像出力手段を構成するものであり、このうち眼画像再キャプチャ部３６は、フレームスイッチャ２０Ａから送られてくるアナログ映像信号からなる１フレームの被識別者画像（Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎ中のいずれか１つ）をＡ／Ｄ変換によってデジタル映像信号からなる１フレームの眼画像を出力し、アイリス処理部３４へ送るものである。
【００５２】
図１３に示すように、フレームスイッチャ２０Ａは、図５のフレームスイッチャ２０に切換手段２４を付加した構成になっている。切換手段２４は、例えば、入力バッファ２１の出力側と画像サイズ縮小手段２２の入力側との間に接続され、フレームスイッチャ制御部３５の制御により、入力バッファ２１から送られてくるアナログ映像信号からなる１フレーム毎の被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎを画像サイズ縮小手段２２へそのまま出力するか、あるいはその被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎ中のいずれか１つをアイリス処理部３４へ出力するかを、切り換えるものである。
【００５３】
（識別方法）
第３の実施形態の個人識別装置を用いた識別方法では、図１２に示すように、フレームスイッチャ制御部３５及び眼画像再キャプチャ部３６での眼画像出力処理が、図４のターゲット眼画像拡大処理部３３での眼画像出力処理と異なっている。以下、その識別方法を説明する。
【００５４】
図１２において、フレームスイッチャ２０Ａ及び画像キャプチャ部３１による分割画像生成処理と、眼画像判定処理部３２による選択処理とは、図４の識別方法と同様に行われる。即ち、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎによって撮影されたアナログ映像信号からなる１フレーム毎の被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎから、フレームスイッチャ２０Ａによって、アナログ映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ２３が生成される。この複数分割画像Ｓ２３は、画像キャプチャ部３１によってキャプチャされてデジタル映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂに変換され、眼画像判定処理部３２によってその複数分割画像Ｓ２３からターゲット眼画像が判定されて選択される。
【００５５】
第１の実施形態を示す図４では、眼画像判定処理部３２による選択処理の後、ターゲット眼画像拡大処理部３３の眼画像出力処理によってターゲット眼画像を複数分割画像Ｓ３１ｂから拡大することで、通常の画像サイズに拡大してアイリス処理部３４へ送っている。しかし、眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎの台数が増えると、複数分割画像Ｓ３１ｂ中の画像が小さくならざるを得ない。この場合、図４のようにターゲット眼画像拡大処理部３３において複数分割画像Ｓ３１ｂから拡大処理を行うと、元の眼画像の情報が落ち過ぎてしまう場合がある。
【００５６】
そこで、この第３の実施形態を示す図１２では、眼画像判定処理部３２によってターゲット眼画像が決定すると、フレームスイッチャ制御部３５において、これまで複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎの被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎをフレームスイッチャ２０Ａから複数分割画像Ｓ２３として出力していたものを、該フレームスイッチャ２０Ａを制御して切換手段２４の出力側を眼画像再キャプチャ部３６側へ切り換える。そして、ターゲット眼画像が撮影された眼画像カメラ（１６−１〜１６−ｎ中のいずれか１つ）によって再度眼画像を撮影し、この眼画像をフレームスイッチャ２０Ａ内の切換手段２４から出力させる。この眼画像は、眼画像再キャプチャ部３６によってキャプチャされ、デジタル映像信号からなる１フレームの眼画像に変換される。これにより、図４のような拡大処理を行わずに、ターゲット眼画像を獲得することが可能となる。この眼画像は、アイリス処理部３４へ送られ、図４と同様に登録・照合処理が行われる。
【００５７】
（効果）
第３の実施形態では、第１の実施形態とほぼ同様の効果がある。しかし、眼画像判定処理部３２によってターゲット眼画像が決定した場合、第１の実施形態のように複数分割画像Ｓ３１ｂから眼画像を拡大するのではなく、再度眼画像を撮り直し、眼画像再キャプチャ部３６によってデジタル信号に変換するので、より正確な眼画像が得られ、より精度の高い登録・照合処理が可能となる。
【００５８】
（第４の実施形態）
（構成）
図１４は本発明の第４の実施形態を示す個人識別装置の外観図、及び図１５は図１４の構成図であり、第１の実施形態を示す図１及び図４中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
図１４に示すように、第４の実施形態の個人識別装置では、図１の各眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎの横にそれぞれセンサ（例えば、近接センサ）１８−１〜１８−ｎが設置されている。各近接センサ１８−１〜１８−ｎは、被識別者１４までの距離を検出するものであり、この出力側が、図１のホストコンピュータ３０と異なる構成のホストコンピュータ３０Ｂ内に設けられたセンサ制御部３７に接続されている。ホストコンピュータ３０Ｂ内のセンサ制御部３７は、近接センサ１８−１〜１８−ｎの検出結果を取得するものである。
【００５９】
図１５に示すように、ホストコンピュータ３０Ｂは、図４のホストコンピュータ３０に対し、センサ制御部３７及び不要眼画像検出処理部３８を追加した構成になっている。センサ制御部３７及び不要眼画像検出処理部３８は、画像選択手段を構成し、このうち不要眼画像検出処理部３８は、画像キャプチャ部３１と眼画像判定処理部３２との間に接続され、センサ制御部３７で取得された近接センサ１８−１〜１８−ｎの検出結果から、被識別者１４の身長を推定し、画像キャプチャ部３１で変換された１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂ中から、眼が写っていると思われる眼画像を大まかに選択し、この選択結果を眼画像判定処理部３２へ送るものである。
【００６０】
（識別方法）
図１６は、図１４の近接センサ１８−１〜１８−ｎによって身長が検出される様子を示す図である。以下、図１６を参照しつつ、図１４及び図１５の個人識別装置を用いた個人識別方法を説明する。
図１５の個人識別装置では、第１の実施形態と同様に、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎによって撮影された被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎが、フレームスイッチャ２０及び画像キャプチャ部３１による分割画像生成処理により、デジタル映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂが生成される。第１の実施形態では、その複数分割画像Ｓ３１ｂを用いて眼画像の判定処理を行っている。これに対し、この第４の実施形態では、各眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎの横に設置された近接センサ１８−１〜１８−ｎにより、被識別者１４までの距離を検出し、この検出結果をセンサ制御部３７で取得して不要眼画像検出処理部３８へ送る。
【００６１】
不要眼画像検出処理部３８では、センサ制御部３７から送られてきた検出結果に基づき、被識別者１４の近接を検出した最も上の近接センサ１８−３が該被識別者１４の頭頂部であることを推定し（即ち、被識別者１４の身長を推定し）、眼１５が写ると思われる近接センサ１８−３，１８−４，１８−５を予測し、明らかに眼１５が写っていないと思われる画像を除き、眼１５が写っていると思われる画像を大まかに選択する。この選択結果から、第１の実施形態と同様に、眼画像判定処理部３２によって眼１５が写っていると思われる所望の眼画像が判定されて選択され、この選択されたターゲット眼画像がターゲット眼画像拡大処理部３３で拡大される。拡大された１フレームのターゲット眼画像は、第１の実施形態と同様に、アイリス処理部３４で登録・照合処理が行われる。
【００６２】
（効果）
第４の実施形態では、近接センサ１８−１〜１８−ｎ、センサ制御部３７及び不要眼画像検出処理部３８を設けたので、調べるべき眼画像を絞って眼画像判定処理部３２においてターゲット眼画像を選択する場合の判定すべき眼画像を減らすことができる。これにより、高速かつ高精度にターゲット眼画像を判定でき、登録・照合処理全体も高速かつ高精度にすることができる。さらに、第１の実施形態とほぼ同様の効果も得られる。
【００６３】
（第５の実施形態）
（構成）
図１７は本発明の第５の実施形態を示す個人識別装置の外観図、及び図１８は図１７の構成図であり、第１の実施形態を示す図１及び図４中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
図１７に示すように、第５の実施形態の個人識別装置では、図１の複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎに代えて、１台の眼画像カメラ１６と、被識別者１４の身長方向である縦方向にその眼画像カメラ１６を移動させるカメラ移動台１７とが設けられている。さらに、図１のフレームスイッチャ２０を省略し、図１のホストコンピュータ３０と異なる構成のホストコンピュータ３０Ｃが設けられている。ホストコンピュータ３０Ｃは、眼画像カメラ１６の出力側に接続された画像キャプチャ処理手段（例えば、画像キャプチャ部）３１、及びカメラ移動台１７に接続され、このカメラ移動台１７の移動を制御するカメラ移動制御手段（例えば、カメラ移動台制御部）３９等を有している。そして、ホストコンピュータ３０Ｃ内のカメラ移動台制御部３９によってカメラ移動台１７の移動を制御することにより、１台の眼画像カメラ１６を用いて異なる位置での眼画像撮影を可能にし、異なる身長の被識別者１４に対応できるような構成になっている。
【００６４】
図１８に示すように、ホストコンピュータ３０Ｃは、画像キャプチャ部３１及びカメラ移動台制御部３９からなるキャプチャ手段と、画像キャプチャ部３１の出力を記憶する記憶手段（例えば、画像メモリ）４０と、画像キャプチャ部３１の出力に基づき、画像メモリ４０に記憶されたデータから複数分割画像を生成する分割画像生成手段（例えば、複数分割画像生成処理部）４１と、該複数分割画像生成処理部４１の出力から眼画像を判定する判定手段（例えば、眼画像判定処理部）３２と、該眼画像判定処理部３２の出力に基づき、画像メモリ４０の記憶データからターゲット眼画像を獲得する眼画像出力手段（例えば、ターゲット眼画像獲得処理手段）４２と、第１の実施形態と同様のアイリス処理部３４とを備えている。
【００６５】
（識別方法）
第１の実施形態を示す図４では、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎから得られる被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎから、フレームスイッチャ２０によって１フレームの複数分割画像Ｓ２３を生成している。これに対し、この第５の実施形態では、１台の眼画像カメラ１６をカメラ移動台１７で移動させて、異なる位置での被識別者画像Ｓ１６を画像キャプチャ部３１でキャプチャすることで、複数分割画像を生成するようにしている。以下、その方法を説明する。
身長差の異なる被識別者１４の眼画像を撮影するために、カメラ移動台制御部３９によってカメラ移動台１７が制御され、眼画像カメラ１６が縦方向の予め決められた位置に移動し、該眼画像カメラ１６によって異なる位置で被識別者１４が撮影され、各位置での被識別者画像Ｓ１６が出力される。各位置での被識別者画像Ｓ１６は、画像キャプチャ部３１によってキャプチャされ、Ａ／Ｄ変換によってデジタル映像信号からなる被識別者画像に変換され、画像メモリ４０に記憶される。
【００６６】
予め決められた全ての位置で被識別者画像Ｓ１６が画像キャプチャ部３１でキャプチャされると、複数分割画像生成処理部４１において、画像メモリ４０に記憶された異なる位置での被識別者画像がまとめられて１フレームの複数分割画像が生成され、眼画像判定処理部３２へ送られる。眼画像判定処理部３２では、第１の実施形態と同様にターゲット眼画像が判定されて選択され、眼画像出力処理のためにターゲット眼画像獲得処理部４２へ送られる。ターゲット眼画像獲得処理部４２では、選択されたターゲット眼画像が画像メモリ４０から読み出されて獲得される。獲得された１フレームの被識別者画像は、アイリス処理部３４へ送られ、第１の実施形態と同様に登録・照合処理が行われる。
【００６７】
（効果）
第５の実施形態では、第１の実施形態とほぼ同様の効果がある。さらに、１台の眼画像カメラ１６を用いて異なる位置から被識別者１４を撮影するようにしたので、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎを用いる場合よりも個人識別装置の構成を簡単にでき、コストを低減できる。
【００６８】
（利用形態等）
本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形として、例えば、次のようなものがある。
（ａ） 第１、第２、第３、第４及び第５の実施形態については、それぞれ組み合わせて構成することが可能である。例えば、第３、第４及び第５の実施形態における眼画像判定処理部３２は、図６で構成する他に、第２の実施形態の図９で構成することも可能である。また、第４の実施形態を示す図１５のターゲット眼画像拡大処理部３３に代えて、第３の実施形態を示す図１２のフレームスイッチャ制御部３５及び眼画像再キャプチャ部３６を利用することも可能である。
【００６９】
（ｂ） 第１、第２、第３及び第４の実施形態におけるフレームスイッチャ２０，２０Ａは、例えば、シーケンシャルスイッチャに変更することも可能である。シーケンシャルスイッチャとは、画像入力は１つであるが、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎへの接続を制御することで、これらの複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎからの画像を獲得することが可能になるため、これらの複数の画像を複数分割画像として出力すれば、フレームスイッチャ２０，２０Ａと同様な機能を果たすことができる。
【００７０】
（ｃ） 第１〜第４の実施形態では、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎを縦方向に１列に配置しているが、これらを縦方向に複数列配置してもよい。これにより、被識別者１４がずれて立っているときにも対応でき、この被識別者１４から的確にターゲット眼画像を取得することができる。同様に、第５の実施形態では、１台の眼画像カメラ１６を縦方向のみに移動するようにしたが、横方向の移動も可能にすることにより、被識別者１４がずれて立っているときにも対応できる。
【００７１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のうちの請求項１、２、４及び６の発明によれば、複数の眼画像カメラによって被識別者を撮影するようにしたので、身長の異なる被識別者に対して無理な姿勢を強要せずに自然な姿勢で、どのような身長の人でもアイリス撮影を正しく行える。さらに、分割画像生成処理あるいは分割画像生成手段によって、複数フレームの被識別者画像をまとめて１フレームの複数分割画像を生成し、これをホストコンピュータ等で解析させるようにしたので、複数台の眼画像カメラの構成が簡単になって装置のコストが低減できる。
請求項３、５及び７の発明によれば、例えば、１台の眼画像カメラで異なる位置での被識別者の画像を撮影するようにしたので、複数台の眼画像カメラを用いる場合よりコストを低減することが可能である。さらに、身長の異なる被識別者に対して無理な姿勢を強要せずに、眼画像を撮影することが可能となる。
【００７２】
請求項２、４及び８の発明によれば、ターゲット眼画像が決定した場合、複数分割画像から眼画像を拡大するのではなく、例えば、再度眼画像を撮り直すので、より正確な画像が得られ、精度の高い登録・照合処理が可能となる。さらに、請求項１の発明とほぼ同様に、身長の異なる被識別者に対して無理な姿勢を強要せずに、眼画像を撮影することが可能となる。
請求項９及び１０の発明によれば、センサを用い、ターゲット眼画像を選択する場合の判定すべき眼画像を減らすようにしたので、高速かつ高精度にターゲット眼画像を判定でき、これによって登録・照合処理全体も高速かつ高精度にすることが可能になる。さらに、身長の異なる被識別者に対して無理な姿勢を強要せずに、眼画像を撮影することが可能となる。
請求項１１の発明によれば、フラクタル次元を用いて眼画像の判定を行うので、より精度の高い眼画像の判定が行える。さらに、身長の異なる被識別者に対して無理な姿勢を強要せずに、眼画像を撮影することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す個人識別装置の外観図である。
【図２】従来の個人識別装置の外観図である。
【図３】図２の構成図である。
【図４】図１の構成図である。
【図５】図４のフレームスイッチャ２０及び画像キャプチャ部３１の構成図である。
【図６】図４の眼画像判定処理部３２の構成図である。
【図７】図１の眼１５のアイリスを示す図である。
【図８】図５の複数分割画像の例を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態を示すもので、図４の眼画像判定処理部３２の構成図である。
【図１０】図９のフラクタル眼判定処理部３２ｄの説明図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態を示す個人識別装置の外観図である。
【図１２】図１１の構成図である。
【図１３】図１２のフレームスイッチャ２０Ａの構成図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態を示す個人識別装置の外観図である。
【図１５】図１４の構成図である。
【図１６】図１４の近接センサ１８−１〜１８−ｎによって身長が検出される様子を示す図である。
【図１７】本発明の第５の実施形態を示す個人識別装置の外観図である。
【図１８】図１７の構成図である。
【符号の説明】
１３ コールドミラー
１４ 被識別者
１５ 眼
１５ａ 瞳孔
１５ｃ アイリス
１６，１６−１〜１６−ｎ 眼画像カメラ
１７ カメラ移動台
１８−１〜１８−ｎ 近接センサ
２０，２０Ａ フレームスイッチャ
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ ホストコンピュータ
３１ 画像キャプチャ部
３２ 眼画像判定処理部
３２ａ 瞳孔円検出処理部
３２ｂ アイリス円検出処理部
３２ｃ 眼判定処理部
３２ｄ フラクタル眼判定処理部
３３ ターゲット眼画像拡大処理部
３４ アイリス処理部
３５ フレームスイッチャ制御部
３６ 眼画像再キャプチャ部
３７ センサ制御部
３８ 不要眼画像検出処理部
３９ カメラ移動台制御部
４０ 画像メモリ
４１ 複数分割画像生成処理部
４２ ターゲット眼画像獲得処理部
【発明の属する技術分野】
本発明は、人間の生態的特徴、特に顔と眼球のアイリス（虹彩）の特徴を利用して個人を識別する個人識別装置及び個人識別方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
人間の眼球中のアイリスとは、黒目の瞳孔の周囲部分で、瞳孔の開き具合を調節する筋肉から構成されており、瞳孔より外側に向かって放射状に発生した皺等がアイリスパターンを形成する。アイリスは、幼児期に完成された後は一生を通じてほとんど変化せず、かつ、そのアイリスパターンは人それぞれで異なることから、個人識別のための生態的特徴として用いられている。
【０００３】
図２は従来の個人識別装置の一例を示す外観図、及び図３は図２の構成図である。
図２に示すように、従来の個人識別装置では、被識別者のアイリスを撮影するために１台の眼画像カメラ１が設置され、この眼画像カメラ１にホストコンピュータ１０が接続されている。ホストコンピュータ１０は、眼画像カメラ１から出力されたアナログ映像信号をアナログ／デジタル（以下「Ａ／Ｄ」という。）変換によってデジタル映像信号に変換する画像キャプチャ部１１を有し、この画像キャプチャ部１１で変換されたデジタル映像信号に基づいて個人を識別するようになっている。
【０００４】
図３に示すように、ホストコンピュータ１０内には、画像キャプチャ部１１から出力されるデジタル映像信号を処理するアイリス処理部１２が設けられている。アイリス処理部１２は、送られてくるデジタル映像信号からアイリス領域を抽出してアイリスコードＳ１２ａを作成するアイリスコード化処理部１２ａを有し、この出力側にアイリス登録処理部１２ｂ、アイリス辞書１２ｃ、及びアイリス照合処理部１２ｄが接続されている。アイリス登録処理部１２ｂは、アイリスコードＳ１２ａをアイリス辞書１２ｃに登録するものである。アイリス照合処理部１２ｄは、アイリスコード化処理部１２ａから出力されるアイリスコードＳ１２ａと、アイリス辞書１２ｃに登録されたアイリスコードとを照合して個人識別を行い、この識別結果を出力するものである。
【０００５】
次に、図２及び図３に示す従来の個人識別装置を用いた個人識別方法を説明する。
従来の個人識別装置では、眼画像カメラ１で被識別者（ユーザ）のアイリスを撮影し、このアナログ映像信号をホストコンピュータ１０内の画像キャプチャ部１１へ送る。画像キャプチャ部１１は、眼画像カメラ１から送られてくるアナログ映像信号をキャプチャし、Ａ／Ｄ変換によってデジタル映像信号に変換し、このデジタル映像信号に変換した眼画像のデータをアイリス処理部１２へ送る。
【０００６】
アイリス処理部１２では、送られてきた眼画像のデータを用いて、アイリスコードＳ１２ａの登録処理か、あるいは照合処理を行う。即ち、アイリス処理部１２では、まず、送られてきた眼画像からアイリスコード化処理部１２ａにおいて、その眼画像を処理してアイリスコードＳ１２ａを作成する。作成されたアイリスコードＳ１２ａは、登録時には、アイリス登録処理部１２ｂにおいて、被識別者の個人情報と共にアイリス辞書１２ｃに登録される。一方、照合時には、アイリス照合処理部１２ｄにおいて、生成されたアイリスコードＳ１２ａがアイリス辞書１２ｃと照らし合わされて個人識別の照合処理が行われ、この処理結果が出力される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の個人識別装置あるいは個人識別方法では、アイリス領域を安定して撮影するために、眼画像カメラ１の正面でアイリスを撮影する必要がある。このため、１台の眼画像カメラ１でアイリスを正しく撮影するために、どのような身長の被識別者（即ち、高すぎる被識別者や低すぎる被識別者）でも眼画像カメラ１の正面にアイリスを向けるために、無理な姿勢をとらざるを得ない場合があり、被識別者に特別な姿勢を強要するといった負担をかける原因になっていた。
本発明は、前記従来技術が持っていた課題を解決し、被識別者に無理な姿勢を強要せずに自然な姿勢で、どのような身長の人でもアイリス撮影を正しく行える個人識別装置及び個人識別方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明のうちの請求項１の発明では、個人識別方法において、被識別者の身長方向に対して異なる位置から該被識別者をそれぞれ撮影して複数フレームの被識別者画像を出力する撮影処理と、前記複数フレームの被識別者画像をまとめて１フレームの複数分割画像を生成する分割画像生成処理と、前記分割画像生成処理で生成された前記１フレームの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる所望の眼画像を選択する選択処理と、前記選択処理で選択された前記眼画像を拡大して１フレームの眼画像を生成して出力するか、あるいは前記選択処理で選択された前記眼画像に対応する１フレームの眼画像を前記撮影処理によって取得して出力する眼画像出力処理と、前記眼画像出力処理によって出力された前記１フレームの眼画像中のアイリスパターンを用いて、個人識別を行うアイリス処理とを行う。
【００１１】
このような構成を採用したことにより、撮影処理によって異なる位置から被識別者が撮影されて複数フレームの被識別者画像が出力される。複数フレームの被識別者画像は、まとめられて１フレームの複数分割画像が生成され、この複数分割画像中から眼が写っていると思われる所望の眼画像が選択される。選択された眼画像は、拡大されて１フレームの眼画像が生成される（あるいは、選択された眼画像に対応する１フレームの眼画像が撮影処理によって取得される）。生成（あるいは取得）された１フレームの眼画像中のアイリスパターンを用いて、個人識別が行われる。
【００１２】
請求項２の発明では、個人識別装置において、被識別者の身長方向に対して異なる位置から該被識別者をそれぞれ撮影して複数フレームの被識別者画像を出力する撮影手段と、前記複数フレームの被識別者画像をまとめて１フレームの複数分割画像を生成する分割画像生成手段と、前記分割画像生成手段で生成された前記１フレームの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる所望の眼画像を選択する選択手段と、前記選択手段で選択された前記眼画像に基づき、これに対応する１フレームの眼画像を出力する眼画像出力手段と、前記眼画像出力手段から出力された前記１フレームの眼画像中のアイリスパターンを用いて、個人識別を行うアイリス処理手段とを、備えている。
【００１３】
このような構成を採用したことにより、撮影手段によって被識別者が撮影され、複数フレームの被識別者画像が出力される。複数フレームの被識別者画像は、分割画像生成手段によってまとめられて１フレームの複数分割画像が生成され、この複数分割画像中から、選択手段によって眼が写っていると思われる所望の眼画像が選択される。選択された眼画像に基づき、これに対応する１フレームの眼画像が眼画像出力手段から出力され、この眼画像中のアイリスパターンを用いてアイリス処理手段で個人識別が行われる。
【００１４】
請求項３の発明では、個人識別装置において、被識別者の身長方向に対して異なる位置から該被識別者をそれぞれ撮影して複数フレームの被識別者画像を出力する撮影手段と、前記撮影手段を制御して前記複数フレームの被識別者画像をキャプチャし、デジタルデータの被識別者画像に変換するキャプチャ手段と、前記キャプチャ手段で変換された前記デジタルデータの被識別者画像を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記複数フレームの被識別者画像をまとめて１フレームの複数分割画像を生成する分割画像生成手段と、前記分割画像生成手段で生成された前記１フレームの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる所望の眼画像を判定する判定手段と、前記判定手段で判定された前記眼画像に基づき、これに対応する１フレームの眼画像を前記記憶手段から読み出して出力する眼画像出力手段と、前記眼画像出力手段から出力された前記１フレームの眼画像中のアイリスパターンを用いて、個人識別を行うアイリス処理手段とを、備えている。
【００１５】
このような構成を採用したことにより、撮影手段によって異なる位置から被識別者が撮影され、複数フレームの被識別者画像が出力される。複数フレームの被識別者画像は、キャプチャ手段によってキャプチャされ、デジタルデータの被識別者画像に変換され、記憶手段に記憶される。記憶手段に記憶された複数フレームの被識別者画像は、分割画像生成手段によってまとめられて１フレームの複数分割画像が生成され、この複数分割画像中から、判定手段によって眼が写っていると思われる所望の眼画像が判定される。判定された眼画像に基づき、これに対応する１フレームの眼画像が、眼画像出力手段によって記憶手段から読み出され、この１フレームの眼画像中のアイリスパターンを用いて、アイリス処理手段で個人識別が行われる。
【００１６】
請求項４の発明では、請求項２の個人識別装置において、撮影手段は、被識別者の身長方向である縦方向に１列又は複数列配置され、該被識別者をそれぞれ撮影して複数フレームの被識別者画像を出力する複数の眼画像カメラで構成している。これにより、複数の眼画像カメラによって被識別者が撮影され、複数フレームの被識別者画像が出力される。
【００１７】
請求項５の発明では、請求項３の個人識別装置において、撮影手段は、被識別者の身長方向である縦方向に移動可能に設置され、キャプチャ手段の制御によって該縦方向に所定間隔で移動し、該被識別者をそれぞれ撮影して複数フレームの被識別者画像を出力する眼画像カメラで構成している。これにより、眼画像カメラが所定間隔で移動し、被識別者が撮影されて複数フレームの被識別者画像が出力される。
【００１８】
請求項６の発明では、請求項４の個人識別装置において、選択手段は、分割画像生成手段で生成された１フレームの複数分割画像をキャプチャしてデジタルデータの複数分割画像に変換するキャプチャ手段と、前記キャプチャ手段で変換された前記デジタルデータの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる所望の眼画像を判定して選択する判定手段とで構成し、眼画像出力手段は、前記判定手段によって選択された前記眼画像を元のサイズに拡大して１フレームの眼画像を出力する拡大手段で構成している。このような構成を採用したことにより、分割画像生成手段で生成された１フレームの複数分割画像は、キャプチャ手段によってキャプチャされてデジタルデータの複数分割画像に変換され、この複数分割画像中から、判定手段によって眼が写っていると思われる所望の眼画像が判定して選択される。選択された眼画像は、拡大手段によって元のサイズに拡大され、１フレームの眼画像が出力される。
【００１９】
請求項７の発明では、請求項５の個人識別装置において、キャプチャ手段は、眼画像カメラの移動を制御するカメラ移動制御手段と、前記眼画像カメラから出力される複数フレームの被識別者画像をキャプチャしてデジタルデータの被識別者画像に変換する画像キャプチャ処理手段とで、構成している。これにより、カメラ移動制御手段の制御によって眼画像カメラが移動し、被識別者が撮影される。撮影された複数フレームの被識別者画像は、画像キャプチャ処理手段によってキャプチャされ、デジタルデータの被識別者画像に変換される。
【００２０】
請求項８の発明では、請求項４の個人識別装置において、選択手段は、分割画像生成手段で生成された１フレームの複数分割画像をキャプチャしてデジタルデータの複数分割画像に変換するキャプチャ手段と、前記キャプチャ手段で変換された前記デジタルデータの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる所望の眼画像を判定する判定手段とで構成し、眼画像出力手段は、前記分割画像生成手段を制御して前記判定手段で判定された前記眼画像に対応する１フレームの眼画像を眼画像カメラから取得する画像取得制御手段と、前記画像取得制御手段で取得された前記１フレームの眼画像をキャプチャしてデジタルデータに変換して出力する再キャプチャ手段とで、構成している。
【００２１】
このような構成を採用したことにより、分割画像生成手段で生成された１フレームの複数分割画像は、キャプチャ手段によってキャプチャされてデジタルデータの複数分割画像に変換される。変換されたデジタルデータの複数分割画像中から、判定手段によって眼が写っていると思われる所望の眼画像が判定される。画像取得制御手段により、判定された眼画像に対応する１フレームの眼画像が眼画像カメラから取得され、再キャプチャ手段によってキャプチャされてデジタルデータに変換される。
【００２２】
請求項９の発明では、請求項４の個人識別装置において、選択手段は、分割画像生成手段で生成された１フレームの複数分割画像をキャプチャしてデジタルデータの複数分割画像に変換するキャプチャ手段と、複数の眼画像カメラの横にそれぞれ設置され、被識別者までの距離を検出する複数のセンサと、前記センサの検出結果から前記被識別者の身長を推定し、前記キャプチャ手段で変換された前記デジタルデータの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる画像を大まかに選択する画像選択手段と、前記画像選択手段の選択結果から、前記眼が写っていると思われる所望の眼画像を判定して選択する判定手段とで構成し、眼画像出力手段は、前記判定手段によって選択された前記眼画像を元のサイズに拡大して１フレームの眼画像を出力する拡大手段で構成している。
【００２３】
このような構成を採用したことにより、分割画像生成手段で生成された１フレームの複数分割画像は、キャプチャ手段によってキャプチャされてデジタルデータの複数分割画像に変換される。複数の眼画像カメラの横に設置された複数のセンサにより、被識別者までの距離が検出される。画像選択手段により、センサの検出結果から被識別者の身長が推定され、デジタルデータの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる画像が大まかに選択され、この中から、判定手段によって眼が写っていると思われる所望の眼画像が判定されて選択される。選択された眼画像は、拡大手段によって元のサイズに拡大され、１フレームの眼画像が出力される。
【００２４】
請求項１０の発明では、請求項４の個人識別装置において、選択手段は、分割画像生成手段で生成された１フレームの複数分割画像をキャプチャしてデジタルデータの複数分割画像に変換するキャプチャ手段と、複数の眼画像カメラの横にそれぞれ設置され、被識別者までの距離を検出する複数のセンサと、前記センサの検出結果から前記被識別者の身長を推定し、前記キャプチャ手段で変換された前記デジタルデータの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる画像を大まかに選択する画像選択手段と、前記画像選択手段の選択結果から、前記眼が写っていると思われる所望の眼画像を判定して選択する判定手段とで構成し、眼画像出力手段は、前記分割画像生成手段を制御して前記判定手段で判定された前記眼画像に対応する１フレームの眼画像を眼画像カメラから取得する画像取得制御手段と、前記画像取得制御手段で取得された前記１フレームの眼画像をキャプチャしてデジタルデータに変換して出力する再キャプチャ手段とで、構成している。
【００２５】
このような構成を採用したことにより、請求項１０の発明と同様に、画像選択手段によって、眼が写っていると思われる眼画像が大まかに選択された後、この中から、さらに判定手段によって眼が写っていると思われる所望の眼画像が判定されて選択される。判定された眼画像に対応する１フレームの眼画像が、画像取得制御手段によって眼画像カメラから取得され、再キャプチャ手段によってキャプチャされてデジタルデータに変換される。
【００２６】
請求項１１の発明では、請求項３、６、８、９又は１０の個人識別装置において、判定手段は、アイリス領域のフラクタル次元を調べることで眼かどうか判定する構成にしている。これにより、判定手段によってアイリス領域のフラクタル次元が調べられ、眼かどうかの判定が行われる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
（構成）
図１は本発明の第１の実施形態を示す個人識別装置の外観図、図４は図１の構成図、図５（ａ）、（ｂ）は図４のフレームスイッチャ２０及び画像キャプチャ部３１の構成図、及び図６は図４の眼画像判定処理部３２の構成図である。
図１に示すように、本実施形態の個人識別装置では、例えば、一方向透過性のコールドミラー１３が設置されており、このコールドミラー１３の右側に被識別者１４が立つようになっている。コールドミラー１３の左側には、被識別者１４の身長方向である縦方向に沿って例えば１列に、複数台の撮影手段（例えば、眼画像カメラ）１６−１〜１６−ｎが配置されている。各眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎは、被識別者１４をそれぞれ撮影して、アナログ映像信号からなる各１フレームの被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎを出力するものである。被識別者１４は、眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎを意識せずに、コールドミラー１３に自分の顔を真っ直ぐに写すだけで、いずれかの眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎによって眼のアイリスが撮影されるようになっている。
【００２８】
複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎには、分割画像生成手段（例えば、フレームスイッチャ）２０が接続され、このフレームスイッチャ２０にホストコンピュータ３０が接続されている。フレームスイッチャ２０は、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎから送られてくる複数フレームの被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎをまとめて、１フレーム（１枚）の複数分割画像Ｓ２３を生成し、この複数分割画像Ｓ２３をホストコンピュータ３０へ送るようになっている。
【００２９】
ホストコンピュータ３０内には、キャプチャ手段（例えば、画像キャプチャ部）３１が設けられている。画像キャプチャ部３１は、送られてくる１フレームの複数分割画像Ｓ２３をキャプチャし、Ａ／Ｄ変換によってデジタル映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂを出力するものである。そして、ホストコンピュータ３０は、画像キャプチャ部３１から出力される複数分割画像Ｓ３１ｂから、眼が写っていると思われる所望の眼画像を選択し、この眼画像中のアイリスパターンを登録したり、あるいは登録されたアイリスパターンと新たに入力されたアイリスパターンとを照合して個人識別を行う機能を有している。
【００３０】
図４に示すように、ホストコンピュータ３０内には、画像キャプチャ部３１の他に、判定手段（例えば、眼画像判定処理部）３２、眼画像出力手段を構成する拡大手段（例えば、ターゲット眼画像拡大処理部）３３、及びアイリス処理手段（例えば、アイリス処理部）３４が設けられている。眼画像判定処理部３２は、画像キャプチャ部３１の出力側に接続され、該画像キャプチャ部３１で生成された１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂ中から、眼が写っていると思われる所望の眼画像（これを「ターゲット眼画像」という。）を判定して選択するものである。この画像キャプチャ部３１及び眼画像判定処理部３２により、選択手段が構成され、該眼画像判定処理部３２の出力側に、ターゲット眼画像拡大処理部３３が接続されている。ターゲット眼画像拡大処理部３３は、眼画像判定処理部３２によって選択されたターゲット眼画像を元のサイズに拡大して１フレームの眼画像を出力するものであり、この出力側にアイリス処理部３４が接続されている。
【００３１】
アイリス処理部３４内には、アイリスコード化処理部３４ａが設けられている。アイリスコード化処理部３４ａは、ターゲット眼画像拡大処理部３３から送られてきた１フレームの眼画像からアイリスコードＳ３４ａを作成するものであり、この出力側に、アイリス登録処理部３４ｂが接続されている。アイリス登録処理部３４ｂは、アイリスコードＳ３４ａの登録時に、このアイリスコードＳ３４ａを被識別者１４の個人情報と共にアイリス辞書３４ｃに登録するものである。また、アイリスコード化処理部３４ａの出力側には、アイリス照合処理部３４ｄが接続されている。アイリス照合処理部３４ｄは、照合時において、アイリスコード化処理部３４ａから送られてくるアイリスコードＳ３４ａと、アイリス辞書３４ｃに登録されたアイリスコードとを照合して個人識別を行うものであり、この識別結果を出力するようになっている。
【００３２】
図５（ａ）に示すように、図４のフレームスイッチャ２０は、例えば、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎから送られてくる被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎを入力する入力バッファ２１を有し、この入力バッファ２１の出力側に、画像サイズ縮小手段２２が接続されている。画像サイズ縮小手段２２は、入力バッファ２１から送られてくる各被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎの間引き処理等を行って画像サイズを縮小するものであり、この出力側に、縮小画像合成手段２３が接続されている。縮小画像合成手段２３は、画像サイズ縮小手段２２で縮小された縮小画像を合成して、アナログ映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ２３を生成するものである。
【００３３】
図５（ｂ）に示すように、図４の画像キャプチャ部３１は、例えば、縮小画像合成手段２３から送られてくる１フレームの複数分割画像Ｓ２３をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段３１ａを有し、このＡ／Ｄ変換手段３１ａの出力側に、バッファ３１ｂが接続されている。バッファ３１ｂは、Ａ／Ｄ変換手段３１ａから送られてくるデジタル映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂを所定のタイミングで出力し、図４の眼画像判定処理部３２へ送るものである。図６に示すように、図４の眼画像判定処理部３２は、例えば、眼の瞳孔円を検出する瞳孔円検出処理部３２ａ、アイリス円を検出するアイリス円検出処理部３２ｂ、及び眼判定処理部３２ｃで構成されている。眼判定処理部３２ｃは、検出処理部３２ａ，３２ｂの検出結果に基づき、眼のアイリスが最も良く写っていると思われるターゲット眼画像を判定して選択するものである。
【００３４】
（識別方法）
図７は、図１の被識別者１４における眼１５のアイリスを示す図である。眼１５内には、暗くなったほぼ円形の瞳孔１５ａが存在し、さらにこの瞳孔円１５ｂの周囲に、少し明るいほぼ円形のアイリス１５ｃが存在し、このアイリス円１５ｄと瞳孔円１５ｂの中心がほぼ一致する。
【００３５】
図８（ａ）、（ｂ）は図５のフレームスイッチャ２０で形成されるアナログ映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ２３の例を示す図であり、同図（ａ）は４分割の複数分割画像、及び同図（ｂ）は１６分割の複数分割画像である。第１の実施形態の個人識別装置は、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎを用意することにより、様々な身長の被識別者１４に対しても無理な姿勢を強要せずに、アイリス画像を正しく撮影できるようにしたものである。以下、その個人識別方法を図７及び図８等を参照しつつ説明する。
図１に示すように、被識別者１４がコールドミラー１３の右側に立つと、撮影処理において、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎによってそれぞれ被識別者１４が撮影される。眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎで撮影されたアナログ映像信号からなる各フレームの被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎは、分割画像生成処理のためにフレームスイッチャ２０へ送られる。
【００３６】
図５（ａ）に示すように、フレームスイッチャ２０では、眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎから送られてきた被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎが入力バッファ２１に入力され、画像サイズ縮小手段２２によって間引き処理等が行われて縮小画像が生成される。生成された縮小画像は、縮小画像合成手段２３により、図８に示すように、１フレームの画像にまとめられ、アナログ映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ２３が生成され、ホストコンピュータ３０内の画像キャプチャ部３１へ送られる。
図５（ｂ）に示すように、画像キャプチャ部３１では、縮小画像合成手段２３から送られてきた１フレームの複数分割画像Ｓ２３が、Ａ／Ｄ変換手段３１ａによってデジタル信号に変換され、バッファ３１ｂを介して、デジタル映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂが出力される。この複数分割画像Ｓ３１ｂは、選択処理のために眼画像判定処理部３２へ送られる。
【００３７】
図６に示すように、眼画像判定処理部３２では、送られてきた複数分割画像Ｓ３１ｂから、図７のアイリス１５ｃが最も良く写っていると思われるターゲット眼画像が判定されて選択される。即ち、複数分割画像Ｓ３１ｂ中の各画像についてターゲット眼画像か否かの判定を行うため、まず、瞳孔円検出処理部３２ａにおいて、画像から瞳孔円１５ｂと思われる円が検出される。瞳孔円１５ｂの場合、図７に示すように、内側が暗く、外側が明るくなるため、そのような特徴を持つ円の検出を行えばよい。円の検出処理は、画像中における探索範囲の中で、ある中心と半径を持つ円を仮定してその仮定した円のエッジ部分の濃度差（ここでは、内側が暗く、外側が明るい）を調べ、その濃度差が最も高くなる円を検出することで行われる。瞳孔円１５ｂが検出されると、この検出結果がアイリス円検出処理部３２ｂへ送られる。また、探索範囲中でどのような円も検出されなかった場合には、瞳孔円検出失敗としてこの検出結果がアイリス円検出処理部３２ｂへ送られる。
【００３８】
アイリス円検出処理部３２ｂでは、瞳孔円検出処理部３２ａと同様に、内側が暗く、外側が明るいアイリス円１５ｄの検出が行われる。アイリス円１５ｄを検出できたときには、この検出結果が眼判定処理部３２ｃへ送られる。また、探索範囲中でどのようなアイリス円１５ｄも検出されなかった場合は、アイリス円検出失敗としてこの検出結果が眼判定処理部３２ｃへ送られる。
【００３９】
眼判定処理部３２ｃでは、瞳孔円検出処理部３２ａ及びアイリス円検出処理部３２ｂの検出結果に基づき、眼１５が画像中に写っているか否かが判定される。この判定は、瞳孔円１５ｂとアイリス円１５ｄの検出が成功し、かつこれらの円１５ｂ，１５ｄがほぼ同じ中心を持ち、さらに瞳孔円１５ｂの内側の領域の平均画像濃度がある閾値より低いかどうかを調べることによって行われ、ターゲット眼画像が決定される。また、複数分割画像Ｓ３１ｂ中の各画像から眼１５が写っていると思われる複数の候補が現れた場合、瞳孔円１５ｂとアイリス円１５ｄのエッジ部分の濃度差、２つの円１５ｂ，１５ｄの位置、及び瞳孔円１５ｂ領域の画像濃度を評価し、最も眼１５らしい画像を選択することによってターゲット眼画像が選択される。このようにして選択されたターゲット眼画像は、眼画像出力処理のためにターゲット眼画像拡大処理部３３へ送られる。
【００４０】
ターゲット眼画像拡大処理部３３では、図８のように分割されて小さくなっているターゲット眼画像が元のサイズに拡大されて１フレームの眼画像が出力される。この眼画像は、アイリス処理のためにアイリス処理部３４へ送られる。
アイリス処理部３４では、アイリスコード化処理部３４ａにおいて、送られてきた１フレームの眼画像からアイリスコードＳ３４ａが作成される。このアイリスコードＳ３４ａは、登録時には、アイリス登録処理部３４ｂにおいて、被識別者１４の個人情報と共にアイリス辞書３４ｃに登録される。一方、照合時には、アイリス照合処理部３４ｄにおいて、生成されたアイリスコードＳ３４ａが、アイリス辞書３４ｃに登録されたアイリスコードと照らし合わされて照合処理が行われ、個人識別結果が出力される。
【００４１】
（効果）
第１の実施形態の個人識別装置では、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎによって被識別者１４を撮影し、この撮影した複数フレームの被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎをフレームスイッチャ２０でまとめて１フレームの複数分割画像Ｓ２３を生成した後、この複数分割画像Ｓ２３からホストコンピュータ３０でターゲット眼画像を選択してアイリス１５ｃの登録・照合処理を行うようにしているので、身長の異なる被識別者１４に対して無理な姿勢を強要せずに、眼画像を撮影して個人識別を行うことが可能となる。しかも、複数フレームの被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎをフレームスイッチャ２０によりまとめて１フレームの複数分割画像Ｓ２３を生成し、この複数分割画像Ｓ２３をホストコンピュータ３０で解析させるようにしているので、眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎの構成が簡単になって個人識別装置のコストを低減できる。
【００４２】
（第２の実施形態）
（構成）
図９は、本発明の第２の実施形態を示すもので、図４の眼画像判定処理部３２の構成図であり、第１の実施形態を示す図４及び図６中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
第１の実施形態の眼画像判定処理部３２は、図６に示すように、瞳孔円検出処理部３２ａ、アイリス円検出処理部３２ｂ、及び眼判定処理部３２ｃで構成されている。これに対し、この第２の実施形態の眼画像判定処理部３２は、図９に示すように、図６と同様の瞳孔円検出処理部３２ａ及びアイリス円検出処理部３２ｂと、図６とは異なるフラクタル眼判定処理部３２ｄとで構成されている。フラクタル眼判定処理部３２ｄは、瞳孔円検出処理部３２ａ及びアイリス円検出処理部３２ｂの処理結果に基づき、アイリス領域のフラクタル次元を調べることによってターゲット眼画像を判定して選択するものである。
【００４３】
（識別方法）
図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図９のフラクタル眼判定処理部３２ｄの説明図であり、同図（ａ）は元のアイリス画像、同図（ｂ）は前処理を行ったアイリス画像、及び同図（ｃ）は２値化処理後のアイリス画像を示す図である。以下、この図１０を参照しつつ、図４の個人識別装置におけるこの第２の実施形態の個人識別方法を説明する。
【００４４】
図４に示す個人識別装置において、第１の実施形態と同様に、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎによって被識別者１４が撮影され、フレームスイッチャ２０から１フレームの複数分割画像Ｓ２３が出力され、これが画像キャプチャ部３１によってキャプチャされてデジタル映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂが眼画像判定処理部３２へ送られる。眼画像判定処理部３２では、１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂから、アイリス１５ｃが最も良く写っていると思われるターゲット眼画像が、図９に示すような方法で判定されて選択される。
【００４５】
即ち、図９に示す眼画像判定処理部３２では、図６と同様に、瞳孔円検出処理部３２ａにおいて瞳孔円１５ｂが検出され、次に、アイリス円検出処理部３２ｂにおいてアイリス円１５ｄが検出される。その後、フラクタル眼判定処理部３２ｄでは、瞳孔円検出処理部３２ａ及びアイリス円検出処理部３２ｂの処理結果に基づき、眼１５が画像中に写っているか否かが判定される。つまり、このフラクタル眼判定処理部３２ｄでは、瞳孔円１５ｂとアイリス円１５ｄの検出が成功した場合、次のようにしてアイリス１５ｃの領域におけるフラクタル次元を調べることにより、ターゲット眼画像が判定されて選択される。
【００４６】
フラクタル解析を行う場合、図１０（ａ）のグレイスケール画像に対してフラクタル次元の計算を行うために２値化によって２値画像に変換する必要がある。２値化を行うと、画像の多くの情報量が失われてしまう可能性があるので、図１０（ａ）のような元の画像の特徴的なパターンをなるべく残したまま２値化する必要がある。図１０（ａ）のようなアイリス画像については、画像の階調値が不均一であるため、例えば、適応２値化処理を行う。この際、図１０（ａ）のような元のアイリス画像では、アイリス１５ｃの模様が識別し難いので、例えば、画像の階調値を分散することによって画像の細部を明瞭にするため、２値化を行う前に前処理としてヒストグラム平滑化を行い、図１０（ｂ）のような画像を得る。その後、適応２値化処理を行うと、図１０（ｃ）のようなアイリス画像が得られる。
【００４７】
フラクタル次元は、図形の複雑さを表す量であり、従来の点、直線、平面等のような経験的次元とは異なり、一般に非整数な値をとる。２次元の平面上の図形は、０〜２までの次元値をとり、複雑な図形ほど大きな値をもつ。フラクタル次元の算出法は、種々提案されており、ボックスカウント次元、ハウスドルフ次元、質量次元、ミンコフスキー・ブーリガン次元、相関次元、情報次元等がある。アイリス領域についてそれらの値を調べると、ほぼ決まった範囲の値をとる（例えば、微細なフラクタル構造が平面上にどのように分布しているのかをみるボックスカウント次元では、１．６±０．０５）。そこで、その値１．６±０．０５からターゲット眼画像を判定する。この場合、第１の実施形態で用いた特徴量等も合わせて利用することも可能である。
【００４８】
このようにしてフラクタル眼判定処理部３２ｄで選択されたターゲット眼画像は、第１の実施形態と同様に、図４のターゲット眼画像拡大処理部３３へ送られる。ターゲット眼画像拡大処理部３３では、ターゲット眼画像が元のサイズに拡大され、アイリス処理部３４へ送られる。アイリス処理部３４では、第１の実施形態と同様にして登録・照合処理が行われる。
【００４９】
（効果）
第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の効果がある。さらに、１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂからターゲット眼画像を判定して選択する場合、フラクタル次元を用いてターゲット眼画像の判定を行うので、第１の実施形態に比べて若干処理時間がかかるが、より精度の高いターゲット眼画像の判定が行える。
【００５０】
（第３の実施形態）
（構成）
図１１は本発明の第３の実施形態を示す個人識別装置の外観図、図１２は図１１の構成図、及び図１３は図１２のフレームスイッチャ２０Ａの構成図であり、第１の実施形態を示す図１、図４及び図５中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
図１１に示すように、第３の実施形態の個人識別装置では、図１のフレームスイッチャ２０と異なる構成のフレームスイッチャ２０Ａが設けられると共に、図１のホストコンピュータ３０に代えて、フレームスイッチャ制御部３５を付加したホストコンピュータ３０Ａが、そのフレームスイッチャ２０Ａの出力側に設けられている。フレームスイッチャ制御部３５は、フレームスイッチャ２０Ａを制御し、アナログ映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ２３の出力と、アナログ映像信号からなる１フレーム毎の被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎの出力とを切り換える機能を有している。
【００５１】
図１２に示すように、ホストコンピュータ３０Ａ内には、図４と同様の画像キャプチャ部３１、眼画像判定処理部３２及びアイリス処理部３４が設けられると共に、図４のターゲット眼画像拡大処理部３３に代えて、画像取得制御手段（例えば、フレームスイッチャ制御部）３５及び再キャプチャ手段（例えば、眼画像再キャプチャ部）３６が設けられている。フレームスイッチャ制御部３５及び眼画像再キャプチャ部３６は、眼画像出力手段を構成するものであり、このうち眼画像再キャプチャ部３６は、フレームスイッチャ２０Ａから送られてくるアナログ映像信号からなる１フレームの被識別者画像（Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎ中のいずれか１つ）をＡ／Ｄ変換によってデジタル映像信号からなる１フレームの眼画像を出力し、アイリス処理部３４へ送るものである。
【００５２】
図１３に示すように、フレームスイッチャ２０Ａは、図５のフレームスイッチャ２０に切換手段２４を付加した構成になっている。切換手段２４は、例えば、入力バッファ２１の出力側と画像サイズ縮小手段２２の入力側との間に接続され、フレームスイッチャ制御部３５の制御により、入力バッファ２１から送られてくるアナログ映像信号からなる１フレーム毎の被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎを画像サイズ縮小手段２２へそのまま出力するか、あるいはその被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎ中のいずれか１つをアイリス処理部３４へ出力するかを、切り換えるものである。
【００５３】
（識別方法）
第３の実施形態の個人識別装置を用いた識別方法では、図１２に示すように、フレームスイッチャ制御部３５及び眼画像再キャプチャ部３６での眼画像出力処理が、図４のターゲット眼画像拡大処理部３３での眼画像出力処理と異なっている。以下、その識別方法を説明する。
【００５４】
図１２において、フレームスイッチャ２０Ａ及び画像キャプチャ部３１による分割画像生成処理と、眼画像判定処理部３２による選択処理とは、図４の識別方法と同様に行われる。即ち、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎによって撮影されたアナログ映像信号からなる１フレーム毎の被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎから、フレームスイッチャ２０Ａによって、アナログ映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ２３が生成される。この複数分割画像Ｓ２３は、画像キャプチャ部３１によってキャプチャされてデジタル映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂに変換され、眼画像判定処理部３２によってその複数分割画像Ｓ２３からターゲット眼画像が判定されて選択される。
【００５５】
第１の実施形態を示す図４では、眼画像判定処理部３２による選択処理の後、ターゲット眼画像拡大処理部３３の眼画像出力処理によってターゲット眼画像を複数分割画像Ｓ３１ｂから拡大することで、通常の画像サイズに拡大してアイリス処理部３４へ送っている。しかし、眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎの台数が増えると、複数分割画像Ｓ３１ｂ中の画像が小さくならざるを得ない。この場合、図４のようにターゲット眼画像拡大処理部３３において複数分割画像Ｓ３１ｂから拡大処理を行うと、元の眼画像の情報が落ち過ぎてしまう場合がある。
【００５６】
そこで、この第３の実施形態を示す図１２では、眼画像判定処理部３２によってターゲット眼画像が決定すると、フレームスイッチャ制御部３５において、これまで複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎの被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎをフレームスイッチャ２０Ａから複数分割画像Ｓ２３として出力していたものを、該フレームスイッチャ２０Ａを制御して切換手段２４の出力側を眼画像再キャプチャ部３６側へ切り換える。そして、ターゲット眼画像が撮影された眼画像カメラ（１６−１〜１６−ｎ中のいずれか１つ）によって再度眼画像を撮影し、この眼画像をフレームスイッチャ２０Ａ内の切換手段２４から出力させる。この眼画像は、眼画像再キャプチャ部３６によってキャプチャされ、デジタル映像信号からなる１フレームの眼画像に変換される。これにより、図４のような拡大処理を行わずに、ターゲット眼画像を獲得することが可能となる。この眼画像は、アイリス処理部３４へ送られ、図４と同様に登録・照合処理が行われる。
【００５７】
（効果）
第３の実施形態では、第１の実施形態とほぼ同様の効果がある。しかし、眼画像判定処理部３２によってターゲット眼画像が決定した場合、第１の実施形態のように複数分割画像Ｓ３１ｂから眼画像を拡大するのではなく、再度眼画像を撮り直し、眼画像再キャプチャ部３６によってデジタル信号に変換するので、より正確な眼画像が得られ、より精度の高い登録・照合処理が可能となる。
【００５８】
（第４の実施形態）
（構成）
図１４は本発明の第４の実施形態を示す個人識別装置の外観図、及び図１５は図１４の構成図であり、第１の実施形態を示す図１及び図４中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
図１４に示すように、第４の実施形態の個人識別装置では、図１の各眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎの横にそれぞれセンサ（例えば、近接センサ）１８−１〜１８−ｎが設置されている。各近接センサ１８−１〜１８−ｎは、被識別者１４までの距離を検出するものであり、この出力側が、図１のホストコンピュータ３０と異なる構成のホストコンピュータ３０Ｂ内に設けられたセンサ制御部３７に接続されている。ホストコンピュータ３０Ｂ内のセンサ制御部３７は、近接センサ１８−１〜１８−ｎの検出結果を取得するものである。
【００５９】
図１５に示すように、ホストコンピュータ３０Ｂは、図４のホストコンピュータ３０に対し、センサ制御部３７及び不要眼画像検出処理部３８を追加した構成になっている。センサ制御部３７及び不要眼画像検出処理部３８は、画像選択手段を構成し、このうち不要眼画像検出処理部３８は、画像キャプチャ部３１と眼画像判定処理部３２との間に接続され、センサ制御部３７で取得された近接センサ１８−１〜１８−ｎの検出結果から、被識別者１４の身長を推定し、画像キャプチャ部３１で変換された１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂ中から、眼が写っていると思われる眼画像を大まかに選択し、この選択結果を眼画像判定処理部３２へ送るものである。
【００６０】
（識別方法）
図１６は、図１４の近接センサ１８−１〜１８−ｎによって身長が検出される様子を示す図である。以下、図１６を参照しつつ、図１４及び図１５の個人識別装置を用いた個人識別方法を説明する。
図１５の個人識別装置では、第１の実施形態と同様に、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎによって撮影された被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎが、フレームスイッチャ２０及び画像キャプチャ部３１による分割画像生成処理により、デジタル映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂが生成される。第１の実施形態では、その複数分割画像Ｓ３１ｂを用いて眼画像の判定処理を行っている。これに対し、この第４の実施形態では、各眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎの横に設置された近接センサ１８−１〜１８−ｎにより、被識別者１４までの距離を検出し、この検出結果をセンサ制御部３７で取得して不要眼画像検出処理部３８へ送る。
【００６１】
不要眼画像検出処理部３８では、センサ制御部３７から送られてきた検出結果に基づき、被識別者１４の近接を検出した最も上の近接センサ１８−３が該被識別者１４の頭頂部であることを推定し（即ち、被識別者１４の身長を推定し）、眼１５が写ると思われる近接センサ１８−３，１８−４，１８−５を予測し、明らかに眼１５が写っていないと思われる画像を除き、眼１５が写っていると思われる画像を大まかに選択する。この選択結果から、第１の実施形態と同様に、眼画像判定処理部３２によって眼１５が写っていると思われる所望の眼画像が判定されて選択され、この選択されたターゲット眼画像がターゲット眼画像拡大処理部３３で拡大される。拡大された１フレームのターゲット眼画像は、第１の実施形態と同様に、アイリス処理部３４で登録・照合処理が行われる。
【００６２】
（効果）
第４の実施形態では、近接センサ１８−１〜１８−ｎ、センサ制御部３７及び不要眼画像検出処理部３８を設けたので、調べるべき眼画像を絞って眼画像判定処理部３２においてターゲット眼画像を選択する場合の判定すべき眼画像を減らすことができる。これにより、高速かつ高精度にターゲット眼画像を判定でき、登録・照合処理全体も高速かつ高精度にすることができる。さらに、第１の実施形態とほぼ同様の効果も得られる。
【００６３】
（第５の実施形態）
（構成）
図１７は本発明の第５の実施形態を示す個人識別装置の外観図、及び図１８は図１７の構成図であり、第１の実施形態を示す図１及び図４中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
図１７に示すように、第５の実施形態の個人識別装置では、図１の複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎに代えて、１台の眼画像カメラ１６と、被識別者１４の身長方向である縦方向にその眼画像カメラ１６を移動させるカメラ移動台１７とが設けられている。さらに、図１のフレームスイッチャ２０を省略し、図１のホストコンピュータ３０と異なる構成のホストコンピュータ３０Ｃが設けられている。ホストコンピュータ３０Ｃは、眼画像カメラ１６の出力側に接続された画像キャプチャ処理手段（例えば、画像キャプチャ部）３１、及びカメラ移動台１７に接続され、このカメラ移動台１７の移動を制御するカメラ移動制御手段（例えば、カメラ移動台制御部）３９等を有している。そして、ホストコンピュータ３０Ｃ内のカメラ移動台制御部３９によってカメラ移動台１７の移動を制御することにより、１台の眼画像カメラ１６を用いて異なる位置での眼画像撮影を可能にし、異なる身長の被識別者１４に対応できるような構成になっている。
【００６４】
図１８に示すように、ホストコンピュータ３０Ｃは、画像キャプチャ部３１及びカメラ移動台制御部３９からなるキャプチャ手段と、画像キャプチャ部３１の出力を記憶する記憶手段（例えば、画像メモリ）４０と、画像キャプチャ部３１の出力に基づき、画像メモリ４０に記憶されたデータから複数分割画像を生成する分割画像生成手段（例えば、複数分割画像生成処理部）４１と、該複数分割画像生成処理部４１の出力から眼画像を判定する判定手段（例えば、眼画像判定処理部）３２と、該眼画像判定処理部３２の出力に基づき、画像メモリ４０の記憶データからターゲット眼画像を獲得する眼画像出力手段（例えば、ターゲット眼画像獲得処理手段）４２と、第１の実施形態と同様のアイリス処理部３４とを備えている。
【００６５】
（識別方法）
第１の実施形態を示す図４では、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎから得られる被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎから、フレームスイッチャ２０によって１フレームの複数分割画像Ｓ２３を生成している。これに対し、この第５の実施形態では、１台の眼画像カメラ１６をカメラ移動台１７で移動させて、異なる位置での被識別者画像Ｓ１６を画像キャプチャ部３１でキャプチャすることで、複数分割画像を生成するようにしている。以下、その方法を説明する。
身長差の異なる被識別者１４の眼画像を撮影するために、カメラ移動台制御部３９によってカメラ移動台１７が制御され、眼画像カメラ１６が縦方向の予め決められた位置に移動し、該眼画像カメラ１６によって異なる位置で被識別者１４が撮影され、各位置での被識別者画像Ｓ１６が出力される。各位置での被識別者画像Ｓ１６は、画像キャプチャ部３１によってキャプチャされ、Ａ／Ｄ変換によってデジタル映像信号からなる被識別者画像に変換され、画像メモリ４０に記憶される。
【００６６】
予め決められた全ての位置で被識別者画像Ｓ１６が画像キャプチャ部３１でキャプチャされると、複数分割画像生成処理部４１において、画像メモリ４０に記憶された異なる位置での被識別者画像がまとめられて１フレームの複数分割画像が生成され、眼画像判定処理部３２へ送られる。眼画像判定処理部３２では、第１の実施形態と同様にターゲット眼画像が判定されて選択され、眼画像出力処理のためにターゲット眼画像獲得処理部４２へ送られる。ターゲット眼画像獲得処理部４２では、選択されたターゲット眼画像が画像メモリ４０から読み出されて獲得される。獲得された１フレームの被識別者画像は、アイリス処理部３４へ送られ、第１の実施形態と同様に登録・照合処理が行われる。
【００６７】
（効果）
第５の実施形態では、第１の実施形態とほぼ同様の効果がある。さらに、１台の眼画像カメラ１６を用いて異なる位置から被識別者１４を撮影するようにしたので、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎを用いる場合よりも個人識別装置の構成を簡単にでき、コストを低減できる。
【００６８】
（利用形態等）
本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形として、例えば、次のようなものがある。
（ａ） 第１、第２、第３、第４及び第５の実施形態については、それぞれ組み合わせて構成することが可能である。例えば、第３、第４及び第５の実施形態における眼画像判定処理部３２は、図６で構成する他に、第２の実施形態の図９で構成することも可能である。また、第４の実施形態を示す図１５のターゲット眼画像拡大処理部３３に代えて、第３の実施形態を示す図１２のフレームスイッチャ制御部３５及び眼画像再キャプチャ部３６を利用することも可能である。
【００６９】
（ｂ） 第１、第２、第３及び第４の実施形態におけるフレームスイッチャ２０，２０Ａは、例えば、シーケンシャルスイッチャに変更することも可能である。シーケンシャルスイッチャとは、画像入力は１つであるが、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎへの接続を制御することで、これらの複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎからの画像を獲得することが可能になるため、これらの複数の画像を複数分割画像として出力すれば、フレームスイッチャ２０，２０Ａと同様な機能を果たすことができる。
【００７０】
（ｃ） 第１〜第４の実施形態では、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎを縦方向に１列に配置しているが、これらを縦方向に複数列配置してもよい。これにより、被識別者１４がずれて立っているときにも対応でき、この被識別者１４から的確にターゲット眼画像を取得することができる。同様に、第５の実施形態では、１台の眼画像カメラ１６を縦方向のみに移動するようにしたが、横方向の移動も可能にすることにより、被識別者１４がずれて立っているときにも対応できる。
【００７１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のうちの請求項１、２、４及び６の発明によれば、複数の眼画像カメラによって被識別者を撮影するようにしたので、身長の異なる被識別者に対して無理な姿勢を強要せずに自然な姿勢で、どのような身長の人でもアイリス撮影を正しく行える。さらに、分割画像生成処理あるいは分割画像生成手段によって、複数フレームの被識別者画像をまとめて１フレームの複数分割画像を生成し、これをホストコンピュータ等で解析させるようにしたので、複数台の眼画像カメラの構成が簡単になって装置のコストが低減できる。
請求項３、５及び７の発明によれば、例えば、１台の眼画像カメラで異なる位置での被識別者の画像を撮影するようにしたので、複数台の眼画像カメラを用いる場合よりコストを低減することが可能である。さらに、身長の異なる被識別者に対して無理な姿勢を強要せずに、眼画像を撮影することが可能となる。
【００７２】
請求項２、４及び８の発明によれば、ターゲット眼画像が決定した場合、複数分割画像から眼画像を拡大するのではなく、例えば、再度眼画像を撮り直すので、より正確な画像が得られ、精度の高い登録・照合処理が可能となる。さらに、請求項１の発明とほぼ同様に、身長の異なる被識別者に対して無理な姿勢を強要せずに、眼画像を撮影することが可能となる。
請求項９及び１０の発明によれば、センサを用い、ターゲット眼画像を選択する場合の判定すべき眼画像を減らすようにしたので、高速かつ高精度にターゲット眼画像を判定でき、これによって登録・照合処理全体も高速かつ高精度にすることが可能になる。さらに、身長の異なる被識別者に対して無理な姿勢を強要せずに、眼画像を撮影することが可能となる。
請求項１１の発明によれば、フラクタル次元を用いて眼画像の判定を行うので、より精度の高い眼画像の判定が行える。さらに、身長の異なる被識別者に対して無理な姿勢を強要せずに、眼画像を撮影することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す個人識別装置の外観図である。
【図２】従来の個人識別装置の外観図である。
【図３】図２の構成図である。
【図４】図１の構成図である。
【図５】図４のフレームスイッチャ２０及び画像キャプチャ部３１の構成図である。
【図６】図４の眼画像判定処理部３２の構成図である。
【図７】図１の眼１５のアイリスを示す図である。
【図８】図５の複数分割画像の例を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態を示すもので、図４の眼画像判定処理部３２の構成図である。
【図１０】図９のフラクタル眼判定処理部３２ｄの説明図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態を示す個人識別装置の外観図である。
【図１２】図１１の構成図である。
【図１３】図１２のフレームスイッチャ２０Ａの構成図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態を示す個人識別装置の外観図である。
【図１５】図１４の構成図である。
【図１６】図１４の近接センサ１８−１〜１８−ｎによって身長が検出される様子を示す図である。
【図１７】本発明の第５の実施形態を示す個人識別装置の外観図である。
【図１８】図１７の構成図である。
【符号の説明】
１３ コールドミラー
１４ 被識別者
１５ 眼
１５ａ 瞳孔
１５ｃ アイリス
１６，１６−１〜１６−ｎ 眼画像カメラ
１７ カメラ移動台
１８−１〜１８−ｎ 近接センサ
２０，２０Ａ フレームスイッチャ
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ ホストコンピュータ
３１ 画像キャプチャ部
３２ 眼画像判定処理部
３２ａ 瞳孔円検出処理部
３２ｂ アイリス円検出処理部
３２ｃ 眼判定処理部
３２ｄ フラクタル眼判定処理部
３３ ターゲット眼画像拡大処理部
３４ アイリス処理部
３５ フレームスイッチャ制御部
３６ 眼画像再キャプチャ部
３７ センサ制御部
３８ 不要眼画像検出処理部
３９ カメラ移動台制御部
４０ 画像メモリ
４１ 複数分割画像生成処理部
４２ ターゲット眼画像獲得処理部
Claims (11)
- 被識別者の身長方向に対して異なる位置から該被識別者をそれぞれ撮影して複数フレームの被識別者画像を出力する撮影処理と、
前記複数フレームの被識別者画像をまとめて１フレームの複数分割画像を生成する分割画像生成処理と、
前記分割画像生成処理で生成された前記１フレームの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる所望の眼画像を選択する選択処理と、
前記選択処理で選択された前記眼画像を拡大して１フレームの眼画像を生成して出力するか、あるいは前記選択処理で選択された前記眼画像に対応する１フレームの眼画像を前記撮影処理によって取得して出力する眼画像出力処理と、
前記眼画像出力処理によって出力された前記１フレームの眼画像中のアイリスパターンを用いて、個人識別を行うアイリス処理とを、
行うことを特徴とする個人識別方法。 - 被識別者の身長方向に対して異なる位置から該被識別者をそれぞれ撮影して複数フレームの被識別者画像を出力する撮影手段と、
前記複数フレームの被識別者画像をまとめて１フレームの複数分割画像を生成する分割画像生成手段と、
前記分割画像生成手段で生成された前記１フレームの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる所望の眼画像を選択する選択手段と、
前記選択手段で選択された前記眼画像に基づき、これに対応する１フレームの眼画像を出力する眼画像出力手段と、
前記眼画像出力手段から出力された前記１フレームの眼画像中のアイリスパターンを用いて、個人識別を行うアイリス処理手段とを、
備えたことを特徴とする個人識別装置。 - 被識別者の身長方向に対して異なる位置から該被識別者をそれぞれ撮影して複数フレームの被識別者画像を出力する撮影手段と、
前記撮影手段を制御して前記複数フレームの被識別者画像をキャプチャし、デジタルデータの被識別者画像に変換するキャプチャ手段と、
前記キャプチャ手段で変換された前記デジタルデータの被識別者画像を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記複数フレームの被識別者画像をまとめて１フレームの複数分割画像を生成する分割画像生成手段と、
前記分割画像生成手段で生成された前記１フレームの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる所望の眼画像を判定する判定手段と、
前記判定手段で判定された前記眼画像に基づき、これに対応する１フレームの眼画像を前記記憶手段から読み出して出力する眼画像出力手段と、
前記眼画像出力手段から出力された前記１フレームの眼画像中のアイリスパターンを用いて、個人識別を行うアイリス処理手段とを、
備えたことを特徴とする個人識別装置。 - 撮影手段は、被識別者の身長方向である縦方向に１列又は複数列配置され、該被識別者をそれぞれ撮影して複数フレームの被識別者画像を出力する複数の眼画像カメラで構成したことを特徴とする請求項２記載の個人識別装置。
- 撮影手段は、被識別者の身長方向である縦方向に移動可能に設置され、キャプチャ手段の制御によって該縦方向に所定間隔で移動し、該被識別者をそれぞれ撮影して複数フレームの被識別者画像を出力する眼画像カメラで構成したことを特徴とする請求項３記載の個人識別装置。
- 選択手段は、分割画像生成手段で生成された１フレームの複数分割画像をキャプチャしてデジタルデータの複数分割画像に変換するキャプチャ手段と、前記キャプチャ手段で変換された前記デジタルデータの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる所望の眼画像を判定して選択する判定手段とで構成し、
眼画像出力手段は、前記判定手段によって選択された前記眼画像を元のサイズに拡大して１フレームの眼画像を出力する拡大手段で構成したことを特徴とする請求項４記載の個人識別装置。 - キャプチャ手段は、眼画像カメラの移動を制御するカメラ移動制御手段と、前記眼画像カメラから出力される複数フレームの被識別者画像をキャプチャしてデジタルデータの被識別者画像に変換する画像キャプチャ処理手段とで、構成したことを特徴とする請求項５記載の個人識別装置。
- 選択手段は、分割画像生成手段で生成された１フレームの複数分割画像をキャプチャしてデジタルデータの複数分割画像に変換するキャプチャ手段と、前記キャプチャ手段で変換された前記デジタルデータの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる所望の眼画像を判定する判定手段とで構成し、
眼画像出力手段は、前記分割画像生成手段を制御して前記判定手段で判定された前記眼画像に対応する１フレームの眼画像を眼画像カメラから取得する画像取得制御手段と、前記画像取得制御手段で取得された前記１フレームの眼画像をキャプチャしてデジタルデータに変換して出力する再キャプチャ手段とで、構成したことを特徴とする請求項４記載の個人識別装置。 - 選択手段は、分割画像生成手段で生成された１フレームの複数分割画像をキャプチャしてデジタルデータの複数分割画像に変換するキャプチャ手段と、複数の眼画像カメラの横にそれぞれ設置され、被識別者までの距離を検出する複数のセンサと
、前記センサの検出結果から前記被識別者の身長を推定し、前記キャプチャ手段で変換された前記デジタルデータの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる画像を大まかに選択する画像選択手段と、前記画像選択手段の選択結果から、前記眼が写っていると思われる所望の眼画像を判定して選択する判定手段とで構成し、
眼画像出力手段は、前記判定手段によって選択された前記眼画像を元のサイズに拡大して１フレームの眼画像を出力する拡大手段で構成したことを特徴とする請求項４記載の個人識別装置。 - 選択手段は、分割画像生成手段で生成された１フレームの複数分割画像をキャプチャしてデジタルデータの複数分割画像に変換するキャプチャ手段と、複数の眼画像カメラの横にそれぞれ設置され、被識別者までの距離を検出する複数のセンサと、前記センサの検出結果から前記被識別者の身長を推定し、前記キャプチャ手段で変換された前記デジタルデータの複数分割画像中から、眼が写っていると思われる画像を大まかに選択する画像選択手段と、前記画像選択手段の選択結果から、前記眼が写っていると思われる所望の眼画像を判定して選択する判定手段とで構成し、
眼画像出力手段は、前記分割画像生成手段を制御して前記判定手段で判定された前記眼画像に対応する１フレームの眼画像を眼画像カメラから取得する画像取得制御手段と、前記画像取得制御手段で取得された前記１フレームの眼画像をキャプチャしてデジタルデータに変換して出力する再キャプチャ手段とで、構成したことを特徴とする請求項４記載の個人識別装置。 - 判定手段は、アイリス領域のフラクタル次元を調べることで眼かどうか判定する構成にしたことを特徴とする請求項３、６、８、９又は１０記載の個人識別装置。
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