JP3808014B2 - 目画像撮像装置および個体認証装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、虹彩や網膜などのパターンを用いて個体識別を行う個体認証装置とこの個体認証装置に用いられる目画像撮像装置に係り、特に、左目と右目の各パターンを的確に撮像することが可能な目画像撮像装置および個体認証装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、バイオメトリックス技術の開発が盛んとなり、人間の眼の情報である虹彩を利用して個体識別を行う虹彩認証装置が普及し始めている。この虹彩認証装置に用いられる虹彩撮像装置として、例えば文献「エレクトロニクス」１９９８年２月号第４８頁に記載されている自動追尾式のものがある。
【０００３】
図２３は、自動追尾式の虹彩撮像装置を備える虹彩認証装置の概略構成図である。この虹彩認証装置は、虹彩撮像装置２００と、虹彩撮像装置２００が撮像した被認証者の虹彩パターンを登録虹彩パターンデータと比較して虹彩認識処理を行うアイリス処理部２０６と、アイリス処理部２０６で使用する登録虹彩パターンデータを格納したデータベース２１１とを備えて構成される。
【０００４】
虹彩撮像装置２００は、被認証者の顔や目を近赤外光で照明する照明２０１と、被認証者を撮像する広角カメラ２０２と、被認証者の目の拡大画像を撮像する狭角カメラ２０３と、この狭角カメラ２０３の位置合わせ制御や焦点制御を行うメカニカル制御部２０４と、これらの照明２０１、広角カメラ２０２、狭角カメラ２０３、メカニカル制御部２０４を制御して被認証者の虹彩画像を取得しアイリス処理部２０６に出力する画像処理部２０５とを備える。
【０００５】
広角カメラ（ワイドカメラ）２０２は広い視野を写すことができるカメラであり、被認証者の上半身の画像を撮像し、その画像を画像処理部２０５に送る。画像処理部２０５は、上半身の画像からパターンマッチング等により先ず頭部の位置を割り出し、次に、眼の位置を割り出す。そして、画像処理部２０５は、制御信号をメカニカル制御部２０４に出力し、割り出した目の位置に狭角カメラ（ナローカメラ）２０３を位置決めし、ズームアップした虹彩画像を撮影させ、取り込んで、アイリス処理部２０６に出力する。
【０００６】
アイリス処理部２０６では、虹彩画像から虹彩部分を切り出して特徴部分をコード化し、これをデータベース２１１に登録されている登録データと比較照合し、被認証者が登録されている人物であるか否かを判定する。
【０００７】
この自動追尾式の虹彩撮像装置は、広角カメラの撮像画像から虹彩位置を割り出し、次に望遠カメラでなる狭角カメラの位置合わせを行うという手順を踏むため、画像処理部２０５の処理負荷が大きくなってしまうという問題がある。また、広角カメラ２０２と狭角カメラ２０３との連携動作が必要なため、虹彩認証に用いる虹彩画像の取得まで時間がかかり、被認証者を待たせる時間が長くなってしまうという問題もある。
【０００８】
斯かる問題を解決するため、広角カメラを用いずに狭角カメラを固定式とした虹彩撮像装置が商品化されている。この固定式の虹彩撮像装置は、被認証者自身が、自身の瞳を固定カメラの撮影位置に位置合わせし、虹彩画像を撮像させる構成となっている。即ち、被認証者は、撮影する右目あるいは左目を固定カメラの光軸線上から外れないように保ちながら眼を前後に移動させる。虹彩撮像装置側では、固体撮像素子に撮影される虹彩画像が虹彩認証処理に必要な条件を満たしている否かをチェックし、この条件を満たしたとき被認証者の目の画像をキャプチャして後段のアイリス処理部に出力する様になっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、固定式の虹彩撮像装置は、虹彩撮像に不慣れな者が固定カメラの光軸に片目を位置合わせするのが難しいという問題がある。固定式の虹彩撮像装置には目の位置合わせを行う目印が表示されており、この目印を右目あるいは左目の一方で見るように誘導するが、不慣れな者はこの目印を両目あるいは効き目で見てしまうため、固定カメラの光軸上に被認証者の眉間位置が来てしまい、望遠カメラ（狭角カメラ）で虹彩をとらえることができず、虹彩撮像を何度もやり直すことになるという問題がある。また、片目で位置を合わせる場合、カメラと瞳の位置合わせがしづらく、画角中心付近で安定して瞳を撮像できないという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、被認証者が両目で目印（マーク）を見る状態で確実に目画像画像を撮像することができる固定式の目画像撮像装置とこの目画像撮像装置を用いた個体認証装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する目画像撮像装置は、被認証者が両目で視認すべきマークと、前記マークを前記被認証者が両目で見ている状態で前記被認証者の右目を撮像する第１のカメラと、前記マークを前記被認証者が両目で見ている状態で前記被認証者の左目を撮像する第２のカメラと、前記被認証者の右目を照明する第１の照明と、前記被認証者の左目を照明する第２の照明とを備え、前記マークは、前記第１のカメラの光軸と前記第２のカメラの光軸との交点位置に設けられ、中空枠または近赤外線を透過する材料からなることを特徴とする。この構成により被認証者は片目をつむって自身の目の位置合わせする必要がなくなり、両目でマークを見るという自然な状態で右目と左目の両方の画像が各カメラによって撮像される。また、この構成により、右目撮像時には右目用の照明で、左目撮像時には左目用の照明で目が照明されるため、鮮明な目の画像が撮像される。また、この構成により、被認証者がマークを両目で見たとき各カメラの光軸に右目あるいは左目が容易に一致することになり、さらに、カメラにマーカの画像が映りこまないようにすることが可能となる。
【００１４】
同様に上記目画像撮像装置において、前記マークは、前記第１のカメラおよび前記第２のカメラの各画角を取り囲む位置に設けたことを特徴とする。この構成により、各カメラの撮像画像中にマークが映り込むことがなくなり、良好な目画像を撮像可能となる。
【００１５】
同様に上記目画像撮像装置において、前記マークは、前記第１のカメラの光軸と前記第２のカメラの光軸との交点位置からずらした位置に設けたことを特徴とする。この構成によっても、各カメラの撮像画像中にマークが映り込むことがなくなる。
【００１６】
更に好適には、上記の目画像撮像装置において、前記第１のカメラに隣接して配置された第１の誘導照明と、前記第２のカメラに隣接して配置された第２の誘導照明とを備え、前記第１、第２の誘導照明の重なり方で前記被認証者の位置を誘導する構成としたことを特徴とする。この構成により、被認証者を最適位置に短時間に誘導可能となる。
【００１７】
更に好適には、上記の目画像撮像装置において、前記第１の誘導照明の色と前記第２の誘導照明の色とが異なることを特徴とする。この構成により、被認証者は重なった２つの誘導照明の色の変化によって容易に自身の位置の良否を判断可能となる。
【００１８】
更に好適には、上記の目画像撮像装置において、前記第１のカメラで撮像した前記被認証者の右目画像中の瞳位置座標と前記第２のカメラで撮像した前記被認証者の左目画像中の瞳位置座標とにより前記第１のカメラおよび前記第２のカメラの各撮像画像の合焦判定を行う位置判定手段を設けたことを特徴とする。この構成により、カメラで撮像された目画像が個体認証、特に虹彩認証に適した画像であるか否かを短時間に判断可能となる。
【００１９】
更に好適には、上記の目画像撮像装置において、前記位置判定手段が合焦不可と判定したとき前記被認証者に対して位置誘導を行う手段を備えたことを特徴とする。この構成により、被認証者を最適位置に誘導でき、個体認証に良好な画像を撮像可能となる。
【００２０】
同様に、上記目画像撮像装置において、前記第１のカメラの撮像画像及び前記第２のカメラの撮像画像の画像信号中に含まれる高周波成分量を閾値と比較して前記撮像画像の合焦判定を行う画像判定手段を備えたことを特徴とする。この構成によっても、個体認証に適した画像が撮像されたか否かを容易に判定可能となる。
【００２１】
上記目的を達成する個体認証装置は、上述したいずれかの目画像撮像装置と、前記目画像撮像装置から取り込んだ前記被認証者の右目の撮像画像から右目用認証コードを生成し前記被認証者の左目の撮像画像から左目用認証コードを生成するコードデータ生成手段と、登録者の右目用認証コードと左目用認証コードとを区別して蓄積したデータベースと、前記被認証者の右目用認証コードと前記データベースに蓄積されている右目用認証コードとを比較照合し前記被認証者の左目用認証コードを前記データベースに蓄積されている左目用認証コードと比較照合する照合手段とを備えたことを特徴とする。この構成により、一度に撮像した両目による個体認証が可能となり、認証確度を向上させることが可能となる。また、片目による個体認証が失敗した場合でも他方の片目による個体認証を直ぐに行うことができ、被認証者の待ち時間が短縮される。
【００２２】
好適には、上記の個体認証装置において、被認証者の右目用認証コードあるいは左目用認証コードを前記データベースに登録する登録モード時に前記虹彩データ生成手段の生成した右目用認証コードと左目用認証コードとを右目用、左目用の識別子と登録者の識別子とを組にして前記データベースに登録する登録手段を備えたことを特徴とする。この構成により、一台の虹彩認証装置で登録処理と認証処理が兼用可能となる。
【００２３】
更に好適には、上記の個体認証装置において、前記コードデータ生成手段と前記認証手段と前記登録手段とが、右目用と左目用で別々に設けられていることを特徴とする。右目用と左目用とが共用される場合には装置構成が簡易となって装置コストが低減されるが、別々に設けられることで、右目用と左目用の処理を並行に行うことができ、処理時間が短縮される。
【００２４】
更に好適には、上記の個体認証装置において、前記照合手段が、前記被認証者の右目用認証コードを前記データベースに蓄積されている右目用認証コードと比較照合し前記被認証者が登録者でないと判断したとき、前記被認証者の左目用認証コードを前記データベースに蓄積されている左目用認証コードと比較照合して本人確認を行う認証判定手段を備えたことを特徴とする。この構成により、右目による本人認証が失敗したときだけ左目による本人認証が行われるため、処理能力の小さな処理装置でも短時間で認証処理が実行可能となる。
【００２５】
更に好適には、上記個体認証装置において、前記認証判定手段は、前記右目用認証コードとの比較照合の結果として得られた各右目用認証コード対応の類似度に基づいて前記右目用認証コードに対応する前記左目用認証コードとの比較照合を行う順序を決めることを特徴とする。この構成により、類似度の高い順に比較照合が行われるため、認証処理に要する時間が短縮され、被認証者の待機時間が短縮される。
【００２６】
同様に、上記個体認証装置において、前記照合手段が、前記被認証者の左目用認証コードを前記データベースに蓄積されている左目用認証コードと比較照合し前記被認証者が登録者でないと判断したとき、前記被認証者の右目用認証コードを前記データベースに蓄積されている右目用認証コードと比較照合して本人確認を行う認証判定手段を備えたことを特徴とする。この構成によっても、左目による本人認証が失敗したときだけ右目による本人認証が行われるため、処理能力の小さな処理装置でも短時間で認証処理が実行可能となる。
【００２７】
同様に、上記個体認証装置において、前記認証判定手段は、前記左目用認証コードとの比較照合の結果として得られた各左目用認証コード対応の類似度に基づいて前記左目用認証コードに対応する前記右目用認証コードとの比較照合を行う順序を決めることを特徴とする。この構成によっても、類似度の高い順に比較照合が行われるため、認証処理に要する時間が短縮され、被認証者の待機時間が短縮される。
【００２８】
また、上記目的を達成する個体認証装置は、上述したいずれかに記載の目画像撮像装置と、前記第１のカメラによる撮像画像から生体反射を検出する第１の虹彩状態検出手段と、前記第２のカメラによる撮像画像から生体反射を検出する第２の虹彩状態検出手段と、前記第１の虹彩状態検出手段および前記第２の虹彩状態検出手段が検出した前記被認証者の生体反射の少なくとも一方の変化から前記被認証者の生体の正否を判断する生体判定手段とを備え、前記第１の虹彩状態検出手段および前記第２の虹彩状態検出手段は、瞳孔の収縮量と寄り目の状態を定量化して求めることを特徴とする。この構成により、義眼などによる誤認証を防止できる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３０】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図である。この虹彩認証装置は、被認証者の虹彩画像を撮影する虹彩撮像装置１０と、虹彩撮像装置１０が撮像した虹彩画像を認証処理する認証処理部３０とを備えて構成される。
【００３１】
虹彩撮像装置１０は、被認証者１の右目１Ｒを撮影する望遠カメラでなる固定式のカメラ１２と、被認証者の左目１Ｌを撮影する望遠カメラでなる固定式のカメラ１３と、被認証者１の右目１Ｒを近赤外光で照らす照明１４と、被認証者１の左目１Ｌを近赤外光で照らす照明１５と、カメラ１２の撮影画像の画質を判定する画像判定手段１６と、カメラ１３の撮影画像の画質を判定する画像判定手段１７とを備える。
【００３２】
虹彩撮像装置１０の筐体内において、カメラ１２、１３は、夫々の光軸１２ａ、１３ａが被認証者１の右目１Ｒ、左目１Ｌの方向に向くように斜めに設置されており、また同様に、照明１４、１５も、夫々の照明光の照射方向が右目１Ｒ、左目１Ｌの方向を向くように設置され、一度に、被認証者１の右目１Ｒと左目１Ｌの両眼の画像を撮像できる様にしている。
【００３３】
右目撮影用のカメラ１２および照明１４は、被認証者１から虹彩撮像装置１０に向かって装置左側に配置され、左目撮影用カメラ１３および照明１５は装置右側に配置され、カメラ１２とカメラ１３の光軸１２ａ、１３ａは、概ね、虹彩撮像装置１０の筐体前面の透明パネル１８で交差する様に設定される。また、各カメラ１２、１３の焦点位置は、丁度、被認証者の右目、左目が夫々のカメラ１２、１３の画角内に収まる距離に概ね合わせておく。透明パネル１８のうち、両カメラ１２、１３の光軸１２ａ、１３ａが交差する位置に、被認証者１の視点目標となる目印を示すマーカ１９を設けておく。
【００３４】
即ち、適切な位置に被認証者１が位置して、被認証者１が両目でマーク１９を見たとき、カメラ１２の光軸１２ａ上に右目が位置し、カメラ１３の光軸１３ａ上に左目が位置する様になっている。また、カメラ１２で右目１Ｒを撮像するとき、照明１４からの近赤外光が右目１Ｒの瞳に均等に照射され、被認証者１が図示しない眼鏡を掛けた状態でも、照明１４が眼鏡表面で反射しカメラ１２に入り込まない位置に照明１４が設置される。左目の撮像においても同様である。
【００３５】
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、虹彩撮像装置１０における、可視光カットフィルタの配置説明図である。虹彩認証処理に好適な虹彩画像は、近赤外光で撮像することにより得られる。近赤外光は自然光に殆ど含まれないため、近赤外光を発光する照明１４、１５を虹彩撮像装置１０に搭載し、カメラ１２、１３に可視光が入射しないように、近赤外光を透過し可視光をカットする可視光カットフィルタを設ける必要がある。
【００３６】
図２（ａ）は、カメラ１２、１３の光軸が交差する前面パネル１８を、可視光カットフィルタ材で構成した例を示す図である。また、図２（ｂ）は、各カメラ１２、１３毎にカメラ前面に専用の可視光カットフィルタ８Ｒ、８Ｌを設けた例を示す図である。この図２（ｂ）の場合には、両カメラ１２、１３の光軸が交差する位置の前面パネル１８として、全波長域の光を透過する、例えば透明ガラス製、透明樹脂板製のパネルを使用する。
【００３７】
図３（ａ）及び図３（ｂ）はマーカ１９の説明図である。図３（ａ）に示す様に、虹彩撮像装置１０を正面から見た場合、左右の両端部側に照明１４、１５が夫々配置され、その内側の左右に、カメラ１２、１３の撮影レンズが配置される。両カメラ１２、１３の間に図示した点線の円形領域７は、各カメラ１２、１３の撮影領域（撮影画角）と前面パネルとが交差する領域である。従って、この円形領域７内に入る映像が各カメラ１２、１３内に取り込まれるため、図３（ａ）の例では、円形領域７の外側を囲む様にリング状のマーカ１９を設ける。マーカ１９は円形に限るものではなく、矩形や楕円等の中空枠でよい。このように、円形領域（撮影領域）７内にマーカ１９が入らない様にすることで、カメラ１２、１３にマーカ１９の画像が映り込まない様にすることができる。
【００３８】
しかし、マーカ１９が確実にカメラ１２、１３に映り込まないようにするため、マーカ１９を、近赤外光を透過する材料で付けるのが好ましい。また、図３（ｂ）に示す様に、撮影領域７から下方向（または上方向）にずらした位置にマーカ１９を設けることで、マーカ材料を任意に自由に決めることができ、また、マーカ１９の形状も中空枠に限る必要がなくなる。
【００３９】
図１に戻り、認証処理部３０は、カメラ１２で撮影された被認証者１の右目１Ｒの目画像（虹彩撮像装置１０の画像判定手段１６が画質良好として判定し出力した目画像）から虹彩パターンを抽出し右目用認証コードを生成する虹彩データ生成手段３２と、カメラ１３で撮影された被認証者１の左目１Ｌの目画像（虹彩撮像装置１０の画像判定手段１７が画質良好として判定し出力した目画像）からの虹彩パターンを抽出し左目用認証コードを生成する虹彩データ生成手段３３とを備える。
【００４０】
また、認証処理部３０は、右目用認証コード蓄積部３４Ｒと左目用認証コード蓄積部３４Ｌを有するデータベース３４と、被認証者の目画像から生成した右目用認証コードあるいは左目用認証コードを前記データベースに登録する登録モード時に虹彩データ生成手段３２の生成した右目用認証コードをデータベース３４の右目用認証コード蓄積部３４Ｒに保存する登録手段３５と、登録モード時に虹彩データ生成手段３３の生成した左目用認証コードをデータベース３４の左目用認証コード蓄積部３４Ｌに保存する登録手段３６と、認証モード時に虹彩データ生成手段３２が生成した認証コードをデータベース３４の右目用認証コード蓄積部３４Ｒの蓄積データと比較照合する照合手段３７と、認証モード時に虹彩データ生成手段３３が生成した認証コードをデータベース３４の左目用認証コード蓄積部３４Ｌの蓄積データと比較照合する照合手段３８と、照合手段３７、３８の照合結果を受け虹彩認証の最終判定を行う認証判定手段３９と、ユーザ情報の入力管理を行うユーザ登録手段４０とを備える。
【００４１】
上述した虹彩認証装置で虹彩画像を撮像するときの動作について説明する。虹彩認証装置は、被認証者が装置前面位置に来たことを超音波センサや赤外線反射光等で検出したときに撮影を開始し、照明１４、１５から近赤外光を被認証者１の目に対して照射する。被認証者は、両眼を開いたまま、マーカ１９が概ね中央にはっきり見える状態を保ちながら、顔を虹彩撮像装置１０に近づけて行く。
【００４２】
顔が虹彩撮像装置１０から離れている状態図４（ａ）の状態では、瞳孔２は開き気味で前方を向いているが、顔が虹彩撮像装置１０に近づくに連れて、図４（ｂ）に示す様に、右目１Ｒと左目１Ｌは寄り目になって行き、これと同時に、近くの物体を見ようとすることで瞳孔２が収縮していく。この瞳孔収縮は輻輳反射と呼ばれ、正常な人間の生体的反応である。すなわち、瞳孔収縮によって虹彩３の露出面積が広がり、虹彩認証処理に適した状態が自然と作られる。
【００４３】
被認証者１が虹彩撮像装置１０に近づいていく過程において、虹彩撮像装置１０の画像判定手段１６は、カメラ１２の撮像画像の画像品質が虹彩認証に適しているか否かを判定し、同様に、カメラ１３の撮像画像の画像品質が虹彩認証に適しているか否かを画像判定手段１７が判定する。画像品質が虹彩認証に適しているか否かは、カメラの焦点が瞳に合っているか否かで判断され、一般的に、焦点が合っている画像ほどその画像信号中の高周波成分が多いことが利用される。
【００４４】
このようにして、カメラ１２、１３によって、図５に示されるような、右目の画像５と左目の画像６とが同時に撮像される。この時、左右の瞳は鼻に近い側に寄っているが、左右の瞳とカメラ１３、１２は夫々正対しているため、左右の虹彩は各カメラ１２、１３によって正面から撮影されることとなる。また、照明も眼球の正面付近から照射されることとなる。
【００４５】
次に、虹彩撮像装置１０で撮像された目画像の処理方法について説明する。カメラ１２、１３で撮像された目画像は、各画像判定手段１６、１７を介して虹彩データ生成手段３２、３３に入力され、虹彩認証コードが生成される。
【００４６】
虹彩データ生成手段３２、３３におけるこの虹彩認証コードの生成は、例えば特表平８―５０４９７９号公報に記載されている手順により生成される。これを図２２で説明する。
【００４７】
目画像が撮像されると（ステップＳ３０１）、次に、目画像中の瞳孔と虹彩の境界が検出される（ステップＳ３０２）。これは、瞳孔の形状が丸いことを利用して検出される。即ち、円の半径と中心位置を変化させながらその円周上の画素の輝度を累積し、その累積値の変化が最大となる半径と中心座標を与える円を、瞳孔と虹彩との境界とする。
【００４８】
次に、瞳孔の位置を基準として、虹彩の外縁を決定する（ステップＳ３０３）。即ち、虹彩部分と白目（強膜）部分の輝度差を利用し、虹彩の外縁を求める。先ず、瞳孔の中心位置を基に虹彩の中心位置を定め、仮定した円周上の画素値を累積する。次に、円の半径を大きくしながら、その都度、累積値を求めていく。そして、この累積値の変化量が最大となった位置を、虹彩の外縁として検出する。このとき、虹彩の一部が上まぶたや下まぶたで覆われている場合には、まぶたの境界を検出することも行われる。
【００４９】
瞳孔と虹彩の境界と、虹彩の外縁が求まった後は、ドーナツ状の虹彩を、例えば８つのリングに切って各リングの座標系を設定し（ステップＳ３０４）、各リングを帯形状に変換するために回転方向（θ）と半径方向（ｒ）で表す極座標（θ,ｒ）に変換し、解析帯を決定する（ステップＳ３０５）。
【００５０】
その後、極座標データに対してガボールフィルタ処理を施してイメージデータ解析を行い（ステップＳ３０６）、虹彩パターンの特徴量を抜き出す。そして、この特徴量を２値化コード化して認証コードとする（ステップＳ３０７）。
【００５１】
このようにして生成された認証コードは、この虹彩認証装置が登録モードであれば、登録データとして、図１のデータベース３４に登録される。認証モードの場合には、ステップＳ３０７で得られた認証コード（Ｃｏｄｅ）を、データベース３４の登録済み認証コードと比較照合し、照合度合い（類似度）をハミング距離で算出する（ステップＳ３０８）。そして、このハミング距離から、被認証者が本人すなわち登録者であるか否かを決定する（ステップＳ３０９）。
【００５２】
虹彩認証装置が登録モードの場合、図２２のステップＳ３０７で生成された虹彩の認証コードには、カメラ１２で撮像された場合は右目、カメラ１３で撮像された場合は左目を夫々示す識別子が付与され、更に、ユーザ登録手段４０からは登録者を示すユーザ識別子が付与されるため、データベース３４には、これらを組として格納される。この際、図１に示す様に、識別子ＬＲを用いて、右目の虹彩の認証コードと左目の虹彩の認証コードとをデータベース３４内で区別して蓄積するのが望ましい。
【００５３】
この様に、右目の虹彩の認証コードと左目の虹彩の認証コードとを区別してデータベース３４に蓄積しておくことで、虹彩認証装置を認証モードで使用するときに、照合手段３７はカメラ１２の撮像画像から生成した認証コードを、データベース３４の右目用認証コード蓄積部３４Ｒの蓄積データと比較すれば済み、照合手段３８は、同様に、左目用認証コード蓄積部３４Ｌの蓄積データと比較すれば済む。比較の結果、類似度が所定しきい値より高いとき、被認証者が登録者であると判定される。
【００５４】
以上の様に、本実施の形態に係る虹彩認証装置によれば、被認証者は、両目で中央のマーカ１９を見つめるという自然な動作をするだけで、右目と左目の良好な虹彩画像が撮像され、被認証者は、片目だけでマーカを見て位置合わせをする必要がなくなり、位置合わせに要する時間を短縮することができる。
【００５５】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図である。上述した第１の実施の形態との違いは、本実施の形態に係る認証処理部５０が、照合手段３７、３８の照合結果を受けて、詳細は後述するように類似度を認証判定手段３９に出力し、虹彩認証の最終判断に際し類似度を参照させる類似度記憶手段４１を備える点にある。その他の構成は、第１の実施の形態と同じである。
【００５６】
図７は、この第２の実施の形態に係る虹彩認証装置の動作手順を示すフローチャートである。最初に右目および左目の撮影を行い（ステップＳ７０１）、図２２で説明したようにして夫々の認証コードを生成する（ステップＳ７０２）。そしてまず、右目の認証コードを、右目用認証コード蓄積部３４Ｒの全蓄積データと照合手段３７にて順次比較照合し（ステップＳ７０３）、認証コードと各蓄積データ（登録認証コード）との類似度を類似度記憶手段４１に出力する。
【００５７】
類似度記憶手段４１は、照合手段３７から出力されてくる各類似度を、照合対象とした登録認証コードのユーザ登録番号Ｕidと組にして、類似度順に並べる。認証判定手段３９は、この類似度を判定し、類似度が最高値で且つ所定値以上の類似度の登録認証コードがあるか否かを判定する（ステップＳ７０４）。
【００５８】
この判定結果が肯定（Ｙｅｓ）の場合には、被認証者を本人（登録者）と認証する。しかしその前に、右目の虹彩データと一致した認証コードと同一のユーザ登録番号を持つ左目の登録認証コードを左目用認証コード蓄積部３４Ｌから読み出し、この登録認証コードと被認証者の左目の認証コードとを照合し（ステップＳ７０５）、照合の結果、両者が一致するか否かを判定する（ステップＳ７０６）。
【００５９】
両者が一致した場合には、即ち、右目と左目の夫々の認証コードが夫々の登録認証コードと一致した場合には、被認証者を本人（登録者）と判定する（ステップＳ７０７）。これにより、確度の高い個人認証を行うことができる。しかし、本実施の形態では、左目の判定（ステップＳ７０６）結果が一致しなくても、右目が一致していれば、本人と判定する（ステップＳ７０７）。虹彩認証の場合、片目だけが一致しても、確度の高い個人認証が可能なためである。
【００６０】
被認証者の右目の認証コードと登録認証コードとの比較判定（ステップＳ７０４）の結果、最高類似度を示す登録認証コードの類似度が所定値に達せずに本人と判定できない場合には、次に、被認証者の左目の認証コードと登録されている左目用の認証コードとの比較照合を行う。
【００６１】
しかし、この場合、左目用の登録認証コードを順に左目用認証コード蓄積部３４Ｌから読み出すのではなく、本人と判断できる蓋然性の高い順に読み出す。即ち、右目における比較照合の結果得られている類似度の高い順に、その右目用の登録認証コードと組になっているユーザ登録番号（Ｕid）が付けられている左目用の登録認証コードを順に読み出し、比較照合する（ステップＳ７０８）。そして、類似度が所定値以上の左目の登録認証コードが存在するか否かを判定し（ステップＳ７０９）、存在する場合には、本人と判定する（ステップＳ７０７）。
【００６２】
左目でも、類似度が所定値以上の登録認証コードが存在しない場合（ステップＳ７０９の判定結果が否定）には、次にリトライするか否かを判定し（ステップＳ７１０）、被認証者がリトライを選択したとき両目の撮影処理（ステップＳ７０１）に戻り、リトライをしない場合には、本人ではないと判定し（ステップＳ７１１）、次の被認証者の処理に移る。
【００６３】
このように、本実施の形態では、右目による認証判定が不可となったとき左目による認証判定を、右目での類似度が高い順に行う。被認証者が登録者本人であるときに本人でないと判定されてしまうのは、撮像時の状態によって類似度がしきい値を僅かに超えただけの場合が多く、全くの他人の登録認証コードよりも類似度は高い。このため、類似度順にもう一方の目の認証コードで比較照合すれば、無駄な照合動作を省くことができ、認証判断の時間が短縮される。尚、左目、右目の順に検査してもよい。
【００６４】
（第３の実施の形態）
図８は、本発明の第３の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図である。第１、第２の実施の形態では、図１、図６に示す様に、右目用の画像判定手段１６、虹彩データ生成手段３２、登録手段３５、照合手段３７と、左目用の画像判定手段１７、虹彩データ生成手段３３、登録手段３６、照合手段３８を別々に設けたが、本実施の形態では、右目用の部品と左目用の部品を兼用する構成としている。
【００６５】
即ち、本実施の形態に係る虹彩認証装置の虹彩撮像装置２０は、第１の実施の形態と同様の照明１４、１５と、カメラ１２、１３、マーカ１９と、前面パネル１８とを備える他に、カメラ１２、１３のいずれか一方を選択するスイッチ２１と、スイッチ２１によって選択されたカメラ１２または１３の撮像画像を取り込んで画質判定を行う画像判定手段１６と、スイッチ２１に切替信号を出力するカメラ選択手段２２とを備えて構成される。
【００６６】
また、本実施の形態に係る認証処理部５１は、画像判定手段１６に接続される虹彩データ生成手段３２と、この虹彩データ生成手段３２から出力される認証コードを取り込む登録手段３５及び照合手段３７と、照合手段３７の照合結果を受けて最終の認証判定を行う認証判定手段３９と、照合手段３７と登録手段３５に接続される第１の実施の形態と同じデータベース３４と、このデータベース３４に接続されるユーザ登録手段４０とを備え、照合手段３７と登録手段３５は、カメラ選択手段２２からの切替信号を受けて、右目用と左目用の処理を切り替える構成となっている。
【００６７】
図９は、第３の実施の形態に係る虹彩認証装置における認証処理のタイムチャートである。本実施の形態に係る虹彩認証装置では、カメラ選択手段２２がスイッチ２１を切替制御し、カメラ１２の出力画像と、カメラ１３の出力画像を、順次切り替えて画像判定手段１６に入力する。画像判定手段１６は、目画像が品質条件を満たすか否かを判定し、品質条件を満たした目画像であった場合には、スイッチ２１で選択されているカメラ１２または１３の撮像画像を虹彩データ生成手段３２に出力する。
【００６８】
虹彩データ生成手段３２は、第１の実施の形態で説明したと同様にして認証コードを生成し、認証コードを登録モード時であれば登録手段３５に出力し、認証モード時であれば照合手段３７に渡す。この認証コードが、右目用であるのか、左目用であるのかは、カメラ選択手段２２からの切替信号によって判断する。尚、第２の実施の形態と同様に、照合手段３７と認証判定手段３９との間に類似度記憶手段４１を設けることも可能である。
【００６９】
本実施の形態によれば、右目用と左目用の部品を兼用して切り替える構成としたため、装置の簡略化と低コスト化を図ることが可能となる。
【００７０】
（第４の実施の形態）
図１０は、本発明の第４の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図である。この虹彩認証装置の虹彩認証部３０は、第１の実施の形態に係る認証処理部３０と同じである。本実施の形態に係る虹彩撮像装置５２は、第１の実施の形態に係る虹彩撮像装置１０の画像判定手段１６、１７の代わりに、位置判定手段４３を備えると共に、この位置判定手段４３からの指示を受けて被認証者１の立つ位置を誘導する位置誘導手段４４を備える。
【００７１】
図１１は、図１０に示す位置判定手段４３の構成図である。この位置判定手段４３は、カメラ１２が撮像した右目の画像５を取り込む瞳孔位置検出手段４５と、カメラ１３が撮像した左目の画像６を取り込む瞳孔位置検出手段４６と、瞳孔位置検出手段４５、４６の検出結果を取り込んで左右の瞳孔間の距離Ｄを算出する距離算出手段４７と、距離算出手段４７が算出した瞳孔間の距離Ｄから画質の良否を判定する判定手段４８とで構成される。
【００７２】
図１２（ａ）、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）は、位置判定手段４３の動作説明図である。被認証者１の顔と、虹彩撮像装置５２のカメラ１２、１３との間の距離が、遠い場合（図１２（ａ））、丁度良い場合（図１２（ｂ））、近い場合（図１２（ｃ））と変化した時の、カメラ１２、１３で撮影される右目の画像５と左目の画像６を模式的に示した図である。
【００７３】
図１２（ａ）に示す様に、被認証者１の顔がカメラ１２、１３から離れている場合には、被認証者の目は小さく撮像され、且つ、画角内に撮影される。これと逆に、図１２（ｃ）に示す様に、被認証者１の顔がカメラ１２、１３に近い場合には、被認証者の目は大きく撮像され、且つ、画角外にはみ出して撮影される。これに対し、図１２（ｂ）に示す様に、被認証者１の立つ位置が丁度良く、被認証者１の顔とカメラ１２、１３との間の距離が適切な状態では、カメラ焦点の被写界深度内に被認証者１の目が入り、かつ、瞳が画角の中心付近にくるように撮影される。即ち、被認証者１の立つ位置が適切なときに、カメラ焦点が被認証者１の目に合い、且つ、瞳が画角の中心付近にするように、カメラ光学系を設計しておく。
【００７４】
この図１２（ｂ）の状態になったことは、両カメラ１２、１３の各画像５、６を並べて置いたときの左右の瞳間の距離Ｄから判断することができる。
【００７５】
そこで、撮影開始から連続して撮影される右目の画像５と左目の画像６に対して、瞳孔位置検出手段４５、４６は、夫々、最も輝度が低い瞳孔の位置から瞳の画像位置を求める。この位置の検出方法としては、適当なしきい値を設け、画像５、６を夫々２値化し、暗い部分（しきい値以下の領域）で且つ円形のパターンを持つ領域を見付け、その円形（瞳孔）の中心座標（Ｘ，Ｙ）を求める。このようにして求めた右目の画像５の瞳孔中心座標を（Ｘａ，Ｙａ）とし、左目の画像６の瞳孔中心座標を（Ｘｂ，Ｙｂ）とする。
【００７６】
距離算出手段４７は、両目の瞳間の距離に相当する値Ｄを、ＸａとＸｂの大きさから推測する。例えば、画角のＸ方向のサイズをＸmaxとすると、Ｄ＝（Ｘmax−Ｘａ）＋Ｘｂとして算出することができる。この場合には、カメラ１２、１３に撮影されない顔中心付近の距離ｄ（図１２（ｂ）参照）は含まれないが、この距離ｄはカメラ１２、１３の設置位置に依存する既値であるため、上記の値Ｄが両瞳間の距離に相当する値となる。
【００７７】
そして、距離値Ｄの大小によって、虹彩撮像装置５２と被認証者１の顔との距離が適切であるか否かを判定手段４８が判定し、適切であれば、そのときに撮像されている左右の目の画像５、６をキャプチャし、認証コード生成用の画像とする。また、距離値Ｄが適切な範囲でない場合には、位置判定手段４３の得た瞳の位置に応じて位置誘導手段４４を通じ、被認証者１に立つ位置の修正を指示する。
【００７８】
例えば、距離値Ｄが小さい（離れている）場合には、被認証者に近づくように促し、距離Ｄが大きい（近づいている）場合には離れるように促す。また、片側のカメラ１２または１３の撮像画像中に瞳孔が含まれない場合には、左または右方向への移動を促す。また、カメラ１２または１３の上または下方向（Ｙ方向）の位置が不適切の場合には、上または下方向への移動を促す。この誘導の仕方としては、音声ガイダンスや、矢印表示、文字表示を利用する。
【００７９】
このようにして、画質良好な目画像を取得し、以後の認証処理、登録処理は、第１の実施の形態と同様にして行う。このように、本実施の形態によれば、２つのカメラ１２、１３で撮影された画像内の瞳の位置関係から適切な合焦位置に被認証者を誘導でき、認証精度の高い虹彩画像を短時間に取得可能となる。
【００８０】
（第５の実施の形態）
図１３は、本発明の第５の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図である。この虹彩認証装置は、基本的には第１の実施の形態と同じであるが、異なるのは、虹彩撮像装置５３の各カメラ１２、１３に、誘導照明６１、６２を設けた点である。この誘導照明６１、６２は、被認証者１に対して虹彩撮像装置５３に対する立つ位置を適切に誘導するために用い、撮像された目の画像から虹彩認証を行う動作は、第１の実施の形態と同じである。以下、この誘導照明６１、６２について説明する。
【００８１】
図１３において、誘導照明６１、６２は、夫々光軸が、カメラ１２の光軸１２ａ、カメラ１３の光軸１３ａと一致するように配置される。例えば、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す様に、カメラ１２の撮影レンズの周りに、中心が光軸１２ａと一致するようにリング状に複数の発光素子を配列してこれを誘導照明６１とする。カメラ１３に取り付ける誘導照明６２も同様である。
【００８２】
図１４に示す例は、誘導照明６１をカメラ前部（被認証者側）に配置した例であるが、カメラ背面側に誘導照明を配置してもよい。例えば、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示す様に、カメラ１２の筐体より若干大径の誘導照明６１’をカメラ１２の背面側に配置する。これにより、前方（被認証者側）からカメラ１２を見ると、中心がカメラ１２の光軸１２ａと一致するリング状の照明が漏れ見えることになる。カメラ１３に取り付ける誘導照明も同様とする。
【００８３】
尚、カメラ１２、１３の外部に誘導照明６１、６２を設けるのではなく、カメラ内部に誘導照明を設け、この誘導照明が、撮影レンズ内の入射窓（絞り）を通して被認証者が見ることができるように構成してもよい。
図１６（ａ）は、図１３に示す虹彩撮像装置５３を正面から見たときの誘導照明６１、６２の配置図である。この誘導照明６１、６２を被認証者が見たときの状態を図１６（ｂ）、図１６（ｃ）、図１６（ｄ）に示す。左右の目で見える映像は脳の視覚認識部で処理されるため、被認証者１の左右の瞳孔がカメラ１２、１３に夫々正しく向き、且つ、被認証者１がパネル１８のマーカ１９部分（図１３参照）に目の焦点を合わせて虹彩撮像装置５３に正対している状態（図１６（ｃ））では、パネル１８を透かして背後に見える誘導照明６１、６２は、被認証者１の視覚としては、重なり合って見える。
【００８４】
しかし、視線が横にずれているマーカ１９を見ている状態（図１６（ｂ））や、視線がカメラに向いていない状態（図１６（ｄ））では、誘導照明６１、６２がずれた状態で見える。被認証者１は、左右の誘導照明６１、６２が重なるように見える位置（図１６（ｃ）の状態）に立つ位置を移動することで、位置合わせができる。
【００８５】
尚、誘導照明６１、６２を異なる色の照明光とすることで、正しく向いた状態での視覚的色が変わり、被認証者の立つ位置の判断が容易となる。また、誘導照明６１、６２を、カメラ１２、１３の光軸１２ａ、１３ａに一致させて配置できずカメラ近くにしか配置できない場合でも、同様な効果を得ることが可能である。
【００８６】
（第６の実施の形態）
図１７は、本発明の第６の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図である。本実施の形態に係る虹彩認証装置は、第１の実施の形態に係る虹彩認証装置に、本物の目であるか否かを検出し、本物の目ではなく、例えば義眼をカメラ１２または１３が撮影したとき、これを検出する手段を付加したことを特徴とする。
【００８７】
即ち、本実施の形態に係る虹彩認証装置は、カメラ１２、１３の撮像画像を取り込んで瞳孔虹彩の動き（瞳孔収縮および虹彩の向き）を求める虹彩状態状態検出手段６３、６４と、瞳孔虹彩の動きを示す状態量の履歴を記憶する虹彩状態記憶手段６５、６６と、瞳孔虹彩の動きの履歴から本物の目であるか否かを判定する生体判定手段６７とを備える。
【００８８】
本実施の形態に係る虹彩認証装置では、被認証者１が虹彩撮像装置１０のマーカ１９を見ながら顔を近づけて来た場合、第１の実施の形態で説明した通り、瞳孔収縮と寄り目が生体反射として起こる。そこで、カメラ１２、１３で夫々連続して撮影される右目の一連の画像および左目の一連の画像から、虹彩状態検出手段６３、６４は、瞳孔の収縮量と寄り目の状態を定量化して求める。この瞳孔収縮状態の検出方法としては、従来から用いられている方法、例えば、瞳孔半径Ｒｐおよび虹彩半径Ｒｉを求め、その比率（Ｒｐ／Ｒｉ）を利用することができる。
【００８９】
また、別の方法として、瞳における輝度の大小関係が、“瞳孔＜虹彩＜強膜”の関係にあることを利用し、輝度のしきい値で判定することも可能である。例えば、まず瞳孔を識別するためにしきい値Ｌｐを設定し、輝度がしきい値Ｌｐ以下となる画素の幅をＤｐとすると、Ｄｐは概ね瞳孔直径を示す。また、瞳孔部分の中心位置を通る断面に対して、虹彩の輝度レベルよりも高く、強膜輝度レベルよりも低いしきい値Ｌｉ以下になる画像データ範囲をＤｉとすると、Ｄｉは概ね虹彩直径を示す。そこで、Ｄｐ／Ｄｉの値から、瞳孔の収縮度合いを求めることができる。
【００９０】
瞳孔の向きを検出する方法としては、図１８のように、虹彩周辺において瞳孔中心を通る断面で皮膚よりも高輝度となるの領域（しきい値Ｌｓ）を求め、その鼻側の幅をＤｎ、その反対側（耳側）の幅をＤｅとすると、Ｄｅ／Ｄｎの値によって、瞳が向いている方向（寄り目の方向）を示すことができる。
【００９１】
上述した処理を、カメラ１２、１３の撮影開始から随時取り込まれる一連の画像に対して行う。被認証者１が遠方から近づいて来る場合には、図１９に示す様に、Ｄｐ／Ｄｉの値は、瞳孔収縮につれて小さくなっていき、Ｄｅ／Ｄｎの値は、寄り目になっていくにつれて大きくなっていく。この変化を、逐次、虹彩状態記憶手段６５、６６が記憶し、生体判定手段６７は、この変化が、生体であれば正しい変化であるか否かを判定する。また、寄り目になることを検出する機能を付加してもよい。寄り目の判定には、目頭又は目尻と瞳の中心距離の変化を利用する。
【００９２】
本実施の形態では、生体であるか否か即ち本物の目であるか否かを右目と左目の夫々で判断する構成のため、生体判定をより正確に行うことができる。しかし、処理時間を短縮し被認証者の待ち時間（撮影開始から認証終了まで時間）を短くする場合には、右目だけあるいは左目だけで生体判定する構成としてもよい。
【００９３】
以上のように、本実施の形態によれば、瞳孔の収縮量と瞳孔の向きの時間的変化を両眼同時に実行することにより、正確に、認証対象が本物の目であるか否かを判定でき、生体以外の対象物を間違って認証することを防止することができる。
【００９４】
（第７の実施の形態）
図２０は、本発明の第７の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図である。この虹彩認証装置は、基本的には第１の実施の形態と同じであるが、第１の実施の形態に比べて、カメラ１２、１３とマーカ２４の配置位置が異なる。即ち、本実施の形態に係る虹彩撮像装置５５は、正面から見て、右目撮像用のカメラ１２を右側に配置し、左目撮像用のカメラ１３を左側に配置し、両カメラ１２、１３の光軸１２ａ、１３ａが交差する位置すなわち、カメラ１２、１３の背面側の交差位置にマーカ２４を設けたことを特徴とする。この虹彩認証装置の動作手順は、第１の実施の形態と同じである。
【００９５】
本実施の形態に係る虹彩認証装置では、被認証者１が離れた場所から近づいてくるときは、虹彩撮像装置５５内に設けられたマーカ２４は、透明板でなる前面パネル１８を通して視認されるため、図２１（ａ）に示されるように、被認証者１は、マーカ２４を目指して虹彩撮像装置５５に近づけばよい。そして、右目用のカメラ１２の光軸１２ａに右目の瞳孔が重なり、左目用のカメラ１３の光軸１３ａに左目の瞳孔が重なったとき、マーカ２４はカメラ１２、１３の背面側に隠れて見えなくなるが、この時点で、焦点の合った認証に良好な右目と左目の画像が各カメラ１２、１３によって撮像される。従って、被認証者１は、自身の立つ位置の位置決めが容易に判断可能となる。
【００９６】
尚、前面パネル１８として可視光カットフィルタを用いる場合には、両カメラ１２、１３間の可視光をカットする必要のない真ん中に透明樹脂板を埋め込んでおくことで、虹彩撮像装置５５内のマーカ２４を視認させることが可能となる。
【００９７】
虹彩撮像装置５５内部にマーカ２４を設ける他に、前面パネルにマーカを設けてもよい。この実施の形態では、左側に配置されカメラ１３で被認証者の左目を撮像し、右側に配置されたカメラ１２で被認証者の右目を撮像するため、カメラ１２の画角より大きい中空枠のマーカ１９Ｒを、また、カメラ１３の画角より大きい中空枠のマーカ１９Ｌを、前面パネル１８に設ける。これにより、被認証者１は、遠い位置にいるときはマーカ２４を目指して虹彩撮像装置５５に近づき、マーカ２４が見えなくなった以後は、右目でマーカ１９Ｒを、左目でマーカ１９Ｌを見るようにする。これにより、精度の高い目の画像が撮像可能となる。
【００９８】
【発明の効果】
本発明によれば、被認証者が両目で中央のマーカを見つめるという自然な動作をするだけで右目と左目の良好な虹彩画像が撮像され、被認証者が片目だけでマーカに位置合わせをする必要のない虹彩撮像装置と虹彩認証装置を提供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の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る虹彩撮像装置における可視光カットフィルタの配置説明図
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る虹彩撮像装置におけるマーカの配置説明図
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る虹彩撮像装置における被認証者との間の距離と瞳の状態の変化説明図
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る虹彩撮像装置による撮像画像を示す図
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る虹彩認証装置の動作手順を示すフローチャート
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る虹彩認証装置の動作を示すタイムチャート
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る虹彩認証装置に設けられる位置判定手段の構成図
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る虹彩認証装置に設けられた位置判定手段の動作説明図
【図１３】本発明の第５の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図
【図１４】本発明の第５の実施の形態に係る虹彩認証装置に用いられる誘導照明の配置図
【図１５】本発明の第５の実施の形態に係る虹彩認証装置に用いられる誘導照明の別例の配置図
【図１６】本発明の第５の実施の形態に係る虹彩認証装置に用いられる誘導照明の動作説明図
【図１７】本発明の第６の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図
【図１８】本発明の第６の実施の形態に係る虹彩認証装置における瞳孔の向きの検出説明図
【図１９】本発明の第６の実施の形態に係る虹彩認証装置における生体判定方法の説明図
【図２０】本発明の第７の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図
【図２１】本発明の第７の実施の形態に係る虹彩認証装置で用いられるマーカの配置図
【図２２】従来の虹彩認証方法の処理手順を示すフローチャート
【図２３】従来の虹彩認証装置の構成図
【符号の説明】
１ 被認証者
１Ｌ 被認証者の左目
１Ｒ 被認証者の右目
２ 瞳孔
３ 虹彩
５ 右目の撮像画像
６ 左目の撮像画像
１０、２０、５２、５３、５５ 虹彩撮像装置
１２ 右目撮影用のカメラ
１２ａ、１３ａ 光軸
１３ 左目撮影用のカメラ
１４ 右目用の照明
１５ 左目用の照明
１６、１７ 画像判定手段
１８ 前面パネル
１９、２４ マーカ
３０、５０、５１ 認証部
３２、３３ 虹彩データ生成手段
３４ データベース
３４Ｌ 左目用認証コード蓄積部
３４Ｒ 右目用認証コード蓄積部
３５、３６ 登録手段
３７、３８ 照合手段
３９ 認証判定手段
４０ ユーザ登録手段
４１ 類似度記憶手段
４２ 位置判定手段
４４ 位置誘導手段
４５、４６ 瞳孔位置検出手段
４７ 距離算出手段
６１、６２ 誘導照明
６３、６４ 虹彩状態検出手段
６５、６６ 虹彩状態記憶手段
６７ 生体判定手段
Ｄ 瞳孔間距離値
Ｘａ 右目瞳孔位置のＸ座標
Ｙａ 右目瞳孔位置のＹ座標
Ｘｂ 左目瞳孔位置のＸ座標
Ｙｂ 左目瞳孔位置のＹ座標
Ｘmax 画像サイズ幅
Ｒｐ 瞳孔半径
Ｒｉ 虹彩半径
Ｌｐ 瞳孔検出しきい値
Ｌｉ 虹彩検出しきい値
Ｌｓ 強膜検出しきい値
Ｄｐ 瞳孔直径
Ｄｉ 虹彩直径
Ｄｅ 耳側の強膜幅
Ｄｎ 鼻側の強膜幅
【発明の属する技術分野】
本発明は、虹彩や網膜などのパターンを用いて個体識別を行う個体認証装置とこの個体認証装置に用いられる目画像撮像装置に係り、特に、左目と右目の各パターンを的確に撮像することが可能な目画像撮像装置および個体認証装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、バイオメトリックス技術の開発が盛んとなり、人間の眼の情報である虹彩を利用して個体識別を行う虹彩認証装置が普及し始めている。この虹彩認証装置に用いられる虹彩撮像装置として、例えば文献「エレクトロニクス」１９９８年２月号第４８頁に記載されている自動追尾式のものがある。
【０００３】
図２３は、自動追尾式の虹彩撮像装置を備える虹彩認証装置の概略構成図である。この虹彩認証装置は、虹彩撮像装置２００と、虹彩撮像装置２００が撮像した被認証者の虹彩パターンを登録虹彩パターンデータと比較して虹彩認識処理を行うアイリス処理部２０６と、アイリス処理部２０６で使用する登録虹彩パターンデータを格納したデータベース２１１とを備えて構成される。
【０００４】
虹彩撮像装置２００は、被認証者の顔や目を近赤外光で照明する照明２０１と、被認証者を撮像する広角カメラ２０２と、被認証者の目の拡大画像を撮像する狭角カメラ２０３と、この狭角カメラ２０３の位置合わせ制御や焦点制御を行うメカニカル制御部２０４と、これらの照明２０１、広角カメラ２０２、狭角カメラ２０３、メカニカル制御部２０４を制御して被認証者の虹彩画像を取得しアイリス処理部２０６に出力する画像処理部２０５とを備える。
【０００５】
広角カメラ（ワイドカメラ）２０２は広い視野を写すことができるカメラであり、被認証者の上半身の画像を撮像し、その画像を画像処理部２０５に送る。画像処理部２０５は、上半身の画像からパターンマッチング等により先ず頭部の位置を割り出し、次に、眼の位置を割り出す。そして、画像処理部２０５は、制御信号をメカニカル制御部２０４に出力し、割り出した目の位置に狭角カメラ（ナローカメラ）２０３を位置決めし、ズームアップした虹彩画像を撮影させ、取り込んで、アイリス処理部２０６に出力する。
【０００６】
アイリス処理部２０６では、虹彩画像から虹彩部分を切り出して特徴部分をコード化し、これをデータベース２１１に登録されている登録データと比較照合し、被認証者が登録されている人物であるか否かを判定する。
【０００７】
この自動追尾式の虹彩撮像装置は、広角カメラの撮像画像から虹彩位置を割り出し、次に望遠カメラでなる狭角カメラの位置合わせを行うという手順を踏むため、画像処理部２０５の処理負荷が大きくなってしまうという問題がある。また、広角カメラ２０２と狭角カメラ２０３との連携動作が必要なため、虹彩認証に用いる虹彩画像の取得まで時間がかかり、被認証者を待たせる時間が長くなってしまうという問題もある。
【０００８】
斯かる問題を解決するため、広角カメラを用いずに狭角カメラを固定式とした虹彩撮像装置が商品化されている。この固定式の虹彩撮像装置は、被認証者自身が、自身の瞳を固定カメラの撮影位置に位置合わせし、虹彩画像を撮像させる構成となっている。即ち、被認証者は、撮影する右目あるいは左目を固定カメラの光軸線上から外れないように保ちながら眼を前後に移動させる。虹彩撮像装置側では、固体撮像素子に撮影される虹彩画像が虹彩認証処理に必要な条件を満たしている否かをチェックし、この条件を満たしたとき被認証者の目の画像をキャプチャして後段のアイリス処理部に出力する様になっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、固定式の虹彩撮像装置は、虹彩撮像に不慣れな者が固定カメラの光軸に片目を位置合わせするのが難しいという問題がある。固定式の虹彩撮像装置には目の位置合わせを行う目印が表示されており、この目印を右目あるいは左目の一方で見るように誘導するが、不慣れな者はこの目印を両目あるいは効き目で見てしまうため、固定カメラの光軸上に被認証者の眉間位置が来てしまい、望遠カメラ（狭角カメラ）で虹彩をとらえることができず、虹彩撮像を何度もやり直すことになるという問題がある。また、片目で位置を合わせる場合、カメラと瞳の位置合わせがしづらく、画角中心付近で安定して瞳を撮像できないという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、被認証者が両目で目印（マーク）を見る状態で確実に目画像画像を撮像することができる固定式の目画像撮像装置とこの目画像撮像装置を用いた個体認証装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する目画像撮像装置は、被認証者が両目で視認すべきマークと、前記マークを前記被認証者が両目で見ている状態で前記被認証者の右目を撮像する第１のカメラと、前記マークを前記被認証者が両目で見ている状態で前記被認証者の左目を撮像する第２のカメラと、前記被認証者の右目を照明する第１の照明と、前記被認証者の左目を照明する第２の照明とを備え、前記マークは、前記第１のカメラの光軸と前記第２のカメラの光軸との交点位置に設けられ、中空枠または近赤外線を透過する材料からなることを特徴とする。この構成により被認証者は片目をつむって自身の目の位置合わせする必要がなくなり、両目でマークを見るという自然な状態で右目と左目の両方の画像が各カメラによって撮像される。また、この構成により、右目撮像時には右目用の照明で、左目撮像時には左目用の照明で目が照明されるため、鮮明な目の画像が撮像される。また、この構成により、被認証者がマークを両目で見たとき各カメラの光軸に右目あるいは左目が容易に一致することになり、さらに、カメラにマーカの画像が映りこまないようにすることが可能となる。
【００１４】
同様に上記目画像撮像装置において、前記マークは、前記第１のカメラおよび前記第２のカメラの各画角を取り囲む位置に設けたことを特徴とする。この構成により、各カメラの撮像画像中にマークが映り込むことがなくなり、良好な目画像を撮像可能となる。
【００１５】
同様に上記目画像撮像装置において、前記マークは、前記第１のカメラの光軸と前記第２のカメラの光軸との交点位置からずらした位置に設けたことを特徴とする。この構成によっても、各カメラの撮像画像中にマークが映り込むことがなくなる。
【００１６】
更に好適には、上記の目画像撮像装置において、前記第１のカメラに隣接して配置された第１の誘導照明と、前記第２のカメラに隣接して配置された第２の誘導照明とを備え、前記第１、第２の誘導照明の重なり方で前記被認証者の位置を誘導する構成としたことを特徴とする。この構成により、被認証者を最適位置に短時間に誘導可能となる。
【００１７】
更に好適には、上記の目画像撮像装置において、前記第１の誘導照明の色と前記第２の誘導照明の色とが異なることを特徴とする。この構成により、被認証者は重なった２つの誘導照明の色の変化によって容易に自身の位置の良否を判断可能となる。
【００１８】
更に好適には、上記の目画像撮像装置において、前記第１のカメラで撮像した前記被認証者の右目画像中の瞳位置座標と前記第２のカメラで撮像した前記被認証者の左目画像中の瞳位置座標とにより前記第１のカメラおよび前記第２のカメラの各撮像画像の合焦判定を行う位置判定手段を設けたことを特徴とする。この構成により、カメラで撮像された目画像が個体認証、特に虹彩認証に適した画像であるか否かを短時間に判断可能となる。
【００１９】
更に好適には、上記の目画像撮像装置において、前記位置判定手段が合焦不可と判定したとき前記被認証者に対して位置誘導を行う手段を備えたことを特徴とする。この構成により、被認証者を最適位置に誘導でき、個体認証に良好な画像を撮像可能となる。
【００２０】
同様に、上記目画像撮像装置において、前記第１のカメラの撮像画像及び前記第２のカメラの撮像画像の画像信号中に含まれる高周波成分量を閾値と比較して前記撮像画像の合焦判定を行う画像判定手段を備えたことを特徴とする。この構成によっても、個体認証に適した画像が撮像されたか否かを容易に判定可能となる。
【００２１】
上記目的を達成する個体認証装置は、上述したいずれかの目画像撮像装置と、前記目画像撮像装置から取り込んだ前記被認証者の右目の撮像画像から右目用認証コードを生成し前記被認証者の左目の撮像画像から左目用認証コードを生成するコードデータ生成手段と、登録者の右目用認証コードと左目用認証コードとを区別して蓄積したデータベースと、前記被認証者の右目用認証コードと前記データベースに蓄積されている右目用認証コードとを比較照合し前記被認証者の左目用認証コードを前記データベースに蓄積されている左目用認証コードと比較照合する照合手段とを備えたことを特徴とする。この構成により、一度に撮像した両目による個体認証が可能となり、認証確度を向上させることが可能となる。また、片目による個体認証が失敗した場合でも他方の片目による個体認証を直ぐに行うことができ、被認証者の待ち時間が短縮される。
【００２２】
好適には、上記の個体認証装置において、被認証者の右目用認証コードあるいは左目用認証コードを前記データベースに登録する登録モード時に前記虹彩データ生成手段の生成した右目用認証コードと左目用認証コードとを右目用、左目用の識別子と登録者の識別子とを組にして前記データベースに登録する登録手段を備えたことを特徴とする。この構成により、一台の虹彩認証装置で登録処理と認証処理が兼用可能となる。
【００２３】
更に好適には、上記の個体認証装置において、前記コードデータ生成手段と前記認証手段と前記登録手段とが、右目用と左目用で別々に設けられていることを特徴とする。右目用と左目用とが共用される場合には装置構成が簡易となって装置コストが低減されるが、別々に設けられることで、右目用と左目用の処理を並行に行うことができ、処理時間が短縮される。
【００２４】
更に好適には、上記の個体認証装置において、前記照合手段が、前記被認証者の右目用認証コードを前記データベースに蓄積されている右目用認証コードと比較照合し前記被認証者が登録者でないと判断したとき、前記被認証者の左目用認証コードを前記データベースに蓄積されている左目用認証コードと比較照合して本人確認を行う認証判定手段を備えたことを特徴とする。この構成により、右目による本人認証が失敗したときだけ左目による本人認証が行われるため、処理能力の小さな処理装置でも短時間で認証処理が実行可能となる。
【００２５】
更に好適には、上記個体認証装置において、前記認証判定手段は、前記右目用認証コードとの比較照合の結果として得られた各右目用認証コード対応の類似度に基づいて前記右目用認証コードに対応する前記左目用認証コードとの比較照合を行う順序を決めることを特徴とする。この構成により、類似度の高い順に比較照合が行われるため、認証処理に要する時間が短縮され、被認証者の待機時間が短縮される。
【００２６】
同様に、上記個体認証装置において、前記照合手段が、前記被認証者の左目用認証コードを前記データベースに蓄積されている左目用認証コードと比較照合し前記被認証者が登録者でないと判断したとき、前記被認証者の右目用認証コードを前記データベースに蓄積されている右目用認証コードと比較照合して本人確認を行う認証判定手段を備えたことを特徴とする。この構成によっても、左目による本人認証が失敗したときだけ右目による本人認証が行われるため、処理能力の小さな処理装置でも短時間で認証処理が実行可能となる。
【００２７】
同様に、上記個体認証装置において、前記認証判定手段は、前記左目用認証コードとの比較照合の結果として得られた各左目用認証コード対応の類似度に基づいて前記左目用認証コードに対応する前記右目用認証コードとの比較照合を行う順序を決めることを特徴とする。この構成によっても、類似度の高い順に比較照合が行われるため、認証処理に要する時間が短縮され、被認証者の待機時間が短縮される。
【００２８】
また、上記目的を達成する個体認証装置は、上述したいずれかに記載の目画像撮像装置と、前記第１のカメラによる撮像画像から生体反射を検出する第１の虹彩状態検出手段と、前記第２のカメラによる撮像画像から生体反射を検出する第２の虹彩状態検出手段と、前記第１の虹彩状態検出手段および前記第２の虹彩状態検出手段が検出した前記被認証者の生体反射の少なくとも一方の変化から前記被認証者の生体の正否を判断する生体判定手段とを備え、前記第１の虹彩状態検出手段および前記第２の虹彩状態検出手段は、瞳孔の収縮量と寄り目の状態を定量化して求めることを特徴とする。この構成により、義眼などによる誤認証を防止できる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３０】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図である。この虹彩認証装置は、被認証者の虹彩画像を撮影する虹彩撮像装置１０と、虹彩撮像装置１０が撮像した虹彩画像を認証処理する認証処理部３０とを備えて構成される。
【００３１】
虹彩撮像装置１０は、被認証者１の右目１Ｒを撮影する望遠カメラでなる固定式のカメラ１２と、被認証者の左目１Ｌを撮影する望遠カメラでなる固定式のカメラ１３と、被認証者１の右目１Ｒを近赤外光で照らす照明１４と、被認証者１の左目１Ｌを近赤外光で照らす照明１５と、カメラ１２の撮影画像の画質を判定する画像判定手段１６と、カメラ１３の撮影画像の画質を判定する画像判定手段１７とを備える。
【００３２】
虹彩撮像装置１０の筐体内において、カメラ１２、１３は、夫々の光軸１２ａ、１３ａが被認証者１の右目１Ｒ、左目１Ｌの方向に向くように斜めに設置されており、また同様に、照明１４、１５も、夫々の照明光の照射方向が右目１Ｒ、左目１Ｌの方向を向くように設置され、一度に、被認証者１の右目１Ｒと左目１Ｌの両眼の画像を撮像できる様にしている。
【００３３】
右目撮影用のカメラ１２および照明１４は、被認証者１から虹彩撮像装置１０に向かって装置左側に配置され、左目撮影用カメラ１３および照明１５は装置右側に配置され、カメラ１２とカメラ１３の光軸１２ａ、１３ａは、概ね、虹彩撮像装置１０の筐体前面の透明パネル１８で交差する様に設定される。また、各カメラ１２、１３の焦点位置は、丁度、被認証者の右目、左目が夫々のカメラ１２、１３の画角内に収まる距離に概ね合わせておく。透明パネル１８のうち、両カメラ１２、１３の光軸１２ａ、１３ａが交差する位置に、被認証者１の視点目標となる目印を示すマーカ１９を設けておく。
【００３４】
即ち、適切な位置に被認証者１が位置して、被認証者１が両目でマーク１９を見たとき、カメラ１２の光軸１２ａ上に右目が位置し、カメラ１３の光軸１３ａ上に左目が位置する様になっている。また、カメラ１２で右目１Ｒを撮像するとき、照明１４からの近赤外光が右目１Ｒの瞳に均等に照射され、被認証者１が図示しない眼鏡を掛けた状態でも、照明１４が眼鏡表面で反射しカメラ１２に入り込まない位置に照明１４が設置される。左目の撮像においても同様である。
【００３５】
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、虹彩撮像装置１０における、可視光カットフィルタの配置説明図である。虹彩認証処理に好適な虹彩画像は、近赤外光で撮像することにより得られる。近赤外光は自然光に殆ど含まれないため、近赤外光を発光する照明１４、１５を虹彩撮像装置１０に搭載し、カメラ１２、１３に可視光が入射しないように、近赤外光を透過し可視光をカットする可視光カットフィルタを設ける必要がある。
【００３６】
図２（ａ）は、カメラ１２、１３の光軸が交差する前面パネル１８を、可視光カットフィルタ材で構成した例を示す図である。また、図２（ｂ）は、各カメラ１２、１３毎にカメラ前面に専用の可視光カットフィルタ８Ｒ、８Ｌを設けた例を示す図である。この図２（ｂ）の場合には、両カメラ１２、１３の光軸が交差する位置の前面パネル１８として、全波長域の光を透過する、例えば透明ガラス製、透明樹脂板製のパネルを使用する。
【００３７】
図３（ａ）及び図３（ｂ）はマーカ１９の説明図である。図３（ａ）に示す様に、虹彩撮像装置１０を正面から見た場合、左右の両端部側に照明１４、１５が夫々配置され、その内側の左右に、カメラ１２、１３の撮影レンズが配置される。両カメラ１２、１３の間に図示した点線の円形領域７は、各カメラ１２、１３の撮影領域（撮影画角）と前面パネルとが交差する領域である。従って、この円形領域７内に入る映像が各カメラ１２、１３内に取り込まれるため、図３（ａ）の例では、円形領域７の外側を囲む様にリング状のマーカ１９を設ける。マーカ１９は円形に限るものではなく、矩形や楕円等の中空枠でよい。このように、円形領域（撮影領域）７内にマーカ１９が入らない様にすることで、カメラ１２、１３にマーカ１９の画像が映り込まない様にすることができる。
【００３８】
しかし、マーカ１９が確実にカメラ１２、１３に映り込まないようにするため、マーカ１９を、近赤外光を透過する材料で付けるのが好ましい。また、図３（ｂ）に示す様に、撮影領域７から下方向（または上方向）にずらした位置にマーカ１９を設けることで、マーカ材料を任意に自由に決めることができ、また、マーカ１９の形状も中空枠に限る必要がなくなる。
【００３９】
図１に戻り、認証処理部３０は、カメラ１２で撮影された被認証者１の右目１Ｒの目画像（虹彩撮像装置１０の画像判定手段１６が画質良好として判定し出力した目画像）から虹彩パターンを抽出し右目用認証コードを生成する虹彩データ生成手段３２と、カメラ１３で撮影された被認証者１の左目１Ｌの目画像（虹彩撮像装置１０の画像判定手段１７が画質良好として判定し出力した目画像）からの虹彩パターンを抽出し左目用認証コードを生成する虹彩データ生成手段３３とを備える。
【００４０】
また、認証処理部３０は、右目用認証コード蓄積部３４Ｒと左目用認証コード蓄積部３４Ｌを有するデータベース３４と、被認証者の目画像から生成した右目用認証コードあるいは左目用認証コードを前記データベースに登録する登録モード時に虹彩データ生成手段３２の生成した右目用認証コードをデータベース３４の右目用認証コード蓄積部３４Ｒに保存する登録手段３５と、登録モード時に虹彩データ生成手段３３の生成した左目用認証コードをデータベース３４の左目用認証コード蓄積部３４Ｌに保存する登録手段３６と、認証モード時に虹彩データ生成手段３２が生成した認証コードをデータベース３４の右目用認証コード蓄積部３４Ｒの蓄積データと比較照合する照合手段３７と、認証モード時に虹彩データ生成手段３３が生成した認証コードをデータベース３４の左目用認証コード蓄積部３４Ｌの蓄積データと比較照合する照合手段３８と、照合手段３７、３８の照合結果を受け虹彩認証の最終判定を行う認証判定手段３９と、ユーザ情報の入力管理を行うユーザ登録手段４０とを備える。
【００４１】
上述した虹彩認証装置で虹彩画像を撮像するときの動作について説明する。虹彩認証装置は、被認証者が装置前面位置に来たことを超音波センサや赤外線反射光等で検出したときに撮影を開始し、照明１４、１５から近赤外光を被認証者１の目に対して照射する。被認証者は、両眼を開いたまま、マーカ１９が概ね中央にはっきり見える状態を保ちながら、顔を虹彩撮像装置１０に近づけて行く。
【００４２】
顔が虹彩撮像装置１０から離れている状態図４（ａ）の状態では、瞳孔２は開き気味で前方を向いているが、顔が虹彩撮像装置１０に近づくに連れて、図４（ｂ）に示す様に、右目１Ｒと左目１Ｌは寄り目になって行き、これと同時に、近くの物体を見ようとすることで瞳孔２が収縮していく。この瞳孔収縮は輻輳反射と呼ばれ、正常な人間の生体的反応である。すなわち、瞳孔収縮によって虹彩３の露出面積が広がり、虹彩認証処理に適した状態が自然と作られる。
【００４３】
被認証者１が虹彩撮像装置１０に近づいていく過程において、虹彩撮像装置１０の画像判定手段１６は、カメラ１２の撮像画像の画像品質が虹彩認証に適しているか否かを判定し、同様に、カメラ１３の撮像画像の画像品質が虹彩認証に適しているか否かを画像判定手段１７が判定する。画像品質が虹彩認証に適しているか否かは、カメラの焦点が瞳に合っているか否かで判断され、一般的に、焦点が合っている画像ほどその画像信号中の高周波成分が多いことが利用される。
【００４４】
このようにして、カメラ１２、１３によって、図５に示されるような、右目の画像５と左目の画像６とが同時に撮像される。この時、左右の瞳は鼻に近い側に寄っているが、左右の瞳とカメラ１３、１２は夫々正対しているため、左右の虹彩は各カメラ１２、１３によって正面から撮影されることとなる。また、照明も眼球の正面付近から照射されることとなる。
【００４５】
次に、虹彩撮像装置１０で撮像された目画像の処理方法について説明する。カメラ１２、１３で撮像された目画像は、各画像判定手段１６、１７を介して虹彩データ生成手段３２、３３に入力され、虹彩認証コードが生成される。
【００４６】
虹彩データ生成手段３２、３３におけるこの虹彩認証コードの生成は、例えば特表平８―５０４９７９号公報に記載されている手順により生成される。これを図２２で説明する。
【００４７】
目画像が撮像されると（ステップＳ３０１）、次に、目画像中の瞳孔と虹彩の境界が検出される（ステップＳ３０２）。これは、瞳孔の形状が丸いことを利用して検出される。即ち、円の半径と中心位置を変化させながらその円周上の画素の輝度を累積し、その累積値の変化が最大となる半径と中心座標を与える円を、瞳孔と虹彩との境界とする。
【００４８】
次に、瞳孔の位置を基準として、虹彩の外縁を決定する（ステップＳ３０３）。即ち、虹彩部分と白目（強膜）部分の輝度差を利用し、虹彩の外縁を求める。先ず、瞳孔の中心位置を基に虹彩の中心位置を定め、仮定した円周上の画素値を累積する。次に、円の半径を大きくしながら、その都度、累積値を求めていく。そして、この累積値の変化量が最大となった位置を、虹彩の外縁として検出する。このとき、虹彩の一部が上まぶたや下まぶたで覆われている場合には、まぶたの境界を検出することも行われる。
【００４９】
瞳孔と虹彩の境界と、虹彩の外縁が求まった後は、ドーナツ状の虹彩を、例えば８つのリングに切って各リングの座標系を設定し（ステップＳ３０４）、各リングを帯形状に変換するために回転方向（θ）と半径方向（ｒ）で表す極座標（θ,ｒ）に変換し、解析帯を決定する（ステップＳ３０５）。
【００５０】
その後、極座標データに対してガボールフィルタ処理を施してイメージデータ解析を行い（ステップＳ３０６）、虹彩パターンの特徴量を抜き出す。そして、この特徴量を２値化コード化して認証コードとする（ステップＳ３０７）。
【００５１】
このようにして生成された認証コードは、この虹彩認証装置が登録モードであれば、登録データとして、図１のデータベース３４に登録される。認証モードの場合には、ステップＳ３０７で得られた認証コード（Ｃｏｄｅ）を、データベース３４の登録済み認証コードと比較照合し、照合度合い（類似度）をハミング距離で算出する（ステップＳ３０８）。そして、このハミング距離から、被認証者が本人すなわち登録者であるか否かを決定する（ステップＳ３０９）。
【００５２】
虹彩認証装置が登録モードの場合、図２２のステップＳ３０７で生成された虹彩の認証コードには、カメラ１２で撮像された場合は右目、カメラ１３で撮像された場合は左目を夫々示す識別子が付与され、更に、ユーザ登録手段４０からは登録者を示すユーザ識別子が付与されるため、データベース３４には、これらを組として格納される。この際、図１に示す様に、識別子ＬＲを用いて、右目の虹彩の認証コードと左目の虹彩の認証コードとをデータベース３４内で区別して蓄積するのが望ましい。
【００５３】
この様に、右目の虹彩の認証コードと左目の虹彩の認証コードとを区別してデータベース３４に蓄積しておくことで、虹彩認証装置を認証モードで使用するときに、照合手段３７はカメラ１２の撮像画像から生成した認証コードを、データベース３４の右目用認証コード蓄積部３４Ｒの蓄積データと比較すれば済み、照合手段３８は、同様に、左目用認証コード蓄積部３４Ｌの蓄積データと比較すれば済む。比較の結果、類似度が所定しきい値より高いとき、被認証者が登録者であると判定される。
【００５４】
以上の様に、本実施の形態に係る虹彩認証装置によれば、被認証者は、両目で中央のマーカ１９を見つめるという自然な動作をするだけで、右目と左目の良好な虹彩画像が撮像され、被認証者は、片目だけでマーカを見て位置合わせをする必要がなくなり、位置合わせに要する時間を短縮することができる。
【００５５】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図である。上述した第１の実施の形態との違いは、本実施の形態に係る認証処理部５０が、照合手段３７、３８の照合結果を受けて、詳細は後述するように類似度を認証判定手段３９に出力し、虹彩認証の最終判断に際し類似度を参照させる類似度記憶手段４１を備える点にある。その他の構成は、第１の実施の形態と同じである。
【００５６】
図７は、この第２の実施の形態に係る虹彩認証装置の動作手順を示すフローチャートである。最初に右目および左目の撮影を行い（ステップＳ７０１）、図２２で説明したようにして夫々の認証コードを生成する（ステップＳ７０２）。そしてまず、右目の認証コードを、右目用認証コード蓄積部３４Ｒの全蓄積データと照合手段３７にて順次比較照合し（ステップＳ７０３）、認証コードと各蓄積データ（登録認証コード）との類似度を類似度記憶手段４１に出力する。
【００５７】
類似度記憶手段４１は、照合手段３７から出力されてくる各類似度を、照合対象とした登録認証コードのユーザ登録番号Ｕidと組にして、類似度順に並べる。認証判定手段３９は、この類似度を判定し、類似度が最高値で且つ所定値以上の類似度の登録認証コードがあるか否かを判定する（ステップＳ７０４）。
【００５８】
この判定結果が肯定（Ｙｅｓ）の場合には、被認証者を本人（登録者）と認証する。しかしその前に、右目の虹彩データと一致した認証コードと同一のユーザ登録番号を持つ左目の登録認証コードを左目用認証コード蓄積部３４Ｌから読み出し、この登録認証コードと被認証者の左目の認証コードとを照合し（ステップＳ７０５）、照合の結果、両者が一致するか否かを判定する（ステップＳ７０６）。
【００５９】
両者が一致した場合には、即ち、右目と左目の夫々の認証コードが夫々の登録認証コードと一致した場合には、被認証者を本人（登録者）と判定する（ステップＳ７０７）。これにより、確度の高い個人認証を行うことができる。しかし、本実施の形態では、左目の判定（ステップＳ７０６）結果が一致しなくても、右目が一致していれば、本人と判定する（ステップＳ７０７）。虹彩認証の場合、片目だけが一致しても、確度の高い個人認証が可能なためである。
【００６０】
被認証者の右目の認証コードと登録認証コードとの比較判定（ステップＳ７０４）の結果、最高類似度を示す登録認証コードの類似度が所定値に達せずに本人と判定できない場合には、次に、被認証者の左目の認証コードと登録されている左目用の認証コードとの比較照合を行う。
【００６１】
しかし、この場合、左目用の登録認証コードを順に左目用認証コード蓄積部３４Ｌから読み出すのではなく、本人と判断できる蓋然性の高い順に読み出す。即ち、右目における比較照合の結果得られている類似度の高い順に、その右目用の登録認証コードと組になっているユーザ登録番号（Ｕid）が付けられている左目用の登録認証コードを順に読み出し、比較照合する（ステップＳ７０８）。そして、類似度が所定値以上の左目の登録認証コードが存在するか否かを判定し（ステップＳ７０９）、存在する場合には、本人と判定する（ステップＳ７０７）。
【００６２】
左目でも、類似度が所定値以上の登録認証コードが存在しない場合（ステップＳ７０９の判定結果が否定）には、次にリトライするか否かを判定し（ステップＳ７１０）、被認証者がリトライを選択したとき両目の撮影処理（ステップＳ７０１）に戻り、リトライをしない場合には、本人ではないと判定し（ステップＳ７１１）、次の被認証者の処理に移る。
【００６３】
このように、本実施の形態では、右目による認証判定が不可となったとき左目による認証判定を、右目での類似度が高い順に行う。被認証者が登録者本人であるときに本人でないと判定されてしまうのは、撮像時の状態によって類似度がしきい値を僅かに超えただけの場合が多く、全くの他人の登録認証コードよりも類似度は高い。このため、類似度順にもう一方の目の認証コードで比較照合すれば、無駄な照合動作を省くことができ、認証判断の時間が短縮される。尚、左目、右目の順に検査してもよい。
【００６４】
（第３の実施の形態）
図８は、本発明の第３の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図である。第１、第２の実施の形態では、図１、図６に示す様に、右目用の画像判定手段１６、虹彩データ生成手段３２、登録手段３５、照合手段３７と、左目用の画像判定手段１７、虹彩データ生成手段３３、登録手段３６、照合手段３８を別々に設けたが、本実施の形態では、右目用の部品と左目用の部品を兼用する構成としている。
【００６５】
即ち、本実施の形態に係る虹彩認証装置の虹彩撮像装置２０は、第１の実施の形態と同様の照明１４、１５と、カメラ１２、１３、マーカ１９と、前面パネル１８とを備える他に、カメラ１２、１３のいずれか一方を選択するスイッチ２１と、スイッチ２１によって選択されたカメラ１２または１３の撮像画像を取り込んで画質判定を行う画像判定手段１６と、スイッチ２１に切替信号を出力するカメラ選択手段２２とを備えて構成される。
【００６６】
また、本実施の形態に係る認証処理部５１は、画像判定手段１６に接続される虹彩データ生成手段３２と、この虹彩データ生成手段３２から出力される認証コードを取り込む登録手段３５及び照合手段３７と、照合手段３７の照合結果を受けて最終の認証判定を行う認証判定手段３９と、照合手段３７と登録手段３５に接続される第１の実施の形態と同じデータベース３４と、このデータベース３４に接続されるユーザ登録手段４０とを備え、照合手段３７と登録手段３５は、カメラ選択手段２２からの切替信号を受けて、右目用と左目用の処理を切り替える構成となっている。
【００６７】
図９は、第３の実施の形態に係る虹彩認証装置における認証処理のタイムチャートである。本実施の形態に係る虹彩認証装置では、カメラ選択手段２２がスイッチ２１を切替制御し、カメラ１２の出力画像と、カメラ１３の出力画像を、順次切り替えて画像判定手段１６に入力する。画像判定手段１６は、目画像が品質条件を満たすか否かを判定し、品質条件を満たした目画像であった場合には、スイッチ２１で選択されているカメラ１２または１３の撮像画像を虹彩データ生成手段３２に出力する。
【００６８】
虹彩データ生成手段３２は、第１の実施の形態で説明したと同様にして認証コードを生成し、認証コードを登録モード時であれば登録手段３５に出力し、認証モード時であれば照合手段３７に渡す。この認証コードが、右目用であるのか、左目用であるのかは、カメラ選択手段２２からの切替信号によって判断する。尚、第２の実施の形態と同様に、照合手段３７と認証判定手段３９との間に類似度記憶手段４１を設けることも可能である。
【００６９】
本実施の形態によれば、右目用と左目用の部品を兼用して切り替える構成としたため、装置の簡略化と低コスト化を図ることが可能となる。
【００７０】
（第４の実施の形態）
図１０は、本発明の第４の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図である。この虹彩認証装置の虹彩認証部３０は、第１の実施の形態に係る認証処理部３０と同じである。本実施の形態に係る虹彩撮像装置５２は、第１の実施の形態に係る虹彩撮像装置１０の画像判定手段１６、１７の代わりに、位置判定手段４３を備えると共に、この位置判定手段４３からの指示を受けて被認証者１の立つ位置を誘導する位置誘導手段４４を備える。
【００７１】
図１１は、図１０に示す位置判定手段４３の構成図である。この位置判定手段４３は、カメラ１２が撮像した右目の画像５を取り込む瞳孔位置検出手段４５と、カメラ１３が撮像した左目の画像６を取り込む瞳孔位置検出手段４６と、瞳孔位置検出手段４５、４６の検出結果を取り込んで左右の瞳孔間の距離Ｄを算出する距離算出手段４７と、距離算出手段４７が算出した瞳孔間の距離Ｄから画質の良否を判定する判定手段４８とで構成される。
【００７２】
図１２（ａ）、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）は、位置判定手段４３の動作説明図である。被認証者１の顔と、虹彩撮像装置５２のカメラ１２、１３との間の距離が、遠い場合（図１２（ａ））、丁度良い場合（図１２（ｂ））、近い場合（図１２（ｃ））と変化した時の、カメラ１２、１３で撮影される右目の画像５と左目の画像６を模式的に示した図である。
【００７３】
図１２（ａ）に示す様に、被認証者１の顔がカメラ１２、１３から離れている場合には、被認証者の目は小さく撮像され、且つ、画角内に撮影される。これと逆に、図１２（ｃ）に示す様に、被認証者１の顔がカメラ１２、１３に近い場合には、被認証者の目は大きく撮像され、且つ、画角外にはみ出して撮影される。これに対し、図１２（ｂ）に示す様に、被認証者１の立つ位置が丁度良く、被認証者１の顔とカメラ１２、１３との間の距離が適切な状態では、カメラ焦点の被写界深度内に被認証者１の目が入り、かつ、瞳が画角の中心付近にくるように撮影される。即ち、被認証者１の立つ位置が適切なときに、カメラ焦点が被認証者１の目に合い、且つ、瞳が画角の中心付近にするように、カメラ光学系を設計しておく。
【００７４】
この図１２（ｂ）の状態になったことは、両カメラ１２、１３の各画像５、６を並べて置いたときの左右の瞳間の距離Ｄから判断することができる。
【００７５】
そこで、撮影開始から連続して撮影される右目の画像５と左目の画像６に対して、瞳孔位置検出手段４５、４６は、夫々、最も輝度が低い瞳孔の位置から瞳の画像位置を求める。この位置の検出方法としては、適当なしきい値を設け、画像５、６を夫々２値化し、暗い部分（しきい値以下の領域）で且つ円形のパターンを持つ領域を見付け、その円形（瞳孔）の中心座標（Ｘ，Ｙ）を求める。このようにして求めた右目の画像５の瞳孔中心座標を（Ｘａ，Ｙａ）とし、左目の画像６の瞳孔中心座標を（Ｘｂ，Ｙｂ）とする。
【００７６】
距離算出手段４７は、両目の瞳間の距離に相当する値Ｄを、ＸａとＸｂの大きさから推測する。例えば、画角のＸ方向のサイズをＸmaxとすると、Ｄ＝（Ｘmax−Ｘａ）＋Ｘｂとして算出することができる。この場合には、カメラ１２、１３に撮影されない顔中心付近の距離ｄ（図１２（ｂ）参照）は含まれないが、この距離ｄはカメラ１２、１３の設置位置に依存する既値であるため、上記の値Ｄが両瞳間の距離に相当する値となる。
【００７７】
そして、距離値Ｄの大小によって、虹彩撮像装置５２と被認証者１の顔との距離が適切であるか否かを判定手段４８が判定し、適切であれば、そのときに撮像されている左右の目の画像５、６をキャプチャし、認証コード生成用の画像とする。また、距離値Ｄが適切な範囲でない場合には、位置判定手段４３の得た瞳の位置に応じて位置誘導手段４４を通じ、被認証者１に立つ位置の修正を指示する。
【００７８】
例えば、距離値Ｄが小さい（離れている）場合には、被認証者に近づくように促し、距離Ｄが大きい（近づいている）場合には離れるように促す。また、片側のカメラ１２または１３の撮像画像中に瞳孔が含まれない場合には、左または右方向への移動を促す。また、カメラ１２または１３の上または下方向（Ｙ方向）の位置が不適切の場合には、上または下方向への移動を促す。この誘導の仕方としては、音声ガイダンスや、矢印表示、文字表示を利用する。
【００７９】
このようにして、画質良好な目画像を取得し、以後の認証処理、登録処理は、第１の実施の形態と同様にして行う。このように、本実施の形態によれば、２つのカメラ１２、１３で撮影された画像内の瞳の位置関係から適切な合焦位置に被認証者を誘導でき、認証精度の高い虹彩画像を短時間に取得可能となる。
【００８０】
（第５の実施の形態）
図１３は、本発明の第５の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図である。この虹彩認証装置は、基本的には第１の実施の形態と同じであるが、異なるのは、虹彩撮像装置５３の各カメラ１２、１３に、誘導照明６１、６２を設けた点である。この誘導照明６１、６２は、被認証者１に対して虹彩撮像装置５３に対する立つ位置を適切に誘導するために用い、撮像された目の画像から虹彩認証を行う動作は、第１の実施の形態と同じである。以下、この誘導照明６１、６２について説明する。
【００８１】
図１３において、誘導照明６１、６２は、夫々光軸が、カメラ１２の光軸１２ａ、カメラ１３の光軸１３ａと一致するように配置される。例えば、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す様に、カメラ１２の撮影レンズの周りに、中心が光軸１２ａと一致するようにリング状に複数の発光素子を配列してこれを誘導照明６１とする。カメラ１３に取り付ける誘導照明６２も同様である。
【００８２】
図１４に示す例は、誘導照明６１をカメラ前部（被認証者側）に配置した例であるが、カメラ背面側に誘導照明を配置してもよい。例えば、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示す様に、カメラ１２の筐体より若干大径の誘導照明６１’をカメラ１２の背面側に配置する。これにより、前方（被認証者側）からカメラ１２を見ると、中心がカメラ１２の光軸１２ａと一致するリング状の照明が漏れ見えることになる。カメラ１３に取り付ける誘導照明も同様とする。
【００８３】
尚、カメラ１２、１３の外部に誘導照明６１、６２を設けるのではなく、カメラ内部に誘導照明を設け、この誘導照明が、撮影レンズ内の入射窓（絞り）を通して被認証者が見ることができるように構成してもよい。
図１６（ａ）は、図１３に示す虹彩撮像装置５３を正面から見たときの誘導照明６１、６２の配置図である。この誘導照明６１、６２を被認証者が見たときの状態を図１６（ｂ）、図１６（ｃ）、図１６（ｄ）に示す。左右の目で見える映像は脳の視覚認識部で処理されるため、被認証者１の左右の瞳孔がカメラ１２、１３に夫々正しく向き、且つ、被認証者１がパネル１８のマーカ１９部分（図１３参照）に目の焦点を合わせて虹彩撮像装置５３に正対している状態（図１６（ｃ））では、パネル１８を透かして背後に見える誘導照明６１、６２は、被認証者１の視覚としては、重なり合って見える。
【００８４】
しかし、視線が横にずれているマーカ１９を見ている状態（図１６（ｂ））や、視線がカメラに向いていない状態（図１６（ｄ））では、誘導照明６１、６２がずれた状態で見える。被認証者１は、左右の誘導照明６１、６２が重なるように見える位置（図１６（ｃ）の状態）に立つ位置を移動することで、位置合わせができる。
【００８５】
尚、誘導照明６１、６２を異なる色の照明光とすることで、正しく向いた状態での視覚的色が変わり、被認証者の立つ位置の判断が容易となる。また、誘導照明６１、６２を、カメラ１２、１３の光軸１２ａ、１３ａに一致させて配置できずカメラ近くにしか配置できない場合でも、同様な効果を得ることが可能である。
【００８６】
（第６の実施の形態）
図１７は、本発明の第６の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図である。本実施の形態に係る虹彩認証装置は、第１の実施の形態に係る虹彩認証装置に、本物の目であるか否かを検出し、本物の目ではなく、例えば義眼をカメラ１２または１３が撮影したとき、これを検出する手段を付加したことを特徴とする。
【００８７】
即ち、本実施の形態に係る虹彩認証装置は、カメラ１２、１３の撮像画像を取り込んで瞳孔虹彩の動き（瞳孔収縮および虹彩の向き）を求める虹彩状態状態検出手段６３、６４と、瞳孔虹彩の動きを示す状態量の履歴を記憶する虹彩状態記憶手段６５、６６と、瞳孔虹彩の動きの履歴から本物の目であるか否かを判定する生体判定手段６７とを備える。
【００８８】
本実施の形態に係る虹彩認証装置では、被認証者１が虹彩撮像装置１０のマーカ１９を見ながら顔を近づけて来た場合、第１の実施の形態で説明した通り、瞳孔収縮と寄り目が生体反射として起こる。そこで、カメラ１２、１３で夫々連続して撮影される右目の一連の画像および左目の一連の画像から、虹彩状態検出手段６３、６４は、瞳孔の収縮量と寄り目の状態を定量化して求める。この瞳孔収縮状態の検出方法としては、従来から用いられている方法、例えば、瞳孔半径Ｒｐおよび虹彩半径Ｒｉを求め、その比率（Ｒｐ／Ｒｉ）を利用することができる。
【００８９】
また、別の方法として、瞳における輝度の大小関係が、“瞳孔＜虹彩＜強膜”の関係にあることを利用し、輝度のしきい値で判定することも可能である。例えば、まず瞳孔を識別するためにしきい値Ｌｐを設定し、輝度がしきい値Ｌｐ以下となる画素の幅をＤｐとすると、Ｄｐは概ね瞳孔直径を示す。また、瞳孔部分の中心位置を通る断面に対して、虹彩の輝度レベルよりも高く、強膜輝度レベルよりも低いしきい値Ｌｉ以下になる画像データ範囲をＤｉとすると、Ｄｉは概ね虹彩直径を示す。そこで、Ｄｐ／Ｄｉの値から、瞳孔の収縮度合いを求めることができる。
【００９０】
瞳孔の向きを検出する方法としては、図１８のように、虹彩周辺において瞳孔中心を通る断面で皮膚よりも高輝度となるの領域（しきい値Ｌｓ）を求め、その鼻側の幅をＤｎ、その反対側（耳側）の幅をＤｅとすると、Ｄｅ／Ｄｎの値によって、瞳が向いている方向（寄り目の方向）を示すことができる。
【００９１】
上述した処理を、カメラ１２、１３の撮影開始から随時取り込まれる一連の画像に対して行う。被認証者１が遠方から近づいて来る場合には、図１９に示す様に、Ｄｐ／Ｄｉの値は、瞳孔収縮につれて小さくなっていき、Ｄｅ／Ｄｎの値は、寄り目になっていくにつれて大きくなっていく。この変化を、逐次、虹彩状態記憶手段６５、６６が記憶し、生体判定手段６７は、この変化が、生体であれば正しい変化であるか否かを判定する。また、寄り目になることを検出する機能を付加してもよい。寄り目の判定には、目頭又は目尻と瞳の中心距離の変化を利用する。
【００９２】
本実施の形態では、生体であるか否か即ち本物の目であるか否かを右目と左目の夫々で判断する構成のため、生体判定をより正確に行うことができる。しかし、処理時間を短縮し被認証者の待ち時間（撮影開始から認証終了まで時間）を短くする場合には、右目だけあるいは左目だけで生体判定する構成としてもよい。
【００９３】
以上のように、本実施の形態によれば、瞳孔の収縮量と瞳孔の向きの時間的変化を両眼同時に実行することにより、正確に、認証対象が本物の目であるか否かを判定でき、生体以外の対象物を間違って認証することを防止することができる。
【００９４】
（第７の実施の形態）
図２０は、本発明の第７の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図である。この虹彩認証装置は、基本的には第１の実施の形態と同じであるが、第１の実施の形態に比べて、カメラ１２、１３とマーカ２４の配置位置が異なる。即ち、本実施の形態に係る虹彩撮像装置５５は、正面から見て、右目撮像用のカメラ１２を右側に配置し、左目撮像用のカメラ１３を左側に配置し、両カメラ１２、１３の光軸１２ａ、１３ａが交差する位置すなわち、カメラ１２、１３の背面側の交差位置にマーカ２４を設けたことを特徴とする。この虹彩認証装置の動作手順は、第１の実施の形態と同じである。
【００９５】
本実施の形態に係る虹彩認証装置では、被認証者１が離れた場所から近づいてくるときは、虹彩撮像装置５５内に設けられたマーカ２４は、透明板でなる前面パネル１８を通して視認されるため、図２１（ａ）に示されるように、被認証者１は、マーカ２４を目指して虹彩撮像装置５５に近づけばよい。そして、右目用のカメラ１２の光軸１２ａに右目の瞳孔が重なり、左目用のカメラ１３の光軸１３ａに左目の瞳孔が重なったとき、マーカ２４はカメラ１２、１３の背面側に隠れて見えなくなるが、この時点で、焦点の合った認証に良好な右目と左目の画像が各カメラ１２、１３によって撮像される。従って、被認証者１は、自身の立つ位置の位置決めが容易に判断可能となる。
【００９６】
尚、前面パネル１８として可視光カットフィルタを用いる場合には、両カメラ１２、１３間の可視光をカットする必要のない真ん中に透明樹脂板を埋め込んでおくことで、虹彩撮像装置５５内のマーカ２４を視認させることが可能となる。
【００９７】
虹彩撮像装置５５内部にマーカ２４を設ける他に、前面パネルにマーカを設けてもよい。この実施の形態では、左側に配置されカメラ１３で被認証者の左目を撮像し、右側に配置されたカメラ１２で被認証者の右目を撮像するため、カメラ１２の画角より大きい中空枠のマーカ１９Ｒを、また、カメラ１３の画角より大きい中空枠のマーカ１９Ｌを、前面パネル１８に設ける。これにより、被認証者１は、遠い位置にいるときはマーカ２４を目指して虹彩撮像装置５５に近づき、マーカ２４が見えなくなった以後は、右目でマーカ１９Ｒを、左目でマーカ１９Ｌを見るようにする。これにより、精度の高い目の画像が撮像可能となる。
【００９８】
【発明の効果】
本発明によれば、被認証者が両目で中央のマーカを見つめるという自然な動作をするだけで右目と左目の良好な虹彩画像が撮像され、被認証者が片目だけでマーカに位置合わせをする必要のない虹彩撮像装置と虹彩認証装置を提供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の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る虹彩撮像装置における可視光カットフィルタの配置説明図
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る虹彩撮像装置におけるマーカの配置説明図
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る虹彩撮像装置における被認証者との間の距離と瞳の状態の変化説明図
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る虹彩撮像装置による撮像画像を示す図
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る虹彩認証装置の動作手順を示すフローチャート
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る虹彩認証装置の動作を示すタイムチャート
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る虹彩認証装置に設けられる位置判定手段の構成図
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る虹彩認証装置に設けられた位置判定手段の動作説明図
【図１３】本発明の第５の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図
【図１４】本発明の第５の実施の形態に係る虹彩認証装置に用いられる誘導照明の配置図
【図１５】本発明の第５の実施の形態に係る虹彩認証装置に用いられる誘導照明の別例の配置図
【図１６】本発明の第５の実施の形態に係る虹彩認証装置に用いられる誘導照明の動作説明図
【図１７】本発明の第６の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図
【図１８】本発明の第６の実施の形態に係る虹彩認証装置における瞳孔の向きの検出説明図
【図１９】本発明の第６の実施の形態に係る虹彩認証装置における生体判定方法の説明図
【図２０】本発明の第７の実施の形態に係る虹彩認証装置の構成図
【図２１】本発明の第７の実施の形態に係る虹彩認証装置で用いられるマーカの配置図
【図２２】従来の虹彩認証方法の処理手順を示すフローチャート
【図２３】従来の虹彩認証装置の構成図
【符号の説明】
１ 被認証者
１Ｌ 被認証者の左目
１Ｒ 被認証者の右目
２ 瞳孔
３ 虹彩
５ 右目の撮像画像
６ 左目の撮像画像
１０、２０、５２、５３、５５ 虹彩撮像装置
１２ 右目撮影用のカメラ
１２ａ、１３ａ 光軸
１３ 左目撮影用のカメラ
１４ 右目用の照明
１５ 左目用の照明
１６、１７ 画像判定手段
１８ 前面パネル
１９、２４ マーカ
３０、５０、５１ 認証部
３２、３３ 虹彩データ生成手段
３４ データベース
３４Ｌ 左目用認証コード蓄積部
３４Ｒ 右目用認証コード蓄積部
３５、３６ 登録手段
３７、３８ 照合手段
３９ 認証判定手段
４０ ユーザ登録手段
４１ 類似度記憶手段
４２ 位置判定手段
４４ 位置誘導手段
４５、４６ 瞳孔位置検出手段
４７ 距離算出手段
６１、６２ 誘導照明
６３、６４ 虹彩状態検出手段
６５、６６ 虹彩状態記憶手段
６７ 生体判定手段
Ｄ 瞳孔間距離値
Ｘａ 右目瞳孔位置のＸ座標
Ｙａ 右目瞳孔位置のＹ座標
Ｘｂ 左目瞳孔位置のＸ座標
Ｙｂ 左目瞳孔位置のＹ座標
Ｘmax 画像サイズ幅
Ｒｐ 瞳孔半径
Ｒｉ 虹彩半径
Ｌｐ 瞳孔検出しきい値
Ｌｉ 虹彩検出しきい値
Ｌｓ 強膜検出しきい値
Ｄｐ 瞳孔直径
Ｄｉ 虹彩直径
Ｄｅ 耳側の強膜幅
Ｄｎ 鼻側の強膜幅
Claims (6)
- 被認証者が両目で視認すべきマークと、
前記マークを前記被認証者が両目で見ている状態で前記被認証者の右目を撮像する第１のカメラと、
前記マークを前記被認証者が両目で見ている状態で前記被認証者の左目を撮像する第２のカメラと、
前記被認証者の右目を照明する第１の照明と、
前記被認証者の左目を照明する第２の照明と
を備え、
前記マークは、前記第１のカメラの光軸と前記第２のカメラの光軸との交点位置に設けられ、中空枠または近赤外線を透過する材料からなることを特徴とする目画像撮像装置。 - 前記第１のカメラに隣接して配置された第１の誘導照明と、
前記第２のカメラに隣接して配置された第２の誘導照明と
を備え、
前記第１、第２の誘導照明の重なり方で前記被認証者の位置を誘導する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の目画像撮像装置。 - 前記第１の誘導照明の色と前記第２の誘導照明の色とが異なることを特徴とする請求項２に記載の目画像撮像装置。
- 前記第１のカメラで撮像した前記被認証者の右目画像中の瞳位置座標と前記第２のカメラで撮像した前記被認証者の左目画像中の瞳位置座標とにより前記第１のカメラおよび前記第２のカメラの各撮像画像の合焦判定を行う位置判定手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の目画像撮像装置。
- 前記位置判定手段が合焦不可と判定したとき前記被認証者に対して位置誘導を行う手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の目画像撮像装置。
- 請求項１乃至５のいずれかに記載の目画像撮像装置と、
前記第１のカメラによる撮像画像から生体反射を検出する第１の虹彩状態検出手段と、
前記第２のカメラによる撮像画像から生体反射を検出する第２の虹彩状態検出手段と、
前記第１の虹彩状態検出手段および前記第２の虹彩状態検出手段が検出した前記被認証者の生体反射の少なくとも一方の変化から前記被認証者の生体の正否を判断する生体判定手段と
を備え、
前記第１の虹彩状態検出手段および前記第２の虹彩状態検出手段は、瞳孔の収縮量と寄り目の状態を定量化して求めることを特徴とする個体認証装置。
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