JP4555306B2 - アイリス認証のための方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明はアイリス認証のための方法及び装置である。例えば、個体を認証したり、保護サイトへのアクセスをコントロールするために使用するのに適している。

周知のアイリス認証方法はユーザの少なくとも１つの目の赤外スペクトラムイメージを得るステップと、このイメージを処理し、目の外側境界（outer boundary）により決定されるアイリスの識別特徴を得るステップとからなる。この識別特徴はアイリスに存在する各個人に特有なパターンに関係する。

かって、イメージの取得は可視スペクトラムで実行された。しかし、ダークカラーのアイリスにおいてはパターンのコントラストが微小であるので、自動的なパターン認識はダークカラーのアイリスには不適切であった。可視スペクトラムのイメージの取得はまもなく赤外スペクトラムのイメージ取得に代替された。赤外スペクトラムでは、アイリスの残余部分（remainder of the iris）と比較するとパターンのコントラストが大きく、これによりアイリスの色に関係なく自動的認識が容易になる。

アイリスパターンの自動認識の第１ステップは目のイメージにおいてアイリスの内側及び外側境界を見出すことである。この処理は内側境界に対しては容易に出来たが、運悪く、外側境界に関してはときたま不正確であることが分かった。赤外スペクトルではアイリスは強膜（sclera白目部分）に対してコントラストが低いことが分かった。

発明の目的
本発明の目的は上記の欠点を解決することである。

発明の簡単な説明
このために、本発明は、ユーザの少なくとも１つの目の赤外スペクトラムイメージを得るステップと、前記イメージを処理し、それから目における外側境界（outer boundary）により決定されるアイリスの識別特徴を得るステップとからなるアイリス認証方法である。

本発明は、赤外線センサによって、ユーザの少なくとも１つの目の赤外スペクトラム画像を得るステップと、可視センサによって、目の前記赤外スペクトラムの画像を得ると同時に、前記ユーザの少なくとも１つの目の可視スペクトラム画像を得るステップと、ＣＰＵによって、前記赤外スペクトラム画像からアイリスの内側境界を決定するステップと、ＣＰＵによって、前記可視スペクトラム画像からアイリスの外側境界を決定するステップと、前記内側境界及び前記外側境界を使って、アイリスに対応する赤外スペクトラム画像領域を決定し、その識別特徴パターンを抽出するステップと、を有することを特徴とするアイリス認証方法である。

可視スペクトラムにおいて、アイリスは白目部分に対して十分なコントラストを示し、信頼性を持ってアイリスの外側境界が決定される。

本方法が可視スペクトラムにおけるイメージの少なくとも１つのカラリメトリックな特徴（colorimetric characteristic）を抽出するステップを有することが好ましい。

アイリス認証方法を使用する検査から逃げるために、不正使用者は通常その検査を通過できる人物の目の複製を使うことができる。複製は赤外照射に対し不透明な(opaque)インクを使って作られる。しかしこのインクは可視領域では暗黒色である。従って、許可されたユーザの目が青白い（pale）時にはカラリメトリックな特徴を使って詐欺を発見できる。つまり、複製はより困難で、コストがかかる。

識別特徴をデータベースに記憶されているカラリメトリックな特徴を含むアイリスの識別特徴と比較する様に構成することは有利である。識別特徴を比較するに先立って、この抽出されたカラリメトリックな特徴に従ってデータベースは分類される。

カラリメトリックな特徴をベースにして実行される最初の分類により認証(recognition)は迅速化される。

本発明は又、上記の方法を実行するためのアイリス認証装置を提供することである。この装置は赤外領域の目のイメージを得るための手段と可視領域の目のイメージを得るための手段を有している。

本発明の他の特徴と有利な点は本発明の個々の実施例（限定するものではない）についての以下記載を読むことにより理解される。

図１を参照すると、本発明の認証装置はレンズ１と、それに接続される、３つの光学的パス３，４，５を決めるための構成要素（member）２を有する。レンズ１はマクロフォトグラフィックタイプである。

光学パス３はフィルタ６を有している。このフィルタは赤外スペクトラムを吸収し、ブルー及びグリーンのスペクトラムをセンサ７に転送する。センサ７はブルー及びグリーンのスペクトル感度を有するものである。

光学パス４はフィルタ８を有している。このフィルタは赤外スペクトラムを吸収する。センサ９は赤のスペクトル感度を有するものである。

光学パス５はフィルタ１０を有している。このフィルタは赤外スペクトラムを転送する。センサ１１は近赤外のスペクトル感度を有するものである。

センサ７，９及び１１は電荷結合素子（ＣＣＤ）である。

センサ７，９及び１１はＣＰＵ１２に接続されている。ＣＰＵはデータベース１３に接続されている。データベース１３は人の識別とアイリスの識別特徴とアイリスのカラリメトリックな特徴とを関連付けている。例えば、識別特徴は人のアイリスパターンに関係し、カラリメトリックな特徴はアイリスの平均カラー又はそれのスペクトル分布（spectral distribution）である。

データベース１３はカラリメトリックな特徴に従って分類される。

装置の前に人が立つと、センサ７，９、１１は、ブルー−グリーンスペクトラム、赤スペクトラム、近赤外スペクトラムのイメージを取得する。イメージは実質的に同時に取得される、即ち、ユーザが大きく動くことが出来ない程度の短時間内に取得される。

アイリスの内側境界と外側境界についてサーチが行われる。

ＣＰＵ１２は赤外イメージを使って容易に内側境界を見つける。赤外イメージにおいて、瞳孔はアイリスに比して著しく異なるからである。

ＣＰＵ１２はブルー−グリーンスペクトラムのイメージを使って（薄青い色は白目に比して著しく異なるからである）、又は、赤スペクトラムのイメージを使って（ダークカラーのアイリスは白目に比してかなり異なるからである。）外側境界を見つける。

内側境界と外側境界を使って近赤外のイメージ領域（アイリスに対応する）を決定する。次に赤外スペクトラムにおいてイメージプロセシングが実行され、前記イメージ領域から各個人に特有な識別特徴を構成するパターンが抽出される。

アイリスのカラリメトリックな特徴が、ＣＰＵ１２によりブルー−グリーンスペクトラム及び赤外スペクトラムの前記イメージから抽出される。

データベースにおいてカラリメトリックな特徴を使って第１分類を行い、検出された特徴と同一であるカラリメトリックな特徴を有する個人を選別する。この第１分類は特に迅速であるという特長を有する。

その後、検出された識別特徴は前記選別された個人の識別特徴と比較される。

図２を参照する。本発明の第２実施例において、本発明の装置はレンズ２１と、それに接続するセンサ２２とを有する。このセンサは可視スペクトラムと赤外スペクトラムをカバーするスペクトル感度を有する。この例では、レンズ２１はマクロフォトグラフィックタイプである。一例として示すが、センサ２２はカラーカメラ用標準ＣＣＤセンサで、赤外減衰性フィルタ(infrared attenuation filter)を除去したものである。

センサ２２はＣＰＵ２３に接続され、ＣＰＵ２３はデータベース２４に接続される。

この方法は、第１実施例による装置に関して説明した方法と同一で、センサ２２はイメージを供給し、そのイメージから少なくとも１つの可視スペクトラムのイメージと赤外スペクトラムのイメージを得る。センサの前にアンチレッドフィルタを設け、赤色放射が赤外スペクトラムのイメージに干渉するのを防止することが好ましい。このフィルタリングはコンピュータによるイメージプロセシングにより行うこともできる。

当然、本発明は本書に記載した実施例に限定されること無く、本特許請求の範囲で規定される発明の範囲を超えることなく変形を行うことができる。

センサ７，９，１１はＣＭＯＳセンサであってもよい。

使用したスペクトラムは上記のものと同一である必要は無い。目の１つのイメージは赤外スペクトラムで得ることができるし、目の別のイメージは少なくとも１つの可視スペクトラムで得ることができる。例えば、以下から選択して。
白黒、赤、グリーン、ブルー、赤からグリーンまで．．．

本発明の第１実施例の認証装置を示すブロックダイアグラムである。 本発明の第２実施例の認証装置を示すブロックダイアグラムである。

Claims (8)

1. アイリス認証方法であって、
   赤外線センサによって、ユーザの少なくとも１つの目の赤外スペクトラム画像を得るステップと、
   可視センサによって、目の前記赤外スペクトラムの画像を得ると同時に、前記ユーザの少なくとも１つの目の可視スペクトラム画像を得るステップと、
   ＣＰＵによって、前記赤外スペクトラム画像からアイリスの内側境界を決定するステップと、
   ＣＰＵによって、前記可視スペクトラム画像からアイリスの外側境界を決定するステップと、
   前記内側境界及び前記外側境界を使って、アイリスに対応する赤外スペクトラム画像領域を決定し、その識別特徴パターンを抽出するステップと、
   を有することを特徴とするアイリス認証方法。
2. ＣＰＵにより、前記可視スペクトラム画像の少なくとも１つのカラリメトリックな特徴を抽出するステップを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記カラリメトリックな特徴はスペクトル分布であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記識別特徴は、ＣＰＵにより、カラリメトリックな特徴を有するデータベースに記憶されたアイリス識別特徴と比較すること、及び、前記抽出されたカラリメトリックな特徴は識別特徴を比較する前にデータベースを分類するために使われることを特徴とする請求項２に記載の方法。
5. 請求項１の方法を実施するためのアイリス認証装置であって、
   前記装置は、赤外スペクトラムにおける目の画像を得るための手段（１０，１１）を有し、それは更に可視スペクトラムにおける目の画像を得るための手段（６，７，８，９）を有することを特徴とするアイリス認証装置。
6. 前記装置が赤外においてスペクトル感度を有するセンサ（１１）及び可視におけるスペクトル感度を有する少なくとも１つのセンサ（７，９）を有することを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 前記装置が赤においてスペクトル感度を有するセンサ（９）及びブルーとグリーンにおけるスペクトル感度を有するセンサ（７）を有することを特徴とする請求項５に記載の装置。
8. 前記装置が可視及び近赤外をカバーするスペクトル感度を有するセンサ（２２）を有することを特徴とする請求項５に記載の装置。

Images