JP4631588B2 - 撮影システム、撮影装置およびそれを用いた照合装置ならびに撮影方法 - Google Patents

Description

本発明は、主に被写体の顔画像を用いて、被写体の個人認証を行う照合装置に関し、さらに詳しくは、照合装置の登録画像群を撮影する撮影システム、撮影装置およびそれを用いた照合装置ならびに撮影方法に関する。

近年、入退出管理装置や個人情報等の重要な情報が記憶された情報装置等、高いセキュリティ性が求められる装置におけるアクセス時の本人認証の方法として、人体の指紋、虹彩、眼底血管、顔の特徴、手や腕の血管パターン等、その被認証者固有の情報、いわゆるバイオメトリクス情報を用いた様々な認証方法が実用化されてきている。

その中でも、使い勝手の良さや信頼性の高さ等から、顔の特徴点等を用いてあらかじめ登録された顔画像（以下、このような画像のことを登録画像と記す）と、入力された顔画像（以下、このような画像のことを入力画像と記す）とを比較照合して、互いにその特徴が一致すると判定された場合に、入力画像に対応する者が、あらかじめ登録された者であると認証する技術、いわゆる顔照合技術が広く実用化されてきている。

このような顔照合技術においては、登録画像の撮影時と、入力画像の撮影時とにおける、光源の配置等の撮影条件の違いによって、画像中に発生する陰影が異なってしまうことがあり、この登録画像の有する陰影と、入力画像が有する陰影との違いが、画像同士を比較照合する際に、正しい照合を行うことの妨げとなってきていた。

このような課題を解決するために、例えば、あらかじめ、登録画像の撮影時の撮影条件と同じ条件で入力画像の撮影を行うことにより、この陰影の違いを除去しようとする技術が提案されてきている（例えば、特許文献１を参照。）。

また、あらかじめ、様々な撮影条件において、異なる陰影を有する複数の登録画像を撮影し、これら複数の登録画像を登録画像群として記憶部に記憶しておくことにより、入力画像の撮影条件に関わらず、正しく比較照合を行うことのできる技術が提案されてきている（例えば、特許文献２を参照。）。
特開２００１−３３８２９６号公報 特開２００１−２８３２１６号公報

しかしながら、前述したような技術においては、様々な陰影を有する登録画像群を撮影するために、アレイ状の複数の光源を用いたり、やぐら状の架台上に複数の光源を設けたりして、これら複数の光源を順次点灯させて陰影の異なる登録画像群を撮影したり、マニピュレータを用いて光源を移動させながら順次陰影の異なる登録画像群を撮影する等、装置構成が複雑になってしまい、コスト高を招くとともに、被写体に非常に圧迫感を与える可能性が高い装置構成が必要となっていた。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、簡易な装置構成で、被写体に対して圧迫感を与えず、自然に登録画像群を撮影することのできる撮影システム、撮影装置およびそれを用いた照合装置ならびに撮影方法を提供することを目的とする。

本発明の撮影システムは、強度が周期的に変化する光線を被写体に照射する第１の光源装置と、強度が一定な光線を第１の光源装置とは異なる角度から前記被写体に照射する第２の光源装置と、光線方向の異なるＮ枚の画像を撮影する撮影装置とを備え、前記第１の光源装置の光線の強度が変動周期Ｆ秒で変化するとき、前記撮影装置は、撮影周期をＦ／（２Ｎ）とし、前記変動周期Ｆの間に、少なくとも（２Ｎ−１）枚の画像を撮影することを特徴としている。

このような構成により、第１の光源装置と撮影装置とを備えるという簡易な装置構成で、被写体に対して圧迫感を与えず、自然に登録画像群を撮影することのできる構成を実現できる。さらに、被写体の全体を第２の光源装置によって照射することにより、画像全体の輝度を上げることができ、コントラストの良い陰影を有する登録画像群を撮影することが可能となる。

また、第１の光源装置が蛍光灯を有する構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、汎用の蛍光灯を用いて本発明の撮影システムの構成を実現することができる。

さらに、蛍光灯は、交流電源によって駆動される構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、汎用的な交流電源と蛍光灯との組み合わせによって、本発明の撮影システムの構成を実現することができる。

また、第２の光源装置が白熱灯を有する構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、汎用的な白熱灯を用いて本発明の撮影システムの構成を実現することができる。

さらに、撮影装置は、撮影タイミングを制御する撮影制御部を有する構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、撮影制御部によって、撮影装置の撮影タイミングを任意のタイミングにすることができるので、第１の光源装置の周期的な変化を考慮しつつ、互いに異なる陰影を有する画像を必要な枚数分撮影することが可能となる。

また、第１の光源装置は、第１の光源装置の点滅を制御する光源駆動部を有し、撮影制御部は、光源駆動部の制御信号にもとづいて、撮影装置の撮影タイミングを制御する構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、光源駆動部から直接制御信号を受け取ることができるので、より確実に撮影装置の撮影タイミングを制御することが可能である。

さらに、撮影装置は、撮影された画像を記憶する記憶部を有する構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、撮影された画像を撮影装置内に記憶しておくことができるので、照合装置等の他の装置との連携が容易な構成を実現できる。

次に、本発明の撮影装置は、本発明の撮影システムに用いる撮影装置であって、第１の光源装置の光線の強度が変化する周期とは異なる間隔で撮影を行うことにより、被写体の互いに陰影の異なる複数の画像を撮影することを特徴としている。

このような構成により、第１の光源装置との組み合わせという簡易な装置構成で、被写体に対して圧迫感を与えず、自然に登録画像群を撮影することのできる構成を実現できる。

次に、本発明の照合装置は、本発明の撮影装置と、撮影装置で撮影された被写体の互いに陰影の異なる複数の画像を登録画像群として記憶する登録画像群記憶部と、照合されるべき画像が入力される入力部と、入力部から入力された照合されるべき画像と、登録画像群記憶部に記憶された登録画像群とを比較照合する照合部とを備えたことを特徴としている。

このような構成により、第１の光源装置と撮影装置との組み合わせという簡易な装置構成で、被写体に対して圧迫感を与えず、自然に登録画像群を撮影することのできる構成を実現できる。

次に、本発明の撮影方法は、光線の強度が周期的に変化するように被写体を照射する第１の光源装置と撮影装置とを備えた撮影システムを用いた被写体の撮影方法であって、撮影装置が、第１の光源装置の光線の強度が変化する周期とは異なる間隔で撮影を行うことにより、被写体の互いに陰影の異なる複数の画像を撮影することを特徴としている。

このような方法により、第１の光源装置と撮影装置との組み合わせという簡易な装置構成で、被写体に対して圧迫感を与えず、自然に登録画像群を撮影することのできる方法を実現できる。

以上述べたように、本発明によれば、簡易な装置構成で、被写体に対して圧迫感を与えず、自然に登録画像群を撮影することのできる撮影システム、撮影装置およびそれを用いた照合装置ならびに撮影方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０について説明する。図１および図２は、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０の概略構成を示す図であり、図１は、その撮影システム１０を上から見た平面図であり、図２は、その撮影システム１０を横から見た側面図である。

図１および図２に示したように、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０は、人物である被写体３０に正対するように配置された撮影装置１、撮影装置１から見て、被写体３０に向かって左方向から被写体３０の顔を照射する第１の光源装置２、および、撮影装置１から見て、被写体３０に向かって右方向から被写体３０の顔を照射する第２の光源装置３を備えている。

実際には、所定の場所（ある程度照明の暗い部屋が望ましい）に、あらかじめ撮影装置１、第１の光源装置２および第２の光源装置３を有する撮影システム１０が設置されており、被写体３０は、画像を撮影する際に図１および図２に示したような場所に位置することにより、被写体３０は本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０を使用することができる。

本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０は、図３に示したような、顔照合方法における登録画像群５０として用いるのに適した、被写体３０の、様々な陰影を有する登録画像群５０を撮影するのに適した撮影システムである。図３は、本発明の第１の実施の形態における登録画像群５０の例を示す図である。図３に示した例においては、登録画像群５０として、被写体３０に対して正面から光線を照射された登録画像５３、登録画像５３よりも被写体３０に向かってやや右方向から光線を照射された登録画像５２、登録画像５２よりもさらに被写体３０に向かって右方向から光線を照射された登録画像５１、正面から光線を照射された登録画像５３よりも被写体３０に向かってやや左方向から光線を照射された登録画像５４、および、登録画像５４よりもさらに被写体３０に向かって左方向から光線を照射された登録画像５５を有している。

このように、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０によれば、撮影装置１、第１の光源装置２および第２の光源装置３を用いるという簡易な構成によって、図３に示したような、互いに異なる様々な陰影を有する登録画像群５０を撮影することが可能である。以下、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０の構成について、詳細に説明する。

まず、本発明の第１の実施の形態においては、図１に示したように、撮影装置１と被写体３０とを結ぶ光軸に対して、第２の光源装置３による被写体３０の照射方向がなす水平方向の角度を角度θ１とし、第１の光源装置２が被写体３０を照射する水平方向の角度を角度θ２とした場合、
θ１＝θ２
を満たすように、撮影装置１、第１の光源装置２および第２の光源装置３が配置されている。

また、図２に示したように、撮影装置１と被写体３０とがなす光軸方向に対して、第１の光源装置２の光線が被写体３０を照射する照射方向がなす垂直方向の角度および第２の光源装置３の光線が被写体３０を照射する垂直方向の角度はほぼ等しくなるように、撮影装置１、第１の光源装置２および第２の光源装置３が配置されている。

なお、これらの配置は、被写体３０の顔の高さを検知して、撮影装置１、第１の光源装置２および第２の光源装置３の高さや向き等が変化することによって決定される構成であってもよいし、あらかじめ撮影装置１、第１の光源装置２および第２の光源装置３の配置が決まっており、被写体３０が自らの位置を調整する、または、誘導されることによって決定される構成であってもよい。

本発明の第１の実施の形態における第１の光源装置２は、周期的に光量が変動する光源装置であれば、例えば、商用電源にて駆動される蛍光灯（蛍光放電灯）等、様々な光源装置を用いることができる。また、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の光量を駆動回路で周期的に変動させることによっても実現することが可能である。

また、第２の光源装置３としては、周期的に光量が変動しない、すなわち、実質的に光量の一定な光源装置、例えば、白熱灯等を用いることが可能である。

ここで、本発明の第１の実施の形態における撮影装置１の構成について説明する。図４は、本発明の第１の実施の形態における撮影装置１の構成を示すブロック図である。

図４に示したように、本発明の第１の実施の形態における撮影装置１は、第１の光源装置２および第２の光源装置３からの光線の照射による被写体３０の顔における反射光を透過する光学系１１、光学系１１を透過した光像を撮影するＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像部１２、撮像部１２における撮影のタイミングを制御する撮影制御部１３、撮像部１２から出力された電気信号を映像信号に変換する処理を行う画像処理部１４、および、画像処理部１４から出力された画像を蓄積する記憶部１５を有する。

本発明の第１の実施の形態における撮影装置１は、その撮影制御部１３によって撮像部１２が被写体３０の撮影を行うタイミングが、第１の光源装置２の光量が変動する周期と関連している。図５は、本発明の第１の実施の形態における撮影装置１の撮影制御部１３が制御する撮像部１２の撮影タイミングについて説明するための図である。図５は、本発明の第１の実施の形態における第１の光源装置２の光量が変動する様子の一例を示す図である。なお、図５に示した第１の光源装置２の略正弦波状の光量の変動の様子は、あくまでも一例であり、他にも、三角波状、鋸歯状波状および階段波状等に光量が変動する場合もあり得る。

図５に示したように、本発明の第１の実施の形態においては、第１の光源装置２として、商用ＡＣ電源によって駆動される蛍光灯を用いているので、その光線の強度（ここでは、全光束の量のことをいう）が、商用ＡＣ電源の周波数に対応して変化する。例えば、図５に示したように、電源の周波数がｆ（Ｈｚ）であった場合には、変動周期Ｆ＝１／２ｆ秒を一周期として、周期的に光量が変動することとなる。例えば、商用ＡＣ電源の周波数が５０Ｈｚである場合には、１／１００秒を一周期として、周期的に光量が変動することとなる。よって、様々な陰影を有する登録画像群５０を撮影するために、もっとも簡易な構成としては、撮影制御部１３は、撮像部１２に対して、このＦ＝１／２ｆ秒という周期の倍数以外の間隔で撮影を行わせることで、様々な陰影を有する登録画像群５０を撮影することが可能である。このとき、商用ＡＣ電源の周波数ｆは既知であることから、撮影制御部１３に対して、あらかじめＦ＝１／２ｆ秒という周期の倍数以外の間隔で撮像部１２の撮影を行うように設定しておくことが可能である。

ここで、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０を用いて、第１の光源装置２の光線の強度が変化する周期に応じて、撮影制御部１３によって撮像部１２の撮影を行う間隔を変化させることによって、互いに異なる様々な陰影を有する登録画像群５０を撮影することができる理由について、さらに詳細に説明する。図６は、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０によって、互いに異なる陰影を有する登録画像群５０を撮影することができる理由について説明するための図である。図６（ａ）は、第１の光源装置２および第２の光源装置３の時間Ｔに対する光線の強度を示す図であり、図６（ｂ）は、撮影制御部１３による撮像部１２の撮影タイミングの違いによる仮想的な照明方向を示す図である。

まず、図６（ａ）に示したように、第１の光源装置２が、変動周期Ｆで周期的に変化しており、その光線の強度の最大値が値Ｐ１であるとする。一方、第２の光源装置３の光線の強度は、値Ｐ２で一定であるとする。また、値Ｐ２は値Ｐ１の半分の値であるとする。このような条件で、第１の光源装置２および第２の光源装置３で被写体３０を照射した場合において、撮影装置１によって、図６（ａ）に示すＡ〜Ｄの四つのタイミングで撮影を行ったとする。そうすると、図６（ｂ）に示したように、あたかもＡ〜Ｄの四つの方向それぞれから照明を行ったような画像を撮影することができる。さらに、具体的に説明する。

まず、図６（ａ）において、Ａに示すタイミングは、第１の光源装置２の光線の強度が値Ｐ１であり、第２の光源装置３の光線の強度は値Ｐ２である。このような場合には、仮想的に、図６（ｂ）に破線で示した、第１の光源装置２が被写体３０を照射する角度よりも、第２の光源装置３よりの方向Ａから照明を行ったときと同じ登録画像を撮影することができる。

次に、図６（ａ）において、Ｃに示すタイミングは、第１の光源装置２の光線の強度が値Ｐ１の半分の値Ｐ２であり、第２の光源装置３の光線の強度も値Ｐ２であり、互いに等しい。このような場合には、仮想的に、図６（ｂ）に示した、第１の光源装置２が被写体３０を照射する角度と、第２の光源装置３が被写体３０を照射する角度の中間、すなわち、撮影装置１が被写体３０を撮影する正面方向Ｃから照明を行ったときと同じ登録画像を撮影することができる。

また、図６（ａ）において、Ｂに示すタイミングは、第１の光源装置２の光線の強度が値Ｐ１と値Ｐ２との間であり、第２の光源装置３の光線の強度は値Ｐ２である。このような場合には、仮想的に、図６（ｂ）に示した、前述の方向Ａと方向Ｃの中間、すなわち、方向Ｂから照明を行ったときと同じ登録画像を撮影することができる。

さらに、図６（ａ）において、Ｄに示すタイミングは、第１の光源装置２の光線の強度が「０」であり、第２の光源装置３の光線の強度は値Ｐ２である。このような場合には、第１の光源装置２の光線の影響は考慮する必要がなく、仮想的に、図６（ｂ）に示した、第２の光源装置３が被写体３０を照射する方向Ｄから被写体３０に対して照明を行ったときと同じ登録画像を撮影することができる。

このように、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０によれば、撮影装置１、第１の光源装置２および第２の光源装置３を備えるという簡易な構成で、あたかも仮想的に照明の位置を変化させたかのような、互いに異なる様々な陰影を有する画像を撮影することができる。

なお、この複数の光源装置の配置および強度を変化させることによって、仮想的な照明の位置を変化させる方法についての考え方は、例えば、Ｐ．Ｎ． Ｂｅｌｈｕｍｅｕｒ， ａｎｄ Ｄ．Ｊ．Ｋｒｉｅｇｍａｎ， “Ｗｈａｔ ｉｓ ｔｈｅ ｓｅｔ ｏｆ ｉｍａｇｅｓ ｏｆ ａｎ ｏｂｊｅｃｔ ｕｎｄｅｒ ａｌｌ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ？” Ｐｒｏｃ． ＩＥＥＥ Ｉｎｔ．Ｃｏｎｆ． Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ Ｐａｔｔｅｒｎ Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ， ｐｐ．２７０〜２７７， １９９６に示されている。

本発明の第１の実施の形態の撮影システム１０は、上述の第１の光源装置２の光量の変動周期Ｆ、および、登録画像群５０として必要な枚数によって、撮影制御部１３によって、撮影装置１の撮像部１２の撮影タイミングを制御することによって、さらに迅速に、登録画像群５０を得ることができる。次に、この構成について詳細に説明する。

まず、本発明の第１の実施の形態の撮影システム１０は、前述した図５に示したように、第１の光源装置２の光線の強度の変動がもっとも大きいのは、領域Ａで示される期間である。この領域Ａで示される期間は、商用電源の周波数ｆ（Ｈｚ）に対して、１／４ｆの期間である。この期間内に、必要な枚数の登録画像を撮影する必要がある。

よって、本発明の第１の実施の形態において、望ましい構成としては、例えば第１の光源装置２の光量の変動周期をＦ秒として、登録画像群５０として必要な枚数をＮ枚とすると、撮影タイミングＴを、
Ｔ＝Ｔ０＋（Ｆ／（２×Ｎ）） （１）
とすればよい。ここで、Ｔ０は、「０」を含む任意の周期であり、撮像部１２の撮像素子のシャッタースピードの調整等によって、変更可能である。（１）式に示したような撮影タイミングＴによって、少なくとも（２×Ｎ−１）枚の撮影を行えば、その中に、所望のＮ枚の登録画像群５０が含まれているはずである。

すなわち、本発明の第１の実施の形態における撮影装置１は、一定の周期で撮影を行うのではなくて、（Ｆ／（２×Ｎ））秒ずつ撮影周期をずらした間隔で、少なくとも（２×Ｎ−１）枚の撮影を行うことにより、様々な陰影を有するＮ枚の被写体３０の顔の登録画像群５０を撮影することが可能である。ここで、本発明の第１の実施の形態における撮影装置１の望ましい撮影タイミングについて、さらに詳細に説明する。

図７は、本発明の第１の実施の形態における撮影装置１の撮影タイミングについてさらに詳細に説明するための図である。図７においては、横軸に時間Ｔをとって、縦軸に第１の光源装置２の光線の強度を示し、登録画像群５０として、Ｎ＝４枚の画像を撮影する場合について示している。まず、図７（ａ）に示したように、光線の強度がもっとも大きくなる時刻Ｔ１で撮影装置１による撮影が行われたとする。このような場合、前述のように、第１の光源装置２の駆動される周期を周期Ｐ（ｓ）とした場合、Ｐ／２（ｓ）毎に、光線の強度が時刻Ｔ１と同じ最大値となる。よって、同じ値とならないように、Ｐ／４（ｓ）内に、所望のＮ枚の画像を所定の間隔をあけて撮影する（時刻Ｔ２，時刻Ｔ３および時刻Ｔ４において撮影する）ことにより、Ｎ枚の陰影の異なる登録画像群５０を撮影することができる。

一方で、図７（ｂ）に示したような、時刻Ｔ６において、撮影装置１の撮影を行った場合には、この時刻Ｔ６からＰ／４（ｓ）後の時刻Ｔ９までの間に、所望の４枚の登録画像群５０の撮影を行ったとする。このような場合、図７（ｂ）に示したように、この間に、等間隔で４枚の画像の撮影を行うと、時刻Ｔ６で撮影した画像と時刻Ｔ９で撮影した画像が同じような陰影を有する画像になってしまい、登録画像群５０としては、必要な枚数の登録画像が撮影できたとはいえない。

よって、前述のように、図７（ｂ）に示したような場合には、時刻Ｔ６から時刻Ｔ９までのＰ／４（ｓ）期間に加えて、さらに時刻Ｔ９より後のＰ／４（ｓ）の間（すなわち、変動周期Ｆ秒の間）、撮影を繰り返して行い、（２Ｎ−１）枚（図７（ｃ）に示した例においては、７枚）の撮影を行うことにより、少なくともＮ枚の互いに異なる陰影を有する登録画像群５０を撮影することが可能となることが経験的に分かった。図７（ｃ）の例においては、時刻Ｔ７、時刻Ｔ８、時刻Ｔ９および時刻Ｔ１０で撮影した画像が、それぞれ第１の光源装置２の光線の強度が異なるので、それぞれ異なる陰影を有する登録画像群５０を撮影することができる。具体的には、５枚の登録画像群５０が必要な場合には、商用ＡＣ電源の周波数ｆを５０Ｈｚとした場合、変動周期Ｆ＝１／１００秒であるので、１／２００秒ずつ撮影周期をずらした間隔で、２×Ｎ−１＝９枚の画像を撮影することによって、少なくとも５枚の有効な登録画像群５０を得ることができる。

このように、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１においては、第１の光源装置２の駆動周波数および登録画像群５０として必要な登録画像の枚数から望ましい撮影タイミングを設定して、所望の登録画像群５０を撮影することが可能となる。

なお、本発明の第１の実施の形態においては、第１の光源装置２が商用ＡＣ電源によって駆動されており、そのあらかじめ決まった駆動周波数に応じて撮影装置１の撮影制御部１３によって撮像部１２の撮影タイミングが制御される例を示した。しかしながら、本発明はこの例に限定されるものではない。図８は、本発明の第１の実施の形態における撮影システムの別の構成を示す図である。例えば、図８に示した撮影装置３０１のように、撮影装置３０１の撮影制御部３１３が、第１の光源装置３０２の点灯を駆動制御する光源駆動部３１から制御信号を受け取って、その光量の変動周期に応じて、撮影装置３０１の撮像部１２の撮影タイミングを制御する構成であってもよい。このような構成とすれば、第１の光源装置３０２が商用ＡＣ電源で駆動されておらず、光源駆動部３１によって任意の周波数で駆動制御されている場合にも、適切な撮影タイミングで撮影を行うことが可能となる。

なお、本発明の第１の実施の形態においては、撮影装置１の撮影タイミングとして、撮影装置１，３０１が等間隔で撮影を行う例を示したが、本発明の撮影装置および撮影システムはこれに限定されない。

例えば、ランダムなタイミングで撮影を行ったり、撮影間隔の長短を調節したりして撮影し、結果的に陰影を有する所望枚数の登録画像群を作成することのできる撮影装置および撮影システムはすべて本発明に含まれることはいうまでもない。

また、本発明の第１の実施の形態においては、異なる陰影を有する複数の登録画像群５０を撮影するために、撮影装置１の撮影タイミングを制御する例を示したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、シャッタースピードを制御することによって、陰影の異なる画像を撮影し、登録画像群を作成することも可能であり、撮影タイミングとあわせて、シャッタースピードをも制御することにより、それぞれ異なる陰影を有する画像を撮影する撮影装置および撮影システムもすべて本発明に含まれることはいうまでもない。

さらに、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０においては、第１の光源装置２と被写体３０との距離、および、第２の光源装置３と被写体３０との距離とが等しい例を示したが、本発明の撮影システムはこの例に限定されない。被写体３０と第１の光源装置２との距離、および、被写体３０と第２の光源装置３との距離が異なってもよいことはいうまでもない。

また、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０においては、第１の光源装置２と被写体３０とがなす角度θ２、および、第２の光源装置３と被写体３０とがなす角度θ１とが等しい例を示したが、本発明の撮影システムはこの例に限定されない。被写体３０と第１の光源装置２との角度θ２、および、被写体３０と第２の光源装置３との角度θ１が異なってもよいことはいうまでもない。

さらに、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０においては、第１の光源装置２と被写体３０とがなす垂直方向の角度、および、第２の光源装置３と被写体３０とがなす垂直方向の角度が等しい例を示したが、本発明の撮影システムはこの例に限定されない。被写体３０と第１の光源装置２とがなす垂直方向の角度、および、被写体３０と第２の光源装置３とがなす垂直方向の角度が異なってもよいことはいうまでもない。この場合には、図３に示したような、水平方向に陰影の異なる登録画像群５０に加えて、さらに垂直方向にも陰影の異なる登録画像群を撮影することができる。

なお、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０においては、第１の光源装置２として蛍光灯を用い、第２の光源装置３として白熱灯を用いた構成によって説明を行ったが、本発明の撮影システムはこの構成に限定されるものではない。例えば、第１の光源装置２として蛍光灯を用いる一方で、第２の光源装置３としては、原理的にはその光量が周期的に変化しない光源であればどのような光源を用いることも可能であり、例えば、太陽光を第２の光源装置３として用いることにより、自然光を利用して、光源装置としては第１の光源装置２のみを用いて本発明の撮影システムの構成を実現することも可能である。

また、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０においては、第１の光源装置２として蛍光灯を用いる構成によって説明を行ったが、本発明の撮影システムはこの構成に限定されるものではない。第１の光源装置２としては、周期的に光量が変化する光源装置であれば、どのような光源を用いることも可能であり、例えば、高周波照明装置を第１の光源装置２として用いることが可能である。このような場合にも、高周波照明装置の駆動周波数を考慮して、撮影装置１による撮影タイミングを制御することによって、様々な陰影を有する登録画像群５０を撮影することが可能となる。

さらに、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０は、顔認証装置における、登録画像群５０を撮影するために用いる例を示したが、本発明の撮影システムの用途はこれに限定されるものではない。例えば、顔認証装置において、照合時に入力される画像を撮影する用途に用いることも可能であり、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０をこのような用途に用いた場合には、前述した登録画像群５０と同様の、複数の互いに異なる陰影を有する画像を撮影することが可能となる。このように、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０を被写体の比較対象となる画像の入力装置として用いた場合には、照合処理に際して、１枚の入力画像を用いるのではなく、複数枚の入力画像を使った照合方法を実現することができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態における照合装置６０について説明する。本発明の第２の実施の形態における照合装置６０は、本発明の第１の実施の形態において説明した撮影装置１，３０１を備えており、撮影装置１，３０１の記憶部１５に記憶された登録画像群５０と、入力される入力画像とを比較照合することができる。図９は、本発明の第２の実施の形態における照合装置６０の構成を示すブロック図である。

本発明の第２の実施の形態における照合装置６０は、本発明の第１の実施の形態において説明した撮影装置１，３０１、比較照合すべき入力画像が入力される入力部６１、撮影装置１の記憶部１５に記憶された、あらかじめ登録された者それぞれに対応する登録画像群５０と、入力部６１から入力される入力画像とを比較照合する照合部６２、および、照合部６２における比較照合の結果が出力される出力部６３を備えている。

本発明の第２の実施の形態における照合装置６０の入力部６１としては、ライブの画像を入力するには公知の様々なカメラ装置を用いることができるし、写真等を入力する場合には、スキャナ装置を用いることができるし、さらには、照合すべき者の顔画像が記憶された記憶媒体からデータを読み込む読込手段を用いることも可能である。

また、照合部６２における顔画像の比較照合方法に、本発明はなんら限定されるものではないが、例えば、固有空間法、部分空間法またはＫＮＮ法等の公知の画像比較照合方法を用いることが可能である。

本発明の第２の実施の形態における照合装置６０の出力部６３としては、外部の装置に照合結果を出力する出力手段を用いることもできるし、照合すべき者に対して照合結果を出力するための表示装置を用いることも可能である。

ここで、本発明の第２の実施の形態における照合装置６０の動作について説明する。図１０は、本発明の第２の実施の形態における照合装置６０の動作ステップについて説明するためのフローチャートである。

図１０に示したように、本発明の第２の実施の形態における照合装置６０においては、まず、入力部６１から、比較用の画像が入力される（Ｓ１）。

次に、入力部６１から入力された比較画像と、あらかじめ撮影装置１，３０１の記憶部１５に記憶された登録画像群５０とが比較照合される（Ｓ２）。このステップＳ２においては、登録画像群５０として、本発明の第１の実施の形態における撮影システム１０で撮影された互いに異なる陰影を有する登録画像群５０が、あらかじめ登録された者それぞれに対して記憶されているので、入力部６１から入力された比較画像がどのような陰影を有している場合にも、比較的本人認証率の高い照合処理を行うことが可能である。

さらに、本発明の第２の実施の形態における照合装置６０は、照合部６２における照合結果を出力部６３より出力して、処理を終了する（Ｓ３）。

以上述べたように、本発明の第２の実施の形態における照合装置６０を構成することにより、照合装置６０の記憶部１５には、撮影装置１によって撮影された、あらかじめ登録された者それぞれについての様々な陰影を有する登録画像群５０が登録されていることから、入力部６１から入力された入力画像が撮影されたときの光源の影響による陰影の悪影響を受けることなく、本人認証を行うことができる。

以上述べたように、本発明によれば、簡易な装置構成で、被写体に対して圧迫感を与えず、自然に登録画像群を撮影することができるという優れた効果を有するので、主に被写体の顔画像を用いて、被写体の個人認証を行う照合装置、さらに詳しくは、照合装置の登録画像群を撮影する撮影システム、撮影装置およびそれを用いた照合装置ならびに撮影方法等として有用である。

本発明の第１の実施の形態における撮影システムの概略構成を示す平面図 本発明の第１の実施の形態における撮影システムの概略構成を示す側面図 本発明の第１の実施の形態における登録画像群の例を示す図 本発明の第１の実施の形態における撮影装置の構成を示すブロック図 本発明の第１の実施の形態における撮影装置の撮影制御部が制御する撮像部の撮影タイミングについて説明するための図 本発明の第１の実施の形態における撮影システムによって互いに異なる陰影を有する登録画像群を撮影することができる理由について説明するための図 本発明の第１の実施の形態における撮影装置の撮影タイミングについてさらに詳細に説明するための図 本発明の第１の実施の形態における撮影システムの別の構成を示す図 本発明の第２の実施の形態における照合装置の構成を示す図 本発明の第２の実施の形態における照合装置の動作ステップについて説明するためのフローチャート

符号の説明

１，３０１ 撮影装置
２，３０２ 第１の光源装置
３ 第２の光源装置
１０ 撮影システム
１１ 光学系
１２ 撮像部
１３，３１３ 撮影制御部
１４ 画像処理部
１５ 記憶部
３０ 被写体
３１ 光源駆動部
５０ 登録画像群
５１〜５５ 登録画像
６０ 照合装置
６１ 入力部
６２ 照合部
６３ 出力部

Claims (10)

1. 強度が周期的に変化する光線を被写体に照射する第１の光源装置と、
   強度が一定な光線を第１の光源装置とは異なる角度から前記被写体に照射する第２の光源装置と、
   光線方向の異なるＮ枚の画像を撮影する撮影装置とを備え、
   前記第１の光源装置の光線の強度が変動周期Ｆ秒で変化するとき、前記撮影装置は、撮影周期をＦ／（２Ｎ）とし、前記変動周期Ｆの間に、少なくとも（２Ｎ−１）枚の画像を撮影することを特徴とする撮影システム。
2. 前記第１の光源装置が蛍光灯を有することを特徴とする請求項１に記載の撮影システム。
3. 前記蛍光灯は、交流電源によって駆動されることを特徴とする請求項２に記載の撮影システム。
4. 前記第２の光源装置が白熱灯を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮影システム。
5. 前記撮影装置は、撮影タイミングを制御する撮影制御部を有することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の撮影システム。
6. 前記第１の光源装置は、前記第１の光源装置の点滅を制御する光源駆動部を有し、前記撮影制御部は、前記光源駆動部の制御信号にもとづいて、前記撮影装置の撮影タイミングを制御することを特徴とする請求項５に記載の撮影システム。
7. 前記撮影装置は、撮影された画像を記憶する記憶部を有することを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の撮影システム。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の撮影システムに用いる前記撮影装置であって、前記第１の光源装置の光線の強度が変化する周期とは異なる間隔で撮影を行うことにより、前記被写体の互いに陰影の異なる複数の画像を撮影することを特徴とする撮影装置。
9. 請求項８に記載の撮影装置と、前記撮影装置で撮影された前記被写体の互いに陰影の異なる複数の画像を登録画像群として記憶する登録画像群記憶部と、照合されるべき画像が入力される入力部と、前記入力部から入力された前記照合されるべき画像と、前記登録画像群記憶部に記憶された前記登録画像群とを比較照合する照合部とを備えたことを特徴とする照合装置。
10. 光線の強度が周期的に変化するように被写体を照射する第１の光源装置と、
    強度が一定な光線を第１の光源装置とは異なる角度から前記被写体に照射する第２の光源装置と、
    光線方向の異なるＮ枚の画像を撮影する撮影装置とを備えた撮影システムを用いた被写体の撮影方法であって、
    前記撮影装置が、前記第１の光源装置の光線の強度が変動周期Ｆ秒で変化するとき、前記撮影装置は、撮影周期をＦ／（２Ｎ）とし、前記変動周期Ｆの間に、少なくとも（２Ｎ−１）枚の画像を撮影することを特徴とする撮影方法。

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