JP6572537B2 - 認証装置、方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、認証装置、方法及びプログラムに関する。

指の指紋、目の虹彩などの生体情報を用いた生体認証装置は、各種分野で利用されている。虹彩認証は、虹彩、即ち、黒目の瞳孔を除いたドーナツ状部分のパターンの特徴を利用して個人認証を行う。人間の虹彩パターンの特徴は、生後２年以降は殆ど変化しないため、虹彩認証は、比較する虹彩パターンの経年変化が起こりにくく、認証精度が高く、非接触で認証が可能であるなどのメリットを有することから注目されている。

近年、虹彩認証はスマートホンなどの小型電子装置または可搬型電子装置への搭載が検討されており、電子装置は様々な環境下での使用を想定することが望ましい。一方、虹彩パターンは、周囲の明るさにより瞳孔の大きさが変化する。このため、虹彩パターンの登録時と虹彩パターンの認証時とで環境照度の差が大きい場合、個人認証により本人であるか否かを正しく認識できる確率（または、認証精度）が低下する。

虹彩画像の認証時の明るさを検知して虹彩画像の登録時の明るさに近づけるように照明装置を制御する方法や、複数の異なる光源を用いて検出した虹彩画像の中から最適な虹彩画像を選択して認証に用いる方法などが提案されている（例えば、特許文献１，２）。しかし、電子装置によっては、照明装置の明るさを制御することが難しい場合や、複数の光源を設けることが難しい場合がある。特に可搬型の電子装置の場合、照明装置を制御して明るさを制御しても、電子装置が使用される環境によっては明るさを正確に制御することは難しい。また、可搬型の電子装置の場合、電子装置の限られたスペースに複数の異なる光源を設けることは難しい。このため、虹彩認証の認証精度を向上するために、照明装置を制御したり、複数の光源を用いたりすることは、望ましくない。

一方、検出した虹彩画像の瞳孔径を、基準瞳孔径に合わせて拡大または縮小して認証に用いる方法も提案されている（例えば、特許文献３）。しかし、検出した虹彩画像の瞳孔径を、基準瞳孔径に合わせて拡大または縮小する方法の場合、虹彩画像の検出の度に拡大または縮小処理を行わなければならず、拡大または縮小処理に時間がかかるために認証時間が増加すると共に、虹彩画像の拡大または縮小処理により認証精度が低下してしまう。このため、虹彩画像に拡大または縮小処理を施すことは、望ましくない。

また、瞳孔径の大きさに応じてクラス分けされた複数の参照虹彩画像を登録しておき、認証時には入力された虹彩画像の瞳孔径を計算し、計算した瞳孔径に対応するクラスに属する参照虹彩画像を検索して入力された虹彩画像と比較する方法が提案されている（例えば、特許文献４）。しかし、この提案されている方法の場合、虹彩認証の度に入力された虹彩画像からクラス分けのための瞳孔径を計算する計算処理を行わなければならず、計算処理に時間がかかるために認証時間が増加してしまう。

特開２００４−２６１５１５号公報 特開２００５−６２９９０号公報 特開２００９−８０７０６号公報 特表２００４−５１１８６２号公報

従来の虹彩認証では、入力された虹彩画像に対して拡大または縮小処理、或いは、計算処理を施す場合、認証時間を短縮することは難しい。

そこで、１つの側面では、認証時間を短縮可能な認証装置、方法及びプログラムを提供することを目的とする。

１つの案によれば、環境照度を検出する検出手段と、認証時に前記検出手段が検出した前記環境照度との差が最小となる登録環境照度に紐付けて記憶された登録虹彩データを、複数の登録虹彩データを登録環境照度と紐付けて記憶する記憶部から検索する検索手段と、前記認証時に撮像対象を撮像する撮像手段と、前記撮像対象から入力虹彩データを抽出する画像処理手段と、前記入力虹彩データを前記検索された登録虹彩データと照合する照合手段とを備え、前記検出手段による前記環境照度の検出及び前記検索手段による前記検索を含む第１の処理と、前記撮像手段による前記撮像、前記画像処理手段による前記抽出及び前記照合手段による前記照合を含む第２の処理とは、並行して実行される認証装置が提供される。

一態様によれば、認証時間を短縮することができる。

第１実施例における認証装置の一例を示すブロック図である。 照度検出処理の一例を説明するフローチャートである。 第１実施例における認証装置の登録処理の一例を説明するフローチャートである。 登録データの一例を示す図である。 第１実施例における認証処理の一例を説明するフローチャートである。 登録虹彩データを検索する検索処理の一例を説明するフローチャートである。 第１実施例における認証処理の他の例を説明するフローチャートである。 認証処理における並列処理を説明する図である。 第２実施例における認証装置の一例を示すブロック図である。 第２実施例における認証装置の登録処理の一例を説明するフローチャートである。 第２実施例における認証処理の一例を説明するフローチャートである。

一態様では、認証時に環境照度を検出するセンサが検出した環境照度との差が最小となる登録環境照度に紐付けて記憶された登録虹彩データを、複数の登録虹彩データを登録環境照度と紐付けて記憶する記憶部から検索し、認証時にカメラが撮像した撮像対象から抽出した虹彩データを検索した登録虹彩データと照合する。環境照度の検出及び登録虹彩データの検索を含む処理と、撮像対象の撮像、虹彩データの抽出及び虹彩データの照合を含む処理とは、並行して実行される。例えば、照合された虹彩データと登録虹彩データとが一致すれば、撮像対象である個人が認証される。

以下に、開示の認証装置、方法及びプログラムの各実施例を図面と共に説明する。

図１は、第１実施例における認証装置の一例を示すブロック図である。図１に示す認証装置１−１は、生体情報の一例である虹彩情報に基づき個人認証を行う。認証装置１−１は、制御装置１１、カメラ１２、照明駆動部１３、照明装置１４、照度センサ１５、及び記憶装置１６を有する。認証装置１−１は、汎用のコンピュータシステムまたは端末装置に搭載されていても良い。また、認証装置１−１は、スマートホン、タブレット、ノートパソコンなどの可搬型電子装置に搭載されていても良い。記憶装置１６の記憶領域を形成する少なくとも一部は、認証装置１−１に対して外部接続され制御装置１１によりアクセス可能な外部記憶装置（図示せず）により形成しても良い。

制御装置１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサにより形成可能である。制御装置１１は、虹彩認証エンジン１１１、モード切替部１１７、照明制御部１１８、及び照度検出部１１９を有する。虹彩認証エンジン１１１は、キャプチャ部１１２、虹彩認識部１１３、特徴抽出部１１４、登録及び認証部（以下、「登録／認証部」とも言う）１１５、及び出力部１１６を有する。

カメラ１２は、撮像対象を撮像する撮像手段（または、撮像部）の一例である。カメラ１２により撮像された撮像対象の撮像データは、虹彩認証エンジン１１１のキャプチャ部１１２に入力される。この例では、撮像対象は、個人認証するべき認証対象者の目である。キャプチャ部１１２は、目の撮像データから虹彩及び瞳孔を含む画像データを周知の方法でキャプチャする。虹彩認識部１１３は、キャプチャされた画像データから周知の方法で虹彩部分を認識する。特徴抽出部１１４は、認識された虹彩部分の特徴点を周知の方法で抽出し、抽出した特徴点を含む虹彩データを生成して登録／認証部１１５に入力する。登録／認証部１１５は、モード切替部１１７からのモード信号に基づいて、虹彩データの登録、または、虹彩データと記憶装置１６に記憶された登録虹彩データとの照合による認証を行う。モード切替部１１７は、例えば認証装置１−１のキーボードなどの入力部（図示せず）により形成しても良く、虹彩データの登録処理または認証処理を指示するモード信号を出力する。出力部１１６は、登録／認証部１１５による登録処理または認証処理の結果を記憶装置１６に出力して、必要に応じて虹彩データまたは認証データを記憶装置１６に記憶する。

制御装置１１の照明制御部１１８は、照明駆動部１３を介して照明装置１４を駆動制御して、撮像対象に赤外光の照明を当てる。光照明装置１４は、後述する登録処理時及び認証処理時に赤外光を出射する。照度センサ１５は、赤外光の照明を当てられた撮像対象の近傍の環境照度を検出して検出信号を制御装置１１の照度検出部１１９に入力する。照度検出部１１９は、検出信号に基づき登録処理時及び認証処理時の環境照度を検出して記憶装置１６に記憶する。センサ１５及び照度検出部１１９は、環境照度を検出する検出手段（または、検出部）の一例を形成する。記憶装置１６は、後述するように、環境照度に紐付けて虹彩データを記憶する。

記憶装置１６は、記憶部の一例であり、検出された環境照度、抽出された特徴点を含む虹彩データなどを一時的に記憶する一時メモリとして機能しても良い。また、記憶装置１６は、制御装置１１を形成するプロセッサ（または、コンピュータ）が実行するプログラム、プログラムが用いる各種パラメータ、プログラムが実行する演算処理などの中間結果を含む各種データを記憶しても良い。プロセッサ（または、コンピュータ）に登録処理、認証処理などの処理を実行させるプログラムを記憶した記憶装置１６は、周知のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体により形成可能である。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、磁気記録媒体、光記録媒体、光磁気記録媒体、半導体記憶装置などを含む。

図２は、照度検出処理の一例を説明するフローチャートである。図２に示す照度検出処理は、後述する登録処理時及び認証処理時に実行される。図２の照度検出処理が開始されると、制御装置１１の照度検出部１１９は、ステップＳ２１において、照度センサ１５が出力する検出信号に基づいて現在の環境照度を検出して記憶装置１６に一時的に記憶する。ステップＳ２１の後、処理は登録処理または認証処理に戻る。

照度検出処理は、登録処理または認証処理における画像処理と並行して実行されても、画像処理に先立って実行されても良い。登録処理における画像処理（後述する図３のステップＳ３１〜Ｓ３５）は、後述するように、撮像データの取得及び虹彩データの抽出を含む。認証処理における画像処理（後述する図５のステップＳ５２〜Ｓ５５）は、後述するように、撮像データの取得、虹彩データの抽出、及び虹彩データの照合を含む。

図３は、第１実施例における認証装置の登録処理の一例を説明するフローチャートである。登録処理は、認証処理に先立って複数の環境照度下で実行され、環境照度に紐付けて虹彩データを記憶装置１６に記憶することで登録する。図３の登録処理を２以上の環境照度下で実行する場合、例えば室内で照明有りの状態と、室内で照明無しの状態と、室外で太陽光下の状態で実行しても良い。

制御装置１１のモード切替部１１７が登録処理を指示するモード信号を出力し、図３の登録処理が開始されると、制御装置１１の照明制御部１１８は、ステップＳ３１において、モード信号に基づき、照明駆動部１３を介して照明装置１４を駆動制御して、撮像対象に赤外光の照明を当てる。カメラ１２は、ステップＳ３２において、モード信号に基づき、照明装置１４により照明を当てられた撮像対象の撮影を開始する。

制御装置１１の虹彩認証エンジン１１１において、キャプチャ部１１２は、ステップＳ３３において、目の撮像データから虹彩及び瞳孔を含む画像データを周知の方法でキャプチャする。虹彩認識部１１３は、ステップＳ３４において、キャプチャされた画像データから周知の方法で虹彩部分を認識する。特徴抽出部１１４は、ステップＳ３５において、認識された虹彩部分の特徴点を周知の方法で抽出し、抽出した特徴点を含む虹彩データを生成して登録／認証部１１５に入力する。生成した虹彩データは、記憶装置１６に一時的に記憶する。登録／認証部１１５は、ステップＳ３６において、抽出した特徴点を含む虹彩データが、登録する虹彩データとして適切であるか否かを判定し、判定結果がＮＯであると、処理はステップＳ３３へ戻る。ステップＳ３６の判定結果は、例えば抽出した特徴点の数が閾値未満であるとＮＯになる。ステップＳ３６の判定結果がＹＥＳであると、処理はステップＳ３７へ進む。

なお、抽出した特徴点を含む虹彩データが、登録する虹彩データとして適切であるか否かは、抽出した特徴点の数以外の判定基準に基づいて判定しても良い。

登録／認証部１１５は、ステップＳ３７において、抽出した特徴点を含む虹彩データが、記憶装置１６に既に登録されているか否かを判定する。ステップＳ３７の判定結果がＮＯであると、処理は後述するステップＳ３９へ進む。一方、ステップＳ３７の判定結果がＹＥＳであると、処理はステップＳ３８へ進む。登録／認証部１１５は、ステップＳ３８において、記憶装置１６に既に登録されている登録環境照度の中に、照度検出部１１９が検出した環境照度との差が閾値以内の登録環境照度が有るか否かを判定し、判定結果がＮＯであると、処理はステップＳ３９へ進む。登録／認証部１１５は、ステップＳ３９において、照度検出部１１９が検出した環境照度に紐付けて、特徴抽出部１１４が抽出した特徴点を含む虹彩データを、記憶装置１６に記憶することで登録する。このようにして登録された環境照度及び環境照度に紐付けて登録された虹彩データは、夫々「登録環境照度」及び「登録虹彩データ」とも言う。ステップＳ３８の判定結果がＹＥＳの場合、及び、ステップＳ３９の後、登録処理は終了する。

登録／認証部１１５は、照度検出部１１９が検出した環境照度との差が閾値以内の登録環境照度に紐付けて記憶された登録虹彩データが記憶装置１６に記憶されていない場合、虹彩認証エンジン１１１が抽出した虹彩データを照度検出部１１９が検出した環境照度と紐付けて記憶装置１６に登録する登録手段（または、登録部）の一例を形成する。

図４は、登録データの一例を示す図である。図４に示す例では、各クラスＣｉ（ｉ＝１〜Ｎ、Ｎは１以上の自然数）について、対応する登録環境照度Ｌｉと、登録環境照度Ｌｉに紐付けられた登録虹彩データＩｉとが記憶装置１６内でデータベース１６１を形成する。なお、図４は、認証対象者１名に対する登録データを示すが、認証装置１−１が認証するべき認証対象者が複数名である場合には、各認証対象者について図４と同様の登録データが記憶装置１６に登録される。この場合、例えばクラスＣ３について、登録環境照度Ｌ３に紐付けられた登録虹彩データＩ３−１〜Ｉ３−Ｍ（Ｍは２以上の自然数）がＭ名の認証対象者に対して登録されていても良い。

図５は、第１実施例における認証処理の一例を説明するフローチャートである。認証処理は、上記登録処理が実行された後の任意の時点で任意の環境照度下で実行される。また、適切な登録データが記憶装置１６に登録されていない場合には、環境照度に紐付けて虹彩データを記憶装置１６に記憶することでデータベース１６１を補間（または、更新）する。

制御装置１１のモード切替部１１７が認証処理を指示するモード信号を出力し、図５の認証処理が開始されると、制御装置１１の照明制御部１１８は、ステップＳ５０において、モード信号に基づき、照明駆動部１３を介して照明装置１４を駆動制御して、撮像対象に赤外光の照明を当てる。カメラ１２は、ステップＳ５１において、モード信号に基づき、照明装置１４により照明を当てられた撮像対象の撮影を開始する。

制御装置１１の虹彩認証エンジン１１１において、キャプチャ部１１２は、ステップＳ５２において、目の撮像データから虹彩及び瞳孔を含む画像データを周知の方法でキャプチャする。虹彩認識部１１３は、ステップＳ５３において、キャプチャされた画像データから周知の方法で虹彩部分を認識する。特徴抽出部１１４は、ステップＳ５４において、認識された虹彩部分の特徴点を周知の方法で抽出し、抽出した特徴点を含む虹彩データを生成して登録／認証部１１５に入力する。生成された虹彩データは、記憶装置１６に一時的に記憶する。キャプチャ部１１２、虹彩認識部１１３、及び特徴抽出部１１４は、撮像対象から入力虹彩データを抽出する画像処理手段（または、画像処理部）の一例を形成する。

登録／認証部１１５は、ステップＳ５５において、特徴抽出部１１４で抽出した特徴点を含む現在の虹彩データと、記憶装置１６内のデータベース１６１から検索された、照度検出部１１９が検出した現在の環境照度に対応するクラス、即ち、登録環境照度に紐付けられた登録虹彩データとを照合する。登録／認識部１１５は、現在の虹彩データを検索された登録虹彩データと照合し、照合結果を出力する照合手段（または、照合部）の一例を形成する。

図６は、登録虹彩データを検索する検索処理の一例を説明するフローチャートである。図６に示す検索処理は、第１の処理の一例であり、図５のステップＳ５５の処理が開始されるまでに実行されて完了する。図６において、照度検出部１１９は、ステップＳ６１において、照度センサ１５が出力する検出信号に基づいて現在の環境照度を検出する。検出された現在の環境照度は、記憶装置１６に一時的に記憶される。登録／認証部１１５は、ステップＳ６２において、検出された現在の環境照度に最も近い登録環境照度のクラス、即ち、現在の環境照度との差が最小となる登録環境照度に紐付けされた登録虹彩データを記憶装置１６内のデータベース１６１から検索する。登録／認証部１１５は、ステップＳ６３において、検索された登録虹彩データを、特徴抽出部１１４により抽出した特徴点を含む虹彩データと照合するべき登録虹彩データに決定し、処理は図５の認証処理へ戻ってステップＳ５６へ進む。登録／認証部１１５は、認証時に検出された環境照度との差が最小となる登録環境照度に紐付けて記憶された登録虹彩データを、複数の登録虹彩データを登録環境照度と紐付けて記憶する記憶装置１６から検索する検索手段（または、検索部）の一例を形成する。

図５のステップＳ５５の処理が開始されるまでに実行されて完了する検索処理は、認証処理における画像処理と並行して実行されても、画像処理に先立って実行されても良い。認証処理における画像処理（ステップＳ５２〜Ｓ５５）は、第２の処理の一例であり、撮像データの取得、虹彩データの抽出、及び虹彩データの照合を含む。一方、検索処理（ステップＳ６１〜Ｓ６３）は、照度の検出、及び照合する登録虹彩データの検索を含む。

図５の認証処理の説明に戻るに、登録／認証部１１５は、ステップＳ５６において、ステップＳ５５の照合結果が成功であるか否かを判定し、判定結果がＮＯであると、処理はステップＳ５２へ戻る。ステップＳ５５の照合結果は、現在の虹彩データと、検索された登録虹彩データとが一致、或いは、誤差が一定値以下であると、成功であると判定できる。照合結果が成功の場合とは、認証対象者が本人であることの個人認証が行われた場合である。ステップＳ５６の判定結果がＹＥＳであると、出力部１１６は、ステップＳ５７において、照合結果、即ち、認証処理の結果を出力し、必要に応じて記憶装置１６にログとして記憶される。これにより、認証自体は終了する。

しかし、現在の虹彩データを記憶装置１６に登録することが望ましい場合もある。そこで、本実施例では、ステップＳ５７の後、処理はステップＳ５８へ進む。登録／認証部１１５は、ステップＳ５８において、現在の環境照度と、現在の環境照度に最も近い登録環境照度との差が閾値以内であるか否かを判定する。ステップＳ５７の判定結果がＮＯであると、登録／認証部１１５は、ステップＳ５９において、現在の虹彩データを、現在の環境照度に紐付けて記憶装置１６内のデータベース１６１に登録することで、データベース１６１を補間（または、更新）する。一方、ステップＳ５７の判定結果がＹＥＳであると、登録／認証部１１５は、データベース１６１の補間（または、更新）は行わず、記憶装置１６に一時的に記憶されている現在の虹彩データ及び現在の環境照度を破棄する。ステップＳ５９またはステップＳ６０の後、認証処理は終了する。このようにして、現在の環境照度との差が閾値以内の登録環境照度に紐付けて記憶された登録虹彩データが記憶装置１６に登録されていない場合、現在の虹彩データを現在の環境照度と紐付けて記憶装置１６に登録する。

このように記憶装置１６内のデータベース１６１を補間（または、更新）することで、認証装置１−１の使用回数の増加と共に、個人認証により本人であるか否かを正しく認識できる確率（または、認証精度）が向上し、認証対象者が本人であることの個人認証を高精度に行うことができる。

なお、図３のステップＳ３８においてデータベース１６１への登録の要否を判定する条件に用いる閾値や、図５のステップＳ５８においてデータベース１６１の補間（または、更新）の要否を判定する条件に用いる閾値は、認証装置１−１の使用条件、例えばメモリ容量などのスペックなどに応じて決めることが可能である。

図７は、第１実施例における認証処理の他の例を説明するフローチャートである。図７中、図５及び図６と同一ステップには同一符号を付し、その説明は省略する。図７の認証処理では、ステップＳ５２〜Ｓ５５による画像処理と、ステップＳ６１〜Ｓ６３による検索処理とが、並行して実行される。例えば、制御装置１１がマルチコアプロセッサで形成されている場合、画像処理と検索処理との並行処理は、マルチコアプロセッサの異なるコアで実行可能である。

図８は、認証処理における並列処理を説明する図である。図８中、（ａ）は、例えば上記特許文献３または特許文献４の如き従来技術における認証処理を示し、（ｂ），（ｃ）は図７に示す例における画像処理と検索処理とが並行して実行される認証処理を示し、横軸は時間を任意単位で示す。

図８（ａ）に示す従来技術の場合、認証処理は、撮像データの取得、虹彩データの抽出、虹彩データに対する拡大または縮小処理または計算処理を含む画像処理、照合する登録虹彩データの検索、及び虹彩データの照合を含み、照合結果の出力は画像処理の結果を出力するので、認証時間が長くなる。

これに対し、図７の認証処理の場合、図８（ｂ）に示す画像処理と、図８（ｃ）に示す検索処理とは、並行して実行可能である。この場合の画像処理は、撮像データの取得、虹彩データの抽出、及び虹彩データの照合を含み、照合結果の出力は画像処理の結果を出力する。一方、この場合の検索処理は、照度の検出、及び照合する登録虹彩データの検索を含み、画像処理の虹彩データの照合が開始されるまでに実行されて完了する。図７の認証処理では、例えば画像処理をマルチコアプロセッサの第１のコアで実行し、これと並行して、検索処理を当該マルチコアプロセッサの第２のコアで実行することで、分散処理により認証処理を実行できるので、認証時間が図８（ａ）の従来技術と比べて短縮可能である。

図９は、第２実施例における認証装置の一例を示すブロック図である。図９中、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。本実施例では、上記第１実施例において認証装置１−１が実行する処理の一部を、クライアント端末装置１−２と通信可能なサーバ９１により実行する。また、データベース１６１は、サーバ９１内の記憶装置９６に記憶される。サーバ９１は、クライアント端末装置１−２と通信可能な外部の情報処理装置の一例である。サーバ９１は、例えばクラウドコンピューティングシステムを形成する１または複数の情報処理装置（または、コンピュータ）により形成しても良い。

一方、クライアント端末装置１−２は、通信機能を備えた汎用のコンピュータシステムにより形成可能である。また、クライアント端末装置１−２は、スマートホン、タブレット、ノートパソコンなどの通信機能を備えた可搬型電子装置によっても形成可能である。クライアント端末装置１−２は、サーバ９１と共にサーバ・クライアントシステムを形成しても良い。クライアント端末装置１−２とサーバ９１との間の無線通信は、特定の通信方式に限定されるものではない。

図９において、クライアント端末装置１−２は、送信部１２１、記憶装置１２２、通信部１２３、及び受信部１２４を有する。送信部１２１は、虹彩処理部１１１−２に含まれ、受信部１２４は、制御装置１１−２に含まれる。送信部１２１は、虹彩データを通信部１２３を介してサーバ９１に送信する。受信部１２４は、サーバ９１からの照合結果を通信部１２３を介して受信する。記憶装置１２２は、現在の環境照度、現在の虹彩データなどを必要に応じて一時的に記憶する。

サーバ９１は、通信部９２、制御装置９３、及び記憶装置９６を有する。制御装置９３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサにより形成可能である。制御装置９３は、受信部９４と、虹彩認証エンジン９５を有する。虹彩認証エンジン９５は、上記第１実施例の虹彩認証エンジン１１１の処理の一部を実行する。虹彩認証エンジン９５は、上記第１実施例の登録／認証部１１５の処理を実行する登録／認証部９７と、送信部９８を有する。記憶装置９６は、上記第１実施例のデータベース１６１を有する。受信部９４は、クライアント端末装置１−２からの虹彩データを通信部９２を介して受信する。送信部９８は、照合結果を通信部９２を介してクライアント端末装置１−２に送信する。

サーバ９１において登録処理の一部及び認証処理の一部を実行することで、クライアント端末装置１−２への処理の負荷を低減できる。また、データベース１６１をサーバ９１側の記憶装置９６に記憶することで、特にデータベース１６１のデータサイズが大きい場合であっても、クライアント端末装置１−２のメモリ容量にかかわらず、データベース１６１への登録処理及びデータベース１６１を用いた認証処理を行うことができる。

図１０は、第２実施例における認証装置の登録処理の一例を説明するフローチャートである。図１０中、図３と同一ステップには同一符号を付し、その説明は省略する。図１０において、破線の左側の処理はクライアント端末装置１−２により実行され、破線の右側の処理はサーバ９１により実行される。

クライアント端末装置１−２では、制御装置１１のモード切替部１１７が登録処理を指示するモード信号を出力すると、図１０の登録処理が開始される。ステップＳ３１〜Ｓ３５の処理は、上記第１実施例の場合と同様に実行される。また、この例では、ステップＳ３３〜Ｓ３５の処理と並行して、ステップＳ２１の処理が実行される。ステップＳ３５及びステップＳ２１の後、処理はステップＳ３０１へ進む。送信部１２１は、ステップＳ３０１において、ステップＳ３５において生成した虹彩データと、ステップＳ２１において検出した環境照度とを必要に応じて記憶装置１２２に一時的に記憶すると共に、通信部１２３を介してサーバ９１に送信する。

サーバ９１では、受信部９４は、ステップＳ３０１Ａにおいて、クライアント端末装置１−２から送信されてくる虹彩データと環境照度を通信部９２を介して受信し、必要に応じて虹彩データと環境照度を記憶装置９６に一時的に記憶する。登録／認証部９７は、ステップＳ３６Ａにおいて、クライアント端末装置１−２から受信した、抽出した特徴点を含む虹彩データが、登録する虹彩データとして適切であるか否かを判定し、判定結果がＮＯであると、処理は後述するステップＳ３０２Ａへ進む。ステップＳ３６Ａの判定結果は、例えば抽出した特徴点の数が閾値未満であるとＮＯになる。ステップＳ３６Ａの判定結果がＹＥＳであると、処理はステップＳ３７Ａへ進む。

登録／認証部９７は、ステップＳ３７Ａにおいて、抽出した特徴点を含む虹彩データが、記憶装置９６に既に登録されているか否かを判定する。ステップＳ３７Ａの判定結果がＮＯであると、処理は後述するステップＳ３９Ａへ進む。一方、ステップＳ３７Ａの判定結果がＹＥＳであると、処理はステップＳ３８Ａへ進む。登録／認証部９７は、ステップＳ３８Ａにおいて、記憶装置９６に既に登録されている登録環境照度の中に、照度検出部１１９が検出した環境照度との差が閾値以内の登録環境照度が有るか否かを判定し、判定結果がＮＯであると、処理はステップＳ３９Ａへ進む。登録／認証部９７は、ステップＳ３９Ａにおいて、照度検出部１１９が検出した環境照度に紐付けて、特徴抽出部１１４が抽出した特徴点を含む虹彩データを、例えば図４と同様に記憶装置９６に記憶することで登録する。ステップＳ３９Ａの後、送信部９８は、ステップＳ３０２Ａにおいて、記憶装置９６に新たな登録データが登録されたことを示す登録結果を、通信部９２を介してクライアント端末装置１−２に送信し、サーバ９１側の登録処理は終了する。また、ステップＳ３８Ａの判定結果がＹＥＳの場合、送信部９８は、ステップＳ３０２Ａにおいて、記憶装置９６に新たな登録データが登録されなかったことを示す登録結果を、通信部９２を介してクライアント端末装置１−２に送信し、サーバ９１側の登録処理は終了する。

一方、クライアント端末装置１−２において、受信部１２４は、ステップＳ３０２において、サーバ９１から送信されてくる登録結果を通信部１２３を介して受信し、クライアント端末装置１−２側の登録処理は終了する。

図１１は、第２実施例における認証処理の一例を説明するフローチャートである。図１１中、図７と同一ステップには同一符号を付し、その説明は省略する。図１１において、破線の左側の処理はクライアント端末装置１−２により実行され、破線の右側の処理はサーバ９１により実行される。

クライアント端末装置１−２では、制御装置１１のモード切替部１１７が認証処理を指示するモード信号を出力すると、図１１の認証処理が開始される。ステップＳ５０〜Ｓ５４の処理は、上記第１実施例の場合と同様に実行される。また、この例では、ステップＳ５２〜Ｓ５４，Ｓ５５Ａの処理と並行して、ステップＳ６１，Ｓ６２，Ｓ６３Ａの処理が実行される。ステップＳ５４の後、処理はステップＳ５０１へ進む。送信部１２１は、ステップ５０１において、ステップＳ５４において生成した虹彩データを必要に応じて記憶装置１２２に一時的に記憶すると共に、通信部１２３を介してサーバ９１に送信する。また、ステップＳ６１の後、処理はステップＳ５０２へ進む。送信部１２１は、ステップＳ５０２において、ステップＳ６１において検出した環境照度を必要に応じて記憶装置１２２に一時的に記憶すると共に、通信部１２３を介してサーバ９１に送信する。

サーバ９１では、受信部９４は、ステップＳ５０１Ａにおいて、クライアント端末装置１−２から送信されてくる虹彩データを通信部９２を介して受信し、必要に応じて虹彩データを記憶装置９６に一時的に記憶し、処理はステップＳ５５Ａへ進む。一方、受信部９４は、ステップＳ５０２Ａにおいて、クライアント端末装置１−２から送信されてくる環境照度を通信部９２を介して受信し、必要に応じて環境照度を記憶装置９６に一時的に記憶し、処理はステップＳ６２Ａへ進む。登録／認証部９７は、ステップＳ６２Ａにおいて、検出された現在の環境照度に最も近い登録環境照度のクラス、即ち、現在の環境照度との差が最小となる登録環境照度に紐付けされた登録虹彩データを記憶装置９６内のデータベース１６１から検索する。登録／認証部９７は、ステップＳ６３Ａにおいて、検索された登録虹彩データを、特徴抽出部１１４により抽出した特徴点を含む虹彩データと照合するべき登録虹彩データに決定し、処理はステップＳ５５Ａへ進む。

図１１のステップＳ５５Ａの処理が開始されるまでに実行されて完了する検索処理は、認証処理における画像処理と並行して実行されても、画像処理に先立って実行されても良い。認証処理における画像処理（ステップＳ５２〜Ｓ５４，Ｓ５５Ａ）は、撮像データの取得、虹彩データの抽出、及び虹彩データの照合を含む。一方、検索処理（ステップＳ６１，Ｓ６２Ａ，Ｓ６３Ａ）は、照度の検出、及び照合する登録虹彩データの検索を含む。

登録／認証部９７は、ステップＳ５５Ａにおいて、特徴抽出部１１４で抽出した特徴点を含む現在の虹彩データと、記憶装置９６内のデータベース１６１から検索された、照度検出部１１９が検出した現在の環境照度に対応するクラス、即ち、登録環境照度に紐付けられた登録虹彩データとを照合する。送信部９８は、ステップＳ５０３Ａにおいて、ステップＳ５５Ａの照合結果を通信部９２を介してクライアント端末装置１−２に送信する。

クライアント端末装置１−２では、受信部１２４は、ステップＳ５０３においてサーバ９１から送信されてくる照合結果を受信する。送信部１２１は、ステップＳ５７において、照合結果、即ち、認証処理の結果を出力し、必要に応じて記憶装置１２２にログとして記憶される。これにより、認証自体は終了し、クライアント端末装置１−２側の認証処理は終了する。

一方、サーバ９１では、ステップ５０３Ａの後、処理はステップＳ５６Ａへ進む。登録／認証部９７は、ステップＳ５６Ａにおいて、ステップＳ５５の照合結果が成功であるか否かを判定し、判定結果がＮＯであると、処理は後述するステップＳ６０Ａへ進む。ステップＳ５５Ａの照合結果は、現在の虹彩データと、検索された登録虹彩データとが一致、或いは、誤差が一定値以下であると、成功であると判定できる。照合結果が成功の場合とは、認証対象者が本人であることの個人認証が行われた場合である。ステップＳ５６Ａの判定結果がＹＥＳであると、登録／認証部９７は、ステップＳ５８Ａにおいて、現在の環境照度と、現在の環境照度に最も近い登録環境照度との差が閾値以内であるか否かを判定する。ステップＳ５８Ａの判定結果がＮＯであると、登録／認証部９７は、ステップＳ５９Ａにおいて、現在の虹彩データを、現在の環境照度に紐付けて記憶装置９６内のデータベース１６１に登録することで、データベース１６１を補間（または、更新）する。一方、ステップＳ５８Ａの判定結果がＹＥＳであると、登録／認証部９７は、データベース１６１の補間（または、更新）は行わず、記憶装置９６に一時的に記憶されている現在の虹彩データ及び現在の環境照度を破棄する。ステップＳ５９ＡまたはステップＳ６０Ａの後、サーバ９１側の認証処理は終了する。このようにして、現在の環境照度との差が閾値以内の登録環境照度に紐付けて記憶された登録虹彩データが記憶装置９６に登録されていない場合、現在の虹彩データを現在の環境照度と紐付けて記憶装置９６に登録する。

このように記憶装置９６内のデータベース１６１を補間（または、更新）することで、クライアント端末装置１−２を用いた認証回数の増加と共に、個人認証により本人であるか否かを正しく認識できる確率（または、認証精度）が向上し、認証対象者が本人であることの個人認証を高精度に行うことができる。

上記の各実施例によれば、認証時間を短縮することができる。また、登録処理及び認証処理を、太陽光下や暗所などの様々な照度環境下で実行することができる。さらに、登録処理により登録された登録データを用いることで、照度環境にかかわらず、認証処理を短時間、且つ、高精度に実行することができる。

以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
環境照度を検出する検出手段と、
認証時に前記検出手段が検出した前記環境照度との差が最小となる登録環境照度に紐付けて記憶された登録虹彩データを、複数の登録虹彩データを登録環境照度と紐付けて記憶する記憶部から検索する検索手段と、
前記認証時に撮像対象を撮像する撮像手段と、
前記撮像対象から入力虹彩データを抽出する画像処理手段と、
前記入力虹彩データを前記検索された登録虹彩データと照合する照合手段と
を備え、
前記検出手段による前記環境照度の検出及び前記検索手段による前記検索を含む第１の処理と、前記撮像手段による前記撮像、前記画像処理手段による前記抽出及び前記照合手段による前記照合を含む第２の処理とは、並行して実行される
ことを特徴とする、認証装置。
（付記２）
前記第１の処理は、前記照合手段による前記照合が開始されるまでに実行されて完了することを特徴とする、付記１記載の認証装置。
（付記３）
前記検出手段が検出した前記環境照度との差が閾値以内の登録環境照度に紐付けて記憶された登録虹彩データが前記記憶部に記憶されていない場合、前記画像処理手段が抽出した前記入力虹彩データを前記検出手段が検出した前記環境照度と紐付けて前記記憶部に登録する登録手段を更に備えたことを特徴とする、付記１または２記載の認証装置。
（付記４）
前記記憶部をさらに備えたことを特徴とする、付記１乃至３のいずれか１項記載の認証装置。
（付記５）
前記認証時に前記撮像対象に赤外光の照明を当てる照明装置をさらに備えたことを特徴とする、付記１乃至４のいずれか１項記載の認証装置。
（付記６）
端末装置のセンサが、環境照度を検出し、
前記端末装置のカメラが、前記認証時に撮像対象を撮像し、
前記端末装置の画像処理部が、前記撮像対象から入力虹彩データを抽出し、
検索部が、認証時に前記センサが検出した前記環境照度との差が最小となる登録環境照度に紐付けて記憶された登録虹彩データを、複数の登録虹彩データを登録環境照度と紐付けて記憶する記憶部から検索し、
照合部が、前記入力虹彩データを前記検索された登録虹彩データと照合し、
前記センサによる前記環境照度の検出及び前記検索部による前記検索を含む第１の処理と、前記カメラによる前記撮像、前記画像処理部による前記抽出及び前記照合部による前記照合を含む第２の処理とは、並行して実行されることを特徴とする、認証方法。
（付記７）
前記第１の処理は、前記照合部による前記照合が開始されるまでに実行されて完了することを特徴とする、付記６記載の認証方法。
（付記８）
登録部が、前記センサが検出した前記環境照度との差が閾値以内の登録環境照度に紐付けて記憶された登録虹彩データが前記記憶部に記憶されていない場合、前記画像処理部が抽出した前記入力虹彩データを前記センサが検出した前記環境照度と紐付けて前記記憶部に登録することを特徴とする、付記６または７記載の認証方法。
（付記９）
前記端末装置の照明装置が、前記認証時に前記撮像対象に赤外光の照明を当てることを特徴とする、付記６乃至８のいずれか１項記載の認証方法。
（付記１０）
前記検索は、前記端末装置が備える前記記憶部に対して実行されることを特徴とする、付記６乃至９のいずれか１項記載の認証方法。
（付記１１）
前記検索及び前記照合は、前記端末装置と通信可能な情報処理装置が備える前記検索部及び前記照合部により実行されることを特徴とする、付記６乃至８のいずれか１項記載の認証方法。
（付記１２）
前記検索は、前記情報処理装置が備える前記記憶部に対して実行されることを特徴とする、付記１１記載の認証方法。
（付記１３）
前記登録は、前記端末装置と通信可能な情報処理装置が備える前記登録部により実行されることを特徴とする、付記８記載の認証方法。
（付記１４）
コンピュータに認証処理を実行させるプログラムであって、
認証時にセンサが検出した環境照度との差が最小となる登録環境照度に紐付けて記憶された登録虹彩データを、複数の登録虹彩データを登録環境照度と紐付けて記憶する記憶部から検索し、
前記認証時にカメラが撮像した撮像対象から入力虹彩データを抽出し、
前記入力虹彩データを前記検索された登録虹彩データと照合する
処理を前記コンピュータに実行させ、
前記検索を含む第１の処理と、前記抽出及び前記照合を含む第２の処理とを、並行して実行させる
ことを特徴とする、プログラム。
（付記１５）
前記第１の処理は、前記照合が開始されるまでに実行して完了させることを特徴とする、付記１４記載のプログラム。
（付記１６）
前記センサが検出した前記環境照度との差が閾値以内の登録環境照度に紐付けて記憶された登録虹彩データが前記記憶部に記憶されていない場合、前記抽出した前記入力虹彩データを前記センサが検出した前記環境照度と紐付けて前記記憶部に登録する
処理をさらに前記コンピュータに実行させることを特徴とする、付記１４または１５記載のプログラム。
（付記１７）
端末装置の照明装置に、前記認証時に前記撮像対象に赤外光の照明を当てる
処理をさらに前記コンピュータに実行させることを特徴とする、付記１４乃至１６のいずれか１項記載のプログラム。
（付記１８）
前記検索は、前記センサ及び前記カメラを含む端末装置が備える前記記憶部に対して実行されることを特徴とする、付記１４乃至１７のいずれか１項記載のプログラム。
（付記１９）
前記検索は、前記センサ及び前記カメラを含む端末装置と通信可能な情報処理装置が備える前記記憶部に対して実行されることを特徴とする、付記１４乃至１７のいずれか１項記載のプログラム。

上記の各実施例に付けられた連番１，２，...は、好ましい実施例の順位を表すものではない。

以上、開示の認証装置、方法及びプログラムを実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは言うまでもない。

１−１ 認証装置
１−２ クライアント端末装置
１１，１１−２ 制御装置
１２ カメラ
１３ 照明駆動部
１４ 照明装置
１５ 照度センサ
１６，９６ 記憶装置
９１ サーバ
９２，１２３ 通信部
９４，１２４ 受信部
９８，１２１ 送信部
１１１ 虹彩認証エンジン
１１２ キャプチャ部
１１３ 虹彩認識部
１１４ 特徴点抽出部
１１５ 登録／認証部
１１６ 出力部
１１７ モード切替部
１１８ 照明制御部
１１９ 照度検出部
１６１ データベース

Claims (5)

1. 環境照度を検出する検出手段と、
   認証時に前記検出手段が検出した前記環境照度との差が最小となる登録環境照度に紐付けて記憶された登録虹彩データを、複数の登録虹彩データを登録環境照度と紐付けて記憶する記憶部から検索する検索手段と、
   前記認証時に撮像対象を撮像する撮像手段と、
   前記撮像対象から入力虹彩データを抽出する画像処理手段と、
   前記入力虹彩データを前記検索された登録虹彩データと照合する照合手段と
   を備え、
   前記検出手段による前記環境照度の検出及び前記検索手段による前記検索を含む第１の処理と、前記撮像手段による前記撮像、前記画像処理手段による前記抽出及び前記照合手段による前記照合を含む第２の処理とは、並行して実行される
   ことを特徴とする、認証装置。
2. 前記第１の処理は、前記照合手段による前記照合が開始されるまでに実行されて完了することを特徴とする、請求項１記載の認証装置。
3. 前記検出手段が検出した前記環境照度との差が閾値以内の登録環境照度に紐付けて記憶された登録虹彩データが前記記憶部に記憶されていない場合、前記画像処理手段が抽出した前記入力虹彩データを前記検出手段が検出した前記環境照度と紐付けて前記記憶部に登録する登録手段を更に備え、
   前記登録手段による前記登録は、前記第１の処理及び前記第２の処理が完了した後に実行されることを特徴とする、請求項１または２記載の認証装置。
4. 端末装置のセンサが、環境照度を検出し、
   前記端末装置のカメラが、前記認証時に撮像対象を撮像し、
   前記端末装置の画像処理部が、前記撮像対象から入力虹彩データを抽出し、
   検索部が、認証時に前記センサが検出した前記環境照度との差が最小となる登録環境照度に紐付けて記憶された登録虹彩データを、複数の登録虹彩データを登録環境照度と紐付けて記憶する記憶部から検索し、
   照合部が、前記入力虹彩データを前記検索された登録虹彩データと照合し、
   前記センサによる前記環境照度の検出及び前記検索部による前記検索を含む第１の処理と、前記カメラによる前記撮像、前記画像処理部による前記抽出及び前記照合部による前記照合を含む第２の処理とは、並行して実行されることを特徴とする、認証方法。
5. コンピュータに認証処理を実行させるプログラムであって、
   認証時にセンサが検出した環境照度との差が最小となる登録環境照度に紐付けて記憶された登録虹彩データを、複数の登録虹彩データを登録環境照度と紐付けて記憶する記憶部から検索し、
   前記認証時にカメラが撮像した撮像対象から入力虹彩データを抽出し、
   前記入力虹彩データを前記検索された登録虹彩データと照合する
   処理を前記コンピュータに実行させ、
   前記検索を含む第１の処理と、前記抽出及び前記照合を含む第２の処理とを、並行して実行させる
   ことを特徴とする、プログラム。

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