JP7355213B2 - 画像取得装置、画像取得方法および画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、虹彩認証に好適に適用される画像取得装置、画像取得方法および画像処理装置に関する。

虹彩を用いる生体認証すなわち虹彩認証が知られている。虹彩認証では、撮像装置を用いて被認証者の虹彩が撮影され、撮影された虹彩のパターンから特徴量が抽出される。被認証者を認証する場合、抽出された特徴量とあらかじめデータベースに登録された特徴量とが照合され、照合スコアに基づいて合否が判断される。被認証者を登録する場合、抽出された特徴量がデータベースに登録される。

虹彩認証を実施するときに、対象者を撮影しているときに、対象者の虹彩（即ち、被写体）とカメラとの間の距離が変化してしまうと、ピントが合っている画像を撮影できないおそれがある。この問題に対して、例えば、予め定められた複数の位置の各々に焦点が合うようにカメラのレンズを光軸方向に移動して、各位置において撮影を行う装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。当該装置は、複数の画像を撮影した後に、複数の画像からピントが合っていると推定される一の画像を選択する。そして、当該装置は、選択した画像を用いて虹彩認証を行う。

また、特許文献２には、液体レンズを活用して画像処理を行う装置が記載されている。

特開２０１７－０８３９６２号公報 特開２０１０－２５８５５２号公報

特許文献１に記載された装置は、仮に１枚目に撮影された画像が焦点の合った画像であったとしても、複数の画像を撮影し終わるまで虹彩認証が開始されない。また、ピントが合った画像において、目の瞬きなどで被写体の虹彩の一部が隠れた状態であると、虹彩認証が正しく実行されない。その場合には、当該装置は、複数の画像の撮影そのものをやり直すことになる。したがって、特許文献１に記載された装置を使用する場合は、虹彩認証に時間がかかってしまうという課題がある。

本発明は、画像処理に使用される画像が得られるまでの時間を短くできる画像取得装置および画像取得方法を提供することを目的とする。また、本発明は、画像処理に適した画像を取得する処理が終了するまでの時間を短くできる画像処理装置を提供することを目的とする。

本発明による画像取得装置は、被写体を撮影可能な位置に設置される第１撮像手段に含まれ印加された電圧に応じて焦点距離が変わる第１可変焦点レンズに印加される電圧を特定可能な第１電圧情報を生成し、被写体を撮影可能な位置に設置される第２撮像手段に含まれ印加された電圧に応じて焦点距離が変わる第２可変焦点レンズに印加される電圧を特定可能な第２電圧情報を生成する電圧制御手段と、第１撮像手段および第２撮像手段から画像を入力し、入力された画像から合焦位置で撮影された一の画像を選択する画像判定手段とを含み、電圧制御手段は、第１電圧情報として、時間経過に伴って値が変化する時系列の電圧における各々の電圧を特定可能な情報を生成し、第２電圧情報として、第１電圧情報で特定される各々の電圧が所定期間遅れて第２可変焦点レンズに印加されることを特定可能な情報を生成する。

本発明による画像取得方法は、被写体を撮影可能な位置に設置される第１撮像手段に含まれ印加された電圧に応じて焦点距離が変わる第１可変焦点レンズに印加される電圧を特定可能な第１電圧情報を生成し、被写体を撮影可能な位置に設置される第２撮像手段に含まれ印加された電圧に応じて焦点距離が変わる第２可変焦点レンズに印加される電圧を特定可能な第２電圧情報を生成し、第１電圧情報は、時間経過に伴って値が変化する時系列の電圧における各々の電圧を特定可能な情報であり、第２電圧情報は、第１電圧情報で特定される各々の電圧が所定期間遅れて第２可変焦点レンズに印加されることを特定可能な情報であり、第１撮像手段および第２撮像手段から入力された画像から合焦位置で撮影された一の画像を選択する。

本発明による画像取得プログラムは、コンピュータに、被写体を撮影可能な位置に設置される第１撮像手段に含まれ印加された電圧に応じて焦点距離が変わる第１可変焦点レンズに印加される電圧を特定可能な第１電圧情報を生成し、被写体を撮影可能な位置に設置される第２撮像手段に含まれ印加された電圧に応じて焦点距離が変わる第２可変焦点レンズに印加される電圧を特定可能な第２電圧情報を生成する処理を実行させ、第１電圧情報は、時間経過に伴って値が変化する時系列の電圧における各々の電圧を特定可能な情報であり、第２電圧情報は、第１電圧情報で特定される各々の電圧が所定期間遅れて第２可変焦点レンズに印加されることを特定可能な情報であり、画像取得プログラムは、コンピュータに、第１撮像手段および第２撮像手段から入力された画像から合焦位置で撮影された一の画像を選択する処理とを実行させる。

本発明によれば、虹彩認証等の画像処理に使用される画像が得られるまでの時間を短くすることができる。また、画像処理に適した画像を取得する処理が終了するまでの時間を短くすることができる。

画像取得装置の制御の概要を示す説明図である。 第１の実施形態の画像取得装置の構成例を示すブロック図である。 第１撮像部および第２撮像部の配置例を示す説明図である。 撮像部の構成例を示すブロック図である。 画像取得装置の動作を示すシーケンス図である。 画像処理装置の構成例を示すブロック図である。 画像処理装置の他の構成例を示すブロック図である。 ＣＰＵを有するコンピュータの一例を示すブロック図である。 画像取得装置の概要を示すブロック図である。

図１は、実施形態の画像取得装置の制御の概要を示す説明図である。

図１（Ａ）に示すように、認証の対象者５０に対向する撮像部（カメラ）２００は、対象者５０の両目を含む目領域（虹彩を含む領域）を撮影可能に設置される。撮像部２００は、所定の焦点移動範囲内で、焦点距離を変える。すなわち、撮像部２００は、焦点位置を変える。焦点移動範囲は、撮像部２００の移動中に、少なくとも対象者５０の虹彩が焦点位置に合致することになる範囲である。

図１（Ｂ）には、単一の撮像部２００（詳しくは、カメラのレンズ）が焦点距離を変える様子が示されている。図１（Ｃ）には、２つの撮像部２００が焦点距離を変える様子が示されている。図１（Ｃ）に示された焦点位置の変化は、下記の実施形態における変化に相当する。すなわち、実施形態の画像取得装置は、２つの撮像部２００の焦点距離を制御する。図１（Ｂ），（Ｃ）において、「前」は、焦点移動範囲における撮像部２００に最も近い端部を示す。「後」は、焦点移動範囲における撮像部２００から最も遠い端部を示す。なお、撮像部２００のレンズとして、印加電圧に応じてレンズパワー（焦点距離の逆数）を変える液体レンズが使用される。すなわち、液体レンズの焦点距離は、印加電圧が変わると変化する。

撮像部２００の焦点位置が「前」の位置から「後」の位置まで段階的に変化した後、「後」の位置から「前」の位置まで段階的に変化するように焦点距離が制御される場合、すなわち焦点位置が往復する場合を想定する。「戻るまでの時間」は、位置Ｐを起点にして、焦点位置が一往復する時間を示す。なお、図１（Ｂ），（Ｃ）では、焦点位置が直線的に変化するように示されているが、実施形態では、撮像部２００に順次印加される電圧の値は段階的に変化する。よって、実際には、焦点位置の変化は階段状である。

図１（Ｂ）に示された例では、単一の撮像部２００が段階的に焦点距離を変え、焦点距離が変わる度に撮像部２００は対象者５０（具体的には、目領域）を撮影する。

本明細書では、「合焦」は、焦点位置Ｐが対象者５０の虹彩の位置に合致していることを意味する。したがって、「合焦」の位置で撮影された画像を使用して、虹彩認証等の画像処理（画像解析）が実行される。以下、「合焦」の位置で撮影された画像を合焦画像という。

合焦画像が撮影されたときに、瞬き等によって対象者５０のまぶたが閉じられると、その画像に基づいて虹彩認証等を実行することはできない。図１（Ｂ）に示された例では、対象者とのまぶたが閉じられたときに合焦画像が得られた場合には、その時点すなわち最初に合焦した時点を起点として焦点位置が一往復した後に合焦画像を再度取得しなければならない。よって、虹彩認証等が完了するまでに時間がかかる。

図１（Ｃ）に示された例では、一方の撮像部２００の焦点位置の変化に対して、他方の撮像部２００は遅れて焦点位置を変化させる。図１（Ｃ）において、「Ｔ」は、他方の撮像部２００の焦点位置の変化の遅れ時間（遅延時間）を示す。

一方の撮像部２００によって合焦画像が撮影されたときに瞬き等によって対象者５０のまぶたが閉じられても、直後に、他方の撮像部２００によって、まぶたが閉じられていない合焦画像が得られる可能性が高い。よって、虹彩認証等が完了するまでの時間は、図１（Ｂ）に示された例に比べて、短縮される。なお、遅延時間Ｔは、一般的な対象者５０の瞬きに要する時間と同程度の時間に設定される。一般的な対象者５０の瞬きに要する時間は１５０～２５０ｍｓであるから、遅延時間Ｔは、その時間間隔の中から（余裕を加えて、例えば、１００～３００ｍｓの中から）選択されることが好ましい。一例として、遅延時間Ｔは、２００ｍｓに設定される。

実施形態１．
図２は、画像取得装置の構成例を、撮像部とともに示すブロック図である。

図２に示す画像取得装置１００は、第１撮像部２００Ａおよび第２撮像部２００Ｂを制御し、第１撮像部２００Ａおよび第２撮像部２００Ｂが撮影した画像を入力する。画像取得装置１００は、第１電圧印加部１１１、第２電圧印加部１１２、第１電圧制御部１２１、第２電圧制御部（遅延部）１２２、および画像判定部１３０を含んでいる。

第１撮像部２００Ａと第２撮像部２００Ｂとのそれぞれは、対象者の顔（少なくとも、両目が含まれる領域）を撮影可能な位置に設置される。本実施形態では、第１撮像部２００Ａと第２撮像部２００Ｂとのそれぞれは、印加電圧に応じて焦点距離が決まる液体レンズを含む。なお、電気的に焦点距離が変化するレンズであれば、液体レンズ以外の可変焦点レンズが用いられてもよい。

第１電圧制御部１２１は、画像判定部１３０から入力される制御情報（制御データ）から電圧情報を作成する。第１電圧制御部１２１は、電圧情報を、第１電圧印加部１１１および第２電圧制御部１２２に出力する。なお、第１電圧制御部１２１が出力する電圧情報は、第１電圧情報に相当する。

制御データは、例えば、電圧制御開始のトリガおよび第１撮像部２００Ａから画像が取り込まれたことを示す情報を含む。制御データは、第１撮像部２００Ａおける液体レンズに印加される電圧値の切り替えタイミングを示すデータに相当する。

第１電圧情報は、第１電圧制御部１２１が第１撮像部２００Ａおける液体レンズに印加する電圧値を特定可能な情報である。第１電圧情報は、例えば、３Ｖなどの電圧値そのものを示す情報である。時系列的に変化する電圧のパターン（例えば、０～３０Ｖの間で、１６ｍｓおきに０．５Ｖ変化）をあらかじめ決めておく場合には、第１電圧情報は、単に電圧値の切り替え時点を示す情報であってもよい。

第２電圧制御部１２２は、第１電圧情報に基づいて電圧情報を生成し、電圧情報を第２電圧印加部１１２に出力する。なお、第２電圧制御部１２２が出力する電圧情報は、第２電圧情報に相当する。

第２電圧制御部１２２は、第１電圧情報が入力された時点から遅延時間Ｔが経過したときに、第１電圧情報を第２電圧情報として第２電圧印加部１１２に出力する。

第１電圧印加部１１１は、第１電圧情報が入力されたときに、第１電圧情報で特定される値の電圧を第１撮像部２００Ａおける液体レンズに印加する。第２電圧印加部１１２は、第２電圧情報が入力されると、第２電圧情報で特定される値の電圧を第２撮像部２００Ｂおける液体レンズに印加する。

画像判定部１３０は、第１撮像部２００Ａと第２撮像部２００Ｂとのそれぞれが撮影した画像を入力する。なお、画像の入力周期は、液体レンズに印加される電圧値の切り替え周期と同程度であることが好ましい。

図３は、第１撮像部２００Ａおよび第２撮像部２００Ｂの配置例を示す説明図である。本実施形態では、虹彩認証が実行される場合に、虹彩認証の対象者５０が存在すべき位置はあらかじめ決められている既定位置であるとする。図３に示すように、第１撮像部２００Ａおよび第２撮像部２００Ｂは、既定位置における対象者５０の虹彩画像（虹彩を含む小領域の画像）を撮影可能な位置に設置される。なお、身長がばらつく複数の対象者５０を考慮して、地面や床面からの高さが異なる位置に、第１撮像部２００Ａと第２撮像部２００Ｂとからなるペアが複数設置されてもよい。その場合、対象者５０の身長に合った１つのペアが、認証処理に使用される。例えば、様々な身長の人物の全身を撮影することが可能な広範囲撮像カメラ（全体俯瞰カメラ）が設置され、広範囲撮像カメラから供給される広範囲画像に基づいて、対象者５０の虹彩画像を撮影可能な第１撮像部２００Ａと第２撮像部２００Ｂとからなるペアが選択される。

対象者５０に光（例えば、近赤外光）を照射するための照明装置２０２Ａ，２０２Ｂも設置される。照明装置２０２Ａ，２０２Ｂは、光源（例えば、ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を含む。照明装置２０２Ａ，２０２Ｂは、第１撮像部２００Ａおよび第２撮像部２００Ｂからの画像の入力開始から終了までの期間において光を照射するように制御されてもよいし、光を常時照射する状態になるように制御されてもよい。また、第１撮像部２００Ａおよび第２撮像部２００Ｂが撮影を行うタイミングにおいてのみ点灯されてもよい。

図４は、第１撮像部２００Ａおよび第２撮像部２００Ｂの構成例を示すブロック図である。図４には、第１撮像部２００Ａおよび第２撮像部２００Ｂを代表する撮像部２００が示されている。

撮像部２００は、液体レンズ２１１と撮像素子２１２とを含む。撮像素子２１２は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor ）センサであるが、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）センサであってもよい。

次に、図５のシーケンス図を参照して、画像取得装置１００の動作を説明する。なお、図５には、撮像部、電圧制御部、電圧印加部、および画像判定部が記載されているが、上述したように、実際には、撮像部として、第１撮像部２００Ａおよび第２撮像部２００Ｂがある。電圧制御部として、第１電圧制御部１２１および第２電圧制御部１２２がある。電圧印加部として、第１電圧印加部１１１および第２電圧印加部１１２がある。図５に示された画像判定部は、図２における画像判定部１３０に相当する。

例えば、図５に示された撮像部、電圧制御部、電圧印加部および画像判定部が、第１撮像部２００Ａを制御して第１撮像部２００Ａから画像を取得する系統のブロックであるとする。すなわち、撮像部、電圧制御部、電圧印加部および画像判定部が、第１撮像部２００Ａ、第１電圧制御部１２１、第１電圧印加部１１１および画像判定部１３０であるとする。その場合、第２撮像部２００Ｂ、第２電圧制御部１２２、第２電圧印加部１１２および画像判定部１３０は、図５に示された動作に対して、第２撮像部２００Ｂについて、遅延時間Ｔ遅れて、図５に示された動作と同様の動作を行う。

画像取得装置１００の動作が開始されると、第１電圧制御部１２１は、画像判定部１３０から制御データ（処理開始を示す。）を受ける。第１電圧制御部１２１は、初期値を表す電圧情報（第１電圧情報）を設定し、第１電圧印加部１１１および第２電圧制御部１２２に出力する（ステップＳ１０１）。

第１電圧印加部１１１は、第１電圧情報に従って、第１撮像部２００Ａの液体レンズに初期電圧を印加する（ステップＳ１０１）。初期電圧は、例えば、カメラの焦点を初期位置、例えば焦点移動範囲におけるカメラに最も近い端部（図１における「前」参照）にするための電圧である。第２電圧印加部１１２は、第１電圧情報が入力された時点から遅延時間Ｔが経過すると、入力された第１電圧情報を第２電圧情報として、第２電圧印加部１１２に出力する。第２電圧印加部１１２は、第２電圧情報に従って、第２撮像部２００Ｂの液体レンズに初期電圧を印加する（ステップＳ１０１）。

ステップＳ１０１の処理が実行されるときに、第１電圧印加部１１１および第２電圧印加部１１２は、照明装置２０２Ａ，２０２Ｂに点灯指令を出力する。点灯指令に応じて、照明装置２０２Ａ，２０２Ｂは発光する（ステップＳ１０２）。本実施形態では、液体レンズに初期電圧が印加されるときに照明装置２０２Ａ，２０２Ｂは発光を開始し、画像判定部１３０が合焦画像を入力したときに発光を終了するとする。よって、本実施形態では、ステップＳ１０３の処理は１回だけ実行される。なお、上述したように、第１電圧印加部１１１および第２電圧印加部１１２は、第１撮像部２００Ａおよび第２撮像部２００Ｂが撮影を行うタイミングのそれぞれにおいて点灯指令を出力するようにしてもよい。

また、第１電圧印加部１１１および第２電圧印加部１１２は、第１撮像部２００Ａおよび第２撮像部２００Ｂに電圧を印加する前に照明装置２０２Ａ，２０２Ｂに点灯指令を出力してもよいし、電圧の印加と点灯指令の出力を同時に開始してもよい。

画像判定部１３０は、第１撮像部２００Ａと第２撮像部２００Ｂとのそれぞれが撮影した画像（虹彩画像）を入力する（ステップＳ１０３Ａ）。すなわち、第１撮像部２００Ａと第２撮像部２００Ｂが撮影した画像を取得する。なお、画像判定部１３０は、第１撮像部２００Ａから画像を取得した時点から遅延時間Ｔが経過した後、第２撮像部２００Ｂから画像を取得する。

画像判定部１３０は、取得した画像が適切であるか否か確認する（ステップＳ１０４Ａ）。画像判定部１３０は、映像の鮮明さ、例えばコントラストを使用して、入力した画像が適切であるか否か確認する。具体的には、画像判定部１３０は、画像のコントラストを検出する。そして、画像判定部１３０は、コントラストがあらかじめ決められているしきい値を越えている場合に、取得した画像は、合焦位置で撮影された合焦画像であって適切な画像であると判定する。第１撮像部２００Ａから入力された画像と第２撮像部２００Ｂから入力された画像とがともに適切であると判定された場合には、画像判定部１３０は、コントラストが高い方の画像を適切な画像であるとする。

また、画像判定部１３０は、印加電圧の更新（電圧値の増加または減少）を示す制御データを第１電圧制御部１２１に出力する。第１電圧制御部１２１は、制御データが入力されると、更新後の電圧値を特定可能な電圧情報（第１電圧情報）を第１電圧印加部１１１および第２電圧制御部１２２に出力する（ステップＳ１０５Ａ）。

なお、画像の入力周期と、液体レンズに印加される電圧値の切り替え周期とが同程度であるように設定されている場合には、画像判定部１３０は、第１撮像部２００Ａから画像を取得したら印加電圧の更新を示す制御データを出力する。ただし、画像判定部１３０が画像を取得したら印加電圧の更新を示す制御データを出力することは必須のことではなく、例えば、画像判定部１３０は、画像の取得時期とは非同期に（一例として、画像取得間隔：１６ｍｓに対して、電圧更新間隔：１００ｍｓ）印加電圧の更新を示す制御データを出力してもよい。その場合には、画像判定部１３０は、電圧値の更新がなされてから次に更新がなされるまでの間、複数枚の画像を取得する。

そして、画像判定部１３０は、適切な画像が取得できたと判定した場合には、処理を終了する。図５には、ステップＳ１０５Ａの処理（電圧の更新・印加）が実行された後、ステップＳ１０４Ｂの処理によって適切な画像が取得されなかったと判定された例が示されている。そして、ステップＳ１０５Ｂの処理（電圧の更新・印加）が実行された後、ステップＳ１０４Ｃの処理によって適切な画像が取得されたと判定された例が示されている。

本実施形態では、合焦画像が瞬き等によって対象者５０のまぶたが閉じられたときに得られた画像であっても、すなわち虹彩認証に適さない合焦画像が得られた場合であっても、直後に、虹彩認証等を実行可能な合焦画像が得られる可能性が高くなる。すなわち、図１（Ｂ）に示された例では、最初に得られる合焦画像が虹彩認証に適さない画像であった場合に、少なくとも「戻るまでの時間」が経過しないと虹彩認証に適する合焦画像が得られない。しかし、本実施形態では、最初に得られる合焦画像が虹彩認証に適さない画像であった場合に、遅延時間Ｔが経過すると虹彩認証に適する合焦画像が得られる可能性がある。換言すれば、本実施形態では、短時間で虹彩認証に適する合焦画像が得られる可能性が高まる。よって、結果として、画像処理に使用される画像が得られるまでの時間を短くすることができる。

なお、本実施形態では、第１電圧制御部１２１と第２電圧制御部１２２が別個に設けられているが、第１電圧制御部１２１の機能と第２電圧制御部１２２の機能とを含む電圧制御部が設けられていてもよい。そのような電圧制御部は、上記の第１電圧情報を出力し、かつ、第２電圧情報に関する遅延処理も実行して上記の第２電圧情報を出力する。

また、本実施形態では、液体レンズが組み込まれた第１撮像部２００Ａおよび第２撮像部２００Ｂが用いられたが、第１撮像部２００Ａと第２撮像部２００Ｂとの少なくとも一方において、モータで物理的に駆動されるレンズを使用することも可能である。

実施形態２．
虹彩認証には、多数の対象者５０の虹彩特徴量をデータベース等に登録する登録フェーズと、データベース等に登録されている多数の虹彩特徴量と一の対象者５０の虹彩特徴量とを比較する認証フェーズとがある。そして、虹彩認証は、８５０ｎｍの波長帯と９４０ｎｍの波長帯とが広く用いられている。

登録フェーズで用いられる波長帯と認証フェーズで用いられる波長帯とが異なることは好ましくない。

そこで、登録フェーズにおいて、８５０ｎｍの波長帯の光を使用して得られる画像と９４０ｎｍの波長帯の光を使用して得られる画像とのそれぞれから得られる虹彩特徴量をデータベース等に登録することが好ましい。

それぞれから得られる画像に基づく虹彩特徴量をデータベース等に登録する場合に、２つの撮像部（第１撮像部２００Ａおよび第２撮像部２００Ｂ）を利用することが考えられる。具体的には、照明装置２０２Ａ，２０２Ｂが出射する光の波長を異ならせる。例えば、一方を８５０ｎｍの波長の光とし、他方を９４０ｎｍの波長の光とする。そして、第１撮像部２００Ａと第２撮像部２００Ｂとのそれぞれに、バンドパスフィルタを装着する。一方のバンドパスフィルタの通過帯域は８５０ｎｍ帯であり、他方のバンドパスフィルタの通過帯域は９４０ｎｍ帯である。そのように設定した場合には、画像判定部１３０は、８５０ｎｍの波長帯の光を使用して得られる画像と９４０ｎｍの波長帯の光を使用して得られる画像との双方を得ることができる。

なお、本実施形態では、図１（Ｃ）に例示されたような遅延制御は実行されない。すなわち、２つの撮像部は、揃って、焦点距離を変更する。また、本実施形態では、８５０ｎｍの波長帯の光と９４０ｎｍの波長帯の光とが使用されているが、使用される光の波長はそれらに限られない。

実施形態３．
図６は、第３の実施形態の画像処理装置を示すブロック図である。図６に示す画像処理装置３００は、第１の実施形態の画像取得装置１００と、特徴抽出部３０１とを含む。

特徴抽出部３０１は、画像取得装置１００における画像判定部１３０が適切な画像である判定した画像を入力する。特徴抽出部３０１は、入力された画像から虹彩領域（瞳孔を除く）を抽出し、虹彩領域の特徴量（虹彩特徴量）を生成する。そして、特徴抽出部３０１は、虹彩特徴量をデータベース４００に格納する。なお、図６に示された画像処理装置３００は、虹彩認証における登録フェーズの処理を実行する。また、特徴抽出部３０１は、虹彩特徴量を生成する際に、既存の任意の特徴量生成アルゴリズムを使用可能である。

上述したように、画像取得装置１００が出力する合焦画像は、対象者５０のまぶたが閉じられていないとき等に得られた画像（虹彩認証に適する画像）である可能性が高い。したがって、本実施形態では、結果として、虹彩認証における登録フェーズの処理に要する時間が短縮される。

実施形態４．
図７は、第４の実施形態の画像処理装置を示すブロック図である。図７に示す画像処理装置３１０は、第１の実施形態の画像取得装置１００と、特徴抽出・照合部３０２とを含む。データベース４００には、多数の対象者の虹彩特徴量が格納されている。

特徴抽出・照合部３０２は、画像取得装置１００における画像判定部１３０が適切な画像である判定した画像を入力する。特徴抽出・照合部３０２は、入力された画像から虹彩領域（瞳孔を除く）を抽出し、対象者５０の虹彩特徴量を生成する。そして、特徴抽出・照合部３０２は、生成した虹彩特徴量とデータベース４００に格納されている多数の虹彩特徴量とを比較（照合）する。特徴抽出・照合部３０２が、生成した虹彩特徴量がデータベース４００に格納されているいずれかの虹彩特徴量と一致した場合には、対象者５０の認証は成功したとする。

上述したように、画像取得装置１００が出力する合焦画像は、対象者５０のまぶたが閉じられていないとき等に得られた画像（虹彩認証に適する画像）である可能性が高い。したがって、本実施形態では、結果として、虹彩認証における認証フェーズの処理に要する時間が短縮される。

なお、第３の実施形態と第４の実施形態とを組み合わせてもよい。すなわち、画像取得装置１００と特徴抽出部３０１と特徴抽出・照合部３０２とを含む画像処理装置を形成してもよい。

上記の各実施形態における画像取得装置における各構成要素（第１電圧印加部１１１および第２電圧印加部１１２を除く）は、１つのハードウェアで構成可能であるが、１つのソフトウェアでも構成可能である。また、各構成要素は、複数のハードウェアでも構成可能であり、複数のソフトウェアでも構成可能である。また、各構成要素のうちの一部をハードウェアで構成し、他部をソフトウェアで構成することもできる。

上記の実施形態における各機能（各処理）を、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）等のプロセッサやメモリ等を有するコンピュータで実現可能である。例えば、記憶装置（記憶媒体）に上記の実施形態における方法（処理）を実施するためのプログラムを格納し、各機能を、記憶装置に格納されたプログラムをＣＰＵで実行することによって実現してもよい。なお、ＣＰＵに代えて、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit ）のいずれかを用いてもよい。また、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣのうち複数を並列に用いてもよい。

図８は、ＣＰＵを有するコンピュータの一例を示すブロック図である。コンピュータは、画像取得装置１００および画像処理装置３００，３１０に実装可能である。ＣＰＵ１０００は、記憶装置１００１に格納されたプログラム（ソフトウェア要素：コード）に従って処理を実行することによって、上記の実施形態における各機能を実現する。すなわち、図２，図６，図７に示された画像取得装置１００および画像処理装置３００，３１０における、第１電圧制御部１２１、第２電圧制御部１２２、画像判定部１３０、特徴抽出部３０１、および特徴抽出・照合部３０２の機能を実現する。

記憶装置１００１は、例えば、非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium ）である。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の具体例として、磁気記録媒体（例えば、ハードディスク）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory ）、ＣＤ－Ｒ（Compact Disc-Recordable ）、ＣＤ－Ｒ／Ｗ（Compact Disc-ReWritable ）、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM ）、フラッシュＲＯＭ）がある。また、記憶装置１００１は、データベース４００としても使用可能である。

また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium ）に格納されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体には、例えば、有線通信路または無線通信路を介して、すなわち、電気信号、光信号または電磁波を介して、プログラムが供給される。

メモリ１００２は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）で実現され、ＣＰＵ１０００が処理を実行するときに一時的にデータを格納する記憶手段である。メモリ１００２に、記憶装置１００１または一時的なコンピュータ可読媒体が保持するプログラムが転送され、ＣＰＵ１０００がメモリ１００２内のプログラムに基づいて処理を実行するような形態も想定しうる。

図９は、画像取得装置の主要部を示すブロック図である。図９に示す画像取得装置１０は、被写体を撮影可能な位置に設置される第１撮像部（第１撮像手段）２０（実施形態では、第１撮像部２００Ａで実現される。）に含まれ印加された電圧に応じて焦点距離が変わる第１可変焦点レンズ（実施形態では、液体レンズ２１１で実現される。）２０Ａに印加される電圧を特定可能な第１電圧情報を生成し、被写体を撮影可能な位置に設置される第２撮像部（第２撮像手段）２１（実施形態では、第２撮像部２００Ｂで実現される。）に含まれ印加された電圧に応じて焦点距離が変わる第２可変焦点レンズ（実施形態では、液体レンズ２１１で実現される。）２１Ａに印加される電圧を特定可能な第２電圧情報を生成する電圧制御部（電圧制御手段）３０（実施形態では、第１電圧制御部１２１および第２電圧制御部１２２で実現される。）と、第１撮像部２０および第２撮像部２１から画像を入力し、入力された画像から合焦位置で撮影された画像を選択する画像判定部（画像判定手段）４０（実施形態では、画像判定部１３０で実現される。）とを備え、電圧制御部３０は、第１電圧情報として、時間経過に伴って値が変化する時系列の電圧における各々の電圧を特定可能な情報を生成し、第２電圧情報として、第１電圧情報で特定される各々の電圧が所定期間遅れて第２可変焦点レンズ２１Ａに印加されることを特定可能な情報を生成する。

上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下に限定されるわけではない。

（付記１）被写体を撮影可能な位置に設置される第１撮像手段に含まれ印加された電圧に応じて焦点距離が変わる第１可変焦点レンズに印加される電圧を特定可能な第１電圧情報を生成し、前記被写体を撮影可能な位置に設置される第２撮像手段に含まれ印加された電圧に応じて焦点距離が変わる第２可変焦点レンズに印加される電圧を特定可能な第２電圧情報を生成する電圧制御手段と、
前記第１撮像手段および前記第２撮像手段から画像を入力し、入力された画像から合焦位置で撮影された一の画像を選択する画像判定手段とを備え、
前記電圧制御手段は、
前記第１電圧情報として、時間経過に伴って値が変化する時系列の電圧における各々の電圧を特定可能な情報を生成し、
前記第２電圧情報として、前記第１電圧情報で特定される各々の電圧が所定期間遅れて前記第２可変焦点レンズに印加されることを特定可能な情報を生成する
ことを特徴とする画像取得装置。

（付記２）前記所定期間は、１００～３００ｍｓから選定された時間である
付記１の画像取得装置。

（付記３）前記画像判定手段は、前記第１撮像手段および前記第２撮像手段から入力された画像から、画像のコントラストが所定値を越えている画像を選択する
付記１または付記２の画像取得装置。

（付記４）前記第１電圧情報で特定される値の電圧を前記第１可変焦点レンズに印加する第１電圧印加手段と、
前記第２電圧情報で特定される値の電圧を前記第２可変焦点レンズに印加する第２電圧印加手段とをさらに備えた
付記１から付記３のうちのいずれかの画像取得装置。

（付記５）前記第１電圧印加手段は、前記第１可変焦点レンズとしての液体レンズに電圧を印加し、
前記第２電圧印加手段は、前記第２可変焦点レンズとしての液体レンズに電圧を印加する
付記４の画像取得装置。

（付記６）付記１から付記５のうちのいずれかの画像取得装置と、
前記画像判定手段が選択した合焦画像から前記被写体の虹彩領域の特徴量を生成する特徴抽出手段と
を備えた画像処理装置。

（付記７）付記１から付記５のうちのいずれかの画像取得装置と、
前記画像判定手段が選択した合焦画像から前記被写体の虹彩領域の特徴量を生成し、当該特徴量を、あらかじめ取得されている虹彩領域の特徴量と照合する特徴抽出・照合手段と
を備えた画像処理装置。

（付記８）付記１から付記５のうちのいずれかの画像取得装置と、
前記画像判定手段が選択した合焦画像から前記被写体の虹彩領域の特徴量を生成する特徴抽出手段と、
前記画像判定手段が選択した合焦画像から前記被写体の虹彩領域の特徴量を生成し、当該特徴量を、あらかじめ取得されている虹彩領域の特徴量と照合する特徴抽出・照合手段と
を備えた画像処理装置。

（付記９）被写体を撮影可能な位置に設置される第１撮像手段に含まれ印加された電圧に応じて焦点距離が変わる第１可変焦点レンズに印加される電圧を特定可能な第１電圧情報を生成し、前記被写体を撮影可能な位置に設置される第２撮像手段に含まれ印加された電圧に応じて焦点距離が変わる第２可変焦点レンズに印加される電圧を特定可能な第２電圧情報を生成し、
前記第１電圧情報は、時間経過に伴って値が変化する時系列の電圧における各々の電圧を特定可能な情報であり、
前記第２電圧情報は、前記第１電圧情報で特定される各々の電圧が所定期間遅れて前記第２可変焦点レンズに印加されることを特定可能な情報であり、
前記第１撮像手段および前記第２撮像手段から入力された画像から合焦位置で撮影された一の画像を選択する
ことを特徴とする画像取得方法。

（付記１０）前記所定期間は、１００～３００ｍｓから選定された時間である
付記９の画像取得方法。

（付記１１）前記第１撮像手段および前記第２撮像手段から入力された画像から、画像のコントラストが所定値を越えている画像を選択する
付記８または付記９の画像取得方法。

（付記１２）コンピュータに、
被写体を撮影可能な位置に設置される第１撮像手段に含まれ印加された電圧に応じて焦点距離が変わる第１可変焦点レンズに印加される電圧を特定可能な第１電圧情報を生成し、前記被写体を撮影可能な位置に設置される第２撮像手段に含まれ印加された電圧に応じて焦点距離が変わる第２可変焦点レンズに印加される電圧を特定可能な第２電圧情報を生成する処理を実行させ、
前記第１電圧情報は、時間経過に伴って値が変化する時系列の電圧における各々の電圧を特定可能な情報であり、
前記第２電圧情報は、前記第１電圧情報で特定される各々の電圧が所定期間遅れて前記第２可変焦点レンズに印加されることを特定可能な情報であり、
コンピュータに、
前記第１撮像手段および前記第２撮像手段から入力された画像から合焦位置で撮影された一の画像を選択する処理
を実行させるための画像取得プログラム。

（付記１３）コンピュータに、
前記第１撮像手段および前記第２撮像手段から入力された画像から、画像のコントラストが所定値を越えている画像を選択する処理を実行させる
付記１２の画像取得プログラム。

（付記１４）画像取得プログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記画像取得プログラムは、コンピュータに、
被写体を撮影可能な位置に設置される第１撮像手段に含まれ印加された電圧に応じて焦点距離が変わる第１可変焦点レンズに印加される電圧を特定可能な第１電圧情報を生成し、前記被写体を撮影可能な位置に設置される第２撮像手段に含まれ印加された電圧に応じて焦点距離が変わる第２可変焦点レンズに印加される電圧を特定可能な第２電圧情報を生成する処理を実行させ、
前記第１電圧情報は、時間経過に伴って値が変化する時系列の電圧における各々の電圧を特定可能な情報であり、
前記第２電圧情報は、前記第１電圧情報で特定される各々の電圧が所定期間遅れて前記第２可変焦点レンズに印加されることを特定可能な情報であり、
前記画像取得プログラムは、コンピュータに、
前記第１撮像手段および前記第２撮像手段から入力された画像から合焦位置で撮影された一の画像を選択する処理を実行させる
記録媒体。

（付記１５）前記画像取得プログラムは、コンピュータに、
前記第１撮像手段および前記第２撮像手段から入力された画像から、画像のコントラストが所定値を越えている画像を選択する処理を実行させる
付記１４の記録媒体。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記の実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

１０ 画像取得装置
２０ 第１撮像部
２１ 第２撮像部
２０Ａ 第１可変焦点レンズ
２１Ａ 第２可変焦点レンズ
３０ 電圧制御部
４０ 画像判定部
５０ 対象者
１００ 画像取得装置
１１１ 第１電圧印加部
１１２ 第２電圧印加部
１２１ 第１電圧制御部
１２２ 第２電圧制御部
１３０ 画像判定部
２００ 撮像部
２００Ａ 第１撮像部
２００Ｂ 第２撮像部
２０２Ａ，２０２Ｂ 照明装置
２１１ 液体レンズ
２１２ 撮像素子
３００，３１０ 画像処理装置
３０１ 特徴抽出部
３０２ 特徴抽出・照合部
４００ データベース
１０００ ＣＰＵ
１００１ 記憶装置
１００２ メモリ

Claims (10)

1. 被写体を撮影可能な位置に設置される第１撮像手段に含まれ印加された電圧に応じて焦点距離が変わる第１可変焦点レンズに印加される電圧を特定可能な第１電圧情報を生成し、前記被写体を撮影可能な位置に設置される第２撮像手段に含まれ印加された電圧に応じて焦点距離が変わる第２可変焦点レンズに印加される電圧を特定可能な第２電圧情報を生成する電圧制御手段と、
   前記第１撮像手段および前記第２撮像手段から画像を入力し、入力された画像から合焦位置で撮影された一の画像を選択する画像判定手段とを備え、
   前記電圧制御手段は、
   前記第１電圧情報として、時間経過に伴って値が変化する時系列の電圧における各々の電圧を特定可能な情報を生成し、
   前記第２電圧情報として、前記第１電圧情報で特定される各々の電圧が所定期間遅れて前記第２可変焦点レンズに印加されることを特定可能な情報を生成する
   ことを特徴とする画像取得装置。
2. 前記所定期間は、１００～３００ｍｓから選定された時間である
   請求項１記載の画像取得装置。
3. 前記画像判定手段は、前記第１撮像手段および前記第２撮像手段から入力された画像から、画像のコントラストが所定値を越えている画像を選択する
   請求項１または請求項２記載の画像取得装置。
4. 前記第１電圧情報で特定される値の電圧を前記第１可変焦点レンズに印加する第１電圧印加手段と、
   前記第２電圧情報で特定される値の電圧を前記第２可変焦点レンズに印加する第２電圧印加手段とをさらに備えた
   請求項１から請求項３のうちのいずれかに記載の画像取得装置。
5. 前記第１電圧印加手段は、前記第１可変焦点レンズとしての液体レンズに電圧を印加し、
   前記第２電圧印加手段は、前記第２可変焦点レンズとしての液体レンズに電圧を印加する
   請求項４記載の画像取得装置。
6. 請求項１から請求項５のうちのいずれかに記載の画像取得装置と、
   前記画像判定手段が選択した合焦画像から前記被写体の虹彩領域の特徴量を生成する特徴抽出手段と
   を備えた画像処理装置。
7. 請求項１から請求項５のうちのいずれかに記載の画像取得装置と、
   前記画像判定手段が選択した合焦画像から前記被写体の虹彩領域の特徴量を生成し、当該特徴量を、あらかじめ取得されている虹彩領域の特徴量と照合する特徴抽出・照合手段と
   を備えた画像処理装置。
8. 請求項１から請求項５のうちのいずれかに記載の画像取得装置と、
   前記画像判定手段が選択した合焦画像から前記被写体の虹彩領域の特徴量を生成する特徴抽出手段と、
   前記画像判定手段が選択した合焦画像から前記被写体の虹彩領域の特徴量を生成し、当該特徴量を、あらかじめ取得されている虹彩領域の特徴量と照合する特徴抽出・照合手段と
   を備えた画像処理装置。
9. 被写体を撮影可能な位置に設置される第１撮像手段に含まれ印加された電圧に応じて焦点距離が変わる第１可変焦点レンズに印加される電圧を特定可能な第１電圧情報を生成し、前記被写体を撮影可能な位置に設置される第２撮像手段に含まれ印加された電圧に応じて焦点距離が変わる第２可変焦点レンズに印加される電圧を特定可能な第２電圧情報を生成し、
   前記第１電圧情報は、時間経過に伴って値が変化する時系列の電圧における各々の電圧を特定可能な情報であり、
   前記第２電圧情報は、前記第１電圧情報で特定される各々の電圧が所定期間遅れて前記第２可変焦点レンズに印加されることを特定可能な情報であり、
   前記第１撮像手段および前記第２撮像手段から入力された画像から合焦位置で撮影された一の画像を選択する
   ことを特徴とする画像取得方法。
10. コンピュータに、
    被写体を撮影可能な位置に設置される第１撮像手段に含まれ印加された電圧に応じて焦点距離が変わる第１可変焦点レンズに印加される電圧を特定可能な第１電圧情報を生成し、前記被写体を撮影可能な位置に設置される第２撮像手段に含まれ印加された電圧に応じて焦点距離が変わる第２可変焦点レンズに印加される電圧を特定可能な第２電圧情報を生成する処理を実行させ、
    前記第１電圧情報は、時間経過に伴って値が変化する時系列の電圧における各々の電圧を特定可能な情報であり、
    前記第２電圧情報は、前記第１電圧情報で特定される各々の電圧が所定期間遅れて前記第２可変焦点レンズに印加されることを特定可能な情報であり、
    コンピュータに、
    前記第１撮像手段および前記第２撮像手段から入力された画像から合焦位置で撮影された一の画像を選択する処理を実行させる
    ための画像取得プログラム。

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