JP7468615B2 - 撮像システム、撮像方法および撮像プログラム - Google Patents

撮像システム、撮像方法および撮像プログラム Download PDF

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Description

この開示は、撮像システム、撮像方法および非一時的なコンピュータ可読媒体に関し、特に対象者の眼の撮像に用いられる撮像システム、撮像方法および非一時的なコンピュータ可読媒体に関する。
眼に含まれる虹彩を用いる生体認証（虹彩認証）が知られている。この生体認証では、撮像システムを用いて対象者の虹彩が撮像され、虹彩情報が抽出される。この撮像システムは、使用目的に応じた複数の撮像モードを有する。たとえば撮像システムは、登録モードにおいて、抽出された虹彩情報をデータベースに追加して、対象者を登録する。一方撮像システムは、認証モードにおいて、抽出された虹彩情報をデータベースに登録された虹彩情報と照合して、対象者を認証する。このような撮像システムにおいては、使用目的に応じて要求される画像品質が異なり、画像品質を確保しつつ、撮影時間を短縮化することが求められている。
特許文献１には、被写体との距離に基づいて被写体を誘導し、被写体の眼を含む領域を撮像する撮像システムが開示されている。
特許文献２には、撮像モードの種類に応じて焦点制御方法を切り替えることで、使用目的に応じて撮影時間を短縮させる撮像システムが開示されている。
特開２００７－１５９７６２号公報 特開２００４－２２６７２９号公報
この開示は、上記従来技術を改善するためのものである。
この開示の第１の態様に係る撮像システムは、対象者の眼を撮像する撮像部と、前記撮像部の光軸方向において前記撮像部から最も離れた距離が第１距離であるキャプチャボリュームが設定されている第１撮像モードと、前記撮像部から最も離れた距離が第２距離であるキャプチャボリュームが設定されている第２撮像モードと、を含む撮像モードのいずれかを選択するモード制御部とを備え、前記第２距離は、前記第１距離よりも長い。
この開示の第２の態様に係る撮像方法は、撮像部が、対象者の眼を撮像する段階と、モード制御部が、前記撮像部の光軸方向において前記撮像部から最も離れた距離が第１距離であるキャプチャボリュームが設定されている第１撮像モードと、前記撮像部から最も離れた距離が第２距離であるキャプチャボリュームが設定されている第２撮像モードと、を含む撮像モードのいずれかを選択する段階とを備え、前記第２距離は、前記第１距離よりも長い。
この開示の第３の態様に係る非一時的なコンピュータ可読媒体は、撮像部に対象者の眼を撮像する処理を実行させる撮像機能と、前記撮像部の光軸方向において前記撮像部から最も離れた距離が第１距離であるキャプチャボリュームが設定されている第１撮像モードと、前記撮像部から最も離れた距離が第２距離であるキャプチャボリュームが設定されている第２撮像モードと、を含む撮像モードのいずれかを選択するモード制御機能であって、前記第２距離は、前記第１距離よりも長い、モード制御機能と、をコンピュータに実現させる撮像プログラムが格納される。
実施形態１の概要にかかる撮像システムの構成を示すブロック図である。 実施形態２にかかる撮像システムの構成を示すブロック図である。 実施形態２にかかる撮像システムの概略構成図である。 実施形態２にかかる撮像システムの処理を示すフローチャートである。 実施形態３にかかる撮像システムの第１撮像モードのキャプチャボリュームを説明するための図である。 実施形態３にかかる撮像システムの第２撮像モードのキャプチャボリュームを説明するための図である。 実施形態４にかかる撮像システムの構成を示すブロック図である。 実施形態４にかかる撮像システムの概略構成図である。 実施形態４にかかる撮像システムの処理を示すフローチャートである。 実施形態５にかかる撮像システムの誘導表示の一例を説明するための図である。 実施形態５にかかる撮像システムの誘導表示の一例を説明するための図である。 実施形態５にかかる撮像システムの誘導表示の一例を説明するための図である。 実施形態６にかかる撮像システムの構成を示すブロック図である。 実施形態６にかかる撮像システムの概略構成図である。 実施形態６にかかる撮像システムの処理を示すフローチャートである。 実施形態７にかかる撮像システムの構成を示すブロック図である。 実施形態７にかかる撮像システムの処理を示すフローチャートである。 本実施形態にかかるコンピュータの構成図である。
以下では、具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。
（実施形態１）
図１は、実施形態１にかかる撮像システム１の構成を示すブロック図である。撮像システム１は、撮像部２と、モード制御部４とを備える。
撮像部２は、対象者の眼を撮像するためのものである。
モード制御部４は、撮像モードのいずれかを選択する。撮像モードは、撮像部２の光軸方向において撮像部２から最も離れた距離が第１距離であるキャプチャボリュームが設定されている第１撮像モードと、上記撮像部２から最も離れた距離が第２距離であるキャプチャボリュームが設定されている第２撮像モードとを含む。ここで第２距離は、第１距離よりも長い。
上述の特許文献１では、撮像モードに関わらず被写体を所定の位置に誘導して撮影を行うため、使用目的に応じた撮影ができないという問題がある。
また上述の特許文献２では、撮像システムが複数の焦点制御方法を有する必要があり、機構が複雑になるという問題がある。
しかし本実施形態１の構成によれば、撮像システム１は、撮像モードに応じてキャプチャボリューム、特に撮像部２から最も離れた距離を変化させる。したがって、要求される画像品質が高い使用目的に対応する撮像モードに対しては、当該距離を小さくすることで、より高画質な画像を取得することができる。また要求される画像品質が比較的低い使用目的に対応する撮像モードに対しては、当該距離を大きくすることで、対象者Ｐの位置の調整を省略し、または調整する時間を短縮し、撮影時間を短縮することが可能となる。このように撮像システム１によれば、使用目的に応じた画像品質と撮影時間とのバランスをより容易にとることが可能となる。また、複数の撮像モードによる撮像を単一の撮像部２で実現するため、省スペース化につながる。
（実施形態２）
以下、図２～４を用いて、この開示の実施形態２について説明する。図２は、撮像システム１０の構成を示すブロック図である。撮像システム１０は、生体認証を行うコンピュータ等であり、対象者Ｐの眼を含む注視領域を撮像し、撮像された画像に含まれる生体認証情報を抽出し、使用目的に応じた処理を行う。ここで生体認証は、本実施形態２では虹彩認証である。撮像システム１０は、撮像部１２と、モード制御部１４と、データベース１５とを備える。
このような撮像システム１０の各種構成の詳細について、図３を用いて説明する。図３は、実施形態２にかかる撮像システム１０の概略構成図である。
なお本図においては、後述する撮像システム１０の撮像部１２の光軸方向をＹ軸方向とし、対象者Ｐの高さ方向をＺ軸方向とし、Ｙ軸およびＺ軸方向に直交する方向をＸ軸方向とする。また便宜上、Ｘ－Ｙ平面上の方向を水平方向、Ｚ軸方向を垂直方向と呼ぶ。
また本実施形態２では、後述する撮像部１２の撮像面と、対象者Ｐの顔との間の距離を被写体距離ｄと呼ぶ。
撮像システム１０の撮像部１２は、対象者Ｐの眼、特に虹彩を撮像するためのカメラである。撮像部１２は、ＣＣＤ（電荷結合素子）およびＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）素子等の撮像素子を有する。撮像部１２の撮像面は、対象者Ｐの光学像を電気信号に変換する不図示の光電変換部が二次元的に配列された画素アレイを含む。撮像部１２の撮像面は、Ｘ軸方向に平行であり、その法線方向がＹ軸方向に平行となるように設置される。
本実施形態２で撮像部１２は、産業用カメラなどで普及品となりつつある、１２Ｍ画素（水平４０００画素、垂直３０００画素）かつ６０ｆｐｓの汎用カメラで構成されてよい。
撮像部１２は、キャプチャボリュームＣＶ内に位置する対象者Ｐの眼を含む注視領域を好適に撮像可能なように設置されている。ここでキャプチャボリュームＣＶは、撮像対象を生体認証に使用可能なレベルで正常に捕捉することできる領域である。本実施形態２で水平方向のキャプチャボリュームＣＶは、撮像部１２の水平画角と、最前方距離ＤＦおよび最後方距離ＤＢとにより画定される領域である。
最前方距離ＤＦは、水平方向のキャプチャボリュームＣＶのうち、撮像部１２の光軸方向（すなわち、Ｙ軸方向）において撮像部１２から最も近い距離である。本実施形態２で最前方距離ＤＦは、撮像部１２の視野が対象者Ｐ１人の両眼をカバーするときの被写体距離であってよい。
最後方距離ＤＢは、水平方向のキャプチャボリュームＣＶのうち、Ｙ軸方向において撮像部１２から最も離れた距離である。
撮像部１２は、モード制御部１４から出力された制御信号に応じて、対象者Ｐを撮像する。
モード制御部１４は、撮像モードのいずれかを選択し、撮像部１２に対して撮像モードに応じた撮像動作の制御を行う。ここで撮像モードは、第１撮像モードと、第２撮像モードと、を含む。第１および第２撮像モードには、それぞれ異なるキャプチャボリュームＣＶが設定されている。
第１撮像モードには、本図に示すように、最後方距離ＤＢが第１距離（ＤＢ１）であるキャプチャボリュームＣＶが設定されている。本実施形態２で第１撮像モードは、対象者Ｐを登録する登録モードであってよい。
また第２撮像モードには、本図に示すように、最後方距離ＤＢが第２距離（ＤＢ２）であるキャプチャボリュームＣＶが設定されている。第２距離（ＤＢ２）は、第１距離（ＤＢ１）よりも長い。本実施形態２で第２撮像モードは、対象者Ｐを認証する認証モードであってよい。
またモード制御部１４は、取得した虹彩パターンから虹彩情報（本実施形態２では、虹彩の特徴量）を抽出する特徴量抽出処理を行う。またモード制御部１４は、データベース１５に接続され、撮像モードに応じてデータベース１５との間で各種情報の入出力を行う。
たとえば撮像モードが第１撮像モード（登録モード）である場合、新規の虹彩情報をデータベース１５に登録する。
また撮像モードが第２撮像モード（認証モード）である場合、モード制御部１４は、取得した虹彩情報をデータベース１５に登録されている虹彩情報と照合して、対象者Ｐを認証する。
データベース１５は、虹彩情報等の各種情報を記憶する記憶媒体である。
なお本実施形態２では、データベース１５は撮像システム１０に含まれるとしたが、含まれていなくてもよい。この場合データベース１５は、通信可能に接続された他の装置（不図示）等に含まれていてよい。このとき撮像システム１０は、任意の通信手段（不図示）を備え、モード制御部１４は、当該通信手段を介して他の装置との間で各種情報の送受信を行ってよい。
図４は、実施形態２にかかる撮像システム１０の処理を示すフローチャートである。
まずＳ１０において、モード制御部１４は、撮像モードを選択する。このときモード制御部１４は、撮像システム１０の入力手段（不図示）によりユーザからの入力を受け付けたことに応じて、撮像モードを選択してよい。
次にＳ１２において、モード制御部１４は、選択された撮像モードに応じてキャプチャボリュームＣＶを決定する。たとえばモード制御部１４は、第１撮像モードが選択された場合、キャプチャボリュームＣＶの最後方距離ＤＢを第１距離ＤＢ１に決定し、第２撮像モードが選択された場合、キャプチャボリュームＣＶの最後方距離ＤＢを第２距離ＤＢ２に決定する。
次にＳ１４において、モード制御部１４は、撮像部１２を制御し、撮像部１２に対象者Ｐの眼を撮像する動作を実行させる。本実施形態２では、撮像部１２は対象者Ｐの両眼を撮像する。そしてモード制御部１４は、対象者Ｐの虹彩の撮像画像を取得する。
次にＳ１６において、モード制御部１４は、取得した虹彩の撮像画像を用いて、撮像された対象者Ｐの眼に含まれる虹彩のパターンから特徴量を抽出し、撮像モードに応じた処理（登録処理または認証処理）を行う。すなわち撮像モードが第１撮像モード（登録モード）である場合、抽出した特徴量を新規の虹彩情報としてデータベース１５に登録する。また撮像モードが第２撮像モード（認証モード）である場合、モード制御部１４は、抽出した特徴量を、データベース１５に登録されている特徴量と照合し、照合スコアに基づいて一致するか否かの判定を行う。
次にＳ１８において、モード制御部１４は、次の対象者Ｐがいるか否か、あるいは再認証若しくは再登録を行うか否かを判定する。モード制御部１４は、次の対象者Ｐがいる、または再認証若しくは再登録を行うと判断した場合（Ｓ１８でＹ）、処理をＳ１０に戻し、そうでない場合（Ｓ１８でＮ）、処理を終了する。
このように本実施形態２によれば、撮像システム１０は、撮像モードに応じてキャプチャボリュームＣＶ、特に最後方距離ＤＢを変化させる。したがって、要求される画像品質が高い使用目的に対応する第１撮像モード（登録モード）に対しては、最後方距離ＤＢを小さくすることで、より高画質な画像を取得することができる。また要求される画像品質が比較的低い使用目的に対応する第２撮像モード（認証モード）に対しては、最後方距離ＤＢを大きくすることで、被写体距離ｄの調整を省略し、または調整時間を短縮し、撮影時間を短縮することが可能となる。このように撮像システム１０によれば、使用目的に応じた画像品質と撮影時間とのバランスをより容易にとることが可能となる。また複数の撮像モードによる撮像を単一の撮像部１２で実現するため、省スペース化につながる。
なお、本実施形態２では撮像システム１０は対象者Ｐの両眼を撮像するとしたが、これに代えて片眼のみを撮像してもよい。この場合、最前方距離ＤＦは、撮像部１２の視野が対象者Ｐ１人の片眼をカバーするときの被写体距離であってよい。
（実施形態３）
次に、図５～６を用いて、この開示の実施形態３について説明する。なお実施形態３にかかる撮像システム１０は、実施形態２にかかる撮像システム１０と同様であるため、説明は省略する。図５は、実施形態３にかかる撮像システム１０の第１撮像モード（登録モード）のキャプチャボリュームＣＶを説明するための図である。
ここで撮像部１２の解像度をＳＸ×ＳＺとし、撮像面の画素アレイに結像される対象者Ｐの両眼の虹彩に含まれるＸ軸方向の画素数、すなわち撮像した画像において被写体距離ｄに位置する対象者Ｐの両眼の虹彩に含まれるＸ軸方向の画素数をｎとする。画素数ｎは、撮像部１２の解像度、画素サイズ、撮像部１２のレンズの焦点距離および被写体距離ｄに依存する。本実施形態３では撮像システム１０は、撮像モードに関わらず、撮像部１２の解像度、画素サイズおよび撮像部１２のレンズの焦点距離を変化させなくてよい。したがって画素数ｎは、実質的に被写体距離ｄに依存することとなる。
ここで本図では、右眼および左眼の虹彩に含まれるＸ軸方向の画素数をそれぞれ、ｎＲおよびｎＬとし、ｎはｎＲおよびｎＬの和とする。そして第１撮像モードで要求される両眼の虹彩に含まれるＸ軸方向の画素数をＮ１とする。なお、ＳＸ、ＳＺ、ｎ、ｎＲ、ｎＬおよびＮ１は、いずれも自然数である。
第１撮像モード（登録モード）のキャプチャボリュームＣＶは、本図の斜線で囲まれた領域である。
本図に示す通り、対象者Ｐが第１撮像モードのキャプチャボリュームＣＶ内に位置する場合、被写体距離ｄは、最前方距離ＤＦ以上であり、第１距離ＤＢ１以下である。
最前方距離ＤＦは、結像される対象者Ｐの両眼の虹彩全体が撮像面の画素アレイ内に含まれる場合、すなわち撮像された画像に対象者Ｐの両眼の虹彩全体が収容される場合の、被写体距離ｄの最小値である。
最後方距離ＤＢである第１距離ＤＢ１は、最前方距離ＤＦよりも長く、かつ画素数ｎと画素数Ｎ１との間の差が最小となる場合（ただし、ｎ＜Ｎ１）の被写体距離ｄである。
図６は、実施形態３にかかる撮像システム１０の第２撮像モードのキャプチャボリュームＣＶを説明するための図である。
ここで第２撮像モードで要求される両眼の虹彩に含まれるＸ軸方向の画素数をＮ２とする。なおＮ２は、自然数である。
第２撮像モード（認証モード）のキャプチャボリュームＣＶは、本図の斜線で囲まれた領域である。
本図に示す通り、対象者Ｐが第２撮像モードのキャプチャボリュームＣＶ内に位置する場合、被写体距離ｄは、最前方距離ＤＦ以上であり、第２距離ＤＢ２以下である。第２撮像モードの最前方距離ＤＦは、第１撮像モードの最前方距離ＤＦと等しくてよい。
ここで第２距離ＤＢ２は、最前方距離ＤＦよりも長く、かつ画素数ｎと画素数Ｎ２との間の差が最小となる場合（ただし、ｎ＜Ｎ２）の被写体距離ｄである。
一般に、認証モードにおいて要求される画像品質は、登録モードにおいて要求される画像品質よりも低くてよい。すなわち画素数Ｎ２は、画素数Ｎ１よりも小さくてよい。したがって、第１撮像モードで撮像された両眼に含まれる画素数ｎは、第２撮像モードで撮像された両眼に含まれる画素数ｎよりも多くてよい。
なお、画素数ｎ、Ｎ１およびＮ２は、ライン（Ｘ軸方向）における画素数に代えて、エリア（Ｘ－Ｚ平面）における画素数であってもよい。
なお、本実施形態３では撮像システム１０が対象者Ｐの両眼を撮像するとしたが、これに代えて片眼のみを撮像してもよい。この場合、最前方距離ＤＦは、結像される対象者Ｐの右眼（または左眼）の虹彩が撮像面の画素アレイ内に含まれる場合の被写体距離ｄの最小値であってよい。そして画素数Ｎ１およびＮ２はそれぞれ、第１および第２撮像モードに要求される右眼（または左眼）の虹彩に含まれるＸ軸方向の画素数であってよい。また第１距離ＤＢ１および第２距離ＤＢ２は、画素数ｎに代えて、画素数ｎＲまたはｎＬを用いて定義されてよい。
（実施形態４）
次に図７～９を用いて、この開示の実施形態４について説明する。実施形態４は、撮像システム２０が対象者Ｐの位置を誘導する誘導部を備えることに特徴を有する。撮像システム２０は、生体認証、特に虹彩認証を行うコンピュータ等であり、対象者Ｐの眼を含む注視領域を撮像し、撮像された画像に含まれる生体認証情報を抽出し、使用目的に応じた処理を行う。
図７は、実施形態４にかかる撮像システム２０の構成を示すブロック図である。撮像システム２０は、実施形態２の撮像システム１０と基本的に同様の構成および機能を有する。ただし撮像システム２０は、モード制御部１４に代えて、モード制御部２４および誘導部２７を備える点で撮像システム１０と相違する。
このような撮像システム２０の相違点の詳細について、図８を用いて説明する。図８は、実施形態４にかかる撮像システム２０の概略構成図である。
誘導部２７は、選択された撮像モードに対応するキャプチャボリュームＣＶ内に、対象者Ｐを誘導する。誘導部２７は、ディスプレイ等の表示装置、プロジェクタ等の投影装置、音声出力装置またはその他の任意の出力装置を有してよい。
モード制御部２４は、モード制御部１４と基本的に同様の構成および機能を有するが、これに加えて誘導部２７による誘導動作の制御を行う。
図９は、実施形態４にかかる撮像システム２０の処理を示すフローチャートである。図９に示すステップは、実施形態２にかかる撮像システム１０の図４に示すステップに加えて、Ｓ２４を有する。なお、図４に示すステップと同様のステップについては、同一の記号を付して説明を省略する。
Ｓ２４において、誘導部２７は、Ｓ１２でモード制御部１４がキャプチャボリュームＣＶを決定したことに応じて、モード制御部１４による制御に基づいて、対象者Ｐを撮像モードに応じたキャプチャボリュームＣＶ内に誘導する。そしてモード制御部１４は、処理をＳ１４に進める。
このように実施形態４によれば、撮像システム２０の誘導部２７が撮像モードに応じたキャプチャボリュームＣＶ内に対象者Ｐを誘導するため、対象者Ｐを撮像モードに応じた位置に適切に移動させることができる。また撮像システム２０は撮像モードに応じてキャプチャボリュームＣＶが異なるため、使用目的に応じて対象者Ｐの移動を省略または短縮することができる。これにより、使用目的に応じた撮影画像の品質と撮影時間とのバランスをより容易にとることができる。
なお本実施形態４では、Ｓ１２においてモード制御部２４がキャプチャボリュームＣＶを決定したことに応じて、誘導部２７が対象者Ｐを撮像モードに応じたキャプチャボリュームＣＶ内に誘導するとした。しかしこれに代えて、Ｓ１２においてモード制御部２４がキャプチャボリュームＣＶを決定したことに応じて、モード制御部２４は、被写体距離ｄに基づいて、対象者Ｐが撮像モードに応じたキャプチャボリュームＣＶ内に位置するか否かを判定してよい。
たとえば第１撮像モード（登録モード）の場合、モード制御部２４は、被写体距離ｄが最前方距離ＤＦ以上であり、第１距離ＤＢ１以下であるとき、対象者Ｐが撮像モードに応じたキャプチャボリュームＣＶ内に位置すると判定してよい。なお第２撮像モード（認証モード）の場合は、第１距離ＤＢ１を第２距離ＤＢ２に読み替える。
モード制御部２４は、対象者ＰがキャプチャボリュームＣＶ内に位置すると判定した場合（、処理をＳ１４に進め、そうでない場合、処理をＳ２４に進めてよい。
この場合、撮像システム２０は、モード制御部２４の制御に基づいて被写体距離ｄを測定する測距センサを有し測定結果をモード制御部２４に出力する測距部（不図示）を備えてよい。
これにより、誘導部２７は対象者ＰがキャプチャボリュームＣＶ内に位置しない場合に対象者Ｐを誘導するため、過剰な誘導を回避することができ、撮影時間を短縮させることができる。
（実施形態５）
次に図１０～１２を用いて、この開示の実施形態５について説明する。なお実施形態５にかかる撮像システム２０は、実施形態４にかかる撮像システム２０と同様であるため、説明は省略する。実施形態５の撮像システム２０の誘導部２７は、各種表示により対象者ＰをキャプチャボリュームＣＶ内に誘導案内する。図１０～１２は、実施形態５にかかる撮像システム２０の誘導表示の一例を説明するための図である。
図１０は、撮像システム２０の誘導部２７が、キャプチャボリュームＣＶの位置をディスプレイへ表示する場合の表示の一例である。たとえば、撮像部１２付近の床等に予め撮像モードに応じたキャプチャボリュームＣＶの位置を示す複数の目印が設置されているとする。たとえば誘導部２７は、撮像モードが選択されたことに応じて、撮像モードに対応する目印がいずれの目印であるかをディスプレイ上に表示し、対象者ＰにキャプチャボリュームＣＶへの移動を促してよい。また誘導部２７は、キャプチャボリュームＣＶがどの位置であるかをディスプレイ上で視覚的に表示させてよい。これにより対象者Ｐは、撮影の立ち位置を容易に把握することができる。
図１１は、撮像システム２０の誘導部２７が、キャプチャボリュームＣＶの位置を床等に投影させる場合の一例を示す。たとえば誘導部２７は、撮像モードが選択されたことに応じて、プロジェクタ等の投影装置を用いて、撮像モードに対応するキャプチャボリュームＣＶの位置を投影してよい。これにより対象者Ｐは、撮影の立ち位置を容易に把握することができる。
図１２は、撮像システム２０の誘導部２７が、移動に必要な歩数または距離を対象者Ｐに報知する場合の表示の一例を示す。この場合、撮像システム２０は、モード制御部２４の制御に基づいて被写体距離ｄを測定する測距センサを有する測距部（不図示）を備える。モード制御部２４は、測定した被写体距離ｄと、選択された撮像モードに対応するキャプチャボリュームＣＶとに基づいて、対象者Ｐが移動に必要な歩数または距離を算出する。そして誘導部２７は、モード制御部２４による制御に基づいて、ディスプレイ上に算出した歩数または距離を表示し、対象者Ｐに移動を促す。これにより対象者Ｐは、適切な立ち位置に容易に移動することができる。
なお本実施形態５では誘導部２７がディスプレイまたは投影装置等を用いて対象者Ｐを視覚的に誘導案内する例を説明したが、これに代えてまたは加えて、誘導部２７は音声またはその他の出力方法を用いて対象者Ｐを誘導してよい。
（実施形態６）
次に図１３～１５を用いて、この開示の実施形態６について説明する。実施形態６は、撮像システム３０が対象者Ｐの全体撮像画像に基づいて、撮像モードを選択することに特徴を有する。
図１３は、実施形態６にかかる撮像システム３０の構成を示すブロック図である。撮像システム３０は、生体認証、特に虹彩認証を行うコンピュータ等であり、対象者Ｐの眼を含む注視領域を撮像し、撮像された画像に含まれる生体認証情報を抽出し、使用目的に応じた処理を行う。撮像システム３０は、実施形態４の撮像システム２０と基本的に同様の構成および機能を有する。ただし撮像システム３０は、モード制御部２４およびデータベース１５に代えて、モード制御部３４、データベース３５および全体撮像部３８を備える点で撮像システム２０と相違する。
このような相違点の詳細について、図１４を用いて説明する。図１４は、実施形態６にかかる撮像システム３０の概略構成図である。
全体撮像部３８は、対象者Ｐの全体を撮像するためのカメラである。全体撮像部３８は、身長が高い場合から低い場合までカバーできるように、撮像部１２の視野範囲より広い視野範囲で対象者Ｐを撮像する。本実施形態６で全体撮像部３８は、対象者Ｐを顔で認証できる程度の解像度を備える。全体撮像部３８は、モード制御部３４から出力された制御信号に応じて、対象者Ｐの顔を撮像する。
モード制御部３４は、モード制御部２４と基本的に同様の構成および機能を有するが、これに加えて、全体撮像部３８による全体撮像動作の制御と、顔登録および顔認証処理とを行う。またモード制御部３４は、全体撮像部３８の画像に基づいて、撮像モードを決定する。なおモード制御部３４は、データベース１５に代えて、データベース３５との間で各種情報の入出力を行う。
データベース３５は、データベース１５と基本的に同様の構成および機能を有するが、これに加えて、顔認証処理に用いる対象者Ｐの顔の特徴量等の各種情報を記憶する記憶媒体である。
図１５は、実施形態６にかかる撮像システム３０の処理を示すフローチャートである。図１５に示すステップは、実施形態４にかかる撮像システム２０の図９に示すＳ１０に代えて、Ｓ３０～Ｓ３６を有する。なお、図９に示すステップと同様のステップについては、同一の記号を付して説明を省略する。
まずＳ３０において、モード制御部３４は、全体撮像部３８を制御し、全体撮像部３８に対象者Ｐの顔を撮像する動作を実行させる。そしてモード制御部１４は、対象者Ｐの顔の撮像画像を取得する。
次にＳ３２において、モード制御部３４は、対象者Ｐが新規であるか否かを判定する。このときモード制御部３４は、全体撮像部３８により撮像された対象者Ｐの顔の特徴量を抽出し、抽出した顔の特徴量と、データベース３５に登録されている顔の特徴量とを照合し、照合スコアに基づいて一致するか否かの判定を行う。モード制御部３４は、対象者Ｐが新規であると判定した場合（すなわち一致する特徴量がなかった場合）（Ｓ３２でＹ）、処理をＳ３３に進め、そうでない場合（Ｓ３２でＮ）、処理をＳ３６に進める。
Ｓ３４において、モード制御部３４は、Ｓ３２において対象者Ｐが新規であると判定されたことに応じて、第１撮像モード（登録モード）を選択する。そしてモード制御部３４は、処理をＳ１２に進める。
Ｓ３６において、モード制御部３４は、Ｓ３２において対象者Ｐが新規でないと判定されたことに応じて、第２撮像モード（認証モード）を選択する。そしてモード制御部３４は、処理をＳ１２に進める。
このように実施形態６によれば、撮像システム３０の全体撮像部３８が対象者Ｐの全体（顔）を撮像し、モード制御部３４がこれに基づいて撮像モードを決定する。これにより、撮像モードの選択を自動化することができ、撮影に要する時間をさらに短くすることができる。
なお実施形態６では、モード制御部３４は、顔認証が成功しなかった場合にＳ３４において第１撮像モード（登録モード）を選択するとした。しかしこれに代えて、モード制御部３４はＳ３４において、たとえば撮像システム３０の任意の表示入力手段（不図示）に対象者Ｐが新規か否かの質問を表示させ、回答の入力を受け付けることによって、対象者Ｐが新規か否かの追加の判定を行ってよい。この場合であっても、たとえば対象者Ｐの新規登録が少ない用途においては、最初に顔認証を行うことで撮像モードの大まかなスクリーニングを自動的に行うことができるため、撮影の効率は向上する。
なお、モード制御部３４は、Ｓ３２で対象者Ｐが新規であると判定した場合、抽出した対象者Ｐの顔の特徴量を新規の顔情報として、データベース３５に登録してもよい。これにより、認証のために複数の生体情報を用いることが可能となり、認証方法のバリエーションを増やすことができる。
またモード制御部３４は、Ｓ３２で対象者Ｐが新規でないと判定した場合に、データベース３５中の対象者Ｐのレコードにおける顔の特徴量を、抽出した対象者Ｐの顔の特徴量に更新してもよい。これにより、データベース３５は、最新の顔情報を保持することが可能となる。
（実施形態７）
次に図１６～１７を用いて、この開示の実施形態７について説明する。実施形態７は、撮像システム４０が、撮像モードに応じたキャプチャボリュームＣＶ内に対象者Ｐが位置するように、キャプチャボリュームＣＶの位置を移動させる点に特徴を有する。撮像システム４０は、生体認証、特に虹彩認証を行うコンピュータ等であり、対象者Ｐの眼を含む注視領域を撮像し、撮像された画像に含まれる生体認証情報を抽出し、使用目的に応じた処理を行う。
図１６は、実施形態７にかかる撮像システム４０の構成を示すブロック図である。撮像システム２０は、実施形態２の撮像システム１０と基本的に同様の構成および機能を有する。ただし撮像システム４０は、モード制御部１４に代えて、モード制御部４４、測距部４６および駆動部４９を備える点で撮像システム１０と相違する。
測距部４６は、対象者の位置を測定する測距センサである。測距部４６は、測定結果をモード制御部４４に出力する。
駆動部４９は、撮像部１２または撮像システム４０本体の位置または向きを移動させ、キャプチャボリュームＣＶの位置を移動させる駆動ユニット等である。
モード制御部４４は、モード制御部１４と基本的に同様の構成および機能を有するが、これに加えて測距部４６による測定動作の制御および駆動部４９による駆動動作の制御を行う。
図１７は、実施形態７にかかる撮像システム４０の処理を示すフローチャートである。図１７に示すステップは、実施形態２にかかる撮像システム１０の図４に示すステップに加えて、Ｓ４０～４２を有する。なお、図４に示すステップと同様のステップについては、同一の記号を付して説明を省略する。
Ｓ４０において、測距部４６は、モード制御部４４がＳ１２においてキャプチャボリュームＣＶを決定したことに応じて、モード制御部４４による制御に基づいて、対象者の位置を測定する。測距部４６は、測定した対象者の位置をモード制御部４４に出力する。
Ｓ４２において、駆動部４９は、モード制御部４４による制御に基づいて、キャプチャボリュームＣＶ内に対象者Ｐが位置するようにキャプチャボリュームＣＶを移動させる。このとき駆動部４９は、撮像部１２の位置を上下および／または前後に駆動させてキャプチャボリュームＣＶの位置を変化させてよい。また駆動部４９は、撮像部１２の撮像面の向きを変化させ、左右に光軸を振ることによりキャプチャボリュームＣＶの位置を変化させてよい。また駆動部４９は、車輪等の地上移動手段および／またはドローン等の空中移動手段を有し、撮像部１２または撮像システム４０本体を移動させてもよい。そしてモード制御部４４は、処理をＳ１４に進める。
このように実施形態７によれば、撮像モードに応じたキャプチャボリュームＣＶ内に対象者Ｐが位置するように、駆動部４９がキャプチャボリュームＣＶの位置を移動させるため、対象者Ｐは撮影にあたって移動する必要がなくなる。
（実施形態８）
以上撮像システム１０～４０について説明したが、これらの撮像システムは、単一の端末でなくてもよい。実施形態８では、撮像システム１０～４０は、撮像モード毎に異なる複数の端末を有する。異なる複数の端末は、ネットワークを介して管理サーバ（不図示）または撮像システム本体等と通信可能であってよい。
たとえば撮像システム１０～４０は、登録モードにおいて使用されるキオスク端末と、認証モードにおいて使用されるキオスク端末とを有してよい。また撮像システム４０は、登録モードにおいて使用される、車輪等の地上移動手段および／またはドローン等の空中移動手段を有する移動端末と、認証モードにおいて使用されるキオスク端末とを有してもよい。
上述の実施形態１～８ではコンピュータは、パーソナルコンピュータやワードプロセッサ等を含むコンピュータシステムで構成される。しかしこれに限らず、コンピュータは、ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）のサーバ、コンピュータ（パソコン）通信のホスト、インターネット上に接続されたコンピュータシステム等によって構成されることも可能である。また、ネットワーク上の各機器に機能分散させ、ネットワーク全体でコンピュータを構成することも可能である。
なお上述の実施形態１～８では、この開示をハードウェアの構成として説明したが、この開示は、これに限定されるものではない。この開示は、上述の撮像制御処理、撮像モード選択処理、登録および認証処理、測定制御処理、誘導制御処理並びに全体撮像制御処理等の各種処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
図１８は、実施形態１～８にかかるコンピュータ１９００の構成図の一例である。図１８に示すように、コンピュータ１９００は、システム全体を制御するための制御部１０００を備えている。この制御部１０００には、データバス等のバスラインを介して、入力装置１０５０、記憶装置１２００、記憶媒体駆動装置１３００、通信制御装置１４００、および入出力Ｉ／Ｆ１５００が接続されている。
制御部１０００は、プロセッサ１０１０と、ＲＯＭ１０２０と、ＲＡＭ１０３０とを備えている。
プロセッサ１０１０は、ＲＯＭ１０２０や記憶装置１２００等の各種記憶部に記憶されたプログラムに従って、各種の情報処理や制御を行う。
ＲＯＭ１０２０は、プロセッサ１０１０が各種制御や演算を行うための各種プログラムやデータが予め格納されたリードオンリーメモリである。
ＲＡＭ１０３０は、プロセッサ１０１０にワーキングメモリとして使用されるランダムアクセスメモリである。このＲＡＭ１０３０には、本実施形態１～８による各種処理を行うための各種エリアが確保可能になっている。
入力装置１０５０は、キーボード、マウスおよびタッチパネル等のユーザからの入力を受け付ける入力装置である。たとえばキーボードは、テンキー、各種機能を実行するための機能キーおよびカーソルキー等の各種キーが配置されている。マウスは、ポインティングデバイスであり、表示装置１１００に表示されたキーやアイコン等をクリックすることで対応する機能の指定を行う入力装置である。タッチパネルは、表示装置１１００の表面に配置される入力機器で、表示装置１１００に画面表示された各種操作キーに対応した、ユーザのタッチ位置を特定し、当該タッチ位置に対応して表示された操作キーの入力を受け付ける。
表示装置１１００は、例えばＣＲＴや液晶ディスプレイ等が使用される。この表示装置には、キーボードやマウスによる入力結果が表示されたり、最終的に検索されたイメージ情報が表示されたりするようになっている。また表示装置１１００は、コンピュータ１９００の各種機能に応じて、タッチパネルから必要な各種操作を行うための操作キーを画像表示する。
記憶装置１２００は、読み書き可能な記憶媒体と、その記憶媒体に対してプログラムやデータ等の各種情報を読み書きするための駆動装置で構成されている。
この記憶装置１２００に使用される記憶媒体は、主としてハードディスク等が使用されるが、後述の記憶媒体駆動装置１３００で使用される非一時的なコンピュータ可読媒体を使用するようにしてもよい。
記憶装置１２００は、データ格納部１２１０、プログラム格納部１２２０および図示しないその他の格納部（例えば、この記憶装置１２００内に格納されているプログラムやデータ等をバックアップするための格納部）等を有している。プログラム格納部１２２０には、本実施形態１～８における各種処理を実現するためのプログラムが格納されている。データ格納部１２１０には、本実施形態１～８にかかる各種データベースの各種データを格納する。
記憶媒体駆動装置１３００は、プロセッサ１０１０が外部の記憶媒体（外部記憶媒体）からコンピュータプログラムや文書を含むデータ等を読み込むための駆動装置である。
ここで、外部記憶媒体とは、コンピュータプログラムやデータ等が記憶される非一時的なコンピュータ可読媒体をいう。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例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、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、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また各種プログラムは、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）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路並びに記憶媒体駆動装置１３００を介して、各種プログラムをコンピュータに供給できる。
つまりコンピュータ１９００は、制御部１０００のプロセッサ１０１０が、記憶媒体駆動装置１３００にセットされた外部の記憶媒体から各種プログラムを読み込んで、記憶装置１２００の各部に格納する。
そして、コンピュータ１９００が各種処理を実行する場合、記憶装置１２００から該当プログラムをＲＡＭ１０３０に読み込み、実行するようになっている。但しコンピュータ１９００は、記憶装置１２００からではなく、記憶媒体駆動装置１３００により外部の記憶媒体から直接ＲＡＭ１０３０にプログラムを読み込んで実行することも可能である。また、コンピュータによっては各種プログラム等を予めＲＯＭ１０２０に記憶させておき、これをプロセッサ１０１０が実行するようにしてもよい。さらに、コンピュータ１９００は、各種プログラムやデータを、通信制御装置１４００を介して他の記憶媒体からダウンロードし、実行するようにしてもよい。
通信制御装置１４００は、コンピュータ１９００と他のパーソナルコンピュータやワードプロセッサ等の各種外部電子機器との間をネットワーク接続するための制御装置である。通信制御装置１４００は、これら各種外部電子機器からコンピュータ１９００にアクセスすることを可能とする。
入出力Ｉ／Ｆ１５００は、パラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を接続するためのインターフェースである。
なお、プロセッサ１０１０として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）、ＤＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）およびＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）等が用いられてもよい。また、これらのうち複数個を並列に用いてもよい。
請求の範囲、明細書、および図面中において示したシステムおよび方法における各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのではない限り、任意の順序で実現しうる。請求の範囲、明細書および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順序で実施することが必須であることを意味するものではない。
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、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。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うるが、以下には限られない。
（付記）
（項目１）
対象者の眼を撮像する撮像部と、
前記撮像部の光軸方向において前記撮像部から最も離れた距離が第１距離であるキャプチャボリュームが設定されている第１撮像モードと、前記撮像部から最も離れた距離が第２距離であるキャプチャボリュームが設定されている第２撮像モードと、を含む撮像モードのいずれかを選択するモード制御部と
を備え、
前記第２距離は、前記第１距離よりも長い
撮像システム。
（項目２）
選択された前記撮像モードに対応するキャプチャボリューム内に、前記対象者を誘導する誘導部を備える
項目１に記載の撮像システム。
（項目３）
前記第１撮像モードで撮像された前記眼に含まれる画素数は、前記第２撮像モードで撮像された前記眼に含まれる画素数よりも多い
項目１または２に記載の撮像システム。
（項目４）
前記撮像部の視野範囲より広い視野範囲で撮像する全体撮像部をさらに備え、
前記モード制御部は、前記全体撮像部の画像に基づいて、前記撮像モードを決定する
項目１から３のいずれか一項に記載の撮像システム。
（項目５）
撮像部が、対象者の眼を撮像する段階と、
モード制御部が、前記撮像部の光軸方向において前記撮像部から最も離れた距離が第１距離であるキャプチャボリュームが設定されている第１撮像モードと、前記撮像部から最も離れた距離が第２距離であるキャプチャボリュームが設定されている第２撮像モードと、を含む撮像モードのいずれかを選択する段階と
を備え、
前記第２距離は、前記第１距離よりも長い
撮像方法。
（項目６）
撮像部に対象者の眼を撮像する処理を実行させる撮像機能と、
前記撮像部の光軸方向において前記撮像部から最も離れた距離が第１距離であるキャプチャボリュームが設定されている第１撮像モードと、前記撮像部から最も離れた距離が第２距離であるキャプチャボリュームが設定されている第２撮像モードと、を含む撮像モードのいずれかを選択するモード制御機能であって、前記第２距離は、前記第１距離よりも長い、モード制御機能と、
をコンピュータに実現させる撮像プログラムが格納された、
非一時的なコンピュータ可読媒体。
１，１０，２０，３０，４０ 撮像システム、２，１２ 撮像部、４，１４，２４，３４，４４ モード制御部、１５，３５ データベース、４６ 測距部、２７ 誘導部、３８ 全体撮像部、４９ 駆動部、Ｐ 対象者、ＣＶ キャプチャボリューム、ＤＦ 最前方距離、ＤＢ 最後方距離、ＤＢ１
第１距離、ＤＢ２ 第２距離、１０００ 制御部、１０１０ プロセッサ、１０２０ ＲＯＭ、１０３０ ＲＡＭ、１０５０ 入力装置、１１００ 表示装置、１２００ 記憶装置、１２１０ データ格納部、１２２０ プログラム格納部、１３００ 記憶媒体駆動装置、１４００ 通信制御装置、１５００ 入出力Ｉ／Ｆ、１９００ コンピュータ

Claims (5)

  1. 対象者の眼を撮像する撮像部と、
    前記対象者の位置を測定する測距部と、
    前記撮像部の光軸方向において前記撮像部から最も離れた距離が第１距離であるキャプチャボリュームが設定されている第１撮像モードと、前記撮像部から最も離れた距離が第２距離であるキャプチャボリュームが設定されている第２撮像モードと、を含む撮像モードのいずれかを選択し、選択された撮像モードと、前記測距部が測定した前記対象者の位置とに基づいて対象者が移動に必要な歩数を算出する、モード制御部と、
    前記キャプチャボリューム内に前記対象者が位置するように前記キャプチャボリュームを移動させる駆動部と、
    を備え、
    前記第２距離は、前記第１距離よりも長い
    撮像システム。
  2. 前記第１撮像モードで撮像された前記眼に含まれる画素数は、前記第２撮像モードで撮像された前記眼に含まれる画素数よりも多い
    請求項１に記載の撮像システム。
  3. 前記撮像部の視野範囲より広い視野範囲で撮像する全体撮像部をさらに備え、
    前記モード制御部は、前記全体撮像部の画像に基づいて、前記撮像モードを決定する
    請求項１または２に記載の撮像システム。
  4. 撮像部が、対象者の眼を撮像する段階と、
    測距部が、前記対象者の位置を測定する段階と、
    モード制御部が、前記撮像部の光軸方向において前記撮像部から最も離れた距離が第１距離であるキャプチャボリュームが設定されている第１撮像モードと、前記撮像部から最も離れた距離が第２距離であるキャプチャボリュームが設定されている第２撮像モードと、を含む撮像モードのいずれかを選択し、選択された撮像モードと、前記測距部が測定した前記対象者の位置とに基づいて対象者が移動に必要な歩数を算出する段階と、
    駆動部が、前記キャプチャボリューム内に前記対象者が位置するように前記キャプチャボリュームを移動させる段階と
    を備え、
    前記第２距離は、前記第１距離よりも長い
    撮像方法。
  5. 撮像部に対象者の眼を撮像する処理を実行させる撮像機能と、
    測距部に前記対象者の位置を測定させる測距機能と、
    前記撮像部の光軸方向において前記撮像部から最も離れた距離が第１距離であるキャプチャボリュームが設定されている第１撮像モードと、前記撮像部から最も離れた距離が第２距離であるキャプチャボリュームが設定されている第２撮像モードと、を含む撮像モードのいずれかを選択し、選択された撮像モードと、前記測距部が測定した前記対象者の位置とに基づいて対象者が移動に必要な歩数を算出するモード制御機能であって、前記第２距離は、前記第１距離よりも長い、モード制御機能と、
    前記キャプチャボリューム内に前記対象者が位置するように前記キャプチャボリュームを移動させる機能と
    をコンピュータに実現させる撮像プログラム。
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