JPH09253072A

JPH09253072A - 個人識別装置

Info

Publication number: JPH09253072A
Application number: JP8064246A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kiyomatsu; 智清松
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-03-21
Filing date: 1996-03-21
Publication date: 1997-09-30
Anticipated expiration: 2016-03-21
Also published as: JP3661262B2

Abstract

(57)【要約】【課題】認識率が高く、安定した動作を実現でき、小
型軽量な個人識別装置を提供することを目的とする。【解決手段】照明光源１５からの光束が入射する多面
体のプリズム１６と、プリズム１６の内面の第１の面１
７を画像観測できる画像入力装置をもつ計測ヘッド部
と、入力された画像を２値化して固有コードに変換する
画像処理部２５と、予め登録しておいた固有コードと画
像処理部２５の出力とを比較する比較器を有し、被計測
者のたとえば耳介２０の形状の特徴を光学的に電気的接
触に計測し画像処理して固有コードと比較し、被計測者
が本人であるか否か特定する個人識別装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光を用いて身体の
一部分、特に耳介の形状特徴を計測し、被計測者の同定
を行う個人識別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に個人識別技術は、情報化社会の進
展にともなって日常の生活に欠かせない重要な技術とな
っており、その需要は情報通信分野、セキュリティシス
テム分野、金融業などの様々な分野で高まっている。こ
れらの個人識別技術を実現するために、人間の生体情報
を画像化または数値化して利用する方法が注目され、各
所で多くの研究が進められている。生体情報における形
態学的特徴は、個々人による差が著しく、工学的に観測
や計測が容易であることから、顔面、眼底の網膜パター
ン、指紋等、様々な身体的特徴を用いる識別方法が提案
されている。中でも指紋を用いた個人識別方法について
図を用いてその詳細を説明する。

【０００３】図９は指紋を用いた個人識別装置の概要図
である。図において、光源であるＬＥＤ１から照射され
た光束はプリズム２内部に入射する。このプリズム２は
直角三角柱の形状をしており、側面のうち、直角部をは
さむ２面は測定光束の入射面３、および射出面４（観察
面）とし、残りの１面を接触面５としてこれに指紋面を
押圧する構成としている。この接触面５で内部反射され
た光束は、入射面３と反対側の射出面４より外部へと出
ていく。プリズム２の接触面５で皮膚の接触、非接触を
明暗パターンに変換した光パターンを生成し、このパタ
ーンを後段のレンズ６によりカメラの撮像面７に結像す
ることでコントラストの高い指紋画像を取り込む。

【０００４】これは全反射法と言われるもので、指紋の
接触していない部分では全反射が起こり、入射光は全て
観測器８に入射し、指紋の接触している部分では入射光
が散乱し観測器８へ入射する光量が減少し像が暗くな
る。このように指紋像が形成される。観測器８に取り込
まれた指紋画像は、あらかじめ登録された指紋データと
照合するため、データ処理部９へと送られ、ここで登録
指紋パターンと測定パターンとの画像比較が行われ、一
定以上の相関があるものは、本人であると認証され、デ
ータ処理部９のインターフェース（図示省略）を介し
て、目的のアプリケーションへのアクセス、独占権を与
えるものである。このような指紋による身体的特徴の抽
出、利用技術はかなりの高いレベルで開発されており一
部で実用化の試みがなされている。

【０００５】また、識別における身体的特徴の観測で
は、識別対象者に対して十分な心理的な配慮が必要とな
り、情報の入力時には識別対象者に対して苦痛や不快
感、抵抗感を与えず、能動的な行動を要求しない等の条
件を満たすことが望ましい。

【０００６】このような観点から、指紋押捺のような心
理的影響、抵抗が少なく、また個人差が著しい身体的な
特徴として耳介を用いて識別システムを構築する方法が
報告されている。耳介を用いて識別システムを構築する
際の利点は、形状や大きさ等に関する著しい個人差が医
学的に認められており、経年変化や化粧による変化が少
なく、指紋と違い、顔などと同様に被接触で測定でき、
不快感が少なく、指紋捺印のような抵抗感が少なく、能
動的な行動を要求しない。また顔のように表情がなく、
識別のアルゴリズムが複雑化しない。さらに直感的に人
物を推定できない部位であり、プライバシーを保護でき
る。このような多くの特徴を備えた耳介による個人識別
方法と計測手段について以下図を用いてその詳細を説明
する。

【０００７】図１０は従来の耳介計測装置の概略図であ
る。同図に示すように耳介計測装置は、被測定者の任意
の片方の耳介１０に対向させる撮影レンズ１１とＣＣＤ
撮像素子１２による耳介形状入力装置が備えられてお
り、被接触で耳介の形状を取り込むことができるように
なっている。取り込まれた耳介の形状情報は後段の画像
情報処理部１３に送られ、必要な画像加工等が行われ、
さらに比較器１４に送られ、あらかじめ登録されている
参照画像パターンと画像比較が行われ、その真偽をチェ
ックされる。参照画像パターンと一致、または一定のレ
ベル以上の相関があるものと判断されれば、識別対象者
に対してシステムへのアクセス権、優先権を与えるもの
である。

【０００８】ところで、耳介の画像処理、加工方法とし
て、耳介の形状の構造、特徴の分類過程について、耳介
全体の大まかな特徴にもとづく大分類、耳介を構成する
要素の特徴にもとづく小分類、さらに局所的に分類され
た要素の関連性にもとづく詳細分類の３種類に分けら
れ、分類が進むにつれて画像処理は、耳介のより局所的
な特徴をとらえることが必要となる。

【０００９】具体的な手法として、入力画像を段階的に
撮影エリアの異なる複数のブロック（図示省略）に分割
し、ブロック毎に参照パターンとの相違を調べる。段階
的にということは、初期の分割は大きく、粗く行い、耳
介の全体的特徴をとらえるのに用いられ、また次にはブ
ロックをさらに細かく分割しより小領域の形状特徴をと
らえていき、耳介形状のデータ参照に必要な構造をとら
えていく。この場合細かくブロックを分割していく毎
に、処理する画像データが膨大な量になっていき、短時
間で行われるべき認証作業時間を大きくしてしまう。し
かしながら細かく分割したからといって、全てを順次処
理する必要はなく特徴をとらえている部分を任意に抜き
出して処理を行えば良く、処理時間の膨張を押さえるこ
とは可能である。こうして、指紋、耳介などの身体的特
徴を用いた個人識別技術により個人の識別、すなわち同
定作業を実現することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先に説
明した非接触による耳介の形状を利用した認識手法は、
観測装置に対しての耳介の位置決めが安定せず、回転や
シフト成分がノイズとして含まれ、計測の初期設定など
に時間がかかったり、再現性を低下させる懸念が大き
い。また髪の長い人物の測定などでは髪をかきあげた
り、髪の一部が計測視野に入りノイズ成分を増大させ、
認識率の低下を招くことも考えられる。

【００１１】本発明は上記課題を解決するもので、認識
率が高く安定した動作を実現でき、小型軽量な個人識別
装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、照明光源と、この照明光源から照射された
光束が入射する多面体光学プリズムと、照明光源から照
明され、かつ、識別しようとする個人の耳介画像を写し
出す多面体光学プリズムの内面のうちの１面を画像観測
できる画像入力装置を備えた計測ヘッド部と、入力され
た多面体光学プリズムの内面の画像を２値化して任意の
固有コードに変換する画像処理部と、予め登録しておい
た固有コードと画像処理部からの出力を比較する比較器
とからなる個人識別装置の構成としたものである。

【００１３】本発明によれば、認識率が高く安定した動
作をなし、かつ、小型軽量な個人識別装置を提供するこ
とができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、照明光源と、この照明光源から照射された光束が入
射する多面体光学プリズムと、照明光源から照明され、
かつ、識別しようとする個人の耳介画像を写し出す多面
体光学プリズムの内面のうちの１面を画像観測できる画
像入力装置を備えた計測ヘッド部と、画像入力装置の観
測画像を２値化して固有コードに変換する画像処理部
と、あらかじめ登録しておいた固有コードと画像処理部
の出力の固有コードとを比較する比較器とからなる個人
識別装置としたものであり、身体の一部の特徴、特に耳
介の形状の特徴を接触して計測、画像処理を行い、固有
コードに変換し、あらかじめ登録されている参照コード
と比較し、被計測者が参照コードにある本人であるか否
か特定できるものである。

【００１５】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１の個人識別装置において、計測ヘッド部は身体の一部
と接触する光学プレートを備え、この光学プレートの身
体と接触させる面の裏面に多面体光学プリズムと、撮像
レンズと、１次元または２次元の撮像素子からなる光学
系とを有し、光学プレートに対して光学系を直動または
回動走査させることができる走査駆動装置と、走査量を
計測する走査量計測装置を設けたものであり、光学的に
身体の一部を特徴パターンとして検出し、画像処理を行
い、固有コードに変換し、あらかじめ登録されている参
照コードと比較し、被計測者が参照コードにある本人で
あるか否か特定できるものである。

【００１６】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１の個人識別装置において、計測ヘッド部は身体の一部
と接触する中空部をもつ円筒形誘電体からなり、中空部
に撮像素子を含み、円筒形誘電体を円筒の中心軸の周り
に回転することができる機構を持ち、この回転量を測定
する計測機構を持つ構成としたものであり、計測ヘッド
部は光学プレートを使用していないことからコンパクト
に構成でき、そして光学的に身体の一部を特徴パターン
として検出し、画像処理を行い、固有コードに変換し、
あらかじめ登録されている参照コードと比較し、被計測
者が参照コードにある本人であるか否か特定できるもの
である。

【００１７】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
２記載の個人識別装置において、光学系は、多面体光学
プリズムの外部から入射した光束が多面体プリズムの内
面に対して、ｓｉｎθ＞１／ｎ（ｎ：プリズムの屈折
率）の全反射条件を満たすように多面体プリズムと撮像
素子を配置し、外部からの入射光束が、撮像素子に入射
しないように構成したものであり、身体の接触部分の像
の形状が正確に得られ、個人の識別をより正確にするこ
とができる。

【００１８】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
２に記載の個人識別装置において、多面体光学プリズム
は少なくとも３つの光の入射出側面を持つ３角錘からな
り、この内の一面を光学プレートと平行に配置した構成
としたものであり、同じく身体の接触部分の像の形状が
正確に得られ、個人の識別をより正確にすることができ
る。

【００１９】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
２に記載の個人識別装置において、光学プレートは、細
径の光導波管の集合体からなるイメージ伝達プレートよ
りなる構成としたものであり、細径の光導波管の一本一
本の端面での濃淡を直接他の端面に伝達し、計測しよう
とする身体部分の接触パターンを他の面に明確に浮き出
させ、個人識別をより正確にする。

【００２０】本発明の請求項７に記載の発明は、請求項
２に記載の個人識別装置において、身体と接触する光学
プレートの面の一部に、接触圧力をモニターする押圧検
出素子と、接触状態を規制する突起部をもつ構成とした
ものであり、接触圧および位置等、その計測条件を適性
化し、個人識別をより正確にする。

【００２１】本発明の請求項８に記載の発明は、身体と
接触する面に多数の電極群を有するプレートと、それぞ
れの電極により身体との接触部分と非接触部分とから得
られた電位を接触パターン信号として伝送信号に変換す
る信号処理部と、伝送信号を受信して画像信号に再生す
る画像再生部と、画像再生部より得た再生画像信号を参
照データと比較し個人認識、同定作業する比較器とから
なる個人識別装置の構成としたものであり、計測しよう
とする身体部分のパターンを電気信号として取り出すの
で、光源、光学素子、光検出部等の構成要素を必要とす
る光学的に検出するものよりも、装置を小型にする。

【００２２】以下、本発明の実施の形態について図面を
参照しながら説明する。（実施の形態１）図１は、本発明の実施の形態１の個人
識別装置における耳介測定ヘッド部の構成図を示すもの
で、照明光源１５から射出された光束は多面体光学プリ
ズム、図ではほぼ台形をしたプリズム１６の一斜面にあ
たる第１の面１７を透過し内部へと入射し、プリズム１
６の内部から台形の底面にあたる第２の面１８、さらに
第２の面１８に接する光学プレート１９を通して観測対
象である身体の一部である、耳介２０（光学プレート１
９に接触している）に照射される。また光学プレート１
９と耳介２０の接触面２１に対し、プリズム１６の第２
の面１８、および台形の他の斜面にあたる第３の面２２
を通して１次元ＣＣＤアレイ２３が対向している。ＣＣ
Ｄアレイ２３とプリズム１６の間には結像レンズ２４、
または画像伝達素子が設置され、耳介２０の接触面２１
上での輝度パターンをＣＣＤアレイ２３上に投影するこ
とができる。つまり、プリズム１６の第２の面１８に接
する光学プレート１９を介して身体的な特徴を捉え、後
述の画像処理部２５へ画像データを送り、個人の同定作
業を行うものである。

【００２３】この光学プレート１９を含む光学部分の構
成と作用についてさらに詳しく説明をする。まず、プリ
ズム１６の第２の面１８に対向する光学プレート１９の
裏面に、前述のように個々の人身体的特徴を有すると医
学的に証明されている耳介２０を接触させるようにす
る。この光学プレート１９から外部へと射出された照明
光束は外部にある耳介２０の部位、すなわち接触面２１
に接触していない部位で反射されて再び光学プレート１
９へ入射したとしてもＣＣＤアレイ２３へは到達するこ
とはできず、耳介形状パターンの形成には寄与しない。
これは全反射条件と呼ばれる光学条件による位置にＣＣ
Ｄアレイ２３を配置したためで、再び光学プレート１９
へ入射した光束は接触面２１の法線に対して、ｎ・ｓｉ
ｎθ＜１（ｎ：プレートの屈折率）を満たせない角度θ
をとることはできない。即ち、いったん光学プレート１
９から出た光束が到達しない条件位置に撮像素子を配置
することになる。だがこれでは耳介２０の像をとらえる
ことができない。

【００２４】しかしながら光学プレート１９と耳介２０
の接触している部分では屈折率が１．０の空気が境界面
に存在せず、このため全反射条件が成立せず、接触部分
で散乱させられた反射光の一部は撮像レンズ２４を介し
てＣＣＤアレイ２３に到達し、耳介２０の接触部分の像
の形状を得ることができる。また、第２の面１８と光学
プレート１９との接合面に空気が存在すると、接合面で
全反射が起こりＣＣＤアレイ２３へ耳介画像が到達しな
くなることから、インデックスマッチング媒体（特に規
定しない）を介在させることにより解決される。

【００２５】さらに、光学プレート１９の略中心位置に
は位置決めのための外耳孔２６と呼ばれる耳の穴に挿入
する突起部２７が付設されており、光学プレート１９と
耳介２０との位置決めに利用されている。

【００２６】ところで照明光源１５で照明された耳介像
をとらえる撮像素子であるところのＣＣＤアレイ２３
は、小型化のため１次元のものを用いている。このため
２次元情報である耳介２０の（接触）パターンを捉える
ためには、何らかの操作を加えることが必要になる。そ
こでＣＣＤアレイ２３のならびと直角方向に機械的な走
査を加えることにより２次元パターンを再現する。こう
することによって、２次元ＣＣＤを利用する直接投影法
に比べ大幅に耳介画像入力部である計測ヘッドの構成を
小型軽量に実現でき、また非接触によるカメラ撮影方法
と比較した場合でも、先の従来の課題で述べたように小
型軽量にできることは明らかである。

【００２７】次に、光学プレート１９に対して１次元Ｃ
ＣＤアレイ２３を走査させる場合、２次元情報に拡大す
るための走査量測定装置が必要になる。本実施の形態１
では走査方向に光学的、または磁気的なリニアエンコー
ダ２８を配置して測定ヘッド部の走査量を計測し、１次
元のＣＣＤアレイ２３の出力とあわせて耳介２０全体の
画像パターンを構築することができるものである。

【００２８】次に、図２は実施の形態１の個人識別装置
の画像処理過程を説明する図である。このようにして得
られた耳介画像は、図２に示す画像処理部２５へ送られ
上下左右のシフト成分、回転成分の補正が行われ、さら
に任意のコントラストのスレッショルドを境に接触部、
非接触部の２値化処理、およびコード化処理され、被観
測者の入力コードとともに比較器２９へデータが転送さ
れる。この比較器２９では前述の被観測者の入力コード
で参照データ部に蓄積された該当データを呼び出し、計
測結果の処理化コードと２値化画像との簡単なパターン
マッチングを行い、被観測者が該当本人であるか否かを
比較検討をする。

【００２９】検討結果がある相関値、または指数を満た
せば本人であると認め、被観測者の求めに応じて目的の
システムへのアクセス権、または独占権を付与する。ま
た、観測データと参照データの間の相関が一定値を超え
ない場合にはアクセス権、独占権の付与は拒絶される。

【００３０】耳介２０の観測データは指紋のような線像
でなく、また、外耳孔２６による位置決めも可能なた
め、比較的相違部分が見つけ易く簡単な処理で実現でき
る。また厳密なパターンマッチングに参照処理のウェイ
トをかければ認識率は向上するものの、処理時間が増大
し、また参照画像にも多くの記録容量を必要とし、装置
が大きくなってしまうので、本実施の形態１では、パタ
ーンマッチングよりも画像の簡単なコード化にウェイト
をおき、処理速度の向上と参照データ容量の削減に寄与
した構成を持つことも一つの特徴である。

【００３１】次に、本発明におけるコード化処理につい
て説明する。図２において、光学測定ヘッド部、および
画像処理部２５内の２値化処理部によって２値画像化さ
れた耳介２０と光学プレート１９の接触パターンを上下
左右の複数のブロック３０に分割する。また画像の中心
は先に説明した外耳孔２６に挿入する突起部２７によっ
て決定される。突起部２７を中心にそれぞれのブロック
に番号が割り振られて任意の順序に並べられ、完全に耳
介２０の接触が認められるブロックを１、認められない
ブロックを−１、その中間を０と置き、複数桁の２進数
に変換する。あまりブロック３０を細かく設定すると精
度が画像の再現性に追従できなくなるため、１００から
数１００ブロック程度が適当と思われる。

【００３２】また、ブロック３０の大きさも測定エリア
ごとに大きさを変えている。特徴を細かくとらえたい部
分は小さく、そうでない部分は大きく分割している。し
かしながら後述する押圧センサ機構やプログラムの補正
アルゴリズムを工夫すればさらに精度の高いブロック設
定が期待できる。また耳介画像を取り込む場合、耳介２
０全体を全て取り込む必要はなく、個人的特徴の著しい
部位を選択的に設定することによって精度を落とさずに
光学系等を小型に構成でき、処理時間も短縮することも
可能である。

【００３３】さて、耳介２０の場合は側頭部より突出し
ており、耳介２０自体が非常に柔らかいため、光学プレ
ート１９の耳介２０に対する押圧力の違い、ムラによっ
て容易に変形してしまう。そこで接触計測として避けて
通れない耳介２０の接触面２１での変形を、再現性を保
ちながら個人認識として利用できるための手法について
以下に図３を用いて説明する。

【００３４】図３は図１の光学プレートに押圧センサを
用いた耳介測定ヘッド部の構成図である。図において耳
介２０と光学プレート１９の接触面２１との間に複数の
押圧センサ３１および押圧規定機構３２となる突出部３
３を示したものである。そして、耳介２０に対して光学
プレート１９が最も自然に押圧する条件をあらかじめ画
像処理部２５または測定ヘッド部に登録しておき、以降
次回を測定する際、この条件がある一定の許容範囲内に
バランス良く収まった場合にのみ測定の開始動作を行う
ように測定アルゴリズムを設定しておけば良い。押圧セ
ンサ３１、突出部３２を設定する場合、光学プレート１
９の耳介２０上の仮想の接平面を決定するため、少なく
とも３点以上の測定ポイントが必要となり、また測定ポ
イントが多すぎてもバランスがとれるまでに時間がかか
りすぎたり、装置が大型、複雑になってしまうなどの問
題が生じ、おおよそ３から５ポイント程度が適当であ
る。

【００３５】本実施の形態１では４ポイントの測定の場
合を示した。耳介２０に対して光学プレート１９を近づ
けていくとそれぞれの押圧センサ３１が適宜耳介２０の
周囲に接触し、それぞれ登録された押圧力に到達し、全
ての押圧センサ３１が測定可能の信号を出した場合、そ
の直後に耳介像の計測を開始するようにあらかじめプロ
グラムしておく。なぜならば測定準備完了後、測定開始
時間に遅れが生じた場合、整った押圧状態の保持ができ
ていないことが考えられるからである。このように光学
プレート１９の耳介２０に対する押圧モニターを設置す
ることによって、再現性の高い安定した耳介の接触方式
による計測が実現できる。

【００３６】（実施の形態２）次に、ロータリ式の走査
方法ならびにファイバオプチカルプレートとよばれるイ
メージ伝達光学プレートを用いた方法について、実施の
形態２としてその詳細を図４および図５を用いて説明す
る。

【００３７】図４（ａ）は本発明の実施の形態２の耳介
測定ヘッド部の接触面側斜視図、図４（ｂ）は同耳介測
定ヘッド部の観測面側斜視図、図４（ｃ）同耳介測定ヘ
ッド部の側面図である。

【００３８】図４において、光学プレート１９の耳介２
０の接触面と反対側の面で、かつ、長辺の片側の中央部
には、小型のロータリーエンコーダ３４を設置し、実施
の形態１と同様に１次元のＣＣＤアレイ２３をもつ光学
走査ヘッドが回動し耳介２０の接触パターンを読み取る
構造になっている。しかし、ここでは全反射条件によっ
て耳介２０の接触パターンを読み取るのではなく、直接
接触面２１からの反射光を取り込んで耳介２０の接触パ
ターンを読み取る構造となっている。ここで使用されて
いる光学プレート１９は先に述べたようにファイバオプ
チカルプレート（以下：ＦＯＰ）と呼ばれる直接接触面
のイメージを伝達することができる光学素子によって構
成されている。

【００３９】図５は図４の部分斜視図である。図５に基
づいてＦＯＰ１９の構造を説明する。ＦＯＰ（光学プレ
ート）１９平面に対し直角に非常に多くの細径光ファイ
バ３５が束になっており、細径光ファイバ３５の一本一
本の端面での濃淡を直接他の端面に伝達することがで
き、これを図のように束にすることによって２次元のイ
メージを伝達することができ、このことによって直接耳
介２０の接触パターンを反対側の面に浮き出させること
ができる。

【００４０】また、浮きでてきた耳介２０の接触パター
ンを本実施の形態２では結像レンズを用いることなく、
直接、または近接させＣＣＤアレイ２３を走査させ読み
取るようになっており、これもＦＯＰ１９を用いること
によって実現できるものである。このことによって、実
施の形態１の構成よりもさらにコンパクトに計測ヘッド
部を構成することができる。また接圧センサ部は実施の
形態１と同様に設置されており、後段の画像処理部２
５、比較器２９の構成も同様である。

【００４１】（実施の形態３）次に、走査光学系の光学
プレートを使用せずよりコンパクトに構成された計測ヘ
ッド部を持つことを特徴とした実施の形態３について図
６および図７を用いて説明を行う。

【００４２】図６は本発明の実施の形態３の耳介測定ヘ
ッド部の斜視図である。図６に示すように、光学プレー
トの代わりに円筒状の誘電体回転ローラー３６（以下：
ローラー）が左右のガイド機構３７により保持されてい
る。また、ガイド機構３７の４つの端部には、先に説明
したものと同様な押圧センサ３１、および押圧規定機構
が設置されており、測定開始条件をモニターしている。
この押圧センサ３１によって測定開始条件が整った場合
には、その直後、適度な速度でローラー３６が耳介２０
上を接触、回転しながらしながら走査する。走査中、ロ
ーラー３６に接触した耳介２０の部位は、内部に設けら
れたローラー３６の内面に近接させた１次元ＣＣＤアレ
イ２３により読み取られ、さらに、画像処理部（図示省
略）へ伝達され、前述の実施の形態１、２と同様な画像
処理を受け、個人認識のために利用される。

【００４３】また、図７は図６の要部断面図である。図
７を用いてローラー３６内部の光学系について、その構
造と作用を説明する。同図においてローラー３６に利用
されている部材は、先に説明したＦＯＰ１９によってな
り、円筒のラジアル方向に細径光ファイバ３５の束によ
って構成され、図のように内部が中空構造になってい
る。また、耳介２０の接触部位に沿って円筒軸の周りを
自由に回転するようになっている。また、その両端は前
述ガイド機構３７にリンクしており、片端には移動量を
計測するリニアエンコーダ３８が設置されており、１次
元ＣＣＤアレイ２３出力と合わせ耳介２０の２次元画像
を取り込むことができるようになっている。

【００４４】（実施の形態４）次に、実施の形態４とし
て、これまでの各実施の形態で述べてきたような光学式
によらない耳介の接触パターンの計測手法を利用した測
定ヘッドについて、図を用いて説明を行う。

【００４５】耳介形状を計測するためには、課題で述べ
たように接触式による方が非接触方式よりも優れること
は明かである。しかしながら光学系を用いれば、光源、
光学素子、光検出部等多くの構成要素が存在し、構成が
複雑、かつ、大型化する要因になっていた。耳介の接触
パターンを検出するために、より小型で、構成要素が少
ない電気式の計測ヘッドについて図８を用いて説明す
る。

【００４６】図８は本発明の実施の形態４の耳介測定ヘ
ッド部の構成図である。図に示すように、接触するプレ
ート３９は、誘電体やＦＯＰ１９などの光学部材の代わ
りに、プレート３９の接触面４０に整然とならび広がっ
た多数の電極群により構成され、耳介２０の接触部分、
非接触部分の電位をそれぞれの電極について計測し、電
気的に接触パターンを再現する方式を取る。電極からの
信号は、中央部に設けられた信号処理部４１でシリアル
信号に変換して本体の画像再生部（図示省略）に送り、
ここでの再生画像を比較器に送り、参照データと比較し
個人認識、同定作業を行う。このような電気接触方式に
よってプレート３９上に複雑な計測機構部を設けなくて
済み、さらに走査機構を設けることもなく、動作の安定
さ、計測時間のリアルタイム化が可能となり、さらにプ
レート３９の接触面４０も平面のみではなく耳介２０の
特徴の顕著な部位に合わせて自由に形状をとることが可
能である。また、接触式であるため、プレート３９と耳
介２０の押圧センサ３１、押圧規定機構３２、および外
耳孔挿入位置決め突起部２７は、耳介２０への接触面４
０の一部に設けられている。

【００４７】

【発明の効果】以上の各実施の形態の説明から明らかな
ように、本発明によれば個人認識のための耳介を利用し
た接触による個人識別装置では、非接触による方式での
計測結果の不安定さ、装置の大型化を回避でき、より安
定した計測結果、装置の小型軽量化が実現できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の個人識別装置における
耳介測定ヘッド部の構成図

【図２】同個人識別装置の画像処理に関わる説明図

【図３】同耳介測定ヘッド部の部分構成図

【図４】（ａ）本発明の実施の形態２の耳介測定ヘッド
部の接触面側斜視図（ｂ）同耳介測定ヘッド部の観測面側斜視図（ｃ）同耳介測定ヘッド部の側面図

【図５】図４の耳介測定ヘッド部の部分斜視図

【図６】本発明の実施の形態３の耳介測定ヘッド部の斜
視図

【図７】図６の要部断面図

【図８】本発明の実施の形態４の耳介測定ヘッド部の構
成図

【図９】指紋を用いた個人識別装置の概要図

【図１０】従来の耳介計測装置の概略図

【符号の説明】

１５照明光源１６プリズム１７第１の面１８第２の面１９光学プレート２０耳介２１接触面２２第３の面２３ＣＣＤアレイ２４結像レンズ２５画像処理部２６外耳孔２７突起部２８リニアエンコーダ２９比較器３０ブロック３１押圧センサ３２押圧規定機構３３突出部３４ロータリーエンコーダ３５光ファイバ３６ローラー３７ガイド機構３８リニアエンコーダ３９プレート４０接触面４１信号処理面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】照明光源と、この照明光源から照射された
光束が入射する多面体光学プリズムと、前記照明光源か
ら照明され、かつ、識別しようとする個人の耳介画像を
写し出す前記多面体光学プリズムの内面のうちの１面を
画像観測できる画像入力装置を備えた計測ヘッド部と、
前記画像入力装置の観測画像を２値化して固有コードに
変換する画像処理部と、あらかじめ登録しておいた固有
コードと前記画像処理部の出力の固有コードとを比較す
る比較器とからなる個人識別装置。
【請求項２】前記計測ヘッド部は身体の一部と接触する
光学プレートを備え、この光学プレートの身体と接触さ
せる面の裏面に前記多面体光学プリズムと、撮像レンズ
と、１次元または２次元の撮像素子からなる光学系とを
有し、前記光学プレートに対して前記光学系を直動また
は回動走査させることができる走査駆動装置と、走査量
を計測する走査量計測装置とからなることを特徴とする
請求項１記載の個人識別装置。
【請求項３】前記計測ヘッド部は身体の一部と接触する
中空部をもつ円筒形誘電体からなり、前記中空部に撮像
素子を含み、前記円筒形誘電体を円筒の中心軸の周りに
回転することができる機構を持ち、この回転量を測定す
る計測機構からなることを特徴とする請求項１記載の個
人識別装置。
【請求項４】前記光学系は、前記多面体光学プリズムの
外部から入射した光束が前記多面体プリズムの内面に対
して、ｓｉｎθ＞１／ｎ（ｎ：プリズムの屈折率）の全
反射条件を満たすように前記多面体プリズムと前記撮像
素子を配置し、外部からの入射光束が、前記撮像素子に
入射しないように構成されていることを特徴とする請求
項２記載の個人識別装置。
【請求項５】前記多面体光学プリズムは少なくとも３つ
の光の入射出側面を持つ３角錘からなり、この内の一面
は前記光学プレートと平行に配置されていることを特徴
とする請求項２記載の個人認識装置。
【請求項６】前記光学プレートは、細径の光導波管の集
合体からなるイメージ伝達プレートよりなることを特徴
とする請求項２記載の個人識別装置。
【請求項７】身体と接触する前記光学プレートの面の一
部に、接触圧力をモニターする押圧検出素子と、接触状
態を規制する突起部とを有することを特徴とする請求項
２記載の個人認識装置。
【請求項８】身体と接触する面に多数の電極群を有する
プレートと、それぞれの電極により身体との接触部分と
非接触部分とから得られた電位を接触パターン信号とし
て伝送信号に変換する信号処理部と、前記伝送信号を受
信して画像信号に再生する画像再生部と、前記画像再生
部より得た再生画像信号を参照データと比較し個人認
識、同定作業する比較器とからなる個人識別装置。