WO2006088042A1

WO2006088042A1 - 生体判別装置および認証装置ならびに生体判別方法

Info

Publication number: WO2006088042A1
Application number: PCT/JP2006/302618
Authority: WO
Inventors: Shinichi Tsukahara
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2005-02-16
Filing date: 2006-02-15
Publication date: 2006-08-24
Also published as: CN101119679A; EP1829479A1; JPWO2006088042A1; US20090016574A1

Abstract

　認証装置は、被写体が自身の眼画像を撮影するときに眼の位置をその反射画像によって確認する誘導鏡と、誘導鏡の背後に配置されたレンズと、レンズの光軸に関して対称に配置されそれぞれを切り換えて発光させることができる近赤外光を発光する照明用ＬＥＤを備え、被写体の眼に照射される照明用ＬＥＤからの照明光の照射角度が異なる被写体の複数の眼画像を撮影し、その撮影された眼画像から、撮影された眼画像が偽造物によるものかどうかを判別して、虹彩認証を行う。

Description

明細書

生体判別装置および認証装置ならびに生体判別方法

技術分野

[0001] 本発明は、生体判別装置および認証装置ならびに生体判別方法に関する。

背景技術

[0002] 近年、入退室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、バイオメトリタス情報を用いた様々な認証方法が実用化されてきて、る。バイオメトリタス情報とは、人体の指紋、虹彩、眼底血管、顔の特徴、腕や手等の血管パターン等、被写体固有の情報である。

[0003] その中でも、本人認証率の高さや他人受入率の低さ等の信頼度の高さから、眼の虹彩部分の皺の模様の違、を利用した認証方法 (以下、この認証方法を「虹彩認証方法」と記す)が提案され、特に高、セキュリティ性が必要な機器にぉ、て実用化されている。

[0004] この虹彩認証方法では、被写体の眼を含む領域の画像 (以下、「眼画像」と記す)を撮影し、その眼画像の虹彩領域を虹彩部分の皺の模様の違ヽが数値情報として表されるようにコード化して認証情報を作成する。そして、例えば、日本特許第 330793 6号公報に開示されているように、この認証情報をあらかじめ登録された認証情報（以下、「登録認証情報」と記す)と比較照合し、互いに一致すると判定された場合には、被写体があら力じめ登録された者であるとして認証する。また、虹彩画像は近赤外線付近の波長域で最も鮮明な画像が得られるため、このとき用いられる眼画像を撮像する装置には、可視光カットフィルタをレンズに取り付けたものが多い。

[0005] このような虹彩認証方法は、本人拒否率の低さや他人受入率の低さ等の信頼性の高さから、高いセキュリティ性が求められる場所における認証方法として広く実用化され、優れた効果を発揮している。

[0006] しかし、一方で、前述のような虹彩認証方法にぉ、ては、不正な行為を行おうとする者 (以下、単に「不正な者」と記す）による、いわゆる「なりすまし」が行われる可能性があるという課題がある。ここで、「なりすまし」とは、「不正な者」が、あら力じめ登録された者の虹彩パターンを撮影してその虹彩パターンを印刷した写真やコンタクトレンズ、義眼等 (以下、これらの物を「偽造物」と記す)を作成し、その偽造物を用いた不正な眼画像によってその登録された者になりすまして認証を受ける、あるいは偽造物による不正な眼画像を登録者の眼画像として登録することをいう。

[0007] こういった偽造物によるなりすましの課題を解決するために、例えば、日本特許公開公報 2000— 33080号などは次のような虹彩認証方法を開示する。すなわち、明るさの調節が可能な可視光を発光する照明部を備え、その照明光の明るさを変えることで被写体の眼に縮瞳（明るい光を感じることで瞳孔の径が縮む生体反応)を生じさせ、実際に縮瞳が生じたかどうかを検出することで眼画像が生体を撮影したものであるかどうかを判別し、なりすましを防止しょうとするものである。

[0008] し力しながら、後者の虹彩認証方法においては、被写体に縮瞳を生じさせるために、周囲を暗くした環境の中に被写体をおき、あらかじめ被写体の眼を散瞳 (周囲が暗いときに瞳孔の径が大きくなる生体反応）させておく必要があった。そのため、そのような虹彩認証方法を利用した撮影装置では、撮影装置の周囲を暗い環境に保っておかねばならず、設置場所が限定されるといった問題があった。

発明の開示

[0009] 本発明の生体判別装置は、被写体の眼を含む領域に照明光を照射する照明部と、被写体の眼に対する照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影する撮影部と、撮影された眼画像における虹彩の明るさを検出する検出部と、検出された虹彩の明るさを撮影された複数の眼画像間で互いに比較し、比較の結果にもとづいて、被写体が生体である力否かを判別する判断部とを備えている。

[0010] この構成により、被写体の眼に対する照明部からの照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影し、撮影された複数の眼画像間において少なくとも虹彩の明るさを互いに比較することで、撮影された眼画像が生体によるものカ為造物によるものかを判別することができる。

[0011] また、本発明の生体判別装置は、被写体の眼に対し、照射方向および照射角度がそれぞれ異なる少なくとも 2つの照明光を同時に照射する照明部と、照明光を照射された被写体の眼を撮影する撮影部と、撮影された眼画像の虹彩内に被写体の眼への照明光の照射方向にもとづいて設定された少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさをそれぞれ検出する検出部と、検出された虹彩内の少なくとも 2箇所の異なる領域における明るさを互いに比較する判断部とを備え、判断部による比較の結果にもとづいて、被写体が生体である力否かを判別してもよ、。

[0012] この構成によれば、被写体の眼に対し照射方向および照射角度がそれぞれ異なる少なくとも 2つの照明光が同時に照射された眼画像を撮影することができるので、撮影された 1枚の眼画像から、撮影された眼画像が生体によるものか偽造物によるものかを判別することが可能になる。

[0013] また、本発明の生体判別方法は、被写体の眼に対する照明部からの照明光の照射角度を変えるステップと、それぞれ異なる照射角度で照明光を照射された被写体の眼を撮影するステップと、撮影された眼画像の虹彩の明るさと強膜の明るさとを検出するステップと、検出された虹彩の明るさと強膜の明るさとの比を算出するステップと、算出された明るさの比を複数の眼画像間で互いに比較するステップと、比較の結果にもとづいて被写体が生体である力否かを判別するステップとを備える。

[0014] この方法によれば、被写体の眼に対する照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影し、撮影された被写体の複数の眼画像間において虹彩の明るさと強膜の明るさとの比を互いに比較することで、撮影された眼画像が生体によるものか偽造物によるちの力ゝを半 IJ另 IJすることがでさる。

[0015] また、本発明の生体判別方法は、被写体の眼に対し、照射方向および照射角度がそれぞれ異なる少なくとも 2つの照明光を同時に照射するステップと、照明光を照射された被写体の眼を撮影するステップと、撮影された眼画像の虹彩内に被写体の眼への照明光の照射方向にもとづいて設定された少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさをそれぞれ検出するステップと、虹彩内の少なくとも 2箇所の異なる領域にそれぞれ隣接して設定された強膜内の少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさをそれぞれ検出するステップと、検出された虹彩内の少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさと強膜内の少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさとの比を隣接する領域間においてそれぞれ算出するステップと、算出された明るさの比を異なる領域間において互いに比較するステップと、比較の結果にもとづ、て被写体が生体である力否かを判別するステツプとを備えてもよい。

[0016] この方法によれば、被写体の眼に対し照射方向および照射角度がそれぞれ異なる少なくとも 2つの照明光が同時に照射された眼画像を撮影することができる。そして、撮影された眼画像の虹彩内における少なくとも 2箇所の異なる領域における虹彩の明るさと強膜の明るさとの比を算出し、それらを互いに比較しているので、撮影された 1枚の眼画像から、撮影された眼画像が生体によるものカ為造物によるもの力を精度よく判別することが可能になる。

[0017] 本発明によれば、設置場所に関する制限が少なぐ不正な者が偽造物を用いてなりすましを行おうとしても偽造物による不正な眼画像であることを判別して不正な眼画像が登録される可能性や不正な眼画像が認証される可能性を低減することができる生体判別装置および認証装置ならびに生体判別方法を提供できる。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]図 1は本発明の実施の形態 1における認証装置の概要を示す外観図である。

[図 2]図 2は本発明の実施の形態 1における認証装置および照明用 LEDと被写体の眼との位置関係を示す概略図である。

[図 3A]図 3Aは本発明の実施の形態 1における認証装置の照明用 LEDを切り換えて発光させたときの外観とそのとき撮影された眼画像を示した図である。

[図 3B]図 3Bは本発明の実施の形態 1における認証装置の照明用 LEDを切り換えて発光させたときの外観とそのとき撮影された眼画像を示した図である。

[図 3C]図 3Cは本発明の実施の形態 1における認証装置の照明用 LEDを切り換えて発光させたときの外観とそのとき撮影された眼画像を示した図である。

[図 3D]図 3Dは本発明の実施の形態 1における認証装置の照明用 LEDを切り換えて発光させたときの外観とそのとき撮影された眼画像を示した図である。

[図 3E]図 3Eは本発明の実施の形態 1における認証装置の照明用 LEDを切り換えて発光させたときの外観とそのとき撮影された眼画像を示した図である。

[図 4A]図 4Aは本発明の実施の形態 1における認証装置において撮影された眼画像力算出された虹彩コントラストをグラフにして表した図である。圆 4B]図 4Bは本発明の実施の形態 1における認証装置において撮影された眼画像から算出された虹彩コントラストをグラフにして表した図である。

圆 5A]図 5Aは本発明の実施の形態 1における認証装置からの照明光と撮影対象物における照明光の反射の様子を示した概略図である。

圆 5B]図 5Bは本発明の実施の形態 1における認証装置力もの照明光と撮影対象物における照明光の反射の様子を示した概略図である。

圆 5C]図 5Cは本発明の実施の形態 1における認証装置力もの照明光と撮影対象物における照明光の反射の様子を示した概略図である。

圆 5D]図 5Dは本発明の実施の形態 1における認証装置力もの照明光と撮影対象物における照明光の反射の様子を示した概略図である。

圆 6]図 6は本発明の実施の形態 1における認証装置に備えられた眼画像撮影装置および虹彩認証処理部の構成を示すブロック図である。

圆 7]図 7は本発明の実施の形態 1における眼画像撮影装置および虹彩認証処理部の動作を示すフローチャートである。

圆 8]図 8は本発明の実施の形態 1における認証装置の明るさ検出部において眼画像の虹彩および強膜の明るさを検出する領域を示した図である。

圆 9]図 9は本発明の実施の形態 1における認証装置の概要の他の一例を示す外観図である。

圆 10]図 10は本発明の実施の形態 1における認証装置の概要のさらに他の一例を示す外観図である。

圆 11]図 11は本発明の実施の形態 1における認証装置の概要のさらに他の一例を示す外観図である。

圆 12]図 12は本発明の実施の形態 1における認証装置の概要のさらに他の一例を示す外観図である。

圆 13]図 13は本発明の実施の形態 2における認証装置および被写体の撮影位置を示す概略図である。

圆 14]図 14は本発明の実施の形態 2における認証装置に備えられた眼画像撮影装置および虹彩認証処理部の構成を示すブロック図である。圆 15]図 15は本発明の実施の形態 3における認証装置および被写体の撮影位置を示す概略図である。

圆 16]図 16は本発明の実施の形態 3における認証装置に備えられた眼画像撮影装置および虹彩認証処理部の構成を示すブロック図である。

圆 17]図 17は本発明の実施の形態 4における認証装置および被写体の撮影位置を示す概略図である。

圆 18]図 18は本発明の実施の形態 4における認証装置に備えられた眼画像撮影装置および虹彩認証処理部の構成を示すブロック図である。

圆 19]図 19は本発明の実施の形態 4の他の例における認証装置および被写体の撮影位置を示す概略図である。

符号の説明

1, 100, 200, 300, 310 認証装置

10, 101, 102 照明部

11 照明制御部

12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e 照明用 LED

13 誘導鏡

20, 201, 210 撮影部

21, 202, 211, 212 レンズ

22, 221, 222 撮像素子

23 前処理部

30, 301 画像信号処理部

31 瞳孔検出部

32, 321 明るさ検出部

33, 331 判断部

34 認証画像取得部

40 虹彩認証処理部

41 登録部

50, 501, 502, 503 眼画像撮影装置 60, 65 指示咅

61 , 66 指示制御部

62 スピーカー

70al, 70a2, 70b 1, 70b 2 眼画像

70cl, 70c2, 70dl, 70d2 眼画像

70el, 70e2 眼画像

121 可動部

203 オートフォーカス制御部

213 切り換え部

発明を実施するための最良の形態

[0020] 本発明の生体判別装置は、被写体の眼を含む領域に照明光を照射する照明部と、被写体の眼に対する照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影する撮影部と、撮影された眼画像における虹彩の明るさを検出する検出部と、検出された虹彩の明るさを撮影された複数の眼画像間で互いに比較し、比較の結果にもとづいて、被写体が生体であるカゝ否かを判別する判断部とを備える。

[0021] この構成により、被写体の眼に対する照明部からの照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影し、撮影された複数の眼画像間において少なくとも虹彩の明るさを互いに比較することで、撮影された眼画像が生体によるものカ為造物によるものかを判別することができる。

[0022] また、検出部は、撮影された眼画像の虹彩の明るさと強膜の明るさとを検出し、判断部は、検出された虹彩の明るさと強膜の明るさとの比を算出し、算出された明るさの比を撮影された複数の眼画像間で互いに比較する構成としてもょヽ。この構成によれば、撮影された被写体の複数の眼画像のそれぞれにおヽて虹彩の明るさおよび強膜の明るさを検出し、虹彩の明るさと強膜の明るさとの比を算出するので、被写体の眼を照射する照明光の明るさのばらつきによる演算誤差等を低減することができ、撮影された眼画像が生体によるものカ為造物によるもの力を精度よく判別することが可能となる。

[0023] また、検出部において検出される強膜の明るさが、撮影された複数の眼画像間で互いに一定となるような画像処理を、撮影された複数の眼画像に対して行う処理部を備えた構成としてもよい。この構成によれば、画像処理によって検出部において検出される強膜の明るさを一定にすることができるので、虹彩の明るさと強膜の明るさとの比を算出する際の精度を向上させることができる。また、複数の眼画像間で強膜の明るさを同じにできるので、撮影された被写体の複数の眼画像間における虹彩の明るさの比較だけで、撮影された眼画像が生体によるものカ為造物によるものかを判別することちでさる。

[0024] また、検出部において検出される強膜の明るさが一定となるように照明光の明るさを制御する制御部を備えた構成としてもよい。この構成によれば、照明光の明るさを制御することで、検出部において検出される強膜の明るさを一定にすることができるので、虹彩の明るさと強膜の明るさとの比を算出する際の精度を向上させることができる。また、複数の眼画像間で強膜の明るさを同じにできるので、撮影された被写体の複数の眼画像間における虹彩の明るさの比較だけで、撮影された眼画像が生体によるものカ為造物によるものかを判別することもできる。

[0025] また、照明部は、撮影部の光軸上の所定の点からそれぞれ異なる距離に配置され、それぞれを切り換えて発光させることが可能な複数の発光素子を有し、撮影部は、複数の発光素子の発光の切り換えによってそれぞれ異なる照射角度で照明光を照射された被写体の眼を撮影することで、被写体の眼に対する照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影する構成としてもよい。この構成によれば、撮影部の光軸上の一点カゝらそれぞれ異なる距離に配置された少なくとも 2つの発光素子を切り換えて発光させることで、少なくとも 2つの異なる照射角度で被写体の眼を照射することができ、被写体の眼を照射する照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影することが可能となる。なお、ここで撮影部の光軸とは、撮影部が有するレンズの光軸のことをいう。

[0026] また、撮影部は、撮影部の光軸上における被写体の眼と撮影部との距離が異なる複数の被写体の眼を撮影することで、被写体の眼に対する照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影する構成としてもよい。この構成によれば、撮影部の光軸上における被写体の眼と撮影部との距離を変えて眼画像を撮影することで、被写体の眼を照射する照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影することが可能となる

[0027] また、撮影部は、光軸を互いに平行にした少なくとも 2つの入光部を有し、少なくとも 2つの入光部のそれぞれの光軸上にぉ、て被写体の眼を撮影することで、被写体の眼に対する照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影する構成としてもよい。この構成によれば、光軸を互いに平行にした少なくとも 2つの入光部のそれぞれの光軸上において被写体の眼を撮影することで、被写体の眼を照射する照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影することが可能となる。

[0028] また、被写体に撮影位置の移動を指示する指示部を備えた構成としてもよ!、。この構成によれば、被写体は指示部からの指示にもとづ、て撮影位置を移動すればよく、撮影位置を移動しての眼画像の撮影が容易になる。

[0029] また、本発明の生体判別装置は、被写体の眼に対し、照射方向および照射角度がそれぞれ異なる少なくとも 2つの照明光を同時に照射する照明部と、照明光を照射された被写体の眼を撮影する撮影部と、撮影された眼画像の虹彩内に被写体の眼への照明光の照射方向にもとづいて設定された少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさをそれぞれ検出する検出部と、検出された虹彩内の少なくとも 2箇所の異なる領域における明るさを互いに比較する判断部とを備え、判断部による比較の結果にもとづいて、被写体が生体である力否かを判別してもよ、。

[0030] この構成によれば、被写体の眼に対し照射方向および照射角度がそれぞれ異なる少なくとも 2つの照明光が同時に照射された眼画像を撮影することができるので、撮影された 1枚の眼画像から、撮影された眼画像が生体によるものか偽造物によるものかを判別することが可能になる。

[0031] また、検出部は、虹彩内の少なくとも 2箇所の異なる領域にそれぞれ隣接して設定された強膜内の少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさをそれぞれ検出し、判断部は、検出された虹彩内の少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさと強膜内の少なくとも 2 箇所の異なる領域の明るさとの比を隣接する領域間においてそれぞれ算出し、算出された明るさの比を異なる領域間にお、て互いに比較する構成としてもょ、。この構成によれば、撮影された眼画像において、虹彩の明るさと強膜の明るさとの比を隣接する領域間で算出し、その算出された明るさの比を異なる領域間で互いに比較するので、被写体の眼に照射される照明光の明るさのばらつきによる演算誤差等を低減することができ、撮影された眼画像が生体によるものカ為造物によるもの力を精度よく判別することが可能となる。

[0032] また、照明部は、被写体の眼に対する照明光を、撮影部の光軸上に配置された被写体の眼の目尻側および目頭側からそれぞれ異なる照射角度で照射する構成としてもよい。この構成によれば、被写体の眼に対する照明光の照射方向が、撮影部の光軸上に配置された被写体の眼の目尻側からと目頭側力もとになるので、撮影された眼画像における明るさを検出するための領域を虹彩内の目尻側と目頭側との 2箇所にすることができ、撮影された眼画像における虹彩の明るさおよび強膜の明るさをより精度よく検出することが可能になる。

[0033] また、検出部は、虹彩内の少なくとも 2箇所の異なる領域にそれぞれ隣接して設定された強膜内の少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさをそれぞれ検出し、検出部において検出される強膜内の少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさが互いに一定となるように照明光の明るさを制御する制御部を備えた構成としてもよい。この構成によれば、照明光の明るさを制御することで、検出部において検出される強膜内の明るさを異なる領域間で同じにすることができるので、虹彩の明るさと強膜の明るさとの比を算出する際の精度を向上させることができる。また、強膜内の異なる領域における明るさを同じにできるので、撮影された眼画像における虹彩内の少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさの比較だけで、撮影された眼画像が生体によるものカ為造物によるものかを判別することもできる。

[0034] また、照明部は近赤外光を照射する構成としてもよい。この構成によれば、虹彩は近赤外線光を反射しやすいという特性を持っため、より鮮明な眼画像を撮影することができ、撮影された眼画像が生体によるものカ為造物によるものかの判別をさらに精度よく行うことが可能となる。

[0035] また、本発明の認証装置は、生体判別装置と、生体判別装置にお!、て偽造物を撮影したものではな!/ヽと判定された眼画像の虹彩部分を用いて認証処理を行う認証処理部とを備えたことを特徴とする。この構成によれば、撮影された眼画像が生体によるものか偽造物によるものかを判別し、偽造部によるものではないと判定された眼画像にっ、てのみ虹彩認証を行うので、なりすましによって不正な者が認証される可能性を低減することができる。

[0036] また、生体判別装置にお!、て偽造物を撮影したものではな、と判定された眼画像の虹彩に関する情報を登録する登録部を備えた構成としてもよい。この構成によれば、撮影された眼画像が生体によるものカ為造物によるものかを判別し、偽造部によるものではないと判定された眼画像についてのみその虹彩に関する情報を登録するので、なりすましによって不正な者が登録される可能性を低減することができる。

[0037] また、本発明の生体判別装置を用いた生体判別方法は、被写体の眼に対する照明部からの照明光の照射角度を変えるステップと、それぞれ異なる照射角度で照明光を照射された被写体の眼を撮影するステップと、撮影された眼画像の虹彩の明るさと強膜の明るさとを検出するステップと、検出された虹彩の明るさと強膜の明るさとの比を算出するステップと、算出された明るさの比を複数の眼画像間で互いに比較するステップと、比較の結果にもとづ、て被写体が生体である力否かを判別するステツプとを備える。

[0038] この方法によれば、被写体の眼に対する照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影し、撮影された被写体の複数の眼画像間において虹彩の明るさと強膜の明るさとの比を互いに比較することで、撮影された眼画像が生体によるものか偽造物によるちの力ゝを半 IJ另 IJすることがでさる。

[0039] また、本発明の生体判別装置を用いた生体判別方法は、被写体の眼に対し、照射方向および照射角度がそれぞれ異なる少なくとも 2つの照明光を同時に照射するステツプと、照明光を照射された被写体の眼を撮影するステップと、撮影された眼画像の虹彩内に被写体の眼への照明光の照射方向にもとづいて設定された少なくとも 2 箇所の異なる領域の明るさをそれぞれ検出するステップと、虹彩内の少なくとも 2箇所の異なる領域にそれぞれ隣接して設定された強膜内の少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさをそれぞれ検出するステップと、検出された虹彩内の少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさと強膜内の少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさとの比を隣接する領域間においてそれぞれ算出するステップと、算出された明るさの比を異なる領域間にお、て互いに比較するステップと、比較の結果にもとづ!/、て被写体が生体である力否かを判別するステップとを備える。

[0040] この方法によれば、被写体の眼に対し照射方向および照射角度がそれぞれ異なる少なくとも 2つの照明光が同時に照射された眼画像を撮影することができる。そして、撮影された眼画像の虹彩内における少なくとも 2箇所の異なる領域における虹彩の明るさと強膜の明るさとの比を算出し、それらを互いに比較しているので、撮影された 1枚の眼画像から、撮影された眼画像が生体によるものカ為造物によるもの力を精度よく判別することが可能になる。

[0041] 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。

[0042] (実施の形態 1)

本発明の実施の形態 1における認証装置について、図 1を用いて説明する。図 1は、本発明の実施の形態 1における認証装置 1の概要を示す外観図である。

[0043] 図 1に示す認証装置 1は、被写体が自身の眼画像を撮影するときに眼の位置をその反射画像によって確認する誘導鏡 13と、近赤外光を発光する公知の発光素子からなる照明用 LED12と、誘導鏡 13の背後に配置されたレンズ 21とを備えている。照明用 LED12はレンズ 21の光軸に関して対称に配置された 5対の照明用 LED12a、 12b、 12c, 12d、 12eから構成され、それら 5対をそれぞれ切り換えて発光させることができる。そして、認証装置 1は、被写体の眼を含む領域の画像、すなわち眼画像を、照明用 LED12を切り換えて発光させて撮影する。したがって、認証装置 1においては、照明用 LED12から被写体の眼に照射される照明光の照射角度がそれぞれ異なる複数の眼画像が撮影される。また、認証装置 1は、撮影された複数の眼画像によつて撮影された眼画像が偽造物によるものかどうかを判別し、偽造物によるものではなヽと判定された眼画像にっヽては、撮影された眼画像の虹彩部分を用いて虹彩認証を行い、被写体があらかじめ登録されたものかどうかを判定し、その結果を電気信号として出力する。

[0044] 図 2は、本発明の実施の形態 1における認証装置 1および照明用 LED12と被写体の眼との位置関係を示す概略図である。なお、照明用 LED12は、照明用 LED12a ゝ 12bゝ 12cゝ 12d、 12eの総称である。 [0045] 図 2に示すように、レンズ 21の光軸 L02に関して対称である 5対の照明用 LED12a 、 12b、 12c、 12d、 12eiま、レンズ 21の中 ' 、力ら川頁に dl、 d2、 d3、 d4、 d5の距離に配置されている。

[0046] また、レンズ 21の光軸上に配置された被写体 E02の眼に照明用 LED12a、 12b、

12c, 12d、 12eから照射される照明光のレンズ 21の光軸に対する角度（以下、「照射角度」と記す）は、それぞれ順に 0 1、 0 2、 0 3、 0 4、 0 5となる。したがって、レンズ 21に最も近い位置に配置された照明用 LED12aからの照射角度は最も小さい 0 1となり、レンズ 21の中心力最も遠い位置に配置された照明用 LED12eからの照射角度は最も大きい Θ 5となる。なお、本実施の形態においては、 θ 1が 10° 、 Θ 2 力 20° 、 0 3力 30° 、 0 4力40° 、 0 5力 50° となるように、照明用 LED12a、 12b ゝ 12cゝ 12d、 12eをそれぞれ酉己置している。

[0047] 本発明の実施の形態 1では、このように、照明用 LED12a、 12b、 12c、 12d、 12e を切り換えて発光させ、被写体の眼に照射される照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影し、撮影された眼画像が偽造物によるものか生体によるものかを判別する。

[0048] 本発明者は、実験により、照明光の照射角度を変えて眼画像を撮影すると、虹彩部分の明るさと強膜部分の明るさとの差 (以下、「虹彩コントラスト」と記す)が生体と偽造物とで異なることを見出した。本発明の実施の形態 1における認証装置 1は、この現象を利用して生体判別を行うものである。照明光の照射角度を変えて複数の眼画像を撮影し、撮影されたそれぞれの眼画像において虹彩コントラストを検出し、それら検出された虹彩コントラストを撮影された複数の眼画像間で互いに比較することで、撮影の対象としている眼が偽造物によるものか生体かを判別し、なりすましを防止することが出来る。

[0049] ここで、本発明者が行った実験、すなわち、被写体の眼に対する照明光の照射角度を変えて眼画像を撮影すると虹彩部分の明るさが生体と偽造物とで異なる現象について説明する。

[0050] 図 3は、本発明の実施の形態 1における認証装置 1の照明用 LED12を切り換えて発光させたときの外観とそのとき撮影された眼画像を示した図である。ここで図 3A〜 3Eを総称して図 3と称する。図 3において、照明用 LED12のうちで、発光している照明用 LED12はハッチングで表されている。また、図 3において、眼画像 70al〜70e 1は生体眼を撮影したときの眼画像であり、眼画像 70a2〜70e2は虹彩模様を印刷したコンタクトレンズ (以下、「義眼コンタクトレンズ」と記す)を装着した眼を撮影したときの眼画像である。したがって、図 3に示した眼画像においては、強膜部分はそれぞれ生体であって共通であり、虹彩部分のみが生体か義眼コンタクトレンズかの違いを有する。

[0051] 図 3Aは、照明用 LED12aを発光させ、被写体の眼に対し最も小さい θ 1の照射角度で照明光を照射したときに撮影された眼画像を示した図である。また、図 3Bは、照明用 LED12bの発光によって Θ 2の照射角度で照明光が照射された被写体の眼を撮影した眼画像を示した図である。図 3Cは、照明用 LED12cの発光によって Θ 3の照射角度で照明光が照射された被写体の眼を撮影した眼画像を示した図である。図 3Dは、照明用 LED12dの発光によって Θ 4の照射角度で照明光が照射された被写体の眼を撮影した眼画像を示した図である。図 3Eは、照明用 LED12eの発光によつて最も大きい Θ 5の照射角度で照明光が照射された被写体の眼を撮影した眼画像を示した図である。なお、図 3にお!/、て、 0 1は 10° 、 0 2は 20° 、 0 3は 30° 、 0 4は 40° 、 0 5は 50° である。

[0052] 図 3A、 3Bに示すように、照明用 LED12からの照明光の照射角度が小さいときには、生体眼を撮影した眼画像 70al、 70blと、義眼コンタクトレンズを装着した眼を撮影した眼画像 70a2、 70b2との間で虹彩の明るさに大きな差はない。しかし、図 3C、 3Dに示すように、照明用 LED12からの照明光の照射角度が大きくなるにしたがって、生体眼を撮影した眼画像 70c 1、 70dlにおける虹彩は徐々に暗くなつていき、義眼コンタクトレンズを装着した眼を撮影した眼画像 70c2、 70d2における虹彩の明るさとは明らかな差が生じる。そして、図 3Eに示すように、照明用 LED12からの照明光の照射角度が最も大きくなつたときに、生体眼を撮影した眼画像 70elにおける虹彩は最も暗くなつており、義眼コンタクトレンズを装着した眼を撮影した眼画像 70e2と比ベて虹彩の明るさに大きな差が生じる。

[0053] 図 4A、 4Bは、本発明の実施の形態 1における認証装置 1にお、て撮影された眼画像カゝら算出された虹彩コントラストをグラフにして表した図である。図 4Aは生体眼を撮影した眼画像力算出された虹彩コントラストを表したグラフであり、図 4Bは義眼コンタ外レンズを装着した眼を撮影した眼画像カゝら算出された虹彩コントラストを表したグラフである。なお、ここでは、強膜の所定の領域における明るさが「強膜の明るさ」として検出され、虹彩の所定の領域における明るさを「虹彩の明るさ」として検出される。検出された強膜の明るさを虹彩の明るさで除算した値を「虹彩コントラスト」として用いる。これは、単に虹彩の明るさを算出した場合と比較して、除算によって比の形式で虹彩コントラストを算出することで、撮影された複数の眼画像における照明光の輝度または光量のばらつき等の誤差を低減することができるからである。また、図 4において、 X軸は照射角度 (° )を表しており、値が大きいほど被写体の眼に対する照明光の照射角度が大きいことを示している。また、 Y軸は虹彩コントラストを表しており、値が大きいほど虹彩コントラストが大きい、すなわち、強膜の明るさと虹彩の明るさとの差が大き、ことを示して、る。

[0054] 図 4Aに示すように、生体眼を撮影した眼画像では、照明用 LED12からの照明光の照射角度が 10° のときの虹彩コントラストが最も小さぐ照射角度が大きくなるにしたがって虹彩コントラストも大きくなり、照射角度が 50° のときに、虹彩コントラストは最大になっている。一方、義眼コンタクトレンズを装着した眼を撮影した眼画像では、図 4Bに示すように、照射角度が 10° 、20° のときの虹彩コントラスト値は、図 4Aの虹彩コントラスト値と比較してさほどの差はない。義眼コンタクトレンズを装着した眼の場合には、照射角度をさらに大きくしても虹彩コントラストはそれほど変化しない。その結果、照射角度が 50° のとき、図 4Bに示される虹彩コントラスト値は、図 4Aに示される虹彩コントラスト値と比較して大きな差が生じている。

[0055] このような現象が生じる原因にっ、ては、次のように推測される。

[0056] 図 5は、本発明の実施の形態 1における認証装置 1からの照明光と撮影対象物における照明光の反射の様子を示した概略図である。なお、図 5A、 5B、 5Cおよび 5D を総称して図 5と称する。

[0057] 図 5A、 5Cでは、撮影対象は生体眼である。眼球 500は、角膜 551と強膜 552で覆われ、角膜 551の内側に虹彩 553を有する。一方、図 5B、 5Dでは、撮影対象は虹彩模様を印刷した義眼コンタクトレンズを装着した眼である。つまり、角膜 551は、義眼コンタクトレンズ 554で覆われ、偽造虹彩が形成されている。また、図 5A、 5Bは被写体の眼に対する照明光 L05の照射角度が小さい場合を示しており、図 5C、 5Dは照明光 L05の照射角度が大きい場合を示す。

[0058] 生体眼における虹彩 553と、虹彩模様が印刷された義眼コンタクトレンズ 554とでは、図 5に示すように、位置および形状に違いがある。すわなち、生体眼においては、虹彩 553は角膜 551の背後にあり、角膜 551表面に比べて平坦な形状をしている。一方、義眼コンタクトレンズ 554を装着した眼においては、義眼コンタクトレンズ 554 は角膜 551表面にあって、角膜 551表面と同様に湾曲した形状である。

[0059] そして、図 5A、 Bに示すように、照明光 P05の照射角度が小さいときには、生体眼、義眼コンタクトレンズを装着した眼のいずれにおいても、虹彩 553部分、強膜 552部分において照明光 P05はレンズ 21の光軸 L05に対して小さい角度で反射する。した力て、撮影された眼画像において検出される虹彩 553の明るさおよび強膜 552の明るさは生体眼、義眼コンタクトレンズを装着した眼のいずれも明るぐまた、虹彩の明るさと強膜の明るさとの差が共に小さいため、算出される虹彩コントラストも共に同程度に小さい。

[0060] 次に、照明光 P05の照射角度が大きい場合を、図 5C、 5Dを用いて説明する。照明光 P05の照射角度が大きいときには、図 5Cに示す生体眼の方では、虹彩 553部分が眼球表面上に比べて平坦であるため、照明光は虹彩 553表面においてレンズ 2 1の光軸 L05に対して大きい角度で反射する。一方、図 5Dに示す義眼コンタクトレンズ 554を装着した眼の場合、義眼コンタクトレンズ 554は眼球 500の表面にあり、その形状が眼球表面と同様に湾曲している。そのため、照明光 P05は義眼コンタクトレンズ 554の表面においてレンズ 21の光軸 L05に対して生体眼の場合よりも小さい角度で反射する。すなわち、照明光 P05がレンズ 21の方向に反射される。したがって、撮影された眼画像において検出される虹彩部分の明るさは、生体眼を撮影した眼画像の方が、義眼コンタクトレンズを装着した眼を撮影した眼画像に比べて暗くなる。

[0061] このように、撮影された眼画像において検出される虹彩コントラストは、照明光の照射角度が小さいときには生体眼と義眼コンタクトレンズを装着した眼とでほとんど差がない。しかし、照明光の照射角度が大きくなると、生体眼では義眼コンタクトレンズを装着した眼と比べて虹彩部分における照明光の反射角度が大きくなり、そのため虹彩部分が暗く写った眼画像が撮影され、算出される虹彩コントラストも大きな値となる。一方、義眼コンタ外レンズを装着した眼では、照明光の照射角度が大きくなつても、虹彩部分が明るく写った眼画像が撮影されるので、虹彩コントラストは小さい値のままである。

[0062] したがって、照明光の照射角度を変えて少なくとも 2枚の眼画像を撮影し、それぞれの眼画像において虹彩コントラストを検出し、それら検出された虹彩コントラストを互いに比較することで、撮影した眼画像が生体によるものカ為造物によるものかを判別することが可能となる。

[0063] すなわち、本発明の実施の形態 1では、被写体の眼に対する照明用 LED12からの照明光の照射角度を変えて複数の眼画像を撮影し、それぞれの眼画像において虹彩の明るさと強膜の明るさとを検出して虹彩コントラストを算出し、算出された虹彩コントラストを互いに比較することで、撮影された眼画像が生体眼力ゝ偽造物によるものかを判別し、なりすましを防止する。

[0064] 図 6は、本発明の実施の形態 1における認証装置 1に備えられた眼画像撮影装置 5 0および虹彩認証処理部 40の構成を示すブロック図である。図 6に示すように、認証装置 1は、被写体の眼 E06画像を撮影する眼画像撮影装置 50と、眼画像撮影装置 50で撮影された眼画像を用いて虹彩の認証処理を行う虹彩認証処理部 40とを備えている。

[0065] 眼画像撮影装置 50は、誘導鏡 13と、被写体を照明する照明部 10と、眼画像を撮影する撮影部 20と、撮影部 20で撮影された眼画像を信号処理する画像信号処理部 30とを備えている。

[0066] レンズ 21の前面に設置された誘導鏡 13は、被写体がその反射画像を見ることによつて自身の眼の位置を確認するために用いられる。また、誘導鏡 13は、一般に知られている半透光性の素材力形成されており、光の反射と透過とを同時に行い、透過された光の一部は撮影部 20に入力される。

[0067] 照明部 10は、近赤外光を発光する発光ダイオード等の公知の発光素子力もなる照明用 LED12と、照明用 LED12の照明制御を行う照明制御部 11とから構成される。上述したように、照明用 LED12は、レンズ 21の光軸に関して対称に、それぞれレンズ 21の中心から異なる距離に配置された 5対の照明用 LED12a、 12b、 12c、 12d、 12eから構成され、被写体の眼を含む領域を照らすように照明光を照射する。そして、レンズ 21に近い位置に配置された照明用 LED12aの発光による照明光は小さい照射角度で被写体の眼を照射し、レンズ 21の中心から離れた位置に配置された照明用 LED12eの発光による照明光は大きい照射角度で被写体の眼を照射する。照明制御咅 11は、これら 5対の照明用 LED12aゝ 12bゝ 12cゝ 12d、 12eをそれぞれ切り換えて発光させ、また、眼画像取得に適した光量となるように発光の明るさを制御する。

[0068] 撮影部 20は、一般に用いられている固定焦点レンズで構成されたレンズ 21と、 CC D等の公知の素子で構成された撮像素子 22と、前処理部 23とを備えている。照明用 LED12から発せられた近赤外光は被写体の眼やその周囲で反射され、その反射光はレンズ 21を通して撮像素子 22に入力される。入力された入射光は撮像素子 22で光電変換され、電気信号として前処理部 23に入力される。前処理部 23では、撮像素子 22より入力された電気信号から画像信号成分を取り出してコントラストやフォーカス等に関する画質判定を行い、また、ゲイン調整等、画像信号として必要な処理を行った上で画像信号処理部 30に出力する。なお、レンズ 21または撮像素子 22にお Vヽては、近赤外光を透過し可視光をカットするような特性のフィルタを有する構成とする方が望ましい。

[0069] 画像信号処理部 30は、撮影部 20で撮影された眼画像カゝら瞳孔の位置を検出する瞳孔検出部 31と、撮影された眼画像力も虹彩の明るさおよび強膜の明るさを検出する明るさ検出部 32と、明るさ検出部 32で検出された虹彩の明るさと強膜の明るさとから、撮影された眼画像が偽造物によるものか生体眼によるものかを判断する判断部 3 3と、判断部 33の結果を受けて撮影部 20で撮影された眼画像を認証用の眼画像として取得する認証画像取得部 34とを備えて、る。

[0070] 瞳孔検出部 31は、前処理部 23から出力された眼画像の信号の中から瞳孔位置を検出する。眼画像の信号の中から瞳孔位置を検出する方法としては、テンプレートマツチングを用いる方法、ある、は周回積分を用いる方法 (特表平 8 - 504979公報）等の一般に知られた技術を使用することができる。

[0071] 明るさ検出部 32は、瞳孔検出部 31で検出された瞳孔の位置にもとづき虹彩部分および強膜部分のそれぞれにおける明るさを検出する領域を決定し、決定された虹彩部分の領域および強膜部分の領域における平均輝度をそれぞれ虹彩の明るさおよび強膜の明るさとして検出する。この、平均輝度を検出する虹彩部分の領域および強膜部分の領域にっ、ては後述する。

[0072] 判断部 33は、明るさ検出部 32において検出された強膜の明るさを虹彩の明るさで除算し、それを虹彩コントラストとして算出する。そして、撮影された複数の眼画像のそれぞれにおいて虹彩コントラストの算出を行い、それら算出された虹彩コントラストを互いに比較して、撮影された眼画像が偽造物によるものか生体眼によるものかを判断する。そして、判断部 33は、判断の結果を表す信号を認証画像取得部 34に出力する。なお、判断部 33における判断の方法としては、例えば、最も小さい照射角度の照明光によって撮影された眼画像における虹彩コントラストと、最も大きい照射角度の照明光によって撮影された眼画像における虹彩コントラストとの差を求め、その差をしき、値と比較し、その差がしき、値よりも小さければ撮影された眼画像は偽造物によるもの、その差がしきい値よりも大きければ撮影された眼画像は生体眼によるものと判断する等がある。判断部 33においては、このようにして、撮影された眼画像が偽造物によるものか生体眼によるものかを判断することができる。なお、このしきい値は、実験等によってあら力じめ定めておくことが望まし、。

[0073] 認証画像取得部 34は、判断部 33からの信号を受け、その信号が撮影された眼画像は偽造物によるものではないということを表していた場合には、前処理部 23から出力された眼画像の信号を取り込み、それを認証用の眼画像として虹彩認証処理部 4 0に出力する。

[0074] 虹彩認証処理部 40は、画像信号処理部 30から出力される認証用の眼画像から虹彩領域の画像を切り出し、虹彩部分の皺の模様にもとづ!/、た認証情報を作成する。そして、あらかじめ登録されている登録認証情報とその認証情報とを比較照合し、互いに一致するカゝ否かを判定して被写体が登録者であるカゝ否かの判断を行う。虹彩認証処理部 40の機能に関しては、例えば、日本特許公開公報 2000— 33080号に記載されたようなこれまでに知られている方法を用いて実現することができる。

[0075] このように、本発明の実施の形態 1における眼画像撮影装置 50および虹彩認証処理部 40では、被写体の眼に対する照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影し、撮影された眼画像カゝらそれぞれ虹彩の明るさと強膜の明るさとを検出して虹彩コントラストを算出する。そして、算出された虹彩コントラストを互いに比較して撮影された眼画像が生体眼によるものカゝ偽造物によるものかを判別する。撮影された眼画像が偽造物によるものではないと判断された場合には、撮影された眼画像の中の虹彩ノターンを照合して、被写体があらかじめ登録された者力否かの認証を行う。

[0076] なお、画像信号処理部 30、前処理部 23、照明制御部 11、および虹彩認証処理部 40の機能は、それぞれがハードウェアで実現されていてもよいし、それぞれの機能がソフトウェアで実現可能に記述され、演算装置等で実行される構成であってもよい。それぞれの機能がソフトウェアによって実現されて、る場合には、上記の各機能プロックを実現するプログラムを演算装置にロードしたコンピュータを用いて眼画像撮影装置 50および虹彩認証処理部 40を構成することが可能となる。

[0077] なお、本実施の形態 1で生体の判別を行うために主要な要素は、照明部 10、撮影部 20、明るさ検出部 32、および判断部 33であり、少なくともこれらの要素を含む装置を生体判別装置と称する。また、本実施の形態 1の生体判別装置は、画像信号処理部 30全体を含んでも良い。

[0078] 図 7は、本発明の実施の形態 1における眼画像撮影装置 50および虹彩認証処理部 40の動作を示すフローチャートである。まず、被写体が認証装置 1の前に顔を配置して誘導鏡 13を見ながら眼の位置合わせを行った後、認証開始の指示を入力する等して認証動作を開始させる (S 11)。

[0079] すると、照明制御部 11はレンズ 21に最も近い位置に配置された照明用 LED12aを発光させ、撮影部 20は照明用 LED12aからの照明光が照射された被写体の眼画像を撮影する（S 12)。

[0080] 前処理部 23は取得した眼画像のフォーカス、輝度、コントラスト等の画質が適切であるかを判定し、適切でな!、場合には被写体に対する指示等の必要な処理を行、、再度眼画像を取り込む（SI 3)。

[0081] 照明制御部 11は発光している照明用 LEDがレンズ 21から最も遠い照明用 LED1

2eかどうかを判断し (S14)、照明用 LED12eの発光で無い場合には、そのとき発光している照明用 LED12の外側に隣接する照明用 LED12を発光させるように切り換え（S20)、ステップ S12にもどって再度眼画像を取り込む。

[0082] ステップ S14において、発光している照明用 LED12はレンズ 21から最も遠い照明用 LED 12eであると判断された場合には、瞳孔検出部 31は撮影された複数の眼画像のそれぞれから瞳孔位置とその半径を検出する（S15)。

[0083] そして、明るさ検出部 32は、検出された瞳孔位置およびその半径にもとづき、複数の眼画像のそれぞれにおヽて眼画像内の虹彩位置および強膜位置を決定し、決定された虹彩位置および強膜位置カゝら虹彩の明るさを検出する領域および強膜の明るさを検出する領域をそれぞれ決定して、それらの領域の明るさをその領域内の平均輝度を求める等して検出する（S16)。

[0084] そして、判断部 33は、検出された強膜の明るさを虹彩の明るさで除算することで虹彩コントラストを算出する（S17)。

[0085] 判断部 33は、被写体の眼に対する照明光の照射角度が異なる複数の眼画像のそれぞれにおいて算出された虹彩コントラストの値を互いに比較し、例えば照明光の照射角度が最も小さい眼画像における虹彩コントラストと最も大きい眼画像における虹彩コントラストとの差がしきい値よりも大きいかどうかを判断する等して、撮影された眼画像が偽造物によるものか生体眼によるものかを判断する（S18)。

[0086] 判断部 33が生体眼による眼画像であると判断した眼画像にっヽては、認証画像取得部 34がそれを認証用の眼画像として虹彩認証処理部 40に出力する（S40)。

[0087] 虹彩認証処理部 40では、瞳孔の中心座標にもとづき眼画像データの中カゝら虹彩画像を切り出す (S41)。そして、虹彩画像を虹彩の模様を数値で示す固有の認証情報に変換し (S42)、登録されている登録認証情報と比較することによって認証動作を実行する（S43)。

[0088] 次に、眼画像内の虹彩および強膜のそれぞれにおける明るさを検出する領域について説明する。図 8は、本発明の実施の形態 1における認証装置 1の明るさ検出部 3 2において眼画像の虹彩および強膜の明るさを検出する領域を示した図である。

[0089] 本発明の実施の形態 1においては、明るさを検出する虹彩の領域および強膜の領域を、瞳孔検出部 31において検出された瞳孔 820の位置および半径と、照明用 LE D 12から被認証者の眼への照明光の照射方向とにもとづ、て決定して！/、る。

[0090] 明るさを検出する虹彩 800の領域および強膜 810の領域を図 8に示す。虹彩 800と強膜 810との境界付近であって、かつ目尻側の領域 D01および目頭側の領域 D02 のそれぞれ 2箇所に、長軸が虹彩 800と強膜 810との境界に沿った略長方形または略三日月型の検出領域 801および 811を設定している。虹彩の明るさを検出する領域 801、および強膜の明るさを検出する領域 811を、それぞれ 2箇所に設定した理由は、照明用 LED12が被写体の眼を目尻側および目頭側の 2方向から照射している力もである。また、明るさを検出する領域を、虹彩 800と強膜 810との境界付近に略長方形または略三日月型として設定した理由は、虹彩 800と強膜 810とが互いに近接した位置を検出領域とする方が、虹彩 800と強膜 810との境界力も離れた位置を検出領域とするよりも、はっきりと明るさの差が得られることが実験によって確認されている力である。

[0091] 以上述べたように、本発明の実施の形態 1における認証装置 1においては、被写体の眼に対する照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影し、撮影された眼画像力もそれぞれ虹彩の明るさと強膜の明るさとを検出して虹彩コントラストを算出し、算出された虹彩コントラストを互いに比較することで、撮影された眼画像が生体眼によるものカ為造物によるものかを判別する。こうすることで、不正な者による偽造物等を用いたなりすましを防止することができる。

[0092] なお、本発明の実施の形態 1では、左右で 5対の照明用 LED12a、 12b、 12c、 12 d、 12eがー列に組み合わされた照明用 LED12を用いて説明した力この構成に限定するものではない。図 9は、本発明の実施の形態 1における認証装置 1の概要の他の一例を示す外観図である。例えば、図 9に示すように照明用 LED12のそれぞれを 5列の LEDで構成してもよい。このように、照明用 LED12を複数列の LEDで構成する場合は、一つ一つの LEDが発光輝度の比較的小さい LEDであってもよぐまた、発光させる LEDの数を変えることで被写体の眼を照射する際の光量を制御することができる。

[0093] また、本発明の実施の形態 1では、照明用 LED12を 5対の照明用 LED12a〜12e で構成する説明を行った。これは、複数の眼画像を撮影するときの、被写体の眼に対する照明光の照射角度の組み合わせを多くすることでより「なりすまし」を行われにくくするためである。しかし、本実施の形態を何らこの構成に限定するものではない。例えば、照明用 LED12を 5対以上の LEDで構成してもよぐあるいは 5対以下の LE Dで構成してもよ!/ヽ。

[0094] 図 10は、本発明の実施の形態 1における認証装置 1の概要のさらに他の一例を示す外観図である。例えば、図 10に示すように照明用 LED12を 2対の LEDで構成してもよい。本発明の実施の形態 1では、被写体の眼に対する照明光の照射角度が異なる少なくとも 2枚の眼画像を撮影すれば、上述した効果を得ることができる。したがつて、本発明の実施の形態 1においては、少なくとも 2対の照明用 LEDがあれば、撮影された眼画像が生体眼によるものカ為造物によるものかの判断を行うことが可能である。

[0095] また、本発明の実施の形態 1では、照明用 LED12を、左右 5対の照明用 LED12a 〜12eを切り換えて発光させる構成を説明したが、何らこの構成に限定するものではない。図 11は、本発明の実施の形態 1における認証装置 1の概要のさらに他の一例を示す外観図である。例えば、図 11に示すように照明用 LED12を 1対とし、それらを移動させることができるような可動部 121を備えた構成としてもよい。一対の照明用 L ED 12を可動部 121によってレンズ 21に近、位置（図 11上段）と、遠!、位置（図 11 下段）とに移動させることができる。このようにすることで、被写体の眼に対する照明光の照射角度が異なる少なくとも 2枚の眼画像を撮影することができる。また、物理的に照明用 LED12を移動させるだけでなぐレンズやプリズム、鏡等の反射や屈折、分光等を行う一般に知られた手段を用い、あるいはそれらを組み合わせ、光の屈折や反射を利用して照明用 LED12からの照明光の光路を変えて、被写体の眼に対する照明光の照射角度を変えるようにすることも可能である。

[0096] なお、本発明の実施の形態 1においては、明るさを検出する虹彩の領域および強膜の領域を虹彩と強膜との境界付近の目尻側および目頭側としているが、照明用 L ED12が被写体の眼を目尻側および目頭側とは別の方向から照射する場合にはその照射方向にもとづいて明るさを検出する虹彩の領域および強膜の領域を設定する

[0097] また、本発明の実施の形態 1においては、明るさを検出する虹彩の領域および強膜の領域をそれぞれ 2箇所に設定した構成を説明したが、例えば虹彩と強膜との境界に沿った環状の領域をそれぞれ 1箇所ずつ設定する構成としてもよい。また、本発明の実施の形態 1においては、虹彩の明るさおよび強膜の明るさを、明るさを検出する領域内の平均輝度を算出することで求めているが、明るさを数値として算出できる方法であれば、これまで一般に知られている明るさの算出方法を含めどのような方法を用いても力まわない。また、本発明の実施の形態 1においては、撮影された眼画像の虹彩と強膜との境界付近の目尻側および目頭側のそれぞれにお、て虹彩コントラストを算出し、算出された虹彩コントラストの平均値を撮影された眼画像の虹彩コントラストとして!/、るが、虹彩の目尻側と目頭側とにおける明るさと強膜の目尻側と目頭側とにおける明るさとをそれぞれまとめて虹彩の明るさ、強膜の明るさとして検出し、その結果力も虹彩コントラストを算出するようにしてもかまわな!/、。

[0098] また、本発明の実施の形態 1では、照明用 LED12をレンズ 21の光軸に関して対称となるように対にして照明用 LEDを配置する構成を説明したが、何らこの構成に限定するものではない。図 12は、本発明の実施の形態 1における認証装置 1の概要のさらに他の一例を示す外観図である。例えば、図 12に示すように、レンズ 21の右側または左側のいずれか一方に、レンズ 21からの距離が異なる位置に配置した少なくとも 2個の照明用 LEDで照明用 LED12を構成してもよい。このような構成であっても、上述と同様の効果を得ることができる。ただし、この構成の場合、虹彩の明るさおよび強膜の明るさを検出する領域は、図 8において説明したような、虹彩と強膜との境界付近の目尻側および目頭側の 2箇所とするのではなぐ照明用 LEDによって照射される側、例えば照明用 LEDが目尻側から照射される場合は、虹彩と強膜との境界付近の目尻側だけを検出するようにすることが望ま、。

[0099] (実施の形態 2)

次に、本発明の実施の形態 2の認証装置について図面を用いて説明する。 [0100] 実施の形態 1では、照明用 LED12を複数の照明用 LED12a、 12b、 12c、 12d、 1 2eで構成し、それらを切り換えて発光させてそれぞれ眼画像を撮影することで、被写体の眼に対する照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影する構成を説明した。し力し、照明用 LED12a、 12b、 12c、 12d、 12eを切り換えて発光させるのではなぐ被写体と撮影装置との距離を変えてそれぞれ眼画像を撮影することによつても、被写体の眼に対する照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影することができる。

[0101] 本発明の実施の形態 2では、被写体と撮影装置との距離を変えてそれぞれ眼画像を撮影することで、被写体の眼に対する照明光の照射角度の異なる少なくとも 2枚の眼画像を撮影する構成としている。なお、ここでは、実施の形態 1に示した認証装置 1 と同じ構成要素については同じ符号をつけ、説明を省略する。

[0102] 図 13は、本発明の実施の形態 2における認証装置 100および被写体 E13の撮影位置を示す概略図である。図 13において、認証装置 100は、照明用 LED12、誘導鏡 13、レンズ 202を備免て!ヽる。図 13【こ示すよう【こ、照明用 LED12iま、レンズ 202 の中心に関して対称に配置された 1対の LEDによって構成されている。そして、認証装置 100は、レンズ 202の光軸 L13上における被写体 E13と認証装置 100との距離が異なる二つの位置で、それぞれ眼画像を撮影する。それにより、被写体 E13の眼に対する照明用 LED12からの照明光の照射角度が異なる（θ 1および 0 5)少なくとも 2枚の眼画像が撮影される。

[0103] 図 14は、本発明の実施の形態 2における認証装置 100に備えられた眼画像撮影装置 501および虹彩認証処理部 40の構成を示すブロック図である。

[0104] 図 14に示すように、本発明の実施の形態 2における認証装置 100は、被写体の眼 E14の画像を撮影する眼画像撮影装置 501と、眼画像撮影装置 501で撮影された眼画像を用いて虹彩の認証処理を行う虹彩認証処理部 40とを備えてヽる。

[0105] 眼画像撮影装置 501は、誘導鏡 13と、照明部 101と、撮影部 201と、画像信号処理部 30と、指示部 60とを備えている。

[0106] 誘導鏡 13および画像信号処理部 30は、図 6に示した誘導鏡 13および画像信号処理部 30とそれぞれ同様の構成であり同様の動作を行う。 [0107] 照明部 101は、近赤外光を発光する発光ダイオード等の公知の発光素子力もなる照明用 LED12と照明用 LED12の照明制御を行う照明制御部 11とから構成される。照明用 LED12は、レンズ 202の光軸に関して対称に配置された 1対の LED力構成され、被写体の眼を含む領域を照らすように照明光を照射する。照明制御部 11は、これら 1対の照明用 LED12を眼画像取得に適した光量となるように発光輝度を制御する。

[0108] 撮影部 201は、一般に用いられているオートフォーカスに対応したレンズ 202と、撮像素子 22と、前処理部 23と、レンズ 202をオートフォーカス制御するオートフォー力ス制御部 203とを備えている。オートフォーカス制御部 203は、撮像素子 22によって撮影された眼画像から、一般に知られている方法、例えば画像の輪郭部分の微分値を最小にするようにフォーカス制御を行う方法等を用いて、レンズ 202をオートフォーカス制御する。本実施の形態 2においては、このレンズ 202とオートフォーカス制御部 203を用いることによって、撮影位置が異なる被写体の眼 E14を撮影することができる。

[0109] 指示部 60は、指示制御部 61とスピーカー 62とを備え、音声によって被写体に撮影位置を指示する。指示制御部 61は、まず、被写体の眼に対する照明光の照射角度が小さい角度 0 1 (例えば 10° )になるような撮影位置に被写体の眼が配置されるように、スピーカー 62を通じて被写体に指示を出す。そしてその位置における被写体の眼画像が撮影された後、被写体の眼に対する照明光の照射角度が Θ 1よりも大きい角度 Θ 5 (例えば 50° )になるような撮影位置に被写体が移動するように、スピーカ一 62を通じて被写体に指示を出す。こうして被写体が撮影位置を移動することによつて、照明用 LED12から照射される被写体の眼に対する照明光の照射角度を変えることができる。

[0110] 以上説明したように、本発明の実施の形態 2における眼画像撮影装置 501では、被写体と眼画像撮影装置 501との距離を変えて被写体の眼画像撮影を行うことで、被写体の眼に対する照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影することができる。

[0111] なお、本実施の形態 2で生体の判別を行うために主要な要素は、照明部 101、撮影部 201、明るさ検出部 32、および判断部 33であり、これらを組み合わせたものを生体判別装置と称する。本実施の形態 2の生体判別装置はさらに、指示部 60を含んでも良いし、画像信号処理部 30全体を含んでも良い。

[0112] なお、被写体の撮影位置の確認は、例えばオートフォーカス制御部 203のレンズ 2 02への制御量等力行うことも可能であるが、被写体の撮影位置確認用に一般に知られている測距センサー等を備えた構成としてもよぐあるいはあら力じめ地面に記号を付ける等して被写体に撮影位置を知らせておく構成としてもよい。また、そのような場合は、撮影部 201の「絞り」を絞ることで被写体深度を深くし、オートフォーカスを用 V、ずに撮影することも可能である。

[0113] また、指示部 60から被写体への指示は、スピーカー 62を用いた音声による指示以外に、例えば、文字や画像等を表示する表示部によって、指示を視覚的に表示する構成等であってもかまわな、。

[0114] なお、指示制御部 61の機能は、ハードウェアで実現されていてもよいし、ソフトゥェァで実現可能に記述され、演算装置等で実行される構成であってもよい。指示制御部 61の機能がソフトウェアによって実現されている場合には、その機能を実現するプログラムを演算装置にロードしたコンピュータを用いて構成することが可能となる。

[0115] (実施の形態 3)

次に、本発明の実施の形態 3の認証装置について図面を用いて説明する。

[0116] 実施の形態 1では、照明用 LED12を複数の照明用 LEDで構成し、それらを切り換えて発光させてそれぞれ眼画像を撮影することで、被写体の眼に対する照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影する構成を説明した。しかし、照明用 LED12を切り換えて発光させるのではなぐ撮影装置の入光部を少なくとも 2つとし、被写体の撮影位置を一方の入光部における光軸上から他方の入光部における光軸上に相対的に移動させ、それぞれにおいて眼画像を撮影することによつても、被写体の眼に対する照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影することができる。

[0117] そこで、本発明の実施の形態 3では、撮影装置の入光部を 2つにし、被写体の撮影位置を一方の入光部における光軸上から他方の入光部における光軸上に相対的に移動させてそれぞれ眼画像を撮影することで、被写体の眼に対する照明光の照射角度の異なる少なくとも 2枚の眼画像を撮影する構成としている。なお、ここでは、実施の形態 1に示した認証装置 1、および実施の形態 2に示した認証装置 100と同じ構成要素については同じ符号をつけ、説明を省略する。

[0118] 図 15は、本発明の実施の形態 3における認証装置 200および被写体 E15の撮影位置を示す概略図である。図 15において、認証装置 200は、照明用 LED12、誘導鏡 13、レンズ 211、 212を備えている。図 15に示すように、認証装置 200が備える 2 つの入光部であるレンズ 211、 212はそれぞれの光軸が互いに平行になるように配置され、照明用 LED12は、レンズ 211、 212の外側に対称に配置された 1対の LED によって構成されている。そして、認証装置 200は、レンズ 211、 212のそれぞれの光軸上に被写体 E15の眼が配置された状態でそれぞれ眼画像を撮影することで、被写体 E15の眼に対する照明光の照射角度の異なる少なくとも 2枚の眼画像を撮影する。

[0119] 図 16は、本発明の実施の形態 3における認証装置 200に備えられた眼画像撮影装置 502および虹彩認証処理部 40の構成を示すブロック図である。

[0120] 図 16に示すように、本発明の実施の形態 3における認証装置 200は、被写体の眼画像を撮影する眼画像撮影装置 502と、眼画像撮影装置 502で撮影された眼画像を用いて虹彩の認証処理を行う虹彩認証処理部 40とを備えて、る。

[0121] 眼画像撮影装置 502は、誘導鏡 13と、照明部 101と、撮影部 210と、画像信号処理部 30と、指示部 65とを備えている。

[0122] 2つの誘導鏡 13は、レンズ 211、 212の前面にそれぞれ配置されており、図 6に示した誘導鏡 13と同様の動作を行う。また、画像信号処理部 30は、図 6に示した画像信号処理部 30と同様の構成であり同様の動作を行う。

[0123] 照明部 101は、図 14に示した照明部 101と同様の構成であり同様の動作を行う。

[0124] 撮影部 210は、一般に用いられている固定焦点レンズで構成されたレンズ 211、 2 12と、レンズ 211、 212からの光をそれぞれ電気信号に変換する撮像素子 221、 22 2と、前処理部 23と、撮像素子 221、 222からそれぞれ送られてくる映像信号を切り換えて前処理部 23に送信する切り換え部 213とを備えている。レンズ 211、 212、撮像素子 221、 222、前処理部 23は、図 6に示したレンズ 21、撮像素子 22、前処理部 23と同様の構成であり同様の動作を行う。また、切り換え部 213は、撮像素子 221、 222からそれぞれ送られてくる映像信号のうち瞳孔検出部 31において瞳孔が検出される方の映像信号を前処理部 23に送信するように切り換えの動作を行う。なお、切り換え部 213においては、例えば指示部 65と連動させ、レンズ 211、 212のうちで、指示部 65が被認証者に対し移動を指示する方のレンズから眼画像が取り込まれるように映像信号を切り換える構成としてもょヽ。

[0125] 指示部 65は、指示制御部 66とスピーカー 62とを備え、音声によって被写体に撮影位置を指示する。指示制御部 66は、まず、被写体の IIE16がレンズ 211の光軸上に配置されるように、スピーカー 62を通じて被写体に指示を出す。そしてその位置における被写体の眼 E16の画像が撮影された後、被写体の眼がレンズ 212の光軸上に配置されるように、スピーカー 62を通じて被写体に移動の指示を出す。このようにして、レンズ 211、 212のそれぞれの光軸上において被写体の眼 E16の画像がそれぞれ撮影されるようにする。

[0126] 以上説明したように、本発明の実施の形態 3における眼画像撮影装置 502は、それぞれの光軸が互いに平行となるように配置されたレンズ 211、 212の一方の光軸上力他方の光軸上に被写体の眼が移動して眼画像撮影を行うことで、被写体の眼に対する照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影する。

[0127] なお、指示部 65から被写体への指示は、スピーカー 62を用いた音声による指示以外に、例えば、文字や画像等を表示する表示部によって指示を表示する構成等であつてもよい。あるいは誘導鏡 13の近傍にそれぞれ LED等の発光素子またはそれに代わる表示素子を設け、いずれか誘導する側にある発光素子または表示素子によつて視覚的に移動を指示する構成であっても力まわない。

[0128] なお、指示制御部 66、切り換え部 213の各機能は、それぞれの機能がハードゥエァで実現されていてもよいし、ソフトウェアで実現可能に記述され、演算装置等で実行される構成であってもよい。それぞれの機能がソフトウェアによって実現されている場合には、それらの機能を実現するプログラムを演算装置にロードしたコンピュータを用いて構成することが可能となる。

[0129] なお、本発明の実施の形態 3では、照明用 LED12を 1対の LEDによって構成する説明をした。このとき、 1対の LEDを同時に発光させるのではなぐ 1対の LEDのうち V、ずれか一方の LEDを発光させ、被写体の眼を目尻側または目頭側の、ずれか 1 方向からのみ照射するようにすることが望ましぐ被写体の眼を目尻側からのみ照射するようにすることがさらに望ましい。これは、 1対の LEDを同時に発光させると、被認証者の眼をそれぞれの照射光が異なる照射角度で同時に照射してしまうからであり、また、被写体の眼を目頭側から照射すると被写体の鼻が照明光を遮る恐れがあるからである。なお、 1対の LEDのうちいずれか一方の LEDを発光させ、被写体の眼を目尻側から照射する方法としては、例えば、被写体に右眼と左眼のいずれかの眼を認証させるのかを認証装置 200に入力させ、選択された方の眼の目尻方向から照明光を照射するように 1対の LEDのいずれか一方を選択して発光させる方法等がある。このとき、明るさ検出部 32では、撮影された眼画像の目尻側においてのみ虹彩の明るさおよび強膜の明るさを検出することが望ましい。

[0130] なお、本実施の形態 3で生体の判別を行うために主要な要素は、照明部 101、撮影部 210、明るさ検出部 32、および判断部 33であり、これらを組み合わせたものを生体判別装置と称する。本実施の形態 3の生体判別装置はさらに、指示部 65を含んでも良いし、画像信号処理部 30全体を含んでも良い。

[0131] また、本発明の実施の形態 2および実施の形態 3においては、被写体が移動することによって被写体の眼に対する照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影する構成を説明した。それに代えて、例えば、眼画像撮影装置が移動することによって同様の眼画像を撮影する構成としても力まわな、。

[0132] (実施の形態 4)

次に、本発明の実施の形態 4の認証装置について図面を用いて説明する。

[0133] 実施の形態 1では、レンズの光軸に関して対称に配置された一対以上の照明用 LE Dを切り換えて発光させ、それぞれ眼画像を撮影することで、被写体の眼に対する照明光の照射角度の異なる複数の眼画像を撮影する構成を説明した。すなわち、撮影された複数の眼画像間で被写体の眼に対する照明光の照射角度は異なっていた。

[0134] それに対して、被写体の眼に対する照明光の照射方向および照射角度が異なる少なくとも 2つの照明を用いて被認証者の眼を同時に照射すれば、少なくとも 2つの異なる照射方向および照射角度で照明光を照射された被写体の眼を撮影することができる。

[0135] 例えば、被写体の眼に対し、その目尻側からと目頭側からとの 2つの方向からそれぞれ異なる照射角度で照明光が照射された場合、被写体の虹彩の目尻側と目頭側とがそれぞれ異なる照射角度の照明光で照射されているので、このとき撮影された眼画像においては、その虹彩の目尻側と目頭側とで明るさに差がでる。

[0136] 本発明の実施の形態 4においては、被写体の眼に対する照明光の照射方向および照射角度が異なる少なくとも 2つの発光素子を配置し、それらを同時に発光させて眼画像を撮影している。それにより、少なくとも 2つの異なる照射方向および照射角度カゝら照明光を同時に照射された被写体の眼が撮影され、撮影された 1枚の眼画像から、撮影された眼画像が生体によるものか偽造物によるものかを判断することが出来る。なお、ここでは、実施の形態 1に示した認証装置 1と同じ構成要素については同じ符号をつけ、説明を省略する。

[0137] 図 17は、本発明の実施の形態 4における認証装置 300および被写体 E17の撮影位置を示す概略図である。図 17において、認証装置 300は、照明用 LED12、誘導鏡 13、レンズ 21を備えている。図 17に示すように、照明用 LED12は、レンズ 21の中心力もそれぞれ異なる距離に配置された 1対の LED121, 122によって構成される。 LED121および LED122は、レンズ 21の光軸上に配置された被写体 E17の眼を、目尻側と目頭側とからそれぞれ異なる照射角度で照射する。そして、認証装置 300 は、 1対の LED121, 122を同時に発光させた状態で被写体 E17の眼を撮影することで、 2つの異なる照射方向および照射角度から照明光を同時に照射された被写体の眼画像を撮影する。

[0138] このようにして撮影された被写体の眼画像は、目尻側と目頭側とがそれぞれ異なる照射角度の照明光によって照射されている。そして、本発明の実施の形態 4においては、認証装置 300において、撮影された眼画像における目尻側と目頭側とでそれぞれ虹彩の明るさと強膜の明るさとの比、すなわち虹彩コントラストを算出し、算出された虹彩コントラストを目尻側と目頭側とで互いに比較することで、撮影された眼画像が生体眼力偽造物によるものかを判断する。 [0139] 図 18は、本発明の実施の形態 4における認証装置 300に備えられた眼画像撮影装置 503および虹彩認証処理部 40の構成を示すブロック図である。

[0140] 図 18に示すように、本発明の実施の形態 4における認証装置 300は、認証される被写体の眼 E18の画像を撮影する眼画像撮影装置 503と、眼画像撮影装置 503で撮影された眼画像を用いて虹彩の認証処理を行う虹彩認証処理部 40と、登録部 41 を備えている。

[0141] 眼画像撮影装置 503は、誘導鏡 13と、照明部 102と、撮影部 20と、画像信号処理部 301とを備えている。

[0142] 誘導鏡 13および撮影部 20は、図 6に示した誘導鏡 13および撮影部 20とそれぞれ同様の構成であり同様の動作を行う。

[0143] 照明部 102は図 14に示した照明部 101と同様の構成であり、同様の動作を行うが、上述したように、照明用 LED12を構成する 1対の LED121, 122は、レンズ 21の光軸に関して対称には配置されておらず、レンズ 21の中心力それぞれ異なる距離に配置される。 1対の LED121, 122の照明光は、レンズ 21の光軸上に配置された被写体の眼 E18を目尻方向および目頭方向力もそれぞれ異なる照射角度で照射する。

[0144] 画像信号処理部 301は瞳孔検出部 31と、明るさ検出部 321と、判断部 331と、認証画像取得部 34とを備えている。瞳孔検出部 31と認証画像取得部 34とは図 6に示した画像信号処理部 30における瞳孔検出部 31と認証画像取得部 34と同様の構成であり、同様の動作を行う。

[0145] 明るさ検出部 321は、図 6に示した画像信号処理部 30における明るさ検出部 32とほぼ同様の動作を行うが、明るさ検出部 32と異なる点は、目尻側の明るさと目頭側の明るさとをそれぞれ独立して検出する点にある。

[0146] 判断部 331は、図 6に示した画像信号処理部 30における判断部 33とほぼ同様の動作を行うが、判断部 33と異なる点は、撮影された 1枚の眼画像における、目尻側の明るさと目頭側の明るさとを比較して偽造物の判断を行う点にある。

[0147] なお、本発明の実施の形態 4において、撮影された眼画像内の虹彩および強膜のそれぞれにおける明るさを検出する領域は、図 8に示した領域と同様である。しかし、本発明の実施の形態 4においては何ら照明光の照射方向を限定するものではないので、照明用 LED12から被写体の眼 E18への照明光の照射方向にもとづき、適宜最適な領域を設定することが望ましヽ。

[0148] 以上説明したように、本発明の実施の形態 4における眼画像撮影装置 503では、被写体の眼 E18を目尻側と目頭側とからそれぞれ異なる照射角度の照明光によって照射し、撮影された 1枚の眼画像における目尻側と目頭側とでそれぞれ算出した虹彩コントラストを互いに比較することで、撮影された眼画像が生体眼力ゝ偽造物によるものかを判断することができる。

[0149] なお、画像信号処理部 301の機能は、ハードウェアで実現されていてもよいし、ソフトウエアで実現可能に記述され、演算装置等で実行される構成であってもよい。画像信号処理部 301の機能がソフトウェアによって実現されている場合には、その機能を実現するプログラムを演算装置にロードしたコンピュータを用いて構成することが可能となる。

[0150] なお、本実施の形態にお!ヽては、被写体の!/ヽずれか一方の眼を撮影する構成を説明したが、両目を同時に撮影する構成としてもよい。図 19は、本発明の実施の形態 4 の他の例における認証装置 310および被写体の撮影位置を示す概略図である。図 1 9に示す認証装置 310は、光軸が互いに平行になるように配置された 2つのレンズ 2 1とレンズ 21の前面にそれぞれ配置された 2つの誘導鏡 13とを備えており、被写体 E 19の両目を同時に撮影することができる。図 19に示す構成では、撮影された被写体 E19の両方の眼の眼画像のそれぞれにおいて上述した判断を行うことができるので、撮影された眼画像が生体眼か偽造物によるものかの判断を、より精度よく行うことが可能となる。

[0151] なお、本発明の実施の形態においては、義眼コンタクトレンズを装着した眼を生体眼と判別する例を説明したが、偽造された眼球や偽造された写真等による偽造物であっても同様に生体眼と判別することができる。

[0152] なお、本発明の実施の形態においては、強膜の明るさを虹彩の明るさで除算することで虹彩コントラストを算出する構成を説明した。これは、強膜の明るさと虹彩の明るさとの差を除算による比の形式にして求めることで、撮影された複数の眼画像間における照明光の照射角度の違いによる強膜の明るさの差や、照明光の輝度または光量のばらつき等の誤差を抑えることができるからである。ただし、本発明は、このような実施の形態の構成に限定されない。

[0153] 例えば、明るさ検出部 32、 321において検出される強膜の明るさが一定となるように、照明制御部 11において照明用 LED12の発光輝度または光量を制御する構成としてもよい。そして、そのような構成の場合は、撮影される眼画像における強膜の明るさが一定になるので、判断部 33、 331においては、虹彩コントラストを算出せずとも、検出された虹彩の明るさを互いに比較するだけで偽造物の判定を行うことが可能となる。

[0154] あるいは、明るさ検出部 32において検出される強膜の明るさが一定となるように、前処理部 23において、撮影された眼画像にコントラスト調整等の画像処理を加える構成としてもよい。このような構成であっても、撮影される眼画像における強膜の明るさが一定になるので、判断部 33、 331においては、虹彩コントラストを算出せずとも、検出された虹彩の明るさを互いに比較するだけで偽造物の判定を行うことが可能となる

[0155] なお、本実施の形態 4で生体の判別を行うために主要な要素は、照明部 102、撮影部 20、明るさ検出部 32、および判断部 33であり、これらを組み合わせたものを生体判別装置と称する。また、本実施の形態 4の生体判別装置は、画像信号処理部 30 1全体を含んでも良い。

[0156] また、認証装置 300は、生体判別装置にお!ヽて偽造物を撮影したものではな、と判定された眼画像の虹彩に関する情報を登録する登録部 41を備えた構成としてもよい。登録部 41は、偽造部によるものではないと判定された眼画像についてのみその虹彩に関する情報を登録するので、なりすましによって不正な者が登録される可能性を低減することができる。なお、登録部 41は、認証装置 300に限定されるわけではなぐ他の認証装置 1、 100または 200が登録部 41を有してもよい。

[0157] なお、本発明の実施の形態においては、照明用 LED12からの照明光を近赤外光とする構成を説明した。これは、虹彩が赤外光を反射しやすい特性を持っているため、生体眼と偽造物とにおける虹彩コントラストの差がより大きくなり判別の精度が向上する、発光している照明用 LED12の位置をわ力りに《する、被写体が眼を照射されるときに感じる不快感を低減する等の効果が得られるからである。また、可視光を遮光し、近赤外光を透光する一般に知られているフィルタ等で照明用 LED12を覆う等することで、発光している照明用 LED12の位置をさらにわかりにくくする構成とすることちでさる。

[0158] なお、本発明の実施の形態においては、照明用 LED12を誘導鏡の左右両脇に配置する構成を説明したが、例えば、照明用 LED12を誘導鏡の上下に配置する構成等であってもよぐこの場合は、撮影された眼画像における虹彩および強膜の明るさを検出する領域を、被写体を照射する照明光の照射方向にもとづいて適宜最適な領域に設定することが望ましい。

[0159] なお、本発明の実施の形態において説明したしきい値等の各種の値は眼画像撮影装置を設置する場所の環境や照明光の輝度、光量等の撮影条件によって異なるので、実験等で最適値を求め適宜設定することが望ましい。

[0160] なお、本発明の実施の形態にぉヽて説明した認証装置は、眼画像撮影装置で撮影した眼画像を表示する液晶や EL等を用いた表示部（図示せず)を備えて!/ヽてもよい。このとき、表示部が認証装置の管理者等の確認用として使用される場合は、表示部を認証装置力も離れたところに設置できるようにすることが望ま、。

[0161] また、本発明の実施の形態ではレンズの前面に誘導鏡を配置した構成を説明した力レンズと誘導鏡とを一体とする構成や、レンズの近傍に誘導鏡を配置する構成等であっても力まわない。また、本発明の実施の形態において、誘導鏡は、被写体が眼の水平位置および眼とレンズとの距離を把握するために用いて!/、るに過ぎず、例えば、映像や音声等による指示によって被写体の眼を適切な位置に誘導することができるように構成することで、誘導鏡を用いなヽ構成とすることも可能である。

[0162] また、本発明の実施の形態では、先に生体判別を行い、その後、不正な眼画像ではないと判断された場合にのみ虹彩認証を行う構成を説明したが、例えば、先に虹彩認証を行い、その後、被写体があらかじめ登録された者であると判断された場合にのみ生体判別を行う構成としても力まわな、。

[0163] また、本発明の実施の形態の認証装置にお!ヽては、眼画像撮影装置と虹彩認証処理部とが一体になつた構成として説明した力何らこの構成に限定するものではなぐ眼画像撮影装置、虹彩認証処理部等、各構成要素が別々の機器として構成されていてもよぐあるいは眼画像を撮影するためだけの目的で眼画像撮影装置単体を用いてもよい。

[0164] また、本発明の実施の形態において用いた「対称」、「等しい」等の文言は実質的な意味を表す目的で用いたものであり、本発明の目的とする効果を得られる範囲で多少のずれは許容される。

産業上の利用可能性

[0165] 本発明に係る生体判別装置および認証装置ならびに生体判別方法によれば、設置場所に関する制限が少なぐ不正な者が偽造物を用いてなりすましを行おうとしても偽造物による不正な眼画像であることを判別することができ、不正な眼画像が登録される可能性や不正な眼画像が認証される可能性を低減することができるので、生体判別装置および認証装置ならびに生体判別方法として有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 被写体の眼を含む領域に照明光を照射する照明部と、

前記被写体の眼に対する前記照明光の照射角度が異なる複数の眼画像を撮影する撮影部と、

撮影された前記複数の眼画像における虹彩の明るさを検出する検出部と、検出された前記虹彩の明るさを、撮影された前記複数の眼画像間で互いに比較し、前記比較の結果にもとづ、て、前記被写体が生体である力否かを判別する判断部と、を備える生体判別装置。

[2] 前記検出部は、撮影された前記複数の眼画像の虹彩の明るさと強膜の明るさとを検出し、

前記判断部は、検出された前記虹彩の明るさと前記強膜の明るさとの比を算出し、算出された前記明るさの比を撮影された前記複数の眼画像間で互いに比較する、請求項 1記載の生体判別装置。

[3] 前記検出部において検出される前記強膜の明るさが、撮影された前記複数の眼画像間で互いに一定となるような画像処理を、撮影された前記複数の眼画像に対して行う処理部を備える、請求項 2記載の生体判別装置。

[4] 前記照明光の明るさを制御する制御部をさらに有し、

前記制御部は、前記検出部において検出される前記強膜の明るさが一定となるように前記照明光の明るさを制御する、請求項 2記載の生体判別装置。

[5] 前記照明部は、前記撮影部の光軸上の所定の点からそれぞれ異なる距離に配置され、それぞれを切り換えて発光させることが可能な複数の発光素子を有し、前記撮影部は、前記複数の発光素子の発光の切り換えによってそれぞれ異なる照射角度で前記照明光を照射された前記被写体の眼を撮影することで、前記被写体の眼に対する前記照明光の照射角度が異なる前記複数の眼画像を撮影する、請求項 1に記載の生体判別装置。

[6] 前記撮影部は、前記撮影部の光軸上における前記被写体の眼と前記撮影部との距離が異なる前記複数の被写体の眼を撮影することで、前記被写体の眼に対する前記照明光の照射角度が異なる前記複数の眼画像を撮影する、請求項 1に記載の生体判別装置。

[7] 前記撮影部は、光軸を互いに平行にした少なくとも 2つの入光部を有し、前記少なくとも 2つの入光部のそれぞれの光軸上において前記被写体の眼を撮影することで、前記被写体の眼に対する前記照明光の照射角度が異なる前記複数の眼画像を撮影する、請求項 1に記載の生体判別装置。

[8] 前記被写体に撮影位置の移動を指示する指示部を備える、請求項 6または請求項 7 に記載の生体判別装置。

[9] 被写体の眼に対し、照射方向および照射角度がそれぞれ異なる少なくとも 2つの照明光を同時に照射する照明部と、

前記照明光を照射された前記被写体の眼の画像を撮影する撮影部と、

撮影された前記眼画像の虹彩内において、前記被写体の眼への前記照明光の照射方向にもとづいて設定された少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさをそれぞれ検出する検出部と、

検出された前記虹彩内の少なくとも 2箇所の異なる領域における明るさを互いに比較し、前記比較の結果にもとづいて、前記被写体が生体であるか否かを判別する判断部と、を備える生体判別装置。

[10] 前記検出部は、前記虹彩内の少なくとも 2箇所の異なる領域にそれぞれ隣接して設定された強膜内の少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさをそれぞれ検出し、前記判断部は、検出された前記虹彩内の少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさと前記強膜内の少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさとの比を隣接する領域間においてそれぞれ算出し、算出された前記明るさの比を異なる領域間において互いに比較する、請求項 9記載の生体判別装置。

[11] 前記照明部は、前記被写体の眼に対する前記照明光を、前記撮影部の光軸上に配置された前記被写体の眼の目尻側および目頭側からそれぞれ異なる照射角度で照射する、請求項 10記載の生体判別装置。

[12] 前記照明光の明るさを制御する制御部をさらに有し、

前記検出部は、前記虹彩内の少なくとも 2箇所の異なる領域にそれぞれ隣接して設定された強膜内の少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさをそれぞれ検出し、前記制御部は、前記検出部において検出される前記強膜内の少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさが互いに一定となるように前記照明光の明るさを制御する、請求項 9記載の生体判別装置。

[13] 前記照明部は近赤外光を照射する、請求項 1または請求項 9に記載の生体判別装置。

[14] 請求項 1、 2、 5または 9のいずれか 1項に記載の生体判別装置と、

前記生体判別装置にお!ヽて偽造物を撮影したものではな!ヽと判定された前記眼画像の虹彩部分を用いて認証処理を行う認証処理部と、を備える認証装置。

[15] 前記生体判別装置にお!、て偽造物を撮影したものではな、と判定された前記眼画像の虹彩に関する情報を登録する登録部を備える請求項 14記載の認証装置。

[16] 照明部、撮影部、検出部および判断部を有する生体判別装置を用いて被写体が生体であるか否かを判別する生体判別方法であって、

前記照明部が、前記被写体の眼に対して、照射角度の異なる照明光を照射するステップと、

前記撮影部が、それぞれ異なる照射角度で前記照明光を照射された前記被写体の眼画像を撮影するステップと、

前記検出部が、撮影された前記眼画像の虹彩の明るさと強膜の明るさとを検出するステップと、

前記判断部が、検出された前記虹彩の明るさと前記強膜の明るさとの比を算出するステップと、

前記判断部が、算出された前記明るさの比を前記複数の眼画像間で互いに比較するステップと、

前記判断部が、前記比較の結果にもとづ、て前記被写体が生体である力否かを判別するステップと、を含む生体判別方法。

[17] 照明部、撮影部、検出部および判断部を有する生体判別装置を用いて被写体が生体であるか否かを判別する生体判別方法であって、

前記照明部が、前記被写体の眼に対し、照射方向および照射角度がそれぞれ異なる少なくとも 2つの照明光を同時に照射するステップと、前記撮影部が、前記照明光を照射された前記被写体の眼画像を撮影するステップと前記検出部が、撮影された前記眼画像の虹彩内に前記被写体の眼への前記照明光の照射方向にもとづいて設定された少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさをそれぞれ検出するステップと、

前記検出部が、前記虹彩内の少なくとも 2箇所の異なる領域にそれぞれ隣接して設定された強膜内の少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさをそれぞれ検出するステツプと、

前記判断部が、検出された前記虹彩内の少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさと前記強膜内の少なくとも 2箇所の異なる領域の明るさとの比を隣接する領域間においてそれぞれ算出するステップと、

前記判断部が、算出された前記明るさの比を異なる領域間において互いに比較するステップと、