WO2021220412A1 - 撮像システム、撮像方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents

撮像システム、撮像方法、及びコンピュータプログラム Download PDF

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WO2021220412A1
WO2021220412A1 PCT/JP2020/018151 JP2020018151W WO2021220412A1 WO 2021220412 A1 WO2021220412 A1 WO 2021220412A1 JP 2020018151 W JP2020018151 W JP 2020018151W WO 2021220412 A1 WO2021220412 A1 WO 2021220412A1
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WO
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image
imaging
subject
imaging system
pixel density
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PCT/JP2020/018151
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有加 荻野
慶一 蝶野
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日本電気株式会社
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Priority to PCT/JP2020/018151 priority patent/WO2021220412A1/ja
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    • G06V40/18—Eye characteristics, e.g. of the iris

Definitions

  • This disclosure relates to the technical fields of imaging systems, imaging methods, and computer programs that image subjects.
  • Patent Document 1 discloses a technique of detecting a subject's face and eyes to identify an area of interest in the iris.
  • Patent Document 2 discloses a technique of generating a low-resolution image from a high-resolution image and performing pupil detection from the low-resolution image.
  • Patent Document 3 discloses a technique of synthesizing a plurality of images to generate a composite image having a wide angle of view.
  • An iris camera that captures an image for iris recognition is generally set to have a high pixel count and a narrow angle of view. Therefore, it is difficult to capture a wide-angle image in which the eye position of the subject can be detected by the iris camera due to restrictions on the communication speed and the angle of view range.
  • This disclosure has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an imaging system, an imaging method, and a computer program capable of appropriately capturing an image around the eyes of a subject.
  • One aspect of the imaging system of the present disclosure is a first control means that controls the imaging means so as to capture a first image of the subject with a first pixel density, and a position of the eyes of the subject from the first image.
  • a detection means for detecting the above a setting means for setting a peripheral area around the eyes of the subject based on the position of the eyes, and a second pixel density higher than the first pixel density, the peripheral area.
  • One aspect of the imaging method of the present disclosure is to control the imaging means so as to capture the first image of the subject with the first pixel density, detect the position of the eyes of the subject from the first image, and obtain the eyes.
  • the imaging means is set so as to set a peripheral region around the eyes of the subject based on the position of, and to capture a second image of the peripheral region with a second pixel density higher than the first pixel density.
  • One aspect of the computer program of the present disclosure is to control the imaging means so as to capture the first image of the subject with the first pixel density, detect the position of the eyes of the subject from the first image, and the eyes.
  • the peripheral region around the eyes of the subject is set based on the position of, and the imaging means is used to capture a second image of the peripheral region with a second pixel density higher than the first pixel density. Operate the computer to control.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of the imaging system according to the first embodiment.
  • the imaging system 10 includes a processor 11, a RAM (Random Access Memory) 12, a ROM (Read Only Memory) 13, and a storage device 14.
  • the imaging system 10 may further include an input device 15 and an output device 16.
  • the processor 11, the RAM 12, the ROM 13, the storage device 14, the input device 15, and the output device 16 are connected via the data bus 17.
  • Processor 11 reads a computer program.
  • the processor 11 is configured to read a computer program stored in at least one of the RAM 12, the ROM 13, and the storage device 14.
  • the processor 11 may read a computer program stored in a computer-readable recording medium using a recording medium reading device (not shown).
  • the processor 11 may acquire (that is, may read) a computer program from a device (not shown) located outside the imaging system 10 via a network interface.
  • the processor 11 controls the RAM 12, the storage device 14, the input device 15, and the output device 16 by executing the read computer program.
  • a functional block for capturing an image of a subject is realized in the processor 11.
  • processor 11 a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an FPGA (field-programmable gate array), a DSP (Demand-Side Platform), and an ASIC (Appli) are used. Alternatively, a plurality of them may be used in parallel.
  • CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • FPGA field-programmable gate array
  • DSP Demand-Side Platform
  • ASIC Application Specific integrated circuit
  • the RAM 12 temporarily stores the computer program executed by the processor 11.
  • the RAM 12 temporarily stores data temporarily used by the processor 11 when the processor 11 is executing a computer program.
  • the RAM 12 may be, for example, a D-RAM (Dynamic RAM).
  • the ROM 13 stores a computer program executed by the processor 11.
  • the ROM 13 may also store fixed data.
  • the ROM 13 may be, for example, a P-ROM (Programmable ROM).
  • the storage device 14 stores data stored by the imaging system 10 for a long period of time.
  • the storage device 14 may operate as a temporary storage device of the processor 11.
  • the storage device 14 may include, for example, at least one of a hard disk device, a magneto-optical disk device, an SSD (Solid State Drive), and a disk array device.
  • the input device 15 is a device that receives an input instruction from the user of the imaging system 10.
  • the input device 15 may include, for example, at least one of a keyboard, a mouse and a touch panel.
  • the output device 16 is a device that outputs information about the imaging system 10 to the outside.
  • the output device 16 may be a display device (for example, a display) capable of displaying information about the imaging system 10.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the imaging system according to the first embodiment.
  • the imaging system 10 is connected to the iris camera 20.
  • the imaging system 10 includes a first control unit 110, an eye position detection unit 120, an ROI setting unit 130, and a second control unit 140 as processing blocks for realizing the function.
  • the first control unit 110, the eye position detection unit 120, the ROI setting unit 130, and the second control unit 140 may be realized, for example, in the processor 11 (see FIG. 1) described above.
  • the first control unit 110 is configured to control the iris camera 20 so that the first image of the subject can be captured.
  • the first image is an image used to detect the position of the eyes of the subject, and is captured with a relatively low first pixel density.
  • the first image is captured so that, for example, the entire subject is within the imaging range.
  • the eye position detection unit 120 detects the eye position of the subject (that is, where the eyes are) by using the first image captured under the control of the first control unit 110.
  • the method of detecting the eye position of the subject from the image an existing technique can be appropriately adopted, and therefore a more specific description thereof will be omitted here.
  • Information about the eye position of the subject detected by the eye position detection unit 120 is output to the ROI setting unit.
  • the ROI setting unit 130 is configured to be able to set an ROI (Region Of Interest) for capturing the iris of the subject based on the eye position of the subject detected by the eye position detection unit 120.
  • the ROI is set as the area through which the eyes of the subject will pass at the in-focus point of the iris camera 20.
  • the information about the ROI set by the ROI setting unit 130 is output to the second control unit 140.
  • the second control unit 140 is configured to control the iris camera 20 so that a second image of the subject can be captured.
  • the second image is an image captured as an image of a region set by the ROI setting unit 130, and is captured with a second pixel density higher than the first pixel density (that is, the pixel density when the first image is captured). Will be done. As a result, the second image becomes an image obtained by capturing the region around the eyes of the subject with high resolution.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an operation flow of the imaging system according to the first embodiment.
  • the first control unit 110 first controls the iris camera 20 so as to capture the first image of the subject (step S101). ..
  • the first image is captured with the first pixel density.
  • the eye position detection unit 120 detects the eye position of the subject from the first image (step S102). Then, the ROI setting unit 130 sets the ROI based on the detected eye position (step S103).
  • the second control unit 140 controls the iris camera 20 so as to capture the second image at the set ROI (step S104).
  • the second image is captured with a second pixel density higher than the first pixel density.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing the imaging timing and imaging range of the first image and the second image according to the first embodiment.
  • the second image is captured at the second pixel density.
  • the amount of data in the first image can be made relatively small. Therefore, it is possible to prevent the amount of data of the first image, which requires a relatively wide angle of view, from becoming large.
  • the period required for communication and processing of the first image can be shortened, and the processing from the acquisition of the first image to the acquisition of the second image (for example, the processing of detecting the eye position and the ROI) can be performed. Processing to set, etc.) can be executed smoothly.
  • the iris camera 20 has a first image (that is, an image for detecting the eye position and setting the ROI) and a second image (that is, a high-definition iris). Images) and can be imaged respectively. Therefore, the iris image of the subject can be appropriately captured without incurring the above-mentioned increase in cost and high complexity of the system.
  • the imaging system 10 According to the imaging system 10 according to the first embodiment, the eye position can be specified with a low-quality image even with the iris camera having a narrow angle of view, and the iris region can be specified. In addition, it is not necessary to make the user aware of the camera.
  • the first control unit 110 may capture the first image at the timing when the subject reaches a predetermined trigger position, for example.
  • the timing at which the subject reaches the trigger position may be detected by, for example, various sensors installed around the trigger position.
  • the second control unit 140 may capture a second image at the timing when the subject reaches a preset focusing point of the iris camera 20, for example.
  • the second control unit 140 may predict the timing when the subject reaches the in-focus point and continuously capture a plurality of second images in the vicinity of the timing.
  • the second image captured by the control of the second control unit 140 may be input to a biometric authentication unit (not shown) and used for iris authentication of the subject.
  • the biometric authentication unit may be provided as a part of the imaging system 10, or may be provided outside the imaging system 10 (for example, an external server, a cloud, or the like). Since the existing technology can be appropriately adopted for the authentication process using the iris image (that is, the second image), a more specific description here will be omitted.
  • the imaging system 10 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 7.
  • the second embodiment is different from the first embodiment described above only in a part of the configuration and operation, and the other parts are substantially the same. Therefore, in the following, the parts different from the first embodiment will be described in detail, and the description of other overlapping parts will be omitted as appropriate.
  • the hardware configuration of the imaging system 10 according to the second embodiment may be the same as the hardware configuration of the first embodiment described with reference to FIG. Therefore, the description of the hardware configuration of the imaging system 10 according to the second embodiment will be omitted.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a functional configuration of the imaging system according to the second embodiment.
  • the same components as those shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals.
  • the imaging system 10 according to the second embodiment may be collectively referred to as a first iris camera 21, a second iris camera 22, and a third iris camera 23 (hereinafter collectively referred to as "iris camera 20"). ) Are connected. That is, the imaging system 10 according to the second embodiment is configured to be able to control imaging by a plurality of iris cameras 20. Further, the imaging system 10 includes a first control unit 110, an eye position detection unit 120, an ROI setting unit 130, and a second control unit 140 as processing blocks for realizing the function.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an operation flow of the imaging system according to the second embodiment.
  • the same reference numerals are given to the same processes as those shown in FIG.
  • each iris camera 21 and the second iris camera so that the first control unit 110 first captures the first image of the subject.
  • Each of the 22 and the third iris camera 23 is controlled (step S201). It is preferable that each iris camera 20 captures the first image at the same timing, but the timing of imaging may be slightly different.
  • the eye position detection unit 120 detects the eye position of the subject from the plurality of first images (step S102). Then, the ROI setting unit 130 sets the ROI based on the detected eye position (step S103).
  • the second control unit 140 controls the iris camera 20 so as to capture the second image at the set ROI (step S104).
  • the second image may be captured by one of the first iris camera 21, the second iris camera 22, and the third iris camera 23. That is, it is not necessary for all the iris cameras 20 to separately capture the second image.
  • the iris camera 20 that captures the second image may be determined according to, for example, the ROI set by the ROI setting unit 130. Specifically, the second image may be captured by the iris camera 20 that includes the ROI in the imaging range.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram showing the imaging timing and imaging range of the first image and the second image according to the second embodiment.
  • the same reference numerals are given to the same components as those shown in FIG. 7
  • the first image is captured by a plurality of iris cameras 20, and the eye position is detected and the ROI is set from the first image.
  • the eyes may not be included in the imaging range depending on the situation.
  • an appropriate ROI can be set from the eye position, and the second image (that is, a high-definition iris image) can be captured more appropriately.
  • the plurality of first images do not have to be captured by the plurality of iris cameras 20, and a plurality of first images may be captured by one iris camera 20. Specifically, for example, the position of one camera may be appropriately moved to capture the first image from a plurality of angles. Even in this case, the above-mentioned technical effect can be obtained by synthesizing a plurality of first images to generate a wide-angle image.
  • the imaging system 10 according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
  • the third embodiment is different from the first and second embodiments described above only in a part of the configuration and operation, and the other parts are substantially the same. Therefore, in the following, the parts different from the first and second embodiments will be described in detail, and the description of other overlapping parts will be omitted as appropriate.
  • the hardware configuration of the imaging system 10 according to the third embodiment may be the same as the hardware configuration of the first embodiment described with reference to FIG. Therefore, the description of the hardware configuration of the imaging system 10 according to the third embodiment will be omitted.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a functional configuration of the imaging system according to the second embodiment.
  • the same components as those shown in FIGS. 2 and 5 are designated by the same reference numerals.
  • the image pickup system 10 according to the third embodiment has a first control unit 110, an eye position detection unit 120, an ROI setting unit 130, and a third processing block for realizing the function. 2
  • a control unit 140 and an image composition unit 210 are provided. That is, the image pickup system 10 according to the second embodiment is configured to further include an image synthesizing unit 210 in addition to the configuration of the second embodiment (see FIG. 5).
  • the image synthesizing unit 210 is configured to be capable of synthesizing the first image captured by each of the first iris camera 21, the second iris camera 22, and the third iris camera 23.
  • the first iris camera 21, the second iris camera 22, and the third iris camera 23 are installed so that their imaging ranges do not greatly overlap each other. Therefore, one wide-angle image can be generated by synthesizing the first images captured by each iris camera 20.
  • the wide-angle image generated by the image synthesizing unit 210 is output to the eye position detecting unit 110.
  • the image synthesizing unit 210 may be realized, for example, in the processor 11 (see FIG. 1) described above.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an operation flow of the imaging system according to the third embodiment.
  • the same reference numerals are given to the same processes as those shown in FIGS. 3 and 6.
  • the imaging system 10 when the imaging system 10 according to the third embodiment operates, the first iris camera 21 and the second iris camera so that the first control unit 110 first captures the first image of the subject.
  • Each of the 22 and the third iris camera 23 is controlled (step S201).
  • the image synthesizing unit 210 synthesizes a plurality of first images captured by the first iris camera 21, the second iris camera 22, and the third iris camera 23 (step S202).
  • the eye position detection unit 120 detects the eye position of the subject from the wide-angle image obtained by synthesizing the plurality of first images (step S102).
  • the ROI setting unit 130 sets the ROI based on the detected eye position (step S103).
  • the second control unit 140 controls the iris camera 20 so as to capture the second image at the set ROI (step S104).
  • the images captured by the plurality of iris cameras 20 are combined to generate one wide-angle image.
  • the iris camera 20 is often set to have a relatively narrow angle of view because it is required to capture an image of the iris of the subject with high definition.
  • a wide-angle image is generated from the first image captured by the plurality of iris cameras 20. Therefore, even when the angle of view of each iris camera is narrow, it is possible to acquire a wide-angle image suitable for detecting the eye position.
  • the imaging system 10 according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. It should be noted that the fourth embodiment is different from the first to third embodiments described above only in a part of the configuration and the operation, and the other parts are substantially the same. Therefore, in the following, the parts different from the first to third embodiments will be described in detail, and the description of other overlapping parts will be omitted as appropriate.
  • the hardware configuration of the imaging system 10 according to the fourth embodiment may be the same as the hardware configuration of the first embodiment described with reference to FIG. Therefore, the description of the hardware configuration of the imaging system 10 according to the fourth embodiment will be omitted.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a functional configuration of the imaging system according to the fourth embodiment.
  • the same components as those shown in FIGS. 2, 5 and 8 are designated by the same reference numerals.
  • the imaging system 10 according to the fourth embodiment has a first control unit 110, an eye position detection unit 120, an ROI setting unit 130, and a first processing block for realizing the function. 2 A control unit 140 and an eye area determination unit 220 are provided. That is, the imaging system 10 according to the fourth embodiment is configured to further include an eye region determination unit 220 in addition to the configuration of the second embodiment (see FIG. 5).
  • the eye area determination unit 220 is configured to be able to determine whether or not the first image captured by each of the first iris camera 21, the second iris camera 22, and the third iris camera 23 includes an eye area. Has been done. In other words, the eye area determination unit 220 is configured to be able to determine which of the plurality of first images captured by the second iris camera 22 and the third iris camera 23 includes the eye area. Has been done.
  • the determination result of the eye region determination unit 220 (that is, information about the first image including the eye region) is output to the eye position detection unit 110.
  • the eye area determination unit 220 may be realized, for example, in the processor 11 (see FIG. 1) described above.
  • FIG. 11 is a flowchart showing an operation flow of the imaging system according to the fourth embodiment.
  • the same reference numerals are given to the same processes as those shown in FIGS. 3, 6, and 9.
  • the imaging system 10 when the imaging system 10 according to the fourth embodiment operates, the first iris camera 21 and the second iris camera so that the first control unit 110 first captures the first image of the subject.
  • Each of the 22 and the third iris camera 23 is controlled (step S201).
  • the eye region determination unit determines the presence or absence of the eye region with respect to the plurality of first images captured by the first iris camera 21, the second iris camera 22, and the third iris camera 23 (step S203). Subsequently, the eye position detection unit 120 detects the eye position of the subject from the first image determined to include the eye region (step S102). Then, the ROI setting unit 130 sets the ROI based on the detected eye position (step S103).
  • the second control unit 140 controls the iris camera 20 so as to capture the second image at the set ROI (step S104).
  • the imaging system 10 it is determined whether or not the first image captured by the plurality of iris cameras 20 includes the eye region, and the eye region is determined.
  • the eye position is detected from the first image containing. Therefore, it is possible to detect the eye position more efficiently than in the case of detecting the eye position from all the first images.
  • the imaging system 10 according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG.
  • the fifth embodiment specifically describes another method for capturing the first image, and the hardware configuration, functional configuration, and operation flow of the system are described from the first described above. It may be the same as the fifth embodiment. Therefore, in the following, the parts different from the first to fifth embodiments will be described in detail, and the description of other overlapping parts will be omitted as appropriate.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram showing the imaging timing and imaging range of the first image and the second image according to the fifth embodiment.
  • the same reference numerals are given to the same components as those shown in FIGS. 4 and 7.
  • the first image is captured by each of the first iris camera 21, the second iris camera 22, and the third iris camera 23 at different timings. .. Specifically, the first iris camera 21 captures the first image at the timing when the subject 500 reaches the first trigger point. The second iris camera 22 captures the first image at the timing when the subject 500 reaches the second trigger point. The third iris camera 23 captures the first image at the timing when the subject 500 reaches the third trigger point. In this way, if the plurality of trigger points are staggered and installed, a plurality of first images will be captured at different timings.
  • the eye position of the subject 500 may be detected from each of the plurality of first images captured as described above.
  • the eye position may be detected using all of the plurality of first images, or the first image including the eye region is determined from the plurality of first images, and only the first image including the eye region is determined. May be used to detect the eye position.
  • the plurality of iris cameras 20 are set so that the portion where the imaging ranges overlap with each other is sufficiently large. In this way, even if the heights of the subjects 500 are different, at least one iris camera 20 can capture the face of the subject 500 without interruption.
  • a plurality of first images are captured at different timings. Even in this case, it is possible to detect the eye position of the subject 500 as in the case of simultaneously capturing a plurality of first images.
  • the imaging system 10 according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG.
  • the third embodiment specifically describes the method for reducing the resolution when capturing the first image, and the hardware configuration, functional configuration, and operation flow of the system will be described in the above-mentioned first embodiment. It may be the same as the first to fifth embodiments. Therefore, in the following, the parts different from the first to fifth embodiments will be described in detail, and the description of other overlapping parts will be omitted as appropriate.
  • FIG. 13 is a conceptual diagram showing an operation when a low-resolution first image is captured by thinning out pixels.
  • the resolution of the first image is reduced by thinning out the pixels of the iris camera 20.
  • the first control unit 110 reduces the number of pixels to be read when the first image is captured by using a technique such as binning.
  • the second control unit 140 prevents the pixels from being thinned out when the second image is captured (however, the imaging region is limited to the ROI). In this way, the pixel density of the second image is higher than that of the first image.
  • the amount of pixel thinning may be changed depending on the location of the imaging region. That is, the amount of pixel thinning does not have to be uniform over the entire imaging region. For example, the thinning amount may be reduced for a region where the eye region is likely to exist, and may be increased for a region where the eye region is unlikely to exist.
  • the resolution of the first image can be reduced by thinning out the pixels. Therefore, it is possible to prevent the amount of data of the first image from becoming large and shorten the period required for communication and processing of the first image.
  • the imaging system 10 according to the seventh embodiment will be described with reference to FIG.
  • the seventh embodiment specifically describes a method for reducing the amount of data when capturing the first image, and the hardware configuration, functional configuration, and operation flow of the system will be described in the above-described fifth embodiment. It may be the same as the first to sixth embodiments. Therefore, in the following, the parts different from the first to sixth embodiments will be described in detail, and the description of other overlapping parts will be omitted as appropriate.
  • FIG. 14 is a conceptual diagram showing an operation when the first image is captured by limiting the imaging region to a small size.
  • the data amount reduction of the first image is realized by limiting (that is, narrowing) the image pickup area of the iris camera 20 to a small size.
  • the first control unit 110 is at least one of the upper end portion and the lower end portion (for example, a region where it is presumed that the eyes of the subject are unlikely to be located) at the time of capturing the first image.
  • the pixels are not read.
  • the amount of data in the first image is reduced. Since the first image is captured in a state where the pixels are thinned out as described in the sixth embodiment, the pixel density is also low. Therefore, the amount of data in the first image is significantly reduced.
  • At least one pixel of the right end portion and the left end portion of the imaging region may not be read.
  • the eyes of the subject are included in the right end portion and the left end portion of the imaging area. Is less likely to occur. Therefore, the amount of data in the first image can be efficiently reduced by not reading at least one pixel of the right end portion and the left end portion of the imaging region.
  • the data amount of the first image can be further reduced by narrowing the image pickup area of the iris camera 20. Therefore, it is possible to prevent the amount of data of the first image from becoming large and shorten the period required for communication and processing of the first image.
  • the imaging system detects the position of the eyes of the subject from the first control means that controls the imaging means so as to capture the first image of the subject with the first pixel density, and the first image.
  • the detection means for setting the peripheral region around the eyes of the subject based on the position of the eyes, and the second pixel density higher than the first pixel density, the first of the peripheral regions.
  • the image pickup system is characterized by including a second control means for controlling the image pickup means so as to capture two images.
  • the first control means processes the pixels of the imaging means so as to thin out the pixels so that the first pixel density becomes lower than the second pixel density.
  • Appendix 3 The imaging system according to Appendix 3 is described in Appendix 1 or 2, wherein the first control means reduces the amount of data of the first image by limiting the imaging region of the imaging means to a small size. Imaging system.
  • the imaging means includes a plurality of cameras, and the first control means controls the imaging means so that each of the plurality of cameras captures the first image.
  • Appendix 5 The imaging system according to Appendix 5, wherein the detection means detects the position of the eyes of the subject from a composite image obtained by synthesizing a plurality of the first images. Is the imaging system described in 1.
  • the imaging system according to Appendix 6 is characterized in that the first control means controls the imaging means so as to capture the first image when the subject reaches a predetermined trigger position.
  • the imaging system according to any one of 1 to 5.
  • Appendix 7 The imaging system according to Appendix 7 is characterized in that the second imaging means controls the imaging means so as to capture the second image when the subject reaches a preset focusing point.
  • the imaging system according to any one of Supplementary note 1 to 6.
  • Appendix 9 In the imaging method described in Appendix 9, the imaging means is controlled so as to capture the first image of the subject with the first pixel density, the position of the eyes of the subject is detected from the first image, and the position of the eyes is detected. Based on the above, a peripheral region around the eyes of the subject is set, and the imaging means is controlled so as to capture a second image of the peripheral region with a second pixel density higher than the first pixel density. It is an imaging method characterized by performing.
  • Appendix 10 controls the imaging means so as to capture the first image of the subject with the first pixel density, detects the position of the eyes of the subject from the first image, and positions the eyes. Based on the above, a peripheral region around the eyes of the subject is set, and the imaging means is controlled so as to capture a second image of the peripheral region with a second pixel density higher than the first pixel density. It is a computer program characterized by operating a computer in such a manner.
  • Imaging system 20 Iris camera 21 1st iris camera 22 2nd iris camera 23 3rd iris camera 110 1st control unit 120 Eye position detection unit 130 ROI setting unit 140 2nd control unit 210 Image synthesis unit 220 Eye area determination unit 500 subject

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Abstract

撮像システム（１０）は、第１の画素密度で被写体（５００）の第１画像を撮像するように撮像手段（２０）を制御する第１制御手段（１１０）と、第１画像から被写体の目の位置を検出する検出手段（１２０）と、目の位置に基づいて、被写体の目周辺である周辺領域を設定する設定手段（１３０）と、第１の画素密度よりも高い第２の画素密度で、周辺領域の第２画像を撮像するように撮像手段を制御する第２制御手段（１４０）とを備える。このような撮像システムによれば、被写体の目周辺の画像を適切に撮像することが可能となる。

Description

撮像システム、撮像方法、及びコンピュータプログラム
　この開示は、被写体を撮像する撮像システム、撮像方法、及びコンピュータプログラムの技術分野に関する。
　この種のシステムとして、虹彩認証に利用する画像を撮像するものが知られている。例えば特許文献１では、対象者の顔及び目を検出して、虹彩の関心領域を識別する技術が開示されている。特許文献２では、高解像度の画像から低解像度の画像を生成し、その低解像度の画像から瞳検出を実行する技術が開示されている。
　その他の関連する技術として、特許文献３では、複数枚の画像を合成して広画角の合成画像を生成する技術が開示されている。
特表２００７－５０４５６２号公報 特開２０１７－１３４５４２号公報 特開２０１２－１９１４８６号公報
　虹彩認証用の画像を撮像する虹彩カメラは、一般的に高画素且つ画角が狭く設定されている。このため、通信速度や画角範囲の制約により、虹彩カメラで被写体の目位置を検出できるような広角画像を撮像することは難しい。上述した各引用文献は、このような問題点に言及しておらず、改善の余地がある。
　この開示は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、被写体の目周辺の画像を適切に撮像することが可能な撮像システム、撮像方法、及びコンピュータプログラムを提供することを課題とする。
　この開示の撮像システムの一の態様は、第１の画素密度で被写体の第１画像を撮像するように前記撮像手段を制御する第１制御手段と、前記第１画像から前記被写体の目の位置を検出する検出手段と、前記目の位置に基づいて、前記被写体の目周辺である周辺領域を設定する設定手段と、前記第１の画素密度よりも高い第２の画素密度で、前記周辺領域の第２画像を撮像するように前記撮像手段を制御する第２制御手段とを備える。
　この開示の撮像方法の一の態様は、第１の画素密度で被写体の第１画像を撮像するように撮像手段を制御し、前記第１画像から前記被写体の目の位置を検出し、前記目の位置に基づいて、前記被写体の目周辺である周辺領域を設定し、前記第１の画素密度よりも高い第２の画素密度で、前記周辺領域の第２画像を撮像するように前記撮像手段を制御する。
　この開示のコンピュータプログラムの一の態様は、第１の画素密度で被写体の第１画像を撮像するように撮像手段を制御し、前記第１画像から前記被写体の目の位置を検出し、前記目の位置に基づいて、前記被写体の目周辺である周辺領域を設定し、前記第１の画素密度よりも高い第２の画素密度で、前記周辺領域の第２画像を撮像するように前記撮像手段を制御するようにコンピュータを動作させる。
第１実施形態に係る撮像システムのハードウェア構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る撮像システムの機能的構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る撮像システムの動作の流れを示すフローチャートである。 第１実施形態に係る第１画像及び第２画像の撮像タイミングと撮像範囲とを示す概念図である。 第２実施形態に係る撮像システムの機能的構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る撮像システムの動作の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態に係る第１画像及び第２画像の撮像タイミングと撮像範囲とを示す概念図である。 第３実施形態に係る撮像システムの機能的構成を示すブロック図である。 第３実施形態に係る撮像システムの動作の流れを示すフローチャートである。 第４実施形態に係る撮像システムの機能的構成を示すブロック図である。 第４実施形態に係る撮像システムの動作の流れを示すフローチャートである。 第５実施形態に係る第１画像及び第２画像の撮像タイミングと撮像範囲とを示す概念図である。 画素を間引いて低解像度の第１画像を撮像する際の動作を示す概念図である。 撮像領域を小さく制限して第１画像を撮像する際の動作を示す概念図である。
　以下、図面を参照しながら、撮像システム、撮像方法、及びコンピュータプログラムの実施形態について説明する。
　＜第１実施形態＞
　第１実施形態に係る撮像システムについて、図１から図４を参照して説明する。
　（ハードウェア構成）
　まず、図１を参照しながら、第１実施形態に係る撮像システム１０のハードウェア構成について説明する。図１は、第１実施形態に係る撮像システムのハードウェア構成を示すブロック図である。
　図１に示すように、第１実施形態に係る撮像システム１０は、プロセッサ１１と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）１２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）１３と、記憶装置１４とを備えている。撮像システム１０は更に、入力装置１５と、出力装置１６とを備えていてもよい。プロセッサ１１と、ＲＡＭ１２と、ＲＯＭ１３と、記憶装置１４と、入力装置１５と、出力装置１６とは、データバス１７を介して接続されている。
　プロセッサ１１は、コンピュータプログラムを読み込む。例えば、プロセッサ１１は、ＲＡＭ１２、ＲＯＭ１３及び記憶装置１４のうちの少なくとも一つが記憶しているコンピュータプログラムを読み込むように構成されている。或いは、プロセッサ１１は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体が記憶しているコンピュータプログラムを、図示しない記録媒体読み取り装置を用いて読み込んでもよい。プロセッサ１１は、ネットワークインタフェースを介して、撮像システム１０の外部に配置される不図示の装置からコンピュータプログラムを取得してもよい（つまり、読み込んでもよい）。プロセッサ１１は、読み込んだコンピュータプログラムを実行することで、ＲＡＭ１２、記憶装置１４、入力装置１５及び出力装置１６を制御する。本実施形態では特に、プロセッサ１１が読み込んだコンピュータプログラムを実行すると、プロセッサ１１内には、被写体を撮像するための機能ブロックが実現される。また、プロセッサ１１として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ｇａｔｅ　ａｒｒａｙ）、ＤＳＰ（Ｄｅｍａｎｄ－Ｓｉｄｅ　Ｐｌａｔｆｏｒｍ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）のうち一つを用いてもよいし、複数を並列で用いてもよい。
　ＲＡＭ１２は、プロセッサ１１が実行するコンピュータプログラムを一時的に記憶する。ＲＡＭ１２は、プロセッサ１１がコンピュータプログラムを実行している際にプロセッサ１１が一時的に使用するデータを一時的に記憶する。ＲＡＭ１２は、例えば、Ｄ－ＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ　ＲＡＭ）であってもよい。
　ＲＯＭ１３は、プロセッサ１１が実行するコンピュータプログラムを記憶する。ＲＯＭ１３は、その他に固定的なデータを記憶していてもよい。ＲＯＭ１３は、例えば、Ｐ－ＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ＲＯＭ）であってもよい。
　記憶装置１４は、撮像システム１０が長期的に保存するデータを記憶する。記憶装置１４は、プロセッサ１１の一時記憶装置として動作してもよい。記憶装置１４は、例えば、ハードディスク装置、光磁気ディスク装置、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）及びディスクアレイ装置のうちの少なくとも一つを含んでいてもよい。
　入力装置１５は、撮像システム１０のユーザからの入力指示を受け取る装置である。入力装置１５は、例えば、キーボード、マウス及びタッチパネルのうちの少なくとも一つを含んでいてもよい。
　出力装置１６は、撮像システム１０に関する情報を外部に対して出力する装置である。例えば、出力装置１６は、撮像システム１０に関する情報を表示可能な表示装置（例えば、ディスプレイ）であってもよい。
　（機能的構成）
　次に、図２を参照しながら、第１実施形態に係る撮像システム１０の機能的構成について説明する。図２は、第１実施形態に係る撮像システムの機能的構成を示すブロック図である。
　図２に示すように、第１実施形態に係る撮像システム１０は、虹彩カメラ２０と接続されている。撮像システム１０は、その機能を実現するための処理ブロックとして、第１制御部１１０と、目位置検出部１２０と、ＲＯＩ設定部１３０と、第２制御部１４０とを備えている。第１制御部１１０、目位置検出部１２０、ＲＯＩ設定部１３０、及び第２制御部１４０は、例えば上述したプロセッサ１１（図１参照）において実現されればよい。
　第１制御部１１０は、虹彩カメラ２０を制御して被写体の第１画像を撮像可能に構成されている。第１画像は、被写体の目の位置を検出するために用いる画像であり、比較的低い第１画素密度で撮像される。第１画像は、例えば被写体全体が撮像範囲に収まるように撮像される。
　目位置検出部１２０は、第１制御部１１０の制御によって撮像された第１画像を用いて、被写体の目位置（即ち、目がどの辺りにあるのか）を検出する。なお、画像から被写体の目位置を検出する方法については、既存の技術を適宜採用することができるため、ここでのより具体的な説明については省略する。目位置検出部１２０で検出された被写体の目位置に関する情報は、ＲＯＩ設定部に出力される構成となっている。
　ＲＯＩ設定部１３０は、目位置検出部１２０で検出された被写体の目位置に基づいて、被写体の虹彩を撮像するためのＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ　Ｏｆ　Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）を設定可能に構成されている。ＲＯＩは、虹彩カメラ２０の合焦地点において被写体の目が通過することになるであろう領域として設定される。なお、目位置からＲＯＩを設定する方法については、既存の技術を適宜採用することができるため、ここでのより具体的な説明については省略する。ＲＯＩ設定部１３０で設定されたＲＯＩに関する情報は、第２制御部１４０に出力される構成となっている。
　第２制御部１４０は、虹彩カメラ２０を制御して被写体の第２画像を撮像可能に構成されている。第２画像は、ＲＯＩ設定部１３０で設定された領域の画像として撮像される画像であり、第１画素密度（即ち、第１画像を撮像した際の画素密度）より高い第２画素密度で撮像される。この結果、第２画像は、被写体の目周辺の領域を高解像度で撮像した画像となる。
　（動作の流れ）
　次に、図３を参照しながら、第１実施形態に係る撮像システム１０の動作の流れについて説明する。図３は、第１実施形態に係る撮像システムの動作の流れを示すフローチャートである。
　図３に示すように、第１実施形態に係る撮像システム１０が動作する際には、まず第１制御部１１０が被写体の第１画像を撮像するように虹彩カメラ２０を制御する（ステップＳ１０１）。第１画像は、第１の画素密度で撮像される。
　次に、目位置検出部１２０が、第１画像から被写体の目位置を検出する（ステップＳ１０２）。そして、ＲＯＩ設定部１３０が、検出された目位置に基づいてＲＯＩを設定する（ステップＳ１０３）。
　次に、第２制御部１４０が、設定されたＲＯＩにおいて第２画像を撮像するように虹彩カメラ２０を制御する（ステップＳ１０４）。第２画像は、第１の画素密度より高い第２の画素密度で撮像される。
　（技術的効果）
　次に、図４を参照しながら、第１実施形態に係る撮像システム１０によって得られる技術的効果について説明する。図４は、第１実施形態に係る第１画像及び第２画像の撮像タイミングと撮像範囲とを示す概念図である。
　図４に示すように、第１実施形態に係る撮像システム１０では、第１の画素密度で第１画像が撮像された後、第２の画素密度で第２画像が撮像される。ここで特に、第１の画素密度は第２の画素密度よりも低いため、第１画像のデータ量を相対的に小さくすることができる。よって、比較的広画角が要求される第１画像のデータ量が大きくなってしまうことを防止できる。その結果、第１画像の通信や処理にかかる期間を短縮することができ、第１画像を撮像してから第２画像を撮像するまでの処理（例えば、目位置を検出する処理や、ＲＯＩを設定する処理等）をスムーズに実行することができる。
　なお、第１画像を撮像するために専用のカメラ（即ち、低解像度のカメラ）を別途設置する方法も考えられるが、その場合、コストの増大やシステムの高度複雑化が問題となり得る。しかるに第１実施形態に係る撮像システムによれば、虹彩カメラ２０で第１画像（即ち、目位置を検出してＲＯＩを設定するための画像）と、第２画像（即ち、高精細な虹彩の画像）とをそれぞれ撮像することができる。よって、上述したコストの増大やシステムの高度複雑化を招くことなく、適切に被写体の虹彩画像を撮像することができる。さらに、複数種類のカメラがあるとそれぞれのカメラに対しユーザに顔を向かせる必要があるため、ユーザにカメラの存在を意識させてしまい、ユーザにとって煩雑になる場合もある。第1実施形態に係る撮像システム１０によれば、画角が狭い虹彩カメラだけでも低画質の画像で目位置の特定ができて虹彩領域を特定できる。また、ユーザにカメラを意識させる必要がなくなる。
　＜変形例＞
　以下、第1実施形態の変形例について説明する。なお、下記変形例は、それぞれ組み合わせることも可能である。
　（第１変形例）
　第１制御部１１０は、例えば被写体が所定のトリガ位置に到達したタイミングで第１画像を撮像してもよい。被写体がトリガ位置に到達したタイミングは、例えばトリガ位置周辺に設置した各種センサ等によって検出してもよい。
　（第２変形例）
　第２制御部１４０は、例えば被写体が予め設定された虹彩カメラ２０の合焦地点に到達したタイミングで第２画像を撮像してもよい。第２制御部１４０は、被写体が合焦地点に到達したタイミングを予測し、そのタイミング近辺で連続して複数の第２画像を撮像するようにしてもよい。
　（第３変形例）
　第２制御部１４０の制御によって撮像された第２画像は、図示せぬ生体認証部に入力され、被写体の虹彩認証に用いられてもよい。この生体認証部は、撮像システム１０の一部として備えられていてもよいし、撮像システム１０の外部（例えば、外部サーバーやクラウド等）に設けられていてもよい。虹彩画像（即ち、第２画像）を用いた認証処理については、既存の技術を適宜採用することができるため、ここでのより具体的な説明については省略する。
　＜第２実施形態＞
　第２実施形態に係る撮像システム１０について、図５から図７を参照して説明する。なお、第２実施形態は、上述した第１実施形態と比べて一部の構成や動作が異なるのみで、その他の部分は概ね同様である。このため、以下では、第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略するものとする。
　（ハードウェア構成）
　第２実施形態に係る撮像システム１０のハードウェア構成は、図１で説明した第１実施形態のハードウェア構成と同一であってよい。このため、第２実施形態に係る撮像システム１０のハードウェア構成に関する説明は省略する。
　（機能的構成）
　次に、図５を参照しながら、第２実施形態に係る撮像システム１０の機能的構成について説明する。図５は、第２実施形態に係る撮像システムの機能的構成を示すブロック図である。なお、図５では、図２に示した構成要素と同様のものに同一の符号を付している。
　図５に示すように、第２実施形態に係る撮像システム１０は、第１虹彩カメラ２１、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３（以下、まとめて「虹彩カメラ２０」と称することがある）の各々と接続されている。即ち、第２実施形態に係る撮像システム１０は、複数の虹彩カメラ２０による撮像を制御可能に構成されている。また、撮像システム１０は、その機能を実現するための処理ブロックとして、第１制御部１１０と、目位置検出部１２０と、ＲＯＩ設定部１３０と、第２制御部１４０とを備えている。
　（動作の流れ）
　次に、図６を参照しながら、第２実施形態に係る撮像システム１０の動作の流れについて説明する。図６は、第２実施形態に係る撮像システムの動作の流れを示すフローチャートである。なお、図６では、図３に示した処理と同様の処理に同一の符号を付している。
　図６に示すように、第２実施形態に係る撮像システム１０が動作する際には、まず第１制御部１１０が被写体の第１画像を撮像するように第１虹彩カメラ２１、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３の各々を制御する（ステップＳ２０１）。なお、各虹彩カメラ２０では、それぞれ同じタイミングで第１画像が撮像されることが好ましいが、撮像されるタイミングには多少のズレがあっても構わない。
　次に、目位置検出部１２０は、複数の第１画像から被写体の目位置を検出する（ステップＳ１０２）。そして、ＲＯＩ設定部１３０が、検出された目位置に基づいてＲＯＩを設定する（ステップＳ１０３）。
　次に、第２制御部１４０が、設定されたＲＯＩにおいて第２画像を撮像するように虹彩カメラ２０を制御する（ステップＳ１０４）。なお、第２画像は、第１虹彩カメラ２１、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３の中の１台で撮像されればよい。即ち、すべての虹彩カメラ２０でそれぞれ別々に第２画像を撮像する必要はない。第２画像を撮像する虹彩カメラ２０は、例えばＲＯＩ設定部１３０で設定されたＲＯＩに応じて決定されればよい。具体的には、ＲＯＩを撮像範囲に含む虹彩カメラ２０で第２画像が撮像されればよい。
　（技術的効果）
　次に、図７を参照しながら、第２実施形態に係る撮像システム１０によって得られる技術的効果について説明する。図７は、第２実施形態に係る第１画像及び第２画像の撮像タイミングと撮像範囲とを示す概念図である。なお、図７では、図４で示した構成要素と同様のものに同一の参照符号を付している。
　図７に示すように、第２実施形態に係る撮像システム１０では、複数の虹彩カメラ２０で第１画像が撮像され、それらから目位置の検出及びＲＯＩの設定が行われる。ここで特に、第１画像を1回しか撮像しない場合、状況次第で目が撮像範囲に含まれない可能性もある。しかしながら、複数枚の第１画像を撮像すれば、より広い範囲を撮像でき、その結果として目の位置を撮像できる可能性が高くなる。従って、目位置から適切なＲＯＩを設定し、より適切に第２画像（即ち、高精細な虹彩画像）を撮像することができる。
　なお、複数の第１画像は、複数の虹彩カメラ２０を用いて撮像されなくともよく、１台の虹彩カメラ２０で複数の第１画像が撮像されてもよい。具体的には、例えば１台のカメラの位置を適宜移動させて、複数の角度から第１画像を撮像するようにしてもよい。この場合でも、複数の第１画像を合成して広角画像を生成することで、上述した技術的効果を得ることが可能である。
　＜第３実施形態＞
　第３実施形態に係る撮像システム１０について、図８及び図９を参照して説明する。なお、第３実施形態は、上述した第１及び第２実施形態と比べて一部の構成や動作が異なるのみで、その他の部分は概ね同様である。このため、以下では、第１及び第２実施形態と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略するものとする。
　（ハードウェア構成）
　第３実施形態に係る撮像システム１０のハードウェア構成は、図１で説明した第１実施形態のハードウェア構成と同一であってよい。このため、第３実施形態に係る撮像システム１０のハードウェア構成に関する説明は省略する。
　（機能的構成）
　次に、図８を参照しながら、第３実施形態に係る撮像システム１０の機能的構成について説明する。図８は、第２実施形態に係る撮像システムの機能的構成を示すブロック図である。なお、図８では、図２及び図５に示した構成要素と同様のものに同一の符号を付している。
　図８に示すように、第３実施形態に係る撮像システム１０は、その機能を実現するための処理ブロックとして、第１制御部１１０と、目位置検出部１２０と、ＲＯＩ設定部１３０と、第２制御部１４０と、画像合成部２１０とを備えている。即ち、第２実施形態に係る撮像システム１０は、第２実施形態の構成（図５参照）に加えて、画像合成部２１０を更に備えて構成されている。
　画像合成部２１０は、第１虹彩カメラ２１、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３の各々で撮像された第１画像を合成可能に構成されている。なお、第１虹彩カメラ２１、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３は、互いの撮像範囲が大きく重ならないように設置されている。このため、各虹彩カメラ２０で撮像された第１画像を合成すると、１枚の広角画像を生成することができる。画像合成部２１０で生成された広角画像は、目位置検出部１１０に出力される構成となっている。なお、画像合成部２１０は、例えば上述したプロセッサ１１（図１参照）において実現されればよい。
　（動作の流れ）
　次に、図９を参照しながら、第３実施形態に係る撮像システム１０の動作の流れについて説明する。図９は、第３実施形態に係る撮像システムの動作の流れを示すフローチャートである。なお、図９では、図３及び図６に示した処理と同様の処理に同一の符号を付している。
　図９に示すように、第３実施形態に係る撮像システム１０が動作する際には、まず第１制御部１１０が被写体の第１画像を撮像するように第１虹彩カメラ２１、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３の各々を制御する（ステップＳ２０１）。
　次に、画像合成部２１０が、第１虹彩カメラ２１、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３で撮像された複数の第１画像を合成する（ステップＳ２０２）。続いて、目位置検出部１２０は、複数の第１画像を合成した広角画像から被写体の目位置を検出する（ステップＳ１０２）。そして、ＲＯＩ設定部１３０が、検出された目位置に基づいてＲＯＩを設定する（ステップＳ１０３）。
　次に、第２制御部１４０が、設定されたＲＯＩにおいて第２画像を撮像するように虹彩カメラ２０を制御する（ステップＳ１０４）。
　（技術的効果）
　次に、第３実施形態に係る撮像システム１０によって得られる技術的効果について説明する。
　図８及び図９で説明したように、第３実施形態に係る撮像システム１０では、複数の虹彩カメラ２０で撮像された画像が合成されて、１枚の広角画像が生成される。ここで特に、虹彩カメラ２０は、被写体の虹彩の画像を高精細に撮像することが要求される関係で、画角が比較的狭く設定されることが多い。しかるに第３実施形態に係る撮像システム１０によれば、複数の虹彩カメラ２０で撮像された第１画像から広角画像が生成される。よって、１つ１つの虹彩カメラの画角が狭い場合であっても、目位置を検出するのに適した広角画像を取得することができる。
　＜第４実施形態＞
　第４実施形態に係る撮像システム１０について、図１０及び図１１を参照して説明する。なお、第４実施形態は、上述した第１から第３実施形態と比べて一部の構成や動作が異なるのみで、その他の部分は概ね同様である。このため、以下では、第１から第３実施形態と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略するものとする。
　（ハードウェア構成）
　第４実施形態に係る撮像システム１０のハードウェア構成は、図１で説明した第１実施形態のハードウェア構成と同一であってよい。このため、第４実施形態に係る撮像システム１０のハードウェア構成に関する説明は省略する。
　（機能的構成）
　次に、図１０を参照しながら、第４実施形態に係る撮像システム１０の機能的構成について説明する。図１０は、第４実施形態に係る撮像システムの機能的構成を示すブロック図である。なお、図１０では、図２、図５及び図８に示した構成要素と同様のものに同一の符号を付している。
　図１０に示すように、第４実施形態に係る撮像システム１０は、その機能を実現するための処理ブロックとして、第１制御部１１０と、目位置検出部１２０と、ＲＯＩ設定部１３０と、第２制御部１４０と、目領域判定部２２０とを備えている。即ち、第４実施形態に係る撮像システム１０は、第２実施形態の構成（図５参照）に加えて、目領域判定部２２０を更に備えて構成されている。
　目領域判定部２２０は、第１虹彩カメラ２１、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３の各々で撮像された第１画像に、それぞれ目領域が含まれているか否かを判定可能に構成されている。言い換えれば、目領域判定部２２０は、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３で撮像された複数の第１画像のうち、どの画像に目領域が含まれているか否かを判定可能に構成されている。目領域判定部２２０の判定結果（即ち、目領域を含む第１画像に関する情報）は、目位置検出部１１０に出力される構成となっている。なお、目領域判定部２２０は、例えば上述したプロセッサ１１（図１参照）において実現されればよい。
　（動作の流れ）
　次に、図１１を参照しながら、第４実施形態に係る撮像システム１０の動作の流れについて説明する。図１１は、第４実施形態に係る撮像システムの動作の流れを示すフローチャートである。なお、図１１では、図３、図６、及び図９に示した処理と同様の処理に同一の符号を付している。
　図１１に示すように、第４実施形態に係る撮像システム１０が動作する際には、まず第１制御部１１０が被写体の第１画像を撮像するように第１虹彩カメラ２１、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３の各々を制御する（ステップＳ２０１）。
　次に、目領域判定部が、第１虹彩カメラ２１、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３で撮像された複数の第１画像について、目領域の有無を判定する（ステップＳ２０３）。続いて、目位置検出部１２０は、目領域が含まれていると判定された第１画像から被写体の目位置を検出する（ステップＳ１０２）。そして、ＲＯＩ設定部１３０が、検出された目位置に基づいてＲＯＩを設定する（ステップＳ１０３）。
　次に、第２制御部１４０が、設定されたＲＯＩにおいて第２画像を撮像するように虹彩カメラ２０を制御する（ステップＳ１０４）。
　（技術的効果）
　次に、第４実施形態に係る撮像システム１０によって得られる技術的効果について説明する。
　図１０及び図１１で説明したように、第４実施形態に係る撮像システム１０では、複数の虹彩カメラ２０で撮像された第１画像に目領域が含まれているか否かが判定され、目領域が含まれている第１画像から目位置が検出される。このため、すべての第１画像から目位置を検出する場合と比べると、効率的に目位置を検出することが可能である。
　＜第５実施形態＞
　第５実施形態に係る撮像システム１０について、図１２を参照して説明する。なお、第５実施形態は、第１画像を撮像する際の他の手法を具体的に説明するものであり、システムのハードウェア構成、機能的構成、動作の流れについては、上述した第１から第５実施形態と同一であってよい。このため、以下では、第１から第５実施形態と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略するものとする。
　（第１画像の複数回撮像）
　まず、図１２を参照して、第５実施形態に係る撮像システム１０による第１画像の撮像タイミングについて詳しく説明する。図１２は、第５実施形態に係る第１画像及び第２画像の撮像タイミングと撮像範囲とを示す概念図である。なお、図１２では、図４及び図７で示した構成要素と同様のものに同一の参照符号を付している。
　図１２に示すように、第５実施形態に係る撮像システムでは、第１虹彩カメラ２１、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３の各々で、互いにタイミングをずらして第１画像が撮像される。具体的には、第１虹彩カメラ２１は、被写体５００が第１トリガ地点に到達したタイミングで第１画像を撮像する。第２虹彩カメラ２２は、被写体５００が第２トリガ地点に到達したタイミングで第１画像を撮像する。第３虹彩カメラ２３は、被写体５００が第３トリガ地点に到達したタイミングで第１画像を撮像する。このように、複数のトリガ地点をずらして設置しておけば、異なるタイミングで複数の第１画像が撮像されることになる。
　被写体５００の目位置は、上述したように撮像された複数の第１画像の各々から検出されればよい。例えば、複数の第１画像のすべてを用いて目位置を検出してもよいし、複数の第１画像の中から目領域を含む第１画像を判定して、目領域を含む第１画像のみを用いて目位置を検出してもよい。
　なお、複数の虹彩カメラ２０は、互いの撮像範囲が重なる部分が十分に大きくなるように設定されることが好ましい。このようにすれば、被写体５００の身長が異なる場合であっても、少なくとも１台の虹彩カメラ２０が、被写体５００の顔を途切れることなく撮像することができる。
　（技術的効果）
　次に、第５実施形態に係る撮像システム１０によって得られる技術的効果について説明する。
　図１２で説明したように、第５実施形態に係る撮像システム１０では、異なるタイミングで複数の第１画像が撮像される。この場合でも、複数の第１画像を同時に撮像する場合と同様に、被写体５００の目位置を検出することが可能である。
　＜第６実施形態＞
　第６実施形態に係る撮像システム１０について、図１３を参照して説明する。なお、第３実施形態は、第１画像を撮像する際の低解像度化の手法を具体的に説明するものであり、システムのハードウェア構成、機能的構成、動作の流れについては、上述した第１から第５実施形態と同一であってよい。このため、以下では、第１から第５実施形態と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略するものとする。
　（画素の間引きによる低解像度化）
　まず、図１３を参照して、第６実施形態に係る撮像システム１０における第１画像の低下像度化について説明する。図１３は、画素を間引いて低解像度の第１画像を撮像する際の動作を示す概念図である。
　図１３に示すように、第６実施形態に係る撮像システム１０では、虹彩カメラ２０の画素を間引くことによって第１画像の低解像度化が実現される。具体的には、第１制御部１１０は、例えばビニング等の手法を用いて、第１画像の撮像時に読み出す画素数を減らす。これにより、第１画像の画素密度は低下する。一方で、第２制御部１４０は、第２画像の撮像時に画素を間引かないようにする（ただし、撮像領域はＲＯＩに限定される）。このようにすれば、第１画像と比較して、第２画像の画素密度が高くなる。
　なお、画素の間引き量は、撮像領域の場所によって変化させてもよい。即ち、画素の間引き量は、撮像領域全体で均一となっていなくともよい。例えば、目領域が存在する可能性が高い領域については間引き量を小さくして、目領域が存在する可能性が低い領域については間引き量を大きくしてもよい。
　（技術的効果）
　次に、第６実施形態に係る撮像システム１０によって得られる技術的効果について説明する。
　図１３で説明したように、第６実施形態に係る撮像システム１０では、画素を間引くことによって第１画像の低解像度化が実現される。よって、第１画像のデータ量が大きなものになってしまうことを防止して、第１画像の通信や処理にかかる期間を短縮することが可能である。
　＜第７実施形態＞
　第７実施形態に係る撮像システム１０について、図１４を参照して説明する。なお、第７実施形態は、第１画像を撮像する際のデータ量縮小の手法を具体的に説明するものであり、システムのハードウェア構成、機能的構成、動作の流れについては、上述した第１から第６実施形態と同一であってよい。このため、以下では、第１から第６実施形態と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略するものとする。
　（撮像領域の制限）
　まず、図１４を参照して、第７実施形態に係る撮像システム１０における第１画像のデータ量縮小について説明する。図１４は、撮像領域を小さく制限して第１画像を撮像する際の動作を示す概念図である。
　図１４に示すように、第７実施形態に係る撮像システム１０では、虹彩カメラ２０の撮像領域を小さく制限する（即ち、狭める）ことによって第１画像のデータ量縮小が実現される。具体的には、第１制御部１１０は、第１画像の撮像時に、撮像領域の上端部分及び下端部分（例えば、被写体の目が位置する可能性が低いと推定される領域）の少なくとも一方の画素を読み出さないようにしている。これにより、第１画像のデータ量が縮小されることになる。なお、第１画像は、第６実施形態でも説明したように画素が間引かれた状態で撮像されるため、画素密度も小さくなっている。よって、第１画像のデータ量は顕著に小さくなる。
　また、上述した上端部分及び下端部分に加えて又は代えて、撮像領域の右端部分及び左端部分の少なくとも一方の画素を読み出さないようにしてもよい。例えば、被写体が通路の中心を通るような場合（床に矢印がペイントされており被写体が通路中心に誘導されている場合等）には、撮像領域の右端部分及び左端部分に被写体の目が含まれる可能性は低くなる。よって、撮像領域の右端部分及び左端部分の少なくとも一方の画素を読み出さないようにすることで、効率的に第1画像のデータ量を小さくすることができる。
　（技術的効果）
　次に、第７実施形態に係る撮像システム１０によって得られる技術的効果について説明する。
　図１４で説明したように、第７実施形態に係る撮像システム１０では、虹彩カメラ２０の撮像領域を狭めることによって第１画像のさらなるデータ量縮小が実現される。よって、第１画像のデータ量が大きなものになってしまうことを防止して、第１画像の通信や処理にかかる期間を短縮することが可能である。
　＜付記＞
　以上説明した実施形態に関して、更に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１）
　付記１に記載の撮像システムは、第１の画素密度で被写体の第１画像を撮像するように前記撮像手段を制御する第１制御手段と、前記第１画像から前記被写体の目の位置を検出する検出手段と、前記目の位置に基づいて、前記被写体の目周辺である周辺領域を設定する設定手段と、前記第１の画素密度よりも高い第２の画素密度で、前記周辺領域の第２画像を撮像するように前記撮像手段を制御する第２制御手段とを備えることを特徴とする撮像システムである。
　（付記２）
　付記２に記載の撮像システムは、前記第１制御手段は、前記撮像手段の画素を間引くように処理することにより、前記第１の画素密度が前記第２の画素密度よりも低くなるようすることを特徴とする付記１に記載の撮像システムである。
　（付記３）
　付記３に記載の撮像システムは、前記第１制御手段は、前記撮像手段の撮像領域を小さく制限することにより、前記第１画像のデータ量を小さくすることを特徴とする付記１又は２に記載の撮像システムである。
　（付記４）
　付記４に記載の撮像システムは、前記撮像手段は、複数のカメラを含んでおり、前記第１制御手段は、前記複数のカメラの各々で前記第１画像を撮像するように前記撮像手段を制御することを特徴とする付記１から３のいずれか一項に記載の撮像システムである。
　（付記５）
　付記５に記載の撮像システムは、前記検出手段は、複数の前記第１画像を合成した合成画像から、前記被写体の目の位置を検出することを特徴とする付記１から４のいずれか一項に記載の撮像システムである。
　（付記６）
　付記６に記載の撮像システムは、前記第１制御手段は、前記被写体が所定のトリガ位置に到達した場合に、前記第１画像を撮像するように前記撮像手段を制御することを特徴とする付記１から５のいずれか一項に記載の撮像システムである。
　（付記７）
　付記７に記載の撮像システムは、前記第２撮像手段は、前記被写体が予め設定された合焦地点に到達した場合に、前記第２画像を撮像するように前記撮像手段を制御することを特徴とする付記１から６のいずれか一項に記載の撮像システムである。
　（付記８）
　付記８に記載の撮像システムは、前記第２画像を用いて、前記被写体の虹彩認証を実行する認証手段を更に備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の撮像システムである。
　（付記９）
　付記９に記載の撮像方法は、第１の画素密度で被写体の第１画像を撮像するように撮像手段を制御し、前記第１画像から前記被写体の目の位置を検出し、前記目の位置に基づいて、前記被写体の目周辺である周辺領域を設定し、前記第１の画素密度よりも高い第２の画素密度で、前記周辺領域の第２画像を撮像するように前記撮像手段を制御することを特徴とする撮像方法である。
　（付記１０）
　付記１０に記載のコンピュータプログラムは、第１の画素密度で被写体の第１画像を撮像するように撮像手段を制御し、前記第１画像から前記被写体の目の位置を検出し、前記目の位置に基づいて、前記被写体の目周辺である周辺領域を設定し、前記第１の画素密度よりも高い第２の画素密度で、前記周辺領域の第２画像を撮像するように前記撮像手段を制御するようにコンピュータを動作させることを特徴とするコンピュータプログラムである。
　この開示は、請求の範囲及び明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う撮像システム、撮像方法、及びコンピュータプログラムもまたこの開示の技術思想に含まれる。
　１０　撮像システム
　２０　虹彩カメラ
　２１　第１虹彩カメラ
　２２　第２虹彩カメラ
　２３　第３虹彩カメラ
　１１０　第１制御部
　１２０　目位置検出部
　１３０　ＲＯＩ設定部
　１４０　第２制御部
　２１０　画像合成部
　２２０　目領域判定部
　５００　被写体

Claims (10)

  1. 　第１の画素密度で被写体の第１画像を撮像するように撮像手段を制御する第１制御手段と、
    　前記第１画像から前記被写体の目の位置を検出する検出手段と、
    　前記目の位置に基づいて、前記被写体の目周辺である周辺領域を設定する設定手段と、
    　前記第１の画素密度よりも高い第２の画素密度で、前記周辺領域の第２画像を撮像するように前記撮像手段を制御する第２制御手段と
    　を備えることを特徴とする撮像システム。
  2. 　前記第１制御手段は、前記撮像手段の画素を間引くように処理することにより、前記第１の画素密度が前記第２の画素密度よりも低くなるようすることを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
  3. 　前記第１制御手段は、前記撮像手段の撮像領域を小さく制限することにより、前記第１画像のデータ量を小さくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像システム。
  4. 　前記撮像手段は、複数のカメラを含んでおり、
    　前記第１制御手段は、前記複数のカメラの各々で前記第１画像を撮像するように前記撮像手段を制御する
    　ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の撮像システム。
  5. 　前記検出手段は、複数の前記第１画像を合成した合成画像から、前記被写体の目の位置を検出することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の撮像システム。
  6. 　前記第１制御手段は、前記被写体が所定のトリガ位置に到達した場合に、前記第１画像を撮像するように前記撮像手段を制御することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の撮像システム。
  7. 　前記第２撮像手段は、前記被写体が予め設定された合焦地点に到達した場合に、前記第２画像を撮像するように前記撮像手段を制御することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の撮像システム。
  8. 　前記第２画像を用いて、前記被写体の虹彩認証を実行する認証手段を更に備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の撮像システム。
  9. 　第１の画素密度で被写体の第１画像を撮像するように撮像手段を制御し、
    　前記第１画像から前記被写体の目の位置を検出し、
    　前記目の位置に基づいて、前記被写体の目周辺である周辺領域を設定し、
    　前記第１の画素密度よりも高い第２の画素密度で、前記周辺領域の第２画像を撮像するように前記撮像手段を制御する
    　ことを特徴とする撮像方法。
  10. 　第１の画素密度で被写体の第１画像を撮像するように撮像手段を制御し、
    　前記第１画像から前記被写体の目の位置を検出し、
    　前記目の位置に基づいて、前記被写体の目周辺である周辺領域を設定し、
    　前記第１の画素密度よりも高い第２の画素密度で、前記周辺領域の第２画像を撮像するように前記撮像手段を制御する
    　ようにコンピュータを動作させることを特徴とするコンピュータプログラム。
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