CN101119679A - 生物识别装置与认证装置以及生物识别方法 - Google Patents
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Abstract
认证装置具备:被拍摄对象在拍摄自身的眼图像时,通过其反射图像来确认眼的位置的引导镜;配置在引导镜背后的透镜;以及相对于透镜的光轴呈对称配置且可分别切换发光的发出近红外光的照明用LED。并且,此认证装置拍摄照射至被拍摄对象的眼的来自照明用LED的照明光的照射角度不同的被拍摄对象的多幅眼图像,并根据所拍摄的眼图像,来识别所拍摄的眼图像是否是伪造物的图像,并进行虹膜认证。
Description
技术领域
本发明涉及生物识别装置与认证装置以及生物识别方法。
背景技术
近年来,在对出入管理装置和存储个人信息等重要信息的信息装置等安全性要求高的装置进行访问时,作为对本人的认证方法,使用了生物统计学信息的各种认证方法日益实用化。所谓生物统计学信息,是指人体的指纹、虹膜、眼底血管、脸的特征、手臂和手等的血管图案等被拍摄对象所固有的信息。
其中,从本人认证率高及他人误接受率低的高可靠度出发,提出了利用眼睛的虹膜部分的皱纹图案的差异来进行认证的认证方法(以下,将此认证方法称为“虹膜认证方法”),此认证方法在安全性要求特别高的机器中正得到实用化。
此虹膜认证方法是拍摄包含被拍摄对象的眼睛的区域的图像(以下,记作“眼图像”),并将所述眼图像的虹膜区域编码,使得虹膜部分的皱纹图案的差异表示为数值信息,以制作认证信息。然后,如同例如日本专利第3307936号公报所揭示的,将此认证信息与预先注册的认证信息(以下,记作“注册认证信息”)进行核对比较,当判定为彼此一致时,认证为被拍摄对象是预先注册者。而且,因为在近红外线附近的波长区域能够获得最鲜明的虹膜图像,所以在此时所使用的拍摄眼图像的装置中,大多在透镜上安装有可见光拦截滤光片。
所述虹膜认证方法,由于本人拒绝率低及他人误接受率低的高可靠度,所以作为安全性要求高的场所的认证方法被广泛实用化,且发挥了出色的效果。
然而,另一方面,在如上所述的虹膜认证方法中有以下问题,即,存在想要进行非法行为者(以下,简称为“非法者”)进行所谓“冒充”的可能性。此处,所谓“冒充”,是指“非法者”预先拍摄已注册者的虹膜图案,并制作印有此虹膜图案的照片和隐形眼镜、义眼等(以下,将这些物品称作“伪造物”),通过使用该伪造物的非法眼图像来冒充所述已注册者来接受认证,或者将伪造物的非法眼图像作为注册者的眼图像进行注册。
为了解决这样的利用伪造物来冒充的问题,例如日本专利公开公报2000-33080号等揭示了如下所述的虹膜认证方法。即,此方法中具备发出可进行亮度调节的可见光的照明部,通过改变所述照明光的亮度,使被拍摄对象的眼产生缩瞳反应(因感受到明亮的光瞳孔直径缩小的生物反应),通过检测实际上是否产生缩瞳反应,来识别眼图像是否为拍摄了生物的眼图像,以防止冒充。
然而,在后一虹膜认证方法中,由于要使被拍摄对象产生缩瞳反应,所以必须将被拍摄对象置于周围昏暗的环境中,从而预先使被拍摄对象的眼散瞳(当周围昏暗时瞳孔直径放大的生物反应)。因此,对于利用这样的虹膜认证方法的拍摄装置而言,必须使拍摄装置的周围保持为昏暗的环境,从而产生了设置场所受到限定的问题。
发明内容
本发明的生物识别装置具备:照明部,对包含被拍摄对象的眼的区域照射照明光;拍摄部,拍摄照明光针对被拍摄对象的眼的的照射角度不同的多幅眼图像;检测部,检测所拍摄的眼图像的虹膜亮度;以及判断部,在所拍摄的多幅眼图像之间将所检测出的虹膜亮度进行相互比较,并根据比较结果来识别被拍摄对象是否为生物。
根据此结构,通过拍摄来自照明部的照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的多幅眼图像,并在所拍摄的多幅眼图像之间至少将虹膜亮度进行相互比较,从而可以识别所拍摄的眼图像是生物的图像还是伪造物的图像。
而且,本发明的生物识别装置也可以具备:照明部,将照射方向及照射角度各不相同的至少两束照明光同时照射向被拍摄对象的眼;拍摄部,拍摄照明光所照射的被拍摄对象的眼;检测部,在所拍摄的眼图像的虹膜内,分别检测根据向被拍摄对象的眼照射照明光的照射方向设定的至少两处不同区域的亮度;以及判断部,将所检测出的虹膜内的至少两处不同区域的亮度进行相互比较;并且,根据判断部的比较结果,来识别被拍摄对象是否为生物。
根据此结构,可以拍摄使照射方向及照射角度各不相同的至少两束照明光同时照射被拍摄对象的眼的眼图像,因此可以根据所拍摄的一张眼图像,来识别所拍摄的眼图像是生物的图像还是伪造物的图像。
而且,本发明的生物识别方法具备如下步骤:改变来自照明部的照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度;在照明光以各不相同的照射角度照射下拍摄被拍摄对象的眼;检测所拍摄的眼图像的虹膜亮度与巩膜亮度;计算出所检测出的虹膜亮度与巩膜亮度之比;在多幅眼图像之间将所计算出的亮度之比进行相互比较;以及根据比较结果,来识别被拍摄对象是否为生物。
根据此方法,通过拍摄照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的多幅眼图像,并在所拍摄的被拍摄对象的多幅眼图像之间,将虹膜亮度与巩膜亮度之比进行相互比较,从而可以识别所拍摄的眼图像是生物的图像还是伪造物的图像。
而且,本发明的生物识别方法也可以具备如下步骤:将照射方向及照射角度各不相同的至少两束照明光同时照射向被拍摄对象的眼;拍摄照明光所照射的被拍摄对象的眼;在所拍摄的眼图像的虹膜内,分别检测出根据向被拍摄对象的眼照射照明光的照射方向设定的至少两处不同区域的亮度;分别检测出设定为与虹膜内的至少两处不同区域分别邻接的巩膜内的至少两处不同区域的亮度;分别计算出在邻接的区域之间,所检测出的虹膜内的至少两处不同区域的亮度与巩膜内的至少两处不同区域的亮度之比;在不同的区域之间将所计算出的亮度之比进行相互比较;以及根据比较结果来识别被拍摄对象是否为生物。
根据此方法,可以拍摄照射方向及照射角度各不相同的至少两束照明光同时照射的被拍摄对象的眼的眼图像。然后,计算出所拍摄的眼图像的虹膜内的至少两处不同区域的虹膜亮度与巩膜亮度之比,并进行相互比较,因此可以根据所拍摄的一张眼图像,来高精度地识别所拍摄的眼图像是生物的图像还是伪造物的图像。
根据本发明,可以提供如下所述的生物识别装置与认证装置以及生物识别方法,即,对设置场所的限制少,即便非法者想要使用伪造物来进行冒充时,也可以识别出伪造物的非法眼图像,从而能够降低非法眼图像被注册的可能性以及非法眼图像被认证的可能性。
附图说明
图1是表示本发明实施形态1的认证装置概要的外观图。
图2是表示本发明实施形态1的认证装置及照明用LED与被拍摄对象的眼的位置关系的概略图。
图3A是表示使本发明实施形态1的认证装置的照明用LED切换发光时的外观与此时所拍摄的眼图像之图。
图3B是表示使本发明实施形态1的认证装置的照明用LED切换发光时的外观与此时所拍摄的眼图像之图。
图3C是表示使本发明实施形态1的认证装置的照明用LED切换发光时的外观与此时所拍摄的眼图像之图。
图3D是表示使本发明实施形态1的认证装置的照明用LED切换发光时的外观与此时所拍摄的眼图像之图。
图3E是表示使本发明实施形态1的认证装置的照明用LED切换发光时的外观与此时所拍摄的眼图像之图。
图4A是将根据本发明实施形态1的认证装置所拍摄的眼图像计算出的虹膜对比度以图表形式所示的图。
图4B是将根据本发明实施形态1的认证装置所拍摄的眼图像计算出的虹膜对比度以图表形式所示的图。
图5A是表示来自本发明实施形态1的认证装置的照明光与拍摄对象物的照明光的反射情况的概略图。
图5B是表示来自本发明实施形态1的认证装置的照明光与拍摄对象物的照明光的反射情况的概略图。
图5C是表示来自本发明实施形态1的认证装置的照明光与拍摄对象物的照明光的反射情况的概略图。
图5D是表示来自本发明实施形态1的认证装置的照明光与拍摄对象物的照明光的反射情况的概略图。
图6是表示本发明实施形态1的认证装置所具备的眼图像拍摄装置及虹膜认证处理部的结构的方块图。
图7是表示本发明实施形态1的眼图像拍摄装置及虹膜认证处理部的动作的流程图。
图8是表示在本发明实施形态1的认证装置的亮度检测部中检测眼图像的虹膜及巩膜亮度的区域的图。
图9是表示本发明实施形态1的认证装置的另一概要式例的外观图。
图10是表示本发明实施形态1的认证装置的又一概要式例的外观图。
图11是表示本发明实施形态1的认证装置的又一概要式例的外观图。
图12是表示本发明实施形态1的认证装置的又一概要式例的外观图。
图13是表示本发明实施形态2的认证装置及被拍摄对象的拍摄位置的概略图。
图14是表示本发明实施形态2的认证装置所具备的眼图像拍摄装置及虹膜认证处理部的结构的方块图。
图15是表示本发明实施形态3的认证装置及被拍摄对象的拍摄位置的概略图。
图16是表示本发明实施形态3的认证装置所具备的眼图像拍摄装置及虹膜认证处理部的结构的方块图。
图17是表示本发明实施形态4的认证装置及被拍摄对象的拍摄位置的概略图。
图18是表示本发明实施形态4的认证装置所具备的眼图像拍摄装置及虹膜认证处理部的结构的方块图。
图19是表示本发明实施形态4的另一式例的认证装置及被拍摄对象的拍摄位置的概略图。
符号的说明
1、100、200、300、310 认证装置
10、101、102 照明部
11 照明控制部
12、12a、12b、12c、12d、12e 照明用LED
13 引导镜
20、201、210 拍摄部
21、202、211、212 透镜
22、221、222 摄像元件
23 前处理部
30、301 图像信号处理部
31 瞳孔检测部
32、321 亮度检测部
33、331 判断部
34 认证图像获取部
40 虹膜认证处理部
41 注册部
50、501、502、503 眼图像拍摄装置
60、65 指示部
61、66 指示控制部
62 扬声器
70a1、70a2、70b1、70b2 眼图像
70c1、70c2、70d1、70d2 眼图像
70e1、70e2 眼图像
121 可动部
203 自动聚焦控制部
213 切换部
具体实施方式
本发明的生物识别装置具备:照明部,对包含被拍摄对象的眼的区域照射照明光;拍摄部,拍摄照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的多幅眼图像;检测部,检测所拍摄的眼图像的虹膜亮度;以及判断部,在所拍摄的多幅眼图像之间将所检测出的虹膜亮度进行相互比较,并根据比较结果,来识别被拍摄对象是否为生物。
根据此结构,通过拍摄来自照明部的照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的多幅眼图像,并在所拍摄的多幅眼图像之间,至少将虹膜亮度进行相互比较,从而可以识别所拍摄的眼图像是生物的图像还是伪造物的图像。
而且,本发明的生物识别装置也可以是如下结构:检测部检测所拍摄的眼图像的虹膜亮度与巩膜亮度,判断部计算出所检测出的虹膜亮度与巩膜亮度之比,并在所拍摄的多幅眼图像之间将所计算出的亮度之比进行相互比较。根据此结构,检测出所拍摄的被拍摄对象的多幅眼图像各自的虹膜亮度及巩膜亮度,并计算出虹膜亮度与巩膜亮度之比,因此可以降低由于照射被拍摄对象的眼的照明光的亮度不均而导致的运算误差等,从而能够高精度地识别出所拍摄的眼图像是生物的图像还是伪造物的图像。
而且,本发明的生物识别装置也可以具备处理部,此处理部对所拍摄的多幅眼图像进行图像处理,使得检测部所检测的巩膜亮度在所拍摄的多幅眼图像相互之间保持恒定。根据此结构,由于通过图像处理可以使检测部所检测的巩膜亮度恒定,因此在计算虹膜亮度与巩膜亮度之比时可以使精度提高。而且,由于可使多幅眼图像之间的巩膜亮度相同,因此仅通过比较所拍摄的被拍摄对象的多幅眼图像之间的虹膜亮度,即可识别出所拍摄的眼图像是生物的图像还是伪造物的图像。
而且,本发明的生物识别装置也可以具备控制部,此控制部控制照明光的亮度,使得检测部所检测的巩膜亮度恒定。根据此结构,由于通过控制照明光的亮度可以使检测部所检测的巩膜亮度恒定,因此在计算虹膜亮度与巩膜亮度之比时可以使精度提高。而且,由于可使多幅眼图像之间的巩膜亮度相同,因此仅通过比较所拍摄的被拍摄对象的多幅眼图像之间的虹膜亮度,即可识别出所拍摄的眼图像是生物的图像还是伪造物的图像。
而且,本发明的生物识别装置也可以是如下结构:照明部具有多个发光元件,所述多个发光元件配置在与拍摄部光轴上的特定点的距离各不相同的位置处,且可分别切换发光,拍摄部拍摄通过切换多个发光元件的发光使照明光以各不相同的照射角度进行照射的被拍摄对象的眼,以此来拍摄照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的多幅眼图像。根据此结构,通过使配置在与拍摄部光轴上的一点的距离各不相同的位置处的至少两个发光元件切换发光,能够以至少两个不同的照射角度来照射被拍摄对象的眼,从而可以拍摄到照射被拍摄对象的眼的照明光的照射角度不同的多幅眼图像。另外,此处所谓拍摄部的光轴,是指拍摄部所具有的透镜的光轴。
而且,本发明的生物识别装置也可以是如下结构:拍摄部对拍摄部光轴上的被拍摄对象的眼与拍摄部之间的距离不同的多个被拍摄对象的眼进行拍摄,以此来拍摄照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的多幅眼图像。根据此结构,通过改变拍摄部光轴上的被拍摄对象的眼与拍摄部之间的距离来拍摄眼图像,从而可以拍摄到照射被拍摄对象的眼的照明光的照射角度不同的多幅眼图像。
而且,本发明的生物识别装置也可以是如下结构:拍摄部具有光轴相互平行的至少两个光入射部,通过在至少两个光入射部各自的光轴上拍摄被拍摄对象的眼,从而可以拍摄照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的多幅眼图像。根据此结构,通过在光轴相互平行的至少两个光入射部各自的光轴上拍摄被拍摄对象的眼,从而可以拍摄到照射被拍摄对象的眼的照明光的照射角度不同的多幅眼图像。
而且,本发明的生物识别装置也可以具备指示被拍摄对象移动拍摄位置的指示部。根据此结构,被拍摄对象可以根据来自指示部的指示移动拍摄位置,从而使拍摄位置移动后的眼图像易于拍摄。
而且,本发明的生物识别装置也可以具备:照明部,将照射方向及照射角度各不相同的至少两束照明光同时照射向被拍摄对象的眼;拍摄部,拍摄照明光所照射的被拍摄对象的眼;检测部,分别检测在所拍摄的眼图像的虹膜内,根据向被拍摄对象的眼照射照明光的照射方向设定的至少两处不同区域的亮度;以及判断部,将所检测出的虹膜内的至少两处不同区域的亮度进行相互比较;并且,根据判断部的比较结果,来识别被拍摄对象是否为生物。
根据此结构,可以拍摄照射方向及照射角度各不相同的至少两束照明光同时照射的被拍摄对象的眼的眼图像,因此可以根据所拍摄的一张眼图像,来识别所拍摄的眼图像是生物的图像还是伪造物的图像。
而且,本发明的生物识别装置也可以是如下结构:检测部分别检测设定为与虹膜内的至少两处不同区域分别邻接的巩膜内的至少两处不同区域的亮度,判断部分别计算出在邻接的区域之间,所检测出的虹膜内的至少两处不同区域的亮度与巩膜内的至少两处不同区域的亮度之比,并在不同的区域之间将所计算出的亮度之比进行相互比较。根据此结构,在邻接的区域之间计算出所拍摄的眼图像中的虹膜亮度与巩膜亮度之比,并在不同的区域之间将所计算出的亮度之比进行相互比较,因此可以降低因照射被拍摄对象的眼的照明光的亮度不均而导致的运算误差等,从而可以高精度地识别出所拍摄的眼图像是生物的图像还是伪造物的图像。
而且,本发明的生物识别装置也可以是如下结构:照明部从配置在拍摄部光轴上的被拍摄对象的眼的外眼角侧及内眼角侧,以各不相同的照射角度向被拍摄对象的眼照射照明光。根据此结构,照明光针对被拍摄对象的眼的照射方向,是来自配置在拍摄部光轴上的被拍摄对象的眼的外眼角侧及内眼角侧,因此可以使用位于虹膜内的外眼角侧与内眼角侧这两处来作为检测所拍摄的眼图像亮度的区域,从而能够更高精度地检测出所拍摄的眼图像的虹膜亮度及巩膜亮度。
而且,本发明的生物识别装置也可以是如下结构:其具备控制部,并且检测部分别检测出设定在与虹膜内的至少两处不同区域分别邻接的,位于巩膜内的至少两处不同区域的亮度,且控制部控制照明光的亮度,使得检测部所检测的巩膜内的至少两处不同区域的亮度相互恒定。根据此结构,通过控制照明光的亮度,可以使检测部所检测的巩膜内的亮度在不同区域之间相同,从而在计算虹膜亮度与巩膜亮度之比时可以使精度提高。而且,由于可以使巩膜内的不同区域的亮度相同,因此仅通过比较所拍摄的眼图像的虹膜内至少两处不同区域的亮度,即可识别出所拍摄的眼图像是生物的图像还是伪造物的图像。
而且,本发明的生物识别装置也可以是如下结构:照明部照射近红外光。根据此结构,由于虹膜具有易反射近红外线光的特性,所以可拍摄更鲜明的眼图像,从而能够更高精度地识别出所拍摄的眼图像是生物的图像还是伪造物的图像。
而且,本发明的认证装置的特征在于具备生物识别装置以及认证处理部,此认证处理部使用经过生物识别装置判定为并非是拍摄伪造物所获得的眼图像的虹膜部分,来进行认证处理。根据此结构,可以识别出所拍摄的眼图像是生物的图像还是伪造物的图像,并且由于仅对判定为并非伪造物的图像的眼图像进行虹膜认证,所以可以降低非法者通过冒充而被认证的可能性。
而且,本发明的认证装置也可以具备注册部,此注册部对经过生物识别装置判定为并非是拍摄伪造物所获得的眼图像的虹膜的相关信息进行注册。根据此结构,可以识别出所拍摄的眼图像是生物的图像还是伪造物的图像,并且由于仅对并非伪造物图像的眼图像的虹膜的相关信息进行注册,所以可以降低非法者通过冒充而被注册的可能性。
而且,使用了本发明的生物识别装置的生物识别方法具备如下步骤:改变来自照明部的照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度;在照明光以各不相同的照射角度照射下拍摄被拍摄对象的眼;检测所拍摄的眼图像的虹膜亮度与巩膜亮度;计算出所检测出的虹膜亮度与巩膜亮度之比;在多幅眼图像之间将所计算出的亮度之比进行相互比较;以及根据比较结果来识别被拍摄对象是否为生物。
根据此方法,通过拍摄照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的多幅眼图像,并在所拍摄的被拍摄对象的多幅眼图像之间将虹膜亮度与巩膜亮度之比进行相互比较,从而可以识别出所拍摄的眼图像是生物的图像还是伪造物的图像。
而且,使用了本发明的生物识别装置的生物识别方法具备如下步骤:将照射方向及照射角度各不相同的至少两束照明光同时照射向被拍摄对象的眼;拍摄照明光所照射的被拍摄对象的眼;分别检测在所拍摄的眼图像的虹膜内,根据对被拍摄对象的眼照射照明光的照射方向设定的至少两处不同区域的亮度;分别检测设定为与虹膜内的至少两处不同区域分别邻接的巩膜内的至少两处不同区域的亮度;分别计算出在邻接的区域之间,所检测出的虹膜内的至少两处不同区域的亮度与巩膜内的至少两处不同区域的亮度之比;在不同的区域之间将所计算出的亮度之比进行相互比较;以及根据比较结果来识别被拍摄对象是否为生物。
根据此方法,可以在照射方向及照射角度各不相同的至少两束照明光同时照射下,拍摄被拍摄对象的眼的眼图像。然后,计算出所拍摄的眼图像的虹膜内的至少两处不同区域的虹膜亮度与巩膜亮度之比,并进行相互比较,因此可以根据所拍摄的一张眼图像,来高精度地识别所拍摄的眼图像是生物的图像还是伪造物的图像。
以下,使用图式详细说明本发明的实施形态。
(实施形态1)
使用图1来说明本发明实施形态1的认证装置。图1是表示本发明实施形态1的认证装置1的概要的外观图。
图1所示的认证装置1具备:被拍摄对象在拍摄自身的眼图像时,通过眼的反射图像来确认其眼的位置的引导镜13;由发出近红外光的公知发光元件所构成的照明用LED12;以及配置在引导镜13背后的透镜21。照明用LED12是由相对于透镜21的光轴呈对称配置的五对照明用LED12a、LED12b、LED12c、LED12d及LED12e构成,并且可使所述五对照明用LED分别切换发光。并且,认证装置1通过使照明用LED12切换发光以拍摄包含被拍摄对象的眼的区域的图像,即眼图像。因此,认证装置1拍摄从照明用LED12照射到被拍摄对象的眼的照明光的照射角度各不相同的多幅眼图像。而且,认证装置1根据所拍摄的多幅眼图像来识别所拍摄的眼图像是否为伪造物的图像,对于判定为并非伪造物图像的眼图像,使用所拍摄的眼图像的虹膜部分来进行虹膜认证,判定被拍摄对象是否为预先注册者,并将此结果作为电信号输出。
图2是表示本发明实施形态1的认证装置1及照明用LED12与被拍摄对象的眼的位置关系的概略图。另外,照明用LED12是照明用LED12a、LED12b、LED12c、LED12d及LED12e的总称。
如图2所示,对于透镜21的光轴L02对称的五对照明用LED12a、LED12b、LED12c、LED12d及LED12e,依次配置在与透镜21的中心的距离为d1、d2、d3、d4及d5的位置处。
而且,从照明用LED12a、LED12b、LED12c、LED12d及LED12e照射到配置在透镜21的光轴上的被拍摄对象E02的眼的照明光,相对于透镜21的光轴所成的角度(以下,称为“照射角度”),依次分别为θ1、θ2、θ3、θ4及θ5。因此,配置在距离透镜21最近的位置处的照明用LED12a的照射角度为最小的θ1,而配置在距离透镜21的中心最远的位置处的照明用LED12e的照射角度为最大的θ5。另外,在本实施形态中,以使θ1为10°、θ2为20°、θ3为30°、θ4为40°、θ5为50°的方式分别配置有照明用LED12a、LED12b、LED12c、LED12d及LED12e。
在本发明的实施形态1中,如上所述,使照明用LED12a、LED12b、LED12c、LED12d及LED12e切换发光,从而拍摄照射到被拍摄对象的眼的照明光的照射角度不同的多幅眼图像,并识别所拍摄的眼图像是伪造物的图像还是生物的图像。
本发明者通过实验发现,当改变照明光的照射角度拍摄眼图像时,生物与伪造物的虹膜部分的亮度与巩膜部分的亮度之差(以下,称为“虹膜对比度”)不同。本发明实施形态1的认证装置1是利用此现象来进行生物识别的。通过改变照明光的照射角度拍摄多幅眼图像,并检测出所拍摄的各幅眼图像中的虹膜对比度,在所拍摄的多幅眼图像之间将所检测出的所述虹膜对比度进行相互比较,以此来识别作为拍摄对象的眼是伪造物的还是生物的,从而可以防止冒充。
此处,说明本发明者所进行的实验,即,当改变照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度拍摄眼图像时,生物与伪造物的虹膜部分的亮度不同的现象。
图3是表示使本发明实施形态1的认证装置1的照明用LED12切换发光时的外观与此时所拍摄的眼图像的图。此处将图3A~3E总称为图3。在图3中,用阴影线来表示照明用LED12中的正在发光的照明用LED12。而且,在图3中,眼图像70a1~70e1是拍摄生物眼时的眼图像,眼图像70a2~70e2是拍摄安装了印有虹膜图案的隐形眼镜(以下,称为“义眼隐形眼镜”)的眼所获得的眼图像。因此,在图3所示的眼图像中,各巩膜部分均为生物的巩膜且是共有的,仅虹膜部分存在生物或义眼隐形眼镜的不同。
图3A是表示使照明用LED12a发光,并使照明光以最小的照射角度θ1照射向被拍摄对象的眼时所拍摄的眼图像的图。而且,图3B是表示通过照明用LED12b的发光照明光以θ2的照射角度照射向被拍摄对象的眼时所拍摄的眼图像的图。图3C是表示通过照明用LED12c的发光照明光以θ3的照射角度照射向被拍摄对象的眼时所拍摄的眼图像的图。图3D是表示通过照明用LED12d的发光照明光以θ4的照射角度照射向被拍摄对象的眼时所拍摄的眼图像的图。图3E是表示通过照明用LED12e发光照明光以最大的照射角度θ5照射向被拍摄对象的眼时所拍摄的眼图像的图。另外,在图3中,θ1为10°,θ2为20°,θ3为30°,θ4为40°,θ5为50°。
如图3A、图3B所示,当来自照明用LED12的照明光的照射角度较小时,在拍摄生物眼所获得的眼图像70a1、70b1与拍摄安装有义眼隐形眼镜的眼所获得的眼图像70a2、70b2之间,虹膜亮度的差异不大。然而,如图3C、图3D所示,随着来自照明用LED12的照明光的照射角度变大,拍摄生物眼所获得的眼图像70c1、70d1的虹膜会逐渐变暗,因而与拍摄安装有义眼隐形眼镜的眼所获得的眼图像70c2、70d2的虹膜亮度之间产生明显的差。继而,如图3E所示,当来自照明用LED12的照明光的照射角度最大时,拍摄生物眼所获得的眼图像70e1的虹膜变得最暗,与拍摄安装有义眼隐形眼镜的眼所获得的眼图像70e2相比,虹膜亮度产生了较大的差。
图4A、图4B是将根据本发明实施形态1的认证装置1所拍摄的眼图像计算出的虹膜对比度以图表形式所示的图。图4A是表示根据拍摄生物眼所获得的眼图像计算出的虹膜对比度的图表,图4B是表示根据拍摄安装有义眼隐形眼镜的眼所获得的眼图像计算出的虹膜对比度的图表。另外,此处,检测出巩膜的特定区域上的亮度作为“巩膜亮度”,并检测出虹膜的特定区域上的亮度作为“虹膜亮度”。使用将所检测出的巩膜亮度除以虹膜亮度所得的值作为“虹膜对比度”。这是因为,与仅计算出虹膜亮度的情况相比较,通过利用除法运算以比例的形式计算虹膜对比度,可以降低所拍摄的多幅眼图像的照明光亮度或者光量不均等的误差。而且,在图4中,X轴表示照射角度(°),X的值越大,则表示照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度越大。而且,Y轴表示虹膜对比度,且Y的值越大,则表示虹膜对比度越大,即,巩膜亮度与虹膜亮度之差越大。
如图4A所示,在拍摄生物眼所获得的眼图像中,来自照明用LED12的照明光的照射角度为10°时的虹膜对比度最小,且随着照射角度变大,虹膜对比度也变大,当照射角度为50°时,虹膜对比度最大。另一方面,如图4B所示,在拍摄安装有义眼隐形眼镜的眼所获得的眼图像中,照射角度为10°、20°时的虹膜对比度值与图4A的虹膜对比度值相比并没有较大的差。在安装有义眼隐形眼镜的眼的情况下,即便照射角度进一步变大,虹膜对比度也不会有较大的变化。因此,当照射角度为50°时,图4B所示的虹膜对比度值与图4A所示的虹膜对比度值相比产生了较大的差。
对于产生所述现象的原因,进行如下推测。
图5是表示来自本发明实施形态1的认证装置1的照明光与拍摄对象物的照明光的反射情况的概略图。另外,将图5A、图5B、图5C及图5D总称为图5。
在图5A、图5C中,拍摄对象是生物眼。眼球500由角膜551及巩膜552覆盖,在角膜551的内侧具有虹膜553。另一方面,在图5B、图5D中,拍摄对象是安装了印有虹膜图案的义眼隐形眼镜的眼。也就是说,角膜551由义眼隐形眼镜554覆盖,形成了伪造虹膜。而且,图5A、图5B表示照明光L05针对被拍摄对象的眼的照射角度较小的情况,图5C、图5D表示照明光L05的照射角度较大的情况。
如图5所示,生物眼的虹膜553与印有虹膜图案的义眼隐形眼镜554的位置及形状存在差异。即,在生物眼中,虹膜553位于角膜551的背后,且与角膜551的表面相比为平坦的形状。另一方面,在安装有义眼隐形眼镜554的眼中,义眼隐形眼镜554位于角膜551的表面,且为与角膜551的表面同样弯曲的形状。
并且,如图5A、图5B所示,当照明光P05的照射角度较小时,对于生物眼及安装有义眼隐形眼镜的眼的任一者而言,照明光P05均在虹膜553部分与巩膜552部分以相对于透镜21的光轴L05较小的角度反射。因此,在所拍摄的眼图像中所检测出的虹膜553的亮度及巩膜552的亮度在生物眼及安装有义眼隐形眼镜的眼中均较为明亮,而且虹膜亮度与巩膜亮度之差均较小,因而所计算出的虹膜对比度也均相同程度地较小。
接着,使用图5C、图5D来说明照明光P05的照射角度较大的情况。当照明光P05的照射角度较大时,图5C所示的生物眼的虹膜553部分与眼球表面相比较为平坦,因此照明光在虹膜553的表面以相对于透镜21的光轴L05较大的角度反射。另一方面,在安装有图5D所示的义眼隐形眼镜554的眼的情况下,义眼隐形眼镜554位于眼球500的表面,且其形状与眼球表面同样地弯曲。因此,照明光P05在义眼隐形眼镜554的表面,相当于透镜21的光轴L05,以小于生物眼时的角度反射。即,照明光P05被反射到透镜21的方向。因此,对于在所拍摄的眼图像中所检测出的虹膜部分的亮度而言,拍摄生物眼所获得的眼图像与拍摄安装有义眼隐形眼镜的眼所获得的眼图像相比较暗。
如上所述,当照明光的照射角度较小时,对于在所拍摄的眼图像中所检测出的虹膜对比度而言,生物眼与安装有义眼隐形眼镜的眼之间几乎不存在差异。然而,当照明光的照射角度变大时,与安装有义眼隐形眼镜的眼相比,生物眼中虹膜部分的照明光的反射角度会变大,因此会拍摄到暗淡地映出虹膜部分的眼图像,并且所计算出的虹膜对比度的值也变大。另一方面,对于安装有义眼隐形眼镜的眼而言,即便照明光的照射角度变大,也可以拍摄到明亮地映出虹膜部分的眼图像,因而虹膜对比度的值一直较小。
因此,通过改变照明光的照射角度拍摄至少两张眼图像,检测各个眼图像中的虹膜对比度,并将这些所检测出的虹膜对比度进行相互比较,从而能够识别出所拍摄的眼图像是生物的眼图像还是伪造物的眼图像。
即,在本发明的实施形态1中,通过改变来自照明用LED12的照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度拍摄多幅眼图像,检测各幅眼图像中的虹膜亮度与巩膜亮度并计算出虹膜对比度,再将所计算出的虹膜对比度进行相互比较,从而识别出所拍摄的眼图像是生物眼的图像还是伪造物的图像,以防止冒充。
图6是表示本发明实施形态1的认证装置1所具备的眼图像拍摄装置50及虹膜认证处理部40的结构的方块图。如图6所示,认证装置1具备:拍摄被拍摄对象的眼E06的图像的眼图像拍摄装置50;以及使用由眼图像拍摄装置50所拍摄的眼图像来进行虹膜认证处理的虹膜认证处理部40。
眼图像拍摄装置50具备引导镜13、对被拍摄对象进行照明的照明部10、拍摄眼图像的拍摄部20、以及对由拍摄部20所拍摄的眼图像进行信号处理的图像信号处理部30。
设置在透镜21前面的引导镜13,是用于被拍摄对象通过观察其反射图像来确认自身的眼的位置的。而且,引导镜13是由普遍已知的半透光性材料形成的,同时进行光的反射与透射,且所透射的光的一部分被输入到拍摄部20中。
照明部10是由照明用LED12以及对照明用LED12进行照明控制的照明控制部11构成,所述照明用LED12是由发出近红外光的发光二极管等众所周知的发光元件构成的。如上所述,照明用LED12是由相对于透镜21的光轴对称地配置在与透镜21中心的距离各不相同的位置处的五对照明用LED12a、LED12b、LED12c、LED12d以及LED12e构成,且以照亮包含被拍摄对象的眼的区域的方式照射照明光。并且,配置在距离透镜21较近位置处的照明用LED12a发出的照明光,以较小的照射角度照射被拍摄对象的眼,而配置在距离透镜21的中心较远位置处的照明用LED12e发出的照明光,以较大的照射角度照射被拍摄对象的眼。照明控制部11使所述五对照明用LED12a、LED12b、LED12c、LED12d及LED12e分别切换发光,而且将发光的亮度控制为适合获取眼图像的光量。
拍摄部20具备:由普遍使用的固定焦点透镜构成的透镜21;由CCD等众所周知的元件构成的摄像元件22;以及前处理部23。从照明用LED12发出的近红外光在被拍摄对象的眼和其周围被反射,此反射光通过透镜21输入到摄像元件22中。所输入的入射光由摄像元件22进行光电转换后,作为电信号输入到前处理部23中。前处理部23从由摄像元件22输入的电信号中取出图像信号成分,进行与对比度及聚焦等相关的画质判定,而且,在进行增益调整等作为图像信号所必需的处理后,输出到图像信号处理部30中。另外,较理想的结构是:在透镜21或摄像元件22中具有透射近红外光且拦截可见光的特性的滤光片。
图像信号处理部30具备:瞳孔检测部31,根据由拍摄部20所拍摄的眼图像来检测瞳孔的位置;亮度检测部32,根据所拍摄的眼图像来检测虹膜亮度及巩膜亮度;判断部33,根据亮度检测部32所检测出的虹膜亮度与巩膜亮度,来判断所拍摄的眼图像是伪造物的图像还是生物眼的图像;以及认证图像获取部34,接受判断部33的结果,获取由拍摄部20拍摄的眼图像作为认证用眼图像。
瞳孔检测部31是从由前处理部23输出的眼图像信号中检测出瞳孔位置。作为从眼图像信号中检测出瞳孔位置的方法,可使用利用模板匹配的方法、或者利用循环积分的方法(日本专利特表平8-504979公报)等普遍已知的技术。
亮度检测部32根据由瞳孔检测部31检测出的瞳孔的位置,来决定检测虹膜部分及巩膜部分各自的亮度的区域,并分别检测出所决定的虹膜部分的区域及巩膜部分的区域的平均亮度,作为虹膜亮度及巩膜亮度。所述检测平均亮度的虹膜部分的区域及巩膜部分的区域将在后文进行描述。
判断部33将亮度检测部32所检测出的巩膜亮度除以虹膜亮度,计算出其结果作为虹膜对比度。并且,分别对所拍摄的多幅眼图像进行虹膜对比度的计算,并将所计算出的这些虹膜对比度进行相互比较,以判断所拍摄的眼图像是伪造物的图像还是生物眼的图像。接着,判断部33将表示判断结果的信号输出到认证图像获取部34。另外,作为判断部33的判断方法,例如具有:求出利用照射角度最小的照明光拍摄的眼图像的虹膜对比度、与利用照射角度最大的照明光拍摄的眼图像的虹膜对比度之差,将此差与阈值进行比较,若此差小于阈值,则所拍摄的眼图像是伪造物的图像,若此差大于阈值,则所拍摄的眼图像是生物眼的图像。判断部33通过上述方法,可以判断所拍摄的眼图像是伪造物的图像还是生物眼的图像。另外,较理想的是,此阈值是通过实验等预先决定的。
认证图像获取部34接收来自判断部33的信号,当此信号表示所拍摄的眼图像并非伪造物的图像时,获取从前处理部23输出的眼图像的信号,并将其作为认证用的眼图像输出到虹膜认证处理部40中。
虹膜认证处理部40从由图像信号处理部30输出的认证用眼图像中,切割出虹膜区域的图像,制作基于虹膜部分的皱纹图案的认证信息。然后,将预先注册的注册认证信息与此认证信息进行核对比较,判定是否相互一致,由此判断被拍摄对象是否为注册者。对于虹膜认证处理部40的功能,例如可以使用日本专利公开公报2000-33080号中所揭示的迄今为止已知的方法来实现。
如上所述,在本发明实施形态1的眼图像拍摄装置50及虹膜认证处理部40中,拍摄照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的多幅眼图像,从所拍摄的眼图像中分别检测出虹膜亮度与巩膜亮度,并计算出虹膜对比度。然后,将所计算出的虹膜对比度进行相互比较,以判别所拍摄的眼图像是生物眼的图像还是伪造物的图像。当判断为所拍摄的眼图像并非伪造物的图像时,核对所拍摄的眼图像中的虹膜图案,进行被拍摄对象是否为预先注册者的认证。
另外,图像信号处理部30、前处理部23、照明控制部11以及虹膜认证处理部40的功能可以分别通过硬件来实现,各个功能也可以通过软件来实现,并用运算装置等执行所述功能。当各个功能通过软件来实现时,可以使用在运算装置中安装有实现所述各功能方块的程序的电脑,来构成眼图像拍摄装置50及虹膜认证处理部40。
另外,本实施形态1中用来进行生物识别的主要的要素是照明部10、拍摄部20、亮度检测部32以及判断部33,将至少包含这些要素的装置称为生物识别装置。而且,本实施形态1的生物识别装置也可以包含整个图像信号处理部30。
图7是表示本发明实施形态1的眼图像拍摄装置50及虹膜认证处理部40的动作的流程图。首先,被拍摄对象将脸置于认证装置1之前,一边观察引导镜13,一边对准的眼的位置,其后输入认证开始指示等,开始认证动作(S11)。
于是,照明控制部11使配置在距离透镜21最近位置处的照明用LED12a发光,拍摄部20拍摄被来自照明用LED12a的照明光所照射的被拍摄对象的眼图像(S12)。
前处理部23判定所获取的眼图像的聚焦、亮度及对比度等画质是否恰当,当不恰当时,则执行针对被拍摄对象的指示等必要的处理,并再次获取眼图像(S13)。
照明控制部11判断正在发光的照明用LED是否是距离透镜21最远的照明用LED12e(S14),当并非照明用LED12e发光时进行切换,使与此时正在发光的照明用LED12的外侧邻接的照明用LED12发光(S20),并返回步骤S12再次获取眼图像。
在步骤S14中,当判断为正在发光的照明用LED12是距离透镜21最远的照明用LED12e时,瞳孔检测部31分别根据所拍摄的多幅眼图像来检测瞳孔位置与其半径(S15)。
接着,亮度检测部32根据所检测出的瞳孔位置及其半径,决定多幅眼图像中各自的眼图像内的虹膜位置及巩膜位置,并根据所决定的虹膜位置及巩膜位置,来分别决定检测虹膜亮度的区域及检测巩膜亮度的区域,并求出所述区域内的平均亮度,以检测出所述区域的亮度(S16)。
然后,判断部33通过将所检测出的巩膜亮度除以虹膜亮度来计算出虹膜对比度(S17)。
判断部33将照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的多幅眼图像中分别计算出的虹膜对比度的值进行相互比较,例如,判断照明光的照射角度最小的眼图像的虹膜对比度、与照明光的照射角度最大的眼图像的虹膜对比度之差是否大于阈值,以此来判断所拍摄的眼图像是伪造物的图像还是生物眼的图像(S18)。
对于判断部33判断为是生物眼的眼图像的眼图像,认证图像获取部34将其作为认证用的眼图像输出到虹膜认证处理部40(S40)。
虹膜认证处理部40根据瞳孔的中心座标,从眼图像数据中切割出虹膜图像(S41)。然后,将虹膜图像转换为以数值表示虹膜图案的固有认证信息(S42),并与所注册的注册认证信息进行比较,以此来执行认证动作(S43)。
接着,对检测眼图像内的虹膜及巩膜各自的亮度的区域进行说明。图8是表示本发明实施形态1的认证装置1的亮度检测部32检测眼图像的虹膜及巩膜亮度的区域的图。
在本发明的实施形态1中,根据瞳孔检测部31所检测出的瞳孔820的位置及半径、以及从照明用LED12向被认证者的眼照射的照明光的照射方向,来决定检测亮度的虹膜区域以及巩膜区域。检测亮度的虹膜800的区域以及巩膜810的区域如图8所示。在虹膜800与巩膜810的边界附近,且分别在外眼角侧的区域D01及内眼角侧的区域D02两处,设定长轴沿着虹膜800与巩膜810的边界且呈大致长方形或大致新月形的检测区域801及811。之所以将检测虹膜的亮度的区域801及检测巩膜的亮度的区域811分别设定在两处,是因为照明用LED12是从外眼角侧及内眼角侧这两个方向照射被拍摄对象的眼的。而且,之所以将检测亮度的区域设定在虹膜800与巩膜810的边界附近且使其呈大致长方形或大致新月形,是因为通过实验已确认了:与将远离虹膜800与巩膜810的边界的位置作为检测区域的情况相比,将虹膜800与巩膜810相互接近的位置作为检测区域时,能够清晰地获得亮度之差。
如上所述,在本发明实施形态1的认证装置1中,通过拍摄照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的多幅眼图像,并从所拍摄的眼图像中检测出各自的虹膜亮度与巩膜亮度,计算出虹膜对比度,再将所计算出的虹膜对比度进行相互比较,从而识别所拍摄的眼图像是生物眼的图像还是伪造物的图像。以此可以防止非法者使用伪造物等来进行冒充。
另外,本发明的实施形态1是使用左右一列地组合着五对照明用LED12a、LED12b、LED12c、LED12d及LED12e的照明用LED12进行了说明,但并不限定于此结构。图9是表示本发明实施形态1的认证装置1的另一概要式例的外观图。例如,如图9所示,也可以由5列LED构成各照明用LED12。这样,当由多列LED构成照明用LED12时,每一个LED可以是发光亮度相对较小的LED,而且,通过改变发光的LED的数量,可以控制照射被拍摄对象的眼的光量。
而且,本发明的实施形态1中,对由五对照明用LED12a~12e构成照明用LED12的情况进行了说明。这是因为,通过增多拍摄多幅眼图像时的照射光针对被拍摄对象的眼的照射角度的组合,可以使“冒充”更加难以进行。然而,本实施形态完全不限于此结构。例如,可以由五对或五对以上LED构成照明用LED12,或者也可以由五对或五对以下LED构成照明用LED12。
图10是表示本发明实施形态1的认证装置1的又一概要式例的外观图。例如,如图10所示,也可以由两对LED构成照明用LED12。在本发明的实施形态1中,只要拍摄至少两张照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的眼图像,即可获得上述效果。因此,在本发明的实施形态1中,只要具有至少两对照明用LED,即可判断所拍摄的眼图像是生物眼的图像还是伪造物的图像。
另外,在本发明的实施形态1中,说明了对于照明用LED12使左右五对照明用LED12a~12e切换发光的结构,但完全不限于此结构。图11是表示本发明实施形态1的认证装置1的又一概要式例的外观图。例如,如图11所示,也可以形成如下结构:使照明用LED12为一对,且具备可使此一对照明用LED12移动的可动部121。利用可动部121,可以使一对照明用LED12向靠近透镜21的位置(图11的上段)与远离透镜21的位置(图11的下段)移动。这样,可以拍摄到至少两张照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的眼图像。而且,不仅可使照明用LED12进行物理性移动,还可以使用透镜和棱镜、镜等进行反射和折射、分光等的普遍已知的机构,或者将这些机构组合,利用光的折射和反射来改变来自照明用LED12的照明光的光路,从而改变照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度。
另外,在本发明的实施形态1中,将检测亮度的虹膜的区域及巩膜的区域设为虹膜与巩膜边界附近的外眼角侧及内眼角侧,但是当照明用LED12从不同于外眼角侧及内眼角侧的其他方向照射被拍摄对象的眼时,则根据其照射方向来设定检测亮度的虹膜的区域及巩膜的区域。
而且,在本发明的实施形态1中,说明了将检测亮度的虹膜的区域及巩膜的区域分别设定在两处的结构,例如也可以是一处一处地分别沿着虹膜与巩膜边界设定环状区域的结构。而且,在本发明的实施形态1中,是通过计算亮度检测区域内的平均亮度而求出虹膜亮度及巩膜亮度,但只要是能够将亮度计算成数值的方法,则也可以使用包含迄今为止普遍已知的亮度计算方法的任何方法。而且,在本发明的实施形态1中,计算出所拍摄的眼图像的虹膜与巩膜的边界附近的外眼角侧及内眼角侧各自的虹膜对比度,并将所计算出的虹膜对比度的平均值作为所拍摄的眼图像的虹膜对比度,但是也可以将虹膜的外眼角侧与内眼角侧的亮度及巩膜的外眼角侧与内眼角侧的亮度分别汇总,作为虹膜亮度及巩膜亮度进行检测,并根据其结果来计算虹膜对比度。
而且,在本发明的实施形态1中,说明了以使照明用LED12相对于透镜21的光轴对称的方式配置照明用LED的结构,但完全不限于此结构。图12是表示本发明实施形态1的认证装置1的又一概要式例的外观图。例如,如图12所示,也可以由在透镜21的右侧或左侧中的任一侧,配置在与透镜21的距离不同的位置处的至少两个照明用LED来构成照明用LED12。当形成这样的结构时,也可以获得所述相同的效果。但是,当形成此结构时,检测虹膜的亮度以及巩膜的亮度的区域并非设为如图8所说明的虹膜与巩膜边界附近的外眼角侧及内眼角侧两处,而是设为由照明用LED所照射的一侧,例如当照明用LED从外眼角侧照射时,较理想的是,仅检测虹膜与巩膜边界附近的外眼角侧。
(实施形态2)
其次,使用图式来说明本发明实施形态2的认证装置。
在实施形态1中说明了如下结构:由多个照明用LED12a、LED12b、LED12c、LED12d及LED12e构成照明用LED12,使这些照明用LED切换发光分别拍摄眼图像,从而拍摄照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的多幅眼图像。然而,通过改变被拍摄对象与拍摄装置之间的距离分别拍摄眼图像,而并非使照明用LED12a、LED12b、LED12c、LED12d及LED12e切换发光,也可以拍摄照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的多幅眼图像。
本发明的实施形态2的结构是:通过改变被拍摄对象与拍摄装置之间的距离分别拍摄眼图像,从而拍摄至少两张照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的眼图像。另外,此处,对于与实施形态1所示的认证装置1相同的构成要素标注了相同的符号,并省略其说明。
图13是表示本发明实施形态2的认证装置100及被拍摄对象E13的拍摄位置的概略图。在图13中,认证装置100具备照明用LED12、引导镜13以及透镜202。如图13所示,照明用LED12是由相对于透镜202的中心呈对称配置的一对LED构成的。并且,认证装置100是在透镜202的光轴L13上的被拍摄对象E13与认证装置100之间的距离不同的两个位置上,分别拍摄眼图像。以此,可以拍摄到至少两张来自照明用LED12的照明光针对被拍摄对象E13的眼的照射角度不同(θ1及θ5)的眼图像。
图14是本发明实施形态2的认证装置100所具备的眼图像拍摄装置501及虹膜认证处理部40的结构的方块图。
如图14所示,本发明实施形态2的认证装置100具备:拍摄被拍摄对象的眼E14的图像的眼图像拍摄装置501;以及使用由眼图像拍摄装置501所拍摄的眼图像来进行虹膜认证处理的虹膜认证处理部40。
眼图像拍摄装置501具备引导镜13、照明部101、拍摄部201、图像信号处理部30以及指示部60。
引导镜13及图像信号处理部30分别具有与图6所示的引导镜13及图像信号处理部30相同的结构,且执行相同的动作。
照明部101是由照明用LED12以及对照明用LED12进行照明控制的照明控制部11构成,所述照明用LED12是由发出近红外光的发光二极管等众所周知的发光元件构成的。照明用LED12是由相对于透镜202的光轴呈对称配置的一对LED构成,且以照亮包含被拍摄对象的眼的区域的方式照射照明光。照明控制部11将所述一对照明用LED12的发光亮度控制为适合获取眼图像的光量。
拍摄部201具备:普遍使用的能够自动聚焦的透镜202;摄像元件22;前处理部23;以及对透镜202进行自动聚焦控制的自动聚焦控制部203。自动聚焦控制部203根据由摄像元件22所拍摄的眼图像,使用普遍已知的方法,例如以使图像的轮廓部分的微分值最小的方式进行聚焦控制的方法等,对透镜202进行自动聚焦控制。在本实施形态2中,通过使用此透镜202与自动聚焦控制部203,可以拍摄到拍摄位置不同的被拍摄对象的眼E14。
指示部60具备指示控制部61与扬声器62,通过声音来对被拍摄对象指示拍摄位置。指示控制部61首先通过扬声器62对被拍摄对象发出指示,使得被拍摄对象的眼置于照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度较小的θ1(例如10°)的拍摄位置处。然后,在拍摄了此位置上的被拍摄对象的眼图像后,通过扬声器62对被拍摄对象发出指示,使得被拍摄对象移动到照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度大于θ1的θ5(例如50°)的拍摄位置处。这样,通过使被拍摄对象移动拍摄位置,可以改变从照明用LED12所照射的照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度。
如上所说明,本发明实施形态2的眼图像拍摄装置501通过改变被拍摄对象与眼图像拍摄装置501之间的距离拍摄被拍摄对象的眼图像,从而可以拍摄到照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的多幅眼图像。
另外,本实施形态2中用来进行生物识别的主要要素是照明部101、拍摄部201、亮度检测部32以及判断部33,将由这些要素组合而成的装置称为生物识别装置。本实施形态2的生物识别装置还可包含指示部60,也还可以包含整个图像信号处理部30。
另外,被拍摄对象的拍摄位置的确认,例如可以根据自动聚焦控制部203对透镜202的控制量等来进行,但也可以具备用来确认被拍摄对象的拍摄位置的普遍已知的测距传感器等,或者也可以预先在地面上标注记号等而将拍摄位置通知给被拍摄对象。而且,在这样的情况下,通过缩小拍摄部201的“光圈”来加深被拍摄对象的景深,从而也可以不使用自动聚焦进行拍摄。
而且,从指示部60向被拍摄对象发出的指示,除了使用扬声器62进行的声音的指示之外,例如也可以通过显示文字和图像等的显示部,在视觉上显示指示。
另外,指示控制部61的功能可以通过硬件来实现,也可以通过软件来实现,并使运算装置等执行所述功能。当指示控制部61的功能是通过软件来实现时,可以使用在运算装置中安装有实现所述功能的程序的电脑构成。
(实施形态3)
接着,使用图式来说明本发明实施形态3的认证装置。
在实施形态1中说明了如下结构:由多个照明用LED构成照明用LED12,使这些照明用LED12切换发光分别拍摄眼图像,从而拍摄照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的多幅眼图像。然而,也可以是,并非使照明用LED12切换发光,而通过使拍摄装置至少具有两个光入射部,并使被拍摄对象的拍摄位置从一个光入射部的光轴上向另一个光入射部的光轴上进行相对移动而分别拍摄眼图像,由此也可以拍摄照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的多幅眼图像。
因此,本发明的实施形态3中设为如下结构:通过使拍摄装置具有两个光入射部,且使被拍摄对象的拍摄位置从一个光入射部的光轴上向另一个光入射部的光轴上进行相对移动而分别拍摄眼图像,从而拍摄至少两张照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的眼图像。另外,此处,对于与实施形态1所示的认证装置1及实施形态2所示认证装置100相同的构成要素标注了相同的符号,并省略其说明。
图15是表示本发明实施形态3的认证装置200及被拍摄对象E15的拍摄位置的概略图。在图15中,认证装置200具备照明用LED12、引导镜13、透镜211以及透镜212。如图15所示,认证装置200所具备的两个光入射部即透镜211及透镜212以使各自的光轴相互平行的方式配置,照明用LED12是由对称地配置在透镜211及透镜212外侧的一对LED构成。并且,认证装置200通过在使被拍摄对象E15的眼配置在透镜211及透镜212各自的光轴上的状态下分别拍摄眼图像,从而拍摄至少两张照明光针对被拍摄对象E15的眼的照射角度不同的眼图像。
图16是表示本发明实施形态3的认证装置200所具备的眼图像拍摄装置502及虹膜认证处理部40的结构的方块图。
如图16所示,本发明实施形态3的认证装置200具备:拍摄被拍摄对象的眼图像的眼图像拍摄装置502;以及使用由眼图像拍摄装置502所拍摄的眼图像来进行虹膜认证处理的虹膜认证处理部40。
眼图像拍摄装置502具备引导镜13、照明部101、拍摄部210、图像信号处理部30以及指示部65。
两个引导镜13分别配置在透镜211及透镜212的前面,并执行与图6所示的引导镜13相同的动作。而且,图像信号处理部30具有与图6所示的图像信号处理部30相同的结构,且执行相同的动作。
照明部101具有与图14所示的照明部101相同的结构,且执行相同的动作。
拍摄部210具备:由普遍使用的固定焦点透镜所构成的透镜211及透镜212;将来自透镜211及透镜212的光分别转换成电信号的摄像元件221及摄像元件222;前处理部23;以及切换从摄像元件221及摄像元件222分别传送而来的影像信号并发送给前处理部23的切换部213。透镜211及透镜212、摄像元件221及摄像元件222、以及前处理部23具有与图6所示的透镜21、摄像元件22、以及前处理部23相同的结构,且执行相同的动作。而且,切换部213执行切换动作,使得从摄像元件221及摄像元件222分别传送而来的影像信号中的由瞳孔检测部31检测瞳孔的影像信号发送给前处理部23。另外,在切换部213中,例如也可以切换影像信号,使得与指示部65连动地从透镜211及透镜212中的指示部65对被认证者发出移动指示的透镜中获取眼图像。
指示部65具备指示控制部66及扬声器62,通过声音来对被拍摄对象指示拍摄位置。指示控制部66首先通过扬声器62对被拍摄对象发出指示,使得被拍摄对象的眼E16置于透镜211的光轴上。然后,在拍摄了此位置上的被拍摄对象的眼E16的图像之后,通过扬声器62对被拍摄对象发出移动指示,使得被拍摄对象的眼置于透镜212的光轴上。以此方式,在透镜211及透镜212的各自的光轴上分别拍摄被拍摄对象的眼E16的图像。
如上所说明,本发明实施形态3的眼图像拍摄装置502,通过使被拍摄对象的眼从以使各自的光轴相互平行的方式配置的透镜211及透镜212的一个光轴上向另一个光轴上移动而进行眼图像拍摄,从而拍摄照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的多幅眼图像。
另外,从指示部65向被拍摄对象发出的指示,除了使用扬声器62进行的声音的指示之外,例如也可以通过显示文字和图像等的显示部来显示指示。或者也可以在引导镜13的附近分别设置LED等发光元件或代替这些发光元件的显示元件,通过位于任一引导侧的发光元件或显示元件在视觉上指示移动。
另外,指示控制部66、切换部213的各功能可以通过硬件来实现,也可以通过软件来实现,并使运算装置等执行所述功能。当各个功能是通过软件来实现时,可以使用在运算装置中安装有实现所述功能的程序的电脑构成。
另外,在本发明的实施形态3中,说明了由一对LED构成照明用LED12的结构。此时较理想的是,并非使一对LED同时发光,而是使一对LED中的任一个LED发光,从而仅从外眼角侧或内眼角侧的任一个方向照射被拍摄对象的眼,更理想的是,仅从外眼角侧照射被拍摄对象的眼。其原因在于,当使一对LED同时发光时,各束照射光会以不同的照射角度同时照射被认证者的眼,而且,当从内眼角侧照射被拍摄对象的眼时,被拍摄对象的鼻子有可能会遮挡照明光。另外,作为使一对LED中的任一个LED发光,并从外眼角侧照射被拍摄对象的眼的方法,例如有:将使被拍摄对象认证右眼与左眼中的任一个眼的信息输入到认证装置200中,选择一对LED中的任一个并使其发光,以使得从所选择的眼的外眼角方向照射照明光。此时较理想的是,亮度检测部32仅检测所拍摄的眼图像的外眼角侧的虹膜亮度及巩膜亮度。
另外,本实施形态3中用来进行生物识别的主要要素是照明部101、拍摄部210、亮度检测部32以及判断部33,将由这些要素组合而成的装置称为生物识别装置。本实施形态3的生物识别装置还可以包含指示部65,也还可以包含整个图像信号处理部30。
另外,在本发明的实施形态2及实施形态3中说明了如下结构:通过被拍摄对象的移动拍摄照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的多幅眼图像。例如也可以取代于此,通过眼图像拍摄装置的移动来拍摄同样的眼图像。
(实施形态4)
然后,使用图式来说明本发明实施形态4的认证装置。
在实施形态1中说明了如下结构:通过使相对于透镜的光轴呈对称配置的一对或一对以上照明用LED切换发光而分别拍摄眼图像,从而拍摄照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同的多幅眼图像。即,在所拍摄的多幅眼图像之间,照明光针对被拍摄对象的眼的照射角度不同。
与此相对,如果使用照明光针对被拍摄对象的眼的照射方向及照射角度不同的至少两束照明光来同时照射被认证者的眼,则可以拍摄到使照明光以至少两个不同的照射方向及照射角度而照射的被拍摄对象的眼。
例如,当从外眼角侧与内眼角侧这两个方向以各不相同的照射角度向被拍摄对象的眼照射照明光时,由于被拍摄对象的虹膜的外眼角侧与内眼角侧是由照射角度各不相同的照明光照射的,所以在此时所拍摄的眼图像中,其虹膜的外眼角侧与内眼角侧之间出现亮度差。
在本发明的实施形态4中,配置了照明光针对被拍摄对象的眼的照射方向及照射角度不同的至少两个发光元件,并使这两个发光元件同时发光拍摄眼图像。由此,可以拍摄到使照明光从至少两个不同的照射方向及照射角度同时照射的被拍摄对象的眼,从而可以根据所拍摄的一张眼图像,来判断所拍摄的眼图像是生物的图像还是伪造物的图像。另外,此处,对于与实施形态1所示的认证装置1相同的构成要素标注了相同的符号,并省略其说明。
图17是表示本发明实施形态4的认证装置300及被拍摄对象E17的拍摄位置的概略图。在图17中,认证装置300具备照明用LED12、引导镜13及透镜21。如图17所示,照明用LED12由配置在与透镜21的中心的距离各不相同的位置处的一对LED121及LED122构成。LED121及LED122从外眼角侧与内眼角侧,以各不相同的照射角度照射配置在透镜21的光轴上的被拍摄对象E17的眼。并且,认证装置300通过在使一对LED121及LED122同时发光的状态下拍摄被拍摄对象E17的眼,从而拍摄使照明光从两个不同的照射方向及照射角度同时照射的被拍摄对象的眼图像。
以此方式所拍摄的被拍摄对象的眼图像中,外眼角侧与内眼角侧是由照射角度各不相同的照明光所照射的。并且,在本发明的实施形态4中,认证装置300分别计算出所拍摄的眼图像中的外眼角侧与内眼角侧的虹膜亮度与巩膜亮度之比,即计算出虹膜对比度,并在外眼角侧与内眼角侧将所计算出的虹膜对比度进行相互比较,从而判断所拍摄的眼图像是生物眼的图像还是伪造物的图像。
图18是表示本发明实施形态4的认证装置300所具备的眼图像拍摄装置503及虹膜认证处理部40的结构的方块图。
如图18所示,本发明实施形态4的认证装置300具备:拍摄经过认证的被拍摄对象的眼E18的图像的眼图像拍摄装置503;使用由眼图像拍摄装置503所拍摄的眼图像来进行虹膜认证处理的虹膜认证处理部40;以及注册部41。
眼图像拍摄装置503具备引导镜13、照明部102、拍摄部20以及图像信号处理部301。
引导镜13及拍摄部20分别具有与图6所示的引导镜13及拍摄部20相同的结构,且执行相同的动作。
照明部102具有与图14所示的照明部101相同的结构,且执行相同的动作,如上所述,构成照明用LED12的一对LED121及LED122并非相对于透镜21的光轴呈对称配置,而是配置在与透镜21的中心的距离各不相同的位置处。一对LED121及LED122的照明光是从外眼角方向及内眼角方向,以各不相同的照射角度照射置于透镜21的光轴上的被拍摄对象的眼E18。
图像信号处理部301具备瞳孔检测部31、亮度检测部321、判断部331以及认证图像获取部34。瞳孔检测部31及认证图像获取部34具有与图6所示的图像信号处理部30中的瞳孔检测部31及认证图像获取部34相同的结构,且执行相同的动作。
亮度检测部321执行与图6所示的图像信号处理部30中的亮度检测部32大致相同的动作,但与亮度检测部32的不同之处在于,亮度检测部321分别独立地检测外眼角侧的亮度与内眼角侧的亮度。
判断部331执行与图6所示的图像信号处理部30中的判断部33大致相同的动作,但与判断部33的不同之处在于,判断部331将所拍摄的一幅眼图像中的外眼角侧的亮度与内眼角侧的亮度进行比较,从而进行伪造物的判断。
另外,在本发明的实施形态4中,检测所拍摄的眼图像内的虹膜及巩膜各自的亮度的区域,与图8所示的区域相同。然而,在本发明的实施形态4中完全不限定照明光的照射方向,因此较理想的是,根据照明光从照明用LED12照射向被拍摄对象的眼E18的照射方向来适当地设定最佳区域。
如上所说明,本发明的实施形态4的眼图像拍摄装置503中,从外眼角侧与内眼角侧通过照射角度各不相同的照明光来照射被拍摄对象的眼E18,并将在所拍摄的一幅眼图像中的外眼角侧与内眼角侧分别计算出的虹膜对比度进行相互比较,从而可以判断所拍摄的眼图像是生物眼的图像还是伪造物的图像。
另外,图像信号处理部301的功能可以通过硬件来实现,也可以通过软件来实现,并使运算装置等执行所述软件。当图像信号处理部301的功能是通过软件来实现时,可以使用在运算装置中安装有实现所述功能的程序的电脑构成。
另外,在本实施形态中,说明了拍摄被拍摄对象的任一个眼的结构,但也可以同时拍摄两眼。图19是表示本发明实施形态4的另一式例的认证装置310及被拍摄对象的拍摄位置的概略图。图19所示的认证装置310具备以使光轴相互平行的方式配置的两个透镜21、以及分别配置在透镜21前面的两个引导镜13,可以同时拍摄被拍摄对象E19的两眼。图19所示的结构可以对所拍摄的被拍摄对象E19的两只眼的眼图像分别进行所述判断,因此可以更高精度地判断所拍摄的眼图像是生物眼的图像还是伪造物的图像。
另外,在本发明的实施形态中,对将安装有义眼隐形眼镜的眼识别为生物眼的示例进行了说明,但即便是伪造的眼球和伪造的照片等伪造物,也同样可以识别出生物眼。
另外,在本发明的实施形态中,说明了通过将巩膜亮度除以虹膜亮度计算出虹膜对比度的结构。其原因在于,通过利用除法运算以比例的形式求出巩膜亮度与虹膜亮度之差,可以抑制因照明光的照射角度在所拍摄的多幅眼图像之间的差异而引起的巩膜亮度之差、和照明光的亮度或光量不均等的误差。但是,本发明并不限定于所述实施形态的结构。
例如,也可以形成如下结构:照明控制部11控制照明用LED12的发光亮度或光量,使得亮度检测部32及亮度检测部321所检测的巩膜亮度恒定。并且,当形成这样的结构时,由于所拍摄的眼图像中的巩膜亮度恒定,所以在判断部33及判断部331中,不需计算出虹膜对比度,而仅通过将所检测出的虹膜亮度进行相互比较也可以进行伪造物的判定。
或者也可以形成如下结构:前处理部23对所拍摄的眼图像进行对比度调整等图像处理,使得亮度检测部32所检测的巩膜亮度恒定。当形成这样的结构时,由于所拍摄的眼图像中的巩膜亮度恒定,所以在判断部33及判断部331中,不计算出虹膜对比度,而仅通过将所检测出的虹膜亮度进行相互比较也可以进行伪造物的判定。
另外,本实施形态4中用来进行生物识别的主要要素是照明部102、拍摄部20、亮度检测部32以及判断部33,将由这些要素组合而成的装置称为生物识别装置。而且,本实施形态4的生物识别装置也可以包含整个图像信号处理部301。
另外,认证装置300也可以具备注册部41,此注册部41对生物识别装置判定为并非拍摄伪造物所获得的眼图像的虹膜的相关信息进行注册。由于注册部41仅对判定为并非伪造物图像的眼图像注册其虹膜的相关信息,因此可以降低非法者通过冒充来注册的可能性。另外,注册部41并不限定于认证装置300所具有,其他认证装置1、100或200也可以具有注册部41。
另外,在本发明的实施形态中,说明了将来自照明用LED12的照明光设为近红外光的结构。其原因在于,由于虹膜具有容易反射红外光的特性,所以生物眼与伪造物的虹膜对比度之差变得更大,从而可以获得如下效果:提高识别精度;使被拍摄对象难以了解正在发光的照明用LED12的位置;以及降低被拍摄对象的眼被照射时所产生的不适感等。而且,也可以形成如下结构:利用遮挡可见光但透过近红外光的普遍已知的滤光片等来覆盖照明用LED12,以此使得被拍摄对象更难以了解正在发光的照明用LED12的位置。
另外,在本发明的实施形态中,说明了将照明用LED12配置在引导镜左右两边的结构,但是,例如也可以将照明用LED12配置在引导镜的上下方,此时较理想的是,根据照射被拍摄对象的照明光的照射方向,将检测所拍摄的眼图像中的虹膜及巩膜亮度的区域适当地设定为最佳区域。
另外,本发明的实施形态中所说明的阈值等各种值会根据眼图像拍摄装置的设置场所的环境及照明光的亮度、光量等拍摄条件而不同,所以较理想的是,通过实验等来求出最佳值并进行适当设定。
另外,本发明的实施形态中所说明的认证装置,也可具备显示由眼图像拍摄装置所拍摄的眼图像的使用液晶和EL等的显示部(未图示)。此时较理想的是,当显示部被认证装置的管理者等用来进行确认时,可以将显示部设置在远离认证装置的位置处。
另外,本发明的实施形态中说明了将引导镜配置在透镜前面的结构,但也可以是使透镜与引导镜成为一体的结构、和在透镜的附近配置引导镜的结构等。而且,在本发明的实施形态中,引导镜仅仅是被拍摄对象用来掌握眼的水平位置以及眼与透镜间的距离的,所以,例如通过影像和声音等的指示将被拍摄对象的眼引导至适当的位置,从而也可以不使用引导镜。
而且,本发明的实施形态中,说明了首先进行生物识别,其后仅在判断为并不是非法的眼图像时才进行虹膜认证的结构,但例如也可以形成如下结构:首先进行虹膜认证,其后仅在判断为被拍摄对象是预先已注册者时才进行生物识别。
另外,在本发明实施形态的认证装置中,说明了眼图像拍摄装置与虹膜认证处理部一体形成的结构,但完全不限于此结构,眼图像拍摄装置、虹膜认证处理部等各构成要素可以构成为各个独立的组件,或者也可以仅为了拍摄眼图像而使用眼图像拍摄装置单体。
而且,本发明的实施形态中所使用的“对称”、“相同”等词,是为了表达实际的含意使用的,在能够获得本发明所要实现的效果的范围内,允许有稍许偏移。
产业上的可利用性
根据本发明的生物识别装置与认证装置以及生物识别方法,对设置场所的相关限制较少,即便非法者想要使用伪造物来进行冒充,也可以识别出伪造物的非法眼图像,从而可以降低非法的眼图像被注册的可能性以及非法的眼图像被认证的可能性,所以可以有效地用作生物识别装置与认证装置以及生物识别方法。
Claims (17)
1.一种生物识别装置,其特征在于具备:
照明部,对包含被拍摄对象的眼的区域照射照明光;
拍摄部,拍摄所述照明光针对所述被拍摄对象的眼的照射角度不同的多幅眼图像;
检测部,检测所拍摄的所述多幅眼图像的虹膜亮度;以及
判断部,在所拍摄的所述多幅眼图像之间将所检测出的所述虹膜亮度进行相互比较,并根据所述比较结果,来识别所述被拍摄对象是否为生物。
2.根据权利要求1所述的生物识别装置,其特征在于,
所述检测部检测所拍摄的所述多幅眼图像的虹膜亮度与巩膜亮度,
所述判断部计算出所检测出的所述虹膜亮度与所述巩膜亮度之比,并在所拍摄的所述多幅眼图像之间将所计算出的所述亮度之比进行相互比较。
3.根据权利要求2所述的生物识别装置,其特征在于具备处理部,此处理部对所拍摄的所述多幅眼图像进行图像处理,使所述检测部所检测的所述巩膜亮度在所拍摄的所述多幅眼图像相互之间保持恒定。
4.根据权利要求2所述的生物识别装置,其特征在于还具有控制所述照明光亮度的控制部,
所述控制部控制所述照明光的亮度,使得所述检测部所检测的所述巩膜的亮度恒定。
5.根据权利要求1所述的生物识别装置,其特征在于,
所述照明部具有多个发光元件,所述多个发光元件配置在与所述拍摄部光轴上的特定点的距离各不相同的位置处,且可分别切换发光,
所述拍摄部拍摄通过切换所述多个发光元件的发光使所述照明光以各不相同的照射角度进行照射的所述被拍摄对象的眼,以此来拍摄所述照明光针对所述被拍摄对象的眼的照射角度不同的所述多幅眼图像。
6.根据权利要求1所述的生物识别装置,其特征在于,
所述拍摄部对所述拍摄部光轴上的所述被拍摄对象的眼与所述拍摄部之间的距离不同的所述多个被拍摄对象的眼进行拍摄,以此来拍摄所述照明光针对所述被拍摄对象的眼的照射角度不同的所述多幅眼图像。
7.根据权利要求1所述的生物识别装置,其特征在于,
所述拍摄部具有光轴相互平行的至少两个光入射部,通过在所述至少两个光入射部各自的光轴上拍摄所述被拍摄对象的眼,从而拍摄所述照明光针对所述被拍摄对象的眼的照射角度不同的所述多幅眼图像。
8.根据权利要求6或7所述的生物识别装置,其特征在于具备指示所述被拍摄对象移动拍摄位置的指示部。
9.一种生物识别装置,其特征在于具备:
照明部,将照射方向及照射角度各不相同的至少两束照明光同时照射向被拍摄对象的眼;
拍摄部,拍摄所述照明光所照射的所述被拍摄对象的眼图像;
检测部,分别检测在所拍摄的所述眼图像的虹膜内,根据向所述被拍摄对象的眼照射所述照明光的照射方向而设定的至少两处不同区域的亮度;以及
判断部,将所检测出的所述虹膜内的至少两处不同区域的亮度进行相互比较,并根据所述比较结果,来识别所述被拍摄对象是否为生物。
10.根据权利要求9所述的生物识别装置,其特征在于,
所述检测部分别检测出被设定成与所述虹膜内的至少两处不同区域分别邻接的巩膜内的至少两处不同区域的亮度,
所述判断部分别计算出在邻接的区域之间,所检测出的所述虹膜内的至少两处不同区域的亮度与所述巩膜内的至少两处不同区域的亮度之比,并在不同的区域之间将所计算出的所述亮度之比进行相互比较。
11.根据权利要求10所述的生物识别装置,其特征在于,
所述照明部从配置在所述拍摄部光轴上的所述被拍摄对象的眼的外眼角侧及内眼角侧,以各不相同的照射角度向所述被拍摄对象的眼照射所述照明光。
12.根据权利要求9所述的生物识别装置,其特征在于还具有控制所述照明光亮度的控制部,
所述检测部分别检测被设定为与所述虹膜内的至少两处不同区域分别邻接的巩膜内的至少两处不同区域的亮度,
所述控制部控制所述照明光的亮度,使得所述检测部所检测的所述巩膜内的至少两处不同区域的亮度相互保持恒定。
13.根据权利要求1或9所述的生物识别装置,其特征在于,
所述照明部照射近红外光。
14.一种认证装置,其特征在于具备:
根据权利要求1、2、5或9中任一权利要求所述的生物识别装置;以及
认证处理部,使用在所述生物识别装置中被判定并非为拍摄伪造物的所述眼图像的虹膜部分,来进行认证处理。
15.根据权利要求14所述的认证装置,其特征在于具备注册部,此注册部对在所述生物识别装置中被判定并非为拍摄伪造物的所述眼图像的虹膜的相关信息进行注册。
16.一种生物识别方法,是使用具有照明部、拍摄部、检测部及判断部的生物识别装置来识别被拍摄对象是否为生物,此生物识别方法的特征在于包括如下步骤:
所述照明部将照射角度不同的照明光照射向所述被拍摄对象的眼;
所述拍摄部拍摄被所述照明光以各不相同的照射角度照射的所述被拍摄对象的眼图像;
所述检测部检测所拍摄的所述眼图像的虹膜亮度与巩膜亮度;
所述判断部计算出所检测出的所述虹膜亮度与所述巩膜亮度之比;
所述判断部在所述多幅眼图像之间将所计算出的所述亮度之比进行相互比较;以及
所述判断部根据所述比较结果,来识别所述被拍摄对象是否为生物。
17.一种生物识别方法,是使用具有照明部、拍摄部、检测部及判断部的生物识别装置,来识别被拍摄对象是否为生物,此生物识别方法的特征在于包括如下步骤:
所述照明部将照射方向及照射角度各不相同的至少两束照明光同时照射向所述被拍摄对象的眼;
所述拍摄部拍摄所述照明光所照射着的所述被拍摄对象的眼图像;
所述检测部分别检测在所拍摄的所述眼图像的虹膜内,根据对所述被拍摄对象的眼照射所述照明光的照射方向设定的至少两处不同区域的亮度;
所述检测部分别检测被设定为与所述虹膜内的至少两处不同区域分别邻接的巩膜内的至少两处不同区域的亮度;
所述判断部分别计算出在邻接的区域之间,所检测出的所述虹膜内的至少两处不同区域的亮度与所述巩膜内的至少两处不同区域的亮度之比;
所述判断部在不同的区域之间将所计算出的所述亮度之比进行相互比较;以及
所述判断部根据所述比较结果,来识别所述被拍摄对象是否为生物。
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