JP2005242766A - アイリス認証システム、アイリス入力アダプター、アイリス撮影装置、アイリス認識装置、アイリス認証方法及び登録対象認証システム - Google Patents

アイリス認証システム、アイリス入力アダプター、アイリス撮影装置、アイリス認識装置、アイリス認証方法及び登録対象認証システム Download PDF

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Abstract

【課題】 簡易な構成で設置作業者の負担を軽減し、アイリスを容易かつ高速に高精度に撮影可能にすること目的とする。
【解決手段】 アイリス撮影装置200は、認識対象者Xが、片目(アイリス周辺部X1)に接眼させてアイリス入力アダプター100を手X2に持って、アイリス撮影カメラ201のズームレンズ202を見ているときに、撮影動作を行う。光源部101は、アイリス入力アダプター100に成形された覗き穴103の周縁にリング状に配置されている。光源部101が発するリング状の光は、アイリス撮影装置200が撮影する顔全体の広角撮影画像中でもリング状を呈して撮影される。アイリス撮影装置200は、広角撮影して得た画像中からリング状の特徴パターンのところを抽出し、その特徴パターンのところを拡大撮影することによって、アイリス周辺部X1を撮影する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、虹彩(アイリス)パターンをカメラで非接触に撮影して本人認証を行うアイリス認証システム、このアイリス認証システムにおいてアイリスの入力を補助するアイリス入力アダプター、このアイリス入力アダプターを介してアイリスを撮影するアイリス撮影装置、このアイリス撮影装置によって撮影されたアイリス画像を基に本人認証を行うアイリス認識装置、前記アイリス認証システムを実現するアイリス認証方法、及び、登録対象をカメラで非接触に撮影して本人認証を行う登録対象認証システムに関する。
近年、個人のセキュリティチェックのために、虹彩(アイリス)を用いた技術が開発されてきている。従来のアイリス認証システムは、セキュリティチェックを行いたい場所に、認識対象者の顔全体を撮影する広角レンズのついた広角カメラと、この広角カメラとは別にアイリスを拡大して撮影するズームレンズのついたアイリス撮影装置(拡大カメラ)とを設置したシステムである。このアイリス認証システムでは、広角カメラが認識対象者の顔全体を撮影してアイリス位置を決定したのち、拡大カメラがアイリス周辺部を撮影し、拡大カメラに内蔵してあるアイリス認識装置がアイリス画像からアイリスコードを作成して、作成されたアイリスコードと既に登録してあるアイリスコードとを比較することによって、本人認証が行われるようになっている(たとえば、特許文献1参照)。
図22に、従来のアイリス認証システムの概念を説明する図を示す。以下、この種のアイリス認証システムの概略について図を参照しつつ説明する。ここでは、認識対象者Xのアイリス周辺部X1を撮影する場合を説明する。
従来のアイリス認証システムは、広角レンズ3と、この広角レンズ3のついた広角カメラ4と、ズームレンズ5と、このズームレンズ5のついた拡大カメラ6と、この拡大カメラ6の光軸上に配置されるミラー8と、このミラー8の角度を制御するためのパン・チルト台7と、認識対象者Xを照明するための大型の照明装置9a、9bと、拡大カメラ6に内蔵されるアイリス認識装置とを主に備えている。
また、このアイリス認証システムでは、広角カメラ4と、拡大カメラ6と、パン・チルト台7と、照明装置9a,9bとは、互いにデータ通信が可能に図示しない配線によって接続されている。また、照明装置9a,9bは、図示しない近接センサを備えており、この近接センサが認識対象者Xを検知すると、照明を点灯するとともに、広角カメラ4、拡大カメラ6、パン・チルト台7に検知情報を送り、それぞれをアイドル状態から復帰させるようになっている。
このアイリス認証システムでは、まず、照明装置9a,9bによって認識対象者Xの顔及び周辺を照らす。そして、広角カメラ4が、明るくなった顔全体を撮影する。顔全体の画像データは、拡大カメラ6に内蔵されている図示しないアイリス認識装置に送られる。このアイリス認識装置では、画像データを解析してアイリス周辺部X1を識別して、その位置情報を計算し、この位置情報に基づきパン・チルト台7の制御情報を算出する。
この制御情報は、図中、C軸回転角とD軸回転角とである。C軸回転角は、パン・チルト台7に水平軸に軸支されたミラー8をC軸中心に回転させ、ミラー8の上下方向を決める角度である。また、D軸回転角は、垂直軸自体に軸支されたパン・チルト台7自体をD軸中心に回転させ、パン・チルト台7に取り付けられたミラー8の左右方向を決める角度である。
パン・チルト台7では、図示しないアイリス認識装置から送られてきた制御情報に基づき、ミラー8の角度を制御して、拡大カメラ6の光軸をアイリス周辺部X1に向かせる。そして、拡大カメラ5が、アイリス周辺部X1の撮影が可能になるため、撮影を開始する。図示しないアイリス認識装置は、取得した画像データからアイリスの特徴部分を抽出し、アイリスコードを作成する。このアイリスコードは、予め決められた規則に基づき作成されるコードで、異なるアイリスの画像データからは同一のアイリスコードにならないようになっているコードである。
そのため、図示しないアイリス認識装置は、今回作成されたアイリスコードが予め登録してあるアイリスコード中に同一のものがあるか否かを判定して、両者のコードが一致すれば、認識対象者Xは、予め登録してある正規の者であると本人認証するようになっている。
従って、従来のアイリス認証システムでは、アイリスを撮影するために、大型の照明装置9a,9bを使用して、認識対象者Xを照明し、また、広角カメラ5及び拡大カメラ6の2台のカメラを使用して、撮影している。そのため、セキュリティチェックを行いたい場所に設置する装置が大掛かりとなり、また、大量の電力も必要であった。
特開2001−358987号公報
そのため、従来のアイリス認証システムでは、広角カメラによって認識対象者を広い範囲で広角に撮影してから拡大カメラによってアイリスを撮影するため、2台のカメラと大掛かりな照明装置が必要であって、設置する装置も大掛かりなものとなり、また、設置面積も相当必要であり、高価なものになってしまう問題点があった。また、広角カメラと拡大カメラとが別々に構成されているため、広角カメラで撮影した画像データを基にして拡大カメラで撮影するアイリスの位置を算出する高度な画像処理アルゴリズムが不可欠であった。この画像処理アルゴリズムには、設置環境に合わせて調整する必要もあるため、設置する際の作業も煩雑となり、設置作業員に負担を掛けてしまう問題点にもつながっていた。
本発明は、上述した問題点に鑑み、簡易な構成で設置作業者の負担を軽減し、アイリスを容易かつ高速に高精度に撮影可能なアイリス認証システム、このアイリス認証システムにおけるアイリス画像の入力を補助するアイリス入力アダプター、このアイリス入力アダプターの補助によってアイリス画像を撮影するアイリス撮影装置、このアイリス撮影装置が撮影したアイリス画像からアイリスデータを作成し、作成されたアイリスコードと既に登録してあるアイリスコードとを比較して認識対象者の本人確認を行うアイリス認識装置及び比較対象をアイリスに限定しない登録対象認証システムを安価に提供することを目的とする。
前記課題を解決するため、本発明のアイリス認証システムでは、認識対象者に接眼させて覗かせる覗き穴が成形され、当該覗き穴の周縁に適宜配置した光源部及びアイリス領域を照明する照明部を備えたアイリス入力アダプターと、前記アイリス入力アダプターの前記照明部及び前記光源部の点灯中に認識対象者を広角撮影する広角撮影手段と、前記広角撮影手段が撮影した画像データ中から前記光源部が点灯している部分の特徴パターンを抽出するパターン抽出手段と、前記パターン抽出手段が抽出した特徴パターンを基にアイリス位置を算出するアイリス位置算出手段と、前記アイリス位置算出手段が算出したアイリス位置に合焦させてアイリスを拡大撮影する拡大撮影手段と、前記拡大撮影手段によって撮影されたアイリス画像データを符号化してアイリスコードを作成するアイリスコード作成手段と、認証対象者のアイリスコードとして予め登録されているアイリスコードを呼び出して、前記アイリスコード作成手段が今回作成したアイリスコードと呼び出したアイリスコードとを比較するアイリスコード比較手段と、アイリスコードが一致した場合には正規の認識対象者と判定し、アイリスコードが不一致の場合には不正な認識対象者と判定する認識対象者判定手段と、を備えることを特徴とする。
このように、本発明では、アイリス入力アダプターの光源部が照らしている形状等の特徴パターンを元にアイリス周辺部を特定し、アイリス入力アダプターの照明部が照らしているアイリス周辺部を拡大撮影することによって、アイリス画像データを取得することができるため、アイリスの照明装置を設置しておかなくてもアイリス入力アダプターの光源部及び照明部でアイリス周辺部を撮影することができるようになる。そのため、設置する装置構成が簡易になるため、設置作業も容易になり、設置作業者の負担を軽減し、また、照明装置を設置して稼動させないため、従来のように照明装置を設置する場合に比べて消費電力を減少させることにもつながる。
さらに、たとえば、既に、監視カメラによる監視システムを導入しているような場所では、監視カメラをアイリス撮影装置として使用することも可能になる。つまり、監視カメラは、まず、アイリス入力アダプターの光源部が照らし出している部分の特徴パターンを抽出し、その特徴パターンのある部分をアイリス位置としてアイリス周辺部を撮影することが可能である。そのため、既に、導入されている監視システムを利用してアイリス認証システムを導入させることも可能であるため、アイリス認証システムの導入に掛かるコストを軽減し、アイリス認証システムの普及を促すことにもつながる。
なお、前記アイリス入力アダプターと、前記広角撮影手段、前記パターン抽出手段、前記アイリス位置算出手段及び前記拡大撮影手段を備えるアイリス撮影装置と、前記アイリスコード作成手段、前記アイリスコード比較手段及び前記認識対象者判定手段を備えるアイリス認識装置とからなり、前記アイリス撮影装置及び前記アイリス認識装置をネットワークによって互いに通信可能に接続するのが好ましい。
このように前記アイリス撮影装置と前記アイリス認識装置とがネットワークによって接続されることによって、セキュリティチェックを行う場所に複数のアイリス撮影装置を適宜設置して、各アイリス撮影装置が撮影したアイリス画像を少なくとも1台のアイリス認識装置によってアイリスコードの作成・比較・判別を行うことができるようになる。また、アイリス認識装置を高いセキュリティレベルのところに設置しておけば、アイリスコードの作成にかかわるソフトウェアを守ることもできる。
また、前記アイリス入力アダプターと、前記広角撮影手段、前記パターン抽出手段、前記アイリス位置算出手段、前記拡大撮影手段、前記アイリスコード作成手段、前記アイリスコード比較手段及び前記認識対象者判定手段を備えるアイリス認識装置としてもよい。
このようなアイリス認識装置は、アイリス入力アダプター以外のすべての手段を備えているため、認識対象者が少数であり、セキュリティチェックを行う場所が1箇所であるようなところへの設置を容易に行うことができる。そのため、たとえば、このようなアイリス認識装置は、家庭などの玄関に容易に設置することができるため、その家庭の家族のアイリスコードを登録しておくことによって、容易に家族の認証を行うことができる。したがって、アイリス入力アダプターに鍵としての役割を持たせることも可能である。
さらに、前記アイリスコード作成手段が作成したアイリスコードを認証対象者のアイリスコードとして登録しておくアイリスコード登録手段を備えていることが好ましい。
このように、アイリスコードを登録するアイリスコード登録手段が、常にアイリス認証システムに備えられていると、新たに認識対象者となる人のアイリスを容易に登録させることが可能である。もし、アイリスコード登録手段が搭載されていないアイリス認証システムの場合には、アイリス登録手段を搭載したアイリス認証システムでアイリスコードを登録し、その登録されたアイリスコードをリムーバブルメディアなどの記憶媒体やネットワークを介して、登録対象のアイリス認証システムに登録させることが可能であるが、記憶媒体やネットワークからアイリスコードが漏れてしまう恐れがある。そのため、このようにアイリスコード登録手段がアイリス認証システムにすでに搭載されていることが好ましい。
さらに、前記アイリス入力アダプターには、書き込み及び消去禁止かつ読み出し可能に認識対象者の本人情報を記憶しておく本人情報記憶部と、前記本人情報記憶部に記憶された本人情報を送信する通信部とを備え、前記アイリス認識装置には、認識対象者の本人情報を登録しておく本人情報データベースを記憶した本人情報データベース記憶部と、前記アイリス入力アダプターから送信された本人情報と前記本人情報データベース記憶部に記憶された本人情報とを比較する本人情報比較手段と、一致している場合に認証対象者が正規の認識対象者であると判定する本人情報判定手段と、を備え、認識対象者判定手段の判定結果と前記本人情報判定手段の判定結果とによって認識対象者を認証するようにしてもよい。
このように、前記アイリス入力アダプターに本人情報を記憶させておき、その本人情報を利用して、前記アイリス入力アダプターの所有者を判別・認証することも可能になり、アイリスのみの認証に比べてさらに高いセキュリティチェックを行うことが可能になる。また、書き込み及び消去禁止かつ読み出し可能に認識対象者の本人情報を記憶しておくことによって、他人がアイリス入力アダプターを所持したとしても、本人情報の書き換えを防止することができる。
前記アイリス入力アダプターには、種類に応じてアクセス状況を分けるアクセスコードを付与して少なくとも2種類の本人情報を前記本人情報記憶部に記憶させておき、前記アイリス認識装置には、所定の認証レベルに応じて前記本人情報記憶部に記憶された本人情報にアクセスするためのアクセスコードを登録しておくアクセスコードデータベースを記憶したアクセスコードデータベース記憶部と、所定の認証レベルに応じて要求する本人情報を判定するためのアクセスコードを決定するアクセスコード判定手段とを備え、アクセスコードに対応させて少なくとも2種類の本人情報を本人情報データベース記憶部に記憶しておき、本人情報判定手段は、前記アクセスコード判定手段が判定したアクセスコードに応じて前記アイリス入力アダプターから転送されてきた本人情報と、前記本人情報データベース記憶部に記憶された本人情報とを比較し、本人情報判定手段は、本人情報比較手段の比較結果の一致・不一致も本人認証の基準して判定するようにしてもよい。
このように、アクセスコードによって参照する本人情報に区別をつけておくことによって、セキュリティチェックを行う場所に応じたセキュリティレベルを設定することも可能になる。たとえば、A場所では、アクセスコード1に対応する本人情報のみでセキュリティチェックを行い、B場所では、アクセスコード2に対応する本人情報のみでセキュリティチェックを行い、C場所では、すべての本人情報とアイリスコードとにによってセキュリティチェックを行うような場合である。
また、前記本人情報記憶部と前記本人情報データベース記憶部とには、前記アイリスコードを前記アクセスコードとし、前記アイリスコードに対応させて本人情報を記憶しておき、前記アイリスコード作成手段が作成したアイリスコードに応じて本人情報を前記アイリス入力アダプターから本人情報を読み出し、前記本人情報判定手段が、前記アクセスコードとしての前記アイリスコードに基づいて本人情報を判定するようにしてもよい。
このようにすると、人それぞれ異なるアイリスを鍵として本人情報を管理するため、登録されているアイリスコードと同じアイリスコードを、アイリス入力アダプターを介して入力した人のみが本人情報を参照することが可能となるため、本人情報の管理を高いセキュリティで行え、また、改ざんを防止することにもなる。
前記アクセスコードを、アイリス画像の入力の有無による少なくとも2種類のコードとし、前記本人情報記憶部と前記本人情報データベース記憶部とに、アイリス入力アダプターからアイリス画像を入力しないときに判断の対象とする本人情報を記憶しておくようにしていもよい。
このようにすると、アイリス画像を入力する場合としない場合とでセキュリティレベルを変えて、本人を認証することができる。
なお、アイリス入力アダプターは、上述したように、認識対象者に接眼させて覗かせる覗き穴を成形し、当該覗き穴の周縁に適宜配置した光源部と、アイリス領域を照明する照明部とを備えていればよいが、前記光源部を、前記覗き穴の周縁にリング状に配置するのが好ましい。リング状でなくても、所定箇所に1箇所配置しても、また、2箇所配置しても、その数はいくつでもよく、また、リング状に配置する場合は、ドーナツ形状の発光体のように連続したリングであっても、複数の発光素子を非連続にリング状に並べたものであってもよい。また、前記光源部と前記照明部の少なくも一方に近赤外線領域の光を発する発光素子を実装するのが好ましい。また、認識対象者の本人情報を読み出しのみ可能に記憶する本人情報記憶部を備えるようにしてもよい。また、前記本人情報記憶部には、認証レベルに応じた少なくとも2種類の本人情報をアイリスコードに対応させて記憶するようにしてもよい。さらに、前記光源部と前記照明部とを点灯させる点灯ボタンを備えるようにしてもよい。
また、本発明は、認識対象者に接眼させて覗かせる覗き穴を成形し、当該覗き穴の周縁に適宜配置した光源部及びアイリス領域を照明する照明部を備えたアイリス入力アダプターの前記照明部及び前記光源部の点灯中に認識対象者を広角撮影する広角撮影手段と、前記広角撮影手段が撮影した画像データ中から前記光源部が点灯している部分の特徴パターンを抽出するパターン抽出手段と、前記パターン抽出手段が抽出した特徴パターンを基にアイリス位置を算出するアイリス位置算出手段と、前記アイリス位置算出手段が算出したアイリス位置に合焦させてアイリスを拡大撮影する拡大撮影手段と、前記拡大撮影手段によって撮影されたアイリス画像データを符号化して作成されるアイリスコードと認証対象者のアイリスコードとして予め登録されているアイリスコードとを比較し、アイリスコードが一致した場合には正規の認識対象者と判定し、アイリスコードが不一致の場合には不正な認識対象者と判定するアイリス認識装置に、前記アイリス画像データを転送する通信手段とを備えることを特徴とするアイリス撮影装置を提供する。
また、本発明は、認識対象者に接眼させて覗かせる覗き穴を成形し、当該覗き穴の周縁に適宜配置した光源部及びアイリス領域を照明する照明部を備えたアイリス入力アダプターの前記照明部及び前記光源部の点灯中に認識対象者を広角撮影する広角撮影手段と、前記広角撮影手段が撮影した画像データ中から前記光源部が点灯している部分の特徴パターンを抽出するパターン抽出手段と、前記パターン抽出手段が抽出した特徴パターンを基にアイリス位置を算出するアイリス位置算出手段と、前記アイリス位置算出手段が算出したアイリス位置に合焦させてアイリスを拡大撮影する拡大撮影手段と、前記拡大撮影手段によって撮影されたアイリス画像データを符号化してアイリスコードを作成するアイリスコード作成手段と、認証対象者のアイリスコードとして予め登録されているアイリスコードを呼び出して、前記アイリスコード作成手段が今回作成したアイリスコードと呼び出したアイリスコードとを比較するアイリスコード比較手段と、アイリスコードが一致した場合には正規の認識対象者と判定し、アイリスコードが不一致の場合には不正な認識対象者と判定する認識対象者判定手段と、を備えることを特徴とするアイリス認識装置を提供する。
また、本発明は、認識対象者に接眼させて覗かせる覗き穴を成形し、当該覗き穴の周縁に適宜配置した光源部と、アイリス領域を照明する照明部とを備えたアイリス入力アダプターの前記光源部及び前記照明部を点灯させておき、認識対象者を広角撮影し、取得した画像データ中から前記光源部が点灯している部分の特徴パターンを抽出し、当該特徴パターンを基に算出されるアイリス位置に合焦させて拡大撮影してアイリス画像データを取得し、当該アイリス画像データを符号化してアイリスコードを作成し、認識対象者のアイリスコードとして予め登録されているアイリスコードを呼び出して、今回作成した当該アイリスコードと呼び出したアイリスコードとを比較し、アイリスコードが一致した場合には正規の認識対象者と判定し、アイリスコードが不一致の場合には不正な認識対象者と判定することを特徴とするアイリス認証方法を提供する。
また、本発明は、認識対象を覗かせる覗き穴を成形し、当該覗き穴の周縁に適宜配置した光源部及び認識対象を照明する照明部を備えた認識対象入力アダプターと、前記認識対象入力アダプターの前記照明部及び前記光源部の点灯中に認識対象を広角撮影する広角撮影手段と、前記広角撮影手段が撮影した画像データ中から前記光源部が点灯している部分の特徴パターンを抽出するパターン抽出手段と、前記パターン抽出手段が抽出した特徴パターンを基に認識対象位置を算出する認識対象位置算出手段と、前記認識対象位置算出手段が算出した認識対象位置に合焦させて認識対象を拡大撮影する拡大撮影手段と、前記拡大撮影手段によって撮影された認識対象の画像データを符号化して認識対象コードを作成する認識対象コード作成手段と、認識対象の認識対象コードとして予め登録されている認識対象コードを呼び出して、前記認識対象コード作成手段が今回作成した認識対象コードと呼び出した認識対象コードとを比較する認識対象コード比較手段と、認識対象コードが一致した場合には正規の認識対象と判定し、認識対象コードが不一致の場合には不正な認識対象と判定する認識対象判定手段と、を備えることを特徴とする登録対象認証システムとしても提供できる。
この登録対象認証システムでは、上記アイリス認証システムにおいてはアイリスが撮像・認識・比較・判別対象であったのに対し、アイリスの他に認識対象者が任意に選んだ物や人の一部・全部などの被写体の画像データを認識対象として登録しておき、認証時に登録対象を、認識対象入力アダプターを介して入力させることによって、予め登録しておいた認識対象の画像データまたはその画像データを基に所定の基準で作成された認識対象コード同士を比較することによって、認識対象の認証を行うことができる。この場合では、認識対象者が任意の物などの画像データに基づく認識対象コードを登録しておくため、登録した認識対象者のみが登録した物などの画像データを知ることができず、アイリスによる場合と同様に高いセキュリティを確保することが可能である。
このようなアイリス認証システムによれば、認証対象者が光源部及び照明部を備えるアイリス入力アダプターを持ち歩いて、アイリス撮影装置の前でアイリス入力アダプターを使用してアイリス周辺部を照明することができるため、アイリス撮影装置の近傍に照明装置を設置しなくても、正確にアイリス周辺部を撮影することができる。したがって、簡易な構成で設置作業者の負担を軽減し、アイリスを容易かつ高速に高精度に撮影可能なアイリス認証システム、このアイリス認証システムにおけるアイリス画像の入力を補助するアイリス入力アダプター、このアイリス入力アダプターの補助によってアイリス画像を撮影するアイリス撮影装置、このアイリス撮影装置が撮影したアイリス画像からアイリスデータを作成し、作成されたアイリスコードと既に登録してあるアイリスコードとを比較して認識対象者の本人確認を行うアイリス認識装置及び比較する登録対象をアイリスに限定しない登録対象認証システムを安価に提供することができる。
また、本発明のアイリス認証システムでは、従来のように大掛かりな照明装置を必要としないため、上述したように、近年玄関や顧客操作端末の監視のために設置されている監視カメラによって取得した画像データからアイリスを抽出することも可能になる。
したがって、本発明のアイリス認証システムでは、既に監視カメラが設置されている場所に適用する場合には、監視カメラを制御するとともに監視カメラからの画像データを取得可能なアイリス認識装置を設置し、また、監視カメラ周辺に近接センサーを設置しておけば、アイリス入力アダプターを持参している認識対象者の認証を行うことができるようなる。つまり、既存の監視カメラを利用することによって、アイリス認証システムも導入することが可能になるため、経済的であり、その導入を促すことにもつながり、高性能なセキュリティシステムであるアイリス認証システムを普及させ、セキュリティの向上を促すことにもなる。
(第1の実施形態)
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明のアイリス認証システムの一例を説明するネットワーク構成図である。このアイリス認証システム1000は、後述するように特にアイリス周辺部を照らす照明部を備えたアイリス入力アダプター100と、このアイリス入力アダプター100によって補助されたアイリス周辺部を撮影してアイリス画像データを取得するアイリス撮影装置200、200、200…と、このアイリス撮影装置200、200、200…から転送されてくるアイリス画像データからアイリスコードを作成し、既に登録してあるアイリスコードとを比較して本人認証を行うアイリス認識装置300と、このアイリス認識装置300及びアイリス撮影装置200、200、200…を接続するLAN400と、によって構成されている。
なお、アイリス撮影装置200、200、200…は、それぞれ、セキュリティチェックを行いたい場所(ゲート)に設置されている。たとえば、某施設の敷地内の門近辺、敷地内のA建物の入り口近辺、B建物の入り口近辺のように設置されている。また、LAN400は、セキュリティが保てるのであれば、WANであっても、また、インターネット等のネットワークであってもよい。
特に、インターネット等の任意の者がアクセス可能なネットワークの場合には、暗号化技術を使い転送するデータを解読不能にしたり、ファイヤーウォールを置いたりする必要があるが、暗号化していても解読されてしまう可能性がゼロではなく、また、ファイヤーウォールも破られる可能性もゼロではないため、セキュリティ確保のために、インターネットのように開かれたネットワークであるよりも、閉じたネットワークであることが好ましい。そのため、ここで説明するLAN400も、外部のネットワークには接続していないものとする。また、アイリス撮影装置200が1台のみ設置される場合には、LANケーブルでなくても、専用線であればどのようなタイプのケーブルであってもよい。また、無線LANのように有線を介さないネットワークであってもよい。
このようなネットワーク構成によって、認識対象者が、各ゲート前に来たときに、アイリス撮影装置200に向かって、アイリス入力アダプター100を接眼させた顔を向け、アイリス撮影装置200にアイリス周辺部の撮影を行わせる。
このときのアイリス撮影動作の概略について図を参照して説明する。図2に、本発明の第1の実施形態のアイリス撮影動作を説明する図を示す。アイリス撮影装置200は、アイリス撮影カメラ201と、このアイリス撮影カメラ201に内蔵しているズームレンズ202及びカメラ203と、アイリス撮影カメラ201の向きを変えるパン・チルト台204と、人物を感知するための近接センサー205と、認証結果などの報知情報を表示する表示部206とを主に備えている。なお、各構成要素は、後述するCPUに配線で接続され、そのCPUとの間で信号のやり取りを行えるようになっている。
アイリス撮影カメラ201は、パン・チルト台204上に水平軸Bを中心に回転可能に軸支されている。アイリス撮影カメラ201は、水平軸Bを中心に回転して、内蔵するカメラ203及びズームレンズ202の光軸が被写体に対して上下方向に移動可能になっている。カメラ203は、たとえば、CCD撮像素子からなり、撮影した像を光電変換して、電気信号としての画像データを後述するCPUに出力する。
また、パン・チルト台204は、垂直軸Aを中心に回転可能になっている。そのため、アイリス撮影カメラ201は、パン・チルト台204に取り付けられているため、パン・チルト台204の垂直軸Aを中心とした回転によって、内蔵する203及びズームレンズ202の光軸が被写体に対して左右方向に移動可能になっている。
近接センサー205は、たとえば、赤外線センサーであり、被写体である認識対象者Xの発する赤外線を感知する。
アイリス撮影装置200は、認識対象者Xが、片目(アイリス周辺部X1)に接眼させてアイリス入力アダプター100を手X2に持って、アイリス撮影カメラ201のズームレンズ202を見ているときに、撮影動作を行う。このとき、認識対象者Xは、片手X2でアイリス入力アダプター100を持ち、ボタン102を操作して、光源部101を点灯させている。
光源部101は、後述するように、アイリス入力アダプター100に成形された覗き穴103の周縁にリング状に配置されている。この光源部101が発するリング状の光は、アイリス撮影装置200が撮影する顔全体の広角撮影画像中でもリング状を呈して撮影される。つまり、リング状の光は、特徴パターンとしての役割を持つ。アイリス撮影装置200は、広角撮影して得た画像中からリング状の特徴パターンのところを抽出し、その特徴パターンのところを拡大撮影することによって、アイリス周辺部X1を撮影することが可能になる。そのため、アイリス撮影装置200には、後述するように、図示しない記憶部にリング状の特徴パターンを抽出するプログラムであるパターン抽出モジュールを特に組み込んである。
図3は、本発明の第1の実施形態のアイリス撮影装置のハードウェア構成を説明する概略ブロック図である。このアイリス撮影装置200は、ズームレンズ202の焦点距離の調整、カメラ203の撮影動作、パン・チルト台204の角度制御、近接センサー205の監視及び表示部206への各種報知情報の表示を含め全体の処理を統括するCPU207と、LAN400(図1参照)を介してアイリス認識装置300(図1参照)に接続するためのインターフェース(I/F)208と、この発明のアイリスを撮影するためのアイリス画像撮影プログラムP20やオペレーティングシステム(OS)P1等の各種プログラムや撮影した画像データ等の各種データを記憶する記憶部209とを主に備えている。
CPU207は、後述するように、(OS)P1やアイリス画像撮影プログラムP20を記憶部209から順じ読み込んで、認識対象者X(図2参照)のアイリス周辺部X1(図2参照)を撮影する。CPU207は、近接センサー205の監視を行い、認識対象者X(図2参照)がアイリス撮影装置200の前に来たことを感知した信号を得ると、ズームレンズ202を制御して、認識対象者Xの顔全体を撮影可能な広角撮影をカメラ203に行わせる。
このとき、アイリス撮影装置200の前には、たとえば、認識対象者X(図2参照)の立ち位置を示す目印を付しておき、カメラ203が目印近辺を広角撮影できるようにズームレンズ202を制御すればよい。また、パン・チルト台の角度制御は、その目印近辺を撮影できる位置をホームポジションとしておけば、近接センサー205が認識対象者Xを感知したときにホームポジションのままで撮影を行わせることができる。
そして、CPU207は、光源部101(図2参照)の発するリング状の光の特徴パターンを広角撮影した画像データから抽出し、その位置を算出する。CPU207は、算出された位置を元にパン・チルト台204の角度制御及びズームレンズ202を制御して、認識対象者X(図2参照)のアイリス周辺部X1(図2参照)に合焦させる。CPU207は、カメラ203から画像データを取得すると、取得した画像データ中にアイリス画像データが確実に有るか否かを判断し、取得したアイリス画像データをI/F208からアイリス認識装置300に送信する。
図4は、本発明の第1の実施形態のアイリス撮影装置のソフトウェア構成を説明する概略ブロック図である。このアイリス撮影装置200では、記憶部209(図3参照)からアイリス画像撮影プログラムP20及びOSP1を順じCPU207(図3参照)が読み出して実行する。ここでは、ソフトウェア構成は、CPU207が実行する際の機能毎に分けたモジュールとして説明するが、モジュールとして機能を分離可能に構成しなくても一体のアルゴリズムのアイリス画像撮影プログラムP20やOSP1として構成してもよい。
アイリス画像撮影プログラムP20は、近接センサー認知モジュールP21と、広角撮影モジュールP22と、パターン抽出モジュールP23と、アイリス位置算出モジュールP24と、拡大撮影モジュールP25と、アイリス抽出・登録モジュールP26と、ズームレンズ制御モジュールP27と、パン・チルト台制御モジュールP28とを主に含んでいる。
近接センサー認知モジュールP21は、近接センサー205から送られてくる感知信号を監視するためのステップを組み込んだプログラムである。CPU207(図3参照)は、その感知信号を割り込みイベントとして扱い、感知信号を取得している間、アイリス画像撮影プログラムを実行する。この近接センサー認知モジュールP21は、図3に示す、CPU207が記憶部209から順じ読み出して実行されることで近接センサー認知手段として機能する。
広角撮影モジュールP22は、図2に示したズームレンズ202やカメラ203やパン・チルト台204を制御して認識対象者Xの顔全体(又は上半身や全身)を広角撮影するステップを組み込んだプログラムである。CPU207(図3参照)は、上述したように、パンチルド台204(図3参照)がホームポジションであることを確認し、認識対象者X(図2参照)に対してズームレンズ20(図2、3参照)を広角に合焦させ、カメラ203に撮影を行わせ、広角撮影画像を取得する。この広角撮影モジュールP22は、図3に示す、CPU207が記憶部209から順じ読み出して実行されることで広角撮影手段として機能する。
パターン抽出モジュールP23は、アイリス入力アダプター100の光源部101(図2参照)の発するリング状の光の部分を広角撮影画像から特徴パターンとして探すためのステップを組み込んだプログラムである。CPU207(図3参照)は、予め登録してあるリング状の特徴パターンが広角撮影画像中にあるか否かを走査して探す。このパターン抽出モジュールP23は、図3に示す、CPU207が記憶部209から順じ読み出して実行されることでパターン抽出手段として機能する。
アイリス位置算出モジュールP24は、前記パターン抽出手段によって抽出された特徴パターンのところの画像データ中の位置を算出するステップ及びその位置を拡大撮影できるように、パン・チルト台204(図3参照)の角度を調節するための信号を作成するステップを組み込んだプログラムである。CPU207(図3参照)は、たとえば、取得した画像空間中の座標を設定し、その画像空間中での特徴パターンの座標を算出し、その座標周辺を拡大撮影するためにカメラ203やズームレンズ202の光軸を合わせるためのパン・チルト台204の角度を調節する角度を算出する。このアイリス位置算出モジュールP24は、図3に示す、CPU207が記憶部209から順じ読み出して実行されることでアイリス位置算出手段として機能する。
拡大撮影モジュールP25は、図2に示したズームレンズ202やカメラ203やパン・チルト台204を制御して認識対象者Xのアイリス周辺部X1を拡大撮影するステップを組み込んだプログラムである。CPU207(図3参照)は、パンチルド台204(図3参照)の角度を制御し、認識対象者Xのアイリス周辺部X1(図2参照)に対してズームレンズ20(図2、3参照)を拡大させて合焦させ、カメラ203(図3参照)に撮影を行わせ、拡大撮影画像を取得する。この拡大撮影モジュールP25は、図3に示す、CPU207が記憶部209から順じ読み出して実行されることで拡大撮影手段として機能する。
アイリス抽出・登録モジュールP26は、カメラ203(図3参照)が撮影した拡大撮影画像中にアイリス画像データを抽出し、抽出したアイリス画像データを登録するステップを組み込んだプログラムである。CPU207(図3参照)は、後述するように、アイリスの特徴を抽出し、アイリスの存在を確認して、アイリス画像データとして登録する。このアイリス抽出・登録モジュールP26は、図3に示す、CPU207が記憶部209から順じ読み出して実行されることでアイリス抽出・登録手段として機能する。
ズームレンズ制御モジュールP27は、前記広角撮影手段や前記拡大撮影手段の制御にしたがって、広角撮影のための合焦や拡大撮影のための合焦の制御を行うステップを組み込んだプログラムである。このズームレンズ制御モジュールP27は、図3に示す、CPU207が記憶部209から順じ読み出して実行されることでズームレンズ制御手段として機能する。
パン・チルト台制御モジュールP28は、前記広角撮影手段や前記拡大撮影手段の制御にしたがって、広角撮影のためのホームポジション合わせや拡大撮影のための角度の制御を行うステップを組み込んだプログラムである。このパン・チルト台制御モジュールP28は、図3に示す、CPU207が記憶部209から順じ読み出して実行されることでパン・チルト台制御手段として機能する。
一方、オペレーティングシステム(OS)P1は、たとえば、リナックスやマイクロソフト社製のウィンドウズなどの汎用なOSでも、また、専用のOSであってもよい。特に、OSP1は、表示制御モジュールP2と、通信制御モジュールP3とを組み込んで有ればよい。
表示制御モジュールP2は、認証OK等の報知情報を表示部206(図3参照)に表示させるときに使用する。また、通信制御モジュールP3は、たとえば、TCP/IPプロトコルにしたがってLAN400(図1参照)を介して通信を行う。なお、表示制御モジュールP2及び通信制御モジュールP3は、図3に示す、CPU207が記憶部209から順じ読み出されて実行されることで、表示制御手段及び通信制御手段として機能する。
図5は、本発明の第1の実施形態のアイリス入力アダプターの概観を説明する図であり、(A)は平面図、(B)はX−X線断面図である。このアイリス入力アダプター100は、表カバー114と裏カバー115とで外郭を形作り、覗き穴103を成形したカード型のアダプターであり、覗き穴103の周縁にリング状の光源部101を特に配した構造を備えている。
この光源部101は、複数の照明素子121をリング状に配し、各照明素子121が発する光をリング状拡散板122で拡散させて、矢印E方向に向けてリング状の光を発するようになっている。
また、このアイリス入力アダプター100の表面には、ボタン102を配し、覗き穴103を配した端と反対の端には取り付け金具120を厚さ方向から挟みこむようにして取り付けてある。この取り付け金具120は、紐を通して、首から下げて持ち歩けるようにする役割を持つ。
また、このアイリス入力アダプター100には、表カバー114と裏カバー115とで形成される内部空間に、電力を供給する電池111a,111b、アイリスを照明する照明素子112、これらを搭載する基板113などの各部品を内蔵している。
また、このアイリス入力アダプター100には、照明素子112の発する光を裏面側に集光させてアイリスを照明するための照明反射カバー116、照明素子112を保護する透明な照明カバー117、ボタン102によるオン・オフをさせるための電極端子118、各照明素子を駆動するための照明素子駆動回路134等の各部品をさらに内蔵している。
なお、電極端子118は、基板113に形成されており、ボタン102の裏面側に配された導通面が両電極端子118、119に接触することによって、各電極端子118,119の間が導通し、スイッチオンとなる。また、ボタン102は、図示しない機構によって押下状態を保持可能にしてもよい。
また、照明素子112が、照明反射カバー116と、照明カバー117とによって、覗き穴113内に矢印F方向に光を集めるため、アイリスを照明する照明部138として機能する。なお、このアイリス入力アダプター100では、照明部138の照明角度が重要であるが、アイリスを認識できるレベルに明るく照らすことができれば、アイリス入力アダプター100の厚さをできるだけ薄く構成し、持ち歩くときの負担を軽減させるのが好ましい。
このアイリス入力アダプター100は、ボタン102が押されると、導電材料で形成された底面が両電極端子118,119に接触して、上記電極端子118,119間が導通し、照明素子駆動回路134が作動し、光源部101と照明部138が点灯する。光源部101では、基板にリング状に実装された複数個以上の照明素子121が発する光を、矢印E方向に向けて、リング状拡散板122によってリング状に均一に拡散させる。また、照明部138では、覗き穴103内に光を集めるように、矢印Fに向けて、照明する。矢印F方向に発せられた光は、アイリス周辺部X2(図2参照)を照らし、その反射光が覗き穴103を通してアイリス撮影装置200(図2参照)に入射することになる。なお、照明カバー117は、曲率を持っており、肌と接触する部分を滑らかになるようにしてある。
また、光源部101と照明部138に使用する各照明素子は、同じものであっても異なっていてもよいが、いずれも、同じものとして、アイリスパターンとの反射特性に有効な近赤外波長を持った素子を用いるのが好ましい。この場合、アイリス撮影カメラ201(図2参照)に近赤外波長の感度特性を持たせることができるため、アイリスパターンを高精度に撮影することができる。
また、アイリス入力アダプター100は、アイリスを入力している動作を目視で監視したい場合には、リング光源部101の照明素子121に前記近赤外波長の素子とは別に、可視光領域の素子をリング状拡散板122の曲線に沿って実装し、同時点灯させるようにすればよい。これによりボタン2押されると、光源部101が目視できる光で点灯し、監視者からアイリス入力中であることを目視確認することができるようになる。
図6は、本発明の第1の実施形態のアイリス認識装置のハードウェア構成を説明する概略ブロック図である。このアイリス認識装置300は、全体の制御を司るCPU301と、LAN400(図1参照)を介してアイリス撮影装置200、200、200…(図1参照)との間の通信を制御するインターフェース(I/F)302と、各種情報を表示する表示部303と、CPU301が実行するオペレーティングシステム(OS)P1、アイリス画像データを元にアイリス認証を行うアイリス認証プログラムP30及びアイリス認証プログラムP30が参照するアイリスコードデータベース(DB)M1を記憶する記憶部304とを主に備えている。
CPU301は、後述するように、OSP1やアイリス認証プログラムP30やアイリスコードデータベース(DB)M1を記憶部304から順じ読み込んで、認識対象者X(図2参照)のアイリス画像データからアイリスコードを作成し、アイリスコードDBM1を参照して、予め登録してあるアイリスコードと比較し、一致しているか否かによって本人の認証を行うようになっている。
図7は、本発明の第1の実施形態のアイリス認識装置のソフトウェア構成を説明する概略ブロック図である。このアイリス認識装置300では、記憶部304(図6参照)から
アイリス認証プログラムP30、OSP1及びアイリスコードDBM1を順じCPU301(図6参照)が読み出して実行する。ここでは、ソフトウェア構成は、CPU301が実行する際の機能毎に分けたモジュールとして説明するが、モジュールとして機能を分離可能に構成しなくても一体のアルゴリズムのアイリス認証プログラムP30やOSP1として構成してもよい。
アイリス認証プログラムP30は、アイリスコード作成モジュールP31と、登録コード比較モジュールP32と、判定モジュールP33とを主に含んでいる。
アイリスコード作成モジュールP31は、アイリスパターンに応じてアイリスコードを作成するステップを組み込んだプログラムである。CPU304(図6参照)は、アイリス撮影装置200から転送されてくるアイリス画像データを認識し、アイリスパターンを抽出して、決められた基準に基づきアイリスコードを作成する。このアイリス作成モジュールP31は、図6に示す、CPU301が記憶部304から順じ読み出して実行されることでアイリスコード作成手段として機能する。
登録コード比較モジュールP32は、前記アイリスコード作成手段によって今回作成されたアイリスコードと、アイリスコードDBM1に登録されているアイリスコードとを比較するステップを組み込んだプログラムである。この登録コード比較モジュールP32は、図6に示す、CPU301が記憶部304から順じ読み出して実行されることで登録コード比較手段として機能する。
判定モジュールP33は、前記登録コード比較手段による比較結果が、一致している場合には本人認証OK、不一致の場合は本人認証NGと判断するステップと、その結果を表示及びアイリス撮影装置200に送信させるステップとを組み込んだプログラムである。この判定モジュールP33は、図6に示す、CPU301が記憶部304から順じ読み出して実行されることで本人情報判定手段として機能する。
アイリスコードデータベース(DB)M1は、認証対象者のアイリスコードを作成して予め登録しておくデータベースであり、図6に示す、CPU301が読み込むための記憶部304に記憶させてあり、アイリスコードデータベース記憶部として機能する。
一方、オペレーティングシステム(OS)P1は、たとえば、リナックスやマイクロソフト社製のウィンドウズなどの汎用名OSでも、また、専用のOSであってもよい。特に、OSP1は、表示制御モジュールP2と、通信制御モジュールP3とを組み込んで有ればよい。
以下、上述した構成の第1の実施形態のアイリス認証システムの動作について各図を参照しつつ説明する。図8は、本発明の第1の実施形態のアイリス撮影装置の処理を説明するフローチャートである。
CPU207は、広角撮影回数nを0にクリアし(ステップSA1)、近接センサー205をオンになるまで監視しつづける(ステップSA2、N)。そして、認識対象者Xがアイリス撮影装置200の近傍に立つと、近接センサー205がオンし、CPU207は、オンを感知し(ステップSA2、Y)、カメラ203をオンして(ステップSA3)、広角撮影を開始させる(ステップSA4)。
このとき、CPU207は、表示部206を点灯させ、認識対象者Xにアイリス撮影中である旨を報知する。また、CPU207は、認識対象者Xに対して動作の指示を表示部207に表示させたり、図示しない音声出力手段によって音声によって案内を行ったりしても良い。たとえば、このような指示としては、「アイリス入力アダプター100を目にあて、点灯させてください。」のような文句がある。
そして、認識対象者Xがアイリス入力アダプター100を目に当てて、覗き穴103から目を覗かせて、ボタン102を押して、光源部101と照明部138とを点灯させている状態のときに、CPU207は、広角撮影を行う。
CPU207は、広角撮影して得た画像データ中にリング光の抽出動作を行い(ステップSA5)、リング光が無ければステップSA7に進み、リング光が有ればステップSA12へ進む。そして、リング光が無い場合には、CPU207は、近接センサー205がオンしているか否かを再度確認し、オンしている場合には、広角撮影回数nを確認し、1回よりも多いには、ズームレンズ202を制御し、広角拡大させ(ステップSA9)、広角撮影回数nを1インクリメントし、上記ステップSA4に処理を戻す(ステップSA10)。
また、CPU207は、上記ステップSA8において、広角撮影回数nが0のときには、カメラ203をオフし(ステップSA7,N、ステップSA11)、アイリス画像を抽出できないものとして処理を上記ステップSA1に戻し、次の認識対象者Xの到来を待つか、再度広角撮影を開始させる。このとき、リング光が存在しないのは、認識対象者Xが、広角撮影したときにアイリス入力アダプター100を点灯させていない場合や適切な位置に立っていない場合などが考えられるため、CPU207は、それらの理由を指示として表示部205に表示させるのが好ましい。
また、CPU207は、上記ステップSA7において、オンしていない場合にはカメラ203をオフし(ステップSA,N、ステップSA11)、広角撮影を行う前に認識対象者Xが立ち去ったものとして処理を上記ステップSA1に戻し、次の認証対象者Xの到来を待つ。
上記ステップSA6において、CPU207は、リング光が有る場合には、リング光のサイズとその位置を計算する(ステップSA6,Y、ステップSA12)。そして、CPU207は、サイズ及び位置の計算結果からズームレンズ202のズーム比を算出して、ズームレンズ202を制御してアイリス周辺部X2を撮影できるように設定するとともに(ステップSA13)、パン・チルト204の角度を算出してパン・チルト204の角度を制御してアイリス周辺部X2を撮影できるように設定する(ステップSA14)。このズーム比及び角度の基準は、設置場所における基準距離に応じて算出して、記憶部209に記憶させておけばよい。
次に、CPU207は、カメラ203を作動させて、合焦点を調整してアイリス周辺部X2を撮影する(ステップSA15、ステップSA16)。CPU207は、得られた拡大撮影画像からアイリスの抽出処理を行う(ステップSA17)。このアイリス抽出処理の具体例は、後述する。そして、CPU207は、アイリスパターンが無い場合には処理を上記ステップSA4に戻し、アイリスパターンがある場合には処理をステップSA19に移す(ステップSA18)。
CPU207は、アイリスパターンの有ったアイリス画像を登録し、アイリス認識装置300に送信し(ステップSA19)、表示部206の表示を消灯して(ステップSA20)、アイリス撮影が終了したことを認識対象者Xに報知する。そして、CPU207は、アイリス認識装置300から認証結果が送信されると、その認証結果を表示部206に表示して処理を終了する(ステップSA21)。このとき認証結果に応じて表示部206の点灯色を変えるようにしてもよい。たとえば、認証OKの場合には青色に点灯させ、認証NGの場合には赤色に点灯させればよい。
図9は、本発明の第1の実施形態のアイリス認識装置の処理を説明するフローチャートである。
アイリス認識装置300では、CPU301が、アイリス撮影装置200からのアイリス画像を受信すると、そのアイリス画像を認識対象の画像として登録し(ステップSB1)、アイリスコードを作成し(ステップSB2)、作成したアイリスコードとアイリスコードDBM1に登録されているアイリスコードとを比較する(ステップSB2)。
そして、CPU301は、アイリスコードが一致した場合には(ステップSB4,Y)、登録者として認証し(ステップSB5)、認証OKの旨の認証結果と、アイリス撮影装置200の表示部206を青色に点灯させる命令と(ステップSB6)とをアイリス撮影装置200に転送して処理を終了する。
一方、CPU301は、アイリスコードが不一致の場合には(ステップSB4,N)、登録者でないと認証し(ステップSB7)、認証NGの旨の認証結果と、アイリス撮影装置200の表示部206を赤色に点灯させる命令と(ステップSB8)とをアイリス撮影装置200に転送して処理を終了する。
次に、本発明のアイリス撮影装置による広角撮影画像からアイリス周辺部を抽出する概念を説明する。図10に、その概念を説明する図を示す。ここでは、領域Rは得られた広角撮影画像である。そして、横軸をx方向、縦軸をy方向とし、x1のところの輝度変化の様子を図中右側に示し(x1−x1画像)、y1のところの輝度変化を図中下側に示している(y1−y1画像)。
このような領域Rに示す広角撮影画像では、リング光画像101'の中に、黒目X4と、この黒目X4の中の瞳X5とを区別することはできる。しかし、アイリスまでは判別することができない。そのため、まず、リング光画像101'の位置を求め、このリング光画像101'を基準にして拡大撮影を行うために、リング光のサイズ・位置を計算する。
つまり、CPU207は、広角撮影画像のx1−x1画像及びy1−y1画像に示す輝度曲線26,27において、輝度値SがそれぞれD値、C値以上となるときの位置を分析すると(リング光抽出)、リング光を示す画像がそれぞれa,b,c,d,e,f,g,hの8つの点で求める。そして、CPU207は、これらの位置とズームレンズ202の広角撮影時の焦点距離とにより、光源部101を撮影したときの大きさを算出する(リング光のサイズ・位置計算)。また、CPU207は、リング光のサイズからズームレンズ202のズーム比を設定する(ズーム比設定)。さらに、CPU207は、a,b,c,d,e,f,g,hの8つの点からリング光の中心座標を求め、アイリスを拡大撮影するときのパン・チルト台204の角度調整値(A軸角度、B軸角度)を算出する(パン・チルト設定)。
以上より所定値が求められた段階で、CPU207は、カメラ203は認識対象者Xのアイリスを拡大撮影する(アイリス撮影)。このとき、アイリス入力アダプター100と実際のアイリスの位置とは奥行き方向にずれがあるので、アイリス画像を撮影したときにピント調整を行って撮影する(合焦点調整)。
次に、本発明のアイリス撮影装置による拡大撮影画像からアイリス画像を抽出する概念を説明する。図11に、その概念を説明する図を示す。ここでは、領域Sは得られた拡大撮影画像である。そして、図10の場合と同様に、横軸をx方向、縦軸をy方向とし、x1のところの輝度変化の様子を図中右側に示し(x1−x1画像)、y1のところの輝度変化を図中下側に示している(y1−y1画像)。
このような領域Sに示す拡大撮影画像では、リング光画像101'の中に、白目X7と、黒目X4と、この黒目X4の中の瞳X5及びアイリス(虹彩)X6とを区別することができる。そのため、CPU207は、アイリスパターンを特定することができる。なお、アイリスパターンは、目の反射特性に基づいて、輝度曲線28、29の変化部分を示すことによって特定できる(アイリス抽出処理)。ここで、輝度曲線28,29のように、目の構成部分ごとに輝度の差がある場合には、アイリス部分がある黒目部分23の領域が判明し、アイリス画像を的確に撮影することが可能になる(アイリス画像登録)。
輝度曲線28、29では、(1)(4)(5)(8)が黒目部分を示し、(2)(3)(6)(7)が瞳部分を示している。つまり、黒目部分と瞳部分の間が、アイリス画像が存在する領域であり、この間の画像データを抽出してアイリスコードを作成すればよい。
一方、CPU207は、上述したように、アイリス画像がカメラ203によって撮影して登録した後は、アイリス認識装置300へ同画像を送り、アイリス画像から所定の画像処理によってアイリスコードを作成し(アイリスコード作成)、登録してあるアイリスコードの中から一致するコードがないか比較する(登録コード比較)。
上述した本発明の第1の実施形態のアイリス認証システムでは、アイリス入力アダプターを使用してアイリスを照明するとともに、アイリス周辺部を特定するための特徴パターンとして使用することにより、従来のように照明装置や複数のカメラを必要としないので、従来のものに比し、小型で安価なシステムを提供することができ、また、複数のカメラを同期させるような高度な処理アルゴリズムを必要としないため、簡単に高速・高精度にアイリスを撮影することができる。
しかも、アイリス入力アダプターは、目の近くで照明させるため、メガネ反射も防止できる。また、本発明のアイリス入力アダプターは、その形状をカード状としているため、携帯に便利である。また、アイリス入力アダプターには、アイリスコードを作成するプログラムを実装させていないため、携帯していてもアイリス認証システムの品質に影響を与えることがなく、しかもアイリス認識システムのコアであるアイリスコード作成プログラムが改ざんされることもない。さらに、アイリス入力アダプターの穴から入力したい目でカメラを覗くだけでよいという操作性は、カメラにアイリスを入力するというヒューマンインターフェイスに大きな安心感を持たせることが期待できる。
(第2の実施形態)
この第2の実施形態は、アイリス入力アダプターに本人情報を登録し、この本人情報を利用して認証を行うようにした点が、上述した第1の実施の形態と大きく異なる点である。以下では、相違する点を主として説明し、同一の機能の構成要素には同一符号を付し、説明を省略する。
図12は、本発明の第2の実施形態のアイリス入力アダプターのハードウェア構成を示す概略ブロック図である。このアイリス入力アダプター500は、ボタン102の押下状態を検知するとともに全体の処理を統括するCPU540と、アイリス撮影装置に設けるアダプター通信部との間で通信を行うためのアンテナ539と、このアンテナ539を介した送受信を制御する通信部537と、ボタン102の押下状態を検知するステップを組み込んだボタン信号検知プログラムP50と、アクセスコードにしたがってアクセスレベルを決定するアクセス制御プログラムP60と、アクセスレベルを設定するためのアクセスコードM10と、アイリス入力アダプター500を正規に所持する人の本人情報M20を記憶するメモリー533とを主に備えている。
なお、CPU540が、ボタン102の押下を認識している場合のみアクセス制御プログラムを実行するものとする。つまり、ボタン102が押されていなければ、通信部537を介してメモリー533へのアクセスはできないものとする。
CPU540は、メモリー533からボタン信号検知プログラムを読み込み、ボタン102の押下状態を検知する。また、CPU540は、後述するように、図示しないアイリス認識装置から図示しないアイリス撮影装置を介して送られてくるアクセスコードに基づいて、本人情報M20を読み出して送信したり、アイリス画像を入力させたりする。
アクセスコードは、たとえば、アクセスコード1、アクセスコード2とし、本人情報としては、アダプター番号、氏名、生年月日、性別、従業員番号等の様々な情報がある。なお、前記各プログラムP50、P60とアクセスコ一ドはリードライトできる領域に保存し、本人情報はリードのみしかできない領域に保存するのが好ましい。つまり、プログラムやアクセスコードは定期的に変更してデータの品質や安全性を確認するためにリードライト可能にし、本人情報は重要データなので許可無く改ざんできないようにするためにリードしかできないようにする。
また、本人情報については、情報の重要度から下記の2つに分類するようにしてもよい。なお、この分類や情報の内容はシステムの運用で変更すればよい。
(1)アクセスコード1の入力時:本人情報1(アダプター認識番号、性別)
(2)アクセスコード2の入力時:本人情報2(氏名、生年月日、従業員番号)
また、CPU540は、メモリー533に保存されたアクセス制御プログラムにより、通信部537からメモリー533へのアクセスを制御する。たとえば、CPU540は、通信部537へ送信されたアクセスコードと予めメモリー533に登録されたアクセスコードとを比較し、一致したときのみメモリー533へのアクセスを許可する。
通信部537は、アンテナ539を介して外部の情報端末と通信を行う部分で、主にメモリー533と外部の情報端末とのデータ通信を行う。外部の情報端末との通信には、アイリス撮影装置に設置されるアダプター通信部との間での通信のほかに、たとえば、パーソナルコンピュータとの間で通信を行って、各プログラムの変更などを行う場合がある。
図13は、本発明の第2の実施形態のアイリス入力アダプターの概観を説明する図であり、(A)は平面図、(B)はX−X線断面図である。この図13では、図5で説明したアイリス入力アダプター100と同一構成には同一符号を付して説明を省略する。このアイリス入力アダプター500は、アンテナ539と、このアンテナ539に接続する通信部537と、この通信部537を介してアクセスするメモリー533とを内蔵している。
このアイリス入力アダプター500のボタン102が認識対象者Xによって押下されて、CPU540(図12参照)がその押下を検知すると、CPU540はアンテナ539を介する通信部537を可能にするとともに、メモリー533へのアクセスも許可する。
図14は、本発明の第2の実施形態のアイリス撮影装置のハードウェア構成を説明する概略ブロック図である。この図14は、図3に相当する図であり、同一構成には同一符号を付し説明を省略する。
このアイリス撮影装置600は、アイリス撮影装置200(図3参照)と比べて、アイリス入力アダプター500(図13参照)との間で通信を行えるようにするとともに、アイリス入力アダプター500(図13参照)と後述するアイリス認識装置700(図15参照)との間での通信の橋渡しを行うようにした点が大きく相違する。
このアイリス撮影装置600は、ズームレンズ202の焦点距離の調整、カメラ203の撮影動作、パン・チルト台204の角度制御、近接センサー205の監視、表示部206への各種報知情報の表示及びアイリス入力アダプター500(図13参照)との間の通信の統括を含め全体の処理を統括するCPU207と、LAN400(図1参照)を介してアイリス認識装置700(図15参照)に接続するためのインターフェース(I/F)208と、この発明のアイリスを撮影するためのアイリス画像撮影プログラムP70やオペレーティングシステム(OS)P1等の各種プログラムや撮影した画像データ等の各種データを記憶する記憶部209とを主に備えている。
本第2の実施の形態では、このアイリス撮影装置600は、さらに、アイリス入力アダプター500(図13参照)との間の通信を制御するアダプター通信部601を備え、記憶部209には、さらに、アイリス入力アダプター500(図13参照)との間の通信を制御するアダプター通信プログラムやアイリス入力アダプター500(図13参照)とアイリス認識装置700(図15参照)との間でアイリスコードの送受信を制御するアイリスコード通信プログラムを記憶してある。
CPU207は、後述するように、(OS)P1やアイリス画像撮影プログラムP70を記憶部209から順じ読み込んで、認識対象者X(図2参照)のアイリス周辺部X1(図2参照)を撮影する。CPU207は、近接センサー205の監視を行い、認識対象者X(図2参照)がアイリス撮影装置200の前に来たことを感知した信号を得ると、ズームレンズ202を制御して、認識対象者Xの顔全体を撮影可能な広角撮影をカメラ203に行わせる。なお、以下では、アイリス画像撮影プログラムP70に基づくアイリス撮影は、アイリス画像撮影プログラムP20(図3参照)に基づく場合を略同一であるため、説明を省略する。なお、相違点は、アクセスコードに応じて、アイリス認証を行ったり行わなかったりする点である。この場合分けは、後述するアイリスコードのところで説明する。
さらに、本第2の実施形態では、CPU207は、アダプター通信プログラムを記憶部209から順じ読み込んで、アイリス入力アダプター500(図13参照)との間の通信を制御する。また、CPU207は、アイリスコード通信プログラムを記憶部209から順じ読み込んで、アイリス認識装置700(図15参照)との間でアイリスコードの送受信を制御する。
本第2の実施形態におけるCPU207は、I/F208を介してアイリス認識装置700(図15参照)との間で通信を行い、アイリス認識装置700から送られてくるアクセスコードを、アダプター通信部601を介してアイリス入力アダプター500(図13参照)に送信する。これによって、アイリス入力アダプター500(図13参照)では、アクセスコードに基づいてメモリー533(図12参照)へのアクセスを許可して、本人情報をアイリス撮影装置600に送信する。この場合には、CPU207は、アダプター通信部601を介して受信した本人情報を、I/F208を介してアイリス認識装置700(図15参照)に転送させる。
図15は、本発明の第2の実施形態のアイリス認識装置のハードウェア構成を説明する概略ブロック図である。この図15は、図6に相当する図であり、同一構成には同一符号を付し説明を省略する。特に、本人認証において、アイリスコードの比較による認証は、上述した通りであるため、詳細な説明を省略する。
このアイリス認識装置700は、全体の制御を司るCPU301と、LAN400(図1参照)を介してアイリス撮影装置200、200、200…(図1参照)との間の通信を制御するインターフェース(I/F)302と、各種情報を表示する表示部303と、CPU301が実行するオペレーティングシステム(OS)P1、アイリス画像データを元にアイリス認証を行うアイリス認証プログラムP30、アイリス認証プログラムP30が参照するアイリスコードデータベース(DB)M1、さらに、本人情報データベース(DB)M21及びアクセスコードデータベース(DB)M11を記憶する記憶部304とを主に備えている。
本第2の実施形態におけるCPU301は、OSP1やアイリス認証プログラムP30やアイリスコードデータベース(DB)M1を記憶部304から順じ読み込んで、さらに、本人情報データベース(DB)M21及びアクセスコードデータベース(DB)M11を記憶部304から順じ読み込んで、アイリスコードの作成・比較・判定とは別に、アクセスコードに基づく本人情報による認証を行う。
たとえば、CPU301は、アイリス入力アダプター500(図13参照(以下符号500番台は図13参照))でのアイリスの入力を伴わずに、アイリス入力アダプター500の通信部537を介してメモリー533にアクセスして本人情報を取得して本人認証を行う場合と、アイリス入力アダプター500を使用している人がアイリス入力アダプター500の所有者でかつアイリス認証システムに本人登録している本人であることを認証する場合とを、アクセスコードで分けて判断するようにした。
つまり、第2の実施形態における本人認証では、すべてをアイリスだけで本人認証することが現実問題として不可能な場合でも、セキュリティレベルに応じて本人認証のやり方を変えて、適切に認証することができるようになる。
図16は、本発明の第2の実施形態のアイリス認識装置のソフトウェア構成を説明する概略ブロック図である。この図16は、図6に相当する図であり、同一構成には同一符号を付し説明を省略する。特に、本人認証において、アイリスコードの比較による認証は、上述した通りであるため、詳細な説明を省略する。
このアイリス認識装置700では、記憶部304(図6参照)からアイリス認証プログラムP30、OSP1、アイリスコードDBM1、さらに、本人情報DBM1及びアクセスコードDBM11を順じCPU301(図6参照)が読み出して実行する。ここでは、ソフトウェア構成は、CPU301が実行する際の機能毎に分けたモジュールとして説明するが、モジュールとして機能を分離可能に構成しなくても一体のアルゴリズムのアイリス認証プログラムP30やOSP1として構成してもよい。なお、オペレーティングシステム(OS)P1は、同一符号を付してあるとおり、上述した通りであるため、説明を省略する。
アイリス認証プログラムP30は、アイリスコード作成モジュールP31と、登録コード比較モジュールP32と、判定モジュールP33と、さらに、本人情報比較モジュールP34と、アクセスコード判定モジュールP35とを主に含んでいる。
アイリスコード作成モジュールP31は、アイリスパターンに応じてアイリスコードを作成するステップを組み込んだプログラムであって、上述した通りである。登録コード比較モジュールP32は、前記アイリスコード作成手段によって今回作成されたアイリスコードと、アイリスコードDBM1に登録されているアイリスコードとを比較するステップを組み込んだプログラムであって、上述した通りである。アイリスコードデータベース(DB)M1は、認証対象者のアイリスコードを作成して予め登録しておくデータベースであって、上述した通りである。
判定モジュールP33は、前記登録コード比較手段による比較結果が、一致している場合には本人認証OK、不一致の場合は本人認証NGと判断するステップと、その結果を表示及びアイリス撮影装置600(図14参照)に送信させるステップと、さらに、アイリス入力アダプター500(図13参照)から送られてくる本人情報と本人情報DBM21とに記憶されている本人情報との比較結果が、一致している場合には本人認証OK、不一致の場合は本人認証NGと判断するステップと、を組み込んだプログラムである。この判定モジュールP33は、図15に示す、CPU301が記憶部304から順じ読み出して実行されることで本人認証判定手段として機能する。
本人情報比較モジュールP34は、アイリス入力アダプター500(図13参照)から送られてくる本人情報と本人情報DBM21とに記憶されている本人情報との比較するステップを組み込んだプログラムである。この本人情報比較モジュールP34は、図15に示す、CPU301が記憶部304から順じ読み出して実行されることで本人情報判定手段として機能する。
本人情報データベース(DB)M21は、認証対象者の本人情報を予め登録しておくデータベースであり、図15に示す、CPU301が読み込むための記憶部304に記憶させてあり、本人情報データベース記憶部として機能する。
アクセスコードデータベース(DB)M11は、上述したようなアクセスコードを予め登録しておくデータベースであり、認識対象者の設定やセキュリティレベルに応じてアクセスコードを変えて、アイリス入力アダプター500(図13参照)毎に登録してもよく、図15に示す、CPU301が読み込むための記憶部304に記憶させてあり、アクセスコードデータベース記憶部として機能する。
以下、上述した構成の第2の実施形態のアイリス認証システムの動作について各図を参照しつつ説明する。図17は、本発明の第2の実施形態のアイリス入力アダプターの動作を説明するフローチャートである。
CPU540は、ボタン102のオン信号を得ると(ステップSC1)、上述した第1の実施形態で説明したのと同様に、図示しない配線で接続された光源部101と照明部138とが点灯し、この点灯を図示しない配線で認識すると(ステップC2)、アイリス撮影装置600からの通信待ち状態となる(ステップSC3)。
そして、CPU540は、通信の有無を判断して、通信がなければ(ステップSC4,N)、ボタン102のオン信号の有無を判断して、ボタン102のオン信号が得られている状態であれば処理を上記ステップSC2に戻し(ステップSC5,Y)、ボタン102のオン信号が得られていない状態であれば処理を終了する(ステップSC5,N)。
一方、CPU540は、通信の有無を判断して、通信があれば(ステップSC4,Y)、通信データを受信し(ステップSC6)、その通信データにアクセスコードが含まれている場合には、メモリー533からアクセスコードM10を読み出して、受信したアクセスコードと比較する(ステップSC7)。そして、CPU540は、受信したアクセスコードに応じて、たとえば、アクセスコード1の場合には処理をステップSC10に移し、アクセスコード2の場合には処理をステップSC9に移す。また、CPU540は、アクセスコードがいずれでもない場合には処理をステップSC11に移す。
CPU540は、アクセスコード2の場合には、メモリ−533の本人情報M20から本人情報2を読み出して、アイリス撮影装置600に送信し(ステップSC9)、処理をステップSC11に移す。なお、本人情報2は、アイリス撮影装置600を介して、アイリス認識装置700に転送される。
CPU540は、アクセスコード1の場合には、メモリ−533の本人情報M20から本人情報1を読み出して、アイリス撮影装置600に送信し(ステップSC9)、処理をステップSC11に移す。なお、本人情報1は、アイリス撮影装置600を介して、アイリス認識装置700に転送される。
ステップSC11では、CPU540は、アクセスコードに応じた処理を終了したら(ステップSC8〜SC10)、ボタン102のオン信号の有無を判断して、ボタン102のオン信号が得られている状態であれば処理を上記ステップSC2に戻し(ステップSC11,Y)、ボタン102のオン信号が得られていない状態であれば処理を終了する(ステップSC11,N)。
図18は、本発明の第2の実施形態のアイリス撮影装置の処理の一部を説明するフローチャートである。この図18に示すフローチャートは、図8で説明したフローチャートに準じている。図18のステップSD1は、図8のステップSA20と同一である。つまり、図18は、図8のステップSA19以降の異なる処理のステップを示している。
CPU207は、上記ステップSA19で、アイリスパターンの有ったアイリス画像を登録し、アイリス認識装置300に送信し、表示部206の表示を消灯すると(ステップSA20=ステップSD1)、アイリス入力アダプター500とアイリス認識装置700との間のアイリスコードM10の送受信の橋渡し通信を行う(ステップSD2)。
そして、CPU207は、アイリス入力アダプター500からアイリスコードM10に応じた本人情報M20を受け取ると、その本人情報M20をアイリス認識装置700に転送する(ステップSD3)。次に、CPU207は、アイリス認識装置700から認証結果が送信されると、その認証結果を表示部206に表示して処理を終了する(ステップSD4)。ここでも、同様に、たとえば、認証OKの場合には青色に点灯させ、認証NGの場合には赤色に点灯させる。また、認証の為に用いたアクセスコードを表示して、認識対象者に知らせるようにしてもよい。
図19は、本発明の第2の実施形態のアイリス認識装置の処理を説明するフローチャートである。
アイリス認識装置700では、CPU301が、アイリス撮影装置200からのアイリス画像を受信すると、そのアイリス画像を認識対象の画像として登録し(ステップSB1)、アイリスコードが作成可能か否かを判断し、アイリスコードが作成できなければアクセスコード1に設定して(ステップSE2,N、ステップSE3)、処理をSE6に移し、アイリスコードが作成可能ならばアクセスコード2に設定して(ステップSE2,Y、ステップSE4)、アイリスコードを作成する(ステップSB2)。
ここでは、アイリスコードが作成できない場合とは、アイリス画像の入力を要求しないセキュリティレベルの実施例を指し、そのためアイリス入力アダプター500を用いて撮影した画像からは、アイリスコードが作成できないような画像を入力する。また、アイリス画像の入力を要求するセキュリティレベルでは、アイリス入力アダプター500の照度が低く、鮮明な画像を撮影できない場合や転送エラーの場合などがあって、認証を行えないときには、再度、撮影を行い鮮明な画像を得るようにする。
CPU301は、設定したアクセスコードに応じた本人情報の要求をアイリス撮影装置600に送って、アイリス入力アダプター500に転送させ、アイリス撮影装置600を介してアイリス入力アダプター500から転送されてくる本人情報を受信すると(ステップSE6)、登録してある本人情報と受信した本人情報とを比較するとともに、アイリスコードが作成されている場合には、作成したアイリスコードとアイリスコードDBM1に登録されているアイリスコードとを比較する(ステップSE8)。ここで、ステップSE7の登録データとは、上記した「登録してある本人情報」と「アイリスDBM1に登録されているアイリスコード」を総称して表現している。
CPU301は、アイリスコードが作成されている場合には、アイリスコードと本人情報2との両方が一致した場合には(ステップSE8,Y)、登録者として認証し(ステップSE9)、認証OKの旨の認証結果と、アイリス撮影装置600の表示部206を青色に点灯させる命令(ステップSE10)とをアイリス撮影装置600に転送して処理を終了する。
また、CPU301は、アイリスコードが作成されている場合には、アイリスコードと本人情報2との両方が不一致の場合には(ステップSE8,N)、登録者でないと認証し(ステップSE11)、認証NGの旨の認証結果と、アイリス撮影装置600の表示部206を赤色に点灯させる命令(ステップSE12)とをアイリス撮影装置600に転送して処理を終了する。ただし、運用ルール上CPU301は、本人情報2のみが不一致の場合には、アイリス入力アダプター500を使用している人が、正規の認証対象者ではないが、アイリスコードが登録コードと一致しているために、本人認証OKとすることができる。しかし、反対に、アイリスコードが登録コードと不一致の場合は、本人情報2が一致しても本人認証NGとする。
一方、CPU301は、アイリスコードが作成されていない場合には、本人情報1のみの比較で、本人情報1が一致した場合には(ステップSE8,Y)、登録者として認証し(ステップSE9)、認証OKの旨の認証結果と、アイリス撮影装置600の表示部206を青色に点灯させる命令と(ステップSE10)とをアイリス撮影装置600に転送して処理を終了する。
また、CPU301は、アイリスコードが作成されていない場合には、本人情報1よりもセキュリティの高い本人情報1のみの比較で、本人情報1が不一致の場合には(ステップSE8,N)、登録者でないと認証し(ステップSE11)、認証NGの旨の認証結果と、アイリス撮影装置600の表示部206を赤色に点灯させる命令と(ステップSE12)とをアイリス撮影装置600に転送して処理を終了する。
また、ステップSE7における登録データの比較について、アイリスコードと本人情報との間を次の関係で予め登録データとして登録しておくことでも同様の効果が得られる。
つまり、
(本人データ1)アイリスコード:無、本人情報:本人情報1
(本人データ2)アイリスコード:有、本人情報:本人情報2
とすると、本人データ1が登録データと一致した場合には、アイリス入力アダプター500が本人情報1にある「アダプター認識番号」で登録されたものであることが確認できたことになる。したがって、そのアイリス入力アダプター500を持っている人は、その所有者として登録された本人であるという可能性が高くなる。しかも本人情報1には性別があるので、図示しない監視カメラなどを通して、アイリス入力アダプター500を持っている人を外見から性別で判断できるため、本人データ1では、アイリスを入力しなくても、ある程度のセキュリティレベルで本人認証を行える。そのため、セキュリティレベルの低いところでの認証に適している。
一方、本人データ2が登録データと一致した場合には、アイリス入力アダプター500を使用してアイリスを入力した人が、アイリス入力アダプター500の所有者として登録された本人であり、かつ、予めアイリス認識装置700においてアイリスコードを登録した本人であることを二重に確認することが可能になる。つまり、本人データ2では、非常に高セキュリティな本人認証を行える。
しかし、一致したデータがなければ、アイリス入力アダプター1の所有者として本人認証ができないこと、または、アイリス入力アダプター500を使用してアイリスを入力した人が、アイリス入力アダプター500を所有する本人ではなく、予めアイリス認識装置700においてアイリスコードを登録した本人ではないと判断できる。そのため、セキュリティレベルの高いところでの認証に適している。
上述した本発明の第2の実施形態のアイリス認証システムでは、使用する情報端末のセキュリティレベルに対応して、アイリスを入力しないで本人データ1のみによる本人認証から、アイリスを入力して本人データ2による本人認証するレベルまで幅広く対応することが可能となる。
(第3の実施形態)
図20は、本発明の第3の実施形態のアイリス認識装置のハードウェア構成を説明する概略ブロック図である。このアイリス認識装置800は、アイリス撮影装置200(図3参照)のアイリス撮影機能と、アイリス認識装置300(図6参照)のアイリス認識機能の両方を備えた装置である。
したがって、このアイリス認識装置200は、ズームレンズ202の焦点距離の調整、カメラ203の撮影動作、パン・チルト台204の角度制御、近接センサー205の監視及び表示部206への各種報知情報の表示を含め全体の処理を統括するCPU207と、LAN400(図1参照)に接続するためのインターフェース(I/F)208と、この発明のアイリスを撮影するためのアイリス画像撮影プログラムP20やオペレーティングシステム(OS)P1やアイリス認証プログラムP30等の各種プログラムや撮影した画像データ等の各種データを記憶する記憶部209とを主に備えている。
なお、基本的構成要素は、図3に示したアイリス撮影装置200の符号を流用しているが、CPUと記憶部とI/Fと表示部とは、図6に示したアイリス認識装置300における符号を付してもよい。つまり、前者の場合はアイリス撮影装置200にアイリス認識機能を備えさせ、後者の場合はアイリス認識装置300にアイリス撮影装置を備えることであって、いずれでも同じである。また、各プログラムは、上述した各プログラムと同一であって、同一符号を付し、説明を省略する。
なお、上述した各実施形態のアイリス認証システムでは、本人認証のためにアイリスを使用しているが、比較・判断する画像はアイリスに限らず、特定の画像を登録しておくことによっても本人の認証を行うことは可能である。つまり、アイリス入力アダプターを介して入力可能なものであれば、いずれのものであってもよい。また、このように登録する画像は、登録した本人のみが知り得るものであるため、登録した画像が他人に知られなければ、アイリスの画像の場合と同様に、高いセキュリティチェックを行うことが可能である。
たとえば、図21は社員証のような身分証明カードに印刷されている個人の写真を登録画像として使用したときの動作を示す。この種の身分証明カードに印刷されている写真は、個人を特定するためのものであるから、一般に他人が、その写真と同一のものを手に入れることは不可能なため、本人認証の登録画像として使用することができる。
本発明のアイリス認証システムの一例を説明するネットワーク構成図である。 本発明の第1の実施形態のアイリス撮影動作を説明する図である。 本発明の第1の実施形態のアイリス撮影装置のハードウェア構成を説明する概略ブロック図である。 本発明の第1の実施形態のアイリス撮影装置のソフトウェア構成を説明する概略ブロック図である。 本発明の第1の実施形態のアイリス入力アダプターの概観を説明する図であり、(A)は平面図、(B)はX−X線断面図である。 本発明の第1の実施形態のアイリス認識装置のハードウェア構成を説明する概略ブロック図である。 本発明の第1の実施形態のアイリス認識装置のソフトウェア構成を説明する概略ブロック図である。 本発明の第1の実施形態のアイリス撮影装置の処理を説明するフローチャートである。 本発明の第1の実施形態のアイリス認識装置の処理を説明するフローチャートである。 本発明のアイリス撮影装置による広角撮影画像からアイリス周辺部を抽出する概念を説明する図である。 本発明のアイリス撮影装置による拡大撮影画像からアイリス画像を抽出する概念を説明する図である。 本発明の第2の実施形態のアイリス入力アダプターのハードウェア構成を示す概略ブロック図である。 本発明の第2の実施形態のアイリス入力アダプターの概観を説明する図であり、(A)は平面図、(B)はX−X線断面図である。 本発明の第2の実施形態のアイリス撮影装置のハードウェア構成を説明する概略ブロック図である。 本発明の第2の実施形態のアイリス認識装置のハードウェア構成を説明する概略ブロック図である。 本発明の第2の実施形態のアイリス認識装置のソフトウェア構成を説明する概略ブロック図である。 本発明の第2の実施形態のアイリス入力アダプターの動作を説明するフローチャートである。 本発明の第2の実施形態のアイリス撮影装置の処理の一部を説明するフローチャートである。 本発明の第2の実施形態のアイリス認識装置の処理を説明するフローチャートである。 本発明の第3の実施形態のアイリス認識装置のハードウェア構成を説明する概略ブロック図である。 本発明の第3の実施形態の登録画像撮影動作を説明する図である。 従来のアイリス撮影概念を説明する図である。
符号の説明
1000 アイリス認証システム
100 アイリス入力アダプター
200 アイリス撮影装置
300 アイリス認識装置
400 LAN

Claims (18)

  1. 認識対象者に接眼させて覗かせる覗き穴が成形され、当該覗き穴の周縁に適宜配置した光源部及びアイリス領域を照明する照明部を備えたアイリス入力アダプターと、
    前記アイリス入力アダプターの前記照明部及び前記光源部の点灯中に認識対象者を広角撮影する広角撮影手段と、
    前記広角撮影手段が撮影した画像データ中から前記光源部が点灯している部分の特徴パターンを抽出するパターン抽出手段と、
    前記パターン抽出手段が抽出した特徴パターンを基にアイリス位置を算出するアイリス位置算出手段と、
    前記アイリス位置算出手段が算出したアイリス位置に合焦させてアイリスを拡大撮影する拡大撮影手段と、
    前記拡大撮影手段によって撮影されたアイリス画像データを符号化してアイリスコードを作成するアイリスコード作成手段と、
    認証対象者のアイリスコードとして予め登録されているアイリスコードを呼び出して、前記アイリスコード作成手段が今回作成したアイリスコードと呼び出したアイリスコードとを比較するアイリスコード比較手段と、
    アイリスコードが一致した場合には正規の認識対象者と判定し、アイリスコードが不一致の場合には不正な認識対象者と判定する認識対象者判定手段と、を備えることを特徴とするアイリス認証システム。
  2. 前記アイリス入力アダプターと、
    前記広角撮影手段、前記パターン抽出手段、前記アイリス位置算出手段及び前記拡大撮影手段を備えるアイリス撮影装置と、
    前記アイリスコード作成手段、前記アイリスコード比較手段及び前記認識対象者判定手段を備えるアイリス認識装置とからなり、
    前記アイリス撮影装置及び前記アイリス認識装置をネットワークによって互いに通信可能に接続したことを特徴とする請求項1に記載のアイリス認証システム。
  3. 前記アイリス入力アダプターと、
    前記広角撮影手段、前記パターン抽出手段、前記アイリス位置算出手段、前記拡大撮影手段、前記アイリスコード作成手段、前記アイリスコード比較手段及び前記認識対象者判定手段を備えるアイリス認識装置とからなることを特徴とする請求項1に記載のアイリス認証システム。
  4. さらに、前記アイリスコード作成手段が作成したアイリスコードを認証対象者のアイリスコードとして登録しておくアイリスコード登録手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のアイリス認証システム。
  5. さらに、前記アイリス入力アダプターには、書き込み及び消去禁止かつ読み出し可能に認識対象者の本人情報を記憶しておく本人情報記憶部と、前記本人情報記憶部に記憶された本人情報を送信する通信部とを備え、
    前記アイリス認識装置には、認識対象者の本人情報を登録しておく本人情報データベースを記憶した本人情報データベース記憶部と、前記アイリス入力アダプターから送信された本人情報と前記本人情報データベース記憶部に記憶された本人情報とを比較する本人情報比較手段と、一致している場合に認証対象者が正規の認識対象者であると判定する本人情報判定手段と、を備え、認識対象者判定手段の判定結果と前記本人情報判定手段の判定結果とによって認識対象者を認証することを特徴とする請求項2又は3に記載のアイリス認証システム。
  6. 前記アイリス入力アダプターには、種類に応じてアクセス状況を分けるアクセスコードを付与して少なくとも2種類の本人情報を前記本人情報記憶部に記憶させておき、
    前記アイリス認識装置には、所定の認証レベルに応じて前記本人情報記憶部に記憶された本人情報にアクセスするためのアクセスコードを登録しておくアクセスコードデータベースを記憶したアクセスコードデータベース記憶部と、所定の認証レベルに応じて要求する本人情報を判定するためのアクセスコードを決定するアクセスコード判定手段とを備え、
    アクセスコードに対応させて少なくとも2種類の本人情報を本人情報データベース記憶部に記憶しておき、本人情報比較手段は、前記アクセスコード判定手段が判定したアクセスコードに応じて前記アイリス入力アダプターから転送されてきた本人情報と、前記本人情報データベース記憶部に記憶された本人情報とを比較し、本人情報判定手段は、本人情報比較手段の比較結果の一致・不一致も本人認証の基準して判定することを特徴とする請求項5に記載のアイリス認証システム。
  7. 前記本人情報記憶部と前記本人情報データベース記憶部とには、前記アイリスコードを前記アクセスコードとし、前記アイリスコードに対応させて本人情報を記憶しておき、前記アイリスコード作成手段が作成したアイリスコードに応じて本人情報を前記アイリス入力アダプターから本人情報を読み出し、前記本人情報判定手段が、前記アクセスコードとしての前記アイリスコードに基づいて本人情報を判定するようにしたことを特徴とする請求項6に記載のアイリス認証システム。
  8. 前記アクセスコードを、アイリス画像の入力の有無による少なくとも2種類のコードとし、前記本人情報記憶部と前記本人情報データベース記憶部とに、アイリス入力アダプターからアイリス画像を入力しないときに判断の対象とする本人情報を記憶しておくことを特徴とする請求項6に記載のアイリス認証システム。
  9. 認識対象者に接眼させて覗かせる覗き穴を成形し、当該覗き穴の周縁に適宜配置した光源部と、アイリス領域を照明する照明部とを備えたことを特徴とするアイリス入力アダプター。
  10. 前記光源部を、前記覗き穴の周縁にリング状に配置したことを特徴とする請求項7に記載のアイリス入力アダプター。
  11. 前記光源部と前記照明部の少なくも一方に近赤外線領域の光を発する発光素子を実装したことを特徴とする請求項9又は10に記載のアイリス入力アダプター。
  12. 認識対象者の本人情報を読み出しのみ可能に記憶する本人情報記憶部を備えたことを特徴とする請求項9〜11のいずれかに記載のアイリス入力アダプター。
  13. 前記本人情報記憶部には、認証レベルに応じた少なくとも2種類の本人情報をアイリスコードに対応させて記憶したことを特徴とする請求項12に記載のアイリス入力アダプター。
  14. 前記光源部と前記照明部とを点灯させる点灯ボタンを備えることを特徴とする請求項9〜13のいずれかに記載のアイリス入力アダプター。
  15. 認識対象者に接眼させて覗かせる覗き穴を成形し、当該覗き穴の周縁に適宜配置した光源部及びアイリス領域を照明する照明部を備えたアイリス入力アダプターの前記照明部及び前記光源部の点灯中に認識対象者を広角撮影する広角撮影手段と、
    前記広角撮影手段が撮影した画像データ中から前記光源部が点灯している部分の特徴パターンを抽出するパターン抽出手段と、
    前記パターン抽出手段が抽出した特徴パターンを基にアイリス位置を算出するアイリス位置算出手段と、
    前記アイリス位置算出手段が算出したアイリス位置に合焦させてアイリスを拡大撮影する拡大撮影手段と、
    前記拡大撮影手段によって撮影されたアイリス画像データを符号化して作成されるアイリスコードと認証対象者のアイリスコードとして予め登録されているアイリスコードとを比較し、アイリスコードが一致した場合には正規の認識対象者と判定し、アイリスコードが不一致の場合には不正な認識対象者と判定するアイリス認識装置に、前記アイリス画像データを転送する通信手段とを備えることを特徴とするアイリス撮影装置。
  16. 認識対象者に接眼させて覗かせる覗き穴を成形し、当該覗き穴の周縁に適宜配置した光源部及びアイリス領域を照明する照明部を備えたアイリス入力アダプターの前記照明部及び前記光源部の点灯中に認識対象者を広角撮影する広角撮影手段と、
    前記広角撮影手段が撮影した画像データ中から前記光源部が点灯している部分の特徴パターンを抽出するパターン抽出手段と、
    前記パターン抽出手段が抽出した特徴パターンを基にアイリス位置を算出するアイリス位置算出手段と、
    前記アイリス位置算出手段が算出したアイリス位置に合焦させてアイリスを拡大撮影する拡大撮影手段と、
    前記拡大撮影手段によって撮影されたアイリス画像データを符号化してアイリスコードを作成するアイリスコード作成手段と、
    認証対象者のアイリスコードとして予め登録されているアイリスコードを呼び出して、前記アイリスコード作成手段が今回作成したアイリスコードと呼び出したアイリスコードとを比較するアイリスコード比較手段と、
    アイリスコードが一致した場合には正規の認識対象者と判定し、アイリスコードが不一致の場合には不正な認識対象者と判定する認識対象者判定手段と、を備えることを特徴とするアイリス認識装置。
  17. 認識対象者に接眼させて覗かせる覗き穴を成形し、当該覗き穴の周縁に適宜配置した光源部と、アイリス領域を照明する照明部とを備えたアイリス入力アダプターの前記光源部及び前記照明部を点灯させておき、認識対象者を広角撮影し、取得した画像データ中から前記光源部が点灯している部分の特徴パターンを抽出し、当該特徴パターンを基に算出されるアイリス位置に合焦させて拡大撮影してアイリス画像データを取得し、当該アイリス画像データを符号化してアイリスコードを作成し、認識対象者のアイリスコードとして予め登録されているアイリスコードを呼び出して、今回作成した当該アイリスコードと呼び出したアイリスコードとを比較し、アイリスコードが一致した場合には正規の認識対象者と判定し、アイリスコードが不一致の場合には不正な認識対象者と判定することを特徴とするアイリス認証方法。
  18. 認識対象を覗かせる覗き穴を成形し、当該覗き穴の周縁に適宜配置した光源部及び認識対象を照明する照明部を備えた認識対象入力アダプターと、
    前記認識対象入力アダプターの前記照明部及び前記光源部の点灯中に認識対象を広角撮影する広角撮影手段と、
    前記広角撮影手段が撮影した画像データ中から前記光源部が点灯している部分の特徴パターンを抽出するパターン抽出手段と、
    前記パターン抽出手段が抽出した特徴パターンを基に認識対象位置を算出する認識対象位置算出手段と、
    前記認識対象位置算出手段が算出した認識対象位置に合焦させて認識対象を拡大撮影する拡大撮影手段と、
    前記拡大撮影手段によって撮影された認識対象の画像データを符号化して認識対象コードを作成する認識対象コード作成手段と、
    認識対象の認識対象コードとして予め登録されている認識対象コードを呼び出して、前記認識対象コード作成手段が今回作成した認識対象コードと呼び出した認識対象コードとを比較する認識対象コード比較手段と、
    認識対象コードが一致した場合には正規の認識対象と判定し、認識対象コードが不一致の場合には不正な認識対象と判定する認識対象判定手段と、を備えることを特徴とする登録対象認証システム。
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