JP2017207930A - 虹彩認証装置及び虹彩認証プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】目の画像における虹彩への映り込みが少ない場合、当該目の画像を使用して虹彩認証を適切に行うことを可能とすることを目的とする。【解決手段】第１領域分割部（２３）は、赤外線を照射して撮影した第１画像の虹彩を含む第１領域を複数の第１分割領域に分割する。第２領域分割部（２４）は、赤外線を照射しないで撮影した第２画像の第１領域に対応する第２領域を、複数の第２分割領域に分割する。分割領域選択部（２６）は、第１分割領域内の輝度値を代表する第１代表値と、第１分割領域の位置に対応する第２分割領域内の輝度値を代表する第２代表値との相違の度合いが大きい第１分割領域を選択する。虹彩認証可否判定部（２７）は、選択された第１分割領域における虹彩の面積の割合に基づいて設定された重み値の合計が閾値以上の第１画像を虹彩認証に利用可能であると判定する。【選択図】図１

Description

本発明は、虹彩認証装置及び虹彩認証プログラムに関する。

虹彩パターンは、個人の生体の特徴を固有に表し、装置に直接接触せずに認証を行うことができるため、個人認証への使用に適している。しかしながら、携帯端末装置などの認証を行う環境が多様な装置で個人認証に虹彩パターンを使用する場合、虹彩認証に使用する目の画像に周囲の光が映り込むことで認証を適切に行うことができない場合がある。

上記問題に対応するため、目の画像に周囲の光が映り込むことで虹彩認証を適切に行うことができないことを判定する技術が存在する。当該技術では、可視光照明を使用して撮影した目の画像の輝度特徴と、可視光照明を使用しないで撮影した目の画像の輝度特徴とを比較する。可視光照明を使用して撮影した目の画像の輝度特徴と、可視光照明を使用しないで撮影した目の画像の輝度特徴との差が小さい場合、当該目の画像を使用して虹彩認証を適切に行うことができないと判定する。可視光照明を使用して撮影した目の画像の輝度特徴と、可視光照明を使用しないで撮影した目の画像の輝度特徴との差が小さい場合は、可視光照明を使用しないで撮影した目の画像への周囲の光などの映り込みが多い。

特開２００９−１８７３７５号公報

しかしながら、目全体の画像への周囲の光などの映り込みが多い場合であっても、虹彩部分以外の部分への映り込みと比較して、虹彩部分への映り込みが少ない場合、虹彩認証を適切に行うことができる。上記技術では、目全体の画像の輝度特徴を使用しているため、虹彩部分への映り込みが少ない場合であっても、当該目の画像を使用した虹彩認証を適切に行うことができない、という誤判定を行う場合がある。

本発明は、１つの側面として、目の画像における虹彩への映り込みが少ない場合、当該目の画像を使用して虹彩認証を適切に行うことを可能とすることを目的とする。

１つの実施形態では、第１領域分割部は、赤外線を照射して虹彩認証対象の目を撮影した第１画像の虹彩を含む第１領域を複数の第１分割領域に分割する。第２領域分割部は、赤外線を照射しないで目を撮影した第２画像の第１領域に対応する第２領域を、各々が複数の第１分割領域の各々に対応する複数の第２分割領域に分割する。重み設定部は、複数の第１分割領域の各々に、虹彩を含む分割領域に対応するか否かに基づいて決定される重み値を設定する。分割領域選択部は、各々の第１分割領域内の輝度値を代表する第１代表値の各々と、複数の第１分割領域の各々の位置に対応する各々の第２分割領域内の輝度値を代表する第２代表値の各々との相違の度合いが大きい第１分割領域を選択する。虹彩認証部は、選択された第１分割領域に設定された重み値の合計が閾値以上の第１画像を虹彩認証に利用可能であると判定する。

１つの側面として、目の画像における虹彩への映り込みが少ない場合、当該目の画像を使用して虹彩認証を適切に行うことを可能とする。

実施形態に係る虹彩認証装置の要部機能の一例を示すブロック図である。 実施形態に係る虹彩認証装置のハードウェアの構成の一例を示すブロック図である。 実施形態に係る虹彩認証処理の概要を説明するための概念図である。 実施形態に係る虹彩認証処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態に係る虹彩認証可否判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態に係る第１画像の一例を示す概念図である。 実施形態に係る第２画像の一例を示す概念図である。 実施形態に係る第１分割領域の一例を示す概念図である。 実施形態に係る第２分割領域の一例を示す概念図である。 実施形態に係る重み値の一例を示す概念図である。 実施形態に係る第１分割領域の選択を説明するための概念図である。 実施形態に係る第１分割領域の一例を示す概念図である。 実施形態に係る第２分割領域の一例を示す概念図である。 実施形態に係る重み値の一例を示す概念図である。 実施形態に係る第１分割領域の選択を説明するための概念図である。

以下、図面を参照して実施形態の一例を詳細に説明する。

図１に示す虹彩認証装置１０は、画像取得部２１、赤外線照射部２２、第１領域分割部２３、第２領域分割部２４、重み設定部２５、分割領域選択部２６、及び虹彩認証可否判定部２７を含む。画像取得部２１はユーザの目の画像を撮影し、赤外線照射部２２はユーザの目に赤外線を照射する。

第１領域分割部２３は、赤外線照射部２２で赤外線を照射して画像取得部２１で撮影した第１画像の虹彩を含む第１領域を複数の第１分割領域に分割する。第２領域分割部２４は、赤外線を照射しないで画像取得部２１で撮影した第２画像の第１領域に対応する第２領域を、各々が複数の第１分割領域の各々に対応する複数の第２分割領域に分割する。重み設定部２５は、複数の第１分割領域の各々に、虹彩を含む分割領域に対応するか否かに基づいて決定され、虹彩の割合が多い分割領域ほど重みを重くした重み値を設定する。

分割領域選択部２６は、第１代表値の各々と、第２代表値の各々との相違の度合いが大きい第１分割領域を選択する。第１代表値は、第１分割領域の各々の特徴を表す値であり、各々の第１分割領域内の輝度値を用いて定められる。第１代表値としては、第１分割領域内の複数の画素の輝度値の平均値、第１分割領域内の複数の画素の輝度値の中間値、または第１分割領域内の複数の画素の輝度値の最大値を用いることができる。複数の画素は、第１分割領域内の全画素であってもよいし、第１分割領域内から所定の規則でサンプリングした画素であってもよい。

第２代表値は、第２分割領域の各々の特徴を表す値であり、第１分割領域と同様に、各々の第２分割領域内の輝度値を用いて定められる。第２代表値としては、第１代表値に対応させて、第２分割領域内の複数の画素の輝度値の平均値、第２分割領域内の複数の画素の輝度値の中間値、または第２分割領域内の複数の画素の輝度値の最大値を用いることができる。複数の画素は、第２分割領域内の全画素であってもよいし、第２分割領域内から所定の規則でサンプリングした画素であってもよい。虹彩認証可否判定部２７は、選択された第１分割領域に設定された重み値の合計が閾値以上である第１画像を虹彩認証に利用可能であると判定する。

第１代表値と対応する第２代表値との相違の度合いが大きいということは、当該第１分割領域における映り込みが少ないということである。映り込みが少ない場合、赤外線を照射して撮影した第１画像の第１代表値の各々は、赤外線を照射しないで撮影した第２画像の第１代表値の各々に対応する第２代表値の各々より大きいからである。一方、例えば、ユーザの前方にある物体がユーザの目に映り込む場合、当該物体には赤外線が照射されない。したがって、当該物体の映り込みが存在する第１分割領域の第１代表値と、対応する位置の第２分割領域の第２代表値との相違の度合いは小さい。

虹彩認証装置１０は、一例として、図２に示すように、プロセッサの一例であるＣＰＵ（Central Processing Unit）３１、一次記憶部３２、二次記憶部３３、外部インターフェイス３４、赤外線ライト３５、赤外線カメラ３６及びディスプレイ３７を含む。ＣＰＵ３１、一次記憶部３２、二次記憶部３３、外部インターフェイス３４、赤外線ライト３５、赤外線カメラ３６、及びディスプレイ３７は、バス３９を介して相互に接続されている。

一次記憶部３２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性のメモリである。二次記憶部３３は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、又はＳＳＤ（Solid State Drive）などの不揮発性のメモリである。

二次記憶部３３は、プログラム格納領域３３Ａ及びデータ格納領域３３Ｂを含む。プログラム格納領域３３Ａは、一例として、虹彩認証プログラムなどのプログラムを記憶している。データ格納領域３３Ｂは、一例として、虹彩認証プログラムを実行している間に生成される中間データを記憶する。

ＣＰＵ３１は、プログラム格納領域３３Ａから虹彩認証プログラムを読み出して一次記憶部３２に展開する。ＣＰＵ３１は、虹彩認証プログラムを実行することで、図１の第１領域分割部２３、第２領域分割部２４、重み設定部２５、分割領域選択部２６及び虹彩認証可否判定部２７として動作する。なお、虹彩認証プログラムなどのプログラムは、外部サーバに記憶され、ネットワークを介して、一次記憶部３２に展開されてもよい。また、虹彩認証プログラムなどのプログラムは、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの非一時的記録媒体に記憶され、記録媒体読込装置を介して、一次記憶部３２に展開されてもよい。

赤外線ライト３５は、赤外線照射部２２の一例であり、ユーザの目に照明を当てるように赤外線を照射する。赤外線カメラ３６は、画像取得部２１の一例であり、赤外線及び自然光の両方に感度をもつカメラである。赤外線カメラ３６は、赤外線ライト３５で照明を当てられたユーザの目、及び赤外線ライト３５で照明を当てられていないユーザの目を各々撮影し、撮影された画像のデータは、例えば、二次記憶部３３のデータ格納領域３３Ｂに記憶される。撮影するユーザの目は、虹彩認証装置１０に、ユーザの目の虹彩パターンを登録する際に右目または左目の何れかに予め設定され、設定された側の目が赤外線カメラ３６で撮影される。

ディスプレイ３７は、ユーザが確認することができるように、例えば、撮影される前のユーザの目の画像または撮影されたユーザの目の画像、虹彩認証可否の判定結果、及びユーザに対する指示などを表示する。外部インターフェイス３４には、外部装置が接続され、外部インターフェイス３４は、外部装置とＣＰＵ３１との間の各種情報の送受信を司る。赤外線ライト３５、赤外線カメラ３６及びディスプレイ３７が虹彩認証装置１０に含まれている例について説明した。しかしながら、赤外線ライト３５、赤外線カメラ３６及びディスプレイ３７の全部または一部は、外部インターフェイス３４を介して接続される外部装置であってもよい。

なお、虹彩認証装置１０は、例えば、スマートフォンであってよいが、本実施形態は、これに限定されない。例えば、虹彩認証装置１０は、タブレット、デジタルカメラまたは携帯型ゲーム装置などの携帯可能な装置であってよい。また、虹彩認証装置１０の一部または全部は、赤外線ライト３５、赤外線カメラ３６及びディスプレイ３７などと離隔して、例えば、ネットワークを介して配置されたコンピュータであってよい。

ネットワークを介して配置されたコンピュータを虹彩認証装置１０とする場合、虹彩認証プログラムをネットワークを介して配置されたコンピュータとしてのサーバに格納する。赤外線ライト３５、赤外線カメラ３６及びディスプレイ３７などを備えた情報端末で第１画像及び第２画像を取得する。情報端末から送信された第１画像及び第２画像を用いてサーバで虹彩認証処理を行い、虹彩認証可否の判定結果、ユーザに対する指示、及び虹彩認証の判定結果などをサーバから情報端末に送信する。

次に、虹彩認証装置１０の作用の概略について説明する。本実施形態では、図３に例示するように、ＣＰＵ３１は、赤外線ライト３５でユーザの目に赤外線を照射して赤外線カメラ３６でユーザの目を撮影した第１画像５１Ａを取得する。また、ＣＰＵ３１は、赤外線を照射しないで赤外線カメラ３６でユーザの目を撮影した第２画像５１Ｂを取得する。ＣＰＵ３１は、抽出部６１Ａで、第１画像５１Ａの虹彩を含む第１領域を抽出し、抽出部６１Ｂで、第２画像５１Ｂの虹彩を含む第２領域を抽出する。

ＣＰＵ３１は、分割部６２Ａで、第１領域を複数の第１分割領域に分割し、分割部６２Ｂで、第２領域を各々が複数の第１分割領域の各々に対応する複数の第２分割領域に分割する。ＣＰＵ３１は、設定部６４で、複数の第１分割領域の各々に、虹彩を含む分割領域に対応するか否かに基づいて決定される重み値を設定する。例えば、図８に例示するように、瞳孔８２Ａの中心を含む第１分割領域及び第１領域７１Ａの外周の第１分割領域に重み値０．１を設定し、瞳孔８２Ａと虹彩８１Ａとを含む第１分割領域に０．３を設定し、虹彩８１Ａのみを含む第１分割領域に１を設定する。

ＣＰＵ３１は、取得部６３Ａで、各々の第１分割領域内の複数の画素の輝度値を代表する第１代表値の各々を取得し、取得部６３Ｂで、複数の第１分割領域の各々に対応する各々の第２分割領域内の複数の画素の輝度値を代表する第２代表値の各々を取得する。上記したように、第１代表値が各々の第１分割領域内の全画素の輝度値の平均値である場合、第２代表値は各々の第２分割領域内の全画素の輝度値の平均値であってよい。

ＣＰＵ３１は、選択部６５で、第１分割領域の第１代表値と第１分割領域に対応する位置の第２分割領域の第２代表値との相違の度合いに基づいて、相違の度合いが大きい第１分割領域を選択することを、第１領域の全ての第１分割領域に対して実行する。例えば、相違の度合いは、第１分割領域の第１代表値と、当該第１分割領域に対応する位置の第２分割領域の第２代表値との差であってよい。即ち、第１代表値と第２代表値との差が大きい場合、相違の度合いが大きい。この場合、式（１）に例示するように、第１代表値と第２代表値との差が所定の値を越える場合、第１分割領域を選択する。
第１代表値−第２代表値＞所定の値 …（１）

なお、相違の度合いが、第１代表値と第２代表値との差である例について説明したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、相違の度合いは、第１代表値と第２代表値との比であってもよい。即ち、第２代表値に対する第１代表値の比が大きい場合、相違の度合いが大きい。この場合、式（２）に例示するように、第２代表値に対する第１代表値の比が所定の値を越える場合、第１分割領域を選択する。
第１代表値／第２代表値＞所定の値 …（２）

なお、第１画像は赤外線を照射して撮影され、第２画像は赤外線を照射しないで撮影されるため、通常であれば、第１分割領域内の輝度値の代表値である第１代表値は、第２分割領域内の輝度値の代表値である第２代表値よりも大きい。したがって、式（１）の左辺は正の値となる。しかしながら、例外的な状態に対処するため、式（１）の左辺が負の値となる場合、当該第１分割領域を選択しないようにしてもよい。例外的な状態が、映り込みの少ない分割領域で発生する可能性は低いためである。

上記したように、第１画像は赤外線を照射して撮影され、第２画像は赤外線を照射しないで撮影されるため、通常、式（２）の左辺は１より大きい値になる。しかしながら、例外的な状態に対処するため、式（２）の左辺が１より小さい値となる場合、当該第１分割領域を選択しないようにしてもよい。例外的な状態が、映り込みの少ない分割領域で発生する可能性は低いためである。

ＣＰＵ３１は、判定部６６で、選択された第１分割領域に設定された重み値の合計が閾値以上である場合、第１画像５１Ａを虹彩認証に利用可能であると判定する。

上記したように、第１代表値と対応する第２代表値との相違の度合いが大きいということは、当該第１分割領域における映り込みが少ないということである。一方、映り込みが存在する第１分割領域の第１代表値と、対応する位置の第２分割領域の第２代表値との相違の度合いは小さい。

また、虹彩を含む分割領域に対応するか否かに基づいて決定される重み値を第１分割領域の各々に設定しているので、相違の度合いが大きい第１分割領域の重み値の合計が大きいことは、映り込みが少なく、かつ、虹彩を含む第１分割領域の数が多いことを表す。したがって、重み値の合計が閾値以上である場合、第１画像５１Ａは虹彩認証に利用可能であると判定される。

なお、抽出部６１Ａ及び抽出部６１Ｂを１つの抽出部で構成し、第１画像からの第１領域の抽出及び第２画像からの第２領域の抽出を順次行うようにしてもよい。また、分割部６２Ａ及び分割部６２Ｂを１つの分割部で構成し、第１領域の第１分割領域への分割及び第２領域の第２分割領域への分割を順次行うようしてもよい。また、取得部６３Ａ及び取得部６３Ｂを１つの取得部で構成し、第１分割領域からの第１代表値の取得及び第２分割領域からの第２代表値の取得を１つの取得部で行うようにしてもよい。

次に、虹彩認証装置１０の作用について説明する。図４に虹彩認証処理を例示する。例えば、ユーザが虹彩認証装置１０の電源をオンすると、ＣＰＵ３１は、ステップ１０１で、撮影した画像が虹彩認証に利用可能であるか否か判定する虹彩認証可否判定処理を行う。虹彩認証可否判定処理の詳細については後述する。ＣＰＵ３１は、ステップ１０２で、ステップ１０１の判定結果が、撮影した画像が虹彩認証に利用可能であることを示すか否か判定し、ステップ１０２の判定が否定された場合、即ち、利用可能でなければ、ステップ１０１に戻る。

ステップ１０２の判定が肯定された場合、即ち、利用可能であれば、ＣＰＵ３１は、ステップ１０３で虹彩認証を実行する。虹彩認証には、予め登録してある虹彩パターンとのパターンマッチングなどの既存の技術を適用することができる。ＣＰＵ３１は、ステップ１０４で、ステップ１０３の虹彩認証の結果を判定し、ステップ１０３の判定が否定された場合、即ち、認証をパスしなかった場合、ステップ１０１に戻る。ステップ１０３の判定が肯定された場合、即ち、認証をパスした場合、虹彩認証処理を終了する。

図５に、図４のステップ１０１の虹彩認証可否判定処理を例示する。ＣＰＵ３１は、ステップ１４１で、赤外線ライト３５を照射して赤外線カメラ３６で撮影することで、上記したように、予め設定された側の目の第１画像を取得する。

ＣＰＵ３１は、ステップ１４２で、パターンマッチングなどの既存の技術を使用して、第１画像が目の画像を含むか否か判定する。ステップ１４２の判定が否定された場合、即ち、ユーザが赤外線カメラ３６のレンズから目を逸らしていた、などにより目が撮影されていない場合、ＣＰＵ３１は、ステップ１４１に戻る。

ステップ１４２の判定が肯定された場合、即ち、第１画像が目の画像を含む場合、ＣＰＵ３１は、ステップ１４３で、図６Ａに例示するように、虹彩８１Ａを含む第１領域７１Ａを第１画像から抽出する。ＣＰＵ３１は、ステップ１４４で、赤外線ライト３５を照射しないで赤外線カメラ３６で第２画像を撮影することで、第１画像と同じ側の目の画像を第２画像として取得する。ＣＰＵ３１は、ステップ１４５で、パターンマッチングなどの既存の技術を使用して第２画像が目の画像を含むか否か判定する。ステップ１４５の判定が否定された場合、即ち、ユーザが赤外線カメラ３６のレンズから目を逸らしていた、などにより目が撮影されていない場合、ＣＰＵ３１は、ステップ１４１に戻る。

なお、ステップ１４１及びステップ１４４において、ユーザの一方の目を撮影する例について説明したが、本実施形態は、これに限定されない。ユーザの両目を撮影し、各々の目の画像について以下の処理を行うようにしてもよい。

ステップ１４５の判定が肯定された場合、ＣＰＵ３１は、ステップ１４６で、図６Ｂに例示するように、虹彩８１Ｂを含み、第１領域７１Ａの画像に対応する第２領域７１Ｂを、第２画像から抽出する。ＣＰＵ３１は、ステップ１４７で、第１領域７１ＡをＮ個（Ｎは２以上の整数）の第１分割領域に分割し、第１領域７１Ａを第１分割領域に分割するパターンと同様の分割パターンで、第２領域７１Ｂを第１分割領域の各々に対応するＮ個の第２分割領域に分割する。

図７Ａ及び図７Ｂには、第１領域７１Ａ及び第２領域７１Ｂを各々縦横５×５の２５個の矩形に分割した例を示す。しかしながら、本実施形態は、これに限定されない。分割数は２５個より多くてもよいし、少なくてもよい。また、第１分割領域及び第２分割領域の各々の形状は、矩形ではなく、三角形、または六角形などであってもよい。ただし、第１分割領域及び第２分割領域の形状は、同じ形状とする。

ＣＰＵ３１は、ステップ１４８で、第１分割領域の各々に、虹彩を含む分割領域に対応するか否かに基づいて決定される重み値を設定する。詳細には、まず、ハフ変換、またはパターンマッチングなどの既存の技術を使用して、第１領域７１Ａから、瞳孔の中心位置、瞳孔の外周、及び虹彩の外周の情報を取得する。

次に、取得した瞳孔の中心位置、瞳孔の外周、及び虹彩の外周の情報に基づいて、瞳孔及び虹彩を特定し、第１分割領域に含まれる虹彩の面積の割合の大きさに従って、第１分割領域に重み値を設定する。したがって、撮影条件または撮影状況によって、撮影される虹彩の大きさ及び位置、及び瞳孔の大きさ及び位置が異なったとしても、虹彩認証への影響が大きい虹彩の面積の割合が大きい第１分割領域に大きい重み値を設定することができる。

上記したように、図８では、瞳孔８２Ａの中心を含む第１分割領域及び第１領域７１Ａの外周の第１分割領域に重み値０．１を設定し、瞳孔８２Ａと虹彩８１Ａとを含む第１分割領域に０．３を設定し、虹彩８１Ａのみを含む第１分割領域に１を設定した例を示す。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。例えば、第１分割領域において、虹彩８１Ａが占める面積の割合が１００％である場合には、第１分割領域に重み値１を設定してもよい。また、第１分割領域が虹彩８１Ａと瞳孔８２Ａとを含み、虹彩８１Ａが占める面積の割合が５０％以上の場合には、第１分割領域に重み値０．３を設定してもよい。また、第１分割領域が虹彩８１Ａ及び瞳孔８２Ａ以外の白目を含む場合には、第１分割領域に重み値０．１を設定してもよい。

ＣＰＵ３１は、ステップ１４９で、複数の第１分割領域の各々の第１代表値の各々と、複数の第２分割領域の各々の第２代表値の各々との相違の度合いに基づいて、相違の度合いが大きい第１分割領域を選択する。詳細には、まず、第１代表値の一例である各々の第１分割領域内の全画素の輝度値の平均値を取得し、第２代表値の一例である各々の第２分割領域内の全画素の輝度値の平均値を取得する。

次に、例えば、式（３）に示すように、第１分割領域内の全画素の輝度値の平均値と、当該第１分割領域に対応する位置の第２分割領域内の全画素の輝度値の平均値との差が、所定の値を越える場合、当該第１分割領域を選択することを、全ての第１分割領域に対して実行する。図９の例では、選択された第１分割領域を１、選択されなかった第１分割領域を０で表している。
第１分割領域内の全画素の輝度値の平均値−第２分割領域内の全画素の輝度値の平均値
＞所定の値 …（３）

映り込み８３Ａが存在する場合、上記したように、当該映り込み８３Ａを含む第１分割領域の輝度値の平均値と当該第１分割領域に対応する位置の第２分割領域の輝度値の平均値との差は小さい。したがって、図９に例示するように、映り込み８３Ａの割合が大きい第１分割領域は選択されない。

なお、相違の度合いが、第１分割領域内の全画素の輝度値の平均値の各々と、第１分割領域の各々に対応する位置の第２分割領域内の全画素の輝度値の平均値の各々との差である例について説明したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、式（４）に示すように、相違の度合いは、第１分割領域内の全画素の輝度値の平均値の各々と、第１分割領域の各々に対応する位置の第２分割領域内の輝度値の平均値の各々との比であってもよい。
第１分割領域内の全画素の輝度値の平均値／第２分割領域内の全画素の輝度値の平均値
＞所定の値 …（４）

ＣＰＵ３１は、ステップ１５０で、第１画像が虹彩認証に利用可能であるか否か判定するために使用する閾値Ｔを決定する。詳細には、式（５）に例示するように、図８に例示する全ての第１分割領域の重み値を合計して、合計した値に判定所要率ｎを乗算する。判定所要率ｎは図３のステップ１０３の虹彩認証の虹彩認証可能性能において決定される、虹彩全体の面積に対して映り込みのない虹彩の面積が占める割合である。
Ｔ＝全ての第１分割領域の重み値の合計×ｎ … （５）

ＣＰＵ３１は、ステップ１５１で、第１画像が虹彩認証に利用可能であるか否か判定する。詳細には、式（６）に例示するように、選択された第１分割領域に設定された重み値の合計が閾値Ｔ以上であるか否か判定する。
選択された第１分割領域に設定された重み値の合計≧Ｔ …（６）

ステップ１５１の判定が肯定された場合、即ち、第１画像が虹彩認証に利用可能である場合、ＣＰＵ３１は、ステップ１５２で、フラグＦに１を設定し、虹彩認証可否判定処理を終了する。ステップ１５１の判定が否定された場合、即ち、第１画像が虹彩認証に利用可能でない場合、フラグＦに０を設定し、虹彩認証可否判定処理を終了する。フラグＦは、虹彩認証可否判定の結果を表すフラグであって、例えば、二次記憶部３３のデータ格納領域３３Ｂに含まれている。

フラグＦは、図４のステップ１０２で、第１画像が虹彩認証に利用可能か否か判定するために使用される。詳細には、ＣＰＵ３１は、図３のステップ１０２で、フラグＦに０が設定されているか１が設定されているかを判定する。フラグＦに０が設定されている場合、第１画像が虹彩認証に利用可能ではないと判定し、フラグＦに１が設定されている場合、第１画像が虹彩認証に利用可能であると判定する。ＣＰＵ３１は、ステップ１０３で、図１２に例示される１で表された第１分割領域、即ち、第１代表値と対応する第２代表値の相違の度合いが大きい第１分割領域を使用して虹彩認証を行う。

例えば、図８に例示した全ての第１分割領域の重み値の合計は７．４（＝０．１×１８＋０．３×２＋１×５）である。判定所要率ｎを０．５とすると、閾値Ｔは３．７（＝７．４×０．５）である。図８に例示した重み値の内、図９において１で表されている、即ち、選択された第１分割領域の重み値の合計は５．０（＝０．１×１７＋０．３×１＋１×３）であり、閾値Ｔ（＝３．７）以上である。したがって、ＣＰＵ３１は、図５のステップ１５１で、図６Ａ〜図９の例では、第１画像は虹彩認証に利用可能であると、判定する。

図１０Ａ及び図１０Ｂに、図６Ａ及び図６Ｂと比較して、第１画像及び第２画像において虹彩８１Ｃ及び８１Ｄへの映り込み８３Ｃ及び８３Ｄの面積の割合が大きい第１領域７１Ｃ及び第２領域７１Ｄを例示する。図１１に図１０Ａの第１分割領域に設定された重み値を例示する。重み値の決定については、上記と同様であるため、説明を省略する。図１２では、選択された第１分割領域を１で表し、選択されなかった第１分割領域を０で表す。第１分割領域の選択については、上記と同様であるため、説明を省略する。

図１１の全ての第１分割領域の重み値の合計は７．６（＝０．１×１７＋０．３×３＋１×５）である。判定所要率ｎを０．５とすると、閾値Ｔは３．８（＝７．６×０．５）である。図１１に例示した重み値の内、図１２において１で表されている、即ち、選択された第１分割領域の重み値の合計は３．３（＝０．１×１７＋０．３×２＋１×１）であり、閾値Ｔ（＝３．８）より小さい。したがって、ＣＰＵ３１は、図５のステップ１５１で、図１０Ａ〜図１２の例では、第１画像は虹彩認証に利用可能ではない、と判定する。

なお、本実施形態は、図４及び図５に例示した処理の順番に限定されない。処理の順番は適宜変更することが可能である。

上記したように、本実施形態では、ＣＰＵ３１が、赤外線を照射して撮影した第１画像の虹彩を含む第１領域を複数の第１分割領域に分割する。ＣＰＵ３１が、赤外線を照射しないで撮影した第２画像の第１領域に対応する第２領域を、各々が複数の第１分割領域の各々に対応する複数の第２分割領域に分割する。ＣＰＵ３１が、複数の第１分割領域の各々に、虹彩を含む分割領域に対応するか否かに基づいて決定される重み値を設定する。ＣＰＵ３１が、各々の第１分割領域内の輝度値を代表する第１代表値の各々と、複数の第１分割領域の各々の位置に対応する各々の第２分割領域内の輝度値を代表する第２代表値の各々との相違の度合いが大きい第１分割領域を選択する。ＣＰＵ３１が、選択された第１分割領域に設定された重み値の合計が閾値以上の第１画像を虹彩認証に利用可能であると判定する。

これにより、本実施形態では、虹彩認証に使用する目の画像において、虹彩認証への影響が多い虹彩への映り込みが多い場合、当該目の画像を使用して虹彩認証を適切に行うことができない、という判定を行う。一方、虹彩への映り込みが少ない場合、当該目の画像を使用して虹彩認証を適切に行うことができる、という判定を行うことを可能とする。したがって、目の画像における虹彩への映り込みが少ない場合、当該目の画像を使用して虹彩認証を適切に行うことができる。

以上の各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）
赤外線を照射して虹彩認証対象の目を撮影した第１画像の虹彩を含む第１領域を複数の第１分割領域に分割する第１領域分割部と、
赤外線を照射しないで前記目を撮影した第２画像の前記第１領域に対応する第２領域を、各々が前記複数の第１分割領域の各々に対応する複数の第２分割領域に分割する第２領域分割部と、
前記複数の第１分割領域の各々に、虹彩を含む分割領域に対応するか否かに基づいて決定される重み値を設定する重み設定部と、
各々の前記第１分割領域内の輝度値を代表する第１代表値の各々と、前記複数の第１分割領域の各々の位置に対応する各々の前記第２分割領域内の輝度値を代表する第２代表値の各々との相違の度合いが大きい前記第１分割領域を選択する分割領域選択部と、
選択された前記第１分割領域に設定された前記重み値の合計が閾値以上の第１画像を虹彩認証に利用可能であると判定する虹彩認証可否判定部と、
を含む、虹彩認証装置。
（付記２）
前記相違の度合いは、
前記第１代表値から前記第２代表値を差し引いた差の大きさ、または、前記第２代表値に対する第１代表値の比の大きさである、
付記１の虹彩認証装置。
（付記３）
前記第１代表値及び前記第２代表値の各々は、各分割領域内の複数の画素の輝度値の最大値、平均値、または、中央値である、
付記１または付記２の虹彩認証装置。
（付記４）
前記重み設定部は、瞳孔の中心を含む第１分割領域、瞳孔と虹彩とを含む第１分割領域、虹彩を含む第１分割領域の順に重くした重み値を設定する、
付記１〜付記３の何れかの虹彩認証装置。
（付記５）
前記虹彩認証対象の目に赤外線を照射する赤外線照射部と、
前記赤外線照射部が赤外線を照射した前記目を撮影すると共に、赤外線を照射しないで前記目を撮影する画像取得部と、
をさらに含む、
付記１〜付記４の何れかの虹彩認証装置。
（付記６）
赤外線を照射して虹彩認証対象の目を撮影した第１画像の虹彩を含む第１領域を複数の第１分割領域に分割し、
赤外線を照射しないで前記目を撮影した第２画像の前記第１領域に対応する第２領域を、各々が前記複数の第１分割領域の各々に対応する複数の第２分割領域に分割し、
前記複数の第１分割領域の各々に、虹彩を含む分割領域に対応するか否かに基づいて決定される重み値を設定し、
各々の前記第１分割領域内の輝度値を代表する第１代表値の各々と、前記複数の第１分割領域の各々の位置に対応する各々の前記第２分割領域内の輝度値を代表する第２代表値の各々との相違の度合いが大きい前記第１分割領域を選択し、
選択された前記第１分割領域に設定された前記重み値の合計が閾値以上の第１画像を虹彩認証に利用可能であると判定する、
虹彩認証処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
（付記７）
前記相違の度合いは、
前記第１代表値から前記第２代表値を差し引いた差の大きさ、または、前記第２代表値に対する第１代表値の比の大きさである、
付記６のプログラム。
（付記８）
前記第１代表値及び前記第２代表値の各々は、各分割領域内の複数の画素の輝度値の最大値、平均値、または、中央値である、
付記６または付記７のプログラム。
（付記９）
瞳孔の中心を含む第１分割領域、瞳孔と虹彩とを含む第１分割領域、虹彩を含む第１分割領域の順に重くした重み値を設定する、
付記６〜付記８の何れかのプログラム。

１０ 虹彩認証装置
２３ 第１領域分割部
２４ 第２領域分割部
２５ 重み設定部
２６ 分割領域選択部
２７ 虹彩認証可否判定部
３１ ＣＰＵ
３２ 一次記憶部
３３ 二次記憶部

Claims (6)

1. 赤外線を照射して虹彩認証対象の目を撮影した第１画像の虹彩を含む第１領域を複数の第１分割領域に分割する第１領域分割部と、
   赤外線を照射しないで前記目を撮影した第２画像の前記第１領域に対応する第２領域を、各々が前記複数の第１分割領域の各々に対応する複数の第２分割領域に分割する第２領域分割部と、
   前記複数の第１分割領域の各々に、虹彩を含む分割領域に対応するか否かに基づいて決定される重み値を設定する重み設定部と、
   各々の前記第１分割領域内の輝度値を代表する第１代表値の各々と、前記複数の第１分割領域の各々の位置に対応する各々の前記第２分割領域内の輝度値を代表する第２代表値の各々との相違の度合いが大きい前記第１分割領域を選択する分割領域選択部と、
   選択された前記第１分割領域に設定された前記重み値の合計が閾値以上の第１画像を虹彩認証に利用可能であると判定する虹彩認証可否判定部と、
   を含む、虹彩認証装置。
2. 前記相違の度合いは、
   前記第１代表値から前記第２代表値を差し引いた差の大きさ、または、前記第２代表値に対する第１代表値の比の大きさである、
   請求項１に記載の虹彩認証装置。
3. 前記第１代表値及び前記第２代表値の各々は、各分割領域内の複数の画素の輝度値の最大値、平均値、または、中央値である、
   請求項１または請求項２に記載の虹彩認証装置。
4. 前記重み設定部は、瞳孔の中心を含む第１分割領域、瞳孔と虹彩とを含む第１分割領域、虹彩を含む第１分割領域の順に重くした重み値を設定する、
   請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の虹彩認証装置。
5. 前記虹彩認証対象の目に赤外線を照射する赤外線照射部と、
   前記赤外線照射部が赤外線を照射した前記目を撮影すると共に、赤外線を照射しないで前記目を撮影する画像撮影部と、
   をさらに含む、
   請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の虹彩認証装置。
6. 赤外線を照射して虹彩認証対象の目を撮影した第１画像の虹彩を含む第１領域を複数の第１分割領域に分割し、
   赤外線を照射しないで前記目を撮影した第２画像の前記第１領域に対応する第２領域を、各々が前記複数の第１分割領域の各々に対応する複数の第２分割領域に分割し、
   前記複数の第１分割領域の各々に、虹彩を含む分割領域に対応するか否かに基づいて決定される重み値を設定し、
   各々の前記第１分割領域内の輝度値を代表する第１代表値の各々と、前記複数の第１分割領域の各々の位置に対応する各々の前記第２分割領域内の輝度値を代表する第２代表値の各々との相違の度合いが大きい前記第１分割領域を選択し、
   選択された前記第１分割領域に設定された前記重み値の合計が閾値以上の第１画像を虹彩認証に利用可能であると判定する、
   虹彩認証処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。