JP3841831B2 - 個人識別 - Google Patents

Description

本発明は、個人識別と、その装置、方法、および使用とに関する。
今日の電子通信および通商の世界において、遠隔地における取引のセキュリティのために個人を識別する能力は主要な課題である。セキュリティの一般的な形態は簡単なパスワードであり、例えばユーザがコンピュータネットワークにアクセスしたいとき、それを入力する。セキュリティの別の形態として、銀行の自動預金支払機（ＡＴＭ）で幅広く使用されているものに個人識別カードがあり、これは磁気ストリップ上に所有者の個人的な詳細および口座番号のような情報をコード化して保持し、取引を開始するときにユーザが入力する個人識別番号（ＰＩＮ）と一緒に使用する。
上述のおよび他の一般的に使用されるセキュリティの基準(measure)を不正に（詐欺行為により）経由しないで、個人情報または資源へのアクセスを得る種々の方法が示されている。このようなセキュリティの問題は、文献（"Industrial Cryptography", IEE Review, 1996年５月）に記載されている。文献名が示唆しているように、この文献は、セキュリティを向上する１つの方法として、どのように効果的に暗号法を使用できるかに焦点を当てている。
人物の識別子を保証する別の方法は、人物からの生物測定情報を捕捉してコード化し、その結果を先に記憶した、または予め記憶した、または登録した結果、例えば遠隔地のデータベースシステムに記憶した結果と比較することである。この目的に対しては、生物測定情報は人物の生物学的特徴の統計的または定量的測度である。識別のために人間に使用する最も良く知られている生物測定情報は指紋である。“邪魔をされない（ロバストな）”生物測定情報、例えば指紋は、人物を識別するのに確実に繰り返し使用することができる。
最近、識別のためのロバストな生物測定情報として眼のアイリス（虹彩）を使用することが提案されている。1994年３月１日付けの米国特許第5,291,560号は、アイリスの像を２５６バイトのアイリスコードにコード化する方法を記載している。このようなコードは非常に確実な人物識別子として使用できることが示されている。
アイリスコードを使用する１つの提案された例は、ＡＴＭ（自動預金支払機）から現金を引き出す顧客の試みを識別するためのものである。提案されたＡＴＭには、顧客が観察する窓および自動焦点カメラを含む結像システムがある。カメラは、顧客の視線の直線上に配置されている。顧客が窓を通して観察して、例えば銀行のカードをＡＴＭへ挿入すると、カメラは眼の像を捕捉する。
システムが眼の適切な現れ方（表示）を捕捉すると、この表示は（まだディジタルになっていないときは）ディジタイズされ、コード化され、アイリスのコードを作る。次に、このアイリスコードは主張上同一とされている人物について記憶されたアイリスコードと比較することができる。２つのコードが十分に似ているときは、顧客の識別子を確認して、例えば現金の引き出しが許可される。
このシステムは、非侵襲的(non-intrusive)に設計され、ＡＴＭから金銭を引き出したい者が使用できる。
装置が固定されていて、眼の像を捕捉するのに顧客がその装置に対して頭を動かさなければならないシステムには問題がある。捕捉した像が焦点があっていて、アイリスの十分な詳細を含むように、顧客は頭を位置つけなければらない。したがって、固定焦点の像捕捉装置を使用するとき、顧客は装置から正しい距離をとったところにいなければならない。このために装置は使用しにくくなる。この問題は、自動焦点および自動ズーム機能をもつ像捕捉装置を用意することによってある程度緩和されるが、そのために装置は大型になり、製造費が高くなってしまう。
別の解決方法は米国特許第5,369,669号に開示されている。この特許は移動可能な網膜層走査識別子を提供している。この装置は固定された装置を使用するよりも簡単であるが、走査光学系を使用するので、複雑で、かつ製造費が高い。
本発明の第１の態様にしたがって、眼の特徴を示す情報信号を与える装置であり、ユーザによって動作位置に運ばれるようにされており：
ハウジングと；
ハウジングに取付けられ、眼の表面の瞳孔の外側領域全体に入射波を作るように動作する波源と；
ハウジングに取付けられ、眼から反射した波に応答する前眼房の１または複数の特徴を表す像信号を作るように動作する像捕捉装置と；
前記像から遠隔の装置へ導き出された前記情報を送るように動作する送信装置とを含む装置を提供する。
既知のアイリス認識装置においては、捕捉された情報は眼の視像を含む。しかしながら、眼の特徴を示す情報の他の形態、例えば反射した音響波パターンを使用して、種々の眼を独特に識別するのに使用できると考えられる。したがって、以下の記述は全体的に捕捉した光学像を示しているが、これは単に便宜的なものであり、他のタイプの情報捕捉を使用する実施形態も本発明の範囲内に含まれることが意図された記述であることがわかるであろう。しかしながら、光学像捕捉を使用する実施形態が好ましい。
人間または動物の前眼房（例えば、アイリス、角膜、強膜、眼瞼、など）の像を捕捉する装置を準備することによって、光学系を走査する必要はなくなる。この結果、この装置は従来の装置よりもかさ張ばらなくなり、しかも廉価になる。調べられる眼がユーザの眼であるときは、ユーザは装置に対して眼を適切な位置へ移動するのではなく、この装置を動作位置へ運ぶので、この装置は使用しやすくなる。この装置は、例えば移動電話の一部であってもよく、または腕時計の上にあるいは眼鏡の一部として身につけることができる。この装置によって生成される波は、瞳孔上および瞳孔の外側領域上の両方の入射波であってもよい。
もちろん、１人の人がこの装置を使用して、別の人の眼の特徴を示す情報信号を得ることもある。このやり方ではこの装置は、警官が逮捕した人の身元を識別または確認したいときに便利である。後述の実施形態は、ユーザが自分の眼に対してこの装置を使用することに関する。しかしながら、調べられる眼はユーザ以外の人または動物の眼でもよいことが理解される。
好ましくは、この装置は手で保持できるようにされており、したがってユーザが保持して、使用するときに自分の眼のところへもってくることができる。可搬型であるので、１つの特定の装置または遠隔の装置と関係付ける必要はなく、実際は異なるタイプの遠隔の装置と使用できる。
送信デバイスにはコードレス送信デバイスを含んでもよい。この構成は、ユーザが、例えばＰＣ後部の物理的なケーブル接続に関して心配する必要がないという長所をもつ。さらに、ユーザはこの装置の使用中にＰＣ、または遠隔の装置に対して自分の位置を制限されない。種々のタイプのコードレスリンク、例えば超音波、光、またはＲＦリンクが使用できる。
この装置と遠隔の装置との間の別の通信リンクには、電話線、または類似の接続を含むことができる。この場合、この装置は電気のアイリスコードデータを可聴信号に変換して、電話線に沿って送信する手段を含んでいる。音と電気間のデータ変換手段には標準的なモデム技術を使用することができる。
好ましくは、この装置は、眼が調べられている人によって見ることができる目標物体を含むことである。
好ましい実施形態では、この目標物体は第２の窓を含み、第２の窓はユーザに第１の窓を通る“視線”を与えて、ユーザはこの装置を超えた向うの環境を見ることができる。第２の窓は、ハウジング内の簡単な開口部でもよく、またはビジュアルディスプレイを含んでもよい。
第２の窓を設けることは、コードレスの構成（装置）と組合わせるときに、とくに好都合である。その理由は、ユーザが眼の像を捕捉するためにこの装置を見つめながら、この装置が指している所を正確に見ることができる、すなわちユーザは遠隔の装置の受信機のところはこの装置を適切に向けることができるからである。さらに装置を遠隔の装置の上に固定させることができることにより、眼の瞳孔を収縮させて、アイリスにより大きく、はっきりとした視野を与えることができると考えられる。さらに、大部分で範囲で、第２の窓を通る視野は、眼を結像手段に対して正確に整列させる手段を提供することができる。しかしながら、整列を補助する別の手段、例えば十字線を備えてもよい。
第２の窓を使用して、ユーザは１または複数の捕捉した眼の像が表示されている遠隔のスクリーンを観ることができる。この場合のユーザに対する恩恵は、ユーザは結像手段が見ているものを実質的にスクリーン上で観察することができ、必要であれば正しい整列に眼の位置を調節できることである。この場合、結像手段は、眼の実時間像をスクリーンへ送ることができるビデオカメラであってもよい。
好ましい実施形態では、前記像捕捉デバイスは、前記対物レンズからの光とはスペクトルが異なるユーザから反射したユーザの光に応答することができる。この構成により、波長に依存する光学デバイスを使用して、ユーザの光および対物レンズからの光と別々に対話することができる。
この装置は、捕捉した情報を送る前にそれをコード化するコード化手段を含むことが好ましい。これは、（所定の時間内に送信が達成されると仮定すると）この装置から送られる信号に必要な帯域幅が、像信号を送るのに必要な帯域幅よりも狭いという長所をもつ。
コード化手段は、捕捉した像の少なくともアイリス部分、またはその一部分をコード化するようにされていることが好ましい。コード化手段は、眼またはその周囲の顔の１または複数の別の特徴をコード化することができる。例えば、このコードは瞳孔、角膜、強膜、および／または眼瞼、等の詳細を含むことができる。
好ましい実施形態では、結像装置はコード化した像を暗号化する手段をさらに含む。
暗号化により、装置の使用はさらに安全になる。暗号化した像のコードデータは通常、他の暗号化したデータ、日付、時刻、装置のシリアル番号、および／またはＧＳＰ（衛星航法システム）の座標記録までも含む。このような特別な情報は、暗号化された形で保持されると、システムのセキュリティをさらに増す。例えば、暗号化した時間および時刻情報を含む暗号化したコードは、盗聴者によって傍受されることがあるが、日付と時刻の組合わせが独特であるので、容易に使用できない。
この装置はさらに受信機手段を含み、遠隔の装置と双方向通信をすることができる。好ましくは、赤外線送信機および受信機（例えば、光ダイオード）を使用して光通信を利用することができる。このような‘コードレス’構成は、適切な光送受信機構成をもつ遠隔の装置で使用することができる。
照明手段は、実質的に不可視の波長の光放射、例えば近赤外線（ＮＩＲ）、および赤外線（ＩＲ）の光放射を供給するのが好い。実質的に不可視の照明源は、ユーザにとってより心地よいと考えられる。さらに、視線の実施形態では、実質的に不可視の照明源は、可視光線放射源よりも環境の視線像からユーザの注意を引く度合いが少ない。単に便宜的な意味合いで、本明細書では“光”という用語は光放射の不可視の波長を含むことが意図されている。このために、“光”および“光放射”という用語は相互に交換可能である。
本発明の実施形態では、主要領域で光学素子の主要でない領域よりも可視の光放射を通す量が少ない光要素を備えることによって、正しく眼を整列させることができる。主要でない領域は窓の中心またはその近くに位置することが好ましく、眼の瞳孔が入射窓の近くに位置するのに必要上十分に小さく、主要でない領域と整列していて、例えば目標装置をこの装置を介して合理的な視野を見るために適したものにする。したがって、使用の際に、窓を通して観察している人は、眼の瞳孔を窓の主要でない領域と整列させた上で、眼のアイリスを実質的に中心に位置付けて像を捕捉するために、窓に対して正しく整列させることを保証することを促される。さらにある程度、主要でない領域の大きさを適切に定めることによって、ユーザの眼とスクリーンとの距離を制御することになる。これは、結像手段を焦点合わせする必要を少なくするまたは取り除くのに有益である。
窓の主要でない領域は、主要な領域の異なる光学要素をもつ材料を含むことができる。主要な領域は可視の光放射に対して実質的に透明であり、例えば透き通ったガラスまたはプラスチック材料を含むことができる。その代りに、主要でない領域は、主要な領域の窓材料内に適切に位置するホールであってもよい。主要な領域は、例えばＩＲおよびＮＩＲの放射に対して透明なゼラチンフィルタを含むことができる。
好ましくは、眼の照明および像の捕捉のために、光放射の不可視の波長、例えばＮＲおよびＮＩＲを使用するとき、窓は窓領域において不可視の波長に対してほぼ均一に透明である。したがって、窓が観察、したがって整列に適した主要でない領域のみをもちながら、窓の全体的な領域を像捕捉のために使用することができる。
この装置はトリガ手段を含むことが好ましい。トリガ手段はユーザにより、装置それ自身により、また双方向の実施形態のときは遠隔の装置によっても動作できる。像を捕捉するとき、またはデータ転送を行なうとき、あるいはその両方のとき、このような構成により、ユーザ、または前記装置の１つが正確に制御できるようにする。この特徴は、コードレスの構成を使用するとき、特定の応用が見付けられる。
人間を識別するのに使用するのと同様に、この装置を適切に使用して、動物を識別することができる。このような装置は通常は、（動物の眼の大きさに依存して）さらに大きく、丈夫である必要がある。このような使用に適切な候補には、馬、とくに高価な競走馬がある。
ここで本発明の実施形態を添付の図面を参照して例示的に記載することにする：
図１は、結像装置の模式図である；
図２は、結像装置１つの可能なハードウエアアーキテクチャを示す模式図である；
図３は、像の捕捉および暗号化プロセスのフローチャートである；
図４は、照明源の可能な構造を示す図である；
図５ａおよび５ｂは、それぞれ正しい眼の整列および正しくない眼の整列を示す図である；
図６は、図５ｂに示した正しくない整列を克服する装置の構成を示す図である。
図１は、使用時の結像装置を示している。結像装置は主として、単一のユーザが使用されることを意図されており、したがって非侵襲的であるように設計され、ユーザによってユーザ自身の眼（および眼の周囲の顔）を装置と直接に接触するように置くことが必要である。２以上のユーザが装置を使用することが意図されている場合は、交換可能なアイカップを準備してもよい。
この装置は適切なハウジング125内に収められている。ユーザは、ハウジング125内の後部窓120のアイカップ115に適切に顔を置くことによって眼110の位置を決める。アイカップは、装置に入射する周辺光の量を最小にする手段として、またユーザの眼と窓とを整列させる手段として機能する。
アイカップ115はハウジング125内に形成されたバレル130に取りつけられており、ハウジング125は眼110と固定焦点の電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラ135との間で一定の間隔を作っている。しかし、バレル130の長さは異なるユーザに適するように調節可能であり、正しい長さを決めて、ロックすることができる。バレル130はさらに、後部窓120からハウジング125を介して正面窓140への視線をユーザに与える。調節可能なバレルと固定焦点とのカメラ構成は自動焦点カメラ構成に置き換えができる。しかしながら、このような構成は、光、電子、および機械的装置の複雑性を増すことになる。
眼110とカメラ135との間の光路は、バレル130の視線内にある部分反射用４５°ミラー145によって９０°の角度を描いている。
赤外線（ＩＲ）の照明源150は、ミラー145と眼110との間に配置され、眼を照らす。この光源は関係するスクリーン155をもち、源150から、ミラー145を介して、カメラ135へ光が直接に進むのを妨げている。
ＩＲ送信機160および受信機162は、バレル130の視線（照準線）と整列してハウジング125の正面に配置されており、トリガボタン165は、像を捕捉するかまたは遠隔の装置（図示されていない）へ送るか、あるいはその両方のときにユーザが制御するようにハウジングに含まれている。
既に記載したように、その代りにこの装置と遠隔の装置との間の接続は、電話線または類似の接続を含むことができ、したがって周知のモデム技術を使用して、電話線を横切って遠隔の装置との間のデータ転送を容易にすることができる。
バレル130の正面ではＩＲフィルタ170を含み、装置へ入射する迷光ＩＲ放射量を最小にする。さらに、フィルタ170は、送信機160の出力から放出された放射の偶発的な放射からユーザの眼を保護するのに便利なときがある。ＣＣＤカメラ135は、カメラとバレルとの間に配置された可視光フィルタ175で迷可視光から保護される。ＣＣＤカメラは標準の白黒カメラであり、ＩＲの光放射に対して感度が高い。他のタイプのカメラ、例えばカラーカメラは、像の捕捉に等しく使用することができる。
装置はさらに、ハウジング内に収容されている適切な電子回路180を含む（図２により詳しく示されている）。
光学式インジケータ185が、ユーザの視界中のバレル内に配置されている。インジケータは種々の色の１または複数のＬＥＤを含み、異なる装置の状態（下記参照）を示すことができるように照明される。当業者には明白な他の表示システムでも、効果的な解決を与えることができる。そのような表示システムとして、例えば表示パネルまたは音響、あるいはその両方の使用することができる。
実際には、２つのフィルタ170および175を交差した偏光器のスクリーンと交換して、この装置の外側からカメラ135に到達する迷光および望ましくない光を防ぐことができる。偏光器はフィルタと同様のやり方で配置される。フィルタまたは偏光器の特徴は使用する照明のタイプに依存する。例えば、結像の波長が近赤外線（ＮＩＲ）またはＩＲであるときは、迷ＩＲ放射が正面窓140を通って装置へ入射するのを防ぐためにＩＲフィルタが要求される。その代りに、結像の波長が可視光であるときは、正面窓140およびカメラ135で交差した偏光器を使用できる。他の類似の光ブロッキングまたはフィルタリング構成は、当業者には明白であり、同じように効果的な解を与えることができる。
‘ホットミラー’145（例えば、Ealing Optics of Greylaine Rd, Watford, U.K.によってカタログ番号３５−６６８１で販売されている）は、ＣＣＤカメラのすぐ上に配置されている。ミラー145は４５°でバレル130の長手方向軸に対して下方向前方に傾斜している。このミラーは、絶縁体材料で下側をコーティングしたガラススライドから形成されている。ガラススライドの他方の側は、反射防止膜147でコーティングされている。絶縁体材料のコーティング146は、ガラススライドへ入射する近赤外線の約８０％を反射するのに効果的であり、ガラススライドへ入射する可視光の約９０％を通すことができる。
このタイプのミラーの長所は、少なくともある程度ミラーが、眼に到達するＩＲ放射、およびカメラに到達する可視光に対するフィルタとしても機能することである。レンズ、フィルタ、ビームスプリッタ、および／またはプリズム構成の他の形態も使用できる。
この装置の全体的な大きさは主として、開いた眼120の大きさと、この装置のユーザが要求する使い心地の良さおよび使い易さのレベルに依存している。この装置のハードウエアは、単一の応用に特定の集積回路（ＡＳＩＣ）チップに対して設計され、その大きさは装置の大きさを制限する要因ではない。さらに、周知のＣＣＤカメラはミリメートルのオーダの寸法をもち、装置の大きさを制限する要因ではない。
図１はバレルを真っ直ぐに通る結像装置の視線を示し、その代りに視線はミラーまたはプリズム、あるいは時にはレンズのような光路曲げ光学系を経由することが分かるであろう。このような構成によりさらに一層コンパクトな設計となり、ユーザが受取る外部環境の像またはカメラが受取る眼の像を向上することができる。
図１において、視線はバレルを通る光路である。しかしながら視線は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）スクリーン上で、この装置を超えた外の環境についてのスクリーン表示された像によって与えることができることも考えられる。像は、装置の正面にマウントされたＣＣＤカメラによって与えることができる。したがって、グラフィカルインジケータを像に重ね合わせて、この装置を遠隔の装置と整列させるときにユーザを援助することができる。その代りに、ＬＣＤスクリーンは実質的に透明として、ユーザがこの装置を超えた実際の環境を見ることができるようにし、スクリーンが実像上に整列情報、または他の情報を単に重ね合わせるために使用することができるものとする。正確な整列は、結像装置の１つによって放出される一連の信号を監視し、他の結像装置によって受取られ処理されることによって確立することができる。このような構成はバレルを通る簡単な視線構成よりも技術的により複雑であるが、電子デバイス、例えばＣＣＤカメラおよびＬＣＤディスプレイは小型で廉価になるので、このように技術的に複雑な構成はさらに実際的になる。ＬＣＤは、代わりになるものとして像捕捉装置によって出力される像信号のエコーを作ることになろう。
図２は、装置用の１つの可能なハードウエア構成を示す。上述のように、処理用ハードウエアは単一のＡＳＩＣチップ上に設計されることが好ましい。装置は、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）205内に保持されているソフトウエアを走行するプロセッサ200によって制御される。プロセッサ200は、バス210を介してＲＯＭ205、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）215のブロック、および入力／出力（Ｉ／Ｏ）制御装置220へ接続される。ＲＡＭは、眼の少なくとも１つの捕捉した像を保持するのに十分な大きさである。Ｉ／Ｏ制御装置220は適切な回路およびドライバ（図示されていない）によってＩＲ送信機160並びに受信機162、ＣＣＤカメラ135、トリガ165、ＩＲ照明源150、および光学インジケータ185に接続される。全体的な装置は、適切なバッテリ（図示されていない）によって電力を与えられる。
プロセッサ200は、トリガ165、ＩＲ受信機162、およびＣＣＤカメラ135から受取った信号を感知する。さらに、プロセッサはＩＲ送信機160、ＩＲ照明源、ＣＣＤカメラオペレーション、および光学インジケータ185を制御する。
図３のフローチャートは、ユーザ確認システムのもつ像の捕捉、処理、および送信といった特徴についての１つの可能なプロセスを示す。この手続きはセキュリティのレベルを向上する暗号化を含む。この暗号化システムは‘パブリックキー’を使用して、データおよびプライベートキー（暗号化したデータの受信者のみが知っている）を暗号化して、データを解読する。
段階３００は、イメージング装置（結像装置）がプロセスを開始するためにトリガの始動を待機している状態である。ユーザがトリガを押すと、トリガはプロセッサによって受信される信号を生成する。次にプロセッサはＩＲ送信機を制御して、段階305で遠隔の装置へ信号を送り、通信を開始する。応答において、遠隔の装置は結像装置にリターンメッセージを送る。
他の実施形態では、トリガは結像装置、または遠隔の装置によって置換され、正しい整列を監視する。正しい整列がユーザによって確立されるとき、捕捉、コード化、および送信動作が開始される。信号を放出する１または複数の装置が監視され、この信号を他の装置が受取って処理し、正しい整列を示す。
段階315でリターンメッセージが、例えば遠隔の装置が第１の信号を受取らない結果として、結像装置によって受取られないときには、段階320で光学インジケータは赤色に点灯して、失敗を示し、トリガを再び押すことによって処理を再開する。
段階315でリターンメッセージが受取られるときは、遠隔の装置からの信号は何れの公開暗号化キーを選択したか、および送信を成功させるために結像装置が何れのアイリスコードフォーマットを使用しなければならないかを含んでいる。選択することができる複数の公開暗号キーおよび複数のアイリスコードアルゴリズムは結像装置内のＲＡＭ（もしくはＲＯＭ）に記憶できる。遠隔の装置はさらに、データおよびタイムスタンプを結像装置に送る。
遠隔の装置によって送られるリターン信号の情報は、次のアクセスのために結像装置内のＲＡＭに記憶される。
次に段階325で、処理手段は単数もしくは複数の像を捕捉しなければならないカメラに信号を送る。捕捉された像はＲＡＭ内に記憶される。段階330では、処理手段が、記憶した像か、または何れの像がコード化に適しているかを判断する。適している像があっても、なくても、プロセッサはカメラに信号を送って、像を再び捕捉することにする。
像捕捉段階は、照明源の制御を含む。照明源を制御ループ内に接続することによって、プロセッサは、例えばユーザのアイリスの色に依存して照明源の光強度を変化させることができる：薄い青色のアイリスははるかに多くの光を反射し、濃い茶色のアイリスよりも少ない量の照明が必要である。ビデオシーケンスに類似した、いくつかの連続的に捕捉した像は、プロセッサおよびソフトウエアにとって、少なくとも１つの適切な像を得る前に眼に対する最良の照明を決めるのに必要である。
照明源をパルスとすることは連続的な源を使用するよりも望ましいとされているが、像捕捉は光パルスと同期することが、適切な照明を保証するのに必要となる。パルス光の長所は、ユーザの眼の平均的に露出して、光の放射を低減することである。さらに、パルスとされた源はエネルギの使用量が少ない。
多数の像を捕捉することによって、例えば１つの像を捕捉したときのユーザブリンキングといった問題を克服することができる。既知のディジタル信号処理方法は、何れの像が最良であるかを設定して、不適切な像を排除するのに使用することができる。
適切な像が得られると、像データをＲＡＭから呼出して、段階315で遠隔の装置が選択したアイリスコード生成アルゴリズムを使用して、段階335でアイリスコードを形成するように処理する。例示したアルゴリズムは、米国特許第５，２９１，５６０号で開示されている。生成されたアイリスコードは、ＲＡＭに記憶される。
次に段階340でプロセッサは、段階315で遠隔の装置によって準備されたデータおよびタイムスタンプと一緒に選択したパブリックキーを使用して、アイリスコードを暗号化する。生成されたデータはＲＡＭに記憶される。次にコード化されたおよび暗号化されたデータは、段階345でＩＲ送信機によって遠隔の装置に送られる。
像捕捉、処理、および暗号化段階はＲＡＭ内にデータを記憶するといった介入段階なしで完了すること、すなわち処理は“進行中（オンザフライ）”に行われ、この装置の動作速度を著しく増加することが現実にできる。しかしながらこのような処理は高価で、複雑な電子装置を必要とする。
最後に、遠隔の装置がデータを受取るのに成功すると、段階350で‘成功’信号を結像装置に戻す。処理手段は、それに応答して、光学インジケータを緑色に点灯して、段階360で手続きが成功したことをユーザに示す。データ送信を繰り返し、例えば５回失敗すると、光学インジケータは段階355で赤色に点灯し、その結果ユーザは全手続きを再度開始することが必要となる。
上述よりも簡単な処理は、結像装置に複数のパブリックキーの何れを使用するかを示すことを包含している。この選択は、結像装置内の疑似乱数生成装置を使用して行なうことができる。各パブリックキーは索引参照をもっていれば、各参照はもとより暗号化されていない形で含まれ、暗号化されたデータは遠隔の装置に、何れのパブリックキーを使用したか、したがって何れのパブリックキーを暗号解読に使用すべきかを知らせることができる。このやり方を拡張すると、取引が成功するたびごとに、パブリックキーの新しい組を遠隔の装置から結像装置にダウンロードすることができる。さらに別の暗号化の可能性は、当業者には明らかになるであろう。
別の実施形態では、個人識別カード、例えば個人識別情報を磁気ストリップ上に保持している銀行のカードに類似したカードを使用してセキュリティをさらに向上することができる。その代りに、個人識別カードは、電子形式でデータを保持しているスマートカードであってもよい。カード、スマートカード、または等価のカードあるいはデバイスは、カード上に保持されている磁気または電子データの形態で情報を提供し、特定のユーザを識別する。この情報は、結像装置内に設けられた適切なスロットにカードを挿入して、他のタイムスタンプおよび装置識別情報と一緒にアイリスコードと組合わせて、結像装置によって読取ることができる。別の類似の実施形態は当業者に明らかになるであろう。
図４ａは、複数の異なる波長源412,414,および416をもつ照明の１つの可能な構成を表している。図４ａは、第１の窓を通って、カメラ405への視界を表している（この図では45°のミラーを考慮に入れていない）。視界の底部では装置の本体内に、３つのＬＥＤを含む発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイが準備されており、それぞれ７００ｎｍを超える異なる波長帯域のＮＩＲ光放射を生成する。例えば、各帯域は約２０ｎｍに広がり、各帯域は互いに約２００ｎｍ離れている。その代りにＬＥＤの１つは可視光を準備してもよい。
異なる波長をもつという観察結果に基づいて照明源を準備する１つの理由は、異なる照明状態がある程度異なる像を作ることである。光の異なる波長が異なる深さに浸透し、そこから反射するので、眼のアイリスから生成されるのは３次元の物体である。例えば、ＩＲ光放射は可視光よりも深くアイリスに浸透する。したがって、広帯域幅の光源は狭帯域幅の光源よりもアイリスの像を豊かで複雑にすることができる。狭帯域幅の光源を使用する長所は、比較的に廉価な光学系を使用して捕捉できる簡単な像を生成することである。
異なる波長をもつ照明源を準備する別の理由は、例えば近赤外線のアイリスによる吸収度がその色に依存することである。したがって必要な輝度をもつ像を得るために、異なる波長源を異なる色の眼に使用することができる。
発明者は、異なる狭帯域の光源を使用して、異なるアイリスの像を生成して、１つのアイリスに対する像の族(family)を１つのグループとして形成できると判断した。したがって、１以上の像を使用して、ユーザを識別または確認することができる。使用する像の選択は遠隔の装置によって判断することができる。この方法はユーザを眼の写真で代用することによって可能にできたかもしれない不正行為に勝ることによってセキュリティを高める。写真は二次元に過ぎないのであるから、生成された像には異なる波長の依存性が全く無いか、少なくとも１つある。何れの波長源を使用したかとは無関係に像は変化がない。
照明の異なる波長から生成される別々の像を異なるやり方で結合する１つの実施形態は、当業者に明白になるであろう。
実際には、アレイ、各ＬＥＤはそれぞれ、（図示されていない適切な電気回路を介して）プロセッサによって制御される。プロセッサは、それ自身の制御ソフトウエアに依存して、または遠隔の装置から受取った信号に応答して、いつおよびどのＬＥＤが点灯して眼を照明するかを制御する。プロセッサはさらに、いつ、または何れの照明状態のもとで、像捕捉プロセスを行なうかも判断する。前記照明状態は、遠隔の装置によって要求される像に依存し、既に記載したようにパルス化してもよい。
図４ｂは、図４ａに類似しているが、４つの識別ＬＥＤアレイを準備して、眼をより均等に照明するところが異なる。
種々の波長源の代りに、１または複数の広帯域源を使用してアイリスを照明し、光のフィルタを使用して、要求される異なる波長の帯域を分離してもよい。
手続きは遠隔の装置に依存し、相補的なやり方で結像装置と送受信、およびやり直しをするようにされている。１つの実施形態では、遠隔の装置は適切なソフトウエアでプログラムされ、適切な送受信機構成をもつＰＣである。さらに、一般的にＰＣはデータネットワークを介して他の遠隔の装置、例えばデータサーバに接続される。動作の際に、暗号化したアイリスコードデータがＰＣによって受信されると、それはネットワークを通ってデータベースサーバに向けられる。データベースサーバはデータをデコードし、ユーザを有効なまたは無効のユーザとして受理または拒絶する。
図５ａは、装置の後部窓520に対する眼の正しい整列を示す。この例では正しい整列は、眼500の全アイリス530が窓520の視界内にあることを要求する。
図５ｂでは図５ａと同じ参照番号を使用し、装置の後部窓520に対する眼の整列に関する潜在的な問題を示す。図示されているように、眼500の瞳孔510は窓520を通る視界をもつが、同時にアイリス530の重要な部分は窓を通る視界から不明瞭にされる可能性がある。ユーザは、例えば目標施設の装置を通して合理的な視界をもつことができる一方で、ＣＣＤカメラ135は全アイリス像を捕捉できず、アイリス認識の成功を妨げることになる。
図６は、ユーザが眼を装置の後部窓620に対して正しく整列するのを助ける１つの可能な方法を示している。装置の後部窓620はスクリーン625を組込んでいる。スクリーンはゼラチンフィルタ、例えばＫｏｄａｋ^TMラッテンフィルタNo.８９Ｂを含み、これは７００ｎｍよりも大きい波長に対して透明であり、低い、可視波長には不透明である。スクリーンは、光の全波長がスクリーンを通すことができる中心またはその周囲にホール628をもつ。ホール628は、眼の瞳孔がスクリーンを通して視界（実線の投影線によって示される）を与えるのに十分な大きさをもつ。この視界は４５°のミラー645によって妨げられない。４５°のミラー645は、光反射の可視波長に対して実質的に透明であるが、ＩＲおよびＮＩＲの波長を反射する。
スクリーン625の大きい部分は放射の可視波長に対して不透明であるが、ＩＲおよびＮＩＲの波長に対しては透明である。したがって、適切なＩＲまたはＮＩＲの照明（図示されていない）を使用して、スクリーン625を通して見ることができ、ミラー645を介してカメラ（図示されていない）へ投影される眼のアイリス612の像を捕捉することができる（破線の投影線によって示されている）。
スクリーンの他の適切な構成要素は先行する記述の観点から当業者に明白になるであろう。実際、同様の長所をもつ変更型のスクリーンを使用することができる。例えば、主要な方の領域は可視光に対して不透明ではなく半透明であってもよい。その代りに、主要な方の領域は主要でない方の領域に対して単に淡い色が付けられており、瞳孔アライニング領域は正しい領域を取り入れるようにユーザを促す。さらに、スクリーンをガラスまたはプラスチック材料で補強して、ホールを覆い、ダストが、例えばこの装置を入るのを防ぐことができる。
明らかに、上述のようなスクリーンを使用する眼の整列方法は、本発明の装置と共に使用するよりも広く応用される可能性をもつ。実際に、スクリーンをデバイスまたは装置に結合して、各装置に対して同様の正しい眼の整列を要求することができる。
上述の実施形態で使用されるホットミラーの代りとして、コールドミラーを使用してもよい。コールドミラーはホットミラーと同じ位置および方向をもつが、その下側には別のコーティングが施されている。コーティングはほとんどの可視光を反射するのに効果的であり、一方で近赤外線を通すことができる。この代りの実施形態で行われた別の変更は、ＣＣＤカメラおよびＬＣＤディスプレイの辺を交換することである。
明らかに、本発明の結像装置はデータベースのアクセスユーザ確認よりもはるかに広く応用される。例えば、この装置を使用して、車内にあるエンジンインモビライザ(不動作装置)に対して車の所有者を識別することができる：ユーザが所有者でない限り、車を始動することはできない。当業者は本明細書を読むことによって本発明の多くの他の使用は明らかになるであろう。

Claims (9)

1. ユーザによって動作位置に運ばれるように配置され、眼の特徴を示す情報信号を提供する個人識別装置であって、
   入射窓を有するハウジングと、
   ハウジングに取付けられ、眼の瞳孔の外側領域全体を照明するように動作可能な照明源と、
   前記入射窓と眼の整列を容易にするため、使用時に眼に可視の目標物体と、
   ハウジングに取付けられ、前記目標物体から反射された光からのスペクトルと異なる、眼から反射された不可視光線に応答して、眼のアイリスの少なくとも一部を表わす像信号を提供するように動作可能な像捕捉デバイスと、
   前記像に由来した前記情報信号を遠隔装置へ送信するように動作可能な送信装置とを含む個人識別装置
2. 手に持つことができるように適応される請求項１に記載の個人識別装置。
3. 前記送信装置は無線送信手段を含む請求項１または２に記載の個人識別装置。
4. 前記目標物体は、入射窓と光学的に連結されたもうひとつの窓を含み、ハウジングを超えて眼に視界を与える請求項１乃至３のいずれか１項記載の個人識別装置。
5. 前記像捕捉デバイスは近赤外線光に応答する請求項１乃至４のいずれか１項記載の個人識別装置。
6. 照明源をパルス方法で作動させる手段をさらに含む請求項１乃至５のいずれか１項記載の個人識別装置。
7. 前記照明源はそれぞれ異なる波長域で光を放射する複数の光源を含む請求項１乃至６のいずれか１項記載の個人識別装置。
8. 前記光源は情報捕捉のために照明を個々に制御可能である請求項７に記載の個人識別装置。
9. 前記遠隔装置と双方向通信可能に受信手段をさらに含み、個人識別装置の１つ以上の機能が遠隔装置によって制御可能である請求項１乃至８のいずれか１項記載の個人識別装置。

Images