JP3879719B2 - 画像入力装置およびそれを用いた認証装置 - Google Patents

Description

本発明は、被認証者の画像から取得される情報を用いて本人認証を行う認証装置およびそれを用いた画像入力装置に関する。

近年、人体の個体別に特有の生体情報（いわゆるバイオメトリクス情報）を認証情報として用いて本人認証を行う認証装置が実用化されている。

特に、被認証者の眼を含む画像（以下、眼画像と記す）を画像入力装置で入力し、その眼画像の虹彩領域をコード化して所定の認証情報を作成し、この認証情報を用いてあらかじめ登録された認証情報（以下、登録認証情報と記す）との比較照合を行うことで本人認証を行う方法、いわゆる虹彩認証方法が知られており、その本人拒否率の低さや他人受入率の低さ等の信頼性の高さから、広く実用化されている（例えば、特許文献１を参照。）。

従来から虹彩認証装置においては、被認証者の登録認証情報が登録されているにも関わらず、撮影した被認証者の眼画像から作成した認証情報を登録された登録認証情報と比較照合したときに一致しないと判定されてしまう場合（以下、認証不可能の場合と記す）、すなわち認証に適した眼画像の撮影ができなかったと考えられる場合には、再度、被認証者の眼画像を撮影する必要があるので、認証に要する時間がかかるという課題があった。このような課題を解決するために、認証不可能の場合に、その画質が悪化した原因を分析する手段（以下、原因分析手段と記す）と、その画質悪化原因を解消するための動作を被認証者に促す指示を表示する手段とを備えた虹彩認証装置が提案されている（例えば、特許文献２を参照。）。
特許第３３０７９３６号公報 特開２０００−６０８２５号公報

しかしながら、前述したような従来の虹彩認証装置においては、原因分析手段によって分析された画質悪化原因が、必ずしも真の画質悪化原因と一致するとは限らなかった。このため、原因分析手段による画質悪化原因と真の画質悪化原因とが異なる場合には、被認証者が、表示手段に表示された画質悪化原因を解消するための動作を実行して眼画像を再度撮影しても、真の画質悪化原因が解消されないことがあった。その結果、眼画像の撮影を何度やり直しても認証に適した眼画像を繰返し撮影し、かつ照合しなければならないので、結局は認証処理に長時間を要してしまうという課題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、適切な被認証者の眼画像の撮影に失敗した場合に、眼画像の撮影のやり直しの回数を減らして認証時間を短縮することのできる画像入力装置および認証装置を提供することを目的とする。

本発明の画像入力装置は、画像が入力される画像入力部と、所定の閾値を用いて画像の画質または被写体を評価する画像評価部と、画像評価部における画像の評価結果にもとづいて、画像に対応する画像悪化原因を特定する原因特定部と、使用者に対し、画像の画像悪化原因を特定するための所定の問いかけを出力する出力部と、所定の問いかけに対する回答が入力される回答入力部と、画像悪化原因と回答に対応する画像悪化原因とが一致するか否かを判定する原因判定部とを備え、原因判定部において画像悪化原因と回答に対応する画像悪化原因とが一致しないと判定された場合に、画像評価部は、画像悪化原因と回答に対応する画像悪化原因とが一致するように、画像の評価に用いる所定の閾値を変更することを特徴としている。

このような構成により、画像評価部での画像の評価結果にもとづいて特定された画像悪化原因と、外部から使用者等によって入力される回答に対応する画像悪化原因とが一致するかを判定し、一致しない場合には、これらの画像悪化原因が一致するように画像評価部での画像の評価に用いる閾値を変更するので、以降、再度画像の入力を行った場合に適切な画像が入力できる可能性が高まり、画像入力のやり直しの回数を減らして短時間での画像の入力が可能な画像入力装置を提供できる。

また、画像評価部は、画像の輝度が第１の閾値範囲内にあるか否かを判定する輝度判定部と、画像の合焦度が第２の閾値範囲内にあるか否かを判定する合焦度判定部と、画像中の被写体とみなされる領域の有無を検出する被写体検出部と、画像中の第３の閾値範囲を超える高輝度領域の有無を検出する高輝度領域検出部とを有する構成であってもよい。

このような構成によれば、画像が第１の閾値範囲内にあり、合焦度が第２の閾値範囲内にあり、画像中に被写体が撮影され、画像中に第３の閾値範囲を超える領域のない、認証に適した画像を入力することが可能となる。

また、輝度判定部が画像の輝度は第１の閾値範囲内にあると判定し、合焦度判定部が画像の合焦度は第２の閾値範囲内にあると判定し、被写体検出部が画像中に被写体とみなされる領域を検出したと判定し、かつ、高輝度領域検出部が画像中に第３の閾値範囲を超える領域がないと判定したときに、原因特定部は、画像悪化原因を外光による映りこみによるものであると特定する構成であってもよい。

このような構成により、画像の輝度、合焦度および被写体が適当に撮影されていても、画像を用いた以降の処理に失敗するような場合に、その画像悪化要因を外光の物体等における反射光の映りこみであると適切に判定することが可能となる。

さらに、原因判定部が、画像悪化原因と回答に対応する画像悪化原因とが一致しないと判定した場合に、画像評価部は、第１の閾値範囲、第２の閾値範囲または第３の閾値範囲を変更する構成であってもよい。

このような構成によれば、原因特定部が特定した画像悪化原因と、使用者等の回答に対応する画像悪化原因とが一致するように閾値範囲を変更するので、以降、再度画像の入力を行った場合に適切な画像が入力できる可能性が高まり、画像入力のやり直しの回数を減らして短時間での画像の入力が可能な画像入力装置を提供できる。

また、被写体を照射する照射部と、照射部の出力を制御する照射出力制御部とを備え、原因特定部が、画像悪化原因を外光による映りこみによるものであると特定した場合に、照射出力制御部は、照射部の出力を増大させる構成であってもよい。

このような構成によれば、原因特定部が画像悪化原因を外光による映りこみの存在であると特定した場合に、照射部の出力を増大させることにより、外光の物体等における反射光の画像への映りこみの影響を低くして良好な画像を得ることができる。

次に、本発明の画像入力装置は、被写体の画像が入力される画像入力部と、画像の輝度が第１の閾値範囲内にあるか否かを判定する輝度判定部と、画像の合焦度が第２の閾値範囲内にあるか否かを判定する合焦度判定部と、画像中の被写体とみなされる領域の有無を検出する被写体検出部と、画像中の第３の閾値範囲を超える高輝度領域の有無を検出する高輝度領域検出部と、輝度判定部が画像の輝度は第１の閾値範囲内にあると判定し、合焦度判定部が画像の合焦度は第２の閾値範囲内にあると判定し、被写体検出部が画像中に被写体とみなされる領域を検出したと判定し、かつ、高輝度領域検出部が画像中に第３の閾値範囲を超える領域がないと判定したときに、画像の画像悪化原因を外光による映りこみによるものであると特定する原因特定部を備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、画像の輝度、合焦度および被写体が適当に撮影されていても、画像を用いた以降の処理に失敗するような場合に、その画像悪化要因を外光の物体等における反射光の映りこみであると適切に判定することが可能となる。

次に、本発明の認証装置は、本発明の画像入力装置と、画像入力装置の画像評価部から出力された画像から認証情報を作成し、認証情報とあらかじめ登録された登録認証情報とを比較することにより認証処理を行う認証処理部とを備えたことを特徴としている。

このような構成により、本発明の画像入力装置から出力された画像を用いた認証装置を実現でき、認証処理に失敗した場合にもその画像悪化要因を適切に特定できるので、画像入力の繰返し回数を大幅に少なくすることができ、短時間で認証処理の可能な認証装置を提供できる。

また、画像は被認証者の眼画像であり、認証処理部は、眼画像の虹彩領域をコード化して認証情報を作成する認証情報作成部、あらかじめ登録された登録認証情報を記憶した記憶部、および、記憶部に記憶された登録認証情報と認証情報作成部で作成された認証情報とを比較照合する比較照合部を有する構成であってもよい。

このような構成により、高い信頼性を有する虹彩認証方法を用いた認証装置を実現できる。

以上述べたように、本発明の画像入力装置および認証装置を用いれば、被認証者の適切な眼画像の撮影に失敗した場合に、眼画像の撮影のやり直しの回数を減らして短時間で認証処理を成功させることができる。

以下、本発明の実施の形態として、本発明の画像入力装置および認証装置について図面を用いて詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態における認証装置について説明する。図１は本発明の第１の実施の形態における認証装置の構成の一例を示すブロック図である。図２は本発明の第１の実施の形態における認証装置の詳細な構成の一例を示すブロック図である。

図１に示したように、本発明の第１の実施の形態における認証装置１は、被認証者の眼を撮影し、眼画像を生成する画像入力部２、この画像入力部２によって取りこまれた眼画像の画質を評価する画質評価部３、眼画像の被写体を評価する被写体評価部４、眼画像の虹彩部分から所定の方法でコード化された認証情報を作成し、あらかじめ記憶された登録認証情報と認証情報とを比較照合することにより本人認証を行う認証処理部５、画質評価部３、被写体評価部４および認証処理部５から出力される各種情報から眼画像の撮影失敗原因を特定する原因特定部６、原因特定部６で特定された撮影失敗原因を画像や音声で出力する出力部７、被認証者の眼を含む領域を近赤外光で照射する光源部８、ならびに、各構成要素を制御する制御部９を備えている。

まず、画像入力部２によって、被認証者の眼の部分およびその周辺部分を撮影する。図３に、本発明の実施の形態における認証装置によって撮影された眼画像６０の一例を示す。

画質評価部３は、眼画像６０の画質を評価する。画質評価部３は、図２に示したように、眼画像６０全体の輝度が所定の範囲内になるように眼画像６０の輝度調節を行う輝度制御部３１、および、眼画像６０から所定の周波数成分の信号を検出して積分することにより合焦度を算出する合焦度算出部３２を有する。輝度制御部３１は、眼画像６０全体の輝度が所定の範囲内にあるように輝度調節を行うことができない場合に、眼画像６０全体の輝度が所定の範囲よりも高すぎるのか、低すぎるのかを示す情報を制御部９へ送る輝度判定部の機能を有する。また、合焦度算出部３２は、算出した合焦度を制御部９へ送る合焦度判定部の機能を有する。合焦度算出部３２としては公知のバンドパスフィルタを用いることにより、所定の周波数成分の信号を検出することが可能である。

次に、被写体評価部４は、眼画像６０のうち、光源部８の照射光が眼鏡のレンズ面やフレーム等で反射して生じた像等による高輝度の領域の有無を、眼画像６０を構成する各画素の輝度値が所定の閾値範囲にあるか否かによって判定し、高輝度な領域が存在する場合には、被写体が眼鏡をかけていると判定する高輝度領域抽出部４１、ならびに、眼画像６０の中に眼が撮影されているか否かを検知する眼検出部４２を有する。高輝度領域抽出部４１の抽出した高輝度な領域の有無の情報、および、眼検出部４２が検出した眼の有無の情報は制御部９に送られる。なお、眼検出部４２は、所定の大きさの形状パターンとのパターンマッチングや、眼画像６０を２値化して低輝度領域のヒストグラムを算出する等の方法で画像中の眼の有無を検出することができるが、本発明においてはこの眼の検出方法に限定されるものではない。

認証処理部５は、眼画像６０における高輝度領域６４を除去またはマスキングする反射光除去部５１、眼画像６０から瞳孔６２および虹彩６１の位置（中心位置、輪郭等）を検出する瞳孔虹彩検出部５２、眼画像６０からまぶたの位置を検出するまぶた検出部５３、高輝度領域６４をマスキングされた虹彩６１の画像を所定の方法でコード化することにより、認証情報を作成する認証情報作成部５４、あらかじめ登録された登録認証情報を記憶した記憶部５５、ならびに、登録認証情報と眼画像６０から作成された認証情報とを比較照合する比較照合部５６とを有する。なお、この認証処理部５における反射光除去部５１、瞳孔虹彩検出部５２、まぶた検出部５３、認証情報作成部５４および比較照合部５６としては、例えば前述の特許文献１に示された方法を用いることができる。しかしながら、本発明の認証装置は、この認証処理部５における認証処理の方法をなんら限定するものではない。例えば、虹彩６１の撮影された画像とあらかじめ蓄積された画像とをパターンマッチングする等、他の公知の認証処理方法を適宜用いることが可能である。

認証処理部５での認証処理の結果、認証が不可能であった場合、画質評価部３、被写体評価部４および認証処理部５から制御部９に送られた情報から、原因特定部６は、眼画像６０が認証に用いることができなかった原因を後述する方法で特定する。

出力部７は原因特定部６で特定された原因を被認証者に対して音声で伝え、または画像等で表示する。一方、制御部９は特定された原因に対応して各構成要素に指示を行う。例えば、特定された原因が、外光による角膜への風景等の映りこみ６３が眼画像６０に存在している場合、制御部９は、映りこみ６３の影響を低減させるように、光源部８に対してその光量を増大させるよう指示する。なお、光源部８の光量を増大させる場合、眼に悪影響を与えないような輝度を上限とする。

光源部８は、近赤外波長の光線（波長が７００ｎｍから１０００ｎｍの光線をいう）を照射できる光源であればよく、例えばＬＥＤ等公知の光源を用いることが可能である。

次に、本発明の第１の実施の形態における認証装置１の動作について説明する。

図４は本発明の第１の実施の形態における認証装置１の動作ステップを示すフローチャートである。

本発明の実施の形態における認証装置は、図５に示したように、被認証者９０が認証装置１を手に持って図５中Ｘ方向に移動させて使用するハンディ型の認証装置である。被認証者９０が認証装置１を図５中Ｘ方向に移動させている間、認証装置１の画像入力部２は所定の時間間隔で間欠的に画像の撮影を行い、認証装置１および被認証者９０の距離が画像入力部２の光学系の焦点距離範囲内の距離となったときに撮影された合焦度の高い眼画像６０が認証処理に用いられる。

具体的には、被認証者９０が認証装置１に対して認証処理を開始する旨の指示を行った場合、制御部９は画像入力部２に対して眼画像６０の撮影を開始させる（Ｓ１）。このとき、制御部９は光源部８を点灯させて、被認証者９０を照射してもよいが、外光等の影響で充分明瞭な眼画像６０が撮影可能な場合には、照射しなくてもよい。眼画像６０の撮影は前述のように連続的に行われるので、撮影された画像には必ずしも被認証者９０の眼が撮影されているとは限らないし、その輝度が適切な閾値範囲にあるとともに合焦度が所定の閾値よりも高い画像、すなわち高コントラストでピントの合った画像が撮影されているとは限らない。

画像入力部２が撮影した画像は画質評価部３へ送られ、画質の評価が行われる（Ｓ２）。画質評価部３の輝度制御部３１では、画像の輝度が所定の範囲内となるように輝度制御が行われる。輝度制御部３１で画像の輝度を充分に制御することができないほど、画像の輝度が高すぎる、または低すぎる場合には、画像の輝度が低すぎるのか高すぎるのかを示す輝度情報が制御部９に送られる。また、合焦度算出部３２では、画像の高周波数成分を取り出して積分することにより、画像毎の合焦度を算出する。算出された合焦度は合焦度算出部３２から制御部９へ送られる。このような画質評価部３での画質評価の結果、輝度制御部３１で画像の輝度を制御しきれない場合や、合焦度が低すぎて所定の閾値に達しない場合には、制御部９は画像入力部２に再度画像を撮影させる（Ｓ３）。

画質評価部３において、画像の輝度が所定の閾値範囲になるように制御され、かつ、合焦度も所定の閾値を超えた場合には、画像は画質評価部３から被写体評価部４へ送られる。被写体評価部４では、画像中の被写体の評価が行われる（Ｓ４）。具体的には、高輝度領域抽出部４１において、画像中の高輝度な領域、例えば被認証者９０が眼鏡をかけている場合の眼鏡のレンズ面やフレーム等での反射光によって生じた高輝度な領域の有無が抽出され、その結果が制御部９へ送られる。すなわち、高輝度領域抽出部４１は、被認証者９０が眼鏡をかけているか否かを判別しているといえる。眼検出部４２においては、前述の方法で画像から眼の瞳孔６２または虹彩６１に該当する領域が検出されるか否かを判別する。瞳孔６２または虹彩６１領域の検出結果は眼検出部４２から制御部９へ送られる。すなわち眼検出部４２は画像中に眼が撮影されているか否かの判別を行っているといえる。

被写体評価部４で、画像中に眼鏡のレンズ面やフレームの反射光のような高輝度な領域が検出された場合、または、画像中に眼の瞳孔６２または虹彩６１と推定される領域が検出されない場合には、被写体が適当でない可能性が高いので、制御部９は画像入力部２に対して再度画像の撮影をさせる（Ｓ５）。

被写体評価部４で、画像中に高輝度な領域が検出されず、かつ、画像中に眼の瞳孔６２または虹彩６１と推定される領域が検出された場合には、画像は認証処理部５へ送られて、所定の認証処理がなされる（Ｓ６）。この認証処理について、詳細に説明する。

図６は、本発明の第１の実施の形態における認証装置１の認証処理部５における認証処理の動作ステップを示すフローチャートである。

図６に示したように、眼画像６０が認証処理部５に入力されると、反射光除去部５１によって、認証に使用できないような高輝度領域６４について、除去またはマスキング処理が行われる（Ｓ６１）。この高輝度領域６４は、前述の眼鏡のフレーム等からの反射によって発生する領域とは異なり、主に光源部８の照射光が角膜で反射することによって発生する領域のことをいう。除去またはマスキング処理が行われるときに、反射光除去部５１から制御部９に高輝度領域６４の大きさに関する情報が送られる。

次に、瞳孔虹彩検出部５２によって、眼画像６０における瞳孔６２および虹彩６１の位置決めが行われる（Ｓ６２）。位置決めされた瞳孔６２および虹彩６１の位置を示す情報は、瞳孔虹彩検出部５２から制御部９に送られる。

まぶた検出部５３は眼画像６０からまぶたの位置を検出して、制御部９へ送る（Ｓ６３）。眼画像６０の虹彩領域を切り出された画像は認証情報作成部５４に送られて、認証情報作成部５４は、例えば特許文献１に記載された方法によって眼画像６０の虹彩領域を切り出された画像を画像処理して、認証情報を作成する（Ｓ６４）。

比較照合部５６は、認証情報作成部５４で作成された認証情報と、記憶部５５にあらかじめ記憶された登録認証情報とを比較照合して、その結果を制御部９へ出力する（Ｓ６５）。例えば、認証結果が「認証可能」である場合に「１」、認証結果が「認証不可能」である場合に「０」を示す信号を制御部９へ送ればよい。なお、比較照合部５６での比較照合の方法についても、特許文献１に記載された方法を用いることができる。

制御部９は、比較照合部５６からの出力が「認証可能」を示す信号であった場合には、その旨を出力部７へ出力して、起動されるべき所定のアプリケーションの起動等を行って処理を終了する（Ｓ７）。

眼画像６０撮影に時間がかかる等の理由で被認証者９０から画像の撮影がステップＳ１〜Ｓ６の実行中にキャンセルされた場合や、ステップＳ７における認証結果が「認証不可能」であった場合には、各構成要素から得られた情報を制御部９から原因特定部６へ送って、原因特定部６は「認証不可能」となった原因を特定する（Ｓ８）。

原因特定部６は、図７に示したような原因特定テーブル９１を有している。図７は本発明の実施の形態における認証装置の原因特定部６が有する原因特定テーブル９１の一例を示す図である。原因特定テーブル９１は、図７に示したように、各構成要素から出力される情報と、その情報が所定の閾値範囲内に入らない場合、すなわちその情報が不適当な情報であった場合に、画像が認証処理に用いることができない原因（以下、画像悪化原因と記す）を対応付けて記憶しており、さらに、その場合に出力部７に出力すべきメッセージをも記憶している。原因特定部６は、原因特定テーブル９１に記憶された情報を参酌して、画像悪化原因を特定するとともに、出力部７にメッセージを出力させて（Ｓ１０）、制御部９は画像入力部２に再度画像を撮影させる（Ｓ１）。

ステップＳ８において、原因特定部６で特定された画像悪化原因が「外光による物体の角膜への映りこみ」である場合には、制御部９は映りこみの影響を小さくすべく、光源部８を制御してその光量を増大させる（Ｓ９）。なお、この際に同時に被認証者９０に対して出力部７から外光の影響を低減させるような誘導メッセージ（「日陰で撮影を行ってください」等）を出力する構成であってもよい。

なお、光源部８が複数設けられている場合には、原因特定部６が画像悪化原因は外光の影響によるものであると特定したときに、消灯させていた予備の光源部８を点灯させる構成であったもよいことはいうまでもない。

ここで原因特定テーブル９１について詳細に説明する。図７において、合焦度算出部３２から出力された合焦度情報が不適当、すなわち所定の閾値範囲内にない場合、その画像悪化原因は「撮影距離が不適当」であるからであり、誘導メッセージは被認証者９０を正しい距離に誘導すべく、例えば「１０ｃｍの距離で撮影してください」とすればよい。

さらに、高輝度領域抽出部４１から出力された眼鏡有無情報が不適当であった場合、すなわち「眼鏡あり」であった場合の画像悪化原因は「眼鏡に合焦しているので虹彩に合焦しない」等であり、誘導メッセージは「機器を少しずらして撮影してください」または「眼鏡を外してください」となる。

また、眼検出部４２から出力される眼有無情報が不適当であった場合、すなわち「眼なし」であった場合、または、瞳孔虹彩検出部５２から出力される虹彩６１の位置情報または瞳孔６２の位置情報が不適当であった場合、すなわち「虹彩なし」「瞳孔なし」の場合の画像悪化原因は「画像中に眼が撮影されていないこと」であり、誘導メッセージは「鏡の真ん中に眼がくるように撮影してください」となる。

また、以上説明したような各種情報がそれぞれ適当な範囲内にある場合であって、比較照合部５６から出力される照合結果情報のみが不適当、すなわち「認証不可能」であった場合には、原因特定部６は、画像悪化原因は「外光の物体での反射光による角膜への映りこみ」であると判定し、その場合の誘導メッセージは「日陰で撮影を行ってください」となる。

前述のような構成とすることにより、本発明の第１の実施の形態における認証装置１によれば、認証結果が「認証不可能」となったときにも、その画像悪化原因を特定することができ、被認証者９０に対して画像悪化原因毎に適切な対応を取るような誘導メッセージを出力するので、再度眼画像の撮影を行った場合に、撮影のやり直しの回数が少なくても適切な眼画像を撮影できるという優れた効果を奏する。

また、本発明の第１の実施の形態における認証装置１によれば、従来特定することが難しかった外光による物体等の角膜への映りこみの影響による画像悪化原因を特定できる。さらに、画像悪化原因が外光による物体等の角膜への映りこみの影響によるものと判定された場合には光源部８の光量を大きくするので、外光の悪影響を実質的に認証に支障を生じない程度までに低減することができるとともに、そのときに適切な誘導メッセージを出力することにより、再度画像の撮影を行った場合に、撮影のやり直しの回数が少なくてすむという格別の効果を奏する。

以上述べたように、本発明の第１の実施の形態における認証装置１を用いることによって、短時間で適切な眼画像を撮影することができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態として認証装置２０の構成および動作を説明する。図８は本発明の第２の実施の形態における認証装置２０の構成の一例を示すブロック図である。

本発明の第２の実施の形態における認証装置２０は、第１の実施の形態で説明した認証装置１と比較して、被認証者９０が画像悪化原因を入力する原因入力部１１、および、原因入力部１１が入力した画像悪化原因と原因特定部６の出力した画像悪化原因とを比較照合する原因比較部１０を備えていることが異なる。

本発明の第２の実施の形態における認証装置２０の動作について説明する。図９は本発明の第２の実施の形態における認証装置２０の動作ステップを示すフローチャートである。

図９に示したように、本発明の第２の実施の形態における認証装置２０が、図４に示した第１の実施の形態における認証装置１ともっとも異なるところは、ステップＳ８とステップＳ９との処理の間に、原因入力部１１から画像悪化原因が入力されるステップ（Ｓ２１）および原因比較部１０が原因入力部１１の入力した画像悪化原因と原因特定部６の出力した画像悪化原因とを比較照合する機能を備えていることである。

図９において、ステップＳ１〜Ｓ８までの処理ステップ、すなわち原因特定部６における原因特定ステップが終了すると、制御部９は出力部７に「次の質問に答えてください」等の質問事項を出力して、被認証者９０は所定の質問事項に対して、ＹｅｓまたはＮｏの入力等を行う（Ｓ２１）。

原因入力部１１は、その入力に対して、図１０に示したような質問原因対応テーブル９２にもとづいて画像悪化原因を特定する。原因比較部１０は、原因入力部１１の入力から特定した画像悪化原因と、原因特定部６から出力された画像悪化原因とを比較照合して、一致するか否かを制御部９および出力部７に出力する（Ｓ２２）。原因比較部１０からの出力が、原因入力部１１の入力から特定した画像悪化原因と、原因特定部６から出力された画像悪化原因とが一致することを示す出力であった場合には、本発明の第１の実施の形態で説明したステップＳ９〜Ｓ１１を実行する。

一方、原因比較部１０からの出力が、原因入力部１１の入力から特定した画像悪化原因と、原因特定部６から出力された画像悪化原因とが一致しないことを示す出力であった場合には、制御部９は、各構成要件から出力される各種情報を適当であると判定する基準となる閾値範囲を変更する（Ｓ２３）。この閾値範囲の変更は、原因入力部１１への入力から特定される画像悪化原因と、原因特定部６から出力された画像悪化原因とが一致するように行う。

例えば、「眼鏡をかけていますか？」という質問事項に対して、被認証者が「Ｙｅｓ」と答えて原因入力部１１に入力した場合には、画像悪化原因は「眼鏡のフレームやレンズ等による反射光の映りこみ」または「眼鏡のフレームに合焦したことによる眼画像のぼけ」、すなわち「眼鏡」によるものである。しかしながら、原因特定部６で特定された画像悪化原因が、「眼鏡」ではない場合、すなわち「外光」等であった場合には、この不一致の理由は、高輝度領域抽出部４１で被認証者９０の眼鏡が検知できなかったことが理由であると考えられる。このような場合には、制御部９は、高輝度領域抽出部４１における高輝度な領域として抽出すべき輝度情報の閾値の上限を下げることによって、眼鏡が検知される可能性を高くすることにより、原因特定部６が特定した画像悪化原因と原因入力部１１に入力された画像悪化原因とを一致させることができる。

このような構成によって、本発明の第２の実施の形態における認証装置２０によれば、被認証者９０が入力した画像悪化原因に合うように、各構成要素の判定基準となる閾値を変化させるので、より正しい画像悪化要因を特定でき、以降眼画像の撮影のやり直しを行った際の認証成功率をさらに向上させることが可能となる。

なお、本発明の実施の形態においては、認証情報として、眼画像の虹彩領域をコード化することによって得た認証情報を用いた構成について説明したが、本発明の認証装置は、認証情報を限定するものではない。例えば、指紋、眼底の血管パターン、顔等の公知の生体のバイオメトリクス情報を認証情報として用いることが可能であることはいうまでもない。

本発明にかかる画像入力装置およびそれを用いた認証装置を用いれば、適切な被認証者の眼画像の撮影に失敗した場合に、眼画像の撮影のやり直しの回数を減らして短時間で認証処理を成功させることができるという効果を有し、被認証者の画像から取得される情報を用いて本人認証を行う認証装置およびそれに用いる画像入力装置等として有用である。

本発明の第１の実施の形態における認証装置の構成の一例を示すブロック図 本発明の第１の実施の形態における認証装置の詳細な構成の一例を示すブロック図 本発明の実施の形態における眼画像の一例を示す図 本発明の第１の実施の形態における認証装置の動作ステップを示すフローチャート 本発明の実施の形態における認証装置の使用形態を説明する図 本発明の第１の実施の形態における認証装置の認証処理ステップを示すフローチャート 本発明の実施の形態における認証装置の原因特定テーブルの一例を示す図 本発明の第２の実施の形態における認証装置の構成の一例を示すブロック図 本発明の第２の実施の形態における認証装置の動作ステップを示すフローチャート 本発明の第２の実施の形態における認証装置の質問原因対応テーブルの一例を示す図

符号の説明

１，２０ 認証装置
２ 画像入力部
３ 画質評価部
４ 被写体評価部
５ 認証処理部
６ 原因特定部
７ 出力部
８ 光源部
９ 制御部
１０ 原因比較部
１１ 原因入力部
３１ 輝度制御部
３２ 合焦度算出部
４１ 高輝度領域抽出部
４２ 眼検出部
５１ 反射光除去部
５２ 瞳孔虹彩検出部
５３ まぶた検出部
５４ 認証情報作成部
５５ 記憶部
５６ 比較照合部
６０ 眼画像
６１ 虹彩
６２ 瞳孔
６３ 映りこみ
６４ 高輝度領域
９０ 被認証者
９１ 原因特定テーブル
９２ 質問原因対応テーブル

Claims (6)

1. 画像が入力される画像入力部と、
   所定の閾値を用いて前記画像の画質または被写体を評価する画像評価部と、
   前記画像評価部における前記画像の評価結果にもとづいて、前記画像に対応する画像悪化原因を特定する原因特定部と、
   使用者に対し、質問原因対応テーブルにもとづいて所定の問いかけを出力する出力部と、
   前記所定の問いかけに対する回答を入力し、前記回答に対応する画像悪化要因を前記質問原因対応テーブルにもとづいて特定する原因入力部と、
   前記画像に対応する画像悪化原因と前記回答に対応する画像悪化原因とが一致するか否かを判定する原因判定部とを備え、
   前記原因判定部において前記画像に対応する画像悪化原因と前記回答に対応する画像悪化原因とが一致しないと判定された場合に、前記画像評価部は、前記画像に対応する画像悪化原因と前記回答に対応する画像悪化原因とが一致するように、前記回答に対応する画像悪化原因に対応する前記画像の評価に用いる前記所定の閾値を変更することを特徴とする画像入力装置。
2. 前記画像評価部は、
   前記画像の輝度が第１の閾値範囲内にあるか否かを判定する輝度判定部と、
   前記画像の合焦度が第２の閾値範囲内にあるか否かを判定する合焦度判定部と、
   前記画像中の前記被写体とみなされる領域の有無を検出する被写体検出部と、
   前記画像中の第３の閾値範囲を超える高輝度領域の有無を検出する高輝度領域検出部とを有することを特徴とする請求項１に記載の画像入力装置。
3. 前記輝度判定部が前記画像の輝度は前記第１の閾値範囲内にあると判定し、前記合焦度判定部が前記画像の合焦度は前記第２の閾値範囲内にあると判定し、前記被写体検出部が前記画像中に前記被写体とみなされる領域を検出したと判定し、かつ、前記高輝度領域検出部が前記画像中に前記第３の閾値範囲を超える領域がないと判定したときに、前記原因特定部は、前記画像に対応する画像悪化原因を外光による映りこみによるものであると特定することを特徴とする請求項２に記載の画像入力装置。
4. 前記原因判定部が、前記画像に対応する画像悪化原因と前記回答に対応する画像悪化原因とが一致しないと判定した場合に、前記画像評価部は、前記第１の閾値範囲、前記第２の閾値範囲または前記第３の閾値範囲を変更することを特徴とする請求項３に記載の画像入力装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の画像入力装置と、
   前記画像入力装置の画像評価部から出力された画像から認証情報を作成し、前記認証情報とあらかじめ登録された登録認証情報とを比較することにより認証処理を行う認証処理部とを備えたことを特徴とする認証装置。
6. 前記画像は被認証者の眼画像であり、前記認証処理部は、前記眼画像の虹彩領域をコード化して前記認証情報を作成する認証情報作成部、あらかじめ登録された前記登録認証情報を記憶した記憶部、および、前記記憶部に記憶された前記登録認証情報と前記認証情報作成部で作成された前記認証情報とを比較照合する比較照合部を有することを特徴とする請求項５に記載の認証装置。

Images