JP4694424B2 - 認証装置 - Google Patents

Description

本発明は、人物、顔、指紋、文字等を被写体として、その形状又は色等の特徴画像を検出することで画像を認証する認証装置に関し、特に、同じ構図で露出値をオーバー側からアンダー側方向又はその逆方向に変化させて複数枚の静止画像を撮影するブラケット撮影の機能を有するカメラ等の撮像手段を備える認証装置に関する。

認証装置は、上記したように人物、顔、指紋、文字等を被写体として、その形状又は色等の特徴画像をなるべく鮮明に検出することが必要であり、そのために認証装置の撮像手段には、特徴画像をなるべく鮮明に検出できるように自動的に露出を制御する機能が与えられている。

認証装置用の撮像装置に限らず、一般的な撮像装置（カメラ）における自動露出（ＡＥ：オートエクスポージャー、自動露光）制御では、例えば、被写体の状態（、及び、撮影者の操作入力）に応じて輝度信号値を解析することで適正な露出の値（ＥＶ：エクスポージャーバリュー、露光量）を得ている。その際に、撮像画面を複数の所定寸法の測光窓に分割し、各測光窓毎の輝度信号値を選択し、解析している。例えば、中央重点測光のＡＥ制御では、撮像画面の中央部の輝度積算値を用いて露出値を決定している。

絞りを撮影者が先に操作入力で設定してカメラがシャッター速度を制御するのが絞り優先ＡＥで、逆にシャッタースピードを撮影者が先に操作入力で設定してカメラが絞りを制御するのがシャッター優先ＡＥと称される。カメラのフィルム感度（ＩＳＯ感度）は、受光面の光を感じる能力であり、ＩＳＯ感度が高ければ、絞り優先ＡＥならシャッター速度を早くすることができ、シャッター優先ＡＥなら絞り値を絞り込むことができる。シャッター速度を早めることは、例えば、手振れ対策や速い被写体の撮影時に有効であり、絞り値を絞り込むことは、例えば、被写界深度を深くして手前のものから奥側のものまでピントを合わせたい時に有効である。

カメラの自動露出制御では、例えば、明るさが１０００ルクスで、フィルム面（受光面）の適正露光量がフィルム濃度１．０を与える１ルクス・秒とした場合に、反射率１８％のグレー板の露光量が１ルクス・秒となるようにシャッタースピードと絞り値を制御する。明るさが５００ルクスなら、その環境下で反射率１８％のグレー板の露光量が１ルクス・秒（１０００ルクスの時と同じ露光量）となるようにシャッタースピードと絞り値を制御する。

カメラにより自動露出制御で決定される適正露出値は上記のように決定されるが、一方で、撮影者にとっての画像の適正露出値、つまり、撮影者個人にとっての「画像のちょうど良い明るさ」は、撮影者毎の感性及び被写体の構成により異なる値になる場合がある。例えば、撮影者の「明るめ（露出オーバー気味）にしたい」、「暗め（露出アンダー気味）にしたい」、「手前の被写体が暗く見えなくなっても明るい背景を白とびさせずに表示させたい」等の撮影意図によって適正露出値が変化する。さらに、多様な撮像被写体、昼間・夜間・室内など複雑な照明環境、撮像素子のダイナミックレンジが周辺環境の照明状態と比べて狭い等、複雑な撮影条件によっても、撮影者の感性及び被写体の構成から画像の適正露出値は変わる。従って、撮影者にとっての適正露出値をカメラのＡＥ制御機能で得ることには限界があった。

特に、複雑な撮影条件下や、高精度な露出制御が必要な撮影時には、撮影者にとっての適正露出値が、カメラに設定されたＡＥ制御機能（固定露出を含む）では得られない場合があり、又、そのような場合にマニュアル操作で適正露出値を得ることも、撮影者に経験や技術が要求されることから難しかった。

ブラケット撮影（ブラケッティング）は、元々は銀塩フィルムを用いたスチールカメラにて用いられていた技術で、上記したような場合、すなわち撮影時にマニュアル操作で適正露出を決定することが難しい場合や、固定露出や自動露出の設定内容では適正な露出が得られない場合等に、まず、同じ構図で露出値をオーバー側（例えば＋２ＥＶ）からアンダー側（例えば−２ＥＶ）の降順方向又はその逆の昇順方向に、段階的（例えば２ＥＶ毎）に一律幅で変化（切替）させて複数枚の静止画像を撮影する方法である。又、変化させる露出段数を設定しておくことでカメラが自動的にブラケット撮影を実施する機能をオートブラケットと言い、撮影者は、その撮影された複数枚の同構図画像の中から最適な露出の画像を選択することで、最終的に適正露出の画像を得ることができる。

ＡＥ制御機能を備える一部の撮像装置には、上記したようなブラケット撮影に設定されたコマ数で、カメラの露出を自動的に切り替えながら撮影する自動段階露光（ＡＥＢ：オートエクスポージャーブラケッティング）機能が備えられている。近年のデジタルカメラ（電子スチールカメラ）にもＡＥＢ機能付きの製品が公表されているが、一般的に、デジタルカメラでは１枚撮影する毎にメモリに記録する前に各撮像画像に対して画像処理時間が必要であるため、デジタルカメラでブラケット撮影する場合には、銀塩フィルムカメラよりも長い処理時間が必要となる場合が多くなっている。

このようなブラケット撮影の機能を備える従来の電子スチールカメラとしては、例えば、撮影者によりブラケット撮影の指示が入力される操作部、及び、撮影した画像データの露出を補正する露出変更回路を備え、カメラの設定値又は撮影者の設定値で撮影した最初の画像データに対して、ブラケット撮影に指定された露出の補正段階レベルに従って段階的に一律幅で補正することで露出値の異なる画像データを生成する撮像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の撮像装置の操作部にブラケット撮影の指示が入力されている場合、指示入力に従い撮影された画像データに対して、露出変更回路では、ブラケット撮影で指定された露出の補正段階レベルに従って露出を補正した画像データを生成する。従って、実際に複数枚を撮影することなく、同じ構図で露出値を段階的に変化させた複数枚の静止画像を得ることができ、ブラケット撮影の撮影時間を短縮させることができる。

また、従来の別のブラケット撮影の機能を備える電子スチールカメラとしては、露出のＥＶ値に代えてＩＳＯ感度値を変化させて、ＩＳＯ感度値の異なる画像データをオートブラケッティングして得る撮像装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。この撮像装置には、アナログ信号段階でゲイン調整するアナログゲイン調整手段と、デジタル信号段階でレベル補正及びガンマ補正等を実施する露出レベル調整手段と、ブラケット撮影に指定されたＩＳＯ感度値の補正レベルに従って段階的に一律幅となるように両調整手段を組み合わせて補正する制御手段とを備えている。

露出量（露光量）の多少により撮像画像の明暗が変化し、ＩＳＯ感度値の大小によっても撮像画像の明暗が変化するため、最適な画像の明るさを得るという目的のためには、露光量の制御に代えてＩＳＯ感度値を制御しても良い場合がある。従って、上記のようにＩＳＯ感度値を制御してもブラケット撮影は可能である。

又、アナログゲイン調整手段は、一般的に高感度（高ゲイン）にするほどＳ／Ｎ比が悪化することから、ノイズが目立ってしまう場合がある。又、露出レベル調整手段では、ノイズリダクションの画像処理で高感度側のノイズを目立たなくできるが、大幅に感度調整（デジタルゲイン調整）を実施すると、ハイライト部又はシャドー部の階調が失われたり、ダイナミックレンジが減少し不自然な画像になる場合がある。そのため、特許文献２の撮像装置では、撮影条件及び補正方向により、アナログゲイン調整手段と露出レベル調整手段の各々の調整量の割合を制御することで、Ｓ／Ｎ比、階調特性、及び、ダイナミックレンジを改善させていた。

特開平１１−４３８０号公報 （第６−８頁、第１図） 特開２００５−１４２６０７号公報 （第２１−２３頁、第４図）

従来の撮像装置では、ブラケット撮影で複数枚が撮影された画像データにおける露出の補正値は、カメラの自動露出機能又は撮影者のマニュアル操作により得られた当初の露出値に対して、例えば、露出値を＋／−１ＥＶ又は＋／−０．５ＥＶ等のオーバー側とアンダー側に等間隔に１段階以上の固定幅で変化させた補正値、又は、撮影者が指定した＋／−等間隔の固定幅で変化させた補正値である。これは特許文献２のようにＩＳＯ感度値による補正の場合でも、同様に撮影者が指定した＋／−等間隔に固定幅で変化させた補正値である。

その場合、例えば、最適な補正値が固定幅で変化させた２補正値の中間にある場合でも、その２補正値の何れかに適合するように補正されてしまい、その２補正値の中間値には補正できなかった。つまり、露出の補正値の精度を高めることはできないという問題があった。

特に、暗い場所で被写体を撮影する場合には、ブラケット撮影で露出がオーバー側に補正された画像データが選択されることになるが、補正幅が等間隔で一律であるので、露出の補正値の精度が高くない場合には、わずかでも露出がアンダーであると一気に過剰にオーバーな補正値になりやすかった。その場合、アナログゲイン調整が高ゲインになるとＳ／Ｎ比が悪化することから、画像が劣化するという問題があった。

又、従来の撮像装置で補正の精度を高めるためには、例えば、露出を変化させるための等間隔（固定値）の補正幅を１／２等に狭くし、その分だけ撮影枚数を２倍に増加させる等の方法が考えられる。しかし、その場合には、撮影枚数の増加に対応して撮像処理時間が余分に必要になり、ブラケット撮影にかかる時間が長くなるという問題があった。デジタルカメラでは、撮影後の画像処理の時間が必要であるため、特にブラケット撮影の時間が長くなるという問題があった。

以上のブラケット撮影を実施する撮像装置の問題は、その撮像装置を、例えば、画像の認証装置に適用する場合には特に顕著になる。例えば、人物、顔、指紋、文字等を被写体として、その形状又は色等の特徴画像を検出して登録内容との一致を認証する認証装置では、露出の補正値の精度を高めることができないことは、即ち、画像の細部の認識精度も高めることができないことになり、認証精度を向上させることができないことになるためである。

又、画像の認証装置は、暗い場所で被写体を撮影する場合も多く、従って、過剰に高ゲインになる場合が多くなることは、Ｓ／Ｎ比を悪化させて認証性能を低下させる場合も多くなるという問題がある。

更に、画像の認証装置は、認識精度を高めるためには画像の認識精度を高める必要があり、その場合には、例えば、上記したように撮像装置の露出を等間隔の固定値で変化させる補正幅を狭くすることが考えられる。しかし、その場合には、撮影枚数が増加する。そして、その増加した撮影枚数に対応させて、撮像処理時間が必要であることに加えて、認証処理時間も余分に必要となる。認証処理時間とは、どの画像データのどの位置に認証すべき被写体が撮像されているか、又は、どの画像データに撮像されている被写体が適切な露出であるか等を検出する処理である。つまり、ブラケット撮影を実施する撮像装置を使用した画像の認証装置では、認識精度を向上させようとすると、認識処理時間が長くなるという問題があった。
以上のように、ブラケット撮影を実施する撮像装置を用いた画像の認証装置で、認証結果が最適となるように露出の補正値を設定することは非常に困難であった。

本発明は上述したような課題を解決するためになされたもので、ブラケット撮影を実施する撮像装置が用いられた認証装置であって、認証精度を向上させ、画質の劣化による認証性能の低下が少なく、撮像からの認証までの一連の認識処理時間の増加が抑制された画像の認証装置を提供することを目的とする。

本発明の認証装置は、複数の被写体の認証に用いる被写体の画像データを予め記憶する記録手段と、
通常撮影又は露出を変化させて複数枚を撮影するブラケット撮影により被写体を撮像してその撮像画像の画像信号を出力する撮像手段と、
前記撮像画像の画像信号から、撮像画像における所定の特徴画像を検出し、少なくとも特徴画像が検出できたか否かが判断可能である特徴画像検出可否信号を出力する特徴画像検出可否判定手段と、
前記画像信号と前記特徴画像検出可否信号から、前記撮像画像の前記特徴画像を含む所定の特徴画像領域における所定の露出補正用信号を検出して露出を補正するための特徴画像露出補正値を生成する露出補正値検出手段と、
前記所定寸法の測光窓の積算値から通常撮影又はブラケット撮影の第一の撮影用の第一の露出制御値を演算し、該第一の露出制御値及び前記特徴画像露出補正値からブラケット撮影の露出を変化させた第二以降の撮影用の第二の露出制御値を演算し、前記第一の露出制御値又は前記第二の露出制御値に基づいて、撮影時の露出を制御するための露出制御信号を出力する露出制御手段と、
前記露出制御手段により露出が制御されて撮影された撮像画像と前記記録手段に記憶されている認証用の画像データを用いて認証の可否を判断する認証手段と、
を備え、
前記認証手段は、
前記所定寸法の測光窓内に、前記特徴画像が含まれない場合には、前記第一の露出制御値及び前記第二の露出制御値に基づく前記露出制御信号を用いて露出が制御されて撮影された撮像画像と、前記記録手段に記憶されている認証用の画像データを用いて認証の可否を判断し、
前記所定寸法の測光窓内に、前記特徴画像が含まれる場合には、前記第一の露出制御値に基づく前記露出制御信号を用いて露出が制御されて撮影された撮像画像と、前記記録手段に記憶されている認証用の画像データを用いて認証の可否を判断する
ことを特徴とする。

本発明の認証装置によれば、人物、顔、指紋、文字等を被写体として、その形状又は色等の特徴画像を検出し、その特徴画像の露出状態を示す信号をブラケット撮影の露出制御に用いるので、認証精度を向上させ、画質の劣化による認証性能の低下が少なく、撮像からの認証までの一連の認識処理時間の増加が抑制された画像の認識装置を提供することができる。

以下の各実施の形態に記載するブラケット撮影は、設定した露出補正量の幅に従い、カメラが自動的に露出を変えながら３画面をオートブラケット撮影する場合として説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の認証装置の概略構成を示すブロック図である。
図１の認証装置は、被写体を認証するために撮像する撮像手段５１、記録手段９、特徴画像検出可否判定手段１４、露出補正値検出手段１５、認証手段５２、及び、システム制御手段２４を基本として構成される。各部の詳細な機能は後述する。
図１の認証装置の内部には、画像選択手段４２、特徴画像領域検出手段２５、平均輝度検出手段２６及び露出補正値生成手段４１が設けられ、デジタル信号処理手段５からの輝度信号の特徴画像検出用補正出力ＶＦが入力されることで補正された撮像画像の情報が入力されると共に、特徴画像検出可否判定手段１４からの特徴画像検出可否出力ＶＧが入力されることで、補正された撮像画像から特徴画像を含む特徴画像領域を検出し、その特徴画像領域（特徴画像）の露出補正用信号としての平均輝度信号値から特徴画像露出補正値ＶＨを出力する。

図１の認証装置を構成する手段で、レンズ１は、不図示の被写体からの入射光を固体撮像素子２の受光面上に集光させるものである。固体撮像素子２は、被写体からの入射光を光電変換して、固体撮像素子２の画素配列に依存したＲＡＷ出力の電気信号である撮像出力ＶＡとして出力する。アナログ信号処理手段３は、撮像出力ＶＡを相関二重サンプリング処理（ＣＤＳ）ならびに自動信号増幅処理（ＡＧＣ）し、増幅出力ＶＢとして出力する。Ａ／Ｄ変換手段４は、アナログ信号である増幅出力ＶＢを画像のフレーム単位でデジタル信号に変換し、Ａ／Ｄ変換出力ＶＣとして出力する。

デジタル信号処理手段５は、デジタル信号になった撮像出力（Ａ／Ｄ変換出力ＶＣ）に対して画像処理を行う機能を有する。以下に、デジタル信号処理手段５について図２を用いて詳しく説明する。
図２は、図１のデジタル信号処理手段５の内部構成を示すブロック図である。
積算手段３０は、１画面を水平方向と垂直方向に分割して形成される所定寸法の測光窓毎に、Ａ／Ｄ変換出力ＶＣを積算した積算値を演算すると共に、その積算値をＣＰＵバス経由でＳＤＲＡＭ１１へ出力するようにメモリ制御も実施する。所定寸法の測光窓は、予め設計的に求められるか、ユーザインターフェースによりユーザが設定する。尚、積算値としては、固体撮像素子２の画素配列に対応するＲＡＷ信号のＲＡＷ積算値や、ＲＡＷ信号から求めた輝度信号の輝度積算値などである。

画素補間手段３１は、入力するＡ／Ｄ変換出力ＶＣからＡ／Ｄ変換クロックを用いて画素を補間し、その補間した信号からＲＧＢ形式の映像信号を生成する。
ＹＣｂＣｒ変換処理手段３２は、ＲＧＢ形式の映像信号をデジタル信号処理手段５で処理可能なＹＣｂＣｒ形式の映像信号に変換する。
Ｙ信号処理手段３３は、ＹＣｂＣｒ形式の映像信号における輝度信号（Ｙ信号）のエンハンス処理等の輝度信号に対する信号処理を行う。

階調変換手段３４は、Ｙ信号（輝度信号）の階調を補正し、補正したＹ信号を特徴画像検出用補正出力ＶＦとして特徴画像検出可否判定手段１４及び外部インターフェース手段３５に出力する。上記したように本実施の形態では、デジタル信号処理手段５の特徴画像検出用補正出力ＶＦとして撮像画像のＹ信号（輝度信号）を出力しており、以下の記載中でも特徴画像検出用補正出力ＶＦが輝度信号である場合について説明している。尚、特徴画像検出用補正出力ＶＦとしては、本実施の形態の輝度信号以外にも、特徴画像検出可否判定手段１４で特徴画像を検出するために用いることができる信号であればよく、例えば、色差信号（ＣｂＣｒ）、原色ＲＧＢ信号等を出力させるようにしてもよい。

外部インターフェース手段３５は、ＹＣｂＣｒ形式の映像信号を、後段に接続された表示手段８や記録手段９等の外部機器で処理できる表示出力信号ＶＩ（例えば、ＹＣｂＣｒ４：４：２出力形式、ＲＧＢ出力形式）に変換して出力する。また、外部インターフェース手段３５には、外部機器との接続を行う際に、表示デバイスの表示性能を向上させるように画質補正を行う画質補正機能を備えさせることも可能である。

クロマ信号処理手段３６は、ＹＣｂＣｒ形式の映像信号における２×２のマトリクス等のクロマ信号（ＣｂＣｒ信号）について、色相、彩度を調整する信号処理を行う。

タイミング信号生成手段６は、固体撮像素子２、アナログ信号処理手段３、Ａ／Ｄ変換手段４及びデジタル信号処理手段５の同期を取る同期制御手段である。又、デジタル信号処理手段５に対するメモリ機能を拡張させることで、非同期制御の構成も可能である。
例えば、タイミング信号生成手段６は、図１のタイミング信号ＴＳ１に示したように、固体撮像素子２に対して、Ｖドライバ７を介する水平駆動及び垂直駆動の各駆動タイミングパルスを生成し、図１のタイミング信号ＴＳ２に示したように、電荷読出し（ＴＧ）及び電荷掃き出し（ＳＵＢ）の各駆動タイミングパルスを生成して出力する。

又、タイミング信号生成手段６は、アナログ信号処理手段３に対しても、図１のタイミング信号ＴＳ３に示したように、ＣＤＳ処理を実施させるアナログ信号処理パルス生成し、図１のタイミング信号ＴＳ４に示したように、Ａ／Ｄ変換手段４に対してＡ／Ｄ変換クロックを生成し、デジタル信号処理手段５に対して駆動パルスを生成し、図１のタイミング信号ＴＳ５に示したように、絞り１３に対して駆動パルスを生成する。

更に具体的には、例えば、タイミング信号生成手段６に通常撮影用の第一の露出タイミング制御信号ＥＳ（１）が入力した場合には、タイミング信号生成手段６は、通常撮影用の第一のタイミング信号ＴＳ１（１）及びタイミング信号ＴＳ２（１）を固体撮像素子２に出力し、通常撮影用の第一のタイミング信号ＴＳ３（１）をアナログ信号処理手段３に出力し、通常撮影用の第一のタイミング信号ＴＳ４（１）をＡ／Ｄ変換手段４に出力し、通常撮影用の第一のタイミング信号ＴＳ５（１）を絞り１３に出力する。また、タイミング信号生成手段６にブラケット撮影用の第二の露出タイミング制御信号ＥＳ（２）が入力した場合には、タイミング信号生成手段６は、ブラケット撮影用の第二のタイミング信号ＴＳ１（２）及びタイミング信号ＴＳ２（２）を固体撮像素子２に出力し、ブラケット撮影用の第二のタイミング信号ＴＳ３（２）をアナログ信号処理手段３に出力し、ブラケット撮影用の第二のタイミング信号ＴＳ４（２）をＡ／Ｄ変換手段４に出力し、ブラケット撮影用の第二のタイミング信号ＴＳ５（２）を絞り１３に出力する。

記録手段９は、個体撮像素子２で撮像された撮像画像の映像信号を保持すると共に、後述する認証手段５２で撮像画像と照合するための照合用画像データを保持する。

露出制御手段１０は、ＳＤＲＡＭ１１に保持されていた測光窓毎のＡ／Ｄ変換出力ＶＣの積算値を、ＣＰＵバス経由で読み出して露出状態を検出し、通常撮影では、前記した測光窓に応じて自動の露出制御を実施する。ブラケット撮影時には、図３等を用いて、以下に詳しく説明するように露出を制御する。

図３は、図１の露出制御手段１０の内部構成を示すブロック図である。
第一の露出制御値演算手段３８には、固体撮像素子２の出力信号に比例した画像データ信号が積算された積算値がＳＤＲＡＭ１１にＣＰＵバス経由で書き込まれていたものが読み出されて入力され、第一の露出制御値を演算し、その第一の露出制御値を露出制御信号生成手段４０及び第二の露出制御値演算手段３９に出力する。尚、第一の露出制御値は、通常撮影又はブラケット撮影の基準撮影用の露出を制御するための値であり、通常撮影では、自動露出制御において収束される値（露出値）を制御するための値である。第二の露出制御値演算手段３９は、露出補正値検出手段１５からの特徴画像露出補正値ＶＨ及び第一の露出制御値演算手段３８からの第一の露出制御値が入力されて第二の露出制御値を演算し、その第二の露出制御値を露出制御信号生成手段４０に出力する。露出制御信号生成手段４０では、第一の露出制御値演算手段３８から第一の露出制御値、又は、第二の露出制御値演算手段３９から第二の露出制御値が入力され、露出タイミング制御信号ＥＳを生成してタイミング信号生成手段６に出力すると共に、露出ゲイン制御信号ＥＧを生成してアナログ信号処理手段３に出力する。

タイミング信号生成手段６は、受信した露出タイミング制御信号ＥＳに応じて電子シャッタの電荷掃き出しパルス（ＳＵＢパルス）数を制御するようにタイミング信号ＴＳ２を出力することで露出を制御すると共に、アナログ信号処理手段３のタイミングを制御するためのタイミング信号ＴＳ３を出力する。一方、アナログ信号処理手段３は、受信した露出ゲイン制御信号ＥＧに応じて、タイミング信号ＴＳ３のタイミングで利得を調整する。

ＳＤＲＡＭ１１は、ＣＰＵバスに接続されており、制御装置からのデータや、画像ファイルを一時保管する。フラッシュメモリ１２も、ＣＰＵバスに接続されており、制御装置のソフトウェアを保存する。

特徴画像検出可否判定手段１４は、入力した撮像画像の輝度信号の特徴画像検出用補正出力ＶＦから、例えば、パターンマッチングの技術を用いて、画像における所定の特徴画像、具体的に例えば、人、顔、目、形状、文字等の特徴画像を検出する。特徴画像検出可否出力ＶＧとしては、少なくとも特徴画像が検出できたか否かが判断できる信号を出力し、可能であれば、検出された特徴画像の明瞭度、信頼度、確度等のレベルを示す信号値を出力する。

尚、上記では本実施の形態の特徴画像検出方法としてパターンマッチングを用いることとして説明したが、本発明に適用可能な特徴画像検出方法はそれに限られるものではなく、入力した撮像画像から特徴画像を検出することが可能であれば、他の任意の検出方法を用いることができる。
例えば、特徴画像の検出には肌色検出の技術を用いることができる。その場合、デジタル信号処理手段５から特徴画像検出可否判定手段１４へは、特徴画像検出用補正出力ＶＦとして、輝度信号と色差信号が入力される。すると、特徴画像検出可否判定手段１４では、その輝度信号と色差信号の特徴画像検出用補正出力ＶＦから特徴画像を検出し、少なくとも特徴画像が検出できたか否かが判断できる信号、又は、検出された特徴画像の明瞭度、信頼度、確度等のレベルを示す信号値である特徴画像検出可否出力ＶＧを出力する。

特徴画像検出可否判定手段１４には、撮像手段４１からブラケット撮影された撮像画像が入力され、ブラケット撮影された各撮像画像から最適な特徴画像を検出できる撮像画像が抽出される。この抽出された撮像画像のＩＤ（認識符号）に基づき、露出制御手段１０では、最適な特徴画像を検出できる撮像画像に対応する露出制御信号が生成される。この特徴画像の検出に最適な露出制御信号を用いて露出制御された撮像画像が後段に出力される。この特徴画像の検出に最適な撮像画像が用いることで、後段の処理時間を短縮することができる。後段が認証処理の場合には、撮像画像の認証時間を短縮することができる。

図４は、図１の露出補正値検出手段１５の内部構成を示すブロック図である。
露出補正値検出手段１５の内部には、画像選択手段４２、特徴画像領域検出手段２５、平均輝度検出手段２６及び露出補正値生成手段４１が設けられ、デジタル信号処理手段５からの輝度信号の特徴画像検出用補正出力ＶＦが入力されることで補正された撮像画像の情報が入力されると共に、特徴画像検出可否判定手段１４からの特徴画像検出可否出力ＶＧが入力されることで、補正された撮像画像から特徴画像を含む特徴画像領域を検出し、その特徴画像領域（特徴画像）の露出補正用信号としての平均輝度信号値から特徴画像露出補正値ＶＨを出力する。

画像選択手段４２は、ブラケット撮像で露出値が変更された複数の撮像画像の各輝度信号の特徴画像検出用補正出力ＶＦと特徴画像検出可否出力ＶＧが入力され、輝度信号の特徴画像検出用補正出力ＶＦから、特徴画像検出可否出力ＶＧによる特徴画像の検出結果を用いて、特徴画像露出補正値ＶＨを検出するために最適な撮像画像の輝度信号の特徴画像検出用補正出力ＶＦが選択されて特徴画像領域検出手段２５に出力される。
特徴画像領域検出手段２５は、画像選択手段４２で選択された撮像画像の輝度信号の特徴画像検出用補正出力ＶＦが入力され、その撮像画像の輝度信号の特徴画像検出用補正出力ＶＦから特徴画像（人、顔、目、形状、文字等）を含む特徴画像領域を検出する。
又、例えば、上記した肌色検出の場合の特徴画像領域検出手段２５ならば、輝度信号値と色差信号値が肌色であると検出できる信号値の領域を特徴画像領域として検出する。このようにして、撮像画像の輝度信号の特徴画像検出用補正出力ＶＦ又は輝度信号値と色差信号値から特徴画像を含む特徴画像領域を検出することができ、検出結果が平均輝度検出手段２６に出力される。
平均輝度検出手段２６は、輝度信号の特徴画像検出用補正出力ＶＦと特徴画像領域検出手段２５からの特徴画像を含む特徴画像領域を示す信号が入力され、その特徴画像領域内の露出補正用信号として平均輝度信号値が検出される。

露出補正値生成手段４１は、平均輝度検出手段２６で検出された特徴画像領域内の平均輝度から、その特徴画像領域内の特徴画像の露出を補正するために用いられる特徴画像露出補正値ＶＨを生成して露出制御手段１０に出力する。

図５は、本発明の実施の形態１の特徴画像領域の一例を含む一枚の撮像画像が表示手段８に表示された場合を示した図である。
以下に図５を用いて本実施の形態の画像における特徴画像領域について説明する。

図５の認証装置で撮像された一枚の画面が表示手段８に表示された画像１６では、横長の略長方形の画面の中心近辺に被写体の人物像が配置され、その人物像の周辺部が含まれて表示されている。図５の特徴画像領域１７としては、被写体の人物像の顔と一部のその周囲の領域を含む略長方形の領域が抽出されている。
特徴画像領域１７は、画像１６内の特徴画像１８の画像を含む領域であり、後述する露出補正を行うために用いられる領域である。そして、本実施の形態の特徴画像１８は、図５に示したように被写体の人物像における目である。本実施の形態の特徴画像領域１７としては、顔内の特徴画像１８を含んでいればよく、略長方形の領域に限らず、円形等の領域であってもよい。又、図５に示された領域よりもさらに狭い領域を抽出するようにしてもよい。その場合、つまり特徴画像領域１７を特徴画像１８を含む狭い領域のみに変更した場合には、露出を補正する際に用いられる領域内の平均輝度信号値の精度を高めることができる。

システム制御手段２４は、例えば、マイクロプロセッサ又はＣＰＵ等の制御手段であり、認証装置におけるシステム全体の制御を行い、例えば、電源のＯＮ／ＯＦＦ制御、駆動モード切り替え制御、表示装置８への表示制御等を行う。また、システム制御手段２４は、特徴画像検出可否判定手段１４による特徴画像検出期間、認証手段５２による認証期間と通常駆動時間に応じて、通常撮像駆動とブラケット撮像駆動の撮像手段５１の駆動モードを切替える。

図１の認証装置のブラケット撮影時の動作について、図６のタイミングチャートと、図７〜図１２のフローチャートを用いて、以下に詳細に説明する。

図６は、本実施の形態の認証装置におけるブラケット撮影時の動作のタイミングを示すタイミングチャートである。
図６（ａ）は、認証装置における個体撮像素子２の垂直同期信号ＶＤを示す。各垂直同期信号ＶＤの間は、個体撮像素子２における１フレームの画像データの転送期間であり、図６（ａ）にはフレームＦ０からフレームＦ７Ｆ８の転送期間が示されている。
図６（ｂ）は、個体撮像素子２の電荷読出しパルスＴＧを示す。１フレーム毎の転送期間（以後、フレーム転送期間と記載）中には、一度、この電荷読出しパルスＴＧにより、電荷読出しタイミングＴ０において電荷が読出される。読み出された電荷は、電荷転送処理期間Ｔ１で転送され、転送が終了後、露出検出処理期間Ｔ２において、露出制御信号ＥＳ／ＥＧが求められ、その後に続くフレーム転送期間中に露出が制御される。

図６（ｃ）は、電荷吐き出しパルスＳＵＢを示す。電荷吐き出しパルスＳＵＢが終了してから次の電荷読出しタイミングＴ０までの期間に個体撮像素子に電荷が蓄積される。この期間を制御することにより露出時間を調整することができる。尚、本実施の形態では電子シャッタのシャッター優先ＡＥの露出制御の場合について説明しているが、電荷読出しタイミング（Ｔ０）、電荷転送処理期間（Ｔ１）と露出検出処理期間（Ｔ２）の関係については、例えば、メカニカルシャッタのシャッター優先ＡＥの露出制御の場合も同様である。

図６（ｄ）は、ブラケット撮影要求ＲＥＱＢである。ブラケット撮影が必要な状況は、図１のシステム制御装置２４において検出され、システム制御装置２４からブラケット撮影要求ＲＥＱＢが出力される。尚、ブラケット撮影が必要な状況とは、例えば、使用者の操作によるブラケット撮影の指示入力があった場合、測光窓毎の輝度積算値や露出値から撮像装置（撮像手段：カメラ）によりブラケット撮影が自動で指定された場合、図示されない上位のサーバ等からのブラケット撮影の要求があった場合、或いは、撮像装置が認証装置に使用される場合においてカウンタやタイマーを動作させて定期的（例えば、１秒毎等）に実施される認証用のブラケット撮影のタスク要求があった場合等である。

図６（ｅ）は、フレーム単位にデジタル信号化された画像信号であるＡ／Ｄ変換出力ＶＣによる、各フレーム毎の露出制御値を示す図である。
図６（ａ）におけるフレーム：Ｆ０の露出制御値を示すのが図６（ｅ）のＥＰ（Ｆ０）であり、フレーム：Ｆ３の露出制御値ＥＰ（Ｆ３）までは順に、露出制御手段１０からの第一の露出制御値による露出状態の画像データが１フレーム期間遅れてＡ／Ｄ変換出力ＶＣで出力される。つまり、ｉ番目（ｉはｉ≧０の整数）のフレームまでの画像データにより露出制御手段１０で求められた第一の露出制御値が、ｉ＋１番フレームのＡ／Ｄ変換出力ＶＣの露出制御値ＥＰ（Ｆ（ｉ））となって出力される。

図６（ｅ）では、フレーム：Ｆ０の露出制御値が１フレーム期間遅れてＥＰ（Ｆ０）、フレーム：Ｆ１の露出制御値が１フレーム期間遅れてＥＰ（Ｆ１）、フレーム：Ｆ２の露出制御値が１フレーム期間遅れてＥＰ（Ｆ２）、フレーム：Ｆ３の露出制御値が１フレーム期間遅れてＥＰ（Ｆ３）で出力される。ここまでは第一の露出制御値による露出状態の画像データである。その後は、フレーム：Ｆ４の露出制御値が１フレーム期間遅れてＥＰ（Ｆ３）×α１、フレーム：Ｆ５の露出制御値が１フレーム期間遅れてＥＰ（Ｆ３）×α２、フレーム：Ｆ６の露出制御値が１フレーム期間遅れてＥＰ（Ｆ３）×α３、フレーム：Ｆ７の露出制御値が１フレーム期間遅れてＥＰ（Ｆ６）×α４で出力される。これらは第二の露出制御値による露出状態の画像データである。

図６（ｄ）のタイミングでブラケット撮影要求ＲＥＱＢが入力した場合には、その際の露出制御値ＥＰ（Ｆ２）の次の露出制御値ＥＰ（Ｆ３）の画像データのＡ／Ｄ変換出力ＶＣが出力されると共に通常撮影からブラケット撮影に移行する。ブラケット撮影が実施されると、露出制御手段１０の第一の露出制御値演算手段３８では、デジタル信号処理手段５の積算手段３０で積算された積算値の入力信号に比例するように第一の露出制御値を演算し、その第一の露出制御値に基づいて第二の露出制御値演算手段３９で露出状態の異なる複数の第二の露出制御値が演算され、その第二の露出制御値から露出制御信号生成手段４０でブラケット撮影用のタイミングと露出ゲインの制御信号（第二の露出制御信号）が生成されて出力される。そして、システム制御装置２４により、自動露出制御による前段のフレームにおける第一の露出制御値が反映された露出状態の撮像画像と、第二の露出制御値が反映された露出状態の撮像画像がフレーム単位で切り替られる。

なお、図６（ａ）〜（ｆ）では、特徴画像検出期間のブラケット撮像回数を３回に設定しているが、２回以上の回数での設定が可能である。
システム制御手段２４には、特徴画像検出可否判定手段１４の特徴画像検出結果ＶＫが入力される。撮像画像から特徴画像が検出できない場合には、露出を変更したブラケット撮影の回数を増やすことで、特徴画像を検出できる確率、及び、特徴画像が認識可能な露出状態の撮像画像が得られる確率を高める。

ブラケット撮影回数を変更する場合には、同時に設定する露出制御値も変更することができる。例えば、ブラケット回数を６回で、露出制御値の補正幅を１ＥＶ（露出値）である場合は、例えば、露出制御値を、１／５ＥＶ（０．２ＥＶ）ステップで補正する構成が可能である。尚、ここでは、均等幅で露出制御の補正値を割り振っているが、０ＥＶ、０．２５ＥＶ、０．４ＥＶ、０．５ＥＶ、０．６ＥＶ、１．０ＥＶのように、補正幅のステップを変えてもよい。

図６（ｆ）の処理モードは、特徴画像検出期間、認証期間と通常の撮像期間を示している。ここで、撮像期間は、自動露出撮影を行っており、特徴画像検出期間、認証期間は、ブラケット撮影処理を行う場合を示している。特徴画像検出期間、認証期間の駆動モードは、認証装置の構成により変更することができる。

図７は、図１の認証装置の全体的な処理動作を示すフローチャートである。認証装置の初期設定を行う初期処理（撮像装置内のレジスタをイニシャライズして数フレーム分だけ自動制御を実施する）が実施され（Ｓ５００）、フレーム単位で認証装置の処理モードを判別する処理が実施され、まず、撮像処理が実施されたか否かが判断され（Ｓ５０１）、撮像処理が実施されていない場合（Ｓ５０１：Ｎｏ）には撮像処理（Ｓ５０３）が実施される。撮像処理が実施されている場合（Ｓ５０１：Ｙｅｓ）には、特徴画像検出処理が実施されたか否かが判断され（Ｓ５０４）、特徴画像検出処理が実施されていない場合（Ｓ５０４：Ｎｏ）には特徴画像検出処理（Ｓ５０６）が実施される。特徴画像検出処理が実施されている場合（Ｓ５０４：Ｙｅｓ）には、認証処理（Ｓ５０８）が実施される。このように、認証装置には３つの処理モードを有している。

また、各処理モードの前段では、システム制御手段２４より各処理モードを行う際の撮像装置の駆動モードを切替えることが可能である。図７では、撮像処理（Ｓ５０３）の前にブラケット撮影の指示（ＲＥＱＢ）が無いことを確認することで通常撮影（Ｓ５０２）の駆動モードを選択しており、他の処理モードの前ではブラケット撮影の指示（ＲＥＱＢ）が有ることを確認することでブラケット撮影（Ｓ５０５、Ｓ５０７）の駆動モードが選択されている。なお、特徴画像検出処理（Ｓ５０６）と認証処理（Ｓ５０８）の処理モードの場合に、各々の駆動モードとして通常撮影を選択するようにしてもよい。

尚、前記したように特徴画像検出可否判定手段１４では異なる複数の撮像画像の特徴画像を検出して検出結果に応じて特徴画像検出可否出力ＶＧを出力する。露出補正値検出手段１５では、特徴画像検出可否出力ＶＧを用いて複数の撮像画像から露出補正に適した撮像画像を選択し、その選択された撮像画像の特徴画像領域の各輝度信号の特徴画像検出用補正出力ＶＦから平均輝度を検出し、特徴画像領域の平均輝度から特徴画像露出補正値ＶＨを生成して第二の露出制御値演算手段３９に出力する。従って、より詳しくは、露出制御手段１０の第二の露出制御値演算手段３９では、特徴画像露出補正値ＶＨと前記した第一の露出制御値に基づいてブラケット撮影用の露出状態の異なる複数の第二の露出制御値が演算される。そして露出制御手段１０の露出制御信号生成手段４０では、その第二の露出制御値に基づいてブラケット撮影用の複数の露出タイミング制御信号ＥＳ（２）と露出ゲイン制御信号ＥＧ（２）（第二の露出制御信号）を生成してタイミング信号生成手段６とアナログ信号処理手段３に各々出力する。

つまり、第一の露出制御値は、デジタル信号処理手段５の積算手段３０で積算された積算値の入力信号に比例した信号から露出制御値を演算することに対して、第二の露出制御値では、特徴画像検出結果を用いてその領域の平均輝度信号値を検出し、それにより第一の露出制御値を補正するようにして露出制御値を演算することが異なる。

尚、露出制御信号生成手段４０は、ブラケット撮影要求ＲＥＱＢが入力しない場合には、自動露出制御による前段のフレームの露出制御値である第一の露出制御値に基づいて通常撮影用の露出タイミング制御信号ＥＳ（１）と露出ゲイン制御信号ＥＧ（１）（第一の露出制御信号）を各フレーム毎に連続して生成する。これにより、撮像画像の露出値が連続的に切替えられる。

認証手段５２は、図６（ｆ）の処理モードにおける認証期間に、ブラケット撮影された照合用の特徴画像を、記録手段９に保持された照合用の特徴画像の画像データと照合し、認証処理における同一の画像であると判断できるかを判断する。被写体の画像が照合用画像データと同一であると判断できた場合には、その被写体を認証したという情報を出力し、同一と判断されない場合は、その被写体は認証できないという情報を出力する。認証手段５２における特徴画像の検出方法は、図６（ｆ）の処理モードにおける特徴画像検出期間に特徴画像検出可否判定手段１４で特徴画像を検出する動作（方法）と比較して、以上の点が異なるのみで、他は同等である。

認証手段５２では、撮像手段５１の前段処理の特徴画像検出可否判定手段１４、露出補正値検出手段１５及び露出制御手段１０で得られた特徴画像露出補正値ＶＨ又は露出制御信号が反映された撮像画像を用いて認証が実施される。その撮像画像と照合して認証を実施するための画像は、ＳＤＲＡＭ１１に一旦保持される。特徴画像検出可否判定手段１４、露出補正値検出手段１５及び露出制御手段１０で得られた特徴画像露出補正値ＶＨ又は露出制御信号を用いることで、認証用の画像を取得するまでの時間を短縮させることができる。

また、認証手段５２では、前段処理の特徴画像検出可否判定手段１４、露出補正値検出手段１５及び露出制御手段１０で用いる特徴画像を含む特徴領域の測光窓毎の画像に比べて、大きな画像サイズである撮像画像を用いることで、他の特徴画像についても認証することができ、認証精度を向上させることができる。さらに、特徴画像検出可否判定手段１４、露出補正値検出手段１５及び露出制御手段１０で用いる画像サイズは撮像画像の一部で小さいことから、撮像素子からの画像データの転送時間を短縮でき、それらの画像の信号処理時間も短縮できる。従って、認証装置で認証を行うために必要な露出制御信号を決定するまでの時間を短縮させることができる。

本実施の形態では、ブラケット撮影期間として３フレームかかる構成として説明しているので、（図６（ａ）〜（ｅ））では、フレームＦ４からフレームＦ６がブラケット撮影要求の期間を示している。尚、ブラケット撮影に指定されるフレーム数は、本実施の形態に示した３フレームに限らず、２フレーム以上の任意のフレームであればよい。

図８は、図１の認証装置の撮像装置における処理動作を示すフローチャートである。
図９は、図１の認証装置における第一の露出制御値／第一の露出制御信号に基づく通常撮影処理を示すフローチャートである。
図１０は、図１の認証装置における第一の露出制御値の検出処理を示すフローチャートである。
図１１は、図１の認証装置における第二の露出制御値／第二の露出制御信号に基づくブラケット撮影処理を示すフローチャートである。
図１２は、図１の認証装置における第一の露出制御値の検出処理を示すフローチャートである。

通常撮影では、露出制御手段１０は、あらかじめ設計的に決められた所定寸法の測光窓やユーザインターフェースによりユーザが設定した所定寸法の測光窓に応じて、自動で露出制御する。
図８において認証装置の電源が投入された場合、初期処理が開始される（Ｓ１００）。
初期処理では、認証装置内のレジスタがイニシャライズされ、数フレーム分の自動制御処理が実施されることで、初期の第一の露出制御信号（露出タイミング制御信号ＥＳ（１）と露出ゲイン制御信号ＥＧ（１））が決定される。
なお、図７の認証装置のフローチャートが実行される場合には、図７の初期処理（Ｓ５００）で撮像装置内のレジスタがイニシャライズされて、数フレームの自動制御が実施されることで初期の露出制御値が決定されるため、図８の初期処理（Ｓ１００）は実施されない。

図８の初期処理（Ｓ１００）終了後、認証装置は、フレーム単位毎にブラケット撮影要求の有無（通常撮影処理か？、或いは、ブラケット撮影処理か？）を検出する（Ｓ１０１）。ブラケット撮影要求が無い場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）には、通常撮影処理に進んで（Ｓ１０２）、第一の露出制御値検出処理（Ｓ１０３）を実行したら、再びステップＳ１０１に戻ってブラケット撮影要求の有無の検出を行う。

通常撮影処理（Ｓ１０２）では、図９に示したように電荷蓄積開始処理（Ｓ２０１）、電荷蓄積終了検出処理（Ｓ２０２）、電荷転送処理（Ｓ２０３）が実施される。電荷蓄積開始処理（Ｓ２０１）から電荷蓄積終了検出処理（Ｓ２０２）までの電荷の蓄積期間は、図６（ｃ）のＳＵＢパルス終了時点から図６（ｂ）のＴＧパルス（電荷読出し）までの期間と同等であり、電荷の蓄積期間、即ち露出時間を制御することにより電荷蓄積量を調整することができる。電荷転送処理（Ｓ２０３）は、図６（ｂ）中の電荷転送処理期間Ｔ１で示される。

次に、図８の第一の露出制御値検出処理（Ｓ１０３）では、図１０に示したようにデジタル信号処理手段５の積算手段３０で積算処理（Ｓ２１０）が実施され、露出制御手段１０の第一の露出制御値演算手段３８で第一の露出制御値検出処理（Ｓ２１１）が実施される。

図１０の積算処理（Ｓ２１０）で、露出制御手段１０の第一の露出制御値演算手段３８で第一の露出制御値を求める場合には、デジタル信号処理手段５の積算手段３０で、測光窓毎に蓄積電荷を積算した積算値が検出される。
また、それと同時に、測光窓毎の最大値、最小値、輝度信号値のヒストグラム検出がデジタル信号処理手段５の一部の機能により行われる。

図１０の第一の露出制御値検出処理（Ｓ２１１）は、露出制御手段１０により、積算処理（Ｓ２１０）で求められた積算値から第一の露出制御値を求め、それからさらに第一の露出制御信号（露出タイミング制御信号ＥＳ（１）と露出ゲイン制御信号ＥＧ（１））を求める処理である。認証装置に第一の露出制御値を露出タイミング制御信号ＥＳ（１）と露出ゲイン制御信号ＥＧ（１）により設定する場合は、図６（ｅ）に示されたように通常撮影時の自動露出制御が実施される場合である。

本実施形態の撮像装置を認証装置に用いる場合について考えると、例えば、その認証装置の測光窓内に図５の特徴画像領域１７が含まれる場合は、第一の露出制御信号は、特徴画像１８を検出するために有効な値となっている可能性が高いのでブラケット撮影の必要性は低い。
しかし、測光窓内に特徴画像領域１７が含まれない場合は、その特徴画像領域１７内では、黒つぶれや、信号飽和している場合が考えられ、特徴画像１８を検出するのに十分な輝度信号値あるいはコントラストを満たしていない可能性が高くなる。従って、本実施形態の認証装置では、測光窓内に特徴画像領域が含まれない場合、特徴画像の認識精度を向上させるためにはブラケット撮影の必要性が高いことから、その場合にはブラケット撮影を実施する。尚、この場合の特徴画像とは、通常撮影の第一の露出制御信号をもとにした画像において、露出を補正するための信号値を設定するための画像である。

図８のブラケット撮影要求が検出されたか否かの判定（Ｓ１０１）が実施される場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）には、ブラケット撮影処理（Ｓ１０６）が実施される。最初にブラケット撮影が実施される場合、第一の露出制御値を用いてブラケット撮影用に露出が補正されて撮影される。その後、ブラケット要求が解除され（Ｓ１０７）、ブラケット撮影要求の解除後に、第二の露出制御値検出処理（Ｓ１０４）が実施される。

第二の露出量検出処理（Ｓ１０４）では、通常撮影の露出制御値が考慮された露出補正値が求められる。第二の露出制御値検出処理の後は、再びブラケット撮影要求が検出されたか否かの判定（Ｓ１０１）へ戻る。

ブラケット撮影処理（Ｓ１０６）では、通常撮影において得られた第一の露出制御値と、あらかじめ環境及び露出条件を考慮した実験結果より第一の露出制御値が統計的に最適となるように処理されたブラケット撮影用の第二の露出制御値が求められ、その第二の補正値を用いてブラケット撮影が実施される。

ブラケット撮影処理（Ｓ１０６）が終了すると、ブラケット要求が解除され（Ｓ１０７）、次いで、第二の露出制御値成処理（Ｓ１０４）が実施される。第二の露出制御値検出処理（Ｓ１０４）としては、図１２に示したように、特徴画像検出可否判定処理（Ｓ４０３）、画像特徴検出処理（Ｓ４０５）、第二の露出制御値生成処理（Ｓ４０４）が、特徴画像検出可否判定手段１４、露出補正値検出手段１５及び露出制御手段１０で実施される。

この第二の露出制御値検出処理（Ｓ１０４）で設定された特徴画像露出補正値ＶＨが反映された露出制御信号を第二の露出制御信号（図６（ｅ））とする。第二の露出制御信号は、ブラケット撮影要求が入力される毎に繰返して生成され、最適な特徴画像を検出できる撮像画像が得られるまで繰返される。本実施の形態のブラケット撮影では、露出制御値を多くすることでブラケット撮影枚数を多くして撮影を行い、それにより特徴画像の判別（認証）に最適な一枚の撮像画像を得る方法や、所定枚数のブラケット撮影を繰り返し、それにより特徴画像を検出して特徴画像露出補正値ＶＨを生成することで露出値を収束させる方法等が可能である。尚、ブラケット撮影枚数を多くして撮影を行った場合、その枚数に応じて第二の露出制御信号の調整幅を分割した特徴画像露出補正値ＶＨを設定することで、さらに細かく露出値を調整することが可能である。

尚、図８では、第二の露出制御値検出処理（Ｓ１０４）は、ブラケット撮影要求（ＲＥＱＢ）が入力されたか否かが判断された（Ｓ１０１）後であり、通常の初期状態では、通常撮像の第一の露出制御値検出処理（Ｓ１０３）のみが先に実施されることで、通常撮影処理時間が短縮されている。

図１３は、露出補正値検出手段１５で特徴画像領域を検出してその平均輝度信号値から特徴画像露出補正値ＶＨを求める場合の輝度の信号波形を示した図である。
図１３は、縦軸が図５の画像１６の輝度の出力信号値であり、横軸が図５の画像１６上の水平位置を示している。Ｙｂ１からＹｂ２は、画像から特徴画像を認識するために実験により統計的に得られた最適な特徴認識用の輝度信号値の範囲であり、Ｙｂ１がその下側の境界の輝度信号値を示し、Ｙｂ２がその上側の境界の輝度信号値を示している。特徴画像領域１７の破線のライン１９の各位置における平均輝度信号値を示し、図１３中では、破線が通常撮影処理の露出制御による補正前の輝度信号値Ｙａｖ１を示し、実線がブラケット撮影処理の露出制御により露出が補正された後の輝度信号値Ｙａｖ２を示す。破線の輝度信号値Ｙａｖ１と実線の輝度信号値Ｙａｖ２で、左右端部に比べて中心の輝度信号値が上昇している部分が、輝度が特徴画像領域１７内で比較的高くなる顔部に相当している。

まず、電源投入後には通常撮影処理で露出制御が実施された結果、特徴画像領域１７内の顔部の特徴画像領域平均輝度信号値はＹａｖ１となる。先に説明した特徴認識用の輝度信号値の範囲から、露出アンダー側の特徴画像露出補正値ＶＨであるα１を以下の式（１）から求め、露出オーバー側の特徴画像露出補正値ＶＨであるα２を以下の式（２）から求める。
α１＝Ｋ１×Ｙｂ１／Ｙａｖ１ ・・・（１）
α２＝Ｋ２×Ｙｂ２／Ｙａｖ１ ・・・（２）

ここで、式（１）の各補正係数Ｋ１、Ｋ２は実験や統計的手法により求められた数値であり、Ｋ１は０≦Ｋ１の補正係数であり、式（２）のＫ２はＫ２≦１の補正係数である。尚、特徴画像露出補正値ＶＨは、上記した露出アンダー側と露出オーバー側に一個ずつ設定される場合に限らず、ブラケット撮影枚数に応じて任意数の特徴画像露出補正値ＶＨを持つようにしてもよい。

続いて、ブラケット撮影要求が入力した場合には、ブラケット撮影処理（Ｓ１０６）が実行される。ブラケット撮影処理（Ｓ１０６）は、図１１に示されたように、ブラケット撮影回数に関して、ブラケット撮影回数を初期設定するか、ブラケット撮影回数自体を検出するか、ブラケット撮影回数を規定値と比較するか、ブラケット撮影回数を１だけ増加させる処理（Ｓ３１０、Ｓ３１１、Ｓ３１６、Ｓ３１７）と、ブラケット撮影回数に応じて第二の露出制御値を設定する処理（Ｓ３１２）を行う点が異なるのみで、その他の処理（Ｓ３１３、Ｓ３１４、Ｓ３１５）は、図９に示した通常撮像処理（Ｓ２０１〜Ｓ２０３）と同一の処理である。規定の枚数のブラケット撮影が終了（Ｓ３１６）すると、ブラケット要求が解除（Ｓ１０７）された後、第二の露出制御値検出処理（Ｓ１０４）が実施される。

図１４は、ブラケット撮影の特徴画像露出補正値ＶＨを説明するための図であり、ブラケット撮影時の最初の通常撮像画面（撮影１）と補正されたブラケット撮像画面（撮影２、３）の一例を示している。

撮像状態１は、通常撮影と同様な自動露出制御による特徴画像領域１７の平均輝度レベル（ＡＰＬ）と、通常撮影の自動露出制御により選択されて一定になるように露出制御された測光窓のＡＰＬが、ほぼ同一である場合のブラケット撮影の各画像の状態を示したものである。撮像状態２は、特徴画像領域１７のＡＰＬが測光窓のＡＰＬに比べて低い場合のブラケット撮影の各画像の状態を示したものである。撮像状態３は、特徴画像領域１７のＡＰＬが測光窓のＡＰＬに比べて高い場合のブラケット撮影の各画像の状態を示したものである。

図１４の撮像状態１は、特徴画像領域１７のＡＰＬと測光窓のＡＰＬがほぼ同一の場合であるため、特徴画像領域１７の信号も最適な露出状態となる。このような撮像状態における特徴画像露出補正値ＶＨの値α１、α２を以下の式（３）に従うように設定する。
α１≦１≦α２ ・・・（３）
（Ｋ１＝Ｋ２＝１の場合）

すると、露出アンダー側の特徴画像露出補正値α１により露出値が補正されたブラケット撮像画面は、撮像状態１の撮影２に示したように特徴画像領域１７が暗めに写ることになる。また、露出オーバー側の特徴画像露出補正値α２により露出値が補正されたブラケット撮像画面は、撮像状態１の撮影３に示したように特徴画像領域１７が明るめに写ることになる。

このように特徴画像露出補正値ＶＨを設定してブラケット撮影することにより、暗めの撮像結果、明るめの撮像結果と、中間の撮像結果の３枚の撮像画面が得られる。その３枚の撮像画面より特徴画像を検出し、例えば画像認証に充分な輝度の特徴画像が検出できた場合には処理を終了する。画像認証に充分な輝度の特徴画像が検出できなかった場合は、最初の撮像画像の露出条件を変更するか、特徴画像露出補正値を変更してから再度ブラケット撮影を行い、画像認証に充分な輝度の特徴画像を検出する。

図１４の撮像状態２は、特徴画像領域のＡＰＬが、周りのＡＰＬに比べ低く、特徴画像のコントラストが低く、黒つぶれする傾向となる場合であるので、特徴画像露出補正値ＶＨの値α１、α２を以下の式（４）に従って１以上に設定することで、黒つぶれを抑制し、コントラストがはっきりとすることが可能となる。
１≦α１≦α２ ・・・（４）
（Ｋ１＝Ｋ２＝１の場合）

図１４の撮像状態３は、特徴画像領域のＡＰＬが、周りのＡＰＬに比べ高く、特徴画像または、周辺が白くつぶれがちな傾向の画像となり、認証しにくい場合であるので、特徴画像露出補正値ＶＨの値α１、α２を以下の式（５）に従って１以下に設定することで、白つぶれを抑制し、コントラストがはっきりとすることが可能となる。
α１≦α２≦１ ・・・（５）
（Ｋ１＝Ｋ２＝１の場合）

さらに、一度目のブラケット撮影により特徴画像が検出できた場合でも、その特徴画像が検出できた特徴画像露出補正値ＶＨの方向（補正値を明るくする方向、又は、補正値を暗くする方向）に、異なる特徴画像露出補正値ＶＨを用いてブラケット撮影を行うことで、さらに検出精度を向上させることができる。

このようにブラケット撮影の各撮像結果から特徴画像領域の露出状態をＡＰＬで検出し、その特徴画像領域のＡＰＬに応じて露出補正を行うことで、特徴画像を検出して画像認証に最適な露出となるように最適な特徴画像露出補正値ＶＨを短時間で求めることができ、特徴画像の検出精度が高くなるように制御することができる。また、特徴画像を高精度で検出できることから、画像認証時には、特徴画像の認証精度を向上させることができる。

実施の形態２．
本発明の認証装置は、図１に示した実施の形態１の認証装置の構成に限らず、例えば、信号や情報の伝達経路としてＣＰＵバスをさらに有効活用した構成でも同一の機能を実現することができる。

図１５は、本発明の実施の形態２の認証装置の概略構成を示すブロック図である。
図１５では、図１に示した実施の形態１と比較した場合、特徴画像検出可否判定手段１４と露出補正値検出手段１５がＣＰＵバスに接続され、ＣＰＵバスにより信号や情報が伝達される構成となっている点が異なっている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。

デジタル信号処理手段５は、積算値と特徴画像検出可否判定手段１４に用いる出力信号（実施の形態１の特徴画像検出用補正出力ＶＦと同等の信号）をＣＰＵバスに出力し、ＣＰＵバスに接続されたＳＤＲＡＭ１１に保持する。

特徴画像検出可否判定手段１４には、撮像手段４１からブラケット撮影された撮像画像がＣＰＵバス経由で入力される。

また、ＳＤＲＡＭ１１では、特徴画像検出可否判定手段１４の特徴画像検出可否出力ＶＧと、露出補正値検出手段１５の出力である特徴画像露出補正値ＶＨをＳＤＲＡＭ１１内に保持する。

露出制御手段１０は、ＳＤＲＡＭ１１内に保持された積算値を用いて通常撮影用の第一の露出制御信号（ＥＳ（１）、ＥＧ（１））を求め、特徴画像露出補正値ＶＨを用いて、ブラケット撮影用の第二の露出制御信号（ＥＧ（２）／ＥＳ（２））を求めて、ブラケット撮影時の露出を補正する。

認証手段５３は、実施の形態１の認証手段５２と比較して、撮像画像の画像データに加えて特徴画像検出用補正出力ＶＦもＣＰＵバスを経由して特徴画像検出可否判定手段１４及び露出補正値検出手段１５に入力される点が異なっている。他の動作は同様である。

このような構成を採用することで、露出制御手段１０、露出補正値検出手段１５、特徴画像検出可否判定手段１４、認証手段５３を単一のマイクロプロセッサ（例えば、システム制御手段２４）で制御手段を構成できるため、認証装置の基板面積を小型化することができる。また、マイクロプロセッサにより露出制御手段１０、露出補正値検出手段１５、特徴画像検出可否判定手段１４を制御することで、高度な画像処理を実現でき、アルゴリズムの改定、性能改善を容易にすることができる。

実施の形態３．
本発明の認証装置は、図１及び図１５に示した実施の形態１及び２の認証装置のようなデジタル信号処理手段５の出力を用いてオープンループ型で露出を制御してブラケット撮影する構成の場合に限らず、表示手段８に表示された画像を外部センサ手段により検出するクローズドループ型で露出を制御してブラケット撮影をする構成の場合でも可能である。

以下に、クローズドループ型で露出を制御してブラケット撮影をする本実施の形態について、図１６のシステム構成と、図１７）のフローチャートを用いて説明する。
図１６は、本発明の実施の形態３の認証装置の概略構成を示すブロック図である。
図１に示した実施の形態１の認証装置と図１６に示した本実施の形態の認証装置では、表示装置８に表示された画像から、認証装置の撮像範囲内に認証を行おうとする被写体があるか無いかを検出する外部センサ手段２３が追加されている点が異なる。その他の同一符号が付与された構成ブロックの機能は同一である。
尚、図１５に示された実施の形態２の構成の場合も、本実施の形態と同様に外部センサ手段２３を追加することで、同様の効果を実現することができる。

図１７は、図１６の認証装置における全体的な処理動作を示すフローチャートである。
図１７において初期処理（Ｓ１０８）では、実施の形態１の初期処理（Ｓ１００）と同様の処理に加えて、露出制御のブラケット撮影における特徴画像露出補正値ＶＨの初期値として、実験による統計処理より得られた値が設定される。

外部センサ検出処理（Ｓ１０９）では、表示装置８に表示された画像から、外部センサ手段２３を用いて、認証装置の撮像範囲内に認証を行おうとする被写体があるか無いかを検出する。検出されない場合（Ｓ１０９：Ｎｏ）には、再度ステップＳ１０９の処理が繰り返される。外部センサ手段２３により認証を行おうとする被写体が検出された場合（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）には、システム制御手段２４により露出ブラケット撮影要求の有無（出力されたか否か）が検出される（Ｓ１１０）。

ブラケット撮影要求の出力が検出された場合（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）には、その認証装置では、図１１のステップＳ１０６に示したようなブラケット撮影処理（Ｓ１１１）の最初の露出段階の撮影が実施される。検出されない場合（Ｓ１１０：Ｎｏ）には、再度ステップＳ１１０の処理が繰り返される。
その最初の露出段階の画像の撮影後には、さらに初期の特徴画像露出補正値ＶＨを用いてブラケット撮影が実施され、それらの撮影された画像から、特徴画像検出可否判定手段１４で撮像画像内に特徴画像が存在するかを検出する特徴画像検出の可否判定処理（Ｓ１１２）が実施され、特徴画像が検出可である場合（Ｓ１１２：Ｙｅｓ）には、露出補正値検出手段１５で露出補正値再生成検出処理（Ｓ１１３）が実施される。
尚、図１５に示された実施の形態２の構成のようなシステム構成では、ＣＰＵバスを用いることで、システム制御手段２４が本機能を行う構成も可能である。

特徴画像検出可否判定手段１４にて特徴画像が検出された（Ｓ１１２：Ｙｅｓ）後に、特徴画像の露出値の最適化（露出補正値の再生成）が必要であることが検出された場合（Ｓ１１３：Ｙｅｓ）には、露出補正値検出手段１５で特徴画像露出補正値ＶＨが再度生成され、露出値制御手段１０及びタイミング信号生成手段６で露出制御が実施される。このように露出補正値を再生成することで、特徴画像の検出及び認証処理を高精度にすることができる。尚、本実施の形態では、特徴画像露出補正値ＶＨの再生成後の撮像処理がブラケット撮影処理になるが、通常撮影処理としても良い。

また、特徴画像の露出値の最適化（露出補正値の再生成）が必要でないと検出された場合（Ｓ１１３：Ｎｏ）は、露出補正値検出手段１５での特徴画像露出補正値ＶＨの再生成、再生成後の露出制御を行う必要が無く、特徴画像検出、認証処理を高速化することができる。

次に、特徴画像検出可否判定手段１４にて特徴画像が検出できない場合（Ｓ１１２：Ｎｏ）は、ステップＳ１１０に戻って露出ブラケット撮影要求の出力が検出され、初期の特徴画像露出補正値ＶＨが再設定される。再設定後の特徴画像露出補正値ＶＨで再度ブラケット撮影処理（Ｓ１１１）が実施され、ブラケット撮影処理結果から特徴画像検出可否判定手段１４で特徴画像検出の可否が判定される（Ｓ１１２）。

本実施の形態では、特徴画像検出可否判定処理（Ｓ１１２）がブラケット撮影処理（Ｓ１１１）後に実施されることで、特徴画像検出と認証処理の精度を向上させることができる。

実施の形態４．
図１８は、本発明の実施の形態４の認証装置の概略構成を示すブロック図である。
図１に示した実施の形態１の認証装置と図１８に示した本実施の形態の認証装置では、特徴画像検出可否判定手段１４、露出補正値検出手段１５と露出制御手段１０の実現方法が異なる点と、露出制御手段１０からデジタル信号処理手段４３を制御する手段を追加した点が異なる。その他の同一符号が付与された構成ブロックの機能は同一である。

図１９は、図１８のデジタル信号処理手段５の内部構成を示すブロック図である。
図２に示した実施の形態１の認証装置のデジタル信号処理手段５と、図１９に示した本実施の形態の認証装置のデジタル信号処理手段５では、階調変換手段３７が異なっている。図１９の階調変換手段３７では、Ｙ信号処理手段３３の出力が入力されて階調変換が実施され特徴画像検出用補正出力ＶＦを出力するために、複数の階調変換特性のテーブルが保持され、それらの階調変換特性のテーブルは階調制御信号ＥＴにより切替えられる。その他の同一符号が付与された構成ブロックの機能は同一である。
尚、図１９に示したデジタル信号処理手段５は、図１５に示した実施の形態２、又は、図１６に示した実施の形態３の構成にも適用することができ、同様の効果を得ることができる。

図２０は、図１８の露出補正値検出手段１５の内部構成を示すブロック図である。
図４に示した実施の形態１の認証装置の露出補正値検出手段１５と、図２０に示した本実施の形態の認証装置の露出補正値検出手段１５では、コントラスト検出手段２９が構成されている。その他の同一符号が付与された構成ブロックの機能は同一である。

コントラスト検出手段２９は、図５に示された特徴画像領域内のコントラスト値の差を検出して出力する。その検出されたコントラスト差に応じて、露出補正値生成手段４１では特徴画像露出補正値ＶＨを生成する。尚、コントラスト差の数値は、実験データを統計処理して得られた数値である。

特徴画像領域内のコントラスト差（例えば、特徴画像の輝度信号値と特徴画像領域内の平均輝度信号値の差）の値が、コントラスト検出用の閾値よりも小さい場合は、現在の露出値は、特徴画像を認識しにくい露出状態であると判断できる。その場合は、撮像画像は黒つぶれしている可能性が高いので、特徴画像露出補正値ＶＨの値α１、α２を以下の式（６）に従って１以上に設定する。
１≦α１≦α２ ・・・（６）
（Ｋ１＝Ｋ２＝１の場合）

この撮像画像が黒つぶれしている可能性が高い場合は、図１９の階調変換手段３７を、階調制御信号ＥＴにより、入力信号が小さい場合に出力信号が大きくなる階調変換特性（例えば、γ＝２．０）となるように設定する。

特徴画像領域内のコントラスト差がコントラスト検出用の閾値と同程度または、より大きな場合は、十分に特徴画像を認識できる露出状態であると判断できる。その場合は、撮像画像は標準的な撮影結果である可能性が高いので、特徴画像露出補正値ＶＨの値α１を以下の式（７）に従って１以下に、特徴画像露出補正値ＶＨの値α２を以下の式（７）に従って１以上に設定する。
α１≦１≦α２ ・・・（７）
（Ｋ１＝Ｋ２＝１の場合）

この場合、撮像画像は標準的な撮影結果である場合は、階調変換手段３７を、階調制御信号ＥＴにより、入力と出力の特性がリニアである階調変換特性や、入力信号が大きい場合に出力信号が小さくなる階調変換特性（例えば、γ＝０．７）となるように設定する。

このように特徴画像領域のコントラスト差に応じて、ブラケット撮影の特徴画像露出補正値ＶＨを切替えることで、特徴画像検出精度を向上させ、検出時間を短縮させることができるという効果を有する。

尚、特徴画像領域のコントラスト差が小さい場合、特徴画像露出補正値ＶＨを大きくすると、Ａ／Ｄ変換出力ＶＣが飽和してしまう可能性がある。そこで、特徴画像露出補正値ＶＨとＡＰＬにより飽和してしまう可能性が高い場合は、階調変換手段３７の階調変換特性を、特徴画像が検出しやすくなるように切替えるようにする。この階調変換特性を切替えることで、Ａ／Ｄ変換出力を飽和させること無く特徴画像を検出できるという効果を有する。

実施の形態５．
上記した実施の形態４では、特徴画像領域内のコントラスト差を用いて露出が補正されたが、初期状態や特徴画像が認識されていない状態では、コントラスト差の検出範囲を特徴画像領域以上に拡大した方が良い場合があり、以下に説明する本実施の形態では、特徴画像領域を拡大した領域における平均輝度信号値と、最小輝度信号値又は最大輝度信号値を検出し、その検出結果に応じて特徴画像露出補正値ＶＨを制御する場合を説明する。

例えば、拡大した領域の最小輝度信号値と、平均輝度信号値のコントラスト差が小さい場合は、特徴画像露出補正値ＶＨの値α１、α２を以下の式（８）に従って１以上に設定する。
１≦α１≦α２ ・・・（８）
（Ｋ１＝Ｋ２＝１の場合）

また、拡大した領域の最小輝度信号値と、平均輝度信号値のコントラスト差が同等または大きい場合は、特徴画像露出補正値ＶＨの値α１を以下の式（９）に従って１以下に、特徴画像露出補正値ＶＨの値α２を以下の式（９）に従って１以上に設定する。
α１≦１≦α２ ・・・（９）
（Ｋ１＝Ｋ２＝１の場合）

本実施の形態では、実施の形態４と同様な効果に加えて、初期状態や特徴画像が認識されていない状態でも、特徴画像検出精度を向上させ、検出時間を短縮させることができるという効果を有する。

実施の形態６．
図２１は、本発明の実施の形態６の認証装置の概略構成を示すブロック図である。
本実施の形態の構成は、ネットワーク手段５５を経由して認証手段５４が接続されている点が図１と異なるのみで、その他の構成は図１と同様であり、図１と同一符号は同一の構成を示している。

ネットワーク手段５５は、ネットワークに認証装置を接続するための手段である。

認証手段５４は、ネットワークを経由して認証を実施する手段である。この認証手段は、パーソナルコンピュータや、特別な信号処理装置など別のハードウェアとして構成される。

本実施の形態でも、上記した各実施の形態と同様な効果を有し、ネットワークを経由することで認証手段の設置場所等の自由度が増加する。

尚、上記の各実施の形態では、平均輝度信号値とコントラスト値を用いてブラケット撮影の露出を補正する場合について説明を行ったが、本発明はこれに限らず、例えば、露出補正値検出手段１５の内部ブロックで「信号値」と、「雑音又は分散」を検出することでＳ／Ｎ比を求め、そのＳ／Ｎ比を検出の基準として用いてブラケット撮影の露出を補正するようにしてもよい。

本発明の実施の形態１の認証装置の概略構成を示すブロック図である。 図１のデジタル信号処理手段５の内部構成を示すブロック図である。 図１の露出制御手段１０の内部構成を示すブロック図である。 図１の露出補正値検出手段１５の内部構成を示すブロック図である。 図１の認証装置で特徴画像領域の一例を含む一枚の撮像画像が表示手段８に表示された場合を示した図である。 図１の認証装置におけるブラケット撮影時の動作のタイミングを示すタイミングチャートである。 図１の認証装置における全体的な処理動作を示すフローチャートである。 図１の認証装置中の撮像装置における処理動作を示すフローチャートである。 図１の認証装置における第一の露出制御値／第一の露出制御信号に基づく通常撮影処理を示すフローチャートである。 図１の認証装置における第一の露出制御値の検出処理を示すフローチャートである。 図１の認証装置における第二の露出制御値／第二の露出制御信号に基づくブラケット撮影処理を示すフローチャートである。 図１の認証装置における第一の露出制御値の検出処理を示すフローチャートである。 図１の露出補正値検出手段１５で特徴画像領域を検出してその平均輝度信号値から特徴画像露出補正値ＶＨを求める場合の輝度の信号波形を示した図である。 ブラケット撮影の特徴画像露出補正値ＶＨを説明するための図である。 本発明の実施の形態２の認証装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３の認証装置の概略構成を示すブロック図である。 図１６の認証装置における全体的な処理動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態４の認証装置の概略構成を示すブロック図である。 図１８のデジタル信号処理手段５の内部構成を示すブロック図である。 図１８の露出補正値検出手段１５の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態６の認証装置の概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ レンズ、 ２ 固体撮像素子、 ３ アナログ信号処理手段、 ４ Ａ／Ｄ変換手段、 ５ デジタル信号処理手段、 ６ タイミング信号生成手段、 ７ Ｖドライバ、 ８ 表示手段、 ９ 記録手段、 １０ 露出制御手段、 １１ ＳＤＲＡＭ、 １２ ＦＬＡＳＨメモリ、 １３ 絞り、 １４ 特徴画像検出手段、 １５ 露出補正値検出手段、 １６ 画面、 １７ 特徴画像領域、 １８ 特徴画像、 １９ 図１３の説明に用いる信号値を示すライン、 ２３ 外部センサ手段、 ２４ システム制御手段、 ２５ 特徴画像領域検出手段、 ２６ 平均輝度検出手段、 ２９ コントラスト検出手段、 ３０ 積算手段、 ３１ 画素補間手段、 ３２ ＹＣｂＣｒ変換処理手段、 ３３ Ｙ信号処理手段、 ３４ 階調変換手段、 ３５ 外部インターフェース手段、 ３６ クロマ信号処理手段、 ３８ 第一の露出制御値演算手段、 ３９ 第二の露出制御値演算手段、 ４０ 露出制御信号生成手段、 ４１ 露出補正値生成手段、 ４２ 画像選択手段、 ５１ 撮像手段、 ５２、５３、５４ 認証手段、 ５５ ネットワーク手段、 ＥＧ 露出ゲイン制御信号、 ＥＳ 露出タイミング制御信号、 ＥＧ／ＥＳ 露出制御信号（露出ゲイン制御信号／露出タイミング制御信号）、 ＥＧ（１） 通常撮影用の第一の露出ゲイン制御信号、 ＥＳ（１） 通常撮影用の第一の露出タイミング制御信号、 ＥＧ（１）／ＥＳ（１） 通常撮影用の第一の露出制御信号、 ＥＧ（２） ブラケット撮影用の第二の露出ゲイン制御信号、 ＥＳ（２） ブラケット撮影用の第二の露出タイミング制御信号、 ＥＧ（２）／ＥＳ（２） ブラケット撮影用の第二の露出制御信号、 ＥＴ 階調制御信号、 ＴＳ タイミング信号、 ＶＡ 撮像出力、 ＶＢ 増幅出力、 ＶＣ Ａ／Ｄ変換出力、 ＶＦ 特徴画像検出用補正出力、 ＶＧ 特徴画像検出可否出力、 ＶＨ （特徴画像の）特徴画像露出補正値、 ＶＩ 表示出力信号、 ＶＫ 特徴画像検出結果。

Claims (10)

1. 複数の被写体の認証に用いる被写体の画像データを予め記憶する記録手段と、
   通常撮影又は露出を変化させて複数枚を撮影するブラケット撮影により被写体を撮像してその撮像画像の画像信号を出力する撮像手段と、
   前記撮像画像の画像信号から、撮像画像における所定の特徴画像を検出し、少なくとも特徴画像が検出できたか否かが判断可能である特徴画像検出可否信号を出力する特徴画像検出可否判定手段と、
   前記画像信号と前記特徴画像検出可否信号から、前記撮像画像の前記特徴画像を含む所定の特徴画像領域における所定の露出補正用信号を検出して露出を補正するための特徴画像露出補正値を生成する露出補正値検出手段と、
   前記所定寸法の測光窓の積算値から通常撮影又はブラケット撮影の第一の撮影用の第一の露出制御値を演算し、該第一の露出制御値及び前記特徴画像露出補正値からブラケット撮影の露出を変化させた第二以降の撮影用の第二の露出制御値を演算し、前記第一の露出制御値又は前記第二の露出制御値に基づいて、撮影時の露出を制御するための露出制御信号を出力する露出制御手段と、
   前記露出制御手段により露出が制御されて撮影された撮像画像と前記記録手段に記憶されている認証用の画像データを用いて認証の可否を判断する認証手段と、
   を備え、
   前記認証手段は、
   前記所定寸法の測光窓内に、前記特徴画像が含まれない場合には、前記第一の露出制御値及び前記第二の露出制御値に基づく前記露出制御信号を用いて露出が制御されて撮影された撮像画像と、前記記録手段に記憶されている認証用の画像データを用いて認証の可否を判断し、
   前記所定寸法の測光窓内に、前記特徴画像が含まれる場合には、前記第一の露出制御値に基づく前記露出制御信号を用いて露出が制御されて撮影された撮像画像と、前記記録手段に記憶されている認証用の画像データを用いて認証の可否を判断する
   ことを特徴とする認証装置。
2. 前記露出補正値検出手段は、
   前記ブラケット撮影された各撮像画像から、前記所定の露出補正用信号と前記特徴画像検出可否信号を用いて、画像認識された特徴画像が最適に検出できた一枚の撮像画像を選択する
   ことを特徴とした請求項１に記載の認証装置。
3. 前記特徴画像検出可否判定手段は、
   ブラケット撮影による複数の撮像画像における所定の特徴画像を検出し、所定の特徴画像が検出された撮像画像についての特徴画像検出可否信号を出力する
   ことを特徴とした請求項１又は２に記載の認証装置。
4. 前記特徴画像検出可否判定手段では、１画面を水平方向と垂直方向に分割して形成される所定寸法の測光窓毎に前記画像信号が変換された輝度信号、色差信号、コントラスト差信号、ＲＧＢ信号の内の少なくとも一つの信号が用いられる
   ことを特徴とした請求項１〜３の何れかに記載の認証装置。
5. 前記画像信号は、
   前記特徴画像検出可否判定手段と前記露出補正値検出手段と前記認証手段に直接に出力される
   ことを特徴とした請求項１〜４の何れかに記載の認証装置。
6. 前記特徴画像検出可否判定手段、前記露出補正値検出手段、及び、前記認証手段は、システム全体を制御するシステム制御手段とバスにより接続され、
   前記画像信号は、
   前記バスを介して前記特徴画像検出可否判定手段と露出補正値検出手段と前記認証手段とに出力される
   ことを特徴とした請求項１〜４の何れかに記載の認証装置。
7. 前記画像信号に基づく画像を表示させる表示手段、及び、該表示手段に表示された画像を検出する外部センサ手段を備え、
   前記特徴画像検出可否判定手段は、前記外部センサ手段が画像を検出した場合に、その撮像画像における所定の特徴画像を検出する
   ことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の認証装置。
8. 複数の階調変換特性のテーブルが保持され、前記デジタル化された画像信号の階調を補正し、補正した画像信号を出力する階調変換手段を備え、
   前記露出補正値検出手段は、前記所定の露出補正用信号として、コントラスト差信号を用い、
   前記露出制御手段は、前記階調変換手段の階調変換特性のテーブルを切り替えるための階調制御信号を出力する
   ことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の認証装置。
9. 前記露出補正値検出手段は、前記所定の特徴画像領域が拡大された特徴画像領域における所定の露出補正用信号を検出する
   ことを特徴とする請求項請求項１〜６の何れかに記載の認証装置。
10. ネットワークに前記撮像手段を接続するためのネットワーク手段を備え、
    前記認証手段は、前記ネットワーク手段を介して他の手段と接続され、前記ネットワーク手段を介したネットワーク経由で認証を行う
    ことを特徴とする請求項請求項１〜６の何れかに記載の認証装置。

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