WO2007139084A1

WO2007139084A1 - 撮影装置およびそれを用いた認証装置

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Publication number: WO2007139084A1
Application number: PCT/JP2007/060857
Authority: WO
Inventors: Shin'ichi Tsukahara; Masahiko Hosoya; Keiichi Miyazaki; Tomoyoshi Nakaigawa
Original assignee: Panasonic Corporation
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2007-05-29
Publication date: 2007-12-06
Also published as: US20090237208A1; EP2005888A9; EP2005888A2; JP2007319174A

Abstract

　撮影装置（１）は、被写体の左目を撮影するための第１の撮影部（１６）と、被写体の右目を撮影するための第２の撮影部（１７）と、被写体の左目を照明するための第１の照明部（１１）と、第２の撮影部の撮影光軸と照射方向を交差させて左目を照明するための第２の照明部（１２）と、被写体の右目を照明するための第３の照明部（１３）と、第１の撮影部の撮影光軸と照射方向を交差させて右目を照明するための第４の照明部（１４）とを備えた。

Description

明細書

撮影装置およびそれを用いた認証装置

技術分野

[0001] 本発明は、撮影装置および認証装置に関し、特に、個人識別のための網膜や虹彩の紋様を撮影するための撮影装置およびそれを用いた認証装置に関する。

背景技術

[0002] まず、従来の撮影装置および認証装置の技術につ!、て説明する。ここでは、個人を識別する虹彩認証システムを一例として説明する。

[0003] 個人を識別する虹彩認証システムは撮影装置と認証装置とを備えてヽる。撮影装置では、近赤外線照明などの方法で被写体の目およびその周辺を照明し、カメラにより被写体の目を含む領域を撮影していた。そして、認証装置は、撮影装置で撮影して得た目を含む画像 (以下、「眼画像」 t ヽぅ）から虹彩領域を抽出して虹彩部分の皺の模様の違ヽが数値情報として表されるようにコード化した認証情報 (以下、「認証コード」という）を作成し、この認証コードをあらかじめ登録された認証情報 (以下、「登録認証コード」という）と比較照合していた。認証装置は、比較照合の結果、互いに一致すると判定された場合には、被写体があら力じめ登録された者であるとして認証していた。

[0004] 係る撮影装置において、被写体が眼鏡を着用している場合には、照明光がその眼鏡のレンズに反射してカメラに入射し、撮影して得た眼画像の一部に眼鏡からの反射光が重なって写る場合もあった (以下、このような反射を「眼鏡反射」という）。一方、眼鏡反射を抑えるために、斜め照射を行うと、被写体がハード'コンタクトレンズを着用している場合には、斜め方向からの照明によってハード'コンタクトレンズの輪郭領域に影を生じる。また、裸眼においても眼球の曲率により斜め方向からの照射により目尻側や目頭側に影を生じる。眼鏡反射、ハード'コンタクトレンズの曲率および眼球の曲率などの要因により、照明によって虹彩領域に影が発生すると、認証コードを生成するための虹彩領域に欠落領域を生じ、認証コードを生成できなくなる場合もあつた o [0005] そのため、片目用の撮影装置では、目頭側よりも目尻側の曲率が大きくなつている眼鏡レンズの形状を考慮して、眼鏡反射が虹彩画像に重ならな、ように被写体の虹彩とカメラを結ぶ撮影光軸にできるだけ近い左右、左右斜め上方のそれぞれの位置に 4個の照明 L1〜L4を備え、右目用または左目用の眼鏡の曲率に対応する照明を、照明 L1〜L4から選択して点灯し、虹彩の画像を撮影するようにしていた。また、撮影装置は、ハード'コンタクトレンズ着用時には目尻側にある照明を 2個点灯させるようにしていた (例えば、特許文献 1参照)。

[0006] し力しながら、眼鏡、ハード'コンタクトレンズを着用した被写体に対して両目撮影が可能な撮影装置がなカゝつたため、右目の撮影時と左目の撮影時とで、左右のレンズそれぞれの曲率に合わせて点灯する照明を切り替える必要があった。そのため、被写体は、認証時に右目の撮影と左目の撮影とで少なくとも 2回の目位置合わせを行う場合もあり、被写体にとっては煩わし、とヽつた課題があった。

[0007] また、眼鏡のレンズゃノヽード 'コンタクトレンズの曲率と照明方向との整合がとれないときには、眼鏡反射ゃノヽード'コンタクトレンズの輪郭領域に影を生じ、認証コードの生成が不可能、または誤った認証コードを生成してしまい、この認証コードを用いて本人認証を行うと誤認証してしまうとヽつた課題があった。

[0008] また、曲率の大きいハード'コンタクトレンズに対して片側方向から照明すると、照明方向と反対側のハード'コンタクトレンズの輪郭領域に影が発生するといつた課題がめつに。

特許文献 1：特開 2003 - 308523号公報

発明の開示

[0009] 本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、被写体にとっての目位置合わせの煩わしさを少なくし、被写体が眼鏡ゃノヽード 'コンタクトレンズを着用している場合であっても、眼鏡反射ゃノヽード 'コンタクトレンズの輪郭領域に発生する影を抑えながら両目の眼画像を撮影可能な撮影装置およびそれを用いた認証装置を提供するものである。

[0010] 本発明の撮影装置は、被写体の左目を撮影するための第 1の撮影部と、被写体の右目を撮影するための第 2の撮影部と、被写体の左目を照明するための第 1の照明部と、第 2の撮影部の撮影光軸と照射方向を交差させて左目を照明するための第 2 の照明部と、被写体の右目を照明するための第 3の照明部と、第 1の撮影部の撮影光軸と照射方向を交差させて右目を照明するための第 4の照明部とを備えたことを特徴とする。

[0011] この構成によれば、被写体の右目、左目の両方を照明し、両目を同時に撮影できるので、被写体は装置に対して左目と右目のそれぞれを替えて認証する必要がなぐ目位置合わせをやり直す回数を少なくでき、認証時の煩わしさを少なくできる。さらに、被写体は目位置合わせをやり直すことがないので、認証時に装置操作を誤ることもなぐ最適な照明方向により右目、左目のそれぞれの撮影を行うことができる。また、両側からの照明により被写体がハード'コンタクトレンズなどを着用した場合であっても、ハード'コンタクトレンズの影を抑え、欠落を抑えた眼画像を撮影することが可能となる。

[0012] また、第 1の照明部力も第 4の照明部の光量をそれぞれ調整可能としてもよい。

[0013] これによれば、さらに、撮影光軸と各光源からの照射方向との角度が異なっても、左目、右目のそれぞれの眼上における照度を一定にするように調整することができる。さらに、照射方向が異なる両側照明を行うときにおける光量バランスを調整することもでき、両目における照度を均一にすることができる。これにより、光源を取り付ける配置位置の制約をなくすことができ、装置を小型化することも可能となる。

[0014] また、第 1の照明部力第 4の照明部は複数の発光素子を有し、複数の発光素子の点灯数を変更することによって第 1の照明部から第 4の照明部の光量をそれぞれ調整するようにしてもよヽ。

[0015] これによれば、さらに、複数の発光素子の点灯数を変更することで両目における照度を一定にするように調整することができる。

[0016] また、第 1の照明部力第 4の照明部は複数の発光素子を有し、複数の発光素子の駆動電流を変更することによって第 1の照明部から第 4の照明部の光量をそれぞれ調整するようにしてもょ、。

[0017] これによれば、さらに、複数の発光素子の駆動電流を変更することで右目、左目のそれぞれの眼上における照度を一定にするように調整することができる。 [0018] また、第 1の照明部力第 4の照明部は複数の発光素子を有し、複数の発光素子の点灯数と駆動電流とを組み合わせて変更することによって第 1の照明部から第 4の照明部の光量をそれぞれ調整するようにしてもよい。

[0019] これによれば、さらに、発光素子の発光量のばらつきがあっても、駆動電流によりばらっきを調整でき、右目、左目のそれぞれの眼上における照度を精度よく調整できる。これにより、右目、左目のそれぞれの眼上における照度を一定にすることができる。

[0020] また、第 1の撮影部の撮影光軸と照射方向の角度に応じて第 1の照明部と第 2の照明部との光量を調整し、第 2の撮影部の撮影光軸と照射方向の角度に応じて第 3の照明部と第 4の照明部との光量をそれぞれ調整するようにしてもよい。

[0021] これによれば、さらに、被写体がハード'コンタクトレンズなどを着用した場合であつても、照射方向の角度に応じて変化する照度を調整でき、左目と右目のそれぞれの眼上におけるハード'コンタクトレンズ上での照度を均一にすることができる。

[0022] また、第 1の照明部力第 4の照明部の点灯をそれぞれ制御する照明制御部をさらに備え、照明制御部は、第 1の照明部、第 2の照明部、第 3の照明部および第 4の照明部を所定の点灯パターンで順次に切り替えて点灯するようにしてもよい。

[0023] これによれば、さらに、被写体が眼鏡ゃノヽード 'コンタクトレンズを着用した場合であつても、それぞれに使用する照明部を選択した点灯パターンで切り替えることで、眼鏡ゃノヽード 'コンタクトレンズそれぞれに最適な照明方向の光源力照射を行うことが可能となる。

[0024] また、所定の点灯パターンは、第 2の照明部の点灯、第 4の照明部の点灯、第 1の照明部と第 2の照明部の点灯および第 3の照明部と第 4の照明部の点灯であってもよい。

[0025] これによれば、さらに、眼鏡着用に対応して、第 2の照明部、第 4の照明部の点灯をそれぞれ行い、裸眼とハード'コンタクトレンズ着用に対応して、第 1の照明部と第 2の照明部の点灯または第 3の照明部と第 4の点灯を行うことができる。これにより、眼鏡に対しては、光源力もの照射角度の傾きを大きくすることで眼鏡反射を抑えることができる。また、裸眼とハード'コンタクトレンズに対して両側照明を行うことで、目尻側、目頭側での影の発生を抑えることができる。 [0026] また、照明制御部は、所定の点灯パターンの組み合わせに応じて第 1の照明部から第 4の照明部における光源の光量をそれぞれ調整し、被写体の左目と右目における照度をそれぞれ一定にするようにしてもょ、。

[0027] これによれば、さらに、被写体が眼鏡ゃノヽード 'コンタクトレンズの着用した場合であつても、照明の光量バランスをとることができ、両目における照度をそれぞれ一定に保つことができる。

[0028] つぎに、本発明の認証装置は、上述した撮影装置と、撮影装置で被写体の右目と左目とを撮影して得た眼画像力も被写体があらかじめ登録された者である力否かを認証する認証部とを備えたことを特徴とする。

[0029] これによれば、さらに、認証部は、被写体に対して 1回の目位置合わせで撮影装置より右目と左目の眼画像を取得でき、認証を行うことができる。これにより、認証部が保有する登録認証情報が右目用と左目用のいずれか一方、または、両目用のどちらであっても認証を行うことができる。

[0030] また、認証部は、撮影装置で被写体の右目と左目とを撮影して得た眼画像力ゝらそれぞれ認証情報を作成する認証情報生成部と、認証情報生成部で作成された右目と左目の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照合する照合部と、照合部で比較照合して得た一致度と所定の閾値との比較によって被写体があらかじめ登録された者であるカゝ否かを判定する認証判定部とを備えてもよい。

[0031] これによれば、認証部は、撮影装置より右目と左目の眼画像を取得でき、それぞれ右目用の認証情報と右目用の認証情報を作成することができる。これにより、認証部は、保有する登録認証情報が右目用と左目用のいずれか一方、または、両目用のどちらであっても、認証を行うことができる。

[0032] また、認証判定部は、右目と左目の少なくともいずれか一方の認証情報力被写体があらかじめ登録された者である力否かを判定するようにしてもよ!、。

[0033] これによれば、さらに、登録認証情報が右目用と左目用のいずれか一方、または、両目用のどちらであっても認証を行うことができる。

[0034] また、認証情報は、眼画像の虹彩領域をコードィ匕して作成した認証コードであってちょい。 [0035] これによれば、さらに、虹彩領域をコード化して作成した認証コードを用いて被写体の認証を行うことができる。

[0036] 以上述べたように、本発明によれば、被写体にとっての目位置合わせの煩わしさを少なくし、被写体が眼鏡ゃノヽード'コンタクトレンズを着用している場合であっても、眼鏡反射ゃノ、ード 'コンタクトレンズの輪郭領域に発生する影を抑えながら両目の眼画像を撮影可能な撮影装置およびそれを用いた認証装置を提供することができる。図面の簡単な説明

[0037] [図 1]図 1は、本発明の実施の形態における認証装置の構成を示す図である。

[図 2]図 2は、同撮影装置の目位置を誘導するパネルの構成を示す図である。

[図 3A]図 3Aは、同撮影装置の光源の構成を示す図である。

[図 3B]図 3Bは、同撮影装置の光源の構成を示す図である。

[図 4A]図 4Aは、同撮影装置の光源における光量調整を説明するための図である。

[図 4B]図 4Bは、同撮影装置の光源における光量調整を説明するための図である。

[図 5A]図 5Aは、同撮影装置における、ハード'コンタクトレンズを着用した被写体の目に対する照明を説明するための図である。

[図 5B]図 5Bは、同撮影装置における、ハード'コンタクトレンズを着用した被写体の目に対する照明を説明するための図である。

[図 6A]図 6Aは、同撮影装置における、眼鏡を着用した被写体の目に対する照明を説明するための図である。

[図 6B]図 6Bは、同撮影装置における、眼鏡を着用した被写体の目に対する照明を説明するための図である。

[図 7]図 7は、同認証部の構成を示すブロック図である。

[図 8]図 8は、同撮影装置の動作を説明するためのフローチャートである。

[図 9]図 9は、同認証装置の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

[0038] 1 撮影装置

2 認証部

3 認証装置光源 (第 1の照明部）光源 (第 2の照明部）光源 (第 3の照明部）光源 (第 4の照明部）照明制御部カメラ (第 1の撮影部) カメラ (第 2の撮影部) 画像判定部送受信部

認証情報生成部登録部

照合部

データベース（_DB) ユーザ登録部認証判定部

, 31 ハーフミラー測距部

目位置判定部パネル

, 36 窓

被写体

左目

右目

, 74 虹彩

, 82, 83, 84 光線， 86 撮影光軸

, 91 ハード'コンタクト 94, 95 眼鏡レンズ

110 発光素子

発明を実施するための最良の形態

[0039] 以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

[0040] (実施の形態）

図 1は、本発明の実施の形態に係る認証装置の構成を示す図である。

[0041] 図 1において、認証装置 3は、被写体 70の両目を撮影する撮影装置 1と、撮影装置

1が撮影して得た被写体 70の両目の眼画像を用いて認証を行う認証部 2とを備えている。

[0042] まず、撮影装置 1について、図 1を用いて説明する。

[0043] 撮影装置 1は、被写体 70の両目の目位置を誘導するための窓 35、 36を通して両目を映すノヽーフミラー 30、 31と、被写体 70の左目 71を撮影するカメラ 16 (第 1の撮影部）と、被写体 70の右目 72を撮影するカメラ 17 (第 2の撮影部）と、被写体 70の左目 71を照明する光源 11 (第 1の照明部）と、カメラ 17の撮影光軸と照明方向が交差させて左目 71を照明する光源 12 (第 2の照明部）と、被写体 70の右目 72を照明する光源 13 (第 3の照明部）と、カメラ 16の撮影光軸と照明方向が交差させて右目 72を照明する光源 14 (第 4の照明部）と、光源 11〜14の点灯を制御する照明制御部 15 と、カメラ 16またはカメラ 17で撮影された目の眼画像の画質を判定する画像判定部 1 8と、眼画像を記憶する記憶部 19と、認証部 2とのデータの送受信を行う送受信部 2 0とを備えている。

[0044] これにより、認証時に左目 71、右目 72用の両方の眼画像を 1回の目位置合わせで撮影することができ、片目撮影のように被写体 70が撮影に合わせて左目 71と右目 7 2とを目位置を変えて 2回合わせる必要がない。このため、被写体 70に対して煩わしさを少なくすることができる。さらに、被写体は目位置合わせをやり直すことがないので、認証時に装置操作を誤ることもなぐ最適な照明方向により右目、左目のそれぞれの撮影を行うことができる。

[0045] また、曲率のあるハード'コンタクトレンズや裸眼に対して両側より照明することで、レンズ上や目の眼上での照度を均一にし照明ムラを抑えることができる。これにより、被写体 70が眼鏡ゃノヽード'コンタクトレンズを着用している場合であっても、眼鏡反射ゃノ、ード 'コンタクトレンズの輪郭に発生する影を抑えながら両目の眼画像を撮影することが可能となる。

[0046] カメラ 16、 17は、それぞれの撮影光軸 85、 86が被写体 70の左目 71、右目 72の方向に向くように配置され、一度に、被写体 70の左目 71と右目 72の両目の画像を撮影できる。

[0047] また、カメラ 16、 17は、図 2に示すように、ハーフミラー 30、 31の後方より被写体 70 の両目をそれぞれ撮影する。ここで、ハーフミラーとは、入射する光の一部分を反射し、残余の部分を透過する鏡である。

[0048] 撮影装置 1は、パネル 34の覆いに開けられた窓 35、 36を通して被写体 70の両目をハーフミラー 30、 31のそれぞれに映すことができる。窓 35、 36の大きさは、縦が「 Wy」、横力 S「Wx」であり、カメラ 16、 17に備えられた撮像素子（図示せず)の大きさなどカゝら決定される。たとえば、撮像素子で決定される撮影画角、認証に必要な画素数などを考慮して決定される。被写体 70は、この窓 35、 36を通してハーフミラー 30、 3 1に左目 71と右目 72をそれぞれ映しながら左右方向 (X軸方向）と上下方向 (Y軸方向）の目位置を合わせることができる。撮影距離方向 (Z軸方向）の目位置の誘導については後述する。

[0049] つぎに、光源 11と光源 12は、それぞれの光線 81、 82力左目 71を照明するように配置されている。ここで、光源 12は、カメラ 17の撮影光軸と照射方向を交差させて左目 71を照明するように配置されている。また、同様に、光源 13と光源 14は、それぞれの光線 83、 84が右目 72を照明するように設置されている。ここで、光源 14は、カメラ 16の撮影光軸と照射方向を交差させて右目 72を照明するように配置されている。

[0050] また、光源 11と光源 12は、 X軸方向に配置ばらつきを含めて略水平に配置される。同様に、光源 13と光源 14は X軸方向に略水平に配置される。なお、被写体の目のまつ毛などによって発生する影の影響を取り除くために、 Y軸方向に対して配置位置をずらすようにしてもよい。たとえば、被写体 70の目線よりやや下側の方向力も左目 7 1、右目 72を照明するようにしてもよい。

[0051] ここで、光源 11〜14の構成について図 3Aおよび図 3Bを用いて説明する。図 3A および図 3Bは、撮影装置 1の各光源の構成を示す図である。

[0052] 図 3Aに示すように、光源 11と光源 13は、近赤外光を発光する発光素子 110を複数並置した構成とし、たとえば、 9個の発光素子 110を並置している。同様に、図 3B に示すように、光源 12と光源 14は、近赤外光を発光する発光素子 110を複数並置した構成とし、たとえば、 16個の発光素子 110を並置している。

[0053] このように、光源 12と光源 14は、光源 11と光源 13に比べて発光素子 110の個数を増やすことで、裸眼、ハード'コンタクトレンズ着用対応と眼鏡着用対応とで、それぞれ発光素子 110の点灯を制御可能にしている。これにより、両側照明を行う場合でも、片側照明を行う場合でも被写体 70の両目の眼上における照度が一定になるように調整できる。この両側照明と片側照明については後述する。また、光源 11〜14の光量調整については後述する。

[0054] つぎに、撮影距離方向 (Z軸方向）に対する目位置の誘導について説明する。

[0055] 測距部 32は、被写体 70の顔領域、たとえば額に対して投光器により光パルスを照射する。光パルスは額で反射し、受光器で捉えられる。ここで、投光パルスと受光パルスの時間差、すなわち光パルス往復時間と光速度の演算を行うことで、被写体 70 の額と撮影装置 1との距離 (Z軸方向）を測定し、目の眼位置での撮影距離に換算する。撮影装置 1は、距離 (Z軸方向）に応じて、被写体 70の目と撮影装置 1との撮影距離 (Z軸方向）が適切になるように音声または表示装置などを用いて誘導する。なお、撮影距離の測定は、三角測量にもとづいて測定してもよいし、 2つのカメラで捉えた被写体 70の目間の距離を測定して撮影距離に換算するようにしてもよい。

[0056] この測距部 32と窓 35、 36を通して目を映すハーフミラー 30、 31とにより、撮影装置

1は、被写体 70の両目を撮影位置に誘導 (X軸方向、 Y軸方向、 Z軸方向）する。

[0057] 目位置判定部 33は、カメラ 16、 17で撮影して得た画像から被写体 70の左目 71、右目 72が撮影画角内に入っている力否かを判定する。また、目位置判定部 33は、測距部 32で測定される撮影距離により、被写体 70の目位置が合焦範囲に入っている力否かを判定する。目位置判定部 33は、「目位置が合焦範囲に入っている」と判定したとき、照明制御部 15に対して「撮影距離 OK」の判定結果を出力する。一方、目位置判定部 33は、「目位置が合焦範囲に入っていない」と判定したとき、照明制御部 15に対して「撮影距離 NG」の判定結果を出力する。

[0058] また、目位置判定部 33は、「撮影画角内に目が写っている」かつ「目位置が合焦範囲に入ってヽる」と判定したときには「目位置 OK」の判定結果を画像判定部 18に出力する。一方、目位置判定部 33は、「撮影画角内に目が写っていない」または「目位置が合焦範囲に入ってヽなヽ」と判定したときには「目位置 NG」の判定結果を画像判定部 18に出力する。

[0059] 照明制御部 15は、目位置判定部 33から「撮影距離 OK」の判定結果を取得した後、被写体 70の目に対して照明を行う。照明制御部 15は、裸眼ゃノヽード 'コンタクトレンズ着用対応、眼鏡着用対応など、それぞれの対応に応じて光源 11〜14の点灯を制御する。さらに、照明制御部 15は、光源 11〜14の点灯の組み合わせに応じて、光源の光量を調整する。

[0060] ここで、照明制御部 15による光源 11〜14の光量調整について、図 4Αおよび図 4 Βを用いて説明する。図 4Αおよび図 4Βは、撮影装置 1の光源 11〜14の光量調整を説明するための図である。

[0061] 図 4Αは、裸眼ゃノヽード 'コンタクトレンズ着用に対するときの光量調整を説明するための図である。

[0062] 図 4Αに示すように、裸眼ゃノヽード 'コンタクトレンズ着用に対応するために、照明制御部 15は、両側照明を行うように光源を制御する。光源による両側方向からの照明により、被写体 70が曲率の大きいハード'コンタクトレンズを着用した場合であっても、目尻側より照明している光源 11により左目 71の目頭側に発生する影を抑えること力 Sできる。同様に、目尻側より照明している光源 13により右目 72の目頭側に発生する影を抑えることができる。なお、曲率がそれほど大きくないが、裸眼に対しても、同様に、影を抑える効果がある。

[0063] また、両側照明時には、照明制御部 15は、図 4Αに示すように、光源 11と光源 13 に対して発光素子 110を 5個点灯し、光源 12と光源 14に対しては、発光素子 110を 8個点灯する。このように、光源からの照射角度によって被写体 70の目の眼上での照度が変化するため、照明制御部 15は、照射角度に応じて発光素子 110の点灯数を制御して光源の光量を調整する。これにより、光源 11と光源 12からの照明による目の照度をそれぞれ一定の値に調整することができる。同様に、光源 13と光源 14からの照明による目の照度をそれぞれ一定の値に調整することができる。これによつて、目の眼上またはハード'コンタクトレンズ上における照明ムラを抑えることができる。

[0064] なお、照明制御部 15は、発光素子 110を発光させるための駆動電流を制御することで光源の光量を調整することもできる。たとえば、照明制御部 15は、パルス駆動時の ONと OFFの比の制御、電流の大きさの制御などを行うことで駆動電流を変更することができる。

[0065] このように、発光素子 110の点灯数または駆動電流または両方を制御することで、照射角度に応じて各光源の光量の調整を行うことができ、パネルでの光源の配置の自由度を増すことができる。

[0066] 一方、図 4Bは、眼鏡着用に対するときの光量調整を説明するための図である。

[0067] 図 4Bに示すように、眼鏡着用に対応して、照明制御部 15は片側照明を行う。これにより、照射角度の傾きが大きい光源 12と光源 14による照明を行うので、被写体が多少左右に顔の向きを変えても、眼鏡レンズからの眼鏡反射を抑えることができる。

[0068] また、片側照明時には、照明制御部 15は、図 4Bに示すように、光源 11と光源 13に対して発光素子 110をすベて消灯し、光源 12と光源 14に対しては、被写体 70の眼上で照度を両側照明時と同じにするため、発光素子 110を 13個点灯する。これにより、片側照明でも被写体 70の目において、両側照明と同じ照度を確保することができる。

[0069] なお、両側照明のときと同様に、発光素子 110の光量を駆動電流により補正し、発光素子 110の発光量のばらつきを補正するようにしてもよい。この場合は、たとえば、発光素子 110を 16個点灯し、さらに駆動電流を調整することで、発光素子 110が 13 個点灯したのと光量を等価にすることができる。

[0070] このように、光源力もの照射方向と撮影光軸との角度の傾きが異なっていても、目で得られる照度を一定に調整することができ、光源の配置の自由度を高めることができる。これにより、光源の配置の工夫により装置を小型化することも可能となる。

[0071] また、照明制御部 15は、ハード'コンタクトレンズや裸眼に対する照明と、眼鏡に対する照明とを切り替える。これにより、被写体 70が曲率の大きいハード'コンタクトレンズを着用している場合であっても、両側照明よりハード'コンタクトレンズの輪郭領域に発生する影を抑えることができる。また、被写体 70が曲率の小さい眼鏡を着用している場合であっても、撮影光軸に対して照射角度の傾きが大きい光源による片側照明が使え、眼鏡反射を抑えることができる。

[0072] つぎに、被写体がハード'コンタクトレンズを着用した場合の照明について、図 5A および図 5Bを用いて詳細に説明する。図 5Aおよび図 5Bはハード'コンタクトレンズを着用した被写体の目に対する照明を説明するための図である。

[0073] 照明制御部 15は、裸眼ゃノヽード'コンタクトレンズに対応する場合、光源 11と光源 12、光源 13と光源 14を点灯し、それぞれ左目 71、右目 72に対して照明を行う。

[0074] 図 5Aに示すように、ハード'コンタクトレンズ 90を着用した被写体 70の左目 71に対して、光源 11の光線 81はカメラ 16の撮影光軸 85に対して角度 Θで虹彩 73に照射される。一方、光源 12の光線 82はカメラ 16の撮影光軸 85に対して角度 Θで虹彩 7

2

3に照射される。ここで、光源 11、 12のそれぞれの光線 81、 82は虹彩 73のところで交差するようにしている。また、角度 Θ >角度 Θ の関係になっている。これにより、

2 1

光源 12の光線 82によって、ハード'コンタクトレンズ 90の曲率により目尻側 75のエツジ領域に生じやすい影を光源 11の光線 81によって抑えることができる。同様に、光源 11により目頭側 76に発生する影を光源 12により抑えることができる。

[0075] また、光源 12の角度 Θを所定の値より大きくすると、ハード'コンタクトレンズ 90の

2

目尻側 75のエッジ領域に光が伝搬して輪郭が明るく強調される場合もある。ハード' コンタクトレンズ 90の輪郭が強調されると、ハード'コンタクトレンズ 90の輪郭を虹彩 7 3の輪郭として誤識別してしまい、認証コードを生成する際に誤ったコードを生成してしまう場合がある。このような場合は、光源 12の光量を弱くするように調整し、輪郭の強調を抑えることができる。また、同様に、光源 14による輪郭強調も光源 14の光量を弱くすることで抑えることができる。

[0076] 同様に、図 5Bに示すように、ハード'コンタクトレンズ 91を着用した被写体の右目 7 2に対して、光源 13の光線 83はカメラ 17の撮影光軸 86に対して角度 Θで虹彩 74 に照射される。一方、光源 14の光線 84はカメラ 17の撮影光軸 86に対して角度 Θで

2 虹彩 74に照射される。ここで、光源 13、 14のそれぞれの光線 83、 84は虹彩 74のところで交差するようにしている。また、角度 Θ >角度 Θの関係になっている。これに

2 1

より、光源 14の光線 84によって、ハード'コンタクトレンズ 91の曲率により、目尻側 77 のエッジ領域に生じやすい影を光源 13の光線 83によって抑えることができる。同様に、光源 13により目頭側 78に発生する影を光源 14により抑えることができる。

[0077] また、光源 14の照射角度 Θを所定の値より大きくすると、ハード'コンタクトレンズ 9

2

1の目尻側 77のエッジ領域に光が伝搬して輪郭が明るく強調される場合もあるので、光源 14の光量を弱くするように調整し、輪郭の強調を抑えることができる。また、同様に、光源 13による輪郭強調も光源 13の光量を弱くすることで抑えることができる。

[0078] つぎに、被写体が眼鏡を着用した場合の照明について図 6Αおよび図 6Βを用いて説明する。図 6Αおよび図 6Βは眼鏡を着用した被写体の目に対する照明について説明するための図である。

[0079] 照明制御部 15は、眼鏡に対応する場合、光源 12、光源 14を点灯し、それぞれ左目 71、右目 72に対して照明を行う。

[0080] 図 6Αに示すように、眼鏡を着用した被写体の左目 71に対して、光源 12の光線 82 は、カメラ 16の撮影光軸 85と目の眼上において角度 Θで交差し、眼鏡レンズ 94を

2

通して虹彩 73を照射する。

[0081] このように、眼鏡に対応する場合、左目 71に対して、撮影光軸 85に対する照射角度の傾きが大きい光源 12を用いることで、被写体 70の顔の向きが多少変化しても光源 12の光線 82が直接にカメラ 16に入らないようにし、眼鏡反射を抑えることができる

[0082] 同様に、図 6Βに示すように、眼鏡を着用した被写体の右目 72に対して、光源 14の光線 84は、撮影光軸 86と目の眼上において角度 Θで交差し、眼鏡レンズ 95を通し

2

て虹彩 74を照射する。

[0083] これにより、左目 71のときと同様に、撮影光軸 86に対する照射角度の傾きが大きい光源 14を用いることで、被写体 70の顔向きが多少変化しても光源 14の光線 84が直接にカメラ 17に入らな、ようにし、眼鏡反射を抑えることができる。

[0084] 図 1に戻り、画像判定部 18は、目位置判定部 33から「目位置 ΟΚ」の判定結果を取得したとき、カメラ 16、 17で撮影された眼画像の画質を判定し、認証コードの生成の可否を判断する。画像判定部 18は、認証コードの生成が可であれば「画質 OK」の判定結果を出力し、認証コードの生成が否であれば「画質 NG」の判定結果を出力する。一方、画像判定部 18は、「画質 NG」と判定したときには、カメラ 16、 17に対して、再度、撮影するように指示する。

[0085] 記憶部 19は、画像判定部 18において「画質 OK」の判定結果が得られたとき、左目

71用の眼画像と右目 72用の眼画像とを別々に記憶する。

[0086] 送受信部 20は、記憶部 19に記憶されている左目 71の眼画像と右目 72の眼画像を認証部 2に送信する。また、認証部 2での認証処理が完了したカゝ否かの完了情報を受信する。

[0087] 認証部 2は、撮影装置 1で撮影して得た眼画像を用いて、被写体 70があら力じめ登録された者であるカゝ否かを認証する。

[0088] つぎに、認証部 2について図 7を用いて詳細に説明する。図 7は、認証部 2の構成を示すブロック図である。

[0089] 図 7において、認証部 2は、撮影装置 1から取得した眼画像カゝら虹彩パターンを抽出し左目 71および右目 72の認証コードを生成する認証情報生成部 21と、認証情報生成部 21により生成された認証コードを取り込む登録部 22および照合部 23と、照合部 23の照合結果を受けて最終の認証判定を行う認証判定部 26と、左目 71および右目 72の登録認証コードが記憶されたデータベース 24 (以下、「DB24」という）と、この DB24に接続されるユーザ登録部 25とを備えて、る。

[0090] 認証情報生成部 21は、撮影装置 1から取得した被写体 70の左目 71、右目 72のそれぞれの眼画像から、左目 71の認証コードと右目 72の認証コードを生成する。

[0091] 登録部 22は、認証情報生成部 21から取り込んだ左目 71の認証コードと右目 72の認証コードとが新規な登録者である場合には、それぞれ左目登録認証コード、右目登録認証コードとして区別して DB24に新たな登録者として登録する。

[0092] 照合部 23は、認証情報生成部 21で生成された左目 71の認証コードと DB24に記憶されている左目 71の登録認証コードとを比較照合し、その左目 71に係る類似度を算出する。同様に、照合部 23は、認証情報生成部 21で生成された右目 72の認証コードと DB24に記憶されている右目 72の登録認証コードとを比較照合し、その右目 7 2に係る類似度を算出する。照合部 23は、認証コードと登録認証コードとの照合度合いとして、たとえばハミング距離に応じた類似度を算出する。

[0093] DB24には、あらかじめ登録した、被写体 70の左目 71の登録認証コードと右目 72 の登録認証コードとを区別して記憶して、る。

[0094] ユーザ登録部 25は、ユーザの情報の入力管理を行うものであり、新規な登録者の所属、情報アクセスの権限レベル、年齢、性別、眼鏡の着用有無、コンタクトレンズの着用有無などのユーザ情報を登録時に入力する。このユーザ情報を使って、認証判定時の閾値を制御するようにしてもよい。たとえば、情報アクセスの権限レベルが高いときは、認証判定するときの閾値を高く設定し、より厳密な認証結果を出力できるようにしてもよい。

[0095] 認証判定部 26は、左目 71または右目 72のいずれか一方または両方の類似度が所定の閾値より高いときに「一致」と判断し、被写体 70は「登録者本人である」と判定した認証結果を出力する。一方、左目 71と右目 72の類似度がいずれも所定の閾値以下であるとき「不一致」と判断し、被写体 70は「登録者本人ではな!/、」と判定した認証結果を出力する。

[0096] このように、認証部 2は、撮影装置 1より右目 72と左目 71の眼画像を取得して、それぞれ右目 72用の認証コードと左目 71用の認証コードを作成する。また、認証判定部 26は、右目 72用と左目 71用の少なくともいずれか一方の認証コードから被写体 70 があら力じめ登録された者である力否かを判定するので、認証部 2が保有する登録認証コードが右目 72用と左目 71用のいずれか一方、または、両目用のどちらであつても認証を行うことができる。

[0097] つぎに、撮影装置 1の動作について、図 8を用いて説明する。図 8は、撮影装置 1の動作を説明するためのフローチャートである。

[0098] 図 8に示すように、撮影装置 1は、目位置判定部 33により、被写体 70の目位置が力メラ 16、 17の合焦範囲 (Z軸方向）にあるか否かを判断する（S101)。たとえば、撮影装置 1は、測距部 32の出力から、目位置までの撮影距離力たとえば 35cm以上で 4 5cm以下のときに合焦範囲にある (YES)と判断する。

[0099] 撮影装置 1は、被写体 70の目位置が合焦範囲に入っていない場合 (NO)は被写体 70を前後に誘導し、再度、目位置が合焦範囲に入っている力否かを判断する。誘導方法は、音声を使って誘導してもよいし、 LED表示などを使って誘導してもよい。

[0100] 一方、被写体 70の目位置が合焦範囲に入っている場合には、撮影装置 1は、照明制御部 15により、光源 11〜14の点灯を切り替えながら左目 71と右目 72の撮影を行

[0101] まず、撮影装置 1は、光源 11と光源 12、光源 13と光源 14を点灯し (S102)、両側照明により、左目 71をカメラ 16、右目 72をカメラ 17で撮影する（S103)。

[0102] このように被写体 70の左目 71、右目 72をそれぞれ両側より照明して撮影することで、ハード'コンタクトレンズを着用した場合であっても、ハード'コンタクトレンズを均一に照明することができ、輪郭領域に発生する影を抑えることができる。また、裸眼に対しても目頭側、目尻側に発生しやすい影を抑えることができる。

[0103] つぎに、撮影装置 1は、撮影光軸に対して照射方向の傾きの大きな光源 12、光源 14を点灯し (S104)、片側照明により、左目 71をカメラ 16、右目 72をカメラ 17で撮影する（S 105)。

[0104] このように、撮影光軸に対して照射方向の傾きの大きな照明を使用して被写体 70 の目を撮影することで、被写体が眼鏡を着用した場合であっても、眼鏡反射を抑えることができる。

[0105] つぎに、撮影装置 1は、目位置判定部 33により、「撮影画角内に目が写っている」かつ「目位置が合焦範囲に入って！/ヽる」と判定したとき (YES)には「目位置 OK」の判定結果を画像判定部 18に出力する（S106)。

[0106] 一方、撮影装置 1は、「撮影画角内に目が写っていない」または「目位置が合焦範囲に入ってヽなヽ」と判定したとき (NO)には「目位置 NG」の判定結果を画像判定部 18に出力し (S106)、再度、ステップ S101に戻り、被写体 70の目の撮影をやり直す

[0107] これにより、撮影装置 1は、目位置が適正な撮影範囲に入っているか否かを判定する。

[0108] つぎに、撮影装置 1は、画像判定部 18が目位置判定部 33から「目位置 OK」の判定結果を得たときに、カメラ 16、 17より撮影して得た左目 71と右目 72の眼画像の画質を判定する（S107)。撮影装置 1は、左目 71と右目 72のいずれか一方の眼画像の画質が「NG」のとき（NO)、再度、ステップ S101に戻り、被写体 70の目の撮影をやり直す（S108)。

[0109] 一方、撮影装置 1は、両方の眼画像の「画質 OK」の判定結果が得られたとき (YES )、左目 71用の眼画像と右目 72用の眼画像とをそれぞれ区別して記憶部 19に記憶する（S108)。また、撮影装置 1は、送受信部 20により、記憶されている左目 71用の眼画像と右目 72用の眼画像とを認証部 2に送信する（S109)。

[0110] つぎに、認証装置 3の動作について、図 9を用いて説明する。図 9は、認証装置 3の動作を説明するためのフローチャートである。

[0111] 図 9に示すように、認証装置 3は、撮影装置 1から左目 71の眼画像と右目 72の眼画像とを取得し (S201)、認証情報生成部 21により、左目 71用の認証データと右目 72 用の認証データを生成する（S202)。

[0112] このように、左目 71用の認証データと右目 72用の認証データの両方を生成することで、被写体 70が登録認証データとして左目 71用または右目 72用のいずれか一方、または両方のいずれを登録した場合であっても、認証を行うことができる。

[0113] つぎに、認証装置 3は、照合部 23により、左目 71用の認証データと、 DB24に記憶されている左目 71用の登録認証データとを比較照合し、左目 71に係る類似度を算出する（S203)。ここで、認証装置 3は、認証コードと登録認証コードとの照合度合いを類似度として算出する。

[0114] つぎに、認証装置 3は、認証判定部 26により、左目 71の類似度が所定の閾値より高ヽとき (YES)に「一致」と判断し (S204)、被写体 70は「登録者本人である」と判定した認証結果を出力する（S207)。

[0115] 一方、認証装置 3は、照合部 23により、左目 71の類似度が所定の閾値以下であるとき (NO)に「不一致」と判断し（S204)、つぎに、右目 72用の認証データと、 DB24 に記憶されている右目 72用の登録認証データとを比較照合し、右目 72に係る類似度を算出する（S205)。ここで、認証装置 3は、左目 71の照合と同様に、認証コードと登録認証コードとの照合度合いを類似度として算出する。なお、照合部 23は、左目 7 1用の認証データ力も比較照合をするようにしたが、右目 72用の認証データ力も比較照合するようにしてもよヽ。

[0116] つぎに、認証装置 3は、認証判定部 26により、右目 72の類似度が所定の閾値より高ヽとき (YES)に「一致」と判断し (S206)、被写体 70は「登録者本人である」と判定した認証結果を出力する（S207)。一方、認証装置 3は、右目 72の類似度が所定の閾値以下であるとき (NO)に「不一致」と判断し (S206)、被写体 70は「登録者本人ではな、」と判定した認証結果を出力する（S208)。この認証結果を用いてドアの開閉制御や入出門の許可 *不許可、特定人物の入出情報の登録などの管理を行えば、建物や集合住宅における入出門管理や、特定人物の行動パターン追跡などに応用できる。

[0117] 以上のように、本発明の実施の形態によれば、撮影装置は、右目、左目用の両方の照明を備えているため、被写体は認証時に目位置を左目と右目に合わせ、替える必要がない。このため、目位置を合わせる煩わしさが少なくなり、被写体が装置操作を誤ることもなく最適な照明により一度に両目の撮影を行うことができる。また、被写体が眼鏡ゃノヽード'コンタ外レンズなどを着用した場合であっても、眼鏡反射やノヽード.コンタクトレンズの輪郭に発生する影を抑え、欠落を抑えた眼画像を撮影することができる。

[0118] また、撮影装置は、照明制御部により、光源の光量をそれぞれ調整できるようにしているため、各光源と撮影光軸とが交差するときの角度が異なる場合であっても、目位置での照度を一定にすることができ、光量バランスを調整することができる。また、光量のノ《ランス調整ができることで、光源を取り付ける配置位置の自由度を高めることができ、配置を工夫することで装置を小型化することも可能となる。

[0119] また、両側照明により、曲率が大きいハード'コンタクトレンズであってもレンズ上での照度を均一にし照明ムラを抑えることで、輪郭領域の影を抑えることができる。

[0120] また、本発明の実施の形態における照明制御機能、目位置判定機能、画像判定機能、送受信機能、認証情報生成機能、照合機能、認証判定機能などは、集積回路などを用いたノヽードウエアにより実行してもよいし、プログラムを中央処理装置 (CPU)、デジタル信号処理装置 (DSP)などで実行させてもよ!、。

産業上の利用可能性以上述べたように、本発明にかかる撮影装置およびそれを用いた認証装置によれば、被写体の眼画像の撮影情報を取得して認証することができ、特に、被写体にとつて目位置合わせの煩わしさを少なくし、被写体が眼鏡ゃノヽード 'コンタクトレンズを着用している場合であっても、眼鏡反射ゃノヽード'コンタクトレンズの輪郭領域に発生する影を抑えながら両目の眼画像を撮影可能な撮影装置およびそれを用いた認証装置などとして有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 被写体の左目を撮影するための第 1の撮影部と、

前記被写体の右目を撮影するための第 2の撮影部と、

前記被写体の前記左目を照明するための第 1の照明部と、

前記第 2の撮影部の撮影光軸と照射方向を交差させて前記左目を照明するための第 2の照明部と、

前記被写体の前記右目を照明するための第 3の照明部と、

前記第 1の撮影部の撮影光軸と照射方向を交差させて前記右目を照明するための第 4の照明部と、

を備えたことを特徴とする撮影装置。

[2] 前記第 1の照明部力前記第 4の照明部の光量をそれぞれ調整可能とすることを特徴とする請求項 1に記載の撮影装置。

[3] 前記第 1の照明部力前記第 4の照明部は複数の発光素子を有し、

前記複数の発光素子の点灯数を変更することによって前記第 1の照明部から前記第

4の照明部の光量をそれぞれ調整することを特徴とする請求項 2に記載の撮影装置

[4] 前記第 1の照明部力前記第 4の照明部は複数の発光素子を有し、

前記複数の発光素子の駆動電流を変更することによって前記第 1の照明部から前記第 4の照明部の光量をそれぞれ調整することを特徴とする請求項 2に記載の撮影装置。

[5] 前記第 1の照明部力前記第 4の照明部は複数の発光素子を有し、

前記複数の発光素子の点灯数と駆動電流とを組み合わせて変更することによって前記第 1の照明部力前記第 4の照明部の光量をそれぞれ調整することを特徴とする請求項 2に記載の撮影装置。

[6] 前記第 1の撮影部の撮影光軸と照射方向の角度に応じて前記第 1の照明部と前記第 2の照明部との光量をそれぞれ調整し、前記第 2の撮影部の撮影光軸と照射方向の角度に応じて前記第 3の照明部と前記第 4の照明部との光量をそれぞれ調整することを特徴とする請求項 2に記載の撮影装置。

[7] 前記第 1の照明部力前記第 4の照明部の点灯をそれぞれ制御する照明制御部をさらに備え、

前記照明制御部は、前記第 1の照明部、前記第 2の照明部、前記第 3の照明部および前記第 4の照明部を所定の点灯パターンで順次に切り替えて点灯することを特徴とする請求項 3に記載の撮影装置。

[8] 前記所定の点灯パターンは、前記第 2の照明部の点灯、前記第 4の照明部の点灯、前記第 1の照明部と前記第 2の照明部の点灯および前記第 3の照明部と前記第 4の照明部の点灯であることを特徴とする請求項 7に記載の撮影装置。

[9] 前記照明制御部は、前記所定の点灯パターンの組み合わせに応じて前記第 1の照明部から前記第 4の照明部における光源の光量をそれぞれ調整し、前記被写体の前記左目と前記右目における照度をそれぞれ一定にすることを特徴とする請求項 7 に記載の撮影装置。

[10] 請求項 1から請求項 9までの、ずれか 1項に記載の撮影装置と、

前記撮影装置で前記被写体の前記右目と前記左目とを撮影して得た眼画像から前記被写体があらかじめ登録された者であるカゝ否かを認証する認証部とを備えたことを特徴とする認証装置。

[11] 前記認証部は、前記撮影装置で前記被写体の前記右目と前記左目とを撮影して得た前記眼画像カゝらそれぞれ認証情報を作成する認証情報生成部と、

前記認証情報生成部で作成された前記右目と前記左目の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照合する照合部と、

前記照合部で比較照合して得た一致度と所定の閾値との比較によって前記被写体力 Sあらかじめ登録された者であるカゝ否かを判定する認証判定部とを備えたことを特徴とする請求項 10に記載の認証装置。

[12] 前記認証判定部は、前記右目と前記左目の少なくとも!/、ずれか一方の前記認証情報力前記被写体があらかじめ登録された者である力否かを判定することを特徴とする請求項 11に記載の認証装置。

[13] 前記認証情報は、前記眼画像の虹彩領域をコード化して作成した認証コードであることを特徴とする請求項 11に記載の認証装置。