WO2021199188A1 - 撮像システム、撮像方法及び撮像プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体 - Google Patents

撮像システム、撮像方法及び撮像プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体 Download PDF

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iris
authentication
subject
imaging
target person
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有加 荻野
慶一 蝶野
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日本電気株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a non-temporary computer-readable medium in which an imaging system, an imaging method, and an imaging program are stored.
  • iris authentication using the iris of the eye is known.
  • the subject's iris is imaged using an imaging system, and the subject is authenticated based on the captured iris image.
  • an imaging system if the subject's authentication fails, re-authentication is performed as necessary.
  • Patent Documents 1 to 3 are known.
  • Patent Document 1 describes that a recertification area is provided for a subject who has failed in iris recognition to perform recertification.
  • Patent Documents 2 and 3 describe a face recognition system that performs face recognition by imaging the face of a subject passing through a gate.
  • An object of the present disclosure is to provide a non-temporary computer-readable medium in which an imaging system, an imaging method, and an imaging program that solve the above-mentioned problems are stored.
  • the imaging system includes a first control means for controlling the iris imaging means for capturing an image focused on the iris of the subject so as to fix the focal position at a predetermined position, and the control thereof.
  • An authentication means for authenticating the target person based on the iris image of the target person captured by the iris imaging means, and an iris imaging means for re-authenticating the target person when the authentication of the target person fails.
  • a second control means for controlling the focal position to be scanned in a predetermined range.
  • the imaging method controls the iris imaging means for capturing an image focused on the iris of the subject so that the focal position is fixed at a predetermined position, and the controlled iris imaging means captures the image.
  • the target person is authenticated based on the iris image of the target person, and when the authentication of the target person fails, the focal position is scanned in a predetermined range with respect to the iris imaging means in order to re-authenticate the target person. It controls to do so.
  • the non-temporary computer-readable medium in which the imaging program according to the present disclosure is stored controls the iris imaging means for capturing an image focused on the subject's iris so as to fix the focal position at a predetermined position.
  • the target person is authenticated based on the iris image of the target person captured by the controlled iris imaging means, and if the authentication of the target person fails, the target person is re-authenticated, so that the iris image pickup is performed.
  • a non-temporary computer-readable medium containing an imaging program for causing a computer to perform a process that controls the means to scan the focal position within a predetermined range.
  • FIG. It is a block diagram which shows the structural example of the imaging system which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a block diagram which shows the structural example of the imaging system which concerns on Embodiment 5.
  • It is a flowchart which shows the example of the re-authentication process which concerns on Embodiment 5.
  • FIG. 1 shows an outline of the imaging system according to the first embodiment.
  • the imaging system (imaging apparatus) 10 according to the present embodiment includes a first control unit 11, an authentication unit 12, and a second control unit 13.
  • the first control unit 11 is a focal position with respect to a biological camera for capturing an image in which a part of the subject (iris, retina, eyelashes, fingerprint, ear, etc.) is in focus. Is controlled to be fixed in a predetermined position (fixed focus position).
  • the authentication unit 12 authenticates the target person based on the biological image of the target person captured by the biological camera controlled by the first control unit 11.
  • the second control unit 13 controls the biological camera to scan the focal position within a predetermined range (scanning range) in order to re-authenticate the target person.
  • a predetermined range scanning range
  • the present embodiment it is effective to change the focus control (setting) of the iris camera (biological camera) at the time of initial authentication and the focus control (setting) of the iris camera at the time of re-authentication. Allows re-authentication.
  • the focal position of the iris camera is fixed and the subject's iris is imaged, and in the re-authentication, the focal position of the iris camera is scanned to image the subject's iris, which makes it easier and easier. The iris can be reliably imaged and re-authenticated.
  • the authentication unit 12 of the imaging system determines whether or not the captured image can be used for authentication regardless of the success / failure of the authentication. For example, if the captured image has a low resolution, is blurred, is overexposed, has closed eyes, etc., it is determined that the captured image cannot be used for authentication.
  • the second control unit 13 controls the iris camera to scan the focal position within a predetermined range in order to re-authenticate the subject. Even in this case, re-authentication can be effectively performed as in the first embodiment.
  • the third embodiment in the imaging system according to the first or second embodiment, the first control unit 11 controls to fix the focal position when the target person is authenticated in the first authentication mode, and the second control unit 11 is used.
  • the control unit 13 of the above controls to scan the focal position. As a result, the focus of the iris camera can be appropriately controlled according to the authentication mode.
  • the fourth embodiment will be described.
  • the first control unit 11 fixes the focal position as the first authentication mode in the case of the authentication mode for authenticating the moving target person.
  • the second control unit 13 controls to scan the focal position in the case of the authentication mode for authenticating the stopped target person as the second authentication mode.
  • the focus of the iris camera can be appropriately controlled in each of the authentication mode for authenticating the moving target person and the authentication mode for authenticating the stopped target person.
  • This embodiment is an example of performing re-authentication by changing the setting of the focal position of the iris camera when the authentication fails in the image pickup system that performs walk-through authentication.
  • Walk-through authentication is an authentication method that authenticates a target person who passes by while walking in front of a camera.
  • FIG. 2 shows a configuration example of the imaging system according to the present embodiment.
  • the imaging system 100 includes a plurality of iris cameras 110, an overall bird's-eye view camera 120, a plurality of lighting devices 130, a human detection sensor 140, a gate 150, a display device 160, and a control device 200.
  • the imaging system 100 authenticates the target person P walking toward the gate 150, and if the authentication is successful, the image pickup system 100 can pass through the gate 150.
  • the iris camera 110 is an iris imaging device for imaging the iris of the subject P.
  • the resolution of the iris camera 110 is a resolution at which the iris pattern of the subject P can be extracted, and the angle of view of the iris camera 110 is an angle of view including at least both eyes of the subject P.
  • the angle of view is the imaging range (field of view range) of the camera at the imaging point (position of the imaging target).
  • the iris camera 110 is composed of a general-purpose camera having 12 M pixels (horizontal 4000 pixels, vertical 3000 pixels) and 60 fps, which is becoming popular in industrial cameras and the like.
  • the eye position (height) of the subject P differs depending on the height of the subject P. Therefore, for example, a plurality of iris cameras 110 are arranged vertically side by side according to the height of the subject P. In this example, three iris cameras 110-1 to 110-2 are arranged, but the number is not limited to three, and any number of iris cameras 110 may be arranged. For example, the number of iris cameras is set according to the angle of view, resolution, and the like of the iris camera 110.
  • the iris camera 110 capable of capturing the eyes of the subject P is selected by the control device 200, and the image (iris camera image) captured by the selected iris camera 110 is selected by the control device 200.
  • an imaging method for capturing the iris of the subject P with a camera selected from a plurality of iris cameras 110 will be described, but a similar imaging method can be obtained by moving one iris camera 110 in the vertical direction. It may be realized.
  • the camera in the initial state, the camera may be arranged at the position of the iris camera 110-0, and the camera may be moved in the vertical direction according to the position of the iris of the subject P at the time of iris shooting.
  • the image captured by the iris camera 110 may be referred to as a iris camera image, and the image focused on the iris among the iris camera images may be referred to as a iris image. They can be read as each other.
  • variable focus lens 111 is attached to each iris camera 110.
  • the varifocal lens 111 is, for example, a liquid lens, but may be another lens whose focal position can be controlled.
  • the liquid lens utilizes the fact that the curvature of the droplet changes depending on the input voltage, and can focus on different depth positions by changing the imaging position of the incident image on the lens.
  • the iris camera 110 fixes the focal position and performs burst imaging, or "fixed focus burst imaging". , Performs "focus scanning burst imaging" in which the focal position is scanned and burst imaging is performed. Note that burst imaging is to capture a specified number of images at a high frame rate and write them to a memory.
  • the iris camera 110 performs burst imaging (continuous imaging) with the focal position of the variable focus lens 111 fixed at a predetermined position (fixed focusing position D1).
  • the focus scanning burst imaging the iris camera 110 performs burst imaging while scanning the focal position (focus scanning) by moving the focal position of the variable focus lens 111 in the anteroposterior direction of the optical axis.
  • the depth of field (focusing range) of the iris camera 110 is as narrow as about 1 cm. Therefore, in the case of walk-through authentication, the focus is fixed and burst imaging is performed for the subject passing through the fixed focus position, and in the case of re-authentication, the focus is scanned for the subject who is standing still. By performing burst imaging, it is possible to extract an iris image that is in focus on the subject's iris.
  • the overall bird's-eye view camera 120 is an overall image pickup device for imaging (overlooking) the subject P in a wider range than the iris camera 110.
  • the resolution of the overall bird's-eye view camera 120 is a resolution at which the face and eyes of the subject P can be recognized.
  • the angle of view of the overall bird's-eye view camera 120 is a range of angles of view (for example, including the angles of view of all the iris cameras 110) wider than the angles of view of the plurality of iris cameras 110, and is a tall object to a short object. It is an angle of view that can cover the entire area up to the person.
  • the overall bird's-eye view camera 120 is arranged below the iris cameras 110-0 to 110-2 arranged in the vertical direction, but the arrangement position is not limited, and is arranged above the iris cameras 110-0 to 110-2. You may.
  • the overall bird's-eye view camera 120 captures the target person P walking toward the gate 150 (the target person who has passed the trigger position D0) or the target person P standing at a position in front of the gate 150 (re-authentication position D2).
  • the captured image (overall bird's-eye view image) is output to the control device 200.
  • the lighting device 130 is a lighting device that irradiates the target person P with illumination light in order for the iris camera 110 to image the iris of the target person P.
  • the lighting device 130 is an LED (Light Emitting Diode) that irradiates near infrared light.
  • the illumination device 130 irradiates (emits) illumination light at a light amount and timing according to the control from the control device 200.
  • the light amount control information (light amount control value) for controlling the light amount includes the supply current value to the LED, the lighting time of the LED, the lighting cycle, and the like.
  • a plurality of lighting devices 130 are arranged side by side in the vertical direction.
  • lighting devices 130-0 to 130-3 are arranged, but the number is not limited to four, and any number of lighting devices 130 may be arranged. Further, the arrangement is not limited to the vertical direction, and may be arranged side by side in the horizontal direction, or may be arranged side by side in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the human detection sensor 140 is a detection sensor capable of detecting the presence (passage) of a person, and is, for example, an infrared sensor.
  • the human detection sensor 140 is installed at the trigger position D0 for the imaging system 100 to start the authentication process of the target person P.
  • the human detection sensor 140 detects that the target person P has passed the trigger position D0, and outputs a detection signal indicating the detection of the target person P to the control device 200.
  • the gate 150 is an authentication gate for a ticket gate or the like through which the target person P passes, and is controlled to open / close according to the authentication result of the target person P.
  • the display device 160 is a display device such as a liquid crystal display or an organic EL display, and is an output device that outputs an authentication result or the like of the target person P. Not limited to the display device, the authentication result or the like may be output by voice by a voice output means such as a speaker.
  • the control device 200 authenticates the target person P while the target person P walks from the trigger position D0 to the position of the gate 150, and the gate 150 is opened / closed and displayed according to the authentication result.
  • the display of 160 is controlled.
  • the gate 150 and the display device 160 are also guidance devices that guide the subject P to stop in front of the gate 150 when the authentication of the walking subject P fails. Both the gate 150 and the display device 160 may induce the stop of the target person P, or either one of the gate 150 and the display device 160 may induce the stop of the target person P.
  • the control device 200 is a control device that controls the operation of each device of the imaging system 100, and executes processing necessary for authenticating the target person P.
  • the control device 200 performs a walk-through authentication process (first authentication process), and further performs a re-authentication process (second authentication process) when authentication fails.
  • control device 200 includes a database 300 for registering iris information based on the iris image of the target person in order to authenticate the target person.
  • the database 300 is a non-volatile memory such as a flash memory, a hard disk device, or the like, and may be provided inside the control device 200 or outside the control device 200.
  • FIG. 3 shows a configuration example of the control device according to the present embodiment.
  • the control device 200 includes a storage unit 201, an overall bird's-eye view image acquisition unit 202, an eye detection unit 203, an illumination control unit 204, an iris camera setting unit 205, a lens focus control unit 206, and an iris image acquisition unit 207. , Focusing image extraction unit 208, authentication unit 209, authentication result output unit 210, and gate control unit 211.
  • the control device 200 is realized by, for example, a computer device such as a server or a personal computer, but it may be realized by one device or a plurality of devices.
  • the lighting control unit 204, the gate control unit 211, and the like may be different from the control device 200.
  • the storage unit 201 stores information necessary for processing of the control device 200.
  • the storage unit 201 may include a lens focus control value for controlling the focal position at a predetermined position, a light amount control value for controlling the amount of illumination light to a predetermined light amount, camera parameters of each camera, and an overall bird's-eye view camera 120.
  • a conversion matrix or the like for converting camera parameters (angle of view, etc.) between the iris camera 110 and the iris camera 110 is stored.
  • the overall bird's-eye view image acquisition unit 202 acquires an overall bird's-eye view image (overall bird's-eye view image) obtained by the overall bird's-eye view camera 120 capturing the target person P.
  • the overall bird's-eye view image acquisition unit 202 captures an image of the subject P whose overall bird's-eye view camera 120 is walking toward the gate 150 or the subject P who is standing at a position in front of the gate 150 (re-authentication position D2). It can be said that it is a capture unit that acquires (video).
  • the eye detection unit 203 detects the eye region of the target person P from the overall bird's-eye view image acquired by the overall bird's-eye view image acquisition unit 202.
  • the eye detection unit 203 may directly detect the eye area from the whole bird's-eye view image, or detect the face area from the whole bird's-eye view image and detect the eye area from the detected face area. It may be detected.
  • the eye detection unit 203 recognizes a face pattern from an image and extracts a face region, and recognizes an eye (iris) pattern from the image and extracts an eye (iris) region. do.
  • the lighting control unit 204 controls the irradiation (emission) of the illumination light of the plurality of lighting devices 130-0 to 130-3. For example, the lighting control unit 204 sets a predetermined light amount control value stored in the storage unit 201 in advance in the plurality of lighting devices 130-0 to 130-3.
  • the iris camera setting unit 205 sets necessary settings for capturing the iris of the subject P on any of the plurality of iris cameras 110 based on the position of the eye region in the overall bird's-eye view image detected by the eye detection unit 203. conduct.
  • the iris camera setting unit 205 selects the iris camera 110 corresponding to the position of the eyes in the overall bird's-eye view image, and sets the ROI (Region of Interest) at the angle of view of the selected iris camera 110.
  • the ROI is a region (iris imaging region) for imaging both eyes of the subject P within the angle of view of the iris camera 110.
  • the lens focus control unit 206 drives the variable focus lens 111 of the iris camera 110 selected by the iris camera setting unit 205, and sets the focal position of the iris camera 110. For example, at the time of walk-through authentication, a fixed focal position is set on the iris camera 110 so as to perform a fixed focus burst image, and at the time of re-authentication, a focal scanning range is set on the iris camera 110 so as to perform a focused scanning burst image. It can be said that the lens focus control unit 206 is a first control unit that controls the focus of the iris camera 110 to be fixed, and is also a second control unit that controls the focus of the iris camera 110 to be scanned.
  • the iris image acquisition unit 207 acquires an iris camera image (iris image) captured by the iris camera 110 selected and set by the iris camera setting unit 205. It can be said that the iris image acquisition unit 207 is a capture unit that acquires an image captured by the iris camera 110 within the range of ROI.
  • the iris image acquisition unit 207 acquires a plurality of iris camera images in which ROI is continuously imaged by fixed focus burst imaging at the time of walk-through authentication, and a plurality of iris camera images in which ROI is continuously imaged by focus scanning burst imaging at the time of re-authentication. To get.
  • the in-focus image extraction unit 208 extracts an iris image in focus on the iris from a plurality of iris camera images acquired by the iris image acquisition unit 207.
  • the authentication unit 209 performs the authentication process of the target person P using the iris image extracted by the in-focus image extraction unit 208. For example, the authentication unit 209 authenticates the target person by comparing the iris information based on the iris image extracted by the focusing image extraction unit 208 with the iris information registered in the database 300.
  • the authentication process includes evaluation of the imaging state of the iris and matching of the iris information extracted from the iris image.
  • the authentication unit 209 determines that the authentication is successful when the imaging state of the iris is successful (successful imaging) and the collation result of the iris information is successful (successful collation). Further, the authentication unit 209 determines that the authentication has failed when the imaging state of the iris fails (imaging failure) or the collation result of the iris information fails (collation failure).
  • the authentication result output unit 210 displays (outputs) the authentication result by the authentication unit 209 on the display device 160.
  • the authentication result output unit 210 displays the authentication success or authentication failure on the display device 160, and when the authentication fails, displays to guide the target person P to stop. When the authentication fails, the imaging failure or the collation failure may be displayed so that the cause of the failure can be grasped.
  • the gate control unit 211 controls the opening and closing of the gate 150 according to the authentication result of the authentication unit 209. The gate control unit 211 opens the gate 150 when the authentication is successful, and closes the gate 150 when the authentication fails.
  • FIG. 4 shows an operation example of the imaging system according to the present embodiment. As shown in FIG. 4, first, the control device 200 performs a walk-through authentication process on the walking target person P (S101).
  • FIG. 5 shows a specific example of the walk-through authentication process (S101) in FIG.
  • the overall bird's-eye view camera 120 captures an overall bird's-eye view image including the walking target person P (S201).
  • the person detection sensor 140 detects the target person P and outputs a detection signal indicating the detection of the target person P to the control device 200.
  • the whole bird's-eye view image acquisition unit 202 receives the detection signal from the person detection sensor 140, it instructs the whole bird's-eye view camera 120 to start imaging, and acquires the whole bird's-eye view image including the target person P from the whole bird's-eye view camera 120.
  • the control device 200 detects the position of the eyes of the subject P from the captured overall bird's-eye view image (S202).
  • the eye detection unit 203 detects the eyes of the target person P in the overall bird's-eye view image. For example, when detecting a face, the eye detection unit 203 extracts an edge (contour) from the overall bird's-eye view image, matches the image pattern of the area surrounded by the extracted edge with the image pattern of a predetermined face, and matches the face. Detect the area of. Further, the eye detection unit 203 extracts an eye (iris) pattern from an image of a face region or an overall bird's-eye view image. For example, a process of extracting a circular pattern from a target image is performed, and the extracted circular position is detected as the position of the eye (iris).
  • the lighting device 130 irradiates the subject P with the illumination light (S203).
  • the timing at which the illumination device 130 starts irradiating the illumination light may be any timing from the time when the subject P passes the trigger position D0 until the iris camera 110 starts imaging.
  • the lighting control unit 204 sets a predetermined amount of light for the plurality of lighting devices 130-0 to 130-3. A control value is set, and irradiation is controlled to start with a predetermined amount of light.
  • the control device 200 selects and sets the iris camera 110 (S204).
  • the iris camera setting unit 205 selects the optimum iris camera 110, so that the coordinates of the eyes in the overall bird's-eye view image (the angle of view of the overall bird's-eye view camera) are set to iris. It is converted into the coordinates of the iris camera image (angle of the iris camera) of the camera 110.
  • the coordinates of the eyes are transformed using the coordinate transformation matrix obtained in advance assuming that the subject P is in the fixed focusing position D1.
  • the iris camera setting unit 205 selects the iris camera 110 corresponding to the angle of view including the coordinates of the converted eye, and further sets the ROI so as to include the coordinates of the converted eye.
  • the control device 200 sets the focal position of the iris camera 110 to a fixed focus (S205).
  • the lens focus control unit 206 sets the focal position of the varifocal lens 111 of the selected and set iris camera 110.
  • the lens focus control unit 206 sets the focal position of the variable focus lens 111 to the fixed focus position so as to perform fixed focus burst imaging at the time of walk-through authentication.
  • the iris camera 110 burst-images the iris of the walking subject P (S206).
  • the iris camera setting unit 205 selects the iris camera 110 and sets the ROI, outputs a trigger for starting imaging to the iris camera 110, and further, the lens focus control unit 206 selects the variable focus of the selected iris camera 110.
  • the focal position of the lens 111 is set to a fixed position. Then, the iris camera 110 starts burst imaging of the ROI at a fixed focal position, and outputs the captured iris camera image (burst image) to the control device 200.
  • the control device 200 extracts an iris image focused on the iris (S207).
  • the iris camera 110 outputs a burst image (iris camera image) in which the subject P is burst-imaged
  • the iris image acquisition unit 207 acquires a plurality of captured iris camera images
  • the in-focus image extraction unit 208 acquires.
  • An iris image focused on the iris of the subject P is extracted from the plurality of iris camera images.
  • the in-focus image extraction unit 208 evaluates the in-focus of a plurality of iris camera images and extracts the most in-focus iris image. For example, the image having the highest contrast among a plurality of iris camera images is detected, and the detected image is extracted as a focused iris image.
  • the control device 200 authenticates the target person P (S208).
  • the authentication unit 209 performs an authentication process based on the extracted iris image.
  • the feature amount extracted from the iris image of the subject is registered in the database 300 in advance.
  • the authentication unit 209 performs an evaluation process of the imaging state of the iris and a collation process of the iris information as the authentication process. For example, the authentication unit 209 detects the inner circle inside the iris and the outer circle outside the iris in the iris image, and detects the donut-shaped iris range. If the iris range can be detected from the iris image, the authentication unit 209 determines that the imaging is successful, and if the iris range cannot be detected from the iris image, determines that the imaging has failed. If the focused iris image cannot be obtained in S207, it may be determined that the imaging has failed.
  • the authentication unit 209 subdivides the iris range detected from the iris image and quantifies the obtained brightness to extract the feature amount of the iris.
  • the authentication unit 209 collates the feature amount extracted from the iris image with the feature amount registered in the database 300, and determines match / mismatch based on the similarity score.
  • the authentication unit 209 determines that the matching is successful when the feature amount extracted from the iris image matches the feature amount of the database 300, and collates when the feature amount extracted from the iris image does not match the feature amount of the database 300. Judge as a failure.
  • the control device 200 determines whether or not the authentication of the target person P is successful (S102), and if the authentication is successful, the display device 160 is authenticated successfully. Output (S103) and open the gate 150 (S104).
  • the authentication result output unit 210 displays (outputs) characters, marks, etc. indicating the authentication success on the display device 160. Further, the gate control unit 211 controls to open the gate 150. As a result, the subject P can pass through the gate 150.
  • the control device 200 outputs the authentication failure to the display device 160 (S105) and closes the gate 150 (S106).
  • the authentication result output unit 210 displays (outputs) characters, marks, and the like indicating authentication failure on the display device 160.
  • the gate control unit 211 controls to close the gate 150.
  • the subject P can be guided to stop at the re-authentication position D2 in front of the gate 150.
  • the display device 160 may display a guidance saying "Please stop in front of the gate".
  • FIG. 7 shows a specific example of the re-authentication process (S107) in FIG.
  • S301 to S304 and S306 to S308 are basically the same as S201 to S204 and S206 to S208 in FIG.
  • the overall bird's-eye view camera 120 captures an overall bird's-eye view image including the target person P standing at the re-authentication position D2 (S301), and the control device 200 captures the image.
  • the position of the eyes of the subject P is detected from the overall bird's-eye view image (S302). Further, the lighting device 130 irradiates the subject P with a predetermined amount of illumination light (S303).
  • the control device 200 selects and sets the iris camera 110 (S304).
  • the iris camera setting unit 205 converts the eye coordinates of the overall bird's-eye view image into the coordinates of the iris camera image using a coordinate conversion matrix obtained in advance assuming that the target person P is at the re-authentication position D2. Further, the iris camera setting unit 205 selects the iris camera 110 and sets the ROI using the converted coordinates.
  • the re-authentication position D2 is a predetermined position in front of the gate 150.
  • the position of the target person P may be measured by using a depth sensor, a person detection sensor, or the like, and the measured position may be used as the re-authentication position D2 in the re-authentication process.
  • the position of D2 may be predicted from the position and time of the trigger position D0 (time passed by the subject) and the walking speed of the subject P (predetermined walking speed).
  • the control device 200 is set to focus scan the focal position of the iris camera 110 (S305).
  • the lens focus control unit 206 sets the focal position of the variable focus lens 111 of the selected and set iris camera 110.
  • the lens focus control unit 206 sets the scan range of the focus on the variable focus lens 111 so as to perform focus scan burst imaging at the time of re-authentication.
  • the scanning range is a scanning start position to a scanning end position of the focal point, and is a predetermined range including a predetermined re-authentication position D2. That is, the scanning range is a range (focal position) corresponding to the position of the subject P.
  • the iris camera 110 burst-images the iris of the walking subject P (S306).
  • the iris camera setting unit 205 selects the iris camera 110 and sets the ROI, outputs a trigger for starting imaging to the iris camera 110, and further, the lens focus control unit 206 selects the variable focus of the selected iris camera 110.
  • the focus scanning drive of the lens 111 is started.
  • the iris camera 110 starts burst imaging of the ROI within a predetermined scanning range, and outputs the captured iris camera image (burst image) to the control device 200.
  • burst imaging focus scanning burst imaging
  • the subject P standing at the re-authentication position D2 while scanning the focal point of the iris camera 110 in the scanning range including the re-authentication position D2.
  • burst imaging focus scanning burst imaging
  • the control device 200 extracts the iris image focused on the iris (S307) and authenticates the subject P (S308).
  • the control device 200 outputs the result of the re-authentication (S108).
  • the authentication result is output to the display device 160 in the same manner as in S103 and S105.
  • the opening and closing of the gate 150 may be controlled in the same manner as in S104 and S106.
  • the focal position of the iris camera is fixed at the time of walk-through authentication, the subject passing through the fixed focal position is burst-imaged, and at the time of re-authentication when the authentication fails, the iris is used.
  • the focal position of the camera was scanned to perform burst imaging of a stationary subject.
  • the target person is for another re-authentication.
  • This embodiment is an example of performing re-authentication by changing the angle of view and the imaging direction of the iris camera at the time of re-authentication in the imaging system of the fifth embodiment.
  • the configuration of the imaging system and the configuration of the control device according to the present embodiment are the same as those of the fifth embodiment, and the operation at the time of walk-through authentication is also the same as that of the fifth embodiment.
  • FIG. 9 shows the re-authentication process according to the present embodiment.
  • a process of setting the angle of view or the imaging direction of the iris camera (S310) is added as compared with the process of FIG. 7 of the fifth embodiment.
  • the whole bird's-eye view image is captured (S301), the eyes are detected (S302), and the irradiation light is irradiated (S303).
  • the control device 200 sets the angle of view or the imaging direction of the iris camera 110 (S310).
  • the fixed focusing position D1 at the time of walk-through authentication and the re-authentication position D2 at the time of re-authentication have different distances from the iris camera 110, so that the angle of view of the iris camera 110 changes.
  • the iris camera setting unit 205 sets the angle of view of the iris camera 110 according to the predetermined re-authentication position D2 (position of the target person P).
  • the focal length of the lens of the camera may be changed by using, for example, a controllable zoom lens or the like.
  • the lens focal length is a parameter of the lens for determining the angle of view that can be captured by the camera.
  • the imaging direction of the iris camera 110 may be changed instead of the angle of view.
  • the angle at which the subject P's eyes are viewed from the iris camera 110 differs between the fixed focusing position D1 and the re-authentication position D2.
  • the angles (angles with respect to the horizontal direction) seen from the iris camera 110 at the fixed focusing position D1 and the re-authentication position D2 are ⁇ 1 and ⁇ 2, respectively, ⁇ 2 becomes larger than ⁇ 1.
  • the angle of view if the image is taken in the same imaging direction as the fixed focusing position D1 at the re-authentication position D2, the eyes of the subject may not be accurately imaged.
  • the iris camera setting unit 205 sets the imaging direction of the iris camera 110 according to the predetermined re-authentication position D2 (position of the target person P).
  • the direction of the camera itself may be changed, or the direction of the optical axis may be changed by using a mirror or the like.
  • the control device 200 selects and sets the iris camera 110 (S304).
  • the iris camera setting unit 205 converts the eye coordinates of the overall bird's-eye view image into the coordinates of the iris camera image based on the angle of view or the imaging direction of the iris camera set as described above, and uses the converted coordinates. Select the iris camera 110 and set the ROI. For example, coordinate transformation may be performed using a coordinate transformation matrix according to the angle of view and the imaging direction. Then, as in the fifth embodiment, the iris camera 110 images the iris of the target person and authenticates the target person (S305 to S308).
  • the angle of view and the imaging direction of the iris camera are further changed at the time of re-authentication. Since the angle of view and the angle from the camera change between walk-through authentication and re-authentication, by setting the angle of view and imaging direction appropriately during re-authentication, the subject's iris can be captured more reliably during re-authentication. However, the accuracy of the re-authentication process can be further improved.
  • This embodiment is an example of performing re-authentication by changing the amount of illumination light at the time of re-authentication in the imaging system of the fifth or sixth embodiment.
  • the configuration of the imaging system and the configuration of the control device according to the present embodiment are the same as those of the fifth or sixth embodiment, and the operation at the time of walk-through authentication is also the same as that of the fifth or sixth embodiment.
  • FIG. 12 shows the re-authentication process according to the present embodiment.
  • the light amount setting process (S311) of the illumination light is added as compared with the process of FIG. 9 of the sixth embodiment.
  • the present embodiment is applied to the re-authentication process of the sixth embodiment, but the present embodiment may be applied to the re-authentication process of the fifth embodiment.
  • the control device 200 sets the amount of illumination light (S311). Since the distance from the lighting device 130 is different between the fixed focusing position D1 at the time of walk-through authentication and the re-authentication position D2 at the time of re-authentication, the intensity (brightness) due to the irradiation light changes. Then, if the image is taken at the re-authentication position D2 with the same amount of irradiation light as the fixed focusing position D1, there is a possibility that the feature amount cannot be accurately extracted from the iris image of the subject.
  • the lighting control unit 204 sets the light amount corresponding to the predetermined re-authentication position D2 (position of the target person P) as the light amount of the plurality of lighting devices 130. After that, the subject is irradiated with illumination light with a set amount of light (S303), and the iris camera 110 images the subject's iris and authenticates the subject (S301, S304 to S308) as in the sixth embodiment. ..
  • the amount of illumination light is further changed at the time of re-authentication. Since the intensity of the illumination light changes between the walk-through authentication and the re-authentication, the accuracy of the re-authentication process can be further improved by appropriately setting the amount of the illumination light at the time of re-authentication.
  • the irradiation direction of the irradiation light may be changed according to the re-authentication position, not limited to the amount of the irradiation light.
  • any of the imaging systems of Embodiments 5 to 7 it is not necessary to capture the entire bird's-eye view image at the time of re-authentication. That is, in the re-authentication process of FIGS. 7, 9, and 12, the overall bird's-eye view image imaging (S301) and eye detection (S302) may be omitted.
  • the iris camera 110 may be selected and set based on the eye position detected from the overall bird's-eye view image at the time of walk-through authentication. If the coordinates of the eyes detected from the overall bird's-eye view image at the time of walk-through authentication are converted into the coordinates of the iris camera image at the time of re-authentication, there is a possibility that the iris of the subject P at the re-authentication position D2 cannot be accurately imaged. Therefore, it is preferable to predict the eye position of the overall bird's-eye view image at the re-authentication position D2 from the eye position detected from the overall bird's-eye view image at the time of walk-through authentication.
  • the eye position of the overall bird's-eye view image at the re-authentication position D2 can be predicted according to the distance from the position (trigger position D0) where the entire bird's-eye view image is captured to the re-authentication position D2.
  • the coordinates of the eyes of the predicted overall bird's-eye view image are converted into the coordinates of the iris camera image, and the converted coordinates are used to select the iris camera 110 and set the ROI.
  • each configuration in the above-described embodiment is composed of hardware and / or software, and may be composed of one hardware or software, or may be composed of a plurality of hardware or software.
  • Each device and each function (process) may be realized by a computer 20 having a processor 21 and a memory 22 which is a storage device as shown in FIG.
  • a program for performing the method in the embodiment (for example, an imaging method in the control device) may be stored in the memory 22, and each function may be realized by executing the program stored in the memory 22 on the processor 21.
  • a CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • FPGA field-programmable gate array
  • DSP digital signal processor
  • ASIC application
  • a plurality of these may be used in parallel.
  • Non-temporary computer-readable media include various types of tangible storage mediums. Examples of non-temporary computer-readable media include magnetic recording media (eg, flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (eg, magneto-optical disks), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, Includes CD-R / W, semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM (random access memory)).
  • the program may also be supplied to the computer by various types of temporary computer readable medium. Examples of temporary computer-readable media include electrical, optical, and electromagnetic waves.
  • the temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
  • (Appendix 1) A first control means for controlling the focal position to be fixed at a predetermined position with respect to the iris imaging means for imaging the iris of the subject, and An authentication means that authenticates the subject based on the iris image of the subject captured by the controlled iris imaging means.
  • a second control means for controlling the iris imaging means to scan the focal position within a predetermined range in order to re-authenticate the target person.
  • An imaging system (Appendix 2)
  • the first control means controls to fix the focal position.
  • the second control means controls to scan the focal position when authenticating the subject in the second authentication mode.
  • the imaging system according to Appendix 1. The first authentication mode is an authentication mode for authenticating the target person on the move.
  • the second authentication mode is an authentication mode for authenticating the stopped target person.
  • the imaging system according to Appendix 2. A guidance control means for controlling the guidance means for guiding the movement of the subject is further provided.
  • the guidance control means controls the guidance means so as to stop the moving target person when the authentication of the target person fails.
  • the imaging system according to Appendix 3. (Appendix 5)
  • the guiding means is a gate through which the subject passes.
  • the guidance control means controls to close the gate when the authentication of the subject fails.
  • the imaging system according to Appendix 4. The guidance means is an output means for outputting the authentication result of the target person.
  • the guidance control means When the authentication of the target person fails, the guidance control means outputs information for stopping the movement of the target person from the output means.
  • the imaging system according to Appendix 4. (Appendix 7)
  • the iris imaging means includes a varifocal lens.
  • the first and second control means control the lens focus drive value of the varifocal lens.
  • the imaging system according to any one of Appendix 1 to 6. (Appendix 8)
  • the second control means sets the focal position of the iris imaging means according to the position of the subject.
  • the imaging system according to any one of Appendix 1 to 7. (Appendix 9)
  • the second control means changes the angle of view of the iris imaging means when the subject's authentication fails.
  • the second control means changes the imaging direction of the iris imaging means when the subject's authentication fails.
  • the first control means includes the eyes of the subject with respect to the iris imaging means based on the overall image captured by the overall imaging means for imaging the subject in a wider range than the iris imaging means.
  • Set ROI (Region Of Interest), The imaging system according to any one of Appendix 1 to 10.
  • the first control means uses a coordinate transformation matrix corresponding to the fixed focal position to convert the coordinates of the subject's eyes in the overall image into the coordinates in the iris image, and the converted coordinates. Set the ROI based on The imaging system according to Appendix 11.
  • the second control means sets the ROI for the iris imaging means based on the converted coordinates.
  • As the iris imaging means a plurality of iris imaging means are provided.
  • the first control means selects the set iris imaging means from the plurality of iris imaging means based on the converted coordinates.
  • the second control means selects the set iris imaging means from the plurality of iris imaging means based on the converted coordinates.
  • the second control means includes the eyes of the subject with respect to the iris imaging means based on the overall image captured by the overall imaging means for imaging the subject in a wider range than the iris imaging means.
  • Set ROI The imaging system according to any one of Appendix 1 to 10.
  • the second control means uses a coordinate conversion matrix corresponding to the position of the target person to convert the coordinates of the target person's eyes in the whole image into the coordinates in the iris image, and converts the coordinates into the converted coordinates.
  • Set the ROI based on The imaging system according to Appendix 16.
  • As the iris imaging means a plurality of iris imaging means are provided.
  • the second control means selects the set iris imaging means from the plurality of iris imaging means based on the converted coordinates.
  • the imaging system according to Appendix 17. (Appendix 19) Further, a lighting control means for controlling the amount of light of the lighting means for irradiating the target person with light when the authentication of the target person fails is further provided.
  • the imaging system according to any one of Appendix 1 to 18. (Appendix 20) Control the iris imaging means for imaging the subject's iris so that the focal position is fixed at a predetermined position. The subject is authenticated based on the iris image of the subject captured by the controlled iris imaging means.
  • the iris imaging means is controlled to scan the focal position within a predetermined range in order to re-authenticate the subject.
  • Imaging method (Appendix 21) When authenticating the target person in the first authentication mode, control is performed so that the focal position is fixed. When the subject is authenticated in the second authentication mode, the focus position is controlled to be scanned.
  • the imaging method according to Appendix 20. (Appendix 22) Control the iris imaging means for imaging the subject's iris so that the focal position is fixed at a predetermined position. The subject is authenticated based on the iris image of the subject captured by the controlled iris imaging means.
  • the iris imaging means is controlled to scan the focal position within a predetermined range in order to re-authenticate the subject.
  • An imaging program that allows a computer to perform processing. (Appendix 23) When authenticating the target person in the first authentication mode, control is performed so that the focal position is fixed. When the subject is authenticated in the second authentication mode, the focus position is controlled to be scanned. The imaging program according to Appendix 22.
  • Imaging system 11 First control unit 12 Authentication unit 13 Second control unit 20 Computer 21 Processor 22 Memory 100 Imaging system 110 Iridescent camera 111 Varifocal lens 120 Overall bird's-eye view camera 130 Lighting device 140 Human detection sensor 150 Gate 160 Display device 200 Control device 201 Storage unit 202 Overall bird's-eye view image acquisition unit 203 Eye detection unit 204 Lighting control unit 205 Iridescent camera setting unit 206 Lens focus control unit 207 Iridescent image acquisition unit 208 Focused image extraction unit 209 Authentication unit 210 Authentication result output unit 211 Gate control unit 300 database

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Abstract

本開示に係る撮像システム（１０）は、対象者の虹彩に合焦した画像を撮像するための虹彩撮像手段に対し焦点位置を所定の位置に固定するよう制御する第１の制御部（１１）と、第１の制御部（１１）により制御された虹彩撮像手段が撮像した対象者の虹彩画像に基づいて、対象者を認証する認証部（１２）と、対象者の認証が失敗した場合、対象者を再認証するため、虹彩撮像手段に対し焦点位置を所定の範囲で走査するよう制御する第２の制御部（１３）と、を備えるものである。

Description

撮像システム、撮像方法及び撮像プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体
　本発明は、撮像システム、撮像方法及び撮像プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体に関する。
　生体認証の一つとして、目の虹彩を用いる虹彩認証が知られている。虹彩認証では、撮像システムを用いて対象者の虹彩が撮像され、撮像された虹彩画像に基づいて対象者の認証が行われる。このような撮像システムでは、対象者の認証に失敗した場合、必要に応じて再認証が行われる。
　関連する技術として、例えば、特許文献１～３が知られている。特許文献１には、虹彩認証に失敗した対象者が再認証を行うための再認証エリアを設けることが記載されている。また、特許文献２及び３には、ゲートを通過する対象者の顔を撮像して顔認証を行う顔認証システムが記載されている。
国際公開第２００９／０１６８４６号 特開２０１８－１０９９３５号公報 特開２０１６－５３８９６号公報
　上記のような撮像システムにおいては、認証失敗時、効果的に再認証を行うことが求められる。
　本開示の目的は、上述した課題を解決する撮像システム、撮像方法及び撮像プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体を提供することにある。
　本開示に係る撮像システムは、対象者の虹彩に合焦した画像を撮像するための虹彩撮像手段に対し焦点位置を所定の位置に固定するよう制御する第１の制御手段と、前記制御された虹彩撮像手段が撮像した前記対象者の虹彩画像に基づいて、前記対象者を認証する認証手段と、前記対象者の認証が失敗した場合、前記対象者を再認証するため、前記虹彩撮像手段に対し焦点位置を所定の範囲で走査するよう制御する第２の制御手段と、を備えるものである。
　本開示に係る撮像方法は、対象者の虹彩に合焦した画像を撮像するための虹彩撮像手段に対し焦点位置を所定の位置に固定するよう制御し、前記制御された虹彩撮像手段が撮像した前記対象者の虹彩画像に基づいて、前記対象者を認証し、前記対象者の認証が失敗した場合、前記対象者を再認証するため、前記虹彩撮像手段に対し焦点位置を所定の範囲で走査するよう制御するものである。
　本開示に係る撮像プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体は、対象者の虹彩に合焦した画像を撮像するための虹彩撮像手段に対し焦点位置を所定の位置に固定するよう制御し、前記制御された虹彩撮像手段が撮像した前記対象者の虹彩画像に基づいて、前記対象者を認証し、前記対象者の認証が失敗した場合、前記対象者を再認証するため、前記虹彩撮像手段に対し焦点位置を所定の範囲で走査するよう制御する、処理をコンピュータに実行させるための撮像プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体である。
実施の形態１に係る撮像システムの構成例を示す構成図である。 実施の形態５に係る撮像システムの構成例を示す構成図である。 実施の形態５に係る制御装置の構成例を示す構成図である。 実施の形態５に係る撮像システムの動作例を示すフローチャートである。 実施の形態５に係るウォークスルー認証処理の例を示すフローチャートである。 実施の形態５に係るウォークスルー認証時の動作を説明するための図である。 実施の形態５に係る再認証処理の例を示すフローチャートである。 実施の形態５に係る再認証時の動作を説明するための図である。 実施の形態６に係る再認証処理の例を示すフローチャートである。 実施の形態６に係る虹彩カメラの設定例を説明するための図である。 実施の形態６に係る虹彩カメラの設定例を説明するための図である。 実施の形態７に係る再認証処理の例を示すフローチャートである。 実施の形態に係るコンピュータのハードウェアの概要を示す構成図である。
　以下、図面を参照して実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
（実施の形態１）
　図１は、実施の形態１に係る撮像システムの概要を示している。図１に示すように、本実施の形態に係る撮像システム（撮像装置）１０は、第１の制御部１１、認証部１２、第２の制御部１３を備えている。
　第１の制御部１１は、対象者の一部（虹彩、網膜、まつ毛、指紋、耳、など撮影可能な身体の一部）に合焦した画像を撮像するための生体カメラに対し、焦点位置を所定の位置（固定焦点位置）に固定するよう制御する。認証部１２は、第１の制御部１１により制御された生体カメラが撮像した対象者の生体画像に基づいて、対象者を認証する。第２の制御部１３は、対象者の認証が失敗した場合、対象者を再認証するため、生体カメラに対し焦点位置を所定の範囲（走査範囲）で走査するよう制御する。以下の実施の形態では対象者の一部として虹彩を用い、生体カメラとして虹彩カメラを用いる例を説明する。
　このように、本実施の形態では、最初の認証時における虹彩カメラ（生体カメラ）の焦点の制御（設定）と、再認証時における虹彩カメラの焦点の制御（設定）を変えることで、効果的に再認証を行うことを可能とする。特に、最初の認証では、虹彩カメラの焦点位置を固定して対象者の虹彩を撮像し、再認証では、虹彩カメラの焦点位置を走査させて対象者の虹彩を撮像することで、より簡易かつ確実に虹彩を撮像し再認証を行うことができる。
（実施の形態２）
　次に、実施の形態２について説明する。本実施の形態では、実施の形態１に係る撮像システムの認証部１２において、認証の成功／失敗に限らず、撮像した画像が認証に使用できるか否かを判断する。例えば、撮像した画像において、解像度が低い、ぼけている、露出過多、目をつむっている、等の場合、撮像した画像が認証に使用できないと判断する。第２の制御部１３は、撮像した画像が認証に使用できない場合、対象者を再認証するため、虹彩カメラに対し焦点位置を所定の範囲で走査するよう制御する。この場合でも、実施の形態１と同様に効果的に再認証を行うことができる。
（実施の形態３）
　次に、実施の形態３について説明する。本実施の形態では、実施の形態１または２に係る撮像システムにおいて、第１の制御部１１は、第１の認証モードで対象者を認証する場合、焦点位置を固定するよう制御し、第２の制御部１３は、第２の認証モードで対象者を認証する場合、焦点位置を走査するよう制御する。これにより、認証モードに応じて、適切に虹彩カメラの焦点を制御することができる。
（実施の形態４）
　次に、実施の形態４について説明する。本実施の形態では、実施の形態３に係る撮像システムにおいて、第１の制御部１１は、第１の認証モードとして、移動中の対象者を認証する認証モードの場合、焦点位置を固定するよう制御し、第２の制御部１３は、第２の認証モードとして、停止中の対象者を認証する認証モードの場合、焦点位置を走査するよう制御する。これにより、移動中の対象者を認証する認証モードと停止中の対象者を認証する認証モードのそれぞれにおいて、適切に虹彩カメラの焦点を制御することができる。
（実施の形態５）
　次に、実施の形態５について説明する。本実施の形態は、ウォークスルー認証を行う撮像システムにおいて、認証失敗時に虹彩カメラの焦点位置の設定を変えて再認証を行う例である。ウォークスルー認証とは、カメラの前を歩きながら通過する対象者を認証する認証方式である。
　図２は、本実施の形態に係る撮像システムの構成例を示している。図２に示すように撮像システム１００は、複数の虹彩カメラ１１０、全体俯瞰カメラ１２０、複数の照明装置１３０、人検知センサ１４０、ゲート１５０、表示装置１６０、制御装置２００を備えている。撮像システム１００は、ゲート１５０に向かって歩いている対象者Ｐを認証し、認証成功した場合にゲート１５０を通過可能とする。
　虹彩カメラ１１０は、対象者Ｐの虹彩を撮像するための虹彩撮像装置である。虹彩カメラ１１０の解像度は、対象者Ｐの虹彩パターンを抽出可能な解像度であり、虹彩カメラ１１０の画角は、少なくとも対象者Ｐの両目を含む画角である。なお、画角とは、撮像地点（撮像対象の位置）におけるカメラの撮像範囲（視野範囲）である。虹彩カメラ１１０は、例えば、産業用カメラなどで普及品となりつつある、１２Ｍ画素（水平４０００画素、垂直３０００画素）かつ６０ｆｐｓの汎用カメラで構成される。
　対象者Ｐの目の位置（高さ）は対象者Ｐの身長によって異なる。このため、例えば、対象者Ｐの身長別に、複数の虹彩カメラ１１０が垂直方向に並べて配置されている。この例では、３台の虹彩カメラ１１０－１～１１０－２が配置されるが、３台に限らず、任意の数の虹彩カメラ１１０を配置してもよい。例えば、虹彩カメラの数は、虹彩カメラ１１０の画角や解像度などに応じて設定される。
　虹彩カメラ１１０－０～１１０－２のうち対象者Ｐの目を撮像し得る虹彩カメラ１１０が制御装置２００により選択され、選択された虹彩カメラ１１０が撮像した画像（虹彩カメラ画像）を制御装置２００へ出力する。ここでは、複数の虹彩カメラ１１０の中から選択されたカメラにより対象者Ｐの虹彩を撮像する撮像方法について説明するが、一台の虹彩カメラ１１０を垂直方向に移動させることで同様の撮像方法を実現してもよい。例えば、初期の状態では虹彩カメラ１１０－０の位置にカメラを配置し、虹彩撮影時に対象者Ｐの虹彩の位置に応じて垂直方向にカメラを移動させてもよい。なお、虹彩カメラ１１０が撮像した画像を虹彩カメラ画像と呼び、虹彩カメラ画像のうち虹彩に合焦した画像を虹彩画像と呼ぶ場合があるが、特に限定されない限り、虹彩カメラ画像と虹彩画像とは互いに読み替え可能である。
　また、各虹彩カメラ１１０には可変焦点レンズ１１１が取り付けられている。可変焦点レンズ１１１は、例えば液体レンズであるが、焦点位置を制御可能なその他のレンズでもよい。液体レンズは、入力電圧によって液滴の曲率を変化することを利用し、レンズへの入射像の結像位置を変えることによって異なる奥行位置に対して焦点を合わせることが可能である。本実施の形態では、制御装置２００からの制御に応じて可変焦点レンズ１１１の焦点位置を設定することで、虹彩カメラ１１０は、焦点位置を固定してバースト撮像する「焦点固定バースト撮像」、または、焦点位置を走査してバースト撮像する「焦点走査バースト撮像」を行う。なお、バースト撮像とは、高フレームレートで、指定された枚数を撮像しメモリに書き込むことである。
　焦点固定バースト撮像では、可変焦点レンズ１１１の焦点位置を所定の位置（固定合焦位置Ｄ１）に固定した状態で、虹彩カメラ１１０がバースト撮像（連続撮像）を行う。焦点走査バースト撮像では、可変焦点レンズ１１１の焦点位置を光軸の前後方向に移動させることで焦点位置を走査（焦点走査）しつつ、虹彩カメラ１１０がバースト撮像を行う。例えば、虹彩カメラ１１０の被写界深度（合焦範囲）は１ｃｍ程度と狭い。このため、ウォークスルー認証の場合、固定焦点位置を通過する対象者に対し、焦点を固定してバースト撮像を行い、また、再認証の場合、立ち止まっている対象者に対し、焦点を走査してバースト撮像を行うことで、対象者の虹彩に合焦した虹彩画像を抽出可能とする。
　全体俯瞰カメラ１２０は、虹彩カメラ１１０よりも広い範囲で対象者Ｐを撮像（俯瞰）するための全体撮像装置である。全体俯瞰カメラ１２０の解像度は、対象者Ｐの顔や目を認識可能な解像度である。全体俯瞰カメラ１２０の画角は、複数の虹彩カメラ１１０の画角よりも広い範囲の画角（例えば全ての虹彩カメラ１１０の画角を含む）であり、背の高い対象者から背の低い対象者までの全体をカバー可能な画角である。
　例えば、全体俯瞰カメラ１２０は、垂直方向に並ぶ虹彩カメラ１１０－０～１１０－２の下方に配置されるが、配置位置は限定されず、虹彩カメラ１１０－０～１１０－２の上方に配置されてもよい。全体俯瞰カメラ１２０は、ゲート１５０に向かって歩いている対象者Ｐ（トリガ位置Ｄ０を通過した対象者）、または、ゲート１５０の前の位置（再認証位置Ｄ２）に立ち止まっている対象者Ｐを撮像した画像（全体俯瞰画像）を制御装置２００へ出力する。
　照明装置１３０は、虹彩カメラ１１０が対象者Ｐの虹彩を撮像するために、対象者Ｐに照明光を照射する照明装置である。例えば、照明装置１３０は、近赤外光を照射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）等である。照明装置１３０は、制御装置２００からの制御に応じた光量やタイミングで、照明光を照射（発光）する。例えば、光量を制御する光量制御情報（光量制御値）には、ＬＥＤへの供給電流値やＬＥＤの点灯時間、点灯周期等が含まれる。また、対象者Ｐの虹彩を高精度に撮像可能とするため、複数の照明装置１３０が垂直方向に並べて配置される。この例では、４台の照明装置１３０－０～１３０－３が配置されるが、４台に限らず、任意の数の照明装置１３０を配置してもよい。また、垂直方向に限らず、水平方向に並べて配置してもよいし、垂直方向及び水平方向に並べて配置してもよい。
　人検知センサ１４０は、人の存在（通過）を検知可能な検知センサであり、例えば、赤外線センサである。この例では、人検知センサ１４０は、撮像システム１００が対象者Ｐの認証処理を開始するためのトリガ位置Ｄ０に設置される。人検知センサ１４０は、対象者Ｐがトリガ位置Ｄ０を通過したことを検知し、対象者Ｐの検知を示す検知信号を制御装置２００へ出力する。
　ゲート１５０は、対象者Ｐが通過する改札等の認証ゲートであり、対象者Ｐの認証結果に応じて開閉制御される。表示装置１６０は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイ装置であり、対象者Ｐの認証結果等を出力する出力装置である。なお、表示装置に限らず、スピーカ等の音声出力手段により認証結果等を音声で出力してもよい。
　本実施の形態では、対象者Ｐがトリガ位置Ｄ０からゲート１５０の位置までに歩いている間に制御装置２００が対象者Ｐの認証を行い、認証結果に応じて、ゲート１５０の開閉及び表示装置１６０の表示が制御される。ゲート１５０及び表示装置１６０は、歩いている対象者Ｐの認証失敗時、対象者Ｐがゲート１５０の前に立ち止まるように誘導する誘導装置でもある。なお、ゲート１５０及び表示装置１６０の両方で対象者Ｐの停止を誘導してもよいし、ゲート１５０及び表示装置１６０のいずれか一方で対象者Ｐの停止を誘導してもよい。
　制御装置２００は、撮像システム１００の各装置の動作を制御する制御装置であり、対象者Ｐの認証に必要な処理を実行する。本実施の形態では、制御装置２００は、ウォークスルー認証処理（第１の認証処理）を行い、さらに、認証失敗時に再認証処理（第２の認証処理）を行う。
　また、制御装置２００は、対象者を認証するため、対象者の虹彩画像に基づいた虹彩情報を登録するデータベース３００を備える。データベース３００は、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリやハードディスク装置等であり、制御装置２００の内部に備えていてもよいし、制御装置２００の外部に備えていてもよい。
　図３は、本実施の形態に係る制御装置の構成例を示している。図３に示すように、制御装置２００は、記憶部２０１、全体俯瞰画像取得部２０２、目検出部２０３、照明制御部２０４、虹彩カメラ設定部２０５、レンズ焦点制御部２０６、虹彩画像取得部２０７、合焦画像抽出部２０８、認証部２０９、認証結果出力部２１０、ゲート制御部２１１を備えている。制御装置２００は、例えば、サーバやパーソナルコンピュータ等のコンピュータ装置で実現されるが、１つの装置で実現してもよいし、複数の装置で実現してもよい。例えば、照明制御部２０４やゲート制御部２１１等を、制御装置２００とは別の装置としてもよい。
　記憶部２０１は、制御装置２００の処理に必要な情報を記憶する。例えば、記憶部２０１は、焦点位置を所定の位置に制御するためのレンズ焦点制御値や照明光の光量を所定の光量に制御するための光量制御値、各カメラのカメラパラメータ、全体俯瞰カメラ１２０と虹彩カメラ１１０の間でカメラパラメータ（画角等）を変換する変換行列等を記憶する。
　全体俯瞰画像取得部２０２は、全体俯瞰カメラ１２０が対象者Ｐを撮像した全体俯瞰画像（全体俯瞰映像）を取得する。全体俯瞰画像取得部２０２は、全体俯瞰カメラ１２０がゲート１５０に向かって歩いている対象者Ｐ、または、ゲート１５０の前の位置（再認証位置Ｄ２）に立ち止まっている対象者Ｐをキャプチャした画像（映像）を取得するキャプチャ部であるとも言える。
　目検出部２０３は、全体俯瞰画像取得部２０２が取得した全体俯瞰画像の中から対象者Ｐの目の領域を検出する。目検出部２０３は、全体俯瞰画像の中から目の領域を直接検出してもよいし、全体俯瞰画像の中から顔の領域を検出して、検出した顔の領域の中から目の領域を検出してもよい。例えば、目検出部２０３は、画像の中から顔のパターンを認識して顔の領域を抽出し、また、画像の中から目（虹彩）のパターンを認識して目（虹彩）の領域を抽出する。
　照明制御部２０４は、複数の照明装置１３０－０～１３０－３の照明光の照射（発光）を制御する。例えば、照明制御部２０４は、予め記憶部２０１に記憶された所定の光量制御値を、複数の照明装置１３０－０～１３０－３に設定する。
　虹彩カメラ設定部２０５は、目検出部２０３が検出した全体俯瞰画像における目の領域の位置に基づいて、複数の虹彩カメラ１１０のいずれかに対象者Ｐの虹彩を撮像するために必要な設定を行う。虹彩カメラ設定部２０５は、全体俯瞰画像における目の位置に対応する虹彩カメラ１１０を選択し、選択した虹彩カメラ１１０の画角にＲＯＩ（Region of Interest：注視領域）を設定する。ＲＯＩは、虹彩カメラ１１０の画角内で対象者Ｐの両目を撮像するための領域（虹彩撮像領域）である。
　レンズ焦点制御部２０６は、虹彩カメラ設定部２０５が選択した虹彩カメラ１１０の可変焦点レンズ１１１を駆動し、虹彩カメラ１１０の焦点位置を設定する。例えば、ウォークスルー認証時、焦点固定バースト撮像するよう虹彩カメラ１１０に固定の焦点位置を設定し、再認証時、焦点走査バースト撮像するよう虹彩カメラ１１０に焦点走査範囲を設定する。レンズ焦点制御部２０６は、虹彩カメラ１１０の焦点を固定するよう制御する第１の制御部であり、また、虹彩カメラ１１０の焦点を走査するよう制御する第２の制御部であるとも言える。
　虹彩画像取得部２０７は、虹彩カメラ設定部２０５により選択及び設定された虹彩カメラ１１０が撮像した虹彩カメラ画像（虹彩画像）を取得する。虹彩画像取得部２０７は、虹彩カメラ１１０がＲＯＩの範囲でキャプチャした画像を取得するキャプチャ部であるとも言える。虹彩画像取得部２０７は、ウォークスルー認証時、焦点固定バースト撮像によりＲＯＩを連続撮像した複数の虹彩カメラ画像を取得し、再認証時、焦点走査バースト撮像によりＲＯＩを連続撮像した複数の虹彩カメラ画像を取得する。合焦画像抽出部２０８は、虹彩画像取得部２０７が取得した複数の虹彩カメラ画像の中から虹彩に合焦した虹彩画像を抽出する。
　認証部２０９は、合焦画像抽出部２０８が抽出した虹彩画像を用いて、対象者Ｐの認証処理を行う。例えば、認証部２０９は、合焦画像抽出部２０８が抽出した虹彩画像に基づいた虹彩情報と、データベース３００に登録された虹彩情報とを比較して対象者の認証を行う。
　例えば、認証処理には、虹彩の撮像状態の評価と虹彩画像から抽出される虹彩情報の照合が含まれる。認証部２０９は、虹彩の撮像状態が成功（撮像成功）であり、かつ、虹彩情報の照合結果が成功（照合成功）の場合、認証成功と判断する。また、認証部２０９は、虹彩の撮像状態が失敗（撮像失敗）、または、虹彩情報の照合結果が失敗（照合失敗）の場合、認証失敗と判断する。
　認証結果出力部２１０は、認証部２０９による認証結果を表示装置１６０に表示（出力）する。認証結果出力部２１０は、認証成功または認証失敗を表示装置１６０に表示し、認証失敗時には、対象者Ｐに立ち止まるよう誘導するための表示を行う。なお、認証失敗時、失敗要因が把握できるように、撮像失敗、または、照合失敗を表示してもよい。ゲート制御部２１１は、認証部２０９の認証結果に応じて、ゲート１５０の開閉を制御する。ゲート制御部２１１は、認証成功時、ゲート１５０を開放し、認証失敗時、ゲート１５０を閉鎖する。
　図４は、本実施の形態に係る撮像システムの動作例を示している。図４に示すように、まず、制御装置２００は、歩いている対象者Ｐに対しウォークスルー認証処理を行う（Ｓ１０１）。
　図５は、図４におけるウォークスルー認証処理（Ｓ１０１）の具体例を示している。図５に示すように、まず、全体俯瞰カメラ１２０は、歩いている対象者Ｐを含む全体俯瞰画像を撮像する（Ｓ２０１）。例えば、対象者Ｐがトリガ位置Ｄ０を通過すると、人検知センサ１４０が対象者Ｐを検知し、対象者Ｐの検知を示す検知信号を制御装置２００へ出力する。全体俯瞰画像取得部２０２は、人検知センサ１４０から検知信号を受け付けると、全体俯瞰カメラ１２０へ撮像開始を指示し、全体俯瞰カメラ１２０から対象者Ｐを含む全体俯瞰画像を取得する。
　続いて、制御装置２００は、撮像された全体俯瞰画像から対象者Ｐの目の位置を検出する（Ｓ２０２）。全体俯瞰カメラ１２０から全体俯瞰画像が取得されると、目検出部２０３は、全体俯瞰画像内の対象者Ｐの目を検出する。例えば、顔を検出する場合、目検出部２０３は、全体俯瞰画像からエッジ（輪郭）を抽出し、抽出されたエッジに囲まれる領域の画像パターンと所定の顔の画像バターンとをマッチングさせて顔の領域を検出する。さらに、目検出部２０３は、顔の領域の画像、または、全体俯瞰画像から目（虹彩）のパターンを抽出する。例えば、対象の画像から円形のパターンを抽出する処理を行い、抽出された円形の位置を目（虹彩）の位置として検出する。
　続いて、照明装置１３０は、対象者Ｐに照明光を照射する（Ｓ２０３）。照明装置１３０が照明光の照射を開始するタイミングは、対象者Ｐがトリガ位置Ｄ０を通過してから、虹彩カメラ１１０が撮像を開始するまでの任意のタイミングでよい。例えば、人検知センサ１４０が対象者Ｐを検知した後、または、対象者Ｐの目が検出された後、照明制御部２０４は、複数の照明装置１３０－０～１３０－３に対し所定の光量制御値を設定し、所定の光量で照射を開始するよう制御する。
　続いて、制御装置２００は、虹彩カメラ１１０の選択及び設定を行う（Ｓ２０４）。全体俯瞰画像から対象者Ｐの目が検出されると、虹彩カメラ設定部２０５は、最適な虹彩カメラ１１０を選択するため、全体俯瞰画像（全体俯瞰カメラの画角）における目の座標を、虹彩カメラ１１０の虹彩カメラ画像（虹彩カメラの画角）の座標に変換する。このとき、対象者Ｐが固定合焦位置Ｄ１にいると仮定して予め求められた座標変換行列を用いて、目の座標を変換する。虹彩カメラ設定部２０５は、変換後の目の座標が含まれる画角に対応する虹彩カメラ１１０を選択し、さらに、変換後の目の座標を含むようにＲＯＩを設定する。
　続いて、制御装置２００は、虹彩カメラ１１０の焦点位置を固定焦点に設定する（Ｓ２０５）。虹彩カメラ１１０の選択及びＲＯＩの設定が行われると、レンズ焦点制御部２０６は、選択及び設定された虹彩カメラ１１０の可変焦点レンズ１１１の焦点位置を設定する。レンズ焦点制御部２０６は、ウォークスルー認証時、焦点固定バースト撮像を行うよう、可変焦点レンズ１１１の焦点位置を固定合焦位置に設定する。
　続いて、虹彩カメラ１１０は、歩いている対象者Ｐの虹彩をバースト撮像する（Ｓ２０６）。虹彩カメラ設定部２０５は、虹彩カメラ１１０の選択及びＲＯＩの設定を行うとともに、虹彩カメラ１１０に撮像開始のトリガを出力し、さらに、レンズ焦点制御部２０６は、選択された虹彩カメラ１１０の可変焦点レンズ１１１の焦点位置を固定位置に設定する。そうすると、虹彩カメラ１１０は、固定の焦点位置でＲＯＩのバースト撮像を開始し、撮像した虹彩カメラ画像（バースト画像）を制御装置２００へ出力する。
　すなわち、図６に示すように、虹彩カメラ１１０の焦点を固定合焦位置Ｄ１に固定した状態で、固定合焦位置Ｄ１に近づき、固定合焦位置Ｄ１を通り過ぎる対象者Ｐに対し、所定の期間、バースト撮像（焦点固定バースト撮像）を行う。これにより、対象者Ｐが固定合焦位置Ｄ１に近づくにしたがって、虹彩に合焦した画像を得ることができる。
　続いて、制御装置２００は、虹彩に合焦した虹彩画像を抽出する（Ｓ２０７）。虹彩カメラ１１０が対象者Ｐをバースト撮像したバースト画像（虹彩カメラ画像）を出力すると、虹彩画像取得部２０７は、撮像された複数の虹彩カメラ画像を取得し、合焦画像抽出部２０８は、取得された複数の虹彩カメラ画像の中から対象者Ｐの虹彩に合焦した虹彩画像を抽出する。合焦画像抽出部２０８は、複数の虹彩カメラ画像の合焦を評価し、最も合焦した虹彩画像を抽出する。例えば、複数の虹彩カメラ画像の中でコントラストの最も大きい画像を検出し、検出した画像を合焦した虹彩画像として抽出する。
　続いて、制御装置２００は、対象者Ｐの認証を行う（Ｓ２０８）。合焦した虹彩画像が抽出されると、認証部２０９は、抽出された虹彩画像に基づいて認証処理を行う。なお、対象者の虹彩画像から抽出された特徴量が予めデータベース３００に登録されている。
　認証部２０９は、認証処理として、虹彩の撮像状態の評価処理と虹彩情報の照合処理を行う。例えば、認証部２０９は、虹彩画像の中で虹彩の内側の内円と虹彩の外側の外円を検知し、ドーナツ状の虹彩範囲を検知する。認証部２０９は、虹彩画像から虹彩範囲が検知できた場合、撮像成功と判断し、虹彩画像から虹彩範囲が検知できない場合、撮像失敗と判断する。なお、Ｓ２０７で合焦した虹彩画像が得られない場合、撮像失敗と判断してもよい。
　さらに、認証部２０９は、虹彩画像から検知された虹彩範囲を細分化して、得られた輝度を数値化することで虹彩の特徴量を抽出する。認証部２０９は、虹彩画像から抽出された特徴量を、データベース３００に登録されている特徴量と照合し、類似スコアに基づいて一致／不一致を判定する。認証部２０９は、虹彩画像から抽出された特徴量がデータベース３００の特徴量と一致する場合、照合成功と判断し、虹彩画像から抽出された特徴量がデータベース３００の特徴量と不一致の場合、照合失敗と判断する。
　ウォークスルー認証処理が終了すると、図４に示すように、制御装置２００は、対象者Ｐの認証が成功したか否か判定し（Ｓ１０２）、認証が成功した場合、表示装置１６０に認証成功を出力し（Ｓ１０３）、ゲート１５０を開放する（Ｓ１０４）。ウォークスルー認証で認証成功した場合（虹彩の撮像成功及び照合成功した場合）、認証結果出力部２１０は、表示装置１６０に認証成功を示す文字やマーク等を表示（出力）する。さらに、ゲート制御部２１１は、ゲート１５０を開放するよう制御する。これにより、対象者Ｐはゲート１５０を通過することが可能となる。
　一方、ウォークスルー認証で認証失敗した場合（虹彩の撮像失敗または照合失敗した場合）、制御装置２００は、表示装置１６０に認証失敗を出力し（Ｓ１０５）、ゲート１５０を閉鎖する（Ｓ１０６）。この場合、認証結果出力部２１０は、表示装置１６０に認証失敗を示す文字やマーク等を表示（出力）する。さらに、ゲート制御部２１１は、ゲート１５０を閉鎖するよう制御する。これにより、対象者Ｐをゲート１５０の手前の再認証位置Ｄ２で停止するよう誘導することができる。例えば、表示装置１６０に「ゲートの前に止まってください」と案内表示してもよい。
　続いて、制御装置２００は、立ち止まっている対象者Ｐに対し再認証処理を行う（Ｓ１０７）。図７は、図４における再認証処理（Ｓ１０７）の具体例を示している。なお、図７において、Ｓ３０１～Ｓ３０４、Ｓ３０６～Ｓ３０８は、図５のＳ２０１～Ｓ２０４、Ｓ２０６～Ｓ２０８と基本的に同様である。
　すなわち、ウォークスルー認証で対象者Ｐの認証が失敗すると、全体俯瞰カメラ１２０は、再認証位置Ｄ２に立ち止まっている対象者Ｐを含む全体俯瞰画像を撮像し（Ｓ３０１）、制御装置２００は、撮像された全体俯瞰画像から対象者Ｐの目の位置を検出する（Ｓ３０２）。また、照明装置１３０は、対象者Ｐに所定の光量の照明光を照射する（Ｓ３０３）。
　続いて、制御装置２００は、虹彩カメラ１１０の選択及び設定を行う（Ｓ３０４）。虹彩カメラ設定部２０５は、対象者Ｐが再認証位置Ｄ２にいると仮定して予め求められた座標変換行列を用いて、全体俯瞰画像の目の座標を虹彩カメラ画像の座標に変換する。さらに、虹彩カメラ設定部２０５は、変換された座標を用いて、虹彩カメラ１１０の選択及びＲＯＩの設定を行う。
　例えば、再認証位置Ｄ２は、ゲート１５０の前の予め決められた位置である。なお、所定の位置に限らず、深度センサや人検知センサ等を用いて対象者Ｐの位置を測定し、測定された位置を再認証位置Ｄ２として再認証処理で利用してもよい。トリガ位置Ｄ０の位置及び時間（対象者が通過した時間）と、対象者Ｐの歩行速度（所定の歩行速度）とから、Ｄ２の位置を予測してもよい。
　続いて、制御装置２００は、虹彩カメラ１１０の焦点位置を焦点走査するように設定する（Ｓ３０５）。虹彩カメラ設定部２０５が虹彩カメラ１１０の選択及びＲＯＩの設定を行うと、レンズ焦点制御部２０６は、選択及び設定された虹彩カメラ１１０の可変焦点レンズ１１１の焦点位置を設定する。レンズ焦点制御部２０６は、再認証時、焦点走査バースト撮像を行うよう、可変焦点レンズ１１１に焦点の走査範囲を設定する。例えば、走査範囲は、焦点の走査開始位置から走査終了位置であり、所定の再認証位置Ｄ２を含む所定の範囲である。すなわち、走査範囲は、対象者Ｐの位置に応じた範囲（焦点位置）である。
　続いて、虹彩カメラ１１０は、歩いている対象者Ｐの虹彩をバースト撮像する（Ｓ３０６）。虹彩カメラ設定部２０５は、虹彩カメラ１１０の選択及びＲＯＩの設定を行うとともに、虹彩カメラ１１０に撮像開始のトリガを出力し、さらに、レンズ焦点制御部２０６は、選択された虹彩カメラ１１０の可変焦点レンズ１１１の焦点走査駆動を開始する。そうすると、虹彩カメラ１１０は、所定の走査範囲でＲＯＩのバースト撮像を開始し、撮像した虹彩カメラ画像（バースト画像）を制御装置２００へ出力する。
　すなわち、図８に示すように、再認証位置Ｄ２を含む走査範囲で、虹彩カメラ１１０の焦点を走査しつつ、再認証位置Ｄ２に立っている対象者Ｐに対し、バースト撮像（焦点走査バースト撮像）を行う。これにより、所定の走査範囲で、対象者Ｐの虹彩に合焦した画像を得ることができる。
　続いて、制御装置２００は、虹彩に合焦した虹彩画像を抽出し（Ｓ３０７）、対象者Ｐの認証を行う（Ｓ３０８）。再認証処理が終了すると、図４に示すように、制御装置２００は、再認証の結果を出力する（Ｓ１０８）。例えば、Ｓ１０３及びＳ１０５と同様に表示装置１６０に認証結果を出力する。また、Ｓ１０４及びＳ１０６と同様にゲート１５０の開閉を制御してもよい。
　以上のように、本実施の形態では、ウォークスルー認証時は、虹彩カメラの焦点位置を固定として、固定焦点位置を通過する対象者をバースト撮像し、認証失敗した場合の再認証時は、虹彩カメラの焦点位置を走査させて、立ち止まっている対象者をバースト撮像するようにした。これにより、認証失敗時、対象者を円滑に再認証することができ、また、より確実に虹彩画像を撮像して再認証処理を行うことができる。
　例えば、関連するシステムでは、予め対象者の虹彩情報を登録していても、対象者がまばたきや、よそ見、認証方法がわからない等で撮像失敗してしまった場合、対象者は別の再認証用のゲートへ進んで再認証するか、もう一度同じゲートを通過して再認証する必要がある。このため、関連するシステムでは、再認証用ゲートを設置する必要があり、また、同じゲートに戻るための通路の確保する必要がある。認証失敗時、ゲートを再通過することは対象者にとって円滑な認証プロセスではない。そこで、本実施の形態では、ウォークスルー認証に失敗した場合、ゲート前に対象者を立ち止まらせた上で、虹彩カメラの設定を変更し、再認証を行うようにした。これにより、再認証用のゲートを設ける必要がなく、また、同じゲートを再度通過する必要がない。したがって、再認証時の認証プロセスの煩雑さを抑え、スムーズに再認証を行うことができる。また、同じ虹彩カメラの設定を変更して再認証を行うため、設置場所やカメラの台数を増やす必要がない。
（実施の形態６）
　次に、実施の形態６について説明する。本実施の形態は、実施の形態５の撮像システムにおいて、再認証時に虹彩カメラの画角や撮像方向を変えて再認証を行う例である。本実施の形態に係る撮像システムの構成及び制御装置の構成は、実施の形態５と同様であり、ウォークスルー認証時の動作も実施の形態５と同様である。
　図９は、本実施の形態に係る再認証処理を示している。図９では、実施の形態５の図７の処理と比べて、虹彩カメラの画角または撮像方向の設定処理（Ｓ３１０）が追加されている。
　すなわち、本実施の形態に係る再認証処理では、図７と同様、全体俯瞰画像の撮像（Ｓ３０１）、目の検出（Ｓ３０２）、照射光を照射（Ｓ３０３）が行われる。続いて、制御装置２００は、虹彩カメラ１１０の画角または撮像方向を設定する（Ｓ３１０）。図１０に示すように、ウォークスルー認証時の固定合焦位置Ｄ１と再認証時の再認証位置Ｄ２は、虹彩カメラ１１０からの距離が異なるため、虹彩カメラ１１０の画角が変わる。すなわち、再認証位置Ｄ２は固定合焦位置Ｄ１よりも虹彩カメラ１１０に近いため、再認証位置Ｄ２の画角Ａ２は固定合焦位置Ｄ１の画角Ａ１よりも狭くなる。そうすると、再認証位置Ｄ２において、固定合焦位置Ｄ１の画角Ａ１のまま虹彩カメラ１１０の選択やＲＯＩを設定すると、対象者の目を正確に撮像できない恐れがある。このため、虹彩カメラ設定部２０５は、虹彩カメラ１１０の画角として、所定の再認証位置Ｄ２（対象者Ｐの位置）に応じた画角を設定する。画角設定（変更）方法として、例えば制御可能なズームレンズ等を用いることによってカメラのレンズ焦点距離を変更してもよい。なお、レンズ焦点距離とは、カメラで撮像可能な画角を決めるためのレンズのパラメータである。
　また、画角の代わりに、虹彩カメラ１１０の撮像方向を変更してもよい。例えば、図１１に示すように、固定合焦位置Ｄ１と再認証位置Ｄ２とでは、虹彩カメラ１１０から対象者Ｐの目を見た角度が異なる。例えば、固定合焦位置Ｄ１と再認証位置Ｄ２のときの虹彩カメラ１１０から見た角度（水平方向に対する角度）をそれぞれθ１、θ２とすると、θ２は、θ１よりも大きくなる。そうすると、画角と同様に、再認証位置Ｄ２において、固定合焦位置Ｄ１と同じ撮像方向で撮像すると、対象者の目を正確に撮像できない恐れがある。このため、虹彩カメラ設定部２０５は、虹彩カメラ１１０の撮像方向として、所定の再認証位置Ｄ２（対象者Ｐの位置）に応じた撮像方向を設定する。撮像方向の変更は、カメラ自体の向きを変えてもよいし、ミラー等を利用して光軸の向きを変えてもよい。
　続いて、制御装置２００は、虹彩カメラ１１０の選択及び設定を行う（Ｓ３０４）。虹彩カメラ設定部２０５は、上記のように設定された虹彩カメラの画角または撮像方向に基づいて、全体俯瞰画像の目の座標を虹彩カメラ画像の座標に変換し、変換された座標を用いて虹彩カメラ１１０の選択及びＲＯＩを設定する。例えば、画角や撮像方向に応じた座標変換行列を用いて座標変換を行ってもよい。その後、実施の形態５と同様に、虹彩カメラ１１０が対象者の虹彩を撮像し、対象者を認証する（Ｓ３０５～Ｓ３０８）。
　以上のように、本実施の形態では、再認証時にさらに虹彩カメラの画角や撮像方向を変えるようにした。ウォークスルー認証時と再認証時とでは、画角やカメラからの角度が変わるため、再認証時に画角や撮像方向を適切に設定することで、再認証時により確実に対象者の虹彩を撮像し、さらに再認証処理の精度を向上することができる。
（実施の形態７）
　次に、実施の形態７について説明する。本実施の形態は、実施の形態５または６の撮像システムにおいて、再認証時に照明光の光量を変えて再認証を行う例である。本実施の形態に係る撮像システムの構成及び制御装置の構成は、実施の形態５または６と同様であり、ウォークスルー認証時の動作も実施の形態５または６と同様である。
　図１２は、本実施の形態に係る再認証処理を示している。図１２では、実施の形態６の図９の処理と比べて、照明光の光量設定処理（Ｓ３１１）が追加されている。なお、この例では、実施の形態６の再認証処理に本実施の形態を適用しているが、実施の形態５の再認証処理に本実施の形態を適用してもよい。
　すなわち、本実施の形態に係る再認証処理では、図９と同様、全体俯瞰画像の撮像（Ｓ３０１）、目の検出（Ｓ３０２）が行われる。続いて、制御装置２００は、照明光の光量を設定する（Ｓ３１１）。ウォークスルー認証時の固定合焦位置Ｄ１と再認証時の再認証位置Ｄ２とでは、照明装置１３０からの距離が異なるため、照射光による強度（明るさ）が変わる。そうすると、再認証位置Ｄ２において、固定合焦位置Ｄ１と同じ照射光の光量で撮像すると、対象者の虹彩画像から精度よく特徴量を抽出できない恐れがある。このため、照明制御部２０４は、複数の照明装置１３０の光量として、所定の再認証位置Ｄ２（対象者Ｐの位置）に応じた光量を設定する。その後、設定された光量で対象者に照明光を照射し（Ｓ３０３）、実施の形態６と同様、虹彩カメラ１１０が対象者の虹彩を撮像し、対象者を認証する（Ｓ３０１、Ｓ３０４～Ｓ３０８）。
　以上のように、本実施の形態では、再認証時にさらに照明光の光量を変えるようにした。ウォークスルー認証時と再認証時とでは、照明光の強度が変わるため、再認証時に照明光の光量を適切に設定することで、さらに再認証処理の精度を向上することができる。なお、再認証時に、照射光の光量に限らず、再認証位置に応じて照射光の照射方向を変えてもよい。
（その他の実施の形態）
　例えば、実施の形態５～７のいずれかの撮像システムにおいて、再認証時に全体俯瞰画像の撮像を行わなくてもよい。すなわち、図７、図９、図１２の再認証処理において、全体俯瞰画像撮像（Ｓ３０１）及び目の検出（Ｓ３０２）を省略してもよい。
　この場合、Ｓ３０４において、ウォークスルー認証時に全体俯瞰画像から検出した目の位置に基づいて、虹彩カメラ１１０の選択及び設定を行ってもよい。ウォークスルー認証時に全体俯瞰画像から検出した目の座標を、再認証時に虹彩カメラ画像の座標に変換すると、再認証位置Ｄ２の対象者Ｐの虹彩を正確に撮像できない恐れがある。このため、ウォークスルー認証時に全体俯瞰画像から検出した目の位置から、再認証位置Ｄ２における全体俯瞰画像の目の位置を予測することが好ましい。例えば、全体俯瞰画像を撮像した位置（トリガ位置Ｄ０）から再認証位置Ｄ２までの距離に応じて、再認証位置Ｄ２における全体俯瞰画像の目の位置を予測することができる。この予測された全体俯瞰画像の目の座標を虹彩カメラ画像の座標に変換し、変換された座標を用いて、虹彩カメラ１１０の選択及びＲＯＩの設定を行う。
　なお、本開示は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
　また、上述の実施形態における各構成は、ハードウェア又はソフトウェア、もしくはその両方によって構成され、１つのハードウェア又はソフトウェアから構成してもよいし、複数のハードウェア又はソフトウェアから構成してもよい。各装置及び各機能（処理）を、図１３に示すようなプロセッサ２１及び記憶装置であるメモリ２２を有するコンピュータ２０により実現してもよい。例えば、メモリ２２に実施形態における方法（例えば制御装置における撮像方法）を行うためのプログラムを格納し、各機能を、メモリ２２に格納されたプログラムをプロセッサ２１で実行することにより実現してもよい。なお、プロセッサ２１として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ｇａｔｅ　ａｒｒａｙ）、ＤＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌ　ｓｉｇｎａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）およびＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ）等が用いられてもよい。また、これらのうち複数個を並列に用いてもよい。
　これらのプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
　以上、実施の形態を参照して本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態に限定されるものではない。本開示の構成や詳細には、本開示のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
　（付記１）
　対象者の虹彩を撮像するための虹彩撮像手段に対し焦点位置を所定の位置に固定するよう制御する第１の制御手段と、
　前記制御された虹彩撮像手段が撮像した前記対象者の虹彩画像に基づいて、前記対象者を認証する認証手段と、
　前記対象者の認証が失敗した場合、前記対象者を再認証するため、前記虹彩撮像手段に対し焦点位置を所定の範囲で走査するよう制御する第２の制御手段と、
　を備える、撮像システム。
　（付記２）
　前記第１の制御手段は、第１の認証モードで前記対象者を認証する場合、前記焦点位置を固定するよう制御し、
　前記第２の制御手段は、第２の認証モードで前記対象者を認証する場合、前記焦点位置を走査するよう制御する、
　付記１に記載の撮像システム。
　（付記３）
　前記第１の認証モードは、移動中の前記対象者を認証する認証モードであり、
　前記第２の認証モードは、停止中の前記対象者を認証する認証モードである、
　付記２に記載の撮像システム。
　（付記４）
　前記対象者の移動を誘導するための誘導手段を制御する誘導制御手段を、さらに備え、
　前記誘導制御手段は、前記対象者の認証が失敗した場合、前記移動中の対象者を停止させるよう前記誘導手段を制御する、
　付記３に記載の撮像システム。
　（付記５）
　前記誘導手段は、前記対象者が通過するためのゲートであり、
　前記誘導制御手段は、前記対象者の認証が失敗した場合、前記ゲートを閉鎖するよう制御する、
　付記４に記載の撮像システム。
　（付記６）
　前記誘導手段は、前記対象者の認証結果を出力する出力手段であり、
　前記誘導制御手段は、前記対象者の認証が失敗した場合、前記出力手段から前記対象者の移動を停止するための情報を出力する、
　付記４に記載の撮像システム。
　（付記７）
　前記虹彩撮像手段は、可変焦点レンズを備え、
　前記第１及び第２の制御手段は、前記可変焦点レンズのレンズ焦点駆動値を制御する、
　付記１乃至６のいずれかに記載の撮像システム。
　（付記８）
　前記第２の制御手段は、前記対象者の位置に応じて、前記虹彩撮像手段の焦点位置を設定する、
　付記１乃至７のいずれかに記載の撮像システム。
　（付記９）
　前記第２の制御手段は、前記対象者の認証が失敗した場合、前記虹彩撮像手段の画角を変更する、
　付記１乃至８のいずれかに記載の撮像システム。
　（付記１０）
　前記第２の制御手段は、前記対象者の認証が失敗した場合、前記虹彩撮像手段の撮像方向を変更する、
を変更する、
　付記１乃至８のいずれかに記載の撮像システム。
　（付記１１）
　前記第１の制御手段は、前記虹彩撮像手段よりも広い範囲で前記対象者を撮像するための全体撮像手段により撮像された全体画像に基づき、前記虹彩撮像手段に対し前記対象者の目を含むＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ　Ｏｆ　Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）を設定する、
　付記１乃至１０のいずれかに記載の撮像システム。
　（付記１２）
　前記第１の制御手段は、前記固定された焦点位置に対応する座標変換行列を用いて、前記全体画像における前記対象者の目の座標を前記虹彩画像における座標に変換し、前記変換された座標に基づいて前記ＲＯＩを設定する、
　付記１１に記載の撮像システム。
　（付記１３）
　前記第２の制御手段は、前記変換された座標に基づいて、前記虹彩撮像手段に対し前記ＲＯＩを設定する、
　付記１２に記載の撮像システム。
　（付記１４）
　前記虹彩撮像手段として、複数の虹彩撮像手段を備え、
　前記第１の制御手段は、前記変換された座標に基づいて、前記複数の虹彩撮像手段の中から前記設定する虹彩撮像手段を選択する、
　付記１２または１３に記載の撮像システム。
　（付記１５）
　前記第２の制御手段は、前記変換された座標に基づいて、前記複数の虹彩撮像手段の中から前記設定する虹彩撮像手段を選択する、
　付記１４に記載の撮像システム。
　（付記１６）
　前記第２の制御手段は、前記虹彩撮像手段よりも広い範囲で前記対象者を撮像するための全体撮像手段により撮像された全体画像に基づき、前記虹彩撮像手段に対し前記対象者の目を含むＲＯＩを設定する、
　付記１乃至１０のいずれかに記載の撮像システム。
　（付記１７）
　前記第２の制御手段は、前記対象者の位置に対応する座標変換行列を用いて、前記全体画像における前記対象者の目の座標を前記虹彩画像における座標に変換し、前記変換された座標に基づいて前記ＲＯＩを設定する、
　付記１６に記載の撮像システム。
　（付記１８）
　前記虹彩撮像手段として、複数の虹彩撮像手段を備え、
　前記第２の制御手段は、前記変換された座標に基づいて、前記複数の虹彩撮像手段の中から前記設定する虹彩撮像手段を選択する、
　付記１７に記載の撮像システム。
　（付記１９）
　前記対象者の認証が失敗した場合、前記対象者に光を照射する照明手段の光量を変更するよう制御する照明制御手段を、さらに備える、
　付記１乃至１８のいずれかに記載の撮像システム。
　（付記２０）
　対象者の虹彩を撮像するための虹彩撮像手段に対し焦点位置を所定の位置に固定するよう制御し、
　前記制御された虹彩撮像手段が撮像した前記対象者の虹彩画像に基づいて、前記対象者を認証し、
　前記対象者の認証が失敗した場合、前記対象者を再認証するため、前記虹彩撮像手段に対し焦点位置を所定の範囲で走査するよう制御する、
　撮像方法。
　（付記２１）
　第１の認証モードで前記対象者を認証する場合、前記焦点位置を固定するよう制御し、
　第２の認証モードで前記対象者を認証する場合、前記焦点位置を走査するよう制御する、
　付記２０に記載の撮像方法。
　（付記２２）
　対象者の虹彩を撮像するための虹彩撮像手段に対し焦点位置を所定の位置に固定するよう制御し、
　前記制御された虹彩撮像手段が撮像した前記対象者の虹彩画像に基づいて、前記対象者を認証し、
　前記対象者の認証が失敗した場合、前記対象者を再認証するため、前記虹彩撮像手段に対し焦点位置を所定の範囲で走査するよう制御する、
　処理をコンピュータに実行させるための撮像プログラム。
　（付記２３）
　第１の認証モードで前記対象者を認証する場合、前記焦点位置を固定するよう制御し、
　第２の認証モードで前記対象者を認証する場合、前記焦点位置を走査するよう制御する、
　付記２２に記載の撮像プログラム。
１０　　撮像システム
１１　　第１の制御部
１２　　認証部
１３　　第２の制御部
２０　　コンピュータ
２１　　プロセッサ
２２　　メモリ
１００　撮像システム
１１０　虹彩カメラ
１１１　可変焦点レンズ
１２０　全体俯瞰カメラ
１３０　照明装置
１４０　人検知センサ
１５０　ゲート
１６０　表示装置
２００　制御装置
２０１　記憶部
２０２　全体俯瞰画像取得部
２０３　目検出部
２０４　照明制御部
２０５　虹彩カメラ設定部
２０６　レンズ焦点制御部
２０７　虹彩画像取得部
２０８　合焦画像抽出部
２０９　認証部
２１０　認証結果出力部
２１１　ゲート制御部
３００　データベース

Claims (23)

  1. 　対象者の虹彩に合焦した画像を撮像するための虹彩撮像手段に対し焦点位置を所定の位置に固定するよう制御する第１の制御手段と、
    　前記制御された虹彩撮像手段が撮像した前記対象者の虹彩画像に基づいて、前記対象者を認証する認証手段と、
    　前記対象者の認証が失敗した場合、前記対象者を再認証するため、前記虹彩撮像手段に対し焦点位置を所定の範囲で走査するよう制御する第２の制御手段と、
    　を備える、撮像システム。
  2. 　前記第１の制御手段は、第１の認証モードで前記対象者を認証する場合、前記焦点位置を固定するよう制御し、
    　前記第２の制御手段は、第２の認証モードで前記対象者を認証する場合、前記焦点位置を走査するよう制御する、
    　請求項１に記載の撮像システム。
  3. 　前記第１の認証モードは、移動中の前記対象者を認証する認証モードであり、
    　前記第２の認証モードは、停止中の前記対象者を認証する認証モードである、
    　請求項２に記載の撮像システム。
  4. 　前記対象者の移動を誘導するための誘導手段を制御する誘導制御手段を、さらに備え、
    　前記誘導制御手段は、前記対象者の認証が失敗した場合、前記移動中の対象者を停止させるよう前記誘導手段を制御する、
    　請求項３に記載の撮像システム。
  5. 　前記誘導手段は、前記対象者が通過するためのゲートであり、
    　前記誘導制御手段は、前記対象者の認証が失敗した場合、前記ゲートを閉鎖するよう制御する、
    　請求項４に記載の撮像システム。
  6. 　前記誘導手段は、前記対象者の認証結果を出力する出力手段であり、
    　前記誘導制御手段は、前記対象者の認証が失敗した場合、前記出力手段から前記対象者の移動を停止するための情報を出力する、
    　請求項４に記載の撮像システム。
  7. 　前記虹彩撮像手段は、可変焦点レンズを備え、
    　前記第１及び第２の制御手段は、前記可変焦点レンズのレンズ焦点駆動値を制御する、
    　請求項１乃至６のいずれか一項に記載の撮像システム。
  8. 　前記第２の制御手段は、前記対象者の位置に応じて、前記虹彩撮像手段の焦点位置を設定する、
    　請求項１乃至７のいずれか一項に記載の撮像システム。
  9. 　前記第２の制御手段は、前記対象者の認証が失敗した場合、前記虹彩撮像手段の画角を変更する、
    　請求項１乃至８のいずれか一項に記載の撮像システム。
  10. 　前記第２の制御手段は、前記対象者の認証が失敗した場合、前記虹彩撮像手段の撮像方向を変更する、
    を変更する、
    　請求項１乃至８のいずれか一項に記載の撮像システム。
  11. 　前記第１の制御手段は、前記虹彩撮像手段よりも広い範囲で前記対象者を撮像するための全体撮像手段により撮像された全体画像に基づき、前記虹彩撮像手段に対し前記対象者の目を含むＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ　Ｏｆ　Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）を設定する、
    　請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の撮像システム。
  12. 　前記第１の制御手段は、前記固定された焦点位置に対応する座標変換行列を用いて、前記全体画像における前記対象者の目の座標を前記虹彩画像における座標に変換し、前記変換された座標に基づいて前記ＲＯＩを設定する、
    　請求項１１に記載の撮像システム。
  13. 　前記第２の制御手段は、前記変換された座標に基づいて、前記虹彩撮像手段に対し前記ＲＯＩを設定する、
    　請求項１２に記載の撮像システム。
  14. 　前記虹彩撮像手段として、複数の虹彩撮像手段を備え、
    　前記第１の制御手段は、前記変換された座標に基づいて、前記複数の虹彩撮像手段の中から前記設定する虹彩撮像手段を選択する、
    　請求項１２または１３に記載の撮像システム。
  15. 　前記第２の制御手段は、前記変換された座標に基づいて、前記複数の虹彩撮像手段の中から前記設定する虹彩撮像手段を選択する、
    　請求項１４に記載の撮像システム。
  16. 　前記第２の制御手段は、前記虹彩撮像手段よりも広い範囲で前記対象者を撮像するための全体撮像手段により撮像された全体画像に基づき、前記虹彩撮像手段に対し前記対象者の目を含むＲＯＩを設定する、
    　請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の撮像システム。
  17. 　前記第２の制御手段は、前記対象者の位置に対応する座標変換行列を用いて、前記全体画像における前記対象者の目の座標を前記虹彩画像における座標に変換し、前記変換された座標に基づいて前記ＲＯＩを設定する、
    　請求項１６に記載の撮像システム。
  18. 　前記虹彩撮像手段として、複数の虹彩撮像手段を備え、
    　前記第２の制御手段は、前記変換された座標に基づいて、前記複数の虹彩撮像手段の中から前記設定する虹彩撮像手段を選択する、
    　請求項１７に記載の撮像システム。
  19. 　前記対象者の認証が失敗した場合、前記対象者に光を照射する照明手段の光量を変更するよう制御する照明制御手段を、さらに備える、
    　請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の撮像システム。
  20. 　対象者の虹彩に合焦した画像を撮像するための虹彩撮像手段に対し焦点位置を所定の位置に固定するよう制御し、
    　前記制御された虹彩撮像手段が撮像した前記対象者の虹彩画像に基づいて、前記対象者を認証し、
    　前記対象者の認証が失敗した場合、前記対象者を再認証するため、前記虹彩撮像手段に対し焦点位置を所定の範囲で走査するよう制御する、
    　撮像方法。
  21. 　第１の認証モードで前記対象者を認証する場合、前記焦点位置を固定するよう制御し、
    　第２の認証モードで前記対象者を認証する場合、前記焦点位置を走査するよう制御する、
    　請求項２０に記載の撮像方法。
  22. 　対象者の虹彩に合焦した画像を撮像するための虹彩撮像手段に対し焦点位置を所定の位置に固定するよう制御し、
    　前記制御された虹彩撮像手段が撮像した前記対象者の虹彩画像に基づいて、前記対象者を認証し、
    　前記対象者の認証が失敗した場合、前記対象者を再認証するため、前記虹彩撮像手段に対し焦点位置を所定の範囲で走査するよう制御する、
    　処理をコンピュータに実行させるための撮像プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体。
  23. 　第１の認証モードで前記対象者を認証する場合、前記焦点位置を固定するよう制御し、
    　第２の認証モードで前記対象者を認証する場合、前記焦点位置を走査するよう制御する、
    　請求項２２に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
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