(57)【要約】【課題】  被識別者に無理な姿勢を強要せずに、自然な姿勢で、どのような身長の人でもアイリス撮影を正しく行える。【解決手段】  縦方向に複数台配置された眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎにより、コールドミラー１３を通して被識別者が撮影される。この撮影された複数フレームの被識別者画像は、フレームスイッチャ２０によって１フレームの複数分割画像が生成され、ホストコンピュータ３０Ｂへ送られる。又、複数の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎの横にそれぞれ設置された複数のセンサ１８−１〜１８−ｎにより、被識別者までの距離が検出され、この検出結果からホストコンピュータ３０Ｂによって被識別者の身長が推定される。そして、前記複数分割画像から、眼が写っていると思われる眼画像が選択され、この眼画像中のアイリスパターンを用いて個人識別が行われる。【選択図】図１
2006130325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被識別者の身長方向である縦方向に１列又は複数列配置され、該被識別者をそれぞれ撮影して複数の被識別者画像を出力する複数の眼画像カメラと、
前記複数の眼画像カメラの横にそれぞれ設置され、前記被識別者までの距離を検出する複数のセンサとを備え、
前記センサの検出結果から前記被識別者の身長を推定し、前記複数の眼画像カメラでそれぞれ撮影された前記複数の被識別者画像から、眼が写っていると思われる眼画像を選択し、この眼画像中のアイリスパターンを用いて個人識別を行う構成にしたことを特徴とする個人識別装置。
【請求項２】
被識別者の身長方向である縦方向に配置された一方向透過性のコールドミラーと、
前記被識別者と対向する前記コールドミラーの反対側において該被識別者の身長方向である縦方向に１列又は複数列配置され、該被識別者をそれぞれ撮影して複数の被識別者画像を出力する複数の眼画像カメラと、
前記複数の眼画像カメラの横にそれぞれ設置され、前記被識別者までの距離を検出する複数のセンサとを備え、
前記センサの検出結果から前記被識別者の身長を推定し、前記複数の眼画像カメラでそれぞれ撮影された前記複数の被識別者画像から、眼が写っていると思われる眼画像を選択し、この眼画像中のアイリスパターンを用いて個人識別を行う構成にしたことを特徴とする個人識別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間の生態的特徴、特に顔と眼球のアイリス（虹彩）の特徴を利用して個人を識別する個人識別装置及び個人識別方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人間の眼球中のアイリスとは、黒目の瞳孔の周囲部分で、瞳孔の開き具合を調節する筋肉から構成されており、瞳孔より外側に向かって放射状に発生した皺等がアイリスパターンを形成する。アイリスは、幼児期に完成された後は一生を通じてほとんど変化せず、かつ、そのアイリスパターンは人それぞれで異なることから、個人識別のための生態的特徴として用いられている。
【０００３】
図２は従来の個人識別装置の一例を示す外観図、及び図３は図２の構成図である。
【０００４】
図２に示すように、従来の個人識別装置では、被識別者のアイリスを撮影するために１台の眼画像カメラ１が設置され、この眼画像カメラ１にホストコンピュータ１０が接続されている。ホストコンピュータ１０は、眼画像カメラ１から出力されたアナログ映像信号をアナログ／デジタル（以下「Ａ／Ｄ」という。）変換によってデジタル映像信号に変換する画像キャプチャ部１１を有し、この画像キャプチャ部１１で変換されたデジタル映像信号に基づいて個人を識別するようになっている。
【０００５】
図３に示すように、ホストコンピュータ１０内には、画像キャプチャ部１１から出力されるデジタル映像信号を処理するアイリス処理部１２が設けられている。アイリス処理部１２は、送られてくるデジタル映像信号からアイリス領域を抽出してアイリスコードＳ１２ａを作成するアイリスコード化処理部１２ａを有し、この出力側にアイリス登録処理部１２ｂ、アイリス辞書１２ｃ、及びアイリス照合処理部１２ｄが接続されている。アイリス登録処理部１２ｂは、アイリスコードＳ１２ａをアイリス辞書１２ｃに登録するものである。アイリス照合処理部１２ｄは、アイリスコード化処理部１２ａから出力されるアイリスコードＳ１２ａと、アイリス辞書１２ｃに登録されたアイリスコードとを照合して個人識別を行い、この識別結果を出力するものである。
【０００６】
次に、図２及び図３に示す従来の個人識別装置を用いた個人識別方法を説明する。
【０００７】
従来の個人識別装置では、眼画像カメラ１で被識別者（ユーザ）のアイリスを撮影し、このアナログ映像信号をホストコンピュータ１０内の画像キャプチャ部１１へ送る。画像キャプチャ部１１は、眼画像カメラ１から送られてくるアナログ映像信号をキャプチャし、Ａ／Ｄ変換によってデジタル映像信号に変換し、このデジタル映像信号に変換した眼画像のデータをアイリス処理部１２へ送る。
【０００８】
アイリス処理部１２では、送られてきた眼画像のデータを用いて、アイリスコードＳ１２ａの登録処理か、あるいは照合処理を行う。即ち、アイリス処理部１２では、まず、送られてきた眼画像からアイリスコード化処理部１２ａにおいて、その眼画像を処理してアイリスコードＳ１２ａを作成する。作成されたアイリスコードＳ１２ａは、登録時には、アイリス登録処理部１２ｂにおいて、被識別者の個人情報と共にアイリス辞書１２ｃに登録される。一方、照合時には、アイリス照合処理部１２ｄにおいて、生成されたアイリスコードＳ１２ａがアイリス辞書１２ｃと照らし合わされて個人識別の照合処理が行われ、この処理結果が出力される。
【０００９】
【特許文献１】特表平８−５０４９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の個人識別装置あるいは個人識別方法では、アイリス領域を安定して撮影するために、眼画像カメラ１の正面でアイリスを撮影する必要がある。このため、１台の眼画像カメラ１でアイリスを正しく撮影するために、どのような身長の被識別者（即ち、高すぎる被識別者や低すぎる被識別者）でも眼画像カメラ１の正面にアイリスを向けるために、無理な姿勢をとらざるを得ない場合があり、被識別者に特別な姿勢を強要するといった負担をかける原因になっていた。
【００１１】
本発明は、前記従来技術が持っていた課題を解決し、被識別者に無理な姿勢を強要せずに自然な姿勢で、どのような身長の人でもアイリス撮影を正しく行える個人識別装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するために、本発明のうちの請求項１の発明では、個人識別装置において、被識別者の身長方向である縦方向に１列又は複数列配置され、該被識別者をそれぞれ撮影して複数の被識別者画像を出力する複数の眼画像カメラと、前記複数の眼画像カメラの横にそれぞれ設置され、前記被識別者までの距離を検出する複数のセンサとを備え、前記センサの検出結果から前記被識別者の身長を推定し、前記複数の眼画像カメラでそれぞれ撮影された前記複数の被識別者画像から、眼が写っていると思われる眼画像を選択し、この眼画像中のアイリスパターンを用いて個人識別を行う構成にしている。
【００１３】
このような構成を採用したことにより、複数の眼画像カメラで被識別者が撮影されると共に、複数のセンサで被識別者までの距離が検出され、これらのセンサの検出結果から被識別者の身長が推定され、撮影された複数の被識別者画像から、眼が写っていると思われる眼画像が選択され、この眼画像中のアイリスパターンを用いて個人識別が行われる。
【００１４】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、被識別者と複数の眼画像カメラとの間に、前記被識別者の身長方向である縦方向に一方向透過性のコールドミラーを配置している。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、複数の眼画像カメラによって被識別者を撮影するようにしたので、身長の異なる被識別者に対して無理な姿勢を強要せずに自然な姿勢で、どのような身長の人でもアイリス撮影を正しく行える。しかも、複数の眼画像カメラの横にセンサを設置し、被識別者までの距離を検出し、被識別者の身長を推定し、複数の眼画像カメラでそれぞれ撮影された複数の被識別者画像から、眼が写っていると思われる眼画像を選択しているので、高速かつ高精度にターゲット眼画像を判定できて処理も高速かつ高精度に行える。
【００１６】
請求項２の発明によれば、被識別者と複数の眼画像カメラとの間に一方向透過性のコールドミラーを配置したので、被識別者は、眼画像カメラを意識せずに、コールドミラーに自分の顔を真っ直ぐに写すだけで、いずれかの眼画像カメラによって眼のアイリスを撮影することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
個人識別装置は、被識別者の身長方向である縦方向に１列又は複数列配置され、被識別者をそれぞれ撮影して複数の被識別者画像を出力する複数の眼画像カメラと、これらの複数の眼画像カメラの横にそれぞれ設置され、被識別者までの距離を検出する複数のセンサとを備えている。そして、センサの検出結果から被識別者の身長を推定し、複数の眼画像カメラでそれぞれ撮影された複数の被識別者画像から、眼が写っていると思われる眼画像を選択し、この眼画像中のアイリスパターンを用いて個人識別が行われる。
【実施例１】
【００１８】
（参考例１）
（構成）
図４は本発明の参考例１を示す個人識別装置の外観図、図５は図４の構成図、図６（ａ）、（ｂ）は図５のフレームスイッチャ２０及び画像キャプチャ部３１の構成図、及び図７は図５の眼画像判定処理部３２の構成図である。
【００１９】
図４に示すように、参考例１の個人識別装置では、例えば、一方向透過性のコールドミラー１３が設置されており、このコールドミラー１３の右側に被識別者１４が立つようになっている。コールドミラー１３の左側には、被識別者１４の身長方向である縦方向に沿って例えば１列に、複数台の撮影手段（例えば、眼画像カメラ）１６−１〜１６−ｎが配置されている。各眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎは、被識別者１４をそれぞれ撮影して、アナログ映像信号からなる各１フレームの被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎを出力するものである。被識別者１４は、眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎを意識せずに、コールドミラー１３に自分の顔を真っ直ぐに写すだけで、いずれかの眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎによって眼のアイリスが撮影されるようになっている。
【００２０】
複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎには、分割画像生成手段（例えば、フレームスイッチャ）２０が接続され、このフレームスイッチャ２０にホストコンピュータ３０が接続されている。フレームスイッチャ２０は、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎから送られてくる複数フレームの被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎをまとめて、１フレーム（１枚）の複数分割画像Ｓ２３を生成し、この複数分割画像Ｓ２３をホストコンピュータ３０へ送るようになっている。
【００２１】
ホストコンピュータ３０内には、キャプチャ手段（例えば、画像キャプチャ部）３１が設けられている。画像キャプチャ部３１は、送られてくる１フレームの複数分割画像Ｓ２３をキャプチャし、Ａ／Ｄ変換によってデジタル映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂを出力するものである。そして、ホストコンピュータ３０は、画像キャプチャ部３１から出力される複数分割画像Ｓ３１ｂから、眼が写っていると思われる所望の眼画像を選択し、この眼画像中のアイリスパターンを登録したり、あるいは登録されたアイリスパターンと新たに入力されたアイリスパターンとを照合して個人識別を行う機能を有している。
【００２２】
図５に示すように、ホストコンピュータ３０内には、画像キャプチャ部３１の他に、判定手段（例えば、眼画像判定処理部）３２、眼画像出力手段を構成する拡大手段（例えば、ターゲット眼画像拡大処理部）３３、及びアイリス処理手段（例えば、アイリス処理部）３４が設けられている。眼画像判定処理部３２は、画像キャプチャ部３１の出力側に接続され、該画像キャプチャ部３１で生成された１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂ中から、眼が写っていると思われる所望の眼画像（これを「ターゲット眼画像」という。）を判定して選択するものである。この画像キャプチャ部３１及び眼画像判定処理部３２により、選択手段が構成され、該眼画像判定処理部３２の出力側に、ターゲット眼画像拡大処理部３３が接続されている。ターゲット眼画像拡大処理部３３は、眼画像判定処理部３２によって選択されたターゲット眼画像を元のサイズに拡大して１フレームの眼画像を出力するものであり、この出力側にアイリス処理部３４が接続されている。
【００２３】
アイリス処理部３４内には、アイリスコード化処理部３４ａが設けられている。アイリスコード化処理部３４ａは、ターゲット眼画像拡大処理部３３から送られてきた１フレームの眼画像からアイリスコードＳ３４ａを作成するものであり、この出力側に、アイリス登録処理部３４ｂが接続されている。アイリス登録処理部３４ｂは、アイリスコードＳ３４ａの登録時に、このアイリスコードＳ３４ａを被識別者１４の個人情報と共にアイリス辞書３４ｃに登録するものである。また、アイリスコード化処理部３４ａの出力側には、アイリス照合処理部３４ｄが接続されている。アイリス照合処理部３４ｄは、照合時において、アイリスコード化処理部３４ａから送られてくるアイリスコードＳ３４ａと、アイリス辞書３４ｃに登録されたアイリスコードとを照合して個人識別を行うものであり、この識別結果を出力するようになっている。
【００２４】
図６（ａ）に示すように、図５のフレームスイッチャ２０は、例えば、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎから送られてくる被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎを入力する入力バッファ２１を有し、この入力バッファ２１の出力側に、画像サイズ縮小手段２２が接続されている。画像サイズ縮小手段２２は、入力バッファ２１から送られてくる各被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎの間引き処理等を行って画像サイズを縮小するものであり、この出力側に、縮小画像合成手段２３が接続されている。縮小画像合成手段２３は、画像サイズ縮小手段２２で縮小された縮小画像を合成して、アナログ映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ２３を生成するものである。
【００２５】
図６（ｂ）に示すように、図５の画像キャプチャ部３１は、例えば、縮小画像合成手段２３から送られてくる１フレームの複数分割画像Ｓ２３をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段３１ａを有し、このＡ／Ｄ変換手段３１ａの出力側に、バッファ３１ｂが接続されている。バッファ３１ｂは、Ａ／Ｄ変換手段３１ａから送られてくるデジタル映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂを所定のタイミングで出力し、図５の眼画像判定処理部３２へ送るものである。
【００２６】
図７に示すように、図５の眼画像判定処理部３２は、例えば、眼の瞳孔円を検出する瞳孔円検出処理部３２ａ、アイリス円を検出するアイリス円検出処理部３２ｂ、及び眼判定処理部３２ｃで構成されている。眼判定処理部３２ｃは、検出処理部３２ａ，３２ｂの検出結果に基づき、眼のアイリスが最も良く写っていると思われるターゲット眼画像を判定して選択するものである。
【００２７】
（識別方法）
図８は、図４の被識別者１４における眼１５のアイリスを示す図である。眼１５内には、暗くなったほぼ円形の瞳孔１５ａが存在し、さらにこの瞳孔円１５ｂの周囲に、少し明るいほぼ円形のアイリス１５ｃが存在し、このアイリス円１５ｄと瞳孔円１５ｂの中心がほぼ一致する。
【００２８】
図９（ａ）、（ｂ）は図６のフレームスイッチャ２０で形成されるアナログ映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ２３の例を示す図であり、同図（ａ）は４分割の複数分割画像、及び同図（ｂ）は１６分割の複数分割画像である。
【００２９】
参考例１の個人識別装置は、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎを用意することにより、様々な身長の被識別者１４に対しても無理な姿勢を強要せずに、アイリス画像を正しく撮影できるようにしたものである。以下、その個人識別方法を図８及び図９等を参照しつつ説明する。
【００３０】
図４に示すように、被識別者１４がコールドミラー１３の右側に立つと、撮影処理において、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎによってそれぞれ被識別者１４が撮影される。眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎで撮影されたアナログ映像信号からなる各フレームの被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎは、分割画像生成処理のためにフレームスイッチャ２０へ送られる。
【００３１】
図６（ａ）に示すように、フレームスイッチャ２０では、眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎから送られてきた被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎが入力バッファ２１に入力され、画像サイズ縮小手段２２によって間引き処理等が行われて縮小画像が生成される。生成された縮小画像は、縮小画像合成手段２３により、図８に示すように、１フレームの画像にまとめられ、アナログ映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ２３が生成され、ホストコンピュータ３０内の画像キャプチャ部３１へ送られる。
【００３２】
図６（ｂ）に示すように、画像キャプチャ部３１では、縮小画像合成手段２３から送られてきた１フレームの複数分割画像Ｓ２３が、Ａ／Ｄ変換手段３１ａによってデジタル信号に変換され、バッファ３１ｂを介して、デジタル映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂが出力される。この複数分割画像Ｓ３１ｂは、選択処理のために眼画像判定処理部３２へ送られる。
【００３３】
図７に示すように、眼画像判定処理部３２では、送られてきた複数分割画像Ｓ３１ｂから、図８のアイリス１５ｃが最も良く写っていると思われるターゲット眼画像が判定されて選択される。即ち、複数分割画像Ｓ３１ｂ中の各画像についてターゲット眼画像か否かの判定を行うため、まず、瞳孔円検出処理部３２ａにおいて、画像から瞳孔円１５ｂと思われる円が検出される。瞳孔円１５ｂの場合、図８に示すように、内側が暗く、外側が明るくなるため、そのような特徴を持つ円の検出を行えばよい。円の検出処理は、画像中における探索範囲の中で、ある中心と半径を持つ円を仮定してその仮定した円のエッジ部分の濃度差（ここでは、内側が暗く、外側が明るい）を調べ、その濃度差が最も高くなる円を検出することで行われる。瞳孔円１５ｂが検出されると、この検出結果がアイリス円検出処理部３２ｂへ送られる。また、探索範囲中でどのような円も検出されなかった場合には、瞳孔円検出失敗としてこの検出結果がアイリス円検出処理部３２ｂへ送られる。
【００３４】
アイリス円検出処理部３２ｂでは、瞳孔円検出処理部３２ａと同様に、内側が暗く、外側が明るいアイリス円１５ｄの検出が行われる。アイリス円１５ｄを検出できたときには、この検出結果が眼判定処理部３２ｃへ送られる。また、探索範囲中でどのようなアイリス円１５ｄも検出されなかった場合は、アイリス円検出失敗としてこの検出結果が眼判定処理部３２ｃへ送られる。
【００３５】
眼判定処理部３２ｃでは、瞳孔円検出処理部３２ａ及びアイリス円検出処理部３２ｂの検出結果に基づき、眼１５が画像中に写っているか否かが判定される。この判定は、瞳孔円１５ｂとアイリス円１５ｄの検出が成功し、かつこれらの円１５ｂ，１５ｄがほぼ同じ中心を持ち、さらに瞳孔円１５ｂの内側の領域の平均画像濃度がある閾値より低いかどうかを調べることによって行われ、ターゲット眼画像が決定される。また、複数分割画像Ｓ３１ｂ中の各画像から眼１５が写っていると思われる複数の候補が現れた場合、瞳孔円１５ｂとアイリス円１５ｄのエッジ部分の濃度差、２つの円１５ｂ，１５ｄの位置、及び瞳孔円１５ｂ領域の画像濃度を評価し、最も眼１５らしい画像を選択することによってターゲット眼画像が選択される。このようにして選択されたターゲット眼画像は、眼画像出力処理のためにターゲット眼画像拡大処理部３３へ送られる。
【００３６】
ターゲット眼画像拡大処理部３３では、図９のように分割されて小さくなっているターゲット眼画像が元のサイズに拡大されて１フレームの眼画像が出力される。この眼画像は、アイリス処理のためにアイリス処理部３４へ送られる。
【００３７】
アイリス処理部３４では、アイリスコード化処理部３４ａにおいて、送られてきた１フレームの眼画像からアイリスコードＳ３４ａが作成される。このアイリスコードＳ３４ａは、登録時には、アイリス登録処理部３４ｂにおいて、被識別者１４の個人情報と共にアイリス辞書３４ｃに登録される。一方、照合時には、アイリス照合処理部３４ｄにおいて、生成されたアイリスコードＳ３４ａが、アイリス辞書３４ｃに登録されたアイリスコードと照らし合わされて照合処理が行われ、個人識別結果が出力される。
【００３８】
（効果）
参考例１の個人識別装置では、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎによって被識別者１４を撮影し、この撮影した複数フレームの被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎをフレームスイッチャ２０でまとめて１フレームの複数分割画像Ｓ２３を生成した後、この複数分割画像Ｓ２３からホストコンピュータ３０でターゲット眼画像を選択してアイリス１５ｃの登録・照合処理を行うようにしているので、身長の異なる被識別者１４に対して無理な姿勢を強要せずに、眼画像を撮影して個人識別を行うことが可能となる。しかも、複数フレームの被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎをフレームスイッチャ２０によりまとめて１フレームの複数分割画像Ｓ２３を生成し、この複数分割画像Ｓ２３をホストコンピュータ３０で解析させるようにしているので、眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎの構成が簡単になって個人識別装置のコストを低減できる。
【００３９】
（参考例２）
（構成）
図１０は、本発明の参考例２を示すもので、図５の眼画像判定処理部３２の構成図であり、参考例１を示す図５及び図７中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００４０】
参考例１の眼画像判定処理部３２は、図７に示すように、瞳孔円検出処理部３２ａ、アイリス円検出処理部３２ｂ、及び眼判定処理部３２ｃで構成されている。これに対し、本参考例２の眼画像判定処理部３２は、図１０に示すように、図７と同様の瞳孔円検出処理部３２ａ及びアイリス円検出処理部３２ｂと、図７とは異なるフラクタル眼判定処理部３２ｄとで構成されている。フラクタル眼判定処理部３２ｄは、瞳孔円検出処理部３２ａ及びアイリス円検出処理部３２ｂの処理結果に基づき、アイリス領域のフラクタル次元を調べることによってターゲット眼画像を判定して選択するものである。
【００４１】
（識別方法）
図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図１０のフラクタル眼判定処理部３２ｄの説明図であり、同図（ａ）は元のアイリス画像、同図（ｂ）は前処理を行ったアイリス画像、及び同図（ｃ）は２値化処理後のアイリス画像を示す図である。以下、この図１１を参照しつつ、図５の個人識別装置におけるこの参考例２の個人識別方法を説明する。
【００４２】
図５に示す個人識別装置において、参考例１と同様に、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎによって被識別者１４が撮影され、フレームスイッチャ２０から１フレームの複数分割画像Ｓ２３が出力され、これが画像キャプチャ部３１によってキャプチャされてデジタル映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂが眼画像判定処理部３２へ送られる。眼画像判定処理部３２では、１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂから、アイリス１５ｃが最も良く写っていると思われるターゲット眼画像が、図１０に示すような方法で判定されて選択される。
【００４３】
即ち、図１０に示す眼画像判定処理部３２では、図７と同様に、瞳孔円検出処理部３２ａにおいて瞳孔円１５ｂが検出され、次に、アイリス円検出処理部３２ｂにおいてアイリス円１５ｄが検出される。その後、フラクタル眼判定処理部３２ｄでは、瞳孔円検出処理部３２ａ及びアイリス円検出処理部３２ｂの処理結果に基づき、眼１５が画像中に写っているか否かが判定される。つまり、このフラクタル眼判定処理部３２ｄでは、瞳孔円１５ｂとアイリス円１５ｄの検出が成功した場合、次のようにしてアイリス１５ｃの領域におけるフラクタル次元を調べることにより、ターゲット眼画像が判定されて選択される。
【００４４】
フラクタル解析を行う場合、図１１（ａ）のグレイスケール画像に対してフラクタル次元の計算を行うために２値化によって２値画像に変換する必要がある。２値化を行うと、画像の多くの情報量が失われてしまう可能性があるので、図１１（ａ）のような元の画像の特徴的なパターンをなるべく残したまま２値化する必要がある。図１１（ａ）のようなアイリス画像については、画像の階調値が不均一であるため、例えば、適応２値化処理を行う。この際、図１１（ａ）のような元のアイリス画像では、アイリス１５ｃの模様が識別し難いので、例えば、画像の階調値を分散することによって画像の細部を明瞭にするため、２値化を行う前に前処理としてヒストグラム平滑化を行い、図１１（ｂ）のような画像を得る。その後、適応２値化処理を行うと、図１１（ｃ）のようなアイリス画像が得られる。
【００４５】
フラクタル次元は、図形の複雑さを表す量であり、従来の点、直線、平面等のような経験的次元とは異なり、一般に非整数な値をとる。２次元の平面上の図形は、０〜２までの次元値をとり、複雑な図形ほど大きな値をもつ。フラクタル次元の算出法は、種々提案されており、ボックスカウント次元、ハウスドルフ次元、質量次元、ミンコフスキー・ブーリガン次元、相関次元、情報次元等がある。アイリス領域についてそれらの値を調べると、ほぼ決まった範囲の値をとる（例えば、微細なフラクタル構造が平面上にどのように分布しているのかをみるボックスカウント次元では、１．６±０．０５）。そこで、その値１．６±０．０５からターゲット眼画像を判定する。この場合、参考例１で用いた特徴量等も合わせて利用することも可能である。
【００４６】
このようにしてフラクタル眼判定処理部３２ｄで選択されたターゲット眼画像は、参考例１と同様に、図５のターゲット眼画像拡大処理部３３へ送られる。ターゲット眼画像拡大処理部３３では、ターゲット眼画像が元のサイズに拡大され、アイリス処理部３４へ送られる。アイリス処理部３４では、参考例１と同様にして登録・照合処理が行われる。
【００４７】
（効果）
参考例２では、参考例１と同様の効果がある。さらに、１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂからターゲット眼画像を判定して選択する場合、フラクタル次元を用いてターゲット眼画像の判定を行うので、参考例１に比べて若干処理時間がかかるが、より精度の高いターゲット眼画像の判定が行える。
【００４８】
（参考例３）
（構成）
図１２は本発明の参考例３を示す個人識別装置の外観図、図１３は図１２の構成図、及び図１４は図１３のフレームスイッチャ２０Ａの構成図であり、参考例１を示す図４、図５及び図６中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００４９】
図１２に示すように、参考例３の個人識別装置では、図４のフレームスイッチャ２０と異なる構成のフレームスイッチャ２０Ａが設けられると共に、図４のホストコンピュータ３０に代えて、フレームスイッチャ制御部３５を付加したホストコンピュータ３０Ａが、そのフレームスイッチャ２０Ａの出力側に設けられている。フレームスイッチャ制御部３５は、フレームスイッチャ２０Ａを制御し、アナログ映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ２３の出力と、アナログ映像信号からなる１フレーム毎の被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎの出力とを切り換える機能を有している。
【００５０】
図１３に示すように、ホストコンピュータ３０Ａ内には、図５と同様の画像キャプチャ部３１、眼画像判定処理部３２及びアイリス処理部３４が設けられると共に、図５のターゲット眼画像拡大処理部３３に代えて、画像取得制御手段（例えば、フレームスイッチャ制御部）３５及び再キャプチャ手段（例えば、眼画像再キャプチャ部）３６が設けられている。フレームスイッチャ制御部３５及び眼画像再キャプチャ部３６は、眼画像出力手段を構成するものであり、このうち眼画像再キャプチャ部３６は、フレームスイッチャ２０Ａから送られてくるアナログ映像信号からなる１フレームの被識別者画像（Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎ中のいずれか１つ）をＡ／Ｄ変換によってデジタル映像信号からなる１フレームの眼画像を出力し、アイリス処理部３４へ送るものである。
【００５１】
図１４に示すように、フレームスイッチャ２０Ａは、図６のフレームスイッチャ２０に切換手段２４を付加した構成になっている。切換手段２４は、例えば、入力バッファ２１の出力側と画像サイズ縮小手段２２の入力側との間に接続され、フレームスイッチャ制御部３５の制御により、入力バッファ２１から送られてくるアナログ映像信号からなる１フレーム毎の被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎを画像サイズ縮小手段２２へそのまま出力するか、あるいはその被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎ中のいずれか１つをアイリス処理部３４へ出力するかを、切り換えるものである。
【００５２】
（識別方法）
参考例３の個人識別装置を用いた識別方法では、図１３に示すように、フレームスイッチャ制御部３５及び眼画像再キャプチャ部３６での眼画像出力処理が、図５のターゲット眼画像拡大処理部３３での眼画像出力処理と異なっている。以下、その識別方法を説明する。
【００５３】
図１３において、フレームスイッチャ２０Ａ及び画像キャプチャ部３１による分割画像生成処理と、眼画像判定処理部３２による選択処理とは、図５の識別方法と同様に行われる。即ち、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎによって撮影されたアナログ映像信号からなる１フレーム毎の被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎから、フレームスイッチャ２０Ａによって、アナログ映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ２３が生成される。この複数分割画像Ｓ２３は、画像キャプチャ部３１によってキャプチャされてデジタル映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂに変換され、眼画像判定処理部３２によってその複数分割画像Ｓ２３からターゲット眼画像が判定されて選択される。
【００５４】
参考例１を示す図５では、眼画像判定処理部３２による選択処理の後、ターゲット眼画像拡大処理部３３の眼画像出力処理によってターゲット眼画像を複数分割画像Ｓ３１ｂから拡大することで、通常の画像サイズに拡大してアイリス処理部３４へ送っている。しかし、眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎの台数が増えると、複数分割画像Ｓ３１ｂ中の画像が小さくならざるを得ない。この場合、図５のようにターゲット眼画像拡大処理部３３において複数分割画像Ｓ３１ｂから拡大処理を行うと、元の眼画像の情報が落ち過ぎてしまう場合がある。
【００５５】
そこで、参考例３を示す図１３では、眼画像判定処理部３２によってターゲット眼画像が決定すると、フレームスイッチャ制御部３５において、これまで複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎの被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎをフレームスイッチャ２０Ａから複数分割画像Ｓ２３として出力していたものを、該フレームスイッチャ２０Ａを制御して切換手段２４の出力側を眼画像再キャプチャ部３６側へ切り換える。そして、ターゲット眼画像が撮影された眼画像カメラ（１６−１〜１６−ｎ中のいずれか１つ）によって再度眼画像を撮影し、この眼画像をフレームスイッチャ２０Ａ内の切換手段２４から出力させる。この眼画像は、眼画像再キャプチャ部３６によってキャプチャされ、デジタル映像信号からなる１フレームの眼画像に変換される。これにより、図５のような拡大処理を行わずに、ターゲット眼画像を獲得することが可能となる。この眼画像は、アイリス処理部３４へ送られ、図５と同様に登録・照合処理が行われる。
【００５６】
（効果）
参考例３では、参考例１とほぼ同様の効果がある。しかし、眼画像判定処理部３２によってターゲット眼画像が決定した場合、参考例１のように複数分割画像Ｓ３１ｂから眼画像を拡大するのではなく、再度眼画像を撮り直し、眼画像再キャプチャ部３６によってデジタル信号に変換するので、より正確な眼画像が得られ、より精度の高い登録・照合処理が可能となる。
【００５７】
（実施例１）
（構成）
図１は本発明の実施例１を示す個人識別装置の外観図、及び図１５は図１の構成図であり、参考例１を示す図４及び図５中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００５８】
図１に示すように、本実施例１の個人識別装置では、図４の各眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎの横にそれぞれセンサ（例えば、近接センサ）１８−１〜１８−ｎが設置されている。各近接センサ１８−１〜１８−ｎは、被識別者１４までの距離を検出するものであり、この出力側が、図４のホストコンピュータ３０と異なる構成のホストコンピュータ３０Ｂ内に設けられたセンサ制御部３７に接続されている。ホストコンピュータ３０Ｂ内のセンサ制御部３７は、近接センサ１８−１〜１８−ｎの検出結果を取得するものである。
【００５９】
図１５に示すように、ホストコンピュータ３０Ｂは、図５のホストコンピュータ３０に対し、センサ制御部３７及び不要眼画像検出処理部３８を追加した構成になっている。センサ制御部３７及び不要眼画像検出処理部３８は、画像選択手段を構成し、このうち不要眼画像検出処理部３８は、画像キャプチャ部３１と眼画像判定処理部３２との間に接続され、センサ制御部３７で取得された近接センサ１８−１〜１８−ｎの検出結果から、被識別者１４の身長を推定し、画像キャプチャ部３１で変換された１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂ中から、眼が写っていると思われる眼画像を大まかに選択し、この選択結果を眼画像判定処理部３２へ送るものである。
【００６０】
（識別方法）
図１６は、図１の近接センサ１８−１〜１８−ｎによって身長が検出される様子を示す図である。以下、図１６を参照しつつ、図１及び図１５の個人識別装置を用いた個人識別方法を説明する。
【００６１】
図１５の個人識別装置では、参考例１と同様に、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎによって撮影された被識別者画像Ｓ１６−１〜Ｓ１６−ｎが、フレームスイッチャ２０及び画像キャプチャ部３１による分割画像生成処理により、デジタル映像信号からなる１フレームの複数分割画像Ｓ３１ｂが生成される。参考例１では、その複数分割画像Ｓ３１ｂを用いて眼画像の判定処理を行っている。これに対し、本実施例１では、各眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎの横に設置された近接センサ１８−１〜１８−ｎにより、被識別者１４までの距離を検出し、この検出結果をセンサ制御部３７で取得して不要眼画像検出処理部３８へ送る。
【００６２】
不要眼画像検出処理部３８では、センサ制御部３７から送られてきた検出結果に基づき、被識別者１４の近接を検出した最も上の近接センサ１８−３が該被識別者１４の頭頂部であることを推定し（即ち、被識別者１４の身長を推定し）、眼１５が写ると思われる近接センサ１８−３，１８−４，１８−５を予測し、明らかに眼１５が写っていないと思われる画像を除き、眼１５が写っていると思われる画像を大まかに選択する。この選択結果から、参考例１と同様に、眼画像判定処理部３２によって眼１５が写っていると思われる所望の眼画像が判定されて選択され、この選択されたターゲット眼画像がターゲット眼画像拡大処理部３３で拡大される。拡大された１フレームのターゲット眼画像は、参考例１と同様に、アイリス処理部３４で登録・照合処理が行われる。
【００６３】
（効果）
本実施例１では、近接センサ１８−１〜１８−ｎ、センサ制御部３７及び不要眼画像検出処理部３８を設けたので、調べるべき眼画像を絞って眼画像判定処理部３２においてターゲット眼画像を選択する場合の判定すべき眼画像を減らすことができる。これにより、高速かつ高精度にターゲット眼画像を判定でき、登録・照合処理全体も高速かつ高精度にすることができる。さらに、参考例１とほぼ同様の効果も得られる。
【００６４】
（利用形態等）
本発明は、上記参考例や実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形として、例えば、次のようなものがある。
【００６５】
（ａ）  参考例１、２、３や実施例１については、それぞれ組み合わせて構成することが可能である。例えば、参考例３及び実施例１における眼画像判定処理部３２は、図７で構成する他に、参考例２の図１０で構成することも可能である。また、実施例１を示す図１５のターゲット眼画像拡大処理部３３に代えて、参考例３を示す図１３のフレームスイッチャ制御部３５及び眼画像再キャプチャ部３６を利用することも可能である。
【００６６】
（ｂ）  参考例１、２、３及び実施例１におけるフレームスイッチャ２０，２０Ａは、例えば、シーケンシャルスイッチャに変更することも可能である。シーケンシャルスイッチャとは、画像入力は１つであるが、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎへの接続を制御することで、これらの複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎからの画像を獲得することが可能になるため、これらの複数の画像を複数分割画像として出力すれば、フレームスイッチャ２０，２０Ａと同様な機能を果たすことができる。
【００６７】
（ｃ）  参考例１、２、３及び実施例１では、複数台の眼画像カメラ１６−１〜１６−ｎを縦方向に１列に配置しているが、これらを縦方向に複数列配置してもよい。これにより、被識別者１４がずれて立っているときにも対応でき、この被識別者１４から的確にターゲット眼画像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施例１を示す個人識別装置の外観図である。
【図２】従来の個人識別装置の外観図である。
【図３】図２の構成図である。
【図４】本発明の参考例１を示す個人識別装置の外観図である。
【図５】図４の構成図である。
【図６】図５のフレームスイッチャ２０及び画像キャプチャ部３１の構成図である。
【図７】図５の眼画像判定処理部３２の構成図である。
【図８】図４の眼１５のアイリスを示す図である。
【図９】図６の複数分割画像の例を示す図である。
【図１０】本発明の参考例２を示すもので、図５の眼画像判定処理部３２の構成図である。
【図１１】図１０のフラクタル眼判定処理部３２ｄの説明図である。
【図１２】本発明の参考例３を示す個人識別装置の外観図である。
【図１３】図１２の構成図である。
【図１４】図１３のフレームスイッチャ２０Ａの構成図である。
【図１５】図１の構成図である。
【図１６】図１の近接センサ１８−１〜１８−ｎによって身長が検出される様子を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１３    コールドミラー
１４    被識別者
１５    眼
１５ａ    瞳孔
１５ｃ    アイリス
１６−１〜１６−ｎ    眼画像カメラ
１８−１〜１８−ｎ    近接センサ
２０，２０Ａ    フレームスイッチャ
３０，３０Ａ，３０Ｂ    ホストコンピュータ
３１    画像キャプチャ部
３２    眼画像判定処理部
３２ａ    瞳孔円検出処理部
３２ｂ    アイリス円検出処理部
３２ｃ    眼判定処理部
３２ｄ    フラクタル眼判定処理部
３３    ターゲット眼画像拡大処理部
３４    アイリス処理部
３５    フレームスイッチャ制御部
３６    眼画像再キャプチャ部
３７    センサ制御部
３８    不要眼画像検出処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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