(57)【要約】【課題】偽眼等の生体の眼と同様の構造の偽造物に対しても、効果的に生体判別を行うことのできる生体判別装置および認証装置ならびに生体判別方法を提供する。【解決手段】被認証者３０の眼の付近に対して、線状の光線を照射する第２の光源部８と、第２の光源部８によって光線を照射された被認証者３０の眼を撮影する撮影部２と、撮影部２で撮影された被認証者３０の眼の付近の画像にもとづいて、被認証者３０が生体であるか否かを判別する生体判別部６５を備えた。【選択図】図１
2006251983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の眼の付近に対して、線状の光線を照射する光線照射部と、
前記光線照射部によって光線を照射された前記被写体の眼を撮影する撮影部と、
前記撮影部で撮影された前記被写体の眼の付近の画像にもとづいて、前記被写体が生体であるか否かを判別する生体判別部を備えたことを特徴とする生体判別装置。
【請求項２】
前記生体判別部は、前記撮影部で撮影された前記被写体の眼の画像から、高輝度成分の画像を抽出する高輝度成分抽出部を有し、
前記生体判別部は、前記高輝度成分抽出部で抽出された高輝度成分の画像にもとづいて前記被写体が生体であるか否かを判別することを特徴とする請求項１に記載の生体判別装置。
【請求項３】
前記生体判別部は、前記高輝度成分抽出部で抽出された高輝度成分の画像から、不連続な部分の有無を検出する不連続部分検出部を有し、
前記生体判別部は、前記不連続部分検出部が検出した不連続な部分の有無の結果にもとづいて、前記不連続な部分を二つ以上有するときに、前記被写体が生体であると判別することを特徴とする請求項２に記載の生体判別装置。
【請求項４】
前記生体判別部は、前記不連続部分検出部が検出した不連続な部分間の距離を検知する距離検知部を有し、
前記生体判別部は、前記距離検知部が、前記不連続な部分間の距離が変化したことを検知したときに、前記被写体が生体であると判別することを特徴とする請求項３に記載の生体判別装置。
【請求項５】
前記光線照射部は、光線が線状となるようなスリット部を有することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の生体判別装置。
【請求項６】
前記光線照射部は、光線を発生する光線発生部と、
前記光線発生部が発生する光線が線状となるように、前記光線発生部を一方向に走査させる駆動部を有することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の生体判別装置。
【請求項７】
前記光線照射部は、少なくとも二本の線状の光線を照射し、
前記生体判別部の前記不連続部分検出部は、前記少なくとも二本の線状の光線によって発生する高輝度領域間の距離にもとづいて、前記不連続な部分を検出することを特徴とする請求項３から請求項６までのいずれか１項に記載の生体判別装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の生体判別装置と、
前記撮影部で撮影された画像の少なくとも虹彩を含む部分から、認証情報を作成する認証情報作成部と、
あらかじめ登録された者の登録認証情報を記憶する登録認証情報記憶部と、
前記認証情報作成部で作成された認証情報と、前記登録認証情報記憶部に記憶された登録認証情報とを比較照合する比較照合部と、
前記比較照合部における比較照合の結果にもとづいて、前記被写体が前記あらかじめ登録された者であると認証できるか否かを判定する認証判定部とを備えたことを特徴とする認証装置。
【請求項９】
被写体の眼の付近に対して、線状の光線を照射する第１のステップと、
光線を照射された前記被写体の眼を撮影する第２のステップと、
前記第２のステップで撮影された前記被写体の眼の付近の画像にもとづいて、前記被写体が生体であるか否かを判別する第３のステップとを備えたことを特徴とする生体判別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体が生体であるか否かを判別する生体判別装置、および、被写体の個人認証を行う認証装置、ならびに、被写体が生体であるか否かを判別する生体判別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、入退出管理装置や個人情報等の重要な情報が記憶された情報装置等、高いセキュリティ性が求められる装置におけるアクセス時の本人認証の方法として、人体の指紋、虹彩、眼底血管、顔の特徴、手や腕の血管パターン等、その被認証者固有の情報、いわゆるバイオメトリクス情報を用いた様々な認証方法が実用化されてきている。
【０００３】
その中でも、本人認証率の高さや、他人受入率の低さ等の信頼性の高さから、眼の虹彩部分の皺の模様の違いを利用した認証方法（以下、このような方法を虹彩認証方法と記す）が提案され、特に高いセキュリティ性を必要とする機器において実用化されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００４】
このような虹彩認証方法は、被認証者の眼の部分の画像（以下、この画像を眼画像と記す）から虹彩の部分を選択的にコード化し、得られた情報を認証情報として、あらかじめ登録された情報（以下、登録認証情報と記す）と比較照合し、互いに一致すると判定された場合には、被認証者があらかじめ登録された者であると認証する方法である。
【０００５】
虹彩認証方法においては、不正な者が虹彩パターンの印刷された印刷物や写真等を用いることによって、あらかじめ登録された者であるとして認証を受けることができてしまう、いわゆる「なりすまし」の問題を有することが指摘されており、このような問題を解決することが課題となってきている。
【０００６】
このような「なりすまし」を防止するために、例えば、生体の眼が略球体であることを利用して、ＬＥＤをその像を瞳孔に映りこませるような位置に配置して、瞳孔にＬＥＤの像が映りこんだ場合には、被写体が生体の眼であると判定し、瞳孔にＬＥＤの像が映りこまない場合には、被写体が写真等の偽造物であると判定する技術が提案されている（例えば、特許文献２を参照。）。
【特許文献１】特許第３３０７９３６号公報
【特許文献２】特開２０００−２９８７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述のような技術においては、写真や印刷物等の平面状の偽造物に対しては、生体判別を行うことができるものの、偽眼等の、生体の眼に似せた構造の偽造物に対しては、生体判別を行うことが難しいという課題があった。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、偽眼等の生体の眼と同様の構造の偽造物に対しても、効果的に生体判別を行うことのできる生体判別装置および認証装置ならびに生体判別方法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】
【０００９】
本発明の生体判別装置は、被写体の眼の付近に対して、線状の光線を照射する光線照射部と、光線照射部によって光線を照射された被写体の眼を撮影する撮影部と、撮影部で撮影された被写体の眼の付近の画像にもとづいて、被写体が生体であるか否かを判別する生体判別部を備えたことを特徴としている。
【００１０】
このような構成により、撮影部が撮影を行った、線状の光線を照射された眼の付近の画像にもとづいて、生体が曲面や段差を有することを利用して、被写体が生体であるか否かの判定を行うので、偽眼等の生体の眼と同様の構造の偽造物に対しても、効果的に生体判別を行うことのできる生体判別装置を提供することができる。
【００１１】
また、生体判別部は、撮影部で撮影された被写体の眼の画像から、高輝度成分の画像を抽出する高輝度成分抽出部を有し、生体判別部は、高輝度成分抽出部で抽出された高輝度成分の画像にもとづいて被写体が生体であるか否かを判別する構成であってもよい。
【００１２】
このような構成によれば、さらに、光線照射部によって照射された線状の領域の画像を抽出し、その画像にもとづいて生体判別を行うので、より確実に生体判別を行うことが可能である。
【００１３】
また、生体判別部は、高輝度成分抽出部で抽出された高輝度成分の画像から、不連続な部分の有無を検出する不連続部分検出部を有し、生体判別部は、不連続部分検出部が検出した不連続な部分の有無の結果にもとづいて、不連続な部分を二つ以上有するときに、被写体が生体であると判別する構成であってもよい。
【００１４】
このような構成によれば、さらに、高輝度領域の画像から、不連続な部分を検出して、その結果にもとづいて生体判別を行うので、生体が眼とまぶたの間に有する段差を利用した生体判別を行うことが可能である。
【００１５】
また、生体判別部は、不連続部分検出部が検出した不連続な部分間の距離を検知する距離検知部を有し、生体判別部は、距離検知部が、不連続な部分間の距離が変化したことを検知したときに、被写体が生体であると判別する構成であってもよい。
【００１６】
このような構成によれば、不連続部分検出部が検出した不連続な部分、すなわち、眼とまぶたとの間の距離がまばたきによって変化することを利用した生体判別を行うことが可能となり、さらにセキュリティ性に優れた構成を実現できる。
【００１７】
また、光線照射部は、光線が線状となるようなスリット部を有する構成であってもよい。
【００１８】
このような構成によれば、さらに、スリット部を設けるという簡易な構成を用いて生体判別装置を実現することが可能となる。
【００１９】
また、光線照射部は、光線を発生する光線発生部と、光線発生部が発生する光線が線状となるように、光線発生部を一方向に走査させる駆動部を有する構成であってもよい。
【００２０】
このような構成によれば、さらに、指向性の高いレーザや、照射レンズ特性を調節することにより指向性を高めた各種光源（ＬＥＤ、白熱灯、ハロゲン、キセノン等）を用いた構成が可能である。
【００２１】
さらに、光線照射部は、少なくとも二本の線状の光線を照射し、生体判別部の不連続部分検出部は、少なくとも二本の線状の光線によって発生する高輝度領域間の距離にもとづいて、不連続な部分を検出する構成であってもよい。
【００２２】
このような構成によっても、本発明の生体判別装置を実現することが可能である。
【００２３】
次に、本発明の認証装置は、本発明の生体判別装置と、撮影部で撮影された画像の少なくとも虹彩を含む部分から、認証情報を作成する認証情報作成部と、あらかじめ登録された者の登録認証情報を記憶する登録認証情報記憶部と、認証情報作成部で作成された認証情報と、登録認証情報記憶部に記憶された登録認証情報とを比較照合する比較照合部と、比較照合部における比較照合の結果にもとづいて、被写体があらかじめ登録された者であると認証できるか否かを判定する認証判定部とを備えたことを特徴としている。
【００２４】
このような構成によれば、撮影部が撮影を行った、線状の光線を照射された眼の付近の画像にもとづいて、生体が曲面や段差を有することを利用して、被写体が生体であるか否かの判定を行うので、偽眼等の生体の眼と同様の構造の偽造物に対しても、効果的に生体判別を行うことのできる生体判別機能を備えた認証装置を提供することができる。
【００２５】
次に、本発明の生体判別方法は、被写体の眼の付近に対して、線状の光線を照射する第１のステップと、光線を照射された被写体の眼を撮影する第２のステップと、第２のステップで撮影された被写体の眼の付近の画像にもとづいて、被写体が生体であるか否かを判別する第３のステップとを備えたことを特徴としている。
【００２６】
このような方法によれば、撮影を行った、線状の光線を照射された眼の付近の画像にもとづいて、生体が曲面や段差を有することを利用して、被写体が生体であるか否かの判定を行うので、偽眼等の生体の眼と同様の構造の偽造物に対しても、効果的に生体判別を行うことのできる生体判別方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上述べたように、本発明によれば、偽眼等の生体の眼と同様の構造の偽造物に対しても、効果的に生体判別を行うことのできる生体判別装置および認証装置ならびに生体判別方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００２９】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態における認証装置１について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態における認証装置１の構成を示すブロック図である。
【００３０】
図１に示したように、本発明の第１の実施の形態の認証装置１は、被認証者３０の眼の近傍に対して、比較的広範囲な光線を照射する第１の光源部７および線状の光線を照射する第２の光源部８、被認証者３０に対して眼画像の撮影を促すような誘導を行う誘導部３１、誘導部３１によって誘導された被認証者３０の眼画像を撮影する撮影部２、撮影部２で撮影された眼画像の画質判定等を行って、良好と判定された画像を認証処理部１７に送る処理（以下、この処理をキャプチャ処理と記す）を行うキャプチャ処理部３、キャプチャ処理部３でキャプチャ処理された画像を用いて所定の方法で虹彩認証処理を行う認証処理部１７、キャプチャ処理部３でキャプチャ処理された画像から、後述する方法で、高輝度成分の画像を抽出して、高輝度成分の画像から不連続な部分が抽出されるか否かによって、被認証者３０が生体であるか否かを判別する生体判別部６５、ならびに、認証処理部１７からの被認証者３０の認証結果を示す情報、および、生体判別部６５からの被認証者３０が生体であるか否かを示す情報を出力する出力部２３を備える。
【００３１】
まず、第１の光源部７としては、被認証者３０の眼のコントラストの良い、鮮明な虹彩画像を撮影するために、眼を含む比較的広範囲な領域に対して近赤外波長（約７００から１０００ｎｍ程度の波長）を有する光線を照射することのできる光源を用いることができる。第１の光源部７の一例としては、前述した近赤外波長領域の光線を発生するＬＥＤアレイを用いることが可能である。
【００３２】
また、第２の光源部８としては、被認証者３０の眼の付近に、眼に対して被認証者３０の身長方向に延伸するような線状の光線を照射する光源を用いることができる。図２は、本発明の第１の実施の形態における認証装置１の第２の光源部８について説明するための図である。図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態における第２の光源部８の被認証者３０に対する配置について説明するための図であり、図２（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態における第２の光源部８が被認証者３０に対して照射する光線について説明するための図である。
【００３３】
図２（ａ）に示したように、本発明の第１の実施の形態における認証装置１においては、撮影部２が、被認証者３０の眼５０に正対するように配置される。また、第２の光源部８は、被認証者３０の眼５０に対して、その目尻または目頭の方向から、斜め方向に眼５０を照射するような位置に配置されることが望ましい。これは、本発明の第１の実施の形態における認証装置１においては、生体の眼５０とまぶた５１との間に段差があることを利用して段差が認められるものを生体とし、それが認められないものを非生体とする生体判別を行うが、光線を斜め方向から照射することにより、この段差を検知しやすくするためである。また、図２（ｂ）に示したように、本発明の第１の実施の形態における認証装置１において、第２の光源部８は、光源の形状Ａで示したような、被認証者３０の身長方向に長い線状の形状で被写体を照射するような形状であり、実際に、被認証者３０に対して照射された場合には、その眼５０上とまぶた５１上とで不連続な曲線状の高輝度領域Ｂを呈することとなる。ここで、第２の光源部８で被認証者３０の眼５０付近を照射した場合に、その眼５０付近の高輝度領域Ｂが曲線状になる理由は、図２（ａ）に示すように、被認証者３０の眼５０およびまぶた５１がともに曲面であるので、直線状の光線によって斜め方向から照射した場合に、第２の光源部８の照射によって明るく照らされる部分の形状が曲線となり、また、眼５０付近の高輝度領域が、図２（ｂ）に示すように眼５０とまぶた５１上で不連続となるのは、眼５０の表面とまぶた５１の表面との間には、段差がある、すなわち、第２の光源部８から照射される光線が反射する面までの距離が眼５０とまぶた５１とで異なるためである。
【００３４】
本発明の第１の実施の形態における第２の光源部８としては、近赤外波長に限らず、あらゆる波長の光線を照射する光源をも用いることが可能であるが、被認証者３０がまぶしさを感じない、また眼５０に安全な波長領域の光線を照射することのできる光源を用いることが望ましい。本発明の第１の実施の形態においては、近赤外波長の光線を照射可能なＬＥＤの前面に、図２（ｂ）で示したような線状の光線（光線の形状Ａ）を照射することができるように、スリットを配置した光源を第２の光源部８として用いた。第１の実施の形態においては、第２の光源部８のスリット幅は約２ｍｍであり、光源としては、前述の近赤外波長の光線を照射可能なＬＥＤを用い、スリットを通過した光線ができるだけ発散しないように、ＬＥＤとしては集光レンズを有するものを用いた。なお、本発明の第１の実施の形態において、第２の光源部８の光線の形状Ａが、略直線形状である例を示したが、本発明はこの形状に限定されるものではない。第２の光源部８の光線の形状は、例えば曲線状であってもよいし、矩形状であってもよく、眼５０とまぶた５１との段差が検知できるような光源の形状であれば、本発明の生体判別装置および認証装置に含まれることはいうまでもない。
【００３５】
本発明の第１の実施の形態における撮影部２の一例としては、撮像素子としてＣＣＤを用いた白黒カメラを用いることができる。本発明の第１の実施の形態における認証装置１における撮影部２に装着されるレンズ系としては、被認証者３０の眼５０の領域を拡大して撮影することのできる望遠レンズを用いることが望ましい。本発明の第１の実施の形態における認証装置１においては、被認証者３０が左右いずれかの眼５０を撮影部２のレンズ系の画角内に位置させることにより、左右いずれかの眼５０について眼画像の撮影が行われ、認証処理を行うことができる。
【００３６】
誘導部３１としては、液晶ディスプレイ等の表示部またはスピーカ等の音声発生部を有し、被認証者３０に対して、認証処理の開始や位置の誘導を促すような構成であればよい。誘導部３１としては、これ以外にも、鏡部を用いて被認証者３０に対して位置の誘導を行わせる構成とすることも可能である。
【００３７】
出力部２３としては、例えば、液晶やＥＬ等を用いた公知の表示装置を用いることもできるし、音声で被認証者３０に認証結果等を報知することのできるスピーカ等の装置、または、外部に接続された装置に対して認証結果等の情報を送信することのできる通信装置等を各種使用することが可能である。出力部２３における表示装置やスピーカ等の装置については、誘導部３１のものと兼用することもできるし、出力部２３および誘導部３１それぞれに設けることも可能である。
【００３８】
また、本発明の第１の実施の形態の認証装置１において、キャプチャ処理部３は、撮影部２から出力された画像の画質を判定する画質判定部９、および、撮影部２から出力された画像の中に眼５０の虹彩や瞳孔とみなされる円形の物体が撮影されているか否かを判定する眼検出部１０を有する。
【００３９】
画質判定部９における画質の判定は、例えば、画質の良い鮮鋭な画像には所定の高周波成分の情報量が多いことを利用して、画像を周波数解析し、その所定の高周波成分の情報量を積算して、その積算値が多いほど画質が良いと判定する方法を利用することができるが、この方法に限定されるものではない。例えば、画像全体の平均輝度情報を用いて、その平均輝度が所定の閾値範囲内にある場合には画質が良いと判定する方法や、他の様々な公知の画質評価方法、またはこれらを組み合わせた方法を用いることができる。
【００４０】
眼検出部１０は、画質判定部９で画質が良いと判定された眼画像の中から、虹彩や瞳孔等の円形状の物体が撮影されているか否かを判定する。眼検出部１０における判定方法としては、例えば撮影部２で撮影された眼画像中に、瞳孔や黒目の部分と推定される丸い領域（例えば、丸くて周辺と比較して輝度の低下した領域）が存在するか否かを、眼画像と所定の大きさの輝度の低い領域を有する画像とのパターンマッチング処理を行う方法や、瞳孔候補の中心座標を中心とし、所定の半径を持つ円の円周上の輝度の積算値を求め、積算値の半径に対する変化量が所定の閾値以内の場合に、その瞳孔候補が瞳孔であると判定する方法を用いることができる。
【００４１】
認証処理部１７は、キャプチャ処理部３から出力された画像から、眼５０の虹彩の部分を検出する虹彩検出部１１、虹彩検出部１１で検出された虹彩の部分の画像から所定の方法を用いて認証情報を作成する認証情報作成部１９、あらかじめ登録された者の登録認証情報が記憶されている記憶部２１、記憶部２１に記憶された登録認証情報と認証情報作成部１９で作成された認証情報とを比較照合する照合部２０、および、照合部２０の比較照合結果によって、被認証者３０があらかじめ登録された者であるか否かを判定する認証結果判定部２２を有する。
【００４２】
認証結果判定部２２は、認証結果を示す情報、すなわち、被認証者３０があらかじめ登録された者であると判定された場合には「認証可能」を示す情報を出力部２３に出力し、被認証者３０があらかじめ登録された者でない場合には、「認証不可能」を示す情報を出力部２３に出力する。
【００４３】
なお、認証処理部１７の各構成要素、すなわち、虹彩検出部１１における虹彩の部分の検出方法、認証情報作成部１９における認証情報の作成方法、照合部２０における照合方法、および、認証結果判定部２２における認証結果の判定方法としては、例えば特許文献１に記載した方法を用いることができるが、本発明はこの方法になんら限定されるものではなく、認証処理部１７の機能は、虹彩や網膜、または、顔の特徴点等、他の公知の生体認証処理ブロックを用いても実現することができる。
【００４４】
本発明の第１の実施の形態における生体判別部６５は、キャプチャ処理部３の眼検出部１０から出力された被認証者３０の眼画像から、高輝度な部分を抽出する高輝度成分抽出部６２、高輝度成分抽出部６２で抽出された眼画像中の高輝度な部分において、不連続な部分が存在するか否かを検出する不連続部分検出部６３、および、不連続部分検出部６３が、眼画像中の高輝度な部分において不連続な部分が二つ以上存在すると判定した場合には、被認証者３０が生体であると判定する一方、不連続部分検出部６３が、眼画像中の高輝度な部分において、不連続な部分が存在しないか、または一つしか存在しないと判定した場合には、被認証者３０が生体ではないと判定する生体判定部６４を有している。
【００４５】
ここで、本発明の第１の実施の形態における生体判別部６５の機能について、さらに詳細に説明する。図３は、本発明の第１の実施の形態における、認証装置１の生体判別部６５の機能について説明するための図である。
【００４６】
まず、図３（ａ）に示すように、キャプチャ処理部３の眼検出部１０から、画像中に眼５０が検出された眼画像５５が出力されたとする。ここで、眼画像５５は、生体の眼５０付近を撮影したものであるとする。生体判別部６５の高輝度成分抽出部６２は、眼画像５５から第２の光源部８の照射によって生じる高輝度領域５６の画像を抽出して、不連続部分検出部６３に送る。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した眼画像５５から高輝度成分抽出部６２によって抽出された、高輝度領域５６の画像の一例を示す図である。図３（ｂ）に示したような、高輝度領域５６の画像は、高輝度成分抽出部６２から不連続部分検出部６３に送られて、不連続部分検出部６３は、高輝度領域５６の画像を図３（ｂ）における眼５０に向かって上下方向（Ｃ方向）に微分処理する。微分処理を行う方向は、第２の光源部８によって照射される線状の光線の線の延伸する方向と同じ方向とすればよい。不連続部分検出部６３によって微分処理された結果を図３（ｃ）に示す。図３（ｃ）に示すように、不連続部分検出部６３において、微分処理された結果、領域Ｄに示した二つの領域において、ピークが発生していることがわかる。このピークが図３（ｂ）における高輝度領域５６の二つの不連続点Ｆに対応している。ピークが発生しているか否かは、図３（ｃ）に示したように、閾値Ｅを設けて、高輝度領域５６の画像を微分した結果が所定の閾値Ｅを超えて変動する場合には、ピークが存在する、すなわち、眼画像５５中の高輝度領域５６に不連続点Ｆが存在すると判断することができる。また、所定の閾値Ｅを超えて変動する領域の数が、眼画像５５中の高輝度領域５６中の不連続点Ｆの数と対応する。図３（ｃ）に示した例においては、閾値Ｅを超えるピーク領域Ｄの数が二つであるので、不連続点の数は二つとなる。このように、本発明の第１の実施の形態における不連続部分検出部６３によれば、眼画像５５中の高輝度領域５６、すなわち、第２の光源部８の照射によって明るくなった領域に、不連続点Ｆが存在するか否か、および、その不連続点Ｆの数を検出することが可能である。
【００４７】
生体判定部６４は、不連続部分検出部６３からの出力にもとづいて、眼画像５５における高輝度領域５６の不連続点の数が、少なくとも二つ以上の場合に被認証者３０が生体の眼５０であると判定し、一方、眼画像５５における高輝度領域５６の不連続点が存在しないか、または、一つである場合には、被認証者３０が生体の眼５０ではない、すなわち偽造物であると判定する。生体の眼５０においては、前述したように、まぶた５１と眼５０との間に、上まぶたと眼５０との間、および、下まぶたと眼５０との間の少なくとも二つ以上の段差が存在することから、第２の光源部８の照射する光線により生ずる高輝度領域５６は少なくとも二つ以上の不連続点Ｆが存在することが想定されるので、本発明の第１の実施の形態における認証装置１の生体判定部６４は、眼画像５５における高輝度領域５６の不連続点の数が二つ以上の場合に、被認証者３０が生体であると判定するものである。
【００４８】
一方で、例えば、被写体が、なりすましを行おうとする不正な者によって提供される偽造物６０である場合について説明する。図４は、本発明の第１の実施の形態における認証装置１において、偽造物６０を撮影した場合の画像について説明するための図である。
【００４９】
図４に示したように、例えば、不正な者が、偽造物６０として、あらかじめ登録された者の虹彩パターンを撮影した写真を用いた場合を想定する。このような偽造物６０を用いた場合、第２の光源部８で照明の形状５８を線状とした場合に、偽造物６０上には、照明の形状５８と同じような線状の高輝度領域６１が現れ、撮影部２に撮影される。このような画像が生体判別部６５によって処理された場合には、高輝度成分抽出部６２で、線状の高輝度領域６１が抽出されるが、不連続部分検出部６３において、高輝度領域６１には、不連続な領域が存在しないものと判定される。よって、生体判定部６４は、被写体が生体ではないものと判定するので、不正な者は、いくら登録された者の虹彩パターンが撮影された写真の偽造物６０を用いても、生体判別の結果、生体ではないと判別される。
【００５０】
また、図４に示した偽造物６０の例において、例えば、生体の眼５０が球体であることを意識して、不正な者が、偽造物６０たる写真を折り曲げたような場合には、第２の光源部８の光線が、曲線状の高輝度領域５９として撮影部２に撮影される。このような場合においても、不連続部分検出部６３が、高輝度領域５９には、不連続な部分が存在しないものと判定するので、生体判定部６４は、被写体が生体ではないと判定するので、偽造物６０を折り曲げても、生体判別の結果、生体ではないと判別される。
【００５１】
さらに、偽眼等の球体の偽造物を用いた場合にも、線状の第２の光源部８で照射した場合には、生体の眼５０において存在するような、まぶた５１と眼５０との間の段差が存在しないので、不連続部分検出部６３が、高輝度領域には不連続な部分が存在しないと判定し、生体判定部６４が被写体を生体ではないと判定するので、不正な者は、偽眼を用いても、生体ではないと判別され、セキュリティ性の高い構成を実現することができる。
【００５２】
このように、本発明の第１の実施の形態における認証装置１を用いれば、不正な者が、写真や偽眼等の偽造物６０を用いた場合にも、被写体が生体ではないと判別することができ、セキュリティ性の高い構成を実現することができる。
【００５３】
次に、本発明の第１の実施の形態における認証装置１の動作について説明する。
【００５４】
図５は、本発明の第１の実施の形態における認証装置１の動作ステップを示すフローチャートである。図５に示したように、本発明の第１の実施の形態における認証装置１は、まず、制御部６が誘導部３１に対して、被認証者３０の眼５０を撮影部２の撮影範囲内に位置させるように位置するような誘導を行う（Ｓ１）。なお、誘導部３１として、鏡を用いたような場合には、制御部６は誘導部３１に対して指示を行う必要はなく、被認証者３０に対しては、認証を開始する旨を通知するだけでもよい。
【００５５】
次に、制御部６は、第１の光源部７を点灯させて、被認証者３０の眼５０の付近を照射する（Ｓ２）。ステップＳ１とステップＳ２との順序はどちらが先になってもよいし、同時に開始されてもよい。
【００５６】
次に、制御部６は、第２の光源部８を点灯させて、被認証者３０の眼５０の付近に対して、線状の光線を照射する（Ｓ３）。
【００５７】
なお、この状態においては、第１の光源部７の照射と第２の光源部８による照射とが同時に行われているので、後に行われる生体判別処理を確実に行うためには、第１の光源部７の輝度よりも、第２の光源部８による輝度が高くなるように構成しておくことが望ましい。
【００５８】
次に、制御部６は撮影部２に被認証者３０の眼５０を撮影させる（Ｓ４）。
【００５９】
次に、制御部６は、キャプチャ処理部３に対して、前述したキャプチャ処理をさせる（Ｓ５）。
【００６０】
ステップＳ５において、キャプチャ処理部３で画像がキャプチャ処理できた場合には、ステップＳ７に移り、キャプチャ処理できなかった場合には、ステップＳ４に戻って、制御部６は、撮影部２に対して再度、被写体の撮影を行わせる（Ｓ６）。
【００６１】
ステップＳ６において、キャプチャ処理部３で眼画像５５のキャプチャ処理が行われたと判定された場合には、生体判別部６５の高輝度成分抽出部６２が、眼画像５５から高輝度成分の抽出を行い（Ｓ７）、不連続部分検出部６３が、高輝度成分の画像から不連続部分の検出を行い、高輝度成分の画像の中に、不連続な部分が二つ以上あるか否かが判定される（Ｓ８）。
【００６２】
ステップＳ８において、高輝度成分の画像の中に、不連続な部分が二つ以上あると判定された場合には、生体判定部６４が被写体を生体の眼５０であると判定して（Ｓ１０）、ステップＳ１２に移り、一方、ステップＳ８において、高輝度成分の画像の中に、不連続な部分がない、またはあっても一つであると判定された場合には、生体判定部６４が、被写体は生体ではないと判定し、その結果を出力部２３から出力する（Ｓ９，Ｓ１１）。
【００６３】
ステップＳ９において、被写体が生体の眼５０であると判定された場合には、虹彩検出部１１が、キャプチャ処理部３から送られた画像から虹彩とみなされる部分を検出し、認証情報作成部１９による認証情報の作成が行われ、照合部２０における記憶部２１に記憶された登録認証情報との比較照合処理、および、認証結果判定部２２における認証結果の判定処理が行われる（Ｓ１２）。
【００６４】
ステップＳ１２における認証結果判定部２２による認証結果が、被認証者３０があらかじめ登録された者として認証できるという結果であった場合には、その結果を出力部２３から被認証者３０に対して出力する（Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１６）一方で、被認証者３０があらかじめ登録された者でないとして、認証できないという結果であった場合には、出力部２３は、被認証者３０に対してその結果を報知する（Ｓ１３，Ｓ１５，Ｓ１６）。
【００６５】
以上述べたように、本発明の第１の実施の形態における認証装置１において、上述のステップＳ１からステップＳ１６までの処理を行うことにより、第１の光源部７と第２の光源部８とを同時に点灯させて撮影した眼画像５５を用いて、生体判別処理および認証処理を行うことができるので、迅速に、認証処理のみならず、生体判別処理をも行うことができる。
【００６６】
なお、本発明の第１の実施の形態における認証装置１を用いて生体判別処理および認証処理を行う方法は、図５に示した方法に限定されるものではない。図６は、本発明の第１の実施の形態における認証装置１の他の動作を示すフローチャートである。図６においては、説明を簡単にするために、図５に示したフローチャートと同様の処理ステップについては同じ符号を付し、その説明を省略する。図６に示したように、誘導部３１による誘導が行われた後（Ｓ１）に、第２の光源部８の照射を行わずに、第１の光源部７の照射のみを行い（Ｓ２）、キャプチャ処理部３によって、認証処理可能な画像がキャプチャ処理（Ｓ６）された直後に、第１の光源部７を消灯するとともに、第２の光源部８の照射を開始し（Ｓ３）、新たに眼画像５５を撮影する（Ｓ２０）。その後、第１の光源部７が照射された状態で撮影された眼画像５５を用いて認証処理（Ｓ１２）が行われ、その結果被写体が登録者であると判定された場合（Ｓ１４）に、第２の光源部８が照射された状態で撮影された眼画像５５を用いて生体判定（Ｓ７〜Ｓ１１）を行う方法も可能である。図６に示した方法によれば、認証処理を行う際には、撮影された眼画像５５には、第２の光源部８による線状の高輝度発生領域が存在しないので、より確実に認証処理を行うことが可能である。また、第１の光源部７によって照射された状態で認証処理用の眼画像５５を撮影した直後に、第２の光源部８によって照射された状態で生体判別用の眼画像５５を撮影する理由は、認証処理用の眼画像５５と生体判別用の眼画像５５の撮影される時間差を少なくして、その間に不正ななりすまし行為が行われる可能性を低くするためである。
【００６７】
以上述べたように、本発明の第１の実施の形態における認証装置１によれば、高い信頼性を有する虹彩認証方法を用いて、被認証者３０が生体であるか否かを判定することができるとともに、眼５０の近傍に照射した状態で撮影した画像の高輝度領域の部分に、不連続点があるか否かを用いて生体判別を行うことにより、よりセキュリティ性の高い構成を実現することが可能となる。
【００６８】
なお、本発明の第１の実施の形態においては、第２の光源部８の構成として、集光レンズを有するＬＥＤの前面にスリットを形成して、線状の光線を照射する例を示したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、レーザ等の口径の小さい光源を用いて、その光源を所定の方向（例えば、被認証者３０の身長方向）に走査させるように駆動する駆動部を有することによっても、眼の付近に線状の光線を照射することが可能である。
【００６９】
また、本発明の第１の実施の形態においては、生体判別部６５の不連続部分検出部６３の機能として、図３に示したような、一本の線状の光線を眼５０付近に照射して撮影した眼画像５５から、高輝度成分抽出部６２によって抽出された高輝度領域５６の画像を所定方向（線状の光線の線方向）に微分することにより、不連続点を検出する機能を示したが、本発明の不連続部分検出部はこの機能に限定されるものではない。
【００７０】
図７は、本発明の第１の実施の形態における認証装置１の不連続部分検出部６３の他の機能を説明するための図である。
【００７１】
例えば、第２の光源部８として、二本の線状の光線が眼５０の付近に照射されるような光源を用いた場合には（例えば、ＬＥＤの前面に構成するスリットを二本とすることにより実現できる）、眼画像から高輝度成分抽出部６２が二本の高輝度領域７１を抽出する。このとき、不連続部分検出部６３は、高輝度領域７１の画像を単に微分するのではなく、高輝度領域７１の画像の二本のラインから、その間の距離を測定して、画素間距離７２を算出する。不連続部分検出部６３は、この画素間距離７２の値の変化を線状の光線の線方向に微分することによっても、微分値７３を算出することができ、この微分値７３に対して所定の閾値を用いて、所定の閾値を超えて変化する場合には、不連続点が存在すると判定することもできる。
【００７２】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態における認証装置１０１の構成について説明する。本発明の第２の実施の形態における認証装置１０１は、第１の実施の形態に示した認証装置１のように、生体の眼５０が、眼５０とまぶた５１との間で段差を有することを利用して生体判別を行うのみならず、生体が、まばたき、すなわち、まぶた５１を開閉することをも利用して生体判別を行う。まぶたが開閉するということは、前述の眼５０とまぶた５１との二つの段差それぞれの間の距離が変化することであり、この現象を利用して、本発明の第２の実施の形態における認証装置１０１は、被写体が生体であるか否かを判別する。
【００７３】
図８は、本発明の第２の実施の形態における認証装置１０１の構成を示すブロック図である。本発明の第２の実施の形態における認証装置１０１が、第１の実施の形態における認証装置１と異なるところは、生体判別部８３が、不連続部分検出部６３が検出した不連続点間の距離を測定する距離検知部８１を有する点である。他の構成要素については、第１の実施の形態において既に説明した認証装置１の構成要素と類似するので、その説明を省略する。
【００７４】
図９は、本発明の第２の実施の形態における認証装置１０１の距離検知部８１の機能について説明するための図である。
【００７５】
生体の眼５０は、通常まばたきを行うので、継続的に眼５０の撮影を行った場合には、必ず図９（ａ）に示したような状態の眼画像９１および図９（ｂ）に示したような状態の眼画像９２、すなわち、眼５０の開き方の異なる画像が撮影される。本発明の第２の実施の形態における認証装置１０１は、この現象を利用する。
【００７６】
本発明の第２の実施の形態における認証装置１０１においては、眼検出部１０から眼画像９１が出力され、高輝度成分抽出部６２が眼画像９１から線状の高輝度領域の画像を抽出し、高輝度領域の画像から、不連続部分検出部６３が微分を行うことにより、不連続点を抽出する。ここまでは第１の実施の形態における認証装置１と同様である。本発明の第２の実施の形態における認証装置１０１においては、さらに、不連続部分検出部６３から出力された微分値９３に対して、その不連続点間の距離を所定の時間（例えば数秒間）継続的に検知する。この距離Ｄ１およびＤ２が変化した場合に、生体判定部８２は、被写体が生体であると判定し、不連続点間の距離が継続的に変化しない場合には、被写体がまばたきを行っていない可能性が高いので、被写体が生体ではないと判定してその結果を出力部２３に出力する。
【００７７】
このような構成により、本発明の第２の実施の形態における認証装置１０１によれば、生体の眼５０の周辺に二つ以上の段差があり、かつその段差間の距離が変化している場合に、被写体が生体であると判定を行うので、例えば、人形の顔に偽眼をはめ込んだような、立体的な偽造物を用いても、生体ではないと判別されるので、さらにセキュリティ性の高い構成を実現することができる。
【００７８】
図１０は、本発明の第２の実施の形態における認証装置１０１の動作ステップを示すフローチャートである。図１０においては、説明を簡単にするために、第１の実施の形態において説明した、図５および図６に示したフローチャートと、同様の処理ステップについては同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００７９】
本発明の第２の実施の形態における認証装置１０１は、ステップＳ９において、高輝度領域の画像の中に、不連続な部分が二つ以上存在するか否かを判定した後に（Ｓ９）、距離検知部８１による不連続な部分間の距離の検知を継続的に行う（Ｓ３０）。その結果、距離検知部８１において、不連続な部分間の距離が変化していると判定された場合には、生体判定部８２が、被認証者３０は生体であると判定してステップＳ１２以降の認証処理を行う一方で（Ｓ１０）、不連続な部分間の距離が変化していないと判定された場合には、生体判定部８２が、被認証者３０を生体ではないと判定する（Ｓ３１，Ｓ１１）。
【００８０】
なお、本発明の第２の実施の形態における認証装置１０１においても、第１の実施の形態における認証装置１と同様に、図５に示したような、第１の光源部７および第２の光源部８をともに照射した状態で撮影した眼画像を認証処理および生体判別処理に用いる方法を行うことができるし、図１０に示したように、誘導部３１による誘導が行われた後（Ｓ１）に、第２の光源部８の照射を行わずに、第１の光源部７の照射のみを行い（Ｓ２）、眼画像の撮影を行い（Ｓ４）、認証処理用の眼画像がキャプチャ処理部３によってキャプチャされた直後（Ｓ６）に、第１の光源部７を消灯するとともに、第２の光源部８の照射を開始し（Ｓ３）、生体判別用の眼画像を新たに撮影し（Ｓ２０）、生体判別処理に供する一方で、ステップＳ４で撮影した認証処理用の眼画像は、認証装置１０１内の記録部（図示せず）に保存しておくことも可能である。このような方法においては、第２の光源部８を照射した状態で撮影した生体判別処理用の眼画像は、距離検出部８１での時間変化を算出するために必要な所定枚数（例えば、数秒間分）を撮影した場合に（Ｓ２０，Ｓ２１）、それぞれの眼画像に対して、高輝度成分抽出部６２による高輝度成分抽出処理（Ｓ７）、不連続部分検出部６３による不連続部分算出処理（Ｓ８）および不連続部分判定処理（Ｓ９）それぞれの処理を行うとともに、距離検知部８１が、生体判別処理用に複数枚撮影された眼画像を用いて、高輝度成分の画像における不連続な部分の距離（まぶた５１間の距離に相当する）を算出し（Ｓ３０）、その距離が時間とともに変化しているか否かを判定する（Ｓ３１）。
【００８１】
なお、ステップＳ２１において、生体判別処理用の眼画像が所定枚数撮影されていないと判定された場合には、図１０に示した例においては、ステップＳ３に戻る例を示したが、ステップＳ２に戻って、再度認証処理用の眼画像を撮影しなおす処理とすることも可能である。
【００８２】
ステップＳ３１において、高輝度領域における不連続な部分の距離が変化していることにより、被写体が生体であると判断された場合（Ｓ１０）には、記憶部に記憶していた、ステップＳ４において第１の光源部７の照射された状態で撮影された眼画像を用いて認証処理（Ｓ１２）に供し、被認証者があらかじめ登録された者であるか否かを判定する方法（Ｓ１３〜Ｓ１６）を用いることができる。
【００８３】
なお、ステップＳ２１において、生体判別処理用の眼画像が所定枚数撮影されていないと判定された場合に、ステップＳ２の認証処理用の眼画像の撮影に戻る処理を行う場合には、ステップＳ１２において行う認証処理を、第１の光源部７の照射された状態で撮影された最後の眼画像に対して行うことが、生体判別処理用の眼画像の撮影時との時間差が短くなることより、なりすまし防止の観点から望ましいが、実用上は、複数枚撮影された認証処理用の眼画像のうち、いずれの眼画像を認証処理判定に用いても問題はない。
【００８４】
図１０に示したような方法によれば、認証処理を行う際には、新たに撮影された眼画像には、第２の光源部８による線状の高輝度発生領域が存在しないので、より確実に認証処理を行うことが可能であることは第１の実施の形態における認証装置１と同様である。
【００８５】
なお、本発明の実施の形態における認証装置１および認証装置１０１は、それぞれ虹彩認証処理を行うものとして説明を行ったが、本発明の認証装置は認証処理方法を虹彩認証方法に限定されるものではない。例えば、網膜認証や顔認証等の生体認証方法を適宜用いることができることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
以上述べたように、本発明によれば、偽眼等の生体の眼と同様の構造の偽造物に対しても、効果的に生体判別を行うことができるという優れた効果を有するので、被写体が生体であるか否かを判別する生体判別装置、および、被写体の個人認証を行う認証装置、ならびに、被写体が生体であるか否かを判別する生体判別方法等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１の実施の形態における認証装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態における認証装置の第２の光源部について説明するための図
【図３】本発明の第１の実施の形態における認証装置の生体判別部の機能について説明するための図
【図４】本発明の第１の実施の形態における認証装置において偽造物を撮影した場合の画像について説明するための図
【図５】本発明の第１の実施の形態における認証装置の動作ステップを示すフローチャート
【図６】本発明の第１の実施の形態における認証装置の他の動作を示すフローチャート
【図７】本発明の第１の実施の形態における認証装置の不連続部分検出部の他の機能を説明するための図
【図８】本発明の第２の実施の形態における認証装置の構成を示すブロック図
【図９】本発明の第２の実施の形態における認証装置の距離検知部の機能について説明するための図
【図１０】本発明の第２の実施の形態における認証装置の動作ステップを示すフローチャート
【符号の説明】
【００８８】
１，１０１    認証装置
２    撮影部
３    キャプチャ処理部
６    制御部
７    第１の光源部
８    第２の光源部
９    画質判定部
１０    眼検出部
１１    虹彩検出部
１７    認証処理部
１９    認証情報作成部
２０    照合部
２１    記憶部
２２    認証結果判定部
２３    出力部
３０    被認証者
３１    誘導部
５０    眼
５１    まぶた
５５，９１，９２    眼画像
５６，５９，６１，７１    高輝度領域
５８    照明の形状
６０    偽造物
６２    高輝度成分抽出部
６３    不連続部分検出部
６４，８２    生体判定部
６５，８３    生体判別部
７２    画素間距離
７３，９３    微分値
８１    距離検知部
【図１】
2006251983.tif 000003
【図２】
2006251983.tif 000004
【図３】
2006251983.tif 000005
【図４】
2006251983.tif 000006
【図５】
2006251983.tif 000007
【図６】
2006251983.tif 000008
【図７】
2006251983.tif 000009
【図８】
2006251983.tif 000010
【図９】
2006251983.tif 000011
【図１０】
2006251983.tif 000012