(57)【要約】  【課題】  これまでに認証に用いられていなかった生体的特徴を利用して精度良く個人の認証を行える方法を提供する。  【解決手段】  被認証者の皮膚の画像を取得する画像取得ステップ（Ｓ１０）と、取得した画像中の毛穴のパターンと、あらかじめデータベースに保存された登録者の毛穴のパターンとを照合し、被認証者が登録者であるか否かを判定する照合ステップ（Ｓ１８〜Ｓ２８）とを備える。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被認証者の皮膚の画像を取得する画像取得ステップと、
取得した被認証者の画像中の毛穴のパターンと、あらかじめデータベースに保存された登録者の毛穴のパターンとを照合し、前記被認証者が前記登録者に一致するか否かを判定する照合ステップと、
を備える認証方法。
【請求項２】
前記データベースには、所定の座標系によって前記登録者の毛穴の位置を規定したパターンデータを保存しておき、
前記照合ステップは、
前記被認証者の画像から毛穴を検出するステップと、
検出された毛穴の前記所定の座標系における位置を求めて被認証者の毛穴のパターンデータを生成するステップと、
前記被認証者のパターンデータと前記データベースに保存された登録者のパターンデータとを照合するステップと、
を備える請求項１に記載の認証方法。
【請求項３】
前記所定の座標系は、左右の小鼻の中心を原点とする極座標系である請求項２に記載の認証方法。
【請求項４】
前記照合ステップは、
被認証者の画像の左右の小鼻の中心に最も近い毛穴の位置が登録者の毛穴のパターンにおいて前記座標系の原点に最も近い毛穴の位置に一致するように、被認証者の毛穴の位置を規定する座標系を調整するステップを備える請求項３に記載の認証方法。
【請求項５】
前記データベースには、毛穴を識別可能な解像度で撮像された登録者の皮膚の画像を保存しておき、
前記照合ステップでは、被認証者の画像と前記データベースに保存された登録者の画像の差分に基づいて照合を行う請求項１に記載の認証方法。
【請求項６】
前記照合ステップは、
前記データベースに保存された画像を複数の領域に分割するステップと、
被認証者の画像から前記複数の領域のそれぞれに対応する領域を検出するステップと、
対応する領域における画像の差分を求め、各領域における画像の差分に基づいて照合を行うステップと、
を備える請求項５に記載の認証方法。
【請求項７】
被認証者の皮膚の画像を取得する画像取得部と、
取得した被認証者の画像中の毛穴のパターンと、あらかじめデータベースに保存された登録者の毛穴のパターンとを照合し、前記被認証者が前記登録者に一致するか否かを判定する照合部と、
を備える認証装置。
【請求項８】
前記データベースには、所定の座標系によって前記登録者の毛穴の位置を規定したパターンデータを保存しておき、
前記照合部は、
前記被認証者の画像から毛穴を検出する毛穴検出部と、
検出された毛穴の前記所定の座標系における位置を求めて被認証者の毛穴のパターンデータを生成する毛穴位置算出部と、を備え、
前記被認証者のパターンデータと前記データベースに保存された登録者のパターンデータとを照合する請求項７に記載の認証装置。
【請求項９】
前記所定の座標系は、左右の小鼻の中心を原点とする極座標系である請求項８に記載の認証装置。
【請求項１０】
前記毛穴位置算出部は、被認証者の画像の左右の小鼻の中心に最も近い毛穴の位置が登録者の毛穴のパターンにおいて前記座標系の原点に最も近い毛穴の位置に一致するように、被認証者の毛穴の位置を規定する座標系を調整し、調整された座標系における毛穴の位置を求める請求項９に記載の認証装置。
【請求項１１】
前記データベースには、毛穴を識別可能な解像度で撮像された登録者の皮膚の画像を保存しておき、
前記照合部では、被認証者の画像と前記データベースに保存された登録者の画像の差分に基づいて照合を行う請求項７に記載の認証装置。
【請求項１２】
前記照合部は、
前記データベースに保存された画像を複数の領域に分割し、
被認証者の画像から前記複数の領域のそれぞれに対応する領域を検出し、
対応する領域における画像の差分を求め、各領域における画像の差分に基づいて照合を行う請求項１１に記載の認証装置。
【請求項１３】
毛穴のパターンに基づいて認証を行うためのプログラムであって、コンピュータに、
被認証者の皮膚の画像を取得する画像取得ステップと、
取得した被認証者の画像中の毛穴のパターンと、あらかじめデータベースに保存された登録者の毛穴のパターンとを照合し、前記被認証者が前記登録者に一致するか否かを判定する照合ステップと、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体の特徴を利用して個人を認証する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、バイオメトリクス認証をはじめとする様々な個人認証方法が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１は、指紋によって認証を行う指紋照合装置の発明を記載している。特許文献２は、虹彩により個人を識別する個人識別装置の発明を記載している。特許文献３は、音声に基づいて話者の照合を行う話者照合装置の発明を記載している。特許文献４は、顔画像の特徴点に基づいて個人を識別する個人識別装置の発明を記載している。これらの他にも、静脈認証や筆跡による認証等の方法等が知られている。
【特許文献１】特開平３−１８９８０
【特許文献２】特開平１１−２１３１６４
【特許文献３】特開平１１−３５２９８４
【特許文献４】特開平１１−１６１７９１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した認証方法は、いずれも一長一短があり、必要とされる認証精度や導入可能なデバイス等に応じて、認証方法が選択されていた。
【０００５】
本発明は、これまでに認証に用いられることのなかった生体的特徴を利用して精度良く個人認証を行える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】
【０００６】
本発明者らは、多数の人の毛穴データを収集し、分析することによって、毛穴のパターンが各人に固有であることを見出した。この知見に基づいて、本発明者らは、毛穴のパターンの相違によって、高い精度で個人を認証できる本発明を完成させた。
【０００７】
本発明の認証方法は、被認証者の皮膚の画像を取得する画像取得ステップと、取得した被認証者の画像中の毛穴のパターンと、あらかじめデータベースに保存された登録者の毛穴のパターンとを照合し、前記被認証者が前記登録者に一致するか否かを判定する照合ステップとを備える。
【０００８】
このように被認証者の皮膚の画像から得られた毛穴のパターンと、登録者の毛穴のパターンとを照合することにより、被認証者が登録者に一致するか否かを適切に認証することができる。
【０００９】
上記認証方法において、前記データベースには、所定の座標系によって前記登録者の毛穴の位置を規定したパターンデータを保存しておき、前記照合ステップは、前記被認証者の画像から毛穴を検出するステップと、検出された毛穴の前記所定の座標系における位置を求めて被認証者の毛穴のパターンデータを生成するステップと、前記被認証者のパターンデータと前記データベースに保存された登録者のパターンデータとを照合するステップとを備えてもよい。ここで、前記所定の座標系は、左右の小鼻の中心を原点とする極座標系を採用してもよい。
【００１０】
このように所定の座標系を用いて毛穴のパターンを表現して比較することにより、容易に毛穴のパターンを照合することができる。
【００１１】
上記認証方法において、前記照合ステップは、被認証者の画像の左右の小鼻の中心に最も近い毛穴の位置が登録者の毛穴のパターンにおいて前記座標系の原点に最も近い毛穴の位置に一致するように、被認証者の毛穴の位置を規定する座標系を調整するステップを備えてもよい。
【００１２】
このように座標系の原点に最も近い毛穴が一致するような座標系を被認証者の画像に対して設定することにより、カメラまでの距離やカメラに対する角度等の撮影条件が異なる場合にも被認証者と登録者の画像を適切に照合することができる。
【００１３】
上記認証方法において、前記データベースには、毛穴を識別可能な解像度で撮像された登録者の皮膚の画像を保存しておき、前記照合ステップでは、被認証者の画像と前記データベースに保存された登録者の画像の差分に基づいて照合を行ってもよい。
【００１４】
このように毛穴を識別可能な解像度で撮像された皮膚の画像の差分に基づいて画像の照合を行うことにより、毛穴のパターンの異同を総合的に判断することができる。
【００１５】
上記認証方法において、前記照合ステップは、前記データベースに保存された画像を複数の領域に分割するステップと、被認証者の画像から前記複数の領域のそれぞれに対応する領域を検出するステップと、対応する領域における画像の差分を求め、各領域における画像の差分に基づいて照合を行うステップとを備えてもよい。
【００１６】
これにより、差分の比較対象の領域が画像全体より小さい単位で対応することから、毛穴のパターンの異同をより適切に判断することができる。
【００１７】
本発明の認証装置は、被認証者の皮膚の画像を取得する画像取得部と、取得した被認証者の画像中の毛穴のパターンと、あらかじめデータベースに保存された登録者の毛穴のパターンとを照合し、前記被認証者が前記登録者に一致するか否かを判定する照合部と、を備える。
【００１８】
このように被認証者の皮膚の画像から得られた毛穴のパターンと、登録者の毛穴のパターンとを照合することにより、被認証者が登録者に一致するか否かを適切に認証することができる。
【００１９】
上記認証装置において、前記データベースには、所定の座標系によって前記登録者の毛穴の位置を規定したパターンデータを保存しておき、前記照合部は、前記被認証者の画像から毛穴を検出する毛穴検出部と、検出された毛穴の前記所定の座標系における位置を求めて被認証者の毛穴のパターンデータを生成する毛穴位置算出部とを備え、前記被認証者のパターンデータと前記データベースに保存された登録者のパターンデータとを照合してもよい。ここで、前記所定の座標系は、左右の小鼻の中心を原点とする極座標系を採用してもよい。
【００２０】
このように所定の座標系を用いて毛穴のパターンを表現して比較することにより、容易に毛穴のパターンを照合することができる。
【００２１】
上記認証装置において、前記毛穴位置算出部は、被認証者の画像の左右の小鼻の中心に最も近い毛穴の位置が登録者の毛穴のパターンにおいて前記座標系の原点に最も近い毛穴の位置に一致するように、被認証者の毛穴の位置を規定する座標系を調整し、調整された座標系における毛穴の位置を求めてもよい。
【００２２】
このように座標系の原点に最も近い毛穴が一致するような座標系を被認証者の画像に対して設定することにより、カメラまでの距離やカメラに対する角度等の撮影条件が異なる被認証者と登録者の画像を適切に照合することができる。
【００２３】
上記認証装置において、前記データベースには、毛穴を識別可能な解像度で撮像された登録者の皮膚の画像を保存しておき、前記照合部では、被認証者の画像と前記データベースに保存された登録者の画像の差分に基づいて照合を行ってもよい。
【００２４】
このように毛穴を識別可能な解像度で撮像された皮膚の画像の差分に基づいて画像の照合を行うことにより、毛穴のパターンの異同を総合的に判断することができる。
【００２５】
上記認証装置において、前記照合部は、前記データベースに保存された画像を複数の領域に分割し、被認証者の画像から前記複数の領域のそれぞれに対応する領域を検出し、対応する領域における画像の差分を求め、各領域における画像の差分に基づいて照合を行ってもよい。
【００２６】
これにより、差分の比較対象の領域が画像全体より小さい単位で対応することから、毛穴のパターンの異同をより適切に判断することができる。
【００２７】
本発明のプログラムは、毛穴のパターンに基づいて認証を行うためのプログラムであって、コンピュータに、被認証者の皮膚の画像を取得する画像取得ステップと、取得した画像中の毛穴のパターンと、あらかじめデータベースに保存された登録者の毛穴のパターンとを照合し、前記被認証者が前記登録者に一致するか否かを判定する照合ステップとを実行させる。
【００２８】
このように被認証者の皮膚の画像から得られた毛穴のパターンと、登録者の毛穴のパターンとを照合することにより、被認証者が登録者に一致するか否かを適切に認証することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、被認証者の皮膚の画像から得られた毛穴のパターンと、登録者の毛穴のパターンとを照合することにより、被認証者が登録者に一致するか否かを適切に認証することができるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態の認証装置について図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態の認証装置１０の構成を示す図である。認証装置１０は、被認証者の画像を取得する画像取得部１２と、画像から特徴点を抽出する特徴点抽出部１４と、画像から毛穴を検出する毛穴検出部１６と、毛穴の位置を算出する毛穴位置算出部１８と、被認証者の毛穴のパターンが登録者データベース（以下、「登録者ＤＢ」という）２２に保存された登録者の毛穴のパターンと一致するか否かを照合する照合部２０と、照合結果を出力する結果出力部２４とを備えている。以下、認証装置１０の各構成について説明する。
【００３１】
画像取得部１２は、被認証者の皮膚を撮像して画像を取得する機能を有する。画像取得部１２としては、ＣＣＤカメラ、ＣＣＤマイクロスコープ、またはライブスキャナ等を用いることができる。画像取得部１２は、毛穴を識別可能な解像度で皮膚の画像を撮像する。本実施の形態では、画像取得部１２は、鼻を含む画像を撮像する。
【００３２】
特徴点抽出部１４は、画像から特徴点を抽出する機能を有する。本実施の形態では、特徴点として小鼻を検出する。特徴点抽出部１４は、小鼻の標準的な画像をあらかじめ保持しており、保持された標準的な画像と被認証者の画像とをパターンマッチングして小鼻を検出する。
【００３３】
毛穴検出部１６は、画像から毛穴を検出する機能を有する。毛穴検出部１６は、エンボス処理によって毛穴の候補を検出し、検出された候補を粒子解析し、円に近いオブジェクトを毛穴として検出する。
【００３４】
毛穴位置算出部１８は、特徴点抽出部１４にて抽出した左右の小鼻の中心を原点とする極座標系を設定し、設定された極座標系における各毛穴の中心位置を算出する。また、毛穴位置算出部１８は、毛穴の大きさを算出する機能を有する。
【００３５】
図２は、本実施の形態の認証装置１０にて用いる極座標系を示す図である。座標系の原点Ｏは、画像左側の小鼻の位置Ｎ１と画像右側の小鼻の位置Ｎ２との中心である。原点Ｏから画像右側の小鼻位置Ｎ２へ向かう方向を０°とし、時計周りに極座標系の角度θをとる。例えば、毛穴Ｐの位置は、極座標（ｒ，θ）で表される。
【００３６】
照合部２０は、被認証者の画像から抽出した毛穴の位置データに基づいて、被認証者の毛穴のパターンが、登録者ＤＢ２２に保存されたパターンに一致するか否か照合する機能を有する。ここで、登録者ＤＢ２２について説明する。
【００３７】
図３は、登録者ＤＢ２２に保存されたデータの例を示す図である。登録者ＤＢ２２には、「ＩＤ」「氏名」「年齢」「性別」「連絡先」「毛穴データ」の各データが保存されている。「ＩＤ」は、あらかじめ登録された登録者を特定する識別子である。「氏名」「年齢」「性別」「連絡先」は、登録者の個人情報である。このような個人情報を登録しておくことにより、認証装置１０は、被認証者が登録者として認証された場合に、登録者の個人情報を認証結果と共に表示することが可能となる
【００３８】
「毛穴データ」は、登録者の毛穴のパターンを示すデータである。毛穴データは、原点に近い毛穴から順に毛穴の位置データおよび大きさが保存されている。毛穴データとしては、例えば、３００個程度の毛穴データを保存しておく。この場合、認証に用いられる画像は、３００個程度の毛穴が含まれる大きさの画像である。このように多数の毛穴データを保存しておくことにより、肌荒れ等の状況によって被認証者の画像からすべての毛穴を検出できない場合にも、検出できた毛穴の位置に基づいて照合を行うことができる。
【００３９】
次に、照合部２０が登録者ＤＢ２２を用いて照合を行う手順について説明する。
図４（ａ）および図４（ｂ）は、照合部２０によって比較される毛穴のパターンを示す図である。図４（ａ）は登録された毛穴のパターンデータ、図４（ｂ）は被認証者の毛穴のパターンデータを示す。図４（ａ）および図４（ｂ）において、左右の小鼻の中心が原点Ｏとして設定されている。
【００４０】
照合部２０は、毛穴の照合を行う前に、被認証者の毛穴の位置データを規定した座標系を調整する。具体的には、登録されたパターンデータにおいて原点に最も近い毛穴Ｐ１と、被認証者の毛穴パターンにおいて原点に最も近い毛穴Ｐ１１とが一致するように、座標系を調整する。
【００４１】
図５（ａ）は、座標系の調整について説明するための図である。図５（ａ）に示すように、毛穴Ｐ１に対する毛穴Ｐ１１のずれは、ベクトルＶで表される。従って、この例では、毛穴Ｐ１と毛穴Ｐ１１とが一致するように、被認証者の画像の座標系をベクトルＶだけ移動する。すなわち、原点ＯをベクトルＶだけ移動して、各毛穴Ｐ１１〜Ｐ１５の座標を計算し直す。
【００４２】
図５（ｂ）は、原点ＯをベクトルＶだけ移動する調整を行った座標系に基づいて、毛穴Ｐ１１〜Ｐ１５の位置を再計算した例を示す図である。これにより、撮影角度の相違等によって、被認証者の画像と登録者の画像において小鼻の中心がずれて映っていても、適切な座標系によって毛穴のパターンの照合を行える。
【００４３】
被認証者の画像の座標系を調整した後、照合部２０は、毛穴のパターンを照合する。
図６（ａ）に示すように、照合部２０は、登録者ＤＢ２２に保存された毛穴の位置データに基づいて、各毛穴Ｐ１〜Ｐ５を中心とする所定の範囲を検索範囲Ｋとして設定する。この検索範囲Ｋ内に、被認証者の毛穴Ｐ１１〜Ｐ１５が存在する場合には、毛穴の位置が一致していると判定する。
【００４４】
図６（ｂ）は、登録者と被認証者の毛穴パターンを重畳して表示した例を示す図である。この例では、照合部２０は、被認証者の毛穴Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３と、登録された毛穴Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３とが一致すると判断する。一方、登録された毛穴Ｐ４，Ｐ５に一致する毛穴は存在しないと判断する。
【００４５】
なお、ここでは、原点Ｏに最も近い毛穴Ｐ１に対応する被認証者の毛穴が一つの場合を例として説明しているが、毛穴Ｐ１を含む検索範囲Ｋの中に複数の毛穴が検出された場合には、まず、一の毛穴に基づいて調整した座標系を用いて照合を行い、照合されなかった場合に、他の毛穴によって座標系を調整する処理を行ってもよい。
【００４６】
照合部２０は、上記した手順によって、登録された毛穴パターンと、被認証者の毛穴パターンとを照合する。照合部２０は、位置が一致する毛穴の数が所定の閾値（例えば、３０個）以上ある場合に、被認証者の毛穴パターンが登録された毛穴パターンと一致すると判定し、位置が一致する毛穴の数が所定の閾値に満たない場合には、被認証者の毛穴パターンが登録された毛穴パターンと一致しないと判定する。この閾値や検索範囲Ｋの大きさを調節することによって認証の精度を調整することができる。なお、ここでは、一致する毛穴の数が閾値以上であるか否かによって照合を行っているが、これは照合の行う手法の一例に過ぎない。例えば、毛穴位置の一致する割合が所定の閾値以上であるか否かによって照合を行ってもよい。
【００４７】
照合部２０は、被認証者の毛穴のパターンと、登録者ＤＢ２２に保存された全登録者の毛穴のパターンデータとを比較し、被認証者の毛穴パターンが登録者ＤＢ２２に保存されたいずれかのデータと一致する場合には認証結果をＯＫとし、いずれのデータとも一致しない場合には、被認証者の認証結果をＮＧとする。
【００４８】
図７は、本実施の形態の認証装置１０の動作を示すフローチャートである。
認証装置１０は、まず、被認証者の鼻を含む皮膚の画像を撮像する（Ｓ１０）。次に、認証装置１０は、被認証者の画像から左右の小鼻を特徴点として抽出する（Ｓ１２）。認証装置１０は、被認証者の画像と小鼻の標準画像とをマッチングして特徴点を抽出する。
【００４９】
次に、認証装置１０は、被認証者の画像から毛穴を抽出する（Ｓ１４）。認証装置１０は、左右の小鼻の中心を原点とする極座標系を設定し、抽出した毛穴の極座標系における位置データを算出する（Ｓ１６）。
【００５０】
続いて、認証装置１０は、被認証者の毛穴のパターンデータが、登録者ＤＢ２２に保存されたいずれかの毛穴のパターンデータに一致するか否かを照合する照合処理を行う。認証装置１０は、撮像条件の相違等による画像の映り方の違いをキャンセルするために、被認証者の画像の座標系を調整する（Ｓ１８）。認証装置１０は、登録者ＤＢ２２に保存されたパターンデータのうち、原点に最も近い毛穴に対応する被認証者の毛穴を検出する。原点に最も近い毛穴と被認証者の毛穴の位置が異なる場合には、被認証者の毛穴が登録者ＤＢ２２に毛穴に一致するように、座標系を調整する。
【００５１】
次に、登録者ＤＢ２２に保存されたパターンデータで規定される各毛穴データに一致する被認証者の毛穴をカウントする（Ｓ２０）。照合部２０は、カウント値が所定の閾値以上か否かを判定する（Ｓ２２）。カウント値が閾値以上の場合には、被認証者の画像が登録者の画像に一致すると判定し（Ｓ２４）、その結果を出力する（Ｓ３０）。カウント値が閾値に満たない場合には、座標系の調整が可能か否かを判定する（Ｓ２６）。座標系の調整が可能な場合、すなわち登録者のパターンデータにおける原点に最も近い毛穴に対応する別の毛穴が被認証者の画像に存在する場合には、座標系を調整する処理に戻って、その別の毛穴に基づいて座標を調整し（Ｓ１８）、照合の処理を再度行なう（Ｓ２０、Ｓ２２）。座標系の調整が不可能な場合には、被認証者の画像が登録者の画像と一致しないと判定し（Ｓ２８）、その結果を出力する（Ｓ３０）。
以上、第１の実施の形態の認証装置１０について説明した。
【００５２】
第１の実施の形態の認証装置１０は、被認証者の画像中の毛穴のパターンと、登録者ＤＢ２２に保存された毛穴のパターンとを照合して、被認証者の認証を行なうことにより、精度良く認証を行なうことができる。
【００５３】
第１の実施の形態の認証装置１０は、小鼻の中心を原点とする座標系によって毛穴の位置を特定し、被認証者の毛穴と登録者の毛穴とを比較するので、照合を容易に行なうことができる。
【００５４】
また、第１の実施の形態の認証装置１０は、被認証者の毛穴の位置データを規定する座標系を設定する際に、被認証者の画像において小鼻の中心に最も近い毛穴の位置が、登録者の毛穴の位置に一致するように被認証者の画像の座標系を調整するので、撮像条件等の相違により、登録者と被認証者とで小鼻の中心が異なって撮像されても、毛穴を規定する座標系を適切に設定することができる。
【００５５】
また、鼻の周辺の毛穴の画像を取得して登録者ＤＢ２２に登録することによって認証を行なうことができるので、犯罪捜査に利用される指紋よりも、抵抗なく毛穴のパターンのデータを提供してもらうことができ、認証装置１０の普及が見込める。また、虹彩による認証のように、目を撮像デバイスに近づける必要がないので、抵抗感なく撮像を行える。
【００５６】
（第２の実施の形態）
図８は、本発明の第２の実施の形態の認証装置３０の構成を示す図である。第２の実施の形態の認証装置３０は、画像取得部１２と、色調整部３２と、特徴点抽出部１４と、照合部３４と、結果出力部２４とを備えている。画像取得部１２、特徴点抽出部１４、結果出力部２４の構成は、第１の実施の形態の認証装置１０と同じである。第２の実施の形態の認証装置３０は、照合部３４による照合の手順が異なる。また、第２の実施の形態の認証装置３０は、取得した被認証者の画像の色レベルを比較対象の登録者の画像の色レベルに合わせる色調整部３２を備えている。
【００５７】
図９（ａ）および図９（ｂ）は、第２の実施の形態における照合部３４による照合の手順を説明するための図である。図９（ａ）は登録者の画像を示す図、図９（ｂ）は被認証者の画像を示す図である。第２の実施の形態では、照合部３４は、個々の毛穴の位置に基づいて毛穴のパターンを照合するのではなく、被認証者の画像と登録者の画像の差分に基づいて、毛穴のパターンが一致するか否かを総合的に照合する。
【００５８】
照合部３４は、まず、図９（ａ）に示すように、登録者の皮膚の画像を複数の領域に分割する。次に、分割された領域の中で、基準点（左右の小鼻の中心点）Ｏを含む領域Ｅ１に対応する領域ｅ１を被認証者の画像から検索する。具体的には、照合部３４は、被認証者の画像において基準点Ｏを含む検索範囲Ｋを設定し、検索範囲Ｋの一隅（例えば左上）に領域Ｅ１と同じ形状の領域を設定し、そこから１ピクセルずつ設定領域を移動して、領域Ｅ１と設定領域との差分を求めていく。検索範囲Ｋの中で、領域Ｅ１との差分が最小となる設定領域を領域Ｅ１に対応する領域ｅ１として決定する。
【００５９】
照合部３４は、分割された領域Ｅ１に隣接する領域Ｅ２に対応する領域、さらに領域Ｅ２に隣接する領域Ｅ３に対応する領域を順次決定していき、被認証者の画像において、登録者の各領域に対応する領域を決定する。例えば、領域Ｅ２に対応する領域を求める際には、既に領域Ｅ２の左側の境界は決定されているので、左側の境界を既知として検索を行ってもよい。登録者の画像と、被認証者の画像との撮像条件が異なる場合には、登録者の画像で分割された領域に対応する被認証者の画像中の領域が同じ形状になるとは限らないので、対応する領域を検索する際に３次元のアフィン変換、または２次元での自由変形を行なって、対応する領域を変形してもよい。
【００６０】
分割された各領域に対応する領域を検出した後に、照合部３４は、各領域について求めた被認証者と登録者の画像の差分の総和をとって、画像全体の差分を求める。この差分が所定の閾値より小さい場合に、照合部３４は、被認証者と登録者とが一致すると判定する。
【００６１】
図１０は、第２の実施の形態の認証装置３０の動作を示すフローチャートである。
認証装置３０は、まず、被認証者の鼻を含む皮膚の画像を撮像する（Ｓ４０）。認証装置３０は、取得画像の色レベルの平均値が、登録者ＤＢ３６から読み出した比較対象の登録者の画像の色レベルの平均値と同じ値になるように被認証者の画像の色レベルを調整する（Ｓ４２）。認証装置３０は、被認証者の画像から左右の小鼻を特徴点として抽出する（Ｓ４４）。
【００６２】
次に、認証装置３０は、登録者の画像を複数の領域に分割し（Ｓ４６）、分割した各領域に対応する領域を被認証者の画像の中から検索する（Ｓ４８）。認証装置３０は、対応する全領域の差分の総和を求め、差分の総和が所定の閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ５０）。差分の総和が所定の閾値以下の場合（Ｓ５０でＹＥＳ）、認証装置３０は、被認証者の画像と登録者の画像が一致すると判定し（Ｓ５２）、その結果を出力する（Ｓ５６）。差分の総和が所定の閾値より大きい場合（Ｓ５０でＮＯ）、認証装置３０は、被認証者の画像と登録者の画像が一致しないと判定し（Ｓ５４）、その結果を出力する（Ｓ５６）。
以上、第２の実施の形態の認証装置３０の構成および動作について説明した。
【００６３】
第２の実施の形態の認証装置３０は、毛穴を識別可能な解像度で撮像された登録者と被認証者の画像を照合することによって認証を行なうので、一つ一つの毛穴の位置を検出せずに、毛穴のパターンを総合的に照合することができる。
【００６４】
また、第２の実施の形態の認証装置３０は、登録者の画像を複数の領域に分割し、分割された領域に対応する被認証者の画像の領域を検出し、対応する領域どうしで画像の差分を求めるので、登録者の画像と被認証者の画像の撮像角度等が異なる場合にも、適切に対応する領域どうしを比較して毛穴のパターンの照合を行なえる。
【００６５】
なお、本実施の形態では、登録者の画像を複数の領域に分割し、分割された領域に対応する領域を被認証者の画像から求める例について説明したが、逆に、被認証者の画像を複数の領域に分割し、分割された領域に対応する領域を登録者の画像から求めてもよい。
【００６６】
以上、本発明の認証装置について、実施の形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではない。
【００６７】
上記した実施の形態では、毛穴のパターンの照合の方法として２つの例を説明したが、別の手法で毛穴のパターンの照合を行なってもよい。例えば、比較対象の画像を複数の領域に分割し、各領域に何個の毛穴の含まれるかを求め、毛穴分布マップを生成し、毛穴分布マップが一致するか否かによって照合を行なうことも可能である。
【００６８】
上記した実施の形態では、登録者のパターンデータにおいて原点に最も近い毛穴に対応する被認証者の毛穴の位置を用いて座標系を調整する例について説明したが、座標系を一律にシフトするのではなく、領域ごとに座標系を調整してもよい。
【００６９】
図１１は、座標系の調整の別の例を示す図である。領域ごとに座標系を調整する方法では、原点に近い方から毛穴の照合を行いつつ座標系を調整していく。図１１は、登録者の毛穴Ｐ３と被認証者の毛穴Ｐ１３とを比較した時点の様子を示す図である。被認証者の毛穴Ｐ１３は、登録者の毛穴Ｐ３に対してベクトル（−Ｖ２）ずれている。この場合、原点Ｏから毛穴Ｐ１３へ引いた直線Ｌ１に対する垂線Ｌ２によって分割される領域のうち、原点Ｏを含まない方の領域Ｒにある被認証者の毛穴Ｐ１４〜Ｐ１７の位置をベクトルＶ２だけ移動して毛穴Ｐ１４´〜Ｐ１７´とする。以下同様に、対応する毛穴のずれに基づいて、その毛穴より原点Ｏから遠い領域の被認証者の毛穴の位置を移動する。
【００７０】
このように、毛穴の位置の比較結果に応じて、被認証者の画像の座標系を調整することにより、被認証者の画像と登録者の画像において基準となる点がずれて映っていても、適切な座標系によって撮影条件の相違に起因するずれを吸収してパターンの照合を行える。特に、上記実施の形態のように、立体的な曲面を持つ小鼻の周辺の毛穴を用いて照合を行う場合には、カメラの位置との関係で、毛穴の間隔が実際より広く映ったり狭く映ったりする。例えば、小鼻よりも下の方から撮像した場合には、小鼻の上の方の毛穴の間隔が狭く映り、小鼻の下の方の毛穴の間隔が広く映る。図１１に示す座標系の調整を行なうことにより、このような撮影条件の相違に起因するずれを吸収できる。
【００７１】
上記した実施の形態では認証装置および認証方法について説明したが、本発明は、上記した認証装置１０，３０を実現するためのモジュールあるいは上記した認証方法の各ステップを実行するモジュールを有するプログラムも含む。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明によれば、毛穴のパターンによって適切に個人認証を行えるという効果を有し、例えば、入室管理等に用いられる認証装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】第１の実施の形態の認証装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の認証装置にて用いる極座標系を示す図である。
【図３】登録者ＤＢに保存されたデータの例を示す図である。
【図４】（ａ）が登録された毛穴のパターンデータを示す図である。（ｂ）が被認証者の毛穴のパターンデータを示す。
【図５】（ａ）被認証者の画像と登録者の画像とを重ねて示した図である。（ｂ）は、座標系を調整して被認証者の画像と登録者の画像とを重ねて示した図である。
【図６】（ａ）登録者の毛穴に対応する毛穴の検索範囲を示す図である。（ｂ）被認証者の画像と登録者の画像とを重ねて示した図である。
【図７】第１の実施の形態の認証装置の動作を示す図である。
【図８】第２の実施の形態の認証装置の構成を示す図である。
【図９】（ａ）登録者の画像を示す図である。（ｂ）被認証者の画像を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態の認証装置の動作を示す図である。
【図１１】座標系の調整の別の例を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０  認証装置
１２  画像取得部
１４  特徴点抽出部
１６  毛穴検出部
１８  毛穴位置算出部
２０  照合部
２２  登録者データベース
２４  結果出力部
３０  認証装置
３２  色調整部
３４  照合部
３６  登録者データベース
【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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