(57)【要約】【課題】  精度高くユーザを識別して認証を行うことが可能で、しかも安価なバイオメトリクス認証装置である眼底画像認証装置を提供する。【解決手段】  眼底画像認証装置１は、眼底撮影手段２と、認証処理手段４を備えており、認証処理手段４は、眼底画像を登録した画像データベース１０と、類似度計算処理部１２とを備えている。眼底画像認証装置１は、ユーザの眼底画像を撮影して、画像データベース１０に登録されている眼底画像との類似度を計算し、類似度が予め定められたしきい値以上である場合は、眼底を撮影されたユーザが登録ユーザであると認証する。【選択図】  図１
2008210328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの眼底を撮影する眼底撮影手段と、前記眼底撮影手段によって撮影された画像を用いて前記ユーザの認証を行う認証処理手段とを備えている、眼底画像認証装置であって、
前記認証処理手段が、ユーザの眼底画像が登録されている画像データベースと、前記眼底撮影手段が撮影したユーザの眼底画像と前記画像データベースに登録されている眼底画像との類似度を計算する類似度計算処理部とを含んでおり、
前記認証処理手段は、前記類似度計算処理部によって計算される類似度が予め定めたしきい値以上である場合に、ユーザを画像データベースに登録されている本人であると認証することを特徴とする眼底画像認証装置。
【請求項２】
類似度計算処理部は、眼底撮影手段が撮影した眼底画像と画像データベースに登録されている眼底画像について、画素値又は画素値に基づいて算出される色情報の特性値の少なくともいずれか一方の値を用いて類似度を計算することを特徴とする請求項１に記載の眼底画像認証装置。
【請求項３】
類似度計算処理部は、眼底撮影手段が撮影した眼底画像と画像データベースに登録されている眼底画像について、濃度変化の比較の結果に基づいて、類似度を計算することを特徴とする請求項１又は２に記載の眼底画像認証装置。
【請求項４】
類似度計算処理部は、眼底撮影手段が撮影した眼底画像と画像データベースに登録されている眼底画像について、視神経乳頭部の形状の比較の結果に基づいて、類似度を計算することを特徴とする請求項１乃至３に記載の眼底画像認証装置。
【請求項５】
類似度計算処理部は、眼底撮影手段が撮影した眼底画像と画像データベースに登録されている眼底画像について、黄斑部の濃度分布の比較の結果に基づいて、類似度を計算することを特徴とする請求項１乃至４に記載の眼底画像認証装置。
【請求項６】
認証処理手段は、眼底画像の中の視神経乳頭の領域と黄斑部の領域を識別し、前記識別された視神経乳頭の領域と黄斑部の領域の位置と大きさの情報に基づいて、眼底撮影手段が撮影した眼底画像全体の位置合わせを行う画像補正部を含むことを特徴とする請求項１乃至５に記載の眼底画像認証装置。
【請求項７】
画像補正部は、眼底撮影手段が撮影した眼底画像に対して、平行移動処理、拡大縮小処理、回転処理、変形処理の中の少なくとも１以上の画像処理を行うことによって、画像データベースに登録されている眼底画像との位置合わせを行うことを特徴とする請求項６に記載の眼底画像認証装置。
【請求項８】
認証処理手段の類似度計算処理部によって計算された類似度の計算結果を２次元の分布図として表示する表示手段を更に備えていることを特徴とする請求項１乃至７に記載の眼底画像認証装置。
【請求項９】
ユーザの眼底画像を撮影する撮影手順と、
撮影された眼底画像と、画像データベースに登録されている眼底画像との類似度を計算する類似度計算手順と、
計算された類似度が予め定めたしきい値以上である場合に、眼底画像を撮影されたユーザが画像データベースに登録されている本人であると認証する認証手順とをコンピュータに実行させるための眼底画像認証プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、身体の特徴を利用してユーザ認証を行うバイオメトリクス認証の技術に関する。特に、ユーザの眼底画像を撮影し、予め登録されている眼底画像と比較解析することにより、ユーザが登録されている本人であるか否かを識別して認証することができる眼底画像認証装置と、眼底画像認証プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、情報のアクセス制御や入退室の管理が必要とされる場合には、ユーザＩＤとパスワードを用いた認証が広く行われてきた。しかし近年、より厳密なセキュリティ管理を行う要求が高まっており、この要求に応えるために、ユーザの身体の特徴を利用した認証であるバイオメトリクス認証の技術が開発されている。
【０００３】
身体の特徴を認証に利用するためには、その特徴が、数値化したデータの形で保存できること、万人が異なる特徴を持っていること、及び体調や加齢による特徴の変化が少ないこと等が条件となる。そしてこれらの条件に該当する身体の特徴としては、指紋、手のひらや腕の血管パターン、虹彩、眼底等が知られている。
【０００４】
特許文献１には、眼底画像を用いた個人識別装置が開示されている。特許文献１の個人識別装置は、ユーザの眼底画像を撮影してその画像の視神経乳頭を検出し、視神経乳頭の中心から所定の軌道上にある血管を特定してその血管の位置データを算出し、予め登録されている血管の位置データと比較することにより、個人を識別している。
【特許文献１】特開平７−２１３５１１号公報
【０００５】
特許文献１の個人識別装置によって得られる血管の位置のデータは、視神経乳頭からの距離を表す一次元のデータである。このため、体調や加齢によって血管の位置がわずかに変動した場合に、同一人物であっても他人であると誤認する可能性が否定できなかった。また、血管の位置が偶然類似している他人を、装置に登録されている人物であると誤認する可能性もあった。このため、識別の精度をより向上する技術が求められていた。
【０００６】
又、特許文献１の個人識別装置は、眼底の血管を精度高く検出するために大型のリレー光学系を利用していた。この結果、個人識別装置全体が非常に大型かつ高価なものとなっていた。同時に、このようなリレー光学系によって眼底を撮影しようとした場合には、レンズと眼球との距離を厳密に調整する必要があることから、眼底の撮影に時間がかかり、撮影の効率が悪くなっていた。このため、眼底画像の撮影が容易で、且つより安価な眼底画像認証装置が強く求められていた。
【０００７】
更に、特許文献１の個人識別装置においては、識別によってユーザが装置に登録されているものと別人であるとされた場合に、それがユーザの違いに由来する正しい識別の結果であるのか、あるいは撮影方法や画像の解析方法に由来する誤認であるのかを迅速且つ容易に確認することが困難であった。同様に、多数のユーザの識別結果が全て本人であるとされた場合にも、実際にユーザが全て本人であった正しい識別の結果であるのか、あるいは画像の解析方法や判定基準が誤っていることに由来する誤認であるのかを迅速且つ容易に確認することが困難であった、このため、認証結果の妥当性を容易に確認することのできる眼底画像認証装置が求められていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、より精度高くユーザを識別して認証を行うことが可能な眼底画像認証装置を提供することを目的としている。
【０００９】
本発明のもう一つの目的は、安価でありながら眼底画像を容易に撮影することのできる眼底画像認証装置を提供することを目的としている。
【００１０】
本発明の更なる目的は、認証結果の妥当性の確認を容易に行うことのできる眼底画像認証装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、眼底画像認証装置に関する。本発明の眼底画像認証装置は、ユーザの眼底を撮影する眼底撮影手段と、眼底撮影手段によって撮影された画像を用いてユーザの認証を行う認証処理手段とを備えている。認証処理手段は、ユーザの眼底画像が登録されている画像データベースと、眼底撮影手段が撮影したユーザの眼底画像と画像データベースに登録されている眼底画像との類似度を計算する類似度計算処理部とを含んでいる。本発明の認証処理手段は、類似度計算処理部によって撮影されたユーザの眼底画像と画像データベースに登録されている眼底画像との間で計算される類似度が予め定めたしきい値以上である場合に、眼底を撮影されたユーザが画像データベースに登録されている本人であると精度高く認証する。
【００１２】
請求項２の発明は、眼底画像認証装置の類似度計算処理部に関する。本発明の類似度計算処理部は、眼底撮影手段が撮影した眼底画像と画像データベースに登録されている眼底画像について、画素値又は画素値に基づいて算出される色情報の特性値の少なくともいずれか一方の値を用いて類似度を計算することを特徴とする。画素値又は画素値に基づいて算出される色情報の値を用いて類似度計算処理部が計算する類似度の値は、同一のユーザの眼底を撮影した画像の間で値が大きくなり、異なるユーザの眼底画像では値が小さくなる。
【００１３】
請求項３の発明の類似度計算処理部は、眼底撮影手段が撮影した眼底画像と画像データベースに登録されている眼底画像について、濃度変化の比較の結果に基づいて、類似度を計算することを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明の類似度計算処理部は、眼底撮影手段が撮影した眼底画像と画像データベースに登録されている眼底画像について、視神経乳頭部の形状の比較の結果に基づいて、類似度を計算することを特徴とする。
【００１５】
請求項５の発明の類似度計算処理部は、眼底撮影手段が撮影した眼底画像と画像データベースに登録されている眼底画像について、黄斑部の濃度分布の比較の結果に基づいて、類似度を計算することを特徴とする。
【００１６】
請求項６の発明の眼底画像認証装置の認証処理手段は、眼底画像の中の視神経乳頭の領域と黄斑部の領域を識別し、識別された視神経乳頭の領域と黄斑部の領域の位置と大きさの情報に基づいて、眼底撮影手段が撮影した眼底画像全体の位置合わせを行う画像補正部を含むことを特徴とする。撮影された画像の位置合わせを行うことによって、類似度を計算する際に画像の位置ずれに由来する誤差を排除することができるので、一層精度高くユーザの認証を行うことが可能となる。
【００１７】
請求項７の発明の画像補正部は、眼底撮影手段が撮影した眼底画像に対して、平行移動処理、拡大縮小処理、回転処理、変形処理の中の少なくとも１以上の画像処理を行うことによって、画像データベースに登録されている眼底画像との位置合わせを行うことを特徴とする。
【００１８】
請求項８の発明の眼底画像認証装置は、認証処理手段の類似度計算処理部によって計算された類似度の計算結果を２次元の分布図として表示する表示手段を更に備えていることを特徴とする。本発明の表示装置によって、認証の根拠となっている類似度の計算結果を検証して、認証の妥当性を容易に確認することが可能となる。
【００１９】
請求項９の発明は、眼底画像認証プログラムに関する。本発明の眼底画像認証プログラムは、ユーザの眼底画像を撮影する撮影手順と、撮影された眼底画像と、画像データベースに登録されている眼底画像との類似度を計算する類似度計算手順と、計算された類似度が予め定めたしきい値以上である場合に、眼底画像を撮影されたユーザが画像データベースに登録されている本人であると認証する認証手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によって、精度高くユーザを識別して認証を行うことが可能な眼底画像認証装置を提供することができる。
【００２１】
本発明によって、認証に利用可能な眼底画像を容易に撮影することのできる眼底画像認証装置を安価に提供することができる。
【００２２】
本発明によって、認証に用いた眼底画像の類似度の計算結果を表示することによって、認証結果の妥当性を容易かつ迅速に確認することのできる眼底画像認証装置を提供することができる。
【実施例】
【００２３】
以下に、本発明の画像撮影装置の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２４】
（実施例１） 本実施例の眼底画像認証装置１のブロック構成図を図１に示す。本実施例の眼底画像認証装置１は、眼底撮影手段２と、認証処理手段４とを備えている。認証処理手段４は、１台のコンピュータによって構成されており、画像データベース１０と、類似度計算処理部１２とを備えている。画像データベース１０には、認証を受けるユーザの眼底画像のデータが、１又は２以上登録されている。
【００２５】
本実施例における眼底撮影手段２は汎用の眼底カメラで構成されており、ユーザの眼底をデジタル画像で撮影する。眼底撮影手段２は、入退室管理を行う部屋の出入口、秘密に管理される必要のあるデータを記憶しているコンピュータ、若しくは現金自動預払機等の認証を必要とする装置に容易に配置することができる。眼底撮影手段２で撮影される画像には、各画素毎に、画素の位置に対応する２次元の座標データと、色調の情報であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３種類の画素値データからなる画素データが含まれる。
【００２６】
本実施例の眼底画像認証装置１によって行われるユーザの認証のための処理を、図２のフローチャートに示す。以下、フローチャートに従って、眼底画像認証装置１の構成と処理の内容を詳細に説明する。
【００２７】
図２のステップＳ２において、認証を受けることを希望するユーザは、眼底画像認証装置１に既に登録されている側の眼を、眼底撮影手段２に撮影させる。撮影された眼底画像３０の一例を、図３に示す。図３に示されるように、眼底画像３０には、視神経乳頭部３２と、視神経乳頭部３２から伸びて網膜上を走行する複数の血管３４と、黄斑部３６が撮影される。通常、カラー撮影された眼底画像３０では、視神経乳頭部３２は眼底の他の部分よりも明るく、色が薄く撮影される一方で、血管３４と黄斑部３６は、他の部分よりも暗く、色が濃く撮影される。
【００２８】
眼底撮影手段２が撮影した眼底画像３０の画素データは、類似度計算処理部１２によって、画像データベース１０に登録されている眼底画像との類似度を計算される（ステップＳ４）。類似度計算処理部１２は、眼底画像３０と、画像データベース１０から取り出された１枚の眼底画像との、それぞれの画素データの中のＲＧＢ値を用いて、画像の濃度勾配を計算する。そして、この勾配の大きさから定義されるエッジ強度を用いて、眼底画像３０と画像データベース１０から取り出された１枚の眼底画像との相互相関特徴量を計算する。本ステップで計算された相互相関特徴量は、類似度としてユーザの本人確認に用いられる。式１は、相互相関特徴量Ｃを求める式である。ここで、式中の配列(i,j)は画素の座標を表している。又、Ａ（i,j）は眼底画像３０の所定の座標におけるエッジ強度を表しており、Ｂ（i,j）は画像データベース１０から取り出された眼底画像の所定の座標におけるエッジ強度を表している。
【００２９】
【数１】
2008210328.tif 000003
【００３０】
ステップＳ６で、類似度計算処理部１２は、計算された類似度の値を予め設定されたしきい値と比較して、判定を行う。類似度がしきい値以上であった場合は、眼底画像３０を撮影されたユーザが、画像データベース１０に眼底画像を登録したユーザ本人であると判定する。類似度がしきい値未満であった場合は、眼底画像３０を撮影されたユーザは、画像データベース１０に眼底画像を登録したユーザとは異なる人物であると判定する。類似度がしきい値未満であって、且つ画像データベース１０に類似度の計算に用いられていない他の眼底画像が登録されている場合には、類似度計算処理部１２は、画像データベース１０から類似度を計算していない眼底画像を取り出して、類似度の計算と判定を再度繰り返す。類似度の値は、全く同一の画像との間では１．０となり、異なる画像との間では０．０に近い値となる。同一ユーザの眼底を撮影した画像によって計算された類似度は、０．６から１．０までの範囲の値を取る。そこで、本実施例におけるしきい値は、０．６に設定されている。
【００３１】
ステップＳ６の類似度の判定によって、ユーザの本人確認がなされた場合には、ステップＳ８がイエスとなって、ユーザの認証が行われ、処理が完了する。もし、ステップＳ６の類似度の判定によって、眼底画像３０を撮影されたユーザが、画像データベース１０に眼底画像を登録した全てのユーザと異なる人物であると判定された場合には、ステップＳ８はノーとなって、ユーザの認証は行われずに、処理はステップＳ１０に進む。ここで、再度眼底画像を撮影する指示がユーザから出された場合は、ステップＳ１０がイエスとなって、処理はステップＳ２に戻り、眼底画像の撮影から認証までの処理が繰り返される。本人確認がなされず、且つ撮影の指示が出されない場合は、ステップＳ１０がノーとなって、ユーザの本人確認が行われなかった状態で処理が終了する。
【００３２】
本実施例の眼底画像認証装置１の類似度計算処理部１２は、眼底撮影手段２により撮影されたユーザの眼底画像と、画像データベース１０に登録されている眼底画像との類似度を、画素値データから得られるエッジ強度に基づいて計算して、ユーザの本人認証をおこなっている。画素値データを取得する眼底撮影手段２には、汎用型の眼底カメラを適用可能であるので、高価な赤外線撮影装置やリレー光学系を利用した従来の撮影装置と比較すると、非常に安価に眼底画像認証装置１を構成することができる。
【００３３】
（実施例２） 本実施例の眼底画像認証装置２１のブロック構成図を図４に示す。本実施例の眼底画像認証装置２１は、眼底撮影手段２と、認証処理手段１４の他に、ＩＤ情報入力手段６と、表示手段８とを備えている。認証処理手段１４は、１台のコンピュータによって構成されており、画像データベース１０と、類似度計算処理部２０と、画像検索処理部１６と、画像補正部１８とを備えている。
【００３４】
本実施例における眼底撮影手段２には、実施例１と同様に汎用の眼底カメラが使用される。また、画像データベース１０には、ユーザの眼底画像が、ＩＤ情報と関連づけられて複数登録されている。本実施例で利用されるＩＤ情報は、ユーザごとに一意に付与された数値であるが、氏名、性別、生年月日といった情報を補助的に登録してＩＤ情報として利用することも可能である。
【００３５】
本実施例の眼底画像認証装置２１が行うユーザの認証のための処理を、図５のフローチャートに示す。以下、フローチャートに従って、眼底画像認証装置２１の構成と処理の内容を詳細に説明する。
【００３６】
ステップＳ１２において、ユーザは自身のＩＤ情報をＩＤ情報入力手段６に入力する。本実施例におけるＩＤ情報入力手段６はキーボードであって、ユーザはこのキーボードを用いてＩＤ情報を手入力する。このほか、ＩＤ情報入力手段６を、カードリーダ、ＩＣタグリーダ、バーコードリーダ等で構成することにより、磁気カード、ＩＣタグ、バーコード等の入力補助手段を用いてＩＤ情報の入力を行うことも可能である。
【００３７】
ステップＳ１４で、ユーザは、眼底撮影手段２によって眼底画像を撮影される。ステップＳ１６で、認証処理手段１４は、ユーザのＩＤ情報が入力されると、画像検索処理部１６によって、画像データベース１０に登録されている眼底画像の中から、入力されたものと同じＩＤ情報を付与されている眼底画像を選択する。以下、本実施例の中では、画像検索処理部１６が画像データベース１０から選択した眼底画像を、ユーザ登録画像とも称する。
【００３８】
ステップＳ１８で、認証処理手段１４の画像補正部１８は、撮影されたユーザの眼底画像を補正して、ユーザ登録画像とより正確に比較できるように位置合わせを行う。
【００３９】
画像補正部１８が行う位置合わせの処理について、更に詳細に説明する。図３の眼底画像３０から明らかであるように、眼底画像では、視神経乳頭３２が、周辺部とは明らかに異なる色調で明瞭に撮影される。画像補正部１８は、位置合わせを行う各々の眼底画像に撮影されている視神経乳頭３２の大きさを検出して、ユーザ登録画像の視神経乳頭部の大きさに、撮影されたユーザの眼底画像の視神経乳頭３２の大きさを略一致させるよう、撮影されたユーザの眼底画像全体を拡大又は縮小することにより、画像の奥行き方向に関する位置合わせを行う。画像を拡大する場合には、画像を構成する画素の行列の間に拡大率にあわせて等間隔に新たな画素を挿入し、挿入された新たな画素に対して、隣り合う既存の画素値を線形補間して定義する。又、画像を縮小する場合には、縮小率に合わせて画素値の平均を算出し、縮小画像を作成する。次に画像補正部１８は、各々の画像の視神経乳頭３２周辺の画素値の濃度分布を一致させるように、撮影されたユーザの眼底画像の平行移動と回転移動による位置の補正を行う。
【００４０】
ステップＳ２０で、認証処理手段１４の類似度計算処理部２０は、位置合わせの行われたユーザの眼底画像とユーザ登録画像について、第１実施例の式１を用いて同一の座標値にある画素値データの中のＲＧＢ値を１画素ずつ比較することにより、領域毎の相互相関特徴量を計算する。本実施例においては、式１のＡ（i,j）は撮影された眼底画像の座標（i,j）における画素値であり、Ｂ（i,j）はユーザ登録画像の座標（i,j）における画素値である。本ステップで求められた相互相関特徴量は、類似度の値として、判定に用いられる。
【００４１】
ステップＳ２２で、類似度計算処理部２０は、類似度の値を予め設定されたしきい値と比較することにより、類似度の判定を行う。類似度がしきい値以上であった場合は、眼底画像を撮影されたユーザが、画像データベース１０に眼底画像をユーザ登録したユーザ本人であると判定し、ユーザの本人確認がなされたとみなす。類似度がしきい値未満であった場合は、眼底画像を撮影されたユーザが画像データベース１０に眼底画像を登録したユーザとは異なる人物であると判定する。本実施例におけるしきい値は、０．６に設定されている。
【００４２】
ステップＳ２２の類似度の判定によって、ユーザの本人確認がなされた場合には、ステップＳ２４がイエスとなって、ユーザの認証が行われ、処理が完了する。もし、ステップＳ２２の類似度の判定によって、眼底画像を撮影されたユーザが、画像データベース１０に眼底画像を登録したユーザと異なる人物であると判定された場合には、ステップＳ２４はノーとなって、ユーザの認証は行われずに、処理はステップＳ２６に進む。ここで、再度認証を受けるための指示がユーザから出された場合は、ステップＳ２６がイエスとなって、処理はステップＳ１２に戻り、ユーザのＩＤ情報の入力から認証までの処理が繰り返される。本人確認がなされず、且つユーザから再度認証を受けるための指示が出されない場合、ステップＳ２６がノーとなって処理はステップＳ２８に進む。
【００４３】
ステップＳ２８で認証処理手段１４は、表示手段８に類似度の計算結果を２次元で表示する。そして、管理者に確認処理を促す。表示手段８に表示される類似度の計算結果の一例を、図６に示す。図６の類似度の計算結果は、図７に示す撮影されたユーザの眼底画像と図８に示すユーザ登録画像との間で、画素値を用いて行った類似度の計算結果を領域毎に１０段階の分布図として表したものであって、類似度の高い部分は色が薄く、類似度が低い部分は色が濃くなるように表現されている。図６に示した類似度の計算結果では、視神経乳頭と黄斑部の一部に類似度が高い部分があるものの、全体として類似度が低く表示されており、眼底画像を撮影されたユーザは、眼底画像が登録されているユーザと同一である可能性が低いことが容易に確認される。
【００４４】
管理者は、ステップＳ３０で、表示手段８に表示された図６の画像を確認する。もし、認証が行われなかった理由が、撮影の条件変動あるいは類似度判定の処理の誤りにあると確認された場合には、ユーザに対して再度認証のための手順を繰り返すように依頼する。又、眼底画像認証装置２１が正しく認証を行っており、ユーザが登録されているユーザと同一人物でない可能性が高い場合には、ユーザに対してＩＤ情報の誤入力の可能性を警告し、一旦処理を終了する。
【００４５】
尚、本実施例の眼底画像認証装置２１は、撮影されたユーザの眼底画像と、ユーザ登録画像との類似度が高く、本人であると認証された場合にも、その類似度の計算結果を２次元画像で表示することが可能である。図９に、類似度が高く、本人であると確認された場合に、管理者が確認のために結果を表示させた一例を示す。図９の類似度の計算結果は、図１０に示す撮影されたユーザの眼底画像と図１１に示すユーザ登録画像との間で、類似度の計算を行った結果を示すものである。図９に示す類似度の計算結果は、図６と同様に、類似度の高い部分は色が薄く、類似度が低い部分が濃い色で表現されている。図９に示した類似度の計算結果では、周縁の一部に類似度が低い部分があるものの、視神経乳頭、網膜、黄斑部等で全体として類似度が高く、眼底画像を撮影されたユーザは、眼底画像が登録されているユーザと同一であるとされた認証結果が妥当であることが容易に確認される。
【００４６】
本実施例の眼底画像認証装置２１に多数のユーザの眼底画像を登録し、眼底撮影手段２によって眼底画像を撮影して類似度計算を行い、本人であるか否かの認証をおこなった結果、本実施例の眼底画像認証装置２１は、本人ではない他人を本人であると誤認する他人受入率（FAR）が０．００００４％であり、本人を他人であると誤認する本人拒否率(FRR)が０．００００９％であることが明らかとなった。眼底画像認証装置２１の他人受入率及び本人拒否率とを、他の指紋、虹彩、顔、静脈等を用いたバイオメトリクス認証装置の他人受入率及び本人拒否率と比較した結果、眼底画像認証装置２１がより高精度に認証を行うことが可能であることが検証された。
【００４７】
本実施例の眼底画像認証装置２１は、眼底画像の画素値を用いて類似度を求めることによって、非常に精度高くユーザを識別して認証を行うことが可能である。又、ＩＤ情報入力手段６と画像検索処理部１６を備えていることによって、多数のユーザが画像データベースに登録されている場合であっても、効率よくユーザの本人確認を進めることができる。更に、本実施例の眼底画像認証装置２１は、認証の根拠となった類似度の計算結果を２次元画像によって表示手段８に表示できるため、認証の妥当性を迅速且つ容易に確認することが可能である。
【００４８】
（実施例３） 実施例３の眼底画像認証装置は、類似度計算処理部が、眼底画像の画素値中のＧ値で計算される相互相関特徴量を第１の類似度の値として判定に用いている。これに加えて、視神経乳頭の輪郭を抽出し、その形状を比較して計算される相互相関特徴量を、第２の類似度の値として用いて判定に用いている。類似度の計算処理以外の識別と認証の処理の内容、及びその他の装置の構成については実施例２と同様であり、重複説明を省略する。
【００４９】
眼底画像の中で、通常、視神経乳頭の辺縁部は、網膜よりも明るいオレンジ色で撮影される。又、陥凹部は、この辺縁部よりも更に輝度の高い薄いオレンジ色で撮影される。本実施例の類似度計算処理部は、このような視神経乳頭部の辺縁部と陥凹部の網膜の画素値の違いを用いて、撮影されたユーザの眼底画像と、ユーザ登録画像のそれぞれに撮影されている視神経乳頭部を特定する。そして、視神経乳頭の形状と陥凹部の形状を数値化して類似度を算出する。類似度は視神経乳頭部の形状と陥凹部の形状が完全に一致する場合に１．０となり、これらの形状が全く異なる場合に０．０となるように正規化される。
【００５０】
実施例３の眼底画像認証装置は、このようにして求められた２種類の類似度の各々に対して予め定められたしきい値との比較を行って判定を行っている。そして、これら２種類の判定の結果を総合的に判断して本人確認を行うことにより、一層精度高くユーザを識別して認証を行うことが可能である。
【００５１】
（実施例４）  実施例４の眼底画像認証装置の類似度計算処理部は、各々の画像における血管と網膜の画素値の違いを利用して血管部を抽出し、主要な太い血管部についてのみ、その画素値を用いて類似度を算出している。類似度の算出には、実施例２の類似度の算出と同様に、画素値の相互相関特徴量が用いられる。更に本実施例の眼底画像認証装置は、画素値に加えて、血管が交叉している位置及び血管が分岐している位置の座標を類似度の算出に用いている。即ち、本実施例の類似度計算処理部は、撮影されたユーザの眼底画像と、ユーザ登録画像における血管の交叉と分岐の位置が非常によく一致する場合に類似度が高くなり、交叉と分岐の位置が異なる場合に類似度が低くなるように重み付けの処理を加えている。
【００５２】
実施例４の眼底画像認証装置は、眼底画像の主要な血管部のみを類似度計算の対象としているため、認証処理全体をより高速化することが可能である。
【００５３】
（実施例５） 実施例５の眼底画像認証装置の類似度計算処理部は、各々の画像における黄斑部の濃度分布を利用して相互相関特徴量を計算し、この値を類似度の判定に利用することを特徴とする。その他の装置の構成と、各処理部が行う処理の内容及び効果については、実施例２と同様であり、重複説明を省略する。本実施例の眼底画像認証装置は、実施例４の眼底画像認証装置と同様、眼底画像の黄斑部のみを類似度計算の対象としているため、認証処理全体をより高速化することが可能である。
【００５４】
これまで説明したように、本発明の眼底画像認証装置は、単独で非常に高精度な認証を行うことができる。一方で、パスワードとＩＤを用いる方法に代表される他の認証方法と組み合わせることによって、より一層精度の高い確実な認証を行うことが可能となる。
【００５５】
以上、実施例によって本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、本実施例における眼底画像認証装置の各処理部は、コンピュータに内蔵させる以外に、コンピュータのプログラムの形式で、コンピュータの内部記憶装置に記憶させて順次実行させることができる。また、類似度の計算に用いる画像の特性としては、画素値のＲＧＢ値以外に、ＲＧＢ値に基づいて算出される輝度、彩度、明度といった色情報を利用することが可能である。その他、類似度の表示方法は、通常のコンピュータの出力手段が実行可能な範囲で、任意に変更することが可能である。例えば、類似度を３次元棒グラフで表示させたり、原画像に重ねて表示させたりすることが可能である。又、表示手段には、血管抽出画像、若しくは視神経乳頭や黄斑部の抽出結果等の、処理の過程で生じる結果を表示することが可能である。
【００５６】
本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施例１の眼底画像認証装置１のブロック構成図である。
【図２】実施例１の眼底画像認証装置１によって行われる処理のフローチャートである。
【図３】眼底画像認証装置１の眼底撮影手段２によって撮影された眼底画像の一例を示す図である。
【図４】実施例２の眼底画像認証装置２１のブロック構成図である。
【図５】実施例２の眼底画像認証装置２１によって行われる処理のフローチャートである。
【図６】類似度が低く認証がされなかった場合の計算結果を示す２次元の分布図である。
【図７】撮影されたユーザの眼底画像である。
【図８】撮影されたユーザの眼底画像と同一のＩＤ情報を付与されたユーザ登録画像である。
【図９】類似度が高く認証がされた場合の計算結果を示す２次元の分布図である。
【図１０】撮影されたユーザの眼底画像である。
【図１１】撮影されたユーザの眼底画像と同一のＩＤ情報を付与されたユーザ登録画像である。
【符号の説明】
【００５８】
１，２１    眼底画像認証装置
２    眼底撮影手段
４，１４    認証処理手段
６    ＩＤ情報入力手段
８    表示手段
１０  画像データベース
１２，２０  類似度計算処理部
１６  画像検索処理部
１８  画像補正部
３０  眼底画像
３２  視神経乳頭
３４  血管
３６  黄斑部
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図３】
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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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