(57)【要約】【課題】  可視光画像を用いた認証と赤外線画像を用いた認証とが行える、小型の本人認証装置を提供する。【解決手段】  カメラ１１０は、可視光画像を撮像する機能と、赤外線画像を撮像する機能を備えている。そして、本人認証装置１００は、制御部１５０の制御によって、顔認証を行うときはカメラ１１０から可視光画像が出力され、虹彩認証を行うときはカメラ１１０から赤外線画像が出力される。このように、１台のカメラによって、可視光画像と赤外線画像が撮像できるため、本人認証装置の小型化が図れる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光及び赤外線を検出し、それぞれ可視光画像及び赤外線画像として出力する単一の撮像部と、
前記可視光画像を利用して本人の認証を行う第１の認証部と、
前記赤外線画像を利用して本人の認証を行う第２の認証部と、
を備えることを特徴とする本人認証装置。
【請求項２】
前記第１の認証部は、前記可視光画像から顔全体もしくは一部を抽出して認証を行うことを特徴とする請求項１に記載の本人認証装置。
【請求項３】
前記第２の認証部は、前記赤外線画像から虹彩を抽出して認証を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の本人認証装置。
【請求項４】
前記撮像部は、緑色光を受光する第１の受光部と、青色光を受光する第２の受光部と、赤色光及び赤外線を受光する第３の受光部とを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の本人認証装置。
【請求項５】
前記撮像部は、可視光画像を出力するときは前記第１〜第３の受光部によって得られた画像をすべて出力し、赤外線画像を出力するときは前記第３の受光部によって得られた画像のみを出力することを特徴とする請求項４に記載の本人認証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光画像及び赤外線画像を用いて本人認証を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
本人確認の方法は、３つのカテゴリに大別できる。一つは、鍵やＩＤカードなどによる所有物による認証である。しかし、所有物による認証には、紛失や盗難によりセキュリティが脅かされる。もう一つは、パスワードなどによる知識による認証である。しかし、知識による認証にも、忘却や盗み見などにより、やはりセキュリティ上の問題がある。
【０００３】
近年になって注目されているもう一つの認証方法は、指紋、掌紋、顔、輪郭、虹彩、静脈、声紋などの生体情報による生体認証である。生体認証には、先に示した所有物や知識による認証に伴う「失うこと」によるセキュリティ上の懸念が相当に抑制される。また、ユーザが物や知識を「持つ必要」がないため、利便性が高い認証システムを提供しやすい。
【０００４】
さらに、認証精度向上のために、所有物による認証や知識による認証と生体認証を組み合わせたり、或いは複数の生体認証を複合して行うことによって、最終的に本人確認を行うようなシステムがある（例えば、特許文献１の図１）。
【特許文献１】特開平２００２−２３０５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、生体認証を行うためには、個人が持つ生体情報を、それぞれに対応したセンサによって取得する。例えば、顔による認証は、一般的に可視光画像を用いて行うため、可視光画像を撮像できる撮像デバイスをセンサとして用いる。また、虹彩による認証は、赤外線画像を用いて行われるため、赤外線画像を撮像できる撮像デバイスが必要である。
【０００６】
したがって、一つの本人認証装置で、可視光画像を用いた認証と赤外線画像を用いた認証を行う場合、可視光画像撮像デバイスと赤外線画像撮像デバイスを、本人認証装置に搭載する必要がある。そのため、とくに携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistance）などの小型機器に、このような本人認証装置を実装する場合において、スペースの制約が問題となる。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、可視光画像を用いた認証と赤外線画像を用いた認証とが行える、小型の本人認証装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある態様は、本人認証装置に関する。この装置は、可視光及び赤外線を検出し、それぞれ可視光画像及び赤外線画像として出力する撮像部と、前記可視光画像を利用して本人の認証を行う第１の認証部と、前記赤外線画像を利用して本人の認証を行う第２の認証部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
この態様によれば、１つの撮像部によって、可視光画像と赤外線画像の両方を取得できるので、装置の小型化を図ることができる。
【００１０】
この態様において、前記第１の認証部の結果と前記第２の認証部の結果を複合して本人の認証を行う複合認証部と、を更に備えてもよい。複合して本人認証を行うことにより、認証の精度を向上することができる。したがって、この態様によって、精度の高い小型の本人認証装置を実現することができる。
【００１１】
また、この態様において、前記第１の認証部は、前記可視光画像から顔全体もしくは一部を抽出して認証を行ってもよく、また、前記第２の認証部は、前記赤外線画像から虹彩を抽出して認証を行ってもよい。前記第１の認証部によって顔の認証を行い、前記第２の認証部によって虹彩の認証を行う場合、撮像部に顔を向ければ、同時に虹彩も撮像部に向けられるため、認証を行う者が特に意識することなく、顔による認証と虹彩による認証を行うことができる。
【００１２】
また、前記撮像部は、緑色光を検出する緑色光検出部と、緑色光を受光する第１の受光部と、青色光を受光する第２の受光部と、赤色光及び赤外線を受光する第３の受光部とを備えてもよい。これにより、１つの撮像部で可視光と赤外線の両方を検出することができるとともに、第３の受光部が赤色光と赤外線の両方を受光できるため、赤外線用の受光部を別個に設ける場合と比較して、個々の受光部の面積を大きくできる、若しくは第１〜第３の受光部のうち少なくともどれか１つの個数を増やすことが可能である。
【００１３】
また、前記撮像部は、可視光画像を出力するときは前記第１〜第３の受光部によって得られた画像をすべて出力するようにしてもよいし、赤外線画像を出力するときは前記第３の受光部によって得られた画像のみを出力するようにしてもよい。これにより、１つの撮像部から可視光画像と赤外線画像を分けて出力することが可能となる。
【００１４】
また、前記撮像部は、入射された光の光路上の所定位置に移動可能に配置される赤外線遮断フィルタを更に備え、前記可視光画像を撮像するときは、前記赤外線遮断フィルタを前記光路上に移動させ、前記赤外線画像を撮像するときは、前記赤外線遮断フィルタを退避位置へ移動させるようにしてもよい。これにより、可視光画像を撮像するときに赤外線を遮断できるので、赤外線の影響を受けることなく、撮像部はきれいな可視光画像を出力することができる。
【００１５】
なお、以上の構成要素の任意の組合せや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、１つの撮像部によって、可視光画像と赤外線画像の両方を取得できるので、可視光画像を用いた認証と赤外線画像を用いた認証とが行える、小型の本人認証装置が実現可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態をもとに説明する。この実施の形態は、１台のカメラで可視光画像と赤外線画像を撮像し、可視光画像から顔認証を行い、赤外線画像から虹彩認証を行う本人認証装置に関する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係る本人認証装置１００の構成図である。この本人認証装置１００は、可視光画像と赤外線画像を撮像できるカメラ１１０と、カメラ１１０で撮像された赤外線画像を用いて虹彩認証を行う虹彩認証部１２０と、カメラ１１０で撮像された可視光画像を用いて顔認証を行う顔認証部１３０と、虹彩認証部１２０の認証結果と顔認証部１３０の認証結果を元に、これらを複合して認証を行う複合認証部１４０と、を含む。また、本人認証装置１００はボタンやダイヤルなどによるユーザの指示や操作を受け付ける入力手段から送られてきた信号を受け取るＩ／Ｆ部１６０と、Ｉ／Ｆ部１６０を経由して送られてきたユーザの指示や操作を元に、本人認証装置１００全体を制御する制御部１５０も備えている。なお、カメラ１１０が本発明の「撮像部」の一例である。
【００１９】
図２はカメラ１１０の基本構成を示した構成図である。カメラ１１０は、レンズ１１１と、レンズ１１１で集光された光が投影され、その投影された光を電気信号に変換するＣＣＤ（Charge Coupled Divece）１１２、ＣＣＤ１１２の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１１５、カメラ１１０全体を制御するカメラ制御部１１６を備えている。また、カメラ１１０は、レンズ１１１とＣＣＤ１１２の間の光路上に赤外線遮断フィルタ１１３を備えており、この赤外線遮断フィルタ１１３は駆動機構１１４によって退避位置に移動することができる。
【００２０】
図３は、ＣＣＤ１１２に含まれる受光部の色配列を示した図である。この色配列はベイヤー配列と呼ばれるもので、緑色光を受光する受光部（Ｇ）は市松状に配置され、残りの場所に、青色光を受光する受光部（Ｂ）と赤色光・赤外線を受光する受光部（Ｒ・ＩＲ）が、線順次に配列されている。
【００２１】
このＣＣＤ１１２の受光部で特徴的なのは、赤色光と赤外線を同じ受光部（Ｒ・ＩＲ）で受光できるようになっていることである。赤色光と赤外線を別々の受光部で受光した場合、緑色光用受光部（Ｇ）と青色光用受光部（Ｂ）と合わせ、４つの受光部が必要となるが、本実施の形態のように、赤色光と赤外線を同じ受光部（Ｒ・ＩＲ）で受光することにより、３つの受光部で構成できる。
【００２２】
これにより、４つの受光部を持つ場合と比較して、例えば１つの受光部の面積を大きくしたり、各受光部のうち、少なくとも１つの受光部について、その数を多く割り当てたりすることができる。例えば、図３に示した色配列では、人間の目にとってもっとも感度の高い緑色光用受光部（Ｇ）をその他の受光部（Ｇ）（Ｒ・ＩＲ）よりも多くの数を割り当てている。
【００２３】
続いて、カメラ１１０の動作について説明する。カメラ１１０は、制御部１５０からの信号に従って、可視光画像若しくは赤外線画像のどちらかを撮像し、外部へ出力する。
【００２４】
例えば、カメラ制御部１１６は、制御部１５０より可視光画像を撮像する旨の信号を受け取ると、赤外線遮断フィルタ１１３の位置を判断し、退避位置にあると判断した場合は、駆動機構１１４を制御して赤外線遮断フィルタ１１３を光路上に移動させる。これは、可視光画像が赤外線による影響を受けることを防止するためである。次に、制御部１５０は、ＣＣＤ１１２を駆動させ、緑色光用受光部（Ｇ）、青色光用受光部（Ｂ）、赤色光・赤外線用受光部（Ｒ・ＩＲ）の３つすべての受光部から画像信号を取り出す。取り出された画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１１５によってデジタル信号に変換され、可視光画像として出力される。
【００２５】
また、カメラ制御部１１６は、制御部１５０より赤外線画像を撮像する旨の信号を受け取ると、赤外線遮断フィルタ１１３の位置を判断し、光路上にあると判断した場合は、駆動機構１１４を制御して赤外線遮断フィルタ１１３を退避位置に移動させる。次に、制御部１５０は、ＣＣＤ１１２を駆動させ、赤色光・赤外線用受光部（Ｒ・ＩＲ）のみから画像信号を取り出す。取り出された画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１１５によってデジタル信号に変換され、赤外線画像として出力される。
【００２６】
なお、虹彩による認証を行う場合は、赤外線画像に赤色光の情報が入っていても問題はないが、ＣＣＤ１１２の受光部の前面に赤色光遮断フィルタを更に挿入し、赤色光を取り除くようにしてもよい。この場合、可視光画像撮像時には、この赤色光遮断フィルタを光路上から別の場所に移動させるようにしてもよい。
【００２７】
次に、本人認証装置１００の動作について説明する。ユーザが認証開始のボタンを操作すると、Ｉ／Ｆ部１６０を経由して制御部１５０にその情報が伝わる。すると制御部１５０はカメラ１１０に対し、まず可視光画像を撮像するよう信号を送出する。カメラ１１０は、この信号に基づき、可視光画像を撮像して出力する。一方、制御部１５０は顔認証部１３０と虹彩認証部１２０に対し、現在カメラが可視光画像を出力している旨を示す信号を送出している。顔認証部１３０は、この信号をもとにカメラ１１０から出力されている可視光画像を取り込み、顔認証を行う。一方、虹彩認証部１２０は処理を行わない。
【００２８】
顔認証が終了すると、顔認証部１３０は制御部１５０に対して認証が完了した旨の信号を送出する。制御部１５０はこの信号を受け取ると、カメラ１１０に対し、赤外線画像を撮像する旨の信号を送出する。カメラ１１０は、この信号に基づき、赤外線画像を撮像して出力する。また、制御部１５０は顔認証部１３０と虹彩認証部１２０に対し、現在カメラが赤外線画像を出力している旨を示す信号を送出し、虹彩認証部１２０は、この信号をもとにカメラ１１０から出力されている赤外線画像を取り込み、虹彩認証を行う。この間、顔認証部１３０は何も処理を行わず、先の顔認証の結果を保持しておく。
【００２９】
次に、虹彩認証が完了すると、虹彩認証部１２０は認証結果を保持したうえで、制御部１５０に対して認証が完了した旨の信号を送出する。制御部１５０は、この信号を受け取ると、複合認証部１４０に対し、複合認証を行う旨の信号を送出する。複合認証部１４０は、この信号に基づき、顔認証部１３０に保持されている認証結果と、虹彩認証部１２０に保持されている認証結果を取得し、複合認証を行う。そして、最終的な認証結果を外部に出力する。
【００３０】
なお、上記の説明では顔認証が完了した後に虹彩認証を行うようにしたが、虹彩認証を先に行い、虹彩認証が完了した後に顔認証を行うようにしてもよい。この場合、制御部１５０はカメラ１１０に対して、まず赤外線画像を撮像する旨の信号を送出し、虹彩認証部１２０はカメラ１１０によって撮像された赤外線画像を用いて虹彩認証を行う。虹彩認証が完了すると、次に制御部１５０はカメラ１１０に対して、可視光画像を撮像する旨の信号を送出し、顔認証部１３０はカメラ１１０によって撮像された可視光画像を用いて顔認証を行う。そして、顔認証が完了すると、複合認証部１４０にて虹彩認証の結果と顔認証の結果を複合し、最終的な認証結果を外部へ出力することになる。
【００３１】
また、顔認証と虹彩認証を並列に実施することも可能である。顔認証と虹彩認証を並列に実施することも可能である。この場合、制御部１５０は可視光画像と赤外線画像を交互に撮像し、出力するようにカメラ１１０を制御する。同時に、制御部１５０は顔認証部１３０と虹彩認証部１２０に対して、カメラ１１０から出力されている画像の種類（可視光画像か、赤外線画像か）を示す信号を送出し、顔認証部１３０及び虹彩認証部１２０は、この信号に従って認証に必要な画像を取得し、認証を実施する。
【００３２】
顔認証部１３０及び虹彩認証部１２０は、それぞれ認証が完了すると、制御部１５０を経由して若しくは直接、複合認証部１４０にその旨を通知する。複合認証部１４０は、顔認証部１３０及び虹彩認証部１２０の両方から、認証完了の通知を受け取ると、顔認証部１３０に保持されている認証結果と、虹彩認証部１２０に保持されている認証結果を取得し、複合認証を行う。そして、最終的な認証結果を外部に出力する。
【００３３】
このように、顔認証と虹彩認証を並列に実施することで、認証時間を大きく短縮できる。なお、顔認証部１３０と虹彩認証部１２０のうち、どちらか一方が早く認証を完了した場合、制御部１５０がカメラ１１０を制御して、その後はまだ完了していない認証に対応した画像を出力し続けるようにしてもよい。これによって、更に効率的な本人認証を行える。
【００３４】
以上、本実施の形態に係る構成によれば、１つのカメラで可視光画像と赤外線画像の両方を取得できるので、可視光画像を用いた認証と赤外線画像を用いた認証とが行える小型の本人認証装置が実現できる、という効果を生じる。
【００３５】
なお、本実施の形態では、可視光画像を用いた認証を顔認証としたが、これは例示であり、これに限るものではない。要は、可視光画像を用いた認証であればよい。同様に、本実施の形態では、赤外線画像を用いた認証を虹彩認証としたが、これは例示であり、これに限るものではなく、赤外線画像を用いた認証であればよい。
【００３６】
また、本実施の形態では、複合認証を用いる構成を例示したが、必ずしも複合認証を行う必要はなく、可視光画像を用いた認証と赤外線画像を用いた認証を搭載した本人認証装置であれば、本発明の効果を享受することができる。
【００３７】
ところで、本人認証装置において虹彩等を用いる場合、その撮影のために、赤外線による撮影機能を搭載する必要がある。しかし、赤外線カメラは本来の認証目的以外に不正に使用される危険がある。そこで、赤外線画像撮像機能を有するカメラを搭載した本人認証装置において、不正使用を防止する機能を備える必要がある。
【００３８】
図４は、本発明の別の実施形態に係る本人認証装置２００の構成図である。この実施形態は、赤外線カメラを搭載した認証装置に不正使用を防止する機能を備えたもので、認証方式として虹彩認証を行う例を示している。本人認証装置２００は、赤外線カメラ２１０と、赤外線カメラにより撮像された画像から虹彩を検出する虹彩検出部２３０と、赤外線カメラによって撮像された画像を表示装置２６０に表示する表示部２４０と、虹彩認証を行う虹彩認証部２５０を備えている。
【００３９】
本人認証装置２００の動作について説明する。認証動作が開始されると、赤外線カメラ２１０が駆動されて、赤外線画像が出力される。出力された画像は、虹彩検出部２３０、表示部２４０及び虹彩認証部２５０に送られる。虹彩検出部２３０は、パターンマッチングなどの手法により、赤外線画像中に虹彩が在るか否かを検出し、その結果を表示部２４０に出力する。
【００４０】
表示部２４０は、虹彩検出部２３０から送られてきた信号によって、赤外線画像中に虹彩が在ると判断した場合にのみ、表示装置２６０に赤外線画像を出力する。すなわち、赤外線カメラで撮影された画像は、虹彩が映し出されているものしか表示装置２６０に表示されない。
【００４１】
また、表示部２４０は、表示装置２６０に赤外線画像を出力している間、その旨を通知する信号を虹認証部２５０に出力している。虹彩認証部２５０は、表示部２４０からの信号に基づき、表示装置２６０に赤外線画像が出力されていると判断した時に、虹彩認証を行う。
【００４２】
以上、このような構成によれば、虹彩が赤外線画像に含まれている場合にのみ、表示装置に赤外線画像が表示されるので、赤外線カメラの不正使用を防止することができる。
【００４３】
図５は、本発明の更に別の実施形態に係る本人認証装置２００の構成図である。この構成は、図４に示した本人認証装置２００の構成と類似しているので、本実施の形態に特徴的な点のみを説明し、それ以外の説明は割愛する。
【００４４】
本実施の形態における本人認証装置２００は、可視光カメラ２２０を更に備えている。虹彩検出部２３０には、可視光カメラ２２０から出力された可視光画像が入力され、この可視光画像中に虹彩があるか否かを検出し、その結果を表示部２４０と赤外線カメラ２１０に出力する。
【００４５】
赤外線カメラ２１０は、虹彩検出部２３０の結果から、赤外線画像中に虹彩が在ると判断した場合にのみ駆動され、赤外線画像を表示部２４０と虹彩認証部２５０に出力する。虹彩認証部２５０は、赤外画像が赤外線カメラ２１０から送られてきた時に認証処理を行う。
【００４６】
また、表示部２４０には、赤外線カメラから出力された赤外線画像だけでなく、可視光カメラから出力された可視光画像も入力されるようになっている。そして、虹彩検出部２３０の結果から、赤外線画像中に虹彩が在ると判断した場合は赤外線画像を表示装置２６０に出力し、それ以外の場合は、可視光画像を表示装置に出力する。
【００４７】
以上、このような構成によれば、虹彩が可視光画像に含まれている場合にのみ赤外線カメラが駆動し、表示装置に赤外線画像が表示されるので、赤外線カメラの不正使用を防止することができる。また、虹彩が可視光画像に含まれていない場合は、可視光画像が表示装置に表示されるので、本人認証を行う者が、カメラに向く方向を調整しやすくなるといった利便性が向上する。
【００４８】
なお、図４や図５において、認証方式として虹彩認証を行う例を示したが、それに限るものでなく、赤外線画像を用いる認証方式であれば、本発明の範囲に含まれる。その場合、認証対象が赤外線画像、或いは可視光画像の中に含まれているか否かによって、赤外線画像を表示装置に出力するか否か、もしくは赤外線カメラを駆動させるか否かを判断すればよい。
【００４９】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。これらの実施例は例示であり、それらの各構成要素の組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態に係る本人認証装置の構成図である。
【図２】図１のカメラ１１０の構成図である。
【図３】図１のカメラ１１０に搭載された受光部の色配置を示す図である。
【図４】本発明の別の実施の形態に係る本人認証装置の構成図である。
【図５】本発明の更に別の実施の形態に係る本人認証装置の構成図である。
【符号の説明】
【００５１】
１００  本人認証装置
１１０  カメラ
１１２  ＣＣＤ
１１３  赤外線遮断フィルタ
１１４  駆動機構
１１６  カメラ制御部
１２０  虹彩認証部
１３０  顔認証部
１４０  複合認証部
１５０  制御部
２００  本人認証装置
２１０  赤外線カメラ
２２０  可視光カメラ
２３０  虹彩検出部
２４０  表示部
２５０  虹彩認証部
【図１】
2005339425.tif 000003
【図２】
2005339425.tif 000004
【図３】
2005339425.tif 000005
【図４】
2005339425.tif 000006
【図５】
2005339425.tif 000007