(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被認証者の眼球周辺の撮像画像から抽出した虹彩パターンの特徴量を登録用データベースにあらかじめ登録している虹彩パターンの特徴量と照合することにより個人認証を行う虹彩認証システムにおいて、被登録者の虹彩パターンの特徴量を前記登録用データベースに登録する際に、該被登録者の眼球周辺の撮像画像から虹彩パターンの特徴量を抽出するとともに、該被登録者の時系列的に連続した眼球周辺の撮像画像を取得し、取得した時系列的に連続した眼球周辺の撮像画像から該被登録者の意識下における眼球の動的行動量および無意識下における眼球の動的行動量を取得し、さらに、取得した該被登録者の意識下における眼球の動的行動量および無意識下における眼球の動的行動量から該被登録者の意識下における眼球の動的特徴量および無意識下における眼球の動的特徴量を抽出して、暗号化用の鍵データとして用いることにより、当該被登録者の虹彩パターンの特徴量を暗号化して、前記登録用データベースに登録することを特徴とする虹彩認証システム。
【請求項２】
被認証者の個人認証を行う際に、該被認証者の眼球周辺の撮像画像から虹彩パターンの特徴量を抽出するとともに、該被認証者の時系列的に連続した眼球周辺の撮像画像を取得し、取得した時系列的に連続した眼球周辺の撮像画像から該被認証者の意識下における眼球の動的行動量および無意識下における眼球の動的行動量を取得し、さらに、取得した該被認証者の意識下における眼球の動的行動量および無意識下における眼球の動的行動量から該被認証者の意識下における眼球の動的特徴量および無意識下における眼球の動的特徴量を抽出して、復号化用の鍵データとして用いることにより、前記登録用データベースに暗号化して登録されている虹彩パターンの特徴量のうち、復号化することができた虹彩パターンの特徴量を検索して、検索した虹彩パターンの特徴量を、前記被認証者の眼球周辺の撮像画像から抽出した虹彩パターンの特徴量と照合することにより、被認証者の個人認証を行うことを特徴とする請求項１に記載の虹彩認証システム。
【請求項３】
前記被登録者または前記被認証者の意識下における眼球の動的行動量は、前記被登録者または前記被認証者の瞳孔の移動パターンを示す行動量であり、前記被登録者または前記被認証者の無意識下における眼球の動的行動量は、前記被登録者または前記被認証者の瞼の瞬きパターンを示す行動量を少なくとも含むことを特徴とする請求項１または２に記載の虹彩認証システム。
【請求項４】
前記被登録者または前記被認証者の時系列的な眼球周辺の撮像画像を取得するためのカメラのレンズの前方方向に、前記被登録者または前記被認証者の瞳孔の移動を案内するための表示部として、複数に分割したエリアからなるガイドが備えられていることを特徴とする請求項３に記載の虹彩認証システム。
【請求項５】
被認証者の眼球周辺の撮像画像から抽出した虹彩パターンの特徴量を登録用データベースにあらかじめ登録している虹彩パターンの特徴量と照合することにより個人認証を行う虹彩認証方法において、被登録者の虹彩パターンの特徴量を前記登録用データベースに登録する際に、該被登録者の眼球周辺の撮像画像から虹彩パターンの特徴量を抽出するとともに、該被登録者の時系列的に連続した眼球周辺の撮像画像を取得し、取得した時系列的に連続した眼球周辺の撮像画像から該被登録者の意識下における眼球の動的行動量および無意識下における眼球の動的行動量を取得し、さらに、取得した該被登録者の意識下における眼球の動的行動量および無意識下における眼球の動的行動量から該被登録者の意識下における眼球の動的特徴量および無意識下における眼球の動的特徴量を抽出して、暗号化用の鍵データとして用いることにより、当該被登録者の虹彩パターンの特徴量を暗号化して、前記登録用データベースに登録することを特徴とする虹彩認証方法。
【請求項６】
被認証者の個人認証を行う際に、該被認証者の眼球周辺の撮像画像から虹彩パターンの特徴量を抽出するとともに、該被認証者の時系列的に連続した眼球周辺の撮像画像を取得し、取得した時系列的に連続した眼球周辺の撮像画像から該被認証者の意識下における眼球の動的行動量および無意識下における眼球の動的行動量を取得し、さらに、取得した該被認証者の意識下における眼球の動的行動量および無意識下における眼球の動的行動量から該被認証者の意識下における眼球の動的特徴量および無意識下における眼球の動的特徴量を抽出して、復号化用の鍵データとして用いることにより、前記登録用データベースに暗号化して登録されている虹彩パターンの特徴量のうち、復号化することができた虹彩パターンの特徴量を検索して、検索した虹彩パターンの特徴量を、前記被認証者の眼球周辺の撮像画像から抽出した虹彩パターンの特徴量と照合することにより、被認証者の個人認証を行うことを特徴とする請求項５に記載の虹彩認証方法。
【請求項７】
前記被登録者または前記被認証者の意識下における眼球の動的行動量は、前記被登録者または前記被認証者の瞳孔の移動パターンを示す行動量であり、前記被登録者または前記被認証者の無意識下における眼球の動的行動量は、前記被登録者または前記被認証者の瞼の瞬きパターンを示す行動量を少なくとも含むことを特徴とする請求項５または６に記載の虹彩認証方法。
【請求項８】
前記被登録者または前記被認証者の時系列的な眼球周辺の撮像画像を取得するためのカメラのレンズの前方方向に、前記被登録者または前記被認証者の瞳孔の移動を案内するための表示部として、複数に分割したエリアからなるガイドが備えられていることを特徴とする請求項７に記載の虹彩認証方法。
【請求項９】
前記被登録者または前記被認証者の意識下における眼球の動的行動量の一つとして、前記被認証者の意図が伴わない認証が行われようとしている緊急事態の発生を、前記登録用データベースを備えた虹彩認証システムに対して通知するために用いる当該被認証者の眼球運動に関する眼球の動的行動量を、さらに、前記登録用データベースにあらかじめ登録しておくことを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載の虹彩認証方法。
【請求項１０】
請求項５乃至９のいずれかに記載の虹彩認証方法を、コンピュータによって実行可能なプログラムとして実施していることを特徴とする虹彩認証プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体認証に適用して好適な虹彩認証システム、虹彩認証方法および虹彩認証プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
生体認証は、各個人それぞれが持つ固有でかつ不変的な身体的特徴量を用いて、各個人を認証する技術である。生体認証は、特許文献１の特開２００７−２１３３６９号公報「生体認証装置および生体認証方法」等に記載されているように、身体的特徴を用いるため、記憶や記録に依存しないで、個人を特定することができる利便性が高い個人認証技術として近年注目を集めている。
【０００３】
しかしながら、一般に、静的な状態における身体の特徴量を用いて認証を行っているため、非生体による偽物であっても、誤って認証してしまう可能性がある問題や、登録時の個人の特徴量データが生体認証に用いるシステム以外の外部に流出した場合、固有でかつ不変的な身体的特徴のデータであるために、登録データの無効化や変更が困難であるといった問題を抱えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１３３６９号公報（第６−９頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のように、生体認識における従来技術の問題点は、非生体による偽物であっても、誤って認証してしまう可能性があったり、登録時の個人の特徴量データが外部に流出した場合には、外部に流出してしまった個人の特徴量データを無効化したり変更したりすることが困難で、流出した特徴量データが不正に使用されることを防止することができなくなったりするという点にある。生体認証の一種である虹彩認証は、瞳孔外側の虹彩パターンを個人の特徴量として利用するものであるが、虹彩認証についても、前述した生体認証の問題と同様の問題がある。
【０００６】
（本発明の目的）
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、虹彩を用いた認証の信頼性を向上させ、かつ、個人の特徴量である虹彩パターンに関する安全性を向上させることが可能な虹彩認証システム、虹彩認証方法および虹彩認証プログラムを提供することを、その目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の課題を解決するため、本発明による虹彩認証システム、虹彩認証方法および虹彩認証プログラムは、主に、次のような特徴的な構成を採用している。
【０００８】
（１）本発明による虹彩認証システムは、被認証者の眼球周辺の撮像画像から抽出した虹彩パターンの特徴量を登録用データベースにあらかじめ登録している虹彩パターンの特徴量と照合することにより個人認証を行う虹彩認証システムにおいて、被登録者の虹彩パターンの特徴量を前記登録用データベースに登録する際に、該被登録者の眼球周辺の撮像画像から虹彩パターンの特徴量を抽出するとともに、該被登録者の時系列的に連続した眼球周辺の撮像画像を取得し、取得した時系列的に連続した眼球周辺の撮像画像から該被登録者の意識下における眼球の動的行動量および無意識下における眼球の動的行動量を取得し、さらに、取得した該被登録者の意識下における眼球の動的行動量および無意識下における眼球の動的行動量から該被登録者の意識下における眼球の動的特徴量および無意識下における眼球の動的特徴量を抽出して、暗号化用の鍵データとして用いることにより、当該被登録者の虹彩パターンの特徴量を暗号化して、前記登録用データベースに登録することを特徴とする。
【０００９】
（２）本発明による虹彩認証方法は、被認証者の眼球周辺の撮像画像から抽出した虹彩パターンの特徴量を登録用データベースにあらかじめ登録している虹彩パターンの特徴量と照合することにより個人認証を行う虹彩認証方法において、被登録者の虹彩パターンの特徴量を前記登録用データベースに登録する際に、該被登録者の眼球周辺の撮像画像から虹彩パターンの特徴量を抽出するとともに、該被登録者の時系列的に連続した眼球周辺の撮像画像を取得し、取得した時系列的に連続した眼球周辺の撮像画像から該被登録者の意識下における眼球の動的行動量および無意識下における眼球の動的行動量を取得し、さらに、取得した該被登録者の意識下における眼球の動的行動量および無意識下における眼球の動的行動量から該被登録者の意識下における眼球の動的特徴量および無意識下における眼球の動的特徴量を抽出して、暗号化用の鍵データとして用いることにより、当該被登録者の虹彩パターンの特徴量を暗号化して、前記登録用データベースに登録することを特徴とする。
【００１０】
（３）本発明による虹彩認証プログラムは、少なくとも前記（２）に記載の虹彩認証方法を、コンピュータによって実行可能なプログラムとして実施していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の虹彩認証システム、虹彩認証方法および虹彩認証プログラムによれば、以下のような効果を奏することができる。
【００１２】
第１の効果は、被登録者の虹彩パターンの特徴量を、該被登録者の意識下および無意識下における眼球の動的行動量から抽出した眼球の動的特徴量により暗号化して、登録用データベースに登録するので、登録した個人認証用の虹彩パターンの特徴量に関する安全性を向上させることができることにある。
【００１３】
第２の効果は、被認証者の個人認証を行う際に、該被認証者の虹彩パターンのみならず、該被認証者の意識下および無意識下における眼球の動的行動量を取得して、該被認証者の意識下および無意識下における眼球の動的行動量から抽出した眼球の動的特徴量を用いて、登録用データベースに暗号化して登録されている個人認証用の虹彩パターンの特徴量を復号化することができたものを検索して、前記被認証者の虹彩パターンの特徴量と照合することにより、個人認証を行うので、個人認証の信頼性を向上させることができることにある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による虹彩認証システムの内部構成の一例を示すシステム構成図である。
【図２】入退出管理システムに図１の虹彩認証システムを適用した場合のシステム構成の一例を示すシステム構成図である。
【図３】図２の入退出管理システムにおいて取得した被登録者の虹彩を含む眼球周辺画像の一例を示す模式図である。
【図４】図２の入退出管理システムにおいて被登録者の意識下における眼球の動的行動量となる瞳孔のジェスチャーの一例を示す模式図である。
【図５】図２の入退出管理システムのカメラに形成されている表示部の一例を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明による虹彩認証システム、虹彩認証方法および虹彩認証プログラムの好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、以下の説明においては、本発明による虹彩認証システムおよび虹彩認証方法について説明するが、かかる虹彩認証方法をコンピュータにより実行可能な虹彩認証プログラムとして実施するようにしても良いし、あるいは、虹彩認証プログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録するようにしても良いことは言うまでもない。
【００１６】
（本発明の特徴）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、生体認証の一種である虹彩認証において、被認証者の意識下もしくは無意識下の眼球における行動的特徴を用いることによって、非生体による偽虹彩の誤認防止の向上を実現するとともに、前記行動的特徴を用いて、虹彩認証において使用する個人の特徴量データ（すなわち、個人の虹彩パターンの特徴量に関するデータ）の暗号化を行うことによって個人の特徴量データの安全性の向上を実現することを主要な特徴としている。
【００１７】
具体的には、静的な眼球の虹彩パターンの撮像データからの特徴量の抽出だけでなく、同じ生体部位を使用した動的な眼球運動の動的特徴量の抽出結果を用いて、抽出した虹彩パターンの特徴量を暗号化したり復号化したりすることによって、非生体による偽物の虹彩を誤って認証することを防ぐとともに、眼球運動の動的特徴量を用いて虹彩パターンの特徴量を暗号化することによって、個人の特徴を示す虹彩パターンの特徴量が外部に流出して不正に使用される事態を防止し、従来技術における虹彩認証の欠点を補い、安全性を向上させることを可能にしている。
【００１８】
（実施形態の構成例）
次に、本発明による虹彩認証システムの実施形態の構成例について図１を用いて説明する。図１は、本発明による虹彩認証システムの内部構成の一例を示すシステム構成図である。
【００１９】
図１に示す虹彩認証システム１０は、虹彩パターン・動的行動検出部１、虹彩パターン特徴量抽出部２、動的行動量特徴量抽出部３、虹彩パターン特徴量暗号化復号化部４、虹彩パターン特徴量判定部５、および、虹彩パターン特徴量登録用データベース６を少なくとも備えて構成されている。
【００２０】
虹彩パターン・動的行動検出部１は、取得した眼球周辺画像から虹彩パターンと瞳孔や瞼の動きとを検出する部位であり、虹彩パターン特徴量抽出部２は、虹彩パターン・動的行動検出部１が検出した虹彩パターンから、虹彩認証を行う上で必要な虹彩パターンの特徴量を抽出する部位であり、また、動的行動量特徴量抽出部３は、虹彩パターン・動的行動検出部１が検出した瞳孔や瞼等の眼球の動的行動から、瞳孔や瞼等の眼球の動的行動量の特徴量を、意識下における動的特徴量や無意識下における動的特徴量として抽出する部位である。
【００２１】
虹彩パターン特徴量暗号化復号化部４は、虹彩パターン特徴量抽出部２によって抽出された虹彩パターンの特徴量を、動的行動量特徴量抽出部３によって抽出された意識下および無意識下における動的特徴量を鍵データとして用いることにより暗号化および復号化する部位である。虹彩パターン特徴量判定部５は、虹彩パターン特徴量暗号化復号化部４によって復号化された虹彩パターンの特徴量を用いて、個人認証を行う部位である。虹彩パターン特徴量登録用データベース６は、虹彩パターン特徴量暗号化復号化部４によって暗号化された虹彩パターンの特徴量を、個人認証用のデータとして、当該虹彩認証システム１０内に登録して保存する部位である。
【００２２】
（実施形態の動作の説明）
次に、図１に示した虹彩認証システム１０の動作の一例についてその概要をまず説明する。まず、虹彩認証システム１０に対する虹彩パターンの特徴量の登録時においては、被登録者は、眼球を読み取り部（例えばカメラ等）に向けた状態で、あらかじめ定めた一定時間の間に、当該被登録者の意識下における任意の動的な眼球運動を行う。その結果、虹彩パターン・動的行動検出部１によって被登録者の虹彩パターンおよび瞳孔や瞼の動き等を検出し、それぞれ、虹彩パターン特徴量抽出部２および動的行動量特徴量抽出部３に送出する。虹彩パターン特徴量抽出部２においては、虹彩パターン・動的行動検出部１によって検出された被登録者の静的な虹彩パターンの特徴量を抽出する。また、動的行動量特徴量抽出部３においては、被登録者の意識下において認証用の任意の動的な眼球運動を行うことによって得られる、被登録者の眼球運動の動的な行動量を取得することにより、該動的な行動量の特徴を動的特徴量として抽出する。
【００２３】
なお、被登録者の意識下における任意の動的な眼球運動については、前述のような被登録者の意図した認証用の任意の動的な眼球運動の他に、被登録者の意図が伴わない認証（強要された認証等）が行われようとしている緊急事態の発生を虹彩認証システム１０側に通知する仕組みをさらに備えるために、緊急時における動的な眼球運動に関する動的特徴量を、被登録者の意識下における動的特徴量の変形データとして別途登録できるようにしても良い。また、かくのごとき動的特徴量の抽出は、被登録者の意識下における眼球の運動量（例えば、一定時間内の瞳孔の移動量や加速度、回数）だけでなく、被登録者の無意識下における眼球の運動量（例えば、一定時間内の瞼の瞬きの回数やタイミング）についても行い、無意識下における動的特徴量として抽出することも、同時に行われる。
【００２４】
ここで、被登録者は、個人認証を行う際において、登録時における意識下における動的な眼球運動と同じ眼球運動が要求されるので、登録時の任意の動的な眼球運動を記憶しておくことが必要である。しかし、個人認証時においては、無意識下における眼球運動も動的特徴量として用いることになるため、意識下における動的な眼球運動の内容は、例えば瞳孔の上下移動や左右運動等の、簡便な内容であっても良い。
【００２５】
虹彩パターン特徴量抽出部２によって抽出された被登録者個人の虹彩認証用として用いられる虹彩パターンの特徴量は、動的行動量特徴量抽出部３によって抽出された被登録者の意識下および無意識下における動的特徴量を鍵データとして用いて虹彩パターン特徴量暗号化復号化部４において暗号化されて、個人認証時に使用する虹彩パターン特徴量登録用データベース６に保存される。
【００２６】
かくのごとく、被登録者個人の虹彩認証に用いる虹彩パターンの特徴量を暗号化して保存することにより、虹彩パターン特徴量登録用データベース６に保存された個人の虹彩パターンの特徴量に関するデータが、被登録者の意図しない外部に流出した場合があっても、暗号化された虹彩パターンの特徴量に関するデータを復号する鍵データとして用いる動的特徴量が虹彩パターン特徴量登録用データベース６には保持されていない。したがって、暗号化された状態で個人の虹彩パターンの特徴量に関するデータが外部に流出したとしても、復号化することができないので、個人の虹彩パターンの特徴量に関するデータの安全性の向上を図ることができる。
【００２７】
次に、虹彩パターンを用いた個人認証時の動作について説明する。虹彩パターンを用いた個人認証時においては、被認証者は、眼球を読み取り部（例えばカメラ等）に向けた状態で、登録時と同じ一定時間の間に、登録時に行った動的な眼球運動、例えば瞳孔の上下移動や左右運動等の眼球運動、と同じ眼球運動を行うことが要求される。
【００２８】
その結果、虹彩認証システム１０は、虹彩パターン・動的行動検出部１によって被認証者の虹彩パターンおよび瞳孔や瞼の動き等の眼球運動を検出し、虹彩パターン特徴量抽出部２において、虹彩パターン・動的行動検出部１によって検出された被認証者の静的な虹彩パターンの特徴量を抽出する。さらに、動的行動量特徴量抽出部３において、瞳孔や瞼の動き等の動的な眼球運動によって得られた眼球の動的行動量から、眼球の動的特徴量を抽出して、虹彩パターン特徴量暗号化復号化部４に送出する。虹彩パターン特徴量暗号化復号化部４は、送出されてきた眼球の動的特徴量を復号化用の鍵データとして用いて、虹彩パターン特徴量登録用データベース６に保存された個人の虹彩パターンの特徴量の中から、復号化することができた虹彩パターンの特徴量を検索して、虹彩パターン特徴量判定部５に送出する。虹彩パターン特徴量判定部５は、復号化された虹彩パターンの特徴量を、虹彩パターン特徴量抽出部２により抽出された被認証者の静的な虹彩パターンの特徴量と照合することによって、被認証者の個人認証を行う。
【００２９】
かくのごとく、被認証者の眼球の動的特徴量を鍵として、暗号化されている虹彩パターンに関する特徴量データの復号化が成功しない限り、個人認証が得られないので、結果として、登録時における眼球の動的特徴量を再現することができない非生体による偽虹彩データの誤認証の発生を防止することができ、生体認証としての検出精度を向上させることができる。
【００３０】
また、被認証者の意図が伴わない認証（例えば強要された認証）が行われようとしても、被認証者が登録時に行った動的な眼球運動を行わないことによって、個人認証が得られなくすることも可能である。さらに、被認証者の意図が伴わない認証が行われようとした時の緊急事態に対応することができるように、緊急時における動的な眼球運動の特徴量を当該被認証者の意識下における眼球の動的特徴量の変形データとしてあらかじめ登録しておき、被認証者の意図が伴わない認証が行われようとした際に、当該被認証者が、登録しておいた緊急時における動的な眼球運動を行うことによって、緊急事態の発生を虹彩認証システム１０側に通知することを可能にするようにしても良い。
【００３１】
（具体的な実施例の構成）
次に、本発明の虹彩認証システムの実施形態における具体的な実施例として、入退出管理システムに図１に示した虹彩認証システム１０を適用した場合の応用例について説明する。図２は、入退出管理システムに図１の虹彩認証システム１０を適用した場合のシステム構成の一例を示すシステム構成図である。
【００３２】
図２に示す入退出管理システム２０は、カメラ２１、図１に示した虹彩認証システム１０、電気錠制御判断部２２、電気錠制御部２３および電気錠２４を少なくとも含んで構成されている。ここで、図１の虹彩認証システム１０は、前述したように、コンピュータに実装されたハードウェアおよびソフトウェアを用いて、カメラ２１から得られた眼球周辺の撮像データを基にして、入退出者の虹彩パターンと動的行動量とに関する特徴量を抽出して、虹彩パターンを用いた入退出者の個人認証を行う部位となる。
【００３３】
図２において、カメラ２１は、入退出者の虹彩パターンおよび瞳孔や瞼の動き等の眼球運動を撮像する部位であり、電気錠制御判断部２２は、虹彩認証システム１０の認証結果に基づいて、電気錠２４の施錠状態を解除するか否かを判断する部位であり、電気錠制御部２３は、電気錠制御判断部２２の判断結果に基づいて、電気錠２４の施錠状態を制御する部位である。なお、電気錠２４は、入退出管理システム２０の管理対象となっている部屋のドアに取り付けられている。
【００３４】
（実施例の動作の説明）
次に、図２に示した入退出管理システム２０の動作についてその一例を説明する。まず、入退出管理システム２０において、虹彩認証を用いた入退出管理をする上で必要となる入退出者の虹彩パターンの特徴量を虹彩認証システム１０の虹彩パターン特徴量登録用データベース６に暗号化して登録する動作について説明する。
【００３５】
入退出を許可する個人の虹彩パターンを登録するために、カメラ２１にて、図３に示すような被登録者の虹彩を含む眼球周辺画像を取得する。図３は、図２の入退出管理システム２０において取得した被登録者の虹彩を含む眼球周辺画像の一例を示す模式図である。カメラ２１によって取得する眼球周辺画像としては、図３に示すように、虹彩Ａ、瞳孔Ｂおよび瞼Ｃを少なくとも含んだ画像になっており、個人認証に必要とする虹彩パターンの検出が可能であり、かつ、あらかじめ定めた一定時間の間、時系列的に連続した複数枚からなる画像データとして、虹彩パターンの暗号化に必要とする眼球の動的行動量を検出することを可能にしている。
【００３６】
虹彩認証システム１０は、カメラ２１により取得された眼球周辺の画像データを、図１に示した虹彩パターン・動的行動検出部１にて取得すると、特徴量として有効な虹彩パターンおよび瞳孔、瞼の位置を検出することが可能な画像データになっているか否かを判断し、検出することが可能であると判断した場合には、取得した眼球周辺の画像データから検出した虹彩パターンを、図１に示した虹彩パターン特徴量抽出部２に入力して、個人認証に必要とする特徴量の抽出を行う。
【００３７】
虹彩パターン特徴量抽出部２によって抽出された被登録者の虹彩パターンに関する特徴量は、暗号化して虹彩パターン特徴量登録用データベース６に登録するために、虹彩パターン特徴量暗号化復号化部４に送出される。虹彩パターン特徴量暗号化復号化部４においては、暗号化用の鍵データとなる眼球の動的特徴量が動的行動量特徴量抽出部３によって抽出されて送出されてくるまで、受け取った被登録者の虹彩パターンに関する特徴量を、そのまま、虹彩パターン特徴量暗号化復号化部４に保持した状態になる。
【００３８】
しかる後、虹彩認証システム１０は、被登録者に対して、入力された虹彩パターンが、被登録者本人が意図したデータであることを確認し、かつ、入力された虹彩パターンの特徴量を暗号化して保存するための暗号化用の鍵データとして利用するために、被登録者本人の意識下における眼球の動的行動量となる瞳孔Ｂのジェスチャーの入力を促す。
【００３９】
ここで、被登録者の意識下における眼球の動的行動量となる瞳孔Ｂのジェスチャーとは、図４に示すように、あらかじめ定めた一定時間内の被登録者の瞳孔Ｂの移動を被登録者が意識的に行うものである。図４は、図２の入退出管理システム２０において被登録者の意識下における眼球の動的行動量となる瞳孔Ｂのジェスチャーの一例を示す模式図であり、図４に示す例においては、矢印Ｘによって示しているように、被登録者が瞳孔Ｂを図の左上方向に意識的に移動する場合を示している。
【００４０】
なお、図４には、被登録者の無意識下における眼球の動的特徴量の一つとして瞼Ｃの移動である瞬きについても矢印Ｙによって示している。虹彩認証システム１０においては、瞳孔Ｂのジェスチャーのような被登録者の意識下における眼球の動的特徴量のみならず、瞼Ｃの移動である瞬きのような被登録者の無意識下における眼球の動的特徴量についても動的行動量特徴量抽出部３によって抽出する。
【００４１】
また、被登録者の眼球の動的行動量として、被登録者が意識的に行う瞳孔Ｂのジェスチャーを含む眼球周辺画像を時系列的に取得するカメラ２１のレンズ前方には、図５に示すように、当該被登録者が瞳孔Ｂの移動を確認し易くするために複数のエリアに分割したガイドを表示する表示部２５が設けられている。該表示部２５のガイドとしては、複数に分割するエリアの分割数や各エリアの形状は如何なるものであっても良いが、図５には、３×３の正方形の升目状に９個に分割したエリアが形成されている例を示している。図５は、図２の入退出管理システム２０のカメラ２１に形成されている表示部２５の一例を説明するための説明図である。
【００４２】
すなわち、図５に示す例においては、カメラ２１のレンズの前方側に形成された表示部２５のガイドは、上段には左から右方向にエリアＤ１、Ｄ２、Ｄ３の３つの正方形の升目状のエリア、中段には左から右方向にエリアＤ４、Ｄ５、Ｄ６の３つの正方形の升目状のエリア、下段には左から右方向にエリアＤ７、Ｄ８、Ｄ９の３つの正方形の升目状のエリアがそれぞれ形成されている。
【００４３】
したがって、被登録者は、カメラ２１上の表示部２５の９個のエリアＤ１〜Ｄ９のいずれかを順次視認していくことによって、あらかじめ定めた一定時間の間に、瞳孔Ｂのジェスチャーを意識した通りに正しく入力することができる。図５に示す瞳孔Ｂのジェスチャーの入力例においては、矢印Ｊおよび矢印Ｋに示すように、あらかじめ定めた一定時間の間に、被登録者は、左上のエリアＤ１から中段右のエリアＤ６を経て右下のエリアＤ７へ意識的に瞳孔Ｂを移動させている例を示している。
【００４４】
図５に例示したような瞳孔Ｂの一定時間内の移動を瞳孔Ｂのジェスチャーとして連続的に撮像した複数枚の時系列の画像データを取得した図１の虹彩パターン・動的行動検出部１は、矢印Ｊおよび矢印Ｋが示す瞳孔Ｂの移動パターンを一定時間内の意識下の眼球の動的行動量として検出する。
【００４５】
また、図５に例示したような瞳孔Ｂのジェスチャーを取得している間に、被登録者は、無意識下の眼球運動として、図４に矢印Ｙによって示したように、瞼Ｃを上下に移動させる瞬きも行っている。この瞼Ｃの瞬きは、瞳孔Ｂのジェスチャーを撮像した複数枚の時系列の画像データにも撮像されている。したがって、複数枚の時系列の画像データを取得した図１の虹彩パターン・動的行動検出部１は、瞳孔Ｂの移動パターン以外に、瞼Ｃの瞬きも一定時間内の無意識下の眼球の動的行動量として検出する。
【００４６】
虹彩パターン・動的行動検出部１が検出した一定時間内の意識下の眼球の動的行動量（瞳孔Ｂのジェスチャーの運動量）および無意識下の眼球の動的行動量（瞼Ｃの瞬きの運動量）は、図１の動的行動量特徴量抽出部３に入力される。図１の動的行動量特徴量抽出部３においては、意識下の眼球の動的行動量（瞳孔Ｂのジェスチャーの運動量：図５の矢印Ｊおよび矢印Ｋが示す瞳孔Ｂの移動パターン）に基づいて、一定時間内の瞳孔Ｂの移動方向や移動量や加速度、回数等を、被登録者の意識下における眼球の動的特徴量として抽出する。さらに、動的行動量特徴量抽出部３においては、無意識下の眼球の動的行動量（瞼Ｃの瞬きの運動量）に基づいて、一定時間内の瞼Ｃの瞬きの回数やタイミング等を、被登録者の無意識下における眼球の動的特徴量として抽出する。
【００４７】
動的行動量特徴量抽出部３により抽出された意識下の眼球の動的特徴量および無意識下の眼球の動的特徴量は、虹彩パターン特徴量暗号化復号化部４に対して送出される。意識下の眼球の動的特徴量および無意識下の眼球の動的特徴量を受け取った虹彩パターン特徴量暗号化復号化部４は、保持している被登録者の虹彩パターンに関する特徴量を、意識下の眼球の動的特徴量および無意識下の眼球の動的特徴量を暗号化用の鍵データとして用いて、暗号化した後、虹彩パターン特徴量登録用データベース６に登録する。以上の動作を行うことによって、被登録者の虹彩パターン特徴量の登録動作は終了する。
【００４８】
なお、被登録者の意識下における眼球の動的行動量（すなわち、図５の矢印Ｊおよび矢印Ｋが示す瞳孔Ｂの移動パターン）は、個人認証を行う際に、暗号化して登録された被登録者の虹彩パターンに関する特徴量を復号する復号化用の鍵データとして用いられる眼球の動的行動量の一つであるので、被登録者は、忘れないように記憶しておくことが必要である。
【００４９】
次に、入退出管理システム２０において、虹彩認証システム１０の虹彩パターン特徴量登録用データベース６に暗号化して登録された虹彩パターンの特徴量を用いて、入退出者の個人認証を行い、入退出を管理する動作の一例について説明する。
【００５０】
入退出を行う被認証者は、入退出の許可を求めるために、カメラ２１にて、被認証者の虹彩を含む眼球周辺画像を撮像させる。カメラ２１によって取得する眼球周辺画像としては、図３に示した被登録者の場合と同様、虹彩Ａ、瞳孔Ｂおよび瞼Ｃを少なくとも含んだ画像になっており、個人認証に必要とする虹彩パターンの検出が可能であり、かつ、登録時と同じ一定時間の間、時系列的に連続した複数枚からなる画像データとして、暗号化して登録されている虹彩パターンに関する特徴量の復号化に必要とする眼球の動的行動量を検出することを可能にしている。
【００５１】
虹彩認証システム１０は、虹彩パターンの登録時の動作と同様に、カメラ２１により撮像された眼球周辺の画像データを、図１に示した虹彩パターン・動的行動検出部１にて取得すると、特徴量として有効な虹彩パターンおよび瞳孔、瞼の位置を検出することが可能な画像データになっているか否かを判断し、検出することが可能であると判断した場合には、取得した眼球周辺の画像データから検出した虹彩パターンを、図１に示した虹彩パターン特徴量抽出部２に入力して、個人認証に必要とする特徴量の抽出を行う。
【００５２】
虹彩パターン特徴量抽出部２によって抽出された被認証者の虹彩パターンに関する特徴量は、暗号化して虹彩パターン特徴量登録用データベース６に登録されている虹彩パターンの特徴量と照合するために、虹彩パターン特徴量暗号化復号化部４に送出される。虹彩パターン特徴量暗号化復号化部４においては、暗号化して登録されている虹彩パターンの特徴量を復号するために必要とする復号化用の鍵データとなる眼球の動的特徴量が動的行動量特徴量抽出部３によって抽出されて送出されてくるまで、受け取った被認証者の虹彩パターンに関する特徴量を、そのまま、虹彩パターン特徴量暗号化復号化部４に保持した状態になる。
【００５３】
しかる後、虹彩認証システム１０は、虹彩パターンの登録時の場合と同様、被認証者に対して、入力された虹彩パターンが、被認証者本人が意図したデータであることを確認し、かつ、暗号化して登録されている被認証者本人の虹彩パターンの特徴量を復号化するための復号化用の鍵データとして利用するために、登録時における瞳孔Ｂのジェスチャーの場合と同様、被認証者本人の意識下における眼球の動的行動量となる瞳孔Ｂのジェスチャーの入力を促す。ここでは、さらに、登録時における瞳孔Ｂのジェスチャーと全く同じジェスチャーを入力することを促す。
【００５４】
虹彩認証システム１０からの案内に応じて、被認証者が、意識下の眼球の動的行動量として、あらかじめ定めた一定時間内の瞳孔Ｂの移動（瞳孔Ｂのジェスチャー）を行うと、カメラ２１により撮像されて、虹彩認証システム１０に入力される。被認証者が、瞳孔Ｂのジェスチャーとして、虹彩パターンの登録時と全く同じ眼球運動を行った場合には、虹彩認証システム１０の虹彩パターン・動的行動検出部１は、図５に例示した矢印Ｊおよび矢印Ｋが示す瞳孔Ｂの移動パターンを一定時間内の意識下の眼球の動的行動量として検出する。さらに、虹彩パターン・動的行動検出部１は、被認証者の無意識下の眼球の動的行動量として、瞼Ｃの瞬きも検出する。
【００５５】
虹彩パターン・動的行動検出部１が検出した一定時間内の意識下の眼球の動的行動量（瞳孔Ｂのジェスチャーの運動量）および無意識下の眼球の動的行動量（瞼Ｃの瞬きの運動量）は、動的行動量特徴量抽出部３に入力される。動的行動量特徴量抽出部３においては、虹彩パターンの登録時の動作と同様に、意識下の眼球の動的行動量（瞳孔Ｂのジェスチャーの運動量）に基づいて、一定時間内の瞳孔Ｂの移動方法や移動量や加速度、回数等を、被登録者の意識下における眼球の動的特徴量として抽出し、さらに、無意識下の眼球の動的行動量（瞼Ｃの瞬きの運動量）に基づいて、一定時間内の瞼Ｃの瞬きの回数やタイミング等を、被登録者の無意識下における眼球の動的特徴量として抽出する。
【００５６】
動的行動量特徴量抽出部３により抽出された意識下の眼球の動的特徴量および無意識下の眼球の動的特徴量は、虹彩パターン特徴量暗号化復号化部４に対して送出される。意識下の眼球の動的特徴量および無意識下の眼球の動的特徴量を受け取った虹彩パターン特徴量暗号化復号化部４は、意識下の眼球の動的特徴量および無意識下の眼球の動的特徴量を復号化用の鍵データとして用いて、暗号化して虹彩パターン特徴量登録用データベース６に登録している虹彩パターンに関する特徴量を復号化することができる虹彩パターンの特徴量を検索して、被認証者の眼球の動的特徴量により復号化が可能になった虹彩パターンの特徴量を検索した結果として、復号化された虹彩パターンの特徴量を、保持している被認証者の虹彩パターンに関する特徴量とともに、虹彩パターン特徴量判定部５に対して送出する。
【００５７】
虹彩パターン特徴量暗号化復号化部４からの被認証者の虹彩パターンに関する特徴量と検索した復号化後の虹彩パターンの特徴量とを受け取った虹彩パターン特徴量判定部５は、入退出時に取得した被認証者の虹彩パターンの特徴量と、虹彩パターン特徴量登録用データベース６を検索して得られた復号化後の虹彩パターンの特徴量と、を照合する個人認証を行う。個人認証結果として、入退出時に取得した被認証者の虹彩パターンの特徴量と虹彩パターン特徴量登録用データベース６を検索して得られた復号後の虹彩パターンの特徴量とが一致していた場合には、個人認証が得られたものと判定し、一致していなかった場合には、個人認証が得られなかったものと判定する。該個人認証結果は、電気錠制御判断部２２に対して出力される。
【００５８】
虹彩パターン特徴量判定部５からの個人認証結果を受け取った電気錠制御判断部２２は、個人認証結果に基づいて、電気錠２４の施錠を解除するか否かの制御を確定する。つまり、個人認証結果として、個人認証が得られた場合には、電気錠２４の施錠を解除することを許可する制御信号を電気錠制御部２３に対して出力する。逆に、個人認証が得られなかった場合には、何も出力しないか、あるいは、電気錠２４を施錠したままにする制御情報を電気錠制御部２３に対して出力する。電気錠制御部２３は、電気錠制御判断部２２からの制御信号に基づいて、電気錠２４を制御する。
【００５９】
（実施形態の効果の説明）
以上に説明したように、本実施形態においては、次のような効果が得られる。
【００６０】
すなわち、静的な生体認証方法である虹彩認証において、虹彩パターン検出時に同時に取得することが可能な眼球運動もしくはそれに関わる生体部位の動的な特徴量を用いて、個人を特定する虹彩パターンの特徴量を暗号化することにより、虹彩パターンの特徴量自体の安全性の向上を図り、かつ、被認証者の認証時において被登録者のみが承知している動的な眼球運動と同じ眼球運動を必要とすることにより、非生体による偽虹彩の誤認証防止率の向上を図ることができる。
【００６１】
また、眼球運動に関する眼球の動的特徴量を、被認証者の意図が伴わない認証（例えば強要された認証）を虹彩認証システム１０側に通知するために利用することも可能であり、かかる場合には、被登録者の意図が伴わない認証が行われようとする際に被認証者が使用する緊急時の動的な眼球運動に関する眼球の動的特徴量を、緊急時における眼球の動的特徴量として、虹彩パターン特徴量登録用データベース６にあらかじめ登録しておくことにより、被認証者の意図が伴わない認証が行われようとする緊急事態の発生を虹彩認証システム１０側に通知することが可能になる。
【００６２】
以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、かかる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。
【符号の説明】
【００６３】
１      虹彩パターン・動的行動検出部
２      虹彩パターン特徴量抽出部
３      動的行動量特徴量抽出部
４      虹彩パターン特徴量暗号化復号化部
５      虹彩パターン特徴量判定部
６      虹彩パターン特徴量登録用データベース
１０    虹彩認証システム
２０    入退出管理システム
２１    カメラ
２２    電気錠制御判断部
２３    電気錠制御部
２４    電気錠
２５    表示部
Ａ      虹彩
Ｂ      瞳孔
Ｃ      瞼
Ｄ１〜Ｄ９    エリア
【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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