(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被撮影者の目を撮像装置により撮影し、目の撮像からアイリスの画像を抽出して個人認識を行うアイリス認識装置において、
前記撮像装置の撮像素子に対し前記撮像のピントが合ったとき点灯する誘導灯と、
前記誘導灯を見る被撮影者の視線と撮像素子の光軸とを一致させるハーフミラーと、
装置前面に備え、かつ前記被撮影者が片目で覗き込む程度の大きさを有する覗き穴と、
前記ハーフミラーと前記誘導灯との間に備え、かつ前記被撮影者の目の撮像を前記撮像装置の撮影画界に誘導する誘導枠体とを設け、
前記誘導枠体は、前記誘導灯と相似形で、且つ前記撮影画界から外れたときに形が変化することが分かる形状を有することを特徴とするアイリス認識装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は目の撮像からアイリスの画像を抽出して個人認識を行うアイリス認識装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、目の撮像からアイリスの画像を抽出して個人認識を行うアイリス認識装置には、被撮影者が手に持って目を撮影する、いわゆるハンドヘルド型と呼ばれるアイリス認識装置がある。
【０００３】
このハンドヘルド型アイリス認識装置は、装置前面に赤外光を透過させるコールドミラーを設け、コールドミラーの背後には赤外光に感度を有する撮像装置を配置し、コールドミラーの周囲には赤外照明を配置してある。
【０００４】
また、コールドミラーの枠外上部に複数の誘導灯が設けられ、誘導灯は初め点灯しており、撮像装置の撮像素子に対して撮像のピントが合ったとき全部消灯する。
【０００５】
被撮影者は、誘導灯が全部消灯するように目と装置との間の距離を調節し、誘導灯が全部消灯したとき装置を停止させ、視線をコールドミラーに写し、目の画像を撮影する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のアイリス認識装置にあっては、被撮影者が装置を手に持って、誘導灯が全部消灯するように目と装置との間の距離を調節し、誘導灯が全部消灯したことを確認して視線をコールドミラーに写し、目の画像を撮影するので、撮影中の撮像装置位置の保持が特に初心者にとって難しいという問題点があった。
【０００７】
本発明は被撮影者、特に初心者にとって操作し易いアイリス認識装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、被撮影者の目を撮像装置により撮影し、目の撮像からアイリスの画像を抽出して個人認識を行うアイリス認識装置において、前記撮像装置の撮像素子に対し前記撮像のピントが合ったとき点灯する誘導灯と、前記誘導灯を見る被撮影者の視線と撮像素子の光軸とを一致させるハーフミラーと、装置前面に備え、かつ前記被撮影者が片目で覗き込む程度の大きさを有する覗き穴と、前記ハーフミラーと前記誘導灯との間に備え、かつ前記被撮影者の目の撮像を前記撮像装置の撮影画界に誘導する誘導枠体とを設け、前記誘導枠体は、前記誘導灯と相似形で、且つ前記撮影画界から外れたときに形が変化することが分かる形状を有する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚、各図面に共通な要素には同一符号を付す。
【００１０】
第１の実施の形態
図１は第１の実施の形態によるアイリス認識装置のブロック図、図２は撮像装置の正面図、図３は誘導灯の点灯パターンを示す説明図である。アイリス認識装置１はハンドヘルド型であり、被撮影者が手に持って片目で覗く撮像装置２と認識装置３とからなる。
【００１１】
撮像装置２は、片目４で覗き込む大きさ（φ３０ｍｍ程度）の覗き窓５を筐体６の一端面に有し、筐体６の内部には赤外照明７、ホットミラー８、レンズ９、撮像素子１０、誘導灯１１を備え、筐体６の上面には操作スイッチ１２が設けてある。
【００１２】
赤外照明７は赤外光領域にピーク波長をもつＬＥＤ（発光ダイオード）であり、レンズ９および赤外光の領域に感度を持つ撮像素子１０、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）により被撮影者の目４を撮影するときの光軸１４(以後撮影光軸１４と記する)とＬＥＤの光軸とが最適撮影距離で交わるように(被撮影者の目が最適撮影距離にあるときに最も明るく照明されるように)設置してある。
【００１３】
レンズ９は、被撮影者の目４と撮像素子１０との間の撮影距離が、例えば１５ｍｍ程度のとき最適撮影距離になるように配置してある。
【００１４】
ホットミラー８は赤外光を反射し、可視光を透過して、誘導灯１１を見る被撮影者の視線１５と撮像光軸１４とが一致するように設置してある。
【００１５】
誘導灯１１は可視光領域にピーク波長を持つＬＥＤであり、図２に示すように、覗き窓５から装置内部を覗き込んだときに、覗き窓５の中央付近に見える位置に設置してあり、撮像素子１０に対し撮像のピントが合ったとき点灯する。
【００１６】
誘導灯１１は、撮像のピントが合っていない状態では図３（Ａ）に示すように点滅し、撮像のピントが合った点灯状態では図３（Ｂ）に示すように点灯し、撮影終了状態では図３（Ｃ）に示すように消灯する。
【００１７】
認識装置３は、中央処理装置１６（以後ＣＰＵ１６と記載する）とメモリ１７と入出力ポート１８とを有し、入出力ポート１８を通じてＣＰＵ１６と赤外照明７、誘導灯１１とを制御用ケーブル１９，２０により接続し、 ＣＰＵ１６と撮像素子１０とをビデオケーブル２１により接続している。
【００１８】
また、ＣＰＵ１６は入出力ポート１８を通じてスイッチ１２ライン２２により接続してある。
【００１９】
ＣＰＵ１６は撮像素子１０を通じて被撮影者の目４の撮像を入力し、撮像のフォーカス値を算出する。フォーカス値は、撮像が無い状態を０とし、ピントが合った状態、即ち、上述したように、被撮影者の目４と撮像素子１０との間の撮影距離が最適撮影距離（１５ｍｍ）のときを１００とする。
【００２０】
ＣＰＵ１６は、フォーカス値が予め決められた閾値以上、即ち、上述した撮影距離が、例えば１４〜１６ｍｍのとき誘導灯１１を点灯する。
【００２１】
次に動作について説明する。図４は図１に示したアイリス認識装置のフローチャートである。被撮影者は、撮像装置２を手に持ってアイリス画像を操作する場合にはスイッチ１２を押下して予め決められた片方の目４により、覗き窓５を覗き込む。
【００２２】
ステップＳ１でＣＰＵ１６はスイッチ１２が押下されたか否かをチェックしており、スイッチ１２が押下された場合にはステップＳ２に分岐する。ステップＳ２でＣＰＵ１６は赤外照明７を点灯し、誘導灯１１を点滅させる。
【００２３】
赤外光は被撮影者の目４で反射し、ホットミラー８で再度反射して撮像素子１０に入射し、誘導灯１１からの可視光はホットミラー８を透過して被撮影者の目４に向かう。
【００２４】
ステップＳ３でＣＰＵ１６は撮像素子１０を通じて被撮影者の目４の撮像を入力し、撮像のフォーカス値を算出する。
【００２５】
ステップＳ４でＣＰＵ１６はフォーカス値が予め決められた閾値以上か否かをチェックし、フォーカス値が予め決められた閾値以上ならばステップＳ５に分岐し、否ならばステップＳ３に分岐する。
【００２６】
ステップＳ５でＣＰＵ１６は誘導灯１１を点灯する。誘導灯１１が点灯したことにより、被撮影者は撮像のピントが合ったことを知り、撮像装置２の位置を固定する。
【００２７】
ステップＳ６でＣＰＵ１６は目４の撮像からアイリス４ａの画像を抽出し、ステップＳ７でスイッチ１２に応じて登録、又は照合処理を行う。このときＣＰＵ１６は誘導灯１１を消灯し、被撮影者に撮影終了を通知する。
【００２８】
第１の実施の形態によれば、被撮影者は、視線を誘導灯に向け、誘導灯の点灯を見て目と装置との間の距離を調節すればよいので、被撮影者、特に初心者にとって操作し易いアイリス認識装置を提供することができる。
【００２９】
第２の実施の形態
図５は第２の実施の形態による撮像装置のブロック図、図６は撮像装置の覗き窓を通じて見た誘導枠と誘導灯である。
【００３０】
第２の実施の形態によるアイリス認識装置が第１の実施の形態によるアイリス認識装置と大きく異なるところは、撮像装置３０が誘導灯１１とホットミラー８との間に誘導枠３１ａを有し、被撮影者の目４の中心位置を撮影画界の中心に誘導する誘導枠体３１を配置した点である。
【００３１】
アイリス４ａの直径は平均すると凡そ１１ｍｍなので、撮影画像の解像度が６４０ピクセル×４８０ピクセル程度の撮像素子を使用した場合、撮影画界は３２ｍｍ×２４ｍｍとなる。さらに、アイリス認識装置の機能としてアイリス４ａの中心位置を検出する機能があり（アイリス４ａの画像全体が撮影画界に入っていない場合は、認識処理しない）、実際にはさらに上述したようにアイリス４ａの中心を撮影画界の中心に対して１２ｍｍ×９ｍｍの範囲内に誘導する必要がある。
【００３２】
図７は撮影画界と誘導灯と誘導枠との関係を示す説明図である。誘導枠３１ａの大きさは次のようにして決める。被撮影者の目４の中心位置を撮影光軸１４（撮影画界の中心を通る）上の最も良好なアイリス画像が撮影できる位置に位置決めしたとき、被撮影者の目４と誘導灯１１、誘導枠３１ａとまでのそれぞれの距離をＬ，Ｍとし、図６に示すように、誘導灯１１の縦幅、横幅をＡ，Ｂとすれば、誘導枠３１ａの縦幅Ｘは、
Ｘ＝ Ａ× Ｍ／Ｌ……………………（１）
Ｙ＝ Ｂ× Ｍ／Ｌ……………………（２）
から求まる。
【００３３】
このとき、被撮影者には覗き窓５を通じて誘導枠３１ａ、誘導灯１１が図６に示すように見える。尚、このとき覗き窓５を被撮影者の目４から３０〜４０ｍｍ離れた位置にあるようにする。
【００３４】
また、誘導灯１１と誘導枠３１ａとの間の距離は、離れすぎると誘導灯１１に目の焦点を合わせたときに誘導枠３１ａがぼけて見え、近すぎると誘導枠３１ａがないと同じ状態になり誘導精度が落ちてしまうので、ある程度離れ、かつ誘導枠３１ａがぼけて見えない位置に配置する。
【００３５】
従って、予め被撮影者に、図６に示すように、誘導灯１１全体が誘導枠３１ａ内に完全に入って見えるように通知しておくことにより、撮像素子１０の撮影画界内に被撮影者の目４を誘導することができる。
【００３６】
動作の説明は第１の実施の形態と同じなので省略する。
【００３７】
第２の実施の形態によれば、ハーフミラーと誘導灯との間に誘導枠体を備えたことにより、被撮影者自身が最も良好なアイリス画像が撮影できる位置に目を誘導することができる。
【００３８】
また、覗き窓と被撮影者の目との間の距離が３０〜４０ｍｍのとき、被撮影者には誘導灯全体が誘導枠内に完全に入って見え、且つ最も良好なアイリス画像が撮影できる位置になるようにしたことにより、被撮影者は目を近づけるという一方向の操作に限定されるので操作性が向上する。
【００３９】
第３の実施の形態
図８は第３の実施の形態による撮像装置の正面図、図９は図８に示した撮像装置の平面図である。第３の実施の形態によるアイリス認識装置が第２の実施の形態によるアイリス認識装置と異なるところは、撮像装置４０の構造である。
【００４０】
即ち、撮像装置４０は、眼鏡着用者の眼鏡４１で反射した赤外光を撮影画界外に向けられるように赤外照明７、７間の距離Ｓを４０ｍｍ程度にして覗き窓５の両側に配置した点である。
【００４１】
図１０は赤外照明位置による眼鏡反射の説明図であり、距離Ａは赤外照明７ａ、７ａ間の距離Ｓを４０ｍｍ程度にして覗き窓５の両側に配置した場合（即ち、赤外照明を被撮影者の目に近づけた場合）を示し、距離Ｂは赤外照明７ｂ、７ｂ間の距離Ｓを４０ｍｍ程度にして装置内に配置した場合（即ち、赤外照明を被撮影者の目から遠ざけた場合）を示している。破線４２は撮影画界を示している。
【００４２】
赤外照明を覗き窓５の両側に配置した場合には眼鏡４１により反射した赤外光は撮影画界に向い、反射光がアイリス画像を隠す恐れがないが、赤外照明を装置内に配置した場合には眼鏡４１により反射した赤外光は撮影画界内に向いアイリス画像を隠す恐れがある。
【００４３】
動作の説明は第２の実施の形態と同じなので省略する。
【００４４】
第３の実施の形態によれば、赤外照明間の距離を４０ｍｍ程度にして赤外照明を覗き窓の両側に配置したことにより、眼鏡着用者の眼鏡で反射した赤外光は撮影画界外に向けられるので、反射光がアイリス画像を隠す恐れがなくなり、良好なアイリス画像が得られる。
【００４５】
第４の実施の形態
図１１は第４の実施の形態による撮像装置のブロック図である。第４の実施の形態によるアイリス認識装置が第３の実施の形態によるアイリス認識装置と大きく異なるところは、誘導灯１１を覗き窓５の上部に設け、ホットミラー８と誘導灯１１との間にミラー５１ａ、５１ｂを配置し、誘導灯１１からの可視光がミラー５１ａ、５１ｂにより反射されたのち、ホットミラー８を通じて被撮影者の目に達するようにしてホットミラー８、誘導灯１１間の距離を大幅に増加させた点である。
【００４６】
第４の実施の形態によれば、覗き窓、誘導灯間の距離を大幅に増加させたことにより、視距離が長くなるので被撮影者がたとえ老眼であっても誘導灯を明瞭に見ることができる。
【００４７】
また、ミラーの反射の組み合わせを利用して視距離を長くするようにしたことにより、撮像装置を小型化することができる。
【００４８】
覗き窓、誘導灯間の距離を大幅に増加させたことにより、誘導灯を見るアイリスの動きを小さくすることができるので、歪みの無い良好なアイリス画像が得られる。
【００４９】
尚、第１〜第４の実施の形態では、ホットミラーを用いたが、撮像装置と誘導灯との位置を交換してコールドミラーを用いてもよい。
【００５０】
また、第１〜第４の実施の形態では、ハンドヘルド型アイリス認識装置を例にとって説明したが、本発明は固定型のアイリス認識装置にも適用できる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので以下に記載される効果を奏する。
【００５２】
被撮影者の目を撮像装置により撮影し、目の撮像からアイリスの画像を抽出して個人認識を行うアイリス認識装置において、前記撮像装置の撮像素子に対し前記撮像のピントが合ったとき点灯する誘導灯と、前記誘導灯を見る被撮影者の視線と撮像素子の光軸とを一致させるハーフミラーと、装置前面に備え、かつ前記被撮影者が片目で覗き込む程度の大きさを有する覗き穴と、前記ハーフミラーと前記誘導灯との間に備え、かつ前記被撮影者の目の撮像を前記撮像装置の撮影画界に誘導する誘導枠体とを設け、前記誘導枠体は、前記誘導灯と相似形で、且つ前記撮影画界から外れたときに形が変化することが分かる形状を有するようにしたことにより、被撮影者は誘導灯を見ながら誘導灯が点灯する位置で撮像装置を停止、あるいは目の接近動作を停止させればよいので、操作性を向上させたアイリス認識装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態によるアイリス認識装置のブロック図である。
【図２】撮像装置の正面図である。
【図３】誘導灯の点灯パターンを示す説明図である。
【図４】図１に示したアイリス認識装置のフローチャートである。
【図５】第２の実施の形態による撮像装置のブロック図である。
【図６】覗き窓を通じて見た誘導枠と誘導灯である。
【図７】撮影画界と誘導灯と誘導枠との関係を示す説明図である。
【図８】第３の実施の形態による撮像装置の正面図である。
【図９】図８に示した撮像装置の平面図である。
【図１０】赤外照明位置による眼鏡反射の説明図である。
【図１１】第４の実施の形態による撮像装置のブロック図である。
【符号の説明】
１  アイリス認識装置
２、３０、４０、５０  撮像装置
３  認識装置
８  ハーフミラー
１１  誘導灯
３１ａ  誘導枠
【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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