(57)【要約】【課題】本発明では、被検出画像からの０次光と光相関信号との受光面上での重なりを回避して検出対象画像と複数の被検出画像とを同時に高精度で認証することができる光相関システムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、被検出画像を乗せた平行光を出射する画像照射手段と、検出対象画像をフーリエ変換して形成された干渉縞の光相関フィルタと、画像照射手段からの平行光を光相関フィルタを介して受光して光相関信号を取得する光相関信号取得手段と、検出対象画像認証手段と、光相関信号取得手段の取得する光相関信号が受光面上で画像照射手段からの光のうち０次光と重ならないように且つ複数の検出対象画像のそれぞれについて検出対象画像認証手段の行う認証の認証精度誤差が小さくなるように、検出対象画像及び被検出画像の位置をそれぞれ移動させる画像移動手段と、を有する。【選択図】図１
2007233595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出画像を配置した被検出画像領域から前記被検出画像を乗せたコヒーレントな平行光を出射する画像照射手段と、
検出対象画像を配置した対象画像領域をフーリエ変換して形成された干渉縞が配置されたフィルタ面上で前記検出対象画像と前記干渉縞との光相関演算をするように、前記画像照射手段からの平行光が前記フィルタ面に集光される光相関フィルタと、
前記画像照射手段からの平行光を前記光相関フィルタを介して受光する受光面上での光強度のピーク値を光相関信号として取得する光相関信号取得手段と、
前記光相関信号取得手段の取得する前記光相関信号の信号強度に基づいて前記検出対象画像の認証を行う検出対象画像認証手段と、
前記光相関信号取得手段の取得する前記光相関信号が前記受光面上で前記画像照射手段からの光のうち０次光と重ならないように且つ複数の前記検出対象画像のそれぞれについて前記検出対象画像認証手段の行う認証の認証精度誤差が小さくなるように、前記検出対象画像の前記対象画像領域上での位置及び前記被検出画像の前記被検出画像領域上での位置をそれぞれ移動させる画像移動手段と、
を有する光相関システム。
【請求項２】
前記画像移動手段は、前記検出対象画像認証手段の前記認証精度誤差が最小となる位置に前記検出対象画像を移動させ、前記被検出画像領域の大きさに基づいて前記被検出画像領域上に収まるだけの複数の前記被検出画像を、前記検出対象画像の移動位置において前記複数の被検出画像にそれぞれ対応する前記相関信号がそれぞれ前記受光面上で前記画像照射手段からの光のうち前記複数の被検出画像に対応するそれぞれの０次光と重ならないようにそれぞれ移動させて配置することを特徴とする請求項１に記載の光相関システム。
【請求項３】
前記画像移動手段は、前記被検出画像領域の大きさに基づいて前記被検出画像領域上に収まるだけの複数の前記被検出画像をそれぞれ移動させて配置し、前記被検出画像の移動位置において前記複数の被検出画像のそれぞれに対応する前記相関信号がそれぞれ前記受光面上で前記画像照射手段からの光のうち前記複数の被検出画像に対応するそれぞれの０次光と重ならない範囲で前記検出対象画像認証手段の前記認証精度誤差が最小となる位置に前記検出対象画像を移動させることを特徴とする請求項１に記載の光相関システム。
【請求項４】
前記画像移動手段は、前記画像認証手段の行う認証の認証結果の信頼度を９５％にしたときの前記認証精度誤差が所望の誤差以内となるように前記検出対象画像を移動させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光相関システム。
【請求項５】
前記画像移動手段は、前記検出対象画像の移動量を前記光相関フィルタの画像解像度の１／２より小さくすることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光相関システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指紋、顔、静脈等の画像情報を基に個人認証が可能な光相関システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学的パターン認識の手法として、レンズのフーリエ変換機能を用い２次元画像を並列に処理する光演算がある。
【０００３】
図１３に従来の光相関システムにおける光相関フィルタを作成する光相関フィルタ作成システムの概略構成図を示す。また、図１４に従来の光相関システムの概略構成図を示す。
【０００４】
光相関演算による画像の認証を行う場合、光相関フィルタを作成する必要がある。光相関フィルタは、認証の対象となる検出対象画像のフーリエ変換ホログラムを形成したものである。これは、図１３に示す光相関フィルタ作成システム３００により実現できる。図１３に示す光相関フィルタ作成システム３００では、対象画像領域９１上に配置され、認証の対象となる検出対象画像９２と、検出対象画像９２の情報を乗せて出射されたコヒーレントな平行光９７を集光する凸レンズ９３と、平行光９７と同一光源から出射された参照波９８と凸レンズ９３からの光とを受光する受光面９４と、を有する。上記構成により、受光面９４上には、参照波９８と凸レンズ９３からの光との干渉による干渉縞９５が形成される。この干渉縞９５を、例えば透過性のフィルムに記録することにより、光相関フィルタを作成することができる。
【０００５】
次に、上記光相関フィルタ作成システムにより作成した光相関フィルタを用いて画像の認証を行う方法について説明する。これは、図１４に示す光相関システム４００により実現できる。図１４に示す光相関システム４００は、図１３の検出対象画像９２と認証される被検出画像４１と、光相関フィルタ４３と、被検出画像４１の情報を乗せて出射されたコヒーレントな平行光５０を光相関フィルタ４３のフィルタ面４９上に集光する凸レンズ４２と、平行光５０を光相関フィルタ４３を介して受光する受光面４６と、光相関フィルタ４３を透過した光を受光面４６上に照射するための凸レンズ４５と、光相関信号の信号強度に基づいて図１３の検出対象画像９２の認証を行う検出対象画像認証手段４７と、を有する。光相関フィルタ４３は、図１３の光相関フィルタ作成システム３００により作成することができる。
【０００６】
上記の構成により、光相関システム４００では、被検出画像４１の情報を乗せたコヒーレントな平行光５０を光相関フィルタ４３のフィルタ面４９上に照射すると、凸レンズ４２がフーリエ変換機能を有することから、フィルタ面４９上に形成された干渉縞４４と集光された光との間で光相関演算をすることができる。そして、被検出画像４１からの平行光５０を光相関フィルタ４３を介して受光面４６において受光すると、受光面４６上には、被検出画像４１からの０次光５１と共に、光強度のピーク値である輝点５３が生じる。当該ピーク値から、光相関演算結果としての光相関信号を検出対象画像認証手段４７において取得することができる。この輝点５３の位置は、図１３の検出対象画像９２の対象画像領域９１上での配置位置により決定される。また、受光面４６上での光強度のピーク値は、図１３の検出対象画像９２と図１４の被検出画像４１の類似度を表しており、予め閾値を設定しておけば、検出対象画像認証手段４７において図１３の検出対象画像９２と図１４の被検出画像４１との認証をすることができる。
【０００７】
このように、光相関システム４００では、光相関フィルタ４３に被検出画像４１の情報を乗せたコヒーレントな平行光５０を照射することで図１３の検出対象画像９２と被検出画像４１との類似度を示す光相関信号を取得できるため、被検出画像４１を多数並べることで、多数の被検出画像４１との相関演算が可能である。
【非特許文献１】太田真衣子、渡邉恵理子、石川麻美、小舘香椎子「光並列相関器による高速顔認識−ＶａｎｄｅｒＬｕｇｔＣｏｒｒｅｌａｔｏｒによる並列演算設計とその評価―」  映像情報メディア学会技術報告，２００５年，ｐｐ４９−５２．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来の光相関システム４００では、図１３の検出対象画像９２の対象画像領域９１上での配置位置と図１４の被検出画像４１の被検出画像領域４０上での配置位置をそれぞれ任意位置として入力する方法が行われていた。つまり、図１３の検出対象画像９２と図１４の被検出画像４１の相互の軸ずらし度の相互作用の影響を設計に組み込んでいなかった。そのため、被検出画像４１が多数になった場合に、被検出画像４１からの０次光５１と被検出画像４１に対応する輝点５３との受光面４６上での重なりやずれ量に伴う検出（認証）精度の変動があり高精度な検出（認証）が困難であった。
【０００９】
そこで、本発明では、被検出画像からの０次光と光相関信号との受光面上での重なりを回避して検出対象画像と複数の被検出画像とを同時に高精度で認証することができる光相関システム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】
【００１０】
本発明に係る光相関システムは、被検出画像を配置した被検出画像領域から前記被検出画像を乗せたコヒーレントな平行光を出射する画像照射手段と、検出対象画像を配置した対象画像領域をフーリエ変換して形成された干渉縞が配置されたフィルタ面上で前記検出対象画像と前記干渉縞との光相関演算をするように、前記画像照射手段からの平行光が前記フィルタ面に集光される光相関フィルタと、前記画像照射手段からの平行光を前記光相関フィルタを介して受光する受光面上での光強度のピーク値を光相関信号として取得する光相関信号取得手段と、前記光相関信号取得手段の取得する前記光相関信号の信号強度に基づいて前記検出対象画像の認証を行う検出対象画像認証手段と、前記光相関信号取得手段の取得する前記光相関信号が前記受光面上で前記画像照射手段からの光のうち０次光と重ならないように且つ複数の前記検出対象画像のそれぞれについて前記検出対象画像認証手段の行う認証の認証精度誤差が小さくなるように、前記検出対象画像の前記対象画像領域上での位置及び前記被検出画像の前記被検出画像領域上での位置をそれぞれ移動させる画像移動手段と、を有する。
【００１１】
本発明では、画像照射手段における被検出画像の被検出画像領域上での位置及び光相関フィルタにおける検出対象画像の対象画像領域上での位置を相互に移動させることにより、画像照射手段からの光のうち０次光と光相関信号取得手段における受光面上での光相関信号との重なりを回避することができる。また、画像照射手段における被検出画像の被検出画像領域上での位置及び光相関フィルタにおける検出対象画像の対象画像領域上での位置を認証精度誤差が小さくなるように相互に移動させる。従って、本発明は、被検出画像からの０次光と光相関信号との受光面上での重なりを回避して検出対象画像と複数の被検出画像とを同時に高精度で認証することができる。
【００１２】
本発明の光相関システムにおいて、前記画像移動手段は、前記検出対象画像認証手段の前記認証精度誤差が最小となる位置に前記検出対象画像を移動させ、前記被検出画像領域の大きさに基づいて前記被検出画像領域上に収まるだけの複数の前記被検出画像を、前記検出対象画像の移動位置において前記複数の被検出画像にそれぞれ対応する前記相関信号がそれぞれ前記受光面上で前記画像照射手段からの光のうち前記複数の被検出画像に対応するそれぞれの０次光と重ならないようにそれぞれ移動させて配置することが望ましい。
【００１３】
本発明では、画像照射手段における被検出画像の被検出画像領域上での移動量及び光相関フィルタにおける検出対象画像の対象画像領域上での移動量を基に被検出画像領域上に収まる被検出画像の数が決定される。そのため、本発明では、検出対象画像と複数の被検出画像との認証精度を最も高くした状態を維持しつつ、被検出画像領域上に最大限に収まる被検出画像数を決定することができる。
【００１４】
本発明の光相関システムにおいて、前記画像移動手段は、前記被検出画像領域の大きさに基づいて前記被検出画像領域上に収まるだけの複数の前記被検出画像をそれぞれ移動させて配置し、前記被検出画像の移動位置において前記複数の被検出画像のそれぞれに対応する前記相関信号がそれぞれ前記受光面上で前記画像照射手段からの光のうち前記複数の被検出画像に対応するそれぞれの０次光と重ならない範囲で前記検出対象画像認証手段の前記認証精度誤差が最小となる位置に前記検出対象画像を移動させることが望ましい。
【００１５】
本発明では、被検出画像領域上に収まる被検出画像の数に基づいて、画像照射手段における被検出画像の被検出画像領域上での移動範囲及び光相関フィルタにおける検出対象画像の対象画像領域上での移動範囲が決定される。そのため、本発明では、認証可能な被検出画像の数を最大にした状態で最大限の認証精度を確保することができる。
【００１６】
本発明の光相関システムにおいて、前記画像移動手段は、前記画像認証手段の行う認証の認証結果の信頼度を９５％にしたときの前記認証精度誤差が所望の誤差以内となるように前記検出対象画像を移動させることが望ましい。
【００１７】
本発明では、信頼度を９５％にしたときの認証精度誤差が所望の誤差以内となるように検出対象画像を移動させることで、十分な認証精度を発揮することができる。
【００１８】
本発明の光相関システムにおいて、前記画像移動手段は、前記検出対象画像の移動量を前記光相関フィルタの画像解像度の１／２より小さくすることが望ましい。
【００１９】
本発明では、液晶表示等のデジタル画像を基に検出対象画像と被検出画像との認証をする場合に、検出対象画像の移動量を光相関フィルタの画像解像度の１／２より小さくすることで、光相関フィルタのフィルタ面上に形成される干渉縞の明暗を分解することができ、デジタル画像に基づいて高精度に認証を行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、被検出画像からの０次光と光相関信号との受光面上での重なりを回避して検出対象画像と複数の被検出画像とを同時に高精度で認証することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。
【００２２】
図１に、本実施形態に係る光相関システムの概略構成図を示す。
【００２３】
図１の光相関システム１００は、被検出画像１１を配置した被検出画像領域１０から被検出画像１１を乗せたコヒーレントな平行光２１を出射する画像照射手段と、検出対象画像を配置した対象画像領域をフーリエ変換して形成された干渉縞１４が配置されたフィルタ面１９上で被検出画像１１と干渉縞１４との光相関演算をするように、画像照射手段からの平行光２１がフィルタ面１９に集光される光相関フィルタ１３と、画像照射手段からの平行光２１を光相関フィルタ１３を介して受光する受光面１６上での光強度のピーク値を光相関信号として取得する光相関信号取得手段と、光相関信号取得手段の取得する光相関信号の信号強度に基づいて検出対象画像の認証を行う検出対象画像認証手段１７と、光相関信号取得手段の取得する光相関信号が受光面１６上で画像照射手段からの光のうち０次光２２と重ならないように且つ複数の被検出画像１１のそれぞれについて検出対象画像認証手段１７の行う認証の認証精度誤差が小さくなるように、検出対象画像の対象画像領域上での位置及び被検出画像１１の被検出画像領域上での位置をそれぞれ移動させる画像移動手段１８と、を有する。本実施形態では、被検出画像領域１０からの平行光２１を光相関フィルタ１３上に集光するための凸レンズ１２と、光相関フィルタ１３を透過した光を受光面１６上に照射するための凸レンズ１５と、をさらに有することとした。
【００２４】
画像照射手段において被検出画像１１は、被検出画像１１の画像解像度より大きい被検出画像領域１０に配置され、被検出画像領域１０上で任意の位置に移動可能である。そして、被検出画像領域１０からは、被検出画像１１を乗せたコヒーレントな平行光２１を出射する。例えば、被検出画像１１を配置した被検出画像領域１０を光透過性のフィルムとし、被検出画像１１を配置した被検出画像領域１０の背面からレーザ光源で平行光を透過させることで実現できる。或いは、被検出画像１１を配置した被検出画像領域１０を液晶表示とし、液晶表示から被検出画像１１の映像を位相を揃えたコヒーレントな平行光により出射することしてもよい。
【００２５】
光相関フィルタ１３は、認証の対象となる検出対象画像をフーリエ変換した干渉縞１４をフィルタ面１９上に形成している。また、光相関フィルタ１３は、凸レンズ１２の焦点の位置に配置され、被検出画像領域１０からの平行光２１がフィルタ面１９上で集光され照射される。
【００２６】
図２及び図３に、光相関フィルタの形成過程を示した概略図を示す。
【００２７】
図１の光相関フィルタ１３を形成する場合、まず、図２に示すように検出対象画像３１を検出対象画像３１の画像解像度より大きい対象画像領域３２（画像解像度を（Ｎ１，Ｎ２））とする。）に配置する。検出対象画像３１は、対象画像領域３２上で任意の位置に移動可能である。本実施形態では、検出対象画像３１を２値のデジタル画像とした。図１の光相関システムにより認証を行った場合、２値画像としたときと２５６値画像としたときとでは略同様の認証精度を得ることができることができるため、２値画像とすると、安価なデバイスでも実装できる利点がある。そして、このように配置した検出対象画像３１を対象画像領域３２ごとフーリエ変換する。
【００２８】
離散フーリエ変換で考えた場合、数式（１）により、図２のようにまだらの干渉縞１４がフィルタ面上に形成される。なお、数式（１）において、フーリエ変換記号を「Ｆ」とし、画像の輝度関数を「ｆ」とする。
【００２９】
【数１】
2007233595.tif 000003
【００３０】
次に、検出対象画像３１を図３に示すように対象画像領域３２上で（ａ，ｂ）だけ移動させた場合、数式（２）により、図３のように明暗を有する干渉縞１４がフィルタ面上に形成される。
【００３１】
【数２】
2007233595.tif 000004
【００３２】
また、数式（２）から、検出対象画像３１の中心からの移動量を（ａ，ｂ）とした場合には、図３に示す干渉縞周波数は、図２に示す検出対象画像３１を移動させない場合の干渉縞周波数に加えて、数式（３）で示す周期の縞となる。
【００３３】
【数３】
2007233595.tif 000005
【００３４】
また、対象画像領域３２の画像解像度についてＮ１＝Ｎ２＝Ｎとした場合、干渉縞１４の周期ｄは、数式（４）となる。
【００３５】
【数４】
2007233595.tif 000006
【００３６】
本実施形態では、検出対象画像３１をデジタル画像としたため、数式（４）で表せる干渉縞１４の周期ｄを画像上で分解できるためには、干渉縞１４の周期ｄが２ピクセルより大きい必要があることから、干渉縞１４の周期ｄと画像解像度Ｎとの間に数式（５）の関係を有することが望ましい。
【００３７】
【数５】
2007233595.tif 000007
【００３８】
このように、図１の光相関システム１００では、液晶表示等のデジタル画像を基に図３の検出対象画像３１と図１の被検出画像１１との認証をする場合に、図３に示すように検出対象画像３１の中心からの移動量（ａ，ｂ）を図１の光相関フィルタ１３の画像解像度の１／２より小さくすることで、光相関フィルタ１３のフィルタ面１９上に形成される干渉縞１４の明暗を分解することができ、デジタル画像に基づいて高精度に認証を行うことができる。ここで、例えば、画像解像度をＮ＝２５６ピクセルとした場合、検出対象画像３１は、数式（５）より１２８ピクセル未満となるように移動させることとする。なお、対象画像領域３２の画像解像度についてＮ１＝Ｎ２＝Ｎでない場合には、数式（３）で表せる各軸の干渉縞１４の周期が２ピクセルより大きくなる条件で数式（５）に相当する関係を導出することができる。
【００３９】
図１の光相関信号取得手段において受光面１６は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）を適用し、凸レンズ１５からの光を受光する。そのため、凸レンズ１５では、光相関フィルタ１３からの光が受光面１６上に当たる倍率で光相関フィルタ１３からの光の広がりを調整することとする。被検出画像領域１０からの平行光２１を光相関フィルタ１３に集光し受光面１６において受光すると、光相関フィルタ１３のフィルタ面１９上に形成された干渉縞１４と平行光２１に乗った被検出画像１１とを光相関演算できるため、受光面１６では、光相関演算結果としての光強度のピーク値を表す輝点２３が出現する。受光面１６では、この輝点２３を光相関信号として取得する。また、受光面１６には、輝点２３と共に、被検出画像領域１０からの平行光２１のうちの０次光２２が出現する。この０次光２２は、受光面１６上で被検出画像１１と同一の位置に出現する。そのため、受光面１６は、０次光２２の受光面１６上での位置を取得して位置情報を出力する。
【００４０】
検出対象画像認証手段１７は、受光面１６において取得された光相関信号に基づいて図３の検出対象画像３１と図１の被検出画像１１との認証を行う。前述したように、光相関信号の信号強度は、検出対象画像３１と被検出画像１１との類似度に比例するため、予め閾値を定めておくことで、検出対象画像３１と被検出画像１１との認証が可能となる。検出対象画像認証手段１７は、受光面１６において取得された光相関信号から検出対象画像３１と被検出画像１１との認証を行い認証結果情報を出力する。
【００４１】
画像移動手段１８は、受光面１６からの０次光２２の位置情報及び検出対象画像認証手段１７からの認証結果情報に基づいて、図３の検出対象画像３１の対象画像領域３２上での位置及び図１の被検出画像１１の被検出画像領域１０上での位置をそれぞれ移動させる。前述したように、受光面１６には被検出画像領域１０からの平行光２１のうち０次光２２が出現するため、光強度のピーク値である輝点２３が０次光２２と重なると光相関システムの認証精度が低下する。そこで、画像移動手段１８は、光相関信号取得手段の取得する光相関信号が受光面１６上で被検出画像領域１０からの０次光２２と重ならないように図３の検出対象画像３１の対象画像領域３２上での位置及び図１の被検出画像１１の被検出画像領域１０上での位置をそれぞれ移動させる。また、光強度のピーク値は、図３の検出対象画像３１及び図１の被検出画像１１の相互の位置関係により変動するため、光相関信号が受光面１６上で被検出画像領域１０からの０次光２２と重ならないようにすると共に、複数の検出対象画像３１のそれぞれについて検出対象画像認証手段１７の行う認証の認証精度誤差が小さくなるように、図３の検出対象画像３１の対象画像領域３２上での位置及び図１の被検出画像１１の被検出画像領域１０上での位置をそれぞれ移動させる。
【００４２】
次に、図３の検出対象画像３１及び図１の被検出画像１１の位置と、受光面１６上での光相関信号の位置との関係の詳細を説明する。まず、被検出画像領域に被検出画像を１つ配置した場合について説明する。
【００４３】
図４に、検出対象画像及び／又は被検出画像を移動させたときの受光面上での光相関信号の位置及び０次光の位置の概略図を示す。図４において、（ａ）は検出対象画像及び被検出画像を共に移動させない場合、（ｂ）は被検出画像のみを移動させた場合、（ｃ）は被検出画像のみを移動させた場合、（ｄ）は検出対象画像及び被検出画像を共に移動させた場合、をそれぞれ示している。
【００４４】
図３の検出対象画像３１及び図１の被検出画像１１を共に移動させない場合、図４（ａ）に示すように、受光面１６上には、０次光２２である被検出画像と光相関信号であると輝点２３が重なって出現する。この場合、認証精度誤差が大きくなる。次に、図１の被検出画像１１のみを移動させた場合、被検出画像領域１０からの平行光２１を集光して凸レンズ１２を介して受光面１６上に照射すると、受光面１６上には被検出画像１１の位置と同じ位置に０次光２２である被検出画像が出現することとなる。また、光相関信号も０次光２２と同一の位置に出現するから、図４（ｂ）に示すように、受光面１６上には、０次光２２である被検出画像と光相関信号である輝点２３とが重なって受光面１６の中心から移動して出現する。この０次光２２及び輝点２３の中心からの移動量は、被検出画像１１の被検出画像領域１０上での中心からの移動量（ｃ，ｄ）と同一である。
【００４５】
一方、図３の検出対象画像３１のみを移動させた場合、光相関信号の受光面１６上での位置は検出対象画像３１の対象画像領域３２上での位置に依存するから、図４（ｃ）に示すように、受光面１６上には、０次光２２である被検出画像に対してずれた位置に光相関信号である輝点２３が出現する。この光相関信号の中心からの移動量は、図３の検出対象画像３１の対象画像領域３２上での中心からの移動量（ａ，ｂ）と同一である。また、図３の検出対象画像３１及び図１の被検出画像１１を共に移動させた場合、光相関信号の受光面１６上での位置は検出対象画像３１の対象画像領域３２上での位置に依存すると共に、０次光２２の受光面１６上での位置は被検出画像１１の位置と同一となることから、図４（ｄ）に示すように、受光面１６上には、０次光２２である被検出画像に対してずれた位置に光相関信号である輝点２３が出現する。この光相関信号の中心からの移動量は、図３の検出対象画像３１の対象画像領域３２上での中心からの移動量（ａ，ｂ）と被検出画像１１の被検出画像領域１０上での中心からの移動量（ｃ，ｄ）とを足し合わせた（ａ＋ｃ，ｂ＋ｄ）となる。
【００４６】
数学的な考察は、次のように説明できる。つまり、図３の検出対象画像３１の対象画像領域３２上での移動量を（ａ，ｂ）とすると、光相関フィルタ１３の輝度関数は数式（６）と表せる。
【００４７】
【数６】
2007233595.tif 000008
【００４８】
また、図１の被検出画像１１の被検出画像領域１０上での移動量を（ｃ，ｄ）とすると、光相関フィルタ１３のフィルタ面１９上での輝度関数は、数式（７）と表せる。
【数７】
2007233595.tif 000009
【００４９】
この被検出画像１１と干渉縞１４とによる光相関演算により、図１に示す自己相関の光強度のピーク値である輝点２３の輝度関数は、以下の式(８)と表せる。数式（８）において、相関演算を「＊」とする。なおフーリエ逆変換を「Ｆ−１」で表す。
【００５０】
【数８】
2007233595.tif 000010
【００５１】
数式（８）に示すように、図３の検出対象画像３１及び図１の被検出画像１１を共に移動させた場合、図４（ｄ）に示すように、受光面１６上には、０次光２２である被検出画像に対してずれた位置に光相関信号である輝点２３が出現することがわかる。
【００５２】
次に、被検出画像領域に複数の被検出画像を配置した場合について説明する。
【００５３】
図５に、被検出画像領域に複数の被検出画像を配置し、検出対象画像及び／又は被検出画像を移動させたときの受光面上での光相関信号の位置及び０次光の位置の概略図を示す。
【００５４】
被検出画像領域１０に４つの被検出画像１１ａから１１ｄを配置した場合、図５に示すように被検出画像１１ａから１１ｄの被検出画像領域１０上での位置をそれぞれ（ｃ，ｄ）、（ｃ２，ｄ２）、（ｃ３，ｄ３）、（ｃ４，ｄ４）とすると、各被検出画像１１ａから１１ｄについて図４で説明したのと同様の理由により０次光２２ａから２２ｄである被検出画像に対してずれた位置に光相関信号である輝点２３ａから２３ｄが出現する。この光相関信号の受光面１６の中心からの移動量は、図３の検出対象画像３１の対象画像領域３２上での中心からの移動量（ａ，ｂ）と図５の被検出画像１１ａから１１ｄの被検出画像領域１０上での中心からの移動量（ｃ，ｄ）、（ｃ２，ｄ２）、（ｃ３，ｄ３）、（ｃ４，ｄ４）とをそれぞれ足し合わせた（ａ＋ｃ，ｂ＋ｄ）、（ａ＋ｃ２，ｂ＋ｄ２）、（ａ＋ｃ３，ｂ＋ｄ３）、（ａ＋ｃ４，ｂ＋ｄ４）となる。そのため、これらの値から、各光相関信号が自己の０次光２２ａから２２ｄと重ならないことと共に、他の０次光２２ａから２２ｄと重ならないように図３の検出対象画像３１及び図５の被検出画像１１ａから１１ｄを移動させることができる。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態では、図３に示す検出対象画像３１の移動量（ａ，ｂ）については、光相関信号が図１の自己の０次光２２と重ならないように且つ認証精度誤差が小さくなるように決定し、図５に示す被検出画像１１ａから１１ｄの移動量（ｃ，ｄ）については、光相関信号である輝点２３ａから２３ｄが他の０次光２２と重ならないように決定することとする。
【００５６】
まず、図３に示す検出対象画像の移動量（ａ，ｂ）を決定する場合について説明する。
【００５７】
図６に、本実施形態に係る認証過程の概略図を示す。
【００５８】
図６は、バイオメトリクス認証評価ガイドラインに従った認証過程を示している。本実施形態では、信頼度を９５％にしたときの認証精度誤差が１％以内となるように図３に示す検出対象画像３１の移動量（ａ，ｂ）を決定するため、顔画像のサンプル数を、信頼度９５％で定義した認証精度誤差Ｐに対する照合用サンプル数のＮｍｉｎ＝３／ＰにＰ＝０．０１を代入することにより、互いに異なる３００人ものとした。図６に示す形態では、同日に取得した２０〜５０歳の３００人中、２４０人を女性とし６０人を男性とした。この３００人についてそれぞれ図１の光相関フィルタを作成し、登録者１５０人とし未登録者１５０人とした。つまり、登録者１５０人の顔画像は、図１の被検出画像１１に相当する。
【００５９】
このような前提条件の下、図１の光相関システム１００において、１人の顔画像に対して３００人の顔画像をそれぞれ認証する１：Ｎ認証を行った。また、図６に示すように数式（９）により比較値Ｃｉを算出した。
【００６０】
【数９】
2007233595.tif 000011
【００６１】
そして、図６に示すように、登録者に対して比較値Ｃｉが閾値Ｖｔｈより小さい場合を誤拒否率ＦＲＲ（Ｆａｌｓｅ  Ｒｅｊｅｃｔ  Ｒａｔｅ）とし、未登録者に対して比較値Ｃｉが閾値Ｖｔｈより大きい場合を誤受理率ＦＡＲ（Ｆａｌｓｅ  Ａｃｃｅｐｔ  Ｒａｔｅ）としてＲＯＣ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ  Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ）曲線を描いて認証精度誤差を評価した。
【００６２】
図７に、図１の光相関システムにおける認証精度に関するＲＯＣ曲線の１例を示す。図７において、横軸に誤拒否率ＦＲＲをとり、縦軸に誤受理率ＦＡＲをとり、任意の閾値Ｖｔｈについてプロットする。各曲線は、図３の検出対象画像３１の移動量をそれぞれ（３２，３２）、（６４，６４）、（５４，６４）、（９６，０）、（０，０）とした場合について示している。
【００６３】
図７に示す形態では、図３の検出対象画像３１の移動量をそれぞれ（５４，６４）とした場合に最も認証精度誤差が小さくなる。そのため、この値は、（５４２＋６４２）１／２＝８３．７．．．で数式（５）を満たしており、図１の光相関信号である輝点２３が０次光２２と重ならない条件を満たしていれば、検出対象画像３１の移動量として採用できる。なお、本実施形態では、検出対象画像３１の５種類の移動量に対して認証を行ったが、検出対象画像３１を対象画像領域３２上で漏れなく移動させて逐一認証精度誤差を評価することとしてもよい。また、本実施形態では、ＦＲＲとＦＡＲが１％以下で最も小さくなる値を採用したが、図１の光相関システム１００の運用精度にあわせて閾値の設定をすることができる。このように、信頼度を９５％にしたときの認証精度誤差が１％以内となるように検出対象画像を移動させることで、十分な認証精度を発揮することができる。
【００６４】
次に、図１に示す被検出画像１１の移動量（ｃ，ｄ）を決定する場合について説明する。
【００６５】
図８に、複数の被検出画像を被検出画像領域に配置した場合に受光面上に出現する画像の例を示す。
【００６６】
前述したように、図８の光相関信号である輝点２３ａから２３ｏの位置は、図３の検出対象画像３１の検出対象画像３１上での移動量にのみ依存するため、図１の被検出画像１１の移動量（ｃ，ｄ）を変化させても０次光２２ａから２２ｏである被検出画像との関係は変化しない。そのため、被検出画像の移動量（ｃ，ｄ）は、他の０次光２２ａから２２ｏとの重なりのみ考慮して光相関信号である輝点２３ａから２２ｄが受光面１６上で他の０次光２２ａから２３ｄと重ならないように被検出画像を配置することで決定できる。
【００６７】
以上説明したように、図１に示す本実施形態に係る光相関システム１００では、画像照射手段における被検出画像１１の被検出画像領域１０上での位置及び光相関フィルタ１３における図３の検出対象画像３１の対象画像領域３２上での位置を相互に移動させることにより、画像照射手段からの光のうち０次光２２と光相関信号取得手段における受光面１６上での光相関信号である輝点２３との重なりを回避することができる。また、画像照射手段における被検出画像１１の被検出画像領域１０上での位置及び光相関フィルタ１３における図３の検出対象画像３１の対象画像領域３２上での位置を認証精度誤差が小さくなるように相互に移動させる。従って、光相関システム１００では、被検出画像１１からの０次光２２と光相関信号である輝点２３との受光面１６上での重なりを回避して検出対象画像３１と複数の被検出画像１１とを同時に高精度で認証することができる。
【００６８】
次に、検出対象画像３１の移動量（ａ，ｂ）及び被検出画像１１の移動量（ｃ，ｄ）は、以下に説明するように２通りで決定することが望ましい。
【００６９】
図１２に、被検出画像領域に複数の被検出画像を配置した場合の、受光面上で取得される光相関信号と０次光とを示す。なお、図１２では、複数の被検出画像を被検出画像１１−ｋとして１≦ｋ≦ｎの整数として表現する。
【００７０】
図１の画像移動手段１８は、検出対象画像認証手段１７の認証精度誤差が図６に示すように最小となる位置に図１２の検出対象画像３１を検出画像領域３２上で移動させ、被検出画像領域１０の大きさに基づいて被検出画像領域１０上に収まるだけの複数の被検出画像１１−１から１１−ｎを、検出対象画像３１の移動位置において複数の被検出画像１１−１から１１−ｎにそれぞれ対応する図１２の輝点２３−１から２３−ｎである相関信号がそれぞれ受光面１６上で画像照射手段からの光のうち複数の被検出画像１１−１から１１−ｎに対応するそれぞれの０次光２２−１から２２―ｎと重ならないようにそれぞれ移動させて配置する。そうすると、図１の画像照射手段１８における図１２の被検出画像１１−１から１１−ｎの被検出画像領域１０上での移動量及び光相関フィルタにおける図１２の検出対象画像３１の対象画像領域３２上での移動量を基に被検出画像領域１０上に収まる被検出画像１１−１から１１−ｎの数が決定される。そのため、図１の光相関システム１００では、検出対象画像３１と複数の被検出画像１１−１から１１−ｎとの認証精度を最も高くした状態を維持しつつ、被検出画像領域１０上に最大限に収まる被検出画像数を決定することができる。
【００７１】
また、図１の画像移動手段１８は、図１２の被検出画像領域１０の大きさに基づいて被検出画像領域１０上に収まるだけの複数の被検出画像１１−１から１１−ｎをそれぞれ移動させて配置し、被検出画像１１−１から１１−ｎの移動位置において複数の被検出画像１１−１から１１−ｎのそれぞれに対応する相関信号である輝点２３−１から２３−ｎがそれぞれ受光面１６上で図１の画像照射手段１８からの光のうち複数の被検出画像１１−１から１１−ｎに対応するそれぞれの０次光２２−１から２２−ｎと重ならない範囲で図１の検出対象画像認証手段１７の認証精度誤差が図６に示すように最小となる位置に検出対象画像３２を移動させる。そうすると、被検出画像領域１０上に収まる被検出画像１１−１から１１−ｎの数に基づいて、画像照射手段における被検出画像１１−１から１１−ｎの被検出画像領域１０上での移動範囲及び光相関フィルタにおける検出対象画像３１の対象画像領域３２上での移動範囲が決定される。そのため、図１の光相関システム１００では、認証可能な被検出画像１１−１から１１−ｎの数を最大にした状態で最大限の認証精度を確保することができる。
【００７２】
ここで、図１の光相関システム１００の動作について説明する。まず、図１２の検出対象画像３１の移動量（ａ，ｂ）を決定した後に、複数の被検出画像１１−１から１１−ｎのそれぞれの移動量（ｃｎ，ｄｎ）を決定する形態について説明する。
【００７３】
図９に、本実施形態に係る光相関システムにおいて検出対象画像及び被検出画像を移動させる画像移動フローの１例を示す。
【００７４】
図１の光相関システム１００は、図３の検出対象画像３１の移動量を決定するため、画像移動手段１８において、まず対象画像領域３２における画像解像をパラメータＮに代入する（ステップＳ１）。例えば、Ｎ＝２５６ピクセルとする。次に、画像移動手段１８において、検出対象画像３１の対象画像領域３２上の位置を示すパラメータａ、ｂに初期位置ａ０、ｂ０を代入する（ステップＳ２）。例えば、検出対象画像３１の中心を対象画像領域３２の中心に配置することとする。
【００７５】
この段階で、数式（５）の条件を満たすかを判断し（ステップＳ３）、満たす場合は、次のステップに進み、満たさない場合は、画像移動手段１８において、検出対象画像３１を対象画像領域３２内で移動させる（ステップＳ４）。ここで、検出対象画像３１の移動方向は、本実施形態では検出対象画像３１の中心を対象画像領域３２の中心に配置したため、例えば、光相関信号である輝点２３の受光面１６上の位置が０次光２２と重なるのを回避するように、検出対象画像３１の輪郭部分から１画素分外側に沿わせるように動かすこととする。そして、検出対象画像３１の輪郭に沿って１周したら、さらに１画素分外側に配置して検出対象画像３１の輪郭に沿わせて動かす。この操作を繰り返すと、対象画像領域３２内を総て満たすように検出対象画像３１を動かすことができる。なお、検出対象画像３１を対象画像領域３２に対して右回りに動かすか左回りに動かすかは問わない。
【００７６】
次に、ステップＳ３の条件を満たす場合、図６で説明した算出方法により、図１の検出対象画像認証手段１７において、光相関システム１００の認証精度誤差であるＦＡＲ及びＦＲＲを算出する（ステップＳ５）。そして、画像移動手段１８は、検出対象画像認証手段１７において算出されたＦＡＲ及びＦＲＲが１％以内かどうかを判断し（ステップＳ６）、満たす場合は、次のステップに進んで、現在のａ、ｂの値を検出対象画像３１の位置として決定し（ステップＳ７）、満たさない場合は、検出対象画像３１を対象画像領域３２内で移動させる（ステップＳ４）。ステップＳ４においては、画像移動手段１８は、前述の方法により検出対象画像３１を対象画像領域３２上で移動させる。
【００７７】
次に、図１の光相関システム１００は、図１２の被検出画像１１−１から１１−ｎの移動量を決定するため、複数の被検出画像１１−１から１１−ｎの分割数の初期値を決定し、パラメータｄｉｖに初期値ｄｉｖ０を代入する（ステップＳ８）。ここで、複数の被検出画像１１−１から１１−ｎの分割数の初期値は、例えば、被検出画像領域１０の画像解像度及び被検出画像１１−１から１１−ｎの画像解像度に基づいて、被検出画像１１−１から１１−ｎが収まる最大の数とする。このように決定すると、光相関システム１００では、後のステップで分割数を減らしていくことにより、最高の認証精度で最大限の分割数を確保することができる。また、分割の際には、例えば、被検出画像１１−１から１１−ｎが被検出画像領域１０に行列状に配置されるように分割することとしてもよいし、任意の形態で分割することができる。本実施形態では、被検出画像１１−１から１１−ｎが被検出画像領域１０に行列状に配置されるように被検出画像領域１０のｘ軸方向の画像解像度を被検出画像１１−１から１１−ｎのｘ軸方向の画像解像度で除算し、ｙ軸方向の画像解像度を被検出画像１１−１から１１−ｎのｙ軸方向の画像解像度で除算した各値で分割することとする。
【００７８】
この段階で、図１の画像移動手段１８は、被検出画像１１−１から１１−ｎの初期位置を決定し、複数の被検出画像１１−１から１１−ｎのそれぞれについて被検出画像領域１０上の位置を示すパラメータｃｎ、ｄｎに初期位置ｃ０、ｄ０を代入する（ステップＳ９）。例えば、被検出画像１１−１から１１−ｎの中心を被検出画像領域１０の分割した中心に配置することとする。次に、画像移動手段１８は、被検出画像１１−１から１１−ｎをすべて被検出画像領域１０を分割した分割の範囲内で動かしながら光相関信号である輝点２３を取得する（ステップＳ１０）。ここで、本実施形態では、被検出画像領域を分割した分割の範囲内は、複数の被検出画像のそれぞれについて、被検出画像領域のｘ軸方向の画像解像度を被検出のｘ軸方向の画像解像度で除算した値Ｃｎの半分の値Ｃｎ／２、ｙ軸方向の画像解像度を被検出のｙ軸方向の画像解像度で除算した値Ｄｎの半分の値Ｄｎ／２の各値以下となる。なお、ここでは、複数の被検出画像１１−１から１１−ｎのそれぞれの画像解像度が同一であることを前提に説明しているが、複数の被検出画像１１−１から１１−ｎの画像解像度はそれぞれ異なっていてもよい。この場合、複数の被検出画像１１−１から１１−ｎのうち最大の画像解像度に合わせて分割数を決定することでよい。
【００７９】
図１１に、被検出画像領域を分割した１つについて分割の範囲を示す。
【００８０】
図１１に示すように、被検出画像領域を分割した分割の範囲内は、被検出画像領域のｘ軸方向の画像解像度を被検出のｘ軸方向の画像解像度で除算した値Ｃｎの半分のＣｎ／２、ｙ軸方向の画像解像度を被検出のｙ軸方向の画像解像度で除算した値Ｄｎの半分の値Ｄｎ／２の各値以下の範囲つまり、図の点状のハッチング部分となる。また、被検出画像１１の移動方向は、本実施形態では被検出画像１１の中心を被検出画像領域の分割した中心に配置したため、例えば、被検出画像１１を１画素ずつ渦巻状に移動させることができる。これにより、ハッチング部分内を総て満たすように被検出画像１１を動かすことができる。なお、被検出画像１１をハッチング部分に対して右回りに動かすか左回りに動かすかは問わない。
【００８１】
そして、図１の画像移動手段１８は、ステップＳ９において図１２の被検出画像１１−１から１１−ｎを移動させると共に、逐次、受光面１６から輝点２３である相関信号及び０次光２２の各情報を取得し、複数の被検出画像１１−１から１１−ｎに対応する各相関信号が複数の被検出画像１１−１から１１−ｎの各０次光２２−１から２２−ｎのすべてと重ならなかったかを判断し（ステップＳ１１）、重ならなかった場合は、相関信号が０次光２２−１から２２−ｎと重ならなかった被検出画像１１−１から１１−ｎのそれぞれの位置ｃｎ、ｄｎを被検出画像１１−１から１１−ｎの位置として決定し（ステップＳ１４）てフローをストップさせ、重なるものがあった場合は、分割数が多いため被検出画像１１−１から１１−ｎを動かす範囲が小さかったと考えられるから、分割数を１つ減少させる（ステップＳ１２）。また、分割数は０が最小であるから、画像移動手段１８は、分割数が０より大きいかを判断し（ステップＳ１３）、小さい場合には、これ以上の分割は望めないためフローをストップさせ、大きい場合には、ステップＳ９に戻って現在の分割数での被検出画像１１−１から１１−ｎの初期位置を決定する。なお、分割数が小さいことによりフローがストップする場合は、被検出画像１１−１から１１−ｎの解像度が大きいことが予測されるため、被検出画像１１−１から１１−ｎの解像度を小さくして再度フローをやり直すこととしてもよい。
【００８２】
以上説明したように、光相関システム１００では、画像照射手段における被検出画像１１−１から１１−ｎの被検出画像領域上での移動量及び光相関フィルタにおける検出対象画像３１の対象画像領域３２上での移動量を基に被検出画像領域１０上に収まる被検出画像１１−１から１１−ｎの数が決定される。そのため、図１の光相関システム１００では、検出対象画像３１と複数の被検出画像１１−１から１１−ｎとの認証精度を最も高くした状態を維持しつつ、被検出画像領域１０上に最大限に収まる被検出画像数を決定することができる。
【００８３】
次に、図１２の複数の被検出画像１１−１から１１−ｎのそれぞれの移動量（ｃｎ，ｄｎ）を決定した後に、検出対象画像３１の移動量（ａ，ｂ）を決定する形態について説明する。
【００８４】
図１０に、本実施形態に係る光相関システムにおいて検出対象画像及び被検出画像を移動させる画像移動フローの１例を示す。
【００８５】
図１の光相関システム１００は、図１２の被検出画像１１−１から１１−ｎの移動量を、画像移動手段１８において、まず被検出画像領域１０における画像解像をパラメータＮに代入する（ステップＳ１）。例えば、Ｎ＝２５６ピクセルとする。そして、画像移動手段１８は、ステップＳ１で代入した画像解像度Ｎに基づいて、被検出画像１１−１から１１−ｎの分割数の初期値を決定し、パラメータｄｉｖに初期値ｄｉｖ０を代入する（ステップＳ２）。ここで、被検出画像１１−１から１１−ｎの分割数の初期値は、例えば、被検出画像領域１０の画像解像度及び被検出画像１１−１から１１−ｎの画像解像度に基づいて、被検出画像１１−１から１１−ｎが収まる最大の数とする。このように決定すると、光相関システム１００では、後のステップで分割数を減らしていくことにより、最大の分割数で最低限の認証精度誤差を確保することができる。また、分割の際には、例えば、被検出画像１１−１から１１−ｎが被検出画像領域１０に行列状に配置されるように分割することとしてもよいし、任意の形態で分割することができる。本実施形態では、被検出画像１１−１から１１−ｎが被検出画像領域１０に行列状に配置されるように被検出画像領域１０のｘ軸方向の画像解像度を被検出画像１１−１から１１−ｎのｘ軸方向の画像解像度で除算し、ｙ軸方向の画像解像度を被検出画像１１−１から１１−ｎのｙ軸方向の画像解像度で除算した各値で分割することとする。
【００８６】
この段階で、図１の画像移動手段１８は、複数の被検出画像１１−１から１１−ｎのそれぞれについて被検出画像領域１０上の位置ｃｎ、ｄｎを決定する（ステップＳ３）。例えば、被検出画像１１−１から１１−ｎの中心を被検出画像領域１０の分割した中心に配置することとする。次に、画像移動手段１８において、検出対象画像３１の対象画像領域３２上の位置を示すパラメータａ、ｂに初期位置ａ０、ｂ０を代入する（ステップＳ４）。例えば、検出対象画像３１の中心を対象画像領域３２の中心に配置することとする。そして、画像移動手段１８は、図３の検出対象画像３１を、複数の被検出画像１１−１から１１−ｎのそれぞれの光相関信号である輝点２３−１から２３−ｎが移動できる範囲内で動かしながら光相関信号を取得する（ステップＳ５）。ここで、本実施形態では、被検出画像領域１０を分割した分割の範囲内は、図１１に示すように、複数の被検出画像のそれぞれについて、被検出画像領域のｘ軸方向の画像解像度を被検出のｘ軸方向の画像解像度で除算した値の半分の値Ａｎ／２、ｙ軸方向の画像解像度を被検出のｙ軸方向の画像解像度で除算した値Ｂｎの半分の値Ｂｎ／２の各値以下としたため、光相関信号の動ける範囲も受光面１６上で受光面１６の中心から±Ａｎ／２及び±Ｂｎ／２の範囲内となる。即ち、検出対象画像３１の移動可能範囲も対象画像領域３２の中心から±Ａｎ／２及び±Ｂｎ／２の範囲内となる。
【００８７】
また、検出対象画像３１の移動方向は、図１１に示すように、検出対象画像３１の中心を対象画像領域３２の中心に配置したため、例えば、検出対象画像３１を１画素ずつ渦巻状に移動させることができる。これにより、ハッチング部分に相当する検出画像領域３２の部分を総て満たすように検出対象画像を動かすことができる。なお、検出対象画像３１をハッチング部分に相当する検出画像領域３２の部分に対して右回りに動かすか左回りに動かすかは問わない。そして、図１の画像移動手段１８は、ステップＳ５において検出対象画像３１を移動させると共に、逐次、受光面１６から輝点２３−１から２３−ｎである相関信号及び０次光２２−１から２２−ｎの各情報を取得し、複数の被検出画像１１−１から１１−ｎに対応する各輝点２３−１から２３−ｎである相関信号が複数の被検出画像１１−１から１１−ｎの各０次光２２−１から２２−ｎのすべてと重ならなかったかを判断し（ステップＳ６）、重ならなかった場合は、次のステップＳ９に進み、重なるものがあった場合は、分割数が多いため検出対象画像３１を動かす範囲が小さかったと考えられるから、分割数を１つ減少させる（ステップＳ７）。また、分割数は０が最小であるから、画像移動手段１８は、分割数が０より大きいかを判断し（ステップＳ８）、小さい場合には、これ以上の分割は望めないためフローをストップさせ、大きい場合には、ステップＳ３に戻って現在の分割数での被検出画像１１−１から１１−ｎの位置を決定する。なお、分割数が小さいことによりフローがストップする場合は、被検出画像１１−１から１１−ｎの解像度が大きいことが予測されるため、被検出画像１１−１から１１−ｎの解像度を小さくして再度フローをやり直すこととしてもよい。
【００８８】
次に、ステップＳ６の条件を満たす場合、図１の画像移動手段１８において光相関信号が０次光２２と重ならず数式（５）を満たす範囲内で検出対象画像３１を動かし、図６で説明した算出方法により、検出対象画像認証手段１７において、光相関システムの認証精度誤差であるＦＡＲ及びＦＲＲを算出する（ステップＳ９）。そして、画像移動手段１８は、検出対象画像認証手段１７において算出されたＦＡＲ及びＦＲＲが最小となるａ、ｂの値を検出対象画像３１の位置として決定し（ステップＳ１０）てフローを終了させる。なお、この際、ＦＡＲ及びＦＲＲの最小値が１％以内かどうかを判断し、１％以内を満たさない場合に、さらに被検出画像領域１０の分割数を小さくして図３の検出対象画像３１の移動範囲を大きくすることとしてもよい。これにより、認証精度を満たすように被検出画像領域１０の分割数を決定することができる。
【００８９】
以上説明したように、図１の光相関システム１００では、被検出画像領域１０上に収まる被検出画像１１−１から１１−ｎの数に基づいて、画像照射手段における被検出画像１１−１から１１−ｎの被検出画像領域１０上での移動範囲及び光相関フィルタにおける検出対象画像３１の対象画像領域３２上での移動範囲が決定される。そのため、図１の光相関システム１００では、認証可能な被検出画像１１−１から１１−ｎの数を最大にした状態で最大限の認証精度を確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、カメラで取得した人物の顔画像、指紋画像、目の光彩画像、手の静脈画像等の画像認証に適用することができる。また、人物に限らず、動物や景色や建物等の画像に基づいて照合する場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】１実施形態に係る光相関システムの概略構成図である。
【図２】光相関フィルタの形成過程を示した概略図の１例である。
【図３】光相関フィルタの形成過程を示した概略図の１例である。
【図４】検出対象画像及び／又は被検出画像を移動させたときの受光面上での光相関信号の位置及び０次光の位置の概略図の１例である。
【図５】被検出画像領域に複数の被検出画像を配置し、検出対象画像及び／又は被検出画像を移動させたときの受光面上での光相関信号の位置及び０次光の位置の概略図の１例である。
【図６】１実施形態に係る認証過程の概略図の１例である。
【図７】図１の光相関システムにおける認証精度に関するＲＯＣ曲線の１例である。
【図８】複数の被検出画像を検出画像領域に配置した場合に受光面上に出現する画像の１例を示した図である。
【図９】図１の光相関システムにおいて検出対象画像及び被検出画像を移動させる画像移動フローの１例を示した図である。
【図１０】本実施形態に係る光相関システムにおいて検出対象画像及び被検出画像を移動させる画像移動フローの１例を示した図である。
【図１１】被検出画像領域を分割した１つについて分割の範囲を示した図である。
【図１２】被検出画像領域に複数の被検出画像を配置した場合の、受光面上で取得される光相関信号と０次光とを示した図である。
【図１３】従来の光相関システムにおける光相関フィルタを作成する光相関フィルタ作成システムの概略構成図である。
【図１４】従来の光相関システムの概略構成図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０：被検出画像領域
１１：被検出画像
１１ａ−ｄ：被検出画像
１１−１：被検出画像
１１−ｋ：被検出画像
１１−ｎ：被検出画像
１２：凸レンズ
１３：光相関フィルタ
１４：干渉縞
１５：凸レンズ
１６：受光面
１７：検出対象画像認証手段
１８：画像移動手段
１９：フィルタ面
２１：平行光
２２：０次光
２２ａ−ｄ：０次光
２２ａ−ｏ：０次光
２２−１：０次光
２２−ｋ：０次光
２２−ｎ：０次光
２３：輝点
２３ａ−ｄ：輝点
２３ａ−ｏ：輝点
２３−１：輝点
２３−ｋ：輝点
２３−ｎ：輝点
３１：検出対象画像
３２：対象画像領域
４０：被検出画像領域
４１：被検出画像
４２：凸レンズ
４３：光相関フィルタ
４４：干渉縞
４５：凸レンズ
４６：受光面
４７：検出対象画像認証手段
４９：フィルタ面
５０：平行光
５１：０次光
５３：輝点
９１：対象画像領域
９２：検出対象画像
９３：凸レンズ
９４：受光面
９５：干渉縞
９７：平行光
９８：参照波
１００：光相関システム
３００：光相関フィルタ作成システム
４００：光相関システム
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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