(57)【要約】【課題】被写体を装置からの距離方向および上下左右方向のいずれの方向についても誘導することのできる撮影装置を提供する。【解決手段】被写体３０の少なくとも眼を撮影する撮影部４と、被写体３０までの距離を繰り返し測定する距離測定部２と、距離測定部２によって測定された被写体３０までの距離にもとづいて、被写体３０が撮影部４の合焦範囲にあるか否かを判定する判定部５２と、被写体３０の誘導画像を作成する誘導画像作成部５３と、判定部５２において、被写体３０が合焦範囲にあると判定されたときに、被写体３０の画像を表示し、判定部５２において、被写体３０が合焦範囲にないと判定されたときに、誘導画像作成部５３で作成された誘導画像を表示する表示部５０とを備えた。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の少なくとも眼を撮影する撮影部と、
前記被写体までの距離を繰り返し測定する距離測定部と、
前記距離測定部によって測定された前記被写体までの距離にもとづいて、前記被写体が前記撮影部の合焦範囲にあるか否かを判定する判定部と、
前記被写体の誘導画像を作成する誘導画像作成部と、
前記判定部において、前記被写体が前記合焦範囲にあると判定されたときに、前記被写体の画像を表示し、前記判定部において、前記被写体が前記合焦範囲にないと判定されたときに、前記誘導画像作成部で作成された前記誘導画像を表示する表示部とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記被写体が前記撮影部の前記合焦範囲よりも近くにいるのかまたは遠くにいるのかをさらに判定し、
前記誘導画像作成部は、前記被写体の眼の、拡大され、かつ、ぼけた拡大誘導画像を作成し、
前記表示部は、前記判定部において前記被写体が前記合焦範囲よりも近くにいると判定された場合には、前記拡大誘導画像を表示することを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記被写体が前記撮影部の前記合焦範囲よりも近くにいるのかまたは遠くにいるのかをさらに判定し、
前記誘導画像作成部は、前記被写体の眼の、縮小され、かつ、ぼけた縮小誘導画像を作成し、
前記表示部は、前記判定部において前記被写体が前記合焦範囲よりも遠くにいると判定された場合には、前記縮小誘導画像を表示することを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項４】
前記拡大誘導画像が白黒画像であり、前記被写体の画像がカラー画像であることを特徴とする請求項２に記載の撮影装置。
【請求項５】
前記縮小誘導画像が白黒画像であり、前記被写体の画像がカラー画像であることを特徴とする請求項３に記載の撮影装置。
【請求項６】
前記誘導画像作成部は、前記距離測定部によって測定された前記被写体までの距離にもとづいて、前記拡大誘導画像の拡大率を決定することを特徴とする請求項２または請求項４に記載の撮影装置。
【請求項７】
前記誘導画像作成部は、前記被写体までの距離が近いほど前記拡大誘導画像の拡大率を大きくすることを特徴とする請求項６に記載の撮影装置。
【請求項８】
前記誘導画像作成部は、前記距離測定部によって測定された前記被写体までの距離にもとづいて、前記縮小誘導画像の縮小率を決定することを特徴とする請求項３または請求項５に記載の撮影装置。
【請求項９】
前記誘導画像作成部は、前記被写体までの距離が遠いほど前記縮小誘導画像の縮小率を大きくすることを特徴とする請求項８に記載の撮影装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の撮影装置と、
前記撮影装置の前記撮影部で撮影された前記被写体の眼画像を評価する眼画像評価部と、
前記眼画像評価部で評価された結果にもとづいて、前記眼画像に対して認証処理を行う認証処理部とを備えたことを特徴とする認証装置。
【請求項１１】
前記認証処理部は、
前記撮影部で撮影された画像の少なくとも虹彩を含む部分から認証情報を作成する認証情報作成部と、
あらかじめ登録された者の登録認証情報を記憶する記憶部と、
前記認証情報作成部で作成された認証情報と、前記記憶部に記憶された登録認証情報との不一致度を算出する不一致度算出部と、
前記不一致度算出部において算出された不一致度と所定の閾値との比較によって前記被写体が前記あらかじめ登録された者であると認証できるか否かを判定する認証結果判定部とを備えたことを特徴とする請求項１０に記載の認証装置。
【請求項１２】
前記眼画像評価部は、前記撮影部で撮影された前記被写体の前記眼画像の画質を判定する画質判定部、および、前記眼画像に眼が撮影されているか否かを判定する眼検出部を備え、
前記認証処理部は、前記画質判定部で画質がよいと判定され、前記眼検出部で眼が撮影されていると判定された眼画像を用いて認証処理を行うことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の認証装置。
【請求項１３】
被写体の少なくとも眼を撮影部で撮影する第１のステップと、
前記被写体までの距離を繰り返し測定する第２のステップと、
前記第２のステップにおいて測定された前記被写体までの距離にもとづいて、前記被写体が前記撮影部の合焦範囲にあるか否かを判定する第３のステップと、
前記被写体の誘導画像を作成する第４のステップと、
前記第３のステップにおいて、前記被写体が前記合焦範囲にあると判定されたときに、前記被写体の画像を表示し、前記第３のステップにおいて、前記被写体が前記合焦範囲にないと判定されたときに、前記第４のステップで作成された前記誘導画像を表示する第５のステップとを備えたことを特徴とする撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体の眼の画像を用いて個人認証を行う認証装置に関し、さらに詳しくは、被写体の眼を適切な位置に誘導して撮影する撮影装置およびそれを用いた認証装置ならびに撮影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、入退出管理装置や個人情報等の重要な情報が記憶された情報装置等、高いセキュリティ性が求められる装置におけるアクセス時の本人認証の方法として、人体の指紋、虹彩、眼底血管、顔の特徴、手や腕の血管パターン等、その被認証者固有の情報、いわゆるバイオメトリクス情報を用いた様々な認証方法が実用化されてきている。
【０００３】
その中でも、本人認証率の高さや、他人受入率の低さ等の信頼性の高さから、眼の虹彩部分の皺の模様の違いを利用した認証方法（以下、このような方法を虹彩認証方法と記す）が提案され、特に高いセキュリティ性を必要とする機器において実用化されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００４】
このような虹彩認証方法は、被認証者の眼の部分の画像（以下、この画像を眼画像と記す）から虹彩の部分を選択的にコード化し、得られた情報を認証情報として、あらかじめ登録された情報（以下、登録認証情報と記す）との不一致度を算出し、この不一致度と所定の閾値とを比較することによって、互いに一致すると判定された場合には、被認証者があらかじめ登録された者であると認証する方法である。
【０００５】
虹彩認証方法においては、認証情報を作成する画像処理を行うために、解像度の高い鮮明な被写体の眼（特に虹彩）の画像を撮影する必要があり、多くの場合には、眼の撮影には比較的狭角の（望遠の）レンズが用いられてきた。その一方で、装置の低コスト化を図るために、光学系として、固定焦点のレンズ系を用いることがあった。このような、光学系として固定焦点のレンズ系を用いた場合には、被写体に対して、簡易かつ迅速に眼をレンズ系の合焦範囲内に配置させるための誘導方法の実現が課題になっていた。
【０００６】
このような、被写体に眼位置をレンズ系の合焦範囲内に誘導させるための技術として、様々な技術が提案されてきている。例えば、被写体までの距離を測定するとともに、複数のＬＥＤを用いて、距離の変化にともなって、点灯させるＬＥＤの数を変化させることにより、被写体に自らの位置を合焦範囲内に誘導させることのできる技術が提案されている（例えば、特許文献２を参照。）。
【特許文献１】特許第３３０７９３６号公報
【特許文献２】特開２００２−３４２７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述のような技術においては、被写体をその距離方向（装置に向かって前後方向、以下、Ｚ方向とも記す）には誘導することができるものの、装置に向かって上下左右方向（以下、ＸＹ方向とも記す）について被写体を誘導するためには、また別の構成や方法を用いる必要があるという課題があった。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、被写体を装置からの距離方向および上下左右方向のいずれの方向についても誘導することのできる撮影装置および認証装置ならびに撮影方法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】
【０００９】
このような課題を解決するために、本発明の撮影装置は、被写体の少なくとも眼を撮影する撮影部と、被写体までの距離を繰り返し測定する距離測定部と、距離測定部によって測定された被写体までの距離にもとづいて、被写体が撮影部の合焦範囲にあるか否かを判定する判定部と、被写体の誘導画像を作成する誘導画像作成部と、判定部において、被写体が合焦範囲にあると判定されたときに、被写体の画像を表示し、判定部において、被写体が合焦範囲にないと判定されたときに、誘導画像作成部で作成された誘導画像を表示する表示部とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、判定部が、被写体が合焦範囲にあるか否かを判定し、その結果にもとづいて、表示部は被写体が合焦範囲になるときとそうでないときとで異なる表示を行うので、被写体を装置からの距離方向および上下左右方向のいずれの方向についても誘導することのできる撮影装置を提供できる。
【００１１】
また、判定部は、被写体が撮影部の合焦範囲よりも近くにいるのかまたは遠くにいるのかをさらに判定し、誘導画像作成部は、被写体の眼の、拡大され、かつ、ぼけた拡大誘導画像を作成し、表示部は、判定部において被写体が合焦範囲よりも近くにいると判定された場合には、拡大誘導画像を表示する構成であってもよい。
【００１２】
このような構成によれば、さらに、被写体が合焦範囲よりも近くにいる場合には、拡大された拡大誘導画像が表示されるので、被写体が、直感的に自らが装置に対して近すぎる位置にあることを気づきやすい構成を実現できる。
【００１３】
また、判定部は、被写体が撮影部の合焦範囲よりも近くにいるのかまたは遠くにいるのかをさらに判定し、誘導画像作成部は、被写体の眼の、縮小され、かつ、ぼけた縮小誘導画像を作成し、表示部は、判定部において被写体が合焦範囲よりも遠くにいると判定された場合には、縮小誘導画像を表示する構成であってもよい。
【００１４】
このような構成によれば、さらに、被写体が合焦範囲よりも遠くにいる場合には、縮小された縮小誘導画像が表示されるので、被写体が、直感的に自らが装置に対して遠すぎる位置にあることを気づきやすい構成を実現できる。
【００１５】
さらに、拡大誘導画像が白黒画像であり、被写体の画像がカラー画像である構成であってもよい。
【００１６】
このような構成によれば、さらに、被写体が合焦範囲にあるときの誘導画像がカラー表示される一方で、拡大誘導画像が白黒表示されることから、被写体が、自らが合焦範囲にあるか否かをより直感的に気づきやすい構成を実現することができる。
【００１７】
さらに、縮小誘導画像が白黒画像であり、被写体の画像がカラー画像である構成であってもよい。
【００１８】
このような構成によれば、さらに、被写体が合焦範囲にあるときの誘導画像がカラー表示される一方で、縮小誘導画像が白黒表示されることから、被写体が、自らが合焦範囲にあるか否かをより直感的に気づきやすい構成を実現することができる。
【００１９】
また、誘導画像作成部は、距離測定部によって測定された被写体までの距離にもとづいて、拡大誘導画像の拡大率を決定する構成であってもよい。
【００２０】
このような構成によれば、さらに、被写体から装置までの距離にもとづいて、拡大誘導画像の拡大率を決定するので、被写体が、直感的に、自らがどの程度合焦範囲からずれた位置にいるのかを知ることのできる構成を実現することができる。
【００２１】
さらに、誘導画像作成部は、被写体までの距離が近いほど拡大誘導画像の拡大率を大きくする構成であってもよい。
【００２２】
このような構成によれば、さらに、被写体までの距離が近いほど拡大率が大きくなるので、より直感的に自らがどの程度合焦範囲からずれた位置にいるのかを知ることのできる構成を実現できる。
【００２３】
また、誘導画像作成部は、距離測定部によって測定された被写体までの距離にもとづいて、縮小誘導画像の縮小率を決定する構成であってもよい。
【００２４】
このような構成によれば、さらに、被写体から装置までの距離にもとづいて、縮小誘導画像の縮小率を決定するので、被写体が、直感的に、自らがどの程度合焦範囲からずれた位置にいるのかを知ることのできる構成を実現することができる。
【００２５】
さらに、誘導画像作成部は、被写体までの距離が遠いほど縮小誘導画像の縮小率を大きくする構成であってもよい。
【００２６】
このような構成によれば、さらに、被写体までの距離が遠いほど縮小率が大きくなるので、より直感的に自らがどの程度合焦範囲からずれた位置にいるのかを知ることのできる構成を実現できる。
【００２７】
次に、本発明の認証装置は、本発明の撮影装置と、撮影装置の撮影部で撮影された被写体の眼画像を評価する眼画像評価部と、眼画像評価部で評価された結果にもとづいて、眼画像に対して認証処理を行う認証処理部とを備えたことを特徴としている。
【００２８】
このような構成によれば、さらに、撮影装置の判定部が、被写体が合焦範囲にあるか否かを判定し、その結果にもとづいて、表示部は被写体が合焦範囲になるときとそうでないときとで異なる表示を行うので、被写体を装置からの距離方向および上下左右方向のいずれの方向についても誘導することのできる撮影装置を搭載した認証装置を提供できる。
【００２９】
また、認証処理部は、撮影部で撮影された画像の少なくとも虹彩を含む部分から認証情報を作成する認証情報作成部と、あらかじめ登録された者の登録認証情報を記憶する記憶部と、認証情報作成部で作成された認証情報と、記憶部に記憶された登録認証情報との不一致度を算出する不一致度算出部と、不一致度算出部において算出された不一致度と所定の閾値との比較によって被写体があらかじめ登録された者であると認証できるか否かを判定する認証結果判定部とを備えた構成であってもよい。
【００３０】
このような構成によれば、さらに、認証率の高い虹彩認証方法を用いた認証装置を実現することができる。
【００３１】
また、眼画像評価部は、撮影部で撮影された被写体の眼画像の画質を判定する画質判定部、および、眼画像に眼が撮影されているか否かを判定する眼検出部を備え、認証処理部は、画質判定部で画質がよいと判定され、眼検出部で眼が撮影されていると判定された眼画像を用いて認証処理を行う構成であってもよい。
【００３２】
このような構成によれば、さらに、眼画像評価部で、画質がよく、眼が撮影されていると判定された画像によって認証処理を行うので、より認証率を高くすることができる。
【００３３】
次に、本発明の撮影方法は、被写体の少なくとも眼を撮影部で撮影する第１のステップと、被写体までの距離を繰り返し測定する第２のステップと、第２のステップにおいて測定された被写体までの距離にもとづいて、被写体が撮影部の合焦範囲にあるか否かを判定する第３のステップと、被写体の誘導画像を作成する第４のステップと、第３のステップにおいて、被写体が合焦範囲にあると判定されたときに、被写体の画像を表示し、判定部において、被写体が合焦範囲にないと判定されたときに、第４のステップで作成された誘導画像を表示する第５のステップとを備えたことを特徴としている。
【００３４】
このような方法によれば、第３のステップにおいて、被写体が合焦範囲にあるか否かを判定し、その結果にもとづいて、第５のステップにおいて、被写体が合焦範囲になるときとそうでないときとで異なる表示を行うので、被写体を装置からの距離方向および上下左右方向のいずれの方向についても誘導することのできる撮影方法を提供できる。
【発明の効果】
【００３５】
以上述べたように、本発明によれば、被写体を装置からの距離方向および上下左右方向のいずれの方向についても誘導することのできる撮影装置および認証装置ならびに撮影方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００３７】
（実施の形態）
まず、本発明の実施の形態における認証装置１および撮影装置６０について説明する。図１は、本発明の実施の形態における認証装置１を正面から見た正面図である。
【００３８】
図１に示したように、認証装置１は撮影装置６０を搭載している。
【００３９】
本発明の実施の形態における撮影装置６０は、被写体３０（図１には図示せず。図２を参照）の眼を撮影する撮影部４、被写体３０を誘導するために後述する様々な表示を行う表示部５０、被写体３０の眼を照射する光源部７、被写体３０までの距離を繰り返し測定する距離測定部２、距離測定部２の測定結果から被写体３０が撮影部４の合焦範囲内にあるか否かを判定する判定部５２、判定部５２の判定結果にもとづいて、表示部５０に表示するための誘導画像を作製する誘導画像作成部５３、ならびに、撮影部４、光源部７、判定部５２および誘導画像作成部５３の制御を行う制御部３１を備えている。
【００４０】
光源部７としては、被写体３０の眼のコントラストのよい、鮮明な虹彩画像を撮影するために、眼に対して近赤外領域の波長（約７００ｎｍから約１０００ｎｍ程度の波長）を有する光線を照射することのできるＬＥＤアレイ等の光源を用いることができる。
【００４１】
また、撮影部４の一例としては、撮像素子としてＣＣＤまたはＣＭＯＳ等を用いた白黒カメラまたはカラーカメラを用いることができる。撮影部４に装着されるレンズ系としては、被写体３０の眼の領域を拡大して撮影することのできる望遠レンズを搭載することが望ましい。さらに、撮影部４は、固定焦点式のレンズ系を搭載しており、撮影装置６０または認証装置１は被写体３０を焦点の合う範囲内（以下、合焦範囲内とも記す）に誘導する必要がある。この誘導方法については後述する。
【００４２】
距離測定部２としては、赤外線を用いた測距センサ等の、繰り返して被写体３０までの距離の測定が可能な、公知の距離測定手段を用いることができる。
【００４３】
判定部５２は、距離測定部２からの出力にもとづいて、被写体３０が撮影部４の合焦範囲内にあるか否か、さらには、被写体３０が合焦範囲よりも近くに位置するのか遠くに位置するのかの判定を行う。具体的には、例えば、撮影部４の合焦範囲の幅の値をあらかじめ閾値範囲として判定部５２に記憶しておき、判定部５２は、距離測定部２からの出力から算出される距離の値が、前述の閾値範囲の最大値よりも大きいときには被写体３０が合焦範囲よりも遠くにいると判定し、距離測定部２からの出力から算出される距離の値が、前述の閾値範囲の最小値よりも小さいときには被写体３０が合焦範囲よりも近くにいると判定する。さらに、判定部５２は、距離測定部２からの出力から算出される距離の値が、前述の閾値範囲内にあるときは、被写体３０が合焦範囲内に存在すると判定することができる。
【００４４】
また、表示部５０としては、ＬＣＤ等の二次元画像表示が可能な、種々の公知の表示デバイスを用いることができる。
【００４５】
誘導画像作成部５３は、判定部５２の判定結果にもとづいて、表示部５０に表示させるべき、様々な誘導表示を作成する。
【００４６】
なお、本実施の形態における誘導画像作成部５３および判定部５２の機能は、専用回路等を設けることにより、ハードウェアによって実現されてもよいし、それぞれの機能がソフトウェアで記述され、コンピュータによって実行されてもよい。
【００４７】
ここで、本発明の実施の形態における撮影装置６０または認証装置１によって、被写体３０に対して行うことのできる表示について説明する。図２は、本発明の実施の形態における撮影装置６０または認証装置１と被写体３０との位置関係について説明するための図であり、図３は、本発明の実施の形態における撮影装置６０または認証装置１の被写体３０に対する表示について説明するための図である。
【００４８】
ここで、図２に示すように、撮影装置６０の撮影部４の合焦範囲を範囲Ａとし、合焦範囲よりもより近い領域を範囲Ｃとし、合焦範囲よりもより遠い領域を範囲Ｂとする。
【００４９】
判定部５２は、距離測定部２からの出力の値にもとづいて、被写体３０が、前述の範囲Ａ、範囲Ｂおよび範囲Ｃのいずれに存在するのかを判定する。誘導画像作成部５３は、判定部５２の判定結果にもとづいて、被写体３０を誘導するのに用いるべき誘導画像を作成する。
【００５０】
具体的には、判定部５２が、図２における範囲Ａ、すなわち撮影部４の合焦範囲内に被写体３０が存在すると判定したときには、誘導画像作成部５３は撮影部４で撮影された画像を用いて、図３（ａ）に示したような、被写体３０の眼を表示した誘導画像７１を作成する。通常、被写体３０が撮影部４の合焦範囲内にある場合には、ピントの合った画像が撮影されるので、この画像をそのまま用いることができる。なお、この誘導画像７１における眼の位置を、被写体３０が撮影装置６０に対して上下左右方向に移動することによって、同じように、上下左右方向に移動させるような誘導画像とすれば、被写体３０に対して、撮影装置６０に対する上下左右方向（ＸＹ方向）の誘導を行うことができる。具体的には、被写体３０は、自らの眼の位置が表示部５０の中央部分に表示されるように、自ら移動すればよい。
【００５１】
また、判定部５２が、図２における範囲Ｂ、すなわち撮影部４の合焦範囲よりも遠方に被写体３０が存在すると判定したときには、誘導画像作成部５３は、撮影部４で撮影された画像を用いて、図３（ｂ）に示したような、被写体３０の眼を前述の誘導画像７１よりも、ぼかした上で、縮小した誘導画像７２を作成する。このように、被写体３０が合焦範囲よりも遠方に位置するときには、ぼけた、かつ、縮小された誘導画像７２が表示部５０に表示されるので、被写体３０は、自らが合焦範囲内にないこと、および、撮影装置６０に近づかなければならないことに気づきやすい。なお、範囲Ｂにおいて、撮影部４が撮影した画像は、必ずしも見た目にぼけた画像であるとは限らないので、より直感的に被写体３０を誘導するためには、撮影部４で撮影された眼画像を、種々の画像処理法等の公知の方法によってぼけさせるとともに、ある程度強制的に縮小させることによって誘導画像７２とする。
【００５２】
一方、判定部５２が、図２における範囲Ｃ、すなわち撮影部４の合焦範囲よりも近傍に被写体３０が存在すると判定したときには、誘導画像作成部５３は、撮影部４で撮影された画像を用いて、図３（ｃ）に示したような、被写体３０の眼を前述の誘導画像７１よりも、ぼかした上で、拡大した誘導画像７３を作成する。このように、被写体３０が合焦範囲よりも近傍に位置するときには、ぼけた、かつ、拡大された誘導画像７３が表示部５０に表示されるので、被写体３０は、自らが合焦範囲内にないこと、および、撮影装置６０から遠ざからなければならないことに気づきやすい。なお、範囲Ｃにおいて、撮影部４が撮影した画像は、必ずしも見た目にぼけた画像であるとは限らないので、より直感的に被写体３０を誘導するためには、撮影部４で撮影された眼画像を、種々の画像処理法等の公知の方法によってぼけさせるとともに、ある程度強制的に拡大させることによって、誘導画像７３とする。
【００５３】
さらに、誘導画像作成部５３は、誘導画像７３を作成する際の画像の拡大率、および、誘導画像７２を作成する際の画像の縮小率を、撮影装置６０から被写体３０までの距離に応じて変化させてもよい。図４は、本発明の実施の形態における撮影装置６０または認証装置１の誘導画像作成部５３における、拡大率および縮小率と、撮影装置６０から被写体３０までの距離との関係を示す図である。図４に示したように、横軸に撮影装置６０から被写体３０までの距離を示し、縦軸に、その距離における誘導画像を作成する際の拡大率または縮小率を示している。
【００５４】
図４においては、被写体３０が合焦範囲（範囲Ａ）にある場合の画像の拡大率（縮小率）を簡単のために「１」として示している。図４に示したように、範囲Ｂにおいては、被写体３０が撮影装置６０から離れるほど、誘導画像７３を作成するときの縮小率が大きくなり、逆に、範囲Ｃにおいては、被写体３０が撮影装置６０に近づくほど、誘導画像７２を作成するときの拡大率が大きくなる。ただし、範囲Ａにおける拡大率の値と範囲Ｂにおける拡大率の値、および、範囲Ａにおける縮小率の値と範囲Ｃにおける縮小率の値は、それぞれ不連続となっている。このようにすることにより、被写体３０は自らが撮影部４の合焦範囲に入ったことをより直感的に知ることができる。
【００５５】
さらに、誘導画像作成部５３は、撮影部４としてカラーカメラを用いた場合には、被写体３０が範囲Ａにあるときの誘導画像７１をカラー画像とする一方で、被写体３０が範囲Ｂまたは範囲Ｃにあるときの誘導画像７２，７３を白黒画像とすることにより、さらに、被写体３０は、自らが撮影部４の合焦範囲に入ったことをより直感的に知ることができる。
【００５６】
ここで、本発明の実施の形態における撮影装置６０を備えた、認証装置１の構成について説明する。図５は、本発明の実施の形態における認証装置１の構成を説明するためのブロック図である。
【００５７】
図５に示したように、認証装置１は、前述の撮影装置６０を含み、撮影部４で撮影された眼画像の画質判定等を行って、良好と判定された画像を認証処理部１７に送る処理（以下、この処理をキャプチャ処理と記す）を行う眼画像評価部３、眼画像評価部３でキャプチャ処理された画像を用いて後述するような所定の方法で虹彩認証処理を行う認証処理部１７および認証処理部１７における認証結果を出力する出力部２３を備え、制御部３１は、ならびに、眼画像評価部３および認証処理部１７それぞれの動作を制御する。
【００５８】
出力部２３としては、例えば、液晶やＥＬ等を用いた公知の表示装置を用いることもできるし、音声で被写体３０に認証結果等を報知することのできるスピーカ等の装置、または、外部に接続された装置に対して認証結果等の情報を送信することのできる通信装置等を各種使用することが可能である。また、出力部２３を表示部５０と共用させることも可能である。
【００５９】
眼画像評価部３は、撮影部４から出力された画像からその画像の画質を判定する画質判定部９、および、撮影部４から出力された画像の中に眼とみなされる円形の物体が撮影されているか否かを判定する眼検出部１０を有する。
【００６０】
画質判定部９における画質の判定は、例えば、画質のよい鮮鋭な画像には所定の高周波成分の情報量が多いことを利用して、画像を周波数解析し、その所定の高周波成分の情報量を積算して、その積算値が多いほど画質がよいと判定する方法を利用することができるが、本発明はこの方法に限定されるものではない。例えば、画像全体の平均輝度情報を用いて、その平均輝度情報が所定の閾値範囲内にある場合に画質がよいと判定する方法や、他の公知の画質評価方法、またはこれらを組み合わせた方法を用いることができる。
【００６１】
眼検出部１０は、眼画像の中から、虹彩や瞳孔等の円形状の物体が撮影されているか否かを判定する。眼検出部１０における判定方法としては、例えば撮影部４で撮影された眼画像中に、瞳孔や黒眼の部分と推定される丸い領域（例えば、丸くて周辺と比較して輝度の低下した領域）が存在するか否かを、眼画像と所定の大きさの輝度の低い領域を有する画像とのパターンマッチング処理を行うことで検知する方法や、眼画像の中から瞳孔候補の位置を検出する瞳孔候補検出部と、瞳孔候補の中心座標を中心とし所定の半径を持つ円の円周上における眼画像の輝度の最大値と最小値との差を求める輝度差算出部とを備え、輝度差算出部の出力が所定の閾値以内の場合にその瞳孔候補が瞳孔であると判定する方法等を用いることができる。
【００６２】
認証処理部１７は、眼画像評価部３から出力された画像から、眼の虹彩の部分を検出する虹彩検出部１１、虹彩検出部１１で検出された虹彩の部分の画像から所定の方法を用いて認証情報を作成する認証情報作成部１９、あらかじめ登録された者の両眼の登録認証情報が記憶されている記憶部２１、記憶部２１に記憶された登録認証情報と認証情報作成部１９で作成された認証情報とを比較して不一致度を算出する不一致度算出部２０、および、不一致度算出部２０によって算出された不一致度の値（以下、この値をＨＤ値またはハミング値とも記す）と所定の閾値（以下、ＨＤｔｈとも記す）とを比較することによって、被写体３０があらかじめ登録された者であるか否かを判定する認証結果判定部２２を有する。
【００６３】
ここで、虹彩検出部１１の処理について説明する。まず、虹彩検出部１１は、眼画像の虹彩と白眼の部分との境界を虹彩輪郭として決定する。この虹彩輪郭の決定は、例えば、虹彩が円形状であることを利用して、中心座標を移動させながら半径を変化させて、輝度値の周回積分を行い、その値がもっとも大きく変化する位置を虹彩輪郭として決定する方法によって行うことができ、この方法によれば、虹彩の虹彩輪郭を円弧としたときの中心座標および半径が算出される。
【００６４】
また、虹彩検出部１１は、眼画像における虹彩とまぶたとの境界をまぶた輪郭として決定する。まぶた輪郭の形状の決定は、虹彩とまぶたとの間の輝度差の大きな部分の形状と、様々な形状を有するスプライン曲線とをマッチング処理することにより、もっともフィットするスプライン曲線の形状を、まぶた輪郭の形状として決定する。このようにして虹彩検出部１１で切り出された虹彩の画像は、認証情報作成部１９に送られる。認証情報作成部１９では、虹彩の画像から所定の方法で認証情報が作成される。
【００６５】
記憶部２１には、あらかじめ登録された者の両眼または片眼の登録認証情報が記憶されており、不一致度算出部２０は、認証情報作成部１９で作成された認証情報と、記憶部２１に記憶された登録認証情報とを用いてそのハミング値を、不一致度を示す情報として算出し、認証結果判定部２２に送る。
【００６６】
認証結果判定部２２は、不一致度算出部２０において算出された不一致度の値（ＨＤ値）と所定の閾値ＨＤｔｈとを用いて被写体３０があらかじめ登録された者であるか否かを判定する。認証結果判定部２２は、認証結果を示す情報、すなわち、被写体３０があらかじめ登録された者である場合は「認証ＯＫ」を示す情報を出力部２３に出力し、被写体３０があらかじめ登録された者でない場合には、「認証ＮＧ」を示す情報を出力部２３に出力する。
【００６７】
なお、認証処理部１７の各構成要素のうち、虹彩検出部１１における虹彩の部分の検出方法、認証情報作成部１９における認証情報の作成方法、不一致度算出部２０における不一致度の算出方法、および、認証結果判定部２２における、不一致度算出部２０において算出された不一致度を用いた認証結果の判定方法としては、例えば特許文献１に記載した方法を用いることができる。
【００６８】
なお、図５に示したように、認証装置１の構成要素のうち、表示部５０、誘導画像作成部５３、距離測定部２、判定部５２、制御部３１、光源部７および撮影部４を備えることにより、被写体３０の眼画像を撮影する撮影装置６０を構成することができる。
【００６９】
次に、本発明の実施の形態における認証装置１の動作について説明する。図６は、本発明の実施の形態における認証装置１の動作について説明するための図である。
【００７０】
図６に示したように、まず認証装置１は、制御部３１が距離測定部２に対して認証装置１から被写体３０までの距離の測定を開始させる（Ｓ１）。具体的には、制御部３１は、判定部５２に、距離測定部２からの出力から、被写体３０までの距離の判定を開始させる。この後、距離測定部２は被写体３０までの距離の測定を繰り返して行い、測定の結果を判定部５２に出力する。
【００７１】
次に、判定部５２は、距離測定部２からの出力によって、被写体３０が距離測定部２の測定可能範囲内に入ったか否かを判定する。判定部５２の判定結果は制御部３１に送られる（Ｓ２）。
【００７２】
ステップＳ２において、被写体３０が距離測定部２の測定可能範囲内に入ったと判定された場合には、ステップＳ３に進み、被写体３０が距離測定部２の測定可能範囲内に入っていないと判定された場合には、判定部５２は、繰り返し、距離測定部２からの出力より被写体３０が測定可能範囲内に入ったか否かを判定する。
【００７３】
続いて、ステップＳ２において、被写体３０が距離測定部２の測定可能範囲内に入ったと判定された場合には、制御部３１は、光源部７に被写体３０の眼の照射を開始させる（Ｓ３）。
【００７４】
続いて、制御部３１は、判定部５２に、距離測定部２の出力にもとづいて、被写体３０が撮影部４の光学系の合焦範囲内に位置するか否かを判定させる（Ｓ４）。
【００７５】
ステップＳ４において、被写体３０が撮影部４の合焦範囲よりも遠方（範囲Ｂ）に存在すると判定された場合（通常、被写体３０は認証装置１に向かって移動してくることが多いので、撮影開始当初はこの場合が多いと考えられる）には、制御部３１は、誘導画像作成部５３に誘導画像７２を作成させて、表示部５０に誘導画像７２を表示させる（Ｓ５）。
【００７６】
また、ステップＳ４において、被写体３０が撮影部４の合焦範囲内（範囲Ａ）に位置すると判定された場合（被写体３０が誘導画像７２を見ることによってさらに近づいてきた場合等）には、制御部３１は、誘導画像作成部５３に誘導画像７１を作成させて、表示部５０に誘導画像７１を表示させる（Ｓ６）。
【００７７】
さらに、ステップＳ４において、被写体３０が撮影部４の合焦範囲よりも近傍（範囲Ｃ）に存在すると判定された場合（被写体３０が近づきすぎた場合等）には、制御部３１は、誘導画像作成部５３に誘導画像７３を作成させて、表示部５０に誘導画像７３を表示させる（Ｓ７）。
【００７８】
次に、制御部３１は、撮影部４に被写体３０の眼画像の撮影を開始させる（Ｓ８）。撮影部４による撮影は、継続的に行われる。
【００７９】
そして、制御部３１は、眼画像評価部３に眼画像の評価処理（キャプチャ処理）を行わせ（Ｓ９）、画質判定部９において画質がよいと判断され、かつ、眼検出部１０において眼が撮影されていると判定される眼画像がキャプチャ処理された場合には、ステップＳ１１に進み、そうでない場合には、ステップＳ４に戻る（Ｓ１０）。
【００８０】
ステップＳ９において、眼画像がキャプチャ処理された場合には、キャプチャされた眼画像が認証処理部１７に送られる。認証処理部１７の虹彩検出部１１では、眼画像からまぶたおよび白眼の部分を除いた虹彩部分の画像が切り出されて、認証情報作成部１９に送られる（Ｓ１１）。
【００８１】
認証情報作成部１９では、所定の方法で、虹彩部分の画像から認証情報が作成され、不一致度算出部２０に送られる（Ｓ１２）。
【００８２】
不一致度算出部２０においては、認証情報作成部１９で作成された認証情報と、記憶部２１にあらかじめ記憶された登録認証情報とが比較されて、その不一致度を表すＨＤ値が算出され、認証結果判定部２２に送られる（Ｓ１３）。
【００８３】
認証結果判定部２２では、不一致度算出部２０において算出されたＨＤ値と、あらかじめ定められた閾値ＨＤｔｈとを比較して、被写体３０が、あらかじめ登録された者であると認証できるか否かを判定する（Ｓ１４）。そして、その判定結果は、出力部２３から出力され、処理を終了する（Ｓ１５）。
【００８４】
なお、本実施の形態における撮影装置６０および認証装置１においては、表示部５０と撮影部４との位置関係については特に言及しなかったが、なるべく近接させておくことが、被写体３０が表示部５０を見ながら装置に近づいた際にも、撮影部４によって被写体３０の眼を画像の中心に撮影しやすくなるので、望ましい。しかしながら、表示部５０と撮影部４とを別個に設けた場合には、被写体３０が表示部５０を見ながら近づいた場合には、どうしても眼が画像の中心からずれてしまう。これを避けたい場合には、図７に示したような構成をとすることも可能である。
【００８５】
図７は、本発明の実施の形態における撮影装置または認証装置における表示部の別の構成を示す図である。図７に示した例においては、表示部１５０が、四つの表示デバイス１５１〜１５４を有し、それぞれの表示デバイス１５１〜１５４が、撮影部４を囲むように取り付けられている。このような構成を用いて、四つの表示デバイス１５１〜１５４の全体に誘導画像７１〜７３を表示させれば、被写体３０が装置に近づいても、前述のようなずれが発生しない構成を実現することができる。
【００８６】
なお、本発明の実施の形態における認証装置１においては、眼画像評価部３および認証処理部１７それぞれの機能について、ハードウェアおよびソフトウェアのいずれによっても実現することができる。それぞれの機能をハードウェアで実現した場合には、より高速化を図ることができるし、ソフトウェアでそれぞれの機能を実現するような記述を行ってコンピュータで実行させることにより、修正の容易な、汎用性の高い構成を実現することができる。
【００８７】
また、本発明の実施の形態における認証装置においては、認証処理に用いる方法として、虹彩認証方法を用いた例で説明を行ったが、本発明はこの方法に限定されない。被写体の眼を撮影した画像を用いた認証方法、例えば、網膜認証等にも適用することが可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
以上述べたように、本発明によれば、被写体を装置からの距離方向および上下左右方向のいずれの方向についても誘導することができるという優れた効果を有するので、被写体の眼の画像を用いて個人認証を行う認証装置、さらに詳しくは、被写体の眼を適切な位置に誘導して撮影する撮影装置およびそれを用いた認証装置ならびに撮影方法等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施の形態における認証装置を正面から見た正面図
【図２】本発明の実施の形態における撮影装置または認証装置と被写体との位置関係について説明するための図
【図３】本発明の実施の形態における撮影装置または認証装置の被写体に対する表示について説明するための図
【図４】本発明の実施の形態における撮影装置または認証装置の誘導画像作成部における拡大率および縮小率と撮影装置から被写体までの距離との関係を示す図
【図５】本発明の実施の形態における認証装置の構成を説明するためのブロック図
【図６】本発明の実施の形態における認証装置の動作について説明するための図
【図７】本発明の実施の形態における撮影装置または認証装置における表示部の別の構成を示す図
【符号の説明】
【００９０】
１    認証装置
２    距離測定部
３    眼画像評価部
４    撮影部
７    光源部
９    画質判定部
１０    眼検出部
１１    虹彩検出部
１７    認証処理部
１９    認証情報作成部
２０    不一致度算出部
２１    記憶部
２２    認証結果判定部
２３    出力部
３０    被写体
３１    制御部
５０，１５０    表示部
５２    判定部
５３    誘導画像作成部
６０    撮影装置
７１，７２，７３    誘導画像
１５１，１５２，１５３，１５４    表示デバイス
【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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