(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者のアイリスを撮影してアイリス画像信号を得るカメラと、
前記アイリス画像信号に基づくアイリス画像の表示を行う表示装置と、
前記アイリス画像中から瞳孔部の大きさを求める手段と、
前記瞳孔部の大きさが所定よりも大である場合に、前記アイリス画像の表示中における前記表示装置の表示輝度を一旦低下せしめた後増加せしめる輝度調整手段と、
前記瞳孔部の大きさが所定よりも小なる場合に前記アイリス画像信号を外部出力する手段と、を有することを特徴とするアイリス撮影装置。
【請求項２】
前記表示装置は液晶表示装置であり、前記輝度調整手段は、前記瞳孔部の大きさが所定よりも大である場合に前記液晶表示装置のバックライトを一旦消灯せしめた後再び点灯せしめることを特徴とする請求項１記載のアイリス撮影装置。
【請求項３】
被験者のアイリスを撮影してアイリス画像信号を得るカメラと、
前記アイリス画像信号に基づくアイリス画像の表示を行う表示装置と、
前記アイリス画像中から瞳孔部の大きさを求める手段と、
前記瞳孔部の大きさが所定よりも大なる場合には前記表示装置への前記アイリス画像信号の供給を一旦停止せしめた後再び供給させる手段と、
前記瞳孔部の大きさが所定よりも小なる場合には前記アイリス画像信号を外部出力する手段と、を有することを特徴とするアイリス撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人間の目のアイリス（虹彩）を撮影するアイリス撮影装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
近年、人間の目のアイリスパターンを用いて個人認識を行うようにしたセキュリティシステムが注目されている。かかるセキュリティシステムにおいては、先ず、個人認識の対象となる被験者の目に照明をあててこれを撮影し、この撮影によって得られた目の画像信号中からアイリスに対応した部分を抽出する。次に、このアイリスに対応した画像信号に対しガボールフィルタ等により特徴抽出処理を施してアイリスパターンを求める。次に、かかるアイリスパターンを用いて、アイリス登録、又はアイリス照合を実行する。
【０００３】
先ず、アイリス登録では、上述の如く求めた被験者のアイリスパターンに、ラベル（登録者名、ＩＤ番号、日付など）を付したものを記憶装置に保存する。一方、アイリス照合では、上述の如く求めた被験者のアイリスパターンと略同一なアイリスパターンを上記記憶装置内から検索する。ここで、略同一なアイリスが記憶装置内から検索された場合には、そのアイリスパターンに付されているラベルを上記記憶装置内から読み出すことにより、被験者の名前、及びＩＤ番号等の個人情報の取得を行うのである。
【０００４】
このように、上記セキュリティシステムにおいては、人間の目を撮影して得られたアイリスのパターンに基づいて個人認識を行うようにしている。
よって、アイリスの撮影を行うアイリス撮影装置としては、かかる個人認識を精度良く行えるような撮影が可能であることが望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、個人認識を精度良く行えるアイリス撮影が可能なアイリス撮影装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるアイリス撮影装置は、被験者のアイリスを撮影してアイリス画像信号を得るカメラと、前記アイリス画像信号に基づくアイリス画像の表示を行う表示装置と、前記アイリス画像中から瞳孔部の大きさを求める手段と、前記瞳孔部の大きさが所定よりも大である場合に、前記アイリス画像の表示中における前記表示装置の表示輝度を一旦低下せしめた後増加せしめる輝度調整手段と、前記瞳孔部の大きさが所定よりも小なる場合に前記アイリス画像信号を外部出力する手段とを有する。
【０００７】
【作用】
本発明においては、撮影されたアイリス画像信号から求められた被験者の瞳孔部の直径が所定値よりも大なる場合には、このアイリス画像信号に基づく画像表示を行う表示装置の表示輝度を一旦低下せしめた後増加せしめることにより瞳孔部の直径を強制的に小さくさせ、かかる瞳孔部の直径が所定値よりも小である場合に限り上記の如く撮影して得られたアイリス画像信号を外部出力する構成となっているので、常に、所定面積よりも大なるアイリス画像が外部出力されて、認識精度の高いアイリスパターン生成が可能になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明によるアイリス撮影装置の構成を示す図である。
図１において、照明ユニット４は、撮影用の照明光を被験者の目のアイリス６に照射する。尚、照明ユニット４は、近赤外領域にピーク成分を有する複数のＬＥＤ素子４ａをマトリクス状に配列してなるものである。かかる照明ユニット４からの照明光によって被験者の目のアイリス部６から反射したアイリス像は、保護ガラス７を介してハーフミラー１に導出される。
【０００９】
ハーフミラー１は、この保護ガラス７を介して導出されたアイリス像を反射してカメラ３の撮像用レンズ(図示せぬ)に導出しつつも、例えば液晶表示装置等からなる表示装置２の表示面２ａに表示された表示画像を透過してこれを保護ガラス７に導出する。ハーフミラー１は、図２に示されるが如き特性、すなわち、可視光を透過する一方、近赤外波長領域(７５０nm以上)の光を９０％以上反射する、いわゆるホットミラーである。よって、上記近赤外波長領域を多く含むアイリス像は、明るい像としてカメラ３の撮影用レンズに導出されることになる。
【００１０】
カメラ３の撮影用レンズは、上記ハーフミラー１にて反射された上記アイリス像をカメラ３の撮像素子(図示せぬ)の受光面に集光する。撮像素子は、その受光面に結像されたアイリス像に対応した画像信号を生成し、これをアイリス画像信号ＩVとして、アイリス撮影制御回路１０、表示装置駆動回路１２及び送信回路１３の各々に供給する。
【００１１】
送信回路１３は、アイリス撮影制御回路１０から供給された送信開始指令信号ＴＸに応じて、その時点においてカメラ３で撮影して得られたアイリス画像信号ＩVの１フレーム分を送信アイリス画像信号として、図示せぬアイリス認識装置に送信する。アイリス認識装置は、かかるアイリス画像信号ＩVからアイリスに対応した部分を抽出し、更にガボールフィルタ等により特徴抽出処理を施すことによりアイリスパターンを求め、これを登録、あるいは登録済みのアイリスパターンと照合する。
【００１２】
一方、表示装置駆動回路１２は、上記カメラ３から供給されたアイリス画像信号ＩVに基づく画像を表示面２ａ上に表示せしめるべく、表示装置２の表示駆動を行う。又、表示装置駆動回路１２は、アイリス撮影制御回路１０から供給された上記バックライトオンオフ制御信号ＬONに応じて表示装置２のバックライト２ｂを点灯又は消灯せしめる。例えば、論理レベル"０"のバックライトオンオフ制御信号ＬONが供給された場合には、表示装置駆動回路１２は、バックライト２ｂを消灯せしめ、論理レベル"１"のバックライトオンオフ制御信号ＬONが供給された場合にはバックライト２ｂを点灯せしめる。この際、バックライト２ｂが点灯すると、上記アイリス画像信号ＩVに応じた画像が表示面２ａ上に表示され、その表示画像がハーフミラー１及び保護ガラス７を透過して被験者の目に届く。つまり、カメラ３によって撮影された被験者のアイリス像が表示装置２の表示面２ａに表示され、これが、ハーフミラー１及び保護ガラス７を透過して再びこの被験者の目に映るのである。被験者は、かかる表示装置２の表示面２ａに表示された自分のアイリス像をモニタしつつ、そのアイリス像が画面の中央にくるように、自分の顔を動かして位置調整を行う。この位置調整が完了すると、被験者は、位置調整して撮影された自分のアイリス像を上記アイリス認識装置に送信すべく、スイッチ１４を押圧操作する。スイッチ１４は、かかる押圧操作に応じて、送信要求信号ＴRQを発生してこれをアイリス撮影制御回路１０に供給する。
【００１３】
アイリス撮影制御回路１０は、例えば、アイリス撮影時における動作制御を司るプログラムが記憶されているＲＯＭ(Read Only Memory)、かかるプログラムに従ってアイリス撮影制御を実行するＣＰＵ(Central Processing Unit)、及びＲＡＭ(Random Access Memory)から構成される。
ここで、スイッチ１４から上記送信要求信号ＴRQが供給されると、アイリス撮影制御回路１０における上記ＣＰＵは、現在実行中のメインフロー(説明せず)を抜けて、図３に示されるアイリス撮影制御ルーチンの実行に移る。
【００１４】
図３において、先ず、ＣＰＵは、瞳孔サイズ算出ルーチンを実行する(ステップＳ１)。かかる瞳孔サイズ算出ルーチンでは、先ず、カメラ３から供給されたアイリス画像信号ＩVから被験者の瞳孔部８に対応した瞳孔画像を抽出する。次に、この抽出した瞳孔画像に基づき瞳孔部８のサイズ(直径)を算出し、これを瞳孔サイズＰSとして上記ＲＡＭに記憶する。かかる瞳孔サイズＰSをＲＡＭに記憶したら、ＣＰＵは、この瞳孔サイズ算出ルーチンを抜けて以下に説明するステップＳ２の実行に移り、上記瞳孔サイズＰSが所定サイズＲよりも大であるか否かの判定を行う(ステップＳ２)。
【００１５】
かかるステップＳ２において、瞳孔サイズＰSが所定サイズＲよりも大であると判定されたら、ＣＰＵは、論理レベル"０"のバックライトオンオフ制御信号ＬONを発生し、これを表示装置駆動回路１２に送出する(ステップＳ３)。表示装置駆動回路１２は、かかる論理レベル"０"のバックライトオンオフ制御信号ＬONに応じて表示装置２のバックライト２ｂを消灯せしめ、その表示輝度を低下させる。このように、バックライト２ｂが消灯して表示装置２の表示輝度が低下すると、ハーフミラー１及び保護ガラス７を介して被験者の目に到達する光量が減少する為、これに追従して被験者の瞳孔部８のサイズ(直径)は大きくなり、その分だけアイリス部６の面積が減少する。次に、ＣＰＵは、論理レベル"１"のバックライトオンオフ制御信号ＬONを表示装置駆動回路１２に供給する(ステップＳ４)。表示装置駆動回路１２は、かかる論理レベル"１"のバックライトオンオフ制御信号ＬONに応じて表示装置２のバックライト２ｂを再び点灯させ、その表示輝度を増加させる。表示装置２のバックライト２ｂが消灯状態から点灯状態へと推移して表示輝度が増すと、ハーフミラー１及び保護ガラス７を介して被験者の目に到達する光量も増加する為、これに追従して被験者の瞳孔部８のサイズ(直径)は小さくなり、その分だけアイリス部６の面積が増大する。
【００１６】
かかるステップＳ４の終了後、ＣＰＵは、再び上記ステップＳ１の実行に戻り、上記ステップＳ２にて瞳孔サイズＰSが所定サイズＲよりも大ではないと判定されるまで、前述した如き動作を繰り返し実行する。
ここで、かかるステップＳ２において、瞳孔サイズＰSが所定サイズＲよりも大ではないと判定されると、ＣＰＵは、送信回路１３に対して送信開始指令信号ＴＸを送出する(ステップＳ５)。かかる送信開始指令信号ＴＸに応じて、送信回路１３は、その時点においてカメラ３で撮影して得られたアイリス画像信号ＩVの１フレーム分の静止画像を送信アイリス画像信号として、図示せぬアイリス認識装置に送信する。すなわち、瞳孔サイズＰSが所定サイズＲよりも小、つまり、アイリス部６の面積が所定よりも大である場合に限り、撮影されたアイリス画像をアイリス認識装置に対して出力するのである。
【００１７】
かかるステップＳ５の終了後、ＣＰＵは、図３に示されるが如きアイリス撮影制御ルーチンを抜けてメインフロー(説明せず)の実行に戻る。
このように、本発明によるアイリス撮影装置においては、被験者のアイリスを撮影してこれを外部出力するにあたり、先ず、撮影された被験者のアイリス像中から瞳孔部８のサイズ(直径)を求める。この際、かかる瞳孔部８のサイズが所定サイズＲよりも大である場合には、バックライト２ｂを消灯させることにより一旦、表示装置２の表示輝度を低下し、その後、バックライト２ｂを点灯させてその表示輝度を増加させることにより、被験者の目の瞳孔部８のサイズを強制的に小さく推移させるようにしている。これは、一般的に、人間の目の瞳孔は、暗い状態から明るい状態へと光量が変化する際に小さくなることに鑑みて為された動作である。かかる動作によれば、例え撮影当初、被験者の目の瞳孔部８のサイズが所定サイズＲよりも大である場合にも、これを強制的に小さくさせることが出来る。ここで、かかる瞳孔部８のサイズが所定サイズＲよりも小となった場合に、この時点に撮影して得られた１フレーム分のアイリス画像信号を外部出力するのである。
【００１８】
すなわち、本発明は、被験者の目の瞳孔の直径が小さいほどアイリスの面積が大となって認識精度の高いアイリスパターン生成が可能になる点に着目し、撮影された瞳孔の直径が所定よりも小である場合に限り、この時点に撮影して得られたアイリス画像信号を外部出力するようにしたのである。この際、例え、被験者の目の瞳孔の直径が所定よりも大であっても、表示装置の表示輝度を一旦低下させた後、増加させることにより、被験者の目の瞳孔の直径を強制的に小さくさせるようにしている。
【００１９】
よって、本発明によるアイリス撮影装置によれば、常に、所定面積よりも大なるアイリス画像のみを外部出力(アイリス認識装置に送信)することが出来るので、認識精度の高いアイリスパターン生成が可能になる。
尚、上記実施例においては、被験者の目の瞳孔を強制的に小さくさせる為に、ステップＳ３及びＳ４にて、表示装置２のバックライト２ｂを消灯及び点灯させて表示装置２の表示輝度を低下及び増加するようにしているが、かかる動作に限定されるものではない。
【００２０】
図４は、かかる点に鑑みて為されたアイリス撮影制御ルーチンの他の一例を示す図である。尚、図４において、ステップＳ１、Ｓ２及びＳ５については、図３に示されるものと同一であるので、その説明は省略する。
図４に示されるアイリス撮影制御ルーチンでは、上記ステップＳ２において瞳孔サイズＰSが所定サイズＲよりも大であると判定されたら、ＣＰＵは、表示装置駆動回路１２に対して画像信号供給停止命令を送出する(ステップＳ３’)。かかる画像信号供給停止命令に応じて、表示装置駆動回路１２は、表示装置２に対する画像信号の供給を停止する。このように、画像信号の供給を停止すると、表示装置２の表示面２ａは、一瞬、バックライトのみの真っ白な画面状態となり、これに反応して被験者の目の瞳孔は小さくなる。次に、ＣＰＵは、表示装置駆動回路１２に対して画像信号供給再開命令を送出する(ステップＳ４’)。かかる画像信号供給再開命令に応じて、表示装置駆動回路１２は、再び表示装置２に対して画像信号の供給を再開する。
【００２１】
このように、表示装置２に対するアイリス画像信号の供給を一旦停止させ、その後、再開させるようにしても、被験者の目の瞳孔部８のサイズを小さくさせることが出来るのである。
又、上記ステップＳ３(Ｓ３')及びＳ４(Ｓ４')では、被験者の目に照射する光量を大きく変化させることにより、被験者の目の瞳孔を強制的に小さく推移させているが、一般的に、人間の瞳孔は、微量な光量変化によっても変化することが知られている。要するに、ステップＳ３(Ｓ３')及びＳ４(Ｓ４')では、表示装置２の表示輝度を、被験者の目の瞳孔が小となる方向に推移する程度に変化させれば良いのである。
【００２２】
又、図１に示される実施例においては、カメラ３と表示装置２とが一体構造となっているアイリス撮影装置の一例を示したが、かかる表示装置２としては、パーソナルコンピュータ(以下ＰＣと称する)のディスプレイを利用しても良い。
図５は、かかる点に鑑みて為されたアイリス撮影装置の構成を示す図である。
尚、図５に示される構成は、表示装置２のみならず前述した如きアイリス認識装置の機能をも備えたノート形パーソナルコンピュータ（以下、ノートＰＣと称する）２０、このノートＰＣ２０の表示部筐体３０に着脱自在なクリップ等により装着されたカメラ３、ハーフミラー１、伝送ケーブル７０及びＰＣカード８０からなる。
【００２３】
カメラ３のフロント面には、照明ユニット４が設けられている。更に、かかるフロント面には、このフロント面と平行にかつ図中のＪを軸として回転自在にハーフミラー１が取り付けられている。ここで、被験者がハーフミラー１越しにノートＰＣ２０の画面３０ａを眺めると、この被験者の目のアイリス像はカメラ３で撮影され、その撮影によって得られたアイリス画像信号は、伝送ケーブル７０及びＰＣカード８０を介してノートＰＣ２０に取り込まれる。ノートＰＣ２０は、画面３０ａ上に図４に示されるが如きアイリスウインドウ５０を表示させ、その表示枠内に、上述した如く取り込まれた被験者のアイリス画像を表示させる。すなわち、ノートＰＣ２０の画面３０ａ及びアイリスウインドウ５０によって、図１に示される表示装置２と同一の機能を持たせているのである。この際、図３に示されるアイリス撮影制御ルーチン、及びアイリス認識装置の動作を、ノートＰＣ２０に搭載されているＣＰＵにて実行させれば良い。
【００２４】
又、上記実施例においては、表示装置２として液晶表示装置を用いた場合について述べたが、かかる表示装置２としては、ブラウン管ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、あるいはプラズマディスプレイ等の如何なる表示装置を用いても良い。
【００２５】
【発明の効果】
以上の如く、本発明においては、被験者のアイリスを撮影して得られたアイリス画像信号から瞳孔部の直径を求め、これが所定よりも大なる場合には、このアイリス画像信号に基づく表示を行う表示装置の表示輝度を一旦低下せしめた後増加せしめることにより瞳孔部の直径を強制的に小さくさせ、この瞳孔部の直径が所定値よりも小である場合に限り上記撮影によって得られたアイリス画像信号を外部出力するようにしている。
【００２６】
よって、本発明によるアイリス撮影装置によれば、撮影されたアイリス画像信号の内から、所定面積よりも大なるアイリス像が含まれているアイリス画像信号のみを外部出力するので、認識精度の高いアイリスパターン生成が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるアイリス撮影装置の構成を示す図である。
【図２】  ハーフミラー１の反射・透過特性を示す図である。
【図３】アイリス撮影制御ルーチンを示す図である。
【図４】アイリス撮影制御ルーチンの他の一例を示す図である。
【図５】本発明によるアイリス撮影装置をパーソナルコンピュータと組み合わせた場合の構成を示す図である。
【符号の簡単な説明】
１  ハーフミラー
２  表示装置
２ｂ  バックライト
３  カメラ
１０  アイリス撮影制御回路
１３  送信回路
【図１】
0004182581.tif 000002
【図２】
0004182581.tif 000003
【図３】
0004182581.tif 000004
【図４】
0004182581.tif 000005
【図５】
0004182581.tif 000006