(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズによって投影された映像を画像信号として出力する単一の撮像素子と、
前記撮像素子上の狭角画像領域に狭角撮影範囲の映像を投影するための狭角レンズと、
前記撮像素子上の広角画像領域に広角撮影範囲の映像を投影するための広角投影用レンズとを備えた多画角カメラにおいて、
広角投影用レンズは、
狭角レンズの前方に設けられ、当該レンズと前記狭角レンズとを介して広角撮影範囲の映像を撮像素子の広角画像領域に投影するシリンダレンズであることを特徴とする多画角カメラ。
【請求項２】
広角撮影範囲の映像と、狭角撮影範囲の映像とを１枚の撮像素子上の広角画像領域と狭角画像領域に同時に投影し、画像信号として出力する多画角カメラと、
前記多画角カメラの撮影方向を変化させるパン・チルト機構部と、
前記多画角カメラの広角撮影範囲の特定の被写体の映像に基づき、当該特定の被写体における特定の部位を撮影するための狭角撮影範囲を決定し、当該狭角撮影範囲に基づき前記パン・チルト機構部を制御する撮影方向制御部とを備えた自動撮影装置において、
撮影方向制御部において特定の被写体における特定の部位を撮影するための狭角撮影範囲を決定する処理を行う場合は、撮像素子の広角画像領域の画像信号のみ読み出して当該撮影方向制御部に与え、前記狭角撮影範囲が前記撮像素子に投影されるよう前記多画角カメラが制御された場合は、狭角画像領域の画像信号のみを読み出す撮像素子読み出し制御部とを備えたことを特徴とする自動撮影装置。
【請求項３】
広角撮影範囲の映像と、複数の狭角撮影範囲の映像とを１枚の撮像素子上の広角画像領域と複数の狭角画像領域に同時に投影し、画像信号として出力する多画角カメラと、
前記多画角カメラの撮影方向を変化させるパン・チルト機構部と、
前記多画角カメラの広角撮影範囲の特定の被写体の映像に基づき、当該特定の物体における複数の特定の部位を撮影するための複数の狭角撮影範囲を決定し、当該狭角撮影範囲に基づき前記パン・チルト機構部を制御する撮影方向制御部とを備えたことを特徴とする自動撮影装置。
【請求項４】
請求項３に記載の自動撮影装置において、
撮影方向制御部において特定の被写体における複数の特定の部位を撮影するための複数の狭角撮影範囲を決定する処理を行う場合は、撮像素子の広角画像領域の画像信号のみ読み出して当該撮影方向制御部に与え、前記複数の狭角撮影範囲が前記撮像素子に投影されるよう前記多画角カメラが制御された場合は、複数の狭角画像領域の画像信号のみを読み出す撮像素子読み出し制御部とを備えたことを特徴とする自動撮影装置。
【請求項５】
広角撮影範囲の映像と、複数の狭角撮影範囲の映像とを１枚の撮像素子上に広角画像領域と複数の狭角画像領域に同時に投影すると共に、前記複数の狭角撮影範囲の方向が可変に構成された多画角カメラと、
前記多画角カメラ全体の撮影方向を変化させるパン・チルト機構部と、
前記多画角カメラの広角撮影範囲の特定の被写体の映像に基づき、当該特定の被写体における複数の特定の部位を撮影するための複数の狭角撮影範囲の全体の撮影方向を決定し、当該撮影方向に基づき前記パン・チルト機構部を制御する撮影方向制御部と、
前記特定の被写体における複数の特定の部位の位置関係に基づき、前記多画角カメラの複数の狭角撮影範囲それぞれの方向を制御する撮影領域角度制御部とを備えたことを特徴とする自動撮影装置。
【請求項６】
請求項５に記載の自動撮影装置において、
撮影方向制御部において特定の被写体における複数の特定の部位を撮影するための複数の狭角撮影範囲を決定する処理を行う場合は、撮像素子の広角画像領域の画像信号のみ読み出して当該撮影方向制御部に与え、前記複数の狭角撮影範囲が前記撮像素子に投影されるよう前記多画角カメラが制御された場合は、複数の狭角画像領域の画像信号のみを読み出す撮像素子読み出し制御部とを備えたことを特徴とする自動撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の被写体に対して広角の撮影と狭角の撮影の両方を行う多画角カメラと、この多画角カメラで撮影を行う自動撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アイリス認識装置の形態の一つに、自動撮影装置を用いたアイリス認識装置がある。アイリス認識装置に用いる自動撮影装置は、先ず、広角のカメラにより、装置の前に立った被験者の顔画像を撮影し、この顔画像から目の位置を自動検出する。そして、検出した目の位置に基づき、パン・チルト機構に取り付けられた狭角の撮影範囲となった目撮影用カメラを動かして被験者の目の画像を撮影し、アイリス認識部に対して出力するものである。
【０００３】
アイリス認識部は、自動撮影装置から出力された被験者の目の画像から、画像処理によりアイリスコードを生成し、これを、予め登録しておいたアイリスコードと比較することにより、被験者が本人であるかどうかを確認し、本人であると確認できた場合に電気錠を開ける等の出力を行う。
【０００４】
自動撮影装置を用いたアイリス認識装置は、被験者自身がカメラの位置に目の位置を合わせるという動作が不要であるため、被験者の負担が少ないことを特徴としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来では上述したように、自動撮影装置として広角の撮影カメラと狭角の目撮影用カメラの２台のカメラが必要であり、従ってカメラ部の形状が大きく、質量が重いという問題があった。更に、それぞれのカメラ部から画像信号が出力されるため、これらの画像信号を処理するための回路も複雑となり、その結果、自動撮影装置、更にはアイリス認識装置としてのコストが上昇するという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の課題を解決するため次の構成を採用する。
〈構成１〉
レンズによって投影された映像を画像信号として出力する単一の撮像素子と、撮像素子上の狭角画像領域に狭角撮影範囲の映像を投影するための狭角レンズと、撮像素子上の広角画像領域に広角撮影範囲の映像を投影するための広角投影用レンズとを備えた多画角カメラにおいて、広角投影用レンズは、狭角レンズの前方に設けられ、レンズと狭角レンズとを介して広角撮影範囲の映像を撮像素子の広角画像領域に投影するシリンダレンズであることを特徴とする多画角カメラ。
【０００８】
〈構成２〉
広角撮影範囲の映像と、狭角撮影範囲の映像とを１枚の撮像素子上の広角画像領域と狭角画像領域に同時に投影し、画像信号として出力する多画角カメラと、多画角カメラの撮影方向を変化させるパン・チルト機構部と、多画角カメラの広角撮影範囲の特定の被写体の映像に基づき、特定の被写体における特定の部位を撮影するための狭角撮影範囲を決定し、狭角撮影範囲に基づきパン・チルト機構部を制御する撮影方向制御部とを備えた自動撮影装置において、撮影方向制御部において特定の被写体における特定の部位を撮影するための狭角撮影範囲を決定する処理を行う場合は、撮像素子の広角画像領域の画像信号のみ読み出して撮影方向制御部に与え、狭角撮影範囲が撮像素子に投影されるよう多画角カメラが制御された場合は、狭角画像領域の画像信号のみを読み出す撮像素子読み出し制御部とを備えたことを特徴とする自動撮影装置。
【０００９】
〈構成３〉
広角撮影範囲の映像と、複数の狭角撮影範囲の映像とを１枚の撮像素子上の広角画像領域と複数の狭角画像領域に同時に投影し、画像信号として出力する多画角カメラと、多画角カメラの撮影方向を変化させるパン・チルト機構部と、多画角カメラの広角撮影範囲の特定の被写体の映像に基づき、特定の物体における複数の特定の部位を撮影するための複数の狭角撮影範囲を決定し、狭角撮影範囲に基づきパン・チルト機構部を制御する撮影方向制御部とを備えたことを特徴とする自動撮影装置。
〈構成４〉
構成３に記載の自動撮影装置において、撮影方向制御部において特定の被写体における複数の特定の部位を撮影するための複数の狭角撮影範囲を決定する処理を行う場合は、撮像素子の広角画像領域の画像信号のみ読み出して撮影方向制御部に与え、複数の狭角撮影範囲が撮像素子に投影されるよう多画角カメラが制御された場合は、複数の狭角画像領域の画像信号のみを読み出す撮像素子読み出し制御部とを備えたことを特徴とする自動撮影装置。
【００１０】
〈構成５〉
広角撮影範囲の映像と、複数の狭角撮影範囲の映像とを１枚の撮像素子上に広角画像領域と複数の狭角画像領域に同時に投影すると共に、複数の狭角撮影範囲の方向が可変に構成された多画角カメラと、多画角カメラ全体の撮影方向を変化させるパン・チルト機構部と、多画角カメラの広角撮影範囲の特定の被写体の映像に基づき、特定の被写体における複数の特定の部位を撮影するための複数の狭角撮影範囲の全体の撮影方向を決定し、撮影方向に基づきパン・チルト機構部を制御する撮影方向制御部と、特定の被写体における複数の特定の部位の位置関係に基づき、多画角カメラの複数の狭角撮影範囲それぞれの方向を制御する撮影領域角度制御部とを備えたことを特徴とする自動撮影装置。
【００１３】
〈構成６〉
構成５に記載の自動撮影装置において、撮影方向制御部において特定の被写体における複数の特定の部位を撮影するための複数の狭角撮影範囲を決定する処理を行う場合は、撮像素子の広角画像領域の画像信号のみ読み出して撮影方向制御部に与え、複数の狭角撮影範囲が撮像素子に投影されるよう多画角カメラが制御された場合は、複数の狭角画像領域の画像信号のみを読み出す撮像素子読み出し制御部とを備えたことを特徴とする自動撮影装置。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体例を用いて詳細に説明する。
《具体例１》
〈構成〉
図１は、本発明の多画角カメラの説明図であるが、この説明に先立ち、多画角カメラを用いた自動撮影装置を説明する。
【００１６】
図２は、本発明の自動撮影装置の具体例１を示す構成図である。
図示のシステムは、自動撮影装置を用いてアイリス認識を行うアイリス認識システムに適用した場合の構成を示している。
【００１７】
図のシステムは、カメラ部１０、制御部２０、アイリス認識処理部３０からなる。
【００１８】
カメラ部１０は、多画角カメラ（顔・目画像カメラ）１１とパン・チルト機構部１２からなる。多画角カメラ１１は、高解像度カメラであり、多画角レンズ１３とカメラ本体１４とからなる。多画角レンズ１３は、広角撮影範囲と、狭角撮影範囲とを１枚の撮像素子上に広角画像領域と狭角画像領域として投影させるための機能を有するレンズであるが、これについては後で詳述する。また、カメラ本体１４は、撮像素子等を備え、多画角レンズ１３を介して、被写体としての被験者の顔全体を含む広角画像と、特定の部位である両目の狭角画像とを同時に撮影し、制御部２０内の後述する画像取り込み部２１に送る機能を有している。
【００１９】
パン・チルト機構部１２は、多画角カメラ１１を駆動し、その向きを左右・上下に変えるためのもので、制御部２０の後述する撮影方向制御部２２によって制御されるよう構成されている。
【００２０】
制御部２０は、画像取り込み部２１と撮影方向制御部２２を備え、撮影方向制御部２２は、目探索処理部２３とパン・チルト制御部２４とからなる。画像取り込み部２１は、多画角カメラ１１からの画像信号を取り入れる機能を有し、この出力が目探索処理部２３とアイリス認識処理部３０に供給されるようになっている。
【００２１】
撮影方向制御部２２は、多画角レンズ１３の広角撮影範囲の被験者の顔画像に基づき、目画像を撮影するための狭角撮影範囲を決定し、この撮影範囲に基づいてパン・チルト機構部１２を制御する制御部である。目探索処理部２３は、画像取り込み部２１で取り込まれた画像のうち、被験者の顔全体を含む広い範囲の画像から被験者の目の位置を探索し、多画角カメラ１１の目撮影範囲が被験者の目を撮影できるようにパン・チルト制御部２４に制御信号を送る機能を有している。パン・チルト制御部２４は、目探索処理部２３の制御信号に基づき、多画角カメラ１１が所定の位置になるよう駆動信号をパン・チルト機構部１２に出力する機能を有している。
【００２２】
アイリス認識処理部３０は、画像取り込み部２１で取り込まれた被験者の目画像の信号に基づき、アイリス認識処理を行う機能部である。
【００２３】
次に多画角レンズ１３を詳細に説明する。
通常のレンズは、一組のレンズにより一つの連続した範囲を一定の倍率で撮像素子上に投影する。従って、複数の撮影範囲を同時に撮影するためには、従来技術で説明したように、複数組のレンズと複数組のカメラを使用する必要がある。これに対し、多画角レンズ１３は、一組のレンズにより複数の撮影範囲をそれぞれ別の倍率で撮像素子上に投影するものである。
【００２４】
図１は、上述したように多画角カメラの説明図であり、これは多画角レンズ１３を主体として示すものである。図１において、（ａ）はレンズ構成図、（ｂ）はシリンダレンズの斜視図、（ｃ）は撮像素子１４１上に投影された画像説明図である。尚、撮像素子１４１から出力される画像信号の信号処理回路等の図示は省略している。
【００２５】
図１（ａ）に示すように、多画角レンズ１３は、狭角レンズ１３１と広角投影用レンズであるシリンダレンズ１３２とからなる。狭角レンズ１３１は複数のレンズから構成され、被験者の目画像を１枚の撮像素子１４１の上部領域（目画像領域（狭角画像領域）１４１ｂ）に投影する構成され、また、シリンダレンズ１３２は、狭角レンズ１３１の前方に配置されたレンズである。このシリンダレンズ１３２は、図１（ｂ）に示すように、矩形板状のレンズであり、横方向（撮像素子１４１の縦横を基準とした場合）から見た断面が凹レンズ状に形成されている。
【００２６】
このようなシリンダレンズ１３２を狭角レンズ１３１の前方に所定の間隔をもって配置することにより、図１（ａ）に示すように、撮像素子１４１の上部領域（目画像領域１４１ｂ）に狭角撮影範囲の画像である目画像が、また、撮像素子１４１の下部領域（広角画像領域１４１ａ）に広角撮影範囲の画像である顔画像が投影される。また、図１（ａ）の状態での画像は上下倒立画像であるため、図１（ｃ）では正立状態に戻して図示している。
【００２７】
図３は、多画角カメラ１１の撮影範囲の説明図である。
図３において、（ａ）は横から見た図、（ｂ）は上から見た図、（ｃ）はカメラ部から被験者の方向を見た図である。
【００２８】
図示のように、多画角カメラ１１は、一つの広角撮影範囲１０１と、一つの狭角撮影範囲（目撮影範囲１０２）を有する。広角撮影範囲１０１は被験者１の顔全体を含む広い範囲を撮影するためのものである。また、広角撮影範囲１０１が撮像素子１４１上に投影する領域を広角画像領域１４１ａ（図１（ｃ）参照）と称する。狭角撮影範囲は被験者１の両目を同時に撮影するためのものであり、目撮影範囲１０２と称する。また、目撮影範囲１０２が撮像素子１４１上に投影する領域を目画像領域１４１ｂ（図１（ｃ）参照）と称する。
【００２９】
図１（ｃ）に示すように、アイリス認識処理に使用する目画像領域１４１ｂは両目を含む横長の長方形となっているため、カメラの撮像素子１４１の縦方向には、アイリス認識に必要ない余りの部分が生じる。そこで、この余りの部分を広角画像領域１４１ａとして使用している。従って、広角画像領域１４１ａを同一撮像素子１４１上に取ったことによって目画像領域１０１ａにおけるアイリスの撮影サイズが小さくなるということはなく、アイリス認識の精度にも影響は生じない。
【００３０】
〈動作〉
次に、本具体例の自動撮影装置を使用したアイリス認識処理を説明する。
図４は、アイリス認識処理を示すフローチャートである。
先ず、多画角カメラ１１で被験者１を撮影し、その画像を画像取り込み部２１で取り込む（ステップＳ１１）。
【００３１】
次に、取り込んだ画像のうち、広角画像領域１４１ａに対して目探索処理部２３で目探索処理を行う（ステップＳ１２）。
【００３２】
目探索処理の結果に基づき、パン・チルト制御部２４により、パン・チルト機構部１２を制御し、目画像領域１４１ｂが被験者１の両目を撮影できる角度に多画角カメラ１１を動かす（ステップＳ１３）。
【００３３】
再び、多画角カメラ１１で被験者１を撮影し、その画像を画像取り込み部２１で取り込む（ステップＳ１４）。
【００３４】
取り込んだ画像のうち、目画像領域１４１ｂの画像をアイリス認識処理部３０に出力する（ステップＳ１５）。
【００３５】
アイリス認識処理部３０において、アイリス認識処理を施し、本人であるかどうかを確認する（ステップＳ１６）。本人であることが確認されれば、電気錠を開ける等、所定の結果出力処理を行う。
【００３６】
尚、ステップＳ１６におけるアイリス認識処理は、画像取り込み部２１から受け取った目画像データからアイリス領域を切り出し、この切り出したアイリス領域の画像をコード化する。そして、予め登録されているアイリスコードの辞書と照合し、本人か否かを判定するものであるが、これらの処理については既知であるため、詳細な説明は省略する。
【００３７】
また、上記具体例１では、多画角カメラ１１を図１のような構成としたが、これ以外の構成であってもよい。
【００３８】
図５は、多画角カメラ１１の他の例を示す説明図である。
図５において、（ａ）は多画角カメラ１１を横方向から見た断面図、（ｂ）は撮像素子１４１上の画像説明図である。
【００３９】
この例は、（ａ）に示すように、広角投影用レンズとして広角レンズ１３３を設けたものである。広角レンズ１３３と狭角レンズ１３１はその光軸が平行となるよう配置され、かつ、鏡（またはプリズム）１３４によって、１枚の撮像素子１４１上に被験者の画像を投影するようになっている。即ち、広角レンズ１３３の画像は撮像素子１４１の下部領域（図５（ａ）の図示状態の場合）に投影され、また、狭角レンズ１３１の画像は、２枚の鏡１３４によって屈折され、撮像素子１４１の上部領域に投影されるよう構成されている。
【００４０】
このような構成の場合、撮像素子１４１上の画像は図５（ｂ）に示すようになる。尚、撮像素子１４１以降の動作は上述した具体例１の動作と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００４１】
〈効果〉
以上のように、具体例１によれば、広角画像と狭角画像とを１枚の撮像素子１４１上に投影する多画角カメラ１１を備えたので、従来２台のカメラが必要であったものを１台で済み、小型化と低コスト化を図ることができる。また、多画角カメラ１１を用いて自動撮影装置を構成したので、１枚の撮像素子１４１からの画像のみを処理すればよいため、処理時間が短縮でき、しかも、処理回路の簡素化が図れるため低コスト化を実現することができる。更に、このような自動撮影装置を用いてアイリス認識を行うようにしたので、アイリス認識の精度を損なうことなく、アイリス認識処理の高速化を図ることができる。
【００４２】
《具体例２》
具体例２は、多画角カメラで、広角撮影範囲の映像と二つの狭角撮影範囲の映像とを撮影するようにしたものである。
【００４３】
〈構成〉
図６は、具体例２の構成図である。
図示のシステムは、カメラ部１０ａ、制御部２０、アイリス認識処理部３０からなる。ここで、制御部２０およびアイリス認識処理部３０の構成は具体例１と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【００４４】
カメラ部１０ａは、多画角カメラ（顔・目画像カメラ）１１ａとパン・チルト機構部１２からなり、パン・チルト機構部１２は具体例１と同様である。具体例２の多画角カメラ１１ａが、具体例１の多画角カメラ１１と異なる部分は多画角レンズ１３ａの構成である。
【００４５】
図７は、具体例２の多画角カメラ１１ａの説明図である。
図７において、（ａ）はレンズを横から見た断面図、（ｂ）はレンズの下半分を上から見た場合の断面図、（ｃ）は撮像素子１４１上に投影された画像説明図である。
【００４６】
図７（ａ），（ｂ）に示すように、多画角レンズ１３ａは、狭角レンズ１３１とシリンダレンズ１３２と一対のプリズム１３５からなる。プリズム１３５は、狭角レンズ１３１の前方でかつ中心軸に対して左右に２枚設けられている。狭角レンズ１３１およびシリンダレンズ１３２は具体例１と同様の構成である。
【００４７】
このような一対のプリズム１３５を狭角レンズ１３１の前方に所定の間隔をもって配置することにより、図７（ａ），（ｂ）に示すように、撮像素子１４１の上部領域（右目画像領域１４１ｃ、左目画像領域１４１ｄ）には左右のプリズム１３５を介し左右の狭角撮影範囲の画像であるそれぞれの左目の画像と右目の画像が投影される。尚、撮像素子１４１の下部領域（広角画像領域１４１ａ）に広角撮影範囲の画像である顔画像が投影されるのは具体例１と同様である。
【００４８】
図８は、多画角カメラ１１ａの撮影範囲の説明図である。
図８において、（ａ）は横から見た図、（ｂ）は上から見た図、（ｃ）はカメラ部から被験者の方向を見た図である。
【００４９】
図示のように、多画角カメラ１１ａは、一つの広角撮影範囲１０１と、二つの狭角撮影範囲（右目撮影範囲１０２ａ、左目撮影範囲１０２ｂ）を有する。広角撮影範囲１０１は被験者１の顔全体を含む広い範囲を撮影するためのものである。また、広角撮影範囲１０１が撮像素子１４１上に投影する領域を広角画像領域１４１ａ（図７（ｃ）参照）と称する。狭角撮影範囲は被験者１の左右の目をそれぞれが同時に撮影するためのものであり、右目撮影範囲１０２ａ、左目撮影範囲１０２ｂと称する。また、右目撮影範囲１０２ａ、左目撮影範囲１０２ｂが撮像素子１４１上に投影する領域を右目画像領域１４１ｃ、左目画像領域１４１ｄ（図７（ｃ）参照）と称する。
【００５０】
〈動作〉
次に、本具体例の自動撮影装置を使用したアイリス認識処理を説明する。
図９は、アイリス認識処理を示すフローチャートである。
先ず、多画角カメラ１１ａで被験者１を撮影し、その画像を画像取り込み部２１で取り込む（ステップＳ２１）。
【００５１】
次に、取り込んだ画像のうち、広角画像領域１４１ａに対して目探索処理部２３で目探索処理を行う（ステップＳ２２）。
【００５２】
目探索処理の結果に基づき、パン・チルト制御部２４により、パン・チルト機構部１２を制御し、右目画像領域１４１ｃおよび左目画像領域１４１ｄが被験者１の両目を撮影できる角度に多画角カメラ１１ａを動かす（ステップＳ２３）。
【００５３】
再び、多画角カメラ１１ａで被験者１を撮影し、その画像を画像取り込み部２１で取り込む（ステップＳ２４）。
【００５４】
取り込んだ画像のうち、右目画像領域１４１ｃおよび左目画像領域１４１ｄの画像をアイリス認識処理部３０に出力する（ステップＳ２５）。
【００５５】
アイリス認識処理部３０において、アイリス認識処理を施し、本人であるかどうかを確認する（ステップＳ２６）。本人であることが確認されれば、電気錠を開ける等、所定の結果出力処理を行う。
【００５６】
〈効果〉
以上のように、具体例２によれば、広角画像と狭角画像とを１枚の撮像素子１４１上に投影する多画角カメラ１１ａを備えたので、従来２台のカメラが必要であったものを１台で済み、小型化と低コスト化を図ることができる。また、多画角カメラ１１ａを用いて自動撮影装置を構成したので、１枚の撮像素子１４１からの画像のみを処理すればよいため、処理時間が短縮でき、しかも、処理回路の簡素化が図れるため低コスト化を実現することができる。更に、狭角画像として複数の領域を投影するようにしたので、左右の目画像といったように、必要な領域を拡大して投影することが可能である。そして、このような自動撮影装置を用いてアイリス認識を行うようにしたので、アイリス認識の精度を損なうことなく、アイリス認識処理の高速化を図ることができ、しかも、左右の目を大きく撮影することができるため、アイリス認識の精度を向上させることができる。
【００５７】
《具体例３》
具体例３は、多画角カメラで二つの狭角撮影範囲を撮影するようにし、かつ、その二つの領域を可変にしたものである。
【００５８】
〈構成〉
図１０は、具体例３の構成図である。
図示のシステムは、カメラ部１０ｂ、制御部２０ａ、アイリス認識処理部３０からなる。ここで、アイリス認識処理部３０の構成は具体例１、２と同様であるためその説明は省略する。
【００５９】
カメラ部１０ｂは、多画角カメラ（顔・目画像カメラ）１１ｂとパン・チルト機構部１２からなり、パン・チルト機構部１２は具体例１、２と同様である。一方、具体例３の多画角カメラ１１ｂが、具体例２の多画角カメラ１１ａと異なる部分は多画角レンズ１３ｂにおいて、プリズム１３５（図７参照）の屈折角を可変とした点である。
【００６０】
即ち、具体例３の多画角レンズ１３ｂでは、一対のプリズム１３５のそれぞれの屈折角を変化させるようになっている。この実現手段としては例えばプリズムの中に流体を充填してプリズムの入射面と出射面の角度を可変とし、その断面形状を変化させるといった構成等が用いられる。
【００６１】
このような多画角レンズ１３ｂを用いることにより、撮像素子１４１の上部領域（右目画像領域１４１ｃ、左目画像領域１４１ｄ）には左右の狭角撮影範囲の画像であるそれぞれの右目の画像と左目の画像が投影され、撮像素子１４１の下部領域（広角画像領域１４１ａ）に広角撮影範囲の画像である顔画像が投影される。
【００６２】
図１１は、多画角カメラ１１ｂの撮影範囲の説明図である。
図１１において、（ａ）は被験者１が遠いとき、（ｂ）は被験者１が近いときの説明図である。
【００６３】
図示のように、多画角カメラ１１ｂは、被験者１が遠い場合は、右目撮影範囲１０２ａと左目撮影範囲１０２ｂが互いになす角度１０３を小さくし、被験者１が近い場合は、角度１０３を大きくするよう制御される。尚、多画角レンズ１３ｂにおけるプリズム１３５の駆動手段については図示省略しているが、既知の駆動手段を用いるものとする。
【００６４】
図１０に戻り、制御部２０ａは、画像取り込み部２１と撮影方向制御部２２と撮影領域角度制御部２５を備える。ここで、画像取り込み部２１および撮影方向制御部２２の構成については具体例１、２と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【００６５】
撮影領域角度制御部２５は、撮影方向制御部２２にて算出された目の位置情報に基づき、多画角カメラ１１ｂにおける右目撮影範囲１０２ａと左目撮影範囲１０２ｂのなす角度１０３を制御する機能を有している。即ち、撮影領域角度制御部２５は、多画角レンズ１３ｂのプリズム１３５の屈折角の制御を行うことによって角度１０３を変化させる機能を有している。
【００６６】
〈動作〉
次に、本具体例の自動撮影装置を使用したアイリス認識処理を説明する。
図１２は、アイリス認識処理を示すフローチャートである。
先ず、多画角カメラ１１ｂで被験者１を撮影し、その画像を画像取り込み部２１で取り込む（ステップＳ３１）。
【００６７】
次に、取り込んだ画像のうち、広角画像領域１４１ａに対して目探索処理部２３で目探索処理を行う（ステップＳ３２）。
【００６８】
目探索処理の結果に基づき、パン・チルト制御部２４により、パン・チルト機構部１２を制御し、適切な角度まで駆動する（ステップＳ３３）。ここで適切な角度とは、次のステップＳ３４の処理によって、右目撮影範囲１０２ａが被験者１の右目を、左目撮影範囲１０２ｂが被験者１の左目を同時に撮影できる角度である。
【００６９】
また、撮影領域角度制御部２５は、ステップＳ３２の目探索処理の結果に基づき、多画角レンズ１３ｂを制御し、右目撮影範囲１０２ａと左目撮影範囲１０２ｂとが互いになす角度１０３を、右目撮影範囲１０２ａが被験者１の右目を、左目撮影範囲１０２ｂが被験者１の左目を同時に撮影できる角度まで動かす（ステップＳ３４）。
【００７０】
再び、多画角カメラ１１ｂで被験者１を撮影し、その画像を画像取り込み部２１で取り込む（ステップＳ３５）。
【００７１】
取り込んだ画像のうち、右目画像領域１４１ｃおよび左目画像領域１４１ｄの画像をアイリス認識処理部３０に出力する（ステップＳ３６）。
【００７２】
アイリス認識処理部３０において、アイリス認識処理を施し、本人であるかどうかを確認する（ステップＳ３７）。本人であることが確認されれば、電気錠を開ける等、所定の結果出力処理を行う。
【００７３】
〈効果〉
以上のように、具体例３によれば、広角画像と狭角画像とを１枚の撮像素子１４１上に投影する多画角カメラ１１ｂを備えたので、従来２台のカメラが必要であったものを１台で済み、小型化と低コスト化を図ることができる。また、多画角カメラ１１ｂを用いて自動撮影装置を構成したので、１枚の撮像素子１４１からの画像のみを処理すればよいため、処理時間が短縮でき、しかも、処理回路の簡素化が図れるため低コスト化を実現することができる。更に、狭角画像として複数の領域を投影するようにし、かつ、その方向を可変としたので、カメラ部１０ｂと被験者１の距離の変化により広い範囲で対応でき、アイリス認識処理において、特に幼児と大人といった目の間隔が異なる場合にもより広い範囲で対応することができる。
【００７４】
《具体例４》
具体例４は、具体例１の多画角カメラ１１の撮像素子１４１からの読み出しを制御するようにしたものである。
【００７５】
〈構成〉
図１３は、本発明の自動撮影装置の具体例４を示す構成図である。
図示のシステムは、自動撮影装置を用いてアイリス認識を行うアイリス認識システムに適用した場合の構成を示している。
【００７６】
図のシステムは、カメラ部１０、制御部２０ｂ、アイリス認識処理部３０からなる。
【００７７】
カメラ部１０およびアイリス認識処理部３０は、具体例１のカメラ部１０およびアイリス認識処理部３０と同様の構成であるため、ここでの説明は省略する。
【００７８】
制御部２０ｂは、画像取り込み部２１と撮影方向制御部２２および撮像素子読み出し制御部２６を備えている。ここで、画像取り込み部２１と撮影方向制御部２２は上記各具体例と同様であるため、その説明は省略する。
【００７９】
撮像素子読み出し制御部２６は、カメラ部１０の撮像素子１４１から画像を読み出す際に、必要な領域の画素列のみを読み出すための制御部である。即ち、この撮像素子読み出し制御部２６は、撮影方向制御部２２において広角画像領域１４１ａの画像から目撮影範囲１０２を決定する処理を行う場合は、広角画像領域１４１ａの画像信号のみ読み出して撮影方向制御部２２に与え、目撮影範囲１０２の映像が撮像素子１４１に投影されるよう多画角カメラ１１が制御された場合は、目画像領域１４１ｂの画像信号のみを読み出すよう制御を行うものである。
【００８０】
図１４は、具体例４における撮像素子からの読み出しパターンの説明図である。
図において、（ａ）は目探索処理時の読み出し画像、（ｂ）はアイリス認識処理時の読み出し画像を示している。これらの図に示すように、撮像素子読み出し制御部２６は、広角画像領域１４１ａの画像に基づく目探索処理時では、広角画像領域１４１ａの画像信号のみ読み出し、アイリス認識処理時では目画像領域１４１ｂの画像信号のみ読み出すよう制御する。
【００８１】
〈動作〉
次に、本具体例の自動撮影装置を使用したアイリス認識処理を説明する。
図１５は、アイリス認識処理を示すフローチャートである。
先ず、多画角カメラ１１で被験者１を撮影し、その画像を画像取り込み部２１で取り込む（ステップＳ４１）。その際、撮像素子読み出し制御部２６の制御により、広角画像領域１４１ａの画像信号のみを読み出し、これを画像取り込み部２１で取り込む。
【００８２】
次に、取り込んだ広角画像領域１４１ａの画像に対して目探索処理部２３で目探索処理を行う（ステップＳ４２）。
【００８３】
目探索処理の結果に基づき、パン・チルト制御部２４により、パン・チルト機構部１２を制御し、目画像領域１４１ｂが被験者１の両目を撮影できる角度に多画角カメラ１１を動かす（ステップＳ４３）。
【００８４】
再び、多画角カメラ１１で被験者１を撮影し、その画像を画像取り込み部２１で取り込む（ステップＳ４４）。その際、撮像素子読み出し制御部２６の制御により、目画像領域１４１ｂのみを読み出し、これを画像取り込み部２１で取り込む。
【００８５】
取り込んだ画像のうち、目画像領域１４１ｂの画像をアイリス認識処理部３０に出力する（ステップＳ４５）。
【００８６】
アイリス認識処理部３０において、アイリス認識処理を施し、本人であるかどうかを確認する（ステップＳ４６）。本人であることが確認されれば、電気錠を開ける等、所定の結果出力処理を行う。
【００８７】
〈効果〉
以上のように、具体例４によれば、広角画像と狭角画像とを１枚の撮像素子１４１上に投影する多画角カメラ１１を備えたので、従来２台のカメラが必要であったものを１台で済み、小型化と低コスト化を図ることができる。
【００８８】
また、多画角カメラ１１を用いて自動撮影装置を構成し、かつ、目探索処理のときには広角画像領域１４１ａだけを撮像素子１４１から読み出し、目探索処理およびパン・チルト制御を終了した後は、目画像領域１４１ｂだけを撮像素子１４１から読み出すようにしたので、撮像素子１４１から画像を読み出す時間を短縮することができる。例えば、広角画像領域１４１ａを撮像素子全体の１／４の領域とし、目画像領域１４１ｂを３／４とした場合、目探索処理時には広角画像領域１４１ａだけを読み出せばよいため、画像の読み出しを具体例１の１／４の時間で行うことができる。また、アイリス認識時には目画像領域のみを読み出せばよいので、画像の読み出しが具体例１の３／４の時間で行うことができる。従って、このような自動撮影装置を用いてアイリス認識処理を行うようにすれば、顔全体を含む画像の撮影開始からアイリス認識処理の終了までの時間を具体例１よりも短縮することができる効果がある。
【００８９】
《具体例５》
具体例５は、具体例２の多画角カメラ１１ａの撮像素子１４１からの読み出しを制御するようにしたものである。
【００９０】
〈構成〉
図１６は、本発明の自動撮影装置の具体例５を示す構成図である。
図示のシステムは、自動撮影装置を用いてアイリス認識を行うアイリス認識システムに適用した場合の構成を示している。
【００９１】
図のシステムは、カメラ部１０ａ、制御部２０ｃ、アイリス認識処理部３０からなる。
【００９２】
カメラ部１０ａおよびアイリス認識処理部３０は、具体例２のカメラ部１０ａおよびアイリス認識処理部３０と同様の構成であるため、ここでの説明は省略する。
【００９３】
制御部２０ｃは、画像取り込み部２１と撮影方向制御部２２および撮像素子読み出し制御部２６を備えている。ここで、画像取り込み部２１と撮影方向制御部２２は具体例１〜４と同様であり、撮像素子読み出し制御部２６は具体例４と同様である。即ち、撮像素子読み出し制御部２６は、カメラ部１０ａの撮像素子１４１から画像を読み出す際に、必要な領域の画素列のみを読み出すよう制御するための制御部である。
【００９４】
図１７は、具体例５における撮像素子からの読み出しパターンの説明図である。
図において、（ａ）は目探索処理時の読み出し画像、（ｂ）はアイリス認識処理時の読み出し画像を示している。これらの図に示すように、撮像素子読み出し制御部２６は、広角画像領域１４１ａの画像に基づく目探索処理時では、広角画像領域１４１ａの画像信号のみ読み出し、アイリス認識処理時では右目画像領域１４１ｃおよび左目画像領域１４１ｄの画像信号のみ読み出すよう制御する。
【００９５】
〈動作〉
次に、本具体例の自動撮影装置を使用したアイリス認識処理を説明する。
図１８は、アイリス認識処理を示すフローチャートである。
先ず、多画角カメラ１１ａで被験者１を撮影し、その画像を画像取り込み部２１で取り込む（ステップＳ５１）。その際、撮像素子読み出し制御部２６の制御により、広角画像領域１４１ａのみを読み出し、これを画像取り込み部２１で取り込む。
【００９６】
次に、取り込んだ広角画像領域１４１ａの画像に対して目探索処理部２３で目探索処理を行う（ステップＳ５２）。
【００９７】
目探索処理の結果に基づき、パン・チルト制御部２４により、パン・チルト機構部１２を制御し、右目画像領域１４１ｃが被験者１の右目を、左目画像領域１４１ｄが被験者１の左目を撮影できる角度に多画角カメラ１１ａを動かす（ステップＳ５３）。
【００９８】
再び、多画角カメラ１１ａで被験者１を撮影し、その画像を画像取り込み部２１で取り込む（ステップＳ５４）。その際、撮像素子読み出し制御部２６の制御により、右目画像領域１４１ｃおよび左目画像領域１４１ｄのみを読み出し、これを画像取り込み部２１で取り込む。
【００９９】
取り込んだ右目画像領域１４１ｃおよび左目画像領域１４１ｄの画像をアイリス認識処理部３０に出力する（ステップＳ５５）。
【０１００】
アイリス認識処理部３０において、アイリス認識処理を施し、本人であるかどうかを確認する（ステップＳ５６）。本人であることが確認されれば、電気錠を開ける等、所定の結果出力処理を行う。
【０１０１】
〈効果〉
以上のように、具体例５によれば、広角画像と狭角画像とを１枚の撮像素子１４１上に投影する多画角カメラ１１ａを備えたので、従来２台のカメラが必要であったものを１台で済み、小型化と低コスト化を図ることができる。
【０１０２】
また、多画角カメラ１１ａを用いて自動撮影装置を構成し、かつ、目探索処理のときには広角画像領域１４１ａだけを撮像素子１４１から読み出し、目探索処理およびパン・チルト制御を終了した後に、右目画像領域１４１ｃおよび左目画像領域１４１ｄだけを撮像素子１４１から読み出すようにしたので、具体例２に比べて撮像素子１４１から画像を読み出す時間を短縮することができる。
【０１０３】
また、このような自動撮影装置を用いてアイリス認識を行うようにしたので、顔全体を含む画像の撮影開始からアイリス認識処理の終了までの時間を具体例２よりも短縮することができる効果がある。
【０１０４】
《具体例６》
具体例６は、具体例３の多画角カメラ１１ｂの撮像素子１４１からの読み出しを制御するようにしたものである。
【０１０５】
〈構成〉
図１９は、本発明の自動撮影装置の具体例６を示す構成図である。
図示のシステムは、自動撮影装置を用いてアイリス認識を行うアイリス認識システムに適用した場合の構成を示している。
【０１０６】
図のシステムは、カメラ部１０ｂ、制御部２０ｄ、アイリス認識処理部３０からなる。
【０１０７】
カメラ部１０ｂおよびアイリス認識処理部３０は、具体例３のカメラ部１０ｂおよびアイリス認識処理部３０と同様の構成であるため、ここでの説明は省略する。
【０１０８】
制御部２０ｄは、画像取り込み部２１、撮影方向制御部２２、撮影領域角度制御部２５および撮像素子読み出し制御部２６を備えている。ここで、画像取り込み部２１と撮影方向制御部２２は具体例１〜５と同様であり、撮影領域角度制御部２５は具体例３と同様である。更に、撮像素子読み出し制御部２６は具体例４、５と同様である。即ち、撮像素子読み出し制御部２６は、具体例３と同様のカメラ部１０ｂの撮像素子１４１から画像を読み出す際に、必要な領域の画素列のみを読み出すよう制御するための制御部である。
【０１０９】
図２０は、具体例６における撮像素子からの読み出しパターンの説明図である。
図において、（ａ）は目探索処理時の読み出し画像、（ｂ）はアイリス認識処理時の読み出し画像を示している。これらの図に示すように、撮像素子読み出し制御部２６は、広角画像領域１４１ａの画像に基づく目探索処理時では、広角画像領域１４１ａの画像信号のみ読み出し、アイリス認識処理時では右目画像領域１４１ｃおよび左目画像領域１４１ｄの画像信号のみ読み出すよう制御する。
【０１１０】
〈動作〉
次に、本具体例の自動撮影装置を使用したアイリス認識処理を説明する。
図２１は、アイリス認識処理を示すフローチャートである。
先ず、多画角カメラ１１ｂで被験者１を撮影し、その画像を画像取り込み部２１で取り込む（ステップＳ６１）。その際、撮像素子読み出し制御部２６の制御により、広角画像領域１４１ａのみを読み出し、これを画像取り込み部２１で取り込む。
【０１１１】
次に、取り込んだ広角画像領域１４１ａの画像に対して目探索処理部２３で目探索処理を行う（ステップＳ６２）。
【０１１２】
目探索処理の結果に基づき、パン・チルト制御部２４により、パン・チルト機構部１２を制御し、適切な角度まで動かす（ステップＳ６３）。ここで、適切な角度とは、右目画像領域１４１ｃが被験者１の右目を、左目画像領域１４１ｄが被験者１の左目を撮影できる角度である。
【０１１３】
また、目探索処理の結果に基づき、撮影領域角度制御部２５により多画角カメラ１１ｂを制御し、右目撮影範囲１０２ａと左目撮影範囲１０２ｂとが互いになす角度１０３を、右目撮影範囲１０２ａが被験者１の右目を、左目撮影範囲１０２ｂが被験者１の左目を同時に撮影できる角度まで動かす（ステップＳ６４）。
【０１１４】
再び、多画角カメラ１１ｂで被験者１を撮影し、その画像を画像取り込み部２１で取り込む（ステップＳ６５）。その際、撮像素子読み出し制御部２６の制御により、右目画像領域１４１ｃおよび左目画像領域１４１ｄのみを読み出し、これを画像取り込み部２１で取り込む。
【０１１５】
取り込んだ右目画像領域１４１ｃおよび左目画像領域１４１ｄの画像をアイリス認識処理部３０に出力する（ステップＳ６６）。
【０１１６】
アイリス認識処理部３０において、アイリス認識処理を施し、本人であるかどうかを確認する（ステップＳ６７）。本人であることが確認されれば、電気錠を開ける等、所定の結果出力処理を行う。
【０１１７】
〈効果〉
以上のように、具体例６によれば、広角画像と狭角画像とを１枚の撮像素子１４１上に投影する多画角カメラを備えたので、従来２台のカメラが必要であったものを１台で済み、小型化と低コスト化を図ることができる。
【０１１８】
また、具体例３の自動撮影装置の構成において、目探索処理のときには広角画像領域１４１ａだけを撮像素子１４１から読み出し、目探索処理およびパン・チルト制御を終了した後に、右目画像領域１４１ｃおよび左目画像領域１４１ｄだけを撮像素子１４１から読み出すようにしたので、具体例３に比べて撮像素子１４１から画像を読み出す時間を短縮することができる。
【０１１９】
更に、このような自動撮影装置を用いてアイリス認識を行うようにしたので、顔全体を含む画像の撮影開始からアイリス認識処理の終了までの時間を具体例３よりも短縮することができる効果がある。
【０１２０】
《利用形態》
上記各具体例では、自動撮影装置の適用例としてアイリス認識装置の場合を説明したが、被写体はこれに限定されるものではなく、広角撮影した画像から特定の部位の位置を自動検出し、パン・チルト機構によりカメラを動かし、その部位を狭角撮影する自動撮影装置、例えば、車全体の画像からナンバープレートの画像を取得する装置といったものにも広く適用できる。
【０１２１】
また、具体例２、３、５、６では複数の狭角撮影範囲として二つの撮影範囲の場合を説明したが、これに限定されるものではなく三つ以上の狭角撮影範囲であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多画角カメラの説明図である。
【図２】本発明の自動撮影装置の具体例１の構成図である。
【図３】多画角カメラの撮影範囲の説明図である。
【図４】本発明の自動撮影装置の具体例１の動作フローチャートである。
【図５】多画角カメラの他の例を示す説明図である。
【図６】本発明の自動撮影装置の具体例２の構成図である。
【図７】具体例２の多画角カメラの説明図である。
【図８】具体例２の多画角カメラの撮影範囲の説明図である。
【図９】本発明の自動撮影装置の具体例２の動作フローチャートである。
【図１０】本発明の自動撮影装置の具体例３の構成図である。
【図１１】具体例３の多画角カメラの撮影範囲の説明図である。
【図１２】本発明の自動撮影装置の具体例３の動作フローチャートである。
【図１３】本発明の自動撮影装置の具体例４の構成図である。
【図１４】具体例４における撮像素子からの読み出しパターンの説明図である。
【図１５】本発明の自動撮影装置の具体例４の動作フローチャートである。
【図１６】本発明の自動撮影装置の具体例５の構成図である。
【図１７】具体例５における撮像素子からの読み出しパターンの説明図である。
【図１８】本発明の自動撮影装置の具体例５の動作フローチャートである。
【図１９】本発明の自動撮影装置の具体例６の構成図である。
【図２０】具体例６における撮像素子からの読み出しパターンの説明図である。
【図２１】本発明の自動撮影装置の具体例６の動作フローチャートである。
【符号の説明】
１１、１１ａ、１１ｂ  多画角カメラ
１３、１３ａ、１３ｂ  多画角レンズ
２２  撮影方向制御部
２５  撮影領域角度制御部
２６  撮像素子読み出し制御部
３０  アイリス認識処理部
１０１  広角撮影範囲
１０２  目撮影範囲（狭角撮影範囲）
１０２ａ  右目撮影範囲
１０２ｂ  左目撮影範囲
１３１  狭角レンズ
１３２  シリンダレンズ（広角投影用レンズ）
１３３  広角レンズ（広角投影用レンズ）
１３４  鏡
１３５  プリズム
１４１  撮像素子
１４１ａ  広角画像領域
１４１ｂ  目画像領域（狭角画像領域）
１４１ｃ  右目画像領域
１４１ｄ  左目画像領域
【図１】
0004265076.tif 000002
【図２】
0004265076.tif 000003
【図３】
0004265076.tif 000004
【図４】
0004265076.tif 000005
【図５】
0004265076.tif 000006
【図６】
0004265076.tif 000007
【図７】
0004265076.tif 000008
【図８】
0004265076.tif 000009
【図９】
0004265076.tif 000010
【図１０】
0004265076.tif 000011
【図１１】
0004265076.tif 000012
【図１２】
0004265076.tif 000013
【図１３】
0004265076.tif 000014
【図１４】
0004265076.tif 000015
【図１５】
0004265076.tif 000016
【図１６】
0004265076.tif 000017
【図１７】
0004265076.tif 000018
【図１８】
0004265076.tif 000019
【図１９】
0004265076.tif 000020
【図２０】
0004265076.tif 000021
【図２１】
0004265076.tif 000022