(57)【要約】      （修正有）【課題】登録時及び認証時におけるユーザの虹彩の撮影環境が大きく異なった場合にも、ユーザの認証が可能な虹彩画像を得る。【解決手段】虹彩認証装置は、登録時のユーザの虹彩コードを記憶する生体情報記憶部２０と、認証時のユーザの虹彩撮影、虹彩コード生成、及び照合判定に関わる各種パラメータＳ４２のバリエーションを生成するパラメータバリエーション生成部４２と、調整モードでその各種パラメータＳ４２のバリエーション毎に、ユーザの虹彩撮影から照合判定を繰り返し、その判定結果から、最適パラメータを選択する最適パラメータ選択部４４とを有している。【選択図】図４
2009076020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザを識別する為のユーザ識別情報を入力する第１の入力部と、前記ユーザ識別情報を処理すると共に第１の制御信号を出力する第１の制御部と、前記第１の制御信号により制御されて前記ユーザの虹彩を撮影して第１の画像データを出力する第１の撮影部と、前記第１の制御信号により制御されて第１の画像データを基に第１の虹彩コードを生成する第１の生体情報生成部とを有する登録部と、
前記ユーザ識別情報及び前記第１の虹彩コードを記憶する生体情報記憶部と、
前記ユーザ識別情報を入力する第２の入力部と、前記ユーザ識別情報を処理すると共に第２の制御信号を出力する第２の制御部と、前記第２の制御信号により制御され、所定の撮影条件に関する第１のパラメータに使用し、前記ユーザの虹彩を撮影して第２の画像データを出力する第２の撮影部と、前記第２の制御信号により制御されて所定の生体情報生成に関する第２のパラメータを使用して前記第２の画像データから第２の虹彩コードを生成する第２の生体情報生成部と、前記第１及び第２のパラメータと共に前記第２の虹彩コードを記憶する記憶部と、前記第１及び第２の虹彩コードを照合し、前記第１及び第２の虹彩コードをそれぞれ有する前記ユーザが同一か否かを判定して判定結果を出力する照合判定部とを有する認証部と、
前記ユーザ識別情報を入力して前記生体情報記憶部へ転送する第３の入力部と、前記第２の撮影部で使用する前記第１のパラメータと前記第２の生体情報生成部で使用する前記第２のパラメータとに対応する種々のバリエーション値を生成するパラメータバリエーション生成部と、前記判定結果に基づき、前記バリエーション値から最適な前記第１及び第２のパラメータを選択して前記第２の撮影部及び前記第２の生体情報生成部へ与える最適パラメータ選択部とを有する最適パラメータ計算部と、
を備えたことを特徴とする虹彩認証装置。
【請求項２】
前記第１のパラメータは、前記第２の撮影部におけるゲイン、絞り、シャッタ速度、露出補正、ホワイトバランス、シャープネス、彩度、コントラスト、ガンマ補正、フリッカレス、逆光補正、及び照明の明るさを含み、
前記第２のパラメータは、前記虹彩の切り出し時に使用する画像処理パラメータ、及びユーザ判定パラメータを含むことを特徴とする請求項1記載の虹彩認証装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の虹彩認証装置において、
前記最適パラメータ計算部は、更に、
前記判定結果を格納して前記最適パラメータ選択部へ与える判定結果格納部を有することを特徴とする虹彩認証装置。
【請求項４】
前記第２の制御部は、前記最適パラメータ選択部において前記最適な第１及び第２のパラメータを選択できないと判定した場合には、その旨の信号を出力し、更に対処方法を示す信号を出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の虹彩認証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザを認証するために虹彩（アイリス）の画像を読み取り符号化して虹彩コードを生成する虹彩認証装置、特に、虹彩の撮影及び虹彩コード生成の際に用いるパラメータを自動調整して認証する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ユーザが有する虹彩の画像から虹彩コードを生成する技術としては、例えば、下記のような特許文献等に記載されるものがあった。
【０００３】
【特許文献１】特許第３３０７９３６号公報
【特許文献２】特開平１０−２６２９５２号公報
【特許文献３】特開２００１−２６５３０７号公報
【０００４】
特許文献１には虹彩解析に基づく生体測定学的人物識別、特許文献２には瞳孔検出、及び、特許文献３には画像データ高コントラスト制御方法及び表示システムに関する技術がそれぞれ記載されている。
【０００５】
特許文献１に記載されているように、虹彩を用いた生体認証装置では、虹彩の模様が個人毎に異なるという特徴を利用して、ユーザの虹彩をカメラで撮影して得た虹彩画像を解析して個人認証を行う。具体的には、虹彩画像を画像処理して虹彩模様の特徴抽出を行い、その特徴量（即ち、認証に適した形式にコード化した虹彩コード）を、予め登録された虹彩コードと照合することによって認証を行う。特徴抽出の為に、虹彩部分の切り出し方法が、特許２に記載されている。
【０００６】
そのため当然のことながら、虹彩によるユーザの認証には、虹彩画像の画質が生成される虹彩コードに大きく影響する。例えば、ユーザの虹彩コードの登録時及び認証時とで撮影環境が大きく異なれば、同一のユーザでも、各虹彩画像の画質が異なり、それぞれに生成される虹彩コードが少なからず影響される結果、同一のユーザでないとして認証されないことがあった。特に、虹彩を撮影するカメラパラメータ（例えば、カメラのゲイン、露出に係るシャッタ速度、光源の色温度が違っても白が白と映るような補正係数であるホワイトバランス等）が固定されている場合、虹彩画像の画質が撮影環境に強く影響されることとなる。又は、一般的なディジタルカメラ等のオートゲイン等の機能は、それが必ずしも虹彩コードの生成に最適になるわけではない。
【０００７】
そこで、特許文献３に記載された表示システムでは、外光をセンサによってセンシング（検出）して撮影環境を認識する手段を設け、外光の影響を打ち消すような画像変換を施して、高コントラストの画像データを得る方法が提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の特許文献１及び２に記載された技術では、周囲や照明の明るさ等について、登録時の撮影環境に比べて認証時の撮影環境が大きく異なった場合には、必ずしもユーザの認証が可能な虹彩画像を得ることができなかった。又、従来の特許文献３に記載された技術では、直接的に外光等の周囲環境を把握して各種パラメータを調整できるという利点があるが、撮影に関わる環境を把握する為に専用のセンサを必要とするので、部品点数が増加して回路等の装置規模が大きくなり、コストが向上する欠点があった。
【０００９】
そこで、本発明では、センサ等の特殊なデバイス（素子）を必要とせず、それぞれの環境に適した認証を行えるようにカメラパラメータを自動調整し認証する虹彩認証装置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】
本発明の虹彩認証装置では、登録部と、生体情報記億部と、認証部と、最適パラメータ計算部とを備えている。
【００１１】
ここで、前記登録部は、ユーザを識別する為のユーザ識別情報を入力する第１の入力部と、前記ユーザ識別情報を処理すると共に第１の制御信号を出力する第１の制御部と、前記第１の制御信号により制御されて前記ユーザの虹彩を撮影して第１の画像データを出力する第１の撮影部と、前記第１の制御信号により制御されて第１の画像データを基に第１の虹彩コードを生成する第１の生体情報生成部とを有している。前記生体情報記憶部は、前記ユーザ識別情報及び前記第１の虹彩コードを記憶するものである。
【００１２】
前記認証部は、前記ユーザ識別情報を入力する第２の入力部と、前記ユーザ識別情報を処理すると共に第２の制御信号を出力する第２の制御部と、前記第２の制御信号により制御され、所定の撮影条件に関する第１のパラメータに使用し、前記ユーザの虹彩を撮影して第２の画像データを出力する第２の撮影部と、前記第２の制御信号により制御されて所定の生体情報生成に関する第２のパラメータを使用して前記第２の画像データから第２の虹彩コードを生成する第２の生体情報生成部と、前記第１及び第２のパラメータと共に前記第２の虹彩コードを記憶する記憶部と、前記第１及び第２の虹彩コードを照合し、前記第１及び第２の虹彩コードをそれぞれ有する前記ユーザが同一か否かを判定して判定結果を出力する照合判定部とを有している。
【００１３】
更に、前記最適パラメータ計算部は、前記ユーザ識別情報を入力して前記生体情報記憶部へ転送する第３の入力部と、前記第２の撮影部で使用する前記第１のパラメータと前記第２の生体情報生成部で使用する前記第２のパラメータとに対応する種々のバリエーション値を生成するパラメータバリエーション生成部と、前記判定結果に基づき、前記バリエーション値から最適な前記第１及び第２のパラメータを選択して前記第２の撮影部及び前記第２の生体情報生成部へ与える最適パラメータ選択部とを有している。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の虹彩認証装置によれば、各種パラメータのバリエーション毎に虹彩の撮影からユーザが同一か否かの判定を繰り返して第１及び第２の虹彩コードが最も良く一致する度合のパラメータを選択するようにしたので、認証部で使用する各種パラメータを虹彩認証に最適な値に設定でき、様々な環境の変化に柔軟に対応して虹彩認証を行うことが可能となる。更に、特殊なセンサ等のデバイスも不要なので、部品点数が少なくなって装置規模を小型化でき、低コスト化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の虹彩認証装置は、登録部と、生体情報記億部と、認証部と、最適パラメータ計算部とを備えている。
【００１６】
前記登録部は、第１の入力部、第１の制御部、第１の撮影部、及び第１の生体情報生成部を有している。そして、前記第１の入力部は、ユーザを識別する為のユーザ識別情報を入力する。前記第１の制御部は、前記ユーザ識別情報を処理すると共に第１の制御信号を出力する。前記第１の撮影部は、前記第１の制御信号により制御されて前記ユーザの虹彩を撮影して第１の画像データを出力する。前記第１の生体情報生成部は、前記第１の制御信号により制御されて第１の画像データを基に第１の虹彩コードを生成する。前記生体情報記憶部は、前記ユーザ識別情報及び前記第１の虹彩コードを記憶する。
【００１７】
前記認証部は、第２の入力部、第２の制御部、第２の撮影部、表示部、第２の生体情報生成部、記憶部、及び照合判定部を有している。そして、第２の入力部は、前記ユーザ識別情報を入力する。前記第２の制御部は、前記ユーザ識別情報を処理すると共に第２の制御信号を出力する。前記第２の撮影部は、前記第２の制御信号により制御され、所定の撮影条件に関する第１のパラメータに使用し、前記ユーザの虹彩を撮影して第２の画像データを出力する。前記表示部は、前記第２の画像データ、前記第２の制御信号により制御されて前記ユーザへの指示、及び、前記認証部の状態を表示する。前記第２の生体情報生成部は、前記第２の制御信号により制御されて所定の生体情報生成に関する第２のパラメータを使用して前記第２の画像データから第２の虹彩コードを生成する。記憶部は、前記第１及び第２のパラメータと共に前記第２の虹彩コードを記憶する。前記照合判定部は、前記第１及び第２の虹彩コードを照合し、前記第１及び第２の虹彩コードをそれぞれ有する前記ユーザが同一か否かを判定して判定結果を出力する。
【００１８】
更に、前記最適パラメータは、第３の入力部、パラメータバリエーション生成部、判定結果格納部、及び最適パラメータ選択部を有している。そして、前記第3の入力部は、前記ユーザ識別情報を入力して前記生体情報記憶部へ転送する。パラメータバリエーション生成部は、前記第２の撮影部で使用する前記第１のパラメータと前記第２の生体情報生成部で使用する前記第２のパラメータとに対応する種々のバリエーション値を生成する。最適パラメータ計算部は、前記判定結果に基づき、前記バリエーション値から最適な前記第１及び第２のパラメータを選択して前記第２の撮影部及び前記第２の生体情報生成部へ与える。
【実施例】
【００１９】
（実施例１の構成）
図１は、本発明の実施例１を示す虹彩認証装置の概略の構成図である。
この虹彩認証装置は、登録部１０を有し、この出力側に生体情報記憶部２０が接続され、更に、生体情報記憶部２０に、認証部３０が接続されている。登録部１０は、ユーザの虹彩を撮影して得た第１の画像データＳ１３を処理して第１の虹彩コードＳ１４を生成し、この第１の虹彩コードＳ１４とユーザ識別情報（以下、「ユーザＩＤ」という。）とを生体情報記憶部２０へ送出するものである。生体情報記憶部２０は、登録部１０から送られて来るあるユーザの第１の虹彩コードＳ１４と、ユーザＩＤとを対応付けた情報をデータベース（以下、「ＤＢ」という。）の形で格納するものであり、例えば、半導体メモリ等で構成されている。認証部３０は、登録部１０と同様に、ユーザの虹彩を撮影して得た第２の画像データＳ３３を処理して第２の虹彩コードＳ３５を生成し、この第２の虹彩コードＳ３５と生体情報記憶部３０に格納された第１の虹彩コードＳ１４とを照合してユーザを認証するものである。
【００２０】
更に、本実施例１の虹彩認証装置では、認証部３０の認証時に使用する各種パラメータの従来の構成要素に、認証部３０に認証時に使用する各種パラメータの最適値を計算する最適パラメータ計算部４０が新たに追加され、この最適パラメータ計算部４０が生体情報記憶部２０及び認証部３０に接続されている。
【００２１】
図２は、図１中の登録部１０を示す概略の構成図である。
この登録部１０は、ユーザＩＤを入力する第１の入力部１１を有し、この第１の入力部１１に第１の制御部１２が接続されている。第１の制御部１２は、第１の入力部１１から入力されたユーザＩＤを処理すると共に、登録部全体を制御する第１の制御信号Ｓ１２を出力するものであり、例えば、中央演算処理装置（以下、「ＣＰＵ」という。）等で構成され、この第１の制御部１２に、第１の撮影部１３及び第１の生体情報生成部１４が接続されている。第１の撮影部１３は、ユーザの虹彩を撮影して第１の画像データＳ１３を出力するものであり、この出力側に第１の生体情報生成部１４が接続されている。
【００２２】
第１の生体情報生成部１４は、第１の撮影部１３から入力された第１の画像データＳ１３から第１の虹彩画像Ｓ１４ａを切り出して出力する第１の瞳孔虹彩境界抽出部１４ａを有している。第１の虹彩画像Ｓ１４ａは、瞳孔と虹彩との境界、及び、虹彩と強膜との境界を有し、例えば、五円硬貨のように瞳孔という孔がある円板にたとえられる。第１の瞳孔虹彩境界抽出部１４ａの出力側に、第１の虹彩立体極座標画像生成部１４ｂが接続されている。第１の虹彩立体極座標画像生成部１４ｂは、孔開き円板状の第１の虹彩画像Ｓ１４ａから長方形状の第１の虹彩立体極座標画像Ｓ１４ｂを生成して出力するものであり、この出力側に第１の虹彩立体極座標コード生成部１４ｃが接続されている。
【００２３】
第１の虹彩画像Ｓ１４ａは、三次元直角座標のｘｙ平面に置かれた場合に、自動車のワイパー状の線分をｚ軸を中心にして反時計回りに回転させることにより、第１の虹彩画像Ｓ１４ａと同じ大きさ、かつ、同形の孔開き円板を描くことができ、ｚ軸上でｘｙｚ直角座標の原点から離れている場合に、原点から円錐状に視線を動かすことで眺めることができる。これらのことから第１の虹彩立体極座標画像Ｓ１４ｂは、ｘｙ平面上でのｘ軸と前記線分とのなす角度θｘｙを横軸、及び、ｚｙ平面上でのｚ軸と前記視線とのなす角度θｚｙを縦軸に採ることにより、平面上の長方形として表現可能である。
【００２４】
第１の虹彩立体極座標コード生成部１４ｃは、第１の虹彩立体極座標画像Ｓ１４ｂから、Ｍ×Ｎの各領域に区切られたそれぞれの領域に対して、例えば、角度０°、４５°、９０°及び１３５°の方向性、及び周波数性を分析、又は、２次元フーリエ変換若しくは２次元ウェーブレット変換等の中から必要な分析及び変換を行って虹彩の特徴を抽出し、第１の虹彩立体極座標コードである第１の虹彩コードＳ１４を生成して出力するものである。
【００２５】
図３は、図１中の認証部３０を示す概略の構成図である。
この認証部３０は、ユーザＩＤを入力する第２の入力部３１を有し、この第２の入力部３１に第２の制御部３２が接続されている。第２の制御部３２は、第２の入力部３１から入力されたユーザＩＤを処理すると共に、認証部全体を制御する第２の制御信号Ｓ３２を出力するものであり、例えば、ＣＰＵ等で構成されている。第２の制御部３２には、第２の撮影部３３、表示部３４、第２の生体情報生成部３５、記憶部３６、及び照合判定部３７が接続されている。
【００２６】
第２の撮影部３３は、カメラ３３ａ及び照明部３３ｂを有している。カメラ３３ａは、所定の撮影条件に関する第１のパラメータＭ３３を使用し、ユーザの虹彩を撮影して第２の画像データＳ３３を出力するものである。表示部３４は、撮影部３３によって撮影された画像データＳ３３、及び、照合判定部３７の出力する判定結果Ｓ３７を、映像又は音声により、日本語等の言語で表示するものである。
【００２７】
第２の生体情報生成部３５は、第２の瞳孔虹彩抽出部３５ａを有している。第２の瞳孔虹彩抽出部３５ａは、所定の生体情報生成に関する第２のパラメータＭ３５を使用し、第２の撮影部３３からの第２の画像データＳ３３から、第１の瞳孔虹彩境界抽出部１４ａと同様に、孔明き円板状の第２の虹彩画像Ｓ３５ａを切り出し、出力するものである。第２の瞳孔虹彩境界抽出部３５ａの出力側には、第２の虹彩立体極座標画像生成部３５ｂが接続されている。第２の虹彩立体極座標画像生成部３５ｂは、第１の虹彩立体極座標画像生成部１４ｂと同様に、孔開き円板状の第２の虹彩画像Ｓ３５ａから、長方形状の第１の虹彩立体極座標画像Ｓ３５ｂを生成出力するものであり、この出力側に、第２の虹彩立体極座標コード生成部３５ｃが接続されている。第２の虹彩立体極座標コード生成部３５ｃは、第２の虹彩立体極座標画像Ｓ３５ｂから、第１の虹彩立体極座標コード生成部１４ｃと同様、虹彩の特徴を抽出した第２の虹彩立体極座標コードである第２の虹彩コードＳ３５を生成して出力するものである。
【００２８】
記憶部３６は、第１及び第２のパラメータＭ３３，Ｍ３５と共に第２の虹彩コードＳ３５を記憶してＤＢを構築するものであり、この出力側に、照合判定部３７が接続されている。照合判定部３７は、所定の判定条件に関するユーザ判定パラメータＭ３７を使用し、生体情報記憶部２０に記憶された第１の虹彩コードＳ１４、及び、記憶部３６に記憶された第２の虹彩コードＳ３５を照合してそれぞれに有するユーザが同一か否かを判定し、この判定結果Ｓ３７を出力するものであり、この出力側に、表示部３４及び最適パラメータ計算部４０が接続されている。
【００２９】
図４は、図１中の最適パラメータ計算部４０を示す概略の構成図である。
この最適パラメータ計算部４０は、第３の入力部４１と、パラメータバリエーション生成部４２とを有し、このパラメータバリエーション生成部４２に、判定結果格納部４３及び最適パラメータ選択部４４が接続されている。
【００３０】
第３の入力部４１は、認証部３０の第２の入力部３１からのユーザＩＤを入力して生体情報記憶部２０へ転送するものである。パラメータバリエーション生成部４２は、第２の撮影部３３で使用する第１のパラメータＭ３３、及び、第２の生体情報生成部３５で使用する第２のパラメータＭ３５に対応する各種パラメータＳ４２のバリエーション値を生成し、認証部３０、判定結果格納部４３、及び最適パラメータ選択部４４へ出力するものである。各種パラメータＳ４２は、例えば、カメラのゲイン、絞り、シャッタ速度、露出補正、ホワイトバランス、レンズの被写界深度に相当するシャープネス、彩度、輝度の比や差にあたるコントラスト、白は白になるよう、デバイス毎に三原色を補正するガンマ補正、商用電源周波数等に係るチラつきをなくすフリッカレス、逆光補正、照明の明るさ、及びユーザ判定パラメータ（第１及び第２の虹彩コードＳ１４、Ｓ３５で抽出された各特徴の一致の度合に係るもの）Ｍ３７等を含むものである。
【００３１】
判定結果格納部４３は、各種パラメータのバリエーション値Ｓ４２と共に認証部３０からの判定結果Ｓ３７を格納し、最適パラメータ選択部４４に出力するものであり、例えば、半導体メモリ等で構成されている。最適パラメータ選択部４４は、判定結果Ｓ３７に基づき、バリエーション値Ｓ４２から第１及び第２のパラメータと、ユーザ判定パラメータＭ３７とを最適な各種パラメータＳ４４を選択して、第２の撮影部３３、第２の生体情報生成部３５、及び照合判定部３７に与えるものである。更に、最適パラメータ選択部４４は、第１及び第２の虹彩コードにおける特徴の一致の度合が所定値未満で、各パラメータの選択及びユーザ認証が出来ない場合に、表示部３４へ、判定結果Ｓ３７（例えば、「明る過ぎて、この環境では認証できません」）及び対処方法（例えば、「日光等の強い光を遮って再度・・・してください」）等を転送する機能も有している。
【００３２】
（実施例１の動作１）
図１に示す虹彩認証装置において、仮に、最適パラメータ計算部４０を設けない場合の動作を説明する。
【００３３】
虹彩認証装置では、登録部１０における登録モードの動作と、認証部３０における認証モードの動作とにより、虹彩認証を行う。
【００３４】
先ず、登録モードにおいて、ユーザＩＤが、図２に示す入力部１１に入力されると、制御部１２は、登録部１０全体を制御する制御信号Ｓ１２を出力する。撮影部１３は、ユーザの虹彩を撮影して画像データＳ１３を出力する。生体情報生成部１４は、瞳孔虹彩境界抽出部１４ａで画像データＳ１３から虹彩画像Ｓ１４ａを切り出し、虹彩立体極座標画像生成部１４ｂで虹彩画像Ｓ１４ａから虹彩立体極座標画像Ｓ１４ｂを生成し、虹彩立体極座標コード生成部１４ｃで虹彩立体極座標画像Ｓ１４ｂから虹彩コードＳ１４を生成して出力する。ユーザＩＤと共に虹彩コードＳ１４は、生体情報記憶部２０へ転送されてＤＢの形で記憶される。
【００３５】
次に、認証モードにおいて、ユーザＩＤが、図３に示す入力部３１に入力されると、制御部３２は、認証部３０全体を制御する制御信号Ｓ３２を出力する。撮影部３３は、ユーザの虹彩を所定の撮影条件に関するパラメータＭ３３を使用して撮影処理を行い、画像データＳ３３を出力する。生体情報生成部３５は、所定の生体情報生成に関するパラメータＭ３５を使用し、生体情報生成部１４と同様に、瞳孔虹彩境界抽出部３５ａで画像データＳ３３から虹彩画像Ｓ３５ａを切り出し、虹彩立体極座標画像生成部３５ｂで虹彩画像Ｓ３５ａから虹彩立体極座標画像Ｓ３５ｂを生成し、虹彩立体極座標コード生成部１４ｃで虹彩立体極座標画像Ｓ３５ｂから虹彩コードＳ３５を生成する虹彩コード生成処理を行い、第１及び第２のパラメータＭ３３，Ｍ３５と共に虹彩コードＳ３５が、記憶部３６に記憶される。照合判定部３７は、ユーザ判定パラメータＭ３７を使用し、生体情報記憶部２０及び記憶部３６にそれぞれ記憶された第１及び第２の虹彩コードＳ１４，Ｓ３５の照合判定処理を行い、ユーザが同一か否かを判定して判定結果Ｓ３７を出力する。
【００３６】
（動作１の不具合）
前述した様に、虹彩認証装置は、認証部３０における撮影処理、虹彩コード生成処理及び照合判定処理において、その処理の動作を決定する各種パラメータＭ３３，Ｍ３５，Ｍ３７を使用している。例えば、撮影処理のパラメータＭ３３には、撮影するカメラのゲイン、シャッタ速度、及びホワイトバランス等のカメラパラメータ、又、照明を使用する場合は照明の明るさ等の照明パラメータ等があり、更に、虹彩コード生成処理では虹彩画像のパラメータＭ３５にも、虹彩画像を処理する場合に用いる虹彩画像処理パラメータ等がある。これらのパラメータは、固定されているか、或いは、カメラ３３ａのオートゲイン機能のように一部のパラメータに自動調整機能の如く可変のものがある。しかし、オートゲインのような自動調整機能は虹彩コードを生成する為に最適に調整するわけではなく、人間の見た目の為に調整するものである為で、虹彩コード生成に常に有利な調整というわけではない。更に、虹彩認証装置を例えば、携帯端末等に搭載した場合、撮影場所が多岐に亙り、結果認証環境が大きく変化する場合がある。このような場合、各種パラメータＭ３３，Ｍ３５，３７を最適に調整できれば認証可能な場合がありながら、各種パラメータＭ３３，Ｍ３５，３７を上手に調整できない為、虹彩コードＳ３５が生成できなかったり、虹彩コードＳ３５までは生成されても、登録時及び認証時の虹彩コードの特性が異なってしまって認証できないことがある。
【００３７】
そこで、実施例１では、このような不具合を解消する為に、認証が度々失敗するような環境の場合に、各種パラメータＳ４２（Ｍ３３，Ｍ３５，Ｍ３７）を最適に自動調整できる機能を虹彩認証装置に追加している。これは、登録モード、及び認証モードとは異なる調整モードとして追加することで対応している。この調整モードにおける処理の制御は主として図４に示す最適パラメータ計算部４０で行われる。この動作２を以下、説明する。
【００３８】
（実施例１の動作２）
図５は、図４中の判定結果格納部４３に格納された判定結果Ｓ３７及び各種パラメータの例を示す図である。
【００３９】
この図５では、例えば、パラメータ１がＡ、パラメータ２がａ、及び・・・の場合、判定結果Ｓ３７が、同一ユーザであるとして認証され、判定結果欄における判定欄に「○」が付され、一致の度合欄に記載された値が０．６であることを示している。
【００４０】
図６は、図１〜図４虹彩認証装置の動作を示すフローチャートである。
ステップＰ１において、虹彩認証装置の動作が開始されると、ステップＰ２の登録モードの登録処理において、動作１と同様に、ユーザＩＤの入力やユーザの虹彩の撮影から虹彩の画像処理を経て、第１の制御信号Ｓ１２により、ユーザＩＤと共に第１の虹彩コードＳ１４を生体情報記憶部２０へ記憶する。ステップＰ３の登録済か否かの判断処理において、ユーザの虹彩が未登録の場合に登録を促し、ユーザの虹彩が登録済の場合に限り、認証可能となる。
【００４１】
ステップＰ４の認証モードの認証処理において、動作１と同様に、ユーザＩＤが入力され撮影部３３は、ユーザの虹彩を所定の撮影条件に関する第１のパラメータＭ３３を使用して撮影し、第２の画像データＳ３３を出力する。生体情報生成部３５は、所定の生体情報生成に関する第２のパラメータＭ３５を使用して生体情報生成部１４と同様、第２の画像データＳ３３から第２の虹彩コードＳ３５を生成して出力する。第１及び第２のパラメータＭ３３，Ｍ３５とユーザ判定パラメータＭ３７と共に第２の虹彩コードＳ３５は、記憶部３６で記憶される。ユーザ判定パラメータＭ３７を使用して照合判定部３７は、第１及び第２の虹彩コードＳ１４，Ｓ３５を照合し、それぞれに有するユーザが同一か否かを判定して判定結果Ｓ３７を出力する。
【００４２】
ステップＰ５の認証終了か否かの判断処理において、認証終了ならば、この動作は終了となり、認証に失敗した場合に、ステップＰ６以降の調整モードに進む。ステップＰ６の各種パラメータ値生成処理において、最適パラメータ計算部４０が機能し始め、パラメータバリエーション生成部４２は、その取り得る範囲等を予め設定しておく必要はあるが、撮影部３３で使用する第１のパラメータＭ３３、生体情報生成部３５で使用する第２のパラメータＭ３５、及び、照合判定部３７で使用するユーザ判定パラメータＭ３７とに対応する種々のバリエーション値Ｓ４２を生成して出力し、認識部２０で、バリエーション値Ｓ４２中の一組の各種パラメータＭ３３，Ｍ３５，Ｍ３７をそれぞれ撮影部３３、生体情報生成部３５及び照合判定部３７へ設定する。種々バリエーション値Ｓ４２は、例えば、ゲイン、絞り、シャッタ速度、露出補正、ホワイトバランス、シャープネス、彩度、コントラスト、ガンマ補正、フリッカレス、逆光補正、照明の明るさ、及びユーザ判定パラメータＭ３７等を含むものであり、図５に示す様に生成して出力し、撮影部３３及び生体情報生成部３５へ各バリエーション値の一組を設定する。
【００４３】
ステップＰ７の調整処理において、各種パラメータＳ４２のバリエーションの一組を使用して、撮影部３３でのユーザの虹彩の撮影から、生体情報生成部３５での虹彩コード生成、及び照合判定を行い、最多の場合に、バリエーションの全組合わせを繰り返すことになる。ステップＰ８の判定結果格納処理において、ステップＰ７における照合判定部３７での判定結果Ｓ３７が出力される度に、判定結果格納部４３は、認証の可否 (例えば、認証する場合は○印、認証しない場合は×印) 、及び、一致の度合を含む判定結果Ｓ３７を図５に示す様に判定結果格納部４３へ格納する。ステップＰ９の調整処理が終了したか否かの判断処理において、パラメータバリエーション生成部４２の生成したバリエーション値の全ての組合せでステップＰ６〜Ｐ８が繰り返される。この結果、判定結果格納部４３に格納された判定結果Ｓ３７を示す図５の判定結果欄は、全て埋まる。
【００４４】
ステップＰ１０の最適パラメータ選択処理において、各種パラメータバリエーションＳ４２の組合せと第１及び第２の虹彩コードＳ１４，Ｓ３５で抽出された特徴がどの程度一致しているか否かの一致の度合が最高の場合の各種パラメータバリエーションＳ４２の一組を図５の一致の度合欄から選択する。ステップＰ１１の最適パラメータ設定処理において、所定値以上の一致の度合で最適パラメータが選択されていれば、ユーザを認証し、認証部３０で、撮影部３３、生体情報生成部３５、及び照合判定部３７に各種パラメータＳ４２を設定する。同じユーザが次回に認証する際に、これと同様の各種パラメータＳ４２の設定が可能である。
【００４５】
更に、全てのパラメータＳ４２のバリエーションの組合わせを試しても、登録された虹彩コードＳ１４と照合して得た一致の度合が、所定値未満で同一ユーザでも認証できない場合は、判定結果（例えば、「暗過ぎて、この環境では認証できません」）、及び、対処方法（例えば、「明るくして再度・・・してください」）等のメッセージを映像、又は、音声により表示部３４で表示する。
【００４６】
ステップＰ１２において、最適パラメータを設定処理後に再度認証処理を行うか否かを判断し、必要であれば認証処理を行う。その後、ステップＰ１３において動作２が終了する。再度認定処理を行うか否かは、最適パラメータが設定された場合は必ず行うというように予め決めておいてもよいし、その時々でユーザが決めてもよい。
【００４７】
この動作２によれば、次のような利点がある。即ち、認証が失敗した場合に、その撮影等の環境に設定された各種パラメータＳ４２が合っていないとして、調整モードによるパラメータ調整処理を行う。この場合、認証に失敗した場合のみ調整モードを行うので使い勝手がよい。又、ユーザが、設定された各種パラメータＳ４２が撮影等の環境に適合しているか否かを判断することも可能である。更に、認証モードの前に調整モードを実行して最適パラメータを計算・設定してから認証処理を行うことも可能である。この場合、常に認証環境に適した最適な認証が行われる。
【００４８】
（パラメータのバリエーション例の具体例）
前記動作２で使用される調整用パラメータＳ４２として、撮影するカメラ３３のゲイン、シャッタ速度、及びホワイトバランス等のカメラパラメータ、照明を使用する時は照明の明るさ等の照明パラメータ、虹彩生成処理で用いる虹彩画像処理パラメータ等がある。これらのパラメータの全ての組合わせを試すと、撮影回数が膨大になる。そこで、この対策として、虹彩コード生成で影響が大きいものだけに予め限定する方法や、各パラメータ毎にシーケンシャル（順次的）に最適値を設定していくこと等で調整モードの処理時間の短縮が可能となる。更に、これらのパラメータ値の調整方法自体をユーザ自身が調整することも可能である。これらの具体的な例を以下、説明する。
【００４９】
図７は、図４中の各種パラメータＳ４２のバリエーションの具体例を示す図である。
【００５０】
図７には、パラメータ欄及びバリエーション欄が設けられ、具体例が示されている。例えば、左端のパラメータ欄に、上から、ゲイン、シャッタ速度、ホワイトバランス、コントラスト、照明の明るさ、及び、その他（・・・）のパラメータが示され、パラメータ欄の右側に、そのバリエーション値がそれぞれ示されている。ゲインの場合は、そのバリエーションが左側から順に、−２，０，＋２、及び─と示されている。
【００５１】
図８は、図４中の各種パラメータＳ４２の全組合わせのバリエーション生成の具体例である。
【００５２】
図８には、組合せ番号欄（Ｎｏ．欄）及びパラメータ欄が設けられ、具体例が示されている。例えば、組合せＮｏ．が０００１の欄に、それぞれゲインが−２、シャッタ速度が３０、ホワイトバランスが０．２、コントラストが−５、及び、照明の明るさが２５と、各種パラメータＳ４２及びバリエーション値が示されている。
【００５３】
図９は、図４中のパラメータＳ４２を２種類にしたバリエーション生成の具体例である。
【００５４】
図９には、組合せＮｏ．欄及びパラメータ欄が設けられ、虹彩コードＳ３５の生成に最も影響するものを２種にパラメータを限定した具体例が示されている。例えば、組合せＮｏ．が０００９の欄に、それぞれゲインが＋２、及び、照明の明るさが７５と、各種パラメータＳ４２及びバリエーション値が示されている。
【００５５】
図１０は、図４中のバリエーション対象となるパラメータのバリエーション生成の具体例である。
【００５６】
図１０には、組合せＮｏ．欄及びパラメータ欄が設けられ、四角の囲み線で囲んでバリエーション対象となるパラメータＳ４２のバリエーション値の具体例が示されている。例えば、組合せＮｏ．がＷＢ１〜ＷＢ３の欄に、それぞれゲインが０、シャッタ速度が１００、コントラストが０、及び、照明の明るさが５０と固定され、ホワイトバランスの各バリエーションが０．２、０．５、及び０．８として、各種パラメータＳ４２及びバリエーション値が示されている。
【００５７】
（パラメータの判定結果例の具体例）
図１１は、図４中の判定結果格納部４３に格納された判定結果の具体例である。
【００５８】
図１１には、組合せＮｏ．欄、パラメータ欄、及び、一致の度合欄が設けられ、最適パラメータ選択部４４が選択したパラメータＳ４２のバリエーションの一組を四角の囲み線で囲んだ具体例が示されている。例えば、組合せＮｏ．０００６の欄には、虹彩の特徴を抽出した第１及び第２の虹彩コードの一致の度合が０．９と最も高く、ゲインが＋２、シャッタ速度が５０、ホワイトバランスが０．２、コントラストが−５、及び、照明の明るさが２５の各種パラメータを選択したものである。
【００５９】
図１２は、図４中の判定結果格納部４３に格納された判定結果の具体例である。
【００６０】
図１２には、組合せＮｏ．欄、パラメータ欄、及び、一致の度合欄が設けられ、虹彩コードＳ３５の生成に最も影響するものを２種にパラメータＳ４２を限定して、最適パラメータ選択部４４が選択したパラメータＳ４２のバリエーションの一組を四角の囲み線で囲んだ具体例が示されている。例えば、組合せＮｏ．０００９の欄には、虹彩の特徴を抽出した第１及び第２の虹彩コードの一致の度合が０．８と最も高く、ゲインが＋２、及び、シャッタ速度が７５の各パラメータを選択したものである。
【００６１】
図１３は、図４中の判定結果格納部４３に格納された判定結果の具体例である。
【００６２】
図１３には、組合せＮｏ．欄、パラメータ欄、及び、一致の度合欄が設けられ、パラメータバリエーション生成部４２がシーケンシャル（順次的）に生成した各種パラメ−タ毎のバリエーション中で、虹彩の特徴を抽出した第１及び第２の虹彩コードの一致の度合が最も高いもの同士が最適パラメータ選択部４４によって選択された具体例である。ゲインが＋２（組合せＮｏ．Ｇ３、一致の度合が０．６）、シャッタ速度が５０（組合せＮｏ．ＳＳ２、一致の度合が０．５）、ホワイトバランスが０．５（組合せＮｏ．ＷＢ２、一致の度合が０．３）、コントラストが−５（組合せＮｏ．Ｃ１、一致の度合が０．５）、及び、照明の明るさが１００（組合せＮｏ．Ｂ４、一致の度合が０．７）を選択した例である。
【００６３】
（実施例１の効果）
本実施例１によれば、認証部３０の撮影部３３、生体情報生成部３５、及び照合判定部３７で利用する各種パラメータＳ４２は、最適パラメータ計算部４０のパラメ−タバリエーション生成部４２で生成され、各種パラメータＳ４２の組合せの一組毎に、虹彩撮影、虹彩コード生成、及び照合判定を行い、登録部１０で得られた第１の虹彩コードと認証部３０で得られた第２の虹彩コード同士の一致度が最も高いパラメータの組合せとして最適パラメータ選択部４０で選択する構成にしたので、虹彩認証装置に、より最適な値に設定できる。その為、特別に検出素子等を必要とせず、装置の規模を大きくすることなく、様々な環境の変化に対応して虹彩認証を行うことが可能となる。
【００６４】
（変形例）
本発明は、上記実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）〜（ｅ）のようなものがある。
（ａ）最適パラメータ計算部４０は、認証部３０に組み込むことが可能である。これにより、虹彩認証装置をより小型化が可能で、より確実な動作が可能となる。
（ｂ）認証部３０の記憶部３６は、その機能を生体情報記憶部２０で置き換えることが可能である。これにより、虹彩認証装置をより小型化が可能である。
（ｃ）登録処理は、認証部３０で行うことが可能であるので、登録部１０を無くし、虹彩認証装置をより小型化できる。
（ｄ）例えば、通信、入力、撮影、表示、及び照明の各機能を有する携帯電話のような携帯装置に、本発明の虹彩認証装置の機能を搭載すれば、登録及び認証の際における虹彩の撮影が可能になるので、認証の判定結果を知ることができ、使い勝手が良い。
（ｅ）登録部１０および認証部３０における生体情報生成部１４，３５では、他の虹彩コード生成方法を用いても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施例１を示す虹彩認証装置の概略の構成図である。
【図２】図１中の登録部１０を示す概略の構成図である。
【図３】図１中の認証部３０を示す概略の構成図である。
【図４】図１中の最適パラメータ計算部４０を示す概略の構成図である。
【図５】図４中の判定結果格納部４３に格納された判定結果例を示す図である。
【図６】図１〜図４の虹彩認証装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】図４中の各パラメータのバリエーションの具体例を示す図である。
【図８】図４中の各パラメータの全組合せのバリエーション生成の具体例を示す図である。
【図９】図４中のパラメータを２種類にしたバリエーション生成の具体例を示す図である。
【図１０】図４中のバリエーション対象となるパラメータのバリエーション生成の具体例を示す図である。
【図１１】図４中の判定結果格納部４３に格納された判定結果の具体例を示す図である。
【図１２】図４中の判定結果格納部４３に格納された判定結果の具体例を示す図である。
【図１３】図４中の判定結果格納部４３に格納された判定結果の具体例を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０      登録部
２０      生体情報記憶部
３０      認証部
４０      最適パラメータ計算部
１１，３１，４１      入力部
１３，３３      撮影部
３３ａ      カメラ
３３ｂ      照明部
１４，３５      生体情報生成部
３６      記憶部
３７      照合判定部
４２      パラメータバリエーション生成部
４３      判定結果格納部
４４      最適パラメータ選択部
【図１】
2009076020.tif 000003
【図２】
2009076020.tif 000004
【図３】
2009076020.tif 000005
【図４】
2009076020.tif 000006
【図５】
2009076020.tif 000007
【図６】
2009076020.tif 000008
【図７】
2009076020.tif 000009
【図８】
2009076020.tif 000010
【図９】
2009076020.tif 000011
【図１０】
2009076020.tif 000012
【図１１】
2009076020.tif 000013
【図１２】
2009076020.tif 000014
【図１３】
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