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発明の名称 アイリスを用いた個人識別装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2000−83930(P2000−83930A)
公開日 平成12年3月28日(2000.3.28)
出願番号 特願平10−256452
出願日 平成10年9月10日(1998.9.10)
代理人 【識別番号】100089093
【弁理士】
【氏名又は名称】大西 健治
【テーマコード(参考)】
4C038
5B043
5B047
【Fターム(参考)】
4C038 VA07 VB04 VC01 VC05 
5B043 AA09 BA04 DA04 DA05
5B047 AA23 BC12 CB11
発明者 松下 満次
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 被識別者の目の画像を取得する撮影手段と、個別に点消灯を制御することができ、被識別者の視線を誘導するための複数の光源と、被識別者の視線の方向を検出する検出手段とを有し、前記複数の光源を点消灯させながら前記撮影手段により被識別者の目の画像を取得し、取得した画像から前記検出手段により被識別者の視線の方向を検出することを特徴とするアイリスを用いた個人識別装置。
【請求項2】 被識別者の視線が誘導する方向に動いた場合に、取得した目の画像に基づいて個人識別を行うことを特徴とする請求項1に記載のアイリスを用いた個人識別装置。
【請求項3】 前記検出手段は、被識別者の両目の視線の方向を検出することができ、被識別者の両目の視線が誘導する方向に動いた場合に、取得した目の画像に基づいて個人識別を行うことを特徴とする請求項1に記載のアイリスを用いた個人識別装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、目の中の虹彩(アイリス)の模様によって個人識別を行う個人識別装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3にアイリスを用いた個人識別装置の構成を示す。同装置は、被識別者の目の画像を取得するための読取部31と、取得した画像を基にして個人識別を行う識別部39とからなり、部屋に出入する人物を管理する入退室管理装置や金融機関に設置される入出金装置等に用いられる。
【0003】図中、31は読取部であり、32は窓、33はカメラ、34はディスプレイ、35はハーフミラー、36はライト、37はスタートスイッチ、38は制御部、39は識別部である。図示するように個人識別装置の読取部31は、被識別者が覗くための窓32が設けられており、その奥にはハーフミラー35が設けられている。また、窓32の外の光景を撮影するカメラ33と、カメラ33が撮影した画像をリアルタイムで表示するディスプレイ34が設けられている。なお、図中の矢印は窓32から装置内に入った光(すなわち、窓32の外の光景)の流れを示している。その上、窓32を覗いている被識別者の目に向けて光を照射するライト36が設けられている。
【0004】同装置は以下のようにして動作する。すなわち、被識別者が読取部31に近づくと、制御部38が図示せぬセンサにより被識別者が接近したことを検知し、ライト36を点灯する。またカメラ33とディスプレイ34を起動して、カメラ33によって窓32の外の光景を撮影するとともに、撮影した画像をリアルタイムでディスプレイ34に表示する。そして、被識別者が窓32から中を覗くことによって、カメラ33は被識別者の目を撮影し、ディスプレイ34は被識別者の目の画像を表示する。被識別者は、ディスプレイ34を見ながら、目が最も鮮明に映るように顔を前後に動かして目の位置をカメラ33の焦点位置に合わせ、焦点が合ったらスタートスイッチ37を押下する。すると、制御部38はカメラ33が撮影した被識別者の目の画像(動画像)から静止画像を取得し、認識部39に出力する。
【0005】識別部39は被識別者の目の静止画像からアイリスの模様を抽出する。この模様は個人毎に異なっており、識別部39はその模様から個人を特定可能なデータ(以後、アイリスデータという)を生成する。そして、生成した被識別者のアイリスデータを予め登録されたアイリスデータと比較して、被識別者が誰であるのか、あるいは被識別者が照合しようとする人物本人であるのかを識別する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、悪意を持つ者(以下、第三者という)は様々な方法で他人者になりすますものと予測される。例えば、他人のアイリスを撮影した写真を取得してその写真を眼鏡や義眼に貼り付け、その眼鏡や義眼を装着した状態で照合を受けたり、または他人の名義で登録を行ったりして他人になりすますことを試みることが考えられる。
【0007】本発明はこのような不正を検出し、第三者が他人になりすますことができないアイリスを用いた個人識別装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために本発明は、被識別者の目の画像を取得する撮影手段と、個別に点消灯を制御することができ、被識別者の視線を誘導するための複数の光源と、被識別者の視線の方向を検出する検出手段とを有し、前記複数の光源を点消灯させながら前記撮影手段により被識別者の目の画像を取得し、取得した画像から前記検出手段により被識別者の視線の方向を検出する。
【0009】また、被識別者の視線が誘導する方向に動いた場合に、取得した目の画像に基づいて個人識別を行う。
【0010】さらに、前記検出手段は、被識別者の両目の視線の方向を検出することができ、被識別者の両目の視線が誘導する方向に動いた場合に、取得した目の画像に基づいて個人識別を行う。
【0011】本発明は、これにより、前記撮影手段により取得した目の画像が生体によるものか否かを判断でき、生体によるものと判断できる場合にのみ個人識別を行いえる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明は、個別に点消灯を制御することができ、被識別者の視線を誘導するための複数の光源を設けるとともに、制御部38に光源の点消灯を制御する機能および被識別者の視線の方向を検出する機能を付与している。そして、制御部38によって、光源の点消灯を制御しながらカメラ33が撮影した被識別者の目の動画像を検証し、被識別者の視線の方向を検出する。これにより、カメラ33が撮影した被識別者の目の画像が生体によるものか否かを判断する。
【0013】以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、各図はこの発明を理解出来る程度に概略的に示してあるにすぎない。また、各図において、共通する要素については、同一の番号を付し、説明を省略する。
【0014】<構成について>図1は本発明の実施の形態を示す図であり、図2は本発明の光源の構成を示す図である。
【0015】1は被識別者の視線を誘導するための複数の光源となるLED群である。本実施例では、LED群1を、右側に視線を誘導する主LED2と、左側に視線を誘導する副LED3により構成する。
【0016】<動作について>同装置は以下のようにして動作する。すなわち、被識別者が読取部31に近づくと、制御部38が図示せぬセンサにより被識別者が接近したことを検知し、ライト36を点灯する。またカメラ33とディスプレイ34を起動して、カメラ33によって窓32の外の光景を撮影するとともに、撮影した画像をリアルタイムでディスプレイ34に表示する。そして、被識別者が窓32から中を覗くことによって、カメラ33は被識別者の目を撮影し、ディスプレイ34は被識別者の目の画像を表示する。このとき、被識別者は、ディスプレイ34を見ながら、目が最も鮮明に映るように顔を前後に動かして目の位置をカメラ33の焦点位置に合わせ、焦点が合ったらスタートスイッチ37を押下する。
【0017】すると、制御部38は所定のタイミングでLED群1の主LED2と副LED3をランダムに点消灯させて、被識別者の視線を誘導する(点灯されたLEDの方に向かせる)。同時に、カメラ33が撮影した被識別者の目の画像(動画像)から被識別者の視線の方向を検出する。制御部38は、主LED2と副LED3の点消灯するタイミングとカメラ33が撮影した画像のタイミングを対応付けて管理しており、主LED2と副LED3のいずれが点灯したときに被識別者の視線がその方向を向いているのか否かを検証する。これにより、カメラ33が撮影した被識別者の目の画像が生体によるものか否かを判断する。なお、被識別者の視線の方向を検出する方法については後述する。
【0018】制御部38は、被識別者の視線が誘導した方向通りに向いていることを検出したら、カメラ33が撮影した被識別者の目の画像が生体によるものであると判断して、カメラ33が撮影した被識別者の目の画像(動画像)から静止画像を取得し、認識部39に出力する。識別部39は被識別者の目の静止画像からアイリスの模様を抽出し、アイリスデータを生成する。そして、生成した被識別者のアイリスデータを予め登録されたアイリスデータと比較して、被識別者が誰であるのか、あるいは被識別者が照合しようとする人物本人であるのかを識別する。
【0019】制御部38は、被識別者の視線が誘導した方向通りに向いていないことを検出したら、カメラ33が撮影した被識別者の目の画像が生体によるものでないと判断して、アラームを識別部39または図示しない外部の機器に出力する。アラームを受信した識別部39または図示しない外部の機器は、個人識別を一時中止するとともに、設備の管理者に警報を発して、以後の処理を管理者に対応させる。
【0020】<被識別者の視線の方向を検出する方法について>同装置は以下のようにして被識別者の視線の方向を検出する。なお、図4は右目の目尻のテンプレートを示す図であり、図5は右目の目頭のテンプレートを示す図、図6は視線の方向を検出する方法を説明する図である。
【0021】4は右目の目尻を検出するためのテンプレートであり、5は右目の目頭を検出するためのテンプレートである。なお、図示しないが、左目用の目尻と目頭のテンプレートも同様の構成となっている。また、6はカメラ33によって撮影された右目の画像、7は右の黒目(瞳孔とアイリスからなる部分)、8はカメラ33によって撮影された左目の画像、9は左の黒目、10は右の黒目の中心と目尻との距離(以下、DRという)、11は左の黒目の中心と目尻との距離(以下、DLという)である。
【0022】被識別者が窓32を覗いてからスタートスイッチ37を押下するまでの間に、同装置の制御部38は、カメラ33が撮影した被識別者の目の画像(図6参照)から左右の黒目の位置を検出する。これは、画像の中で特に濃度が濃く(黒く)、かつ円形になっている領域を検出することによりできる。次に、左右の目の輪郭を切り出す。これは、黒目の周囲の白目とその周囲の瞼とで濃度が濃くなり(白から黒に変わり)、かつ右目であればテンプレート4とテンプレート5(左目であれば前述の左目用のテンプレート)の形状に近似した形状となる領域を切り出すことによりできる。次に、左右の黒目を切り出すとともに、その中心位置を検出する。これは、黒目と白目とで濃度が大きく変わる領域を切り出すとともに、円形状になっている黒目の外周(すなわち、アイリスの外周)からその中心を割り出すことによりできる。次に、左右の黒目の中心位置からその目尻までの距離DRとDLを算出する。なお、このとき、算出した距離DRとDLを以後DR0およびDL0という。以上の動作は、左右同時に行ってもよいし、左右のどちらかを先に行い、他方を後から行ってもよい。
【0023】被識別者がスタートスイッチ37を押下したら、同装置の制御部38は、所定のタイミングでLED群1の主LED2と副LED3をランダムに点消灯させて、被識別者の視線を点灯されたLEDの方に向かせる。すなわち、被識別者の視線を誘導する。このとき、カメラ33が被識別者の動きを撮影しており、制御部38はカメラ33が撮影した画像と主LED2と副LED3の点消灯するタイミングとを対応付けられて管理する。そして、制御部38は、被識別者が窓32を覗いてからスタートスイッチ37を押下するまでの間と同様の動作を行って、左右の黒目の中心位置からその目尻までの距離DRとDLを算出する。なお、このとき、算出した距離DRとDLを以後DR1およびDL1という。そして、制御部38は、DR1とDR0およびDL1とDL0の差分を算出して左右の目の視線がどちらの方向に動いているのかを検出する。
【0024】すなわち、“DR1−DR0”が0よりも大きければ右目の視線が被識別者から見て左側に動いたことになり、“DR1−DR0”が0であれば右目の視線が動かなかったことになり、“DR1−DR0”が0よりも小さければ右目の視線が被識別者から見て右側に動いたことになる。同様に、“DL1−DL0”が0よりも大きければ左目の視線が被識別者から見て右側に動いたことになり、“DL1−DL0”が0であれば左目の視線が動かなかったことになり、“DL1−DL0”が0よりも小さければ左目の視線が被識別者から見て左側に動いたことになる。
【0025】制御部38は、このようにして左右の目の視線がどちらの方に向いているのかを検出するとともに、検出した視線の方向が視線を誘導した方向と合致するのかを検出する。例えば、被識別者の視線を右側に誘導した場合、このとき、撮影した目の画像は、“DR1−DR0”が0より小さくなり、しかも“DL1−DL0”が0より大きくなる。また、このとき、LED群1は主LED2が点灯したことになる。制御部38はこれらの条件を満たしているのか否かを検証する。
【0026】制御部38は、被識別者の視線が誘導した方向通りに向いていることを検出したら、カメラ33が撮影した被識別者の目の画像が生体によるものであると判断して、カメラ33が撮影した被識別者の目の画像(動画像)から静止画像を取得し、認識部39に出力する。
【0027】制御部38は、被識別者の視線が誘導した方向通りに向いていないことを検出したら、カメラ33が撮影した被識別者の目の画像が生体によるものでないと判断して、アラームを識別部39または図示しない外部の機器に出力する。
【0028】なお、本実施例では、両目とも正常な人であれば左右の目の視線がともに同じ方向を向く特性を利用するために、左右の目の視線がともに同じ方向(誘導する方向)に向いているのか否かを検証するようにした。しかしながら、片方の目しか正常でない人の場合は左右の目のどちらかしか動かない。そこで、このような場合を想定して以下のように構成することもできる。
【0029】すなわち、制御部38が動いた方の目が正しく誘導した方向に向いたか否かを検証し、誘導した方向通りに向いていることを検出したら、動いた方の目に基づいて認識部39で個人識別を行う。その際に、例えば被識別者が片方の目しか正常でない旨のデータが認識部39または図示しない外部の機器に予め登録されていたら、個人識別の結果をもって識別処理を終了する。動いた方の目が誘導した方向通りに向いていないことを検出したり、被識別者が片方の目しか正常でない旨のデータが登録されていないときには、アラームを識別部39または図示しない外部の機器に出力する。そして、アラームを受信した識別部39または図示しない外部の機器は、個人識別を一時中止するとともに、設備の管理者に警報を発して、以後の処理を管理者に対応させる。
【0030】なお、本発明は本実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の応用及び変形が考えられる。例えば、本実施例では、LED群1をディスプレイ34の表示面上に設置したが、ディスプレイ34の周囲に設置することも可能である。また、LED群1を、左右2つのLEDにより構成したが、上下方向や斜め方向に配置したLEDにより構成することも可能である。さらに、LED群1を用いなくても、被識別者の目の画像と光を発する画像とを合成してディスプレイ34に表示するようにすることも可能である。本発明はこれらの構成を含む。
【0031】
【発明の効果】以上説明した本発明には、次の効果がある。すなわち、本発明は被識別者の生体反応を検出しているので、カメラによって取得した目の画像が生体によるものか否かを判断でき、生体によるものと判断できる場合にのみ個人識別を行いえる。そのため、第三者が他人になりすますことを検出でき、様々な不正を防止することができる。




 

 


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