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発明の名称 アイリスパターン認識装置
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2000−139878(P2000−139878A)
公開日 平成12年5月23日(2000.5.23)
出願番号 特願平10−325333
出願日 平成10年11月16日(1998.11.16)
代理人 【識別番号】100079119
【弁理士】
【氏名又は名称】藤村 元彦
【テーマコード(参考)】
4C038
5B043
5B047
【Fターム(参考)】
4C038 VA07 VB04 VC02 VC05 
5B043 AA09 BA04 EA14
5B047 AA23 BB06 BC12 CA19 CB21 DC11
発明者 遠藤 欽也
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 アイリスパターンにより個人認識を行うアイリスパターン認識装置であって、アイリスを撮影してアイリス画像信号を得るアイリス撮影手段と、1フレーム分の前記アイリス画像信号から所定輝度よりも低輝度な領域を影領域として検出する影領域検出手段と、前記アイリス画像信号中から前記影領域に対応した信号のみを除去したものを補正アイリス画像信号として得るマスク処理手段と、前記補正アイリス画像信号に対して特徴抽出処理を施すことにより前記アイリスパターンを得るアイリスパターンコード化手段と、を有することを特徴とするアイリスパターン認識装置。
【請求項2】 アイリスパターンにより個人認識を行うアイリスパターン認識装置であって、アイリスに第1照明光を照射する第1照明手段と、前記第1照明光の消灯後に前記第1照明光とは異なる方向から前記アイリスに第2照明光を照射する第2照明手段と、前記第1照明光が照射されている間に前記アイリスの撮影を行って第1アイリス画像信号を得ると共に前記第2照明光が照射されている間に前記アイリスの撮影を行って第2アイリス画像信号を得るアイリス撮影手段と、前記第1アイリス画像信号に基づく1フレーム分の画像中から所定輝度よりも低輝度な領域を影領域として検出する影領域検出手段と、前記第2アイリス画像信号中から前記影領域に該当する画像信号を抽出しこれを補完画像信号として得る補完領域抽出手段と、前記第1アイリス画像信号中における前記影領域に該当する画像信号を前記補完画像信号に置換したものを補正アイリス画像信号として得るアイリス補完手段と、前記補正アイリス画像信号に対して特徴抽出処理を施すことにより前記アイリスパターンを得るアイリスパターンコード化手段と、を有することを特徴とするアイリスパターン認識装置。
【請求項3】 アイリスパターンにより個人認識を行うアイリスパターン認識装置であって、アイリスに第1照明光を照射する第1照明手段と、前記第1照明光の消灯後に前記第1照明光とは異なる方向から前記アイリスに第2照明光を照射する第2照明手段と、前記第1照明光が照射されている間に前記アイリスの撮影を行って第1アイリス画像信号を得ると共に前記第2照明光が照射されている間に前記アイリスの撮影を行って第2アイリス画像信号を得るアイリス撮影手段と、前記第1アイリス画像信号に基づく1フレーム分の画像を分割して夫々に対応した第1右半面アイリス画像信号及び第1左半面アイリス画像信号各々を得る第1アイリス分割手段と、前記第2アイリス画像信号に基づく1フレーム分の画像を分割して夫々に対応した第2右半面アイリス画像信号及び第2左半面アイリス画像信号各々を得る第2アイリス分割手段と、前記第1右半面アイリス画像信号、前記第1左半面アイリス画像信号、前記第2右半面アイリス画像信号、及び前記第2左半面アイリス画像信号各々の内で所定輝度よりも低輝度な影領域が存在しないもの同士を統合して補正アイリス画像信号を得る統合手段と、前記補正アイリス画像信号に対して特徴抽出処理を施すことにより前記アイリスパターンを得るアイリスパターンコード化手段と、を有することを特徴とするアイリスパターン認識装置。
【請求項4】 アイリスパターンにより個人認識を行うアイリスパターン認識装置であって、アイリスを撮影してアイリス画像信号を得るアイリス撮影手段と、前記アイリス画像信号に基づくアイリス画像を扇状に複数の分割セクタに分割して前記分割セクタ各々に対応した分割アイリス画像信号を得るセクタ分割手段と、前記分割セクタ各々の内から所定輝度よりも低輝度な領域を含む分割セクタを影セクタと判定する影セクタ判定手段と、前記分割アイリス画像信号各々の内から前記影セクタに対応した分割アイリス画像信号を除去して残ったもの同士を統合して補正アイリス画像信号を得るマスク統合手段と、前記補正アイリス画像信号に対して特徴抽出処理を施すことにより前記アイリスパターンを得るアイリスパターンコード化手段と、を有することを特徴とするアイリスパターン認識装置。
【請求項5】 前記セクタ分割手段は、前記アイリス画像信号に基づくアイリス画像を扇状に複数に分割し、更に互いに異なる半径を有する同心円にて複数に分割して得た分割領域を前記分割セクタとすることを特徴とする請求項4記載のアイリスパターン認識装置。
【請求項6】 アイリスパターンにより個人認識を行うアイリスパターン認識装置であって、アイリスに第1照明光を照射する第1照明手段と、前記第1照明光の消灯後に前記第1照明光とは異なる方向から前記アイリスに第2照明光を照射する第2照明手段と、前記第1照明光が照射されている間に前記アイリスの撮影を行って第1アイリス画像信号を得ると共に前記第2照明光が照射されている間に前記アイリスの撮影を行って第2アイリス画像信号を得るアイリス撮影手段と、前記第1アイリス画像信号に基づく1フレーム分の画像中から所定輝度よりも高輝度な領域を眼鏡鏡面反射領域として検出する鏡面反射領域検出手段と、前記鏡面反射領域検出手段において前記眼鏡鏡面反射領域が検出された場合には前記第2アイリス画像信号を選択してこれを選択アイリス画像信号として出力する一方前記鏡面反射領域検出手段において前記眼鏡鏡面反射領域が検出されなかった場合には前記第1アイリス画像信号を選択してこれを選択アイリス画像信号として出力するセレクタと、1フレーム分の前記選択アイリス画像信号から所定輝度よりも低輝度な領域を影領域として検出する影領域検出手段と、前記アイリス画像信号中から前記影領域に対応した信号を除去したものを補正アイリス画像信号として得るマスク処理手段と、前記補正アイリス画像信号に対して特徴抽出処理を施すことにより前記アイリスパターンを得るアイリスパターンコード化手段と、を有することを特徴とするアイリスパターン認識装置。
【請求項7】 アイリスパターンにより個人認識を行うアイリスパターン認識装置であって、アイリスに第1照明光を照射する第1照明手段と、前記第1照明光の消灯後に前記第1照明光とは異なる方向から前記アイリスに第2照明光を照射する第2照明と、前記第1照明光が照射されている間に前記アイリスの撮影を行って第1アイリス画像信号を得ると共に前記第2照明光が照射されている間に前記アイリスの撮影を行って第2アイリス画像信号を得るアイリス撮影手段と、前記第1アイリス画像信号に基づく1フレーム分の画像中から所定輝度よりも高輝度な領域を眼鏡鏡面反射領域として検出する鏡面反射領域検出手段と、前記鏡面反射領域検出手段において前記眼鏡鏡面反射領域が検出された場合には前記第2アイリス画像信号を選択してこれを選択アイリス画像信号として出力する一方前記鏡面反射領域検出手段において前記眼鏡鏡面反射領域が検出されなかった場合には前記第1アイリス画像信号を選択してこれを選択アイリス画像信号として出力するセレクタと、前記選択アイリス画像信号に基づくアイリス画像を扇状に複数の分割セクタに分割して前記分割セクタ各々に対応した分割アイリス画像信号を得るセクタ分割手段と、前記分割セクタ各々の内から所定輝度よりも低輝度な領域を含む分割セクタを影セクタと判定する影セクタ判定手段と、前記分割アイリス画像信号各々の内から前記影セクタに対応した分割アイリス画像信号を除去して残ったもの同士を統合して補正アイリス画像信号を得るマスク統合手段と、前記補正アイリス画像信号に対して特徴抽出処理を施すことにより前記アイリスパターンを得るアイリスパターンコード化手段と、を有することを特徴とするアイリスパターン認識装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、目の虹彩(以下、アイリスと称する)によって個人認識を行うアイリスパターン認識装置に関する。
【0002】
【従来の技術】かかるアイリスパターン認識装置においては、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、以下のアイリス登録、又はアイリス照合を実行する。
【0003】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。一方、一致したものが検索されなかった場合には、この被験者が登録外であると判定し、その旨を表示装置等を介して知らせる。
【0004】このように、アイリスパターン認識装置においては、上記アイリス登録を行うことにより、個人認識の対象となる人々のアイリスによるデータベースを作成しておき、以降、被験者のアイリスパターンと、上記データベースとを照合することにより、この被験者の個人情報を取得するのである。この際、かかるアイリスパターン認識装置においては、上記アイリス登録、又はアイリス照合を行うにあたり、被験者の目の撮影を行う必要がある。
【0005】しかしながら、被験者が眼鏡を着用したまま撮影を行うと、眼鏡に照明が反射し、この反射光(以下、眼鏡鏡面反射光と称する)が被験者のアイリス上に映り込む場合がある。この際、かかる眼鏡鏡面反射光によってアイリス上に生じた高輝度領域内では、アイリスパターンが欠落することになり、上記アイリス照合時において誤認識の可能性が出てくるという問題があった。
【0006】又、被験者がコンタクトレンズ、特にアイリスの直径よりも小なる直径を有するハードコンタクトレンズを着用していると、ハードコンタクトレンズのエッジ部分の影がアイリス上に映り込む場合がある。この際、1回だけの作業となる上記アイリス登録時にはコンタクトレンズを外してアイリス撮影を行うようにすれば良いが、幾度となく実施することになる上記アイリス照合時には、その度に被験者がコンタクトレンズを外すのは面倒なことである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題点を解決せんとして為されたものであり、被験者がコンタクトレンズを着用したままでも、良好に被験者のアイリスパターンを取得することが出来るアイリス認識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】本発明によるアイリス認識装置は、アイリスパターンにより個人認識を行うアイリスパターン認識装置であって、アイリスを撮影してアイリス画像信号を得るアイリス撮影手段と、1フレーム分のアイリス画像信号から所定輝度よりも低輝度な領域を影領域として検出する影領域検出手段と、アイリス画像信号中から影領域に対応した信号のみを除去したものを補正アイリス画像信号として得るマスク処理手段と、補正アイリス画像信号に対して特徴抽出処理を施すことによりアイリスパターンを得るアイリスパターンコード化手段とを有する。
【0009】
【作用】コンタクトレンズを着用した被験者の目のアイリスを撮影して得られたアイリス画像信号中からコンタクトレンズの影に対応した画像信号成分を除去した補正アイリス画像信号に基づいてアイリスパターンを求めるので、アイリス照合時における誤認識を防止出来る。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は、本発明によるアイリス認識装置の概略構成を示す図である。図1において、照明装置1は、撮影制御回路10から供給された点灯指令信号に応じて点灯し、図1に示されるように被験者の目の斜め左方向から被験者の目に照明光を照射する。撮影制御回路10は、かかる照明装置1による照明光の消灯後、直ちに照明装置2に対して点灯指令信号を供給する。照明装置2は、かかる点灯指令信号に応じて点灯し、被験者の目の斜め右方向から被験者の目に照明光を照射する。撮影制御回路10は、これら照明装置1及び2の各点灯タイミング毎にシャッタ信号を発生し、これをカメラ3に供給する。カメラ3は、かかるシャッタ信号に応じて被験者の目を撮影し、この際得られた画像信号を順次、アイリス抽出回路4に供給する。
【0011】すなわち、カメラ3は、先ず、左斜め方向から被験者の目に照明光が照射された際に被験者の目を撮影して得られた1フレーム分のイメージ画像を示す第1画像信号をアイリス抽出回路4に供給する。次に、右斜め方向から被験者の目に照明光が照射された際に被験者の目を撮影して得られた1フレーム分のイメージ画像を示す第2画像信号をアイリス抽出回路4に供給する。尚、この連続的に撮影する間隔は、被験者の視線がずれるよりも高速に行なう必要がある。
【0012】アイリス抽出回路4は、上記第1画像信号中からアイリス部に対応した部分のイメージ画像を抽出し、これを第1アイリス画像信号AG1としてアイリス補正回路5に供給すると共に、上記第2画像信号中からアイリス部に対応した部分のイメージ画像を抽出し、これを第2アイリス画像信号AG2としてアイリス補正回路5に供給する。
【0013】アイリス補正回路5は、これら第1アイリス画像信号AG1及び第2アイリス画像信号AG2に、眼鏡着用時に生じる眼鏡鏡面反射、並びにコンタクトレンズ着用時に生じるコンタクトレンズの影等の影響を排除するためにマスク処理する部分の座標を示す情報を添付した補正アイリス画像信号CAGを生成し、これをアイリスパターンコード化回路6に供給する。
【0014】図2は、上記アイリス補正回路5の内部構成の一例を示す図である。図2において、メモリ51は、上記アイリス抽出回路4から供給された第1アイリス画像信号AG1を記憶する。メモリ52は、上記アイリス抽出回路4から供給された第2アイリス画像信号AG2を記憶する。鏡面反射領域検出回路53は、先ず、上記メモリ51に記憶されている第1アイリス画像信号AG1に基づく画像中から、R(赤)、G(緑)及びB(青)成分全ての輝度レベルが所定レベルよりも大となる画素を検出する。次に、この検出した画素が所定数以上で群を為す領域が存在するか否かを検出する。すなわち、被験者が眼鏡を着用したまま撮影を行った場合にアイリス上に映り込む眼鏡鏡面反射光による高輝度な領域を眼鏡鏡面反射領域と捉え、この眼鏡鏡面反射領域が上記第1アイリス画像信号AG1に基づく画像中に存在するか否かを検出するのである。ここで、かかる眼鏡鏡面反射領域が存在する場合には、鏡面反射領域検出回路53は論理レベル"1"、存在しない場合には論理レベル"0"のセレクト信号Sをセレクタ54に供給する。
【0015】セレクタ54は、かかる鏡面反射領域検出回路53から論理レベル"0"のセレクト信号Sが供給された場合には、メモリ51及び52各々に記憶されている第1アイリス画像信号AG1及び第2アイリス画像信号AG2の内から、第1アイリス画像信号AG1を選択し、これをアイリス画像信号AGとして影領域座標検出回路55及びマスク処理回路56の各々に供給する。一方、論理レベル"1"のセレクト信号Sが供給された場合には、セレクタ54は、メモリ52に記憶されている第2アイリス画像信号AG2を選択し、これをアイリス画像信号AGとして影領域座標検出回路55及びマスク処理回路56の各々に供給する。
【0016】これら鏡面反射領域検出回路53及びセレクタ54により、照影装置1を点灯した時に撮影して得られた第1アイリス画像信号AG1、及び照影装置2を点灯した時に撮影して得られた第2アイリス画像信号AG2の内から、眼鏡鏡面反射の影響を受けていない方が選択され、これがアイリス画像信号AGとして出力される。
【0017】すなわち、例えば図3に示されるように、眼鏡着用者の目の左斜め方向Aから照明を当てた際に、眼鏡鏡面反射光による高輝度領域HEAが発生し、これがアイリス部ASに重なる場合、この方向Aとは異なる右斜め方向Bから照明を当てた時に発生する眼鏡鏡面反射光による高輝度領域HEBは、アイリス部ASには重ならない。そこで、方向A及びB各々から照明を当てた際に撮影して得られた2つの画像信号の一方に対し、眼鏡鏡面反射光による高輝度領域が存在するか否かを判定すれば、眼鏡鏡面反射の影響を受けていない方の画像信号を選出出来るのである。
【0018】よって、例え被験者が眼鏡を着用したまま撮影を行っても、この眼鏡による眼鏡鏡面反射の影響を受けていないアイリス画像信号AGが得られるのである。ここで、図2における影領域座標検出回路55は、先ず、かかるアイリス画像信号AGに基づく1フレーム分の画像中から、R(赤)、G(緑)及びB(青)成分全ての輝度レベルが所定レベルαよりも小となる画素を検出する。次に、この検出した画素が所定数以上群を為して存在する領域を影領域と捉え、上記画像中からこの影領域の存在の有無を検出する。すなわち、1フレーム内において、画素の輝度レベルが上記所定レベルαを下回るような低輝度な領域は、コンタクトレンズのエッジ部によって生じた影領域であると判断するのである。ここで、かかる影領域が1フレーム分の画像中に存在する場合、影領域座標検出回路55は、この影領域を形成する全ての画素の座標情報Z(x,y)をマスク処理回路56に供給する。
【0019】マスク処理回路56は、アイリスのイメージ画像であるアイリス画像信号AGに上記座標情報Z(x,y)を添付して補正アイリス画像信号CAGとして図1におけるアイリスパターンコード化回路6に出力する。図1におけるアイリスパターンコード化回路6は、かかる補正アイリス画像信号CAGに対し、上記座標情報Z(x,y)で示された領域を除外しつつガボールフィルタ等による特徴抽出処理を施してアイリスパターンを求め、これをアイリス登録・照合装置7に供給する。
【0020】例えば、図4に示されるように、ハードコンタクトレンズCLを着用した被験者の目に照明を照射すると、アイリス部ASに、このハードコンタクトレンズCLのエッジの影である影KG、つまりその輝度レベルが上記所定レベルαよりも小なる画素群からなる低輝度な領域が生じる。よって、この影KGを含んだアイリス部ASが撮影され、これに対応したアイリス画像信号AGが得られる。そこで、かかるアイリス画像信号AG中から影KGの領域中に該当する全ての画素の座標情報Z(x,y)を求め、この座標に対応した部分をアイリス画像信号AG中から除外してアイリスパターンを求めるのである。
【0021】アイリス登録・照合装置7は、アイリス登録時においては、上記アイリスパターンコード化回路6から供給され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(図示せぬ)に保存する。一方、アイリス照合動作時においては、アイリス登録・照合装置7は、上記アイリスパターンコード化回路6から供給された被験者のアイリスパターンと、その近似度合いを示す距離値が所定値よりも小となるアイリスパターンを上記記憶装置内から検索する。この際、上記アイリス登録時において、被験者がコンタクトレンズを外した状態でアイリス撮影を行った場合には、図4に示されるが如き影KGの存在しない良好なアイリスパターンが登録される。ところが、この被験者が、上記アイリス照合時に、コンタクトレンズを着用したまま撮影を行うと、図4に示されるが如きコンタクトレンズの影である影KGが写ってしまう。よって、このような場合、被験者が同一人物であるにも拘わらず、登録されているアイリスパターンと、照合時に撮影されたアイリスパターンとの距離値が大となってしまい、誤認識の可能性が出てくる。しかしながら、図2に示される影領域座標検出回路55及びマスク処理回路56によれば、コンタクトレンズの影である影KGはマスクされ、そのマスク処理が施された補正アイリス画像信号CAGに基づいてアイリスパターンが求められる。従って、この際、登録されているアイリスパターンと、照合時の撮影によって得られたアイリスパターンとの近似性を示す距離値は大とはなならず、既登録者に対する照合時における誤認識を防止出来るのである。
【0022】ここで、かかる距離値が所定値よりも小となるアイリスパターンが上記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。一方、検索することが出来なかった場合には、この被験者が登録外であると判定し、その旨を表示装置等を介して知らせる。
【0023】以上の如く、図1及び図2に示される構成によれば、例え、被験者がそのアイリス照合時において、眼鏡又はコンタクトレンズを着用したままアイリス撮影を行っても、照合時において誤認識が生じない良好なアイリスパターンを得ることが出来るようになる。尚、図1に示される構成では、照明装置1は被験者の左斜め方向、照明装置2は被験者の右斜め方向から夫々照明光を照射するようにしているが、その照射方向は左右に限定されるものではなく、上下方向からであっても構わない。要するに、互いに異なる2方向から被験者の目に順次照明をあて、これら各状態での撮影を実施するような構成となっていれば良いのである。
【0024】又、アイリス照合時における被験者の目の撮影の際に、眼鏡を外すことを条件とした場合には、上記アイリス補正回路5を図5に示されるが如き構成としても良い。図5において、メモリ51は、上記アイリス抽出回路4から供給された第1アイリス画像信号AG1を記憶する。メモリ52は、上記アイリス抽出回路4から供給された第2アイリス画像信号AG2を記憶する。
【0025】影領域座標検出回路55は、先ず、かかるメモリ51に記憶されている第1アイリス画像信号AG1に基づく1フレーム分の画像中から、R(赤)、G(緑)及びB(青)成分全ての輝度レベルが所定レベルαよりも小となる画素を検出する。次に、この検出した画素が所定数以上かたまって群を為す領域を影領域と捉え、上記1フレーム分の画像中にこの影領域が存在するか否かを検出する。かかる影領域が存在する場合、影領域座標検出回路55は、この影領域を形成する全ての画素の座標情報Z(x,y)を補完領域抽出回路60及びアイリス補完回路61の各々に供給する。
【0026】補完領域抽出回路60は、上記メモリ52に記憶されている第2アイリス画像信号AG2中から、この座標情報Z(x,y)の位置に存在する画像信号を抽出し、これを補完領域画像信号AGCとしてアイリス補完回路61に供給する。アイリス補完回路61は、上記メモリ51に記憶されている第1アイリス画像信号AG1中の上記座標情報Z(x,y)にて示される領域に対応した画像信号のみを、上記補完領域画像信号AGCに置換したものを補正アイリス画像信号CAGとして出力する。
【0027】以下に、図5に示されている構成による動作について説明する。図6(a)は、ハードコンタクトレンズを着用した被験者の目の斜め左方向から照明装置1にて照明光の照射を行った際のアイリス部ASの状態を示す図である。図6(a)に示されるように、被験者の目の斜め左方向から照明光を照射すると、コンタクトレンズCLのエッジの影である影KG1がアイリス部ASに映り込む。よって、メモリ51には、上記図6(a)に示されるが如き影KG1を含んだアイリス部ASに対応した第1アイリス画像信号AG1が記憶されることになる。
【0028】一方、図6(b)は、ハードコンタクトレンズを着用した被験者の目の斜め右方向から照明装置2にて照明光の照射を行った際のアイリス部ASの状態を示す図である。図6(b)に示されるように、被験者の目の斜め右方向から照明光を照射すると、コンタクトレンズCLのエッジの影である影KG2がアイリス部ASに映り込む。この際、かかる影KG2は、図6(a)における影KG1とは目の中心に対して称対な位置に形成される。
【0029】メモリ52には、上記図6(b)に示されるが如き影KG2を含んだアイリス部ASに対応した第2アイリス画像信号AG2が記憶されることになる。図5における影領域座標検出回路55は、図6(a)のアイリス部ASに対応した1フレーム分の画像中から影KG1の領域を検出し、この影KG1を形成する全ての画素の座標情報Z(x,y)を求める。ここで、補完領域抽出回路60は、図6(b)のアイリス部ASに対応した画像中から、上記影KG1の座標情報Z(x,y)にて示される領域の画像信号を抽出する。アイリス補完回路61は、この抽出された画像信号、すなわち、図6(b)のアイリス部ASに対応した画像中の上記影KG1の存在領域(破線にて示す領域)の画像信号で、図6(a)のアイリス部ASにおける影KG1に対応した画像信号を置き換える。これにより、図6(c)に示されるが如く、コンタクトレンズCLのエッジの影を消去した画像に対応した補正アイリス画像信号CAGを得るのである。
【0030】よって、図5に示されるアイリス補正回路5によれば、アイリス照合時において、例え被験者がコンタクトレンズを着用したままアイリス撮影を行ってしまっても誤認識が生じない良好なアイリスパターンを得ることが出来る。又、眼鏡を外すことを条件とした場合には、上記アイリス補正回路5を図7に示されるが如き構成としても良い。
【0031】図7において、メモリ51は、上記アイリス抽出回路4から供給された第1アイリス画像信号AG1を記憶する。メモリ52は、上記アイリス抽出回路4から供給された第2アイリス画像信号AG2を記憶する。第1アイリス分割回路71は、かかるメモリ51に記憶されている第1アイリス画像信号AG1を、図8(a)に示されるが如きアイリスASの左半面領域ASL1に対応した第1左半面アイリス画像信号AGL1、及び右半面領域ASR1に対応した第1右半面アイリス画像信号AGR1に夫々分割する。
【0032】第2アイリス分割回路72は、上記メモリ52に記憶されている第2アイリス画像信号AG2を、図8(b)に示されるが如きアイリスASの左半面領域ASL2に対応した第2左半面アイリス画像信号AGL2、及び右半面領域ASR2に対応した第2右半面アイリス画像信号AGR2に夫々分割する。統合回路75は、上記第1左半面アイリス画像信号AGL1、第1右半面アイリス画像信号AGR1、第2左半面アイリス画像信号AGL2、及び第2右半面アイリス画像信号AGR2の内から、輝度レベルが所定レベルαよりも小となる画素が群を為す影領域が存在しない信号同士を統合して補正アイリス画像信号CAGを得る。
【0033】以下に、図7の構成による動作について説明する。図8(a)は、ハードコンタクトレンズを着用した被験者の目の斜め左方向から照明装置1にて照明光の照射を行った際のアイリス部ASの状態を示す図である。図8(a)に示されるように、被験者の目の斜め左方向から照明光を照射すると、コンタクトレンズCLのエッジの影である影KG1は、アイリス部ASの左半面領域ASL1に映り込む。
【0034】一方、図8(b)は、ハードコンタクトレンズを着用した被験者の目の斜め右方向から照明装置2にて照明光の照射を行った際のアイリス部ASの状態を示す図である。図8(b)に示されるように、被験者の目の斜め右方向から照明光を照射すると、コンタクトレンズCLのエッジの影である影KG2がアイリス部ASの右半面領域ASR2に映り込む。
【0035】よって、統合回路75は、先ず、図8(a)に示されるが如き、アイリス部AS中の左半面領域ASL1に対応した第1左半面アイリス画像信号AGL1、及び右半面領域ASR1に対応した第1右半面アイリス画像信号AGR1の内から、上記影KG1が存在しない方、すなわち第1右半面アイリス画像信号AGR1を選択する。次に、図8(b)に示されるが如き、アイリス部AS中の左半面領域ASL2に対応した第2左半面アイリス画像信号AGL2、及び右半面領域ASR2に対応した第2右半面アイリス画像信号AGR2の内から、上記影KG2が存在しない方、すなわち第2左半面アイリス画像信号AGL2を選択する。最後に、これら選択したもの同士、すなわち、第1アイリス画像信号中における右半面領域ASR1に対応した第1右半面アイリス画像信号AGR1と、第2アイリス画像信号中における左半面領域ASL2に対応した第2左半面アイリス画像信号AGL2とを統合する。
【0036】かかる統合動作により、図8(c)に示されるが如く、コンタクトレンズのエッジの影を取り除いたアイリス画像に対応した補正アイリス画像信号CAGが得られるのである。よって、図7に示される構成を有するアイリス補正回路5によれば、アイリス照合時において、例え被験者がコンタクトレンズを着用したままアイリス撮影を行ってしまっても誤認識が生じない良好なアイリスパターンを得ることが出来るのである。
【0037】又、アイリス撮影時において、コンタクトレンズのみならず眼鏡の着用をも許可した場合には、図1におけるアイリス補正回路5として、図9に示されるが如き構成を採用しても良い。図9において、メモリ51は、上記アイリス抽出回路4から供給された第1アイリス画像信号AG1を記憶する。メモリ52は、上記アイリス抽出回路4から供給された第2アイリス画像信号AG2を記憶する。
【0038】鏡面反射領域検出回路53は、先ず、上記メモリ51に記憶されている第1アイリス画像信号AG1に基づく1フレームの画像中から、R(赤)、G(緑)及びB(青)成分全ての輝度レベルが所定レベルよりも大となる画素を検出する。次に、この検出した画素が所定数以上かたまって群を為す高輝度な領域が上記1フレームの画像中に存在するか否かを検出する。すなわち、被験者が眼鏡を着用したまま撮影を行った場合に、アイリス上に映り込む眼鏡鏡面反射光による高輝度な領域を眼鏡鏡面反射領域と捉え、この眼鏡鏡面反射領域が上記第1アイリス画像信号AG1に基づく画像中に存在するか否かを検出するのである。ここで、かかる眼鏡鏡面反射領域が存在する場合には、鏡面反射領域検出回路53は、論理レベル"1"、存在しない場合には論理レベル"0"のセレクト信号Sをセレクタ54に供給する。
【0039】セレクタ54は、かかる鏡面反射領域検出回路53から論理レベル"0"のセレクト信号Sが供給された場合には、メモリ51及び52各々に記憶されている第1アイリス画像信号AG1及び第2アイリス画像信号AG2の内から、第1アイリス画像信号AG1を選択し、これをアイリス画像信号AGとしてセクタ領域分割回路91に供給する。一方、論理レベル"1"のセレクト信号Sが供給された場合には、セレクタ54は、メモリ52に記憶されている第2アイリス画像信号AG2を選択し、これをアイリス画像信号AGとしてセクタ領域分割回路91に供給する。
【0040】尚、これら鏡面反射領域検出回路53及びセレクタ54による作用効果は、前述した図2に示されるものと同様であるので、その説明は省略する。セクタ領域分割回路91は、かかるアイリス画像信号AGに基づくアイリス画像を、図10に示されるように、扇状にn個のセクタに分割し、各分割セクタ各々に対応した分割アイリス画像信号AG1〜AGn各々を得る。影セクタ判定回路92は、先ず、図10に示されるが如き各分割セクタに対応した分割アイリス画像信号AG1〜AGn毎に、R(赤)、G(緑)及びB(青)成分全ての輝度レベルが所定レベルαよりも小となる画素を影画素として検出する。次に、この影画素の総数を各分割セクタ毎に求めて総数S1〜Snを夫々得る。次に、図10に示されるが如き分割セクタ各々の全画素数R1〜Rnに対する上記総数S1〜Snの割合が所定閾値ε以下、すなわち、【0041】
【数1】ε>S/Rを満たす分割セクタに対応した識別番号をマスク統合回路94に供給する。すなわち、影セクタ判定回路92は、図10に示されるが如き分割セクタ内における全画素数Rに対して影画素の総数Sが所定閾値εを上回るような場合には、この分割セクタはコンタクトレンズのエッジの影を含む影領域であると判断する。一方、上記影画素の総数Sが所定閾値εを下回るような場合には、この分割セクタは影領域ではないと判断して、かかる分割セクタを示す識別番号をマスク統合回路94に供給するのである。この際、マスク統合回路94は、上記セクタ領域分割回路91から供給された分割アイリス画像信号AG1〜AGnの内から、上記識別番号にて示されるものだけを選択し、これらを統合することにより補正アイリス画像信号CAGを得る。すなわち、図10に示されるが如き各分割セクタに対応した分割アイリス画像信号AG1〜AGnの内、コンタクトレンズのエッジの影による影領域を含むものだけが除外されて、統合が実施されるのである。
【0042】よって、図9に示されるが如き構成によれば、コンタクトレンズの影をマスクした補正アイリス画像信号CAGを得ることが出来る。尚、図9に示されるセクタ領域分割回路91においては、アイリス部に対応したアイリス画像信号を図10に示されるが如き形態にて分割するようにしているが、これに限定されるものではない。
【0043】例えば、図11に示されるように、アイリス画像信号AGに基づくアイリス部ASを扇状にn個に分割し、更に同心円状にm個の分析帯に分割するようにしても良い。尚、このm個の分割は、図1に示されるアイリスパターンコード化回路6においてコード化する時にも用いられている。アイリスパターンコード化回路6は、これらm個に分割した分析帯の曲座標データを直交座標データに変換し、ガボールフィルタにより特徴抽出を行うのである。
【0044】又、同心円状に分割する方法としては、11図に示すように、瞳孔Hの中心座標を(0,0)とし、かかる瞳孔Hの半径をr1、黒目の半径から瞳孔Hの半径r1を引いた距離をr2とした時、以下の式で表される円に分割される。
【0045】
【数2】X2+Y2=(r1+r2×I/m)2[I=1,2,3,・・・,m]
かかる分割により、セクタ領域分割回路91は、アイリス画像信号AGを図11に示されるが如き分割セクタ各々に対応した分割アイリス画像信号AG11〜AGnmに分割する。影セクタ判定回路92は、前述した図10に示される場合と同様に、分割アイリス画像信号AG11〜AGnm各々に対して、コンタクトレンズのエッジの影による影領域を含むセクタであるか否かの判断を行う。この際、マスク統合回路94は、上記セクタ領域分割回路91から供給された分割アイリス画像信号AG11〜AGnmの内から、コンタクトレンズのエッジの影による影領域を含むセクタを除外して、残った分割アイリス画像信号AG同士を統合して、影領域の存在しない補正アイリス画像信号CAGを得るのである。
【0046】又、上記実施例においては、本発明によるアイリス認識装置の構成をハードウェアにて実施した例を示したが、これと同様な機能をソフトウェアにて実現するようにしても良い。
【0047】
【発明の効果】本発明においては、アイリスを撮影して得られたアイリス画像信号から所定輝度よりも低輝度な領域を影領域として検出し、上記アイリス画像信号中から影領域に対応した信号のみを除去したもので特徴抽出処理を施してアイリスパターンを得るようにしている。
【0048】よって、アイリス照合時において、被験者がコンタクトレンズを着用したままアイリス撮影を行っても、誤認識を生じさせることのない良好なアイリスパターンが得られる。




 

 


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