JP2000083930A

JP2000083930A - アイリスを用いた個人識別装置

Info

Publication number: JP2000083930A
Application number: JP10256452A
Authority: JP
Inventors: Mitsuji Matsushita; 満次松下
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1998-09-10
Filing date: 1998-09-10
Publication date: 2000-03-28
Anticipated expiration: 2018-09-10
Also published as: JP3562970B2

Abstract

(57)【要約】【課題】第三者が他人になりすますのを検出できるア
イリスを用いた個人識別装置を提供する。【解決手段】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。

Description

【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、３
３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ＬＥ
Ｄ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Ｌ
ＥＤ３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）、１
１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ＬＥ
Ｄ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３
８はカメラ３３が撮影した画像と主ＬＥＤ２と副ＬＥＤ
３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Ｄ
Ｌ０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−ＤＬ
０”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、Ｌ
ＥＤ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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す図である。

【図２】光源の構成を示す図である。

【図３】従来装置の構成を示す図である。

【図４】右目の目尻のテンプレートを示す図である。

【図５】右目の目頭のテンプレートを示す図である。

【図６】視線の方向を検出する方法を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１ＬＥＤ群３１読取部３２窓３３カメラ３４ディスプレイ３５ハーフミラー３６ライト３７スタートスイッチ３８制御部３９識別部

Claims

【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。