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JP2008210328A - Fundus image authentication apparatus and fundus image authentication program - Google Patents

Fundus image authentication apparatus and fundus image authentication program Download PDF

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JP2008210328A
JP2008210328A JP2007048691A JP2007048691A JP2008210328A JP 2008210328 A JP2008210328 A JP 2008210328A JP 2007048691 A JP2007048691 A JP 2007048691A JP 2007048691 A JP2007048691 A JP 2007048691A JP 2008210328 A JP2008210328 A JP 2008210328A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fundus
image
fundus image
similarity
user
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007048691A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Fujita
廣志 藤田
Toshiaki Nakagawa
俊明 中川
Yoshinori Hayashi
佳典 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gifu University NUC
Tak Co Ltd
Original Assignee
Gifu University NUC
Tak Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gifu University NUC, Tak Co Ltd filed Critical Gifu University NUC
Priority to JP2007048691A priority Critical patent/JP2008210328A/en
Publication of JP2008210328A publication Critical patent/JP2008210328A/en
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
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Abstract

【課題】 精度高くユーザを識別して認証を行うことが可能で、しかも安価なバイオメトリクス認証装置である眼底画像認証装置を提供する。
【解決手段】 眼底画像認証装置1は、眼底撮影手段2と、認証処理手段4を備えており、認証処理手段4は、眼底画像を登録した画像データベース10と、類似度計算処理部12とを備えている。眼底画像認証装置1は、ユーザの眼底画像を撮影して、画像データベース10に登録されている眼底画像との類似度を計算し、類似度が予め定められたしきい値以上である場合は、眼底を撮影されたユーザが登録ユーザであると認証する。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fundus image authentication apparatus which can identify and authenticate a user with high accuracy and is an inexpensive biometric authentication apparatus.
A fundus image authentication apparatus 1 includes a fundus imaging unit 2 and an authentication processing unit 4. The authentication processing unit 4 includes an image database 10 in which fundus images are registered, and a similarity calculation processing unit 12. I have. The fundus image authentication apparatus 1 captures the fundus image of the user, calculates the similarity with the fundus image registered in the image database 10, and if the similarity is equal to or greater than a predetermined threshold value, The user who has photographed the fundus is authenticated as a registered user.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、身体の特徴を利用してユーザ認証を行うバイオメトリクス認証の技術に関する。特に、ユーザの眼底画像を撮影し、予め登録されている眼底画像と比較解析することにより、ユーザが登録されている本人であるか否かを識別して認証することができる眼底画像認証装置と、眼底画像認証プログラムに関する。   The present invention relates to a biometric authentication technique for performing user authentication using physical features. In particular, a fundus image authentication apparatus capable of identifying and authenticating whether or not the user is a registered person by taking a fundus image of the user and comparing and analyzing it with a fundus image registered in advance. The present invention relates to a fundus image authentication program.

従来、情報のアクセス制御や入退室の管理が必要とされる場合には、ユーザIDとパスワードを用いた認証が広く行われてきた。しかし近年、より厳密なセキュリティ管理を行う要求が高まっており、この要求に応えるために、ユーザの身体の特徴を利用した認証であるバイオメトリクス認証の技術が開発されている。   Conventionally, authentication using a user ID and a password has been widely performed when access control of information or management of entry / exit is required. However, in recent years, there has been an increasing demand for stricter security management, and in order to meet this demand, a technique for biometric authentication, which is authentication using characteristics of a user's body, has been developed.

身体の特徴を認証に利用するためには、その特徴が、数値化したデータの形で保存できること、万人が異なる特徴を持っていること、及び体調や加齢による特徴の変化が少ないこと等が条件となる。そしてこれらの条件に該当する身体の特徴としては、指紋、手のひらや腕の血管パターン、虹彩、眼底等が知られている。   In order to use physical features for authentication, the features can be stored in the form of digitized data, everyone has different features, and there are few changes in features due to physical condition or aging, etc. Is a condition. As body features that meet these conditions, fingerprints, palm and arm blood vessel patterns, irises, fundus, and the like are known.

特許文献1には、眼底画像を用いた個人識別装置が開示されている。特許文献1の個人識別装置は、ユーザの眼底画像を撮影してその画像の視神経乳頭を検出し、視神経乳頭の中心から所定の軌道上にある血管を特定してその血管の位置データを算出し、予め登録されている血管の位置データと比較することにより、個人を識別している。
特開平7−213511号公報
Patent Document 1 discloses a personal identification device using a fundus image. The personal identification device of Patent Literature 1 captures a fundus image of a user, detects an optic disc of the image, identifies a blood vessel on a predetermined trajectory from the center of the optic disc, and calculates the position data of the blood vessel. Individuals are identified by comparing with blood vessel position data registered in advance.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-213511

特許文献1の個人識別装置によって得られる血管の位置のデータは、視神経乳頭からの距離を表す一次元のデータである。このため、体調や加齢によって血管の位置がわずかに変動した場合に、同一人物であっても他人であると誤認する可能性が否定できなかった。また、血管の位置が偶然類似している他人を、装置に登録されている人物であると誤認する可能性もあった。このため、識別の精度をより向上する技術が求められていた。   The blood vessel position data obtained by the personal identification device of Patent Document 1 is one-dimensional data representing the distance from the optic nerve head. For this reason, when the position of the blood vessel slightly fluctuates due to physical condition or aging, there is no denying the possibility that the same person may be mistaken as another person. Also, there is a possibility that another person whose blood vessel position is accidentally similar is misidentified as a person registered in the apparatus. For this reason, a technique for further improving the accuracy of identification has been demanded.

又、特許文献1の個人識別装置は、眼底の血管を精度高く検出するために大型のリレー光学系を利用していた。この結果、個人識別装置全体が非常に大型かつ高価なものとなっていた。同時に、このようなリレー光学系によって眼底を撮影しようとした場合には、レンズと眼球との距離を厳密に調整する必要があることから、眼底の撮影に時間がかかり、撮影の効率が悪くなっていた。このため、眼底画像の撮影が容易で、且つより安価な眼底画像認証装置が強く求められていた。   Further, the personal identification device of Patent Document 1 uses a large relay optical system in order to detect blood vessels in the fundus with high accuracy. As a result, the entire personal identification device is very large and expensive. At the same time, when attempting to photograph the fundus using such a relay optical system, it is necessary to precisely adjust the distance between the lens and the eyeball. It was. For this reason, there is a strong demand for a fundus image authentication apparatus that is easy to shoot a fundus image and that is less expensive.

更に、特許文献1の個人識別装置においては、識別によってユーザが装置に登録されているものと別人であるとされた場合に、それがユーザの違いに由来する正しい識別の結果であるのか、あるいは撮影方法や画像の解析方法に由来する誤認であるのかを迅速且つ容易に確認することが困難であった。同様に、多数のユーザの識別結果が全て本人であるとされた場合にも、実際にユーザが全て本人であった正しい識別の結果であるのか、あるいは画像の解析方法や判定基準が誤っていることに由来する誤認であるのかを迅速且つ容易に確認することが困難であった、このため、認証結果の妥当性を容易に確認することのできる眼底画像認証装置が求められていた。   Furthermore, in the personal identification device of Patent Document 1, if the user is identified as a different person from the one registered in the device, whether it is the result of correct identification resulting from the difference between the users, or It has been difficult to quickly and easily confirm whether it is a misperception derived from a photographing method or an image analysis method. Similarly, even if the identification results of a large number of users are all identified as individuals, whether or not the results are correct identification results in which all users are actually identified, or the image analysis method and criteria are incorrect. In particular, it has been difficult to quickly and easily confirm whether this is a misperception, and therefore, there is a need for a fundus image authentication apparatus that can easily confirm the validity of an authentication result.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、より精度高くユーザを識別して認証を行うことが可能な眼底画像認証装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fundus image authentication apparatus capable of identifying and authenticating a user with higher accuracy.

本発明のもう一つの目的は、安価でありながら眼底画像を容易に撮影することのできる眼底画像認証装置を提供することを目的としている。   Another object of the present invention is to provide a fundus image authentication apparatus that can easily capture a fundus image while being inexpensive.

本発明の更なる目的は、認証結果の妥当性の確認を容易に行うことのできる眼底画像認証装置を提供することを目的としている。   A further object of the present invention is to provide a fundus image authentication apparatus capable of easily confirming the validity of an authentication result.

請求項1の発明は、眼底画像認証装置に関する。本発明の眼底画像認証装置は、ユーザの眼底を撮影する眼底撮影手段と、眼底撮影手段によって撮影された画像を用いてユーザの認証を行う認証処理手段とを備えている。認証処理手段は、ユーザの眼底画像が登録されている画像データベースと、眼底撮影手段が撮影したユーザの眼底画像と画像データベースに登録されている眼底画像との類似度を計算する類似度計算処理部とを含んでいる。本発明の認証処理手段は、類似度計算処理部によって撮影されたユーザの眼底画像と画像データベースに登録されている眼底画像との間で計算される類似度が予め定めたしきい値以上である場合に、眼底を撮影されたユーザが画像データベースに登録されている本人であると精度高く認証する。   The invention of claim 1 relates to a fundus image authentication apparatus. The fundus image authentication apparatus of the present invention includes a fundus imaging unit that images the fundus of the user, and an authentication processing unit that authenticates the user using an image captured by the fundus imaging unit. The authentication processing means calculates the similarity between the image database in which the fundus image of the user is registered and the fundus image of the user captured by the fundus imaging means and the fundus image registered in the image database. Including. In the authentication processing means of the present invention, the similarity calculated between the fundus image of the user photographed by the similarity calculation processing unit and the fundus image registered in the image database is greater than or equal to a predetermined threshold value. In this case, it is authenticated with high accuracy that the user who has photographed the fundus is the person registered in the image database.

請求項2の発明は、眼底画像認証装置の類似度計算処理部に関する。本発明の類似度計算処理部は、眼底撮影手段が撮影した眼底画像と画像データベースに登録されている眼底画像について、画素値又は画素値に基づいて算出される色情報の特性値の少なくともいずれか一方の値を用いて類似度を計算することを特徴とする。画素値又は画素値に基づいて算出される色情報の値を用いて類似度計算処理部が計算する類似度の値は、同一のユーザの眼底を撮影した画像の間で値が大きくなり、異なるユーザの眼底画像では値が小さくなる。   The invention of claim 2 relates to a similarity calculation processing unit of a fundus image authentication apparatus. The similarity calculation processing unit of the present invention provides at least one of a pixel value or a characteristic value of color information calculated based on the pixel value for the fundus image captured by the fundus imaging unit and the fundus image registered in the image database. The similarity is calculated using one of the values. The similarity value calculated by the similarity calculation processing unit using the pixel value or the value of the color information calculated based on the pixel value is different between images obtained by photographing the fundus of the same user. The value is small in the fundus image of the user.

請求項3の発明の類似度計算処理部は、眼底撮影手段が撮影した眼底画像と画像データベースに登録されている眼底画像について、濃度変化の比較の結果に基づいて、類似度を計算することを特徴とする。   The similarity calculation processing unit of the invention of claim 3 calculates the similarity between the fundus image captured by the fundus imaging unit and the fundus image registered in the image database based on the result of comparison of density changes. Features.

請求項4の発明の類似度計算処理部は、眼底撮影手段が撮影した眼底画像と画像データベースに登録されている眼底画像について、視神経乳頭部の形状の比較の結果に基づいて、類似度を計算することを特徴とする。   The similarity calculation processing unit of the invention of claim 4 calculates the similarity between the fundus image captured by the fundus imaging unit and the fundus image registered in the image database based on the result of the comparison of the shape of the optic nerve head. It is characterized by doing.

請求項5の発明の類似度計算処理部は、眼底撮影手段が撮影した眼底画像と画像データベースに登録されている眼底画像について、黄斑部の濃度分布の比較の結果に基づいて、類似度を計算することを特徴とする。   The similarity calculation processing unit of the invention of claim 5 calculates the similarity between the fundus image captured by the fundus imaging unit and the fundus image registered in the image database, based on the result of the comparison of the density distribution of the macula. It is characterized by doing.

請求項6の発明の眼底画像認証装置の認証処理手段は、眼底画像の中の視神経乳頭の領域と黄斑部の領域を識別し、識別された視神経乳頭の領域と黄斑部の領域の位置と大きさの情報に基づいて、眼底撮影手段が撮影した眼底画像全体の位置合わせを行う画像補正部を含むことを特徴とする。撮影された画像の位置合わせを行うことによって、類似度を計算する際に画像の位置ずれに由来する誤差を排除することができるので、一層精度高くユーザの認証を行うことが可能となる。   The authentication processing means of the fundus image authentication apparatus according to claim 6 identifies the optic disc area and the macular region in the fundus image, and the position and size of the identified optic disc region and macular region are identified. And an image correcting unit for aligning the entire fundus image captured by the fundus imaging unit based on the information. By aligning the captured images, it is possible to eliminate errors due to image misalignment when calculating the degree of similarity, so that it is possible to perform user authentication with higher accuracy.

請求項7の発明の画像補正部は、眼底撮影手段が撮影した眼底画像に対して、平行移動処理、拡大縮小処理、回転処理、変形処理の中の少なくとも1以上の画像処理を行うことによって、画像データベースに登録されている眼底画像との位置合わせを行うことを特徴とする。   The image correction unit of the invention of claim 7 performs at least one of image processing in parallel movement processing, enlargement / reduction processing, rotation processing, and deformation processing on the fundus image captured by the fundus imaging means, Alignment with the fundus image registered in the image database is performed.

請求項8の発明の眼底画像認証装置は、認証処理手段の類似度計算処理部によって計算された類似度の計算結果を2次元の分布図として表示する表示手段を更に備えていることを特徴とする。本発明の表示装置によって、認証の根拠となっている類似度の計算結果を検証して、認証の妥当性を容易に確認することが可能となる。   The fundus image authentication apparatus according to an eighth aspect of the invention further includes display means for displaying the calculation result of the similarity calculated by the similarity calculation processing unit of the authentication processing means as a two-dimensional distribution map. To do. With the display device of the present invention, it is possible to verify the validity of authentication by verifying the calculation result of the similarity that is the basis of authentication.

請求項9の発明は、眼底画像認証プログラムに関する。本発明の眼底画像認証プログラムは、ユーザの眼底画像を撮影する撮影手順と、撮影された眼底画像と、画像データベースに登録されている眼底画像との類似度を計算する類似度計算手順と、計算された類似度が予め定めたしきい値以上である場合に、眼底画像を撮影されたユーザが画像データベースに登録されている本人であると認証する認証手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする。   The invention of claim 9 relates to a fundus image authentication program. The fundus image authentication program of the present invention includes a photographing procedure for photographing a fundus image of a user, a similarity calculation procedure for calculating a similarity between the photographed fundus image and a fundus image registered in an image database, and a calculation When the similarity is equal to or higher than a predetermined threshold, the computer is caused to execute an authentication procedure for authenticating that the user who has taken the fundus image is the person registered in the image database. To do.

本発明によって、精度高くユーザを識別して認証を行うことが可能な眼底画像認証装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a fundus image authentication apparatus capable of identifying and authenticating a user with high accuracy.

本発明によって、認証に利用可能な眼底画像を容易に撮影することのできる眼底画像認証装置を安価に提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a fundus image authentication apparatus capable of easily capturing a fundus image that can be used for authentication at a low cost.

本発明によって、認証に用いた眼底画像の類似度の計算結果を表示することによって、認証結果の妥当性を容易かつ迅速に確認することのできる眼底画像認証装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a fundus image authentication apparatus that can easily and quickly confirm the validity of the authentication result by displaying the calculation result of the similarity of the fundus image used for authentication.

以下に、本発明の画像撮影装置の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the image photographing apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施例1) 本実施例の眼底画像認証装置1のブロック構成図を図1に示す。本実施例の眼底画像認証装置1は、眼底撮影手段2と、認証処理手段4とを備えている。認証処理手段4は、1台のコンピュータによって構成されており、画像データベース10と、類似度計算処理部12とを備えている。画像データベース10には、認証を受けるユーザの眼底画像のデータが、1又は2以上登録されている。   (Example 1) The block block diagram of the fundus image authentication apparatus 1 of the present example is shown in FIG. The fundus image authentication apparatus 1 according to this embodiment includes a fundus photographing unit 2 and an authentication processing unit 4. The authentication processing means 4 is constituted by a single computer and includes an image database 10 and a similarity calculation processing unit 12. In the image database 10, one or more data of the fundus image of the user who is authenticated is registered.

本実施例における眼底撮影手段2は汎用の眼底カメラで構成されており、ユーザの眼底をデジタル画像で撮影する。眼底撮影手段2は、入退室管理を行う部屋の出入口、秘密に管理される必要のあるデータを記憶しているコンピュータ、若しくは現金自動預払機等の認証を必要とする装置に容易に配置することができる。眼底撮影手段2で撮影される画像には、各画素毎に、画素の位置に対応する2次元の座標データと、色調の情報であるR(赤)、G(緑)、B(青)の3種類の画素値データからなる画素データが含まれる。   The fundus photographing means 2 in this embodiment is composed of a general-purpose fundus camera and photographs the fundus of the user with a digital image. The fundus imaging means 2 is easily placed in a room that performs entrance / exit management, a computer that stores data that needs to be managed secretly, or an apparatus that requires authentication, such as an automatic teller machine. Can do. The image photographed by the fundus photographing means 2 includes, for each pixel, two-dimensional coordinate data corresponding to the pixel position and R (red), G (green), and B (blue) color information. Pixel data composed of three types of pixel value data is included.

本実施例の眼底画像認証装置1によって行われるユーザの認証のための処理を、図2のフローチャートに示す。以下、フローチャートに従って、眼底画像認証装置1の構成と処理の内容を詳細に説明する。   The process for user authentication performed by the fundus image authentication apparatus 1 of the present embodiment is shown in the flowchart of FIG. Hereinafter, according to the flowchart, the configuration and processing contents of the fundus image authentication apparatus 1 will be described in detail.

図2のステップS2において、認証を受けることを希望するユーザは、眼底画像認証装置1に既に登録されている側の眼を、眼底撮影手段2に撮影させる。撮影された眼底画像30の一例を、図3に示す。図3に示されるように、眼底画像30には、視神経乳頭部32と、視神経乳頭部32から伸びて網膜上を走行する複数の血管34と、黄斑部36が撮影される。通常、カラー撮影された眼底画像30では、視神経乳頭部32は眼底の他の部分よりも明るく、色が薄く撮影される一方で、血管34と黄斑部36は、他の部分よりも暗く、色が濃く撮影される。   In step S <b> 2 of FIG. 2, a user who wishes to receive authentication causes the fundus imaging unit 2 to image the eye already registered in the fundus image authentication apparatus 1. An example of the photographed fundus image 30 is shown in FIG. As shown in FIG. 3, the fundus image 30 includes an optic nerve head 32, a plurality of blood vessels 34 extending from the optic nerve head 32 and running on the retina, and a macular portion 36. Usually, in the fundus image 30 taken in color, the optic disc 32 is brighter and lighter in color than the other part of the fundus, while the blood vessel 34 and the macula 36 are darker and more colored than the other part. Is taken darkly.

眼底撮影手段2が撮影した眼底画像30の画素データは、類似度計算処理部12によって、画像データベース10に登録されている眼底画像との類似度を計算される(ステップS4)。類似度計算処理部12は、眼底画像30と、画像データベース10から取り出された1枚の眼底画像との、それぞれの画素データの中のRGB値を用いて、画像の濃度勾配を計算する。そして、この勾配の大きさから定義されるエッジ強度を用いて、眼底画像30と画像データベース10から取り出された1枚の眼底画像との相互相関特徴量を計算する。本ステップで計算された相互相関特徴量は、類似度としてユーザの本人確認に用いられる。式1は、相互相関特徴量Cを求める式である。ここで、式中の配列(i,j)は画素の座標を表している。又、A(i,j)は眼底画像30の所定の座標におけるエッジ強度を表しており、B(i,j)は画像データベース10から取り出された眼底画像の所定の座標におけるエッジ強度を表している。   The similarity between the pixel data of the fundus image 30 photographed by the fundus photographing means 2 and the fundus image registered in the image database 10 is calculated by the similarity calculation processing unit 12 (step S4). The similarity calculation processing unit 12 calculates the density gradient of the image using the RGB values in the respective pixel data of the fundus image 30 and one fundus image extracted from the image database 10. Then, the cross-correlation feature amount between the fundus image 30 and one fundus image extracted from the image database 10 is calculated using the edge strength defined from the magnitude of the gradient. The cross-correlation feature amount calculated in this step is used as a similarity for user identity verification. Expression 1 is an expression for obtaining the cross-correlation feature amount C. Here, the array (i, j) in the expression represents the coordinates of the pixel. A (i, j) represents the edge strength at a predetermined coordinate of the fundus image 30, and B (i, j) represents the edge strength at a predetermined coordinate of the fundus image extracted from the image database 10. Yes.


ステップS6で、類似度計算処理部12は、計算された類似度の値を予め設定されたしきい値と比較して、判定を行う。類似度がしきい値以上であった場合は、眼底画像30を撮影されたユーザが、画像データベース10に眼底画像を登録したユーザ本人であると判定する。類似度がしきい値未満であった場合は、眼底画像30を撮影されたユーザは、画像データベース10に眼底画像を登録したユーザとは異なる人物であると判定する。類似度がしきい値未満であって、且つ画像データベース10に類似度の計算に用いられていない他の眼底画像が登録されている場合には、類似度計算処理部12は、画像データベース10から類似度を計算していない眼底画像を取り出して、類似度の計算と判定を再度繰り返す。類似度の値は、全く同一の画像との間では1.0となり、異なる画像との間では0.0に近い値となる。同一ユーザの眼底を撮影した画像によって計算された類似度は、0.6から1.0までの範囲の値を取る。そこで、本実施例におけるしきい値は、0.6に設定されている。   In step S <b> 6, the similarity calculation processing unit 12 compares the calculated similarity value with a preset threshold value and performs determination. If the similarity is equal to or greater than the threshold value, it is determined that the user who has captured the fundus image 30 is the user who registered the fundus image in the image database 10. When the similarity is less than the threshold value, the user who has captured the fundus image 30 is determined to be a different person from the user who has registered the fundus image in the image database 10. When the similarity is less than the threshold value and another fundus image that is not used for calculating the similarity is registered in the image database 10, the similarity calculation processing unit 12 reads from the image database 10. A fundus image whose similarity is not calculated is taken out, and the calculation and determination of similarity are repeated again. The similarity value is 1.0 between the same images and close to 0.0 between different images. The similarity calculated from an image obtained by photographing the fundus of the same user takes a value in the range of 0.6 to 1.0. Therefore, the threshold value in this embodiment is set to 0.6.

ステップS6の類似度の判定によって、ユーザの本人確認がなされた場合には、ステップS8がイエスとなって、ユーザの認証が行われ、処理が完了する。もし、ステップS6の類似度の判定によって、眼底画像30を撮影されたユーザが、画像データベース10に眼底画像を登録した全てのユーザと異なる人物であると判定された場合には、ステップS8はノーとなって、ユーザの認証は行われずに、処理はステップS10に進む。ここで、再度眼底画像を撮影する指示がユーザから出された場合は、ステップS10がイエスとなって、処理はステップS2に戻り、眼底画像の撮影から認証までの処理が繰り返される。本人確認がなされず、且つ撮影の指示が出されない場合は、ステップS10がノーとなって、ユーザの本人確認が行われなかった状態で処理が終了する。   If the identity of the user is confirmed by the determination of the similarity in step S6, step S8 becomes yes, the user is authenticated, and the process is completed. If it is determined by the similarity determination in step S6 that the user who has captured the fundus image 30 is a different person from all the users who have registered the fundus image in the image database 10, step S8 is no. Thus, the user authentication is not performed, and the process proceeds to step S10. Here, if the user gives an instruction to capture the fundus image again, the answer to step S10 is YES, the process returns to step S2, and the processes from the fundus image capturing to the authentication are repeated. If the identity verification is not performed and the shooting instruction is not issued, step S10 is NO, and the process ends in a state where the user identity is not confirmed.

本実施例の眼底画像認証装置1の類似度計算処理部12は、眼底撮影手段2により撮影されたユーザの眼底画像と、画像データベース10に登録されている眼底画像との類似度を、画素値データから得られるエッジ強度に基づいて計算して、ユーザの本人認証をおこなっている。画素値データを取得する眼底撮影手段2には、汎用型の眼底カメラを適用可能であるので、高価な赤外線撮影装置やリレー光学系を利用した従来の撮影装置と比較すると、非常に安価に眼底画像認証装置1を構成することができる。   The similarity calculation processing unit 12 of the fundus image authentication apparatus 1 according to the present embodiment uses the similarity between the fundus image of the user photographed by the fundus photographing unit 2 and the fundus image registered in the image database 10 as a pixel value. The user authentication is performed based on the edge strength obtained from the data. Since a general-purpose fundus camera can be applied to the fundus photographing means 2 for acquiring pixel value data, the fundus fundus is very inexpensive compared to an expensive infrared photographing device or a conventional photographing device using a relay optical system. The image authentication device 1 can be configured.

(実施例2) 本実施例の眼底画像認証装置21のブロック構成図を図4に示す。本実施例の眼底画像認証装置21は、眼底撮影手段2と、認証処理手段14の他に、ID情報入力手段6と、表示手段8とを備えている。認証処理手段14は、1台のコンピュータによって構成されており、画像データベース10と、類似度計算処理部20と、画像検索処理部16と、画像補正部18とを備えている。   (Example 2) The block block diagram of the fundus image authentication apparatus 21 of the present example is shown in FIG. The fundus image authentication apparatus 21 of the present embodiment includes an ID information input unit 6 and a display unit 8 in addition to the fundus imaging unit 2 and the authentication processing unit 14. The authentication processing means 14 is configured by a single computer, and includes an image database 10, a similarity calculation processing unit 20, an image search processing unit 16, and an image correction unit 18.

本実施例における眼底撮影手段2には、実施例1と同様に汎用の眼底カメラが使用される。また、画像データベース10には、ユーザの眼底画像が、ID情報と関連づけられて複数登録されている。本実施例で利用されるID情報は、ユーザごとに一意に付与された数値であるが、氏名、性別、生年月日といった情報を補助的に登録してID情報として利用することも可能である。   As the fundus photographing means 2 in the present embodiment, a general-purpose fundus camera is used as in the first embodiment. In the image database 10, a plurality of user fundus images are registered in association with ID information. The ID information used in the present embodiment is a numerical value uniquely assigned to each user, but information such as name, sex, date of birth can be supplementarily registered and used as ID information. .

本実施例の眼底画像認証装置21が行うユーザの認証のための処理を、図5のフローチャートに示す。以下、フローチャートに従って、眼底画像認証装置21の構成と処理の内容を詳細に説明する。   The process for user authentication performed by the fundus image authentication apparatus 21 of the present embodiment is shown in the flowchart of FIG. Hereinafter, according to the flowchart, the configuration and processing contents of the fundus image authentication apparatus 21 will be described in detail.

ステップS12において、ユーザは自身のID情報をID情報入力手段6に入力する。本実施例におけるID情報入力手段6はキーボードであって、ユーザはこのキーボードを用いてID情報を手入力する。このほか、ID情報入力手段6を、カードリーダ、ICタグリーダ、バーコードリーダ等で構成することにより、磁気カード、ICタグ、バーコード等の入力補助手段を用いてID情報の入力を行うことも可能である。   In step S <b> 12, the user inputs his / her ID information to the ID information input unit 6. The ID information input means 6 in the present embodiment is a keyboard, and the user manually inputs ID information using this keyboard. In addition, by configuring the ID information input means 6 with a card reader, an IC tag reader, a barcode reader, etc., ID information can be input using an input auxiliary means such as a magnetic card, an IC tag, a barcode, etc. Is possible.

ステップS14で、ユーザは、眼底撮影手段2によって眼底画像を撮影される。ステップS16で、認証処理手段14は、ユーザのID情報が入力されると、画像検索処理部16によって、画像データベース10に登録されている眼底画像の中から、入力されたものと同じID情報を付与されている眼底画像を選択する。以下、本実施例の中では、画像検索処理部16が画像データベース10から選択した眼底画像を、ユーザ登録画像とも称する。   In step S <b> 14, the user captures a fundus image by the fundus imaging unit 2. In step S16, when the user ID information is input, the authentication processing means 14 uses the image search processing unit 16 to obtain the same ID information as the input from the fundus images registered in the image database 10. A given fundus image is selected. Hereinafter, in the present embodiment, the fundus image selected by the image search processing unit 16 from the image database 10 is also referred to as a user registration image.

ステップS18で、認証処理手段14の画像補正部18は、撮影されたユーザの眼底画像を補正して、ユーザ登録画像とより正確に比較できるように位置合わせを行う。   In step S18, the image correcting unit 18 of the authentication processing unit 14 corrects the photographed fundus image of the user and performs alignment so that the user registered image can be compared more accurately.

画像補正部18が行う位置合わせの処理について、更に詳細に説明する。図3の眼底画像30から明らかであるように、眼底画像では、視神経乳頭32が、周辺部とは明らかに異なる色調で明瞭に撮影される。画像補正部18は、位置合わせを行う各々の眼底画像に撮影されている視神経乳頭32の大きさを検出して、ユーザ登録画像の視神経乳頭部の大きさに、撮影されたユーザの眼底画像の視神経乳頭32の大きさを略一致させるよう、撮影されたユーザの眼底画像全体を拡大又は縮小することにより、画像の奥行き方向に関する位置合わせを行う。画像を拡大する場合には、画像を構成する画素の行列の間に拡大率にあわせて等間隔に新たな画素を挿入し、挿入された新たな画素に対して、隣り合う既存の画素値を線形補間して定義する。又、画像を縮小する場合には、縮小率に合わせて画素値の平均を算出し、縮小画像を作成する。次に画像補正部18は、各々の画像の視神経乳頭32周辺の画素値の濃度分布を一致させるように、撮影されたユーザの眼底画像の平行移動と回転移動による位置の補正を行う。   The alignment process performed by the image correction unit 18 will be described in more detail. As is apparent from the fundus image 30 in FIG. 3, in the fundus image, the optic nerve head 32 is clearly photographed with a color tone that is clearly different from the peripheral portion. The image correction unit 18 detects the size of the optic disc 32 captured in each fundus image to be aligned, and the size of the optic disc in the user registration image is set to the size of the photographed user's fundus image. Positioning in the depth direction of the image is performed by enlarging or reducing the entire photographed fundus image of the user so that the sizes of the optic disc 32 are substantially matched. When enlarging an image, new pixels are inserted at equal intervals between the matrixes of pixels constituting the image in accordance with the enlargement ratio, and adjacent adjacent pixel values are set for the inserted new pixels. Define by linear interpolation. When the image is reduced, the average of the pixel values is calculated in accordance with the reduction rate, and a reduced image is created. Next, the image correction unit 18 corrects the position of the photographed user's fundus image by translation and rotation so that the density distributions of the pixel values around the optic disc 32 of each image coincide.

ステップS20で、認証処理手段14の類似度計算処理部20は、位置合わせの行われたユーザの眼底画像とユーザ登録画像について、第1実施例の式1を用いて同一の座標値にある画素値データの中のRGB値を1画素ずつ比較することにより、領域毎の相互相関特徴量を計算する。本実施例においては、式1のA(i,j)は撮影された眼底画像の座標(i,j)における画素値であり、B(i,j)はユーザ登録画像の座標(i,j)における画素値である。本ステップで求められた相互相関特徴量は、類似度の値として、判定に用いられる。   In step S20, the similarity calculation processing unit 20 of the authentication processing unit 14 uses a pixel having the same coordinate value for the fundus image and the user registration image of the user that have been aligned using Equation 1 of the first embodiment. The cross-correlation feature value for each region is calculated by comparing the RGB values in the value data pixel by pixel. In this embodiment, A (i, j) in Expression 1 is a pixel value at the coordinates (i, j) of the photographed fundus image, and B (i, j) is the coordinates (i, j) of the user registration image. ). The cross-correlation feature amount obtained in this step is used for determination as a similarity value.

ステップS22で、類似度計算処理部20は、類似度の値を予め設定されたしきい値と比較することにより、類似度の判定を行う。類似度がしきい値以上であった場合は、眼底画像を撮影されたユーザが、画像データベース10に眼底画像をユーザ登録したユーザ本人であると判定し、ユーザの本人確認がなされたとみなす。類似度がしきい値未満であった場合は、眼底画像を撮影されたユーザが画像データベース10に眼底画像を登録したユーザとは異なる人物であると判定する。本実施例におけるしきい値は、0.6に設定されている。   In step S22, the similarity calculation processing unit 20 determines the similarity by comparing the value of the similarity with a preset threshold value. When the similarity is equal to or greater than the threshold value, it is determined that the user who has taken the fundus image is the user who registered the fundus image in the image database 10 and the user's identity has been confirmed. If the similarity is less than the threshold value, it is determined that the user who has taken the fundus image is a different person from the user who has registered the fundus image in the image database 10. The threshold value in this embodiment is set to 0.6.

ステップS22の類似度の判定によって、ユーザの本人確認がなされた場合には、ステップS24がイエスとなって、ユーザの認証が行われ、処理が完了する。もし、ステップS22の類似度の判定によって、眼底画像を撮影されたユーザが、画像データベース10に眼底画像を登録したユーザと異なる人物であると判定された場合には、ステップS24はノーとなって、ユーザの認証は行われずに、処理はステップS26に進む。ここで、再度認証を受けるための指示がユーザから出された場合は、ステップS26がイエスとなって、処理はステップS12に戻り、ユーザのID情報の入力から認証までの処理が繰り返される。本人確認がなされず、且つユーザから再度認証を受けるための指示が出されない場合、ステップS26がノーとなって処理はステップS28に進む。   If the identity of the user is confirmed by the determination of the similarity in step S22, step S24 becomes yes, the user is authenticated, and the process is completed. If it is determined by the similarity determination in step S22 that the user who has captured the fundus image is a different person from the user who registered the fundus image in the image database 10, step S24 is no. The user authentication is not performed, and the process proceeds to step S26. Here, when an instruction for receiving authentication again is issued from the user, the answer to step S26 is YES, the process returns to step S12, and the process from the input of the user ID information to the authentication is repeated. If the identity is not confirmed and the user is not instructed to receive authentication again, the process proceeds to step S28 because the answer to step S26 is no.

ステップS28で認証処理手段14は、表示手段8に類似度の計算結果を2次元で表示する。そして、管理者に確認処理を促す。表示手段8に表示される類似度の計算結果の一例を、図6に示す。図6の類似度の計算結果は、図7に示す撮影されたユーザの眼底画像と図8に示すユーザ登録画像との間で、画素値を用いて行った類似度の計算結果を領域毎に10段階の分布図として表したものであって、類似度の高い部分は色が薄く、類似度が低い部分は色が濃くなるように表現されている。図6に示した類似度の計算結果では、視神経乳頭と黄斑部の一部に類似度が高い部分があるものの、全体として類似度が低く表示されており、眼底画像を撮影されたユーザは、眼底画像が登録されているユーザと同一である可能性が低いことが容易に確認される。   In step S28, the authentication processing unit 14 displays the similarity calculation result on the display unit 8 in two dimensions. Then, the administrator is prompted for confirmation processing. An example of the similarity calculation result displayed on the display means 8 is shown in FIG. The similarity calculation result in FIG. 6 is obtained by calculating the similarity calculation result for each region using the pixel value between the photographed fundus image of the user shown in FIG. 7 and the user registration image shown in FIG. It is expressed as a 10-level distribution diagram, where the portion with high similarity is light in color, and the portion with low similarity is expressed in dark color. In the calculation result of the similarity shown in FIG. 6, although there is a portion with a high similarity in part of the optic nerve head and the macula, the overall similarity is displayed low, and the user who has taken the fundus image is It is easily confirmed that the fundus image is unlikely to be the same as the registered user.

管理者は、ステップS30で、表示手段8に表示された図6の画像を確認する。もし、認証が行われなかった理由が、撮影の条件変動あるいは類似度判定の処理の誤りにあると確認された場合には、ユーザに対して再度認証のための手順を繰り返すように依頼する。又、眼底画像認証装置21が正しく認証を行っており、ユーザが登録されているユーザと同一人物でない可能性が高い場合には、ユーザに対してID情報の誤入力の可能性を警告し、一旦処理を終了する。   The administrator confirms the image of FIG. 6 displayed on the display unit 8 in step S30. If it is confirmed that the reason why the authentication has not been performed is a change in shooting conditions or an error in the similarity determination process, the user is requested to repeat the authentication procedure again. Also, if the fundus image authentication apparatus 21 is correctly authenticating and there is a high possibility that the user is not the same person as the registered user, the user is warned of the possibility of erroneous input of ID information, Once the process is finished.

尚、本実施例の眼底画像認証装置21は、撮影されたユーザの眼底画像と、ユーザ登録画像との類似度が高く、本人であると認証された場合にも、その類似度の計算結果を2次元画像で表示することが可能である。図9に、類似度が高く、本人であると確認された場合に、管理者が確認のために結果を表示させた一例を示す。図9の類似度の計算結果は、図10に示す撮影されたユーザの眼底画像と図11に示すユーザ登録画像との間で、類似度の計算を行った結果を示すものである。図9に示す類似度の計算結果は、図6と同様に、類似度の高い部分は色が薄く、類似度が低い部分が濃い色で表現されている。図9に示した類似度の計算結果では、周縁の一部に類似度が低い部分があるものの、視神経乳頭、網膜、黄斑部等で全体として類似度が高く、眼底画像を撮影されたユーザは、眼底画像が登録されているユーザと同一であるとされた認証結果が妥当であることが容易に確認される。   It should be noted that the fundus image authentication apparatus 21 of the present embodiment has a high similarity between the photographed user's fundus image and the user registration image, and even when the identity is authenticated, the calculation result of the similarity is obtained. A two-dimensional image can be displayed. FIG. 9 shows an example in which the administrator displays the result for confirmation when the similarity is high and the identity is confirmed. The similarity calculation result in FIG. 9 shows the result of similarity calculation between the photographed fundus image of the user shown in FIG. 10 and the user registration image shown in FIG. The similarity calculation result shown in FIG. 9 is expressed in a dark color in a portion with high similarity and a dark color in a portion with low similarity, as in FIG. In the calculation result of the similarity shown in FIG. 9, although there is a portion with a low similarity in a part of the periphery, the similarity is high as a whole in the optic nerve head, the retina, the macula, etc. It is easily confirmed that the authentication result that the fundus image is the same as the registered user is valid.

本実施例の眼底画像認証装置21に多数のユーザの眼底画像を登録し、眼底撮影手段2によって眼底画像を撮影して類似度計算を行い、本人であるか否かの認証をおこなった結果、本実施例の眼底画像認証装置21は、本人ではない他人を本人であると誤認する他人受入率(FAR)が0.00004%であり、本人を他人であると誤認する本人拒否率(FRR)が0.00009%であることが明らかとなった。眼底画像認証装置21の他人受入率及び本人拒否率とを、他の指紋、虹彩、顔、静脈等を用いたバイオメトリクス認証装置の他人受入率及び本人拒否率と比較した結果、眼底画像認証装置21がより高精度に認証を行うことが可能であることが検証された。   As a result of registering fundus images of a large number of users in the fundus image authentication apparatus 21 of the present embodiment, photographing fundus images by the fundus photographing unit 2, calculating similarity, and authenticating whether or not the person is the person, In the fundus image authentication apparatus 21 of the present embodiment, the false acceptance rate (FRR) for misidentifying a person who is not the principal is 0.00004% and the false acceptance rate (FRR) for misidentifying the principal is the other person. Was found to be 0.00009%. As a result of comparing the other person acceptance rate and the person rejection rate of the fundus image authentication apparatus 21 with the other person acceptance rate and the person rejection rate of the biometrics authentication apparatus using another fingerprint, iris, face, vein, etc. It was verified that 21 can authenticate with higher accuracy.

本実施例の眼底画像認証装置21は、眼底画像の画素値を用いて類似度を求めることによって、非常に精度高くユーザを識別して認証を行うことが可能である。又、ID情報入力手段6と画像検索処理部16を備えていることによって、多数のユーザが画像データベースに登録されている場合であっても、効率よくユーザの本人確認を進めることができる。更に、本実施例の眼底画像認証装置21は、認証の根拠となった類似度の計算結果を2次元画像によって表示手段8に表示できるため、認証の妥当性を迅速且つ容易に確認することが可能である。   The fundus image authentication apparatus 21 of the present embodiment can identify and authenticate a user with very high accuracy by obtaining the similarity using the pixel value of the fundus image. In addition, by providing the ID information input means 6 and the image search processing unit 16, even when a large number of users are registered in the image database, it is possible to efficiently confirm the identity of the user. Furthermore, the fundus image authentication apparatus 21 according to the present embodiment can display the calculation result of the similarity that is the basis of the authentication on the display unit 8 as a two-dimensional image, so that the validity of the authentication can be quickly and easily confirmed. Is possible.

(実施例3) 実施例3の眼底画像認証装置は、類似度計算処理部が、眼底画像の画素値中のG値で計算される相互相関特徴量を第1の類似度の値として判定に用いている。これに加えて、視神経乳頭の輪郭を抽出し、その形状を比較して計算される相互相関特徴量を、第2の類似度の値として用いて判定に用いている。類似度の計算処理以外の識別と認証の処理の内容、及びその他の装置の構成については実施例2と同様であり、重複説明を省略する。   (Example 3) In the fundus image authentication apparatus according to Example 3, the similarity calculation processing unit determines the cross-correlation feature amount calculated by the G value in the pixel values of the fundus image as the first similarity value. Used. In addition, the cross-correlation feature value calculated by extracting the contour of the optic disc and comparing the shapes is used as the second similarity value for determination. The contents of the identification and authentication process other than the similarity calculation process and the configuration of the other devices are the same as those in the second embodiment, and a duplicate description is omitted.

眼底画像の中で、通常、視神経乳頭の辺縁部は、網膜よりも明るいオレンジ色で撮影される。又、陥凹部は、この辺縁部よりも更に輝度の高い薄いオレンジ色で撮影される。本実施例の類似度計算処理部は、このような視神経乳頭部の辺縁部と陥凹部の網膜の画素値の違いを用いて、撮影されたユーザの眼底画像と、ユーザ登録画像のそれぞれに撮影されている視神経乳頭部を特定する。そして、視神経乳頭の形状と陥凹部の形状を数値化して類似度を算出する。類似度は視神経乳頭部の形状と陥凹部の形状が完全に一致する場合に1.0となり、これらの形状が全く異なる場合に0.0となるように正規化される。   In the fundus image, the marginal portion of the optic nerve head is usually photographed in a brighter orange color than the retina. Further, the depression is photographed in a light orange color having a higher luminance than the peripheral edge portion. The similarity calculation processing unit according to the present embodiment uses the difference in the pixel values of the retina of the optic nerve head and the recessed portion of the optic nerve head to each of the photographed user's fundus image and the user registration image. Identify the optic disc being imaged. Then, the similarity is calculated by quantifying the shape of the optic disc and the shape of the recessed portion. The similarity is normalized to 1.0 when the shape of the optic nerve head and the shape of the recessed portion completely match, and to 0.0 when these shapes are completely different.

実施例3の眼底画像認証装置は、このようにして求められた2種類の類似度の各々に対して予め定められたしきい値との比較を行って判定を行っている。そして、これら2種類の判定の結果を総合的に判断して本人確認を行うことにより、一層精度高くユーザを識別して認証を行うことが可能である。   The fundus image authentication apparatus according to the third embodiment makes a determination by comparing each of the two types of similarities obtained in this way with a predetermined threshold value. Then, by comprehensively judging the results of these two types of determination and confirming the identity, it is possible to identify and authenticate the user with higher accuracy.

(実施例4) 実施例4の眼底画像認証装置の類似度計算処理部は、各々の画像における血管と網膜の画素値の違いを利用して血管部を抽出し、主要な太い血管部についてのみ、その画素値を用いて類似度を算出している。類似度の算出には、実施例2の類似度の算出と同様に、画素値の相互相関特徴量が用いられる。更に本実施例の眼底画像認証装置は、画素値に加えて、血管が交叉している位置及び血管が分岐している位置の座標を類似度の算出に用いている。即ち、本実施例の類似度計算処理部は、撮影されたユーザの眼底画像と、ユーザ登録画像における血管の交叉と分岐の位置が非常によく一致する場合に類似度が高くなり、交叉と分岐の位置が異なる場合に類似度が低くなるように重み付けの処理を加えている。   (Example 4) The similarity calculation processing unit of the fundus image authentication apparatus of Example 4 extracts the blood vessel part using the difference between the pixel values of the blood vessel and the retina in each image, and only the main thick blood vessel part. The similarity is calculated using the pixel value. Similar to the calculation of the similarity in the second embodiment, the cross-correlation feature value of the pixel value is used for the calculation of the similarity. Further, the fundus image authentication apparatus according to the present embodiment uses, in addition to the pixel values, coordinates of the position where the blood vessel intersects and the position where the blood vessel branches to calculate the similarity. That is, the similarity calculation processing unit according to the present embodiment increases the similarity when the positions of the blood vessel crossing and branching in the user's registered fundus image and the user registration image match very well. When the positions of are different, weighting processing is added so that the similarity is low.

実施例4の眼底画像認証装置は、眼底画像の主要な血管部のみを類似度計算の対象としているため、認証処理全体をより高速化することが可能である。   In the fundus image authentication apparatus according to the fourth embodiment, only the main blood vessel portion of the fundus image is subjected to similarity calculation, and thus the entire authentication process can be further accelerated.

(実施例5) 実施例5の眼底画像認証装置の類似度計算処理部は、各々の画像における黄斑部の濃度分布を利用して相互相関特徴量を計算し、この値を類似度の判定に利用することを特徴とする。その他の装置の構成と、各処理部が行う処理の内容及び効果については、実施例2と同様であり、重複説明を省略する。本実施例の眼底画像認証装置は、実施例4の眼底画像認証装置と同様、眼底画像の黄斑部のみを類似度計算の対象としているため、認証処理全体をより高速化することが可能である。   (Example 5) The similarity calculation processing unit of the fundus image authentication apparatus of Example 5 calculates the cross-correlation feature amount using the density distribution of the macular region in each image, and uses this value for the similarity determination. It is characterized by using. The configuration of other devices and the contents and effects of the processing performed by each processing unit are the same as those in the second embodiment, and a duplicate description is omitted. Since the fundus image authentication apparatus according to the present embodiment, like the fundus image authentication apparatus according to the fourth embodiment, only the macular portion of the fundus image is subjected to similarity calculation, it is possible to further speed up the entire authentication process. .

これまで説明したように、本発明の眼底画像認証装置は、単独で非常に高精度な認証を行うことができる。一方で、パスワードとIDを用いる方法に代表される他の認証方法と組み合わせることによって、より一層精度の高い確実な認証を行うことが可能となる。   As described so far, the fundus image authentication apparatus of the present invention can perform very high-accuracy authentication independently. On the other hand, by combining with other authentication methods typified by a method using a password and ID, it is possible to perform more accurate and reliable authentication.

以上、実施例によって本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、本実施例における眼底画像認証装置の各処理部は、コンピュータに内蔵させる以外に、コンピュータのプログラムの形式で、コンピュータの内部記憶装置に記憶させて順次実行させることができる。また、類似度の計算に用いる画像の特性としては、画素値のRGB値以外に、RGB値に基づいて算出される輝度、彩度、明度といった色情報を利用することが可能である。その他、類似度の表示方法は、通常のコンピュータの出力手段が実行可能な範囲で、任意に変更することが可能である。例えば、類似度を3次元棒グラフで表示させたり、原画像に重ねて表示させたりすることが可能である。又、表示手段には、血管抽出画像、若しくは視神経乳頭や黄斑部の抽出結果等の、処理の過程で生じる結果を表示することが可能である。   As mentioned above, although the specific example of this invention was described in detail by the Example, these are only illustrations and do not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. For example, each processing unit of the fundus image authentication apparatus according to the present embodiment can be stored in the internal storage device of the computer in the form of a computer program and sequentially executed in addition to being built in the computer. In addition to the RGB values of the pixel values, color information such as luminance, saturation, and brightness calculated based on the RGB values can be used as the image characteristics used for calculating the similarity. In addition, the display method of the similarity can be arbitrarily changed within a range that can be executed by a normal computer output means. For example, the degree of similarity can be displayed as a three-dimensional bar graph or can be displayed superimposed on the original image. Further, the display means can display a blood vessel extraction image or a result generated in the course of processing, such as an extraction result of the optic disc or the macula.

本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。   The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing.

実施例1の眼底画像認証装置1のブロック構成図である。1 is a block configuration diagram of a fundus image authentication apparatus 1 of Embodiment 1. FIG. 実施例1の眼底画像認証装置1によって行われる処理のフローチャートである。6 is a flowchart of processing performed by the fundus image authentication apparatus 1 according to the first embodiment. 眼底画像認証装置1の眼底撮影手段2によって撮影された眼底画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the fundus image image | photographed by the fundus imaging means 2 of the fundus image authentication apparatus. 実施例2の眼底画像認証装置21のブロック構成図である。6 is a block configuration diagram of a fundus image authentication apparatus 21 of Embodiment 2. FIG. 実施例2の眼底画像認証装置21によって行われる処理のフローチャートである。10 is a flowchart of processing performed by the fundus image authentication apparatus 21 according to the second embodiment. 類似度が低く認証がされなかった場合の計算結果を示す2次元の分布図である。It is a two-dimensional distribution diagram showing a calculation result when the degree of similarity is low and authentication is not performed. 撮影されたユーザの眼底画像である。It is a photographed user's fundus image. 撮影されたユーザの眼底画像と同一のID情報を付与されたユーザ登録画像である。It is a user registration image provided with the same ID information as the photographed user's fundus image. 類似度が高く認証がされた場合の計算結果を示す2次元の分布図である。It is a two-dimensional distribution map which shows the calculation result when the degree of similarity is authenticated. 撮影されたユーザの眼底画像である。It is a photographed user's fundus image. 撮影されたユーザの眼底画像と同一のID情報を付与されたユーザ登録画像である。It is a user registration image provided with the same ID information as the photographed user's fundus image.

符号の説明Explanation of symbols

1,21 眼底画像認証装置
2 眼底撮影手段
4,14 認証処理手段
6 ID情報入力手段
8 表示手段
10 画像データベース
12,20 類似度計算処理部
16 画像検索処理部
18 画像補正部
30 眼底画像
32 視神経乳頭
34 血管
36 黄斑部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,21 Fundus image authentication apparatus 2 Fundus imaging means 4, 14 Authentication processing means 6 ID information input means 8 Display means 10 Image database 12, 20 Similarity calculation processing part 16 Image search processing part 18 Image correction part 30 Fundus image 32 Optic nerve Nipple 34 Blood vessel 36 Macula

Claims (9)

ユーザの眼底を撮影する眼底撮影手段と、前記眼底撮影手段によって撮影された画像を用いて前記ユーザの認証を行う認証処理手段とを備えている、眼底画像認証装置であって、
前記認証処理手段が、ユーザの眼底画像が登録されている画像データベースと、前記眼底撮影手段が撮影したユーザの眼底画像と前記画像データベースに登録されている眼底画像との類似度を計算する類似度計算処理部とを含んでおり、
前記認証処理手段は、前記類似度計算処理部によって計算される類似度が予め定めたしきい値以上である場合に、ユーザを画像データベースに登録されている本人であると認証することを特徴とする眼底画像認証装置。
A fundus image authentication apparatus comprising: a fundus imaging unit that images a fundus of the user; and an authentication processing unit that authenticates the user using an image captured by the fundus imaging unit,
The authentication processing means calculates the similarity between the image database in which the fundus image of the user is registered and the similarity between the fundus image of the user captured by the fundus imaging means and the fundus image registered in the image database. And a calculation processing unit,
The authentication processing unit authenticates the user as the person registered in the image database when the similarity calculated by the similarity calculation processing unit is equal to or greater than a predetermined threshold value. Fundus image authentication device.
類似度計算処理部は、眼底撮影手段が撮影した眼底画像と画像データベースに登録されている眼底画像について、画素値又は画素値に基づいて算出される色情報の特性値の少なくともいずれか一方の値を用いて類似度を計算することを特徴とする請求項1に記載の眼底画像認証装置。   The similarity calculation processing unit is a pixel value or at least one value of a characteristic value of color information calculated based on the pixel value for the fundus image captured by the fundus imaging unit and the fundus image registered in the image database. The fundus image authentication apparatus according to claim 1, wherein the similarity is calculated using. 類似度計算処理部は、眼底撮影手段が撮影した眼底画像と画像データベースに登録されている眼底画像について、濃度変化の比較の結果に基づいて、類似度を計算することを特徴とする請求項1又は2に記載の眼底画像認証装置。   The similarity calculation processing unit calculates a similarity between a fundus image captured by a fundus imaging unit and a fundus image registered in an image database based on a comparison result of density changes. Or the fundus image authentication apparatus according to 2; 類似度計算処理部は、眼底撮影手段が撮影した眼底画像と画像データベースに登録されている眼底画像について、視神経乳頭部の形状の比較の結果に基づいて、類似度を計算することを特徴とする請求項1乃至3に記載の眼底画像認証装置。   The similarity calculation processing unit calculates the similarity between the fundus image captured by the fundus imaging unit and the fundus image registered in the image database based on the result of comparison of the shape of the optic nerve head. The fundus image authentication apparatus according to claim 1. 類似度計算処理部は、眼底撮影手段が撮影した眼底画像と画像データベースに登録されている眼底画像について、黄斑部の濃度分布の比較の結果に基づいて、類似度を計算することを特徴とする請求項1乃至4に記載の眼底画像認証装置。   The similarity calculation processing unit calculates a similarity between the fundus image captured by the fundus imaging unit and the fundus image registered in the image database based on the result of comparison of the density distribution of the macula. The fundus image authentication apparatus according to claim 1. 認証処理手段は、眼底画像の中の視神経乳頭の領域と黄斑部の領域を識別し、前記識別された視神経乳頭の領域と黄斑部の領域の位置と大きさの情報に基づいて、眼底撮影手段が撮影した眼底画像全体の位置合わせを行う画像補正部を含むことを特徴とする請求項1乃至5に記載の眼底画像認証装置。   The authentication processing means identifies the optic disc area and the macular region in the fundus image, and based on the information on the position and size of the identified optic disc area and macular region, the fundus imaging means The fundus image authentication apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising an image correction unit that aligns the entire fundus image captured by the camera. 画像補正部は、眼底撮影手段が撮影した眼底画像に対して、平行移動処理、拡大縮小処理、回転処理、変形処理の中の少なくとも1以上の画像処理を行うことによって、画像データベースに登録されている眼底画像との位置合わせを行うことを特徴とする請求項6に記載の眼底画像認証装置。   The image correction unit is registered in the image database by performing at least one or more of the parallel movement processing, enlargement / reduction processing, rotation processing, and deformation processing on the fundus image captured by the fundus imaging unit. The fundus image authentication apparatus according to claim 6, wherein alignment with a fundus image is performed. 認証処理手段の類似度計算処理部によって計算された類似度の計算結果を2次元の分布図として表示する表示手段を更に備えていることを特徴とする請求項1乃至7に記載の眼底画像認証装置。   The fundus image authentication according to any one of claims 1 to 7, further comprising display means for displaying the calculation result of the similarity calculated by the similarity calculation processing unit of the authentication processing means as a two-dimensional distribution map. apparatus. ユーザの眼底画像を撮影する撮影手順と、
撮影された眼底画像と、画像データベースに登録されている眼底画像との類似度を計算する類似度計算手順と、
計算された類似度が予め定めたしきい値以上である場合に、眼底画像を撮影されたユーザが画像データベースに登録されている本人であると認証する認証手順とをコンピュータに実行させるための眼底画像認証プログラム。
A shooting procedure for shooting the fundus image of the user;
A similarity calculation procedure for calculating the similarity between the photographed fundus image and the fundus image registered in the image database;
A fundus for causing a computer to execute an authentication procedure for authenticating that the user who has taken the fundus image is the person registered in the image database when the calculated similarity is equal to or greater than a predetermined threshold value Image authentication program.
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