專利名稱：個(gè)人認(rèn)證方法和認(rèn)證程序、虹膜登錄裝置和認(rèn)證裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種利用虹膜識(shí)別的個(gè)人認(rèn)證的技術(shù)。特別是涉及例如在太陽(yáng)光等外部光下和夜間等各種狀況下提高虹膜認(rèn)證精度的技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，利用虹膜識(shí)別的個(gè)人認(rèn)證技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始被應(yīng)用于重要設(shè)施的進(jìn)出管理、銀行等的ATM(自動(dòng)取款機(jī))、PC登錄用途等。
在專利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了通過(guò)比較認(rèn)證時(shí)得到的虹膜圖像信息和記憶的虹膜圖像信息以進(jìn)行個(gè)人識(shí)別的虹膜辨別的基本方式。在此方式中，通過(guò)照射眼部使瞳孔直徑變化，控制其照明強(qiáng)度以使瞳孔為規(guī)定的直徑之后，比較各虹膜圖像或者從虹膜圖像中提取出的各個(gè)特征量。瞳孔會(huì)根據(jù)周?chē)牧炼群透星榈雀淖冎睆?，但如果瞳孔直徑相互不同的話，各個(gè)虹膜圖像之間或者各個(gè)特征量之間的比較變得困難。因此，在專利文獻(xiàn)1中，是在通過(guò)照明調(diào)整瞳孔直徑之后進(jìn)行比較的。但是，為了使瞳孔的直徑變化為所規(guī)定的直徑需要一定的時(shí)間，因此，存在認(rèn)證需要花費(fèi)時(shí)間的問(wèn)題。
對(duì)此，在專利文獻(xiàn)2、3中，如下所示地解決上述問(wèn)題。
在專利文獻(xiàn)2中，提出了通過(guò)在極坐標(biāo)系中表示虹膜區(qū)域而不依賴于瞳孔直徑大小的特征提取方法。即，將近似圓的瞳孔/虹膜邊界的中心作為極坐標(biāo)的原點(diǎn)、將半徑坐標(biāo)作為瞳孔/虹膜邊界和虹膜/鞏膜邊界之間的距離的比例而進(jìn)行表示。由此，即使在登錄時(shí)和認(rèn)證時(shí)瞳孔直徑不同的情況下，也能進(jìn)行一定表現(xiàn)的特征提取，對(duì)其各個(gè)特征量之間進(jìn)行比較。由此，在認(rèn)證時(shí)不需要控制瞳孔直徑，與專利文獻(xiàn)1相比能夠縮短認(rèn)證時(shí)間。
在專利文獻(xiàn)3中，登錄時(shí)，使照明強(qiáng)度發(fā)生變化并對(duì)不同瞳孔直徑的多個(gè)虹膜圖像進(jìn)行拍攝，將從多個(gè)虹膜圖像提取出的特征量登錄，比較從認(rèn)證時(shí)拍攝的虹膜圖像中提取出的特征量和多個(gè)登錄的特征量。登錄時(shí)，由于拍攝了瞳孔直徑不同的多個(gè)虹膜圖像，即使認(rèn)證時(shí)的虹膜圖像的瞳孔直徑是任意值，也能夠和具有幾乎相等的瞳孔直徑的登錄數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。由此，沒(méi)有必要在認(rèn)證時(shí)控制瞳孔直徑，與專利文獻(xiàn)1相比能夠縮短認(rèn)證時(shí)間。
那么，在上述的專利文獻(xiàn)2中，記載了“虹膜根據(jù)光線伸長(zhǎng)以及收縮以調(diào)整瞳孔的大小，但其精細(xì)的組織除了伸長(zhǎng)以及收縮之外幾乎沒(méi)有變化”。通過(guò)極坐標(biāo)表示，即使瞳孔直徑變化其虹膜圖形也幾乎沒(méi)有變化，所以可以進(jìn)行控制本人拒絕率的認(rèn)證。但是嚴(yán)密地說(shuō)，虹膜圖形有細(xì)微的變化，此變化帶來(lái)認(rèn)證時(shí)的漢明距離的微小的增加。漢明距離的增加即使是在通常能夠允許的范圍內(nèi)，但在和眼瞼、睫毛等造成的虹膜區(qū)域隱藏等、其他的漢明距離增加的原因相結(jié)合的情況下，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生本人拒絕認(rèn)證的情況。
在專利文獻(xiàn)3中，由于登錄時(shí)對(duì)從多個(gè)虹膜圖像中提取出的特征數(shù)據(jù)進(jìn)行登錄，所以會(huì)增加數(shù)據(jù)庫(kù)的容量。另外認(rèn)證時(shí)，由于必須和這些多個(gè)特征數(shù)據(jù)相比較，所以會(huì)增加認(rèn)證時(shí)的處理時(shí)間。
專利文獻(xiàn)1特公平5-84166號(hào)公報(bào)。
專利文獻(xiàn)2特表平8-504979號(hào)公報(bào)。
專利文獻(xiàn)3特開(kāi)2000-194855號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上問(wèn)題，本發(fā)明將在利用了虹膜認(rèn)證的個(gè)人認(rèn)證中、進(jìn)行針對(duì)瞳孔直徑的變化仍十分強(qiáng)健并控制數(shù)據(jù)庫(kù)的增加以及認(rèn)證時(shí)處理時(shí)間的增加的認(rèn)證作為課題。
具體地說(shuō)，本發(fā)明作為利用了虹膜圖像的個(gè)人認(rèn)證方法，在登錄時(shí)，取得有關(guān)被登錄者的虹膜圖像，從獲取的虹膜圖像中求出特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，利用求得的特征數(shù)據(jù)以及瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行有關(guān)上述被登錄者的數(shù)據(jù)登錄；在認(rèn)證時(shí)，取得有關(guān)被認(rèn)證者的虹膜圖像，從獲取的虹膜圖像中求出特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，參照在上述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中登錄的有關(guān)登錄者的數(shù)據(jù)，利用認(rèn)證時(shí)求得的瞳孔開(kāi)度得到對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)，通過(guò)比較上述對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)和認(rèn)證時(shí)求得的特征數(shù)據(jù)，判斷上述被認(rèn)證者和上述登錄者是否是同一人。
根據(jù)此發(fā)明，在登錄時(shí)，利用了從虹膜圖像中得到的特征數(shù)據(jù)以及瞳孔開(kāi)度的數(shù)據(jù)登錄，是在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行的。然后在認(rèn)證時(shí)，參照虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中登錄的數(shù)據(jù)，利用在認(rèn)證時(shí)從虹膜圖像中求得的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，得到對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)。因此，不管認(rèn)證時(shí)的瞳孔是縮瞳狀態(tài)還是散瞳狀態(tài)，將對(duì)應(yīng)于其瞳孔的張開(kāi)程度的特征數(shù)據(jù)作為對(duì)照對(duì)象而得到，所以即使在各種狀況下，都能夠進(jìn)行本人拒絕率被抑制的且精度非常高的個(gè)人認(rèn)證。
然后，在上述本發(fā)明的個(gè)人認(rèn)證方法中，優(yōu)選在登錄時(shí)，將特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)同時(shí)與上述被登錄者相對(duì)應(yīng)而登錄到上述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中，在認(rèn)證時(shí)，從在上述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中與登錄者相對(duì)應(yīng)登錄的特征數(shù)據(jù)中，通過(guò)將與該特征數(shù)據(jù)同時(shí)登錄的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)和認(rèn)證時(shí)求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，確定對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)。
由此，在登錄時(shí)，從虹膜圖像得到的特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)一起被登錄到虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中。然后在認(rèn)證時(shí)，從在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中登錄的特征數(shù)據(jù)中，通過(guò)各個(gè)瞳孔開(kāi)度指標(biāo)之間的對(duì)比，特定對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)。因此，不管認(rèn)證時(shí)的瞳孔的狀態(tài)如何，對(duì)應(yīng)于該瞳孔的張開(kāi)程度的特征數(shù)據(jù)作為對(duì)照對(duì)象而被特定。另外，通過(guò)利用瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，能夠簡(jiǎn)單地檢索對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)，所以能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行認(rèn)證。
另外，在上述本發(fā)明的個(gè)人認(rèn)證方法中，優(yōu)選在登錄時(shí)，取得有關(guān)上述被登錄者的瞳孔開(kāi)度不同的多個(gè)虹膜圖像，從取得的上述多個(gè)虹膜圖像中分別提取的多個(gè)特征數(shù)據(jù)以及從瞳孔開(kāi)度指標(biāo)中，求出特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的關(guān)系式，將用于表示此關(guān)系式的參數(shù)和上述被登錄者相對(duì)應(yīng)而登錄到上述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中，在認(rèn)證時(shí)，從和登錄者對(duì)應(yīng)登錄到上述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)的參數(shù)中得到關(guān)系式，將認(rèn)證時(shí)求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)代入此關(guān)系式中，得到對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)。
由此，在登錄時(shí)，用于表示從瞳孔開(kāi)度不同的多個(gè)虹膜圖像中得到的多個(gè)特征數(shù)據(jù)與瞳孔開(kāi)度的關(guān)系式的參數(shù)，被登錄到虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中。然后在認(rèn)證時(shí)，在由虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中登錄的參數(shù)表示的關(guān)系式中，代入在認(rèn)證時(shí)從虹膜圖像中求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，得到對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)。因此，不管認(rèn)證時(shí)的瞳孔的狀態(tài)如何，都能將對(duì)應(yīng)于其瞳孔的張開(kāi)程度的特征數(shù)據(jù)作為對(duì)照對(duì)象而得到。另外，只需將瞳孔行開(kāi)度指標(biāo)代入關(guān)系式，就能夠簡(jiǎn)單地得到對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)，所以能夠短時(shí)間地進(jìn)行認(rèn)證。
另外，在上述本發(fā)明的個(gè)人認(rèn)證方法中，優(yōu)選在登錄時(shí)，取得關(guān)于上述被登錄者的瞳孔開(kāi)度不同的多個(gè)虹膜圖像，從取得的上述多個(gè)虹膜圖像中分別提取的多個(gè)特征數(shù)據(jù)中，特定登錄的特征數(shù)據(jù)，同時(shí)，求出用于從該登錄特征數(shù)據(jù)向瞳孔開(kāi)度指標(biāo)不同的其它的特征數(shù)據(jù)進(jìn)行變換的變換規(guī)則，將上述登錄特征數(shù)據(jù)以及變換規(guī)則和上述被登錄者相對(duì)應(yīng)登錄到上述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中，在認(rèn)證時(shí)，基于在上述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中和登錄者對(duì)應(yīng)登錄的特征數(shù)據(jù)以及變換規(guī)則，并使用認(rèn)證時(shí)求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，生成對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)。
由此，在登錄時(shí)，得到從由瞳孔開(kāi)度不同的多個(gè)虹膜圖像中得到的多個(gè)特征數(shù)據(jù)中，向登錄特征數(shù)據(jù)以及瞳孔開(kāi)度指標(biāo)不同的其它的特征數(shù)據(jù)的變換規(guī)則，并登錄到虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中。然后在認(rèn)證時(shí)，基于在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中登錄的特征數(shù)據(jù)以及變換規(guī)則，利用認(rèn)證時(shí)從虹膜圖像中求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，生成對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)。因此，不管認(rèn)證時(shí)的瞳孔的狀態(tài)如何，能將對(duì)應(yīng)于其瞳孔的張開(kāi)程度的特征數(shù)據(jù)作為對(duì)照對(duì)象而生成。
另外，本發(fā)明作為利用虹膜圖像的個(gè)人認(rèn)證方法，包括取得關(guān)于被認(rèn)證者的虹膜圖像的第1步驟；從在上述第1步驟中取得的虹膜圖像求出特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的第2步驟；參照在利用了瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的數(shù)據(jù)登錄形成的虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中登錄的有關(guān)登錄者的數(shù)據(jù)，利用在上述第2步驟中求得的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)得到對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)的第3步驟；通過(guò)比較在上述第3步驟中求得的對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)和在上述第2步驟中求得的特征數(shù)據(jù)，判斷上述被認(rèn)證者和上述登錄者是否是同一人的第4步驟。
另外，本發(fā)明作為進(jìn)行用于虹膜認(rèn)證的數(shù)據(jù)登錄的裝置，包括取得有關(guān)被登錄者的虹膜圖像的機(jī)構(gòu)；從上述虹膜圖像求出特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的機(jī)構(gòu)；利用上述特征數(shù)據(jù)以及瞳孔開(kāi)度指標(biāo)在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行有關(guān)上述被登錄者的數(shù)據(jù)登錄的機(jī)構(gòu)。
另外，本發(fā)明作為用于利用虹膜圖像進(jìn)行個(gè)人認(rèn)證的裝置，包括取得有關(guān)被認(rèn)證者虹膜圖像的機(jī)構(gòu)；從上述虹膜圖像求出特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的機(jī)構(gòu)；利用上述瞳孔開(kāi)度指標(biāo)并參照在利用了瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的數(shù)據(jù)登錄形成的虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中和登錄者對(duì)應(yīng)登錄的數(shù)據(jù)，而取得對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)的機(jī)構(gòu)；通過(guò)比較上述對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)和上述特征數(shù)據(jù)，判斷上述被認(rèn)證者和上述登錄者是否是同一人的機(jī)構(gòu)。
另外，本發(fā)明作為將利用了虹膜圖像的個(gè)人認(rèn)證在計(jì)算機(jī)中實(shí)行的程序，在計(jì)算機(jī)中實(shí)行以下步驟從取得的有關(guān)被認(rèn)證者的虹膜圖像中求出特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的步驟；利用上述瞳孔開(kāi)度指標(biāo)并參照在利用了上述瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的數(shù)據(jù)登錄形成的虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中登錄的有關(guān)登錄者的數(shù)據(jù)，得到對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)的步驟；通過(guò)比較上述對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)和上述特征數(shù)據(jù)，判斷上述被認(rèn)證者和上述登錄者是否是同一人的步驟。
根據(jù)如上所述的發(fā)明，不管認(rèn)證時(shí)的瞳孔是處于縮瞳狀態(tài)還是處于散瞳狀態(tài)，可以將對(duì)應(yīng)于瞳孔張開(kāi)程度的特征數(shù)據(jù)作為對(duì)照對(duì)象而得到，所以在各種情況下都能實(shí)行精度非常高的個(gè)人認(rèn)證。進(jìn)而，通過(guò)利用瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，因?yàn)槟軌蚝?jiǎn)單地檢索或者取得對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)，所以能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行認(rèn)證。


圖1是概念地表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的個(gè)人認(rèn)證方法的圖。
圖2是表示本發(fā)明的各種實(shí)施方式中虹膜認(rèn)證系統(tǒng)的整體構(gòu)成的圖。
圖3是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式中虹膜登錄裝置以及虹膜拍攝裝置的構(gòu)成的圖。
圖4是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式中虹膜認(rèn)證裝置的構(gòu)成的圖。
圖5是表示作為虹膜認(rèn)證裝置的一個(gè)例子的帶有認(rèn)證功能的便攜電話的外觀的圖。
圖6是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式中登錄處理時(shí)的處理的流程圖。
圖7是表示虹膜圖像的拍攝時(shí)照明控制和瞳孔開(kāi)度的變化以及拍攝計(jì)時(shí)的圖。
圖8(a)是表示虹膜區(qū)域的圖，圖8(b)是采用xy坐標(biāo)系表示虹膜區(qū)域的圖，圖8(c)是采用極坐標(biāo)系表示虹膜區(qū)域的圖。
圖9是表示分析帶域的圖。
圖10是表示虹膜編碼的制成的圖。
圖11是各個(gè)虹膜編碼之間的漢明距離的矩陣。
圖12是繪制的各個(gè)虹膜編碼之間的漢明距離的圖。
圖13是本發(fā)明的第1實(shí)施方式中虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)內(nèi)容的一個(gè)例子。
圖14是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式中認(rèn)證時(shí)的處理的流程圖。
圖15是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式中虹膜登錄裝置的構(gòu)成的框圖。
圖16是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式中虹膜認(rèn)證裝置的構(gòu)成的框圖。
圖17是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式中登錄時(shí)的處理的流程圖。
圖18是表示在圖17的流程中步驟SA6的處理的詳細(xì)內(nèi)容的流程圖。
圖19是用于概念地說(shuō)明在圖17的流程中步驟SA6的處理的圖。
圖20是本發(fā)明的第2實(shí)施方式中虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12的數(shù)據(jù)內(nèi)容的一個(gè)例子。
圖21是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式中認(rèn)證時(shí)的處理的流程圖。
圖22是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的變形例中登錄時(shí)的處理的流程圖。
圖23是概念地表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的變形例中認(rèn)證時(shí)的處理的圖。
圖24是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的變形例中認(rèn)證時(shí)的處理的流程圖。
圖25是概念地表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的變形例中認(rèn)證時(shí)的處理的圖。
圖26是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式中登錄時(shí)的處理的流程圖。
圖27是概念地表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式中變換規(guī)則的計(jì)算方法的一個(gè)例子的圖。
圖28是虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的變換規(guī)則的一個(gè)子例。
圖29是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式中認(rèn)證時(shí)的處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的第1形式中，作為利用虹膜圖像的個(gè)人認(rèn)證方法，提供的方法為，在登錄時(shí)，取得有關(guān)被登錄者的虹膜圖像，從取得的虹膜圖像中求出特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，利用求出的特征數(shù)據(jù)以及瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行有關(guān)上述被登錄者的數(shù)據(jù)登錄，在認(rèn)證時(shí)，取得有關(guān)被認(rèn)證者的虹膜圖像，從取得的虹膜圖像中求出特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，參考在上述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中登錄的有關(guān)登錄者的數(shù)據(jù)，利用認(rèn)證時(shí)求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)得到對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)，通過(guò)比較上述對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)和認(rèn)證時(shí)求得的特征數(shù)據(jù)，判斷上述被認(rèn)證者和上述登錄者是否是同一個(gè)人。
在本發(fā)明的第2形式中，提供了下述的第1形式的個(gè)人認(rèn)證方法，即在登錄時(shí)，將特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)同時(shí)和上述被登錄者對(duì)應(yīng)而登錄到上述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中，認(rèn)證時(shí)，從和登錄者對(duì)應(yīng)而登錄到上述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)的特征數(shù)據(jù)中，通過(guò)對(duì)與該特征數(shù)據(jù)同時(shí)登錄的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)和認(rèn)證時(shí)求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，確定上述對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的第3形式中，提供了下述的第2形式的個(gè)人認(rèn)證方法，即在登錄時(shí)，對(duì)于上述被登錄者，至少登錄從縮瞳狀態(tài)、通常狀態(tài)以及散瞳狀態(tài)中的虹膜圖像中分別得到的3個(gè)特征數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的第4形式中，提供了下述的第2形式的個(gè)人認(rèn)證方法，即在登錄時(shí)，取得有關(guān)上述被登錄者的瞳孔開(kāi)度不同的多個(gè)虹膜圖像，從取得的上述多個(gè)虹膜圖像中分別求出特征數(shù)據(jù)，通過(guò)比較求出的多個(gè)特征數(shù)據(jù)，從上述多個(gè)特征數(shù)據(jù)中選擇在上述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中登錄的特征數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的第5形式中，提供了下述的第2形式的個(gè)人認(rèn)證方法，即在認(rèn)證時(shí)，當(dāng)具有求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)與規(guī)定程度相近的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的特征數(shù)據(jù)對(duì)上述登錄者沒(méi)有被登錄時(shí)，中止認(rèn)證處理。
在本發(fā)明的第6形式中，提供了下述的第5形式的個(gè)人認(rèn)證方法，即當(dāng)認(rèn)證處理中止時(shí)，基于在認(rèn)證時(shí)求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)和登錄的特征數(shù)據(jù)相關(guān)的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，推測(cè)虹膜圖像的優(yōu)選的拍攝條件，敦促上述被認(rèn)證者再次取得在推測(cè)的拍攝條件下的虹膜圖像。
在本發(fā)明的第7形式中，提供了下述的第1形式的個(gè)人認(rèn)證方法，即在登錄時(shí)，取得有關(guān)上述被登錄者瞳孔開(kāi)度不同的多個(gè)虹膜圖像，由從取得的上述多個(gè)虹膜圖像中分別求出的多個(gè)特征數(shù)據(jù)以及瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，求出特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的關(guān)系式，將表示此關(guān)系式的參數(shù)和上述被登錄者對(duì)應(yīng)而登錄到上述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中，在認(rèn)證時(shí)，從和登錄者對(duì)應(yīng)而登錄上述數(shù)據(jù)庫(kù)的參數(shù)中得到關(guān)系式，在此關(guān)系式中代入認(rèn)證時(shí)求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，得到上述對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的第8形式中，提供了下述的第7形式的個(gè)人認(rèn)證方法，即在登錄時(shí)，間隔剔除上述參數(shù)并登錄，在認(rèn)證時(shí)，通過(guò)插補(bǔ)來(lái)還原間隔剔除的參數(shù)。
在本發(fā)明的第9形式中，提供了下述的第1形式的個(gè)人認(rèn)證方法，即在登錄時(shí)，取得有關(guān)上述被登錄者瞳孔開(kāi)度不同的多個(gè)虹膜圖像，從由取得的上述多個(gè)虹膜圖像分別求出的多個(gè)特征數(shù)據(jù)中，確定登錄的特征數(shù)據(jù)，同時(shí)，求出用于進(jìn)行從該登錄的特征數(shù)據(jù)向瞳孔開(kāi)度指標(biāo)不同的其它的特征數(shù)據(jù)的變換的變換規(guī)則，將上述登錄特征數(shù)據(jù)以及變換規(guī)則和上述登錄者對(duì)應(yīng)并登錄到上述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中，在認(rèn)證時(shí)，基于在上述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中和登錄者對(duì)應(yīng)登錄的特征數(shù)據(jù)以及變換規(guī)則，利用認(rèn)證時(shí)求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)生成上述對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的第10形式中，提供了上述瞳孔開(kāi)度指標(biāo)是虹膜圖像中瞳孔直徑和虹膜直徑的比的第1形式的個(gè)人認(rèn)證方法。
在本發(fā)明的第11形式中，提供了作為利用虹膜圖像的個(gè)人認(rèn)證方法，具有取得有關(guān)被認(rèn)證者的虹膜圖像的第1步驟，從在上述第1步驟中取得的虹膜圖像中求出特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的第2步驟，參考在已利用瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的數(shù)據(jù)登錄所形成的虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中的登錄的有關(guān)登錄者的數(shù)據(jù)、利用在上述第2步驟中求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)得到對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)的第3步驟，通過(guò)比較在上述第3步驟中得到的對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)和在上述第2步驟中求出的特征數(shù)據(jù)，判斷上述被認(rèn)證者和上述登錄者是否為同一人的第4步驟的方法。
在本發(fā)明的第12形式中，提供了下述的第11形式的個(gè)人認(rèn)證方法，即上述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)是登錄關(guān)于各登錄者的至少1個(gè)虹膜圖像的特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的數(shù)據(jù)庫(kù)，在上述第3步驟中，從和登錄者對(duì)應(yīng)并登錄到上述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)上的至少1個(gè)特征數(shù)據(jù)中，通過(guò)對(duì)比和該特征數(shù)據(jù)同時(shí)登錄的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)和在上述第2步驟中求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，確定上述對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的第13形式中，提供了下述的第11形式的個(gè)人認(rèn)證方法，即上述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)是登錄有關(guān)各登錄者的表示虹膜圖像的特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的關(guān)系式的參數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，在上述第3步驟中，由和登錄者對(duì)應(yīng)并登錄到上述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中的參數(shù)得到關(guān)系式，通過(guò)在此關(guān)系式中代入在上述第2步驟中求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，得到上述對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的第14形式中，提供了下述的第11形式的個(gè)人認(rèn)證方法，即上述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)是登錄關(guān)于各登錄者的虹膜圖像的特征數(shù)據(jù)、和用于進(jìn)行從該特征數(shù)據(jù)向瞳孔開(kāi)度指標(biāo)不同的其它特征數(shù)據(jù)的變換的變換規(guī)則的數(shù)據(jù)庫(kù)，在上述第3步驟中，基于和登錄者對(duì)應(yīng)并登錄到上述數(shù)據(jù)庫(kù)中的特征數(shù)據(jù)以及變換規(guī)則，利用在上述第2步驟中求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，生成上述對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的第15形式中，提供了進(jìn)行用于虹膜認(rèn)證的數(shù)據(jù)登錄的裝置，包括；取得有關(guān)被登錄者的虹膜圖像的機(jī)構(gòu)，從上述虹膜圖像求出特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的機(jī)構(gòu)，利用上述特征數(shù)據(jù)以及瞳孔開(kāi)度指標(biāo)而在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行有關(guān)上述被登錄者的數(shù)據(jù)登錄的機(jī)構(gòu)。
在本發(fā)明的第16形式中，提供了用于利用虹膜圖像以進(jìn)行個(gè)人認(rèn)證的裝置，包括取得有關(guān)被認(rèn)證者的虹膜圖像的機(jī)構(gòu)，從上述虹膜圖像求出特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的機(jī)構(gòu)，利用上述瞳孔開(kāi)度指標(biāo)并參考在完成了已利用瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的數(shù)據(jù)登錄的虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中與登錄者對(duì)應(yīng)登錄的數(shù)據(jù)、取得對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)的機(jī)構(gòu)，通過(guò)比較上述對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)和上述特征數(shù)據(jù)來(lái)判斷上述被登錄者和上述登錄者是否為同一人的機(jī)構(gòu)。
在本發(fā)明的第17形式中，提供了將利用了虹膜圖像的個(gè)人認(rèn)證在計(jì)算機(jī)中執(zhí)行的程序，在計(jì)算機(jī)中執(zhí)行的步驟包括從取得的有關(guān)被認(rèn)證者的虹膜圖像中求出特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的步驟，利用上述瞳孔開(kāi)度指標(biāo)并參考在已利用瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的數(shù)據(jù)登錄所形成的虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中登錄的有關(guān)登錄者的數(shù)據(jù)、得到對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)的步驟，通過(guò)比較上述對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)和上述特征數(shù)據(jù)來(lái)判斷上述被認(rèn)證者和上述登錄者是否為同一人的步驟。
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
(第1實(shí)施方式)圖1是概念地表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的個(gè)人認(rèn)證方法的圖。如圖1所示，在本實(shí)施方式中，在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12中同時(shí)登錄有關(guān)各個(gè)登錄者的多個(gè)虹膜編碼、瞳孔直徑與虹膜直徑的比R(以下，稱為“瞳孔直徑/虹膜直徑比”)。然后，在認(rèn)證時(shí)，通過(guò)從拍攝的虹膜圖像中進(jìn)行特征提取，得到虹膜編碼，同時(shí)，求出瞳孔直徑/虹膜直徑比R。然后，通過(guò)對(duì)比登錄方的比R和認(rèn)證時(shí)的比R，將適當(dāng)?shù)暮缒ぞ幋a作為對(duì)照對(duì)象選擇并進(jìn)行認(rèn)證。
圖2是表示在本實(shí)施方式中認(rèn)證系統(tǒng)的整體構(gòu)成的圖。在圖2中，虹膜認(rèn)證服務(wù)器11擁有存儲(chǔ)多個(gè)登錄者的虹膜圖像的特征數(shù)據(jù)的虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12，并連接在因特網(wǎng)、專用線、公用線路等網(wǎng)絡(luò)13上。另外，虹膜登錄裝置14和虹膜認(rèn)證裝置15也同樣和網(wǎng)絡(luò)13相連。虹膜登錄裝置14將登錄時(shí)生成的虹膜編碼向虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12發(fā)送。虹膜認(rèn)證裝置15通過(guò)比較認(rèn)證時(shí)生成的虹膜編碼和從虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12中取得的登錄時(shí)的虹膜編碼，進(jìn)行個(gè)人認(rèn)證。
另外，也可以在每個(gè)利用的區(qū)域和每個(gè)機(jī)關(guān)中設(shè)置多臺(tái)虹膜認(rèn)證服務(wù)器11，也可以包含多臺(tái)用于分散負(fù)載的鏡像服務(wù)器。另外，虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12也可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接在虹膜認(rèn)證服務(wù)器11上。
圖3是表示圖2的認(rèn)證系統(tǒng)中的虹膜登錄裝置以及虹膜拍攝裝置的構(gòu)成的框圖。如圖3所示，虹膜拍攝裝置16包括對(duì)被登錄者的面部周?chē)M(jìn)行可見(jiàn)光照射的照明31、對(duì)被登錄者能連續(xù)拍攝多個(gè)虹膜圖像的拍攝部32以及控制照明31的發(fā)光強(qiáng)度的照明控制部33。
另外，虹膜登錄裝置14包括取得虹膜圖像的虹膜圖像取得部34、從取得的虹膜圖像中提取特征數(shù)據(jù)(虹膜編碼)的特征提取部35、在取得的虹膜圖像中計(jì)算作為瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的瞳孔直徑/虹膜直徑比的比計(jì)算部36、以及將特征數(shù)據(jù)和瞳孔直徑/虹膜直徑比相對(duì)應(yīng)并向網(wǎng)絡(luò)13發(fā)送的特征發(fā)送部37。這里，虹膜圖像取得部34取得從虹膜拍攝裝置16發(fā)送來(lái)的瞳孔開(kāi)度不同的多個(gè)虹膜圖像。另外，從特征發(fā)送部37向網(wǎng)絡(luò)13發(fā)送的特征數(shù)據(jù)被登錄到虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12中。
其中，在虹膜登錄裝置14和虹膜認(rèn)證服務(wù)器一體化構(gòu)成的情況下，可以代替特征發(fā)送部37而設(shè)置將特征數(shù)據(jù)和瞳孔直徑/虹膜直徑比相對(duì)應(yīng)并在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中登錄的特征記憶部。另外，虹膜登錄裝置14和虹膜拍攝裝置16也可以是一體構(gòu)成，也可以分別構(gòu)成。進(jìn)而，可以在虹膜登錄裝置14中只進(jìn)行虹膜圖像的拍攝并將拍攝的虹膜圖像向虹膜認(rèn)證服務(wù)器11發(fā)送，虹膜編碼的生成可以在虹膜認(rèn)證服務(wù)器11一方進(jìn)行。另外，也可以將虹膜登錄裝置14的全部功能內(nèi)置在個(gè)人認(rèn)證服務(wù)器11中。
圖4是表示在圖2的認(rèn)證系統(tǒng)中虹膜認(rèn)證裝置的構(gòu)成的圖。如圖4所示，虹膜認(rèn)證裝置15包括取得進(jìn)行認(rèn)證的被認(rèn)證者的虹膜圖像的虹膜圖像取得部41、從取得的虹膜圖像中提取特征數(shù)據(jù)的特征提取部42、對(duì)取得的虹膜圖像中的瞳孔直徑/虹膜直徑比進(jìn)行計(jì)算的比計(jì)算部43、借助網(wǎng)絡(luò)13并參考虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12、通過(guò)對(duì)比瞳孔直徑/虹膜直徑比而選擇取得對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)的特征量取得部44、以及通過(guò)比較對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)和取得的特征數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行認(rèn)證的認(rèn)證部45。
還有，在虹膜認(rèn)證裝置15中，只進(jìn)行認(rèn)證用虹膜圖像的拍攝，將拍攝的虹膜圖像向虹膜認(rèn)證服務(wù)器11發(fā)送，虹膜編碼的生成也可以在虹膜認(rèn)證服務(wù)器11中進(jìn)行。另外，也可以是與登錄虹膜編碼的比較在虹膜服務(wù)器11中進(jìn)行且只有認(rèn)證結(jié)果被虹膜認(rèn)證裝置15接收這樣的形式。另外，虹膜認(rèn)證裝置15全部具有圖2中的虹膜認(rèn)證服務(wù)器11、虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12、虹膜登錄裝置14以及虹膜拍攝裝置16的功能，也可以將登錄、虹膜數(shù)據(jù)的保存、認(rèn)證通過(guò)1臺(tái)裝置進(jìn)行。
圖5是表示作為本實(shí)施方式中虹膜認(rèn)證裝置15的一個(gè)例子的帶有認(rèn)證功能的便攜電話的外觀的圖。圖5的帶有認(rèn)證功能的便攜電話20是在便攜電話上添加了虹膜圖像拍攝用的照相機(jī)21和虹膜拍攝用照明22。除了照相機(jī)21以及照明22之外，還有監(jiān)視器23、操作按鈕24、揚(yáng)聲器25、麥克風(fēng)26以及天線27等。照明22是由1個(gè)或者多個(gè)近紅外線LED構(gòu)成。在照相機(jī)21中安裝了可見(jiàn)光截止濾波器，只接收近紅外線成分。監(jiān)視器23顯示拍攝中的虹膜圖像和認(rèn)證結(jié)果。
在本實(shí)施方式中，被認(rèn)證者利用圖5那樣的帶有認(rèn)證功能的便攜電話，不管是在室內(nèi)還是在室外，不管是在白天還是在黑夜，在各種各樣的環(huán)境下進(jìn)行虹膜認(rèn)證。
圖6是表示本實(shí)施方式中登錄時(shí)的處理的流程圖。根據(jù)圖6的流程說(shuō)明本實(shí)施方式中關(guān)于個(gè)人認(rèn)證方法的登錄時(shí)的處理。
首先，被登錄者通過(guò)虹膜拍攝裝置16拍攝瞳孔開(kāi)度不同的多個(gè)虹膜圖像(SA1)。在虹膜拍攝裝置16中，拍攝部32能夠連續(xù)拍攝多個(gè)虹膜圖像，另外通過(guò)照明控制部33能夠控制照明31的發(fā)光強(qiáng)度。這里，照明控制部33在拍攝部32連續(xù)拍攝有關(guān)被登錄者的多個(gè)虹膜圖像的過(guò)程中，在規(guī)定的時(shí)間使拍攝開(kāi)始時(shí)亮燈的照明31關(guān)燈。
圖7是表示在虹膜圖像拍攝時(shí)照明控制和瞳孔開(kāi)度的變化以及拍攝時(shí)間的圖。如圖7所示，在本實(shí)施方式中，是將同樣的發(fā)光強(qiáng)度的照明31在時(shí)刻t關(guān)燈。在時(shí)刻t之前，即照明31同樣地亮燈時(shí)，瞳孔開(kāi)度大致一定。只是由于人的瞳孔即使在一定亮度下也較小且不停地重復(fù)收縮和放大，所以在圖7(b)中瞳孔開(kāi)度也略微地振動(dòng)。
然后，如果照明控制部在時(shí)刻t使照明31關(guān)燈，瞳孔放大直至適應(yīng)亮度，適應(yīng)后又再充分稍微的收縮和放大。在該過(guò)程中，拍攝部32在圖7(b)所示的拍攝時(shí)間內(nèi)連續(xù)拍攝多張(此處為10張)虹膜圖像。作為拍攝時(shí)間，優(yōu)選從關(guān)燈時(shí)刻t之前開(kāi)始至瞳孔完全放大為止之間的數(shù)秒～十幾秒之后之間的時(shí)間。
這樣，通過(guò)改變可見(jiàn)光照明強(qiáng)度，能夠拍攝多張各種瞳孔開(kāi)度的虹膜圖像。另外，這里因?yàn)橹粚⑴臄z開(kāi)始時(shí)亮燈的照明31關(guān)燈即可，所以不特別地需要復(fù)雜的照明控制。另外，通過(guò)從亮到暗這樣的照度變化，能緩和由于照明的刺目給被登錄者造成的痛苦。相反，在控制照明從暗到明變化的情況下，會(huì)造成被登錄者的刺目感，從哪方面來(lái)說(shuō)都不優(yōu)選。
即，作為拍攝用于個(gè)人認(rèn)證的虹膜圖像的裝置，包括對(duì)被登錄者面部周?chē)M(jìn)行可見(jiàn)光照明的照明，控制上述照明的發(fā)光強(qiáng)度的照明控制部、和拍攝上述被登錄者的虹膜圖像的拍攝部。上述照明控制部?jī)?yōu)選在上述拍攝部連續(xù)拍攝有關(guān)上述被登錄者的多個(gè)虹膜圖像的過(guò)程中，將拍攝開(kāi)始時(shí)亮燈的照明在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)關(guān)燈。
由此，在虹膜圖像的拍攝過(guò)程中，因?yàn)閷?duì)照明只進(jìn)行從亮燈狀態(tài)至關(guān)燈狀態(tài)的控制，所以不需要復(fù)雜的照明控制，并能夠極其簡(jiǎn)單地拍攝瞳孔開(kāi)度不同的多個(gè)虹膜圖像。另外，因?yàn)橹皇菑拿髦涟颠@樣的亮度變化，所以刺目不會(huì)對(duì)被登錄者造成過(guò)大的痛苦。
當(dāng)然，代替關(guān)燈，例如在裝有窗戶的室內(nèi)進(jìn)行虹膜圖像的拍攝，在某一時(shí)刻通過(guò)關(guān)閉窗簾等遮擋外部光線，由此可以改變周?chē)牧炼?。另外，可以不是單純地開(kāi)/關(guān)照明，而是使明亮度多層次地變化。
還有，該虹膜拍攝裝置優(yōu)選設(shè)置在外部光線不能進(jìn)入的室內(nèi)。在這樣的場(chǎng)所中，當(dāng)加強(qiáng)照明強(qiáng)度時(shí)，能拍攝到極度縮瞳狀態(tài)的虹膜圖像，同時(shí)，由于關(guān)燈后外部光線不能進(jìn)入，所以能拍攝極度散瞳狀態(tài)的虹膜圖像。進(jìn)而，也能多層次地拍攝在縮瞳狀態(tài)和散瞳狀態(tài)之間的虹膜圖像。
接著，從在步驟SA1中拍攝的多個(gè)虹膜圖像中，分別提取出特征數(shù)據(jù)(SA2)。在虹膜登錄裝置14中，虹膜圖像取得部34取得由虹膜拍攝裝置16拍攝的虹膜圖像，特征提取部35從取得的多個(gè)虹膜圖像中提取特征數(shù)據(jù)。這里，采用了專利文獻(xiàn)2(特表平8-504979號(hào)公報(bào))中記載的手法。專利文獻(xiàn)2的虹膜認(rèn)證手法的概略如下所示。
(1)通過(guò)確定虹膜外緣(虹膜和鞏膜之間的邊界)以及瞳孔外緣(瞳孔和虹膜之間的邊界)，分離出虹膜區(qū)域。
(2)將分離出的虹膜區(qū)域從xy垂直坐標(biāo)系變換為rθ極坐標(biāo)系。
(3)確定分析帶域(將半徑方向以環(huán)狀8等分)。
(4)應(yīng)用多尺度(multiscale)的2-d Gabor濾波器，將Gabor濾波器輸出后的信號(hào)二值化后作為虹膜編碼。
(5)比較預(yù)先登錄的登錄虹膜編碼和認(rèn)證時(shí)的虹膜編碼(排它的OR)，計(jì)算2個(gè)編碼間的漢明距離。
(6)當(dāng)漢明距離比閥值小時(shí)，作為本人就接受，否則就作為他人而放棄。
圖8(a)是表示(1)的虹膜外緣以及瞳孔外緣的位置的圖，圖8(b)是將由虹膜外緣和瞳孔外緣包圍的區(qū)域作為虹膜區(qū)域分離出來(lái)，并xy坐標(biāo)系表示的圖。在此時(shí)刻，虹膜區(qū)域的平行移動(dòng)的影響被吸收。另外圖8(c)是以瞳孔中心為中心用rθ極坐標(biāo)系表示虹膜區(qū)域的圖((2)的變換)。準(zhǔn)確地說(shuō)，實(shí)際的瞳孔外緣和虹膜外緣并非真正的圓。當(dāng)兩者勉強(qiáng)近似為圓時(shí)，雖然瞳孔的中心和虹膜的中心并非同心(偏心)，但通過(guò)將r方向的值在瞳孔外緣設(shè)定為0，在虹膜外緣為1，能將偏心、瞳孔張開(kāi)程度的差以及放大縮小的影響加以吸收。
圖9是表示由(3)確定的8個(gè)環(huán)狀的分析帶域的圖，圖10是表示生成(4)的虹膜編碼的圖，是表示對(duì)決定了圖9的分析帶域之后的亮度信號(hào)(a)應(yīng)用Gabor濾波器(b)并進(jìn)行二值化(c)的樣子。實(shí)際上雖然是2維信號(hào)，但這里為了說(shuō)明的方便用1維表示。(a)是8個(gè)環(huán)之中的1個(gè)環(huán)的角度方向亮度信號(hào)。實(shí)際上使用多尺度的Gabor濾波器，在單尺度的Gabor濾波器中也存在實(shí)部和虛部，(b)、(c)是應(yīng)用某一尺度的Gabor濾波器實(shí)部的結(jié)果。根據(jù)Gabor濾波器輸出的正負(fù)進(jìn)行二值化之后的虹膜編碼(c)中各位的位置，能夠和虹膜圖像上的某一位置相對(duì)應(yīng)。
如此，關(guān)于多個(gè)虹膜圖像，通過(guò)進(jìn)行處理(1)～(6)，對(duì)于虹膜，可以生成吸收了平行移動(dòng)、放大縮小、瞳孔張開(kāi)程度的差異、瞳孔的偏心的影響的虹膜編碼作為特征數(shù)據(jù)。
接著，由取得的多個(gè)虹膜圖像分別計(jì)算瞳孔直徑/虹膜直徑比(SA3)。此處理是由虹膜登錄裝置14的比計(jì)算部36進(jìn)行。這里，以半徑為rp的圓對(duì)瞳孔外緣進(jìn)行擬合、以半徑為ri的圓對(duì)虹膜外緣進(jìn)行擬合，并將瞳孔直徑/虹膜直徑比定義為R＝rp/ri然后，將從瞳孔開(kāi)度不同的多個(gè)虹膜圖像中提取的虹膜編碼分別和瞳孔直徑/虹膜直徑比R相對(duì)應(yīng)。
在本實(shí)施方式中，作為用于表示瞳孔開(kāi)度的“瞳孔開(kāi)度指標(biāo)”，使用瞳孔直徑/虹膜直徑比。其理由如下。作為表示瞳孔的張開(kāi)程度的參數(shù)，也能夠使用例如“瞳孔直徑”本身。只是，此種情況下，需要滿足虹膜通常能以一定的大小(像素?cái)?shù))拍攝這樣的條件。但是，當(dāng)在便攜電話和PDA這樣的便攜設(shè)備中附加虹膜認(rèn)證功能時(shí)，由于拍攝的本人用手拿著已安裝照相機(jī)的便攜設(shè)備進(jìn)行拍攝，所以拍攝時(shí)的照相機(jī)和眼睛位置的距離不能保證穩(wěn)定而容易變動(dòng)。因此，由于在虹膜圖像上虹膜區(qū)域的大小本身發(fā)生變化，所以只用瞳孔直徑不能準(zhǔn)確地表示瞳孔開(kāi)度。與此相對(duì)，如本實(shí)施方式這樣，當(dāng)將瞳孔直徑/虹膜直徑比用作瞳孔開(kāi)度指標(biāo)時(shí)，即使虹膜區(qū)域的大小在圖像上不是一定的，也能夠準(zhǔn)確地表示瞳孔開(kāi)度。
另外，作為其它的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，也可以使用拍攝時(shí)周?chē)拿髁炼取Ｗ鳛橹車(chē)拿髁炼?，能夠利用例如照?單位lx)。由于人的瞳孔會(huì)隨著周?chē)拿髁炼榷湛s或者放大，能夠根據(jù)照度的值表示大致的瞳孔開(kāi)度。用于測(cè)量照度的傳感器位置優(yōu)選在被拍攝者的眼睛位置附近，但當(dāng)設(shè)置困難時(shí)，也可以內(nèi)置在拍攝設(shè)備內(nèi)等、也可以是其它的位置。
接著，選擇最終保存的特征數(shù)據(jù)(SA4)。在本實(shí)施方式中，如圖7所示，對(duì)某一登錄者拍攝10張虹膜圖像，對(duì)該10張虹膜圖像分別求出的虹膜編碼可以全部登錄到虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12中，這里，為了盡量減少在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量，選擇必要的最小限度的虹膜編碼。
虹膜編碼的選擇具體地通過(guò)以下的處理進(jìn)行。首先，以使瞳孔直徑/虹膜直徑比R按升序(或者降序)的方式重排列虹膜編碼，對(duì)虹膜編碼進(jìn)行編號(hào)。接著，作為特征數(shù)據(jù)之間的對(duì)照，計(jì)算不同的虹膜編碼之間的漢明距離。這里的計(jì)算手法和后述認(rèn)證時(shí)的處理中的漢明距離的計(jì)算相同。
在本實(shí)施方式中，因?yàn)榇嬖?0個(gè)虹膜編碼，所以漢明距離是45種(＝10C2)計(jì)算。其結(jié)果是得到如圖11所示的漢明距離的矩陣。如果嚴(yán)密地說(shuō)，因?yàn)楹缒D案不是同樣的收縮，瞳孔直徑/虹膜直徑比的值R越近，虹膜編碼的漢明距離減小，越遠(yuǎn)則漢明距離增大。
然后，關(guān)于各個(gè)虹膜編碼，判斷其和相鄰的2個(gè)虹膜編碼之間的漢明距離是否在規(guī)定的閥值之上，當(dāng)2個(gè)漢明距離都未達(dá)到閥值時(shí)，判斷其虹膜編碼是可以省略的。規(guī)定的閥值例如為0.20。
具體地說(shuō)，在圖11中，如果著眼于虹膜編碼1，和虹膜編碼0之間的漢明距離為0.15，和虹膜編碼2的漢明距離為0.16。即，由于兩個(gè)漢明距離都未達(dá)到閥值即0.20，所以判斷虹膜編碼1可以省略。該判斷基于這樣的思想，即假設(shè)即使認(rèn)證時(shí)的虹膜編碼接近于虹膜編碼1，也可以通過(guò)和虹膜編碼0或者虹膜編碼2進(jìn)行比較而成功認(rèn)證，所以可以省略虹膜編碼1。
然后，在圖11中消去虹膜編碼1的行和列，重復(fù)同樣的操作。如果著眼于虹膜編碼2，由于和虹膜編碼0的漢明距離為0.20且達(dá)到閥值，所以判斷虹膜編碼2不能省略。接著，如果著眼于虹膜編碼3時(shí)，和虹膜編碼2的漢明距離為0.14，和虹膜編碼4的漢明距離為0.13，由于兩者都未達(dá)到閥值，所以判斷虹膜編碼3可以省略。重復(fù)這樣的處理，最終選擇虹膜編碼為0、2、4、6、8的6個(gè)。
如此，參考虹膜編碼之間的漢明距離，通過(guò)確定最終登錄的虹膜編碼，能夠削減虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12的數(shù)據(jù)量。
還有，作為用于選擇在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中保存的特征數(shù)據(jù)的手法，除了利用虹膜編碼的漢明距離以外，也考慮有各種的方法。例如，也可以利用瞳孔直徑/虹膜直徑的比，例如，也可以從瞳孔直徑/虹膜直徑比進(jìn)入0.1～0.3、0.3～0.5、0.5～0.7各范圍的數(shù)據(jù)中分別各選1個(gè)。此外，眼睛的張開(kāi)程度是否足夠大、照相機(jī)是否因眨眼和拍攝對(duì)象的活動(dòng)而動(dòng)彈、焦距值是否對(duì)焦等能夠作為選擇標(biāo)準(zhǔn)使用。
虹膜編碼的選擇能夠根據(jù)以下的方法進(jìn)行。即，當(dāng)認(rèn)為實(shí)際上是對(duì)提取的多個(gè)虹膜編碼之中的任意一個(gè)進(jìn)行登錄時(shí)，能夠從該臨時(shí)登錄編碼和各虹膜編碼的漢明距離作成如圖12所示的圖。在圖12中，縱軸是漢明距離，橫軸是瞳孔直徑/虹膜直徑比，各點(diǎn)和臨時(shí)登錄編碼以外的各個(gè)虹膜編碼相對(duì)應(yīng)。
然后，從圖12的圖中能夠得到滿足應(yīng)當(dāng)允許的FRR(本人拒絕率，例如為1％)的瞳孔直徑/虹膜直徑比的范圍A1。另外，關(guān)于其它的虹膜編碼，進(jìn)行同樣的處理以求出滿足應(yīng)該允許的FRR的瞳孔直徑/虹膜直徑比的范圍。然后，能夠通過(guò)選擇虹膜編碼確定必要最小限度的登錄虹膜編碼，以覆蓋瞳孔直徑/虹膜直徑比的全部取值范圍。
只是，作為進(jìn)行該方法的必要條件，可以舉例為在登錄時(shí)得到的虹膜數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)足夠多。另外，在認(rèn)證時(shí)，存在由于其它的原因(照相機(jī)的焦距偏離、由于眼瞼、睫毛等的遮擋等)帶來(lái)本人放棄的可能性，所以優(yōu)選滿足應(yīng)當(dāng)允許的FRR的瞳孔直徑/虹膜直徑比的范圍相互間一點(diǎn)一點(diǎn)地重疊。
還有，根據(jù)本發(fā)明者等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知，關(guān)于一個(gè)登錄者，如果至少登錄從縮瞳狀態(tài)、通常狀態(tài)以及散瞳狀態(tài)下的虹膜圖像分別得到的3個(gè)特征數(shù)據(jù)，可以很好地認(rèn)證該登錄者。這里，縮瞳狀態(tài)是指瞳孔直徑/虹膜直徑比為0.1～0.3時(shí)，通常狀態(tài)是指瞳孔直徑/虹膜直徑比為0.3～0.5時(shí)，散瞳狀態(tài)是指當(dāng)瞳孔直徑/虹膜直徑比為0.5～0.7時(shí)的情況。
最后，將作為在步驟SA4中選擇的特征數(shù)據(jù)的虹膜編碼和作為瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的瞳孔直徑/虹膜直徑比同時(shí)保存在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12中(SA5)。這里，虹膜登錄裝置14的特征發(fā)送部3借助因特網(wǎng)13向虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12發(fā)送虹膜編碼和瞳孔直徑/虹膜直徑比。
圖13是模式地表示虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12的數(shù)據(jù)內(nèi)容的一個(gè)例子的圖，關(guān)于多個(gè)(M人)登錄者，有總計(jì)N個(gè)虹膜編碼被登錄。如圖13所示，在各個(gè)虹膜編碼中將瞳孔直徑/虹膜直徑比作為附加信息進(jìn)行了添加。
圖14是表示本實(shí)施方式中認(rèn)證時(shí)的處理的流程圖。根據(jù)圖14的流程，對(duì)本實(shí)施方式的虹膜認(rèn)證方法中認(rèn)證時(shí)的處理進(jìn)行說(shuō)明。
首先被認(rèn)證者通過(guò)虹膜認(rèn)證裝置15的虹膜圖像取得部41拍攝虹膜圖像(SB1)。這里，作為虹膜認(rèn)證裝置15，在采用圖5的帶有認(rèn)證功能的便攜電話20那樣的移動(dòng)型的裝置的情況下，可以不管場(chǎng)所/時(shí)間而進(jìn)行認(rèn)證?？梢栽诎滋斓奈萃馀臄z縮瞳狀態(tài)的虹膜圖像，可以在夜晚或照明較暗的場(chǎng)所拍攝散瞳狀態(tài)的虹膜圖像。
接著，特征提取部42從拍攝的虹膜圖像中作為特征數(shù)據(jù)提取虹膜編碼(SB2)，同時(shí)，比計(jì)算部43從拍攝的虹膜圖像中作為瞳孔開(kāi)度指標(biāo)計(jì)算瞳孔直徑/虹膜直徑比(SB3)。由于步驟SB2、SB3的處理和登錄時(shí)的步驟SA2、SA3相同，所以在這里省略其說(shuō)明。
接著，特征數(shù)據(jù)取得部44從虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12中通過(guò)對(duì)比瞳孔直徑/虹膜直徑比，選擇成為對(duì)照對(duì)象的虹膜編碼(SB4)。這里，選擇和認(rèn)證時(shí)的瞳孔直徑/虹膜直徑比的值相近的瞳孔直徑/虹膜直徑比同時(shí)登錄的虹膜編碼。
例如，如圖1所示，當(dāng)認(rèn)證時(shí)的虹膜圖像的瞳孔直徑/虹膜直徑比R為0.41時(shí)，從虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12中將比R接近0.41的虹膜編碼作為對(duì)照對(duì)象而取得。圖1是說(shuō)明不報(bào)告自己的ID的1對(duì)N認(rèn)證的圖。1對(duì)N認(rèn)證的情況如圖1所示，關(guān)于在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12中登錄的全部登錄者，分別逐個(gè)取得比R和0.41最接近的虹膜編碼。另一方面，當(dāng)是報(bào)告自己ID的1對(duì)1認(rèn)證的情況時(shí)，關(guān)于和報(bào)告的ID相當(dāng)?shù)牡卿浾撸〉帽萊最接近0.41的1個(gè)虹膜編碼。
然后，由認(rèn)證部45對(duì)由特征提取部42提取的虹膜編碼和由特征數(shù)據(jù)取得部44取得的虹膜編碼進(jìn)行比較，由此進(jìn)行認(rèn)證(SB5)。這里，和專利文獻(xiàn)2的方法同樣地，為了補(bǔ)償對(duì)象人物面部的傾斜和眼球轉(zhuǎn)動(dòng)的影響，在進(jìn)行虹膜編碼相對(duì)移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行比較。編碼比較時(shí)的相對(duì)移動(dòng)是通過(guò)下述方式實(shí)行的，即以將圖10(c)所示的虹膜編碼卷成圓筒的方式，使其相互關(guān)聯(lián)向角度方向移動(dòng)虹膜編碼，同時(shí)反復(fù)進(jìn)行比較處理。然后，將漢明距離為最小的移動(dòng)時(shí)的漢明距離作為最終的漢明距離而輸出。認(rèn)證是通過(guò)此最終的漢明距離是否在閥值以上而進(jìn)行的，當(dāng)在閥值以上時(shí)，判斷被認(rèn)證者為他人，另一方面，當(dāng)未達(dá)到閥值時(shí)，確定被認(rèn)證者為本人。
還有，這里對(duì)虹膜認(rèn)證裝置15中進(jìn)行至認(rèn)證的例子進(jìn)行了說(shuō)明，代替此，也可以是在作為自己攜帶的終端的認(rèn)證裝置中實(shí)行至特征提取以及比計(jì)算的處理(SB1～SB3)，將提取的特征數(shù)據(jù)以及瞳孔直徑/虹膜直徑比的值向虹膜認(rèn)證服務(wù)器11發(fā)送，在虹膜認(rèn)證服務(wù)器11中，進(jìn)行特征數(shù)據(jù)取得以及認(rèn)證(SB4、SB5)。
根據(jù)如上所述的本實(shí)施方式，在登錄時(shí)，對(duì)于登錄者取得瞳孔開(kāi)度不同的多個(gè)虹膜圖像，從這些多個(gè)虹膜圖像中提取多個(gè)虹膜編碼，并和瞳孔直徑/虹膜直徑比對(duì)應(yīng)登錄，在認(rèn)證時(shí)，從登錄的多個(gè)虹膜編碼中對(duì)比瞳孔直徑/虹膜直徑比，選擇對(duì)照對(duì)象的虹膜編碼。即，由于將從在認(rèn)證時(shí)拍攝的虹膜圖像和瞳孔開(kāi)度相同的虹膜圖像中提取的虹膜編碼作為對(duì)照對(duì)象選擇，所以認(rèn)證時(shí)的瞳孔不管是縮瞳狀態(tài)還是散瞳狀態(tài)，都能實(shí)行控制本人拒絕率的個(gè)人認(rèn)證。
另外，利用瞳孔直徑/虹膜直徑比壓縮對(duì)照對(duì)象的虹膜編碼，所以和單純地只是登錄瞳孔直徑/虹膜直徑比不同的多個(gè)虹膜編碼并在認(rèn)證時(shí)選擇漢明距離最小的虹膜編碼的情況相比，能大幅度地縮短比較時(shí)間。
(第1實(shí)施方式的變形例)在上述的第1實(shí)施方式中，在登錄時(shí)，關(guān)于被登錄者，取得瞳孔開(kāi)度不同的多個(gè)虹膜圖像，將從這些多個(gè)虹膜圖像中分別得到的多個(gè)特征數(shù)據(jù)登錄到虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中。此處，對(duì)此變形例進(jìn)行說(shuō)明。
圖22是表示本變形例中登錄時(shí)的處理的流程圖。根據(jù)圖22的流程，對(duì)本變形例的個(gè)人認(rèn)證方法中登錄時(shí)的處理進(jìn)行說(shuō)明。
首先，被登錄者拍攝虹膜圖像(SA1’)。和第1實(shí)施方式的不同之處在于，并非一定要拍攝多個(gè)圖像和沒(méi)有必要采用虹膜拍攝裝置16那樣的能控制可見(jiàn)光照明強(qiáng)度的裝置。這里，假設(shè)使用如圖5所示的攜帶型設(shè)備進(jìn)行登錄的情況。
接著，從在步驟SA1’中拍攝的虹膜圖像中，提取作為特征數(shù)據(jù)的虹膜編碼(SA2’)。另外，從取得的虹膜圖像中計(jì)算瞳孔直徑/虹膜直徑比(SA3’)。因?yàn)閺暮缒D像提取虹膜編碼的方法和從虹膜圖像中計(jì)算瞳孔直徑/虹膜直徑比的方法和第1實(shí)施方式相同，所以省略其說(shuō)明。
最后，將作為特征數(shù)據(jù)的虹膜編碼和作為瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的瞳孔直徑/虹膜直徑比同時(shí)保存在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12中(SA4’)。
此時(shí)，關(guān)于同一認(rèn)證者，虹膜登錄裝置14或者虹膜認(rèn)證服務(wù)器11可以檢查虹膜編碼是否已經(jīng)登錄。例如，在虹膜編碼已經(jīng)登錄的情況下，將登錄完畢的虹膜編碼和新的虹膜編碼的瞳孔直徑/虹膜直徑比之間相比較，當(dāng)瞳孔直徑/虹膜直徑比的值相近時(shí)，不保存新的虹膜編碼。這是因?yàn)榧词褂卸鄠€(gè)具有相似的瞳孔直徑/虹膜直徑比的登錄虹膜編碼，對(duì)認(rèn)證性能的提高沒(méi)有那么大的貢獻(xiàn)，只是白白增加了虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)的容量。是否近似瞳孔直徑/虹膜直徑比的值的判斷可以利用規(guī)定的閥值而進(jìn)行。
被登錄者可以連續(xù)地或者間隔一定時(shí)間地多次進(jìn)行步驟SA1’～SA4’的登錄處理。此時(shí)，通過(guò)在周?chē)髁炼炔煌沫h(huán)境下進(jìn)行登錄處理，因?yàn)槟軌蛉〉猛组_(kāi)度不同的虹膜圖像，所以能夠登錄瞳孔直徑/虹膜直徑比的值不同的多個(gè)虹膜編碼。
另一方面，變形例的認(rèn)證時(shí)的處理和第1實(shí)施方式相同，這里根據(jù)圖14的流程進(jìn)行說(shuō)明。
步驟SB1～SB3的處理由于和第1實(shí)施方式相同，所以省略其說(shuō)明。
接著，特征數(shù)據(jù)取得部44從虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12中對(duì)比瞳孔直徑/虹膜直徑比，由此特定成為對(duì)照對(duì)象的虹膜編碼(SB4)。這里，選擇和認(rèn)證時(shí)的瞳孔直徑/虹膜直徑比的值相近的瞳孔直徑/虹膜直徑比同時(shí)登錄的虹膜編碼。
例如，如圖23所示，當(dāng)認(rèn)證時(shí)的虹膜圖像中瞳孔直徑/虹膜直徑比R為0.25時(shí)，從虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12中，將比R和0.25相近的虹膜編碼作為對(duì)照對(duì)象而取得。圖23表示不報(bào)告自己ID的1對(duì)N的認(rèn)證。1對(duì)N認(rèn)證的情況如圖23所示，關(guān)于在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12中登錄的全部的登錄者，分別逐個(gè)取得比R和0.25最接近的虹膜編碼。另一方面，當(dāng)是報(bào)告自己ID的1對(duì)1認(rèn)證的情況時(shí)，關(guān)于和報(bào)告ID相當(dāng)?shù)牡卿浾?，取得比R最接近0.25的1個(gè)虹膜編碼。
然后，由認(rèn)證部45對(duì)由特征提取部42提取的虹膜編碼和由特征數(shù)據(jù)取得部44取得的虹膜編碼進(jìn)行比較，由此進(jìn)行認(rèn)證(SB5)。由于步驟SB5的處理和第1實(shí)施方式相同，所以省略說(shuō)明。
在變形例中，登錄時(shí)，通過(guò)對(duì)登錄的虹膜編碼賦予瞳孔直徑/虹膜直徑比，能夠在認(rèn)證時(shí)將瞳孔直徑/虹膜直徑比最接近的虹膜編碼作為對(duì)照對(duì)象而進(jìn)行特定。由此，能進(jìn)行比本人拒絕率更小的認(rèn)證。只是在變形例中，如第1實(shí)施方式那樣，在登錄時(shí)，不拍攝改變明亮度且瞳孔開(kāi)度不同的多個(gè)虹膜圖像。因此，如圖23所示，存在登錄的虹膜編碼的瞳孔直徑/虹膜直徑比沒(méi)有具有很密的間隔的情況。因此，和第1實(shí)施方式相比，存在本人拒絕率增加的可能性。
另外，由于1對(duì)1認(rèn)證的情況不使本人拒絕率增加，所以也能夠進(jìn)行如圖24所示的認(rèn)證處理。步驟SB1～SB3的處理由于和第1實(shí)施方式相同，所以省略其說(shuō)明。
接著，特征數(shù)據(jù)取得部44通過(guò)從虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12中對(duì)比瞳孔直徑/虹膜直徑比，搜索成為對(duì)照對(duì)象的虹膜編碼(SB8)。這里，對(duì)和以規(guī)定程度近似于認(rèn)證時(shí)的瞳孔直徑/虹膜直徑比的瞳孔直徑/虹膜直徑比同時(shí)登錄的虹膜編碼進(jìn)行搜索。
例如，如圖25所示，當(dāng)認(rèn)證時(shí)的虹膜圖像中瞳孔直徑/虹膜直徑比R為0.25時(shí)，從虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12中將比R與0.25相比位于規(guī)定范圍(在這里例如為±0.15)內(nèi)的虹膜編碼作為對(duì)照對(duì)象而進(jìn)行搜索。圖25表示報(bào)告自己ID的1對(duì)1的認(rèn)證。如果報(bào)告的ID＝i，在登錄者i的虹膜編碼中搜索比R在0.25±0.15的范圍內(nèi)且與0.25最接近的虹膜編碼。
檢查該虹膜編碼是否存在(SB9)。當(dāng)存在時(shí)(YES)，將該虹膜編碼作為對(duì)照對(duì)象進(jìn)行認(rèn)證(SB10)。步驟SB10的處理和第1實(shí)施方式中的步驟SB5相同，所以省略其說(shuō)明。另一方面，當(dāng)該虹膜編碼不存在時(shí)(No)，中止認(rèn)證處理(SB11)。在圖25的例子中，由于不存在該虹膜編碼，所以進(jìn)入步驟SB11。
這里，在步驟SB11中，不只是單純地中止認(rèn)證處理，對(duì)于被認(rèn)證者，也能夠進(jìn)行用于降低本人拒絕率的建議。即，基于認(rèn)證時(shí)的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)和關(guān)于登錄的特征數(shù)據(jù)的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，推測(cè)虹膜圖像的優(yōu)選拍攝條件，敦促被認(rèn)證者再次取得推測(cè)的拍攝條件下的虹膜圖像。這里的虹膜圖像的再次取得可以是為了再次認(rèn)證，也可以是為了新的特征數(shù)據(jù)的登錄。由此，降低本人拒絕率，同時(shí)也提高使用者的便利性。建議的提示例如可以通過(guò)圖5的便攜電話20的監(jiān)視器23進(jìn)行。
例如在圖25的情況下，對(duì)于登錄者i，由于登錄虹膜編碼的瞳孔直徑/虹膜直徑比的最小值為0.43，認(rèn)證時(shí)的瞳孔直徑/虹膜直徑比為0.25，所以下次認(rèn)證時(shí)，敦促在更黑暗的場(chǎng)所中進(jìn)行拍攝，以使瞳孔直徑/虹膜直徑比大于0.25?；蛘?，為了今后的認(rèn)證，可以敦促在明亮場(chǎng)所的登錄，以能夠登錄瞳孔直徑/虹膜直徑比小于0.43的虹膜編碼。
(第2實(shí)施方式)在本發(fā)明的第2實(shí)施方式中，在登錄時(shí)，求出特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的關(guān)系式，并登錄用于表示此關(guān)系式的參數(shù)。然后，在認(rèn)證時(shí)，在由登錄的參數(shù)表示的關(guān)系式中，代入提取的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，得到對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)。
本實(shí)施方式的個(gè)人認(rèn)證方法例如是在圖2的認(rèn)證系統(tǒng)中得到實(shí)現(xiàn)。圖15是表示本實(shí)施方式的虹膜登錄裝置14A的構(gòu)成的框圖，和圖3公用的構(gòu)成要素采用相同于圖3的符號(hào)。關(guān)系式計(jì)算部38計(jì)算特征數(shù)據(jù)和作為瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的瞳孔直徑/虹膜直徑比的關(guān)系式，求出表示此關(guān)系式的參數(shù)。特征發(fā)送部37將由關(guān)系式計(jì)算部38求出的參數(shù)向虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12發(fā)送。
圖16是表示本實(shí)施方式的虹膜認(rèn)證裝置15A的構(gòu)成的框圖，和圖4公用的構(gòu)成要素采用相同于圖4的符號(hào)。特征數(shù)據(jù)計(jì)算部46將認(rèn)證時(shí)的瞳孔直徑/虹膜直徑比代入到由虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12中登錄的參數(shù)所表示的關(guān)系式中，由此取得對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)。
圖17是表示本實(shí)施方式中登錄時(shí)的處理的流程圖。根據(jù)圖17的流程，說(shuō)明本實(shí)施方式的個(gè)人認(rèn)證方法中的登錄時(shí)的處理。
步驟SA1～SA3的處理和第1實(shí)施方式相同。即，通過(guò)虹膜拍攝裝置16對(duì)被登錄者拍攝瞳孔開(kāi)度不同的多個(gè)虹膜圖像(SA1)，由虹膜登錄裝置14A的特征提取部35從多個(gè)虹膜圖像中分別提取作為特征數(shù)據(jù)的虹膜編碼(SA2)，由虹膜登錄裝置14A的比計(jì)算部36從多個(gè)虹膜圖像中分別計(jì)算瞳孔直徑/虹膜直徑比(SA3)。只是在步驟SA2中，關(guān)于各虹膜圖像，在保存虹膜編碼的同時(shí)，還對(duì)在如圖10(b)所示的極坐標(biāo)表示的圖像中使用了Gabor濾波器之后的信號(hào)進(jìn)行保存。
接著，由虹膜登錄裝置14A的關(guān)系式計(jì)算部38計(jì)算各維的瞳孔直徑/虹膜直徑比和特征數(shù)據(jù)之間的關(guān)系式(SA6)。圖18是表示步驟SA6的處理的詳細(xì)情況的流程圖。
首先，關(guān)于在步驟SA2中生成的多個(gè)(K個(gè))虹膜編碼，當(dāng)以第i個(gè)編碼為基準(zhǔn)時(shí)，計(jì)算第i個(gè)編碼和第j個(gè)(i≠j)編碼之間的漢明距離(SA61)。編碼之間的漢明距離的計(jì)算方法和第1實(shí)施方式中說(shuō)明的方法相同。另外此時(shí)，保存漢明距離，同時(shí)對(duì)計(jì)算其漢明距離時(shí)的移動(dòng)量(旋轉(zhuǎn)角θj)進(jìn)行保存(SA62)。
然后，將在步驟SA62中保存的由Gabor濾波器的輸出信號(hào)分別只旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)角θj(SA62)。最后，觀察各輸出信號(hào)中同一位置的值，用多項(xiàng)式中(D次式)對(duì)瞳孔直徑/虹膜直徑比的值和輸出信號(hào)值的關(guān)系進(jìn)行匹配(SA64)。
圖19是用于概念地說(shuō)明步驟SA6的處理的圖。在同一圖中，(a)是在步驟SA1中拍攝的瞳孔開(kāi)度不同的多個(gè)虹膜圖像，用虹膜外緣和瞳孔外緣的雙層圓簡(jiǎn)化虹膜區(qū)域而表示。另外，將在步驟SA3中計(jì)算的瞳孔直徑/虹膜直徑比R的值同時(shí)表示。圖19(b)是使在步驟SA2中記憶的Gabor濾波器的輸出只以與步驟SA61中計(jì)算的漢明距離相對(duì)應(yīng)的移動(dòng)量部分進(jìn)行移動(dòng)，圖19(c)是表示將圖19(b)中的Gabor濾波器的輸出中位于坐標(biāo)(i，j)的值繪制在以瞳孔直徑/虹膜直徑比為橫軸的圖中并用D次式匹配的結(jié)果的圖。
還有，在圖19(c)中表示在某一坐標(biāo)中實(shí)部(或者虛部)的Gabor濾波器的輸出，但實(shí)際上此處理是分別關(guān)于求出特征數(shù)據(jù)的全部坐標(biāo)、關(guān)于實(shí)部以及虛部、關(guān)于Gabor濾波器的分析頻率而進(jìn)行的。例如，在極坐標(biāo)圖像中，在半徑方向上使用S點(diǎn)、在角度方向上使用T點(diǎn)、使用F種頻率的Gabor濾波器時(shí)，生成Z個(gè)這樣的D次式。
Z＝S×T×F×2乘以2的是要和實(shí)部與虛部對(duì)應(yīng)。
關(guān)于因次數(shù)D，當(dāng)較小地設(shè)定時(shí)，雖然削減了虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12的數(shù)據(jù)量，但匹配精度下降。相反，當(dāng)較大地設(shè)定時(shí)，雖然增大了虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12的記憶容量，但匹配的精度提高。在本實(shí)施方式中，作為因次數(shù)D，使用了“3”。當(dāng)D＝3時(shí)，關(guān)系式為Y＝aX3+bX2+cX+d這里，X為瞳孔直徑/虹膜直徑比，Y為極坐標(biāo)的某一位置上的Gabor濾波器的輸出，a、b、c、d為系數(shù)。
選擇D＝3的理由如下。當(dāng)在屋內(nèi)使用虹膜認(rèn)證時(shí)，虹膜圖案的變化作為同樣伸縮的橡膠板而可以相近似。能用橡膠板相近似是指即使瞳孔直徑/虹膜直徑比變化，Gabor濾波器輸出的符號(hào)也不變化的意思。如果符號(hào)不變化，在虹膜編碼的位不變化。即，在與登錄虹膜編碼的瞳孔直徑/虹膜直徑比相近的范圍內(nèi)，Y可以以X的相對(duì)低次(D＝1或者2)的式子表示。另一方面，在偏離登錄虹膜編碼的瞳孔直徑/虹膜直徑比的極端的縮瞳時(shí)和散瞳時(shí)，虹膜編碼的位翻轉(zhuǎn)，Gabor濾波器的輸出符號(hào)變化。為了表示這樣的關(guān)系，需要更高次的式子，但如果因次高，則用于保存系數(shù)的記憶容量增大。由此，在本實(shí)施方式中選擇了D＝3。當(dāng)然，即使記憶容量增大，但在精度優(yōu)先的使用場(chǎng)合下，D的值也可以設(shè)定為比3大。
將如此計(jì)算出的關(guān)系式的系數(shù)作為參數(shù)保存在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12中(SA7)。圖20是虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12的數(shù)據(jù)內(nèi)容的一個(gè)例子，保存有關(guān)系式的系數(shù)a、b、c、d。各系數(shù)的第1個(gè)下標(biāo)與特征數(shù)據(jù)的編號(hào)對(duì)應(yīng)，第2個(gè)下標(biāo)和因次數(shù)對(duì)應(yīng)。
還有，這里，是對(duì)通過(guò)將瞳孔直徑/虹膜直徑比和Gabor濾波器輸出的關(guān)系式進(jìn)行多項(xiàng)式匹配而表示的方法進(jìn)行了說(shuō)明，除此以外，例如也可以通過(guò)余弦變換等的正交基底來(lái)表示。
這里，說(shuō)到了用于記憶特征數(shù)據(jù)的記憶容量。在專利文獻(xiàn)2的方法中，特征數(shù)據(jù)以2048次方的二值信息表示，1個(gè)特征數(shù)據(jù)需要2048位(＝256字節(jié))的容量。對(duì)此在本實(shí)施方式的情況下，用3次式表示各次方，如果以單精度浮點(diǎn)小數(shù)(float；4字節(jié))表示各系數(shù)的話，1個(gè)特征數(shù)據(jù)的容量為2048×4×4＝32768(字節(jié))需要專利文獻(xiàn)2的128倍的容量。
另外，當(dāng)想要削減虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)的容量時(shí)，也可以間隔剔除各參數(shù)而進(jìn)行登錄。在2維的極坐標(biāo)中，在角度方向以及半徑方向上應(yīng)用2-D Gabor濾波器的情況下，其卷積后的輸出值是在角度方向以及半徑方向的空間較近位置有相關(guān)。從圖10(b)中也可以看出，從局部看時(shí)值是連續(xù)的，所以在角度方向的較近位置有相關(guān)。由此，由Gabor濾波器的輸出值得到的D次式的各系數(shù)值也有相關(guān)，在角度方向和半徑方向上每隔數(shù)點(diǎn)登錄系數(shù)。假設(shè)，當(dāng)在角度方向和半徑方向上每隔1點(diǎn)登錄系數(shù)時(shí)，能夠?qū)⑸鲜隼又械?28倍的容量增加抑制在128/2/2＝32倍。另外，認(rèn)證時(shí)，通過(guò)從周?chē)南禂?shù)值進(jìn)行插補(bǔ)，能夠計(jì)算系數(shù)值。
圖21是表示本實(shí)施方式中認(rèn)證時(shí)的處理的流程圖。根據(jù)圖21的流程，對(duì)本實(shí)施方式的個(gè)人認(rèn)證方法中認(rèn)證時(shí)的處理進(jìn)行說(shuō)明。
步驟SB1～SB3的處理與第1實(shí)施方式相同。即，首先被認(rèn)證者通過(guò)虹膜認(rèn)證裝置15A的虹膜圖像取得部41拍攝虹膜圖像(SB1)。接著，特征提取部42從拍攝的虹膜圖像中提取虹膜編碼作為特征數(shù)據(jù)(SB2)，同時(shí)，比計(jì)算部43從拍攝的虹膜圖像中計(jì)算瞳孔直徑/虹膜直徑比作為瞳孔開(kāi)度指標(biāo)(SB3)。
接著，特征數(shù)據(jù)計(jì)算部46從在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12中登錄的參數(shù)得到關(guān)系式，在此關(guān)系式中代入由比計(jì)算部43計(jì)算的瞳孔直徑/虹膜直徑比，計(jì)算對(duì)照對(duì)象的虹膜數(shù)據(jù)(SB6)。例如，當(dāng)從認(rèn)證時(shí)的虹膜圖像提取的瞳孔直徑/虹膜直徑比為0.41時(shí)，在由圖20所示的虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的參數(shù)生成的D次式中，作為瞳孔直徑/虹膜直徑比而代入0.41，計(jì)算輸出值。然后，將此輸出值二值化。有關(guān)全因次地進(jìn)行該處理，生成2值的虹膜編碼。
此時(shí)，在1對(duì)N認(rèn)證的情況下，關(guān)于在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)12中登錄的全部登錄者，分別取得虹膜編碼。另一方面，在報(bào)告自己ID的1對(duì)1認(rèn)證的情況下，關(guān)于與報(bào)告的ID相對(duì)應(yīng)的登錄者，通過(guò)在由登錄的參數(shù)生成的D次式中代入瞳孔直徑/虹膜直徑比，取得1個(gè)虹膜編碼。
然后，由認(rèn)證部45對(duì)由特征提取部42提取的虹膜編碼和由特征數(shù)據(jù)計(jì)算部46求出的虹膜編碼進(jìn)行比較，由此進(jìn)行認(rèn)證(SB7)。這里的處理和第1實(shí)施方式中的步驟SB5相同，所以省略其說(shuō)明。
通過(guò)如上所示的本實(shí)施方式，在登錄時(shí)，對(duì)于登錄者，取得瞳孔開(kāi)度不同的多個(gè)虹膜圖像，對(duì)從這些虹膜圖像中計(jì)算生成特征數(shù)據(jù)的D次式的參數(shù)并進(jìn)行登錄，在認(rèn)證時(shí)，將認(rèn)證時(shí)的瞳孔直徑/虹膜直徑比代入由登錄的參數(shù)計(jì)算的D次式中，確定對(duì)照對(duì)象的虹膜編碼。即，生成與認(rèn)證時(shí)拍攝的虹膜圖像的瞳孔開(kāi)度相對(duì)應(yīng)的虹膜編碼并作為對(duì)照對(duì)象，所以認(rèn)證時(shí)的瞳孔不管是縮瞳狀態(tài)還是散瞳狀態(tài)，都能實(shí)行使本人拒絕率得到抑制的個(gè)人認(rèn)證。
再有，在專利文獻(xiàn)3中，并非是如同專利文獻(xiàn)2那樣使用極坐標(biāo)表示來(lái)吸收登錄時(shí)和認(rèn)證時(shí)的瞳孔直徑的差，而是通過(guò)準(zhǔn)備瞳孔直徑不同的多個(gè)登錄圖像，來(lái)吸收登錄時(shí)和認(rèn)證時(shí)的瞳孔直徑的差。由此，如果想要提高認(rèn)證精度，需要瞳孔直徑略微不同的多個(gè)瞳孔圖像或者特征數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)容量的增大。這是因?yàn)楫?dāng)瞳孔直徑只有少許差異時(shí)，可以得到不同的特征數(shù)據(jù)。另外，由于認(rèn)證時(shí)需要和多個(gè)虹膜圖像進(jìn)行對(duì)照，所以存在認(rèn)證時(shí)間大幅度增加的問(wèn)題。還有，在1對(duì)N認(rèn)證的情況下，登錄有關(guān)多個(gè)登錄者的多個(gè)特征數(shù)據(jù)，而且，由于在認(rèn)證時(shí)必須對(duì)照所有這些數(shù)據(jù)，所以問(wèn)題變得更加嚴(yán)重。
對(duì)此，在上述的各實(shí)施方式中，將多個(gè)虹膜編碼與瞳孔直徑/虹膜直徑比對(duì)應(yīng)登錄，在認(rèn)證時(shí)對(duì)比瞳孔直徑/虹膜直徑比來(lái)選擇對(duì)照對(duì)象的虹膜編碼，或者登錄生成特征數(shù)據(jù)的D次式的參數(shù)，在認(rèn)證時(shí)將認(rèn)證時(shí)的瞳孔直徑/虹膜直徑比代入由登錄的參數(shù)計(jì)算的D次式中，來(lái)確定對(duì)照對(duì)象的虹膜編碼，所以不會(huì)造成虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)的容量和認(rèn)證時(shí)間的增加，因此，和專利文獻(xiàn)3相比，可以說(shuō)更加提高了實(shí)用性。
再有，當(dāng)在屋外認(rèn)證時(shí)，不只是虹膜圖案的變化，外部光的映現(xiàn)也成為阻礙認(rèn)證的要因，關(guān)于該映現(xiàn)，可以和例如根據(jù)本發(fā)明人等的特愿2002-28446號(hào)對(duì)應(yīng)。
(第3實(shí)施方式)在本發(fā)明的第3實(shí)施方式中，登錄時(shí)，將附有瞳孔直徑/虹膜直徑比的虹膜編碼和從該登錄的虹膜編碼向瞳孔直徑/虹膜直徑比不同的其它虹膜編碼的變換規(guī)則同時(shí)登錄在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中。然后，認(rèn)證時(shí)，利用求得的瞳孔直徑/虹膜直徑比，基于在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中登錄的虹膜編碼以及變換規(guī)則，生成對(duì)照對(duì)象的虹膜編碼。
圖26是表示本實(shí)施方式中登錄時(shí)的處理的流程圖。根據(jù)圖26的流程，對(duì)本實(shí)施方式的個(gè)人認(rèn)證方法中的登錄時(shí)的處理進(jìn)行說(shuō)明。
首先，被登錄者拍攝瞳孔開(kāi)度不同的多個(gè)虹膜圖像(SA1)。然后，從在步驟SA1中拍攝的多個(gè)虹膜圖像中分別提取特征數(shù)據(jù)(SA2)，同時(shí)，分別計(jì)算瞳孔直徑/虹膜直徑比(SA3)。由于這些處理和第1實(shí)施方式相同，所以省略其說(shuō)明。
接著，至少特定1個(gè)在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中登錄的特征數(shù)據(jù)(SA8)。將特定的特征數(shù)據(jù)保存在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中(SA9)。這里，將具有最平均的瞳孔直徑/虹膜直徑比的特征數(shù)據(jù)作為登錄特征數(shù)據(jù)而進(jìn)行選擇。其原因是因?yàn)樵O(shè)想在認(rèn)證時(shí)，輸入具有平均的瞳孔直徑/虹膜直徑比的虹膜圖像的概率可能最高。例如，求出取得的多個(gè)虹膜圖像的瞳孔直徑/虹膜直徑比之中的最大值和最小值，選擇具有和其平均值((最大值+最小值)/2)最接近的瞳孔直徑/虹膜直徑比的特征數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)卿浀暮缒?shù)據(jù)的瞳孔直徑/虹膜直徑比和認(rèn)證時(shí)的瞳孔直徑/虹膜直徑比接近時(shí)，即使不變換登錄的虹膜數(shù)據(jù)，也可以進(jìn)了抑制了本人拒絕率的認(rèn)證。
另外，可以具有在被登錄者最頻繁地進(jìn)行認(rèn)證動(dòng)作的情況下而拍攝的虹膜圖像的瞳孔直徑/虹膜直徑比的特征數(shù)據(jù)，作為登錄特征數(shù)據(jù)而進(jìn)行選擇。例如，關(guān)于在室內(nèi)頻繁地進(jìn)行認(rèn)證的人物，選擇具有在室內(nèi)的明亮度下的瞳孔直徑/虹膜直徑比的特征數(shù)據(jù)，關(guān)于在屋外頻繁地進(jìn)行認(rèn)證的人物，選擇具有在屋外的明亮度下的瞳孔直徑/虹膜直徑比的特征數(shù)據(jù)。
接著，計(jì)算出從在步驟SA9保存的登錄特征數(shù)據(jù)向具有其它的瞳孔直徑/虹膜直徑比的特征數(shù)據(jù)的變換規(guī)則(SA10)。當(dāng)瞳孔直徑變化時(shí)，嚴(yán)密地說(shuō)，虹膜圖案在圓周方向上進(jìn)行不同的收縮。另一方面，從圖23可以看出，即使瞳孔直徑多少有些變化，漢明距離的變化較少，所以當(dāng)?shù)卿洉r(shí)和認(rèn)證時(shí)的瞳孔直徑/虹膜直徑比的差小時(shí)，認(rèn)證是可能的。這里，計(jì)算瞳孔直徑/虹膜直徑比的差為一定大的程度時(shí)的、特征數(shù)據(jù)的變換規(guī)則。
這里，將登錄特征數(shù)據(jù)的瞳孔直徑/虹膜直徑比設(shè)為R0，計(jì)算出變換規(guī)則的對(duì)象的特征數(shù)據(jù)的瞳孔直徑/虹膜直徑比設(shè)為R1。如圖27所示，求出瞳孔直徑/虹膜直徑比R0的虹膜編碼的一部分位群和瞳孔直徑/虹膜直徑比R1的虹膜編碼的一部分位群對(duì)應(yīng)的位置，通過(guò)兩位群之間的移動(dòng)量(位移動(dòng)量)表示變換規(guī)則?；旧鲜?個(gè)編碼的瞳孔直徑/虹膜直徑比的差越大，該位移動(dòng)量的值越大。在圖27的例子中，變換規(guī)則被表示成“第6～10位為-3位移動(dòng)”“第19～25位為-3位移動(dòng)”。
然后，將算出的變換規(guī)則保存在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中(SA11)。變換規(guī)則被例如如圖28所示的表格形式所存儲(chǔ)。這里，是將變換規(guī)則保存在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中，但當(dāng)被認(rèn)證者常常使用例如圖5的便攜型認(rèn)證裝置那樣的同一終端時(shí)，也可以將變換規(guī)則保存在認(rèn)證裝置中。此時(shí)，只將和被認(rèn)證者的眼睛對(duì)應(yīng)的表格保存在認(rèn)證裝置中。
圖29是表示本實(shí)施方式的認(rèn)證時(shí)的處理的流程圖。根據(jù)圖29的流程，對(duì)本實(shí)施方式的個(gè)人認(rèn)證方法中的認(rèn)證時(shí)的處理進(jìn)行說(shuō)明。
步驟SB1～SB3的處理和第1實(shí)施方式相同，所以省略其說(shuō)明。
接著，基于變換規(guī)則，利用認(rèn)證時(shí)的瞳孔直徑/虹膜直徑比，變換登錄特征數(shù)據(jù)(SB12)。當(dāng)在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中登錄了多個(gè)人物(眼睛)的特征數(shù)據(jù)時(shí)，變換規(guī)則也保存在每個(gè)人物(眼睛)中。當(dāng)1對(duì)N認(rèn)證時(shí)，基于和著眼的登錄者相對(duì)應(yīng)的變換規(guī)則，利用認(rèn)證時(shí)取得的虹膜圖像的瞳孔直徑/虹膜直徑比，變換登錄虹膜編碼。當(dāng)1對(duì)1認(rèn)證時(shí)，基于和被認(rèn)證者對(duì)應(yīng)的變換規(guī)則，利用認(rèn)證時(shí)取得的虹膜圖像的瞳孔直徑/虹膜直徑比，變換登錄編碼。當(dāng)變換規(guī)則保存在認(rèn)證裝置中時(shí)，在1對(duì)N認(rèn)證時(shí)，可以利用在認(rèn)證裝置中保存的被認(rèn)證者的變換規(guī)則變換全部的登錄虹膜編碼。
然后，對(duì)照變換登錄特征數(shù)據(jù)而得到的對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)和認(rèn)證時(shí)的特征數(shù)據(jù)，以進(jìn)行認(rèn)證(SB13)。
根據(jù)如上所述的本實(shí)施方式，在登錄時(shí)，在登錄虹膜編碼的同時(shí)，對(duì)向瞳孔直徑/虹膜直徑比不同的虹膜編碼的變換規(guī)則進(jìn)行登錄，在認(rèn)證時(shí)，基于變換規(guī)則，利用認(rèn)證時(shí)取得的虹膜圖像的瞳孔直徑/虹膜直徑比，變換登錄虹膜編碼生成對(duì)照對(duì)象。由此，能夠進(jìn)行抑制了本人拒絕率增加的認(rèn)證。
還有，在上述的各實(shí)施方式中，作為虹膜圖像的特征數(shù)據(jù)，采用了利用虹膜編碼的數(shù)據(jù)，也可以采用其它的特征數(shù)據(jù)。另外，為了生成特征數(shù)據(jù)，利用了極坐標(biāo)表示，也可以不利用。
再有，能夠?qū)⒃谏鲜龈鲗?shí)施方式中所示的處理的全部或者一部分通過(guò)計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序?qū)嵤＠缭诤缒ふJ(rèn)證裝置中，搭載計(jì)算機(jī)和作為記憶虹膜認(rèn)證程序的存儲(chǔ)器。該虹膜認(rèn)證程序可以是將上述各實(shí)施方式中所示的認(rèn)證時(shí)的處理在計(jì)算機(jī)中實(shí)行的程序。
工業(yè)上的應(yīng)用可能性本發(fā)明由于是在各種情況下都能進(jìn)行本人拒絕率得到抑制的、精度非常高的個(gè)人認(rèn)證，所以，例如，在便攜電話、PDA等中搭載虹膜認(rèn)證功能，或在進(jìn)行電子商務(wù)用途的可移動(dòng)型認(rèn)證時(shí)，是有效的。
權(quán)利要求
1.一種利用虹膜圖像的個(gè)人認(rèn)證方法，其特征在于，在登錄時(shí)，取得關(guān)于被登錄者的虹膜圖像，從取得的虹膜圖像中求出特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，利用求出的特征數(shù)據(jù)以及瞳孔開(kāi)度指標(biāo)在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行有關(guān)所述被登錄者的數(shù)據(jù)登錄；在認(rèn)證時(shí)，取得有關(guān)被認(rèn)證者的虹膜圖像，從取得的虹膜圖像中求出特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，參照在所述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中登錄的有關(guān)登錄者的數(shù)據(jù)，利用認(rèn)證時(shí)求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，得到對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)，通過(guò)比較所述對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)和在認(rèn)證時(shí)求出的特征數(shù)據(jù)，判斷所述被認(rèn)證者和所述登錄者是否為同一人。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個(gè)人認(rèn)證方法，其特征在于，在登錄時(shí)，將特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)與所述被登錄者對(duì)應(yīng)登錄到所述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中；在認(rèn)證時(shí)，從和登錄者對(duì)應(yīng)登錄到所述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)的特征數(shù)據(jù)中，通過(guò)比較與該特征數(shù)據(jù)同時(shí)登錄的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)和在認(rèn)證時(shí)求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，特定所述對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的個(gè)人認(rèn)證方法，其特征在于，在登錄時(shí)，關(guān)于所述被登錄者，至少登錄在縮瞳狀態(tài)、通常狀態(tài)以及散瞳狀態(tài)下時(shí)分別從虹膜圖像得到的3個(gè)特征數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的個(gè)人認(rèn)證方法，其特征在于，在登錄時(shí)，關(guān)于所述被登錄者，取得瞳孔開(kāi)度不同的多個(gè)虹膜圖像，從取得的所述多個(gè)虹膜圖像中，分別求出特征數(shù)據(jù)，通過(guò)在求出的多個(gè)特征數(shù)據(jù)之間進(jìn)行對(duì)照，從所述多個(gè)特征數(shù)據(jù)中選擇在所述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中登錄的特征數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的個(gè)人認(rèn)證方法，其特征在于，在認(rèn)證時(shí)，關(guān)于所述被登錄者，當(dāng)具有和求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)有規(guī)定程度接近的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的特征數(shù)據(jù)沒(méi)有被登錄時(shí)，中止認(rèn)證處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的個(gè)人認(rèn)證方法，其特征在于，當(dāng)中止認(rèn)證處理時(shí)，基于認(rèn)證時(shí)求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)和登錄的特征數(shù)據(jù)的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，推測(cè)虹膜圖像的優(yōu)選拍攝條件，敦促所述被認(rèn)證者再次取得在推測(cè)的拍攝條件下的虹膜圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個(gè)人認(rèn)證方法，其特征在于，在登錄時(shí)，關(guān)于所述被登錄者，取得瞳孔開(kāi)度不同的多個(gè)虹膜圖像，從由取得的所述多個(gè)虹膜圖像中分別求出的多個(gè)特征數(shù)據(jù)以及瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，求出特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的關(guān)系式，將用于表示該關(guān)系式的參數(shù)和所述被登錄者對(duì)應(yīng)登錄到所述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中；在認(rèn)證時(shí)，由和登錄者對(duì)應(yīng)登錄到所述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中的參數(shù)得到關(guān)系式，在該關(guān)系式中代入認(rèn)證時(shí)求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，得到所述對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的個(gè)人認(rèn)證方法，其特征在于，在登錄時(shí)，間隔剔除所述參數(shù)并進(jìn)行登錄；在認(rèn)證時(shí)，通過(guò)插補(bǔ)來(lái)還原間隔剔除的參數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個(gè)人認(rèn)證方法，其特征在于，在登錄時(shí)，關(guān)于所述被登錄者，取得瞳孔開(kāi)度不同的多個(gè)虹膜圖像，從由取得的所述多個(gè)虹膜圖像中分別求出的多個(gè)特征數(shù)據(jù)，特定登錄的特征數(shù)據(jù)，同時(shí)求出用于進(jìn)行從該登錄特征數(shù)據(jù)向瞳孔開(kāi)度指標(biāo)不同的其它的特征數(shù)據(jù)的變換的變換規(guī)則，將所述登錄特征數(shù)據(jù)以及變換規(guī)則和所述被登錄者對(duì)應(yīng)，并登錄到所述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中；在認(rèn)證時(shí)，基于和登錄者對(duì)應(yīng)登錄到所述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中的特征數(shù)據(jù)以及變換規(guī)則，利用認(rèn)證時(shí)求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，生成所述對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個(gè)人認(rèn)證方法，其特征在于，所述瞳孔開(kāi)度指標(biāo)是在虹膜圖像中瞳孔直徑和虹膜直徑的比。
11.一種利用虹膜圖像的個(gè)人認(rèn)證方法，其特征在于，包括關(guān)于被認(rèn)證者，取得虹膜圖像的第1步驟；從在所述第1步驟中取得的虹膜圖像中求出特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的第2步驟；參考在已利用瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的數(shù)據(jù)登錄所形成的虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中登錄的有關(guān)登錄者的數(shù)據(jù)，利用在所述第2步驟中求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，取得對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)的第3步驟；通過(guò)比較在所述第3步驟中得到的對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)和在所述第2步驟中求出的特征數(shù)據(jù)，判斷所述被認(rèn)證者和所述登錄者是否是同一人的第4步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的個(gè)人認(rèn)證方法，其特征在于，所述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)是登錄關(guān)于各登錄者的至少1個(gè)虹膜圖像的特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的數(shù)據(jù)庫(kù)；在所述第3步驟中，從和登錄者對(duì)應(yīng)登錄到所述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中的至少1個(gè)特征數(shù)據(jù)中，通過(guò)對(duì)比與該特征數(shù)據(jù)同時(shí)登錄的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)和在所述第2步驟中求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，特定所述對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的個(gè)人認(rèn)證方法，其特征在于，所述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)是登錄有關(guān)各登錄者的表示虹膜圖像的特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的關(guān)系式的參數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)；在所述第3步驟中，由和登錄者對(duì)應(yīng)登錄到所述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)的參數(shù)得到關(guān)系式，通過(guò)在該關(guān)系式中代入在所述第2步驟中求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，得到所述對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的個(gè)人認(rèn)證方法，其特征在于，所述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)是登錄關(guān)于各登錄者的虹膜圖像的特征數(shù)據(jù)、和用于進(jìn)行從該特征數(shù)據(jù)向瞳孔開(kāi)度指標(biāo)不同的其它的特征數(shù)據(jù)的變換的變換規(guī)則的數(shù)據(jù)庫(kù)；在所述第3步驟中，基于和登錄者對(duì)應(yīng)登錄到所述虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)的特征數(shù)據(jù)以及變換規(guī)則，利用在所述第2步驟中求出的瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，生成所述對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)。
15.一種虹膜登錄裝置，是進(jìn)行用于虹膜認(rèn)證的數(shù)據(jù)登錄的裝置，其特征在于，包括關(guān)于被登錄者取得虹膜圖像的機(jī)構(gòu)；由所述虹膜圖像求出特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的機(jī)構(gòu)；利用所述特征數(shù)據(jù)以及瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行有關(guān)所述被登錄者的數(shù)據(jù)登錄的機(jī)構(gòu)。
16.一種虹膜認(rèn)證裝置，是利用虹膜圖像用于進(jìn)行個(gè)人認(rèn)證的裝置，包括關(guān)于被認(rèn)證者取得虹膜圖像的機(jī)構(gòu)；由所述虹膜圖像求出特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的機(jī)構(gòu)；利用所述瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，參照在已利用瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的數(shù)據(jù)登錄所形成的虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中和登錄者對(duì)應(yīng)登錄的數(shù)據(jù)，得到對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)的機(jī)構(gòu)；通過(guò)比較所述對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)和所述特征數(shù)據(jù)，判斷所述被認(rèn)證者和所述登錄者是否為同一人的機(jī)構(gòu)。
17.一種在計(jì)算機(jī)中實(shí)行的程序，是在計(jì)算機(jī)中實(shí)行利用虹膜圖像的個(gè)人認(rèn)證的程序，其特征在于，在計(jì)算機(jī)中實(shí)行由取得的關(guān)于被認(rèn)證者的虹膜圖像求出特征數(shù)據(jù)和瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的步驟；利用所述瞳孔開(kāi)度指標(biāo)，參照在已利用瞳孔開(kāi)度指標(biāo)的數(shù)據(jù)登錄所形成的虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中登錄的有關(guān)登錄者的數(shù)據(jù)，得到對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)的步驟；通過(guò)比較所述對(duì)照對(duì)象的特征數(shù)據(jù)和所述特征數(shù)據(jù)，判斷所述被認(rèn)證者和所述登錄者是否為同一人的步驟。
全文摘要
在虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)(12)中登錄有關(guān)各登錄者的多個(gè)虹膜編碼、瞳孔直徑/虹膜直徑比R。然后，在認(rèn)證時(shí)，通過(guò)從拍攝的虹膜圖像中進(jìn)行特征提取得到虹膜編碼，同時(shí)，求出瞳孔直徑/虹膜直徑比R，通過(guò)對(duì)比登錄方的比R和認(rèn)證時(shí)的比R，從虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)(12)中特定適當(dāng)?shù)暮缒ぞ幋a作為對(duì)照對(duì)象，進(jìn)行認(rèn)證。
文檔編號(hào)G06T7/60GK1692374SQ20038010058
公開(kāi)日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2003年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月7日
發(fā)明者近藤堅(jiān)司, 吾妻健夫, 若森正浩 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社