CN1717703A - 眼图像输入装置和认证装置以及图像处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明的眼图像输入装置包括：输入眼图像的眼图像输入部；显示图像形成部，使眼图像的至少包含虹膜的部分的图像恶化，从而形成极难以认证的显示图像；以及显示部，显示显示图像。

Description

眼图像输入装置和认证装置以及图像处理方法

技术领域

本发明涉及输入眼的图像的眼图像输入装置以及使用该装置的认证装置、图像处理方法以及程序

背景技术

近年，作为出入室管理装置和存储个人信息等的重要信息的信息装置等要求高安全性的装置中的访问时的本人认证的方法，利用了人体的指纹、虹膜、眼底血管、面部特征、手腕血管图案等该被认证者固有的所谓生物统计学信息的各种认证方法被实际应用。

在其中，由于本人认证率高和他人接受率低等的可靠性高，利用了眼睛虹膜部分的皱纹的模样的不同的认证方法被提出(以下，将这样的认证方法记为虹膜认证方法)，在要求特别高的安全性的设备中被实用(例如，参照日本专利特许第3307936号公报)。

这样的虹膜认证方法，是从被认证者的眼图像中有选择地将虹膜的部分编码，将得到的信息作为认证信息，与预先注册的注册认证信息进行比较核对，在判定为相互一致的情况下，将被认证者认证为预先被注册者的方法。

也提出了各种方式的利用了这样的虹膜认证方法的认证装置。作为其中一例，提出了以下结构的认证装置：将安装了拍摄被认证者的眼图像的照相机的方便型的眼图像输入装置以外挂方式连接到计算机等的信息装置，将从眼图像输入装置输入的眼图像在信息装置端进行编码处理以及比较核对处理，从而进行被认证者的认证(例如参照特开2000-207536号公报)。

在这样的认证装置中为以下结构：为了得到鲜明地拍摄了眼睛的虹膜部分的眼图像，将眼图像输入装置拍摄的眼图像在信息装置的显示部的画面上作为用于诱导到规定的位置的图像来显示，被认证者一边观察该眼图像，一边使眼图像输入装置移动到拍摄适当的眼睛的位置，从而拍摄眼图像。

但是，在前述那样的认证装置中，由于在信息装置的画面上显示眼图像输入装置拍摄的眼图像，所以，通过画面复制被显示的眼图像等来进行复制，存在非法取得眼图像的可能性。

在由此非法取得眼图像的情况下，利用了该取得的眼图像的第三者作为被注册者接受认证，产生存在进行所谓“冒充”的可能性的问题。

发明内容

本发明是鉴于这样的课题而完成的，目的是提供一种眼图像输入装置、利用该装置的认证装置、以及图像处理方法和程序，即使被显示在显示部的画面中的图像被非法取得，进行所谓“冒充”的可能性也低，安全性高。

本发明的眼图像输入装置具有：眼图像输入部，输入眼图像；显示图像形成部，使眼图像的至少包含虹膜的部分的图像恶化，从而形成眼图像的显示图像；以及显示部，显示由显示图像形成部形成的显示图像。

通过这样的结构，即使被显示在显示部的画面中的图像被非法取得，由于包含图像的虹膜的部分的图像恶化，所以可以提供非法者冒充预先被注册者而取得图像的可能性低，安全性高的眼图像输入装置。

接着，本发明的认证装置具有：上述的眼图像输入装置；认证信息形成部，根据从眼图像输入部输入的被认证者的眼图像形成认证信息；以及认证部，通过比较核对认证信息和被预先注册的注册认证信息，进行被认证者的认证。

通过这样的结构，即使被显示在显示部的画面中的图像被非法取得，由于包含图像的虹膜的部分的图像恶化，所以可以提供非法者冒充预先被注册者的可能性低，安全性高的认证装置。

而且，也可以是以下结构：显示图像形成部形成在被认证者的眼位置诱导中使用的显示图像，认证信息形成部根据通过显示部的显示图像被诱导直到所规定的位置或者区域的被认证者的眼图像来形成认证信息。

按照这样的结构，由于可以进而使在对眼图像输入部诱导被认证者的眼睛的位置时所显示的显示图像的包含虹膜部分的图像恶化，所以即使假设将诱导时显示的图像进行复制，用其进行认证，也由于被排除的可能性变高，所以在将诱导用图像显示在显示部，从而进行被认证者的诱导的认证装置中，可以实现安全性高的结构。

而且，也可以是以下结构：具有认证信息注册部，将根据被认证者的眼图像形成的认证信息作为注册认证信息进行注册，显示图像形成部形成用于判定可否进行被认证者的眼图像的注册的显示图像，认证信息注册部在使显示图像形成部形成的显示图像显示在显示部以后，将认证信息作为注册认证信息进行注册。

按照这样的结构，进而在将根据被认证者的图像形成的认证信息作为注册认证信息来形成时，在预先显示认证用的图像的认证装置中，可以实现安全性高的结构。

而且，也可以是以下结构：显示图像形成部将眼图像的至少包含虹膜的部分有选择地进行图像处理，从而形成显示图像。

按照这样的结构，进而通过在形成认证信息时，有选择地将包含必要的虹膜的部分进行图像处理，可以减少整体的运算量，从而可以实现装置的低成本和运算的快速化。

而且，也可以是以下结构：认证信息形成部具有：眼睛位置检测部，从眼图像检测眼睛的位置；以及眼睑位置检测部，从眼图像检测眼睑的位置，显示图像形成部根据眼睛的位置以及眼睑的位置，对眼图像的至少包含虹膜的部分的位置进行指定，有选择地进行图像处理。

按照这样的结构，认证装置利用在根据眼图像形成认证信息时使用的眼睛位置和眼睑位置的信息，从而切取眼图像，由此，可以将至少包含虹膜的部分有选择地进行处理，不需要以其他途径进行眼睛位置和眼睑位置检测，可以实现装置的简单化和处理的快速化。

而且，也可以是以下结构：显示图像形成部通过将眼图像进行压缩处理来形成显示图像。

按照这样的结构，进而可以实现即使进行画面复制等，也不能容易地进行冒充等非法行为的安全性高的结构。

而且，也可以是以下结构：压缩处理是JPEG压缩处理。

按照这样的结构，进而通过广为知晓的压缩算法，虽然可以在对被认证者的眼睛位置诱导中使用，但是对于在认证中使用来说，成为非常困难的画质的显示图像，所以可以形成安全性高的显示图像。

而且，也可以是以下结构：显示图像形成部通过构成眼图像的像素列的间拔处理来形成显示图像。

按照这样的结构，进而可以实现即使进行画面复制等，也不能容易地进行冒充等非法行为的安全性高的结构。

而且，也可以是以下结构：显示图像形成部通过在眼图像中附加规定的干扰的处理来形成显示图像。

按照这样的结构，进而可以实现即使进行画面复制等，也不能容易地进行冒充等非法行为的安全性高的结构。

而且，也可以是以下结构：显示图像形成部通过对眼图像进行图像处理来形成显示图像，图像处理是将构成眼图像的像素列的间拔处理、眼图像的压缩处理以及在眼图像中附加规定的干扰的处理中的至少两个进行组合的图像处理。

按照这样的结构，进而可以实现即使进行画面复制等，也不能进行冒充等非法行为的安全性高的结构。

而且，也可以是以下结构：显示图像形成部通过眼图像的至少包含虹膜的部分和规定的图像进行置换处理来形成显示图像。

按照这样的结构，进而可以实现即使进行画面复制等，也使进行冒充等非法行为的可能性极低，而安全性高的结构。

而且，也可以是以下结构：该装置具有判定被输入到眼图像输入部的眼图像的画质是否优良画质判定部，认证信息形成部对于在画质判定部中被判定为画质优良的眼图像形成认证信息。

按照这样的结构，进而可以根据被认证者的眼图像中画质良好的眼图像形成认证信息，所以可以形成认证率高的认证信息。

接着，本发明的认证装置包括：眼图像输入部，输入被认证者的眼图像；认证信息形成部，根据被认证者的眼图像形成认证信息；认证信息注册部，将认证信息作为注册认证信息进行注册；认证部，通过比较核对认证信息和被预先注册的注册认证信息，进行被认证者的认证；显示图像形成部，使眼图像的至少包含虹膜的部分的图像恶化，从而形成显示图像；以及显示部，显示显示图像，显示图像形成部在进行被认证者的诱导的情况、以及认证信息注册部将认证信息作为注册认证信息进行注册的情况的至少一个情况下，形成显示图像，从而显示在显示部中。

按照这样的结构，即使在诱导被认证者的情况和将认证信息作为注册认证信息进行注册的情况的任意一种情况下，由于利用即使进行画面复制等，也使进行冒充等非法行为的可能性极低的显示图像，所以可以实现安全性高的结构。

接着，本发明的图像处理方法具有以下步骤：第一步骤，从眼图像中切取至少包括虹膜的区域；以及第二步骤，进行有选择地使在第一步骤被切取的区域的图像恶化的处理。

按照这样的方法，即使图像被非法取得，但是由于包含图像的虹膜的部分的图像恶化，所以非法者冒充预先被注册者，从而接受认证的可能性低，可以实现安全性高的图像处理方法。

接着，本发明的程序使计算机执行以下步骤：第一步骤，从眼图像中切取至少包括虹膜的区域；以及第二步骤，进行有选择地使在第一步骤被切取的区域的图像恶化的处理。

按照这样的程序，即使图像被非法取得，但是由于包含图像的虹膜的部分的图像恶化，所以非法者冒充预先被注册者，从而接受认证的可能性低，可以实现安全性高的图像处理程序。

如上，按照本发明，即使显示部显示的图像被非法取得，但是由于包含图像的虹膜的部分的图像恶化，使其不能在认证中使用，所以可以提供非法者冒充预先被注册者的可能性低，安全性高的眼图像输入装置、认证装置、图像处理方法和图像处理程序。

附图说明

图1是说明本发明的第一实施方式的认证系统的概要的图。

图2是表示本发明的第一实施方式的认证装置1的结构的方框图。

图3是表示本发明的第一实施方式的认证装置1的处理步骤的流程图。

图4是表示本发明的第一实施方式的显示图像的一例的图。

图5是表示本发明的第一实施方式的显示图像的另一例的图。

图6是表示本发明的第一实施方式的显示图像的再一例的图。

图7是表示本发明的第一实施方式的显示图像的再一例的图。

图8是表示具有本发明的第一实施方式的认证功能的便携电话装置的外观的图。

图9是表示本发明的第二实施方式的认证系统的概念的图。

图10是表示本发明的第二实施方式的认证系统的结构的方框图。

图11是表示本发明的第二实施方式的认证系统的动作步骤的流程图。

图12是表示本发明的第三实施方式的认证系统的结构的方框图。

图13是表示本发明的第三实施方式的显示图像的一例的图。

图14是表示本发明的第三实施方式的显示图像的另一例的图。

图15是表示本发明的第三实施方式的显示图像的再一例的图。

图16是表示本发明的第四实施方式的认证系统的结构的方框图。

图17是表示本发明的第五实施方式的认证系统的结构的方框图。

具体实施方式

以下，利用附图对本发明的实施方式进行详细说明。

(第一实施方式)

首先，对作为本发明的第一实施方式的认证系统进行说明。

图1是说明本发明的第一实施方式的认证系统的概要的图。

在图1中，本发明的第一实施方式的认证系统30具有：图像输入部2，将包括被认证者21的眼的区域的图像(以下记为眼图像)进行输入；认证装置1，将图像输入部2输入的眼图像的虹膜区域用后述的方法编码为认证信息，提供与被预先注册的注册认证信息进行比较核对，进行被认证者21是否为被预先注册者的认证；以及显示部12，将通过用后述的方法对被认证者21的眼图像进行图像处理而形成的显示图像50进行显示。

作为图像输入部2，可以使用公知的CCD照相机等的拍摄装置。

图像输入部2和认证装置1通过信息传达部22连接，图像输入部2拍摄的图像信息被发送到认证装置1。而且，信息传达部22可以是有线电缆，也可以从无线或者红外线等公知的通信手段中任意选择。

作为显示部12，可以从使用了液晶或者EL等的公知显示装置中任意选择。

利用这样的认证系统30，被认证者21将图像输入部2拿在手中，图像输入部2连续进行被认证者21的一个眼睛的拍摄。被拍摄的图像通过信息传达部22被发送到认证装置1。在认证装置1中，从图像输入部2输入的图像通过后述的方法在显示图像50中被图像处理，从而被显示在显示部12中。

被认证者21在一边移动图像输入部2，一边拍摄一个眼睛，用另一个眼睛观察被显示在显示部12中的显示图像50，眼睛被诱导到合适的位置(例如显示部12的中央或者被显示的引导内)的情况下，通过在图像输入部2或者认证装置1中设置的输入部(未图示)中开始认证的指令的输入，被认证者21选择的眼图像被取入认证装置1中。

在认证装置1中，利用被取入的眼图像切取其虹膜区域，用例如前述的日本专利第3307936号公报中记载的方法进行认证处理，将被认证者21是否已经作为被预先注册者被认证的信号输出到外部装置，例如显示部12。这样，通过使用认证系统30，利用被认证者21的眼睛的虹膜图案，可以进行被认证者21是否被预先注册的认证。

在本发明的第一实施方式的认证系统30中，被认证者21一边观察被显示在显示部12中的显示图像50，一边自己使图像输入部2的位置移动，即通过将显示图像50用于诱导，可以将认证所必需的包含虹膜区域的眼图像适当地取入认证装置1中。

接着，进一步对本发明的第一实施方式的认证系统30具有的认证装置1进行详细说明。图2是表示本发明的第一实施方式的认证装置1的结构的方框图。

在图2中，本发明的第一实施方式的认证装置1包括以下部件：显示图像形成部11，根据被输入的图像形成并输出后述的显示图像；画质判定部3，判定相同的被输入的图像的画质是否良好；眼睛位置检测部4，对于在画质判定部3中被判定为画质良好的图像，根据该图像检测被拍摄的眼睛的位置；眼睑位置检测部5，根据相同的图像检测被拍摄的眼睑的位置；极坐标变换部6，将图像的坐标进行极坐标变换；编码部7，将被极坐标变换的信息用规定的方法编码，从而形成认证信息；注册部10，在被编码的认证信息中，将应被注册的信息作为注册认证信息进行注册；存储部9，存储注册认证信息；以及核对部8，通过根据图像由编码部7编码的认证信息和被存储于存储部9中的注册认证信息用规定的方法进行比较核对，在被判定为相互一致的情况下，进行可以认证的认证结果的输出。

而且，关于眼睛位置检测部4、眼睑位置检测部5、极坐标变换部6、编码部7和核对部8的各自的功能，可以利用例如前述的日本专利第3307936号公报中提出的方法来实现。

在画质判定部3中，对于从图像输入部2输入的图像，判定其对比度等的画质评价项目是否在规定的范围内，以及图像中眼睛是否被拍摄。

存储部9可以从半导体存储器和磁盘等公知的存储装置中任意选择使用。

而且，画质判定部3、眼睛位置检测部4、眼睑位置检测部5、极坐标变换部6、编码部7、核对部8、注册部10和显示图像形成部11各自的功能可以通过硬件实现，各自的功能也可以用软件可实现地被记录，由运算装置等实现的结构。这样，在各自的功能通过软件实现的情况下，可以利用将实现上述各功能块的程序装载到运算装置的计算机，从而构成认证装置1。

接着，对本发明的第一实施方式的认证装置1的动作进行说明。图3是表示本发明的第一实施方式的认证装置1的处理步骤的流程图。

首先，图像输入部2将拍摄的眼图像输入到显示图像形成部11中(S1)。

显示图像形成部11通过后述的方法形成显示图像50(S2)。接着，显示图像形成部11对显示部12输出显示图像50，显示部12显示显示图像50(S3)。

被认证者21如前所述，在诱导中使用自身的眼图像，判定显示图像50是否被显示在显示部12上的规定的位置(例如画面的中央部)，在被显示在正确的位置时，进行诱导完成的输入(S4)。

在已经存在来自被认证者21的输入的情况下(S5)，画质判定部3进行画质的判定(S6)，在画质被判定为良好的情况下(S7)，图像被从画质判定部3发送到眼睛位置检测部4，根据以后的认证处理或者需要，进行将被认证者21作为可认证者进行注册的注册处理(S8)。对于认证处理或者注册处理的具体内容，例如可以使用前述的日本专利第3307936号公报中记载的方法。

另一方面，在步骤S7中，在画质判定部3中，画质被判定为不良的情况下，通过对显示部12显示错误消息，对被认证者21通知再次拍摄图像的信息(S1)。

这里，对于显示图像形成部11形成的显示图像50进行详细的说明。

在显示图像形成部11中，即使在万一有非法行为，即在显示部12中显示的显示图像50被画面复制时，需要形成不容易进行利用该图像，第三者冒充被认证者21，从而接受认证等的非法行为的显示图像。即，显示图像形成部11通过使鲜明的眼图像恶化而形成显示图像50。这里，所谓使眼图像恶化，是在具有对比度、亮度、焦点等鲜明度高的眼图像中，使其画质恶化，以便不能根据虹膜的区域形成认证信息，或者达到即使形成，也与原来的根据鲜明度高的眼图像形成的认证信息不一致的程度，或者如后述的那样，将眼图像的一部分或者全部置换为其他图像。

作为用于实现这样的处理的一例，显示图像形成部11可以通过将输入的图像通过其频域压缩的非法，例如，用众所周知的JPEG(Joint PhotographicExperts Group)方法来形成显示图像50。通过进行JPEG压缩处理，可以使利用显示图像50进行冒充的可能性显著降低。

而且，所谓JPEG压缩处理，可以通过例如进行向下采样(downsampling)、DCT(Discrete Cosine Transform：离散余弦变换)处理，量化处理和赫夫曼变换来实现，但是除了该方法，还可以利用将DCT处理置换为DWT处理(Discrete Wavelet Transform：离散小波变换)等公知的各种方法。

图4表示这样被JPEG压缩的显示图像51的例子。显示图像51的压缩率为98％。如图4所示，显示图像51被压缩为虹膜图案基本不可被分辨的程度，可以显著降低被用于冒充的可能性。而且，这里，所谓压缩率是压缩处理前后的图像信息的大小(字节数)的比率，用下式表示

压缩率＝100-(压缩后的图像大小/原图像大小)×100

根据研究，为了难以在视觉中感到不自然，并且防止画面复制造成冒充，希望将该压缩率设在一定的范围内。

如果压缩率过高，则在视觉上感到不自然，如果压缩率过低，则在被画面复制这样的情况下产生冒充的可能性。按照上述的图4的图像，可以利用显示图像51，有效并且不感到不适感地自然地对被认证者21进行诱导。

而且，作为其他的方法，通过在显示图像形成部11中进行构成的图像的像素的间拔处理(以下记为调整大小)，可以降低被冒充的可能性。作为一例，图5表示在行方向以及列方向分别每隔19像素进行间拔而形成的显示图像52。如图5所示，显示图像52也基本上不能分别虹膜图案，可以显著降低被用于冒充的可能性。而且，这时利用显示图像52，也可以有效并且不感到不适感地自然地对被认证者21进行诱导。

而且，在本发明中，不是限定该调整大小的方法，例如也可以进行纵横分别每隔1行对像素进行间拔等的方法，也可以仅在纵方向或者横方向进行间拔处理。

进而，作为其他的方法，也可以在显示图像形成部11中通过进行对图像附加干扰信息的处理而形成显示图像53。在本发明中，不是限定该附加干扰的方法，作为一例，图6表示随机产生亮度振幅50的干扰信号，将该干扰信号对每个像素的亮度进行加减而形成的显示图像53。如图6所示，显示图像53也使图像恶化，从而达到虹膜图案基本不能被分辨的程度，可以显著降低被用于冒充的可能性。而且，这时利用显示图像53，也可以有效并且不感到不适感地自然地对被认证者21进行诱导。

而且，在本说明书中，为了简单说明，构成图像的各像素的亮度灰度都设为256级。

而且，作为该附加干扰的方法，除了如前所述那样附加随机产生的干扰，例如也可以产生规定振幅的符合高斯分布的干扰，将该干扰进行附加。

进而，也可以组合上述的压缩、调整大小以及附加干扰中的大于或等于两个的处理，从而形成显示图像54。图7表示这样的显示图像54的一例。

图7所示的显示图像54，在纵方向和横方向分别调整大小为四分之一，进而进行JPEG压缩处理(压缩率95.6％)。

这样形成的显示图像54如图7所示，是自然的眼图像，难以给被认证者21带来不快感，并且因为用于认证的虹膜的褶皱样子不明确，所以可以极大地降低将该显示图像54用于冒充的可能。

如上所述，通过利用本发明的第一实施方式的认证系统30，通过规定的方法形成用于被认证者21的诱导等的被显示在显示部12上的显示图像50，由此，即使在进行显示部12的画面复制等的情况下，也难以进行冒充，可以提供安全性高的认证系统。并且，可以利用显示图像50，有效并且不感到不适感地自然地对被认证者21进行诱导。

而且，在本发明的第一实施方式的认证系统30中，表示了被认证者21用手使该图像输入部2移动的例子，但是本发明不限于此。例如，将图像输入部2固定放置，被认证者21移动自己的眼睛的位置，从而拍摄合适的眼图像的结构当然也可以。

而且，在本发明的第一实施方式的认证系统30中，表示了将图像输入部2、认证装置1、以及显示部12作为分别的设备而构成的例子，但是本发明不限于此。例如将图像输入部2组装到认证装置1中，或者将显示部12组装到认证装置1中，或者图像输入部2和认证装置1一体构成，进而将图像输入部2、认证装置1、显示部12一体构成当然也可以。

例如，作为将图像输入部2、认证装置1以及显示部12一体构成的认证系统的例子，图8表示具有认证功能的便携电话装置40的外观。

图8所示的便携电话装置40具有前述的作为图像输入部2的CCD照相机43，作为显示部12的液晶显示器44。

进而，便携电话装置40为了拍摄被认证者21的虹膜的高对比度的图像，具有产生红外线的两个LED41。而且，前述CCD照相机43具有截止可见光(透过红外线)的滤波器，可以拍摄被认证者21的虹膜的高对比度的图像。而且，具有两个LED41的理由是为了在被认证者21戴眼镜这样的情况下，利用其中一个光源拍摄的图像中，不包含眼镜的镜片等的反射光的可能性高，即通过这样的结构，除去眼镜反射光分量。

被认证者21一边观察液晶显示器44中显示的显示图像50，一边适当地显示自己的眼睛的情况下(例如，不缺少地被显示在画面中心的情况，或者进行适应另外设置的引导部来显示的情况)，通过按压规定的指示键42，眼图像被输入到内置于便携电话装置40内的认证装置1中，可以进行被认证者21的认证。

进而，在本发明的第一实施方式的认证系统30中，表示了被认证者21使图像输入部2移动到自己的眼睛的旁边进行拍摄的例子，但本发明不限于此。例如，被认证者21通过图像输入部2拍摄包含自己的眼睛的广角区域(例如整个脸或整个身体)，认证装置1从图像中适当切取眼睛的区域而提供给认证处理的结构当然也可以。

(第二实施方式)

接着，对本发明的第二实施方式的认证系统进行说明。

图9是表示本发明的第二实施方式的认证系统的概念的图。

如图9所示，本发明的第二实施方式的认证系统70具有：图像输入部62，输入被认证者21的眼图像；以及注册管理装置64，经由信息传达部63被连接到图像输入部62。

而且，注册管理装置64具有认证装置61、显示部72和输入部13。

这样的认证系统70的方式，一般被广泛应用在进行被认证者21的出入室管理的出入室管理系统中。在出入室管理系统中，预先拍摄被认证者21的眼图像，进行将其编码后的认证信息作为注册认证信息进行注册的处理，同时，进行在被认证者21入室或者出室时，拍摄被认证者21的眼图像，将根据被认证者21的眼图像形成的认证信息和被注册的注册认证信息进行比较核对，在被认证为被认证者21是被预先注册者时，许可入室或者出室的处理。

其中，在将被认证者21作为以后可能认证者进行注册处理时，在本发明的第二实施方式的认证系统70中，被认证者21用图像输入部62拍摄自己的眼图像，在远离配置的注册管理装置64中，管理者23通过目视该眼图像进行确认，在判定为将该眼图像注册较好的图像时，将该眼图像作为注册图像进行注册。即，管理者23观察被显示在显示部72中的眼图像，通过目视确认眼睛是否充分张开(是否确保足够的虹膜区域)，包含眼睛的虹膜的区域是否进入到画面内等，如果没有问题则许可注册。

在这样的出入室管理系统中，以往被指出存在管理者23以非法目的对在注册管理装置64的显示部72中显示的眼图像进行画面拷贝等复制，利用该眼图像进行冒充的可能性。

但是，在本发明的第二实施方式的认证系统70中，显示部72中显示的显示图像80用后述的方法进行图像处理而形成，因此，即使复制也不能进行冒充等。

图10是表示本发明的第二实施方式的认证系统70的结构的方框图。

在图10所示的认证系统70的认证装置61的功能块中，对于与第一实施方式所示的认证装置1的功能块共同的部分赋予相同的标号，省略其说明。

本发明的第二实施方式的认证装置61与第一实施方式所示的认证装置1的不同之处在于，眼图像不是从图像输入部62被输入显示图像形成部31，眼图像是从注册部20被发送到显示图像形成部31，以及来自管理者23操作的输入部13的信号被输入注册部20中。

而且，本发明的第二实施方式的图像输入部62与第一实施方式的图像输入部2的不同之处在于，图像输入部62具有用于诱导被认证者21的眼睛位置诱导部65。而且，眼睛位置诱导部65具有被认证者21通过移动到自己的眼睛映照的位置，对于装置进行水平以及垂直方向的诱导的镜诱导部66，以及用声音或者图像等指示被认证者21应移动的方向，使得被认证者21可以适当调节与装置的距离的移动指示部67，该例子在图9中表示。

以下，一边对认证系统70的动作进行说明，一边详细说明本发明的第二实施方式的认证装置61和第一实施方式所示的认证装置1的不同之处。

图11是表示本发明的第二实施方式的认证系统70的动作步骤的流程图。以下，对注册被认证者21时的动作进行说明。

首先，在图像输入部62中，拍摄被认证者21的眼图像(S10)。这时，通过被安装在图像输入部62中的眼睛位置诱导部65，被认证者21可以不感到负担地拍摄自己的眼睛。

接着，被拍摄的眼图像被送到画质判定部3，进行如前所述的画质判定(S11)。在画质判定部3中被判定为画质良好的情况下(S12)，眼图像被送到眼睛位置检测部4，例如用前述的日本专利特许第3307936号公报所示的方法，在眼睑位置检测部5、极坐标变换部6、和编码部7中进行规定的处理，形成认证信息(S13)。另一方面，在步骤S12中被判定为画质不良的情况下，将该情况通知被认证者21，再次进行眼图像的输入(S10)。

注册部20在从编码部7输入被编码的认证信息时，对管理者23进行是否可以注册该信息的询问。这时，注册部20将与被编码的认证信息对应的从编码部7发送来的眼图像发送到显示图像形成部31，显示图像形成部31用与第一实施方式中说明的显示图像形成部11相同的方法进行显示图像80的形成(S14)。

然后，显示图像80从显示图像形成部31被发送到显示部72，显示部72显示显示图像80(S15)。

管理者23观察被显示在显示部72上的显示图像80，进行该图像是否为适合注册的图像的前述那样的确认。通过确认，在判定为眼图像适合注册时，从输入部13进行注册许可的输入(S16)。

在有注册许可的输入的情况下(S17)，注册部20将从编码部7输入的认证信息作为注册认证信息存储到存储部9中，结束注册处理(S18)。另一方面，在步骤S17中，在没有从输入部13进行输入的情况下，以及输入了图像不适合注册的情况下，返回步骤S10，再次输入眼图像就可以，对外部的装置产生错误信号，或者在显示部72上表示错误消息的结构也可以。

在本发明的第二实施方式中，在显示图像形成部31中进行眼图像的图像处理，从而形成显示图像80的情况下，需要达到管理者23观察显示部72中显示的显示图像80，从而可以判定它是否为适合注册的图像的程度的画质，并且，希望成为即使通过画面拷贝等复制，也难以冒充的程度的画质的图像。

通过成为这样的结构，按照本发明的第二实施方式的认证系统70，即使管理者23具有非法目的，将显示部72中显示的显示图像80进行画面拷贝等复制，也难以用其进行冒充，可以实现安全性高的认证系统70。

而且，在本发明的第二实施方式的认证系统70中，表示了图像输入部62、认证装置61和显示部72被分别作为设备而构成的例子，但是本发明不限于此。例如，将图像输入部62组装在认证装置61中，或者将显示部72组装在认证装置61中，或者图像输入部62和显示部72一体构成，进而图像输入部62、认证装置61、显示部72一体构成当然也可以。

而且，如前所述，在一体构成装置的情况下，在注册部20要注册认证信息的情况下，被认证者21自己观察显示图像80，判定是否应注册的结构也可以。

(第三实施方式)

接着，对本发明的第三实施方式的认证系统60进行说明。图12是表示本发明的第三实施方式的认证系统60的结构的方框图。

本发明的第三实施方式的认证系统60的概要与第二实施方式的认证系统70相同。这里，为了简单说明，对与第一实施方式和第二实施方式中说明的认证系统30和认证系统70相同的功能块赋予相同的标号，省略其说明。

本发明的第三实施方式的认证系统60与前述的认证系统70的不同之处在于，认证装置75的显示图像形成部71除了注册部20，还与眼睛位置检测部4和眼睑位置检测部5连接。由此，显示图像形成部71可以参照眼睛位置检测部4检测的眼图像中的黑眼珠的区域的中心位置以及轮廓的位置(以下记为眼位置)，以及通过眼睑位置检测部5检测的眼睑的位置(以下记为睑位置)的信息，从而进行显示图像的形成处理。

通过这样的结构，在本发明的第三实施方式中，显示图像形成部71根据注册部20送来的眼图像，当然可以形成进行了前述的图像压缩、附加干扰、调整大小等的处理的显示图像，此外，还可以进行以下的处理。

以下，对本发明的第三实施方式的显示图像形成部71的功能进行进一步详细的说明。

显示图像形成部71由于可以参考如前所述的眼位置和睑位置，所以可以根据眼图像，对认证所需要的包含虹膜的区域进行有选择的图像处理。即，从图像输入部62输入的眼图像中除去眼睑位置检测部5检测出的眼睑的区域，计算与眼睛位置检测部4检测的黑眼珠的区域重叠的部分，则可以得到包含虹膜的区域。对于该得到的区域有选择地进行图像处理就可以。

作为该显示图像形成部71进行图像处理的一例，图13中表示对黑眼珠的区域有选择地附加了干扰的显示图像91的例子。如图13所示，整体上显示不使管理者23产生不自然的感觉的自然的眼图像，管理者23观察这样的显示图像91，可以更确实地判定是否应该注册该图像。而且，由于包含显示图像91的虹膜的区域被附加干扰，所以即使尝试利用显示图像91进行冒充，被认证的可能性也极低。

而且，该附加干扰的方法，可以使用与第一实施方式中说明的附加方法相同的方法。

接着，作为另一例，图14表示进行了将眼图像的黑眼珠的区域置换为预先准备的模拟虹膜的图案图形的处理的显示图像92的例子。如图14所示，可以形成在应注册的图形的判别的应用中足够自然，容易进行图像是否合适的判别的显示图像92。而且，由于被冒充的可能性极低，所以可以实现安全性高的认证系统60。

而且，作为另一例，图15表示进行将眼图像的眼整体的区域置换为预先准备的被变形的眼的图案图像的图像处理而形成的显示图像93的例子。这时，利用眼睛位置检测部4检测的眼的黑眼珠区域的中心位置的坐标，置换为预先准备的规定的图案图像。

在利用显示图像93的情况下，图像是否适合注册的判别与其他的显示图像相比比较困难，但是，在第四实施方式中，如后面所述那样，用于被认证者21的诱导的情况下，可以没有问题地使用，如果利用眼睑信息，即使表现眨眼，也可以用于是否可以注册的判别。

而且，在上述的例子中，作为预先准备的眼睛的图案图像，表示了被变形的眼睛的图形的例子，但是本发明不限于此。

例如，作为眼睛的图案图像，可以准备预先模拟形成虹膜的褶皱图案的眼图像，使用该图像。

而且，在本发明的第三实施方式中，表示了显示图像形成部71与眼睛位置检测部4和眼睑位置检测部5分别连接的例子，但是本发明不限于此。例如，与连接具有实际上相同的效果，例如，即使是在眼睛位置检测部4中检测的眼位置、以及在眼睑位置检测部5中检测的睑位置的信息经由极坐标变换部6、编码部7、和注册部20被发送到显示图像形成部71的结构，当然也可以在显示图像形成部71中进行与前述相同的图像处理。

(第四实施方式)

接着，作为本发明的第四实施方式，对本发明的再一个结构的认证系统进行说明。

在本发明的第一实施方式到第三实施方式中，分别表示了作为在进行被认证者21的诱导时，对显示的图像进行规定的处理，从而形成显示图像的例子的认证系统30，认证系统70、60中表示了从被认证者21对拍摄的眼图像进行图像处理，将眼图像作为注册认证图像进行注册时的管理者23的确认用显示图像的例子。

但是，本发明的认证系统不限于这些实施方式。

图16是表示本发明的第四实施方式的认证系统85的结构的方框图。对具有与本发明的第一实施方式到第三实施方式中说明的功能块相同的功能的功能块赋予相同的标号，省略其说明。

本发明的第四实施方式的认证系统85同时具有在第一实施方式中说明的认证系统30的特征和在第二实施方式中说明的认证系统70的特征。

本发明的第四实施方式的认证系统85的结构与第一实施方式中说明的认证系统30和第二实施方式中说明的认证系统70的不同之处在于，图像输入部82、显示部83和输入部84与认证装置一体构成而形成认证系统85，以及，显示图像形成部81与图像输入部82、注册部20分别连接。

本发明的第四实施方式的认证系统85的显示图像形成部81进行与前述的第一实施方式的认证装置1的显示图像形成部11和第二实施方式的认证装置61的显示图像形成部31相同的处理，即，进行图像整体的图像压缩处理、附加干扰处理和调整大小处理等。

通过设为这样的结构，通过使用本发明的第四实施方式的认证系统85，可以形成用于诱导被认证者21的显示图像，从而显示在显示部83上，同时，注册部20将从编码部7发送来的认证信息作为注册认证信息注册到存储部9中时，可以对管理者23(或者被认证者21)显示确认用的显示图像。

由此，即使在进行被认证者21的诱导时，在认证信息注册的确认时，即使进行画面拷贝等复制，也可以显示被冒充的可能性低的图像，所以可以提供安全性高的认证系统85。

(第五实施方式)

接着，对本发明的第五实施方式的认证系统88进行说明。

图17是表示本发明的第五实施方式的认证系统88的结构的方框图。

如图17所示，本发明的第五实施方式的认证系统88与第四实施方式中说明的认证系统85的共同部分较多，不同的部分是显示图像形成部94不仅与图像输入部82和注册部20连接，还分别与眼睛位置检测部4和眼睑位置检测部5连接。

通过成为这样的结构，本发明的第五实施方式的认证系统88具有合并了第一实施方式的认证装置1的显示图像形成部11的功能和第三实施方式的认证装置75的显示图像形成部71的功能的功能。

即，认证系统88在进行被认证者21的诱导时，显示图像形成部94通过第一实施方式中说明的显示图像形成部11的功能，即，将从图像输入部82送来的眼图像进行压缩处理、附加干扰、调整大小等，可以在显示部83上显示即使被复制，被冒充的可能性也小的显示图像。

然后，认证系统88的注册部20在要将根据被认证者21的眼图像形成的被编码的认证信息注册到存储部9时，显示图像形成部94可以从连接的眼睛位置检测部4和眼睑位置检测部5得到包含虹膜的眼位置的信息和睑位置的信息，所以可以实现与第三实施方式的认证装置75的显示图像形成部71相同的功能，即，可以进行有选择地对眼睛的至少包含虹膜的区域进行附加干扰，或者置换为预先形成的眼睛或者图形等的图像等处理。

在这样的认证系统88中，对于该眼位置的检测和睑位置的检测的各个功能，共同使用根据眼图像形成认证信息的眼睛位置检测部4和眼睑位置检测部5的功能，所以可以进行迅速的显示图像的形成，同时可以抑制整体的装置结构和装置规模。

通过成为这样的功能，按照本发明的第五实施方式的认证系统88，可以在被认证者21的诱导时，利用使图像整体的画质恶化的显示图像来进行诱导，在认证信息的注册时，可以显示虽然虹膜区域的图像恶化，但是其他区域不恶化，所以，管理者23或者被认证者可以容易判定是否可以将该图像注册的显示图像。

诱导用、确认用显示图像的任意一个图像可以使复制导致冒充的可能性显著降低，所以，本发明的第五实施方式的认证系统88中，可以实现安全性高的结构。

而且，在本发明的实施方式中，表示了图像输入部、显示图像形成部以及显示部被安装在认证装置上的结构，但是本发明不限于此。例如，通过在拍摄网膜认证、面部认证、活体检测等包含人的眼睛的图像而进行处理的各种装置中，导入前述的图像输入部、显示图像形成部和显示部，可以降低通过复制该显示部上显示的显示图像，进行冒充等非法行为的可能性。

本发明在产业上的可利用性在于，按照本发明的眼图像输入装置、认证装置以及图像处理方法和程序，图像的包含虹膜的部分的图像恶化，所以即使非法取得显示部上显示的图像，也可以降低非法者冒充预先被注册者的可能性，安全性高，所以可以用作输入眼睛的图像的眼图像输入装置，以及使用该装置的认证装置、图像处理方法和程序等。

Claims (21)

1、一种眼图像输入装置，其特征在于，该装置具有：

眼图像输入部，输入眼图像；

显示图像形成部，使所述眼图像的至少包含虹膜的部分的图像恶化，从而形成所述眼图像的显示图像；以及

显示部，显示由所述显示图像形成部形成的显示图像。

2、一种认证装置，其特征在于，该装置具有：

如权利要求1所述的眼图像输入装置；

认证信息形成部，根据从所述眼图像输入部输入的被认证者的所述眼图像来形成认证信息；以及

认证部，通过比较核对所述认证信息和被预先注册的注册认证信息，进行所述被认证者的认证。

3、如权利要求2所述的认证装置，其特征在于，

所述显示图像形成部形成在所述被认证者的眼位置诱导中使用的显示图像，

所述认证信息形成部根据通过所述显示部的显示图像被诱导至所规定的位置或者区域的所述被认证者的眼图像来形成所述认证信息。

4、如权利要求2所述的认证装置，其特征在于，

该装置具有认证信息注册部，将根据所述被认证者的眼图像形成的认证信息作为注册认证信息进行注册，

所述显示图像形成部形成用于判定可否进行所述被认证者的所述眼图像的注册的显示图像，

所述认证信息注册部在使所述显示图像形成部形成的显示图像显示在所述显示部以后，将所述认证信息作为所述注册认证信息进行注册。

5、如权利要求2所述的认证装置，其特征在于，

所述显示图像形成部将所述眼图像的至少包含虹膜的部分有选择地进行图像处理，从而形成显示图像。

6、如权利要求5所述的认证装置，其特征在于，

所述认证信息形成部具有：

眼睛位置检测部，从所述眼图像检测眼睛的位置；以及

眼睑位置检测部，从所述眼图像检测眼睑的位置，

所述显示图像形成部根据所述眼睛的位置以及所述眼睑的位置，对所述眼图像的至少包含虹膜的部分的位置进行指定，有选择地进行所述图像处理。

7、如权利要求2所述的认证装置，其特征在于，

所述显示图像形成部通过将所述眼图像进行压缩处理来形成显示图像。

8、如权利要求5所述的认证装置，其特征在于，

所述显示图像形成部通过将所述眼图像进行压缩处理来形成显示图像。

9、如权利要求7所述的认证装置，其特征在于，

所述压缩处理是JPEG压缩处理。

10、如权利要求8所述的认证装置，其特征在于，

所述压缩处理是JPEG压缩处理。

11、如权利要求2所述的认证装置，其特征在于，

所述显示图像形成部通过构成所述眼图像的像素列的间拔处理来形成显示图像。

12、如权利要求5所述的认证装置，其特征在于，

所述显示图像形成部通过构成所述眼图像的像素列的间拔处理来形成显示图像。

13、如权利要求2所述的认证装置，其特征在于，

所述显示图像形成部通过在所述眼图像中附加规定的干扰的处理来形成显示图像。

14、如权利要求5所述的认证装置，其特征在于，

所述显示图像形成部通过在所述眼图像中附加规定的干扰的处理来形成显示图像。

15、如权利要求2所述的认证装置，其特征在于，

所述显示图像形成部通过对所述眼图像进行图像处理来形成显示图像，所述图像处理是将构成所述眼图像的像素列的间拔处理、所述眼图像的压缩处理以及在所述眼图像中附加规定的干扰的处理中的至少两个进行组合的图像处理。

16、如权利要求5所述的认证装置，其特征在于，

所述显示图像形成部通过对所述眼图像进行图像处理来形成显示图像，所述图像处理是将构成所述眼图像的像素列的间拔处理、所述眼图像的压缩处理以及在所述眼图像中附加规定的干扰的处理中的至少两个进行组合的图像处理。

17、如权利要求5所述的认证装置，其特征在于，

所述显示图像形成部通过所述眼图像的至少包含虹膜的部分和规定的图像进行置换处理来形成显示图像。

18、如权利要求2所述的认证装置，其特征在于，

该装置具有判定被输入到所述眼图像输入部的眼图像的画质是否优良的画质判定部，

所述认证信息形成部对于在所述画质判定部中被判定为画质优良的眼图像形成所述认证信息。

19、一种认证装置，其特征在于，

该装置包括：

眼图像输入部，输入被认证者的眼图像；

认证信息形成部，根据所述被认证者的眼图像形成认证信息；

认证信息注册部，将所述认证信息作为注册认证信息进行注册；

认证部，通过比较核对所述认证信息和被预先注册的注册认证信息，进行所述被认证者的认证；

显示图像形成部，使所述眼图像的至少包含虹膜的部分的图像恶化，从而形成显示图像；以及

显示部，显示所述显示图像，

所述显示图像形成部在进行所述被认证者的诱导的情况、以及所述认证信息注册部将所述认证信息作为所述注册认证信息进行注册的情况的至少一个情况下，形成所述显示图像，从而显示在所述显示部中。

20、一种图像处理方法，其特征在于，该方法具有以下步骤：

第一步骤，从眼图像中切取至少包括虹膜的区域；以及

第二步骤，进行有选择地使在所述第一步骤被切取的所述区域的图像恶化的处理。

21、一种程序，其特征在于，该程序使计算机执行以下步骤：

第一步骤，从眼图像中切取至少包括虹膜的区域；以及

第二步骤，进行有选择地使在所述第一步骤被切取的所述区域的图像恶化的处理。

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