特開 2023-174759 撮像システム、撮像方法、及びコンピュータプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023174759

(43)【公開日】2023-12-08

(54)【発明の名称】撮像システム、撮像方法、及びコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04N 23/60 20230101AFI20231201BHJP

   H04N 23/69 20230101ALI20231201BHJP

   H04N 23/611 20230101ALI20231201BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20231201BHJP

【ＦＩ】

H04N23/60 100

H04N23/69

H04N23/611

G03B15/00 Q

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023173512

(22)【出願日】2023-10-05

(62)【分割の表示】P 2022518498の分割

【原出願日】2020-04-28

(71)【出願人】

【識別番号】000004237

【氏名又は名称】日本電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104765

【弁理士】

【氏名又は名称】江上 達夫

(74)【代理人】

【識別番号】100107331

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 聡延

(74)【代理人】

【識別番号】100131015

【弁理士】

【氏名又は名称】三輪 浩誉

(72)【発明者】

【氏名】荻野 有加

(72)【発明者】

【氏名】蝶野 慶一

【テーマコード（参考）】

5C122

【Ｆターム（参考）】

5C122EA07

5C122EA42

5C122EA56

5C122EA60

5C122FA16

5C122FA18

5C122FC11

5C122FE03

5C122FH10

5C122FH11

5C122FH14

5C122GE06

5C122HA13

5C122HA35

5C122HA75

5C122HB01

(57)【要約】

【課題】被写体の目周辺の画像を適切に撮像する。
【解決手段】撮像システム（１０）は、第１の画素密度で被写体（５００）の第１画像を撮像するように撮像手段（２０）を制御する第１制御手段（１１０）と、第１画像から被写体の目の位置を検出する検出手段（１２０）と、目の位置に基づいて、被写体の目周辺である周辺領域を設定する設定手段（１３０）と、第１の画素密度よりも高い第２の画素密度で、周辺領域の第２画像を撮像するように撮像手段を制御する第２制御手段（１４０）とを備える。このような撮像システムによれば、被写体の目周辺の画像を適切に撮像することが可能となる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被写体が第１の位置にいる時に、第１の画素密度で前記被写体の第１画像を撮像するように撮像手段を制御する第１制御手段と、
前記被写体が前記第１の位置にいる時に撮像した前記第１画像から前記被写体の目の位置を検出する検出手段と、
前記被写体が前記第１の位置にいる時における前記被写体の前記目の位置に基づいて、前記被写体が第２の位置にいる時の予測される前記被写体の目周辺である周辺領域を設定する設定手段と、
前記被写体が前記第２の位置にいる時に、前記第１の画素密度よりも高い第２の画素密度で、前記周辺領域の第２画像を撮像するように前記撮像手段を制御する第２制御手段と
を備えることを特徴とする撮像システム。

【請求項2】

前記第１制御手段は、前記撮像手段の撮像領域の上端部分及び下端部分の少なくとも一方の画素を読み出さない第１動作により前記撮像領域を小さく制限して、前記第１画像のデータ量を小さくする
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。

【請求項3】

前記第１制御手段は、前記撮像手段の撮像領域の右端部分及び左端部分の少なくとも一方の画素を読み出さない第２動作により前記撮像領域を小さく制限して、前記第１画像のデータ量を小さくする
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。

【請求項4】

前記第１制御手段は、前記被写体が前記第１の位置にいる時に、前記第１の画素密度で、前記被写体の互いに異なる領域を含む前記第１画像をそれぞれ撮像するように、複数の前記撮像手段を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。

【請求項5】

前記第２制御手段は、前記被写体が前記第２の位置にいる時に、複数の前記撮像手段のうち、前記周辺領域を撮像可能な撮像手段に、前記第２の画素密度で、前記周辺領域を撮像させる
ことを特徴とする請求項４に記載の撮像システム。

【請求項6】

被写体が第１の位置にいる時に、第１の画素密度で前記被写体の第１画像を撮像するように撮像手段を制御し、
前記被写体が前記第１の位置にいる時に撮像した前記第１画像から前記被写体の目の位置を検出し、
前記被写体が前記第１の位置にいる時における前記被写体の前記目の位置に基づいて、前記被写体が第２の位置にいる時の予測される前記被写体の目周辺である周辺領域を設定し、
前記第１の画素密度よりも高い第２の画素密度で、前記周辺領域の第２画像を撮像するように前記撮像手段を制御する
ことを特徴とする撮像方法。

【請求項7】

被写体が第１の位置にいる時に、第１の画素密度で前記被写体の第１画像を撮像するように撮像手段を制御し、
前記被写体が前記第１の位置にいる時に撮像した前記第１画像から前記被写体の目の位置を検出し、
前記被写体が前記第１の位置にいる時における前記被写体の前記目の位置に基づいて、前記被写体が第２の位置にいる時の予測される前記被写体の目周辺である周辺領域を設定し、
前記被写体が前記第２の位置にいる時に、前記第１の画素密度よりも高い第２の画素密度で、前記周辺領域の第２画像を撮像するように前記撮像手段を制御する
ようにコンピュータを動作させることを特徴とするコンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この開示は、被写体を撮像する撮像システム、撮像方法、及びコンピュータプログラムの技術分野に関する。

【背景技術】

【0002】

この種のシステムとして、虹彩認証に利用する画像を撮像するものが知られている。例えば特許文献１では、対象者の顔及び目を検出して、虹彩の関心領域を識別する技術が開示されている。特許文献２では、高解像度の画像から低解像度の画像を生成し、その低解像度の画像から瞳検出を実行する技術が開示されている。

【0003】

その他の関連する技術として、特許文献３では、複数枚の画像を合成して広画角の合成画像を生成する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表２００７－５０４５６２号公報

【特許文献2】特開２０１７－１３４５４２号公報

【特許文献3】特開２０１２－１９１４８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

虹彩認証用の画像を撮像する虹彩カメラは、一般的に高画素且つ画角が狭く設定されている。このため、通信速度や画角範囲の制約により、虹彩カメラで被写体の目位置を検出できるような広角画像を撮像することは難しい。上述した各引用文献は、このような問題点に言及しておらず、改善の余地がある。

【0006】

この開示は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、被写体の目周辺の画像を適切に撮像することが可能な撮像システム、撮像方法、及びコンピュータプログラムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この開示の撮像システムの一の態様は、第１の画素密度で被写体の第１画像を撮像するように前記撮像手段を制御する第１制御手段と、前記第１画像から前記被写体の目の位置を検出する検出手段と、前記目の位置に基づいて、前記被写体の目周辺である周辺領域を設定する設定手段と、前記第１の画素密度よりも高い第２の画素密度で、前記周辺領域の第２画像を撮像するように前記撮像手段を制御する第２制御手段とを備える。

【0008】

この開示の撮像方法の一の態様は、第１の画素密度で被写体の第１画像を撮像するように撮像手段を制御し、前記第１画像から前記被写体の目の位置を検出し、前記目の位置に基づいて、前記被写体の目周辺である周辺領域を設定し、前記第１の画素密度よりも高い第２の画素密度で、前記周辺領域の第２画像を撮像するように前記撮像手段を制御する。

【0009】

この開示のコンピュータプログラムの一の態様は、第１の画素密度で被写体の第１画像を撮像するように撮像手段を制御し、前記第１画像から前記被写体の目の位置を検出し、前記目の位置に基づいて、前記被写体の目周辺である周辺領域を設定し、前記第１の画素密度よりも高い第２の画素密度で、前記周辺領域の第２画像を撮像するように前記撮像手段を制御するようにコンピュータを動作させる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態に係る撮像システムのハードウェア構成を示すブロック図である。

【図2】第１実施形態に係る撮像システムの機能的構成を示すブロック図である。

【図3】第１実施形態に係る撮像システムの動作の流れを示すフローチャートである。

【図4】第１実施形態に係る第１画像及び第２画像の撮像タイミングと撮像範囲とを示す概念図である。

【図5】第２実施形態に係る撮像システムの機能的構成を示すブロック図である。

【図6】第２実施形態に係る撮像システムの動作の流れを示すフローチャートである。

【図7】第２実施形態に係る第１画像及び第２画像の撮像タイミングと撮像範囲とを示す概念図である。

【図8】第３実施形態に係る撮像システムの機能的構成を示すブロック図である。

【図9】第３実施形態に係る撮像システムの動作の流れを示すフローチャートである。

【図10】第４実施形態に係る撮像システムの機能的構成を示すブロック図である。

【図11】第４実施形態に係る撮像システムの動作の流れを示すフローチャートである。

【図12】第５実施形態に係る第１画像及び第２画像の撮像タイミングと撮像範囲とを示す概念図である。

【図13】画素を間引いて低解像度の第１画像を撮像する際の動作を示す概念図である。

【図14】撮像領域を小さく制限して第１画像を撮像する際の動作を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しながら、撮像システム、撮像方法、及びコンピュータプログラムの実施形態について説明する。

【0012】

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る撮像システムについて、図１から図４を参照して説明する。

【0013】

（ハードウェア構成）
まず、図１を参照しながら、第１実施形態に係る撮像システム１０のハードウェア構成について説明する。図１は、第１実施形態に係る撮像システムのハードウェア構成を示すブロック図である。

【0014】

図１に示すように、第１実施形態に係る撮像システム１０は、プロセッサ１１と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１３と、記憶装置１４とを備えている。撮像システム１０は更に、入力装置１５と、出力装置１６とを備えていてもよい。プロセッサ１１と、ＲＡＭ１２と、ＲＯＭ１３と、記憶装置１４と、入力装置１５と、出力装置１６とは、データバス１７を介して接続されている。

【0015】

プロセッサ１１は、コンピュータプログラムを読み込む。例えば、プロセッサ１１は、ＲＡＭ１２、ＲＯＭ１３及び記憶装置１４のうちの少なくとも一つが記憶しているコンピュータプログラムを読み込むように構成されている。或いは、プロセッサ１１は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体が記憶しているコンピュータプログラムを、図示しない記録媒体読み取り装置を用いて読み込んでもよい。プロセッサ１１は、ネットワークインタフェースを介して、撮像システム１０の外部に配置される不図示の装置からコンピュータプログラムを取得してもよい（つまり、読み込んでもよい）。プロセッサ１１は、読み込んだコンピュータプログラムを実行することで、ＲＡＭ１２、記憶装置１４、入力装置１５及び出力装置１６を制御する。本実施形態では特に、プロセッサ１１が読み込んだコンピュータプログラムを実行すると、プロセッサ１１内には、被写体を撮像するための機能ブロックが実現される。また、プロセッサ１１として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）、ＤＳＰ（Ｄｅｍａｎｄ－Ｓｉｄｅ Ｐｌａｔｆｏｒｍ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）のうち一つを用いてもよいし、複数を並列で用いてもよい。

【0016】

ＲＡＭ１２は、プロセッサ１１が実行するコンピュータプログラムを一時的に記憶する。ＲＡＭ１２は、プロセッサ１１がコンピュータプログラムを実行している際にプロセッサ１１が一時的に使用するデータを一時的に記憶する。ＲＡＭ１２は、例えば、Ｄ－ＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ ＲＡＭ）であってもよい。

【0017】

ＲＯＭ１３は、プロセッサ１１が実行するコンピュータプログラムを記憶する。ＲＯＭ１３は、その他に固定的なデータを記憶していてもよい。ＲＯＭ１３は、例えば、Ｐ－ＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）であってもよい。

【0018】

記憶装置１４は、撮像システム１０が長期的に保存するデータを記憶する。記憶装置１４は、プロセッサ１１の一時記憶装置として動作してもよい。記憶装置１４は、例えば、ハードディスク装置、光磁気ディスク装置、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）及びディスクアレイ装置のうちの少なくとも一つを含んでいてもよい。

【0019】

入力装置１５は、撮像システム１０のユーザからの入力指示を受け取る装置である。入力装置１５は、例えば、キーボード、マウス及びタッチパネルのうちの少なくとも一つを含んでいてもよい。

【0020】

出力装置１６は、撮像システム１０に関する情報を外部に対して出力する装置である。例えば、出力装置１６は、撮像システム１０に関する情報を表示可能な表示装置（例えば、ディスプレイ）であってもよい。

【0021】

（機能的構成）
次に、図２を参照しながら、第１実施形態に係る撮像システム１０の機能的構成について説明する。図２は、第１実施形態に係る撮像システムの機能的構成を示すブロック図である。

【0022】

図２に示すように、第１実施形態に係る撮像システム１０は、虹彩カメラ２０と接続されている。撮像システム１０は、その機能を実現するための処理ブロックとして、第１制御部１１０と、目位置検出部１２０と、ＲＯＩ設定部１３０と、第２制御部１４０とを備えている。第１制御部１１０、目位置検出部１２０、ＲＯＩ設定部１３０、及び第２制御部１４０は、例えば上述したプロセッサ１１（図１参照）において実現されればよい。

【0023】

第１制御部１１０は、虹彩カメラ２０を制御して被写体の第１画像を撮像可能に構成されている。第１画像は、被写体の目の位置を検出するために用いる画像であり、比較的低い第１画素密度で撮像される。第１画像は、例えば被写体全体が撮像範囲に収まるように撮像される。

【0024】

目位置検出部１２０は、第１制御部１１０の制御によって撮像された第１画像を用いて、被写体の目位置（即ち、目がどの辺りにあるのか）を検出する。なお、画像から被写体の目位置を検出する方法については、既存の技術を適宜採用することができるため、ここでのより具体的な説明については省略する。目位置検出部１２０で検出された被写体の目位置に関する情報は、ＲＯＩ設定部に出力される構成となっている。

【0025】

ＲＯＩ設定部１３０は、目位置検出部１２０で検出された被写体の目位置に基づいて、被写体の虹彩を撮像するためのＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ Ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）を設定可能に構成されている。ＲＯＩは、虹彩カメラ２０の合焦地点において被写体の目が通過することになるであろう領域として設定される。なお、目位置からＲＯＩを設定する方法については、既存の技術を適宜採用することができるため、ここでのより具体的な説明については省略する。ＲＯＩ設定部１３０で設定されたＲＯＩに関する情報は、第２制御部１４０に出力される構成となっている。

【0026】

第２制御部１４０は、虹彩カメラ２０を制御して被写体の第２画像を撮像可能に構成されている。第２画像は、ＲＯＩ設定部１３０で設定された領域の画像として撮像される画像であり、第１画素密度（即ち、第１画像を撮像した際の画素密度）より高い第２画素密度で撮像される。この結果、第２画像は、被写体の目周辺の領域を高解像度で撮像した画像となる。

【0027】

（動作の流れ）
次に、図３を参照しながら、第１実施形態に係る撮像システム１０の動作の流れについて説明する。図３は、第１実施形態に係る撮像システムの動作の流れを示すフローチャートである。

【0028】

図３に示すように、第１実施形態に係る撮像システム１０が動作する際には、まず第１制御部１１０が被写体の第１画像を撮像するように虹彩カメラ２０を制御する（ステップＳ１０１）。第１画像は、第１の画素密度で撮像される。

【0029】

次に、目位置検出部１２０が、第１画像から被写体の目位置を検出する（ステップＳ１０２）。そして、ＲＯＩ設定部１３０が、検出された目位置に基づいてＲＯＩを設定する（ステップＳ１０３）。

【0030】

次に、第２制御部１４０が、設定されたＲＯＩにおいて第２画像を撮像するように虹彩カメラ２０を制御する（ステップＳ１０４）。第２画像は、第１の画素密度より高い第２の画素密度で撮像される。

【0031】

（技術的効果）
次に、図４を参照しながら、第１実施形態に係る撮像システム１０によって得られる技術的効果について説明する。図４は、第１実施形態に係る第１画像及び第２画像の撮像タイミングと撮像範囲とを示す概念図である。

【0032】

図４に示すように、第１実施形態に係る撮像システム１０では、第１の画素密度で第１画像が撮像された後、第２の画素密度で第２画像が撮像される。ここで特に、第１の画素密度は第２の画素密度よりも低いため、第１画像のデータ量を相対的に小さくすることができる。よって、比較的広画角が要求される第１画像のデータ量が大きくなってしまうことを防止できる。その結果、第１画像の通信や処理にかかる期間を短縮することができ、第１画像を撮像してから第２画像を撮像するまでの処理（例えば、目位置を検出する処理や、ＲＯＩを設定する処理等）をスムーズに実行することができる。

【0033】

なお、第１画像を撮像するために専用のカメラ（即ち、低解像度のカメラ）を別途設置する方法も考えられるが、その場合、コストの増大やシステムの高度複雑化が問題となり得る。しかるに第１実施形態に係る撮像システムによれば、虹彩カメラ２０で第１画像（即ち、目位置を検出してＲＯＩを設定するための画像）と、第２画像（即ち、高精細な虹彩の画像）とをそれぞれ撮像することができる。よって、上述したコストの増大やシステムの高度複雑化を招くことなく、適切に被写体の虹彩画像を撮像することができる。さらに、複数種類のカメラがあるとそれぞれのカメラに対しユーザに顔を向かせる必要があるため、ユーザにカメラの存在を意識させてしまい、ユーザにとって煩雑になる場合もある。第1実施形態に係る撮像システム１０によれば、画角が狭い虹彩カメラだけでも低画質の画像で目位置の特定ができて虹彩領域を特定できる。また、ユーザにカメラを意識させる必要がなくなる。

【0034】

＜変形例＞
以下、第1実施形態の変形例について説明する。なお、下記変形例は、それぞれ組み合わせることも可能である。

【0035】

（第１変形例）
第１制御部１１０は、例えば被写体が所定のトリガ位置に到達したタイミングで第１画像を撮像してもよい。被写体がトリガ位置に到達したタイミングは、例えばトリガ位置周辺に設置した各種センサ等によって検出してもよい。

【0036】

（第２変形例）
第２制御部１４０は、例えば被写体が予め設定された虹彩カメラ２０の合焦地点に到達したタイミングで第２画像を撮像してもよい。第２制御部１４０は、被写体が合焦地点に到達したタイミングを予測し、そのタイミング近辺で連続して複数の第２画像を撮像するようにしてもよい。

【0037】

（第３変形例）
第２制御部１４０の制御によって撮像された第２画像は、図示せぬ生体認証部に入力され、被写体の虹彩認証に用いられてもよい。この生体認証部は、撮像システム１０の一部として備えられていてもよいし、撮像システム１０の外部（例えば、外部サーバーやクラウド等）に設けられていてもよい。虹彩画像（即ち、第２画像）を用いた認証処理については、既存の技術を適宜採用することができるため、ここでのより具体的な説明については省略する。

【0038】

＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る撮像システム１０について、図５から図７を参照して説明する。なお、第２実施形態は、上述した第１実施形態と比べて一部の構成や動作が異なるのみで、その他の部分は概ね同様である。このため、以下では、第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略するものとする。

【0039】

（ハードウェア構成）
第２実施形態に係る撮像システム１０のハードウェア構成は、図１で説明した第１実施形態のハードウェア構成と同一であってよい。このため、第２実施形態に係る撮像システム１０のハードウェア構成に関する説明は省略する。

【0040】

（機能的構成）
次に、図５を参照しながら、第２実施形態に係る撮像システム１０の機能的構成について説明する。図５は、第２実施形態に係る撮像システムの機能的構成を示すブロック図である。なお、図５では、図２に示した構成要素と同様のものに同一の符号を付している。

【0041】

図５に示すように、第２実施形態に係る撮像システム１０は、第１虹彩カメラ２１、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３（以下、まとめて「虹彩カメラ２０」と称することがある）の各々と接続されている。即ち、第２実施形態に係る撮像システム１０は、複数の虹彩カメラ２０による撮像を制御可能に構成されている。また、撮像システム１０は、その機能を実現するための処理ブロックとして、第１制御部１１０と、目位置検出部１２０と、ＲＯＩ設定部１３０と、第２制御部１４０とを備えている。

【0042】

（動作の流れ）
次に、図６を参照しながら、第２実施形態に係る撮像システム１０の動作の流れについて説明する。図６は、第２実施形態に係る撮像システムの動作の流れを示すフローチャートである。なお、図６では、図３に示した処理と同様の処理に同一の符号を付している。

【0043】

図６に示すように、第２実施形態に係る撮像システム１０が動作する際には、まず第１制御部１１０が被写体の第１画像を撮像するように第１虹彩カメラ２１、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３の各々を制御する（ステップＳ２０１）。なお、各虹彩カメラ２０では、それぞれ同じタイミングで第１画像が撮像されることが好ましいが、撮像されるタイミングには多少のズレがあっても構わない。

【0044】

次に、目位置検出部１２０は、複数の第１画像から被写体の目位置を検出する（ステップＳ１０２）。そして、ＲＯＩ設定部１３０が、検出された目位置に基づいてＲＯＩを設定する（ステップＳ１０３）。

【0045】

次に、第２制御部１４０が、設定されたＲＯＩにおいて第２画像を撮像するように虹彩カメラ２０を制御する（ステップＳ１０４）。なお、第２画像は、第１虹彩カメラ２１、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３の中の１台で撮像されればよい。即ち、すべての虹彩カメラ２０でそれぞれ別々に第２画像を撮像する必要はない。第２画像を撮像する虹彩カメラ２０は、例えばＲＯＩ設定部１３０で設定されたＲＯＩに応じて決定されればよい。具体的には、ＲＯＩを撮像範囲に含む虹彩カメラ２０で第２画像が撮像されればよい。

【0046】

（技術的効果）
次に、図７を参照しながら、第２実施形態に係る撮像システム１０によって得られる技術的効果について説明する。図７は、第２実施形態に係る第１画像及び第２画像の撮像タイミングと撮像範囲とを示す概念図である。なお、図７では、図４で示した構成要素と同様のものに同一の参照符号を付している。

【0047】

図７に示すように、第２実施形態に係る撮像システム１０では、複数の虹彩カメラ２０で第１画像が撮像され、それらから目位置の検出及びＲＯＩの設定が行われる。ここで特に、第１画像を1回しか撮像しない場合、状況次第で目が撮像範囲に含まれない可能性もある。しかしながら、複数枚の第１画像を撮像すれば、より広い範囲を撮像でき、その結果として目の位置を撮像できる可能性が高くなる。従って、目位置から適切なＲＯＩを設定し、より適切に第２画像（即ち、高精細な虹彩画像）を撮像することができる。

【0048】

なお、複数の第１画像は、複数の虹彩カメラ２０を用いて撮像されなくともよく、１台の虹彩カメラ２０で複数の第１画像が撮像されてもよい。具体的には、例えば１台のカメラの位置を適宜移動させて、複数の角度から第１画像を撮像するようにしてもよい。この場合でも、複数の第１画像を合成して広角画像を生成することで、上述した技術的効果を得ることが可能である。

【0049】

＜第３実施形態＞
第３実施形態に係る撮像システム１０について、図８及び図９を参照して説明する。なお、第３実施形態は、上述した第１及び第２実施形態と比べて一部の構成や動作が異なるのみで、その他の部分は概ね同様である。このため、以下では、第１及び第２実施形態と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略するものとする。

【0050】

（ハードウェア構成）
第３実施形態に係る撮像システム１０のハードウェア構成は、図１で説明した第１実施形態のハードウェア構成と同一であってよい。このため、第３実施形態に係る撮像システム１０のハードウェア構成に関する説明は省略する。

【0051】

（機能的構成）
次に、図８を参照しながら、第３実施形態に係る撮像システム１０の機能的構成について説明する。図８は、第２実施形態に係る撮像システムの機能的構成を示すブロック図である。なお、図８では、図２及び図５に示した構成要素と同様のものに同一の符号を付している。

【0052】

図８に示すように、第３実施形態に係る撮像システム１０は、その機能を実現するための処理ブロックとして、第１制御部１１０と、目位置検出部１２０と、ＲＯＩ設定部１３０と、第２制御部１４０と、画像合成部２１０とを備えている。即ち、第２実施形態に係る撮像システム１０は、第２実施形態の構成（図５参照）に加えて、画像合成部２１０を更に備えて構成されている。

【0053】

画像合成部２１０は、第１虹彩カメラ２１、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３の各々で撮像された第１画像を合成可能に構成されている。なお、第１虹彩カメラ２１、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３は、互いの撮像範囲が大きく重ならないように設置されている。このため、各虹彩カメラ２０で撮像された第１画像を合成すると、１枚の広角画像を生成することができる。画像合成部２１０で生成された広角画像は、目位置検出部１１０に出力される構成となっている。なお、画像合成部２１０は、例えば上述したプロセッサ１１（図１参照）において実現されればよい。

【0054】

（動作の流れ）
次に、図９を参照しながら、第３実施形態に係る撮像システム１０の動作の流れについて説明する。図９は、第３実施形態に係る撮像システムの動作の流れを示すフローチャートである。なお、図９では、図３及び図６に示した処理と同様の処理に同一の符号を付している。

【0055】

図９に示すように、第３実施形態に係る撮像システム１０が動作する際には、まず第１制御部１１０が被写体の第１画像を撮像するように第１虹彩カメラ２１、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３の各々を制御する（ステップＳ２０１）。

【0056】

次に、画像合成部２１０が、第１虹彩カメラ２１、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３で撮像された複数の第１画像を合成する（ステップＳ２０２）。続いて、目位置検出部１２０は、複数の第１画像を合成した広角画像から被写体の目位置を検出する（ステップＳ１０２）。そして、ＲＯＩ設定部１３０が、検出された目位置に基づいてＲＯＩを設定する（ステップＳ１０３）。

【0057】

次に、第２制御部１４０が、設定されたＲＯＩにおいて第２画像を撮像するように虹彩カメラ２０を制御する（ステップＳ１０４）。

【0058】

（技術的効果）
次に、第３実施形態に係る撮像システム１０によって得られる技術的効果について説明する。

【0059】

図８及び図９で説明したように、第３実施形態に係る撮像システム１０では、複数の虹彩カメラ２０で撮像された画像が合成されて、１枚の広角画像が生成される。ここで特に、虹彩カメラ２０は、被写体の虹彩の画像を高精細に撮像することが要求される関係で、画角が比較的狭く設定されることが多い。しかるに第３実施形態に係る撮像システム１０によれば、複数の虹彩カメラ２０で撮像された第１画像から広角画像が生成される。よって、１つ１つの虹彩カメラの画角が狭い場合であっても、目位置を検出するのに適した広角画像を取得することができる。

【0060】

＜第４実施形態＞
第４実施形態に係る撮像システム１０について、図１０及び図１１を参照して説明する。なお、第４実施形態は、上述した第１から第３実施形態と比べて一部の構成や動作が異なるのみで、その他の部分は概ね同様である。このため、以下では、第１から第３実施形態と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略するものとする。

【0061】

（ハードウェア構成）
第４実施形態に係る撮像システム１０のハードウェア構成は、図１で説明した第１実施形態のハードウェア構成と同一であってよい。このため、第４実施形態に係る撮像システム１０のハードウェア構成に関する説明は省略する。

【0062】

（機能的構成）
次に、図１０を参照しながら、第４実施形態に係る撮像システム１０の機能的構成について説明する。図１０は、第４実施形態に係る撮像システムの機能的構成を示すブロック図である。なお、図１０では、図２、図５及び図８に示した構成要素と同様のものに同一の符号を付している。

【0063】

図１０に示すように、第４実施形態に係る撮像システム１０は、その機能を実現するための処理ブロックとして、第１制御部１１０と、目位置検出部１２０と、ＲＯＩ設定部１３０と、第２制御部１４０と、目領域判定部２２０とを備えている。即ち、第４実施形態に係る撮像システム１０は、第２実施形態の構成（図５参照）に加えて、目領域判定部２２０を更に備えて構成されている。

【0064】

目領域判定部２２０は、第１虹彩カメラ２１、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３の各々で撮像された第１画像に、それぞれ目領域が含まれているか否かを判定可能に構成されている。言い換えれば、目領域判定部２２０は、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３で撮像された複数の第１画像のうち、どの画像に目領域が含まれているか否かを判定可能に構成されている。目領域判定部２２０の判定結果（即ち、目領域を含む第１画像に関する情報）は、目位置検出部１１０に出力される構成となっている。なお、目領域判定部２２０は、例えば上述したプロセッサ１１（図１参照）において実現されればよい。

【0065】

（動作の流れ）
次に、図１１を参照しながら、第４実施形態に係る撮像システム１０の動作の流れについて説明する。図１１は、第４実施形態に係る撮像システムの動作の流れを示すフローチャートである。なお、図１１では、図３、図６、及び図９に示した処理と同様の処理に同一の符号を付している。

【0066】

図１１に示すように、第４実施形態に係る撮像システム１０が動作する際には、まず第１制御部１１０が被写体の第１画像を撮像するように第１虹彩カメラ２１、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３の各々を制御する（ステップＳ２０１）。

【0067】

次に、目領域判定部が、第１虹彩カメラ２１、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３で撮像された複数の第１画像について、目領域の有無を判定する（ステップＳ２０３）。続いて、目位置検出部１２０は、目領域が含まれていると判定された第１画像から被写体の目位置を検出する（ステップＳ１０２）。そして、ＲＯＩ設定部１３０が、検出された目位置に基づいてＲＯＩを設定する（ステップＳ１０３）。

【0068】

次に、第２制御部１４０が、設定されたＲＯＩにおいて第２画像を撮像するように虹彩カメラ２０を制御する（ステップＳ１０４）。

【0069】

（技術的効果）
次に、第４実施形態に係る撮像システム１０によって得られる技術的効果について説明する。

【0070】

図１０及び図１１で説明したように、第４実施形態に係る撮像システム１０では、複数の虹彩カメラ２０で撮像された第１画像に目領域が含まれているか否かが判定され、目領域が含まれている第１画像から目位置が検出される。このため、すべての第１画像から目位置を検出する場合と比べると、効率的に目位置を検出することが可能である。

【0071】

＜第５実施形態＞
第５実施形態に係る撮像システム１０について、図１２を参照して説明する。なお、第５実施形態は、第１画像を撮像する際の他の手法を具体的に説明するものであり、システムのハードウェア構成、機能的構成、動作の流れについては、上述した第１から第５実施形態と同一であってよい。このため、以下では、第１から第５実施形態と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略するものとする。

【0072】

（第１画像の複数回撮像）
まず、図１２を参照して、第５実施形態に係る撮像システム１０による第１画像の撮像タイミングについて詳しく説明する。図１２は、第５実施形態に係る第１画像及び第２画像の撮像タイミングと撮像範囲とを示す概念図である。なお、図１２では、図４及び図７で示した構成要素と同様のものに同一の参照符号を付している。

【0073】

図１２に示すように、第５実施形態に係る撮像システムでは、第１虹彩カメラ２１、第２虹彩カメラ２２及び第３虹彩カメラ２３の各々で、互いにタイミングをずらして第１画像が撮像される。具体的には、第１虹彩カメラ２１は、被写体５００が第１トリガ地点に到達したタイミングで第１画像を撮像する。第２虹彩カメラ２２は、被写体５００が第２トリガ地点に到達したタイミングで第１画像を撮像する。第３虹彩カメラ２３は、被写体５００が第３トリガ地点に到達したタイミングで第１画像を撮像する。このように、複数のトリガ地点をずらして設置しておけば、異なるタイミングで複数の第１画像が撮像されることになる。

【0074】

被写体５００の目位置は、上述したように撮像された複数の第１画像の各々から検出されればよい。例えば、複数の第１画像のすべてを用いて目位置を検出してもよいし、複数の第１画像の中から目領域を含む第１画像を判定して、目領域を含む第１画像のみを用いて目位置を検出してもよい。

【0075】

なお、複数の虹彩カメラ２０は、互いの撮像範囲が重なる部分が十分に大きくなるように設定されることが好ましい。このようにすれば、被写体５００の身長が異なる場合であっても、少なくとも１台の虹彩カメラ２０が、被写体５００の顔を途切れることなく撮像することができる。

【0076】

（技術的効果）
次に、第５実施形態に係る撮像システム１０によって得られる技術的効果について説明する。

【0077】

図１２で説明したように、第５実施形態に係る撮像システム１０では、異なるタイミングで複数の第１画像が撮像される。この場合でも、複数の第１画像を同時に撮像する場合と同様に、被写体５００の目位置を検出することが可能である。

【0078】

＜第６実施形態＞
第６実施形態に係る撮像システム１０について、図１３を参照して説明する。なお、第３実施形態は、第１画像を撮像する際の低解像度化の手法を具体的に説明するものであり、システムのハードウェア構成、機能的構成、動作の流れについては、上述した第１から第５実施形態と同一であってよい。このため、以下では、第１から第５実施形態と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略するものとする。

【0079】

（画素の間引きによる低解像度化）
まず、図１３を参照して、第６実施形態に係る撮像システム１０における第１画像の低下像度化について説明する。図１３は、画素を間引いて低解像度の第１画像を撮像する際の動作を示す概念図である。

【0080】

図１３に示すように、第６実施形態に係る撮像システム１０では、虹彩カメラ２０の画素を間引くことによって第１画像の低解像度化が実現される。具体的には、第１制御部１１０は、例えばビニング等の手法を用いて、第１画像の撮像時に読み出す画素数を減らす。これにより、第１画像の画素密度は低下する。一方で、第２制御部１４０は、第２画像の撮像時に画素を間引かないようにする（ただし、撮像領域はＲＯＩに限定される）。このようにすれば、第１画像と比較して、第２画像の画素密度が高くなる。

【0081】

なお、画素の間引き量は、撮像領域の場所によって変化させてもよい。即ち、画素の間引き量は、撮像領域全体で均一となっていなくともよい。例えば、目領域が存在する可能性が高い領域については間引き量を小さくして、目領域が存在する可能性が低い領域については間引き量を大きくしてもよい。

【0082】

（技術的効果）
次に、第６実施形態に係る撮像システム１０によって得られる技術的効果について説明する。

【0083】

図１３で説明したように、第６実施形態に係る撮像システム１０では、画素を間引くことによって第１画像の低解像度化が実現される。よって、第１画像のデータ量が大きなものになってしまうことを防止して、第１画像の通信や処理にかかる期間を短縮することが可能である。

【0084】

＜第７実施形態＞
第７実施形態に係る撮像システム１０について、図１４を参照して説明する。なお、第７実施形態は、第１画像を撮像する際のデータ量縮小の手法を具体的に説明するものであり、システムのハードウェア構成、機能的構成、動作の流れについては、上述した第１から第６実施形態と同一であってよい。このため、以下では、第１から第６実施形態と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略するものとする。

【0085】

（撮像領域の制限）
まず、図１４を参照して、第７実施形態に係る撮像システム１０における第１画像のデータ量縮小について説明する。図１４は、撮像領域を小さく制限して第１画像を撮像する際の動作を示す概念図である。

【0086】

図１４に示すように、第７実施形態に係る撮像システム１０では、虹彩カメラ２０の撮像領域を小さく制限する（即ち、狭める）ことによって第１画像のデータ量縮小が実現される。具体的には、第１制御部１１０は、第１画像の撮像時に、撮像領域の上端部分及び下端部分（例えば、被写体の目が位置する可能性が低いと推定される領域）の少なくとも一方の画素を読み出さないようにしている。これにより、第１画像のデータ量が縮小されることになる。なお、第１画像は、第６実施形態でも説明したように画素が間引かれた状態で撮像されるため、画素密度も小さくなっている。よって、第１画像のデータ量は顕著に小さくなる。

【0087】

また、上述した上端部分及び下端部分に加えて又は代えて、撮像領域の右端部分及び左端部分の少なくとも一方の画素を読み出さないようにしてもよい。例えば、被写体が通路の中心を通るような場合（床に矢印がペイントされており被写体が通路中心に誘導されている場合等）には、撮像領域の右端部分及び左端部分に被写体の目が含まれる可能性は低くなる。よって、撮像領域の右端部分及び左端部分の少なくとも一方の画素を読み出さないようにすることで、効率的に第1画像のデータ量を小さくすることができる。

【0088】

（技術的効果）
次に、第７実施形態に係る撮像システム１０によって得られる技術的効果について説明する。

【0089】

図１４で説明したように、第７実施形態に係る撮像システム１０では、虹彩カメラ２０の撮像領域を狭めることによって第１画像のさらなるデータ量縮小が実現される。よって、第１画像のデータ量が大きなものになってしまうことを防止して、第１画像の通信や処理にかかる期間を短縮することが可能である。

【0090】

＜付記＞
以上説明した実施形態に関して、更に以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

【0091】

（付記１）
付記１に記載の撮像システムは、第１の画素密度で被写体の第１画像を撮像するように前記撮像手段を制御する第１制御手段と、前記第１画像から前記被写体の目の位置を検出する検出手段と、前記目の位置に基づいて、前記被写体の目周辺である周辺領域を設定する設定手段と、前記第１の画素密度よりも高い第２の画素密度で、前記周辺領域の第２画像を撮像するように前記撮像手段を制御する第２制御手段とを備えることを特徴とする撮像システムである。

【0092】

（付記２）
付記２に記載の撮像システムは、前記第１制御手段は、前記撮像手段の画素を間引くように処理することにより、前記第１の画素密度が前記第２の画素密度よりも低くなるようすることを特徴とする付記１に記載の撮像システムである。

【0093】

（付記３）
付記３に記載の撮像システムは、前記第１制御手段は、前記撮像手段の撮像領域を小さく制限することにより、前記第１画像のデータ量を小さくすることを特徴とする付記１又は２に記載の撮像システムである。

【0094】

（付記４）
付記４に記載の撮像システムは、前記撮像手段は、複数のカメラを含んでおり、前記第１制御手段は、前記複数のカメラの各々で前記第１画像を撮像するように前記撮像手段を制御することを特徴とする付記１から３のいずれか一項に記載の撮像システムである。

【0095】

（付記５）
付記５に記載の撮像システムは、前記検出手段は、複数の前記第１画像を合成した合成画像から、前記被写体の目の位置を検出することを特徴とする付記１から４のいずれか一項に記載の撮像システムである。

【0096】

（付記６）
付記６に記載の撮像システムは、前記第１制御手段は、前記被写体が所定のトリガ位置に到達した場合に、前記第１画像を撮像するように前記撮像手段を制御することを特徴とする付記１から５のいずれか一項に記載の撮像システムである。

【0097】

（付記７）
付記７に記載の撮像システムは、前記第２撮像手段は、前記被写体が予め設定された合焦地点に到達した場合に、前記第２画像を撮像するように前記撮像手段を制御することを特徴とする付記１から６のいずれか一項に記載の撮像システムである。

【0098】

（付記８）
付記８に記載の撮像システムは、前記第２画像を用いて、前記被写体の虹彩認証を実行する認証手段を更に備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の撮像システムである。

【0099】

（付記９）
付記９に記載の撮像方法は、第１の画素密度で被写体の第１画像を撮像するように撮像手段を制御し、前記第１画像から前記被写体の目の位置を検出し、前記目の位置に基づいて、前記被写体の目周辺である周辺領域を設定し、前記第１の画素密度よりも高い第２の画素密度で、前記周辺領域の第２画像を撮像するように前記撮像手段を制御することを特徴とする撮像方法である。

【0100】

（付記１０）
付記１０に記載のコンピュータプログラムは、第１の画素密度で被写体の第１画像を撮像するように撮像手段を制御し、前記第１画像から前記被写体の目の位置を検出し、前記目の位置に基づいて、前記被写体の目周辺である周辺領域を設定し、前記第１の画素密度よりも高い第２の画素密度で、前記周辺領域の第２画像を撮像するように前記撮像手段を制御するようにコンピュータを動作させることを特徴とするコンピュータプログラムである。

【0101】

この開示は、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う撮像システム、撮像方法、及びコンピュータプログラムもまたこの開示の技術思想に含まれる。

【符号の説明】

【0102】

１０ 撮像システム
２０ 虹彩カメラ
２１ 第１虹彩カメラ
２２ 第２虹彩カメラ
２３ 第３虹彩カメラ
１１０ 第１制御部
１２０ 目位置検出部
１３０ ＲＯＩ設定部
１４０ 第２制御部
２１０ 画像合成部
２２０ 目領域判定部
５００ 被写体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】