遠隔虹彩認証に向けた高速光学系トラッキングシステム

概要

生体認証における虹彩は，非接触で計測可能，損傷可能性が低いなどのメリットをもつ一方で， 虹彩特徴の高解像度画像を得るために計測装置への接近・静止が必要で，人間への高い拘束性がある． 歩行など運動状態の人間への遠隔虹彩認証を実現するには， カメラにおける画角と解像度のトレードオフやフォーカス位置の課題を解決する必要がある． そこで本研究では， 眼球付近の狭い領域をガルバノミラーにより高速トラッキングしながら， 高解像度カメラに備えた液体レンズの正弦波走査により， 十分に合焦した虹彩画像を撮影するシステムを提案する（図1）．

さらに，液体レンズの応答を校正し，正弦波走査パラメータを最適化する手法も提案する（図2）． 液体レンズとイメージングレンズを備えた高速カメラにおいて， 平面チェッカーパターンのエッジなど異なる奥行位置の合焦度を比較することで， ミリ秒オーダの液体レンズの応答を計測し周波数応答などの特徴を抽出する． そして人間の歩行前進速度を考慮した走査範囲に対する反復的な最適化により適切な正弦波パラメータを導出し， ズーム調整や対象の移動に追従する正弦波フォーカストラッキングを実現する（図4）． 本技術はスムーズなセキュリティゲートなど，セキュリティ分野への応用展開が期待される．

なお，本内容は日本電気株式会社との共同研究の成果に基づくものである．

図1 高速光学系虹彩トラッキングコンセプト	図2 走査型焦点トラッキング用応答校正
図3 液体レンズ応答計測	図4 走査型フォーカストラッキング

参考文献

1. Tomohiro Sueishi, Keiko Yokoyama, Shoji Yachida, and Masatoshi Ishikawa: Image-based Response Measurement of Liquid Lens and Iterative Calibration of Scanning Focus Tracking for Dynamic Iris Authentication, 2025 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII2025) (Munich, 2025.1.23)/Proceedings, pp.1016-1021
2. Tomohiro Sueishi, Arata Jingu, Shoji Yachida, Michiaki Inoue, Yuka Ogino, and Masatoshi Ishikawa: Dynamic Iris Authentication by High-Speed Gaze and Focus Control, 2021 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII2021) (Fukushima, 2021.1.14)/Proceedings, pp.813-814
3. 神宮亜良太，末石智大，谷内田尚司，石川正俊： 遠隔虹彩認証に向けた高速光学系制御を用いた眼追従合焦撮影手法， 第26回画像センシングシンポジウム (SSII2020) (横浜，2020.6.11)／講演論文集, IS2-16