JP2007249950A - Image acquisition device and image acquisition method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily acquire fine images by efficiently detecting the movement of a photographed object while attaining miniaturization without a movable part. <P>SOLUTION: This image acquisition device having an imaging element section comprising a plurality of pixels, acquires the whole image by imaging a plurality of times while relatively moving the photographed object. The imaging element section has a first region 51 of high resolution and a second region 52 of low resolution, and composes the whole image from partial images acquired in the first region 51 based on the moving information of the photographed object obtained from partial images acquired in the second region 52. Image acquisition in the second region 52 is intermittently performed between image acquisition in the first region 51. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、被写体の撮像領域を走査して、画像を取得する画像取得装置及び画像取得方法、特に、複数の画素からなる撮像素子部を有し、被写体を相対的に移動しながら複数回の撮像を行い全体の画像を取得する画像取得装置に関する。画像取得装置は、スキャナ装置、生体認証装置として応用される。   The present invention relates to an image acquisition apparatus and an image acquisition method for acquiring an image by scanning an imaging region of a subject, and in particular, having an imaging element unit composed of a plurality of pixels and performing a plurality of times while relatively moving the subject. The present invention relates to an image acquisition device that captures an image and acquires an entire image. The image acquisition device is applied as a scanner device or a biometric authentication device.

コンピュータを利用して情報のデジタル処理が広く行われている。画像処理の分野においても、被写体を画像化する際、画像を光電変換素子である撮像素子により撮像し、以後デジタル化されたデータにより、記録、又は表示等が行われている。画像情報のデジタル処理は、迅速性、加工性、装置の小型化に優れ、CCDカメラ他撮像装置として普及している。   Digital processing of information is widely performed using a computer. Also in the field of image processing, when an object is imaged, an image is picked up by an image pickup device which is a photoelectric conversion device, and thereafter, recorded or displayed by digitized data. Digital processing of image information is excellent in rapidity, processability, and downsizing of the apparatus, and is widely used as an imaging apparatus such as a CCD camera.

近年、個人情報や機密情報に対するセキュリティを確保するため、指紋認証装置などの生体認証システムが注目され、事務機器や携帯機器への需要も高まっている。こうした指紋や顔、虹彩、掌紋などを用いた生体認証システムは、画像取得装置において生体の画像を取得して、この取得した画像から特徴抽出を行い、その情報を基に登録済みのデータと照合を行い、本人であることを認証する。   In recent years, in order to ensure security for personal information and confidential information, biometric authentication systems such as fingerprint authentication devices have attracted attention, and demand for office devices and portable devices is also increasing. Such a biometric authentication system using fingerprints, faces, irises, palm prints, etc. acquires a biometric image in an image acquisition device, extracts features from the acquired image, and collates with registered data based on that information To authenticate you.

ここで、生体認証システムに用いられる画像取得装置の検出方式としては、CCDやCMOSセンサなどの撮像素子を用いた光学方式や、静電容量方式、圧力検知方式、感熱方式、電界検出方式などがある。また、別の分類としては、2次元のエリアセンサを用いて被写体画像を一括して取得するエリアタイプと、スウィープタイプと呼ばれる撮像方式がある。スウィープタイプでは、1次元ラインセンサあるいは被写体の副走査方向(移動方向)の画素数が2〜20程度の帯状の2次元センサを用いて、被写体を副走査方向に順次撮像した画像から全体画像を合成して取得する。   Here, as a detection method of the image acquisition device used in the biometric authentication system, there are an optical method using an imaging element such as a CCD or a CMOS sensor, a capacitance method, a pressure detection method, a thermal method, an electric field detection method, and the like. is there. As another classification, there are an area type that collects subject images in a batch using a two-dimensional area sensor and an imaging method called a sweep type. In the sweep type, an entire image is obtained from an image obtained by sequentially capturing the subject in the sub-scanning direction using a one-dimensional line sensor or a belt-like two-dimensional sensor having about 2 to 20 pixels in the sub-scanning direction (movement direction) of the subject. Synthesize and get.

スウィープタイプの方式は、2次元のエリアセンサを用いるエリアタイプよりも被写体を移動させるという被検者にとって煩瑣なことを要求されるが、装置として小型にすることができ、製造コストが低減される。なお、被写体を固定し、撮像素子部を移動させる方式もスウィープタイプであるが、被写体を移動する方式に比べて機構が複雑になるという不都合があった。   The sweep type method is required to be more troublesome for the subject to move the subject than the area type using the two-dimensional area sensor, but the device can be downsized and the manufacturing cost can be reduced. . Note that the method of fixing the subject and moving the image sensor unit is also a sweep type, but there is a disadvantage that the mechanism is complicated compared to the method of moving the subject.

被写体を撮像素子部に対して移動したスウィープタイプの方式の装置において、画像の読み取りに関して次のような事態が生ずる。   In a sweep type apparatus in which a subject is moved with respect to the image sensor unit, the following situation occurs with respect to image reading.

図20a、図20bは、1本のラインセンサ(固体撮像素子)を用いた撮像素子部による像取得を説明するための図、図21a、図21bは、複数本のラインセンサを用いた撮像素子部による像取得を説明するための図である。   20a and 20b are diagrams for explaining image acquisition by an image sensor unit using one line sensor (solid-state image sensor), and FIGS. 21a and 21b are image sensors using a plurality of line sensors. It is a figure for demonstrating the image acquisition by a part.

図20a、図20bは、1次元センサを用いたスキャナの例である。1本のラインセンサの図20aは、ラインセンサ111の長手方向を主走査方向、被写体の移動方向を副走査方向として両者の相対移動速度が十分遅い場合を示した図であり、図20bは、相対移動速度が早い場合を示した図である。   20a and 20b are examples of a scanner using a one-dimensional sensor. FIG. 20a of one line sensor is a diagram illustrating a case where the longitudinal direction of the line sensor 111 is the main scanning direction and the moving direction of the subject is the sub-scanning direction, and the relative moving speed of both is sufficiently slow, and FIG. It is the figure which showed the case where a relative movement speed is quick.

図20aでは、ラインセンサ111で取得した複数の部分画像は、重なり部分を有し、全体の画像を再構成することができる。ところが、図20bに示すように、相対移動速度が早くなると、移動速度が分からず、取得した部分画像から全体の画像を合成すると画像が伸縮してしまう。   In FIG. 20a, the plurality of partial images acquired by the line sensor 111 have overlapping portions, and the entire image can be reconstructed. However, as shown in FIG. 20b, when the relative movement speed is increased, the movement speed is not known, and when the entire image is synthesized from the acquired partial images, the image expands and contracts.

図21a、図21bは、2次元センサを用いた指紋センサの例である。図21aは、複数本のラインセンサ112を用いる場合、ラインセンサ112の長手方向を主走査方向、被写体の移動方向を副走査方向として両者の相対移動速度が十分遅い場合を示した図である。図21bは、相対移動速度が早い場合を示した図である。図20bの場合と同様に、移動速度に撮像が追いつかず、取得した部分画像から全体の画像を合成すると画像が伸縮してしまう。特に高解像度化すると、フレームレートが落ちるためより追いつかなくなる。これを避けるためフレームレートを早くすると、クロック速度を上げなくてはならず、消費電流の増大やコスト上昇をもたらすことになり好ましくない。また、高解像度化は、IF回路増大コスト、IC面積大に繋がる。   21a and 21b are examples of a fingerprint sensor using a two-dimensional sensor. FIG. 21A is a diagram illustrating a case where the relative movement speed of both the line sensors 112 is sufficiently slow when the longitudinal direction of the line sensors 112 is the main scanning direction and the moving direction of the subject is the sub-scanning direction. FIG. 21 b is a diagram showing a case where the relative movement speed is high. As in the case of FIG. 20b, imaging cannot catch up with the moving speed, and when the entire image is synthesized from the acquired partial images, the image expands and contracts. In particular, when the resolution is increased, the frame rate is lowered, making it difficult to catch up. If the frame rate is increased to avoid this, the clock speed must be increased, which leads to an increase in current consumption and an increase in cost. Further, higher resolution leads to increased IF circuit cost and IC area.

そこで、被写体を指としてその移動を検知し、その情報を画像の合成に用いることが行われており、以下、被写体の移動を検知するスウィープタイプ方式の例について説明する。   In view of this, movement of a subject as a finger is detected and the information is used for image synthesis. An example of a sweep type method for detecting movement of a subject will be described below.

特許文献1は、従来の被写体を移動させるスウィープタイプ方式の画像取得装置の一例が開示されている。   Patent Document 1 discloses an example of a conventional sweep type image acquisition apparatus that moves a subject.

図22は、特許文献1に開示された従来のスウィープタイプ方式の画像取得装置(指紋データ読み取り装置)を示す図である。   FIG. 22 is a diagram illustrating a conventional sweep-type image acquisition device (fingerprint data reading device) disclosed in Patent Document 1. In FIG.

台141上の指142の表面142aは、光源145からプリズム141aを通して光が照射される。光源145は、1ライン分照射するライン光源で構成される。表面142aからの反射光は、1ライン分の反射光を電気信号に変換するライン光センサで構成された光センサ146で受光する。光センサ146により変換された電気信号は、A/D変換器147を経て、画像メモリ148に入力される。一方、指押さえ台143に取り付けられた移動距離検出センサ144は、光センサ146に対してほぼ直角に移動させる指の移動距離を検出する。   The surface 142a of the finger 142 on the table 141 is irradiated with light from the light source 145 through the prism 141a. The light source 145 is composed of a line light source that irradiates one line. The reflected light from the surface 142a is received by an optical sensor 146 configured with a line optical sensor that converts the reflected light for one line into an electrical signal. The electrical signal converted by the optical sensor 146 is input to the image memory 148 via the A / D converter 147. On the other hand, the movement distance detection sensor 144 attached to the finger presser base 143 detects the movement distance of the finger that is moved substantially at right angles to the optical sensor 146.

処理部149において、移動距離検出センサ144の出力と光センサ146の出力に基づき2次元の指紋画像データを画像メモリ148に格納する。   In the processing unit 149, two-dimensional fingerprint image data is stored in the image memory 148 based on the output of the movement distance detection sensor 144 and the output of the optical sensor 146.

特許文献2は、従来の被写体を移動させるスウィープタイプ方式の画像取得装置の他の例が開示されている。   Patent Document 2 discloses another example of a conventional sweep type image acquisition apparatus that moves a subject.

図23は、特許文献2に開示された従来のスウィープタイプ方式の画像取得装置(指紋検出装置)を示す図である。   FIG. 23 is a diagram illustrating a conventional sweep-type image acquisition device (fingerprint detection device) disclosed in Patent Document 2. In FIG.

指紋検出装置151は、指152の表面の指紋153を光学的に検出する。指紋153の検出は、指152を読取りローラ154の外周面に接触させ、矢符152aの方向に移動させながら読取りローラ154を角変位させることによって行う。   The fingerprint detection device 151 optically detects the fingerprint 153 on the surface of the finger 152. The fingerprint 153 is detected by bringing the finger 152 into contact with the outer peripheral surface of the reading roller 154 and angularly displacing the reading roller 154 while moving it in the direction of the arrow 152a.

指紋検出装置151の内部には、光学系155と、読取りローラ154の角変位によって指152の移動を検出する移動検出手段156とが設けられる。光学系155には、読取りローラ154に接触している指152の表面に光を照射するための光源157と、指紋153からの反射光を撮像するラインセンサ158とが含まれる。ラインセンサ158は、複数の受光素子が1次元的に配列されて構成されるCCDなどである。受光素子の配列方向を主走査方向として、指152が主走査方向に交差する副走査、例えば主走査方向に直交する方向に移動することによって、2次元的な画像の撮像を行うことができる。移動検出手段156は、読取りローラ154の角変位に基づいて、指表面部分の移動の方向及び距離を検出する。一定の方向に予め定める距離だけ移動していることが検出されるごとにラインセンサ158によって撮像される画像データを蓄積する。   Inside the fingerprint detection device 151, an optical system 155 and a movement detection unit 156 that detects the movement of the finger 152 by the angular displacement of the reading roller 154 are provided. The optical system 155 includes a light source 157 for irradiating light on the surface of the finger 152 in contact with the reading roller 154, and a line sensor 158 for imaging reflected light from the fingerprint 153. The line sensor 158 is a CCD configured by a plurality of light receiving elements arranged one-dimensionally. A two-dimensional image can be captured by moving the finger 152 in the sub-scanning direction intersecting the main scanning direction, for example, in a direction orthogonal to the main scanning direction, with the arrangement direction of the light receiving elements as the main scanning direction. The movement detector 156 detects the direction and distance of movement of the finger surface portion based on the angular displacement of the reading roller 154. The image data captured by the line sensor 158 is accumulated every time it is detected that it has moved by a predetermined distance in a certain direction.

ラインセンサ158によって撮像される1次元的な画像は、画像合成手段159によって蓄積されて、2次元的な指紋等の画像に合成され、出力される。   The one-dimensional image captured by the line sensor 158 is accumulated by the image synthesizing unit 159, synthesized with an image such as a two-dimensional fingerprint, and output.

また、上記課題に対して、被写体の部分画像自体を用いて、移動前後の部分画像間の関係から、被写体の移動情報を検出して、その移動情報に基づいて部分画像から全体の画像の合成を行う方法が知られている。移動情報は画像取得に用いる部分画像自身から得られる。特許文献3には、こうしたスイープ型指紋センサが示されている。   In addition, in response to the above problem, using the partial image of the subject itself, the movement information of the subject is detected from the relationship between the partial images before and after the movement, and the entire image is synthesized from the partial image based on the movement information. The method of doing is known. The movement information is obtained from the partial image itself used for image acquisition. Patent Document 3 discloses such a sweep type fingerprint sensor.

図24は、特許文献3に開示された従来のスウィープタイプ方式の画像取得装置(指紋読み取りシステム)を示す図である。   FIG. 24 is a diagram showing a conventional sweep-type image acquisition device (fingerprint reading system) disclosed in Patent Document 3. As shown in FIG.

指161がスライドし、各瞬間t0〜tnにおける指紋162の部分画像I0〜Inが生ずる。部分画像I0〜Inは、一部が重複し、相関をとることにより移動情報を得て再構成して指紋の全体画像を得る。   The finger 161 slides, and partial images I0 to In of the fingerprint 162 at the instants t0 to tn are generated. The partial images I0 to In partially overlap and are correlated to obtain movement information and reconstruct it to obtain an entire fingerprint image.

この方法においては、1つのセンサで画像取得と移動検出が行われるため、小型化と低コスト化が可能な利点がある。
特開昭63−273976号公報 特開2001−184490号公報 特開平10−091769号公報
In this method, since image acquisition and movement detection are performed by one sensor, there is an advantage that downsizing and cost reduction are possible.
JP-A-63-273976 JP 2001-184490 A JP 10-091769 A

上記従来の被写体の移動を検知し、その情報を画像の合成に用いるスウィープタイプ方式の画像取得装置においては、ある程度の小型化を達成し、容易に良好な画像を取得できる。しかし、機構的に可動部分を有するため、小型化には限界があり、また、部品点数の増加や製造コストの増加を招いていた。   In the conventional sweep-type image acquisition device that detects the movement of the subject and uses the information for image synthesis, it can achieve a certain size reduction and easily acquire a good image. However, since it has a movable part mechanically, there is a limit to downsizing, and the number of parts and the manufacturing cost are increased.

また、スウィープタイプ方式の装置において、被写体の部分画像間の関係から、被写体の移動情報を求め、その移動情報に基づいて全体の画像の合成を行うことは、次のような制約が懸念される。   Further, in a sweep type apparatus, obtaining movement information of a subject from the relationship between the partial images of the subject and synthesizing the entire image based on the movement information are concerned with the following restrictions. .

図21(a)、図21(b)により、スウィープタイプ方式の2次元センサとして、複数本のラインセンサ112を用いた場合の例について再度説明する。ラインセンサ112の長手方向を主走査方向、被写体の移動方向を副走査方向としている。図21(a)は、画像取得間隔に対して被写体とセンサ(画像取得装置)の相対移動速度が遅い場合、図21(b)は、画像取得間隔に対して相対移動速度が速い場合を示した図である。   An example in which a plurality of line sensors 112 are used as a sweep type two-dimensional sensor will be described again with reference to FIGS. The longitudinal direction of the line sensor 112 is the main scanning direction, and the moving direction of the subject is the sub-scanning direction. FIG. 21A shows a case where the relative movement speed of the subject and the sensor (image acquisition device) is slow relative to the image acquisition interval, and FIG. 21B shows a case where the relative movement speed is high relative to the image acquisition interval. It is a figure.

被写体とセンサの相対移動速度が画像取得間隔に対して遅い場合、取得した部分画像間には、同じ被写体の部位が移った重なり領域が存在する。このため、前後の部分画像を用いて、重なり領域の大きさを求めることにより、部分画像から相対移動情報を算出することができる。   When the relative movement speed of the subject and the sensor is slower than the image acquisition interval, there is an overlapping region where the same subject portion has moved between the acquired partial images. For this reason, the relative movement information can be calculated from the partial images by obtaining the size of the overlapping region using the front and rear partial images.

一方、被写体とセンサの相対移動速度が画像取得間隔に対して速い場合は、取得した部分画像間には、同じ被写体の部位が移った重なり領域が存在しない。このため、前後の部分画像を用いて、重なり領域の大きさを求めて、部分画像から相対移動情報を算出することができない。このため、正確な移動情報が得られないため、ある程度推測して取得した画像から合成せざるを得なくなり、画像が伸縮してしまう。   On the other hand, when the relative movement speed of the subject and the sensor is faster than the image acquisition interval, there is no overlapping region where the same subject portion has moved between the acquired partial images. For this reason, it is impossible to calculate the relative movement information from the partial images by obtaining the size of the overlapping region using the front and rear partial images. For this reason, since accurate movement information cannot be obtained, the image must be synthesized from an image obtained by guessing to some extent, and the image expands and contracts.

特に高解像度化すると、データ量が増大するため、1枚の画像を取得する時間が長くなり、画像取得間隔が長くなる。また、相対移動速度が速くても移動速度を求めることを可能にするため、副走査方向の行数を増加した場合であっても、データ量が増大してしまうため結果的に撮像間隔が長くなってしまう。このように、高解像度化と速い被写体の移動速度に対する撮像能力はトレードオフの関係にある。   In particular, when the resolution is increased, the amount of data increases, so the time for acquiring one image becomes longer and the image acquisition interval becomes longer. In addition, since the moving speed can be obtained even if the relative moving speed is high, the amount of data increases even when the number of rows in the sub-scanning direction is increased, resulting in a long imaging interval. turn into. As described above, there is a trade-off between the imaging capability with respect to higher resolution and faster subject movement speed.

このように、可動部分がない2次元センサにより移動速度を検出する装置においては、高解像度化は、データ通信時間が長くなり、指の移動速度が速い場合に必要な画像取得間隔が得られず、画像を合成できなくなる制約があった。   As described above, in a device that detects a moving speed using a two-dimensional sensor having no moving parts, high resolution does not provide a necessary image acquisition interval when the data communication time is long and the finger moving speed is high. There was a restriction that the image could not be synthesized.

そこで、本発明は、可動部分が無く小型化を達成しつつ、被写体の移動速度が速い場合にも移動速度を効率よく検知可能にして、高解像度な画像の取得を可能とした画像取得装置を実現することを目的とする。   Therefore, the present invention provides an image acquisition apparatus that can acquire a high-resolution image by efficiently detecting the moving speed even when the moving speed of the subject is high, while achieving downsizing without moving parts. It aims to be realized.

上記課題を解決するため、本発明の画像取得装置は、複数の画素からなる撮像素子部を有し、被写体を相対的に移動しながら複数回の撮像を行い全体の画像を取得する画像取得装置において、前記撮像素子部は、高解像度である第1の領域と、低解像度である第2の領域を有し、前記第2の領域で取得した部分画像から求めた被写体の移動情報をもとに前記第1の領域で取得した部分画像から全体の画像を合成することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, an image acquisition apparatus according to the present invention has an imaging element unit including a plurality of pixels, and acquires an entire image by performing multiple imaging while relatively moving a subject. The image sensor unit has a first region having a high resolution and a second region having a low resolution, and is based on subject movement information obtained from a partial image acquired in the second region. The entire image is synthesized from the partial images acquired in the first area.

また、本発明の他の画像取得装置は、複数の画素からなる撮像素子部を有し、被写体を相対的に移動しながら複数回の撮像を行い全体の画像を取得する画像取得装置において、前記撮像素子部は、高解像度である第1の領域と、低解像度である第2の領域を有し、前記第2の領域における画像取得は、前記第1の領域における画像取得の間で間欠的に行われ、前記第2の領域で取得した部分画像から求めた被写体の移動情報をもとに前記第1の領域で取得した部分画像から全体の画像を合成することを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided an image acquisition apparatus that includes an imaging element unit including a plurality of pixels and that captures a plurality of times while relatively moving a subject to acquire an entire image. The imaging element unit has a first region having a high resolution and a second region having a low resolution, and image acquisition in the second region is intermittent between image acquisitions in the first region. The entire image is synthesized from the partial image acquired in the first area based on the movement information of the subject obtained from the partial image acquired in the second area.

本発明により、被写体の移動情報を求めるための可動部分が無く小型化を達成する。撮像素子部の高解像度である領域と低解像度である領域から、被写体の移動速度が速い場合にも被写体の画像と移動情報を効率よく検知し、容易に良好な画像の取得を可能となる。   According to the present invention, there is no movable part for obtaining the movement information of the subject, thereby achieving miniaturization. Even when the moving speed of the subject is high, the image and movement information of the subject can be efficiently detected from the high-resolution region and the low-resolution region of the image sensor unit, and a good image can be easily acquired.

[実施形態の概要]
本発明では、取得画像の高解像度化と移動情報を得るための副走査方向の行数の増加の両者が撮像間隔の短縮化とトレードオフ関係にあることに着目した。また、このトレードオフ関係が、全体の画像を合成するための部分画像自身を用いて、移動情報を得ることに起因していることに気づいた。そこで、全体の画像を合成するための部分画像と移動情報を得るための部分画像を分けて、それぞれを最適な解像度とタイミングで取得することで取得画像の高解像度化と対応可能な相対移動速度の高速化が両立できることを見出した。
[Outline of Embodiment]
In the present invention, attention has been paid to the fact that both the increase in resolution of an acquired image and the increase in the number of rows in the sub-scanning direction for obtaining movement information are in a trade-off relationship with shortening of the imaging interval. Further, it has been found that this trade-off relationship is caused by obtaining movement information using partial images themselves for synthesizing the entire image. Therefore, a partial image for synthesizing the entire image and a partial image for obtaining movement information are separated, and each is acquired at the optimal resolution and timing, so that the relative movement speed that can cope with higher resolution of the acquired image It has been found that both high speeds can be achieved.

取得画像を得るための高解像度な部分画像からは、移動速度は求めないので行数は少なくてよいが、画像を合成するために撮像間隔は短い必要がある。一方、移動速度を算出する低解像度な部分画像は、速い移動でも画像の重なりを確保するために、副走査方向の行数は必要であるが、画像は合成しないので撮像毎に速度を常に観測する必要はない。このことを利用して、以下の構成とした。   Since the moving speed is not obtained from the high-resolution partial image for obtaining the acquired image, the number of rows may be small. However, in order to synthesize the image, the imaging interval needs to be short. On the other hand, low-resolution partial images that calculate the moving speed need the number of rows in the sub-scanning direction to ensure image overlap even with fast movement, but the images are not synthesized, so the speed is always observed for each image capture. do not have to. Utilizing this fact, the following configuration was adopted.

実施形態1における画像取得装置は、複数の画素からなる撮像素子部を有し、被写体を相対的に移動しながら複数回の撮像を行い、被写体の1次元もしくは2次元の部分画像から全体画像を合成する画像取得装置を前提としている。撮像素子部は、高解像度である第1の領域と、低解像度である第2の領域を有し、第2の領域で取得した部分画像から求めた被写体の移動情報をもとに第1の領域で取得した部分画像から全体の画像を合成する。   The image acquisition apparatus according to the first embodiment includes an imaging element unit including a plurality of pixels, performs imaging a plurality of times while relatively moving the subject, and obtains an entire image from a one-dimensional or two-dimensional partial image of the subject. It presupposes an image acquisition device to be synthesized. The imaging element unit includes a first area having a high resolution and a second area having a low resolution, and the first element is obtained based on the movement information of the subject obtained from the partial image acquired in the second area. The entire image is synthesized from the partial images acquired in the area.

これにより、被写体の移動速度が速い場合にも移動速度を効率よく検知可能にして、高解像度な画像の取得を可能となる。   As a result, even when the moving speed of the subject is high, the moving speed can be detected efficiently, and a high-resolution image can be acquired.

実施形態2における画像取得装置は、複数の画素からなる撮像素子部を有し、被写体を相対的に移動しながら複数回の撮像を行い、被写体の1次元もしくは2次元の部分画像から全体画像を合成する画像取得装置を前提としている。撮像素子部は、高解像度である第1の領域と、低解像度である第2の領域を有し、第2の領域で取得した部分画像から求めた被写体の移動情報をもとに第1の領域で取得した部分画像から全体の画像を合成する点は、実施形態1と同様である。その際、第2の領域における画像取得は、第1の領域における画像取得の間で間欠的に行われることとしている。   The image acquisition apparatus according to the second embodiment includes an imaging element unit including a plurality of pixels, performs imaging a plurality of times while relatively moving the subject, and obtains an entire image from a one-dimensional or two-dimensional partial image of the subject. It presupposes an image acquisition device to be synthesized. The imaging element unit includes a first area having a high resolution and a second area having a low resolution, and the first element is obtained based on the movement information of the subject obtained from the partial image acquired in the second area. The point which synthesize | combines the whole image from the partial image acquired in the area | region is the same as that of Embodiment 1. FIG. At that time, the image acquisition in the second region is performed intermittently between the image acquisitions in the first region.

高解像度で部分画像を取得する撮像間隔と、低解像度で部分画像を取得する撮像間隔を異なる値としている。   The imaging interval for acquiring a partial image at a high resolution is different from the imaging interval for acquiring a partial image at a low resolution.

これにより、画像認識を行うために必要な高解像度画像データは十分取得しながら、移動情報を測定するために必要な低解像度画像のデータ量を削減可能となり、画像取得速度の高速化と高解像度化を両立する。   This makes it possible to reduce the amount of low-resolution image data required for measuring movement information while acquiring sufficient high-resolution image data necessary for image recognition, increasing the image acquisition speed and increasing the resolution. To achieve both.

また、第2の領域における画像取得が、第1の領域における画像取得の間で間欠的に行われる頻度は、第2の領域の画像取得から得られた被写体の移動情報をもとに増減される。すなわち、低解像度で部分画像を取得する撮像頻度を、被写体の相対移動速度に応じて増減することで、低解像度画像のデータの必要量を被写体の相対移動速度に応じて最適値にすることが可能になり、画像取得速度の高速化と高解像度化を両立する。   The frequency at which image acquisition in the second area is intermittently performed between image acquisitions in the first area is increased or decreased based on movement information of the subject obtained from image acquisition in the second area. The That is, by increasing or decreasing the imaging frequency for acquiring a partial image at a low resolution according to the relative movement speed of the subject, the required amount of data of the low resolution image can be set to an optimal value according to the relative movement speed of the subject. This makes it possible to achieve both high image acquisition speed and high resolution.

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図1〜4は、実施形態1に共通の事項を説明するための図である。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 4 are diagrams for explaining matters common to the first embodiment.

[実施形態1]
図1は、本発明の実施形態1における光学式スイープセンサのセンサ部の概略図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic diagram of a sensor unit of an optical sweep sensor according to Embodiment 1 of the present invention.

図1において、1は、被写体としての指紋認証の対象となる指であり、副走査方向である矢印7の方向へ移動する。2は、指部を照射する光源としてのLEDである。3は、指紋の凹凸パターンの光学的な差を撮像素子4へ導く光学部材である。撮像素子部である撮像素子4は、副走査方向に複数行(ライン)の画素を有する帯状のセンサであり、具体的にはCMOS型の撮像素子である。1行内の複数の画素は、主走査方向として電子的に走査される。5は、LED2から指1への光の入射方向である。6は、LED2が発した光が指1内で散乱した後に、指1から光学部材3及び撮像素子4へ向かう光の出射方向である。なお、撮像対象は、指紋の外に静脈としてもよい。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a finger that is a subject of fingerprint authentication as a subject, and moves in the direction of an arrow 7 that is a sub-scanning direction. 2 is LED as a light source which irradiates a finger | toe part. Reference numeral 3 denotes an optical member that guides the optical difference of the uneven pattern of the fingerprint to the image sensor 4. The image sensor 4 that is an image sensor section is a strip-shaped sensor having pixels in a plurality of rows (lines) in the sub-scanning direction, and is specifically a CMOS type image sensor. A plurality of pixels in one row are electronically scanned in the main scanning direction. Reference numeral 5 denotes an incident direction of light from the LED 2 to the finger 1. Reference numeral 6 denotes an emission direction of light from the finger 1 toward the optical member 3 and the image sensor 4 after the light emitted from the LED 2 is scattered in the finger 1. Note that the imaging target may be a vein outside the fingerprint.

図2は、光学式スイープセンサの全体構成を表したブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of the optical sweep sensor.

指のスイープが開始されると、撮像素子部である画素部12で指紋部分画像10の撮影が開始される。その指紋部分画像10は、センサ部11内のフレームメモリ部13で一旦保持されたあと、A/D変換器14を通してマイコン部15内のメモリ部16に蓄積される。この動作が指のスイープが終了するまでn回行われ、nフレーム分の指紋部分画像10が撮影される。これら指紋部分画像10はメモリ部16内の任意のメモリに順次蓄積される。例えば1フレーム目はメモリ(1)に、2フレーム目はメモリ(2)に、nフレーム目はメモリ(n)に蓄積される。   When the sweep of the finger is started, photographing of the fingerprint partial image 10 is started by the pixel unit 12 which is an image sensor unit. The fingerprint partial image 10 is temporarily held in the frame memory unit 13 in the sensor unit 11 and then stored in the memory unit 16 in the microcomputer unit 15 through the A / D converter 14. This operation is performed n times until the finger sweep is completed, and fingerprint partial images 10 for n frames are photographed. These fingerprint partial images 10 are sequentially stored in an arbitrary memory in the memory unit 16. For example, the first frame is stored in the memory (1), the second frame is stored in the memory (2), and the nth frame is stored in the memory (n).

センサ部11内のフレームメモリ部13は、1フレームの撮影開始から終了までの時間を短縮するためにある。スイープセンサでは移動する指を撮影するため、この時間を短縮することが重要となる。   The frame memory unit 13 in the sensor unit 11 is for shortening the time from the start to the end of photographing one frame. Since the sweep sensor photographs a moving finger, it is important to shorten this time.

n枚の指紋部分画像10は画像処理部17に送られ、画像処理部17では画像の再構成や画像強調等が行われる。ここで再構成されて得られた指紋合成画像10は指紋データベース18に保存されるか、照合部19において指紋データベース18内の指紋との照合が行われる。   The n fingerprint partial images 10 are sent to the image processing unit 17 where image reconstruction, image enhancement, and the like are performed. Here, the reconstructed fingerprint composite image 10 is stored in the fingerprint database 18 or collated with the fingerprint in the fingerprint database 18 in the collation unit 19.

図3は、光学式スイープセンサの画素部の単位画素とフレームメモリ部内と単位メモリの回路構成を簡単に表した図である。   FIG. 3 is a diagram simply showing the circuit configuration of the unit pixel of the pixel unit, the frame memory unit, and the unit memory of the optical sweep sensor.

単位画素は、高解像度の単位画素41、低解像度の単位画素42共、フォトダイオードPD、スイッチMTX、リセットスイッチMRES、アンプMSF、及びスイッチMSELからなる。スイッチMTX、リセットスイッチMRES、アンプMSF、及びスイッチMSELはFETである。 Unit pixels, the unit pixels 41 of the high-resolution, low-resolution unit pixel 42 both of the photodiodes PD, the switch M TX, reset switch M RES, amplifiers M SF, and a switch M SEL. The switch M TX , the reset switch M RES , the amplifier M SF , and the switch M SEL are FETs.

スイッチMTXは、フォトダイオードPDの信号電荷を後段のアンプに転送する素子であり、リセットスイッチMRESは、アンプのゲート部の残留電荷を除去するための素子である。アンプMSFは、ゲート部の信号電圧をバッファするアンプであり、スイッチMSELは、アンプMSFからの出力の信号線への読み出しを制御する素子である。画素からのフォトダイオード信号と画素アンプのリセットノイズは、フレームメモリ内の単位メモリ43の容量C,Cに一時蓄積された後に読み出される。M,M,M,Mは、C,Cに対する書き込み、読み出しを制御するためのスイッチである。スイッチM,M,M,Mは、FETである。 The switch MTX is an element that transfers the signal charge of the photodiode PD to the subsequent amplifier, and the reset switch MRES is an element that removes residual charge at the gate portion of the amplifier. The amplifier MSF is an amplifier that buffers the signal voltage of the gate unit, and the switch MSEL is an element that controls reading of the output from the amplifier MSF to the signal line. The photodiode signal from the pixel and the reset noise of the pixel amplifier are read after being temporarily stored in the capacitors C S and C N of the unit memory 43 in the frame memory. M 1, M 2, M 3 , M 4 is a switch for controlling writing and reading with respect to C S, C N. The switches M 1 , M 2 , M 3 , and M 4 are FETs.

図4は、指紋部分画像10の第mフレーム46と第m+1フレーム47の画像を模式的に表した図である。   FIG. 4 is a diagram schematically showing images of the mth frame 46 and the m + 1st frame 47 of the fingerprint partial image 10.

図4を用いて、画像処理部17にて行われる再構成について説明する。   The reconstruction performed in the image processing unit 17 will be described with reference to FIG.

図4中の48とは、第mフレーム46と第m+1フレーム47で、指の同じ場所を撮影した画像の重複部である。画像処理部17では、フレームごとの連続する2枚の部分画像間でこの重複部を検出する。前後の部分画像を繋げる際には、再構成後の画像にこの重複部が2回現れないよう、第mフレーム46もしくは第m+1フレーム47のどちらかの部分画像からはこの重複部を省略してから繋げる。前後の部分画像は、特徴的形状を抽出し、両者の相対位置関係に基づき連結する。   Reference numeral 48 in FIG. 4 denotes an overlapping portion of images obtained by photographing the same place of the finger in the mth frame 46 and the m + 1st frame 47. The image processing unit 17 detects this overlapping portion between two consecutive partial images for each frame. When connecting the preceding and following partial images, this overlapping portion is omitted from the partial image of either the m-th frame 46 or the (m + 1) -th frame 47 so that the overlapping portion does not appear twice in the reconstructed image. Then connect. For the front and rear partial images, a characteristic shape is extracted and connected based on the relative positional relationship between them.

図5は、以下に述べる第1の実施例における第1の領域と第2の領域からなる画素部を示した図であるが、実施形態1の代表として説明する。   FIG. 5 is a diagram showing a pixel portion including a first region and a second region in the first example described below. The pixel unit will be described as a representative of the first embodiment.

図5に示すものは、指紋センサである。撮像素子部の第1の領域51は、高解像度部であり、1行の短冊状の固体撮像素子からなる、部分画像を取得するための領域である。1行の短冊状の固体撮像素子は、電子的走査の方向である主走査方向に並べられている。上記したように一連の部分画像から指の全体画像を合成する。   What is shown in FIG. 5 is a fingerprint sensor. The first area 51 of the image sensor unit is a high-resolution part, and is an area for acquiring a partial image, which is composed of one row of strip-shaped solid-state image sensors. One line of strip-shaped solid-state imaging devices are arranged in the main scanning direction which is the direction of electronic scanning. As described above, the entire image of the finger is synthesized from the series of partial images.

第2の領域52は、低解像度部であり、複数本の固体撮像素子からなる、指の相対的な移動情報を取得するための領域である。移動情報は、指の速度や移動距離、方向などの情報である。指は、主走査方向とは異なる他の方向、例えば直角方向に移動して副走査方向としている。第2の領域52は、指の移動方向、すなわち副走査方向において第1の領域51に併設されている。第2の領域52は、1行内の主走査方向の画素間隔が第1の領域51の1行内の画素間隔よりも大きい。
次に、本発明の実施形態1における撮像素子部の具体的態様について、第1の実施例から第4の実施例について説明する。
The second area 52 is a low-resolution part, and is an area for acquiring relative movement information of a finger, which includes a plurality of solid-state imaging elements. The movement information is information such as a finger speed, a movement distance, and a direction. The finger moves in another direction different from the main scanning direction, for example, a right-angled direction to make the sub-scanning direction. The second area 52 is provided adjacent to the first area 51 in the finger movement direction, that is, in the sub-scanning direction. In the second region 52, the pixel interval in the main scanning direction in one row is larger than the pixel interval in one row of the first region 51.
Next, specific examples of the image sensor unit according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to first to fourth examples.

(第1の実施例)
本実施例は、撮像素子部が解像度の異なる2つの領域からなる指紋センサである。
(First embodiment)
In this embodiment, the image sensor unit is a fingerprint sensor composed of two regions having different resolutions.

図6は、第1の実施例におけるタイミングチャートである。   FIG. 6 is a timing chart in the first embodiment.

図5において、第1の領域51は、間隔が25μmの256の画素が1行であり、解像度は、256画素×1行、1016DPIである。第2の領域は、間隔が50μmの128の画素が4行であり、解像度は、128画素×4行、508DPIである。第1の領域51の1行と第1の領域51に接する第2の領域52の最上段の1行との間隔、及び第2の領域の行間は、50μmである。   In FIG. 5, the first region 51 has one row of 256 pixels with an interval of 25 μm, and the resolution is 256 pixels × 1 row and 1016 DPI. In the second region, 128 pixels with an interval of 50 μm are 4 rows, and the resolution is 128 pixels × 4 rows and 508 DPI. The distance between one row of the first region 51 and the uppermost row of the second region 52 in contact with the first region 51 and the space between the rows of the second region are 50 μm.

図6において、信号V1,V2の区間で第1の領域51の1行目の偶数画素128、奇数画素128が出力される。信号V3,V4,V5,V6の区間で第2の領域52の1行目の画素128、2行目の画素128、3行目の画素128、4行目の画素128が出力される。第2の領域52の主走査方向の出力タイミングに合わせて、第1の領域51の出力を分割して出力する。   In FIG. 6, the even-numbered pixels 128 and odd-numbered pixels 128 in the first row of the first region 51 are output in the section of the signals V1 and V2. The pixels 128 in the first row, the pixels 128 in the second row 128, the pixels 128 in the third row, and the pixels 128 in the fourth row in the second region 52 are output in the period of the signals V3, V4, V5, and V6. The output of the first area 51 is divided and output in accordance with the output timing of the second area 52 in the main scanning direction.

1行だけ、画像合成用に高解像度化され、他の行は、移動速度検出用に低解像度化されている。高解像度化領域は、1行のみなので、フレームレートがそれほど大きくなく、全体の消費電流やコストが抑えられる。また、IF回路を低解像度に合わせることでコスト、面積増加も抑えられる。   Only one line has a high resolution for image synthesis, and the other lines have a low resolution for movement speed detection. Since the high-resolution area is only one line, the frame rate is not so high, and the overall current consumption and cost can be suppressed. In addition, an increase in cost and area can be suppressed by adjusting the IF circuit to a low resolution.

第1の領域51と第2の領域52の出力を一致させるために、それぞれの画素の開口率をα1,α2、アンプゲインをG1,G2として、α1×G1=α2×G2とし、感度が同じとなる。   In order to match the outputs of the first region 51 and the second region 52, the aperture ratios of the respective pixels are α1, α2, the amplifier gains are G1, G2, and α1 × G1 = α2 × G2, and the sensitivity is the same. It becomes.

(第2の実施例)
本実施例は、撮像素子部が解像度の異なる2つの領域からなるスキャナ用センサである。
(Second embodiment)
The present embodiment is a scanner sensor in which an image sensor unit is composed of two regions having different resolutions.

図7は、第2の実施例における第1の領域と第2の領域からなる画素部を示した図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating a pixel portion including a first area and a second area in the second embodiment.

図8は、第2の実施例におけるタイミングチャートである。
図7に示すものは、スキャナ用センサである。図7において、第1の領域61は、間隔が25μmの256の画素を1行として3行あり、解像度は、256画素×3行、1016DPIである。各行の間隔は、25μmである。第2の領域62は、間隔が50μmの64画素を1行として6行あり、解像度は、64画素×6行、508DPIである。第1の領域61の最下段の1行と第1の領域61に接する第2の領域62の最上段の1行との間隔、及び第2の領域の各行の間隔は、50μmである。
FIG. 8 is a timing chart in the second embodiment.
FIG. 7 shows a scanner sensor. In FIG. 7, the first region 61 has three rows with 256 pixels having an interval of 25 μm as one row, and the resolution is 256 pixels × 3 rows and 1016 DPI. The interval between the rows is 25 μm. The second area 62 has 6 rows, each including 64 pixels with an interval of 50 μm, and the resolution is 64 pixels × 6 rows and 508 DPI. The interval between the lowermost row of the first region 61 and the uppermost row of the second region 62 in contact with the first region 61 and the interval between the rows of the second region are 50 μm.

図8において、信号V1,V2の区間で第1の領域61の1行目の1〜64画素、65〜128画素が出力される。以下順次、信号V12の区間で第1の領域61の3行目の193〜256画素が出力される。信号V13,V14,V15の区間で第2の領域62の1行目の1〜64画素、2行目の1〜64画素、3行目の1〜64画素が出力される。第2の領域62の主走査方向の出力タイミングに合わせて、第1の領域61の出力を分割して出力する。   In FIG. 8, 1 to 64 pixels and 65 to 128 pixels in the first row of the first region 61 are output in the section of the signals V1 and V2. Subsequently, 193 to 256 pixels in the third row of the first region 61 are sequentially output in the section of the signal V12. In the section of the signals V13, V14, and V15, 1 to 64 pixels in the first row of the second area 62, 1 to 64 pixels in the second row, and 1 to 64 pixels in the third row are output. The output of the first area 61 is divided and output in accordance with the output timing of the second area 62 in the main scanning direction.

3行において、画像合成用に高解像度化され、他の行は、移動速度検出用に低解像度化されている。高解像度化領域は、3行のみなので、フレームレートがそれほど大きくなく、全体の消費電流やコストが抑えられる。また、IF回路を低解像度に合わせることでコスト、面積増加も抑えられる。   In three lines, the resolution is increased for image synthesis, and in the other lines, the resolution is decreased for detecting the moving speed. Since the high-resolution area has only three rows, the frame rate is not so high, and the overall current consumption and cost can be suppressed. In addition, an increase in cost and area can be suppressed by adjusting the IF circuit to a low resolution.

第1の領域61と第2の領域62の出力を一致させるために、それぞれの画素の開口率をα1,α2、アンプゲインをG1,G2として、α1×G1=α2×G2とし、感度が同じとなる。   In order to match the outputs of the first region 61 and the second region 62, the aperture ratios of the respective pixels are α1, α2, the amplifier gains are G1, G2, and α1 × G1 = α2 × G2, and the sensitivity is the same. It becomes.

(第3の実施例)
本実施例は、撮像素子部が解像度の異なる3つの領域からなるスキャナ用センサである。
(Third embodiment)
The present embodiment is a scanner sensor in which an image sensor unit is composed of three regions having different resolutions.

図9は、第3の実施例における第1の領域、第2の領域、及び第3の領域からなる画 素部を示した図である。第2及び第3の領域は、被写体を相対的に移動する方向において第1の領域に順次併設されている。   FIG. 9 is a diagram showing the pixel portion including the first area, the second area, and the third area in the third embodiment. The second and third areas are sequentially provided in the first area in the direction in which the subject is relatively moved.

図9に示すものは、スキャナ用センサである。第1の領域71は、第2の実施例と同様な構成であり、間隔が25μmの256の画素を1行として3行あり、解像度は、256画素×3行、1016DPIである。各行の間隔は、25μmである。   FIG. 9 shows a scanner sensor. The first area 71 has the same configuration as that of the second embodiment. The first area 71 has three rows each including 256 pixels with an interval of 25 μm, and the resolution is 256 pixels × 3 rows and 1016 DPI. The interval between the rows is 25 μm.

第2の領域72も、第2の実施例と同様な構成であり、間隔が50μmの64画素を1行として6行あり、解像度は、64画素×6行、508DPIである。第1の領域71の最下段の1行と第1の領域71に接する第2の領域72の最上段の1行との間隔、及び第2の領域の各行の間隔は、50μmである。   The second area 72 has the same configuration as that of the second embodiment. The second area 72 has six lines, each including 64 pixels with an interval of 50 μm, and the resolution is 64 pixels × 6 lines and 508 DPI. The interval between the bottom row of the first region 71 and the top row of the second region 72 in contact with the first region 71 and the interval between the rows of the second region are 50 μm.

第2の領域72と副走査方向に併設して第3の領域73があり、間隔が50μmの32画素を1行として4行あり、解像度は、2画素×4行、254DPIである。第2の領域72の最下段の1行と第2の領域72に接する第3の領域73の最上段の1行との間隔、及び第3の領域の各行の間隔は、100μmである。   There is a third region 73 in parallel with the second region 72 in the sub-scanning direction. There are four rows with 32 pixels having an interval of 50 μm as one row, and the resolution is 2 pixels × 4 rows, 254 DPI. The interval between the lowermost row of the second region 72 and the uppermost row of the third region 73 in contact with the second region 72 and the interval between the rows of the third region are 100 μm.

第1の領域71は、画像合成用に高解像度化され、第2の領域72は、中解像度化され、移動速度検出及び画像取得兼用であり、第3の領域73は、低解像度化され、移動速度検出用である。   The first area 71 has a high resolution for image composition, the second area 72 has a medium resolution, and is used for both moving speed detection and image acquisition, and the third area 73 has a low resolution, It is for moving speed detection.

高解像度化領域は、3行のみなので、フレームレートがそれほど大きくなく、全体の消費電流やコストが抑えられる。また、IF回路を低解像度に合わせることでコスト、面積増加も抑えられる。   Since the high-resolution area has only three rows, the frame rate is not so high, and the overall current consumption and cost can be suppressed. In addition, an increase in cost and area can be suppressed by adjusting the IF circuit to a low resolution.

第1の領域71と第2の領域72の出力を一致させるために、それぞれの画素の開口率をα1,α2、アンプゲインをG1,G2として、α1×G1=α2×G2とし、感度が同じとなる。   In order to match the outputs of the first region 71 and the second region 72, the aperture ratio of each pixel is α1, α2, the amplifier gains are G1, G2, and α1 × G1 = α2 × G2, and the sensitivity is the same. It becomes.

第2の領域72の解像度とピッチに第1の領域71を合わせることで、第2の領域72も、第1の領域71とともに、画像取得を行うことができる。また、IFを中解像度の第2の領域に合わせることで、ICの回路規模を抑えることができる。   By matching the first area 71 with the resolution and pitch of the second area 72, the second area 72 can also acquire an image together with the first area 71. In addition, the circuit scale of the IC can be reduced by matching the IF to the second area of medium resolution.

更に、第3の領域73にも低解像度の領域を、幅を狭く設定することで、より相対速度が高速な場合でも追従可能にできる。   Furthermore, by setting a low resolution area in the third area 73 so as to have a narrow width, it is possible to follow even when the relative speed is higher.

第2、第3の領域72,73は、幅を第1の領域71よりも狭くしているが、この場合、空いている領域をAMP部、TG部、A/D変換部などの回路部に使用することでICの面積を有効利用できる。   The second and third regions 72 and 73 are narrower than the first region 71. In this case, the vacant region is a circuit unit such as an AMP unit, a TG unit, or an A / D conversion unit. It is possible to effectively use the area of the IC by using it.

なお、上記第1〜3の実施例においては、いずれも副走査方向においても低解像度の第2の領域の画素間隔を高解像度の第1の領域よりも大きく(粗く)していたが、副走査方向における第1の領域の画素間隔を第2の領域の画素間隔に合わせてもよい。   In each of the first to third embodiments, the pixel interval of the low resolution second region is larger (coarse) than the high resolution first region in the sub-scanning direction. The pixel interval of the first region in the scanning direction may be matched with the pixel interval of the second region.

(第4の実施例)
図10は、第4の実施例における第1の領域と第2の領域からなる画素部を示した図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 10 is a diagram illustrating a pixel portion including a first area and a second area in the fourth embodiment.

第1の領域81と副走査方向に併設して第2の領域82があるが、主走査方向及び副走査方向における両者の画素間隔は同じである。   Although there is a second region 82 provided side by side with the first region 81 in the sub-scanning direction, the pixel spacing in both the main scanning direction and the sub-scanning direction is the same.

ここでは、第2の領域82を低解像度部とするために、画素の一部を間引き駆動する。例えば、間引き間隔を8画素とする。すなわち、両領域では、信号を読み出す画素の空間的配置が異なっている。これにより、画像合成用の第1の領域81は、高解像度化され、第2の領域82は、移動速度検出用に低解像度化されている。画素配置が全体で同じであり、容易に製作することができる。   Here, in order to make the second region 82 a low resolution portion, a part of the pixels is thinned out. For example, the thinning interval is 8 pixels. That is, the spatial arrangement of pixels from which signals are read differs between the two regions. As a result, the first region 81 for image composition has a high resolution, and the second region 82 has a low resolution for detecting the moving speed. The pixel arrangement is the same throughout and can be easily manufactured.

[実施形態2]
(第5の実施例)
次に、本発明を適用した、第5の実施例について説明する。
[Embodiment 2]
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment to which the present invention is applied will be described.

本実施例は、撮像素子部が解像度の異なる2つの領域からなる指紋センサである。   In this embodiment, the image sensor unit is a fingerprint sensor composed of two regions having different resolutions.

本実施例における光学式スイープセンサのセンサ部、及び画素部の単位画素とフレームメモリ部内と単位メモリの回路構成は、実施形態1と同様でありそれぞれ図1、図3で示される。   The sensor unit of the optical sweep sensor and the circuit configuration of the unit pixel in the pixel unit, the frame memory unit, and the unit memory in this example are the same as those in the first embodiment, and are shown in FIGS.

図11は、本実施例における光学式スイープセンサの全体構成を表したブロック図である。   FIG. 11 is a block diagram showing the overall configuration of the optical sweep sensor in the present embodiment.

指のスイープが開始されると、撮像素子部である画素部22で指紋部分画像10(10a,10b)の撮影が開始される。その指紋部分画像10は、センサ部21内のフレームメモリ部23で一旦保持されたあと、A/D変換器24を通してマイコン部25内のメモリ部26に蓄積される。この動作が指のスイープが終了するまでn回行われ、nフレーム分の指紋部分画像10が撮影される。これら指紋部分画像10はメモリ部26内の任意のメモリに順次蓄積される。例えば1フレーム目はメモリ(1)に、2フレーム目はメモリ(2)に、nフレーム目はメモリ(n)に蓄積される。   When the sweep of the finger is started, photographing of the fingerprint partial image 10 (10a, 10b) is started by the pixel unit 22 which is an image sensor unit. The fingerprint partial image 10 is temporarily stored in the frame memory unit 23 in the sensor unit 21 and then stored in the memory unit 26 in the microcomputer unit 25 through the A / D converter 24. This operation is performed n times until the finger sweep is completed, and fingerprint partial images 10 for n frames are photographed. These fingerprint partial images 10 are sequentially stored in an arbitrary memory in the memory unit 26. For example, the first frame is stored in the memory (1), the second frame is stored in the memory (2), and the nth frame is stored in the memory (n).

センサ部21内のフレームメモリ部23は、1フレームの撮影開始から終了までの時間を短縮するためにある。スイープセンサでは移動する指を撮影するため、この時間を短縮することが重要となる。   The frame memory unit 23 in the sensor unit 21 is for shortening the time from the start to the end of photographing one frame. Since the sweep sensor photographs a moving finger, it is important to shorten this time.

ここで、本実施例における指紋部分画像は、高解像度な部分画像と低解像度な部分画像を切り替えて出力可能となっている。n枚の指紋部分画像10のうち、低解像度な部分画像を10a、高解像度な部分画像を10bとして表記する。低解像度な部分画像10aは、速度検出部27に送られ、2枚の部分画像間の相関を求めて、被写体の移動情報である移動速度を求める。移動情報としては、ほかに移動距離や加速度などでも良い。   Here, the fingerprint partial image in the present embodiment can be output by switching between a high-resolution partial image and a low-resolution partial image. Of the n fingerprint partial images 10, a low resolution partial image is represented as 10a, and a high resolution partial image is represented as 10b. The low-resolution partial image 10a is sent to the speed detection unit 27, and a correlation between the two partial images is obtained to obtain a movement speed that is movement information of the subject. As the movement information, a movement distance or acceleration may be used.

一方、高解像度な部分画像を10bは画像処理部28に送られ、速度検出部の速度情報である移動情報34を用いて高解像度な部分画像から再構成(合成)して全体画像を取得する。ここで再構成されて得られた被写体全体の指紋合成画像は、更に、この画像処理部28において画像強調などの画像処理を行った後、特徴抽出が行われ、指紋特徴情報32に変換される。指紋特徴情報35は、例えば指紋の隆線の端点や分岐点などの特徴点分布情報である。指紋特徴情報35は、照合・登録部29に送られ、指紋データベース30に登録されたり、あるいは指紋データベース30内の登録済み指紋特徴情報との照合が行われる。一方、速度検出部27で得られた移動情報31は、センサ部21内のタイミング発生部(TG部)31内の画像取得ルーチン制御部34にも送られる。ここで、移動情報34に基づいて、解像度を切り替える切替制御信号36を解像度モード切替部33に送ることにより、解像度モード切替部33は、切り替えられた解像度モードに従ったセンサ駆動パルス37を画素部に選択出力する。   On the other hand, the high-resolution partial image 10b is sent to the image processing unit 28, and is reconstructed (combined) from the high-resolution partial image using the movement information 34, which is speed information of the speed detection unit, to acquire the entire image. . The fingerprint composite image of the entire subject obtained by the reconstruction is further subjected to image processing such as image enhancement in the image processing unit 28, and then feature extraction is performed and converted into fingerprint feature information 32. . The fingerprint feature information 35 is feature point distribution information such as end points and branch points of fingerprint ridges. The fingerprint feature information 35 is sent to the collation / registration unit 29, registered in the fingerprint database 30, or collated with the registered fingerprint feature information in the fingerprint database 30. On the other hand, the movement information 31 obtained by the speed detection unit 27 is also sent to the image acquisition routine control unit 34 in the timing generation unit (TG unit) 31 in the sensor unit 21. Here, based on the movement information 34, a resolution control switching signal 36 for switching the resolution is sent to the resolution mode switching unit 33, so that the resolution mode switching unit 33 outputs the sensor drive pulse 37 according to the switched resolution mode to the pixel unit. Select output to.

図4を再び用いて、低い解像度の指紋部分画像10aの第mフレーム32と第m+1フレーム33の画像を模式的に表せる。   By using FIG. 4 again, the images of the m-th frame 32 and the m + 1-th frame 33 of the low-resolution fingerprint partial image 10a can be schematically represented.

図4を用いて、速度検出部17にて行われる再構成移動情報の取得について説明する。   The acquisition of reconstruction movement information performed by the speed detection unit 17 will be described with reference to FIG.

図4中の48とは、第mフレーム46と第m+1フレーム47で、指の同じ場所を撮影した画像の重複部である。速度検出部27では、フレームごとの連続する2枚の部分画像間でこの重複部を検出する。相関を求めることにより、この重複部がどのくらい離れているかの移動情報(距離や速度)を検出する。これにより得られた移動情報を用いて、画像処理部18において、高解像度な領域の部分画像10bを並べて配置することにより全体の指紋画像を形成する。   Reference numeral 48 in FIG. 4 denotes an overlapping portion of images obtained by photographing the same place of the finger in the mth frame 46 and the m + 1st frame 47. The speed detector 27 detects this overlapping portion between two consecutive partial images for each frame. By obtaining the correlation, movement information (distance and speed) indicating how far the overlapping portion is located is detected. Using the movement information obtained in this manner, the image processing unit 18 forms the entire fingerprint image by arranging the partial images 10b of the high-resolution area side by side.

前後の部分画像を繋げる際には、再構成後の画像にこの重複部が2回現れないよう、第mフレーム46もしくは第m+1フレーム47のどちらかの部分画像からはこの重複部を省略してから繋げる。前後の部分画像は、特徴的形状を抽出し、両者の相対位置関係に基づき連結する。   When connecting the preceding and following partial images, this overlapping portion is omitted from the partial image of either the m-th frame 46 or the (m + 1) -th frame 47 so that the overlapping portion does not appear twice in the reconstructed image. Then connect. For the front and rear partial images, a characteristic shape is extracted and connected based on the relative positional relationship between them.

本実施例における第1の領域と第2の領域からなる画素部は、前述の実施形態1における図5で示される。   The pixel portion composed of the first region and the second region in this example is shown in FIG. 5 in the first embodiment.

図5に示すものは、指紋センサである。撮像素子部の第1の領域51は、高解像度部であり、1行の短冊状の固体撮像素子からなる、部分画像を取得するための領域である。1行の短冊状の固体撮像素子は、電子的走査の方向である主走査方向に並べられている。上記したように一連の部分画像から指の全体画像を合成する。   What is shown in FIG. 5 is a fingerprint sensor. The first area 51 of the image sensor unit is a high-resolution part, and is an area for acquiring a partial image, which is composed of one row of strip-shaped solid-state image sensors. One line of strip-shaped solid-state imaging devices are arranged in the main scanning direction which is the direction of electronic scanning. As described above, the entire image of the finger is synthesized from the series of partial images.

第2の領域52は、低解像度部であり、複数本の固体撮像素子からなる、指の相対的な移動情報を取得するための領域である。移動情報は、指の速度や移動距離、方向などの情報である。指は、主走査方向とは異なる他の方向、例えば直角方向に移動して副走査方向としている。第2の領域52は、指の移動方向、すなわち、副走査方向において第1の領域51に併設されている。第2の領域52は、1行内の主走査方向の画素間隔が第1の領域51の1行内の画素間隔よりも大きい。   The second area 52 is a low-resolution part, and is an area for acquiring relative movement information of a finger, which includes a plurality of solid-state imaging elements. The movement information is information such as a finger speed, a movement distance, and a direction. The finger moves in another direction different from the main scanning direction, for example, a right-angled direction to make the sub-scanning direction. The second region 52 is provided side by side with the first region 51 in the finger movement direction, that is, in the sub-scanning direction. In the second region 52, the pixel interval in the main scanning direction in one row is larger than the pixel interval in one row of the first region 51.

図12a、図12b及び図13a、図13bは、本実施例の動作を説明するタイミングチャートである。   12a, 12b, 13a, and 13b are timing charts for explaining the operation of this embodiment.

図12aは、第1の読出しモード、図12bは、第2の読出しモード、図13aは、被写体との相対移動速度が遅い場合、図13bは、被写体との相対移動速度が早い場合におけるそれぞれタイミングチャートである。   12a shows the first readout mode, FIG. 12b shows the second readout mode, FIG. 13a shows the case where the relative movement speed with the subject is slow, and FIG. 13b shows the timing when the relative movement speed with the subject is fast. It is a chart.

また、図14は、本実施例の動作を説明するフローチャートである。   FIG. 14 is a flowchart for explaining the operation of this embodiment.

図5において、第1の領域51は、間隔が25μmの256の画素が1行であり、解像度は、256画素×1行、1016DPIである。第2の領域は、間隔が50μmの128の画素が4行であり、解像度は、128画素×4行、508DPIである。第1の領域51の1行と第1の領域51に接する第2の領域52の最上段の1行との間隔、及び第2の領域の行間は、50μmである。1行だけ、画像合成用に高解像度化され、他の行は、移動速度検出用に低解像度化されている。   In FIG. 5, the first region 51 has one row of 256 pixels with an interval of 25 μm, and the resolution is 256 pixels × 1 row and 1016 DPI. In the second region, 128 pixels with an interval of 50 μm are 4 rows, and the resolution is 128 pixels × 4 rows and 508 DPI. The distance between one row of the first region 51 and the uppermost row of the second region 52 in contact with the first region 51 and the space between the rows of the second region are 50 μm. Only one line has a high resolution for image synthesis, and the other lines have a low resolution for movement speed detection.

図12a、図12bにおいて、信号V1,V2,V3,V4,V5,V6は、読み出す画素行を選択するための副走査方向のシフトレジスタの出力信号を示している。また、DATAが、読み出した画素行の信号を示す。   In FIGS. 12a and 12b, signals V1, V2, V3, V4, V5, and V6 indicate the output signals of the shift register in the sub-scanning direction for selecting the pixel row to be read. DATA indicates a signal of the read pixel row.

信号V1,V2の区間で第1の領域51の1行目の偶数画素のみ128画素数分、奇数画素のみ128画素数分がそれぞれ出力される。信号V3,V4,V5,V6の区間で第2の領域52の1行目の画素128画素数分、2行目の画素128画素数分、3行目の画素128画素数分、4行目の画素128画素数分が出力される。第2の領域52の主走査方向の出力タイミングに合わせて、第1の領域51の出力は2分割して出力される。   In the interval between the signals V1 and V2, 128 pixels are output for the even pixels in the first row of the first region 51, and 128 pixels are output for the odd pixels. In the section of the signals V3, V4, V5, and V6, the second row 52 has the same number of pixels as the first row of 128 pixels, the second row of 128 pixels, the third row of 128 pixels, and the fourth row. As many as 128 pixels are output. The output of the first area 51 is divided into two in accordance with the output timing of the second area 52 in the main scanning direction.

図12aは、高解像度部である第1の領域と低解像度部である第2の領域を部分画像として連続して読み出した第1の読出しモードの場合を示している。部分画像1フレームは768画素分の出力となる。図12bは、高解像度部である第1の領域のみを部分画像として連続して読み出した第2の読出しモードの場合を示している。部分画像1フレームは256画素分の出力となる。第2の読出しモードでデータ転送する時間は、第1の領域と第2の領域のデータを合わせて転送する第1の読出しモードのデータ転送時間の1/3ですむ計算となる。   FIG. 12a shows the case of the first readout mode in which the first region that is the high resolution portion and the second region that is the low resolution portion are successively read out as partial images. One frame of partial image is output for 768 pixels. FIG. 12b shows a case of the second readout mode in which only the first region which is the high resolution portion is continuously read out as a partial image. One frame of partial image is an output for 256 pixels. The data transfer time in the second read mode is calculated to be 1/3 of the data transfer time in the first read mode in which the data in the first area and the second area are transferred together.

なお、第1の領域51と第2の領域52の出力を一致させるために、それぞれの画素の開口率をα1,α2、アンプゲインをG1,G2として、α1×G1=α2×G2とし、感度が同じとなるようにしている。   In order to match the outputs of the first region 51 and the second region 52, the aperture ratio of each pixel is α1, α2, the amplifier gains are G1, G2, and α1 × G1 = α2 × G2, and the sensitivity Are the same.

図13a、図13bと図14を用いて、連続して部分画像を取得する際の動作を説明する。   13A, 13B, and 14 will be used to describe the operation when acquiring partial images in succession.

図13a、図13bにおいて、DATAOUTは、画素部から読み出した指紋部分画像信号を示す。また、指紋部分画像信号のうち、500DPIと記載した部分が低解像度の部分画像であり、1000DPIと記載した部分が高解像度の部分画像である。   In FIGS. 13a and 13b, DATAOUT indicates a fingerprint partial image signal read from the pixel portion. In the fingerprint partial image signal, a portion described as 500 DPI is a low-resolution partial image, and a portion described as 1000 DPI is a high-resolution partial image.

図13aは、被写体としての指の移動速度が遅い場合のタイミングチャートであり、高解像度と低解像度を組み合わせた第1の読出しモードで連続して読み出している。読出し速度は、1000fps(フレーム/秒)である。   FIG. 13A is a timing chart when the moving speed of a finger as a subject is slow, and reading is continuously performed in a first reading mode in which high resolution and low resolution are combined. The reading speed is 1000 fps (frame / second).

図13bは、被写体としての指の移動速度が速い場合のタイミングチャートであり、高解像度と低解像度を組み合わせた第1の読出しモードで2フレーム出力後、高解像度のみの第2の読出しモードで4フレーム出力する計6フレームを繰り返し出力する。高解像度での撮像間隔は、1000fpsで2フレームと3000fpsで4フレームあり、平均して1800fps相当となる。   FIG. 13B is a timing chart when the moving speed of the finger as a subject is fast. After outputting two frames in the first readout mode combining the high resolution and the low resolution, 4 in the second readout mode of only the high resolution. A total of 6 frames are output repeatedly. The imaging interval at the high resolution is 2 frames at 1000 fps and 4 frames at 3000 fps, which is equivalent to 1800 fps on average.

このように、指の移動速度が速いときは、高解像度での撮像間隔を1000fpsから1800fpsに増加することにより、被写体の移動に追従した撮像を可能としている。一方、移動速度を求めるための低解像度撮像間隔は2フレーム間隔から6フレーム間隔に伸びてしまうが、移動速度については、6フレーム間隔で求めた前後の移動速度からその間の移動速度を補間して求めることができる。したがって、低解像度撮像を間引いたことで減少したデータ量を、高解像度化と高速度撮像に振り分けることを実現している。また、被写体の相対的な移動速度が遅いときは、撮像間隔は遅くてよいので、その分を移動速度の測定間隔を短くして精度の高い移動速度算出に振り分けている。このように、移動速度に応じて撮像間隔の組み合わせを変えることで、最適化を行うことができる。   Thus, when the moving speed of the finger is fast, the imaging interval at high resolution is increased from 1000 fps to 1800 fps, thereby enabling imaging that follows the movement of the subject. On the other hand, the low-resolution imaging interval for obtaining the moving speed extends from the 2-frame interval to the 6-frame interval, but the moving speed is interpolated from the preceding and following moving speeds obtained at the 6-frame interval. Can be sought. Therefore, it is possible to distribute the data amount reduced by thinning out the low-resolution imaging to high resolution and high-speed imaging. Further, when the relative moving speed of the subject is slow, the imaging interval may be slow, and accordingly, the moving speed measurement interval is shortened to distribute the moving speed with high accuracy. In this way, optimization can be performed by changing the combination of the imaging intervals according to the moving speed.

図14に示すフローチャートは、図11の画像取得ルーチン制御部23が行う、画像取得ルーチンを示している。   The flowchart shown in FIG. 14 shows an image acquisition routine performed by the image acquisition routine control unit 23 of FIG.

図14において、S(ステップ)110において画像取得ルーチンが図11のマイコン部25からの不図示の制御信号で開始されると、S111において、まず高解像度と低解像度を組み合わせた第1の読出しモードで2枚の部分画像が取得する。S112において、この2枚の部分画像のうち、低解像度部の画像から得られた移動情報34を取得して、S113において閾値Vtと、被写体の移動速度の比較を行う。速度が閾値よりも低い場合は、S118に進み、画像取得がマイコン部25からの不図示の制御信号で終了されない場合は、ひきつづきS111に進み、高解像度と低解像度を組み合わせた第1の読出しモードで画像を取得し続ける。   In FIG. 14, when the image acquisition routine is started in S (step) 110 with a control signal (not shown) from the microcomputer unit 25 in FIG. 11, first in S111, a first readout mode in which high resolution and low resolution are combined. Thus, two partial images are acquired. In S112, the movement information 34 obtained from the image of the low resolution portion of the two partial images is acquired, and in S113, the threshold Vt is compared with the movement speed of the subject. If the speed is lower than the threshold value, the process proceeds to S118. If the image acquisition is not terminated by a control signal (not shown) from the microcomputer unit 25, the process proceeds to S111, and the first readout mode combining the high resolution and the low resolution. Continue to get images at.

一方、S113において閾値Vtと、被写体の移動速度の比較を行い、速度が閾値よりも高い場合は、S114に進みフレームカウント数nを初期化して、S115で第2の読出しモードで高解像度のみの画像を取得する。S116でフレームカウント数nをカウントアップして、S117でフレームカウント数が4以上になったかを比較する。S117でフレームカウント数が4より少ない場合はS114に進み、4以上の場合はS118に進む。画像取得がマイコン部25からの不図示の制御信号で終了されない場合は、ひきつづきS111に進み、高解像度と低解像度を組み合わせた第1の読出しモードで再び画像を取得する。終了する場合は、S119に進み終了する。   On the other hand, the threshold value Vt is compared with the moving speed of the subject in S113, and if the speed is higher than the threshold value, the process proceeds to S114, the frame count number n is initialized, and only the high resolution is read in the second readout mode in S115. Get an image. In step S116, the frame count number n is incremented, and in step S117, it is compared whether the frame count number has reached 4 or more. If the frame count is less than 4 in S117, the process proceeds to S114, and if it is 4 or more, the process proceeds to S118. If the image acquisition is not terminated by a control signal (not shown) from the microcomputer unit 25, the process proceeds to S111, and an image is acquired again in the first readout mode that combines high resolution and low resolution. In the case of termination, the process proceeds to S119 and ends.

S111で低解像度での画像を取得する工程を行い、S111とS114〜117で高解像度での画像を取得する工程を行い、移動速度が速い場合は、S114〜117の期間が入ることで低解像度での画像を取得する工程を間欠的に行っている。また、S113によって移動速度に応じて動作を切り替えることで、撮像間隔を最適化している。   In S111, a process for acquiring an image at a low resolution is performed, and in S111 and S114 to 117, a process for acquiring an image at a high resolution is performed. When the moving speed is high, the period of S114 to 117 is entered so that the low resolution is obtained. The process of acquiring images at is intermittently performed. Further, the imaging interval is optimized by switching the operation according to the moving speed in S113.

このようにして、高解像度での画像を取得する工程と、低解像度での画像を取得する工程とを分けたうえで、低解像度での画像を取得する工程を間欠的に行うようにした。ここで、高解像度での画像は画像認識を行うために必要な画像であり、低解像度での画像は、高解像度での画像取得を行うための補助情報(ここでは移動情報)を取得するための画像である。   In this way, the step of acquiring an image at a low resolution and the step of acquiring an image at a low resolution are separated, and the step of acquiring an image at a low resolution is intermittently performed. Here, an image at a high resolution is an image necessary for image recognition, and an image at a low resolution is for acquiring auxiliary information (here, movement information) for acquiring an image at a high resolution. It is an image.

これにより、画像認識を行うために必要な高解像度画像データは十分取得しながら、移動情報を測定するために必要な低解像度画像のデータ量を必要量まで削減可能となり、画像取得速度の高速化と高解像度化を両立する。   This makes it possible to reduce the amount of low-resolution image data required to measure movement information to the required level while acquiring sufficient high-resolution image data necessary for image recognition, and increase the image acquisition speed. And high resolution.

また、高解像度で画像取得する工程の間に低解像度で画像取得する工程を間欠的に行う頻度を被写体の移動情報をもとに増減する制御工程とを更に有するようにした。   In addition, the method further includes a control step of increasing or decreasing the frequency of intermittently performing the step of acquiring an image at a low resolution between the steps of acquiring an image at a high resolution based on movement information of the subject.

これにより、移動情報を測定するために必要な低解像度画像のデータ量を被写体の相対移動速度に応じて最適値にすることが可能になり、画像取得速度のさらなる高速化と高解像度化を両立する。   This makes it possible to optimize the amount of low-resolution image data required to measure movement information according to the relative movement speed of the subject, and to achieve both higher image acquisition speed and higher resolution. To do.

(第6の実施例)
本実施例は、撮像素子部が解像度の異なる2つの領域からなるスキャナ用センサである。
(Sixth embodiment)
The present embodiment is a scanner sensor in which an image sensor unit is composed of two regions having different resolutions.

図15は、第6の実施例における第1の領域と第2の領域からなる画素部を示した図である。   FIG. 15 is a diagram illustrating a pixel portion including a first area and a second area in the sixth embodiment.

図16aは、全画面出力モード、図16bは、第1の読出しモード、図16cは、第2の読出しモードにおけるそれぞれのタイミングチャートである。   FIG. 16A is a full-screen output mode, FIG. 16B is a timing chart in the first readout mode, and FIG. 16C is a timing chart in the second readout mode.

図17aは、被写体との相対移動速度が遅い場合、図17bは、被写体との相対移動速度が早い場合におけるそれぞれのタイミングチャートである。   FIG. 17A is a timing chart when the relative movement speed with the subject is low, and FIG. 17B is a timing chart when the relative movement speed with the subject is high.

また、図18は、第6の実施例の動作を説明するフローチャートである。   FIG. 18 is a flowchart for explaining the operation of the sixth embodiment.

図15に示すものは、スキャナ用センサである。   FIG. 15 shows a scanner sensor.

図15において、第1の領域91は、間隔が25μmの256の画素を1行として3行あり、解像度は、256画素×3行、1016DPIである。各行の間隔は、25μmである。第2の領域92は、間隔が50μmの64画素を1行として24行あり、解像度は、64画素×24行、508DPIである。第1の領域91の最下段の1行と第1の領域91に接する第2の領域92の最上段の1行との間隔、及び第2の領域の各行の間隔は、50μmである。3行は、画像合成用に高解像度化され、別の24行は、移動速度検出用に低解像度化されている。   In FIG. 15, the first region 91 has three rows with 256 pixels having an interval of 25 μm as one row, and the resolution is 256 pixels × 3 rows and 1016 DPI. The interval between the rows is 25 μm. The second region 92 has 24 rows with 64 pixels having an interval of 50 μm as one row, and the resolution is 64 pixels × 24 rows and 508 DPI. The interval between the lowermost row of the first region 91 and the uppermost row of the second region 92 in contact with the first region 91 and the interval between the rows of the second region are 50 μm. Three lines have a high resolution for image synthesis, and another 24 lines have a low resolution for movement speed detection.

図16aにおいて、信号V1,V2,V3・・・V36は、読み出す画素行を選択するための副走査方向のシフトレジスタの出力信号を示している。また、DATAが、読み出した画素行の信号を示す。   In FIG. 16a, signals V1, V2, V3,... V36 indicate output signals of the shift register in the sub-scanning direction for selecting the pixel row to be read. DATA indicates a signal of the read pixel row.

信号V1,V2の区間で第1の領域91の1行目の1〜64画素、65〜128画素が出力される。以下順次64画素ずつ、信号V12の区間で第1の領域61の3行目の193〜256画素が出力される。信号V13,V14〜V36の区間で第2の領域92の1行目の1〜64画素、2行目の1〜64画素・・・と続いて、24行目の1〜64画素が出力される。第2の領域92の主走査方向の出力タイミングに合わせて、第1の領域91の出力を8分割して出力する。   1 to 64 pixels and 65 to 128 pixels in the first row of the first region 91 are output in the section of the signals V1 and V2. Thereafter, 193 to 256 pixels in the third row of the first region 61 are output in order of 64 pixels in the interval of the signal V12. In the interval of the signals V13 and V14 to V36, 1 to 64 pixels in the first row of the second region 92, 1 to 64 pixels in the second row, etc., and then 1 to 64 pixels in the 24th row are output. The The output of the first area 91 is divided into eight and output in accordance with the output timing of the second area 92 in the main scanning direction.

3行が画像合成用に高解像度化され、他の行は、移動速度検出用に低解像度化されている。高解像度化領域は、3行のみなので、フレームレートがそれほど大きくなく、全体の消費電流やコストが抑えられる。また、IF回路を低解像度に合わせることでコスト、面積増加も抑えられる。   Three lines have a high resolution for image synthesis, and the other lines have a low resolution for movement speed detection. Since the high-resolution area has only three rows, the frame rate is not so high, and the overall current consumption and cost can be suppressed. In addition, an increase in cost and area can be suppressed by adjusting the IF circuit to a low resolution.

第1の領域91と第2の領域92の出力を一致させるために、それぞれの画素の開口率をα1,α2、アンプゲインをG1,G2として、α1×G1=α2×G2とし、感度が同じとなる。   In order to match the outputs of the first region 91 and the second region 92, the aperture ratios of the respective pixels are α1, α2, the amplifier gains are G1, G2, and α1 × G1 = α2 × G2, and the sensitivity is the same. It becomes.

図16bは、低解像度部である第2の領域のみを部分画像として連続して読み出した第1の読出しモードの場合を示している。部分画像1フレームは1536画素分の出力となる。図16cは、高解像度部である第1の領域のみを部分画像として連続して読み出した第2の読出しモードの場合を示している。部分画像1フレームは1536画素分の出力となる。第2の読出しモードでデータ転送する時間は、第1の読出しモードと等しい計算となる。   FIG. 16b shows the case of the first readout mode in which only the second region, which is the low resolution portion, is continuously read out as a partial image. One frame of partial image is output for 1536 pixels. FIG. 16c shows a case of the second readout mode in which only the first region which is the high resolution portion is continuously read out as a partial image. One frame of partial image is output for 1536 pixels. The time for data transfer in the second read mode is equal to that in the first read mode.

図17a、図17bと図18を用いて、連続して部分画像を取得する際の動作を説明する。   The operation when acquiring partial images successively will be described with reference to FIGS.

図17a、図17bにおいて、DATAOUTは、画素部から読み出した部分画像信号を示す。また、部分画像信号のうち、500DPIと記載した部分が低解像度の部分画像であり、1000DPIと記載した部分が高解像度の部分画像である。   17A and 17B, DATAOUT indicates a partial image signal read from the pixel portion. Of the partial image signal, a portion described as 500 DPI is a low-resolution partial image, and a portion described as 1000 DPI is a high-resolution partial image.

図17aは、被写体としての紙に対してのスキャナの相対移動速度が遅い場合のタイミングチャートである。   FIG. 17A is a timing chart when the relative movement speed of the scanner with respect to the paper as the subject is slow.

第1の読出しモードである低解像度で2フレームを読出し後、第2読出しモードである高解像度を2フレーム読出しを1セットとして、周期的に繰り返して読み出している。実効的な読出し速度は、各モードを1000fps(フレーム/秒)とすると、約半分の500fpsとなる。   After reading two frames at a low resolution, which is the first readout mode, the high resolution, which is the second readout mode, is read periodically and repeatedly as a set of two frames. The effective reading speed is about half of 500 fps when each mode is 1000 fps (frame / second).

図17bは、被写体に対してのスキャナの相対移動速度が速い場合のタイミングチャートである。   FIG. 17B is a timing chart when the relative movement speed of the scanner with respect to the subject is high.

第1の読出しモードである低解像度で2フレームを読出し後、第2の読出しモードである高解像度を6フレーム読出しを1セットとして、周期的に繰り返して読み出している。高解像度での実効的な撮像間は750fpsとなる。   After reading two frames at a low resolution, which is the first readout mode, the high resolution, which is the second readout mode, is read out periodically with one set of 6 frames. The interval between effective imaging at high resolution is 750 fps.

このように、被写体の相対的な移動速度が速いときは、高解像度での撮像間隔を500fpsから750fpsに増加することにより、被写体の相対移動に追従した撮像を可能としている。一方、移動速度を求めるための低解像度撮像間隔は4フレーム間隔から8フレーム間隔に伸びてしまうが、移動速度は8フレーム間隔で求めた前後の移動速度からその間の移動速度を補間して求めることができる。したがって、低解像度撮像を間引いたことで減少したデータ量を、高解像度化と高速度撮像に振り分けている。また、被写体の相対的な移動速度が遅いときは、撮像間隔は遅くてよいので、その分を移動速度の測定間隔を短くして精度の高い移動速度算出に振り分けている。このように、移動速度に応じて撮像間隔の組み合わせを変えることで、最適化を行うことができる。   As described above, when the relative movement speed of the subject is fast, the imaging interval at high resolution is increased from 500 fps to 750 fps, thereby enabling imaging that follows the relative movement of the subject. On the other hand, the low-resolution imaging interval for obtaining the moving speed extends from the 4-frame interval to the 8-frame interval, but the moving speed is obtained by interpolating the moving speed between the previous and next moving speeds obtained at the 8-frame interval. Can do. Therefore, the amount of data reduced by thinning out low-resolution imaging is distributed to high resolution and high-speed imaging. Further, when the relative moving speed of the subject is slow, the imaging interval may be slow, and accordingly, the moving speed measurement interval is shortened to distribute the moving speed with high accuracy. In this way, optimization can be performed by changing the combination of the imaging intervals according to the moving speed.

図18は、本実施例におけるフローチャートである。   FIG. 18 is a flowchart in the present embodiment.

このフローチャートは、図11の画像取得ルーチン制御部23が行う、画像取得ルーチンを示している。   This flowchart shows an image acquisition routine performed by the image acquisition routine control unit 23 of FIG.

図18において、S120において画像取得ルーチンがマイコン部からの不図示の制御信号で開始されると、S121において、まず低解像度である読み取りモードで2枚の部分画像を取得する。S122において、この2枚の部分画像から得られた移動情報を取得して、S123において閾値Vtと、被写体の相対移動速度の比較を行う。速度が閾値よりも高い場合は、S124に進みフレーム制限数mを6に設定する。速度が閾値よりも低い場合は、S125に進みフレーム制限数mを2に設定する。S126においてフレームカウント数nを初期化して、S127で高解像度のみの画像を取得して、S128でフレームカウント数nをカウントアップして、S129でフレームカウント数がm以上になったかを比較する。S129でフレームカウント数がmより少ない場合はS126に進み、m以上の場合はS130に進む。画像取得がマイコン部からの不図示の制御信号で終了されない場合は、ひきつづきS120に進み、低解像度のモードで再び画像を取得する。終了する場合は、S131に進み終了する。   In FIG. 18, when the image acquisition routine is started by a control signal (not shown) from the microcomputer unit in S120, two partial images are first acquired in a reading mode having a low resolution in S121. In S122, the movement information obtained from the two partial images is acquired, and in S123, the threshold value Vt is compared with the relative movement speed of the subject. If the speed is higher than the threshold, the process proceeds to S124, and the frame limit number m is set to 6. When the speed is lower than the threshold value, the process proceeds to S125 and the frame limit number m is set to 2. In S126, the frame count number n is initialized. In S127, an image having only a high resolution is acquired. In S128, the frame count number n is incremented. In S129, it is compared whether the frame count number has reached m or more. If the frame count is less than m in S129, the process proceeds to S126, and if it is greater than or equal to m, the process proceeds to S130. If the image acquisition is not terminated by a control signal (not shown) from the microcomputer unit, the process proceeds to S120, and the image is acquired again in the low resolution mode. In the case of termination, the process proceeds to S131 and ends.

S121で低解像度での画像を取得する工程を行い、S126〜129で高解像度での画像を取得する工程を行う。S123によって移動速度に応じて、S126〜129の間の画像取得枚数を切り替えることで間欠的に行う低解像度での画像を取得する工程の間隔を最適化している。   A step of acquiring an image with a low resolution is performed at S121, and a step of acquiring an image with a high resolution is performed at S126 to 129. In S123, the interval of the process of acquiring images at low resolution that is performed intermittently is optimized by switching the number of image acquisitions between S126 and 129 according to the moving speed.

このようにして、画像認識を行うために必要な高解像度領域の画像取得工程と、高解像度領域の画像取得を行うための補助情報(ここでは移動情報)を取得するための低解像度領域の画像取得工程とを分ける。そのうえで、低解像度領域の画像取得工程を間欠的に行うようにした。これにより、画像認識を行うために必要な高解像度画像データは十分取得しながら、移動情報を測定するために必要な低解像度画像のデータ量を必要量まで削減可能となり、画像取得速度の高速化と高解像度化を両立する。   In this way, an image of a high-resolution area necessary for performing image recognition and an image of a low-resolution area for acquiring auxiliary information (here, movement information) for acquiring the image of the high-resolution area. Separate the acquisition process. In addition, the image acquisition process of the low resolution area is intermittently performed. This makes it possible to reduce the amount of low-resolution image data required to measure movement information to the required level while acquiring sufficient high-resolution image data necessary for image recognition, and increase the image acquisition speed. And high resolution.

また、高解像度で画像取得する工程の間に低解像度で画像取得する工程を間欠的に行う頻度を被写体の相対的な移動情報をもとに増減する制御工程とを更に有するようにした。   In addition, the method further includes a control step of increasing or decreasing the frequency of intermittently performing the step of acquiring an image at a low resolution between the steps of acquiring an image at a high resolution based on the relative movement information of the subject.

これにより、移動情報を測定するために必要な低解像度画像のデータ量を被写体の相対移動速度に応じて最適値にすることが可能になり、画像取得速度のさらなる高速化と高解像度化を両立する。   This makes it possible to optimize the amount of low-resolution image data required to measure movement information according to the relative movement speed of the subject, and to achieve both higher image acquisition speed and higher resolution. To do.

(第7の実施例)
次に、本発明を適用した、第7の実施例について説明する。
(Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment to which the present invention is applied will be described.

本実施例は、第3の実施例と同様の生体認証用センサの例を示すが、ここでは静電容量型の指紋センサとして例示する。先に述べたように、指紋センサとしては光学式のほかに、静電容量方式、圧力検知方式、感熱方式、電界検出方式などが知られている。しかし、本発明の本質は、全体画像合成用の取得画像と速度検出用の画像の解像度と取得タイミングを分けて最適化したことにあり、検出方式によらないことはいうまでもない。   The present embodiment shows an example of a biometric authentication sensor similar to the third embodiment, but here, it is exemplified as a capacitance type fingerprint sensor. As described above, as a fingerprint sensor, in addition to the optical type, a capacitance method, a pressure detection method, a thermal method, an electric field detection method, and the like are known. However, the essence of the present invention is that the resolution and acquisition timing of the acquired image for synthesizing the whole image and the image for speed detection are separately optimized, and it goes without saying that the detection method is not used.

図19a〜図19cは、本発明を適用した静電容量方式の指紋センサの画素部を示した図である。図19aは、画素構成を示し、図19bは、高解像度読み出し時、図19cは、同じく低解像度読み出し時を示す。   19a to 19c are diagrams illustrating a pixel portion of a capacitive fingerprint sensor to which the present invention is applied. FIG. 19a shows a pixel configuration, FIG. 19b shows a high-resolution reading, and FIG. 19c shows a low-resolution reading.

図15に示した高解像度な第1の領域と低解像度な第2の領域は、ここでは、101,102に示すように部分的に重なっている。すなわち、第2の領域は、少なくとも一部は第1の領域と領域を共有する。高解像度で読み出すときは図19bのように高解像度部のみの全画素が読み出される。一方、低解像度で読み出すときは図19cのように低解像度部とともに高解像度部の一部が間引かれて出力される。動作としては、実施例6の図17a、図17b、図18のように高解像度での画像取得工程と、移動情報を取得するための低解像度での画像取得工程とを分けたうえで、低解像度での画像取得工程を間欠的に行う。これにより、画像認識を行うために必要な高解像度画像データは十分取得しながら、移動情報を測定するために必要な低解像度画像のデータ量を必要量まで削減可能となり、画像取得速度の高速化と高解像度化を両立する。   Here, the high-resolution first area and the low-resolution second area shown in FIG. 15 partially overlap each other as indicated by 101 and 102. In other words, at least a part of the second area shares the area with the first area. When reading at high resolution, all pixels of only the high resolution portion are read as shown in FIG. 19b. On the other hand, when reading at a low resolution, a part of the high resolution part is thinned out together with the low resolution part as shown in FIG. As an operation, the image acquisition process at a high resolution and the image acquisition process at a low resolution for acquiring movement information are separated as shown in FIGS. The image acquisition process at the resolution is performed intermittently. This makes it possible to reduce the amount of low-resolution image data required to measure movement information to the required level while acquiring sufficient high-resolution image data necessary for image recognition, and increase the image acquisition speed. And high resolution.

以上、実施形態1,2について指紋センサやスキャナ用センサについて説明したが、指紋画像の代わりに静脈画像を取得するセンサ等他の生体認証用の画像取得装置に適用してもよい。また、物体を認識するために撮像をするという意味ではスキャナ以外の産業用カメラやロボットの眼などの物体認識用のカメラに適用してもよい。また、撮像方式は、光学式以外に、静電容量式、電界を利用した方式など他の方式でもよい。   Although the fingerprint sensor and the scanner sensor have been described in the first and second embodiments, the present invention may be applied to other biometric authentication image acquisition apparatuses such as a sensor that acquires a vein image instead of a fingerprint image. In addition, in terms of capturing an image to recognize an object, the present invention may be applied to an industrial camera other than a scanner or an object recognition camera such as a robot eye. In addition to the optical method, the imaging method may be other methods such as a capacitance method or a method using an electric field.

本発明における光学式スイープセンサのセンサ部の概略図Schematic of sensor part of optical sweep sensor in the present invention 本発明の実施形態2における光学式スイープセンサの全体構成を表したブロック図The block diagram showing the whole structure of the optical sweep sensor in Embodiment 2 of this invention 光学式スイープセンサの画素部の単位画素とフレームメモリ部内と単位メモ リの回路構成を簡単に表した図A simple representation of the circuit configuration of the unit pixel in the pixel section of the optical sweep sensor, the frame memory section, and the unit memory 指紋部分画像10の第mフレーム12と第m+1フレーム13の画像を模式 的に表した図The figure which represented typically the image of the mth frame 12 of the fingerprint partial image 10, and the m + 1st frame 13 実施形態1の第1の実施例における第1の領域と第2の領域からなる画素部 を示した図The figure which showed the pixel part which consists of 1st area | region and 2nd area | region in the 1st Example of Embodiment 1 第1の実施例におけるタイミングチャートTiming chart in the first embodiment 第2の実施例における第1の領域と第2の領域からなる画素部を示した図The figure which showed the pixel part which consists of 1st area | region and 2nd area | region in 2nd Example. 第2の実施例におけるタイミングチャートTiming chart in the second embodiment 第3の実施例における第1の領域、第2の領域、及び第3の領域からなる 画素部を示した図The figure which showed the pixel part which consists of a 1st area | region, a 2nd area | region, and a 3rd area | region in 3rd Example. 第4の実施例における第1の領域と第2の領域からなる画素部を示した図The figure which showed the pixel part which consists of a 1st area | region and a 2nd area | region in a 4th Example. 本発明の実施形態2における光学式スイープセンサの全体構成を表したブロック図The block diagram showing the whole structure of the optical sweep sensor in Embodiment 2 of this invention 第5の実施例における第1の読出しモードのタイミングチャートTiming chart of first read mode in fifth embodiment 第5の実施例におけ第2の読出しモードのタイミングチャートTiming chart of second read mode in fifth embodiment 第5の実施例における被写体との相対移動速度が遅い場合のタイミングチャートTiming chart when the relative movement speed with respect to the subject in the fifth embodiment is slow 第5の実施例における被写体との相対移動速度が早い場合のタイミングチャートTiming chart when the relative movement speed with respect to the subject is high in the fifth embodiment 第5の実施例におけるフローチャートFlow chart in the fifth embodiment 第6の実施例における第1の領域と第2の領域からなる画素部を示した図The figure which showed the pixel part which consists of a 1st area | region and a 2nd area | region in a 6th Example. 第6の実施例にける全画面出力モードのタイミングチャートTiming chart of full screen output mode in sixth embodiment 第6の実施例における第1の読出しモードのタイミングチャートTiming chart of first read mode in sixth embodiment 第6の実施例における第2の読出しモードのタイミングチャートTiming chart of second read mode in sixth embodiment 第6の実施例における被写体との相対移動速度が遅い場合のタイミングチャートTiming chart when the relative movement speed with the subject in the sixth embodiment is slow 第6の実施例における被写体との相対移動速度が早い場合のタイミングチャートTiming chart when the relative movement speed with the subject in the sixth embodiment is high 第6の実施例におけるフローチャートFlow chart in the sixth embodiment 第7の実施例における指紋センサの画像取得を説明するための図、画素構成Diagram for explaining image acquisition of fingerprint sensor in seventh embodiment, pixel configuration 同じく高解像度読み出し時Similarly when reading high resolution 同じく低解像度読み出し時Similarly when reading low resolution 1本のラインセンサ(固体撮像素子)を用いた撮像素子部による像取得を説明するための図、被写体との相対移動速度が十分遅い場合The figure for demonstrating the image acquisition by the image pick-up element part using one line sensor (solid-state image pick-up element), when the relative movement speed with a to-be-photographed object is slow enough 同じく被写体との相対移動速度が早い場合Similarly, when the relative movement speed with the subject is fast 複数本のラインセンサを用いた撮像素子部による像取得を説明するための図、被写体との相対移動速度が十分遅い場合Diagram for explaining image acquisition by the image sensor unit using multiple line sensors, when the relative movement speed with the subject is sufficiently slow 同じく被写体との相対移動速度が早い場合Similarly, when the relative movement speed with the subject is fast 特許文献1に開示された従来のスウィープタイプ方式の画像取得装置を示 す図The figure which shows the image acquisition apparatus of the conventional sweep type system disclosed by patent document 1 特許文献2に開示された従来のスウィープタイプ方式の画像取得装置を示 す図The figure which shows the image acquisition apparatus of the conventional sweep type system disclosed by patent document 2 特許文献3に開示された従来のスウィープタイプ方式の画像取得装置を示す図The figure which shows the image acquisition apparatus of the conventional sweep type system disclosed by patent document 3

符号の説明Explanation of symbols

1…指
2…LED(光源)
3…光学部材
4…撮像素子
5…光の入射方向
6…光の出射方向
7…指の移動方向
11,21…センサ部
15,25…マイコン部
51,61,71,81,91,101…第1の領域
52,62,72,82,92,102…第2の領域
73…第3の領域
1 ... finger 2 ... LED (light source)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Optical member 4 ... Imaging device 5 ... Light incident direction 6 ... Light emission direction 7 ... Finger movement direction 11, 21 ... Sensor part 15, 25 ... Microcomputer part 51, 61, 71, 81, 91, 101 ... 1st area | region 52,62,72,82,92,102 ... 2nd area | region 73 ... 3rd area | region

Claims (18)

複数の画素からなる撮像素子部を有し、被写体を相対的に移動しながら複数回の撮像を行い全体の画像を取得する画像取得装置において、前記撮像素子部は、高解像度である第1の領域と、低解像度である第2の領域を有し、前記第2の領域で取得した部分画像から求めた被写体の移動情報をもとに前記第1の領域で取得した部分画像から全体の画像を合成することを特徴とする画像取得装置。   In an image acquisition apparatus that has an image sensor unit composed of a plurality of pixels and captures a plurality of times while relatively moving a subject, the image sensor unit has a high resolution first An entire image from the partial image acquired in the first region based on the movement information of the subject obtained from the partial image acquired in the second region. An image acquisition apparatus characterized by combining the above. 前記第2の領域は、被写体を相対的に移動する方向において前記第1の領域に併設したことを特徴とする請求項1に記載の画像取得装置。   The image acquisition apparatus according to claim 1, wherein the second area is provided adjacent to the first area in a direction in which the subject is relatively moved. 前記第2の領域より低い解像度の第3の領域が有り、前記第2及び第3の領域は、被写体を相対的に移動する方向において前記第1の領域に順次併設され、前記第2の領域及び第3の領域で取得した部分画像から被写体の移動情報を求め、前記移動情報をもとに前記第1の領域及び第2の領域で取得した部分画像から全体の画像を合成することを特徴とする請求項1に記載の画像取得装置。   There is a third region having a resolution lower than that of the second region, and the second and third regions are sequentially arranged alongside the first region in the direction of relative movement of the subject, and the second region The movement information of the subject is obtained from the partial images acquired in the third area, and the entire image is synthesized from the partial images acquired in the first area and the second area based on the movement information. The image acquisition apparatus according to claim 1. 前記撮像素子部は、1行内の画素を走査する方向を主走査方向とし、被写体を相対的に移動する副走査方向に複数行の画素からなることを特徴とする請求項1に記載の画像取得装置。   2. The image acquisition according to claim 1, wherein the imaging element unit includes a plurality of rows of pixels in a sub-scanning direction in which a direction in which pixels in one row are scanned is a main scanning direction and a subject is relatively moved. apparatus. 前記第2の領域は、画素の感度が前記第1の領域に合わせてあることを特徴とする請求項4に記載の画像取得装置。   The image acquisition apparatus according to claim 4, wherein the second region has a pixel sensitivity matched to that of the first region. 前記第2の領域は、主走査方向の画素間隔が前記第1の領域の画素間隔よりも大きいことを特徴とする請求項4に記載の画像取得装置。   The image acquisition apparatus according to claim 4, wherein the second region has a pixel interval in the main scanning direction larger than a pixel interval of the first region. 前記第2の領域は、副走査方向の画素間隔が前記第1の領域の画素間隔よりも大きいことを特徴とする請求項6に記載の画像取得装置。   The image acquisition apparatus according to claim 6, wherein the second region has a pixel interval in the sub-scanning direction larger than a pixel interval of the first region. 前記第1の領域は、前記第2の領域の主走査方向の出力タイミングに合わせて分割して出力することを特徴とする請求項6に記載の画像取得装置。   The image acquisition apparatus according to claim 6, wherein the first area is divided and output in accordance with an output timing of the second area in a main scanning direction. 前記第1の領域は、副走査方向の画素間隔が前記第2の領域に合わせてあることを特徴とする請求項6に記載の画像取得装置。   The image acquisition apparatus according to claim 6, wherein the first region has a pixel interval in the sub-scanning direction that matches the second region. 前記第2の領域は、主走査方向及び副走査方向の画素間隔が前記第1の領域と同じであり、前記第2の領域において、画素の一部を読み出すことにより解像度を低くしたことを特徴とする請求項4に記載の画像取得装置。   The second region has the same pixel spacing in the main scanning direction and the sub-scanning direction as the first region, and the resolution is lowered by reading out part of the pixels in the second region. The image acquisition apparatus according to claim 4. 請求項1から10のいずれかに記載の画像取得装置が用いられることを特徴とするスキャナ装置。   A scanner device, wherein the image acquisition device according to claim 1 is used. 撮像対象が指紋又は静脈である請求項1から10のいずれかに記載の画像取得装置が用いられることを特徴とする生体認証装置。   The biometric authentication apparatus using the image acquisition apparatus according to claim 1, wherein the imaging target is a fingerprint or a vein. 複数の画素からなる撮像素子部を有し、被写体を相対的に移動しながら複数回の撮像を行い全体の画像を取得する画像取得装置において、前記撮像素子部は、高解像度である第1の領域と、低解像度である第2の領域を有し、前記第2の領域における画像取得は、前記第1の領域における画像取得の間で間欠的に行われ、前記第2の領域で取得した部分画像から求めた被写体の移動情報をもとに前記第1の領域で取得した部分画像から全体の画像を合成することを特徴とする画像取得装置。   In an image acquisition apparatus that has an image sensor unit composed of a plurality of pixels and captures a plurality of times while relatively moving a subject, the image sensor unit has a high resolution first A second region having a low resolution, and the image acquisition in the second region is intermittently performed between image acquisitions in the first region, and acquired in the second region. An image acquisition apparatus comprising: combining an entire image from a partial image acquired in the first area based on movement information of a subject obtained from a partial image. 前記第2の領域における画像取得が、前記第1の領域における画像取得の間で間欠的に行われる頻度は、被写体の移動情報をもとに増減されることを特徴とする請求項13に記載の画像取得装置。   The frequency with which image acquisition in the second region is intermittently performed during image acquisition in the first region is increased or decreased based on movement information of the subject. Image acquisition device. 前記第2の領域は、少なくとも一部は前記第1の領域と領域を共有することを特徴とする請求項13又は14に記載の画像取得装置。   15. The image acquisition apparatus according to claim 13, wherein at least a part of the second area shares the area with the first area. 前記被写体は生体であり、生体認証用の画像が取得されることを特徴とする請求項13から15のいずれかに記載の画像取得装置。   The image acquisition apparatus according to claim 13, wherein the subject is a living body, and an image for biometric authentication is acquired. 被写体に対して相対的に移動しながら複数回の撮像を行い全体の画像を取得する画像取得方法において、高解像度で画像取得する工程、低解像度で画像取得する工程、前記低解像度で取得した部分画像から被写体の移動情報を求める工程、及び前記移動情報をもとに前記高解像度で画像取得する工程で取得した部分画像から全体の画像を合成する工程を有し、前記低解像度で画像取得する工程は、前記高解像度で画像取得する工程の間で間欠的に行うことを特徴とする画像取得方法。   In an image acquisition method for acquiring an entire image by performing multiple imaging while moving relative to a subject, a step of acquiring an image at a high resolution, a step of acquiring an image at a low resolution, and a portion acquired at the low resolution Obtaining subject movement information from an image, and synthesizing an entire image from partial images obtained in the step of obtaining an image at the high resolution based on the movement information, and obtaining an image at the low resolution. A process is performed intermittently between the processes of acquiring an image at the high resolution. 前記低解像度で画像取得する工程を、前記高解像度で画像取得する工程の間に間欠的に行う頻度を、被写体の移動情報をもとに増減する制御工程を更に有することを特徴とする請求項17に記載の画像取得方法。   The method further comprises a control step of increasing or decreasing the frequency of intermittently performing the step of acquiring an image at the low resolution during the step of acquiring an image at the high resolution based on movement information of a subject. The image acquisition method according to 17.
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