JP6945391B2 - Biometric device - Google Patents

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Description

本発明は、例えば手や指の静脈、指紋、掌形、顔、虹彩、耳介等の被認証部位に基づいて個人認証を行うように構成された生体認証装置に関し、特に生体を生体認証装置に接触させることなく認証可能にする非接触式生体認証装置の構造の技術分野に属する。 The present invention relates to a biometric authentication device configured to perform personal authentication based on, for example, a vein of a hand or finger, a fingerprint, a palm shape, a face, an iris, an ear canal, etc. It belongs to the technical field of the structure of the non-contact biometric authentication device that enables authentication without contacting the device.

従来より、人間の身体的特徴に関する情報を用いて個人認証を行う生体認証装置が金融機関のATM、各種入出管理ゲート(セキュリティゲート)、公共機関等で使用されており、その適用範囲は拡大している。 Traditionally, biometric authentication devices that perform personal authentication using information on human physical characteristics have been used at ATMs of financial institutions, various entrance / exit control gates (security gates), public institutions, etc., and their scope of application has expanded. ing.

特許文献1には、指紋を入力する装置として、認証対象者の顔面を固定して指紋入力状態を目視するためのファインダと、ファインダの下方に配設されたガイド用立体画像表示装置と、指紋を撮影する撮影装置とを備えた装置が開示されている。この装置を使用する場合には、認証対象者がファインダに顔面を固定した状態で該ファインダ内を覗き込むと、そのファインダの下方に、ガイド用立体画像表示装置により表示されたガイド用立体画像を見ることができる。その立体画像を参照しながら指を配置することで、撮影装置によって指紋を撮影することができるようになっている。 Patent Document 1 describes, as a device for inputting a fingerprint, a finder for fixing the face of the person to be authenticated and visually observing the fingerprint input state, a stereoscopic image display device for a guide arranged below the finder, and a fingerprint. A device including a photographing device for photographing is disclosed. When using this device, when the person to be authenticated looks into the finder with the face fixed to the finder, the guide stereoscopic image displayed by the guide stereoscopic image display device is displayed below the finder. You can see it. By arranging the finger while referring to the stereoscopic image, the fingerprint can be photographed by the photographing device.

また、特許文献2には、生体パターン撮像装置として、立体像によりガイドを表示する立体像表示手段と、指を下方から撮像する撮像手段とを備えた装置が開示されている。立体像表示手段は、撮像手段よりも上方に配置されていて、指を置く位置とほぼ同じ高さにある。 Further, Patent Document 2 discloses a device including a stereoscopic image display means for displaying a guide by a stereoscopic image and an imaging means for imaging a finger from below as a biological pattern imaging device. The stereoscopic image display means is arranged above the image pickup means and is at substantially the same height as the position where the finger is placed.

特許第2829551号公報Japanese Patent No. 2829551 特許第5353484号公報Japanese Patent No. 5353484

特許文献1では、認証対象者の顔面を固定するためのファインダを備えているので、認証の都度、顔面がファインダに接触することになり、不特定多数が使用する場合には衛生上の観点で好ましくない場合が想定される。また、ファインダがガイド用立体画像表示装置及び撮影装置よりも上方に配置されているので、指を置く部分から上方へ突出した構造にせざるを得なくなり、ファインダが生体認証装置のデザイン上の制約になってしまい、例えば撮影装置よりも上方に突出物が無いようなデザインが望まれる場合に対応することができない。さらに、ファインダが指を置く部分から上方へ突出していると、指を置くときにファインダが邪魔になることがある。この点、特許文献1ではファインダを覗きながら指を置くのであるが、ファインダの視野はそれほど広くないと考えられ、ファインダを設けること自体が使用し易さを阻害する要因となるおそれがある。特に、多数の人間が順に認証を受ける場合を想定すると特許文献1のようなファインダを覗き込む構造では認証の効率が悪い。 Since Patent Document 1 includes a finder for fixing the face of the person to be certified, the face comes into contact with the finder each time the certification is performed, and when used by an unspecified number of people, from a hygienic point of view. Unfavorable cases are assumed. In addition, since the finder is located above the guide stereoscopic image display device and the photographing device, the structure has to protrude upward from the part where the finger is placed, and the finder is a design restriction of the biometric authentication device. For example, it is not possible to cope with a case where a design in which there is no protrusion above the photographing device is desired. In addition, if the viewfinder protrudes upward from where you place your finger, the viewfinder may get in the way when you place your finger. In this regard, in Patent Document 1, a finger is placed while looking through the finder, but it is considered that the field of view of the finder is not so wide, and the provision of the finder itself may hinder the ease of use. In particular, assuming that a large number of people are certified in order, the efficiency of certification is poor in a structure that looks into a finder as in Patent Document 1.

一方、特許文献2では非接触式であることから特許文献1のような衛生上の問題は生じないと考えられる。しかし、立体像表示手段が撮像手段を有する装置本体から上方へ突出した構造となっているので、特許文献1と同様に、立体像表示手段が生体認証装置のデザイン上の制約になってしまうという問題、及び立体像表示手段が指を置く際の邪魔になりやすいという問題がある。 On the other hand, since Patent Document 2 is a non-contact type, it is considered that the hygienic problem as in Patent Document 1 does not occur. However, since the stereoscopic image display means has a structure that protrudes upward from the main body of the device having the image pickup means, the stereoscopic image display means becomes a design restriction of the biometric authentication device as in Patent Document 1. There is a problem that the stereoscopic image display means tends to get in the way when the finger is placed.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上方への突出物を無くしてデザイン上の自由度を高めるとともに、人間の認証動作をスムーズにかつ確実に行うことができるようにすることにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to eliminate upward protrusions to increase the degree of freedom in design and to smoothly and reliably perform human authentication operation. To be able to do it.

上記目的を達成するために、本発明では、人間の手等の被認証部位をガイドする像を空中に結像する空中結像部材と、被認証部位を撮像する撮像部とを少なくとも設けるものとし、空中結像部材や撮像部が上方へ突出しないように配置して上方への突出物を無くした。 In order to achieve the above object, in the present invention, at least an aerial imaging member that images an image that guides an image to be authenticated such as a human hand in the air and an imaging unit that images the image to be authenticated shall be provided. , The aerial imaging member and the imaging unit are arranged so as not to project upward to eliminate the projecting upward.

第1の発明は、人間の被認証部位に関する情報を取得し、取得された情報と予め登録された個人認証用情報とを比較した結果に基づいて個人認証を行うように構成された生体認証装置において、上記被認証部位を所定の撮像領域にガイドするためのガイド用情報を表示する表示部と、上記表示部に表示された上記ガイド用情報を示す光が入射され、入射された光を入射側とは反対側に出射して空中に虚像を生成する空中結像部材と、上記被認証部位を撮像する撮像部と、上記撮像部で撮像された上記被認証部位の画像を処理して該被認証部位に関する情報を取得する情報取得部と、上記個人認証用情報が記憶された記憶部と、上記情報取得部で取得された上記被認証部位に関する情報と、上記記憶部に記憶された上記個人認証用情報とを比較し、比較した結果に基づいて個人認証を行うように構成された比較部とを備え、上記空中結像部材は、上記生体認証装置から離れたところに上記虚像を生成するように構成され、上記生体認証装置における上記虚像を生成する側に位置する面がフラットであり、上記撮像部は、上記生体認証装置の内部でかつ上記表示部に表示された上記ガイド用情報を示す光が上記空中結像部材に達するまでの当該光の経路外に配置されていることを特徴とする。 The first invention is a biometric authentication device configured to acquire information on a human body to be authenticated and perform personal authentication based on the result of comparing the acquired information with pre-registered personal authentication information. In the above, a display unit that displays guide information for guiding the authenticated portion to a predetermined imaging region and light indicating the guide information displayed on the display unit are incident, and the incident light is incident. The aerial imaging member that emits to the side opposite to the side to generate a virtual image in the air, the imaging unit that captures the image to be authenticated, and the image of the portion to be authenticated that is imaged by the imaging unit are processed. The information acquisition unit that acquires information about the authenticated part, the storage unit that stores the personal authentication information, the information about the authenticated part acquired by the information acquisition unit, and the above-mentioned stored in the storage unit. The aerial imaging member is provided with a comparison unit configured to compare with personal authentication information and perform personal authentication based on the comparison result, and the aerial imaging member generates the virtual image at a distance from the biometric authentication device. configured to, surface located on the side of generating the virtual image in the biometric authentication apparatus Ri flat der, the imaging unit has an internal a and for the indicated said guides on the display unit of the biometric authentication device light indicating the information is characterized that you have been placed outside the path of the light to reach the aerial imaging member.

この構成によれば、表示部に表示されたガイド用情報を示す虚像が空中結像部材によって生体認証装置から離れたところに生成される。このガイド用情報を示す虚像により被認証部位を所定の撮像領域にガイドすることが可能になる。所定の撮像領域にガイドされた被認証部位は撮像部によって撮像され、被認証部位に関する情報が情報取得部によって取得される。取得された被認証部位に関する情報は、予め記憶されている個人認証用情報と比較され、その結果に基づいて個人認証を行うことが可能になる。 According to this configuration, a virtual image indicating the guide information displayed on the display unit is generated at a place away from the biometric authentication device by the aerial imaging member. The virtual image showing the guide information makes it possible to guide the authenticated portion to a predetermined imaging region. The authenticated portion guided to the predetermined imaging region is imaged by the imaging unit, and the information regarding the authenticated portion is acquired by the information acquisition unit. The acquired information on the part to be authenticated is compared with the personal authentication information stored in advance, and personal authentication can be performed based on the result.

ガイド用情報を示す虚像が空中に結像されるので、認証対象者が生体認証装置に触れる必要はなく、非接触で衛生的な認証が行える。また、生体認証装置における上記虚像を生成する側に位置する面がフラットであるので、従来のように構成部材が生体認証装置から突出する突出物として存在しない。よって、デザイン上の自由度が高まるとともに、認証対象者が被認証部位を配置する際に邪魔になるものが無く、認証動作がスムーズにかつ確実に行えるようになる。 Since a virtual image showing guide information is formed in the air, the person to be authenticated does not need to touch the biometric authentication device, and non-contact and hygienic authentication can be performed. Further, since the surface of the biometric authentication device located on the side where the virtual image is generated is flat, the constituent members do not exist as protrusions protruding from the biometric authentication device as in the conventional case. Therefore, the degree of freedom in design is increased, and there is no obstacle when the person to be authenticated arranges the part to be authenticated, and the authentication operation can be performed smoothly and surely.

尚、虚像は生体認証装置から上方に離れたところに生成してもよいし、生体認証装置の側方や斜め上方に離れたところに生成してもよく、虚像を生成する位置は特に限定されない。例えば、虚像を生体認証装置から上方に離れたところに生成する場合には、生体認証装置の上面を生体認証装置における虚像を生成する側に位置する面とし、フラットにすればよく、また、虚像を生体認証装置から側方に離れたところに生成する場合には、生体認証装置の側面を生体認証装置における虚像を生成する側に位置する面とし、フラットにすればよく、さらに、虚像を生体認証装置から斜め上方に離れたところに生成する場合には、生体認証装置の斜め上に位置する面を生体認証装置における虚像を生成する側に位置する面とし、フラットにすればよい。 The virtual image may be generated at a place far above the biometric authentication device, or may be generated at a place laterally or diagonally upward from the biometric authentication device, and the position where the virtual image is generated is not particularly limited. .. For example, when the imaginary image is generated at a place away from the biometric authentication device, the upper surface of the biometric authentication device may be a surface located on the side where the imaginary image is generated in the biometric authentication device and may be flattened. In the case of generating When it is generated at a place diagonally upward from the authentication device, the surface located diagonally above the biometric authentication device may be set as the surface located on the side where the virtual image is generated in the biometric authentication device, and may be flattened.

また、表示部に表示されているガイド用情報を示す虚像が空中結像部材によって空中に結像される際に、撮像部を光の経路外に位置付けることが可能になる。これにより、ガイド用情報を示す虚像の一部が撮像部の存在によって欠損してしまうのを未然に防止できる。 Further , when the virtual image indicating the guide information displayed on the display unit is imaged in the air by the aerial imaging member, the imaging unit can be positioned outside the light path. As a result, it is possible to prevent a part of the virtual image showing the guide information from being lost due to the presence of the imaging unit.

の発明は、上記ガイド用情報は輝度画像であり、上記撮像部は、上記輝度画像の暗部に対応する位置に配置されていることを特徴とする。 A second invention is, for the upper Symbol guide information is the luminance image, the imaging unit is characterized in that it is disposed at a position corresponding to the dark portion of the luminance image.

この構成によれば、ガイド用情報が暗部を有している場合に、その暗部に対応する位置に撮像部を配置することで、ガイド用情報を示す虚像の一部が撮像部の存在によって欠損していないように見せながら、ガイド用情報を空中に結像することが可能になる。これにより、撮像部の配置の自由度が高まる。 According to this configuration, when the guide information has a dark part, by arranging the image pickup unit at a position corresponding to the dark part, a part of the virtual image showing the guide information is lost due to the presence of the image pickup part. It is possible to image the guide information in the air while making it look like it is not. This increases the degree of freedom in arranging the imaging unit.

の発明は、第の発明において、上記撮像部は、上記表示部の表面に配置されていることを特徴とする。 The third invention is characterized in that, in the second invention, the imaging unit is arranged on the surface of the display unit.

この構成によれば、撮像部を表示部の表面に重なるように配置することが可能になるので、生体認証装置がコンパクトになる。 According to this configuration, the imaging unit can be arranged so as to overlap the surface of the display unit, so that the biometric authentication device becomes compact.

の発明は、第の発明において、上記撮像部は、上記空中結像部材における上記ガイド用情報を示す光の入射側の面に配置されていることを特徴とする。 A fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the second invention, the imaging unit is arranged on a surface of the aerial imaging member on the incident side of light indicating the guide information.

この構成によれば、撮像部を空中結像部材に重なるように配置することが可能になるので、生体認証装置がコンパクトになる。 According to this configuration, the imaging unit can be arranged so as to overlap the aerial imaging member, so that the biometric authentication device becomes compact.

の発明は、第1からのいずれか1つの発明において、上記撮像部は、上記被認証部位の大きさよりも広い範囲を撮像するように構成され、上記情報取得部は、上記撮像部で撮像された画像の中から上記被認証部位を検出するサーチ処理を実行し、サーチ処理により検出された上記被認証部位の画像を処理して該被認証部位に関する情報を取得するように構成されていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the imaging unit is configured to image a wider range than the size of the authenticated portion, and the information acquisition unit is the imaging unit. It is configured to execute a search process for detecting the authenticated part from the images captured in the above-mentioned image, process the image of the authenticated part detected by the search process, and acquire information about the authenticated part. It is characterized by being.

この構成によれば、被認証部位がガイド用情報を示す虚像から多少ずれていたとしても撮像部によって被認証部位を撮像し、撮像された画像の中から被認証部位をサーチするので、被認証部位をピンポイントで配置しなくても、被認証部位に関する情報を確実に取得することが可能になる。 According to this configuration, even if the part to be authenticated is slightly deviated from the virtual image showing the guide information, the part to be authenticated is imaged by the imaging unit and the part to be authenticated is searched from the captured images, so that the part to be authenticated is searched. Information on the part to be authenticated can be reliably acquired without pinpointing the part.

の発明は、第1からのいずれか1つの発明において、上記所定の撮像領域にある上記被認証部位に電磁波を照射する照射部を備えていることを特徴とする。 The sixth invention is characterized in that, in any one of the first to fifth inventions, an irradiation unit that irradiates the authenticated portion in the predetermined imaging region with an electromagnetic wave is provided.

この構成によれば、被認証部位を鮮明に撮像することが可能になるので、被認証部位に関する情報の正確性が高まる。尚、照射部が照射する電磁波には、可視光、赤外光等の光、マイクロ波等の電波、エックス線等の放射線などが含まれ、被認証部位に応じて決定すればよい。 According to this configuration, it becomes possible to clearly image the authenticated portion, so that the accuracy of the information regarding the authenticated portion is improved. The electromagnetic waves emitted by the irradiation unit include light such as visible light and infrared light, radio waves such as microwaves, and radiation such as X-rays, which may be determined according to the part to be certified.

第1の発明によれば、生体認証装置から離れたところにガイド用情報を示す虚像を結像し、生体認証装置における虚像を生成する側に位置する面をフラットにしたので、突出物を無くしてデザイン上の自由度を高めることができるとともに、人間の認証動作をスムーズにかつ確実に行うことができる。 According to the first invention, a virtual image showing guide information is formed at a distance from the biometric authentication device, and the surface of the biometric authentication device located on the side where the virtual image is generated is flattened to eliminate protrusions. This makes it possible to increase the degree of freedom in design and to smoothly and reliably perform human authentication operations.

また、表示部の光が空中結像部材に達するまでの光の経路外に撮像部を配置したので、ガイド用情報を示す虚像の一部が撮像部の存在によって欠損してしまうのを未然に防止できる。 Further , since the imaging unit is arranged outside the path of the light until the light of the display unit reaches the aerial imaging member, it is possible that a part of the virtual image showing the guide information is lost due to the presence of the imaging unit. Can be prevented.

の発明によれば、表示部に表示された輝度画像の暗部に対応する位置に撮像部を配置することで、虚像の生成を邪魔することなく、撮像部の配置の自由度を高めることができる。 According to the second invention, by arranging the imaging unit at a position corresponding to the dark portion of the luminance image displayed on the display unit, the degree of freedom in arranging the imaging unit is increased without interfering with the generation of a virtual image. Can be done.

の発明によれば、撮像部を表示部の表面に重なるように配置することで生体認証装置をコンパクトにすることができる。 According to the third invention, the biometric authentication device can be made compact by arranging the imaging unit so as to overlap the surface of the display unit.

の発明によれば、撮像部を空中結像部材に重なるように配置することで生体認証装置をコンパクトにすることができる。 According to the fourth invention, the biometric authentication device can be made compact by arranging the imaging unit so as to overlap the aerial imaging member.

の発明によれば、撮像部が被認証部位の大きさよりも広い範囲を撮像し、情報取得部が撮像部で撮像された画像の中から被認証部位を検出するサーチ処理を実行し、サーチ処理により検出された被認証部位の画像を処理して被認証部位に関する情報を取得することができるので、被認証部位をピンポイントで配置しなくても、被認証部位に関する情報を確実に取得できる。 According to the fifth invention, the imaging unit captures a range wider than the size of the authenticated portion, and the information acquisition unit executes a search process for detecting the authenticated portion from the images captured by the imaging unit. Since the image of the authenticated part detected by the search process can be processed to acquire the information about the authenticated part, the information about the authenticated part can be surely acquired without pinpointing the authenticated part. can.

の発明によれば、被認証部位を鮮明に撮像することができるので、被認証部位に関する情報の正確性を高めることができ、被認証部位の検出が正確に行えるようになるとともに、誤って認証する確率を低減することができる。 According to the sixth invention, since the authenticated portion can be clearly imaged, the accuracy of the information about the authenticated portion can be improved, the authenticated portion can be detected accurately, and an error can be made. It is possible to reduce the probability of authentication.

実施形態1に係る生体認証装置の使用状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the use state of the biometric authentication apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. ガイド用情報を空中に結像した状態を示す生体認証装置の縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view of the biometric authentication apparatus which shows the state which imaged the guide information in the air. ガイド用情報を空中に結像した状態を示す生体認証装置の平面図である。It is a top view of the biometric authentication apparatus which shows the state which imaged the guide information in the air. 手を所定の撮像領域に配置した状態を示す生体認証装置の縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view of the biometric authentication apparatus which shows the state which put the hand in a predetermined imaging region. 生体認証装置のブロック図である。It is a block diagram of a biometric authentication device. 個人認証用情報の登録処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the registration process of personal authentication information. 個人認証処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of personal authentication processing. 実施形態2に係る図1相当図である。FIG. 1 is a view corresponding to FIG. 1 according to the second embodiment. 実施形態2に係る図4相当図である。FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 4 according to the second embodiment. 実施形態3に係る図1相当図である。FIG. 1 is a view corresponding to FIG. 1 according to the third embodiment. 実施形態3に係る図4相当図である。FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 4 according to the third embodiment. 実施形態4に係る図1相当図である。FIG. 1 is a view corresponding to FIG. 1 according to the fourth embodiment. 実施形態4に係る図4相当図である。FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 4 according to the fourth embodiment. 実施形態5に係る図1相当図である。FIG. 1 is a view corresponding to FIG. 1 according to the fifth embodiment. 実施形態5に係る図4相当図である。FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 4 according to the fifth embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is essentially merely an example and is not intended to limit the present invention, its application or its use.

(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る生体認証装置1の使用状態を示す斜視図である。この図では、生体認証装置1のみ示しているが、この生体認証装置1は単体で使用することができる他、生体認証装置1を例えばセキュリティゲート、生体認証式貸金庫ゲート、金融機関のATM、公共機関の認証装置等に組み込んで一体化した状態で使用することができる。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view showing a usage state of the biometric authentication device 1 according to the first embodiment of the present invention. Although only the biometric authentication device 1 is shown in this figure, the biometric authentication device 1 can be used alone, and the biometric authentication device 1 can be used, for example, a security gate, a biometric authentication type safeguard gate, an ATM of a financial institution, or the like. It can be used in an integrated state by incorporating it into an authentication device of a public institution.

生体認証装置1は、人間の被認証部位に関する情報を取得し、取得された情報と予め登録された個人認証用情報とを比較した結果に基づいて個人認証を行うように構成されている。人間の被認証部位とは、個人毎に異なる部位であればよく、例えば、手や指の静脈、指紋、掌形、顔、虹彩、耳介等を挙げることができる。人間の被認証部位に関する情報とは、手や指の静脈を被認証部位とした場合には静脈の形状、太さ等に関する情報であり、指紋を被認証部位とした場合には指紋の形状等に関する情報であり、掌形を被認証部位とした場合には手の形状等に関する情報であり、顔を被認証部位とした場合には顔の輪郭形状等に関する情報であり、虹彩を被認証部位とした場合には虹彩の模様等に関する情報であり、耳介を被認証部位とした場合には耳介の形状等に関する情報である。これらは一例であり、被認証部位を数値や各種形式のデータで表すことができる情報を、人間の被認証部位に関する情報とすることができる。また、人間の被認証部位に関する情報は、人間の身体的特徴に関する情報と呼ぶこともできる。 The biometric authentication device 1 is configured to acquire information about a human being to be authenticated and perform personal authentication based on the result of comparing the acquired information with the personal authentication information registered in advance. The human authentication site may be a site that differs for each individual, and examples thereof include veins of hands and fingers, fingerprints, palm shapes, faces, irises, and pinna. The information about the human authenticated part is information about the shape, thickness, etc. of the vein when the vein of the hand or finger is used as the authenticated part, and the shape of the fingerprint, etc. when the fingerprint is used as the authenticated part. When the palm shape is the authenticated part, it is the information about the shape of the hand, when the face is the authenticated part, it is the information about the contour shape of the face, and when the iris is the authenticated part. In the case of, it is information about the pattern of the iris and the like, and when the ear canal is used as the authenticated part, it is the information about the shape of the ear canal and the like. These are just examples, and information that can represent the authenticated part as a numerical value or data in various formats can be used as information about the human authenticated part. In addition, the information about the human certified site can also be called the information about the physical characteristics of the human.

上記個人認証用情報は、人間の被認証部位に関する情報と同様に人間の身体的特徴に関する情報であるという点では人間の被認証部位に関する情報と同じであるが、単数または複数の人間の被認証部位に関する情報であって、かつ、当該生体認証装置1に対して予め登録された情報である。 The personal authentication information is the same as the information on the human body to be authenticated in that it is the information on the physical characteristics of the human being as well as the information on the human body to be authenticated, but the information to be authenticated by one or more human beings. It is information about a site and is information registered in advance for the biometric authentication device 1.

以下の実施形態の説明では、人間の被認証部位が手の静脈である場合について説明する。 In the following description of the embodiment, a case where the human authentication site is a vein of the hand will be described.

(生体認証装置1の構成)
図2〜図3に示すように、生体認証装置1は、手を所定の撮像領域にガイドするためのガイド用情報を輝度画像として表示する表示部2と、表示部2に表示されたガイド用情報を示す光が入射され、入射された光を入射側とは反対側に出射して空中に虚像Aを生成する空中結像部材3と、手を撮像する撮像部4と、制御部5と、筐体6とを備えている。筐体6は、図1に示すような矩形箱形にすることができるが、これに限られるものではなく、筐体6の形状は任意に設定することができる。また、生体認証装置1を他の装置(セキュリティゲート等)に組み込む場合には、筐体6の全部または一部を省略して、セキュリティゲート等を構成する構造体の一部を生体認証装置1の筐体の全部または一部として利用することができる。
(Configuration of biometric authentication device 1)
As shown in FIGS. 2 to 3, the biometric authentication device 1 has a display unit 2 for displaying guide information for guiding a hand to a predetermined imaging region as a luminance image, and a guide unit 2 displayed on the display unit 2. An aerial imaging member 3 in which light indicating information is incident and emits the incident light to the side opposite to the incident side to generate a virtual image A in the air, an imaging unit 4 for imaging a hand, and a control unit 5. , The housing 6 is provided. The housing 6 can have a rectangular box shape as shown in FIG. 1, but the shape is not limited to this, and the shape of the housing 6 can be arbitrarily set. When incorporating the biometric authentication device 1 into another device (security gate or the like), the biometric authentication device 1 omits all or a part of the housing 6 and a part of the structure constituting the security gate or the like. It can be used as all or part of the housing.

また、生体認証装置1は、図2に示す照射部7及び図5に示す測距センサー8も備えているが、照射部7及び測距センサー8は必要に応じて設ければよく、本発明に必須の部材ではない。 Further, the biometric authentication device 1 also includes the irradiation unit 7 shown in FIG. 2 and the distance measuring sensor 8 shown in FIG. 5, but the irradiation unit 7 and the distance measuring sensor 8 may be provided as needed, and the present invention may be provided. It is not an essential member.

尚、この実施形態の説明では、生体認証装置1で認証動作を行う際に認証対象者から見て手前側となる側を単に「手前」といい、奥側となる側を単に「奥」といい、左となる側を単に「左」といい、右となる側を単に「右」というものとするが、これは説明の便宜を図るために定義するだけであり、実際に運用する際の生体認証装置1の方向を限定するものではなく、生体認証装置1は自由に配置することができる。 In the description of this embodiment, when the biometric authentication device 1 performs the authentication operation, the side that is the front side when viewed from the authentication target person is simply referred to as "front", and the side that is the back side is simply referred to as "back". Good, the left side is simply called "left" and the right side is simply called "right", but this is only defined for convenience of explanation and is used in actual operation. The direction of the biometric authentication device 1 is not limited, and the biometric authentication device 1 can be freely arranged.

表示部2は、例えば液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等のような板状薄型表示デバイスを使用することができ、この表示部2に表示されるガイド用情報は、明るい部分と暗い部分とを有する輝度画像である。また、表示部2に表示される画像はカラー画像とすることもできる。 The display unit 2 can use a plate-shaped thin display device such as a liquid crystal display or an organic EL display, and the guide information displayed on the display unit 2 has a brightness having a bright portion and a dark portion. It is an image. Further, the image displayed on the display unit 2 may be a color image.

図2に示すように、表示部2は筐体6の内部に収容することができるものであり、図3に破線で示すように筐体6の左側から右側に延びるように形成されている。図2に示すように、表示部2は、側面視で表面(表示面)が下側へ行くほど奥に位置するように傾斜するように配置されていて、筐体6に固定されている。尚、表示部2は、空中結像部材3に固定されてもよい。この表示部2の傾斜角度は、空中結像部材3に対するガイド用情報を示す光の入射方向を規定するために設定されている。ガイド用情報としては、手の形状を表す画像、各種図形を表す画像、文字、またはそれらの組み合わせを表す画像等であってもよい。被認証部位を虹彩とする場合には、例えば目の形状を表す画像を、ガイド用情報とすることができる。被認証部位を指とする場合には、例えば指の形状を表す画像を、ガイド用情報とすることができる。被認証部位を顔とする場合には、例えば顔の形状を表す画像を、ガイド用情報とすることができる。 As shown in FIG. 2, the display unit 2 can be housed inside the housing 6, and is formed so as to extend from the left side to the right side of the housing 6 as shown by a broken line in FIG. As shown in FIG. 2, the display unit 2 is arranged so as to be inclined so that the surface (display surface) is located deeper toward the lower side in a side view, and is fixed to the housing 6. The display unit 2 may be fixed to the aerial imaging member 3. The inclination angle of the display unit 2 is set to define the incident direction of light indicating guide information for the aerial imaging member 3. The guide information may be an image showing the shape of a hand, an image showing various figures, characters, or an image showing a combination thereof. When the part to be authenticated is an iris, for example, an image showing the shape of an eye can be used as guide information. When the part to be authenticated is a finger, for example, an image showing the shape of the finger can be used as guide information. When the part to be authenticated is a face, for example, an image showing the shape of the face can be used as guide information.

また、表示部2には、当該表示部2の表示面に表示されたガイド用情報を示す画像を拡大する拡大レンズを設けることができる。 Further, the display unit 2 may be provided with a magnifying lens for enlarging an image showing guide information displayed on the display surface of the display unit 2.

空中結像部材3は、従来から周知の空中に虚像を生成することができる部材を使用することができ、具体的には、例えば特許第4734652号公報に開示されている光学システム、特許第4865088号公報に開示されている光制御パネル、特許第5509391号公報に開示されている光制御手段等を使用することができる。 As the aerial imaging member 3, a conventionally known member capable of generating a virtual image in the air can be used. Specifically, for example, an optical system disclosed in Japanese Patent No. 4734652, Patent No. 4865088. The optical control panel disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5509391 and the optical control means disclosed in Japanese Patent No. 5509391 can be used.

空中結像部材3は例えば矩形等に形成された板状をなしており、図1に示すように、筐体6の上板6aに嵌め込まれて略水平に延びている。尚、空中結像部材3は、例えば手前側に向かって下降傾斜するように配置されていてもよいし、奥側に向かって下降傾斜するように配置されていてもよいし、左右方向のどちらかに向かって下降傾斜するように配置されていてもよい。 The aerial imaging member 3 has a plate shape formed in, for example, a rectangle, and is fitted into the upper plate 6a of the housing 6 and extends substantially horizontally as shown in FIG. The aerial imaging member 3 may be arranged so as to be inclined downward toward the front side, may be arranged so as to be inclined downward toward the back side, or may be arranged so as to be inclined downward toward the back side. It may be arranged so as to incline downward toward the crab.

空中結像部材3の光入射面は下面であり、また、入射された光を出射する面は上面である。空中結像部材3の下面及び上面は平坦面で構成されていて、特に上面は、上方へ向けての突出物が無いフラットな面となっている。また、筐体6の上板6aの上面は、空中結像部材3の上面と略面一となるように形成されており、この上板6aの上面も上方へ向けての突出物が無いフラットな面となっている。 The light incident surface of the aerial imaging member 3 is the lower surface, and the surface that emits the incident light is the upper surface. The lower surface and the upper surface of the aerial imaging member 3 are composed of flat surfaces, and in particular, the upper surface is a flat surface having no upward protrusions. Further, the upper surface of the upper plate 6a of the housing 6 is formed so as to be substantially flush with the upper surface of the aerial imaging member 3, and the upper surface of the upper plate 6a is also flat with no upward protrusions. It has become a major aspect.

空中結像部材3の下面には、表示部2に表示されたガイド用情報を示す光が入射されることになる。このガイド用情報を示す光が空中結像部材3の下面に入射するときの入射角度をαとする。入射された光は、空中結像部材3の厚み方向中心部を対称の中心として、表示部2の表示面と線対称となる位置に虚像Aを生成するように、空中結像部材3の上面から出射する。このときの光の出射角度をβとすると、上記αとβとは略同じになる。 Light indicating guide information displayed on the display unit 2 is incident on the lower surface of the aerial imaging member 3. Let α be an incident angle when the light indicating the guide information is incident on the lower surface of the aerial imaging member 3. The incident light is the upper surface of the aerial imaging member 3 so as to generate a virtual image A at a position line-symmetrical with the display surface of the display unit 2 with the center portion in the thickness direction of the aerial imaging member 3 as the center of symmetry. Emit from. Assuming that the light emission angle at this time is β, the above α and β are substantially the same.

すなわち、このことは、表示部2の位置及び傾斜角度を変更することで虚像Aの生成位置を変更することができるということであり、認証対象者が見やすい位置に虚像Aが生成されるように、表示部2の位置及び傾斜角度を設定することができる。同様に、空中結像部材3の表示部2に対する位置を変更することや、空中結像部材3を傾斜させることによっても虚像Aの生成位置を変更することができる。手の形状を虚像Aとする場合には、指先が上になる向きで、かつ、指先に近づくほど奥側に位置するような三次元の虚像Aを生成することができる。この実施形態では、空中結像部材3は、生体認証装置1から上方に離れたところに立体的な虚像Aを生成するように構成されている。 That is, this means that the position where the virtual image A is generated can be changed by changing the position and the tilt angle of the display unit 2, so that the virtual image A is generated at a position where the person to be authenticated can easily see. , The position and tilt angle of the display unit 2 can be set. Similarly, the position where the virtual image A is generated can be changed by changing the position of the aerial imaging member 3 with respect to the display unit 2 or by inclining the aerial imaging member 3. When the shape of the hand is a virtual image A, it is possible to generate a three-dimensional virtual image A in which the fingertips are oriented upward and the closer to the fingertips, the deeper the virtual image A is. In this embodiment, the aerial imaging member 3 is configured to generate a three-dimensional virtual image A at a position upwardly away from the biometric authentication device 1.

撮像部4は、例えばCCDカメラ等からなるカメラと、レンズとを組み合わせたものを使用可能であり、所定の撮像領域にある物体を撮像することができるように構成されている。所定の撮像領域は、虚像Aが生成される領域を含むように設定されており、この虚像Aが生成される領域よりも上下方向、左右方向及び奥手前方向にそれぞれ広く確保されている。 The imaging unit 4 can use a combination of a camera such as a CCD camera and a lens, and is configured to be able to image an object in a predetermined imaging region. The predetermined imaging region is set to include a region in which the virtual image A is generated, and is secured wider in the vertical direction, the horizontal direction, and the front side direction than the region in which the virtual image A is generated.

撮像部4にはオートフォーカス機能や、PTZ機能を持たせることができる。PTZ機能を持たせた場合には、レンズの向きを左右方向に動かすこと(パン)、上下方向に動かすこと(チルト)、望遠にしたり広角にすること(ズーム)ができ、撮像領域を拡大することができるので好ましい。これにより、撮像部4は、被認証部位(手)の大きさよりも広い範囲を撮像することができる。 The imaging unit 4 can be provided with an autofocus function and a PTZ function. When the PTZ function is provided, the lens can be moved horizontally (pan), vertically (tilt), telephoto or wide-angle (zoom) to expand the imaging area. It is preferable because it can be used. As a result, the imaging unit 4 can image a wider range than the size of the authenticated portion (hand).

撮像部4は、筐体6の内部において空中結像部材3の下面よりも下方に収容することができ、図3に破線で示すように筐体6の左奥側または図示しないが筐体6の右奥側に配置することができる。図2に示すように、撮像部4は、表示部2に表示されたガイド用情報を示す光が空中結像部材3の下面に達するまでの当該光の経路(淡墨で示した部分)外に配置されている。これにより、表示部2に表示されたガイド用情報を示す光を遮断することなく撮像部4を配置できるので、虚像Aの一部に欠損が生じないようにすることができる。また、撮像部4を複数設けることができ、この場合は撮像部4によって三次元画像を取得することができる。手の静脈を被認証部位とする場合には、赤外線カメラを使用するのが好ましいが、被認証部位によっては通常のカメラや、その他の撮像センサーを使用することもできる。可視光で撮像する場合には、撮像部4による撮像を行う間だけ、表示部2に画像を表示させないようにするのが好ましい。これにより、表示部2の光が撮像部4に入るのを抑制することができる。また、撮像部4は、撮像部4と被認証部位との間に空中結像部材3が入らないように配置されている。これにより、空中結像部材3に光を遮断されることなく撮像が行えるため、被認証部位を正確に撮像することができる。 The imaging unit 4 can be housed inside the housing 6 below the lower surface of the aerial imaging member 3, and as shown by the broken line in FIG. 3, the left back side of the housing 6 or the housing 6 (not shown). It can be placed on the far right side of. As shown in FIG. 2, the imaging unit 4 is outside the path (the portion shown in light ink) of the light until the light indicating the guide information displayed on the display unit 2 reaches the lower surface of the aerial imaging member 3. Is located in. As a result, the imaging unit 4 can be arranged without blocking the light indicating the guide information displayed on the display unit 2, so that a part of the virtual image A can be prevented from being damaged. Further, a plurality of image pickup units 4 can be provided, and in this case, a three-dimensional image can be acquired by the image pickup unit 4. When the vein of the hand is used as the part to be authenticated, it is preferable to use an infrared camera, but depending on the part to be authenticated, a normal camera or other imaging sensor can also be used. In the case of imaging with visible light, it is preferable not to display the image on the display unit 2 only during the imaging by the imaging unit 4. As a result, it is possible to prevent the light from the display unit 2 from entering the imaging unit 4. Further, the imaging unit 4 is arranged so that the aerial imaging member 3 does not enter between the imaging unit 4 and the authenticated portion. As a result, imaging can be performed without blocking the light by the aerial imaging member 3, so that the authenticated portion can be accurately imaged.

照射部7は、所定の撮像領域にある手に電磁波を照射するためのものであり、例えばLED等の発光素子を備えた機器で構成することができる。手の静脈を撮像する場合には、赤外光を発光する機器とするのが好ましい。照射部7も撮像部4と同様に、筐体6の内部において空中結像部材3の下面よりも下方に収容することができ、図3に破線で示すように筐体6の左奥側または図示しないが筐体6の右奥側に配置することができ、表示部2に表示されたガイド用情報を示す光が空中結像部材3の下面に達するまでの当該光の経路外に配置されている。また、照射部7は、照射部7と被認証部位との間に空中結像部材3が入らないように配置されている。照射部7が照射する電磁波には、可視光、赤外光等の光の他、マイクロ波等の電波、エックス線等の放射線などが含まれ、被認証部位に応じて決定すればよい。また、照射部7は、波長が異なる複数種の電磁波を同時に又は個別に照射可能に構成することもできる。撮像部4は、照射部7により照射される電磁波の種類に応じて適宜選択すればよい。 The irradiation unit 7 is for irradiating a hand in a predetermined imaging region with an electromagnetic wave, and can be configured by a device provided with a light emitting element such as an LED, for example. When imaging the veins of the hand, it is preferable to use a device that emits infrared light. Like the imaging unit 4, the irradiation unit 7 can be housed inside the housing 6 below the lower surface of the aerial imaging member 3, and as shown by the broken line in FIG. 3, the left back side of the housing 6 or Although not shown, it can be arranged on the right back side of the housing 6, and is arranged outside the path of the light until the light indicating the guide information displayed on the display unit 2 reaches the lower surface of the aerial imaging member 3. ing. Further, the irradiation unit 7 is arranged so that the aerial imaging member 3 does not enter between the irradiation unit 7 and the authenticated portion. The electromagnetic waves emitted by the irradiation unit 7 include light such as visible light and infrared light, radio waves such as microwaves, radiation such as X-rays, and the like, and may be determined according to the part to be certified. Further, the irradiation unit 7 can be configured to be capable of simultaneously or individually irradiating a plurality of types of electromagnetic waves having different wavelengths. The image pickup unit 4 may be appropriately selected according to the type of electromagnetic wave emitted by the irradiation unit 7.

照射部7から照射する電磁波の強さは調整することが可能になっており、手の位置が生体認証装置1に近いときには照射する電磁波を弱くし、手の位置が生体認証装置1から遠いときには照射する電磁波を強くすることができる。電磁波の強さの調整は、例えば撮像部4のオートフォーカス機能のピント調整用レンズの位置等の情報に基づいて行うことができる。つまり、遠方にピントが合っている場合には照射部7から照射する電磁波を強くし、ピントが近くに合っている場合には照射部7から照射する電磁波を弱くする。 The intensity of the electromagnetic wave emitted from the irradiation unit 7 can be adjusted. When the position of the hand is close to the biometric authentication device 1, the electromagnetic wave to be irradiated is weakened, and when the position of the hand is far from the biometric authentication device 1. The electromagnetic wave to be irradiated can be strengthened. The strength of the electromagnetic wave can be adjusted based on information such as, for example, the position of the focus adjustment lens of the autofocus function of the imaging unit 4. That is, when the subject is in focus at a distance, the electromagnetic wave emitted from the irradiation unit 7 is strengthened, and when the focus is near, the electromagnetic wave emitted from the irradiation unit 7 is weakened.

図5に示す測距センサー8は、生体認証装置1の近傍、特に前方に物体が存在するか否かを検出するためのセンサーであり、従来から周知のものを用いることができる。測距センサー8は、主に認証対象者や被認証部位が生体認証装置1の近傍に存在しているか否かを検出する目的で設置されている。 The distance measuring sensor 8 shown in FIG. 5 is a sensor for detecting whether or not an object exists in the vicinity of, particularly in front of, the biometric authentication device 1, and a well-known one can be used. The distance measuring sensor 8 is mainly installed for the purpose of detecting whether or not the person to be authenticated or the part to be authenticated exists in the vicinity of the biometric authentication device 1.

図5に示す外部機器100とは、例えば個人認証結果を光や音等で報知するための報知装置や、セキュリティゲートの扉開閉機構等であり、生体認証装置1による個人認証結果に基づいて動作を行う機器のことである。外部機器100は複数あってもよい。 The external device 100 shown in FIG. 5 is, for example, a notification device for notifying the personal authentication result by light, sound, or the like, a door opening / closing mechanism of the security gate, and the like, and operates based on the personal authentication result by the biometric authentication device 1. It is a device that performs. There may be a plurality of external devices 100.

次に、制御部5について説明する。制御部5は、例えば中央演算処理装置、ROM、RAM等を有するマイクロコンピュータ等で構成することができ、基板に実装した状態で筐体6の内部に収容することができる。この実施形態では、制御部5を表示部2の裏面に固定しているが、制御部5の位置はこれに限られるものではなく、任意に設定することができる。 Next, the control unit 5 will be described. The control unit 5 can be configured by, for example, a central processing unit, a microprocessor having a ROM, a RAM, or the like, and can be housed inside the housing 6 in a state of being mounted on a substrate. In this embodiment, the control unit 5 is fixed to the back surface of the display unit 2, but the position of the control unit 5 is not limited to this and can be set arbitrarily.

図5に示すように、制御部5は、メイン制御部50と、個人認証用情報が記憶された記憶部51と、生体検出エンジン52と、特徴点抽出エンジン53と、特徴点比較エンジン54とを備えている。生体検出エンジン52と、特徴点抽出エンジン53と、特徴点比較エンジン54は、ハードウエアで構成することもできるし、プログラムによるソフトウエアで構成することもできる。 As shown in FIG. 5, the control unit 5 includes a main control unit 50, a storage unit 51 in which personal authentication information is stored, a biological detection engine 52, a feature point extraction engine 53, and a feature point comparison engine 54. It has. The biological detection engine 52, the feature point extraction engine 53, and the feature point comparison engine 54 can be configured by hardware or by programmatic software.

記憶部51には、個人認証用情報として、具体的には手の静脈の特徴を示す複数の特徴点の相互の位置関係を、個人情報(氏名、ID番号等)と関連付けて記憶することができ、データベースとして利用することができる。また、記憶部51には、表示部2に表示するガイド用情報を記憶させておくこともできる。さらに、記憶部51には、撮像部4で撮像された画像の中から手を検出する際に使用する基準画像を記憶させておくこともできる。 In the storage unit 51, as personal authentication information, specifically, the mutual positional relationship of a plurality of feature points indicating the characteristics of the veins of the hand can be stored in association with personal information (name, ID number, etc.). It can be used as a database. Further, the storage unit 51 can store the guide information to be displayed on the display unit 2. Further, the storage unit 51 can store a reference image used when detecting a hand from the images captured by the image pickup unit 4.

メイン制御部50には、表示部2、撮像部4、照射部7、測距センサー8及び外部機器100が接続されている。撮像部4で撮像された画像データはメイン制御部50に入力される。また、測距センサー8の検出結果、即ち生体認証装置1の近傍に物体が存在しているか否かについてもメイン制御部50に入力される。表示部2及び照射部7は、メイン制御部50から出力される信号によって制御される。外部機器100には、メイン制御部50から個人認証結果が出力される。外部機器100への個人認証結果の出力は、無線通信であってもよいし、有線通信であってもよい。 A display unit 2, an imaging unit 4, an irradiation unit 7, a distance measuring sensor 8, and an external device 100 are connected to the main control unit 50. The image data captured by the image capturing unit 4 is input to the main control unit 50. Further, the detection result of the distance measuring sensor 8, that is, whether or not an object exists in the vicinity of the biometric authentication device 1 is also input to the main control unit 50. The display unit 2 and the irradiation unit 7 are controlled by a signal output from the main control unit 50. The personal authentication result is output from the main control unit 50 to the external device 100. The output of the personal authentication result to the external device 100 may be wireless communication or wired communication.

生体検出エンジン52、特徴点抽出エンジン53及び特徴点比較エンジン54は、メイン制御部50に接続されており、相互にデータのやり取りが可能になっている。生体検出エンジン52は、撮像部4で撮像された画像の中から手を検出するサーチ処理を実行するための部分であり、周知の画像処理アルゴリズムを利用して構成することができる。具体的には、生体検出エンジン52は、記憶部51に記憶されている基準画像(標準的な手の画像)と、撮像部4で撮像された画像との差分を取り、差分が一定数値よりも少ない場合に手を検出したと判定するように構成することができる。また、生体検出エンジン52は、撮像部4で撮像された画像の中から手の形状と判断できる部分があるか否かを判定するように構成することができる。また、撮像部4を複数設けて三次元画像を取得する場合には、取得された三次元画像の中から手の形状と判断できる部分があるか否かを判定するように構成することができる。また、三次元測距センサーを設けておき、この三次元測距センサーで形状を取得し、取得された形状が手の形状であるか否かを判定するように構成することができる。また、手の形状を学習させておき、撮像部4で撮像された画像の中のどこに手が存在していても手であることを検出できるようにすることも可能である。 The biological detection engine 52, the feature point extraction engine 53, and the feature point comparison engine 54 are connected to the main control unit 50, and data can be exchanged with each other. The biological detection engine 52 is a part for executing a search process for detecting a hand from the images captured by the imaging unit 4, and can be configured by using a well-known image processing algorithm. Specifically, the biological detection engine 52 takes a difference between the reference image (standard hand image) stored in the storage unit 51 and the image captured by the imaging unit 4, and the difference is greater than a certain value. It can be configured to determine that a hand has been detected when the number of hands is small. Further, the biological detection engine 52 can be configured to determine whether or not there is a portion of the image captured by the imaging unit 4 that can be determined to be the shape of a hand. Further, when a plurality of imaging units 4 are provided to acquire a three-dimensional image, it can be configured to determine whether or not there is a portion of the acquired three-dimensional image that can be determined to be the shape of a hand. .. Further, a three-dimensional distance measuring sensor can be provided, and the shape can be acquired by the three-dimensional distance measuring sensor, and it can be configured to determine whether or not the acquired shape is the shape of a hand. It is also possible to learn the shape of the hand so that it can be detected no matter where the hand is in the image captured by the imaging unit 4.

特徴点抽出エンジン53は、生体検出エンジン52によるサーチ処理により検出された手の画像を処理して手の静脈に関する情報を取得するように構成されている。具体的な手法については後述するフローチャートに基づいて説明する。上記生体検出エンジン52及び特徴点抽出エンジン53により本発明の情報取得部が構成されている。 The feature point extraction engine 53 is configured to process an image of the hand detected by the search process by the biological detection engine 52 to acquire information on the veins of the hand. The specific method will be described based on the flowchart described later. The information acquisition unit of the present invention is composed of the biological detection engine 52 and the feature point extraction engine 53.

特徴点比較エンジン54は、特徴点抽出エンジン53で取得された手の静脈に関する情報と、記憶部51に記憶された個人認証用情報とを比較し、比較した結果に基づいて個人認証を行うように構成されている。具体的な比較手法については後述するフローチャートに基づいて説明する。上記特徴点比較エンジン54により本発明の比較部が構成されている。 The feature point comparison engine 54 compares the information about the veins of the hand acquired by the feature point extraction engine 53 with the personal authentication information stored in the storage unit 51, and performs personal authentication based on the comparison result. It is configured in. A specific comparison method will be described based on a flowchart described later. The comparison unit of the present invention is configured by the feature point comparison engine 54.

表示部2、空中結像部材3、撮像部4、制御部5、照射部7及び測距センサー8は、生体認証装置1の上面がフラットとなるように配置されている。すなわち、表示部2、空中結像部材3、撮像部4、制御部5、照射部7及び測距センサー8が、生体認証装置1の上面から上方へ突出する突出物を構成しないように配置されているので、生体認証装置1の上面からは、従来例のファインダやガイド用立体画像表示装置、立体像表示手段のような部材が突出していない。生体認証装置1の上面は完全にフラットであってもよいが、多少湾曲していてもよいし、僅かな段差があってもよい。つまり、デザイン上の自由度を阻害せず、かつ、人間の認証動作をスムーズに行える程度の段差や曲面は設けられていてもよい。 The display unit 2, the aerial imaging member 3, the imaging unit 4, the control unit 5, the irradiation unit 7, and the distance measuring sensor 8 are arranged so that the upper surface of the biometric authentication device 1 is flat. That is, the display unit 2, the aerial imaging member 3, the imaging unit 4, the control unit 5, the irradiation unit 7, and the distance measuring sensor 8 are arranged so as not to form a projecting object protruding upward from the upper surface of the biometric authentication device 1. Therefore, members such as the conventional finder, the stereoscopic image display device for guides, and the stereoscopic image display means do not protrude from the upper surface of the biometric authentication device 1. The upper surface of the biometric authentication device 1 may be completely flat, but may be slightly curved or may have a slight step. That is, steps and curved surfaces may be provided so as not to impede the degree of freedom in design and to smoothly perform human authentication operation.

(個人認証用情報の登録処理の手順)
次に、個人認証用情報の登録処理の手順について図6に示すフローチャートに基づいて説明する。登録処理開始からステップSA1に進むまでは、表示部2にはガイド用情報を表示させないように制御部5が表示部2を制御し、また、撮像部4が撮像を行わないように制御部5が撮像部4を制御する。このときに、サイネージや各種メッセージを表示部2に表示させてもよい。
(Procedure for registering personal authentication information)
Next, the procedure of the registration process of the personal authentication information will be described with reference to the flowchart shown in FIG. From the start of the registration process to the process of proceeding to step SA1, the control unit 5 controls the display unit 2 so that the display unit 2 does not display the guide information, and the control unit 5 prevents the image pickup unit 4 from performing imaging. Controls the imaging unit 4. At this time, the signage and various messages may be displayed on the display unit 2.

ステップSA1では、登録対象(手また人間)の接近を検出する。登録対象(手または人間)の接近は、測距センサー8から入力された信号によってメイン制御部50が判定する。登録対象(手また人間)の接近を検出すると、ステップSA2に進む。 In step SA1, the approach of the registration target (hand or human) is detected. The approach of the registration target (hand or human) is determined by the main control unit 50 based on the signal input from the distance measuring sensor 8. When the approach of the registration target (hand or human) is detected, the process proceeds to step SA2.

ステップSA2では、ガイドを表示する。ガイドの表示は、メイン制御部50が記憶部51からガイド用情報を読み出し表示部2に表示させる。これにより、表示部2にガイド用情報が表示されると、生体認証装置1の上方に認証対象者による視認が可能な虚像Aが生成される。このとき、虚像Aが手の形状を示す像である場合には、指先が上になる向きで、かつ、指先に近づくほど奥側に位置するような三次元の虚像Aになる。 In step SA2, a guide is displayed. As for the display of the guide, the main control unit 50 reads the guide information from the storage unit 51 and displays it on the display unit 2. As a result, when the guide information is displayed on the display unit 2, a virtual image A that can be visually recognized by the authentication target is generated above the biometric authentication device 1. At this time, when the virtual image A is an image showing the shape of a hand, it becomes a three-dimensional virtual image A in which the fingertip is oriented upward and the closer to the fingertip, the closer to the back.

ステップSA3では、生体を撮像する。所定の時間間隔で認証対象者が提示した生体(手)を撮像部4が撮像する。ステップSA4では、生体(手)が検出されたか否かを判定する。また、撮像部4によって撮像された画像データがメイン制御部50に送信される。そして、撮像部4によって撮像された画像の中に手があるか否かを生体検出エンジン52で判定する。生体検出エンジン52では、画像の中の被写体と、手のテンプレート(基準画像)とを比較し、形状が一定以上一致している場合には、手を検出したと判定することができる。検出結果はメイン制御部50に送られる。手が検出されなければNOと判定されてステップSA3に戻る。一方、手が検出されればYESと判定されてステップSA5に進む。 In step SA3, the living body is imaged. The imaging unit 4 images a living body (hand) presented by the authentication target person at predetermined time intervals. In step SA4, it is determined whether or not a living body (hand) has been detected. Further, the image data captured by the imaging unit 4 is transmitted to the main control unit 50. Then, the biological detection engine 52 determines whether or not there is a hand in the image captured by the imaging unit 4. The biological detection engine 52 compares the subject in the image with the hand template (reference image), and if the shapes match by a certain amount or more, it can be determined that the hand has been detected. The detection result is sent to the main control unit 50. If no hand is detected, NO is determined and the process returns to step SA3. On the other hand, if the hand is detected, it is determined as YES and the process proceeds to step SA5.

ステップSA5では、特徴点を抽出する。メイン制御部50が受け取った画像データを特徴点抽出エンジン53に送り、検出された手の画像を特徴点抽出エンジン53が処理することによって特徴点を抽出する。特徴点抽出エンジン53は、まず、画像の中で特徴的な点を特徴点として抽出する。抽出した特徴点の座標と手のテンプレート画像とを比較し、手の特徴点とそれ以外の特徴点とを区別して手の特徴点以外の特徴点を削除する。抽出した特徴点を個人認証用情報である特徴点データとして、メイン制御部50に送り、一時的に蓄積しておく。 In step SA5, feature points are extracted. The image data received by the main control unit 50 is sent to the feature point extraction engine 53, and the feature point extraction engine 53 processes the detected hand image to extract the feature points. The feature point extraction engine 53 first extracts characteristic points in the image as feature points. The coordinates of the extracted feature points are compared with the template image of the hand, the feature points of the hand and the other feature points are distinguished, and the feature points other than the feature points of the hand are deleted. The extracted feature points are sent to the main control unit 50 as feature point data, which is information for personal authentication, and temporarily stored.

ステップSA6では、ステップSA5で一時的に蓄積した特徴点データが一定数蓄積されたか否かを判定する。特徴点データが一定数蓄積されていない場合にはNOと判定されてステップSA3に戻る。一方、特徴点データが一定数蓄積された場合にはYESと判定されてステップSA7に進む。 In step SA6, it is determined whether or not a certain number of feature point data temporarily accumulated in step SA5 has been accumulated. If a certain number of feature point data are not accumulated, it is determined as NO and the process returns to step SA3. On the other hand, when a certain number of feature point data are accumulated, it is determined as YES and the process proceeds to step SA7.

ステップSA7では、抽出した特徴点を評価する。一時的に蓄積された特徴点データを特徴点比較エンジン54に全て送る。特徴点比較エンジン54は、送られた全ての特徴点データから2つを抜き出して類似度を算出し、その2つの組み合わせの評価値としてメイン制御部50に送る。これを、特徴点比較エンジン54に送られた全ての特徴点データの組み合わせについて行う。 In step SA7, the extracted feature points are evaluated. All the temporarily accumulated feature point data is sent to the feature point comparison engine 54. The feature point comparison engine 54 extracts two from all the sent feature point data, calculates the similarity, and sends the two to the main control unit 50 as an evaluation value of the combination of the two. This is done for all combinations of feature point data sent to the feature point comparison engine 54.

ステップSA8では、特徴点比較エンジン54で算出された評価値の最高値が一定数値(閾値)を超えているか否かを判定する。ここでは評価値が最大値となる特徴点の組み合わせをサーチし、最大の評価値が閾値を超えていない場合には、NOと判定されてステップSA3に戻る。一方、最大の評価値が閾値を超えている場合には、YESと判定されてステップSA9に進む。 In step SA8, it is determined whether or not the maximum value of the evaluation value calculated by the feature point comparison engine 54 exceeds a certain numerical value (threshold value). Here, the combination of the feature points having the maximum evaluation value is searched, and if the maximum evaluation value does not exceed the threshold value, NO is determined and the process returns to step SA3. On the other hand, if the maximum evaluation value exceeds the threshold value, it is determined as YES and the process proceeds to step SA9.

ステップSA9では、特徴点データを保存する。最大の評価値となる特徴点データの組み合わせを記憶部51に送り、記憶部51で個人情報(登録者情報)と関連付けて記憶する。以上のようにして個人認証用情報の登録処理が終了する。 In step SA9, the feature point data is saved. A combination of feature point data, which is the maximum evaluation value, is sent to the storage unit 51, and the storage unit 51 stores the combination in association with personal information (registrant information). As described above, the registration process of personal authentication information is completed.

(個人認証処理の手順)
次に、個人認証処理の手順について図7に示すフローチャートに基づいて説明する。図7に示すフローチャートの開始からステップSB5までの各ステップは、図6に示すフローチャートの開始からステップSA5までの各ステップとそれぞれ同じであるため、説明は省略する。
(Procedure for personal authentication processing)
Next, the procedure of the personal authentication process will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Since each step from the start of the flowchart shown in FIG. 7 to step SB5 is the same as each step from the start of the flowchart shown in FIG. 6 to step SA5, the description thereof will be omitted.

ステップSB6では抽出した特徴点を評価する。具体的には、記憶部51に保存されている特徴点データをメイン制御部50が読み込む。ステップSB5で抽出された特徴点データと、記憶部51から読み込んだ任意の一の特徴点データとの組み合わせを特徴点比較エンジン54に送り、特徴点比較エンジン54が、ステップSB5で抽出された特徴点データと、記憶部51から読み込んだ特徴点データとを比較する。特徴点比較エンジン54は、比較の結果、類似度を評価値として算出し、算出した類似度の評価値をメイン制御部50に送る。これを記憶部51に保存されている全ての特徴点データとの組み合わせについて行う。 In step SB6, the extracted feature points are evaluated. Specifically, the main control unit 50 reads the feature point data stored in the storage unit 51. The combination of the feature point data extracted in step SB5 and any one feature point data read from the storage unit 51 is sent to the feature point comparison engine 54, and the feature point comparison engine 54 sends the feature extracted in step SB5. The point data is compared with the feature point data read from the storage unit 51. As a result of the comparison, the feature point comparison engine 54 calculates the similarity as an evaluation value, and sends the calculated evaluation value of the similarity to the main control unit 50. This is performed for the combination with all the feature point data stored in the storage unit 51.

ステップSB7では、類似度の評価値が高い特徴点データの組み合わせが存在するか否かを判定する。ここでは、類似度の評価値が最大値となる特徴点データの組み合わせをサーチする。類似度の評価値の最大値がある閾値を超えている場合には、YESと判定されてステップSB8に進む。一方、類似度の評価値の最大値がある閾値以下の場合には、NOと判定されてステップSB9に進む。 In step SB7, it is determined whether or not there is a combination of feature point data having a high evaluation value of similarity. Here, the combination of the feature point data in which the evaluation value of the similarity is the maximum value is searched. If the maximum value of the evaluation value of the similarity exceeds a certain threshold value, it is determined as YES and the process proceeds to step SB8. On the other hand, when the maximum value of the evaluation value of the similarity is equal to or less than a certain threshold value, it is determined as NO and the process proceeds to step SB9.

ステップSB8では、認証結果が成功であり、成功を示す表示を表示部2に表示する。ステップSB9では、認証結果が失敗であり、失敗を示す表示を表示部2に表示する。表示部2に表示された認証結果は、虚像Aとして生体認証装置1の上方に生成されるので、認証対象者が目視することができる。このときの表示形態は文字に限られるものではなく、画像や色であってもよい。認証結果は、メイン制御部50が外部機器100に送信する。以上のようにして、個人認証処理が終了する。 In step SB8, the authentication result is successful, and a display indicating success is displayed on the display unit 2. In step SB9, the authentication result is a failure, and a display indicating the failure is displayed on the display unit 2. Since the authentication result displayed on the display unit 2 is generated above the biometric authentication device 1 as a virtual image A, the person to be authenticated can visually check it. The display form at this time is not limited to characters, and may be images or colors. The authentication result is transmitted by the main control unit 50 to the external device 100. As described above, the personal authentication process is completed.

(実施形態の作用効果)
以上説明したように、この実施形態によれば、表示部2に表示されたガイド用情報を示す虚像Aが空中結像部材3によって生体認証装置1から上方に離れたところに生成される。このガイド用情報を示す虚像Aにより被認証部位である手を所定の撮像領域にガイドすることができるので、撮像不可に起因する認証の失敗頻度を低くすることができる。そして、所定の撮像領域にガイドされた被認証部位は撮像部4によって撮像され、被認証部位に関する情報が制御部5に取得される。取得された被認証部位に関する情報は、予め記憶されている個人認証用情報と比較され、その結果に基づいて個人認証を行うことができる。
(Action and effect of the embodiment)
As described above, according to this embodiment, the virtual image A indicating the guide information displayed on the display unit 2 is generated by the aerial imaging member 3 at a position upward away from the biometric authentication device 1. Since the virtual image A showing the guide information can guide the hand, which is the authentication site, to a predetermined imaging region, it is possible to reduce the frequency of authentication failures due to the inability to image. Then, the authenticated portion guided to the predetermined imaging region is imaged by the imaging unit 4, and the information regarding the authenticated portion is acquired by the control unit 5. The acquired information on the part to be authenticated is compared with the personal authentication information stored in advance, and personal authentication can be performed based on the result.

ガイド用情報を示す虚像Aが空中に結像されるので、認証対象者が生体認証装置1に触れる必要はなく、非接触で衛生的な認証が行える。また、生体認証装置1の上面をフラットに形成することができるので、従来のように生体認証装置1の上面から突出する突出物が存在しない。よって、デザイン上の自由度が高まるとともに、認証対象者が被認証部位を配置する際に邪魔になるものが無く、認証動作がスムーズにかつ確実に行えるようになる。 Since the virtual image A showing the guide information is formed in the air, the person to be authenticated does not need to touch the biometric authentication device 1, and non-contact and hygienic authentication can be performed. Further, since the upper surface of the biometric authentication device 1 can be formed flat, there is no protrusion protruding from the upper surface of the biometric authentication device 1 as in the conventional case. Therefore, the degree of freedom in design is increased, and there is no obstacle when the person to be authenticated arranges the part to be authenticated, and the authentication operation can be performed smoothly and surely.

(実施形態2)
図8及び図9は、本発明の実施形態2に係る生体認証装置1の断面を示すものであり、この実施形態2では、撮像部4及び照射部7の配設位置と、ハーフミラー9を用いている点とが実施形態1とは異なっており、他の部分は実施形態1と同じであるため、以下、実施形態1と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。
(Embodiment 2)
8 and 9 show a cross section of the biometric authentication device 1 according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the arrangement positions of the imaging unit 4 and the irradiation unit 7 and the half mirror 9 are arranged. Since the points used are different from those of the first embodiment and the other parts are the same as those of the first embodiment, the same parts as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. The part will be described in detail.

実施形態2では、ハーフミラー9が表示部2の表示面に重なるように配置されている。また、撮像部4が筐体6の内部において奥側に配置されており、ハーフミラー9の像を奥側から撮像可能になっている。ハーフミラー9は、図8に示すように表示部2に表示されたガイド用情報を示す光を通過させるとともに、図9に示すように上方に配置された被認証部位(手)を写して筐体6の奥側から撮像部4が手を撮像することができるように構成されている。また、照射部7は、空中結像部材3の下面に配置されており、上方へ向けて電磁波を照射するように構成されている。照射部7から照射された電磁波は空中結像部材3を透過して手に向けて照射される。 In the second embodiment, the half mirror 9 is arranged so as to overlap the display surface of the display unit 2. Further, the imaging unit 4 is arranged on the back side inside the housing 6, so that the image of the half mirror 9 can be imaged from the back side. As shown in FIG. 8, the half mirror 9 allows light indicating the guide information displayed on the display unit 2 to pass through, and as shown in FIG. 9, the half mirror 9 captures the part to be authenticated (hand) arranged above. The imaging unit 4 is configured to be able to image the hand from the back side of the body 6. Further, the irradiation unit 7 is arranged on the lower surface of the aerial imaging member 3 and is configured to irradiate electromagnetic waves upward. The electromagnetic wave emitted from the irradiation unit 7 passes through the aerial imaging member 3 and is irradiated toward the hand.

この実施形態2では、撮像部4が、表示部2に表示されたガイド用情報を示す光が空中結像部材3に達するまでの当該光の経路外で、かつ、ハーフミラー9の反射光路内に配置されている。 In the second embodiment, the imaging unit 4 is outside the path of the light until the light indicating the guide information displayed on the display unit 2 reaches the aerial imaging member 3, and is inside the reflected optical path of the half mirror 9. Is located in.

この実施形態2も実施形態1と同様に生体認証装置1から上方に離れたところにガイド用情報を示す虚像Aを結像し、生体認証装置1の上面がフラットとなるようにしたので、上方への突出物を無くしてデザイン上の自由度を高めることができるとともに、人間の認証動作をスムーズにかつ確実に行うことができる。 Similar to the first embodiment, the second embodiment also forms a virtual image A indicating guide information at a position upwardly away from the biometric authentication device 1 so that the upper surface of the biometric authentication device 1 is flat. It is possible to increase the degree of freedom in design by eliminating the protrusions on the surface, and it is possible to smoothly and surely perform human authentication operation.

(実施形態3)
図10及び図11は、本発明の実施形態3に係る生体認証装置1の断面を示すものであり、この実施形態3では、撮像部4の配設位置、及び空中結像部材3の構造が実施形態1とは異なっており、他の部分は実施形態1と同じであるため、以下、実施形態1と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。
(Embodiment 3)
10 and 11 show a cross section of the biometric authentication device 1 according to the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the arrangement position of the imaging unit 4 and the structure of the aerial imaging member 3 are shown. Since it is different from the first embodiment and the other parts are the same as those of the first embodiment, the same parts as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and the different parts will be described in detail. ..

実施形態3の空中結像部材3には中央部またはその近傍に、空中結像を行わない部分、非結像部3aを設けている。この非結像部3aは、光は透過するように構成されているが、空中結像の作用を有していない部分(例えば通常のガラス板や樹脂板)であり、表示部2に表示される輝度画像の暗部に対応する位置に配置されている。つまり、表示部2に表示される輝度画像は暗部を有しており、この暗部は虚像Aにおいても暗部とすればよいので、空中結像部材3による結像が不要な部分となる。よって、暗部に対応する部分に非結像部3aを設けても認証対象者がそのことに気付くことはない。例えばガイド用情報として手の形状を表す画像を用いる場合、手の輪郭及びその近傍を明るい部分とし、輪郭の内側を暗部とすることができるので、この手の輪郭の内側に対応する部分に非結像部3aを設けることができる。 The aerial imaging member 3 of the third embodiment is provided with a non-imaging portion 3a, which is a portion that does not perform aerial imaging, at or near the central portion. The non-image forming portion 3a is a portion (for example, a normal glass plate or a resin plate) which is configured to transmit light but does not have an aerial imaging effect, and is displayed on the display unit 2. It is arranged at a position corresponding to the dark part of the brightness image. That is, the luminance image displayed on the display unit 2 has a dark portion, and this dark portion may be a dark portion even in the virtual image A, so that the image formation by the aerial imaging member 3 is unnecessary. Therefore, even if the non-imaging portion 3a is provided in the portion corresponding to the dark portion, the person to be authenticated does not notice it. For example, when an image showing the shape of a hand is used as guide information, the contour of the hand and its vicinity can be a bright part, and the inside of the contour can be a dark part. An image forming unit 3a can be provided.

そして、撮像部4は、空中結像部材3の非結像部3aの下面(空中結像部材3におけるガイド用情報を示す光の入射側の面)に配置されており、手を撮像することができるように向きが設定されている。 The imaging unit 4 is arranged on the lower surface of the non-imaging unit 3a of the aerial imaging member 3 (the surface on the incident side of the light indicating the guide information in the aerial imaging member 3) to image the hand. The orientation is set so that

この実施形態3も実施形態1と同様に生体認証装置1から上方に離れたところにガイド用情報を示す虚像Aを結像し、生体認証装置1の上面がフラットとなるようにしたので、上方への突出物を無くしてデザイン上の自由度を高めることができるとともに、人間の認証動作をスムーズにかつ確実に行うことができる。 Similar to the first embodiment, the third embodiment also forms a virtual image A indicating guide information at a position upwardly away from the biometric authentication device 1 so that the upper surface of the biometric authentication device 1 is flat. It is possible to increase the degree of freedom in design by eliminating the protrusions on the surface, and it is possible to smoothly and surely perform human authentication operation.

また、撮像部4を輝度画像の暗部に対応する位置に配置することができるので、表示部2と空中結像部材3との間に撮像部4が配置されることになる。よって、筐体6の小型化が可能になり、生体認証装置1をコンパクトにすることができる。また、虚像Aの生成を邪魔することなく、撮像部4の配置の自由度を高めることができる。 Further, since the image pickup unit 4 can be arranged at a position corresponding to the dark portion of the luminance image, the image pickup unit 4 is arranged between the display unit 2 and the aerial imaging member 3. Therefore, the size of the housing 6 can be reduced, and the biometric authentication device 1 can be made compact. In addition, the degree of freedom in arranging the imaging unit 4 can be increased without interfering with the generation of the virtual image A.

(実施形態4)
図12及び図13は、本発明の実施形態4に係る生体認証装置1の断面を示すものであり、この実施形態4では、撮像部4の配設位置、及び空中結像部材3の構造が実施形態1とは異なっており、他の部分は実施形態1と同じであるため、以下、実施形態1と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。
(Embodiment 4)
12 and 13 show a cross section of the biometric authentication device 1 according to the fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, the arrangement position of the imaging unit 4 and the structure of the aerial imaging member 3 are shown. Since it is different from the first embodiment and the other parts are the same as those of the first embodiment, the same parts as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and the different parts will be described in detail. ..

実施形態4の空中結像部材3には、実施形態3と同様に非結像部3aを設けている。撮像部4は、非結像部3aを介して手を撮像することができるように、その位置及び向きが設定されている。 The aerial imaging member 3 of the fourth embodiment is provided with the non-imaging portion 3a as in the third embodiment. The position and orientation of the imaging unit 4 are set so that the hand can be imaged through the non-imaging unit 3a.

この実施形態4も実施形態1と同様に生体認証装置1から上方に離れたところにガイド用情報を示す虚像Aを結像し、生体認証装置1の上面がフラットとなるようにしたので、上方への突出物を無くしてデザイン上の自由度を高めることができるとともに、人間の認証動作をスムーズにかつ確実に行うことができる。 Similar to the first embodiment, the fourth embodiment also forms a virtual image A indicating guide information at a position upwardly away from the biometric authentication device 1 so that the upper surface of the biometric authentication device 1 is flat. It is possible to increase the degree of freedom in design by eliminating the protrusions on the surface, and it is possible to smoothly and surely perform human authentication operation.

また、撮像部4を輝度画像の暗部に対応する位置に配置することができるので、虚像Aの生成を邪魔することなく、撮像部4の配置の自由度を高めることができる。 Further, since the image pickup unit 4 can be arranged at a position corresponding to the dark portion of the luminance image, the degree of freedom of arrangement of the image pickup unit 4 can be increased without disturbing the generation of the virtual image A.

(実施形態5)
図14及び図15は、本発明の実施形態5に係る生体認証装置1の断面を示すものであり、この実施形態5では、撮像部4の配設位置が実施形態1とは異なっており、他の部分は実施形態1と同じであるため、以下、実施形態1と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。
(Embodiment 5)
14 and 15 show a cross section of the biometric authentication device 1 according to the fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, the arrangement position of the imaging unit 4 is different from that of the first embodiment. Since the other parts are the same as those in the first embodiment, the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and the different parts will be described in detail.

実施形態5の空中結像部材3には、非結像部3aを設けていない。撮像部4は、表示部2の表面に配置されている。具体的には、表示部2に表示される輝度画像の暗部に対応する表示部2の表面に撮像部4が配置されている。よって、虚像Aの生成を撮像部4が邪魔することはない。 The aerial imaging member 3 of the fifth embodiment is not provided with the non-imaging portion 3a. The imaging unit 4 is arranged on the surface of the display unit 2. Specifically, the imaging unit 4 is arranged on the surface of the display unit 2 corresponding to the dark portion of the luminance image displayed on the display unit 2. Therefore, the imaging unit 4 does not interfere with the generation of the virtual image A.

この実施形態5も実施形態1と同様に生体認証装置1から上方に離れたところにガイド用情報を示す虚像Aを結像し、生体認証装置1の上面がフラットとなるようにしたので、上方への突出物を無くしてデザイン上の自由度を高めることができるとともに、人間の認証動作をスムーズにかつ確実に行うことができる。また、表示部2と空中結像部材3との間に撮像部4が配置されることになる。よって、筐体6の小型化が可能になり、生体認証装置1をコンパクトにすることができる。 Similar to the first embodiment, the fifth embodiment also forms a virtual image A indicating guide information at a position upwardly away from the biometric authentication device 1 so that the upper surface of the biometric authentication device 1 is flat. It is possible to increase the degree of freedom in design by eliminating the protrusions on the surface, and it is possible to smoothly and surely perform human authentication operation. Further, the imaging unit 4 is arranged between the display unit 2 and the aerial imaging member 3. Therefore, the size of the housing 6 can be reduced, and the biometric authentication device 1 can be made compact.

(その他の実施形態)
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
(Other embodiments)
The above embodiments are merely exemplary in all respects and should not be construed in a limited way. Furthermore, all modifications and modifications that fall within the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

例えば、表示部2、空中結像部材3及び撮像部4を実際に認証する現場に設置しておき、生体検出エンジン52、特徴点抽出エンジン53及び特徴点比較エンジン54を別の場所に設置し、これらを通信回線等のネットワークで結んで生体認証装置1を構成することもできる。上記通信回線は有線回線及び無線回線を含む。 For example, the display unit 2, the aerial imaging member 3, and the imaging unit 4 are installed at the actual authentication site, and the biometric detection engine 52, the feature point extraction engine 53, and the feature point comparison engine 54 are installed at different locations. , These can be connected by a network such as a communication line to form the biometric authentication device 1. The communication line includes a wired line and a wireless line.

また、空中に結像した虚像Aは、例えばテンキーを表す画像等であってもよい。この虚像Aであるテンキーを操作する手を連続的に撮像することで、どのキーをどのような順番で操作したかを解析し、入力された数字の羅列と予め記憶されている数字の羅列とが一致するか否かを判定することで、テンキー入力による個人認証を行うことも可能である。このテンキー入力と、被認証部位による認証とを組み合わせることもできる。 Further, the virtual image A formed in the air may be, for example, an image representing a numeric keypad. By continuously imaging the hand operating the numeric keypad, which is the virtual image A, it is possible to analyze which key was operated in what order, and to obtain a list of input numbers and a list of numbers stored in advance. It is also possible to perform personal authentication by inputting the numeric keypad by determining whether or not the numbers match. It is also possible to combine this numeric keypad input with the authentication by the authenticated part.

また、生体認証装置1が行った認証履歴を記録することもできる。この場合、撮像部4で撮像した画像も一緒に保存することができる。 It is also possible to record the authentication history performed by the biometric authentication device 1. In this case, the image captured by the imaging unit 4 can also be saved together.

また、測距センサー8で認証対象者の接近を検出した際に、認証対象者の身長、年齢等に応じて生体認証装置1の高さを自動で変更できるようにしてもよい。 Further, when the distance measuring sensor 8 detects the approach of the authentication target person, the height of the biometric authentication device 1 may be automatically changed according to the height, age, etc. of the authentication target person.

また、認証対象者が被認証部位を虚像Aに従って配置したとき、虚像Aからずれていて、かつ、撮像部4による撮像領域外にある場合には、被認証部位をどの方向に移動させればよいか、その移動方向を例えば矢印や文字等で表示部2に表示させることができる。また、音声によって被認証部位をどの方向に移動させればよいか報知可能にしてもよい。これにより、認証対象者が被認証部位の移動方向を明確に把握することができ、被認証部位を撮像領域に配置することができる。また、被認証部位が撮像領域にあるか否かを、虚像Aの色の変化や形状の変化によって認証対象者に報知することができる。 Further, when the person to be authenticated arranges the authenticated portion according to the virtual image A, if it is deviated from the virtual image A and is outside the imaging region by the imaging unit 4, in which direction the authenticated portion should be moved. It is possible to display the moving direction on the display unit 2 with, for example, an arrow or a character. In addition, it may be possible to notify in which direction the authenticated portion should be moved by voice. As a result, the person to be authenticated can clearly grasp the moving direction of the authenticated portion, and the authenticated portion can be arranged in the imaging region. Further, it is possible to notify the person to be authenticated by the change in the color or the shape of the virtual image A whether or not the authenticated portion is in the imaging region.

また、上記各実施形態では、虚像Aを生体認証装置1から上方に離れたところに生成しているが、これに限らず、例えば生体認証装置1の側方や斜め上方に離れたところに生成してもよく、虚像Aを生成する位置は特に限定されない。例えば、生体認証装置1の設置向きによっては、虚像Aを生体認証装置1から側方に離れたところに生成する場合があり、この場合には、生体認証装置1の側面を生体認証装置における虚像Aを生成する側に位置する面とし、フラットにすればよく、また、虚像Aを生体認証装置1から斜め上方に離れたところに生成する場合には、生体認証装置1の斜め上に位置する面を生体認証装置における虚像Aを生成する側に位置する面とし、フラットにすればよい。このように、フラットにする面は、生体認証装置1の上面に限られるものではなく、生体認証装置1の設置向きや虚像Aの生成方向等に応じて決定すればよく、生体認証装置1における虚像Aを生成する側に位置する面がフラットとなるようにすればよい。 Further, in each of the above embodiments, the virtual image A is generated at a place away from the biometric authentication device 1 upward, but the present invention is not limited to this, and is not limited to this. The position where the virtual image A is generated is not particularly limited. For example, depending on the installation orientation of the biometric authentication device 1, a virtual image A may be generated at a location distant from the biometric authentication device 1 to the side. In this case, the side surface of the biometric authentication device 1 is a virtual image in the biometric authentication device 1. The surface may be flat on the side where A is generated, and when the virtual image A is generated diagonally upward from the biometric authentication device 1, it is located diagonally above the biometric authentication device 1. The surface may be a surface located on the side where the virtual image A is generated in the biometric authentication device, and may be flattened. As described above, the surface to be flattened is not limited to the upper surface of the biometric authentication device 1, and may be determined according to the installation direction of the biometric authentication device 1, the generation direction of the virtual image A, and the like. The surface located on the side where the virtual image A is generated may be flat.

以上説明したように、本発明に係る生体認証装置は、例えば、セキュリティゲートや自動貸金庫等の個人認証で使用することができる。 As described above, the biometric authentication device according to the present invention can be used for personal authentication such as a security gate or an automatic safe deposit box.

1 生体認証装置
2 表示部
3 空中結像部材
4 撮像部
5 制御部
6 筐体
7 照射部
8 測距センサー
50 メイン制御部
51 記憶部
52 生体検出エンジン
53 特徴点抽出エンジン
54 特徴点比較エンジン
A 虚像
1 Biometric authentication device 2 Display unit 3 Aerial imaging member 4 Imaging unit 5 Control unit 6 Housing 7 Irradiation unit 8 Distance measurement sensor 50 Main control unit 51 Storage unit 52 Biometric detection engine 53 Feature point extraction engine 54 Feature point comparison engine A virtual image

Claims (6)

人間の被認証部位に関する情報を取得し、取得された情報と予め登録された個人認証用情報とを比較した結果に基づいて個人認証を行うように構成された生体認証装置において、
上記被認証部位を所定の撮像領域にガイドするためのガイド用情報を表示する表示部と、
上記表示部に表示された上記ガイド用情報を示す光が入射され、入射された光を入射側とは反対側に出射して空中に虚像を生成する空中結像部材と、
上記被認証部位を撮像する撮像部と、
上記撮像部で撮像された上記被認証部位の画像を処理して該被認証部位に関する情報を取得する情報取得部と、
上記個人認証用情報が記憶された記憶部と、
上記情報取得部で取得された上記被認証部位に関する情報と、上記記憶部に記憶された上記個人認証用情報とを比較し、比較した結果に基づいて個人認証を行うように構成された比較部とを備え、
上記空中結像部材は、上記生体認証装置から離れたところに上記虚像を生成するように構成され、
上記生体認証装置における上記虚像を生成する側に位置する面がフラットであり、
上記撮像部は、上記生体認証装置の内部でかつ上記表示部に表示された上記ガイド用情報を示す光が上記空中結像部材に達するまでの当該光の経路外に配置されていることを特徴とする生体認証装置。
In a biometric authentication device configured to acquire information about a human being authenticated and perform personal authentication based on the result of comparing the acquired information with pre-registered personal authentication information.
A display unit that displays guide information for guiding the authenticated portion to a predetermined imaging region, and a display unit.
An aerial imaging member that is incident with light indicating the guide information displayed on the display unit and emits the incident light to the side opposite to the incident side to generate a virtual image in the air.
An imaging unit that captures the above-mentioned authenticated site and
An information acquisition unit that processes an image of the authenticated portion captured by the imaging unit to acquire information about the authenticated portion, and an information acquisition unit.
A storage unit in which the above personal authentication information is stored, and
A comparison unit configured to compare the information about the authenticated site acquired by the information acquisition unit with the personal authentication information stored in the storage unit, and perform personal authentication based on the comparison result. With and
The aerial imaging member is configured to generate the virtual image at a distance from the biometric authentication device.
Surface located on the side of generating the virtual image in the biometric authentication apparatus Ri flat der,
The imaging unit, wherein Rukoto light showing the internal a and the guide information displayed on the display unit of the biometric authentication device is arranged outside the path of the light to reach the aerial imaging member Biometric authentication device.
人間の被認証部位に関する情報を取得し、取得された情報と予め登録された個人認証用情報とを比較した結果に基づいて個人認証を行うように構成された生体認証装置において、
上記被認証部位を所定の撮像領域にガイドするためのガイド用情報を表示する表示部と、
上記表示部に表示された上記ガイド用情報を示す光が入射され、入射された光を入射側とは反対側に出射して空中に虚像を生成する空中結像部材と、
上記被認証部位を撮像する撮像部と、
上記撮像部で撮像された上記被認証部位の画像を処理して該被認証部位に関する情報を取得する情報取得部と、
上記個人認証用情報が記憶された記憶部と、
上記情報取得部で取得された上記被認証部位に関する情報と、上記記憶部に記憶された上記個人認証用情報とを比較し、比較した結果に基づいて個人認証を行うように構成された比較部とを備え、
上記空中結像部材は、上記生体認証装置から離れたところに上記虚像を生成するように構成され、
上記生体認証装置における上記虚像を生成する側に位置する面がフラットであり、
上記ガイド用情報は輝度画像であり、
上記撮像部は、上記輝度画像の暗部に対応する位置に配置されていることを特徴とする生体認証装置。
In a biometric authentication device configured to acquire information about a human being authenticated and perform personal authentication based on the result of comparing the acquired information with pre-registered personal authentication information.
A display unit that displays guide information for guiding the authenticated portion to a predetermined imaging region, and a display unit.
An aerial imaging member that is incident with light indicating the guide information displayed on the display unit and emits the incident light to the side opposite to the incident side to generate a virtual image in the air.
An imaging unit that captures the above-mentioned authenticated site and
An information acquisition unit that processes an image of the authenticated portion captured by the imaging unit to acquire information about the authenticated portion, and an information acquisition unit.
A storage unit in which the above personal authentication information is stored, and
A comparison unit configured to compare the information about the authenticated site acquired by the information acquisition unit with the personal authentication information stored in the storage unit, and perform personal authentication based on the comparison result. With and
The aerial imaging member is configured to generate the virtual image at a distance from the biometric authentication device.
The surface of the biometric authentication device located on the side that generates the virtual image is flat.
The above guide information is a luminance image.
The biometric authentication device is characterized in that the imaging unit is arranged at a position corresponding to a dark portion of the luminance image.
請求項に記載の生体認証装置において、
上記撮像部は、上記表示部の表面に配置されていることを特徴とする生体認証装置。
In the biometric authentication device according to claim 2.
The biometric authentication device is characterized in that the imaging unit is arranged on the surface of the display unit.
請求項に記載の生体認証装置において、
上記撮像部は、上記空中結像部材における上記ガイド用情報を示す光の入射側の面に配置されていることを特徴とする生体認証装置。
In the biometric authentication device according to claim 2.
The biometric authentication device is characterized in that the imaging unit is arranged on a surface of the aerial imaging member on the incident side of light indicating the guide information.
請求項1からのいずれか1つに記載の生体認証装置において、
上記撮像部は、上記被認証部位の大きさよりも広い範囲を撮像するように構成され、
上記情報取得部は、上記撮像部で撮像された画像の中から上記被認証部位を検出するサーチ処理を実行し、サーチ処理により検出された上記被認証部位の画像を処理して該被認証部位に関する情報を取得するように構成されていることを特徴とする生体認証装置。
In the biometric authentication device according to any one of claims 1 to 4.
The imaging unit is configured to image a wider range than the size of the authenticated portion.
The information acquisition unit executes a search process for detecting the authenticated portion from the images captured by the imaging unit, processes the image of the authenticated portion detected by the search process, and performs the authenticated portion. A biometric authentication device characterized in that it is configured to obtain information about.
請求項1からのいずれか1つに記載の生体認証装置において、
上記所定の撮像領域にある上記被認証部位に電磁波を照射する照射部を備えていることを特徴とする生体認証装置。
In the biometric authentication device according to any one of claims 1 to 5.
A biometric authentication device comprising an irradiation unit that irradiates an electromagnetic wave to the area to be authenticated in the predetermined imaging region.
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