CN101425130A - 手指静脉认证装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种利用多根手指的手指静脉认证装置,其在保持高认证精度的同时,使多根手指的出示变得容易。多手指静脉认证装置具备:向手指照射光的光源;对来自所述手指的光进行摄像的摄像元件;和对所述摄像到的图像进行处理的图像处理部,该多手指静脉认证装置的特征在于,其具备:规定第1手指的前后方向的出示位置的手指搁置座和规定所有手指的横向位置的手指搁置座。
Description
技术领域
本发明涉及手指静脉认证装置,涉及在维持便利性的同时提高认证精度的改良技术。
背景技术
在各种生物体认证技术中都已知手指静脉可以实现高精度的认证。关于手指静脉认证,由于使用身体内部的手指静脉图形而实现了优异的认证精度,并且由于和指纹认证相比难以伪造·篡改,因此可以实现高度的安全性。
作为这种手指静脉认证的现有例,已知例如专利文献1中记载的生物体认证装置。该装置揭示了这样的装置:为了同时对手指静脉进行摄影,在装置内部插入手指,从手指的指甲侧照射红外线,对向手指的指腹侧透射过来的光进行摄影。
另外,在专利文献2中揭示了从上方照射红外线的装置。
【专利文献1】日本特许公开2004-78791号公报
【专利文献2】日本特许公开2002-83298号公报
发明内容
作为为了提高认证精度而利用多根手指的情况的一种方法,有使用对单一手指进行摄影的现有装置来依次拍摄多根手指的方法。但是在该方法中需要反复出示手指,存在有损于便利性的问题。另外,在专利文献1所示的装置中,由于不存在规定各手指的出示位置的构造,因此无法将手指引导至固定场所,难以再现登录时的状态。而且,当进一步对多根手指照射透射光时,容易产生未透过手指的泄漏光,使血管的对比度恶化,无法提高认证精度。另外,当并排放置多台现有的出示单一手指的装置时,例如在专利文献2中所示的、从上方照射红外线的装置中,需要将各个手指同时插入多个洞中,因此不易使用,有损于便利性。另外,在专利文献1所示的、光源位于手指的两侧面的开放型装置中,当为了可以同时出示多根手指而并排配置时,在光源的设置方面,必须将装置间的距离设置得较宽。因此,如果不将手指大大张开便无法出示,手小的人无法使用。
因此,本发明的目的在于提供一种利用多根手指的手指静脉认证装置,其在保持高认证精度的同时使多根手指的出示变得容易。
为了实现该目的,本发明为一种多手指静脉认证装置,其具备:向手指照射光的光源;对来自所述手指的光进行摄像的摄像元件、和对所述摄像到的图像进行处理的图像处理部,该多手指静脉认证装置的特征在于,其具备:规定第一手指的前后方向的出示位置的手指搁置座、和规定所有手指的横向位置的手指搁置座。
根据本发明,可以提供能够应用于以写字楼等的出入管理为中心的大规模认证系统的高精度的手指静脉认证装置。
附图说明
图1是手指静脉认证装置的功能框图。
图2是多手指静脉认证装置的第一方式的概略图。
图3是图2中的认证装置的使用时的图。
图4是手指静脉认证装置的概略处理框图。
图5是表示多个光源调整一个图像内的区域的光量的方式的图。
图6是多手指静脉认证装置的接口的概略图。
图7是可以对手指轮廓进行拍摄的多手指静脉认证装置的概略图。
图8是图7中的手指的位置修正步骤的概略图。
图9是在上部具有光源的多手指静脉认证装置的概略图。
图10是图9中的手指的轮廓检测方法的概略图。
图11是使手指滑动来进行拍摄的多手指静脉认证装置的概略图。
图12是图11中的手指的部分区域的合成步骤的概略图。
图13是对分布在手指侧面的静脉进行拍摄的多手指静脉认证装置的概略图。
图14是对分布在手指侧面的静脉进行拍摄的多手指静脉认证装置的概略图。
图15是从手指侧面的斜上方照射光,从斜向对手指的指腹侧进行拍摄的多手指静脉认证装置的概略图。
图16是使用了便携终端和读取装置的多手指静脉认证装置的概略图。
图17是通过握住便携终端来对手指的指甲侧的静脉图形进行拍摄的多手指静脉认证装置的概略图。
符号说明
1手指、2输入装置、9摄像装置、10认证处理部、12存储器、13接口、14存储装置、15显示部、16输入装置、17扬声器、18图像输入部、23光源、23a上部光源、23b下部光源、101开口部、102指尖的手指搁置座、103手指根部的手指搁置座、104侧壁、105光源支撑部、106隔板、120手指静脉图像、120a手指静脉图像的右区域、120b手指静脉图像的左区域、151槽的凹部、161手指轮廓观测用开口部、162手指轮廓观测用摄像装置、170包含轮廓的手指静脉图像、171不包含轮廓的手指静脉图像、172手指轮廓观测用图像、173手指轮廓、174手指的中心轴、180上盖、181手指的定位用槽、200手指表面观测用开口部、201反射光源、202手指表面观测用摄像装置、203灯、210手指静脉部分图像、211手指表面部分图像、212合成手指静脉图像、220光源支撑部、301便携终端、303存储器、304手指出示用槽、305无线通信单元、306CPU、310读取终端、311手指出示用槽、312接触传感器、313摄像装置、314无线通信单元、315CPU、316增益控制器、400便携终端、401把手、1a第一手指、2b第二手指、402a第一手指的静脉图像、402b第二手指的静脉图像
具体实施方式
对本发明的实施方式进行说明。
图1是本发明第一实施方式的认证系统的结构图。认证系统包括:输入装置2、认证处理部10、存储装置14、显示部15、输入部16、扬声器17以及图像输入部18。
输入装置2包括光源23以及摄像装置9。
光源23例如是红外线LED(发光二极管),其对在输入装置2中出示的手指1照射红外光。摄像装置9对在输入装置2中出示的手指1进行摄像。此时,分别具有多个手指1、摄像装置9、光源23。
图像输入部18将通过输入装置2的摄像装置9摄像到的图像输入到认证处理部10。
认证处理部10包括CPU11、存储器12以及各种接口(IF)13。
CPU11通过执行存储在存储器12中的程序来进行各种处理。存储器12通过图2将在后面进行说明,其存储由CPU执行的程序。
另外,存储器12临时存储从图像输入部18输入的图像。
接口13与认证处理部10外部的装置连接。具体而言,接口13与输入装置2、存储装置14、显示部15、输入部16、扬声器17或图像输入部18等连接。
存储装置14预先存储了利用者的登录数据。登录数据是用于对照利用者的信息,其例如是手指静脉图形的图像等。手指静脉图形的图像是将分布在手指掌侧皮下的血管(手指静脉)摄像成暗影图形而得到的图像。
显示部15例如是液晶显示器等,显示从认证处理部10接收到的信息。
输入部16例如是键盘等,其将利用者输入的信息发送至认证处理部10。扬声器17通过声音来发送从认证处理部10接收到的信息。
图2是同时拍摄多根手指的手指静脉认证装置的一个实施例。图2(a)是俯视图、(b)是主视图、(c)是侧视图。
在装置的上表面具有:拍摄手指静脉的开口部101、指尖的手指搁置座102、手指根部的手指搁置座103和侧壁104。在此,将它们称为手指出示部。在本实施例中设置了三个手指出示部,以便可以同时放置3根手指。也可以根据认证精度和使用方便性来增减它们的数量。考虑到使这些手指出示部的间隔是无论手有多大都可以自然放置的距离,将它们设置在接近的位置上。另外,中央的手指出示部位于比其两旁的手指出示部更靠前方的位置。指尖的手指搁置座102的位置在纵深方向的距离都相同,被排列成一列。特别强调中央的手指出示部的指尖的手指搁置座大于其它手指搁置座。而且,在指尖侧设置有向手指进行照射的光源23,光源23通过光源支撑部105被固定。为了不从手指溢出,优选光源照射照射宽度尽可能窄的束状光。由此,可以抑制不需要的干扰光的产生,可以提高血管的对比度。在本实施例中,在一个光源支撑部105中具有4个光源,但只要可以对手指照射足够的透射光,其个数不限。另外,为了对这3根手指进行拍摄,在各个开口部的正下方设置有摄像装置9。如图2(b)所示,各个摄像装置9被设置在通过隔板106将四个方向包围起来而形成的空间中。
图3表示在图2的输入装置2中出示了手指1的状态。利用者将中指放置在中央的开口部101上。此时,例如在出示了右手的情况下,以自然的形态在右侧的开口部出示无名指,在左侧的开口部出示食指。此时,将指尖设置在指尖的手指搁置座102上,但一般中指最长,在中央的指尖的手指搁置座102上设置中指的指尖。由此确定了中指的前后方向的位置。其两旁的手指比中指短,够不到它们的指尖的手指搁置座102。但是,由于中指的前后方向的位置已经被固定,因此两旁的手指的前后方向也与之匹配地被固定。另外,所有手指通过侧壁104或者手指根部的手指搁置座103规定了左右方向的位置。特别是侧壁104向上方突出,以使手指1不会在左右方向上偏移。由此,每当出示时将3根手指的位置固定在每次固定的位置上。
另外,在本实施例中,通过增大中央的手指搁置座,来在视觉上或构造上进行了强调。由此,易于将一般最长的中指引导到中央的手指搁置座上,可以提供利用者容易使用的接口。
在本实施例中,中央的开口部101比两旁的开口部向前方错开。这是为了大体上对所有手指的第一关节附近进行拍摄。第一关节的表皮较薄,易于鲜明地观察内部的血管图形,因此通过利用该部分可以实现高精度的认证。中指的第一关节的位置比两旁的手指靠前,所以通过将中央的开口部向前方挪动,可以大体上对所有手指的第一关节进行拍摄。
如果中指以外的手指最长,则由于任何一个手指出示部都具备指尖的手指搁置座102,因此可以使指尖对准在最容易放置那个手指的位置的手指出示部中所存在的指尖的手指搁置座。
这样,手指搁置座的位置是在纵深方向整齐地排成一列的状态,通过仅将最长的手指的尖端放置在手指搁置座上,可以确定手指的位置,其它手指的尖端位置根据最长手指的尖端位置而被固定。通过这种结构,可以同时出示3根手指,而不用考虑中指、食指、无名指的长度或它们的长度差。
如图2(c)所例示,光源23从指尖侧的斜上方进行照射。静脉的拍摄中,通过观测从与观测静脉的位置正好相反的方向透射的光,可得到对比度最高的图像。但是为了从完全正好相反的位置照射光,需要在开口部的正上方配置光源。当开口部的正上方存在这种构造物时,变得难以放置手指,同时放置手指的场所在视觉上受到遮挡,因此导致利用者的心理抗拒感上升。因此,在本发明中将光源23配置在指尖侧,从斜上方照射手指。通过这种结构,在缓和了手指出示时的心理抗拒感的同时,可以进行作为透射光的优点的对比度高的拍摄。由此可以实现较高的便利性和高精度认证。
另外,优选尽可能均匀地向手指照射透射光,使强光尽可能高效地透射手指。在本实施方式中,设想比标准手指粗的手指,以相对于该手指指甲侧表面形成约30度的入射角的方式,通过多个光源23a和光源23b分别瞄准手指根部侧附近和开口部的中心位置进行照射。当减小入射角时,由于降低了光源的设置高度,因此可以将装置小型化,但是由于一个光源照射的范围成为从手指尖端到手指根部侧的较大范围,因此入射效率降低,难以得到对比度高的鲜明的图像。反之,当增大入射角时,可以精确(pin point:定点)照射较窄的范围,入射效果提高,但是需要提高光源的位置。由此,通过装置增大,而且从光源到手指的距离增大,光的衰减增大、光量会减弱。因此,结合装置的大小、光源中所使用的发光元件的光量的强度和照射光的束散角等来进行设定。另外,由于手指的厚度因人而异,所以多个光源23a和光源23b为可以分别独立地控制的结构,尽可能自动调整成整体均匀的亮度。
当向拍摄静脉的部分的手指表面上照射反射光时,手指表面的皱纹被强调,静脉的画质恶化。另外,当未透过手指的光直接进入照相机时,亮度会局部上升,像素值饱和,因此无法观测周边的静脉。而且,该光在装置内部散射,在手指的表面反射,画质恶化。为了防止这些不需要的外光,在本发明中将开口部101相对于手指宽度设定得足够窄,通过用手指堵住开口部,使外光不会直接进入。另外,在开口部101的两侧分别具有侧壁104。该侧壁104不仅用于手指的左右方向的定位,还遮断外光,以使外光等不需要的光不会照射到手指1的侧面。通过这些组合,在拍摄的手指的表面不易产生不需要的反射光,并且光难以直接进入照相机。另外,可以防止由于不需要的强外光照射手指的侧面使手指的一面极其明亮而导致图像的半面无谓地饱和。因此,能够以较高的对比度拍摄血管。
另外,位于3个开口部之间的仅仅是侧壁104。侧壁104即使将宽度变窄也可以发挥作用,而且不需要设置除此以外的构造物,所以可以使开口部彼此接近地配置。从而即使手指较小的利用者也可以毫不费劲地出示手指。
考虑到由于手指受伤等原因而存在未用手指堵住的开口部,需要有使从该开口部进入的外光不会对别的手指的拍摄造成不良影响的结构。如图2(b)所示,在本发明中成为这样的结构:通过隔板106包围各个开口部101的下侧的空间,在其内侧存在摄像装置9。隔板106具有作为遮光壁的功能。因此,可以不受从正上方开口部以外的开口部进入的光的影响地进行手指静脉的拍摄。
如本实施例所示,当同时设置多根手指时,不易发生以手指的长轴为基轴的旋转(手指的滚动:rolling)。由此,被拍摄的血管的位置稳定,因此可以提高认证精度。
图4表示使用了多个手指静脉的认证装置的处理模块。使用该图来说明基本的认证处理流程。首先,实施对出示了手指这一情况进行检测的手指检测处理(S101)。接着,为了拍摄静脉而实施用于照射适当光量的光量调整处理(S102)。然后,进行对手指的位置偏移等进行修正的位置修正处理(S103)和静脉的特征提取处理(S104)。最后,实施与已经登录的特征数据的对照处理(S105),判定是否是登录者。
作为手指检测处理的具体例子,使光源23点亮熄灭来检查从摄像装置9得到的图像的亮度值,检查遮蔽物进入光源23和摄像装置9之间时的亮度值的降低程度。或者可以在指尖的手指搁置座102或手指根部侧的手指搁置座103上设置接触传感器等,通过检测该接触来实施手指检测处理。
此时,可以一并实施对手指已静止进行检测的处理。与后述的光量调整处理并行地拍摄手指的静脉,连续地进行后述的特征提取处理和对照处理,由此实时地测量手指的位置偏移量。当可以判定为一定时间内手指的位置偏移量很小时,认为手指是静止的,进入后续的处理流程。
在光量调整处理中,进行反馈控制以使所拍摄的图像的亮度值为固定值。基本上,使用根据照射初始光量时的图像的亮度值,来推定得到作为目标的图像亮度值的光量值的方法,来将收敛高速化。
在本发明中如图2所示,将光源设置在指尖侧的上方,由于相对于指尖侧,手指根部侧与光源的距离较远,另外由于手指的粗细增大,因此有时在手指根部侧无法照射足够的光而变暗。对此,通过设置朝向指尖侧和手指根部侧两个方向的光源23b、23a,并对它们分别进行独立控制,来进行应对。即,通过控制成使朝向照射手指根部侧的方向的光源23a的光量,比照射指尖侧的光源的光量强地进行照射,能够均匀照射整个手指,可以进行亮度均匀的高对比度的血管拍摄。然而,在如此使用多个独立光源的情况下,一方的光量控制对其它的光量控制会产生影响。
如图5(a)所示,当存在照射指尖的光源23b和照射手指根部的光源23a这两个光源时,考虑将所拍摄的手指图像120分割为两半,各光源23a、23b独立地将各自的图像上的区域120a、120b内的亮度值控制为目标值。当判定出指尖侧的光源23b较弱时加强该光量,但其影响也波及手指根部侧的区域120a。对应于这种情况,需要将手指根部侧的光源23a控制得较弱,但该影响也波及指尖侧的区域120b。这样,各个光源对彼此的区域相互产生影响,最终控制变得不稳定。
因此,当分割这种区域时,考虑设定相互产生影响的参数。在此将其称为结合系数。通过指尖侧的光源23b的影响、与由手指根部侧的光源23a带来的影响乘以结合系数所得的影响的线性结合,来表现指尖侧的区域120b。因此,可以认为两个区域从任意光源都受到影响,但其关联程度不同。这种状态可以通过联立方程式来表现。图5(b)表示区域120a从光源23a和光源23b受到的明亮度的影响。σaa是表示光源23a对区域120a造成的影响的程度的结合系数,σab是表示光源23b对区域120a造成的影响的程度的结合系数。另外,Pa、Pb是各光源23a、23b的光量,b0是光量为0时的图像的明亮度的偏移值,Ia、Ib分别是区域120a、120b的平均亮度值、f、f’是表示光源的强度与图像上的亮度值的明亮度之间的关系的函数,图5(b)通过一次式对这些关系进行了近似。实际的图像上的区域120a的明亮度,是在合计了双方的光源的影响后的明亮度上加上图像的明亮度的偏移值b0后所得的值。图5(c)将该状态进行了公式化。
设式f,f’为一次式(f=ax,f’=a’x)时,通过调查P和I求出未知的常数a,a’。该方程式作为联立方程式可以求解。当常数a、a’确定时,可以逆算出用于以Ia、Ib作为目标亮度值的光量Pa、Pb的具体值。可以确定最终得到的光量值,为最佳地控制双方的区域的亮度值的值。
结合系数基本上是装置固有的值,因此事先通过实验来计算出最佳值,并存储在存储器12中。然后,当实施光量调整时,CPU11在参照结合系数的具体值的同时求出图像内的平均亮度值Ia、Ib,计算上述联立方程式的解a,a’。由此得到了接下来应该照射的光量Pa、Pb,因此始终可以照射适当强度的光。
该方式也可以应用于具备多个摄像装置和光源的装置的光量调整。例如在图2中,中央的摄像装置并非仅受中央的光源的影响,也受到两旁的光源的影响。为了在这种状况下实施最佳的光量调整,求出两旁的光源对于中央的摄像装置的影响作为结合系数,同样地通过解析联立方程式可以得到最佳光量。此外,通过每次一个地分时地切换各摄像装置进行动作,在其动作时间期间仅使对应的光源发光,可以不考虑结合系数地进行对其它摄像装置没有影响的光量控制,但是切换时间的开销会使拍摄延迟,因此需要可以进行高速的动作切换的摄像装置和光源。
接着,对手指的位置偏移修正的具体例进行说明。照相机对二维图像进行拍摄,因此当发生手指的位置偏移时,图形看起来不同。为了实现稳定的认证,需要将手指通过设置在手指搁置座上来保持于固定的位置。例如,通过侧壁104将手指的放置角度保持为固定的方向,另外通过使手指与手指搁置座接触地放置,手指1和摄像装置9的距离成为固定距离,保持了放大率。然而,手指本身是弹性体,根据放置手指时的压力的差异等,不一定每次都可以没有偏移地进行放置。当手指的放置角度偏移时,在血管图形的特征量的对照处理时,与登录时的图形的一致率降低。因此,需要对血管图形的特征量的角度偏移进行修正。
为了遮断外光,相对于手指宽度将开口部101设计得狭窄。因此无法拍摄手指的轮廓,无法根据手指的放置的角度修正血管的特征图形。针对此问题,在本发明中实施不使用轮廓信息的旋转修正。
作为该旋转修正的方法,可以使用如下方法等:针对某中心点以各种旋转角来旋转图形,将所有的旋转图形与登录图形进行对照,以一致率最高的结果作为对照的结果;和将血管图形的线成分分解为方向矢量,以平均矢量朝着固定方向的方式进行旋转。特别是后者,由于仅生成一幅旋转图形,因此具有容易使认证处理高速化、并且与其它手指的对照结果不易恶化的优点,但有时无法应对图像上的噪声。因此,通过结合两种方法来实施可以提高效果。
关于放大率的变化,也同样地通过生成若干放大·缩小图形,将登录图形与所有的放大·缩小图形进行对照,采用与一致率最高的图形的对照结果,由此可以进行考虑到放大率的变化的对照。
特别是在本实施例的结构中,设想了这样的情况:由于指尖与装置接触但手指的根部侧与装置分离,因此图像内不同部分的放大率的变化量不同。关于这种放大修正,通过生成多幅使指尖侧和手指根部侧的放大率平滑地变化的图形,可以进行吸收了图形的变形的对照。
如前所述,除了根据静脉图像的方向将手指方向修正为一定方向的方法以外,也可以使用手指表面的信息将手指方向修正为一定方向。手指表面的信息与静脉相比间距(pitch)狭窄,仅通过观测局部区域就可以修正其方向。另外,当可以观测手指关节部分的皱纹时,也可以通过使该线的方向与一定方向一致来进行修正。为了拍摄手指表面,可以在装置内部设置反射光源。
在拍摄多根手指的情况下,各手指的位置偏移或角度偏移的方向有大体一致的趋势。因此,通过仅针对某一根手指的血管图形求出相对于登录图形的旋转角或放大率的偏移量,并以该结果为基准,针对除此以外的手指将现有的偏移量的推定范围限定得较窄,可以整体地进行高速处理。
以下表示高速处理的一个实施例。首先,仅针对放置于中央开口部的手指实施与登录数据的对照。此时,如上所述,通过对输入图形进行旋转·放大缩小,生成具有各种旋转角·放大率的多个图形。生成的数量根据旋转角或放大率的最大值或分辨率而增减,但这些都是根据系统允许的旋转·放大的偏移量来进行设定。然后,通过选择出与登录数据最一致的生成图形,得到输入图形的旋转角和放大率。将该值存储在存储器12中。接着,实施在其余开口部放置的手指的对照。与中央开口部的对照一样,变换为具有各种旋转角·放大率的图形,根据与登录数据最一致的生成图形来得到对照结果。此时,利用放置在中央开口部的手指的旋转角和放大率的结果,将生成的图形的旋转角和放大率的最大值限定得较窄,从而可以减少生成的数量。其原因在于,设想为当中央的手指旋转·放大时,其余手指也以大体相同的角度·大小进行了旋转·放大。假如与该设想相反,当其余开口部的手指具有与中央的手指不同的旋转角·放大率时,对手指施加了不合理的力、或者伴随着较大的变形的进行出示的可能性较高,在这种情况下根本无法正确地进行对照,因此考虑这种状况的必要性很低。因此,通过本方法,可以使对照精度几乎不恶化地、将生成的旋转·放大图形的个数抑制得较少,可以使能够应对手指的旋转·放大偏移的对照处理方法高速化。
在特征提取处理中,作为强调线图形的处理,可以使用基于匹配滤波器(matched filter)的方法、逐一跟踪线的方法、检测亮度轮廓(profile)的凹坑的方法等。
接下来说明对照处理。通过由CPU11比较在存储装置14内登录的对照数据和输入的对照数据并评价类似度,来进行对照处理。通过使登录数据和输入数据重叠,对作为血管的部分和不是血管的部分的重合的像素数进行计数,来计算出两数据间有什么样的差异。将基于统计方法而事先设定的类似度的阈值存储在存储装置14或存储器12中,CPU11根据该值判定图形是否一致,当认为一致时实施认证处理。
在本实施例中,由于拍摄3根手指,因此登录数据也将3根手指的数据作为一组来处理。进行比较时,每次1根地独立比较,评价针对各手指的类似度。此时,可以在最终的判定基准中使用3根的类似度的平均值,也可以针对各手指判定是否一致,根据认为一致的手指的根数来实施最终的判定。
特别是在后一种方法中,通过组合单独手指的认证结果可以灵活地控制认证精度。例如通过所出示的多根手指全部与登录数据一致而承认认证时,本人拒绝率恶化了手指的根数倍,另一方面,他人接受率呈手指的根数幂地减小,具有提高了精度的效果。而且,即使在多根手指中存在由于受伤等无法拍摄正确的静脉图形的手指时,通过设定成只要在出示的N根手指中有M根确认与登录数据的一致就进行认证,也可以进行认证。此外,N的值是装置固有的,因此是固定值,但M的值可以根据系统的安全策略而动态地变更。
另外,对于存在无法拍摄的手指时的处理,相对于通常的认证处理,安全等级下降。因此,可以根据无法拍摄的手指的根数来变更用于认证的阈值等级。无法拍摄的手指的根数越多将阈值等级设定得越严格,由此可以将认证系统的安全等级保持得较高。
为了在大规模个人认证系统中维持高便利性,需要实施不需要输入ID号码等的1-N认证。与之相对,不仅需要提高认证精度,还需要使对照处理的速度高速化。在上述实施例中输入3根手指,但在逐一对照全部登录手指时,花费与登录数据数量成比例的处理时间。与之相对,省略不需要的对照处理,维持认证精度的同时使对照处理高速化的方法是有效的。以下表示该方法的一个实施例。但是在登录数据内出现多个候补时,以精确度最高的登录数据作为认证对象。
首先,在3根手指中仅着眼于第一手指,进行全部登录数据的第一手指与输入的第一手指的对照。如果设定为本系统仅在3根全部一致的情况下进行认证,则对于该对照中不一致的登录数据,由于在该时刻不被认证,因此从认证的候补中排除,省略第二手指以后的对照处理。如果设定为3根手指中的两根以上一致时进行认证,则接着实施第二手指的对照。此时,在第一、第二手指都不一致的情况下可以省略第三手指的对照处理。如果设定为3根中即使1根一致也进行认证,则有必要不进行省略地实施直到第三手指的对照处理。此外,即使在这些处理的过程中出现了满足认证条件的登录数据时,由于仍需要找到精确度最高的登录数据,因此除了上述可以省略的情况以外的处理都不中断而将对照进行到最后。通过此方法,如果是除了3根中即使1根一致也进行认证的设定以外的设定,则可以大幅度中断处理,可实现高速化。例如,在3根中的2根一致时进行认证的情况下,若在第一、第二手指的对照中可以将候补缩减到大约百分之几,则在全部对照的情况下的大约2/3的处理时间内便可以结束。
另外,当实施了第一手指的对照时,按照数据的相关性由高到低的顺序将登录数据排序,通过中断相关性较低的数据的对照,可以使处理大幅度高速化。但是在这种情况下,认证精度稍稍恶化,但通过以统计上几乎没影响的方式设定中断数据数量,则可以在大体维持整体的认证精度的同时实现高速化。另外,在找到认证的候补哪怕只有一个时便可以结束认证处理的情况下,通过排序处理,候补出现在先头的概率提高了,因此可以实现高速的认证处理。
而且,通过利用对一根手指的对照数据量进行压缩后的数据,可以实现处理的高速化。例如通过空间地缩小手指静脉数据,可以在大体维持原来的静脉的形状的同时压缩数据量。通过用该数据实施对照处理,将相关性明显较低的数据作为中断对象,可以比上述方法进一步实现高速化。此时,由于削减了数据量,因此对照精度本身下降,但当确定中断对象数据时,通过用统计方式确定可以充分确保基于压缩前数据的认证精度的阈值,可以维持最终的认证精度。此外,关于作为候补而剩下的登录数据,通过利用压缩前的数据确认最终能否认证,来实施更准确的认证处理。
如上所述,通过每根手指的对照的中断、与相关值对应的数据排序、以及压缩数据的利用,可以实现使用多根手指的高速·高精度的大规模1-N认证系统。
图6是通过在装置表面设置的槽来规定手指的位置的手指静脉认证装置的一个实施例。在输入装置2的表面上设置由截面为平滑曲线的槽,在槽的凹部151上具有开口部101。此时,手指1以自然形态被放置在槽的凹部。而且,从槽的凹部高出的凸部起到图2中的侧壁104的作用,在防止手指1的左右方向的位置偏移的同时遮断来自横向的外光。特别地,若槽的截面是与手指的截面形状一致的曲线,则可以与手指的粗细无关地稳定地实施手指的定位。
图7是可以检测出手指的轮廓的多手指静脉认证装置的一个实施例。在图2所示的实施例中,从开口部101无法观测手指的轮廓,无法对手指的旋转或放大率的变化等手指的位置偏移准确地进行修正。与此相对,在图7所示的装置中,在指尖侧和手指根部侧具备观测手指的轮廓的开口部161和观测手指的轮廓的摄像装置162。相对于手指宽度,该开口部161开得足够宽,可以确认手指的轮廓。为了更鲜明地观测手指的轮廓,在开口部161的内侧可以具备照亮手指表面的反射光源。除拍摄静脉的摄像装置9之外,另行具有观测手指的轮廓的摄像装置162,这是为了防止外部的不需要的光从拍摄轮廓的开口部161进入摄像装置9。另行准备摄像装置,在它们之间通过隔板106遮蔽不需要的光,防止了静脉图像的画质恶化。
此外,在不需要的光的进入的影响较弱时,也可以使摄像装置9和观测手指轮廓的摄像装置162通用。由此可以削减成本。
图8表示了所述图7所示的装置的手指轮廓检测的一个处理例。图8(a)是现有技术中所使用的手指静脉图像170。在该图像中拍摄了手指的轮廓173,可以得到手指的平行位置和角度的信息,因此可以修正成达到一定的位置、角度。图8(b)表示了从图2所示的本发明的实施例中的开口部101拍摄到的手指静脉图像171。由于将该开口部101设计得比手指宽度窄,因此无法拍摄到手指的轮廓,难以进行准确的手指的位置修正。图8(c)表示了图7所示的认证装置所拍摄的手指静脉图像171、和通过观测手指的轮廓的摄像装置162得到的手指的轮廓图像172。在图8(b)的图像的基础上,通过拍摄手指的轮廓的图像172可以掌握手指的位置。图8(d)是从手指的轮廓图像172的内部检测出手指轮廓173的例子。可以通过手指的影像和背景的影像的边界来定义手指的轮廓。此时,通过提取出该图像内的边缘(edge),可以获得手指的轮廓的位置。特别是当进行手指轮廓的拍摄时,使光源23按照时间序列点亮熄灭,通过求得点亮时和熄灭时的轮廓图像的差分图像,可以强调手指的边缘部分。根据如此而得到的手指轮廓173求出手指的中心线174。通过旋转静脉图像171以使该线变为垂直,可以进行手指的旋转修正。另外,通过根据手指轮廓173的宽度来将图像的放大率标准化,可以进行手指的放大率修正。
图9是在上部具备光源的多手指静脉认证装置的一个实施例。图9(a)是俯视图,(b)是主视图,(c)是侧视图。为了使光源23从上方照射,在装置中设置了上盖180,并在其内部并列地设置了光源23。由于可以从手指1上方照射光,因此手指的静脉图像的对比度提高,还可以高效地照射光。另外,由于具有对来自上部的光进行遮光的效果,因此可抗外光。
在本实施例中,与上述实施例同样地设置了中央的手指的指尖的手指搁置座102,但其两旁的指尖的定位用槽181变成了细长槽状的凹坑。这考虑到了由于上盖180的设置,所以难以通过视觉进行定位,与图2所示的实施例相比更易于发生手指的左右方向的位置偏移,通过挖槽可以更有效地抑制左右方向的位置偏移的产生。此时未固定前后方向的位置。
以覆盖指尖附近的上方的形态设置了上盖180,由于仅覆盖大概开口部101的指尖侧一半,因此与覆盖隐藏整个手指的现有装置的形状相比,可获得开放的使用感。特别如图9(c)所示那样,中央手指的指尖的手指搁置座102设计成能够从装置上方的斜向45度的角度通过视觉进行确认。因此,利用者可以容易地确认手指的放置位置,从而提高了便利性。
在上盖180上设置的光源23,如图9(c)中可以确认的那样,为了照射开口部101的中央,使光源23稍微带有角度地设置。这是由于上盖180覆盖到指尖附近的上方,无法在开口部101的正上方设置光源。在开口部101的正上方有光源时,可以减小所拍摄的图像的亮度值的不均匀。从而可以将光源23的设置角度向手指根部的方向倾斜,减小亮度不均匀,提高画质。
另外,上盖180除了具备光源23以外,还具有遮蔽来自外部的外光的效果。因此,上盖180采用对红外光进行遮光并且不反射红外光的材质。而且,开口部101与例如图2所示的实施例不同,其加宽了开口宽度,以便可以充分地拍摄到手指的轮廓。这是由于,通过上盖180的设置可以减少外光的进入,因此性能恶化减小,利用这一点获得了拍摄手指的轮廓,实现手指位置的准确修正的效果。
图10表示在图9所示的实施例中检测手指轮廓的处理例。图10(a)是通过图9中的摄像装置9拍摄的手指1的图像。在此,指尖侧成为附图的上侧。此时,在手指1的后侧,上盖180映在画面的上半面上。上盖180是除了遮断外光以外还不反射红外光的材质,因此在图像上映成黑色。在画面的下半面上映入了装置的外部背景。另外,手指1被光源23照射,因此被映作明亮的物体。
此时,在画面的上半面,手指的轮廓鲜明地映作图像的边缘。因此,如图10(b)所示,仅针对图像的上半面检测手指的轮廓173。根据该信息求出手指的中心线174,实施手指的位置和旋转角的标准化,由此可以进行抗位置偏移的对照。特别是虽然有时手指根部侧的轮廓会因手指的旋转偏移而从拍摄范围溢出,但如本实施例这样通过仅使用指尖侧的轮廓来进行修正,仅通过不易溢出的稳定的信息便可以实施旋转修正,因此可以进行更加抗旋转的对照。
图11是在装置上出示多根手指,通过使手指滑动来拍摄手指整体的血管图形的多移扫型(sweep type)手指静脉认证装置的一个结构例。图11(a)表示俯视图,(b)表示主视图,(c)表示侧视图,(d)表示着眼于一根手指时的光的照射的情况。光源23设置在手指根部侧的手指搁置座103的侧面,从斜下方照射手指1。当光源的光直接照在手指的表面时,手指表面的皱纹映入静脉图像中,所以在此从侧壁104的相反侧发出光,照射位于相反侧的手指1。通过侧壁104防止了向手指的较低位置的表面照射光。图11(d)表示了这种情况。
另外,用于拍摄静脉图像的开口部101相对于手指的长度方向较短,装置可以小型化。利用者使手指滑动来出示全部区域,由此可以获得手指整体的静脉图像。另外,在手指根部的手指搁置座103和开口部101之间设置了用于观测手指表面的开口部200、在其内侧设置了用于拍摄手指表面的反射光源201。而且,在观测手指表面的开口部200的正下方设置了通过该开口部200得到的手指表面的摄像装置202。而且,在用于拍摄静脉图像的摄像装置9和手指表面的摄像装置202之间设置了隔板106。
利用者将手指放在手指根部的手指搁置座103的凹坑中。如前所述,当实施手指检测处理时,滑动开始灯203点亮。利用者使手指整体向自己面前滑动。此时,在光源23点亮的同时,反射光源201也点亮。从开口部101观测一部分手指图像,但按照时间序列移动地出示观测位置,最终得到手指整体的部分图像。通过将它们进行合成,获得手指整体的手指静脉图像并实施认证。
为了根据部分的手指静脉图像获得整体的手指静脉图像,在手指滑动时需要准确地求出位置移动量。因此,在本发明中利用从手指表面的摄像装置202获得的手指的表面的信息。分布在手指表面上的皱纹等的凹凸图形,相对于静脉图形是密集的。当根据图形来推定滑动的位置移动量时,与利用静脉图形相比,使用手指表面的凹凸图形时,由于图形的间距细密,因此可以测量出更准确的位置移动量。特别地,在将装置的开口部进一步小型化的情况下,需要从有限的狭小区域中获得定位的特征,就更为有利。
图11(c)表示用于同时拍摄手指静脉和手指表面的内部结构。拍摄手指的表面的反射光源201照射手指表面,通过手指表面的摄像装置202拍摄手指表面的皱纹。与此同时,光源23照射手指1,其内部散射光透过手指1的表面从开口部101到达装置内部,通过摄像装置9被拍摄。由此可以拍摄手指静脉。此时,通过隔板106进行了遮光,以使反射光源201不会直接到达摄像装置9。
关于拍摄手指表面的开口部200,在将装置小型化的方面,希望尽可能减小面积,但需要尽可能使贴合精度不因面积减小而恶化。在本实施例中,使该开口部200为在手指的长度方向上较窄、在手指的宽度方向上较长的长方形,由此,减小了装置的纵深。但是为了维持贴合精度,需要提高手指表面的摄像装置202的帧频(frame rate)。
另一方面,作为该开口部200的方向,也可以在手指的长度方向上较长,在手指的宽度方向上较窄。在这种情况下,通过使开口部200靠近手指的轮廓侧,使其位于对血管图形的拍摄没有影响的场所,可以将装置维持得较小。使手指滑动的方向是手指的长度方向,开口部200在长度方向上开口,因此可贴合手指表面的凹凸的区域取得较大,即使增大滑动速度,也可以进行正确的贴合。但是,由于需要将静脉拍摄用的开口部101的宽度相应地缩窄,因此认证精度略有恶化。
图12是部分地拍摄到的手指静脉的贴合的步骤。如上所述,可以与手指的静脉的部分图像210一起成对地获取手指表面的部分图像211。此时,对手指表面的部分图像211实施手指表面的皱纹的强调处理。在下一时刻获得的手指表面的部分图像211位置稍稍移动。图12(a)和(b)表示了对稍稍移动后的位置进行拍摄的过程。此时,将手指表面的皱纹的强调处理后的图像彼此进行比较,计算出位置移动量。根据此信息,拼合手指静脉的部分图像210。拼合可以覆盖新的区域的部分图像,或者也可以对图像的重合部分进行平均处理。在进行平均处理的情况下,花费很少的处理时间就可以进行平滑的结合。这样,可以得到图12(c)所示的手指的整体的手指静脉图像212。通过对其实施手指静脉的特征提取处理,可以实现认证处理。
手指表面的皱纹的强调处理,可以利用一般已知的边缘强调滤波器、匹配滤波器、或者亮度截面轮廓的凹坑检测等方法。此时,通过根据图像上的皱纹的典型宽度来调整算法参数,可以进行最佳的强调处理。另外,通过针对多个方向独立地进行仅强调特定方向的皱纹的处理,可以准确地求出各方向所对应的位置移动量。
图11所示的手指根部侧的手指搁置座103有可能压迫手指1,因此拉开离用于观测手指静脉的开口部101的距离,在形成于这之间的空间中设置用于观测手指表面的开口部200。由此可以防止由于手指静脉的压迫而导致的信息恶化,同时可以节省空间。
此外,图11所示的手指表面的摄像装置可以使用一般所使用的指纹传感器。
图13是从手指的指腹侧照射手指,拍摄手指侧面的静脉的多手指静脉认证装置的一个实施例。图13(a)表示俯视图、(b)表示主视图,(c)表示侧视图,(d)表示着眼于一根手指的手指照射原理。在本实施例中表示了放置两根手指的例子,但在出示1根或3根以上手指的情况下也可以同样地实施。
利用者将第一根手指的指尖放置在指尖的手指搁置座102上,将另一根手指的指尖放置在指尖的定位用槽181中。由于放置了长度不同的手指,通过指尖的手指搁置座102规定了一根手指的指尖的前后方向的位置,但另一根手指的前后方向的位置未规定,通过指尖的定位用槽181仅规定左右方向的位置。
此时,光源23紧贴手指1的指腹侧。由此,来自光源23的光高效率地入射到手指1的内部。光在手指的内部散射,通过摄像装置9对向手指外部放射的光中的、从手指的侧面放射出的光进行拍摄,由此可以观测手指侧面的静脉图形。如图13(d)所示,将光源23设置在比手指的中心轴离摄像装置9更远的位置。由此,摄像装置9拍摄的手指表面和光源23的距离增大,与透过血管部分的光量相比,未透过血管部分就到达摄像装置9的光量减少,因此提高了血管图像的对比度。另外,虽然针对1根手指设置了两个光源23,但这是为了均匀地照亮图像,因此可以根据需要设置1个,也可以进一步增加个数紧密地排列。
此外,图13所示的实施例,通过卸掉指尖的手指搁置座102、指尖的定位用的槽181,在装置内部组装图11所示的手指表面的摄像装置202,也可以成为移扫型的装置。由此可以实现装置的小型化。
图14是所述图13所示的多手指静脉认证装置中,将摄像装置9作为扁平传感器(flat sensor)而减薄的情况下的一个实施例。扁平传感器非常薄,其通过将具有灵敏度的面朝向外侧地将两片扁平传感器贴紧,可以构成可以对两侧进行拍摄的薄型扁平传感器。本实施例中的摄像装置9是这种在两面具有灵敏度的装置,由于是薄型传感器,所以可以在手指间的狭窄空间中设置对两方向的手指的侧面进行拍摄的摄像元件。因此,不将手指大张便可以容易地出示手指。图14(d)表示着眼于一根手指的拍摄时对手指的右侧面进行拍摄的例子。比手指1的中心靠左侧的光源23点亮,右侧的光源23熄灭。此时,位于手指1的右侧的摄像装置9拍摄透过了手指的右侧面的血管的光。在下一时刻,左侧的光源23熄灭,右侧的光源23点亮,然后位于手指1的左侧的摄像装置9对手指的左侧面进行拍摄。这样,通过交互地对手指的两个侧面进行拍摄,可以拍摄更多的静脉,可以提高认证精度。
此外,图14所示的实施例,通过卸掉指尖的手指搁置座102、指尖的定位用槽181,在装置内部组装图11所示的手指表面的摄像装置202,也可以成为移扫型装置。由此可以实现装置的小型化。
图15是对多根手指从手指的侧面侧的斜上方照射光的多手指静脉认证装置的一个实施例。本实施例在两根手指之间设置光源支撑部220,在其上部按照对两方向的手指从斜上方进行照射的角度设置光源23,从手指的侧面上方照射光源。其中,光源支撑部220的部件使用红外光不会透射和反射的材质,以免发生由于不需要的外光的进入而导致的画质恶化。关于光源和摄像的部位,与手指正好相反的位置可以得到对比度最高的静脉图像。因此,如图15(b)所示,光源23和摄像装置9以在与手指1的放置位置正对的角度配置。因此,观测到相对于手指的指腹侧稍稍倾斜的方向的静脉图形。另外,通过侧壁104和光源支撑部220抑制了外光的进入,因此开口部101不是如图2所示的那样比手指的宽度窄,而可以成为比手指宽度宽的构造。由此,能够以较宽的面积获得对比度高的手指静脉图像,同时可以对手指的轮廓进行拍摄,因此可以准确地实施手指的位置修正。
为了考虑向装置的放置容易度,光源支撑部220成为较薄的结构,与之相伴光源23也利用较小的元件,由此,使手指不碰到这些构造物。
映在所拍摄的图像中的是手指1和其外侧的背景。关于手指1的轮廓外侧的背景,在半面映入的是装置外部,而在其相反侧的背景中映入的是光源支撑部220。因此,为了进行手指的旋转修正,通过仅检测出始终较暗地反映的光源支撑部220的阴影和手指1的边界的轮廓,可以进行稳定的手指轮廓检测。与之相伴,通过根据该轮廓信息实施手指的旋转修正,可以实现稳定的手指的旋转修正。
这样,在本实施例中,放置手指的场所是开放的,可以进行更高画质的静脉拍摄,因此可以提高便利性和精度。
此外,图15所示的实施例中表示了可以出示两根手指的结构,但也可以在3根以上。在这种情况下,通过使光源支撑部220成为尽可能薄的结构,即使手小的人也可以没有困难地出示手指。
另外,图15所示的实施例,通过卸掉指尖的手指搁置座102、指尖的定位用的槽181,并在装置内部组装图11所示的手指表面的摄像装置202,也可以成为移扫型的装置。由此可以实现装置的小型化。
如上所述,通过本发明,可以实现使用多根手指的静脉使认证精度比现有技术显著提高的、同时易于放置的便利性高的认证装置。在住宅的门、写字楼等利用者特别多的出入管理系统、机场等重要管理设施中的访问管理、在黑名单等登录列表中检索是否是相应人物的系统等中可以利用本装置。特别地,可以利用认证精度高的特点,来构建利用者无需进行IC卡或密码的输入,而仅通过手指便可以简单地实施认证处理的1-N认证系统,提高了便利性。另外,如上所述,通过成为移扫型的认证装置可以实现装置小型化,例如通过安装在个人计算机的键盘等中,还可以应用于PC登录或网络结算等。而且,也可以应用于ATM或信用结算等与金融相关的系统。
本发明还提供一种手指静脉认证装置,其具备:由手指握住的把手部;向所述手指入射光的光源;对来自所述手指的透射光进行摄像的摄像装置;放置所述手指的手指搁置座;以及对所述摄像到的图像进行处理的图像处理部,所述手指静脉认证装置的特征在于,所述手指搁置座为多个,所述光源分别存在于所述多个手指搁置座的中心位置,相对于在所述把手部上放置的所述手指,所述摄像装置设置在与所述光源正好相反的位置,所述摄像装置对多个所述手指进行拍摄。
图16是在握住便携终端的状态下对多个手指静脉进行拍摄来进行认证的多手指静脉认证装置的一个实施例。便携终端301中具备CPU306、存储器303、无线通信单元305。而且,设置有两个用于放置手指1的槽304,在本实施例中可以拍摄两根手指。如图16(b)所示,在放置手指的槽304的中央部设置了光源23。如图16(c)那样,利用者对准槽304地握住便携终端301。此时光源23照射手指的指腹侧。在这种状态下,使手指1的手背侧接触另外设置的读取终端310。当接触传感器312感知到该接触时,根据CPU315的指示,摄像装置313对手指的指甲侧的静脉进行拍摄。该摄像装置313的数量可以是手指的根数,也可以根据析像度和视场角而为一个。通过由CPU315处理所拍摄到的多根手指的指甲侧的静脉图像,来判定与存储器303中事先登录的静脉图形的一致。登录数据登录在存储器303中,但是也可以为了进行对照处理而由无线通信单元305和无线通信单元314进行加密通信,将登录数据发送至读取终端侧,也可以相反地将对照数据发送至便携终端侧,由CPU306进行对照处理。在前一情况下,便携终端中不需要高性能的CPU,在后一情况下,登录数据不会泄漏,在安全方面更为有利。
当拍摄时光源23的光量不是最佳时,无线通信单元305和无线通信单元314进行通信,将光源23的光量值传送至便携终端侧,或者由增益控制器316对画质进行调整,以达到最佳明亮度。
这样,通过实施使用了多根手指的指甲侧的静脉的认证,即使在便携终端那样的小型装置中也可以实现精度高且便利性高的认证。由于提高了认证精度,因此考虑应用于利用了便携终端的结算等。
图17是在握住便携终端的状态下拍摄多根手指的静脉来进行认证的多手指静脉认证装置的一个实施例。如图17(a)所示,便携终端400具有可由食指和中指握住的把手(grip)401,在把手401上存在多个放置手指的槽304,在该槽的中心位置设置有光源23。光源23为了对手指的出示进行检测,而进行点亮或熄灭,通过对由摄像装置9所得到图像进行评价,检测出进入了遮挡光源的物体,在该时刻开始认证。如图17(b)所示,当利用者握住便携终端400时,能够以自然的形态将食指1a和中指1b勾在把手401上。当在此状态下使光源23点亮时,红外光透过手指1a、1b到达摄像装置9。图17(c)表示此时所得到的手指静脉图像。手指1a和1b的指甲侧和侧面的静脉同时通过摄像装置9被拍摄为402a、402b。在该图像中拍摄了两根手指的轮廓,通过边缘检测处理等分割为两根手指的区域。如后所述,这是为了通过单独对照1根手指来应对受伤等例外。针对各个手指,进行与已登录的两根手指的静脉数据的比较,判定一致。在两手指与登录数据的相关性都较高的情况下进行认证,但例如在手指受伤而缠着绷带的状态下,无法获得两者的一致。因此,即使在判定为仅一方的相关性较高时也进行认证。但是,通过将这种情况下的阈值设定得稍微严格一些,可以不降低总体安全等级地应对受伤等例外。
图17所示的实施例可以应用于例如电视机或游戏机的遥控器等。由此,除了可以实施能够选择符合个人嗜好的节目等的服务以外,在游戏机中可以进行用户认证等。或者可以应用于利用了静脉图形的随机性的游戏等。例如,可以利用于以下情况:在相对于登录时的状态良好再现地放置的情况下,可以有利地进行游戏;将静脉的部分形状数值化,确定游戏内所利用的属性值;通过评价静脉的部分形状的类似性来判定缘分等。
通过在把手部上具有按钮,可以将按钮的按下作为认证开始的触发。由此可以降低待机时的光源23的电力消耗,同时利用者可以通过简单的操作开始认证。当然,也可以将遥控器按钮的按下作为认证开始的触发。另外,也可以安装在来福枪或手枪上,以手指放置在扳机上作为认证触发来进行所有者认证,来防止不正当使用。
另外,也可以将其设置在办公室、汽车等的门上。仅通过握住把手的动作就可以开锁,提高了便利性。
Claims (13)
1.一种手指静脉认证装置,其具备:
放置手指的外壳;
向所述手指放射光的光源;
用于支撑所述光源的支撑部;
对来自所述手指的透射光进行摄像的摄像装置;
用于拍摄所述手指的开口部;
放置所述手指的手指搁置座;
侧壁;以及
对所述摄像到的图像进行处理的图像处理部,
所述手指静脉认证装置的特征在于,
配置多个所述光源和所述开口部,在多个开口部之间配置所述侧壁。
2.根据权利要求1所述的手指静脉认证装置,其特征在于,
将所述开口部中的一个开口部配置得比其它开口部靠向前方。
3.根据权利要求1所述的手指静脉认证装置,其特征在于,
在多个所述开口部中的一个开口部的前方,具有用于放置所述手指的指尖的手指搁置座。
4.根据权利要求1所述的手指静脉认证装置,其特征在于,
在多个所述摄像装置之间具有遮光部。
5.根据权利要求1所述的手指静脉认证装置,其特征在于,
放置所述手指的所述手指搁置座的截面形状是曲线。
6.根据权利要求1所述的手指静脉认证装置,其特征在于,
所述手指静脉认证装置具有:观测所述手指轮廓的开口部;和观测所述手指轮廓的摄像装置。
7.根据权利要求1所述的手指静脉认证装置,其特征在于,
所述光源的支撑部仅覆盖所述手指的上方的尖端侧的一部分。
8.根据权利要求7所述的手指静脉认证装置,其特征在于,
在对所述开口部的上部进行照射的方向上设置所述光源。
9.一种手指静脉认证装置,其具备:
放置手指的外壳;
向所述手指入射光的光源;
对来自所述手指的透射光进行摄像的摄像装置;
用于拍摄所述手指的开口部;
放置所述手指的手指搁置座;
侧壁;以及
对所述摄像到的图像进行处理的图像处理部,
该手指静脉认证装置的特征在于,
配置多个所述光源和所述开口部,所述光源配置在所述手指搁置座的端部,
将所述光源设置在照射位于旁边的所述手指的方向上,隔着侧壁照射位于旁边的所述手指。
10.根据权利要求9所述的手指静脉认证装置,其特征在于,
所述手指静脉认证装置具有:拍摄所述手指的表面的开口部;照射所述手指的表面的光源;拍摄所述手指的表面的摄像装置;和支撑所述手指的手指搁置座,
根据所述手指的表面图像来检测所述手指的偏移量。
11.一种手指静脉认证装置,其具备:
放置手指的外壳;
向所述手指入射光的光源;
对来自所述手指的透射光进行摄像的摄像装置;
放置所述手指的手指搁置座;以及
对所述摄像到的图像进行处理的图像处理部,
该手指静脉认证装置的特征在于,
所述光源配置在所述手指的指腹侧,所述摄像装置配置在对所述手指的侧面进行拍摄的位置。
12.根据权利要求1所述的手指静脉认证装置,其特征在于,
所述光源配置在所述侧壁的上部,从所述光源放射出的光相对于所述手指从侧面向斜下方行进,所述摄像装置配置在与所述手指和所述光源正对的位置。
13.根据权利要求1所述的手指静脉认证装置,其特征在于,
检测多个所述手指的摄影状态,根据无法正常进行认证的所述手指的根数来动态地变更安全等级。
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TW (1) | TWI381319B (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103870733A (zh) * | 2014-02-27 | 2014-06-18 | 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 | 基于手指静脉识别的人员身份监测系统和终端 |
CN104246824A (zh) * | 2012-03-30 | 2014-12-24 | 富士通株式会社 | 生物体认证装置、生物体认证方法以及生物体认证用计算机程序 |
CN106210461A (zh) * | 2015-05-29 | 2016-12-07 | 精工爱普生株式会社 | 摄像装置、摄像装置的控制方法 |
CN108154117A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-12 | 深圳脉迪科技有限公司 | 一种指静脉识别装置、把手及指静脉认证方法 |
CN108764055A (zh) * | 2010-05-19 | 2018-11-06 | 日本电气株式会社 | 生物体拍摄装置、及生物体拍摄方法 |
CN111723630A (zh) * | 2019-05-28 | 2020-09-29 | 电装智能科技(上海)有限公司 | 指静脉认证装置、指静脉认证系统及其认证方法 |
WO2020215764A1 (zh) * | 2019-04-23 | 2020-10-29 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种指静脉识别装置、智能门锁及智能开锁方法 |
Families Citing this family (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4882794B2 (ja) * | 2007-02-26 | 2012-02-22 | ソニー株式会社 | 画像判定装置、画像判定方法及びプログラム |
JP5439770B2 (ja) * | 2008-09-05 | 2014-03-12 | 富士通株式会社 | 生体認証装置 |
JP5144461B2 (ja) | 2008-10-17 | 2013-02-13 | 株式会社日立製作所 | 指静脈認証装置、及び個人認証装置 |
JP5326793B2 (ja) * | 2009-05-14 | 2013-10-30 | ソニー株式会社 | 静脈撮像装置、静脈画像補間方法およびプログラム |
KR101067098B1 (ko) * | 2009-09-11 | 2011-09-22 | 삼성전기주식회사 | 생체인증장치 |
JP2011090620A (ja) * | 2009-10-26 | 2011-05-06 | Hitachi Omron Terminal Solutions Corp | 生体情報読取ユニット、および個人認証装置 |
FR2951844B1 (fr) * | 2009-10-26 | 2016-03-11 | Sagem Securite | Procede et dispositif pour asservir l'activation d'un ensemble d'emetteurs infrarouges d'un capteur de reseaux veineux a la presence d'un corps vivant. |
US9280695B2 (en) * | 2009-11-11 | 2016-03-08 | Cross Match Technologies, Inc. | Apparatus and method for determining sequencing of fingers in images to a two-finger scanner of fingerprint images |
TWI457841B (zh) * | 2009-12-18 | 2014-10-21 | Univ Nat Taiwan Science Tech | 身分辨識系統及方法 |
JP4997305B2 (ja) * | 2010-03-12 | 2012-08-08 | 株式会社日立製作所 | 指静脈認証装置 |
JP5023193B2 (ja) * | 2010-06-28 | 2012-09-12 | 株式会社東芝 | 情報処理装置 |
JP5598687B2 (ja) | 2010-09-28 | 2014-10-01 | 日本電気株式会社 | 生体認証装置、及び生体認証方法 |
WO2012063761A1 (ja) * | 2010-11-08 | 2012-05-18 | 日本電気株式会社 | 生体認証装置、及び生体認証方法 |
JP6024141B2 (ja) * | 2012-03-23 | 2016-11-09 | 富士通株式会社 | 生体情報処理装置、生体情報処理方法、および生体情報処理プログラム |
US9491171B2 (en) * | 2014-04-16 | 2016-11-08 | iAccess Technologies Inc. | System and method for vascular mapping authentication |
KR101616266B1 (ko) | 2015-01-13 | 2016-04-29 | 주식회사 뱅크볼 | 지정맥 인식을 이용한 전자 결제 시스템 및 그 방법 |
US9558392B2 (en) * | 2015-02-12 | 2017-01-31 | Korecen Co., Ltd. | Finger vein authentication system |
KR101667388B1 (ko) | 2015-08-26 | 2016-10-19 | 주식회사 뱅크볼 | 지정맥과 지문을 동시에 스캐닝하여 사용자 인증을 처리하는 다중 안전 잠금 기능을 갖는 금융 거래 중계 시스템 및 그의 처리 방법 |
JP2018205785A (ja) * | 2015-10-29 | 2018-12-27 | バイオニクス株式会社 | 個人認証装置 |
KR101717754B1 (ko) | 2016-03-08 | 2017-03-20 | 주식회사 올아이티탑 | 지정맥 인증을 이용한 다중 안전 잠금 기능을 구비하는 금융 거래 중계 시스템 |
FR3049090B1 (fr) * | 2016-03-21 | 2021-06-25 | Sebastien Jean Serge Dupont | Dispositif d'authentification biometrique adaptatif par echographie, photographies en lumiere visible de contraste et infrarouge, sans divulgation, a travers un reseau informatique decentralise |
JP6769626B2 (ja) * | 2016-04-15 | 2020-10-14 | オール イット トップ カンパニー リミテッドAll It Top Co., Ltd. | 指紋と指静脈を同時に認証する多面立体撮影装置 |
KR101721896B1 (ko) | 2016-04-15 | 2017-04-04 | 주식회사 올아이티탑 | 지문 및 지정맥 인식을 이용한 전자 결제 시스템 및 그 방법 |
CN107918065B (zh) * | 2016-10-10 | 2020-01-31 | 京元电子股份有限公司 | 指纹辨识电子组件测试装置及其测试设备 |
KR101792013B1 (ko) | 2016-11-24 | 2017-11-01 | 주식회사 올아이티탑 | 지문1과 지문2의 알고리즘을 동시에 연동시키는 입출력 통합모듈 |
KR101792014B1 (ko) | 2016-11-24 | 2017-11-21 | 주식회사 올아이티탑 | 지정맥1과 지정맥2의 알고리즘을 동시에 연동시키는 입출력 통합모듈 |
KR20180087932A (ko) | 2017-01-25 | 2018-08-03 | 주식회사 올아이티탑 | 비접촉식 지문 및 지정맥 인식을 이용한 전자 결제 시스템 및 그 방법 |
KR20180087931A (ko) | 2017-01-25 | 2018-08-03 | 주식회사 올아이티탑 | 소형 이미지센서에 의한 지문 및 지정맥 인식을 이용한 전자 결제 시스템 및 그 방법 |
JP6433525B2 (ja) * | 2017-03-06 | 2018-12-05 | 政信 近藤 | 個人認証装置 |
JP6433524B2 (ja) * | 2017-03-06 | 2018-12-05 | 政信 近藤 | 個人認証装置 |
KR101854392B1 (ko) | 2017-08-01 | 2018-06-21 | 주식회사 올아이티탑 | 지문 및 지정맥 인식을 분리한 마우스에 의한 전자 결제 시스템 및 그 방법 |
SG11202000573VA (en) * | 2017-08-01 | 2020-02-27 | Nanjing Easthouse Information Technology Co Ltd | Finger vein image acquisition device |
JP7114933B2 (ja) * | 2018-03-01 | 2022-08-09 | 株式会社デンソー | ウェアラブルキーデバイス、及び電子キーシステム |
US20190362128A1 (en) * | 2018-05-23 | 2019-11-28 | Wen-Kuei Liu | Knuckle-print identification system |
JP7080768B2 (ja) * | 2018-08-17 | 2022-06-06 | 株式会社東芝 | Icカード、およびicカードの制御方法 |
CN111767758A (zh) | 2019-04-01 | 2020-10-13 | 恩智浦美国有限公司 | 手指静脉识别系统 |
US20220165055A1 (en) * | 2019-04-12 | 2022-05-26 | Nec Corporation | Information processing apparatus, information processing method, and storage medium |
CN113925456B (zh) * | 2020-07-14 | 2023-01-24 | 先阳科技有限公司 | 一种定位方法、装置、电子设备及存储介质 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1527247A (zh) * | 2003-03-04 | 2004-09-08 | ������������ʽ���� | 个人验证装置 |
WO2006048311A2 (de) * | 2004-11-05 | 2006-05-11 | Tbs Holding Ag | Verfahren und vorrichtung für das erfassen von biometrischen daten |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3576538A (en) * | 1969-04-14 | 1971-04-27 | Identimation Corp | Finger dimension comparison identification system |
JPH03100993A (ja) | 1989-09-13 | 1991-04-25 | Fujitsu Ltd | 半導体メモリ装置 |
JPH10143663A (ja) | 1996-11-13 | 1998-05-29 | Hamamatsu Photonics Kk | 指紋情報処理装置 |
JP3558025B2 (ja) | 2000-09-06 | 2004-08-25 | 株式会社日立製作所 | 個人認証装置及び方法 |
JP3396680B2 (ja) * | 2001-02-26 | 2003-04-14 | バイオニクス株式会社 | 生体認証装置 |
JP2004078791A (ja) | 2002-08-22 | 2004-03-11 | Hitachi Ltd | 個人認証装置および該装置を用いた行政システム |
WO2005017828A1 (ja) * | 2003-08-13 | 2005-02-24 | Hitachi, Ltd. | 個人認証装置 |
JP3100993U (ja) * | 2003-10-14 | 2004-06-03 | 日立ソフトウエアエンジニアリング株式会社 | 生体識別装置 |
JP2006099493A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Hitachi Omron Terminal Solutions Corp | 撮像装置又は個人認証装置 |
WO2006038276A1 (ja) | 2004-10-04 | 2006-04-13 | Hitachi, Ltd. | 個人識別装置 |
DE102004053900A1 (de) * | 2004-11-05 | 2006-05-11 | Tbs Holding Ag | Verfahren und Vorrichtung für das Erfassen von biometrischen Daten |
JP2006227826A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Sony Corp | 情報生成装置、情報生成方法及びプログラム |
JP4603915B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2010-12-22 | 株式会社日立製作所 | 預金預払機及びその処理方法 |
JP2006285487A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Canon Inc | 生体情報検出装置及び生体認証装置 |
JP4692174B2 (ja) * | 2005-09-14 | 2011-06-01 | 株式会社日立製作所 | 個人認証装置及びドア開閉システム |
-
2007
- 2007-10-29 JP JP2007279780A patent/JP5151396B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-07-18 TW TW097127317A patent/TWI381319B/zh not_active IP Right Cessation
- 2008-08-04 US US12/185,280 patent/US8855376B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-08-05 SG SG200805792-9A patent/SG152119A1/en unknown
- 2008-08-06 EP EP08252642.7A patent/EP2056236B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-08-11 KR KR1020080078547A patent/KR101050301B1/ko active IP Right Grant
- 2008-08-11 CN CNA2008101313718A patent/CN101425130A/zh active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1527247A (zh) * | 2003-03-04 | 2004-09-08 | ������������ʽ���� | 个人验证装置 |
WO2006048311A2 (de) * | 2004-11-05 | 2006-05-11 | Tbs Holding Ag | Verfahren und vorrichtung für das erfassen von biometrischen daten |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108764055A (zh) * | 2010-05-19 | 2018-11-06 | 日本电气株式会社 | 生物体拍摄装置、及生物体拍摄方法 |
CN108764055B (zh) * | 2010-05-19 | 2023-06-02 | 日本电气株式会社 | 生物体拍摄装置、及生物体拍摄方法 |
CN104246824A (zh) * | 2012-03-30 | 2014-12-24 | 富士通株式会社 | 生物体认证装置、生物体认证方法以及生物体认证用计算机程序 |
CN104246824B (zh) * | 2012-03-30 | 2017-05-10 | 富士通株式会社 | 生物体认证装置、生物体认证方法 |
CN103870733A (zh) * | 2014-02-27 | 2014-06-18 | 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 | 基于手指静脉识别的人员身份监测系统和终端 |
CN106210461A (zh) * | 2015-05-29 | 2016-12-07 | 精工爱普生株式会社 | 摄像装置、摄像装置的控制方法 |
CN108154117A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-12 | 深圳脉迪科技有限公司 | 一种指静脉识别装置、把手及指静脉认证方法 |
WO2020215764A1 (zh) * | 2019-04-23 | 2020-10-29 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种指静脉识别装置、智能门锁及智能开锁方法 |
CN111723630A (zh) * | 2019-05-28 | 2020-09-29 | 电装智能科技(上海)有限公司 | 指静脉认证装置、指静脉认证系统及其认证方法 |
CN111723630B (zh) * | 2019-05-28 | 2023-11-14 | 电装智能科技(上海)有限公司 | 指静脉认证装置、指静脉认证系统及其认证方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20090110249A1 (en) | 2009-04-30 |
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EP2056236B1 (en) | 2013-12-11 |
EP2056236A3 (en) | 2012-03-21 |
US8855376B2 (en) | 2014-10-07 |
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