CN102982309A - 生物体认证机构 - Google Patents

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Abstract

一种生物体认证机构，具备：开口部，载置认证对象者的手指；载置状态检测部，在上述开口部的周围配置多个传感器，检测对置于上述开口部而载置的上述认证对象者的手指的载置状态；判断部，判断由上述载置状态检测部检测到的上述认证对象者的手指的载置状态与正确的载置状态的偏差是否为预先设定的容许范围内；以及输出部，在由上述判断部判断为上述认证对象者的手指的载置状态与上述正确的载置状态的偏差不是容许范围内的情况下，输出上述认证对象者的手指的载置状态的修正指示。

Description

生物体认证机构
本申请是发明名称为“生物体认证机构”、申请日为2011年6月3日、中国国家申请号为201110148955.8的申请的分案申请。 
技术领域
本发明涉及对从拍摄的认证对象者的手指图像取得的指静脉图案与预先登录的登录者的指静脉图案进行对照，从而进行认证对象者是否是登录者的认证的生物体认证机构。 
背景技术
以往，使用生物体信息来认证使用者的生物体认证机构被在各种设备及系统中使用。例如，在设置在金融机构的营业点中的现金自动存取机中，为了认证进行交易的使用者是否是户头名义人而使用生物体认证机构。此外，在对进出安全房间等的特定的场所的人物进行管理的进出管理系统中，为了认证使用者是否是被许可进出的人物而使用生物体认证机构。在用于使用者的认证的生物体信息中，有指静脉、指纹、掌纹、虹彩等。 
生物体认证将预先登录的登录者的生物体信息与从使用者取得的生物体信息对照，如果其类似度超过预先设定的阈值，则将使用者认证为是登录者本人。在生物体认证中，从对使用者的特定部位（特定部位由在认证中使用的生物体信息决定）进行摄像的图像取得该使用者的生物体信息。此外，登录者将从对预先对特定部位进行摄像的图像取得的生物体信息作为主数据登录。 
从摄像图像取得的生物体信息随着摄像部相对于特定部位的角度的变化而变化。另一方面，使相对于特定部位的角度在登录时和认证时完全一致在现实中是不可能的。所以，为了确保使用者的认证精度而提出了在专利文献1等中示出的技术。该专利文献1中提案有如下的技术：使用利用者的手指关节的纹理的特征量，来对照从摄像图像取得的利用者的指静脉 图案和登录者的指静脉图案。具体而言，使用者使用手指关节的纹理来检测相对于在指静脉图案的登录时载置在载置台上的手指的位置，在此次的认证时载置在载置台上的手指的位置是否向前后或左右偏移。登录者不仅登录了指静脉图案，还登录了手指的关节的纹理的图案。并且，在将从摄像图像得到的使用者的指静脉图案与登录者的指静脉图案进行对照时，将其中一方根据检测到的登录时与认证时的手指的位置偏差量进行修正。 
专利文献1：日本特开2008－134862号公报 
但是，在专利文献1中，相对于在指静脉图案的登录时载置在载置台上的手指的位置，在此次的认证时载置在载置台上的手指的位置向前后或左右偏移的情况下能够确保认证精度，但在发生了手指的倾斜或旋转的情况下不能确保认证精度。 
发明内容
本发明的目的是提供一种生物体认证机构，检测载置台上的认证对象者的手指的载置状态，使用这里检测到的手指的载置状态进行基于指静脉图案的本人认证，从而充分抑制认证精度的下降。 
本发明的生物体认证机构为了解决上述问题并达到其目的，具备以下的结构。 
一种生物体认证机构，其特征在于，具备：开口部，载置认证对象者的手指；载置状态检测部，在上述开口部的周围配置多个传感器，检测对置于上述开口部而载置的上述认证对象者的手指的载置状态；判断部，判断由上述载置状态检测部检测到的上述认证对象者的手指的载置状态与正确的载置状态的偏差是否为预先设定的容许范围内；以及输出部，在由上述判断部判断为上述认证对象者的手指的载置状态与上述正确的载置状态的偏差不是容许范围内的情况下，输出上述认证对象者的手指的载置状态的修正指示。 
根据本发明，能够充分抑制基于指静脉图案的本人认证精度的下降。 
附图说明
图1是表示生物体认证机构的主要部的结构的框图。 
图2是生物体认证机构的俯视图。 
图3是生物体认证机构的侧剖视图。 
图4是生物体认证机构的正视图。 
图5是表示生物体认证机构中的手指的载置状态的例子的图。 
图6是表示由各压力检测板检测的压力分布的图。 
图7是表示生物体认证机构中的手指的载置状态的例子的图。 
图8是表示由各压力检测板检测的压力分布的图。 
图9是表示生物体认证机构中的手指的载置状态的例子的图。 
图10是表示由各压力检测板检测的压力分布的图。 
图11是表示生物体认证机构中的手指的载置状态的例子的图。 
图12是表示由各压力检测板检测的压力分布的图。 
图13是表示生物体认证机构中的手指的载置状态的例子的图。 
图14是表示由各压力检测板检测的压力分布的图。 
图15是表示生物体认证机构中的手指的载置状态的例子的图。 
图16是表示由各压力检测板检测的压力分布的图。 
图17是表示生物体认证机构中的手指的载置状态的例子的图。 
图18是表示由各压力检测板检测的压力分布的图。 
图19是表示生物体认证机构中的手指的载置状态的例子的图。 
图20是表示由各压力检测板检测的压力分布的图。 
图21是表示生物体认证机构中的手指的载置状态的例子的图。 
图22是表示由各压力检测板检测的压力分布的图。 
图23是表示生物体认证机构的动作的流程图。 
图24是表示错误处理时的画面例的图。 
具体实施方式
以下，对作为本发明的实施方式的生物体认证机构进行说明。 
图1是表示该生物体认证机构的主要部的结构的框图。图2是该生物体认证机构的俯视图。图3是图2所示的A－A方向的侧剖视图。图4是图2所示的B－B方向的向视图（正视图）。 
该生物体认证机构1具备控制部2、载置状态检测部3、认证部4、摄 像部5、和输入输出部6。该生物体认证机构1使用认证对象者（以下称作使用者）的指静脉图案认证该使用者是否是登录者本人。该生物体认证机构1可以在例如设置在金融机构的营业点中的现金自动存取机（ATM）、或管理进出安全房间的使用者的进出管理系统等中采用。 
控制部2控制该生物体认证机构1主体各部的动作。 
载置状态检测部3检测载置在载置台上的使用者的手指的载置状态。在该载置状态检测部3上，连接着右侧压力检测板31、左侧压力检测板32、前侧压力检测板33、后侧压力检测板34、以及前端压力检测板35。右侧压力检测板31、左侧压力检测板32、前侧压力检测板33、后侧压力检测板34、以及前端压力检测板35分别是将多个压电传感器配置为矩阵状的结构。右侧压力检测板31、左侧压力检测板32、前侧压力检测板33、后侧压力检测板34、以及前端压力检测板35将各个压电传感器的输出输入到载置状态检测部3。 
右侧压力检测板31、左侧压力检测板32、前侧压力检测板33、及后侧压力检测板34以包围设在载置台上的开口部的方式配置。前端压力检测板35大致垂直地立设，以使载置在载置台上的手指的前端抵接。载置状态检测部3通过由右侧压力检测板31、左侧压力检测板32、前侧压力检测板33、后侧压力检测板34、及前端压力检测板35的每一个检测使用者的手指抵接按压的区域（图案），来检测载置台上的使用者的手指的载置状态。 
摄像部5具有对载置在载置台上的使用者的手指的静脉进行摄像的红外线摄像机。在由右侧压力检测板31、左侧压力检测板32、前侧压力检测板33、及后侧压力检测板34包围的载置台的开口部的下方配置有棱镜（未图示）。摄像部5利用该棱镜对对置于开口部的使用者的手指的指腹进行摄像。 
输入输出部6控制与上位装置之间的输入输出。在输入输出部6中例如从上位装置输入登录者的指静脉图案。此外，对于上位装置，将使用者的认证结果通知给上位装置。 
认证部4将使用者的指静脉图案与登录者的指静脉图案进行对照，认证使用者是否是登录者。使用者的指静脉图案从由摄像部5摄像的使用者的手指的指腹图案取得。此外，登录者的指静脉图案在输入输出部6中从 上位装置取得。例如，在上位装置是ATM的情况下，读取记录在插入到上位装置即ATM中的现金卡中的登录者的指静脉图案，将其输入到输入输出部6中。 
接着，具体说明载置状态检测部3检测载置在载置台上的使用者的手指的载置状态的方法。 
图5的载置台上的使用者的手指的载置状态是正确的。具体而言，是用大致笔直地伸展的手指的指尖按压前端压力检测板35的状态。此外，用手指的指腹按压右侧压力检测板31、左侧压力检测板32、前侧压力检测板33、及后侧压力检测板34。使用者的手指位于右侧压力检测板31与左侧压力检测板32的大致中央，并且与右侧压力检测板31及左侧压力检测板32大致平行地延伸。图6表示由右侧压力检测板31、左侧压力检测板32、前侧压力检测板33、后侧压力检测板34、及前端压力检测板35检测到的压力分布。在图6中，由阴影表示的部分是检测到使用者的手指的按压力的区域。 
此外，如图7所示，当载置在载置台上的使用者的手指向右方偏移时，由右侧压力检测板31、左侧压力检测板32、前侧压力检测板33、后侧压力检测板34、及前端压力检测板35检测到的压力分布成为图8所示的状态。进而，如图9所示，当使用者的手指从图5所示的正确位置向左方偏移时，由右侧压力检测板31、左侧压力检测板32、前侧压力检测板33、后侧压力检测板34、及前端压力检测板35检测到的压力分布成为图10所示的状态。 
此外，如图11所示，如果载置在载置台上的使用者的手指向右倾斜，则由右侧压力检测板31、左侧压力检测板32、前侧压力检测板33、后侧压力检测板34、及前端压力检测板35检测到的压力分布成为图12所示的状态。此外，如图13所示，如果载置在载置台上的使用者的手指向左倾斜，则由右侧压力检测板31、左侧压力检测板32、前侧压力检测板33、后侧压力检测板34、及前端压力检测板35检测到的压力分布成为图14所示的状态。 
此外，如图15所示，如果载置在载置台上的使用者的手指向右旋转，则由右侧压力检测板31、左侧压力检测板32、前侧压力检测板33、后侧压力检测板34、及前端压力检测板35检测到的压力分布成为图16所示的状 态。此外，如图17所示，如果载置在载置台上的使用者的手指向左旋转，则由右侧压力检测板31、左侧压力检测板32、前侧压力检测板33、后侧压力检测板34、及前端压力检测板35检测到的压力分布成为图18所示的状态。 
此外，如图19所示，如果载置在载置台上的使用者的手指向后侧偏移，则由右侧压力检测板31、左侧压力检测板32、前侧压力检测板33、后侧压力检测板34、及前端压力检测板35检测到的压力分布成为图20所示的状态。 
此外，如图21所示，如果载置在载置台上的使用者的手指弯曲为“︵”形，则由右侧压力检测板31、左侧压力检测板32、前侧压力检测板33、后侧压力检测板34、及前端压力检测板35检测到的压力分布成为图22所示的状态。 
由上述图5～图14可知，根据由右侧压力检测板31及左侧压力检测板32检测到的压力分布，能够推测载置在载置台上的使用者的手指的左右的偏移量及左右的倾斜量。具体而言，根据由右侧压力检测板31检测到的压力分布的幅度和由左侧压力检测板32检测到的压力分布的幅度的差，能够推测载置在载置台上的使用者的手指的左右的偏移量。此外，根据由右侧压力检测板31检测到的压力分布或由左侧压力检测板32检测到的压力分布的外侧的倾斜，能够推测载置在载置台上的使用者的手指的左右的倾斜量。 
另外，根据由前端压力检测板35检测的压力分布的中心位置，也能够推测载置在载置台上的使用者的手指的左右的偏移量。 
此外，由上述图15～图18可知，根据由前端压力检测板35检测的压力分布的旋转量（大致椭圆的旋转量），能够推测载置在载置台上的使用者的手指的左右的旋转量。 
此外，由上述图19及图20可知，根据前侧压力检测板33检测的压力分布的前端位置，能够推测载置在载置台上的使用者的手指的向后侧方向的偏移量。 
进而，由上述图21及图22可知，在由右侧压力检测板31及左侧压力检测板32检测的压力分布中，如果在前后方向上存在没有检测到压力的区 域，则可以判断为载置在载置台上的使用者的手指弯曲为“︵”形。 
接着，对有关该生物体认证机构1的认证处理的动作进行说明。图23是表示该认证处理的流程图。 
如果使用者将手指载置在载置台上，则生物体认证机构1检测该手指的载置状态（s1）。在s 1中，载置状态检测部3通过由右侧压力检测板31、左侧压力检测板32、前侧压力检测板33、后侧压力检测板34、及前端压力检测板35检测到的压力分布检测使用者的手指的载置状态（左右的偏移量、左右的倾斜量、左右的旋转量、前后的偏移量、是否弯曲为“︵”形等）。 
生物体认证机构1在控制部2中判断在s1中检测到的使用者的手指的载置状态是否是可认证范围（s2）。在s2中，判断载置台上的使用者的手指的载置状态与正确的载置状态的偏差是否是预先设定的容许范围内。即，如果载置台上的使用者的手指的载置状态相对于正确的载置状态较大地偏差，或如图21所示那样弯曲为“︵”形，则控制部2判断为不是可认证范围。 
此外，也可以做成检测后侧压力检测板34上的按压力的强度，当该按压力比预先设定的值大时判断为不是可认证范围的结构。即，也可以检测将手指的根侧强力地推压在后侧压力检测板34上而指尖的血流停止那样的状态，来判断为不是可认证范围。 
生物体认证机构1如果在s2中判断为不是可认证范围，则进行指示载置状态的修正的输出（s3），回到s1。在s3中，将载置状态的修正指示输入到连接在输入输出部6上的上位装置中。上位装置将对应于该修正指示的修正向导画面显示在显示器上。例如，当手指的倾斜较大时，显示图24所示的修正向导画面。通过该显示，使用者能够简单地判断应怎样移动载置在载置台上的手指。 
生物体认证机构1如果在s2中判断为是可认证范围，则用摄像部5对载置在载置台上的使用者的手指的指腹进行摄像，用认证部4处理使用者的手指的指腹图像，从而取得该使用者的指静脉图案（s4）。 
此外，生物体认证机构1从上位装置取得登录者的指静脉图案（登录者数据）（s5）。登录者数据被从上位装置输入到输入输出部6中。认证部4基于在s1中检测到的使用者的手指的载置状态修正登录者数据（s6）。登 录者数据从在使用者的手指的载置状态大致正确的状态下摄像的图像中取得。在s6中，基于在s1中检测到的使用者的手指的载置状态与正确的载置状态的偏差量，进行将作为登录者数据的指静脉图案向前后左右错移、或向左右倾斜、向左右旋转等的修正。 
生物体认证机构1将在s6中修正后的登录者数据与此次取得的使用者的指静脉图案进行对照，计算其类似度（s7）。如果在s7中计算出的类似度超过预先设定的阈值，则生物体认证机构1将该使用者认证为是登录者本人（s8、s9）。相反，如果在s7中计算出的类似度未超过预先设定的阈值，则生物体认证机构1将该使用者认证为不是登录者本人（s8、s10）。 
生物体认证机构1在输入输出部6中将认证结果向上位装置通知（s11）。 
这样，该生物体认证机构1基于使用者的手指的载置状态与正确的载置状态的偏差量，修正作为登录者数据的指静脉图案，将修正后的登录者数据与所取得的使用者的指静脉图案进行对照，认证该使用者是否是登录者本人。因而，能够充分抑制指静脉图案引起的本人认证精度的下降。 
此外，由于构成为在s2中如果载置台上的使用者的手指的载置状态相对于正确的载置状态较大地偏差，则指示载置状态的修正，所以防止无用的摄像，能够抑制使用者是否是登录者的认证所花费的处理时间的增加。 
另外，在上述实施例中，在s6中基于使用者的手指的载置状态与正确的载置状态的偏差量来修正作为登录者数据的指静脉图案，但也可以修正此次取得的使用者的指静脉图案。 
此外，在上述例子中，以使用压力传感器的情况为例，但也可以构成为使用静电电容传感器等其他类型的传感器检测载置台上的使用者的手指的载置状态。 
此外，该生物体认证机构1也可以用于登录者数据的登录。在此情况下，只要将在s4中取得的生物体信息作为登录数据登录就可以（上述s5以后的处理是不需要的）。 
标号说明 
1生物体认证机构 
2控制部 
3载置状态检测部 
5摄像部 
6输入输出部 
31右侧压力检测板 
32左侧压力检测板 
33前侧压力检测板 
34后侧压力检测板 
35前端压力检测板。 

Claims (5)

1.一种生物体认证机构，其特征在于，具备：
开口部，载置认证对象者的手指；
载置状态检测部，在上述开口部的周围配置多个传感器，检测对置于上述开口部而载置的上述认证对象者的手指的载置状态；
判断部，判断由上述载置状态检测部检测到的上述认证对象者的手指的载置状态与正确的载置状态的偏差是否为预先设定的容许范围内；以及
输出部，在由上述判断部判断为上述认证对象者的手指的载置状态与上述正确的载置状态的偏差不是容许范围内的情况下，输出上述认证对象者的手指的载置状态的修正指示。
2.如权利要求1所述的生物体认证机构，其特征在于，
将上述认证对象者的手指的前端作为前方，将手指的根部作为后方的情况下，
上述载置状态检测部具备：
前端压力检测部，检测上述认证对象者的手指的前端；
前侧压力检测部，检测手指的前侧；
右侧压力检测部，检测手指的右侧；
左侧压力检测部，检测手指的左侧；以及
后侧压力检测部，检测手指的后侧。
3.如权利要求2所述的生物体认证机构，其特征在于，
上述载置状态检测部检测上述认证对象者的手指的左右的偏移量、左右的倾斜量、左右的旋转量、前后的偏移量、手指的弯曲。
4.如权利要求1～3中任一项所述的生物体认证机构，其特征在于，具备：
摄像部，通过上述开口部对对置于上述开口部而载置的认证对象者的手指进行摄像；以及
认证部，将预先登录的登录者的指静脉图案与从上述摄像部摄像的认证对象者的手指图像取得的指静脉图案进行对照，从而进行上述认证对象者是否为上述登录者的认证。
5.如权利要求4所述的生物体认证机构，其特征在于，
上述认证部，
基于由上述载置状态检测部检测到的认证对象者的手指的载置状态，对上述取得的指静脉图案或上述登录者的指静脉图案进行修正，
将修正后的上述取得的指静脉图案与上述登录者的指静脉图案进行对照，或者将上述取得的指静脉图案与修正后的上述登录者的指静脉图案进行对照，
通过类似度来进行上述认证对象者是否为上述登录者的认证。
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