CN103348377A - 活体信息取得装置和活体信息取得方法 - Google Patents

Abstract

即使在活体信息的特征量会因各种因素而变动的情况下，也能够适当地取得活体信息。活体信息取得装置（1）取得用于核对的活体信息。活体信息取得装置（1）具有血液流量增加作用部（2a）、活体信息取得部（2b）、特征量评价部（2c）和再次取得判定部（2d）。血液流量增加作用部（2a）增加对象人的血液流量。活体信息取得部（2b）从对象人取得活体信息。特征量评价部（2c）对取得的活体信息的特征量进行评价。再次取得判定部（2d）在评价出的特征量达不到预定阈值的情况下，判定是否使血液流量增加作用部（2a）工作，是否进行由活体信息取得部（2b）实现的活体信息的再次取得。

Description

活体信息取得装置和活体信息取得方法

技术领域

本发明涉及取得活体信息的活体信息取得装置和活体信息取得方法。

背景技术

人体中存在能够识别个人的活体信息，其中的某些活体信息可以作为用于确定个人、进行认证的信息来利用。例如，在能够用于认证的活体信息中，已知有指纹、眼睛的视网膜和虹膜、面部、血管、DNA（Deoxyribo Nucleic Acid：脱氧核糖核酸）等。

近年来，伴随活体认证技术的发展，提供了各种对这样的作为人体一部分的活体的特征进行识别来进行个人认证的装置。在活体认证中，通过比较登记时获取的活体信息（登记模板）与认证时取得的活体信息来进行认证。

为了提高基于该活体信息的认证的精度，希望在每次认证时取得一定精度的活体信息。但是，作为认证对象的用户在认证时不一定采取适当的姿势。因此，提出了一种活体信息核对装置，能够在对活体信息的特征量进行评价而特征量不足的情况下，提示再次输入，进行优质的活体信息的取得（例如，参照专利文献1）。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-172022号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，所取得的活体信息中包含的特征量的大小存在个体差异，通过提示再次输入并不一定立刻改善特征量。此外，关于活体信息的再次取得，在用户达到一定的熟练程度时，特征量的改善不再体现出来，在该情况之前，如果反复提示再次输入，则会否定识别用户的正确位置。

尤其是在活体信息的特征量由于用户所处的环境和用户的身体状况等各种因素而发生变动的情况下，上述的问题变得明显。

本发明是鉴于这些方面而完成的，其目的在于，提供一种活体信息取得装置和活体信息取得方法，即使在活体信息的特征量会因各种因素而变动的情况下，也能够适当地取得活体信息。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题，活体信息取得装置具有血液流量增加作用部、活体信息取得部、特征量评价部和再次取得判定部。血液流量增加作用部增加对象人的血液流量。活体信息取得部从对象人取得特征量会随着血液流量的增加而增加的活体信息。特征量评价部对活体信息取得部取得的活体信息的特征量进行评价。再次取得判定部在特征量评价部评价出的特征量达不到预定阈值的情况下，判定是否使血液流量增加作用部工作，是否进行由判定活体信息取得部实现的活体信息的再次取得。

此外，为了解决上述问题，活体信息取得方法从对象人取得特征量会随着血液流量的增加而增加的活体信息，对取得的活体信息的特征量进行评价，在评价出的特征量达不到预定阈值的情况下，增加活体信息取得部位的血液流量，进行活体信息的再次取得。

发明效果

根据上述活体信息取得装置和活体信息取得方法，即使在活体信息的特征量会因各种因素而变动的情况下，也能够适当地取得活体信息。

通过示出作为本发明的例子的优选实施方式的附图以及以下相关说明，使本发明的上述以及其它的目的、特征和优点更加清楚。

附图说明

图1是示出第1实施方式的活体信息取得装置的结构的图。

图2是示出第2实施方式的认证系统的结构的图。

图3是示出第2实施方式的登记装置的结构的图。

图4是示出第2实施方式的登记装置的硬件结构例的图。

图5是示出第2实施方式的传感器单元的概要的图。

图6是示出第2实施方式的传感器单元的结构的图。

图7是示出第2实施方式的手掌表面温度分布的观测例的图。

图8是示出第2实施方式的活体信息取得处理的流程图。

图9是示出第2实施方式的特征量评价处理的流程图。

图10是示出第2实施方式的血液流量增加处理的流程图。

图11是示出第2实施方式的特征量不同的静脉图像的一例的图。

图12是示出第2实施方式的从静脉图像中提取出的特征数据的一例的图。

图13是示出第2实施方式的特征量评价结果的一例的图。

图14是示出第2实施方式的登记模板的一例的图。

图15是示出第2实施方式的自动存取款装置的概要的图。

图16是示出第3实施方式的认证系统的结构的图。

图17是示出第4实施方式的传感器单元的概要的图。

图18是示出第5实施方式的登记模板的一例的图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行说明。

［第1实施方式］

首先，使用图1，对第1实施方式的活体信息取得装置进行说明。图1是示出第1实施方式的活体信息取得装置的结构的图。

活体信息取得装置1是从活体取得特征量（特征信息量）因血液流的变化而变化的活体信息的装置。这样的活体信息包括：身体表面的静脉图案、手掌的静脉图案、手指的静脉图案等。此外，这样的活体信息还包括身体表面的温度、出汗量等。

活体信息取得装置1有的被设置为独立于使用活体信息进行本人认证的认证装置以及对认证装置作为核对对象的活体信息（模板）进行登记的登记装置，有的被设置为作为这些认证装置和登记装置的一部分。

活体信息取得装置1具有血液流量增加作用部2a、活体信息取得部2b、特征量评价部2c和再次取得判定部2d。血液流量增加作用部2a增加对象人的血液流量。例如，在活体信息是手掌的静脉图案的情况下，温暖对象人的手掌来增加血液流量。活体信息取得部2b从对象人取得特征量会随着血液流量的增加而增加的活体信息。特征量评价部2c对活体信息取得部2b取得的活体信息的特征量进行评价。再次取得判定部2d在特征量评价部2c评价出的特征量小于预定阈值的情况下，判定是否使血液流量增加作用部2a工作，再次由活体信息取得部2b取得活体信息。

特征量是指活体信息中，从同一个人提取出的活体信息中的对于同一性判定（核对）有意义的信息（特征信息）的信息量。例如，在特征信息是手掌的静脉图案的情况下，特征信息包括：静脉图案中包含的特征点（静脉的端点和分支点）；用直线连接特征点与附近特征点而相交的静脉数量；以特征点为中心的小图像等。

这些特征信息的量因每个人而不同，存在特征信息多的人和特征信息少的人。特征信息多的人具有稳定的高认证精度，另一方面，特征信息少的人具有认证精度不稳定的倾向。此外，即使是同一个人，特征量也会因环境而发生变动。血液流量增加作用部2a通过增加对象人的血液流量来增加特征信息。

例如，在冷天，从血管收缩而血液流量下降的利用者（对象人）取得的静脉图案中包含的特征量较少。在此，血液流量增加作用部2a通过暖风加热器等温暖利用者的手掌，来增加对象人的血液流量，增加静脉图案中包含的特征量。通过活体信息取得部2b，从对象人取得特征量会随着血液流量的增加而增加的活体信息。

这样，活体信息取得装置1即使在活体信息的特征量会因各种因素而变动的情况下，也能够在特征量较少时增加血液流量，取得特征量增加的活体信息。此外，这样的活体信息取得装置1减少了在核对失败时强制利用者反复取得活体信息的情况，对于利用者而言，有利于抑制便利性的下降。并且，能够期待使用这样取得的活体信息进行的认证具有稳定的高认证精度。

接下来，使用第2实施方式更具体地进行说明。

［第2实施方式］

图2是示出第2实施方式的认证系统的结构的图。作为第2实施方式，例示了认证系统5使用手掌的静脉来进行认证的系统，但是并非限定于此，也能够适用于通过特征量因血液流量的变化而变化的活体的其它的特征检测部位来进行认证的系统。

认证系统5是一个通过识别活体的特征来确定个人、进行认证的系统的一例，例如，在银行系统等进行顾客的认证。认证系统5构成为包含登记装置20、多个自动存取款装置30、认证服务器6和网络9。

认证服务器6将用于识别个人的识别信息与活体认证前预先登记的核对用信息（模板）相对应地进行存储。用于识别个人的识别信息是直接（例如，利用者编号）或者间接（例如，账户编号）赋予给利用者的唯一ID（Identification：标识）。预先登记的核对用信息是通过预定的特征提取算法从图像信息中提取特征部而得到的特征信息、对图像信息或特征信息进行编码而得到的编码信息等。

在位于金融机构的室内的ATM（Automated Teller Machine：自动柜员机）角7、ATM亭8，设置有1台或多台自动存取款装置30。自动存取款装置30是在进行金融交易之前对利用者进行认证时，进行活体认证的认证装置的一例。自动存取款装置30具有IC（Integrated Circuit：集成电路）卡读写器31和传感器单元50。传感器单元50具有摄像装置，拍摄利用者的手掌的静脉图像。自动存取款装置30根据核对用信息和传感器单元50取得的利用者的活体信息进行利用者的认证，其中，所述核对用信息是根据IC卡读写器31从利用者的IC卡（例如，IC芯片内置型现金卡）中读取的识别信息而确定的。传感器单元50是取得活体信息的活体信息取得装置，自动存取款装置30是具有活体信息取得装置的认证装置。

登记装置20是设置于银行的窗口等的、根据业务员的指示或操作来进行利用者的模板登记的装置。登记装置20构成为包含处理装置21、显示器22和传感器单元50、并根据需要构成为包含键盘23、鼠标24和IC卡读写器25等。传感器单元50内置有摄像装置，拍摄利用者的手掌，并将摄影图像输出到处理装置21。IC卡读写器25读出/写入利用者的IC卡26的信息。键盘23和鼠标24接受输入操作。

此处，对登记装置20中的模板登记（核对用信息的登记）进行说明。要进行模板登记的利用者通过键盘23、鼠标24、或者IC卡读写器25进行用于识别利用者的识别信息（例如，用户ID）的输入。登记装置20通过使用显示器22进行的显示来引导利用者进行模板登记，要求输入用于模板登记的活体信息。利用者通过将手罩住传感器单元50，来进行活体信息的输入。作为活体信息输入了手掌的静脉图像的登记装置20根据输入信息生成核对用信息，并将其记录到处理装置21的存储部、认证服务器6的存储部或者利用者的IC卡26的存储部中的至少任意一个。自动存取款装置30在进行活体认证时，从认证服务器6的存储部或者IC卡26的存储部中查询模板，来进行所输入的活体信息的核对。

接下来，使用图3，说明实现用于第2实施方式的登记装置20进行模板登记的处理的结构。图3是示出第2实施方式的登记装置的结构的图。登记装置20具有控制部200、存储部201、报知部202和通信部203。此外，登记装置20具有图像输入部204、血液流量增加作用部205、血液流量评价部206、特征量评价部207、再次取得判定部208和模板登记部209。

控制部200总体控制各处理部，进行利用者的认证。存储部201存储保持从传感器单元50取得的图像信息、各种数据库等。报知部202生成利用者将手掌罩住传感器单元50的动作要领引导、手掌温度、核对是否成功的报知等必要的显示消息，在显示器22中显示。此外，报知部202生成必要的声音消息，从未图示的扬声器输出声音。通信部203进行与传感器单元50之间的通信、与IC卡读写器25内置的IC芯片之间的通信、以及与连接于网络9的计算机之间的通信。

图像输入部204从传感器单元50输入活体的摄影图像。更具体而言，在输入了摄影图像时，图像输入部204将背景从摄影图像中去除而提取出被摄体。图像输入部204判定提取出的被摄体是否是手掌，在判定为被摄体不是手掌的情况下，再次从传感器单元50输入活体的摄影图像。在判定为被摄体是手掌的情况下，图像输入部204从摄影图像中分离出手掌（也可以包含手指和手腕），并将分离出的手掌的位置（前后左右的位置校正）、大小（上下方向的高度校正），方向（转动校正）校正到正确位置。

血液流量增加作用部205增加活体信息取得部位（利用者的手掌）的血液流量。例如，血液流量增加作用部205具有加热部，通过加热部温暖手掌来改善血液流动、增加血液流量。此外，血液流量增加作用部205具有姿势变更部，通过利用姿势变更部变更手掌的姿势来改善血液流动、增加血液流量。此外，血液流量增加作用部205具有施振部，通过利用施振部给与手掌刺激来改善手掌的血液流动，增加血液流量。血液流量增加作用部205通过加热部、姿势变更部和施振部中的任意一个或者两个以上的组合来增加手掌的血液流量。此外，血液流量增加作用部205只要与增加血液流量之间存在因果关系、能够触动利用者的感觉即可，不限于上述这样的躯体感觉，也可以触动视觉、听觉等其它的感觉。例如，血液流量增加作用部205使显示器22显示预定的图像来刺激视觉，从扬声器输出预定的声音来刺激听觉，使得血液流量增加。通常，血液流量增加作用具有血管扩张作用，因而血液流量增加作用部205可以刺激具有血管扩张作用的副交感神经系统。

血液流量评价部206对活体信息取得部位（利用者的手掌）的血液流量进行评价。例如，血液流量评价部206具有温度测量部，通过温度测量部来根据手掌温度对血液流量进行评价。例如，血液流量评价部206在检测到体温上升时，对活体信息取得部位的血液流量的增加进行评价。

特征量评价部207根据摄影图像对活体信息中包含的特征量进行评价。具体而言，特征量评价部207对手掌图像中的静脉图案或者静脉图案中包含的特征信息的量进行评价。例如，特征信息包括：静脉图案中包含的特征点（静脉的端点和分支点）；用直线连接特征点与附近特征点而相交的静脉数量；以特征点为中心的小图像等。特征信息的量是通过预定的评价算法将特征信息的数量和质量数值化而得到的值。特征信息的量越多则认证精度越稳定，特征信息的量越少则认证精度越不稳定。作为简单的示例，特征信息的量可以取特征点的数量、用直线连接特征点与附近特征点而相交的静脉数量的总和。此外，由特征量评价部207得出的特征量的评价可以是评价值（例如，100、200等数值），也可以是根据预定的阈值对特征量的多少进行的评价（例如，“多”、“一般”、“少”等级别）。

再次取得判定部208根据判定特征量的评价，判定是否要再次取得活体信息。对于取得的活体信息，在特征量的评价为不足的情况下，再次取得判定部208判定为进行活体信息的再次取得、即再次输入摄影图像。

模板登记部209将提取出的图像信息加工为登记模板，并将登记模板记录（登记）到处理装置21的存储部、认证服务器6的存储部或者利用者的IC卡26的存储部中。

此外，登记装置20以增加作为模板登记对象的活体信息中包含的特征量为目的，增加活体信息取得部位的血液流量，与此相对，认证装置以增加作为核对对象的活体信息中包含的特征量为目的。因此，认证装置能够构成为具有核对部来替代模板登记部209。核对部将从图像输入部204输入的摄影图像中提取出的活体信息与预先登记的登记模板进行比较来进行核对。

接下来，使用图4，对第2实施方式的登记装置20的硬件结构例进行说明。图4是示出第2实施方式的登记装置的硬件结构例的图。

登记装置20具有处理装置21、显示器22、键盘23、鼠标24、传感器单元50和IC卡读写器25。

处理装置21通过CPU（Central Processing Unit：中央处理单元）101控制装置整体。CPU101经由总线107与RAM（Random Access Memory：随机存取存储器）102、HDD（Hard Disk Drive：硬盘驱动器）103、通信接口104、图形处理装置105和输入/输出接口106连接。

RAM102暂时存储使CPU101执行的OS（Operating System：操作系统）程序和应用程序的至少一部分。此外，RAM102存储CPU101的处理所需的各种数据。HDD103存储OS和应用程序。

图形处理装置105与显示器22连接。图形处理装置105根据来自CPU101的命令，使显示器22的画面显示图像。

输入/输出接口106与键盘23、鼠标24、传感器单元50和IC卡读写器25连接。此外，输入/输出接口106能够与可向可移动型记录介质110写入信息和可从可移动型记录介质110读出信息的可移动型记录介质接口连接。输入/输出接口106将从键盘23、鼠标24、传感器单元50、IC卡读写器25和可移动型记录介质接口传送来的信号经由总线107发送给CPU101。

通信接口104与网络9连接。通信接口104与其它的计算机（例如，认证服务器6）之间进行数据的收发。

通过以上这样的硬件结构，能够实现本实施方式的处理功能。此外，认证服务器6、自动存取款装置30也能够通过相同的硬件结构来实现。

此外，处理装置21可以构成为包含分别由FPGA（Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列）和DSP（Digital Signal Processer：数字信号处理器）等构成的模块，也可以构成为不具有CPU101。在该情况下，处理装置21分别具有非易失性存储器（例如，EEPROM（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory：电可擦除和可编程只读存储器）、闪速存储器、闪速存储器型存储卡等）来存储模块的固件。非易失性存储器能够经由可移动型记录介质110或者通信接口104写入固件。这样，处理装置21能够通过改写存储在非易失性存储器中的固件，来进行固件的更新。

接下来，使用图5，对第2实施方式的传感器单元50的概要进行说明。图5是示出第2实施方式的传感器单元的概要的图。传感器单元50形成为如下形状：作为基座的壳体支撑部59支撑上表面开放的箱型的壳体58。壳体58具有支撑利用者的手腕的手腕支撑部60、支撑手指的手指支撑部63和支撑拇指丘或小指丘的拇指丘/小指丘支撑部61、65。手腕支撑部60、手指支撑部63、拇指丘/小指丘支撑部61、65形成壳体58的开放的上部四个边，良好地支撑利用者的手掌。此外，手腕支撑部60通过大致U字状的形状将利用者的手腕支撑为合适的姿势。手指支撑部63呈具有两个隆起部的波浪状，将食指、中指、无名指定位于各自位置进行支撑。拇指丘/小指丘支撑部61、65是以曲面形成的凹形状，支撑着拇指丘或小指丘。传感器单元50通过这些支撑部，将手掌支撑到合适位置。

在箱型的壳体58的底面，具有传感部68和暖风吹出部67。传感部68具有拍摄活体的第1图像传感器（例如，CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体）传感器、CCD（Charge Coupled Device：电荷耦合元件）传感器等）、聚光透镜、照射被摄体的多个近红外线发光元件（LED：Light Emitting Diode：发光二极管）和拍摄活体的温度分布的第2图像传感器。近红外线发光元件朝被摄体方向（上方）发射近红外线。

暖风吹出部67具有加热器和风扇，朝上部开口喷出暖风。加热器例如能够使用镍铬合金线线圈等。此外，也可以在接触手的手腕支撑部60、手指支撑部63、拇指丘/小指丘支撑部61、65上，设置对手的接触部位进行加热的加热器。此外，也可以在形成凹室64的内壁面，设置对凹室内部进行加热的加热器。凹室内部的热气被凹室64抑制扩散，有效地温暖手掌。

接下来，使用图6、图7，对第2实施方式的传感器单元50所具有的功能进行说明。图6是示出第2实施方式的传感器单元的结构的图。图7是示出第2实施方式的手掌表面温度分布的观测例的图。

传感器单元50具有控制部51、近红外波长摄影部52、红外波长摄影部53、驱动部54、测距部55、存储部56和通信部57。

控制部51总体地控制各处理部。近红外波长摄影部（第1图像传感器）52从作为被摄体的活体取得图像信息。近红外波长摄影部52能够连续拍摄被摄体，例如，进行每秒15帧的摄影。此外，摄影速度可以通过设定来进行变更。此外，也可以是，使摄影时机不依赖于时间，而是基于测距部55的输出，根据与被摄体之间的距离来进行拍摄。此外，近红外波长摄影部52是适合于手掌静脉的摄影的结构，在拍摄指尖等其它的活体时，可以采用适合于被摄体的结构。

近红外波长摄影部52拍摄来自作为被摄体的活体（手掌）的近红外线的反射光。由于静脉中流动的红血球中的血红蛋白失去氧，因此该血红蛋白（还元血红蛋白）具有吸收700纳米～1000纳米附近的近红外线的性质。因此，在将近红外线照射于手掌时，仅静脉所处部分反射较少，静脉的位置能够根据近红外线的反射光的强弱来进行识别。由近红外波长摄影部52得到的摄影图像由于利用特定的光源而易于提取特征信息，但是为无彩色的图像。

红外波长摄影部53根据红外光波长（通常为7.5μm～13μm）拍摄手掌的热温度分布。因此，红外波长摄影部53具有测量活体信息取得部位的温度测量功能。拍摄到的手掌的热温度分布除了能够用于血液流量的评价以外，还能够用于显示器22的显示。例如，显示器22从所显示的表示手掌的热温度分布的温度计画面90（参照图7（1））开始显示到温度计画面91（参照图7（2））。通过该温度分布，能够掌握手掌温度是足够的情况。此外，通过该温度分布变化，能够掌握手掌温度上升、血液流量增加的情况。

驱动部54接通（ON）加热器电源，驱动风扇。即，驱动部54使暖风吹向手掌，作为温暖手掌的加热部发挥作用。

测距部55测量与作为被摄体的活体之间的距离。测量出的距离被用于摄影时机的判定。存储部56存储近红外波长摄影部52取得的图像信息。通信部57与登记装置20的通信部203连接，进行来自登记装置20的指示的接收、图像信息等的发送。

这样，传感器单元50温暖作为活体信息取得部位的利用者的手掌，扩张手掌的静脉血管，增加血液流量。近红外波长摄影部52能够拍摄到血液流量增加的静脉图像，传感器单元50能够输出特征量增加的摄影图像。

此外，通过使传感器单元50具有红外波长摄影部53，由此，登记装置20能够使显示器22显示手掌的热温度分布。手掌的热温度分布的显示能够使利用者接受手掌温度上升之前的等待时间。通过显示利用者的手掌温度分布和作为模型的手掌温度分布这两方，使得登记装置20能够进一步减轻利用者对等待时间的不满。

此外，由于热温度分布满足预定基准（例如，在手掌的80％以上的区域中为36度以上），手掌的温暖情况、即血液流量增大的程度可以被评价为具有足够的血液流量。此外，预定基准可以使用从加热开始的温度上升幅度、温度上升范围、温度上升率或者它们的组合。

接下来，使用图8，对第2实施方式的处理装置21执行的活体信息取得处理进行详细说明。图8是第2实施方式的活体信息取得处理的流程图。处理装置21取得模板登记时要进行模板登记的活体信息。此时，处理装置21执行活体信息取得处理，取得活体信息。

［步骤S11］处理装置21（图像输入部204）向传感器单元50请求用于模板登记的、拍摄手掌的静脉图像而得到的图像（摄影图像）。传感器单元50向处理装置21返回摄影手掌而得到的摄影图像。处理装置21从传感器单元50取得摄影图像。

［步骤S12］处理装置21（特征量评价部207）通过预定的图像处理从摄影图像中提取静脉数据。

［步骤S13］处理装置21（特征量评价部207）根据提取出的静脉数据生成特征数据。

［步骤S14］处理装置21（特征量评价部207）执行对生成的特征数据中包含的特征量进行评价的特征量评价处理。后面，将使用图9对特征量评价处理的详细情况进行说明。

［步骤S15］处理装置21（再次取得判定部208）判定特征数据中包含的特征量是否足够。通过与预先设定的阈值进行比较来进行特征量是否足够的判定。处理装置21（再次取得判定部208）在特征量不足的情况下进入步骤S16，在特征量足够的情况下结束活体信息取得处理。

［步骤S16］处理装置21（报知部202）报知表示再次拍摄手掌的静脉图像的信息。此外，处理装置21（报知部202）报知对手掌进行温暖的信息。此外，处理装置21（报知部202）报知手掌温度分布的现状。

［步骤S17］处理装置21（血液流量增加作用部205）执行增加手掌（活体信息取得部位）的血液流量的血液流量增加处理，在执行结束后，返回到步骤S11，以再次拍摄手掌的静脉图像。后面，将使用图10对血液流量增加处理的详细情况进行说明。

这样，由于登记装置20取得了具有预定的特征量的活体信息，因此，提高了登记模板的质量，有利于认证精度的提高。此外，对登记装置20在模板登记时取得要进行模板登记的活体信息的情况进行了说明，而对于认证装置（例如，自动存取款装置30）在进行认证时取得活体信息的情况，也能够进行相同的处理。

接下来，使用图9，对第2实施方式的特征量评价部207执行的特征量评价处理进行详细说明。图9是第2实施方式的特征量评价处理的流程图。特征量评价处理在活体信息取得处理的步骤S14中执行。

［步骤S21］特征量评价部207针对特征数据中包含的特征量，通过预定的评价算法将特征信息的数量和质量数值化。

［步骤S22］特征量评价部207判定计算出的特征量是否为第1阈值以上。如果特征量为第1阈值以上，则特征量评价部207进入步骤S24，如果不是第1阈值以上，则进入步骤S23。

［步骤S23］特征量评价部207评价为计算出的特征量“过少”。由于特征量被评价为“过少”的活体信息不能够保证预定的认证精度，因此在活体信息取得处理的步骤S15中判定为不足。

［步骤S24］特征量评价部207判定计算出的特征量是否为第2阈值以上。如果特征量为第2阈值以上，则特征量评价部207进入步骤S26，如果不是第2阈值以上，则进入步骤S25。

［步骤S25］特征量评价部207评价为计算出的特征量“少”。由于特征量被评价为“少”的活体信息有可能不能够保证预定的认证精度，因此在活体信息取得处理的步骤S15中，判定为不足。此外，特征量被评价为“少”的活体信息在即使再次取得活体信息也没有体现出改善的情况下，可以考虑便利性而视为允许。即，即使在活体信息取得处理的步骤S15中有1次被判定为不足，也不会连续进行不足的判定。

［步骤S26］特征量评价部207判定计算出的特征量是否为第3阈值以上。如果特征量为第3阈值以上，则特征量评价部207进入步骤S28，如果不是第3阈值以上，则进入步骤S27。

［步骤S27］特征量评价部207将计算出的特征量评价为“一般”，结束特征量评价处理。由于特征量被评价为“一般”的活体信息能够保证预定的认证精度，因此，在活体信息取得处理的步骤S15中判定为足够。

［步骤S28］特征量评价部207将计算出的特征量评价为“多”，结束特征量评价处理。由于特征量被评价为“多”的活体信息能够充分保证预定的认证精度，因此在活体信息取得处理的步骤S15中判定为足够。

这样，特征量评价处理根据特征量的多少、以多个等级的方式进行特征量的评价。此外、特征量的评价可以是“合适（多）”、“不合适（少）”这两个等级，也可以是“最合适（多）”、“合适（一般）”、“不合适（少）”这3个等级，或者在此以上的等级。

接下来，使用图10，对第2实施方式的血液流量增加作用部205执行的血液流量增加处理进行详细说明。图10是第2实施方式的血液流量增加处理的流程图。血液流量增加处理在活体信息取得处理的步骤S17中执行。

［步骤S31］血液流量增加作用部205启动暖风吹出部67的加热器和风扇。

［步骤S32］血液流量增加作用部205根据红外波长摄影部53拍摄的手掌的热温度分布，监视手掌的表面温度。

［步骤S33］血液流量增加作用部205判定是否存在热温度分布满足预定基准（例如，手掌的80％以上的区域在36度以上）的温度上升。如果存在满足预定基准的温度上升，则血液流量增加作用部205进入步骤S34，如果不存在满足预定基准的温度上升，则返回到步骤S32，继续进行手掌的表面温度的监视。

［步骤S34］血液流量增加作用部205关闭（OFF）暖风吹出部67的加热器和风扇，结束血液流量增加处理。

这样，血液流量增加作用部205温暖手掌，使得手掌温度上升，改善手掌的血液流动、即增加手掌的静脉的血液流量。

接下来，使用图11～图14对第2实施方式的手掌静脉图像的取得例、和基于这些手掌静脉生成的登记模板进行说明。图11是示出第2实施方式的特征量不同的静脉图像的一例的图。图12是示出从第2实施方式的静脉图像中提取出的特征数据的一例的图。图13是示出第2实施方式的特征量评价结果的一例的图。图14是示出第2实施方式的登记模板的一例的图。

手掌的静脉图像（静脉图案）的特征量具有个体差异，并因环境而变动。静脉图像80（参照图11（1））的静脉的分支点多，且每单位面积的静脉的量也多，具有较复杂的静脉图案。这样的静脉图像80被评价为特征量多。静脉图像81（参照图11（2））的静脉的分支点是中等程度，且每单位面积静脉的量也是中等程度，具有平均程度复杂的静脉图案。这样的静脉图像81被评价为特征量一般。静脉图像82（参照图11（3））的静脉的分支点少，且每单位面积静脉的量也少，具有较简单的静脉图案。这样的静脉图像82被评价为特征量少。

特征量被评价为多的静脉图像80即使存在各个季节的温度变化和室温的变化等环境变化，也具有足够的认证精度，可以说是环境宽容度大的静脉图像。此外，特征量被评价为多的静脉图像80即使存在站立、坐或者腕部相对于心脏位置的相对位置、手腕的角度等姿势变化，也具有足够的认证精度，可以说是姿势宽容度大的静脉图像。

另一方面，特征量被评价为少的静脉图像82，可以说是认证精度会因稍微的环境变化而发生恶化的、环境宽容度小的静脉图像。此外，特征量被评价为少的静脉图像82可以说是认证精度会因稍微的姿势变化而发生恶化的、姿势宽容度小的静脉图像。

血液流量增加作用部205将特征量被评价为少的静脉图像82改善为特征量被评价为一般的静脉图像81或特征量被评价为多的静脉图像80。

对于静脉图像80、静脉图像81和静脉图像82，例如通过图像处理，将具有0到255这256个等级的灰度的图像信息二值化为0和255而生成特征数据。特征数据83（参照图12（1））是针对静脉图像80的一部分的特征数据生成例。特征数据84（参照图12（2））是针对静脉图像81的一部分的特征数据生成例。特征数据85（参照图12（3））是针对静脉图像82的一部分的特征数据生成例。对这些特征数据83、特征数据84、特征数据85的特征量进行评价而得到的结果是特征量评价结果86（参照图13）。特征量评价结果86包括：特征数据中包含的“0”的数量；在纵方向上连续存在两个以上“0”的部位的数量、即纵向成分特征量；在横方向上连续存在两个以上“0”的部位的数量、即横向成分特征量；纵向成分特征量与横向成分特征量之和、即合计特征量。此外，特征量评价结果86根据预定的阈值（参照图9中的第1阈值到第3阈值），将合计特征量分级评价为“少”、“一般”、“多”。

由此，在对特征数据83进行评价的评价例1中，“0”的数量为“13”，纵向成分特征量为“4”，横向成分特征量为“3”，合计特征量为“7”。并且，设合计特征量“7”为第3阈值以上，则特征数据83得到特征量为“多”的评价结果。在对特征数据84进行评价的评价例2中，“0”的数量为“10”，纵向成分特征量为“2”，横向成分特征量为“3”，合计特征量为“5”。并且，设合计特征量“5”为第2阈值以上且小于第3阈值，则特征数据84得到特征量为“一般”的评价结果。在对特征数据85进行评价的评价例3中，“0”的数量为“8”，纵向成分特征量为“2”，横向成分特征量为“1”，合计特征量为“3”。并且，设合计特征量“3”为第1阈值以上且小于第2阈值，则特征数据85得到特征量为“少”的评价结果。

这样评价出的特征数据与唯一识别利用者的用户ID和特征量评价分别相对应地，按照登记模板87（参照图14）所例示的那样，进行模板登记。例如，ID001的利用者与评价结果“一般”、特征数据DATA0012相对应。

此外，与用户ID相对应的特征数据不限于1个，也可以是多个。例如，ID002的利用者与评价结果“多”、特征数据DATA0021相对应。此外，ID002的利用者与评价结果“一般”、特征数据DATA0022相对应。

这样，在对评价结果不同的特征数据进行了多个模板登记的情况下，可以根据季节和气温等成为血液流量的变动因素的周围环境条件，选择进行核对时要选择的模板（特征数据）。

接下来，使用图15，对第2实施方式的自动存取款装置30的概要进行说明。图15是示出第2实施方式的自动存取款装置的概要的图。

自动存取款装置30具有IC卡读写器31、存折插入口32、硬币出入口33、显示操作部34、纸币出入口35和传感器单元50。IC卡读写器31接受现金卡（IC卡），读出/写入IC卡所存储的信息。存折插入口32接受存折。硬币出入口33是硬币的出入口。纸币出入口35是纸币的出入口。显示操作部34是具有触摸屏功能的图像显示装置，作为显示输出部或作为操作输入部发挥作用。传感器单元50具有作为读取利用者的活体信息的活体信息取得部的功能，并且具有作为增加利用者的血液流量的血液流量增加作用部的功能。

自动存取款装置30被设置于ATM角7和ATM亭8，在多数情况下，利用者从室外访问ATM角7和ATM亭8。因此，在气温低的日子等，存在利用者的手掌暴露于外部空气，血液流动较差的情况。即使在这样的情况下，由于自动存取款装置30增加利用者的血液流量而读取利用者的活体信息，因此能够通过特征量增加的良好的活体信息进行稳定的认证。这样的自动存取款装置30有利于提高利用者的便利性，并且防止了认证失败的反复，提高了自动存取款装置30的工作效率。此外，自动存取款装置30减少了自动存取款装置30的顾客等待时间。

［第3实施方式］

接下来，对第3实施方式的认证系统进行说明。第3实施方式的认证系统是管理入出室的认证系统。图16是示出第3实施方式的认证系统的结构的图。作为第3实施方式，例示了认证系统10使用手掌的静脉来进行认证的系统，但是并非限定于此，第3实施方式也能够适用于通过特征量会因血液流量的变化而变化的活体的其它特征检测部位来进行认证的系统。

认证系统10是识别活体的特征来确定个人、进行认证的系统的一例，例如，通过入出室管理系统等进行入出室者的认证。认证系统10构成为包含入出室管理装置120、130、认证服务器11和网络12。

认证服务器11将用于识别个人的识别信息与活体认证之前预先登记的核对用信息（模板）相对应地进行存储。用于识别个人的识别信息是直接（例如，利用者编号）或者间接（例如，卡编号）赋予给利用者的唯一ID（Identification：标识）。预先登记的核对用信息是通过预定的特征提取算法从图像信息中提取出特征部而得到的特征信息、对图像信息或特征信息进行编码而得到的编码信息等。

入出室管理装置120具有认证装置121和门125。认证装置121具有数字键盘122、IC卡读写器123和传感器单元124。数字键盘122在同时使用基于密码的认证的情况下，进行密码的输入。IC卡读写器123读出/写入未图示的利用者的IC卡的信息。传感器单元124具有摄像装置，可拍摄利用者的手掌。认证装置121使用IC卡存储的登记模板和摄影图像，进行利用者的认证，控制门125的开闭。

传感器单元124被收纳于凹室124a。凹室124a内置有加热器124c。加热器124c对凹室124a内的空间和支撑手掌的支撑部124b进行加热。在利用者将手罩住传感器单元124时，通过凹室124a内的热气和支撑部124b温暖手掌。由此，温暖了利用者的手掌，增加了手掌的血液流量。

入出室管理装置130针对每个闸口（gate）设置门132和传感器单元131。传感器单元131具有摄像装置，可拍摄利用者的手掌。入出室管理装置130使用IC卡所存储的登记模板和摄影图像，进行利用者的认证，控制门132的开闭。

传感器单元131被设置在能够对传感器单元131的高度位置进行调整的高度调整部133中。传感器单元131能够改变手掌的高度位置而进行手掌的摄影。由此，利用者的手掌相对于利用者的心脏位置的相对高度发生变化。利用者的手掌的血液流量在手掌位置较高的情况下减小，在较低的情况下增大。因此，高度调整部133相当于通过降低传感器单元131的高度来变更利用者的姿势，使得利用者的手掌的血液流量增加的姿势变更部。

此外，入出室管理装置130可以设置传感器单元131的设置位置不同的多个闸口，针对希望增加血液流量的利用者，进行向传感器单元131的设置位置更低的闸口的引导。

此外，入出室管理装置130也可以在1个闸口设置多个传感器单元131，该多个传感器单元131的设置位置的高度不同，对于希望增加流量的利用者，进行设置位置更低的传感器单元131的摄影引导。

［第4实施方式］

接下来，对第4实施方式的传感器单元的概要进行说明。图17是示出第4实施方式的传感器单元的概要的图。第4实施方式的传感器单元在改变支撑手掌的角度这方面，与第2实施方式的传感器单元不同。

传感器单元140具有传感部141、传感部支撑部142、手腕支撑部143、手指支撑部144、角度调整部145。传感部141具有拍摄活体的第1图像传感器、聚光透镜、照射被摄体的多个近红外线发光元件和拍摄活体的温度分布的第2图像传感器。近红外线发光元件朝被摄体方向（上方）发射近红外线。传感部支撑部142支撑传感部141。手腕支撑部143通过大致U字状的形状将利用者的手腕支撑为合适的姿势。手指支撑部144呈具有两个隆起部的波浪状，将食指、中指、无名指定位于各自的位置进行支撑。角度调整部145变更传感部支撑部142、手腕支撑部143、手指支撑部144的倾斜度。角度调整部145能够将角度变更为-15度、0度、15度而将手掌变更为后倾姿势、水平姿势、前倾姿势。

此外，角度调整部145可变更传感部支撑部142、手腕支撑部143、手指支撑部144的倾斜度，但是并非限定于此，也可以通过调整手腕支撑部143，手指支撑部144的高度来变更手掌的姿势。

这样，传感器单元140能够通过变更利用者的手掌的姿势来增加利用者的手掌的血液流量。此外，这样的传感器单元140对处于坐立姿势时的处理是非常优异的。此外，在传感器单元140被用于模板登记时，可以调整为与认证时的姿势对应的姿势。例如，如果利用者利用的认证装置中的手掌的摄影角度为15度，则进行登记时设定为15度。在该情况下，传感器单元140也可以另外具有加热器等其它的血液流量增加单元。

此外，传感器单元140也可以通过姿势变更动作的反复、偏芯电机或超声波振动等施振单元实现的按摩，来增加利用者的手掌的血液流量。这样，传感器单元140能够通过对利用者的手掌施加刺激来增加利用者的手掌的血液流量。此外，传感器单元140还可以另外具有加热器，以复合方式实现血液流量的增加。

［第5实施方式］

接下来，对第5实施方式的登记模板进行说明。图18是示出第5实施方式的登记模板的一例的图。第5实施方式的登记模板在对模板登记时的活体信息取得姿势进行登记这方面，与第2实施方式的登记模板不同。

将取得姿势与唯一识别利用者的用户ID、特征数据分别对应地，按照登记模板88所例示的那样，进行模板登记。例如，ID001的利用者与特征数据DATA0013、取得姿势“标准（水平）”相对应。ID002的利用者与特征数据DATA0023、取得姿势“前倾”相对应。ID003的利用者与特征数据DATA0033、取得姿势“后倾”相对应。

这样，通过对取得姿势进行模板登记，认证装置能够从一开始就利用血液流量增加的姿势来取得活体信息。

此外，认证装置（自动存取款装置30等）也可以取得季节和气温等成为血液流量的变动因素的周围环境条件，在外部气温为预定值以下等能够视为血液流量低的情况下等、满足预定条件的情况下，使血液流量增加作用部205工作。

此外，血液流量增加作用部205不仅能够适用于增大血液流量的情况，也能够适用于抑制血液流量（向负的方向增加）的情况。在该情况下，血液流量增加作用部205例如将冷气吹向利用者的手掌、或者升高手掌的位置。由此，认证装置能够实现认证时的活体信息的特征量与模板登记时的活体信息的特征量之间的匹配。

此外，上述处理功能能够由计算机实现。在该情况下，提供记载有各装置应具有的功能的处理内容的程序。通过由计算机执行该程序，在计算机上实现上述处理功能。记载有处理内容的程序能够预先记录在计算机可读取的记录介质（包括可移动型记录介质）中。作为计算机可读取的记录介质，包括磁记录装置、光盘、光磁记录介质、半导体存储器等。磁记录装置包括硬盘设备（HDD）、软盘（FD）、磁带等。光盘包括DVD（Digital Versatile Disc：数字多用途光盘）、DVD-RAM、CD-ROM、CD-R（Recordable：可记录）/RW（ReWritable：可读写）等。光磁记录介质包括MO（Magneto-Optical disk：磁光盘）等。

例如，在使程序流通时，可销售记录有该程序的DVD、CD-ROM等可移动型记录介质。此外，也可以预先将程序存储在服务器计算机的存储装置中，并经由网络将该程序从服务器计算机传送到其它计算机。

执行程序的计算机例如将记录在可移动型记录介质中的程序或从服务器计算机传送来的程序存储到自身的存储装置中。进而，计算机从自身的存储装置中读取程序，并根据程序进行处理。此外，计算机也可以直接从可移动型记录介质读取程序，并根据该程序执行处理。此外，计算机也可以每当从服务器计算机传送来程序时，逐个地根据接收到的程序执行处理。

此外，上述的实施方式在不脱离实施方式的主旨的范围内能够加以各种变更。

以上仅仅示出本发明的原理。此外，对于本领域技术人员而言，能够进行多种变形、变更，本发明不限于上述示出和说明的准确的结构和应用例，相应的全部变形例和等同物也被视为基于所附的权利要求及其等同物而实现的本发明的范围。

标号说明

1活体信息取得装置；2a血液流量增加作用部；2b活体信息取得部；2c特征量评价部；2d再次取得判定部；

Claims (14)

1.一种活体信息取得装置，其特征在于，该活体信息取得装置具有：

血液流量增加作用部，其使对象人的血液流量增加；

活体信息取得部，其从所述对象人取得特征量会随着所述血液流量的增加而增大的活体信息；

特征量评价部，其对所述活体信息取得部取得的所述活体信息的特征量进行评价；

再次取得判定部，其在所述特征量评价部评价出的特征量达不到预定阈值的情况下，判定是否使所述血液流量增加作用部工作，是否进行由所述活体信息取得部实现的所述活体信息的再次取得。

2.根据权利要求1所述的活体信息取得装置，其特征在于，

所述血液流量增加作用部具有姿势变更部，该姿势变更部变更取得所述对象人的所述活体信息的活体信息取得部位的姿势。

3.根据权利要求2所述的活体信息取得装置，其特征在于，

所述姿势变更部改变支撑所述活体信息取得部位的支撑部的倾斜度。

4.根据权利要求2所述的活体信息取得装置，其特征在于，

所述姿势变更部改变支撑所述活体信息取得部位的支撑部的高度。

5.根据权利要求2所述的活体信息取得装置，其特征在于，

所述姿势变更部改变所述活体信息取得部位的位置。

6.根据权利要求2所述的活体信息取得装置，其特征在于，

所述血液流量增加作用部具有对所述活体信息取得部位施加振动的施振部。

7.根据权利要求1所述的活体信息取得装置，其特征在于，

所述活体信息取得部在凹室内设有用于取得所述活体信息的摄影装置，

所述血液流量增加作用部具有对所述凹室内部进行加热的加热部。

8.根据权利要求7所述的活体信息取得装置，其特征在于，

所述再次取得判定部具有测量所述活体信息取得部位的温度的温度测量部，

根据所述活体信息取得部位的温度测量结果，决定再次取得所述活体信息的时机。

9.根据权利要求1所述的活体信息取得装置，其特征在于，

所述活体信息取得装置具有核对用信息登记部，该核对用信息登记部对基于所述活体信息取得部取得的所述活体信息而得到的核对用信息进行登记。

10.根据权利要求9所述的活体信息取得装置，其特征在于，

所述核对用信息包含所述特征量评价部对所述活体信息的评价。

11.根据权利要求9所述的活体信息取得装置，其特征在于，

所述核对用信息包含所述血液流量增加作用部的作用信息。

12.根据权利要求9所述的活体信息取得装置，其特征在于，

所述血液流量增加作用部根据所述核对用信息，使所述对象人的血液流量增加。

13.根据权利要求1所述的活体信息取得装置，其特征在于，

所述活体信息取得装置具有核对部，该核对部将所述活体信息取得部取得的所述活体信息与预先登记的核对用信息进行核对。

14.一种活体信息取得方法，其特征在于，

从对象人取得特征量会随着血液流量的增加而增大的活体信息，

对取得的所述活体信息的特征量进行评价，

在评价出的所述特征量达不到预定阈值的情况下，使活体信息取得部位的血液流量增加，进行所述活体信息的再次取得。

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