CN114930389A - 信息处理装置、信息处理方法、信息处理程序 - Google Patents

Abstract

提供了一种信息处理装置，该信息处理装置包括：处理单元，基于用户的活体的一部分的图像和接触信息来执行活体相关处理，该图像在活体的该一部分与接触表面接触时生成，该接触信息在活体的该一部分与接触表面接触时获取。

Description

信息处理装置、信息处理方法、信息处理程序

技术领域

本技术涉及信息处理装置、信息处理方法、信息处理程序。

背景技术

近年来，使用用户活体的一部分的生物特征认证已被用作在智能电话、可穿戴设备等上认证用户的方法。生物认证例如包括使用手指的指纹的指纹认证。指纹是指尖的在汗腺的开口所位于的皮肤中的具有凸起线(脊)的图案，并且指纹的形状在人与人之间变化并且在整个生命中是不变的。因此，已经提出了使用可用作用于识别和认证个人用户的信息的指纹的认证处理装置(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开号2017-196319

发明内容

本发明要解决的问题

在指纹认证中，存在登记指纹作为认证信息的登记处理和检查登记的指纹是否与使用设备100等的用户的指纹匹配的认证处理。当用户将他/她的手指按压在指纹传感器上时，执行登记处理和认证处理。

然而，用户不必在登记时和认证时以相同的按压程度按压指纹传感器，并且此外，要接触的手指的位置不必相同。存在以下问题：当诸如要接触的手指的按压程度或位置的接触模式在登记阶段和认证阶段之间不同时，指纹认证的精度受到影响。

鉴于这一点，提出了本技术，并且其目的是提供即使在登记时和认证时活体的一部分的接触模式不同时也能够执行高精度的生物体认证的信息处理装置、信息处理方法和信息处理程序。

问题的解决方案

为了解决上述问题，第一技术是包括处理单元的信息处理装置，该处理单元基于用户的活体的一部分的图像和接触信息来执行活体相关处理，该图像在活体的该一部分与接触表面接触的状态下生成，该接触信息在活体的该一部分与接触表面接触的状态下获取。

此外，第二技术是一种信息处理方法，该信息处理方法基于用户的活体的一部分的图像和接触信息来执行活体相关处理，该图像在活体的该一部分与接触表面接触的状态下生成，该接触信息在活体的该部分与接触表面接触的状态下获取。

此外，第三技术是使计算机执行信息处理方法的信息处理程序，该信息处理方法用于基于用户的活体的一部分的图像和接触信息来执行活体相关处理，该图像在活体的该一部分与接触表面接触的状态下生成，该接触信息在活体的该一部分与接触表面接触的状态下获取。

附图说明

图1是示出设备100的配置的框图。

图2是示出第一实施方式中的成像传感器107和按压传感器108的布置的视图。

图3是示出第一实施方式中的成像传感器107和按压传感器108的布置的视图。

图4为示出信息处理装置200的配置的框图。

图5是示出登记处理的流程图。

图6是登记数据库的说明图。

图7是登记数据库的说明图。

图8是示出认证处理的流程图。

图9是示出用户界面(UI)的第一示例的视图。

图10是示出UI的第二示例的示图。

图11是示出UI的第三示例的示图。

图12是示出UI的第四示例的示图。

图13是示出UI的第五示例的示图。

图14是示出UI的第六示例的示图。

图15是示出第二实施方式中的成像传感器107和按压传感器108的布置的视图。

图16是示出第二实施方式中的成像传感器107和按压传感器108的布置的视图。

图17是示出第三实施方式中的成像传感器107和按压传感器108的布置的视图。

图18是示出第三实施方式中的成像传感器107和按压传感器108的布置的视图。

图19是示出第三实施方式中的成像传感器107和按压传感器108的布置的视图。

图20是接触的重心位置的说明图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本技术的实施方式。注意，将按照以下顺序进行描述。

<1.第一实施方式>

[1-1.设备100的配置]

[1-2.信息处理装置200的配置]

[1-3.信息处理装置200中的处理]

[1-3-1.登记处理]

[1-3-2.认证处理]

[1-3-3.UI处理]

<2.第二实施方式>

<3.第三实施方式>

<4.变形例>

<1.第一实施方式>

[1-1.设备100的配置]

首先，参照图1，将描述设备100的配置。设备100包括控制单元101、接口102、存储单元103、输入单元104、显示单元105、扬声器106、成像传感器107、按压传感器108和信息处理装置200。

控制单元101包括中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。CPU通过根据存储在ROM中的程序执行各种处理并发出命令来控制设备100的整体和每个单元。

接口102是与其他设备、互联网等的接口。接口102可以包括有线或无线通信接口。此外，更具体地，有线或无线通信接口可以包括诸如3TTE、Wi-Fi、蓝牙(注册商标)、近场通信(NFC)、以太网(注册商标)、高清多媒体接口(HDMI)(注册商标)、通用串行总线(USB)等的蜂窝通信。此外，在设备100的至少一部分和信息处理装置200由相同装置实现的情况下，接口102可包括装置中的总线、程序模块中的数据参考等(在下文中，装置中的总线、程序模块中的数据参考等也被称为装置中的接口)。此外，在以分布至多个装置的方式实现设备100和信息处理装置200的情况下，接口102可包括用于相应装置的不同种类的接口。例如，接口102可以包括通信接口和装置中的接口两者。

存储单元103例如是诸如硬盘或闪存的大容量存储介质。存储单元103存储由设备100使用的各种应用、数据等。此外，在信息处理装置200在设备100上操作的情况下，由成像传感器107生成的指纹图像、登记数据库等也被存储在存储单元103中。

输入单元104由用户用来向设备100输入各种指令等。当用户对输入单元104进行输入时，生成与该输入相对应的控制信号并将其提供给控制单元101。然后，控制单元101进行与该控制信号相对应的各种处理。除了物理按钮之外，输入单元104包括触摸面板、通过语音识别的语音输入、通过人体识别的手势输入等。

显示单元105是显示图像/视频的显示器等、用于指纹图像生成的图形用户界面(GUI)等。

扬声器106输出内容的音频、用于用户界面的音频等。

成像传感器107包括：成像元件(电荷耦合器件(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)等)，其将入射光光电转换为电荷量并输出成像信号；图像信号处理单元，其通过对成像信号进行解码处理并执行模拟/数字(A/D)转换等来生成图像数据。通过成像传感器107生成指纹图像，并且使用指纹图像执行信息处理装置200的登记处理和认证处理。

成像传感器107使用了光反射方式在指纹的凸部和凹部之间不同的事实，来利用来自光源的光照射手指，在成像元件处接收由手指反射的入射光的阴影和阴影，然后生成指纹图像。

在本实施方式中，将给出假定活体的一部分是用户的手指、由成像传感器107生成手指的指纹的图像并且使用指纹图像执行认证的描述。

按压传感器108检测用户已经使手指与接触表面T接触以便生成指纹图像，并且检测接触时对接触表面T的按压程度(压力)作为接触信息。在第一实施方式中，应变仪用作按压传感器108。然而，按压传感器108不限于应变仪，并且可以是如后面描述的静电电容传感器，或者可以是任何其他传感器，诸如金属仪、半导体仪或负荷传感器，只要该传感器能够检测按压程度即可。在本技术中，检测手指的按压程度的按压传感器108布置在成像传感器107的周围，并且将通过按压传感器108检测的按压程度用作接触信息，以提高生物特征认证的准确性和速度。

这里，参考图2和图3，将描述接触表面T、成像传感器107和按压传感器108的布置配置。要注意的是，在图2和图3中，假设X轴方向是宽度方向，Y轴方向是垂直方向，并且Z轴方向是向下方向(用户使手指接触的方向)，进行描述。

如图2的A、图3的A和图3的B所示，上表面是接触表面T的玻璃板GL，作为按压传感器108的应变仪108A、应变仪108B、应变仪108C和应变仪108D以及成像传感器107从顶部以此顺序布置，以便形成分级结构。注意，在图2的B中，省略了玻璃板GL。

如图2的B的平面图所示，四个应变仪108A、108B、108C和108D围绕成像传感器107布置，以便围绕成像传感器107。

彼此相对的应变仪108A和应变仪108B可以检测Y方向上的负载位置。此外，彼此相对的应变仪108C和应变仪108D可以检测X方向上的负载位置。此外，可以使用由应变计108A至108D检测的压力的值的总和来计算在Z方向上的按压程度。在本技术中，按压的程度被计算为压力。

如果按压传感器108检测到用户已经使手指与接触表面T接触，则成像传感器107生成指纹图像。此外，如果按压传感器108通过手指与接触表面T的接触被按压，则获取按压的程度作为与关于手指的接触的信息(接触信息)相关联的信息。因为手指按压的程度仅需以这种方式间接地检测，所以玻璃板GL可布置在按压传感器108上。注意，由于仅需间接检测按压的程度，所以按压传感器108可设置在成像传感器107的下方。

设备100可以是除了智能电话、个人计算机、卡型设备、物联网(IoT)设备、安全系统、以及房屋、汽车等的门锁系统之外的诸如腕表类型、眼镜类型、腕带类型、戒指类型等的可穿戴设备的任何设备，只要该设备可配备有使用指纹的生物认证功能。

注意，接口102、输入单元104、显示单元105和扬声器106不是必需的配置。在生物体信息的登记和认证仅由设备100和信息处理装置200完成，而不需要与外部通信的情况下，在接口中与外部通信的功能是不必要的。此外，在仅通过显示单元105上的显示向用户呈现指令或信息的情况下，扬声器106是不必要的，相反，在仅通过音频向用户呈现指令或信息的情况下，显示单元105是不必要的。

[1-2.信息处理装置200的配置]

接下来，参照图4，将描述信息处理装置200的配置。信息处理装置200包括成像处理单元201、按压处理单元202、登记处理单元203、认证处理单元204、用户界面(UI)处理单元205以及图像数据处理单元206。

本技术中的处理分为两个阶段：指纹图像的登记阶段和使用指纹图像的认证阶段。手指与接触表面T的用于登记处理的接触是在权利要求中的登记用接触。此外，指纹图像是在权利要求中的登记用图像，该指纹图像是用户的活体的一部分的图像、通过登记用接触生成的图像、登记用图像。此外，权利要求中登记用接触中的接触信息是登记时的接触信息。

此外，在完成登记处理之后用于认证处理的手指与接触表面T的接触是权利要求中认证用接触。此外，通过认证用接触生成且用于认证的指纹图像是权利要求中的认证用图像。此外，权利要求中认证用接触中的接触信息是在认证时的接触信息。

如果按压传感器108检测到手指与接触表面T的接触，则成像处理单元201控制成像传感器107的操作，以使成像传感器107生成指纹图像。此外，根据用户手指与接触表面T的接触是用于登记目的还是用于认证目的，图像处理单元201将指纹图像提供至登记处理单元203或认证处理单元204。

按压处理单元202从按压传感器108获取接触信息，并且根据用户手指与接触表面T的接触是用于登记目的还是用于认证目的，将接触信息提供给登记处理单元203或认证处理单元204。此外，按压处理单元202在UI处理需要的情况下将接触信息提供给UI处理单元205。

注意，可以通过参考例如设备100的状态来检查由用户进行的手指与接触表面T的接触是用于登记目的还是用于认证目的。在设备100的设置屏幕或应用请求登记指纹图像的状态下，由用户进行的手指与接触表面T的接触是用于登记的目的。此外，在设备100请求用于激活或使用应用的指纹认证的情况下，由用户进行的手指与接触表面T的接触是用于认证目的。

登记处理单元203执行将用于登记的指纹图像登记为用于认证的生物信息，作为活体相关处理。用于登记的登记指纹图像被存储在例如包括在存储单元103中的登记数据库中。

认证处理单元204通过将用于认证的指纹图像与登记数据库中的用于登记的指纹图像进行比较，使用指纹执行作为活体相关处理的生物特征认证处理。

认证处理部204根据特征信息执行生物体认证处理。特征信息是在使用手指的认证中使用的信息的通用术语，并且包括可从指纹图像获取的各种信息。特征信息的示例包括皮丘的整体形状和皮丘的断点、分支点、端点等(它们是皮丘的特征构造)。此外，可以包括汗腺的位置、手指的纹理等。使用更多的信息可以提高认证的准确性。尽管稍后将描述细节，但是在本技术中，手指对接触表面T的按压程度、手指的接触位置等也可以包括在特征信息中。

认证处理单元204通过将可以从在登记数据库中登记的用于登记的指纹图像获取的特征信息与可以从用于认证的指纹图像获取的特征信息进行比较，然后通过利用公知的指纹认证方法检测匹配点，来执行指纹认证。

UI处理单元205执行用于提示用户使手指与接触表面T接触以生成指纹图像的UI选择、显示单元105上的UI显示处理等。

图像数据处理单元206执行检查捕获的指纹图像的质量是否可用作用于认证的生物信息等的处理。

信息处理装置200可以通过执行程序来实现，并且程序可以预先安装在设备100中，或者可以通过下载或以存储介质等的形式分发，并且由制造商、公司、用户等安装。此外，信息处理装置200可在不同于设备的外部设备(例如，服务器、云等)中操作。此外，信息处理装置200不仅可以通过程序来实现，而且可以通过具有程序的功能的硬件通过组合专用设备、电路等来实现。

[1-3.信息处理装置200中的处理]

[1-3-1.登记处理]

接下来，将描述信息处理装置200中的处理。首先，参照图5的流程图，将描述登记处理。登记处理是其中将用户的用于登记的指纹图像登记为生物信息以便于使用用于登记的指纹图像进行指纹认证的处理。

首先，在步骤S101中，指示用户使手指与接触表面T接触以生成用于登记的指纹图像。例如可以通过从在设备100的显示单元105上播放消息的扬声器106输出音频来执行该指令。

如果用户使手指与接触表面T接触，则在步骤S102中，成像传感器107生成用于登记的指纹图像。此外，在步骤S103中，按压传感器108获取用户对接触表面T的按压程度作为登记时的接触信息。注意，为了流程图的方便，步骤S102是指纹图像生成，并且步骤S103是按压程度的获取，但是在实践中，步骤S102和步骤S103基本上同时执行。

接下来，在步骤S104中，图像数据处理单元206进行图像检查处理。图像检查处理用于检查用于登记的指纹图像的质量否具有可用于登记。例如，在检测到图像的亮度并且亮度是第一预定值或更小的情况下，确定图像太暗并且指纹图像的质量不可用于登记。此外，在由于诸如太多外部光进入的原因亮度为第二预定值或更大的情况下，确定图像太亮并且指纹图像的质量不可用于登记。此外，即使在用于登记的指纹图像的一部分中检测到不清楚部分的情况下，确定用于登记的指纹图像的质量不可用于登记。

在用于登记的指纹图像的质量可用于登记的情况下(步骤S105中的是)，处理从步骤S105进行到步骤S106。同时，在用于登记的指纹图像的质量不可用于登记的情况下，处理返回到步骤S101，并且再次指示用户使手指与接触表面T接触以生成用于登记的指纹图像。

接下来，在步骤S106中，登记处理单元203将用于登记的指纹图像登记在登记数据库中。如图6的A至图6的D中的领域A、领域B、领域C和领域N中所示，在登记数据库中，用户的手指被预先划分为多个区域，提供了考虑到手指接触的位置偏移的重叠区域，并且重叠区域被划分为多个领域。在图6中，作为示例，作为2×2区域的四个区域构成一个领域，并且两个区域在相邻领域之间彼此重叠。以这种方式设置重叠区域的原因在于，用户不必准确地使手指与通过UI向用户指示的位置接触，以及难以通过UI的引导准确地使用户使手指与位置接触。如图7的A中的指纹上的矩形框所示，通过实际成像获取的用于登记的指纹图像相对于该领域具有位置偏差，但如果能够以详尽的方式最终获取目标领域的指纹图像而无遗漏就足够了。

如图7的B所示，采用其中针对每个领域登记用于登记的指纹图像，同时对应于用户按压接触表面T的程度的级别的配置。如上所述，登记处理是这样的处理，在该处理中，通过与接触表面T的多次登记用接触而生成的多个登记用图像根据按压的程度的级别登记，并且在所有领域中登记用于登记的指纹图像。因此，在登记数据库中在与按压程度级别相对应的情况下登记的多个登记用图像是作为活体的一部分的手指的指纹的不同区域的图像。

由于表示按压程度的级别的数字N的值取决于按压传感器108的分辨率，因此认为数字N的值是实验获取的。在按压传感器108是压力计的情况下，使用压力，并且在按压传感器108是静电电容类型的情况下，使用接触面积。

级别的边界可以根据按压传感器108的分辨率而被预先设置为预定数量。此外，在测量用户的按压程度的最大值和最小值之后，可以根据按压程度的范围设置级别的数量。例如，在按压的程度的范围大的情况下，边界被设置为使得级别的数量增加。此外，在按压的程度的范围小的情况下，设定边界使得级别的数量增加。此外，可以基于特征向量的内积进行聚类以对级别进行分类。

由于在实际接触之前用户按压的程度是未知的，所以可以预先设置多个临时级别，并且在按压传感器108实际检测到多个按压程度之后，可以根据按压程度重置级别。例如，在预先设置电平1至5这5个电平的情况下，并且由于按压传感器108检测到多个按压程度并且没有执行电平4或更高的按压，电平4或更高是不必要的，并且电平仅被重置为1至3。可选地，在电平4和电平5的按压程度下的按压次数与电平1至3相比极小的情况下，也可以重置电平4和电平5，使得电平4和电平5被集成到一个电平中。

由于手指根据按压接触表面T的程度而变形或指纹的脊变形，所以通过根据用户的按压程度针对每个按压程度分层并登记指纹图像，可以实现更准确的认证。

接下来，在步骤S107中，登记处理单元203检查在登记数据库中是否存在未登记用于登记的指纹图像的领域。在用于登记的指纹图像在与所有按压程度中的所有领域未被登记相对应的情况下被登记的情况下(步骤S107中的否)，处理结束。

同时，在存在未登记用于登记的指纹图像的区域的情况下8(步骤S107中的是)，处理进行至步骤S108。

然后，在步骤S108中，UI处理单元205执行UI选择，并且显示单元105执行UI显示处理。UI处理单元205执行的处理是检查登记数据库并提示用户使手指接触的UI，使得用户生成指纹图像尚未登记的领域的指纹图像。稍后将描述UI的具体示例。

如上所述执行登记处理。如果登记处理完成，则登记数据库中已经登记有每个按压程度级别的所有指纹图像和每个领域的指纹图像。如果登记了所有领域的指纹图像，则已经针对每个按压程度级别登记了整个用户手指的指纹图像。

注意，可以预先设置按压程度的级别，并且可以执行登记处理，直到登记了所有按压程度的级别的所有领域的指纹图像。在用户按压的程度存在偏置的情况下，不需要登记所有级别的指纹图像。

例如，作为与接触表面T多次接触的结果，在级别1至级别3中的所有领域的指纹图像均已登记，但是用户的按压程度较弱，并且级别4或更高区域的指纹图像未登记，或者登记的指纹图像的数量是预定数目或更少的情况下，登记数据库可排除级别4或更高级别。

此外，在级别4或更高的多个级别中的区域的指纹图像的登记次数是预定数目或更少的情况下，多个级别可被集成到一个级别中。应注意，为了便于描述，术语“级别1至级别3”以及术语“级别4或更高”仅是示例，并且本技术不限于这些级别。

此外，在即使指纹图像已生成预定次数，按压程度级别和/或领域存在偏差，并且不能登记所有按压程度级别中的所有领域的指纹图像的情况下，该偏差和分布也可以用作接触信息的认证处理。

注意，多个相邻领域可组合成一个领域，并且多个指纹图像可通过拼接被接合在一起并被登记为组合领域的指纹图像。

[1-3-2.认证处理]

接下来，参照图8的流程图，将描述认证处理。该认证处理是使用登记数据库中登记的用于登记的指纹图像和为了认证而生成的用于认证的指纹图像来检查与接触表面T接触的手指是否是指纹已被登记的手指的处理。

步骤S201至S204与登记处理中的步骤S101至S104相同，因此将省略其描述。

在步骤S205中，在用于认证的指纹图像的质量可用于认证处理的情况下(步骤S205中的是)，处理进行至步骤S206。同时，在用于认证的指纹图像的质量不可用于认证处理的情况下(步骤S205中的否)，处理返回至步骤S201，并且再次指示用户使手指与接触表面T接触以生成用于认证的指纹图像。

在用于认证的指纹图像的质量可用于认证处理的情况下，在步骤S206中，认证处理单元204执行认证处理。注意，在登记处理中，重复执行接触和指纹图像的生成，直到在所有领域中登记用于登记的指纹图像，但是在认证处理中，除了用于认证的指纹图像的质量不可用于认证处理的情况之外，仅需要执行一次指纹图像的生成。

在认证处理中，使用用于登记的指纹图像、登记时的接触信息、用于认证的指纹图像和认证时的接触信息执行处理。在认证处理中，参考用于登记的指纹图像执行处理，该用于登记的指纹图像在对应于与认证用接触时将手指按压在接触表面T上的程度(认证时的接触信息)相同的按压程度程度(登记时的接触信息)时被登记。

例如，在认证用接触时将手指按压在接触表面T上的程度是级别2的情况下，参考在登记数据库中与级别2的按压程度相对应的情况下登记的用于登记的指纹图像来执行认证处理。然后，比较可从用于认证的指纹图像获取的特征信息与可从级别2的所有对应的用于登记的指纹图像获取的特征信息，并且根据可从用于认证的指纹图像获取的特征信息与可从级别2的所有对应的用于登记的指纹图像获取的特征信息是否匹配来执行生物特征认证处理。

在指纹中，脊的形状根据手指的按压程度而改变，但是通过使用按压程度作为认证用接触信息可以提高指纹认证的准确性。

注意，在针对与认证用接触时的按压程度的级别相同的按压程度的级别相对应的情况下登记的用于登记的指纹图像认证未成功的情况下，可利用与作为附近级别的按压程度的级别相对应的用于登记的指纹图像执行认证处理。例如，在认证用接触中的手指的按压程度是级别2并且参考在登记数据库中与级别2的按压程度相对应的情况下登记的用于登记的指纹图像，认证尚未成功的情况下，利用作为附近按压程度的级别1或级别3中的用于登记的指纹图像来执行认证处理。结果，即使按压程度不同，也可以有效地执行认证处理。

在基于在认证处理中确定用于认证的指纹图像与登记数据库中登记的用于登记的指纹图像匹配的认证已成功的情况下(步骤S207中的是)，处理结束。同时，认证失败的处理从步骤S207返回至步骤S201(步骤S207中的否)，并且再次指示用户使手指与接触表面T接触以进行指纹登记的成像。

注意，假定错误的手指在灵活性上与真实手指不同，并且即使在指纹的各条特征信息彼此非常相似的情况下，当按压的程度彼此不同时，也可以确定手指是错误的手指，然后确定认证失败。

[1-3-3.UI处理]

接下来，将描述通过UI处理单元205在显示单元105上显示的UI。UI用于向用户提供信息并且指导用户以不同模式和不同按压程度使手指与手指多次接触，以便在登记数据库中登记用于手指的多个区域的登记的指纹图像。

图9是UI的第一示例。在第一示例中，在显示单元105还用作接触表面T的情况下，显示指示用于提示使手指与显示单元105接触的指纹的图像。改变指纹的图像以便指示形状根据随着时间的按压程度而改变的状态。用户根据显示的改变来改变按压程度并使手指接触，由此成像传感器107能够以按压程度有效地生成多个指纹图像。

图10示出了UI的第二示例。在第二示例中，在显示单元105还用作接触表面T的情况下，显示指示接触手指的接触表面T上的位置的图标。在成像传感器107小于手指的情况下，不能通过单次接触生成整个手指的指纹图像。因此，图标的位置被改变和显示，使得每次进行接触时重叠在成像传感器107上的手指的位置不同。

在图10的示例中，如图10的A所示，首先显示图标P1，并且如果如图10的B所示，用户使手指与图标P1接触，则如图10的C所示，接下来在与图标P1的位置不同的位置处显示图标P2。如果用户使手指与图标P2接触，则在与图标P2的位置不同的位置处显示下一图标。重复此操作，直到用于登记手指的所有领域的指纹图像生成。用户使手指与显示图标的位置相接触，使得用户跟随该图标，由此能够生成用于登记整个手指的指纹图像。注意，在用户使手指接触由图标指示的位置的情况下，指示接下来使手指接触的位置的图标可被显示在未被手指隐藏的位置处。

图11示出了UI的第三示例。在第三示例中，在显示单元105还用作接触表面T的情况下，显示用于指示手指按压接触表面T的图标P3。例如，如图11的A所示，在被指示以弱的按压程度(预定值或更小的压力)接触的情况下，小圆、向内的箭头、指示箭头的引导目的地的虚线等被显示为图标P3。因此，如图11的B所示，可通过小圆、向内的箭头和虚线引导用户以弱的按压程度接触。此外，在引导以强的压力(预定值以上的压力)接触的情况下，如图11的C所示，大的圆、向外的箭头、虚线圆等被显示为图标P4。因此，如图11的D所示，可以引导用户以强烈的按压程度接触。

图12示出了UI的第四示例。在第四示例中，通过操作在显示单元105上显示的角色的游戏，引导用户以强按压程度或弱按压程度接触。例如，如图12的B和12的C所示，在操作作为在空中游泳的玩偶的角色P5以便通过多个连续的虚拟环R的游戏中，角色P5根据将手指压在接触表面T上的程度上下移动。通过改变虚拟环R的位置，手指能够以各种按压程度与接触表面T接触。在该示例中，显示单元105也可以用作接触表面T，或者显示单元105和接触表面T可以是分开的。

此外，如图13的第五示例所示，作为游戏，还存在这样的示例：角色改变，使得通过使按压接触表面T的程度改变对应于空气泵P6的垂直操作能够调整喷射气体的程度。在该示例中，如图13的B和图13的C所示，相对于空气泵P6的垂直操作根据手指按压接触表面T的程度而改变。此外，作为使用户想到垂直运动的游戏，还存在使按压程度对应于人类角色的心脏按摩的示例。

图14示出了UI的第六示例。在第六示例中，将手指按压到接触表面T上的程度与从扬声器106输出的声音的音调相关联。例如，如图14的A所示，随着按压程度变弱，输出声音的音调减小，并且如图14的B所示，随着按压程度变强，输出声音的音调增大。结果，用户能够直观地掌握按压程度的强度和薄弱。通过使用此，例如，如图14的C所示，通过使卡拉OK中的歌曲的音调对应于按压程度，可以引导用户使手指以各种按压程度与接触表面T接触。

可以通过UI处理单元205从按压处理单元202获取与按压程度有关的信息并执行与按压程度和显示的改变(角色的移动、图标的改变等)相关联的显示处理来实现上述所有UI。例如，通过上述UI重复地引导手指缓慢地与接触表面T接触，并且通过上述UI在远离接触表面T的方向上重复地引导手指，从而可以通过单个接触生成多个按压程度的指纹图像。此外，引导手指与未生成的区域接触以完成登记数据库，由此可以有效地完成登记数据库。

<2.第二实施方式>

接下来，参照图15和图16，将描述本技术的第二实施方式。第二实施方式与第一实施方式的不同之处在于作为按压传感器108的应变仪的布置与第一实施方式的不同。成像传感器107和应变计108A至108D与第一实施方式中的那些相似。在第二实施方式中，进一步提供作为按压传感器108的应变仪108E和应变仪108F。其他结构与第一实施方式相同。注意，在图15的B中，省略了玻璃板GL。

如图15和图16中所示，在平面图中，应变仪108E设置在应变仪108B的外部，并且应变仪108F设置在应变仪108D的外部。此外，在侧视图中，应变仪108E和应变仪108F被设置为位于与作为接触表面T的玻璃板GL的高度相同的高度处。应变仪108E用于检测X方向上的剪力。此外，应变仪108F用于检测Y方向上的剪力。

如果用户在使手指与接触表面T接触的同时旋转手指或移动手指，则玻璃板GL移动，应变仪108F沿X方向压靠玻璃板GL，并且应变仪108E沿Y方向压靠玻璃板GL。可以通过检测玻璃板GL对应变仪108E和应变仪108E的按压来检测剪力。

剪力也是用户接触的特性并且可以作为一条接触信息用于认证处理。此外，由于关于生成剪力的接触，存在认证处理的精度可能由于指纹的变形而降低的可能性，所以在检测到剪力的情况下，可通知用户改变使手指与接触表面T接触的方法。此外，在设备100具有振动功能并且检测到剪力的情况下，可以使设备100振动以强制地消除剪力。

注意，应变仪108E可以设置在应变仪108A的外部，并且应变仪108F可以设置在应变仪108C的外部。此外，可以在四个方向上提供用于检测剪力的应变仪，以便围绕应变仪108A、应变仪108B、应变仪108C和应变仪108D。

<3.第三实施方式>

接下来，参照图17和图18，将描述本技术的第三实施方式。第三实施方式与第一实施方式的不同之处在于，使用静电电容传感器代替应变仪作为按压传感器108。其他结构与第一实施方式相同。注意，在图17的B中，省略了玻璃板GL。

静电电容传感器是根据在静电电容传感器与人手等之间生成的静电电容的变化来检测对象的非接触传感器。静电电容传感器可检测手指在接触表面T中的接触面积、手指接触的重心位置等。

图17和图18示出静电电容传感器的第一布置示例，并且静电电容传感器108G被设置成重叠在成像传感器107上方以及玻璃板GL下方。在这种情况下，由于指纹图像由静电电容传感器108G下方的成像传感器107生成，所以静电电容传感器108G需要是透明的。

图19的A示出了静电电容传感器的第二布置示例，并且静电电容传感器108G被设置成围绕成像传感器107。在这种情况下，由于成像传感器107和静电电容传感器108G彼此不重叠，所以静电电容传感器108G不需要是透明的。

图19的B示出了静电电容传感器的第三布置示例，并且多个细胞静电电容传感器108G设置成围绕成像传感器107。在这种情况下，由于成像传感器107和静电电容传感器108G彼此不重叠，所以静电电容传感器108G不需要是透明的。

静电电容传感器108G可检测接触表面T中手指的接触面积和接触的重心位置作为接触信息，并且使用手指的接触面积和接触的重心位置进行生物认证处理。因此，静电电容传感器108G需要具有能够包括与接触表面T接触的整个手指的尺寸。

在静电电容传感器108G检测到手指的接触区域的情况下，按压处理单元202可以从接触区域估计按压的程度。如果手指的接触面积增加，则检测到的电容增加，使得可以计算手指向接触表面T的按压程度。手指的接触面积越大，按压的程度就越大，接触面积越小，按压的程度就越小。

此外，如图20所示，由静电电容传感器108G检测手指接触的重心位置FC，从而可估计哪个手指范围已重叠在成像传感器107上以在认证用接触时生成用于认证的指纹图像。结果，可以缩小用于认证的指纹图像的哪个区域对应于在登记数据库中用于登记的指纹图像。例如，如图20所示，在手指的接触的重心位置在成像传感器107的左侧的情况下，可估计手指的右侧在成像传感器107上重叠以生成用于认证的指纹图像。因此，可以通过优先核对登记数据库中的区域中的右侧的区域来提高认证处理的效率。

此外，通过检测手指接触的重心位置，还可以从重心位置估计已经生成指纹图像的手指区域和尚未生成指纹图像的手指区域，从而也可以提示用户使手指与接触表面T接触以生成手指区域的指纹图像。

要注意的是，在应变仪用作按压传感器108的情况下，与使用静电电容传感器的情况不同，不能检测重心位置，但是如果进行如图2和图15中所示的设置，那么可检测手指与成像传感器107的上、下、左和右中的哪接触。结果，可以缩小用于认证的指纹图像的哪个领域对应于在登记数据库中用于登记的指纹图像。

通过组合第一实施方式和第三实施方式，应变仪和静电电容传感器都可以用作按压传感器108。

本技术如上所述配置。虽然在指纹中，脊的形状根据按压手指的程度而改变，但如在本技术中，通过将按压程度用作认证用接触信息并且在登记时和认证时之间比较相同按压程度的指纹图像，可以提高指纹认证的准确性。因此，即使作为生物体的一部分的手指的接触模式在登记时和认证时不同，也能够进行高精度的生物体认证。

此外，通过从以与认证用接触的按压程度相同的按压程度生成的用于登记的指纹图像优先进行对照，可以加快认证处理。此外，在认证时按压手指的程度不适当的情况下，可以向用户给出反馈并且引导用户以适当的按压程度接触。此外，通过在登记时对多个按压程度中的每登记指纹图像，可以通过使按压程度与脊的变化相关联来使特征信息标准化，并且可以不依赖于按压程度来生成特征信息。此外，通过在登记时针对多个按压程度中的每个按压程度登记指纹图像，可确保在认证时假设的按压程度的变化，使得可在不检测认证时的按压程度的情况下提高认证准确度。此外，在用于登记的设备和用于认证的设备彼此不同的情况下，如果在认证时没有检测到按压程度，则可以简化将用于认证的设备，并且可以降低功耗。

此外，随着设备100的尺寸变得更小，用于生成指纹图像的成像传感器107变得更小，并且即使在不能通过手指的单次接触生成整个手指的指纹图像的情况下，也可以有效地生成整个手指的指纹图像。

另外，也可以将手指向接触表面T自身的按压程度用作特征信息。由于每个人通过按压的方式具有个性，例如，人趋向于强按压，并且人趋向于弱按压，因此可以使用按压自身的程度作为特征信息来执行认证处理。此外，手指要与接触表面T的哪个部分接触也可以用作特征信息。

<4.变形例>

虽然以上具体描述了本技术的实施方式，但是本技术不限于上述实施方式，并且基于本技术的技术思想的各种变形是可能的。

基于图像的认证除了指纹之外还可以使用静脉模式。此外，活体的一部分可以是除了手指(手臂、腿、头、躯干、眼睛的虹膜等)之外的人体的一部分。

在执行登记处理的设备100和执行认证处理的设备100彼此不同的情况下，执行认证处理的设备100不一定需要在认证时获取接触信息，诸如按压程度。此外，即使执行登记处理的设备100和执行认证处理的设备100相同，当执行用于认证的联系时，也不需要在用于认证的联系时获取联系信息。在未检测到认证时的接触信息的情况下，通过将用于认证的指纹图像与用于在登记数据库中的任何按压程度的登记中的指纹图像进行比较来执行认证处理。因此，在本技术中，可利用仅指纹图像的组合、指纹图像和作为接触信息的按压程度的组合、指纹图像和作为接触信息的重心位置信息的组合、或指纹图像、作为接触信息的按压程度和重心位置信息的组合来执行认证处理。

在根据由按压程度的差异引起的脊的形状的变化来估计手指的柔软度的情况下，柔软度也可以用作特征信息。使用手指的柔软性作为用于认证的信息使得可以在包括塑料、橡胶等的错误的手指与真实手指之间进行区分，并且提高认证的准确性。

此外，在可以从指纹图像检测血流量的情况下，血流量也可以用作特征信息。例如，使用血流量作为特征信息使得能够区分包括塑料、橡胶等的错误的手指与真实手指，并且提高认证的准确性。

此外，因为可以基于血流量获取用户的心率，所以可以从心率估计用户的状态。例如，在需要认证处理的过程(传送过程等)中估计用户的状态，尽管认证已经成功，但可以确定是否执行该过程。例如，在心率为预定值以上的情况下，用户不处于正常状态(烦躁、欺诈等)，即使认证成功，也不进行手术。这可以用于对抗银行转账欺诈等等的措施。

此外，在可以从指纹图像检测手指的颜色的情况下，手指的颜色也可以用作特征信息。由于人类手指的颜色通过按压而改变，因此将该变化用作特征信息使得可以区分颜色不改变的包括塑料、橡胶等的错误的手指与真实手指，并且提高认证的准确性。

此外，认证的准确性可通过并行地使用可被包括于腕表型可穿戴设备中的体温传感器、心率传感器等检测到的生物计量信息来改善。

本技术还可具有以下配置。

(1)一种信息处理装置，包括：处理单元，基于用户的活体的一部分的图像和接触信息来执行活体相关处理，该图像在活体的部分与接触表面接触的状态下生成，该接触信息在活体的部分与接触表面接触的状态下获取。

(2)根据(1)所述的信息处理装置，其中，活体相关处理是通过与接触表面的多次登记用接触而生成的多个登记用图像的登记处理。

(3)根据(2)所述的信息处理装置，其中，多个登记用图像中的每个是活体的一部分的不同区域的图像。

(4)根据(2)或(4)所述的信息处理装置，其中，多个登记用图像在与多条针对多次登记用接触中的每次的登记时的接触信息相对应的情况下被登记。

(5)根据(2)至(4)中任一项所述的信息处理装置，其中，活体相关处理是生物体认证处理，该生物体认证处理在登记处理完成之后使用登记用图像和认证用图像，该认证用图像通过与接触表面的用于认证的接触而生成。

(6)根据(5)所述的信息处理装置，其中，生物体认证处理通过比较在对应于与认证用接触中认证时的接触信息相同的登记时的接触信息时被登记的登记用图像和认证用图像来执行。

(7)根据(5)或(6)所述的信息处理装置，其中，生物体认证处理通过比较从在登记处理中登记的登记用图像中获取的特征信息与从认证用图像中获取的特征信息来执行。

(8)根据(1)至(7)中任一项所述的信息处理装置，其中，接触信息是活体的一部分对接触表面的压力。

(9)根据(1)至(8)中任一项所述的信息处理装置，其中，接触信息是活体的一部分相对于接触表面的接触面积。

(10)根据(1)至(9)中任一项所述的信息处理装置，其中，接触信息是由活体的一部分与接触表面接触的重心位置。

(11)根据(1)至(10)中任一项所述的信息处理装置，其中，接触信息是由活体的一部分对着接触表面的剪力。

(12)根据(1)至(11)中任一项所述的信息处理装置，还包括：UI处理单元，向用户提供信息以使得用户以不同的方式使活体的一部分与接触表面多次接触。

(13)根据(12)的信息处理装置，其中，信息处理装置将信息提供给用户，使得用户在活体的一部分中生成多个区域的图像。

(14)根据(12)或(13)所述的信息处理装置，其中，信息被提供给用户使得用户以不同的按压程度使活体的一部分与接触表面接触。

(15)根据(1)至(14)中任一项所述的信息处理装置，其中，检测生物体的一部分与接触表面接触的重心位置，并且确定要在生物体认证处理中与认证用图像进行比较的登记用图像。

(16)根据(1)至(15)中任一项所述的信息处理装置，其中，活体的一部分是手指，并且图像是指纹图像。

(17)一种信息处理方法：基于用户的活体的一部分的图像和接触信息来执行活体相关处理，该图像在活体的部分与接触表面接触的状态下生成，该接触信息在活体的部分与接触表面接触的状态下获取。

(18)一种信息处理程序，使计算机执行以下信息处理方法：基于用户的活体的一部分的图像和接触信息来执行活体相关处理，该图像在活体的部分与接触表面接触的状态下生成，该接触信息在活体的部分与接触表面接触的状态下获取。

附图标记列表

100 设备

200 信息处理装置

203登记处理单元

204 认证处理单元

205 UI处理单元

T 接触表面。

Claims (18)

1.一种信息处理装置，包括：

处理单元，基于用户的活体的一部分的图像和接触信息，来执行活体相关处理，所述图像在所述活体的所述一部分与接触表面接触的状态下生成，所述接触信息在所述活体的所述一部分与所述接触表面接触的所述状态下获取。

2.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，

所述活体相关处理是通过与所述接触表面的多次登记用接触而生成的多个登记用图像的登记处理。

3.根据权利要求2所述的信息处理装置，其中，

多个所述登记用图像中的每个是所述活体的所述一部分的不同区域的图像。

4.根据权利要求2所述的信息处理装置，其中，

多个所述登记用图像在与多条针对多次所述登记用接触中的每次的登记时的接触信息相对应的情况下被登记。

5.根据权利要求2所述的信息处理装置，其中，

所述活体相关处理是生物体认证处理，所述生物体认证处理在所述登记处理完成之后使用所述登记用图像和认证用图像，所述认证用图像通过与所述接触表面的认证用接触而生成。

6.根据权利要求5所述的信息处理装置，其中，

所述生物体认证处理通过比较在对应于与所述认证用接触中认证时的接触信息相同的登记时的接触信息时被登记的登记用图像和所述认证用图像来执行。

7.根据权利要求5所述的信息处理装置，其中，

所述生物体认证处理通过比较从在所述登记处理中登记的所述登记用图像中获取的特征信息与从所述认证用图像中获取的特征信息来执行。

8.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，

所述接触信息是所述活体的所述一部分对所述接触表面的压力。

9.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，

所述接触信息是所述活体的所述一部分相对于所述接触表面的接触面积。

10.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，

所述接触信息是所述活体的所述一部分与所述接触表面接触的重心位置。

11.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，

所述接触信息是所述活体的所述一部分对所述接触表面的剪力。

12.根据权利要求1所述的信息处理装置，还包括：

UI处理单元，向所述用户提供信息，使得所述用户以不同的方式使所述活体的所述一部分与所述接触表面多次接触。

13.根据权利要求12所述的信息处理装置，其中，

所述信息处理装置将所述信息提供给所述用户，使得所述用户生成所述活体的所述一部分中的多个区域的图像。

14.根据权利要求12所述的信息处理装置，其中，

所述信息被提供给所述用户，使得所述用户以不同的按压程度使所述活体的所述一部分与所述接触表面接触。

15.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，

检测所述活体的所述一部分与所述接触表面接触的重心位置，并且确定要在生物体认证处理中与认证用图像进行比较的登记用图像。

16.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，

所述活体的所述一部分是手指，并且所述图像是指纹图像。

17.一种信息处理方法：

基于用户的活体的一部分的图像和接触信息，来执行活体相关处理，所述图像在所述活体的所述一部分与接触表面接触的状态下生成，所述接触信息在所述活体的所述一部分与所述接触表面接触的状态下获取。

18.一种信息处理程序，使计算机执行信息处理方法，所述信息处理方法：

基于用户的活体的一部分的图像和接触信息，来执行活体相关处理，所述图像在所述活体的所述一部分与接触表面接触的状态下生成，所述接触信息在所述活体的所述一部分与所述接触表面接触的状态下获取。

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