JP2005128936A - Finger authentication device and its finger placement guide - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a finger authentication device and its finger placement guide for naturally guiding a finger's position to a specific position and enabling the stable matching of images without the necessity of positioning and rotation for correction, while increasing matching accuracy without the possibility of a blood-vessel pattern becoming deficit due to pressure on the finger, etc. <P>SOLUTION: The finger authentication device includes a guide part for setting a finger's position; a light source part for applying transmitted light to the finger; an imaging part for imaging the transmitted light; and an authenticating part for authenticating the image taken by the imaging part. The guide part includes an authenticated finger placement guide part for setting the finger to be authenticated and a non-authenticated finger placement guide part for setting fingers that are not to be authenticated. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、個人を識別する生体を用いた指認証装置に関し、特に指の血管パターンに基づく新規な指認証装置とその指置きガイドに関する。   The present invention relates to a finger authentication device using a living body for identifying an individual, and more particularly to a novel finger authentication device based on a blood vessel pattern of a finger and a finger placement guide thereof.

財産や情報の安全な管理を目的として、個人認証技術への期待が高まっている。特に、人間の体の一部を鍵として利用する生体認証技術は、従来の暗証番号や鍵による管理に比べ、遺失や盗難等による不正行使の恐れが少ないことから注目を集めている。生体認証技術としては、指紋をはじめ、顔や虹彩、手や指の血管パターンなどを用いた様々な手法が研究されている。中でも、指の血管パターンを用いた認証方法は、指紋のように犯罪を連想させたり、虹彩のように直接眼球に光を照射したりすることがないので心理的抵抗感が少なく、また、生体の表面ではなく内部の特徴を読み取るため、偽造が困難という利点がある。   Expectations for personal authentication technology are increasing for the purpose of safe management of property and information. In particular, biometric authentication technology that uses a part of the human body as a key has attracted attention because it is less likely to be illegally exercised due to loss or theft, compared to the conventional management using a personal identification number or key. As biometric authentication technology, various methods using a fingerprint, a face and an iris, a blood vessel pattern of a hand and a finger, and the like have been studied. Among them, the authentication method using the blood vessel pattern of the finger has little psychological resistance because it does not associate a crime like a fingerprint or irradiates light directly on the eye like an iris. Since the internal features are read instead of the surface, there is an advantage that counterfeiting is difficult.

具体的には、光源より発する近赤外光を指に透過し、その透過した光をカメラによって撮影する。カメラには、近赤外域の波長だけを通すような光学フィルタを装着し、認証時のカメラによる指の画像は、血液中の成分が近赤外光を良く吸収するため、血管部分の光が透過せずに暗く映る。このようにして撮影された血管パターンの画像と、登録されている血管パターンの画像との間で照合を行い、個人認証を行うものである。   Specifically, the near infrared light emitted from the light source is transmitted through the finger, and the transmitted light is photographed by the camera. The camera is equipped with an optical filter that passes only wavelengths in the near-infrared region. The image of the finger by the camera during authentication absorbs near-infrared light well because the components in the blood absorb the near-infrared light. It appears dark without passing through. The blood vessel pattern image photographed in this way and the registered blood vessel pattern image are collated to perform personal authentication.

従来、個人認証として、特許文献1に示されるように、個人の生体データを利用して個人認証を行う装置は、必ず個人生体データを入力する部分を有し、入力したデータを使用し個人の特徴点を抽出、記憶・登録しておき、個人認証動作時に入力された個人生体データと予め登録されているデータとを照合し、個人認証が行なわれている。   Conventionally, as disclosed in Patent Document 1, as personal authentication, an apparatus that performs personal authentication using personal biometric data always has a part for inputting personal biometric data, and uses the input data to identify the personal information. Characteristic points are extracted, stored and registered, and personal authentication is performed by collating personal biometric data input during the personal authentication operation with previously registered data.

又、特許文献2には、手の甲の血管パターンを用いた認証装置として、4本の指でガイドバーを握りしめることを必須とすることで、撮像される手の甲の位置が個人毎に一定になるよう矯正する認証装置が示されている。   Further, in Patent Document 2, as an authentication device using the blood vessel pattern of the back of the hand, it is essential to hold the guide bar with four fingers so that the position of the back of the hand to be imaged becomes constant for each individual. An authentication device to correct is shown.

特開2003−30632号公報JP 2003-30632 A 特開2001−184507号公報JP 2001-184507 A

しかし、特許文献1において、血管パターンの一致を正しく検出するためには、登録時と認証時とで、同じ撮影条件で画像を取得できなくてはならないが、指が回転すれば、得られる血管パターンも大きく異なるという問題がある。撮影される指の面が変化しない移動や回転については簡単な画像処理によって補正できるが、指の面が背腹逆転するような回転については、未知の部分が存在するために画像処理による補正はできない。   However, in Patent Document 1, in order to correctly detect the coincidence of blood vessel patterns, images must be acquired under the same imaging conditions at the time of registration and at the time of authentication. There is a problem that the patterns are greatly different. Movement and rotation that does not change the surface of the finger to be photographed can be corrected by simple image processing, but rotation that causes the finger surface to reverse the back and back is unknown, so correction by image processing is not possible. Can not.

この点について、特許文献2に示されているが、指の血管の場合、握るなどの緊張を加えると、前述のように血管が圧迫されて血管パターンが欠落する可能性がある。また、何らかのガイドレールを設け、その特定の位置に指を合わせて置く方法も考えられるが、正しい置き方を学習する必要があり、誰でもが簡単に使えるとはいえない。   Although this point is shown in Patent Document 2, in the case of a blood vessel of a finger, when a tension such as grasping is applied, the blood vessel is compressed as described above, and the blood vessel pattern may be lost. In addition, it is possible to provide a guide rail and place the finger at a specific position. However, it is necessary to learn how to place it correctly, and it cannot be used easily by anyone.

また、認証装置に挿入したときの指の姿勢によっても、得られる血管パターンは変化する。例えば、力を入れて過度に伸ばした状態にある指は、表皮の緊張によって血管が圧迫されて血管パターンが部分的に欠落する場合がある。さらに、認証装置全体を照らしている外光が変化するだけでも、得られる画像の明るさやコントラストが変わって、認証精度に影響を与える。通常の太陽光や照明光の中にも、近赤外域の光が含まれており、光が回り込んで血管パターンに影響を与えるからである。   The obtained blood vessel pattern also changes depending on the posture of the finger when inserted into the authentication apparatus. For example, in a finger that is excessively stretched with force, a blood vessel pattern may be partially lost due to the blood vessel being compressed by the tension of the epidermis. Furthermore, even if the external light that illuminates the entire authentication apparatus changes, the brightness and contrast of the obtained image change, which affects the authentication accuracy. This is because normal sunlight or illumination light also includes near-infrared light, and the light wraps around and affects the blood vessel pattern.

本発明の目的は、指の位置が特定の位置に自然に誘導され、撮影画像に対して、位置合わせや回転補正を行う必要のない安定した照合を行うことができると共に、指の圧迫等による血管パターンの欠落のない認証の精度を向上させることができる指認証装置とその指置きガイドを提供することにある。   The object of the present invention is that the finger position is naturally guided to a specific position, and it is possible to perform stable collation on the captured image without the need for alignment and rotation correction, as well as by finger compression or the like. It is an object of the present invention to provide a finger authentication device and a finger placement guide that can improve the accuracy of authentication without missing a blood vessel pattern.

本発明は、指の位置を設定する指置きガイドと、前記指に透過光を照射する光源部と、透過した前記透過光を撮影する撮像部と、該撮像部で撮影された画像の認証処理を行う認証部とを有し、前記ガイドは認証対象の指が設定される認証対象指置きガイド部と、認証対象外の指が設定される認証対象外指置きガイド部とを備えたことを特徴とする指認証装置にある。指の先端部分によってオンオフされるスイッチ部を有するのが好ましい。本発明により、指の位置を自然に特定の位置に誘導することが可能となり、さらに血管を圧迫することがないため、撮影した画像に対して、安定した照合を行うことができ、結果として、認証の精度を著しく向上させることができる。   The present invention relates to a finger placement guide for setting a finger position, a light source unit for irradiating the finger with transmitted light, an imaging unit for capturing the transmitted light, and an authentication process for images captured by the imaging unit. An authentication unit that performs authentication, and the guide includes an authentication target finger placement guide unit in which a finger to be authenticated is set, and a non-authentication finger placement guide unit in which a finger that is not authentication target is set. It is in the characteristic finger authentication device. It is preferable to have a switch portion that is turned on and off by the tip portion of the finger. According to the present invention, it is possible to naturally guide the finger position to a specific position, and because it does not compress the blood vessel, it is possible to perform a stable verification on the captured image, as a result, The accuracy of authentication can be remarkably improved.

前記認証対象指置きガイド部は、前記認証対象の指が設定され認証が行われる光学開口部に対応する部分が開口しており、前記認証対象指の付け根部がその外形に沿った凹部形状を有すること、又、前記認証対象外指置きガイド部は、前記撮像部に侵入する外光を遮断する光学遮蔽部を介して前記認証対象指置きガイド部の左右に設けられ、前記認証対象外指の外形に沿った凹部形状を有することが好ましい。   The authentication target finger placement guide part has an opening corresponding to the optical opening where the authentication target finger is set and authentication is performed, and the base part of the authentication target finger has a concave shape along its outer shape. And the authentication target non-finger placement guide unit is provided on the left and right of the authentication target finger placement guide unit via an optical shielding unit that blocks external light entering the imaging unit. It is preferable to have a concave shape along the outer shape.

又、本発明は、指の位置を設定し、該設定された前記指に透過光を照射して透過した前記透過光により撮影された画像の認証処理を行う指認証装置用指置きガイドにおいて、前記ガイドは認証対象の指が設定される認証対象指置きガイド部と、認証対象外の指が設定される認証対象外指置きガイド部とを備えたことを特徴とする。そして、認証対象指置きガイド部と、認証対象外指置きガイド部とは前述に記載のものが好ましい。   Further, the present invention provides a finger placement guide for a finger authentication device that sets the position of a finger and performs authentication processing of an image photographed by the transmitted light that is transmitted by irradiating the set finger with transmitted light. The guide includes an authentication target finger placement guide unit in which an authentication target finger is set, and an authentication target external finger placement guide unit in which a non-authentication target finger is set. The authentication target finger placement guide part and the authentication target non-finger placement guide part are preferably those described above.

認証対象指は、10本の指が対象であり、どの指でも1本の指の静脈情報によって認証するのが好ましいが、複数本での認証は装置自身が複雑になるが、より正確な認証を行う上で好ましい。指の認証の場所は第1と第2関節との間によって行われるのが好ましい。更に、中指での認証が指の設定において指のローリングを少なくできることから好ましい。   The fingers to be authenticated are 10 fingers, and it is preferable to authenticate any finger with the vein information of one finger, but the authentication with a plurality of fingers complicates the device itself, but more accurate authentication It is preferable when performing. The location of finger authentication is preferably performed between the first and second joints. Further, authentication with the middle finger is preferable because finger rolling can be reduced in finger setting.

前記光源部は弧を描くような丸みを帯びた形状を持つこと、認証対象指が設置される部分の光学開口部が弧を描くような丸みを帯びた形状を持ち、光源部の弧の曲率を光学開口部の弧の曲率よりも大きく形成すること、又、光源部と光学開口部との高さ方向の距離が指の先端に該当する部位の距離より、指の付け根に該当する部位の距離を大きく形成させることが好ましい。   The light source part has a rounded shape that draws an arc, and the optical opening of the part where the authentication target finger is installed has a rounded shape that draws an arc, and the curvature of the arc of the light source part Is larger than the curvature of the arc of the optical aperture, and the distance between the light source and the optical aperture in the height direction of the part corresponding to the base of the finger is greater than the distance of the part corresponding to the tip of the finger. It is preferable to form a large distance.

本発明は、前記スイッチ部の前記指が触れる部位の形状が、指先の位置を示す凹みの造形により形成されていること、指の太さを計測する計測手段を持ちその測定手段による結果に基づいて前記光源部の光量を制御すること、前記光学開口部以外の側壁表面部分領域に反射防止剤の塗料が塗布されていること、前記指を反射する反射光を発する反射光源部を有し、前記撮像部が光学フィルタを備え前記透過光と前記反射光とを切り替える際に光学フィルタの透過波長域も切り替えることが好ましい。   The present invention is based on the result of the measurement means having a measuring means for measuring the thickness of the finger, that the shape of the part of the switch part touched by the finger is formed by forming a dent indicating the position of the fingertip. Controlling the amount of light of the light source unit, having a coating of an anti-reflective agent applied to the side wall surface region other than the optical opening, and having a reflected light source unit that emits reflected light that reflects the finger, It is preferable that when the imaging unit includes an optical filter, the transmission wavelength range of the optical filter is switched when switching between the transmitted light and the reflected light.

本発明によれば、指の位置が特定の位置に自然に誘導され、撮影画像に対して、位置合わせや回転補正を行う必要なしに安定した照合を行うことができ、また、指の圧迫等による血管パターンの欠落がないので、認証の精度を向上させることができる指認証装置とその指置きガイドを提供することができる。又、本発明により、従来の技術では同一性が保証できなかった認証ごとの撮影条件をユーザにとって負担のない操作体系の中で均一化させることができる。   According to the present invention, the position of a finger is naturally guided to a specific position, and it is possible to perform stable matching on a captured image without the need for alignment and rotation correction, and finger compression, etc. Therefore, the finger authentication apparatus and its finger placement guide that can improve the accuracy of authentication can be provided. In addition, according to the present invention, it is possible to make the photographing conditions for each authentication, which cannot be guaranteed by the conventional technology, uniform in an operation system that does not burden the user.

以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例によって詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail by way of examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

図1は、本発明に係る指認証装置の概略図である。本体は、大きく分けて認証装置筐体100からなる光源部102と撮像部104の2つに分けられる。光源部102と撮像部104の間には空間が設けられ、認証時には、その空間に指を挿入する。光源部102は、指が挿入される空間の上部を屋根のようにして覆い、天井等からの照明が直接撮像部104に侵入しないよう遮光の役割を果たす。ここでは空間の側壁が存在しない例を示しているが、側壁を設けて、横側からの外光の侵入も阻止するようにしてもよい。この場合、認証精度を向上させるため、側壁に近赤外線の乱反射を防止するための反射防止剤等の塗料を塗布するか、反射防止剤で側壁を構成することが望ましい。   FIG. 1 is a schematic diagram of a finger authentication apparatus according to the present invention. The main body is roughly divided into two parts, a light source unit 102 and an imaging unit 104 that are configured by the authentication device casing 100. A space is provided between the light source unit 102 and the imaging unit 104, and a finger is inserted into the space during authentication. The light source unit 102 covers the upper part of the space where the finger is inserted like a roof, and plays a role of shielding light so that illumination from the ceiling or the like does not directly enter the imaging unit 104. Here, an example in which there is no side wall in the space is shown, but a side wall may be provided to prevent intrusion of external light from the side. In this case, in order to improve the authentication accuracy, it is desirable to apply a coating such as an anti-reflective agent for preventing irregular reflection of near infrared rays on the side wall, or to configure the side wall with the anti-reflection agent.

光源部102には、波長810ナノメートル前後の近赤外光を発する光源106が、撮像部104のカメラ114側に向けて光を放つように設置されている。光源106とカメラ114との間に指を挿入することで、指を近赤外光が透過し、それをカメラ114で撮影することによって指の血管パターン画像が得られる。ガイド溝112は、指の正しい挿入位置や向きを直感的に理解しやすい形で提示する構造を有する。ガイド溝112に合わせて指を置くと、指先にあたる部分にボタンスイッチ108があり、指の第1、第2関節前後の部分に光学開口部110が形成される。光学開口部110は、透明なガラスやアクリル板で覆われ、光は通しつつ、認証装置内部に異物が入り込むのを防止する。カメラ114には、近赤外波長域の光のみを透過する光学フィルタが必要なため、ガラスやアクリル板の替わりに、光学フィルタの板を用いることで、二つの機能を一つの板で形成することもできる。   In the light source unit 102, a light source 106 that emits near-infrared light having a wavelength of about 810 nanometers is installed so as to emit light toward the camera 114 side of the imaging unit 104. By inserting a finger between the light source 106 and the camera 114, near-infrared light is transmitted through the finger, and a blood vessel pattern image of the finger is obtained by photographing it with the camera 114. The guide groove 112 has a structure that presents the correct insertion position and orientation of the finger in a form that is intuitively easy to understand. When a finger is placed in accordance with the guide groove 112, the button switch 108 is provided at the portion corresponding to the fingertip, and the optical opening 110 is formed at the portions before and after the first and second joints of the finger. The optical opening 110 is covered with a transparent glass or acrylic plate, and prevents light from entering the authentication apparatus while allowing light to pass through. Since the camera 114 requires an optical filter that transmits only light in the near-infrared wavelength region, the optical filter plate is used instead of glass or an acrylic plate, so that two functions are formed by a single plate. You can also.

認証は、ユーザが挿入した指によってボタンスイッチ108を押すことで始まる。ボタンスイッチ108を押すという操作自体は、多くの人々が日常生活で頻繁に行っている行為であり、認証にかかる一連の操作体系の中においても、ごく自然に溶け込ませることができる。ボタンスイッチ108を押そうと、ごく自然に指を置いたときの指先の位置は、人によってほぼ一定しているか、少なくとも無理なく再現できる。指先の位置が決まれば、ガイド溝112に誘導されて、指全体としての置く向きも必然的に決まるため、光学開口部110の上に位置する指の部位がほぼ一意に決まり、撮影される指画像の範囲も同様に決まる。また、ボタンスイッチ108を押す動作の際には、関節の曲がる方向が決まっているため、指の腹が、ボタンスイッチ108の凹む方向に対して鉛直面となるように自然に向く。そのため、指の背側を撮ったり、腹側を撮ったりといったような、指の胴回りの回転によって撮影される指の面が変わってしまうこともない。   Authentication starts by pressing the button switch 108 with a finger inserted by the user. The operation itself of pressing the button switch 108 is an action frequently performed by many people in daily life, and can be blended naturally even in a series of operation systems for authentication. When the button switch 108 is pressed, the position of the fingertip when the finger is placed very naturally is almost constant depending on the person, or at least can be reproduced without difficulty. When the position of the fingertip is determined, the finger is guided to the guide groove 112, and the orientation of the finger as a whole is inevitably determined. Therefore, the part of the finger located on the optical opening 110 is almost uniquely determined, and the finger to be photographed. The range of the image is similarly determined. In addition, when the button switch 108 is pressed, the direction in which the joint bends is determined, so that the finger pad naturally faces so as to be a vertical plane with respect to the direction in which the button switch 108 is recessed. Therefore, the surface of the finger to be imaged does not change due to the rotation of the finger circumference, such as taking the back side of the finger or taking the abdomen side.

また、ボタンスイッチ108を押すときには、指は自然に曲がった状態になり、指先以外には不必要に表皮に緊張を与えることがないので、血管の圧迫によるパターンの欠落も起こりにくい。また、自然に曲がった状態であれば、光学開口部110のガラス面に指が触れることもなく、ガラス面との接触によって血管が圧迫されたり、汚れが付着したり、といったこともない。   Further, when the button switch 108 is pressed, the finger is naturally bent and the epidermis is not unnecessarily tensioned except for the fingertip, so that pattern loss due to blood vessel compression hardly occurs. Further, in a naturally bent state, the finger does not touch the glass surface of the optical opening 110, and the blood vessel is not pressed by the contact with the glass surface, and dirt is not attached.

さらに、これらによって、指の位置がほぼ一定にできれば、光学開口部110の面積を、指で覆い尽くせるほどに小さくして外光の入射を避けることで、外光による明るさやコントラストの変化も防ぐことができる。従来は、指位置が一定にできないため、光学開口部110を大きめにとって広範囲に撮像した指の画像の中から、登録時と同じパターンを持つ部分を探索する必要があった。そのため、パターンの探索に高コストな演算ハードウェアを必要とし、光学開口部110が大きいために、外光が入りやすく、ノイズに弱いという問題があったが、ボタンスイッチ108の設置によって、それが解消される。   Furthermore, if the finger position can be made substantially constant by these, the area of the optical opening 110 is made small enough to be covered with the finger to avoid the incidence of external light, thereby preventing changes in brightness and contrast due to external light. be able to. Conventionally, since the finger position cannot be made constant, it has been necessary to search for a portion having the same pattern as that at the time of registration from the image of the finger captured over a wide range with the optical aperture 110 being large. For this reason, there is a problem that high-cost calculation hardware is required for searching for the pattern and the optical aperture 110 is large, so that it is easy for external light to enter and it is vulnerable to noise. It will be resolved.

また、従来の指血管パターンによる認証技術では、スイッチ等によるユーザ主導の認証開始要求手段が用意されていなかったため、認証の処理がいつ始まるのかは認証装置主導で決められ、ユーザに混乱を与える危険性もあった。このように、ボタンスイッチ108の設置は、それだけで操作性を高める手段として非常に有効である。なお、ガイド溝112には、後述する図4に示す指置きガイド402が設けられる。   In addition, since the conventional finger blood vessel pattern authentication technology does not provide a user-initiated authentication start request means using a switch or the like, the time when the authentication process starts is determined by the authentication device and may cause confusion to the user. There was also sex. Thus, the installation of the button switch 108 is very effective as a means for improving operability by itself. The guide groove 112 is provided with a finger placement guide 402 shown in FIG.

図2は、本発明を実現するシステム構成を示すブロック図である。光源106とカメラ114との間に、手200の指を挿入して、ボタンスイッチ108の押圧に合わせて血管パターンの画像信号を取得する。カメラ114からの画像信号は、画像入力器202によってデジタルデータに変換され、コンピュータ204の入出力インタフェース206を介してメモリ210に格納される。ボタンスイッチ108も同様に入出力インタフェースを介して接続され、オン・オフの状態がメモリ210に格納されるか、もしくは、オンになると同時にCPU208に対して割り込み信号を発生する。CPU208は、ボタンスイッチ108の状態がオンになったのを確認するか、もしくはオンになった割り込み信号を検知すると、認証を行うソフトウェアプログラムを起動し実行する。そして、プログラムの処理結果に基づき、結果を表示器212に表示したり、制御対象216に適切な信号を送って扉を開閉したり、といった各種制御を行う。キーボード214は、例えば、暗証番号などの、認証に関する補助情報を入力するなどに用いる。   FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration for realizing the present invention. A finger of the hand 200 is inserted between the light source 106 and the camera 114, and an image signal of the blood vessel pattern is acquired in accordance with the pressing of the button switch 108. An image signal from the camera 114 is converted into digital data by the image input unit 202 and stored in the memory 210 via the input / output interface 206 of the computer 204. Similarly, the button switch 108 is also connected via the input / output interface, and the on / off state is stored in the memory 210, or an interrupt signal is generated to the CPU 208 at the same time as being turned on. When the CPU 208 confirms that the button switch 108 is turned on or detects an interrupt signal that is turned on, the CPU 208 activates and executes a software program for authentication. Then, based on the processing result of the program, various kinds of control are performed such as displaying the result on the display 212 or sending and receiving an appropriate signal to the control target 216 to open and close the door. The keyboard 214 is used, for example, for inputting auxiliary information related to authentication such as a password.

図3は、本発明における指認証の処理を示すフロー図である。特に、CPU208によって実行されるソフトウェアの処理フローの一例を示している。処理300では、ハードウェア全体の初期化やプログラム実行に必要となる一時変数に初期値を代入する。初期状態への移行が完了すると、プログラムはアイドリング状態に入り、ボタンスイッチ108がオンになるのを待つ(302)。ボタンスイッチ108がオンになったら、カメラ114で撮影した指の画像をメモリ210に取り込む(304)。取り込んだ画像データについて画像処理を行い、血管パターンの特徴を抽出し(306)、すでに登録してあるパターンと一致するものがないか照合探索を行う(308)。もし、一致する(310)パターンが存在すれば、認証を必要としている機器やソフトウェアプログラム等の制御対象に対して、正当なアクセス権が認証された旨の信号、もしくは認証された個人の識別用データを送信する(312)。   FIG. 3 is a flowchart showing the finger authentication process in the present invention. In particular, an example of a processing flow of software executed by the CPU 208 is shown. In process 300, initial values are substituted into temporary variables required for initialization of the entire hardware and program execution. When the transition to the initial state is completed, the program enters an idling state and waits for the button switch 108 to be turned on (302). When the button switch 108 is turned on, the finger image taken by the camera 114 is taken into the memory 210 (304). The captured image data is subjected to image processing, the blood vessel pattern features are extracted (306), and a collation search is performed to see if there is a match with the already registered pattern (308). If there is a matching (310) pattern, a signal indicating that the legitimate access right has been authenticated for the control target such as a device or software program that requires authentication, or for identification of the authenticated individual Data is transmitted (312).

そして、次にボタンスイッチ108がオンになるまで再び待機する。尚、本ハードウェアの電源の入切を、ボタンスイッチ108と兼用することも可能である。ボタンスイッチ108によって電源が入り、上記ソフトウェアフローを、処理302を除いて処理310まで、認証成功時ならば312まで順次実行した後、再び電源を遮断する。これによって待機時の消費電力を低減することができる。同様に、光源のオンオフのみを制御するような形態も考えられる。ボタンスイッチ108のオンと同時に光源をオンにし、認証処理終了と同時にオフにする。システム全体の電源のオンオフは、構成によっては起動に時間がかかる場合もあるので、利便性を重視する場合には光源部分の省電力化のみにとどめる。光源のオンオフは、スイッチ108に物理的に連動させても良いし、コンピュータ204の入出力インタフェース206に、リレーやトランジスタ等によるスイッチ回路を接続して光源のスイッチを電子制御するようにしてもよい。このような電子制御回路を用いる方法では、ボタンスイッチ108のオンオフを高速に切り替えることによる電力制御方法、いわゆるPWM(Pulse Width Modulation)制御に回路を転用することができ、光源の明るさを段階的に制御することが可能になる。人によって指の太さは異なるため、画一的な光量では血管パターンがうまく現れる人も現れない人も発生するが、最も良好に血管パターンが現れるまで光量を制御しながら連続的に撮像することで、認証の精度を高めることができる。さらに指の太さを計測するセンサーを追加すれば、指の太さと最適光量との関係を予め計算して記憶しておくことで、より少ない枚数の撮像で最適な血管パターンが得られる。   Then, it waits again until the button switch 108 is turned on next time. It should be noted that turning on / off the power of this hardware can also be used as the button switch 108. The power is turned on by the button switch 108, and the software flow is sequentially executed up to the process 310 except the process 302, to 312 if the authentication is successful, and then the power is turned off again. As a result, power consumption during standby can be reduced. Similarly, a mode in which only on / off of the light source is controlled is also conceivable. The light source is turned on simultaneously with the button switch 108 being turned on, and turned off simultaneously with the end of the authentication process. Depending on the configuration, the entire system may be powered on and off, so that it may take time to start up. Therefore, when convenience is important, only the power saving of the light source is limited. The on / off of the light source may be physically linked to the switch 108, or a switch circuit such as a relay or a transistor may be connected to the input / output interface 206 of the computer 204 to electronically control the switch of the light source. . In such a method using an electronic control circuit, the circuit can be diverted to a power control method by switching on / off of the button switch 108 at high speed, that is, so-called PWM (Pulse Width Modulation) control, and the brightness of the light source is stepped. It becomes possible to control. Because the thickness of the finger varies from person to person, some people may or may not show a blood vessel pattern well with a uniform light quantity, but continuous imaging while controlling the light quantity until the blood vessel pattern appears best Thus, the accuracy of authentication can be improved. Further, if a sensor for measuring the thickness of the finger is added, the optimal blood vessel pattern can be obtained with a smaller number of images by calculating and storing the relationship between the thickness of the finger and the optimum light amount in advance.

図4は、本発明に係る指置きガイドの正面図(a)、側面図(b)及び下部側面図(c)である。指置きガイド402は、図1に示すガイド溝112内に図5に示す指の挿入方向に沿って固定される。指置きガイド402は、認証対象指の挿入動作をガイドする認証対象指置きガイド部403、認証対象指置きガイド部403の左右に設け認証対象外指の位置決めを行う認証対象外指置きガイド部404及び外光の侵入を防止する外光遮蔽部405にて構成される。認証対象指置きガイド部403は、認証対象の指が設定され認証が行われる光学開口部110に対応する部分が開口しており、認証対象指の付け根部がその外形に沿った凹部形状の突起を有する。又、認証対象外指置きガイド部404は、撮像部104に侵入する外光を遮断する外光遮蔽部405を介して認証対象指置きガイド部403の左右に対称に設けられ、認証対象外指の外形に沿った長さで全長に凹部形状を有する。外光遮蔽部405は指の長さ及び高さよりもいずれも大きいものであり、その先端が曲線で低くなっている。   FIG. 4 is a front view (a), a side view (b), and a lower side view (c) of the finger placement guide according to the present invention. The finger placement guide 402 is fixed in the guide groove 112 shown in FIG. 1 along the finger insertion direction shown in FIG. The finger placement guide 402 is provided on the left and right sides of the authentication target finger placement guide unit 403 that guides the insertion operation of the authentication target finger, and the authentication subject non-authentication finger placement guide unit 404 that positions the authentication target non-finger. And an external light shielding unit 405 that prevents the intrusion of external light. The authentication target finger placement guide unit 403 has an opening corresponding to the optical opening 110 where the authentication target finger is set and authentication is performed, and the base of the authentication target finger is a recess-shaped protrusion along its outer shape. Have Further, the authentication target non-finger placement guide unit 404 is provided symmetrically on the left and right of the authentication target finger placement guide unit 403 via an external light shielding unit 405 that blocks external light entering the imaging unit 104. The overall length has a concave shape with a length along the outer shape. The external light shielding portion 405 is larger than the length and height of the finger, and the tip thereof is lowered with a curve.

図5は指置きガイドに指を設定した正面図である。認証時の指挿入操作としては、図5に示す様に、認証対象指の中指を認証対象指置きガイド部403に沿って、また、認証対象外の人差し指と薬指を外光遮蔽部405を介して認証対象外指置きガイド部404に沿って挿入する。これにより認証時の指挿入操作を自然操作の中で緊張感なく行うことが可能となる。更に、認証対象の中指を認証対象指置きガイド部403と認証対象外の人差し指と薬指を両側の認証対象外指置きガイド部404とに沿って挿入設定されるので、認証対象指の認証対象指置きガイド部403への設定位置がその指の回転がなく常に一定に設定でき、結果として認証精度を著しく向上させることが可能となる。   FIG. 5 is a front view in which a finger is set on the finger placement guide. As shown in FIG. 5, the finger insertion operation at the time of authentication includes the middle finger of the authentication target finger along the authentication target finger placement guide unit 403, and the index finger and the ring finger that are not the authentication target via the external light shielding unit 405. And inserted along the non-authentication target finger placement guide 404. As a result, the finger insertion operation at the time of authentication can be performed without any tension in the natural operation. Furthermore, since the middle finger of the authentication target is inserted and set along the authentication target finger placement guide unit 403 and the non-authentication index finger and ring finger along the authentication target finger placement guide units 404 on both sides, the authentication target finger of the authentication target finger is set. The setting position on the placement guide unit 403 can be always set constant without the rotation of the finger, and as a result, the authentication accuracy can be remarkably improved.

また、光学開口部110へ侵入する外光を外光遮蔽部405にて遮蔽し、認証対象指の鮮明な血管パタ−ン画像の抽出を可能にすると共に、認証対象指及び認証対象外指を認証対象指置きガイド部403、認証対象外指置きガイド部404にて位置決めさせる事により、認証対象指の長軸方向の回転を自然操作の中で防止し、安定した照合を行うことができ、結果として認証精度をより向上させることが可能となる。更に、図5においては、認証対象指は中指としたが、両手のどちらでもどの指でもその設定には同様に一定して行うことができる。   In addition, the external light entering the optical opening 110 is shielded by the external light shielding unit 405, and a clear blood vessel pattern image of the finger to be authenticated can be extracted. By positioning with the authentication target finger placement guide unit 403 and the non-authentication target finger placement guide unit 404, rotation of the authentication target finger in the long axis direction can be prevented during natural operation, and stable verification can be performed. As a result, authentication accuracy can be further improved. Further, although the authentication target finger is the middle finger in FIG. 5, the setting can be made in the same manner for any finger in either hand.

図6は本実施例における指認証装置の組立て斜視図である。図7は指を挿入する部分を側面から見た拡大した側面図である。図6のガイド溝112に図4の指置きガイドが設置されるが、図7においては指置きガイドの図示を省略したしたものである。従って、図7においては、指の認証部である第1と第2関節との間において光学開口部110に接触したものになっているが、指置きガイドはその指付け根部が突出した凸部が形成されているので、接触しないものであり、より正確な静脈の認証ができるものである。   FIG. 6 is an assembled perspective view of the finger authentication apparatus in the present embodiment. FIG. 7 is an enlarged side view of a portion where a finger is inserted as seen from the side. The finger placement guide of FIG. 4 is installed in the guide groove 112 of FIG. 6, but the illustration of the finger placement guide is omitted in FIG. Accordingly, in FIG. 7, the finger opening guide is in contact with the optical opening 110 between the first and second joints, which are the finger authentication portions, but the finger placement guide is a convex portion whose protruding base portion protrudes. Since it is formed, it is a thing which does not touch and can authenticate a vein more correctly.

図6に示したように、開口部を備える空間下部は、指を挿入する手前側と奥側とで、空間の上部の高さ方向の距離が異なっている。また、空間の上部にあたる光源106と、空間の下部にあたる光学開口部110の面は孤を描くように形成されている。ここで空間上部の孤と、空間下部の孤とでは、前者の孤の方が曲率を大きくとってある。この構成により、指を挿入するときに、例えば、指の腹が横もしくは斜めを向く方向であった場合にも、空間の奥に行くほど、さらに狭く孤が形成されているため、指を挿入していくに従って、自然と指の腹が下を向くように矯正される。さらに、光源106からの近赤外線が均等に照射されると共に、カメラ114から光学開口部110までの距離が均等になり、より精度の高い認証をおこなうことが可能となる。   As shown in FIG. 6, in the lower portion of the space including the opening, the distance in the height direction of the upper portion of the space is different between the front side and the back side where the finger is inserted. Further, the surface of the light source 106 corresponding to the upper part of the space and the surface of the optical opening 110 corresponding to the lower part of the space are formed so as to draw an arc. Here, between the arc at the top of the space and the arc at the bottom of the space, the former arc has a larger curvature. With this configuration, when inserting a finger, for example, even if the finger's belly is oriented sideways or diagonally, the arc is further narrowed toward the back of the space, so the finger is inserted. As you go, it will be corrected so that the belly of your fingers will face down. Furthermore, near-infrared rays from the light source 106 are evenly radiated, and the distance from the camera 114 to the optical aperture 110 is equalized, so that more accurate authentication can be performed.

又、後述する図10と比較すると、タッチ部1301の位置が異なる。図7のタッチ部1301においては、図10のタッチ部400とは異なり、指を奥に指し込むような動作により、ボタンスイッチ108の操作が行われる。この場合、図10のタッチ部400よりもタッチ部1301の押下は不自然な動作となるが、例えば、タッチ部1301をタッチセンサなどのクリック動作を伴わないスイッチ手段にすることにより、快適な操作感を得ることができる。   Further, the position of the touch part 1301 is different from that in FIG. In the touch unit 1301 in FIG. 7, unlike the touch unit 400 in FIG. 10, the button switch 108 is operated by an operation of pointing a finger deeply. In this case, pressing the touch unit 1301 is more unnatural than the touch unit 400 in FIG. 10, but for example, by making the touch unit 1301 a switch means that does not involve a click operation such as a touch sensor, a comfortable operation is achieved. A feeling can be obtained.

以上では、指認証装置におけるボタンスイッチの利用がもたらす利点について述べたが、ボタンを押すという動作は、装置との接触を意味し、衛生面での抵抗感をもたらす可能性もないわけではない。これについては、認証装置筐体100やボタンスイッチ108に最近では一般的に用いられている抗菌素材を用いることで、それを緩和することができる。特に、認証装置筐体100に「抗菌」の文字を印刷できるだけでも心理的効果は大きい。本発明の装置構成では、血管パターンを取得するためのセンサー部は、認証装置筐体100表面に現れている必要はなく、装置表面の抗菌加工は非常に容易である。指紋をはじめ、センサーが直接生体に触れる必要がある生体認証方法では、センサーの抗菌化に難を抱える場合が多いが、本発明では問題がない。   In the above, the advantages brought about by the use of the button switch in the finger authentication device have been described. However, the operation of pressing the button means contact with the device, and is not without the possibility of causing a sense of hygiene resistance. This can be mitigated by using an antibacterial material that is generally used recently for the authentication device casing 100 and the button switch 108. In particular, a psychological effect is great even if characters “antibacterial” can be printed on the authentication device casing 100. In the device configuration of the present invention, the sensor unit for acquiring the blood vessel pattern does not need to appear on the surface of the authentication device casing 100, and antibacterial processing of the device surface is very easy. In a biometric authentication method in which a sensor needs to touch a living body directly such as a fingerprint, there are many cases where it is difficult to make the sensor antibacterial, but the present invention has no problem.

また、本実施例では、ボタンスイッチ108に機械式のプッシュスイッチを例にしたが、触れるだけで導電する、例えば静電タイプのスイッチを替わりに用いても構わない。あるいは光源と光センサーの組を用いて、所定の位置に指先が来て、光が遮られたらスイッチが入るような形式にしても構わない。この場合、同様に人感センサー等の各種センサーも利用できる。   In this embodiment, a mechanical push switch is used as an example of the button switch 108. However, for example, an electrostatic type switch that conducts electricity only by touching may be used instead. Alternatively, a combination of a light source and an optical sensor may be used so that the fingertip comes to a predetermined position and is switched on when the light is blocked. In this case, various sensors such as a human sensor can also be used.

又、キーボード214により、万が一、指による認証に失敗した場合においても、予め登録しておいた暗証番号などにより、認証を行うことが可能となる。また、指による認証と暗証番号による認証を組み合わせることにより、より確実な認証を可能とする。さらに、指による認証を行った場合と、暗証番号による認証とを行った場合とにより、認証後の動作を変えるなどの応用が可能となる。   In addition, even if the authentication with the finger fails by using the keyboard 214, it is possible to perform the authentication using a password registered in advance. In addition, more reliable authentication is possible by combining authentication with a finger and authentication with a password. Furthermore, it is possible to apply applications such as changing the operation after authentication depending on whether authentication is performed using a finger or authentication using a personal identification number.

図8は、指の太さを計測するセンサーを示す正面図である。本実施例におけるセンサーは図1において光学開口部110に設けたものである。他の構造は実施例1と同様である。図8(a)は、光源において、それに対峙したカメラが映し出す面を示している。中央の106が近赤外光源であり、周りを近赤外線の反射を抑える、もしくは吸収する塗料を塗布した面1000が囲んでいる。その面1000に、今度は逆に近赤外線を反射しやすい素材の棒状の4点のマ−キング1002を施している。光源が光ると、面1000とマーキング1002の間には、明確なコントラストが生じる。カメラで撮影すると、両者の間の輝度差は非常に大きくなる。図8(b)のように、指200を光源にかざすと、指の太さに応じて、マ−キング1002の隠される面積が変化する。指部分の画像領域内では、血管とそうでない部分との輝度差は極端に大きくなることがないので、指がマ−キング1002部分を覆うと、マ−キング1002部分に存在した輝度差がなくなる。すなわち、輝度差の大きい部分が、どこで途絶えたのかの位置座標が指の外郭位置を与え、これを簡単な差分処理で求められる。指の太さを求める分には、最低2点のマ−キングがあれば良いが、指の太さは節などがあって一様ではないので、図のように4点のマ−キング1002を使うと、より正確な太さを決定できる。また、4点使えば、指が若干傾いて挿入された場合でも、その傾き角度を求めることができる。   FIG. 8 is a front view showing a sensor for measuring the thickness of a finger. The sensor in this embodiment is provided in the optical aperture 110 in FIG. Other structures are the same as those in the first embodiment. FIG. 8A shows a surface of the light source that is displayed by a camera facing it. A central infrared light source 106 is surrounded by a surface 1000 coated with a paint that suppresses or absorbs near-infrared reflection. On the surface 1000, on the contrary, a bar-like four-point marking 1002 made of a material that easily reflects near infrared rays is applied. When the light source shines, there is a clear contrast between the surface 1000 and the marking 1002. When shooting with a camera, the brightness difference between the two becomes very large. As shown in FIG. 8B, when the finger 200 is held over the light source, the hidden area of the marking 1002 changes according to the thickness of the finger. In the image area of the finger portion, the luminance difference between the blood vessel and the other portion does not become extremely large. Therefore, when the finger covers the marking 1002 portion, the luminance difference existing in the marking 1002 portion disappears. . In other words, the position coordinates where the portion where the luminance difference is large has been given give the outline position of the finger, and this can be obtained by simple difference processing. In order to obtain the thickness of the finger, it is sufficient if there is a marking of at least two points. However, since the thickness of the finger is not uniform due to a node or the like, the marking of four points 1002 as shown in the figure. Can be used to determine a more accurate thickness. If four points are used, even if the finger is inserted with a slight inclination, the inclination angle can be obtained.

図9は、指の太さに応じて光量制御を行う認証処理のフロ−図である。処理では、ハ−ドウェア全体の初期化900やプログラム実行に必要となる一時変数に初期値を代入する。初期状態への移行が完了すると、プログラムはアイドリング状態に入り、ボタンスイッチ108がオンになるのを待つ(ステップ902)。ボタンスイッチ108がオンになったら、まず指の太さを図8のセンサ−で測定し、その太さと初期光量値との組合わせを予め登録しておいた参照テ−ブルを用いて、光源106の初期光量を設定する。続いてカメラ114で指の画像を撮影し、メモリ210に取り込む(ステップ906)。   FIG. 9 is a flowchart of authentication processing for performing light amount control according to the thickness of the finger. In the processing, initial values are assigned to temporary variables necessary for initialization 900 of the entire hardware and program execution. When the transition to the initial state is completed, the program enters an idling state and waits for the button switch 108 to be turned on (step 902). When the button switch 108 is turned on, the thickness of the finger is first measured by the sensor shown in FIG. 8, and a light source is used by using a reference table in which a combination of the thickness and the initial light amount value is registered in advance. An initial light amount 106 is set. Subsequently, an image of a finger is taken by the camera 114 and is taken into the memory 210 (step 906).

取り込んだ画像デ−タについて、血管パタ−ンの特徴抽出処理908を行って血管パタ−ンが現れているか検査し(ステップ912)、なければ光量を変化させ(ステップ910)、再度カメラから画像を取り込む。光量を変化させる方向は、指の部分の画像領域が全体的に明るい場合には、光量が強く飽和気味の傾向が予測されるので光量を下げる方向に、逆に全体に暗い場合には、光量が弱いために透過光のS/N比が下がっている傾向が予測されるので光量を上げる方向に操作する。指領域の全体の明るさは、その構成画素の平均値から容易に計測できる。そして、既に登録してあるパタ−ンと一致するものがないか照合探索を行い(ステップ914)、一致するパタ−ンが存在すれば(ステップ916)、認証を必要としている機器やソフトウェアプログラムなどの制御対象に対して、正当なアクセス権が認証された旨の信号、もしくは認証された個人の識別用デ−タを送信する(ステップ918)。そして、次にボタンスイッチ108がオンになるまで再び待機する。   The captured image data is subjected to a blood vessel pattern feature extraction process 908 to check whether or not a blood vessel pattern has appeared (step 912). If not, the amount of light is changed (step 910), and the image is read from the camera again. Capture. The direction of changing the amount of light is that if the image area of the finger part is bright overall, the light amount is strong and the tendency of saturation is predicted. Since the S / N ratio of the transmitted light is predicted to decrease because of weakness, the operation is performed in the direction of increasing the amount of light. The overall brightness of the finger area can be easily measured from the average value of the constituent pixels. Then, a collation search is performed to see if there is a match with the already registered pattern (step 914). If there is a matching pattern (step 916), a device or a software program that requires authentication, etc. A signal indicating that the legitimate access right has been authenticated or data for identifying the authenticated individual is transmitted to the control object (step 918). Then, it waits again until the button switch 108 is turned on next time.

本実施例においても、実施例1と同様に、認証対象指の中指を認証対象指置きガイド部403に沿って、また、認証対象外の人差し指と薬指を外光遮蔽部405を介して認証対象外指置きガイド部404に沿って挿入することにより認証時の指挿入操作を自然操作の中で緊張感なく行うことが可能となると共に、認証対象の中指をその指の回転がなく常に一定に設定でき、結果として認証精度を著しく向上させることが可能となる。   Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the middle finger of the authentication target finger is along the authentication target finger placement guide unit 403, and the index finger and the ring finger that are not the authentication target are authenticated through the external light shielding unit 405. By inserting along the outer finger placement guide 404, it is possible to perform finger insertion operation during authentication without any tension in natural operation, and the middle finger to be authenticated is always kept constant without rotation of the finger. As a result, the authentication accuracy can be remarkably improved.

図10は、本発明の指認証装置に係る他の実施例を示す指を挿入する部分を側面から見た拡大図である。他の構造は実施例1と同様である。上部に近赤外光源106があり、下部に光学開口部110があって、その下にカメラ114がある。400はボタンスイッチのタッチ部分であり、指が直接触れて押されることで、バネ付きプッシュのボタンスイッチ108がオンになる。ボタンスイッチ108が押されている間だけ導電状態になり、放されるとバネで自動的に初期位置に戻り、絶縁状態になる。   FIG. 10 is an enlarged view of a portion where a finger is inserted as viewed from the side, showing another embodiment of the finger authentication device of the present invention. Other structures are the same as those in the first embodiment. There is a near infrared light source 106 at the top, an optical aperture 110 at the bottom, and a camera 114 below it. Reference numeral 400 denotes a touch portion of the button switch. When the finger is directly touched and pressed, the spring-loaded push button switch 108 is turned on. Only when the button switch 108 is being pressed, it is in a conductive state, and when released, it automatically returns to its initial position by a spring and enters an insulated state.

図10のように、光学開口部110からタッチ部分400までの間は、指が自然に屈曲するように弧を描くようにデザインすると、確実に指が曲がるので、すでに述べた血管の圧迫によるパターンの欠落がさらに起こりにくくなる。また、光学開口部110を形成するガラス板をより下方に設置するか、もしくは指置きガイド402を設けることで、指の付け根が光学開口部110に対して浮き上がるようにし、これによって光学開口部110と指が接触することによる血管圧迫をより確実に防ぐことができる。指置きガイド402は指付け根部に接触する部分に突起が設けられ、指認証部で光学開口部119に接触しない構造を有する。   As shown in FIG. 10, between the optical opening 110 and the touch portion 400, the finger is surely bent when designed so as to bend so that the finger naturally bends. Omissions are less likely to occur. In addition, the glass plate forming the optical opening 110 is disposed below or the finger placement guide 402 is provided so that the base of the finger is lifted with respect to the optical opening 110, thereby the optical opening 110. It is possible to more reliably prevent blood vessel compression due to contact between the finger and the finger. The finger placement guide 402 has a structure in which a protrusion is provided at a portion that comes into contact with the finger base, and the finger authentication unit does not come into contact with the optical opening 119.

図11は、本発明に係るタッチ部分の斜視図である。指の触れる面には、指が丁度フィットするように、凹み等の造形を施し、指先の位置が、より確実に毎回同位置に来るようにし、また、タッチ部分400を押すこと自体による位置ずれを起こさないようにできる。また、図10でも示しているように、タッチ部分400の高さは、丁度指先の腹部分が収まるだけに制限し、上部に空間を設けることで、爪を長く伸ばしていたり、付け爪をしていたりする人でも不自由なくタッチ部分400を押すことができる。   FIG. 11 is a perspective view of a touch portion according to the present invention. The surface touched by the finger is shaped such as a dent so that the finger just fits, so that the position of the fingertip is more sure to be at the same position every time, and the displacement due to pressing the touch part 400 itself Can be avoided. In addition, as shown in FIG. 10, the height of the touch part 400 is limited so that the abdominal part of the fingertip can be accommodated. A touching person 400 can press the touch part 400 without inconvenience.

本実施例においても、実施例1と同様に、認証対象指の中指を認証対象指置きガイド部403に沿って、また、認証対象外の人差し指と薬指を外光遮蔽部405を介して認証対象外指置きガイド部404に沿って挿入することにより認証時の指挿入操作を自然操作の中で緊張感なく行うことが可能となると共に、認証対象の中指をその指の回転がなく常に一定に設定でき、結果として認証精度を著しく向上させることが可能となる。   Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the middle finger of the authentication target finger is along the authentication target finger placement guide unit 403, and the index finger and the ring finger that are not the authentication target are authenticated through the external light shielding unit 405. By inserting along the outer finger placement guide 404, it is possible to perform finger insertion operation during authentication without any tension in natural operation, and the middle finger to be authenticated is always kept constant without rotation of the finger. As a result, the authentication accuracy can be remarkably improved.

図12は、本発明に係る指認証装置において指挿入部の他の実施例を示す斜視図である。他の構造は実施例1と同様である。図1の例では、天井照明などからの遮光のため、屋根のような形で光源部102を設けたが、ユーザにとっては、逆に、遮蔽された空間に指を挿入するという心理的不安感を煽る場合がある。そこで、図7のように、光源を指の斜め上方に配置することで、指をユーザの視界から完全に隠してしまうような覆いをなくすことができる。図12の例では、開口部の両側に斜めの屋根型光源部を設け、近赤外光源106をそれぞれ配置している。近赤外光源を両側の2箇所に設けるのは、1箇所だと指の透過光に偏りが生じて斑になり、正しい血管パターンが得られなくなる可能性もあるからである。   FIG. 12 is a perspective view showing another embodiment of the finger insertion unit in the finger authentication device according to the present invention. Other structures are the same as those in the first embodiment. In the example of FIG. 1, the light source unit 102 is provided in the shape of a roof for shielding light from ceiling lighting or the like, but for the user, conversely, psychological anxiety that a finger is inserted into the shielded space. May be beaten. Therefore, as shown in FIG. 7, by disposing the light source obliquely above the finger, it is possible to eliminate a cover that completely hides the finger from the user's field of view. In the example of FIG. 12, oblique roof-type light source portions are provided on both sides of the opening, and the near-infrared light sources 106 are respectively disposed. The reason why the near-infrared light source is provided at two locations on both sides is that if the location is one location, the transmitted light from the finger is biased and becomes uneven, and a correct blood vessel pattern may not be obtained.

本実施例においても、実施例1と同様に、認証対象指の中指を認証対象指置きガイド部403に沿って、また、認証対象外の人差し指と薬指を外光遮蔽部405を介して認証対象外指置きガイド部404に沿って挿入することにより認証時の指挿入操作を自然操作の中で緊張感なく行うことが可能となると共に、認証対象の中指をその指の回転がなく常に一定に設定でき、結果として認証精度を著しく向上させることが可能となる。   Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the middle finger of the authentication target finger is along the authentication target finger placement guide unit 403, and the index finger and the ring finger that are not the authentication target are authenticated through the external light shielding unit 405. By inserting along the outer finger placement guide 404, it is possible to perform finger insertion operation during authentication without any tension in natural operation, and the middle finger to be authenticated is always kept constant without rotation of the finger. As a result, the authentication accuracy can be remarkably improved.

図13は、本発明に係る指認証装置の他の実施例を示す光学系配置の構成図である。他の構成は実施例1と同様である。光源800は、透過光の近赤外光源106に対して反射光源を提供する。これら2つの光源は、コンピュータ204からの制御によって任意の組み合わせでオンオフ可能とする。例えば、反射光源800に可視光を発生させ、指の表面をカメラ114で撮像するようにしてもよい。前述の実施例では、光学フィルタは近赤外域のみを透過するとしてきたが、ここではその替わりに、可変もしくは切り替え型の光学フィルタ802を設けることで、必要に応じて可視光も通すように切り替え可能とする。これによって、指表面の指紋パターン等の生体特徴を撮像することが可能になり、指表面の生体特徴と血管パターンによる認証を同時に行うことで、認証精度を高めることが可能になる。   FIG. 13 is a configuration diagram of an optical system arrangement showing another embodiment of the finger authentication device according to the present invention. Other configurations are the same as those of the first embodiment. The light source 800 provides a reflected light source for the near-infrared light source 106 of transmitted light. These two light sources can be turned on and off in any combination under the control of the computer 204. For example, visible light may be generated in the reflected light source 800 and the surface of the finger may be imaged by the camera 114. In the above-described embodiment, the optical filter transmits only the near-infrared region. However, instead of this, by providing a variable or switchable optical filter 802, the visible light can be switched as necessary. Make it possible. As a result, it is possible to image biometric features such as a fingerprint pattern on the finger surface, and it is possible to improve authentication accuracy by simultaneously performing biometric features on the finger surface and a blood vessel pattern.

本実施例においても、実施例1と同様に、認証対象指の中指を認証対象指置きガイド部403に沿って、また、認証対象外の人差し指と薬指を外光遮蔽部405を介して認証対象外指置きガイド部404に沿って挿入することにより認証時の指挿入操作を自然操作の中で緊張感なく行うことが可能となると共に、認証対象の中指をその指の回転がなく常に一定に設定でき、結果として認証精度を著しく向上させることが可能となる。   Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the middle finger of the authentication target finger is along the authentication target finger placement guide unit 403, and the index finger and the ring finger that are not the authentication target are authenticated through the external light shielding unit 405. By inserting along the outer finger placement guide 404, it is possible to perform finger insertion operation during authentication without any tension in natural operation, and the middle finger to be authenticated is always kept constant without rotation of the finger. As a result, the authentication accuracy can be remarkably improved.

本発明に係る指認証装置を示す斜視図である。It is a perspective view showing a finger authentication device concerning the present invention. 本発明に係る指認証装置のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a finger authentication device according to the present invention. 本発明に係る指認証装置の処理工程を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the process of the finger | toe authentication apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る指認証装置における指置きガイドを示す構成図である。It is a block diagram which shows the finger placement guide in the finger | toe authentication apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る指認証装置における指置きガイドへの指挿入を示す正面図である。It is a front view which shows the finger insertion to the finger placement guide in the finger | toe authentication apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る指認証装置の斜視図である。It is a perspective view of the finger authentication device concerning the present invention. 本発明に係る指認証装置の側面図である。It is a side view of the finger authentication device concerning the present invention. 本発明に係る指認証装置における指の太さを測定する構成図である。It is a block diagram which measures the thickness of the finger in the finger | toe authentication apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る指認証装置の光量制御による処理工程を示すフロ−図である。It is a flowchart which shows the process process by the light quantity control of the finger | toe authentication apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る指認証装置の他の例を示す側面図である。It is a side view which shows the other example of the finger | toe authentication apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る指認証装置におけるボタンスイッチのタッチ部の斜視図である。It is a perspective view of the touch part of the button switch in the finger authentication device concerning the present invention. 本発明に係る指認証装置の他の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other example of the finger authentication apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る指認証装置の他の例を示す光学系の構成図である。It is a block diagram of the optical system which shows the other example of the finger | toe authentication apparatus which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100…認証装置筐体、102…認証装置光源部、104…認証装置撮像部、106…近赤外光源、108…ボタンスイッチ、110…光学開口部、112…ガイド溝、114…カメラ、200…手、202…画像入力器、204…コンピュータ、206…入出力インタフェース、208…中央演算装置、210…メモリ、212…表示器、214…キーボード、216…制御対象、402…指置きガイド、403…認証対象指置きガイド部、404…認証対象外指置きガイド部、405…外光遮光部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Authentication apparatus housing | casing, 102 ... Authentication apparatus light source part, 104 ... Authentication apparatus imaging part, 106 ... Near infrared light source, 108 ... Button switch, 110 ... Optical opening part, 112 ... Guide groove, 114 ... Camera, 200 ... Hand 202 202 Image input device 204 Computer 206 Input / output interface 208 Central processing unit 210 Memory 212 Display 214 Keyboard 216 Control target 402 Finger placement guide 403 Authentication target finger placement guide unit, 404... Non-authentication target finger placement guide unit, 405.

Claims (6)

指の位置を設定する指置きガイドと、前記指に透過光を照射する光源部と、透過した前記透過光を撮影する撮像部と、該撮像部で撮影された画像の認証処理を行う認証部とを有し、前記指置きガイドは認証対象の指が設定される認証対象指置きガイド部と、認証対象外の指が設定される認証対象外指置きガイド部とを備えたことを特徴とする指認証装置。   A finger placement guide for setting a finger position, a light source unit that irradiates the finger with transmitted light, an imaging unit that captures the transmitted light that has passed through, and an authentication unit that performs authentication processing of an image captured by the imaging unit The finger placement guide includes an authentication target finger placement guide unit in which a finger to be authenticated is set and an authentication target non-authentication finger placement guide unit in which a finger that is not to be authenticated is set. Finger authentication device. 請求項1において、前記認証対象指置きガイド部は、前記認証対象の指が設定され認証が行われる光学開口部に対応する部分が開口しており、前記認証対象指の付け根部がその外形に沿った凹部形状を有することを特徴とする指認証装置。   2. The authentication target finger placement guide part according to claim 1, wherein a part corresponding to an optical opening part where the authentication target finger is set and authentication is performed is opened, and a base part of the authentication target finger is formed in an outer shape thereof. A finger authentication device characterized by having a concave shape along. 請求項1又は2において、前記認証対象外指置きガイド部は、前記撮像部に侵入する外光を遮断する光学遮蔽部を介して前記認証対象指置きガイド部の左右に設けられ、前記認証対象外指の外形に沿った凹部形状を有することを特徴とする指認証装置。   3. The authentication target finger placement guide unit according to claim 1, wherein the authentication target finger placement guide unit is provided on the left and right of the authentication target finger placement guide unit via an optical shielding unit that blocks external light entering the imaging unit. A finger authentication device having a concave shape along an outer shape of an outer finger. 指の位置を設定し、該設定された前記指に透過光を照射して透過した前記透過光により撮影された画像の認証処理を行う指認証装置用指置きガイドにおいて、前記ガイドは認証対象の指が設定される認証対象指置きガイド部と、認証対象外の指が設定される認証対象外指置きガイド部とを備えたことを特徴とする指認証装置用指置きガイド。   In a finger placement guide for a finger authentication device that sets the position of a finger and performs authentication processing of an image photographed by the transmitted light that is transmitted through the transmitted light by the transmitted light, the guide is an authentication target A finger placement guide for a finger authentication device, comprising: an authentication target finger placement guide portion for setting a finger; and an authentication subject non-authentication finger placement guide portion for setting a finger that is not subject to authentication. 請求項4において、前記認証対象指置きガイド部は、前記認証対象の指が設定され認証が行われる光学開口部に対応する部分が開口しており、前記認証対象指の付け根部がその外形に沿った凹部形状を有することを特徴とする指認証装置用指置きガイド。   5. The authentication target finger placement guide portion according to claim 4, wherein a portion corresponding to an optical opening portion where the authentication target finger is set and authentication is performed is opened, and a base portion of the authentication target finger is formed in an outer shape thereof. A finger placement guide for a finger authentication device, characterized by having a concave shape along the shape. 請求項4又は5において、前記認証対象外指置きガイド部は、前記撮像部に侵入する外光を遮断する光学遮蔽部を介して前記認証対象指置きガイド部の左右に設けられ、前記認証対象外指の外形に沿った凹部形状を有することを特徴とする指認証装置用指置きガイド。
6. The authentication target finger placement guide unit according to claim 4, wherein the authentication target finger placement guide unit is provided on the left and right of the authentication target finger placement guide unit via an optical shielding unit that blocks external light entering the imaging unit. A finger placement guide for a finger authentication device, characterized by having a concave shape along the outer shape of the outer finger.
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