JP2005261660A - 情報生成装置及び情報生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
認証時の信頼性を向上し得る認証情報生成装置及び認証情報生成方法を提案する。
【解決手段】
生体固有の血管を撮像した結果得られる撮像画像の２値画像内に孤立する所定数以下の画素を状態変化起因ノイズとして除去し、当該除去した２値画像の血管に基づいて認証情報を生成するようにしたことにより、状態変化起因ノイズを血管の一部として認証情報を生成するといった事態を低減することができるため、撮像状態の変化や撮像対象者の生理的変化による認証情報の劣化を抑制することができ、かくして認証時の信頼性を向上することができる。
【選択図】 図７

Description

本発明は、情報生成装置及び情報生成方法に関し、例えば生体における血管に基づいて認証情報を生成する場合に適用して好適なものである。

従来、生体固有となる血管の形成パターン（以下、これを血管形成パターンと呼ぶ）を用いて認証処理を実行する認証装置が提案されている。

この種の認証装置においては、血管に内在する脱酸素化ヘモグロビン（静脈血）又は酸素化ヘモグロビン（動脈血）に近赤外線帯域の光が特異的に吸収されることを利用して登録者における所定固有構成物の血管を撮像し、この撮像結果として得られる血管画像から血管形成パターンを抽出し、これを所定のデータベースに登録しておく。

そして認証装置は、この登録処理と同様にして認証対象者における同一固有構成物の血管形成パターンを抽出し、このとき抽出した血管形成パターンを、予めデータベースに登録しておいた血管形成パターンと照合するようにして、本人(登録者)の有無を判定するようになされている。（例えば特許文献１参照。）
特開２００３−２４２４９２公報

ところでかかる認証装置は、登録処理時と認証処理時とにおける光学系での照射量や照射強度の変化等の撮像状態の変化や、撮像対象者の生理的変化に起因して発生するノイズにより血管形成パターンの抽出精度に差異が生じ、この結果、実際には同一人であるにもかかわらず本人(登録者)ではないと判定してしまうといった事態が生じる場合がある。

また、登録処理時及び認証処理時に撮像する撮像装置が異なっていた場合には、当該撮像装置の固体撮像素子固有のノイズにより血管形成パターンの抽出精度に差異が生じることにもなる。

このように従来の認証装置においては、撮像時の撮像状態の変化や撮像対象者の生理的変化に起因して生じるノイズによって血管形成パターンの抽出精度に差異が生じる結果、認証時の信頼性に乏しいという問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、認証時の信頼性を向上し得る認証情報生成装置及び認証情報生成方法を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明においては、生体に基づく情報を生成する情報生成装置において、生体を構成する固有構成物を撮像する撮像手段と、撮像手段から得られる撮像画像を２値画像として生成する２値化手段と、２値化手段により生成された２値画像内に孤立する所定数以下の画素を除去する除去手段と、除去手段により除去された２値画像に有する固有構成物に基づいて認証情報を生成する生成手段とを設けるようにした。

また本発明においては、生体に基づく情報を生成する情報生成方法において、生体を構成する固有構成物を撮像する第１のステップと、撮像画像を２値画像として生成する第２のステップと、生成した２値画像内に孤立する所定数以下の画素を除去する第３のステップと、除去した２値画像に有する固有構成物に基づいて認証情報を生成する第４のステップとを設けるようにした。

以上のように本発明によれば、生体固有の固有構成物を撮像した結果得られる撮像画像を２値画像として生成し、当該２値画像内に孤立する所定数以下の画素を除去し、当該除去した２値画像に有する固有構成物に基づいて認証情報を生成するようにしたことにより、撮像状態の変化や撮像対象者の生理的変化により生じるノイズを除去することができるため、当該ノイズを血管の一部として認証情報を生成するといった事態を低減して、撮像状態の変化や撮像対象者の生理的変化に伴う認証情報の劣化を抑制することができ、かくして認証時の信頼性を向上することができる。

以下図面について本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）認証装置の構成
図１において、１は全体として本実施の形態による認証装置の構成を示し、この認証装置１全体の制御を司る制御部２に対して、撮像部３、情報生成処理部４及び認証部５が接続されることにより構成される。

この制御部２は、中央処理ユニット、ワークメモリ、情報記憶メモリ及びクロックジェネレータを有し、当該情報記憶メモリには、複数種類のデータ及びプログラムが記憶されている。

そして制御部２は、ワークメモリにロードしたプログラムに従って、情報記憶メモリに記憶された各種情報及びクロックジェネレータを適宜用いて各種処理を実行し、必要に応じて所定の制御信号を撮像部３、情報生成処理部４又は認証部５に送出するようにして、この認証装置１全体を制御する。

撮像部３は、血管内の脱酸素化ヘモグロビン（静脈血）又は酸素化ヘモグロビン（動脈血）に近赤外線帯域の光（近赤外光）が特異的に吸収されることを利用して生体に内在する血管を撮像対象として撮像するようになされており、当該近赤外光を撮像対象者の例えば指に照射し、連続する複数の血管画像を生成する。

情報生成処理部４は、撮像部３での撮像結果として得られる複数の血管画像に基づいて、このときの撮像対象者固有の血管形成パターンをデータ（以下、これを血管形成パターンデータと呼ぶ）として生成し、これを認証部５に送出する。

認証部５は、所定の伝送路を介して登録データベースＤＢに接続されており、この登録データベースＤＢには、撮像部３と同一部位における撮像結果に基づいて情報生成処理部４と同一の処理が施されることにより生成された１又は２以上の血管形成パターンが登録者の血管形成パターン（以下、これを登録血管形成パターンと呼ぶ）として登録されている。なお、この登録血管形成パターンを登録データベースＤＢに登録する登録処理は、専用の登録装置又はこの認証装置１によって行われる。

そして認証部５は、情報生成処理部４から供給される血管形成パターンデータの血管形成パターンと、登録データベースＤＢに登録された登録血管形成パターンとの合致率を例えば位相相互相関関数に従って算出する。

ここで認証部５は、この算出結果として所定の閾値以下となる合致率が得られた場合には、このとき撮像部３での撮像対象者が登録データベースＤＢに登録された登録者ではないと判定し、これに対して所定の閾値よりも高い合致率が得られた場合には、当該撮像対象者が登録者本人であると判定するようになされている。

このようにこの認証装置１においては、生体固有の血管形成パターンを用いて認証することにより、当該生体表面に有する指紋等に比して生体からの直接的な盗用を防止できるのみならず、第三者が登録者になりすますといったことをも防止できるようになされている。

（２）撮像部の具体的構成
この撮像部３は、図２に示すように、近赤外光を発射する例えば３つの近赤外光光源１１を有し、この近赤外光光源１１から発射される近赤外光の光路上には、当該近赤外光のうち特定の近赤外線帯域の光を透過する第１のフィルタ１２、当該第１のフィルタ１２を介して得られる光のうち静脈血に吸収される近赤外線帯域とその付近との光を透過する第２のフィルタ１３及び固体撮像素子１４が順次配置される。

そしてこの撮像部３においては、第１のフィルタ１２と第２のフィルタ１３との間に指ＦＧを介挿し、かつ介挿された指ＦＧを固定することができるようになされている。これに加えてこの撮像部３においては、近赤外光の光路に対する雰囲気中の外光の入射を遮蔽する遮蔽部１５が設けられており、これにより指ＦＧ内方における血管の撮像時に遮蔽部１５外における可視光や紫外光による近赤外光への影響を低減することができるようになされている。

この場合、撮像部３は、撮像命令コマンドが制御部２（図１）から与えられると、近赤外光光源１１から近赤外光を発射し、このとき第１及び第２のフィルタ１２、１３間に固定された指ＦＧに対して、当該近赤外光を第１のフィルタ１２を介して照射する。

この近赤外光は指ＦＧ内方における血管組織では内在するヘモグロビンに特異的に吸収され、それ以外の組織では透過又は反射する。従って指ＦＧを経由して得られる近赤外光は血管組織の形成パターンを表す血管パターン光として、第２のフィルタ１３を介して固体撮像素子１４に入射することとなる。

そして撮像部３は、かかる血管パターン光を固体撮像素子１４で光電変換し、当該固体撮像素子１４に蓄積される電荷を、制御部２（図１）から与えられる読出制御信号に従って血管画像信号ＧＳ_１、ＧＳ_２、……、ＧＳ_ｎとして順次読み出して情報生成処理部４（図２）に送出するようになされている。

このようにして撮像部３は、指ＦＧ内方における血管を撮像し、当該撮像結果として複数の血管画像を生成することができるようになされている。

（３）情報生成処理部の具体的構成
この情報生成処理部４は、図３に示すように、Ａ／Ｄ(Analog/Digital)変換部２１、２値化部２２、加算平均部２３、ノイズ除去部２４及び情報抽出部２５によって構成される。

Ａ／Ｄ変換部２１は、撮像部３（図２）から順次供給される血管画像信号ＧＳ（ＧＳ_１〜ＧＳ_ｎ）に対してそれぞれＡ／Ｄ変換処理を施し、この結果得られるデータ（以下、これを血管画像データと呼ぶ）ＧＤ（ＧＤ_１〜ＧＤ_ｎ）を２値化部２２に順次送出する。

２値化部２２は、Ａ／Ｄ変換部２１から順次供給される血管画像データＧＤ（ＧＤ_１〜ＧＤ_ｎ）に対してそれぞれ２値化処理を施し、この結果得られる２値血管画像のデータ（以下、これを２値血管画像データと呼ぶ）ＢＤ（ＢＤ_１〜ＢＤ_ｎ）を加算平均部２３に順次送出する。

加算平均部２３は、２値化部２２から供給される２値血管画像データＢＤ（ＢＤ_１〜ＢＤ_ｎ）を順次加算平均する。具体的には例えば図４に示すように、加算平均部２３は、２値血管画像データＢＤ_１及び２値血管画像データＢＤ_２間における対応する画素をそれぞれ加算平均し、この加算平均結果及び２値血管画像データＢＤ_３間における対応する画素をそれぞれ加算平均する。

そして加算平均部２３は、残りの２値血管画像データＢＤ_３〜ＢＤ_ｎについても同様にして順次加算平均し、最後の２値血管画像データＢＤ_ｎ間との加算平均結果を、複数の２値血管画像における統合結果のデータ（以下、これを統合２値血管画像データと呼ぶ）ＡＶＤとしてノイズ除去部２４（図３）に送出する。

この場合、血管組織以外の組織で透過又は反射する近赤外光の変化又は近赤外光の照射量や照射強度の変化等の撮像状態の変化や、撮像対象者の生理的変化に起因して２値血管画像データＢＤ（ＢＤ_１〜ＢＤ_ｎ）に基づく各２値血管画像に生じるランダムなノイズ（以下、これを状態変化起因ノイズと呼ぶ）は、図４からも分かるように、順次加算平均される度にその輝度値が低くなるため、統合２値血管画像データＡＶＤに基づく統合２値血管画像では全体としてぼやけた状態となり、この結果、撮像状態の変化及び撮像対象者の生理的変化にかかわらず統合２値血管画像の背景と近似することになる。

これに対して各２値血管画像内において同位置に有する血管は、順次加算平均される度に、状態変化起因ノイズによって良好に撮像されなかった部分の輝度値が平均化するため、統合２値血管画像では際立つ状態となり、この結果、撮像状態の変化及び撮像対象者の生理的変化にかかわらず、実際の血管の形状と近似することになる。

このようにこの加算平均部２３は、複数の２値血管画像を順次加算平均することにより、図５に示す実験結果からも明らかなように、撮像状態の変化及び撮像対象者の生理的変化にかかわらず、血管のみを明瞭化した統合２値血管画像を生成することができるようになされている。

ノイズ除去部２４（図３）は、加算平均部２３から供給される統合２値血管画像データＡＶＤに基づく統合２値血管画像のうち、所定画素数以下の画素（以下、これを対象画素と呼ぶ）を状態変化起因ノイズとして除去する。

具体的には例えば図６に示すように、ノイズ除去部２４は、統合２値血管画像から、状態変化起因ノイズを探索する範囲（以下、これを探索範囲と呼ぶ）の画像（以下、これを探索画像と呼ぶ）として例えば縦横５画素の探索範囲の探索画像を、例えばラスタスキャン方向に１画素ずつシフトさせるようにして順次抽出する。

そしてノイズ除去部２４は、抽出対象の探索画像について、外枠を構成する外枠画素（図６において破線で示す部分）の輝度値が「０」（即ち背景に相当）である場合に、当該外枠画素よりも内に孤立している「０」以外の輝度値からなる対象画素の有無を探索する。

そしてノイズ除去部２４は、対象画素を検出した場合（図６において矢印で示す）には、当該対象画素の輝度値を「０」として背景と同化させることにより、当該対象画素を状態変化起因ノイズとして統合２値血管画像から除去する。

このようにしてこのノイズ除去部２４は、統合２値血管画像内に孤立する状態変化起因ノイズを除去することにより、加算平均部２３での加算平均処理により残存する状態変化起因ノイズを統合２値血管画像から的確に除去することができるようになされている。

かかる構成に加えてこのノイズ除去部２４は、統合２値血管画像において孤立する状態変化起因ノイズの探索を終了するごとに、当該探索終了時点の探索範囲のサイズよりも大きい探索範囲として例えば縦横６画素及び縦横７画素に順次切り替えるようになされており、当該切り替えた探索範囲で再探索するようになされている。

これによりノイズ除去部２４は、状態変化起因ノイズ画素互いに隣接する場合であっても、双方の状態変化起因ノイズを統合２値血管画像から的確に除去することができるようになされている。

さらにこのノイズ除去部２４は、統合２値血管画像において除去した対象画像の除去数を内部カウンタにより計算し、当該計算結果に応じて統合２値血管画像内の血管が認証時に使用できると想定されるもののみを情報抽出部２５に与えるようになされている。

具体的にノイズ除去部２４は、内部カウンタのカウンタ値が所定の閾値として、認証時の妨げとなると想定される対象画素数（以下、これをノイズ影響限界値と呼ぶ）よりも大きかった場合に、当該統合２値血管画像内の血管が認証に使用できないものと判定し、このとき撮像部３で撮像した撮像対象者に対して再撮像する旨を制御部２（図３）を介して例えば表示部（図示せず）に表示することにより通知する。

一方、ノイズ除去部２４は、探索範囲を順次切り替えて統合２値血管画像における対象画像の除去が終了した後、当該対象画像の除去数がノイズ影響限界値未満であった場合には、このとき対象画像を除去してなる統合２値血管画像（以下、これをノイズ除去血管画像と呼ぶ）のデータ（以下、これをノイズ除去血管画像データと呼ぶ）ＮＲＤを情報抽出部２５に送出するようになされている。

このようにこのノイズ除去部２４は、統合２値血管画像における対象画像の除去数に応じて統合２値血管画像内の血管が認証時に使用できると想定されるもののみを情報抽出部２５に与えることにより、当該認証時において実際には同一人であるにもかかわらず本人(登録者)ではないと判定してしまうといった危険性を未然に回避することができるようになされている。

情報抽出部２５は、ノイズ除去部２４から供給されるノイズ除去血管画像データＮＲＤに基づくノイズ除去血管画像のうち予め指定された領域に有する血管を抽出する。具体的に認証情報生成部２５は、例えばノイズ除去血管画像を「５×５」の領域に等分割し、当該等分割された各領域のうち中央の「３×３」の領域を抽出する。

そして情報抽出部２５は、抽出した「３×３」の領域に有する血管の血管形成パターンを血管形成パターンデータＢＰＤとして生成した後、この血管形成パターンデータＢＰＤを認証部５（図１）に送出するようになされている。

このようにして情報生成処理部４は、複数の血管画像に基づいて血管形成パターンデータＢＰＤを生成することができるようになされている。

（４）認証情報生成処理
ここで、かかる情報生成処理部４による情報生成処理は、図７に示す認証情報生成処理手順ＲＴに従って実行される。

すなわち情報生成処理部４は、制御部２から処理開始コマンドが与えられると、この情報生成処理手順ＲＴをステップＳＰ０において開始し、続くステップＳＰ１に進んで、撮像部３の撮像結果として順次供給される複数の血管画像信号ＧＳ_１〜ＧＳ_ｎ（図３）を取得する。

そして情報生成処理部４は、ステップＳＰ２に進んで、これら血管画像信号ＧＳ（ＧＳ_１〜ＧＳ_ｎ）に対してＡ／Ｄ変換処理及び２値化処理を順次施した後、ステップＳＰ３に進んで、加算平均処理を施すことにより統合２値血管画像データＡＶＤ（図３）を生成する。

続いて情報生成処理部４は、ステップＳＰ４に進んで、統合２値血管画像データＡＶＤに基づく統合２値血管画像から例えば左隅の探索画像を抽出し、次のステップＳＰ５において、当該探索画像において探索範囲の外枠を構成する外枠画素（図６において破線で示す部分）の輝度値が「０」であり、かつ外枠画素よりも内に孤立している対象画素（図６において矢印で示す）が存在するか否かを判定する。

ここで肯定結果が得られると、このことは外枠画素内にのみ対象画素が存在することを意味しており、このとき情報生成処理部４は、続くステップＳＰ６に進んで、当該対象画素の輝度値を背景の輝度値に変換することにより、当該対象画素を状態変化起因ノイズとして除去した後、次のステップＳＰ７に進む。

これに対して否定結果が得られると、このことは探索範囲における全ての画素が背景と同じか、又は探索範囲に血管に相当する線があることを意味しており、このとき情報生成処理部４は、続くステップＳＰ７に進む。

次いで情報生成処理部４は、このステップＳＰ７において、統合２値血管画像を全て探索し終えたか否かを判定するようになされており、探索し終えていない判定結果を得た場合には、ステップＳＰ４に戻って、このとき探索した探索範囲から例えば右方向へ１画素ずらした探索範囲の探索画像を抽出して上述の処理を繰り返し、これに対して探索し終えた判定結果を得た場合には、次のステップＳＰ８に進む。

続いて情報生成処理部４は、このステップＳＰ８において、予め設定された複数サイズの探索範囲で統合２値血管画像を探索し終えたか否かを判定するようになされており、探索し終えていない判定結果を得た場合には、次のステップＳＰ９に進んで、このときの探索範囲のサイズよりも大きいサイズの探索範囲に変更した後、ステップＳＰ４に戻って上述の処理を繰り返し、これに対して探索し終えた判定結果を得た場合には、次のステップＳＰ１０に進む。

最後に情報生成処理部４は、このステップＳＰ１０おいて、上述の処理により除去した対象画像の除去数がノイズ影響限界値未満であるか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、このことは統合２値血管画像内の血管が認証に使用しても支障がないことを意味しており、このとき情報生成処理部４は、次のステップＳＰ１１に進んで、統合２値血管画像から血管形成パターンを抽出し、これを血管形成パターンデータＢＰＤ（図３）として認証部５に送出した後、続くステップＳＰ１２に進んで、この情報生成処理手順ＲＴを終了する。

これに対して否定結果が得られると、このことは統合２値血管画像内の血管が認証に使用できないものである可能性が高いことを意味しており、このとき情報生成処理部４は、次のステップＳＰ１３に進んで、このとき撮像部３で撮像した撮像対象者に対して再撮像する旨を通知した後、続くステップＳＰ１２に進んで、この情報生成処理手順ＲＴを終了する。

このようにして情報生成処理部４は、上述の認証情報生成処理手順ＲＴに従って情報生成処理を実行することができるようになされている。

（５）本実施の形態による動作及び効果
以上の構成において、この認証装置１は、生体固有の血管を撮像対象として撮像し、この結果得られる撮像画像を２値画像として生成する。そしてこの認証装置１は、２値画像内に孤立する所定数以下の対象画素を状態変化起因ノイズとして除去し（図６）、当該除去した２値画像の血管に基づいて認証情報を生成する。

従ってこの認証装置１では、状態変化起因ノイズを血管の一部として認証情報を生成するといった事態を低減することができるため、撮像状態の変化や撮像対象者の生理的変化による認証情報の劣化を抑制することができる。

またこの認証装置１は、２値画像内に孤立する所定数以下の対象画素の除去手法として、２値画像から当該２値画像よりも大きい探索範囲の探索画像を順次抽出し、当該抽出した探索画像のうち探索範囲の外枠を構成する外枠画素（図６において破線で示す部分）の内部に孤立する対象画素を状態変化起因ノイズとして除去する。

従ってこの認証装置１では、認証情報の生成元の血管を状態変化起因ノイズとして除去してしまうといった事態を防止することができるため、撮像状態の変化や撮像対象者の生理的変化による認証情報の劣化を一段と抑制することができる。

またこの認証装置１は、状態変化起因ノイズを除去する前に、撮像部３での撮像結果として連続して得られる複数の撮像画像それぞれの２値画像を順次加算平均する。

従ってこの認証装置１では、これら２値画像で同位置の血管が際立ち、かつ当該２値画像に不要な状態変化起因ノイズがぼやけることによって、当該血管のみが明瞭化された２値画像を得ることができるため、認証情報の生成元の血管を状態変化起因ノイズとして除去してしまうといった事態をより確実に防止することができる。

またこの認証装置１は、除去した対象画素数がノイズ影響限界値未満である場合にのみ認証情報を生成する。従ってこの認証装置１では、撮像状態の変化や撮像対象者の生理的変化による認証情報の劣化を一段と抑制することができる。

以上の構成によれば、生体固有の血管を撮像した結果得られる撮像画像の２値画像内に孤立する所定数以下の画素を状態変化起因ノイズとして除去し、当該除去した２値画像の血管に基づいて認証情報を生成するようにしたことにより、状態変化起因ノイズを血管の一部として認証情報を生成してしまうといった事態を低減することができるため、撮像状態の変化や撮像対象者の生理的変化による認証情報の劣化を抑制することができ、かくして認証時の信頼性を向上することができる。

（６）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、生体を構成する固有構成物を撮像する撮像手段として、図２に示した構成からなる撮像部３を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成からなる撮像部を適用することができる。

この場合、固有構成物としてとして指の血管を撮像するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば全身の血管や目の血管若しくは指の指紋又は口紋等、この他種々の一部及び全部の固有構成物を撮像するようにしても良い。

また上述の実施の形態においては、２値画像内に孤立する所定数以下の画素を除去する除去手段として、統合２値血管画像から探索画像を例えばラスタスキャン方向に１画素ずつシフトさせるようにして順次抽出し、当該抽出した探索画像の外枠画素（図６において破線で示す部分）の輝度値が「０」であった場合に、当該外枠画素よりも内に孤立している対象画素（図６において矢印で示す）を状態変化起因ノイズとして除去するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これ以外の手法により対象画素を除去するようにしても良い。

例えば、２値画像のうち輝度値が「０」以外の画素（以下、これを背景外画素と呼ぶ）を全て検出した後、これら背景外画素のうちの注目画素に隣接する上下左右方向の４画素及び斜め方向の４画素の計８画素の背景外画素を順次連結していき、当該８近傍画素に背景外画素が検出されなくなった時点で、これまで連結した背景外画素群が所定の画素数以下であった場合に、当該背景外画素群の輝度値を背景の輝度値に変換することにより、当該背景外画素群を状態変化起因ノイズとして除去する。このようにしても上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また他の例として、抽出した探索画像の外枠画素（図６において破線で示す部分）の輝度値が「０」であった場合に、当該外枠画素よりも内に孤立している対象画素（図６において矢印で示す）を状態変化起因ノイズとして除去する処理に加えて、新たな処理を加えるようにしても良い。

具体的には図９に示すように、ノイズ除去部２４は、探索画像の外枠画素（図６において破線で示す部分）の輝度値がいずれか１つでも「０」であった場合に、当該外枠画素よりも内に有する画素（以下、これを外枠内画素と呼ぶ）の有無を探索する。そしてノイズ除去部２４は、１又は２以上の外枠内画素を検出した場合には、当該外枠内画素の輝度値と、「０」以外の外枠画素の輝度平均値（以下、これを外枠輝度平均と呼ぶ）とを算出する。ここで、統合２値血管画像（加算平均処理結果）では上述したように血管が際立ち、かつ状態変化起因ノイズがぼやけている状態であるため、外枠内画素が外枠輝度平均よりも低い状態であれば、当該外枠内画素は、状態変化起因ノイズといえる。従って、ノイズ除去部２４は、外枠輝度平均との輝度値の差が、所定値以上となる外枠内画素を状態変化起因ノイズとして除去する。

このようにすれば、外枠画素のいずれか１つでもその輝度値が「０」でなかった場合であっても、外枠画素よりも内に孤立している対象画素を的確に除去することができるのみならず、血管と対象画素とが互いに隣接する場合であっても、当該対象画素を状態変化起因ノイズとして的確に除去することができるため、撮像状態の変化や撮像対象者の生理的変化による認証情報の劣化をほぼ確実に防止することができる。

さらに上述の実施の形態においては、撮像部３での撮像結果として連続して得られる複数の撮像画像それぞれの２値画像を順次加算平均することにより合成２値血管画像を生成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図８に示すように、複数の撮像画像のうち良好な撮像状態の一部を抽出し、これらを合成することにより合成２値血管画像を生成するようにしても良い。

さらに上述の実施の形態においては、２値画像に有する固有構成物に基づいて認証情報を生成する生成手段として、当該２値画像の一部における血管の血管形成パターンを認証情報として生成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、２値画像内における血管の血管形成パターンを認証情報として生成するようにしても良い。

なおこの場合、固有構成物の種類に応じて対応するこの他種々の生成手法を適用することができる。

さらに上述の実施の形態においては、生体に基づく情報を生成する情報生成装置として、図３に示す構成の情報生成処理部４を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該情報生成処理部４で実行される各種処理の一部又は全部を、この認証装置１の制御部２又は携帯電話機等の電子機器の制御部に対して実行させるプログラムとして構成するようにしても良い。

本発明は、パーソナルコンピュータや携帯電話機等の端末装置や、家庭用電子機器等の装置の正規使用者を識別させる場合等に利用可能である。

本実施の形態による認証装置の構成を示すブロック図である。 撮像部の構成を示す略線図である。 情報生成処理部の構成を示すブロック図である。 加算平均処理の説明に供する略線図である。 加算平均処理結果を示すブロック略線図である。 状態変化起因ノイズの探索及び除去の説明に供する略線図である。 情報生成処理手順を示すフローチャートである。 他の実施の形態による画像の統合の説明に供する略線図である。 他の実施の形態による状態変化起因ノイズ除去の説明に供する略線図である。

符号の説明

１……認証装置、２……制御部、３……撮像部、４……情報生成処理部、５……認証部１１……近赤外光光源、１２……第１のフィルタ、１３……第２のフィルタ、１４……固体撮像素子、２１……Ａ／Ｄ変換部、２２……２値化部、２３……加算平均部、２４……ノイズ除去部、２５……情報抽出部。

Claims (8)

1. 生体に基づく情報を生成する情報生成装置において、
   上記生体を構成する固有構成物を撮像する撮像手段と、
   上記撮像手段から得られる撮像画像を２値画像として生成する２値化手段と、
   上記２値化手段により生成された上記２値画像内に孤立する所定数以下の画素を除去する除去手段と、
   上記除去手段により除去された上記２値画像に有する上記固有構成物に基づいて認証情報を生成する生成手段と
   を具えることを特徴とする情報生成装置。
2. 上記除去手段は、
   上記２値画像を当該２値画像よりも小さい範囲の画像として順次抽出し、当該抽出した画像のうち外枠を構成する外枠画素の内部に孤立する上記画素を除去する
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報生成装置。
3. 上記２値化手段は、
   上記撮像手段から連続して得られる複数の上記撮像画像をそれぞれ２値画像として生成し、
   上記除去手段は、
   各上記２値画像を順次加算平均し、当該加算平均した結果得られた上記２値画像内に孤立する所定数以下の画素を除去する
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報生成装置。
4. 上記除去手段は、
   上記所定数以下の画素を除去し、当該除去した上記画素の除去数が所定の閾値以下であるとき、このとき除去した上記２値画像から上記生体に基づく情報を生成すると判定し、
   上記生成手段は、
   上記除去手段により判定された上記２値画像に有する上記固有構成物に基づいて認証情報を生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報生成装置。
5. 生体に基づく情報を生成する情報生成方法において、
   上記生体を構成する固有構成物を撮像する第１のステップと、
   上記撮像の結果得られる撮像画像を２値画像として生成する第２のステップと、
   生成した上記２値画像内に孤立する所定数以下の画素を除去する第３のステップと、
   除去した上記２値画像に有する上記固有構成物に基づいて認証情報を生成する第４のステップと
   を具えることを特徴とする情報生成方法。
6. 上記第３のステップでは、
   上記２値画像を当該２値画像よりも小さい範囲の画像として順次抽出し、当該抽出した画像のうち外枠を構成する外枠画素の内部に孤立する上記画素を除去する
   ことを特徴とする請求項５に記載の情報生成方法。
7. 上記第２のステップでは、
   上記撮像の結果連続して得られる複数の上記撮像画像をそれぞれ２値画像として生成し、
   上記第３のステップでは、
   各上記２値画像を順次加算平均し、当該加算平均した結果得られた上記２値画像内に孤立する所定数以下の画素を除去する
   ことを特徴とする請求項５に記載の情報生成方法。
8. 上記第３のステップでは、
   上記所定数以下の画素を除去し、当該除去した上記画素の除去数が所定の閾値以下であるとき、このとき除去した上記２値画像から上記生体に基づく情報を生成すると判定し、
   上記第４のステップでは、
   上記除去手段により判定された上記２値画像に有する上記固有構成物に基づいて認証情報を生成する
   ことを特徴とする請求項５に記載の情報生成方法。