JP2007058643A

JP2007058643A - 個人認証装置

Info

Publication number: JP2007058643A
Application number: JP2005244025A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Koya; 博小屋
Original assignee: Hitachi Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Engineering Co Ltd
Priority date: 2005-08-25
Filing date: 2005-08-25
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2025-08-25
Also published as: JP4527031B2

Abstract

【課題】
指静脈パターンによる個人認証を行うときに指の長さを考慮して検出した指静脈パターンと予め登録しておいた指静脈パターンの照合を行うことのできる個人認証装置を提供する。
【解決手段】
本体と、本体に設置された指先端部置台および指根元部置台からなる指置手段と、本体の内部壁面に設置され、前記指先端部置台および前記指根元部置台に置かれた指を光照射する照射手段と、本体に組み込まれ、光照射された指を撮像する撮像手段と、を有して構成される個人認証装置の指静脈パターン入力装置であって、前記指先端部置台は、指先ガイドを備え、本体の内部壁面に沿って前記指根元部置台に向けて摺動可能にされる。
【選択図】図３

Description

本発明は、指の静脈パターンデータを利用して個人認証する個人認証装置に関する。

特許文献１には、１本の指の指紋を下面に向けて挿入できる挿入部を設けたケースと、前記指に対してその上面から透過光を照射する光源部と、任意波長に対して光透過性を有する干渉フィルタ部と、該干渉フィルタ部を透過した透過光を撮像する撮像部と、該撮像部から出力される前記指の静脈画像データの画像処理部とを有する個人認証装置が記載されている。

特許文献２には、個人登録情報入力部と、個人生体情報処理部とを有する個人認証装置において、個人生体情報入力部と、少なくとも前記個人生体情報入力部を被う開口蓋部該開口蓋部のロック又は解除を行う固着部と、前記個人登録情報入力部から入力された情報と予め登録されている個人登録情報とを比較し前記固着部のロック又は解除を行う制御部とを有する個人認証装置が記載されている。

特許文献３には、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指認証装置に記載されている。

そして、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分がその外形に沿った凹部形状を有していることが記載されている。

特開２００４−４９７０５号公報特開２００５−１２８９３５号公報特開２００５−１２８９３６号公報

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。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、蚊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。

指の長さは人によって異なる。Ｌの長さの人もいればＭの長さの人もおり、Ｓの長さの人もいる。大人と子供とでは大きく長さが異なる。従って、指静脈パターンによる個人認証を行うときに指の長さを考慮することが検出した指静脈パターンと予め登録しておいた指静脈パターンとの照合にとって重要となる。

本発明は、かかる点に鑑みて指静脈パターンによる個人印象を行うときに指の長さを考慮して検出した指静脈パターンを予め登録しておいた指静脈パターンの照合を行うことのできる指静脈パターン入力装置およびこれを使用した個人認証装置を提供することを目的とする。

本発明は、本体と、本体に設置された指先端部置台および指根元部置台からなる指置手段と、本体の内部壁面に設置され、前記指先端部置台および前記指根元部置台に置かれた指を光照射する照射手段と、本体に組み込まれ、光照射された指を撮像する撮像手段と、を有して構成される個人認証装置の指静脈パターン入力装置において、
前記指先端部置台は、指先ガイドを備え、本体の内部壁面に沿って前記指根元部置台に向けて摺動可能にされたこと
を特徴とする指静脈パターン入力装置を提供する。

また本発明は、本体と、本体に設置された指先端部置台および指根元部置台からなる指置手段と、生体の指に対して光を照射する照射手段と、前記生体の指からの透過光を検出して静脈の撮像を行う撮像手段と、該撮像手段によって取得された画像から静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出手段と、抽出された静脈パターンを予め登録された静脈パターンを比較する画像演算手段と、を有する静脈パターンによる個人認証装置において、
前記指先端部置台は、指先ガイドを備え、本体の内部壁面に沿って前記指根元置台に向けて摺動可能にされ、前記指先ガイドの位置を検出する位置検出手段が設けられ、検出された指先ガイドの位置と予め登録された指先ガイドの位置とを比較する比較手段を有し、かつ比較結果を出力する出力手段を有すること
を特徴とする静脈パターンによる個人認証装置を提供する。

本発明によれば上述のように、指先端部置台は、指先ガイドを備え、本体の内部壁面に沿って指根元部置台に向けて摺動可能としているので、指静脈パターンによる個人認証を行うときに指の長さを考慮して検出した指静脈パターンと予め登録しておいた指静脈パターンの照合を行うことのできる個人認証装置を提供することができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明である個人認証装置を構成する指静脈パターン入力装置の横方向の断面を示し、図２は側面を示す。

指静脈パターン入力装置１０１は、画像処理を行うＣＰＵを内蔵した制御モジュール部（制御モジュール手段）１と撮像部（撮像手段）２とからなる。制御モジュール部１は、周知のように、撮像部２で取得された画像から静脈パターン（指静脈パターン）を抽出する静脈パターン抽出手段と、抽出された静脈パターンを予め登録された静脈パターンを比較、すなわち照合する画像演算手段を有し、本体１０（撮像ベース）に内蔵される。制御モジュール部１は保持体２１によって四方を固定される。この保持体２１を外すことによって制御モジュール部１を容易に変換することができ、制御用途の違いに容易に対処できるようにしている。

また、本体１０には撮像部２が内蔵される。図１において１１は生体の一部としての指を示す。この指は第１指の場合と第２指の場合がある。尚、楕円は指の爪を示す。撮像部２は、本体１０の上部において空間部１２を置いて対峙して配設された照射部（照射手段）１３（１３Ａ，１３Ｂ），指検出センサ１４（１４Ａ，１４Ｂ），指置手段１５とその受け台１６，カメラモジュール１７および光軸屈折部１８を備える。この光軸屈折部１８は、装置全体の高さを低くしつつ、撮像の光路長さを稼ぎ、画像歪を少なくするためのものである。

カメラモジュール１７は本体１０に調整可能なネジ２２によって保持され、位置をずらすことができるようになっており、撮像部中心とカメラモジュール中心とを合わせることができるようになっている。カメラモジュール１７のカメラレンズ２４と本体１０との間には柔らかいラバー２５が設けられて、不要な光の進入を防いでいる。

本体上部の両側には小空間部３１（３１Ａ，３１Ｂ）が設けられており、この小空間部３１には上側に光を照射する光源としての照射部および下側に指検出センサ１４が設けてあり、空間部１２に向けて、ずなわち指１１に向けて穿口されたスリット３２、３３が設けられ、スリット３２にはカバー３４が配設されている。

指検出センサ１４は、指１１が近づいたこと及び指がセットされたことを検知し、検知信号を制御モジュール部に送信する。登録処理および設定判定処理は、指検出センサ１４によって指１１が動かない状態にセットされたことを確認すると動作開始が可能になる。空間部１２を形成する本体１０の内部壁面４１（４１Ａ，４１Ｂ）は四方に狭まる方向に滑らかな傾斜面で形成され、ここに指置手段１５が載置される。

図２において、本体１０は、本体カバー５１を備え、この本体カバー５１によって前述した小空間部３１が形成され、この本体カバー５１にスリット３２が形成されることになる。指置手段１５は、指１１の挿入方向の前方部に設けられる指先端部置台５２および固定された指根元部置台５３からなり、両者は空間を置いて配置され、この空間に対向して前述したスリット３２、３３が設けられることになる。すなわち、この空間に置かれた指１１の部分について静脈についてカメラモジュール１７による撮像がなされることになる。この撮像によって画像信号が取得される。

指先端部置台５２は、これに一体化された指先ガイド５４を備え、この中に指先端部分を案内し、指１１が指先端部置台５２および指根元部置台５３に配置されたときに、位置決めし、安定化させる機能を有する。
また、認証結果を案内表示する案内ランプ５５が設けられる。

図１において、指置手段１５は指先端部置台５２を示しており、この指先端部置台５２は、表面が指１１にフィットするように丸みを帯びた凹状に形成され、両側面が内部壁面４１によって案内され、底面が受け台１６によって案内される。

指先端部置台５２には本体１０、すなわち本体カバー５１を貫通して、すなわちスリット状の貫通孔５７を通って外部に突出する移動ノブ５６が連結してある。従って、移動ノブ５６を操作することによって指先端部置台５２を内部壁面４１に沿って摺動させ、移動させることができる。移動ノブ５６の移動位置は本体カバー５１に取り付けた位置検出手段５８によって検出することができ、この検出値を制御モジュール部１に入力することができる。位置検出を電子的に行って自動的に制御モジュール部１に入力するようにしてもよい。このようにして、検出された指先ガイド５４の位置と登録時に予め登録された指先ガイドの位置との比較することができる。すなわち、両者の比較手段が後述する画像演算部１３２に形成される。この比較によって両者が一致した信号が出力されると、撮像部２、すなわちカメラモジュール１７による指の撮像が開始されることになる。指先ガイド５４の位置照合は、指先端部置台５２あるいは移動ノブ５６の位置照合と同等である。また、指の位置を撮像するようにして検出してもよい。いずれの指の長さにも対応した指の位置が検出され、登録処理および認定判定処理に当っての重要な一要素として採用されることになる。

図３は、指の長さ、すなわちサイズに対応して移動ノブ５６によって指先ガイド５４を摺動させ、撮像部２による撮像を確実に、そして安定して行うようにすることを説明する。図３において、指１１がＬサイズ（最も長い指、例えば大人の男子の指）の場合には指先ガイド５４はほぼ最前進端部の位置まで達している。指１１がＭサイズの人になると、指先ガイド５４は中間位置配置となり、更にＳサイズ（最も短い指、例えば子供の女子の指）の場合には指先ガイド５４はほぼ最後退端部の位置まで後退することになる。摺動長さは４〜８ｃｍあれば充分である。これらの位置は段階を設定して計測され、検出値として制御モジュール部１に登録される。そして、認証判定の時にも計測され、検出値が登録された位置と比較され、指の配置位置について登録時の位置になるように案内される。

図４は、本発明の実施例をブロック図によって示す。
図４において、個人認証装置２００は、図１の指静脈パターン入力装置１０１に相当する画像入力装置、操作入力装置１０２、画像処理部（画像処理手段）１０３、記憶部１０４、表示装置１０５およびその他の出力装置１０６からなる。指静脈パターン入力装置１０１は、照射部（照射手段）１３、指１１が置かれる指置手段１５およびカメラモジュール１７を有し、操作入力装置１０２の指示によって認証対象の個人に指１１を指置手段１５に置くことを求め、照射部１３から光を照射し、透過光によってカメラモジュール１７で指の静脈パターンの撮像を行う。記憶部１０４には予め認証対象となる個人の指静脈パターンを上述の指静脈パターン入力装置１０１を使用して取得された静脈パターンおよび撮像した時の指先ガイド５４の位置がＩＤ番号と関連づけられて記憶される。他の装置によって撮像して取得した撮像情報を記憶するようにしてもよい。

画像処理部１０３は、指静脈パターン抽出部（手段）１３１、画像演算部（手段）１３２および出力部（手段）１３３を有しており、カメラモジュール１７が撮像して取得した指静脈についての撮像情報を入力し、指静脈パターン抽出部（手段）１３１によって認証を求める個人の指静脈の特徴あるパターンを予め定められた手法に従って抽出する。

画像演算部１３２は、抽出された静脈パターンと予め記憶部（記憶手段）１０４に登録（記憶）された静脈パターンおよび指先ガイド５４の位置についての比較を行う。抽出された静脈パターンと登録された静脈パターンの比較から、両者の同一性を判定することを行う。すなわち、画像演算部１３２は、画像比較（特徴項目比較でもある）による同一性判定手段として機能し、瞬時に同一性の判定を行うことができる。同一性判定には、同一である，同一でない、判定不可の概念が含まれる。

上述の判定結果は、出力部１３３に伝えられる。出力部１３３からの出力指示は、２つに分けられる。その１つは、表示装置（表示部）１０５に伝達される。

表示装置１０５は、画面表示部１５１および音声表示部１５２からなり、認証結果は画面によって、および音声によって表示が可能とされる。双方を要さない場合には一方の表示部を設置するものとしてもよい。画面表示部１５１、音声表示部１５２は、指静脈パターン入力装置（画像入力装置）１０１の近辺に設けられるのがよい。表示結果には、本人認証した、本人認証できないとの表示は当然に含まれるが、認証を前提とした次のステップによる表示も含まれる。

画像演算部１３２によって、画像比較に基づいた同一性判定を行う場合に、ＩＤ番号の照合が行われ、前述したように、指１１を指置手段１５に置いた時の指先ガイド５４の位置が検出されて予め登録された指先ガイド５４の位置と実質的に同一になっているかが判定される。同一と判定されると、認証処理が続行されるが、ＩＤ番号に関連づけられ、あるいはＩＤ番号に関連づけられた登録された指静脈パターンに関連づけられた指先ガイド５４の位置が登録時と認証判定処理時において一致していないと判定されると、表示装置１０５に一致していないので、Ｌサイズ、ＭサイズあるいはＳサイズのいずれかの位置に指１１を置くように案内がなされる。

この案内に従って認証を求める個人が指先ガイド操作部１５６、すなわち移動ノブ５６を操作し、案内された位置に指先ガイド５４を位置付けると指先ガイド５４の位置は画像処理部１０３の指先ガイド位置入力部１５７に入力され、この位置に基づいて前述したようにして、検出された指先ガイド５４の位置と登録された指先ガイドの位置とが比較され、実質的に同一と判定されると認証判定処理がなされる。一致しなければ再度案内がなされる。

図４においては、指先ガイド操作部１５６の位置が自動的に検出されて指先ガイド位置入力部１５７に入力されるようになっているが、目で観測した観測値を操作入力装置１０２によって画像処理部１０３の指先ガイド位置入力部１５７に入力するようにしてもよい。この手法による場合には、時間を多少余分に要することになるが、認証装置１００あるいは指静脈パターン入力装置１０１を小型化、簡便化することができる。

図５は、指静脈テンプレートのデータを示す。ＩＤ番号のついた各個人について指静脈テンプレートのデータとして指静脈パターンおよび指先ガイド位置（例えばＬ、Ｍ、Ｓ）が登録される。

図６は、認証判定処理についてのフローを示す。
図６において、ＩＤ番号が入力されたかが判定され（Ｓ１１）、ＩＤ番号が入力されると、ＩＤ番号に対応する静脈パターン情報と付加されている指先ガイドの位置を読み込む（Ｓ１２）。次いで、位置検出手段、すなわち指静脈センサから位置を検出し、指先ガイドの位置を入力する。この場合に、自動検出を行い、自動入力するを行うようにしてもよい。

次に、静脈パターン情報に付加して登録されている指先ガイドの位置と検出された現在の指先ガイドの位置は同じであるかについて判断し（Ｓ１４）、Ｙｅｓの場合には、指静脈パターンを読み取る（Ｓ１５）。Ｎｏの場合には指先ガイドの位置を登録時の位置に合わせるように、アナウンス、すなわち案内表示する（Ｓ１６）。これを繰り返す。

指静脈パターンを読み取ると（Ｓ１５）、入力したＩＤ番号の登録された指静脈パターンを検出した静脈パターンは一致するかを判定し（Ｓ１７）、認証失敗をアナウンスするか（Ｓ１８）、認証されたことをアナウンスする（Ｓ１９）。

以上のようにして、本体１０と、本体１０に設置された指先端部置台５２および指根元部置台５３からなる指置手段１５と、生体の指１１に対して光を照射する照射部１３と、生体の指１１からの透過光を検出して静脈の撮像を行うカメラモジュール１７とカメラモジュール１７によって取得された画像から静脈パターンを抽出する指静脈パターン抽出手段１３１と、抽出された静脈パターンを予め登録された静脈パターンを比較する画像演算部（手段）１３２と、を有する静脈パターンによる個人認証装置２００による個人認証方法において、
指先端部置台５２に、指先ガイド５４を備え、本体１０の内部壁面４１に沿って指根元置台５３に向けて摺動可能にし、指先ガイド５４の位置を検出し、検出された指先ガイド５４の位置と予め登録された指先ガイドの位置とを比較し、前記比較によって両者の位置が異なるときに、登録された位置に指先ガイド５４の位置を移動するよう案内する表示を行い、前記比較によって両者の位置した一致信号が出力されたときに、カメラモジュール１７によって光照射された指を撮像するようにした個人認証方法が構成される。

本発明の実施例の指静脈パターン入力装置の構成を示す断面図。図１の側面図。指のサイズに対応して指先ガイドが所定の位置に移動する状態を示す。本発明の実施例の構成をブロックで示す図。指静脈テンプレートのデータを示す図。フローチャート図。

符号の説明

１…制御モジュール部、２…撮像部（撮像手段）、１１…指、１２…空間部、１３…照射部（照射手段）、１４…指検出センサ、１５…指置手段、１６…受け台、１７…カメラモジュール、３１…小空間部、３２，３３…スリット、４１…内部壁面、５１…本体カバー、５２…指先端部置台、５３…指根元部置台、５４…指先ガイド、５６…移動ノブ、５７…スリット状の貫通孔、５８…位置検出手段、１０１…指静脈パターン入力装置、２００…個人認証装置。

Claims

本体と、本体に設置された指先端部置台および指根元部置台からなる指置手段と、本体の内部壁面に設置され、前記指先端部置台および前記指根元部置台に置かれた指を光照射する照射手段と、本体に組み込まれ、光照射された指を撮像する撮像手段と、を有して構成される個人認証装置の指静脈パターン入力装置において、
前記指先端部置台は、指先ガイドを備え、本体の内部壁面に沿って前記指根元部置台に向けて摺動可能にされたこと
を特徴とする指静脈パターン入力装置。
請求項１において、前記指先端部置台に連結した移動ノブを前記内部壁面を貫通して本体の外部に突出させて設けたことを特徴とする指静脈パターン入力装置。
本体と、本体に設置された指先端部置台および指根元部置台からなる指置手段と、生体の指に対して光を照射する照射手段と、前記生体の指からの透過光を検出して静脈の撮像を行う撮像手段と、該撮像手段によって取得された画像から静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出手段と、抽出された静脈パターンを予め登録された静脈パターンを比較する画像演算手段と、を有する静脈パターンによる個人認証装置において、
前記指先端部置台は、指先ガイドを備え、本体の内部壁面に沿って前記指根元置台に向けて摺動可能にされ、前記指先ガイドの位置を検出する位置検出手段が設けられ、検出された指先ガイドの位置と予め登録された指先ガイドの位置とを比較する比較手段を有し、かつ比較結果を出力する出力手段を有すること
を特徴とする静脈パターンによる個人認証装置。
請求項３において、前記比較によって両者の位置が異なるときに、登録された位置に前記指先ガイドの位置を移動するよう案内する表示を行う表示手段を設けたことを特徴とする静脈パターンによる個人認証装置。
請求項４において、前記比較によって両者の位置した一致信号が出力されたときに、前記撮像手段によって光照射された指を撮像することを特徴とする個人認証装置。