JP2007219624A - Blood vessel image input device and personal identification system - Google Patents

Blood vessel image input device and personal identification system Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce size and cost, and to much more stably acquire detail image by reducing a saturation region in an image. <P>SOLUTION: This blood vessel image input device is provided with an image pickup means having an image reading part for one or more lines and an image formation means for forming the partial image of the finger in the image pickup means, and configured to scan an image pickup region by moving the finger for acquiring a series of partial images, and to acquire the blood vessel image of the whole finger from the series of partial images. This blood vessel image input device is provided with an illumination means where a plurality of light emitting parts for emitting the rays of light to be transmitted through the inside of the finger are arranged in a cross-sectional direction at the side face side of the finger and a means for controlling the light emission quantity and light emission patterns of the plurality of light emitting parts in the illumination means according to the partial image. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、指の血管画像を取得する血管画像入力装置、及びこれを用いた個人認証システムに関する。   The present invention relates to a blood vessel image input device that acquires a blood vessel image of a finger and a personal authentication system using the same.

特に本発明は、指と撮像素子との位置を相対的に移動させることにより、照明手段から照射され、指内部の透過した光により照明された指血管の画像を撮像素子で受光する血管画像入力装置、及びこれを用いた個人認証システムに関する。   In particular, the present invention relates to a blood vessel image input in which an image of a finger blood vessel irradiated by illumination means and illuminated by light transmitted through the finger is received by the image sensor by relatively moving the position of the finger and the image sensor. The present invention relates to a device and a personal authentication system using the same.

近年、情報技術の著しい進歩によって電子商取引等の経済活動が普及するのに伴い、情報の不正使用を防止する目的から個人認証を電子化する必要性もまた増大している。そこで鍵のように携帯を必要とせず、利便性が高く、遺失や盗難等による不正行使の恐れも少ない個人認証方式として、指紋や虹彩、血管パターンといった個人の体の一部を鍵として用いる生体認証が注目されている。特に血管パターンを用いた認証方法は、指紋のように犯罪捜査を連想させたり、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、容易に観測できる生体表面ではなく内部の特徴のため、偽造が困難という利点がある。   In recent years, as economic activities such as electronic commerce spread due to remarkable progress in information technology, the necessity of digitizing personal authentication for the purpose of preventing unauthorized use of information is also increasing. Therefore, as a personal authentication method that does not require a mobile phone like a key, is highly convenient, and is less likely to be illegally exercised due to loss or theft, a living body that uses a part of the body of a person such as a fingerprint, iris, or blood vessel pattern as a key Certification is attracting attention. In particular, the authentication method using a blood vessel pattern has little psychological resistance because it is not associated with criminal investigations like fingerprints or irradiates light directly on eyes like irises, and is easily observed. There is an advantage that it is difficult to forge because of the internal characteristics rather than the surface of the living body.

このような生体内部の血管パターンは、近赤外光の光源によって対象部位を照らし、それを近赤外光に感度のあるカメラもしくはイメージセンサなどの撮像系で撮影することで得られる。血液中のヘモグロビンは近赤外光を良く吸収するため、血管部分で光が吸収され、周辺組織に比べて暗く写る。この明暗の差による紋様が血管パターンとなる。   Such a blood vessel pattern inside a living body is obtained by illuminating a target site with a near-infrared light source and photographing it with an imaging system such as a camera or an image sensor sensitive to near-infrared light. Hemoglobin in blood absorbs near-infrared light well, so light is absorbed in blood vessels and appears darker than surrounding tissues. The pattern due to the difference in brightness becomes a blood vessel pattern.

血管パターンを利用する血管画像入力装置として、特許文献1に述べられている手の甲の静脈画像を利用するものや、特許文献2に述べられている手のひらの静脈画像を利用するものがある。これらの血管画像入力装置においては手の甲や手のひらなどの大面積画像を取得するために、撮像素子は二次元固体撮像素子であり、結像光学系による画像の取得に対し撮像物体が大きくなるため撮像装置全体がかなり大きくなるという問題があった。   As a blood vessel image input apparatus using a blood vessel pattern, there are an apparatus using a vein image of the back of the hand described in Patent Document 1 and an apparatus using a vein image of the palm described in Patent Document 2. In these blood vessel image input devices, the image sensor is a two-dimensional solid-state image sensor to acquire a large area image such as the back of the hand or the palm, and the imaging object becomes larger than the image acquisition by the imaging optical system. There was a problem that the whole apparatus became quite large.

このように撮像装置の大型化を避けるため手の指の血管画像を入力する血管画像入力装置が、特許文献3,4又は5に開示されている。指は、手の甲やひらに比べて撮像エリアが小さくその点では撮像装置を小型にできる。   A blood vessel image input device for inputting a blood vessel image of a finger of a hand in order to avoid an increase in the size of the imaging device is disclosed in Patent Documents 3, 4 and 5. The finger has a smaller imaging area than the back and palm of the hand, and the imaging device can be made smaller in that respect.

特許文献3,4に述べられている装置は、指を照明する光源部とカメラ部が対向配置され、少なくとも一方は指に対して非接触であり、また、カメラ部において二次元撮像素子が用いられている。このため、撮像装置の小型化に対しては十分ではなかった。   In the devices described in Patent Documents 3 and 4, a light source unit that illuminates a finger and a camera unit are arranged to face each other, at least one of them is not in contact with the finger, and a two-dimensional image sensor is used in the camera unit. It has been. For this reason, it was not sufficient for the downsizing of the imaging device.

そこで、特許文献5に開示されているような、指を装置に載置し側方より照明する装置が考案されている。   In view of this, there has been devised a device that places a finger on the device and illuminates it from the side as disclosed in Patent Document 5.

図10は、特許文献5に述べられている指血管画像の画像入力装置の概略図である。   FIG. 10 is a schematic diagram of an image input device for finger blood vessel images described in Patent Document 5.

血管画像入力装置100において、指102を載置するガイド溝108の左右に指を照明する光源部104、指先に当たる部分にボタンスイッチ118がある。光源部104における遮光板116上の近赤外光源114からの光が、光源開口部106を通して指102に入射する。撮影開口部110を介してカメラ部112で指内部を透過してきた光線を利用して血管画像を撮影している。
特開平10−295674号公報 特開2004−062826号公報 特開平7−21373号公報 特開2001−273497号公報 特開2004−265269号公報
In the blood vessel image input device 100, there are a light source unit 104 that illuminates the finger on the left and right of the guide groove 108 on which the finger 102 is placed, and a button switch 118 at a portion that contacts the fingertip. Light from the near-infrared light source 114 on the light shielding plate 116 in the light source unit 104 enters the finger 102 through the light source opening 106. A blood vessel image is photographed by using the light beam that has passed through the inside of the finger by the camera unit 112 through the photographing opening 110.
JP-A-10-295664 JP 2004-062826 A JP 7-21373 A JP 2001-273497 A JP 2004-265269 A

特許文献5の図10の構成における撮像手段は、特に明示されていないが、二次元固体撮像素子であり、指の先端から指の根元までを撮像するためには、指の長さに対応した撮像領域が必要となる。   Although the imaging means in the configuration of FIG. 10 of Patent Document 5 is not particularly specified, it is a two-dimensional solid-state imaging device and corresponds to the length of the finger in order to image from the tip of the finger to the base of the finger. An imaging area is required.

図11は、この二次元固体撮像素子による指の撮像領域を示す模式図である。   FIG. 11 is a schematic diagram showing an imaging region of a finger by this two-dimensional solid-state imaging device.

図11から分かるように、カメラ部112は、二次元固体撮像素子から成る撮像素子120と、指内部を透過してきた光線を指102の静脈パターンVPを反映した血管画像として撮像素子120に結像させる結像光学系としてのレンズ光学系121とを有する。カメラ部112は、指全体の撮像領域を確保するため、指との間を離して設置する必要がある。一般に二次元固体撮像素子はコストの観点から極力小さいものが要求され、レンズ光学系の縮小率は大きくなりがちであり、その結果指と固体撮像素子との距離は大きくなる傾向にある。またレンズの径を大きくし、画角を広く取る必要がある。   As can be seen from FIG. 11, the camera unit 112 forms an image on the image sensor 120 as a blood vessel image reflecting the vein pattern VP of the finger 102 with the image sensor 120 composed of a two-dimensional solid-state image sensor and the light transmitted through the inside of the finger. A lens optical system 121 as an imaging optical system. The camera unit 112 needs to be placed apart from the finger in order to secure an imaging area of the entire finger. In general, a two-dimensional solid-state imaging device is required to be as small as possible from the viewpoint of cost, and the reduction ratio of the lens optical system tends to be large, and as a result, the distance between the finger and the solid-state imaging device tends to be large. It is also necessary to increase the lens diameter and wide angle of view.

特許文献5の中には、小型化のために鏡による光学系の折り返し構造なども開示されている。しかし、固体撮像素子として二次元固体撮像素子を使用しているうえ、開示されている光学的な構成も折り返しに適した方向ではなく、十分に光学的検討を加えたものとは言い難い。このように装置の小型化を考えた提案がなされているものの、上記構成での小型化ではなお不十分である。   Patent Document 5 discloses a folding structure of an optical system using a mirror for miniaturization. However, a two-dimensional solid-state imaging device is used as the solid-state imaging device, and the disclosed optical configuration is not in a direction suitable for folding, and it cannot be said that sufficient optical examination has been added. Although proposals have been made in consideration of downsizing of the apparatus in this way, downsizing with the above configuration is still insufficient.

また、認証時の指の圧迫感を減らすために、光源を指側面の斜め上方、下方に配置する例が開示されている。特に下方に配置する場合は、指側面に画像信号の飽和領域が形成される問題が指摘されている。すなわち、指側面に直接光が当たって反射し、輝度が最大値で飽和した領域が現れ、血管パターンの一部が失われる(後述の図5参照)。この問題を解決するために、遮光板116を設けているが、指の太さの違いによって遮光性が異なるので、遮光板116の傾きを自動で調整する例や、可動ミラーで反射させる例が提示されている。ところが、これらの機構を組み込むと装置全体が大きくなり、コスト上昇に繋がるという問題は依然とある。また、左右の光源を交互に点灯して、2枚の画像から飽和していない部分を合成する駆動方法が開示されているが、これは二次元固体撮像素子に限定されたものとなっている。   Also, an example is disclosed in which light sources are arranged obliquely above and below the finger side surface in order to reduce the feeling of finger pressure during authentication. In particular, when it is arranged below, a problem has been pointed out that a saturated region of the image signal is formed on the side surface of the finger. That is, a region where the light is directly applied to the finger side surface and reflected and the luminance is saturated at the maximum value appears, and a part of the blood vessel pattern is lost (see FIG. 5 described later). In order to solve this problem, the light shielding plate 116 is provided. However, since the light shielding property varies depending on the thickness of the finger, an example in which the inclination of the light shielding plate 116 is automatically adjusted and an example in which the light is reflected by a movable mirror are provided. Presented. However, when these mechanisms are incorporated, there is still a problem that the entire apparatus becomes large and leads to an increase in cost. In addition, a driving method is disclosed in which left and right light sources are alternately turned on to synthesize an unsaturated portion from two images, but this is limited to a two-dimensional solid-state imaging device. .

本発明は、このような従来の事情を考慮してなされたもので、装置の小型化及び低コスト化を図ると共に、画像に飽和領域の少ない、より安定して精細な画像を取得することを目的とする。   The present invention has been made in view of such conventional circumstances, and aims to reduce the size and cost of the apparatus, and to acquire a more stable and fine image with less saturated areas in the image. Objective.

上記課題を解決するため、本発明の血管画像入力装置は、1ライン以上の画像読取り部を有する撮像手段と、指の部分画像を前記撮像手段に結像する結像手段とを有し、指を移動させて撮像領域を走査して一連の前記部分画像を取得し、一連の前記部分画像から指全体の血管画像を取得する血管画像入力装置であって、指の内部を透過する光を発し、前記指の側面側で断面方向に複数の発光部が配置された照明手段と、前記照明手段における前記複数発光部の発光量と発光パターンを前記部分画像に応じて制御する手段と、を有することを特徴とする。   In order to solve the above problems, a blood vessel image input device of the present invention includes an imaging unit having an image reading unit of one line or more, and an imaging unit that forms an image of a finger on the imaging unit. Is a blood vessel image input device that acquires a series of partial images by scanning the imaging region and acquires a blood vessel image of the entire finger from the series of partial images, and emits light that passes through the inside of the finger Illuminating means in which a plurality of light emitting portions are arranged in a cross-sectional direction on the side surface side of the finger, and means for controlling the light emission amount and the light emission pattern of the plurality of light emitting portions in the illumination means according to the partial image. It is characterized by that.

本発明によれば、撮像手段を簡略化し、画像処理手段を用いて指の部分画像から指全体の血管画像を再構成し、かつ血管画像の飽和領域を縮小しており、従来の装置以上に小型であり、画像に飽和領域の少ない、安定で精細な画像を取得することができる。それにより、認証率の向上した血管画像入力装置、及びこれらを用いた個人認証システムを安価に提供することができる。   According to the present invention, the imaging means is simplified, the blood vessel image of the entire finger is reconstructed from the partial image of the finger using the image processing means, and the saturated region of the blood vessel image is reduced, which is more than that of the conventional apparatus. It is small and can acquire a stable and fine image with a small saturation region in the image. Thereby, a blood vessel image input device with an improved authentication rate and a personal authentication system using them can be provided at low cost.

以下、本発明にかかる血管画像入力装置の実施形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of a blood vessel image input apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1の実施形態]
(装置の構成)
図1は、本発明の第1の実施形態における血管画像入力装置の側面図、図2は、同血管画像入力装置の基本部分についての斜視図、図3は、同血管画像入力装置の光源の配置を示す断面図である。
[First Embodiment]
(Device configuration)
1 is a side view of a blood vessel image input apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a basic part of the blood vessel image input apparatus, and FIG. 3 is a light source of the blood vessel image input apparatus. It is sectional drawing which shows arrangement | positioning.

ガイド板2上に沿って、指1を走査すること、すなわち一定方向(図中矢印Pで示す水平方向)に移動して撮像領域を走査する。主に指1の第1関節と第2関節を含む部分に存在する皮下の静脈パターンVP(血管画像)を、結像光学系を介して撮影する。ガイド板2のスリット状の画像取り込み部分には、可視光カットフィルタ3が設置されている。   The finger 1 is scanned along the guide plate 2, that is, moved in a certain direction (horizontal direction indicated by an arrow P in the figure) to scan the imaging region. A subcutaneous vein pattern VP (blood vessel image) existing mainly in a portion including the first joint and the second joint of the finger 1 is photographed through an imaging optical system. A visible light cut filter 3 is installed in the slit-shaped image capturing portion of the guide plate 2.

結像手段である結像光学系として、反射鏡5を介して屈折率分布型レンズアレイ6を配置する。これにより指1の走査方向に結像光学系を配置できるので、装置を大幅に小型化できる。ただし皮下の静脈は立体的に分布しているので、結像光学系の被写界深度は極力深いものを選択する。また、反射鏡5を使い折り曲げ光学系を使う場合は、短焦点レンズを使っても小型化することはできる。結像部分に配置された画像読取り部を有する撮像手段である体撮像素子7は、指1の走査範囲と撮像範囲を考慮し、光学系の配置を考慮すると短冊状の形態が好ましい。本実施形態では、1ライン又はそれ以上の複数ラインからなる短冊状のものを用いた。これらにより装置全体の大きさを非常に小さなものにすることができる。   As an imaging optical system that is an imaging means, a gradient index lens array 6 is disposed via a reflecting mirror 5. As a result, the imaging optical system can be arranged in the scanning direction of the finger 1, so that the apparatus can be greatly downsized. However, since the subcutaneous veins are distributed three-dimensionally, the depth of field of the imaging optical system is selected as deep as possible. Further, when using the reflecting mirror 5 and a bending optical system, the size can be reduced even by using a short focus lens. The body image pickup device 7 which is an image pickup unit having an image reading unit arranged in the image forming portion preferably takes a strip shape in consideration of the scanning range and image pickup range of the finger 1 and the arrangement of the optical system. In the present embodiment, a strip-shaped one consisting of one line or more than one line is used. As a result, the overall size of the apparatus can be made very small.

指1の側面側に配置された照明手段である光源4により指1を照射しながら、指1を走査させて一連の指静脈画像の部分画像(フレームごとの画像)を取得する。取得した一連の部分画像を使って全体の静脈画像を再構成する。これから静脈パターンを抽出し、特徴点抽出のアルゴリズム等を用いて認証を行う。   The finger 1 is scanned while illuminating the finger 1 with the light source 4 that is an illumination means arranged on the side surface of the finger 1 to acquire a partial image (image for each frame) of a series of finger vein images. The entire vein image is reconstructed using the acquired series of partial images. A vein pattern is extracted from this, and authentication is performed using a feature point extraction algorithm or the like.

図3を用いて本発明の特徴である光源配置について説明する。近赤外光として、一般に血管以外の生体に吸収されにくく、血管のコントラストを得やすい700−1000nmを用い、本実施形態では950nmの波長を用いた光源4を指1の側面に配置する。光源4として指1の断面方向すなわち略縦方向に3段にLED(発光ダイオード)を配置する。   The light source arrangement, which is a feature of the present invention, will be described with reference to FIG. As the near-infrared light, generally 700 to 1000 nm which is not easily absorbed by living bodies other than blood vessels and easily obtains blood vessel contrast is used. In this embodiment, the light source 4 using a wavelength of 950 nm is disposed on the side surface of the finger 1. As the light source 4, LEDs (light emitting diodes) are arranged in three stages in the cross-sectional direction of the finger 1, that is, in a substantially vertical direction.

赤外光で指内部の静脈パターンを十分なコントラストをもって可視化するためには、十分な指内散乱透過光が必要となる。これらが背景光となり、静脈を照明することにより、静脈画像の光信号を得ることができる。   In order to visualize the vein pattern inside the finger with sufficient contrast using infrared light, sufficient scattered light within the finger is required. These serve as background light, and an optical signal of a vein image can be obtained by illuminating the vein.

このために従来の技術で説明したような、指の背面(固体撮像素子と反対側)に強力な光源を配置する構成がある。この配置では利用者が指に圧迫感を感じることが多い。更に認証に使う静脈は指の表面近くにあるので、背面からこれらを照明する場合、指1の厚さ全体を透過させる必要がある。二次元の固体撮像素子を用いる形態で、背面照射を行う場合、光源の光量を確保するために、多くのLEDを配置する等の構成が必要になる。一方指を走査させる方式で、側面に光源を配置する構成は、スリット状の画像取り込み部分近傍に光源を設けるだけでよいので、より一層の開放型とすることができる。認証時に指を載置しても圧迫感を感じることは少ない。LEDの個数を削減でき、側面からの静脈パターンまでの光路長は、背面からの場合に比べ短いので、全体の光量を減らすことができる。   For this reason, there is a configuration in which a powerful light source is arranged on the back surface of the finger (opposite side of the solid-state imaging device) as described in the related art. In this arrangement, the user often feels pressure on the finger. Furthermore, since the veins used for authentication are near the surface of the finger, when they are illuminated from the back, it is necessary to transmit the entire thickness of the finger 1. When performing backside illumination in the form of using a two-dimensional solid-state imaging device, a configuration such as arranging a large number of LEDs is necessary in order to secure the light amount of the light source. On the other hand, in the configuration in which the light source is arranged on the side surface by the method of scanning the finger, it is only necessary to provide the light source in the vicinity of the slit-shaped image capturing portion, so that it can be a further open type. Even if a finger is placed at the time of authentication, there is little feeling of pressure. The number of LEDs can be reduced, and the optical path length from the side surface to the vein pattern is shorter than that from the back surface, so that the total light quantity can be reduced.

これはLEDの駆動電流を減らせることになるので、LEDの寿命を延ばし、電源を簡単なものにすることができる。これらにより装置全体の一層の小型化と低コスト化を実現することができる。これらのLEDは光源制御回路(不図示)により、それぞれ制御される。固体撮像素子を、CMOSプロセスを用いたCMOS型固体撮像素子とする場合、この固体撮像素子と同一基板上にこのLED制御回路を容易に形成することができるので、なんら装置全体の大きさに影響を与えない。   This reduces the LED drive current, thus extending the life of the LED and simplifying the power supply. By these, further downsizing and cost reduction of the entire apparatus can be realized. These LEDs are controlled by a light source control circuit (not shown). If the solid-state image sensor is a CMOS-type solid-state image sensor using the CMOS process, the LED control circuit can be easily formed on the same substrate as the solid-state image sensor. Not give.

LEDからの近赤外光を指1の側面に照射し、指内部を散乱透過してきた近赤外光により指内部の静脈が照明される。矢印Qは指内での散乱透過光を示す。指から出てきた静脈画像を含む透過近赤外光は、可視光カットフィルタを介して結像光学系に入射する。このとき指表面の散乱反射光が、極力結像光学系に入らないようにする。   Near-infrared light from the LED is irradiated onto the side surface of the finger 1, and the veins inside the finger are illuminated by the near-infrared light scattered and transmitted through the inside of the finger. An arrow Q indicates scattered and transmitted light in the finger. The transmitted near-infrared light including the vein image that has come out from the finger enters the imaging optical system via the visible light cut filter. At this time, scattered light from the finger surface is prevented from entering the imaging optical system as much as possible.

(画像取得と照明手段の制御方法)
次ぎに、本発明の光源配置と光源点灯制御に基づく画像取得の方法について説明する。
(Image acquisition and lighting means control method)
Next, an image acquisition method based on the light source arrangement and the light source lighting control of the present invention will be described.

図4は、指の浮きがない場合の画像読取り方法を説明する概略図、図5は、指の浮きがある場合の画像読取り方法を説明する概略図、図6は、本発明による浮きがある場合の画像読取り方法を説明する概略図である。   4 is a schematic diagram for explaining an image reading method when there is no finger floating, FIG. 5 is a schematic diagram for explaining an image reading method when there is a finger floating, and FIG. 6 is a drawing according to the present invention. It is the schematic explaining the image reading method in the case.

図4において、指1の走査時に指の浮きがない正常の場合である。このとき指1はガイド板3に接触した状態で走査される。透過光量を大きくするように、全てのLEDの発光量はできる限り多くする。   In FIG. 4, this is a normal case where the finger 1 does not float when the finger 1 is scanned. At this time, the finger 1 is scanned in contact with the guide plate 3. To increase the amount of transmitted light, increase the amount of light emitted from all LEDs as much as possible.

図4(a)は指の断面方向を示す模式図、図4(b)は指を走査した後の指画像(後述の再構成方法で再構成した全体画像)の模式図である。   FIG. 4A is a schematic diagram showing the cross-sectional direction of the finger, and FIG. 4B is a schematic diagram of a finger image after scanning the finger (entire image reconstructed by a reconstruction method described later).

指側面の光源4は、指1の斜め上方を照射し、ここから光が指内に進入する。この光は指内で散乱され、指表面近くの静脈を照明する。静脈画像を含む指内散乱光は指1から出た後、可視光カットフィルタ3を通して結像光学系に入り、固体撮像素子7で検出される。指1の斜め上方部の光入射点近傍で発生した散乱反射光は、指1の表面組織では特に強い散乱を示す。この部分で散乱された光は、表面を通して外部に反射光として入射した光の4割近い部分が放射され、残りは指内散乱光として指内を透過する。この散乱反射光は、結像光学系に進入することはないので、静脈画像に影響を与えることはない。   The light source 4 on the side surface of the finger irradiates obliquely above the finger 1, and light enters the finger from here. This light is scattered within the finger and illuminates a vein near the finger surface. Intra-finger scattered light including a vein image exits from the finger 1, enters the imaging optical system through the visible light cut filter 3, and is detected by the solid-state imaging device 7. Scattered and reflected light generated in the vicinity of the light incident point at an obliquely upper part of the finger 1 shows particularly strong scattering in the surface structure of the finger 1. Nearly 40% of the light scattered at this portion is reflected as reflected light to the outside through the surface, and the rest is transmitted through the finger as scattered light within the finger. Since this scattered reflected light does not enter the imaging optical system, it does not affect the vein image.

次ぎに、図5は、指の走査中に、指が浮いた場合である。   Next, FIG. 5 shows a case where the finger floats during finger scanning.

図5(a)は、断面方向を示す模式図、図5(b)は指を走査した後の指画像(後述の再構成方法で再構成した全体画像)の模式図である。   FIG. 5A is a schematic diagram showing a cross-sectional direction, and FIG. 5B is a schematic diagram of a finger image after scanning a finger (entire image reconstructed by a reconstruction method described later).

簡単のため走査中に一定量の浮きが生じたと仮定して説明する。この場合LEDの点灯を図4の通常の場合と同じようにすると、浮いた指の側面下方に光が入射し、この部分で発生した散乱反射光の一部が可視光カットフィルタを介して結像光学系に入射する。その結果図5(b)に示すように再構成された全体画像の中に、散乱反射光による飽和領域が発生する。散乱反射光は指内散乱光に比べ指内での減衰がない分光量が大きく、指内散乱光の強度に合わせた固体撮像素子に入射すると、簡単に飽和を起こし、この部分の静脈画像は使えなくなる。   For the sake of simplicity, description will be made assuming that a certain amount of floating occurs during scanning. In this case, if the LED is turned on in the same manner as in the normal case of FIG. 4, light enters the lower side of the floating finger, and a part of the scattered reflected light generated in this portion is connected via a visible light cut filter. Incident on the image optical system. As a result, a saturated region due to scattered reflected light is generated in the entire image reconstructed as shown in FIG. The scattered reflected light has a large spectral amount without attenuation in the finger compared to the scattered light in the finger, and when it enters a solid-state image sensor that matches the intensity of the scattered light in the finger, it easily saturates, and the vein image of this part is Unusable.

そこで、本発明では、この複数の光源を指の断面方向、すなわち浮きの方向に個別に制御して飽和を押さえる。   Therefore, in the present invention, the plurality of light sources are individually controlled in the finger cross-sectional direction, that is, the floating direction to suppress saturation.

図6は、本発明による浮きがある場合の画像読取り方法を説明する概略図である。   FIG. 6 is a schematic diagram for explaining an image reading method when there is a float according to the present invention.

指1が浮いた場合、光源4を制御して飽和領域を低減する場合を示す。ここでも簡単のため走査中に一定量の浮きが生じたと仮定して説明する。図6(a)は断面方向を示す模式図、図6(b)は指を走査した後の指画像(後述の再構成方法で再構成した全体画像)の模式図である。   When the finger 1 floats, the case where the saturation region is reduced by controlling the light source 4 is shown. Here, for the sake of simplicity, description will be made assuming that a certain amount of floating occurs during scanning. FIG. 6A is a schematic diagram showing a cross-sectional direction, and FIG. 6B is a schematic diagram of a finger image after scanning a finger (entire image reconstructed by a reconstruction method described later).

指1が浮いた場合、光源4の下段のLEDによる散乱反射光が問題となるので、この光量を下げるか、あるいはオフにする。全体の光量を確保するために上段の光量を上げる。上段のLEDによる散乱反射光は、固体撮像素子7には入射しないので光量を上げても問題とはならない。この結果図6(b)に示すように散乱反射光による飽和領域は十分縮小され、静脈画像に悪影響を与えることがない。指の浮きが更に大きい場合は中段のLEDによる散乱反射光も問題となるので、この光量も減らし、同様の調整を行う。以上の説明では、指の浮きが走査中一定の場合として説明したが、実際の浮き量は指の走査中に変化するので、前述の指断面方向に設置した複数のLEDの発光量、発光パターンの調整をフレームごとに行う。そのためにはフレームごとに浮き量を把握し、その結果に基づきリアルタイムでLEDの発光量と発光パターンをフィードバックで制御する必要がある。   When the finger 1 floats, the scattered reflected light from the lower LED of the light source 4 becomes a problem, so this light amount is reduced or turned off. In order to secure the overall light amount, the upper light amount is increased. Scattered and reflected light from the upper LED does not enter the solid-state imaging device 7, so that even if the amount of light is increased, there is no problem. As a result, as shown in FIG. 6B, the saturated region due to the scattered reflected light is sufficiently reduced, and the vein image is not adversely affected. If the finger float is even larger, the scattered reflected light from the middle stage LED also becomes a problem, so this light amount is reduced and the same adjustment is performed. In the above description, the case where the finger float is constant during scanning has been described. However, since the actual float amount changes during the finger scan, the light emission amount and light emission pattern of the plurality of LEDs installed in the finger cross-sectional direction described above. Is adjusted for each frame. For this purpose, it is necessary to grasp the floating amount for each frame and control the light emission amount and light emission pattern of the LED by feedback in real time based on the result.

固体撮像素子は、光電変換するものであり各画素における輝度は光電変換された出力に比例する。フィードバックの方法として本実施形態では、フレームごとの固体撮像素子の出力平均値を監視し、その値がある閾値を越えたら、飽和領域が発生したと判断し、その量に応じて次のフレームのLED発光量、発光パターンを前記方法で制御する。出力平均値と飽和領域の関係は予め求めておき、その結果から閾値を算出しておく。これにより指の浮きを事前に検出し、それに応じてLEDの発光量と発光パターンをフレームごとに最適化できるので、浮きが生じても飽和領域が画像に広がることがなく、静脈画像に悪影響を与えることもない。   The solid-state imaging device performs photoelectric conversion, and the luminance in each pixel is proportional to the photoelectrically converted output. As a feedback method, in this embodiment, the output average value of the solid-state imaging device for each frame is monitored, and when the value exceeds a certain threshold, it is determined that a saturated region has occurred, and the next frame is determined according to the amount. The LED light emission amount and light emission pattern are controlled by the above method. The relationship between the output average value and the saturation region is obtained in advance, and the threshold value is calculated from the result. As a result, the floating of the finger can be detected in advance, and the light emission amount and light emission pattern of the LED can be optimized for each frame.Therefore, even if the floating occurs, the saturated area does not spread over the image, and the vein image is adversely affected. I don't give it.

これらの出力平均値の監視と閾値判断等は、固体撮像素子7に接続されたの外部基板上のマイクロコンピュータで行っている。その結果の制御信号を固体撮像素子7上のLED制御回路に送りLEDの発光量、発光パターン調整を行う。本実施形態では各フレームの出力平均値を用いて、浮きを検出したが、単純な平均値ではなく、フレーム画像の長手方向の出力分布を監視することで、よりきめ細かい制御をすることもできる。つまり飽和が起こり始めるのは、長手方向の端の部分からであり、その分布を見れば、どの程度浮きが進んでいるか判断できる。   These output average values are monitored and thresholds are determined by a microcomputer on an external substrate connected to the solid-state image sensor 7. The resulting control signal is sent to the LED control circuit on the solid-state image sensor 7 to adjust the light emission amount and light emission pattern of the LED. In the present embodiment, the floating is detected using the output average value of each frame, but more precise control can be performed by monitoring the output distribution in the longitudinal direction of the frame image instead of the simple average value. In other words, the saturation starts from the end portion in the longitudinal direction, and from the distribution, it can be determined how much the floating has progressed.

(画像の再構成方法)
図7は、前記血管画像入力装置により取得した静脈画像の部分画像と、それを用いて全体画像の再構成を実現する方法を示す図である。
(Image reconstruction method)
FIG. 7 is a diagram showing a partial image of a vein image acquired by the blood vessel image input apparatus and a method for realizing reconstruction of the entire image using the partial image.

図7(a)は一連の静脈画像の部分画像を示す。ここで静脈画像と共に指紋・皺が写っているが、光源の照明条件、例えば、指1に対する照射角度を変えることによって、これらを写すことができる。図7(b)は、図7(a)の部分画像から、各部分画像の重なり情報を利用して再構成した静脈画像の全体画像を示す。図7(c)は、図7(b)から静脈のパターンのみを取り出した結果を示す。   FIG. 7A shows a partial image of a series of vein images. Here, fingerprints and wrinkles are shown together with the vein image, but these can be shown by changing the illumination condition of the light source, for example, the irradiation angle to the finger 1. FIG. 7B shows an entire vein image reconstructed from the partial image of FIG. 7A by using the overlap information of the partial images. FIG.7 (c) shows the result of having taken out only the vein pattern from FIG.7 (b).

画像読取りが開始されると、複数ラインからなる短冊状の固体撮像素子7を用いて、指を走査させながら一定期間ごとに(一定フレームレート)撮影すると、図7(a)に示すように複数の短冊状部分画像が得られる。前記一定期間は、予想される最大走査速度で、指を走査した場合にも、固体撮像素子7が、毎回、前回撮影した指の範囲の一部を含んだ指の範囲を撮影できるように定める。   When the image reading is started, the strip-shaped solid-state imaging device 7 having a plurality of lines is used for scanning at a certain period (constant frame rate) while scanning a finger. As shown in FIG. A strip-shaped partial image is obtained. The predetermined period is determined so that the solid-state imaging device 7 can capture a finger range including a part of the previously captured finger range every time even when the finger is scanned at the maximum expected scanning speed. .

次ぎに、これら静脈の部分画像から所望の指領域の静脈画像を再構成する。これらの部分画像はそれぞれ隣り合う部分画像と重なり部分を有しているので、その重なり部分の相対位置情報から画像を一致させる処理を処理回路により(不図示)行い、図7(b)に示す全体画像を再構成することができる。この再構成された全体画像から、不要な皺や指紋等の表面の画像を取り除き認証に利用する静脈パターンを抽出する。   Next, a vein image of a desired finger region is reconstructed from these partial images of the vein. Since each of these partial images has an overlapping portion with an adjacent partial image, processing for matching the images based on the relative position information of the overlapping portion is performed by a processing circuit (not shown), as shown in FIG. 7B. The entire image can be reconstructed. A vein pattern used for authentication is extracted by removing unnecessary surface images such as wrinkles and fingerprints from the reconstructed whole image.

本実施形態では、LED列は指の左右に1列づつ3段のLED配置した構成を示したが、光量を増やす場合、あるいは更に細かい光量分布パターンを実現するために、2列以上のLED列を指の側面に配置してもよい。   In the present embodiment, the LED row has a configuration in which the LED rows are arranged in three stages, one on each side of the finger. However, in order to increase the light amount or to realize a finer light amount distribution pattern, two or more LED rows are arranged. May be placed on the side of the finger.

また、第3の実施形態において説明するように、別に抽出された指紋や皺の画像を使って、認証を行い、静脈の認証と合わせて認証精度を向上させることもできる。静脈パターンと指紋・皺パターンでは、前者のフーリエ変換された空間周波数成分が低周波側に、後者のそれが高周波側に分布するので、両者を分離することができる。   Further, as described in the third embodiment, authentication can be performed by using separately extracted fingerprints and wrinkle images, and authentication accuracy can be improved together with vein authentication. In the vein pattern and the fingerprint / wrinkle pattern, the former Fourier-transformed spatial frequency component is distributed on the low frequency side and the latter is distributed on the high frequency side, so that both can be separated.

[第2の実施形態]
血管画像読取り装置の基本的な構成は第1の実施形態と同様である。本実施形態では、実際の浮きとは関係なく、光源4のLEDの発光量と発光パターンをフレームごとに一定周期で変化させる。例えば、3枚以上で同一の重なりを持つような読取り速度で部分画像を取得する場合、3フレーム周期でLEDの発光量と発光パターンを変化させる。3フレームは必ず重なり部を有しているので、飽和領域のない、すなわち悪影響のない最低1フレームの部分画像を抽出し、このフレームを再構成に使う部分画像の代表とすることができる。他の2フレームは廃棄することができる。代表的な発光量、発光パターンとしては、以下のものがある。
[Second Embodiment]
The basic configuration of the blood vessel image reading apparatus is the same as that of the first embodiment. In the present embodiment, the light emission amount and the light emission pattern of the LED of the light source 4 are changed at regular intervals for each frame, regardless of actual floating. For example, when a partial image is acquired at a reading speed such that three or more images have the same overlap, the light emission amount and the light emission pattern of the LED are changed in a cycle of three frames. Since the three frames always have an overlapping portion, it is possible to extract a partial image of at least one frame having no saturation region, that is, having no adverse effect, and use this frame as a representative partial image used for reconstruction. The other two frames can be discarded. Typical emission amounts and emission patterns include the following.

(i)全てのLEDの発光量をできる限り多くするパターン
(ii)下段のLEDの発光量を下げるか、あるいはオフにし、中段、上段の光量を上げるパターン
(iii)下段、中段のLEDの発光量を下げるか、あるいはオフにし、上段の光量を上げるパターン
パターン(i)は浮きのない場合の発光量パターンに相当し、パターン(ii)、(iii)にしたがって浮きの大きくなる場合の発光量パターンとなる。パターン(i)、(ii)、(iii)を3フレームごとに繰り返して部分画像を取得する。万一指走査中に浮きが生したとしても、例えばパターン(ii)で取得した部分画像は、飽和領域のないあるいは低減された部分画像となっている。したがって、この部分画像を代表として採用し、同様に他の部分画像を選択し、それら選択抽出した部分画像を使って全体画像の再構成を行えばよい。
(I) Pattern to increase the amount of light emitted from all LEDs as much as possible (ii) Pattern to lower or turn off the light emitted from the lower LED, and increase the amount of light in the middle and upper (iii) Light emitted from the lower and middle LEDs The pattern (i) corresponds to the light emission pattern when there is no float, and the light emission when the float increases according to patterns (ii) and (iii) It becomes a pattern. Patterns (i), (ii), and (iii) are repeated every three frames to obtain partial images. Even if floating occurs during finger scanning, for example, the partial image acquired by the pattern (ii) is a partial image with no or reduced saturation region. Therefore, this partial image may be employed as a representative, and other partial images may be selected in the same manner, and the entire image may be reconstructed using the selected partial images.

本実施形態では、浮き量をリアルタイムで監視して、LEDの発光量、発光パターンにフィードバックするような制御はしない。浮きが起こったかどうかをリアルタイムに検出する必要はなく、LEDの発光量、発光パターンの制御のみで、飽和領域のない、あるいは低減された部分画像を取得することができる。一部のデータは無駄になるが、飽和領域を取り除いた部分画像を合成するなどの処理をする必要もなく、最適な部分画像を抽出するだけなので装置全体の制御は簡単になる。3フレーム周期に限定せず、複数フレーム周期でLED発光量、発光パターンを制御し、得られた部分画像から飽和領域の低減された最適な部分画像を代表として抽出し、全体画像の再構成を行えばよい。   In the present embodiment, the amount of floating is monitored in real time, and control is not performed to feed back to the light emission amount and light emission pattern of the LED. It is not necessary to detect in real time whether or not floating has occurred, and it is possible to obtain a partial image with no saturation region or with reduced saturation only by controlling the light emission amount and light emission pattern of the LED. Although some data is wasted, it is not necessary to synthesize a partial image from which a saturated region is removed, and only the optimum partial image is extracted, so that the control of the entire apparatus is simplified. Regardless of the three-frame period, the LED emission amount and emission pattern are controlled in multiple frame periods, and the optimum partial image with a reduced saturation region is extracted from the obtained partial image as a representative, and the entire image is reconstructed. Just do it.

[第3の実施形態]
次に、上記の血管画像入力装置を用いた個人認証システムの実施形態を説明する。
[Third Embodiment]
Next, an embodiment of a personal authentication system using the blood vessel image input device will be described.

図8は、本発明による第3の実施形態を構成する個人認証装置のブロック図、図9は、同実施形態を構成する血管画像入力装置のブロック図である。   FIG. 8 is a block diagram of a personal authentication device that constitutes a third embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a block diagram of a blood vessel image input device that constitutes the embodiment.

図8に示す個人認証システムは、前述の固体撮像素子7から構成される撮像部201、その周辺回路部202、LEDチップに搭載されるLED203を有する血管画像入力装置200と、この血管画像入力装置200に接続される血管画像照合装置300とを備える。   The personal authentication system shown in FIG. 8 includes a blood vessel image input device 200 having an imaging unit 201 composed of the solid-state imaging device 7 described above, a peripheral circuit unit 202 thereof, and an LED 203 mounted on an LED chip, and the blood vessel image input device. 200 is connected to the blood vessel image matching device 300.

固体撮像素子7は、CMOSプロセスを用いたCMOS型固体撮像素子とする。CMOSプロセスを用いることにより、撮像部と周辺回路(ロジック部等)を同一基板上に容易に形成することができる。本実施形態でも周辺回路部202は、前記固体撮像素子7と同一基板上に形成されている。図9に示すように、周辺回路部202は、制御回路(駆動回路)1021と、クランプ回路1022と、A/Dコンバータ1023と、通信制御回路1024と、レジスタ1025と、LED制御回路1026と、タイミング発生器1028とを含む。   The solid-state image sensor 7 is a CMOS solid-state image sensor using a CMOS process. By using the CMOS process, the imaging unit and the peripheral circuit (logic unit or the like) can be easily formed on the same substrate. Also in this embodiment, the peripheral circuit unit 202 is formed on the same substrate as the solid-state imaging device 7. As shown in FIG. 9, the peripheral circuit unit 202 includes a control circuit (drive circuit) 1021, a clamp circuit 1022, an A / D converter 1023, a communication control circuit 1024, a register 1025, an LED control circuit 1026, Timing generator 1028.

制御回路1021は、撮像部201の動作を制御するものである。A/Dコンバータ1023は、撮像部201から出力される指の血管画像に関する画像に応じたアナログ撮像信号を、クランプ回路1022を介しアナログ信号からデジタル信号に変換するものである。レジスタ1025が接続される通信制御回路1024は、A/Dコンバータ1023にて変換されたデジタル信号を血管画像の画像信号として外部の装置(インターフェースなど)にデータ通信するためのものである。LED制御回路1026は、LED203の発光を制御するものである。タイミング発生器1028は、外部の発振子1027から供給される基準パルスに基づき上記回路1021〜1026の動作タイミングを制御する制御パルスを発生する。   The control circuit 1021 controls the operation of the imaging unit 201. The A / D converter 1023 converts an analog imaging signal corresponding to an image related to a finger blood vessel image output from the imaging unit 201 from an analog signal to a digital signal via the clamp circuit 1022. The communication control circuit 1024 to which the register 1025 is connected is for data communication of the digital signal converted by the A / D converter 1023 as an image signal of a blood vessel image to an external device (interface or the like). The LED control circuit 1026 controls the light emission of the LED 203. The timing generator 1028 generates a control pulse for controlling the operation timing of the circuits 1021 to 1026 based on the reference pulse supplied from the external oscillator 1027.

周辺回路部202を含む回路は、上記に限らず、別種の回路を含めてもよい。他方、上記の回路の一部を不図示の別チップとしてもよい。   The circuit including the peripheral circuit unit 202 is not limited to the above, and may include other types of circuits. On the other hand, a part of the circuit may be a separate chip (not shown).

血管画像照合装置300は、入力インターフェース211と、血管画像照合手段である画像処理部212と、血管画像登録手段である血管画像データベース213及び出力インターフェース214とを備える。   The blood vessel image matching device 300 includes an input interface 211, an image processing unit 212 that is a blood vessel image matching unit, a blood vessel image database 213 that is a blood vessel image registration unit, and an output interface 214.

入力インターフェース211は、周辺回路部202の通信制御部から出力される通信データが入力され、画像処理部212は、入力インターフェース211に接続される。画像処理部212には、血管画像データベース213及び出力インターフェース214が接続される。出力インターフェース214は、使用やログイン等に際しセキュリティ確保等のため個人認証が必要とされる電子機器(ソフトウエアも含む)に接続される。   The input interface 211 receives communication data output from the communication control unit of the peripheral circuit unit 202, and the image processing unit 212 is connected to the input interface 211. A blood vessel image database 213 and an output interface 214 are connected to the image processing unit 212. The output interface 214 is connected to an electronic device (including software) that requires personal authentication in order to ensure security during use or login.

ここで、血管画像データベース213には、予め個人認証すべき対象者の指の血管画像が登録されている。ここでの対象者は、一人でも複数人でも構わない。   Here, in the blood vessel image database 213, blood vessel images of the finger of the subject to be personally authenticated are registered in advance. The target person here may be one person or multiple persons.

対象者の血管画像は、対象者の個人認証情報として、初期設定時や対象者追加時などに予め血管画像入力装置200から入力インターフェース211を介し入力される。   The target person's blood vessel image is input in advance from the blood vessel image input device 200 via the input interface 211 at the time of initial setting or when the target person is added as personal authentication information of the target person.

血管画像入力装置200により読取られた血管画像は、入力インターフェース211を介し画像処理部212に入力される。画像処理部212は、血管画像データベース213の登録画像と一致するか否かを既知の血管画像照合用画像処理アルゴリズムを基に照合し、血管画像の一致又は不一致という照合結果を個人認証信号として出力インターフェース214を介し出力する。   The blood vessel image read by the blood vessel image input device 200 is input to the image processing unit 212 via the input interface 211. The image processing unit 212 collates whether or not it matches the registered image in the blood vessel image database 213 based on a known blood vessel image matching image processing algorithm, and outputs a matching result of matching or mismatching of the blood vessel images as a personal authentication signal. Output via the interface 214.

なお、この例では、血管画像入力装置200と血管画像照合装置300を別デバイスで構成しているが、本発明はこれに限らず、必要に応じ血管画像照合装置300の少なくとも一部の機能を血管画像入力装置200の周辺回路部202内に一体に構成してもよい。また、この例の個人認証システムは、個人認証が必要とされる電子機器内に一体に組み込んで構成しても、電子機器と別体で構成しても構わない。   In this example, the blood vessel image input device 200 and the blood vessel image matching device 300 are configured as separate devices. However, the present invention is not limited to this, and at least a part of the functions of the blood vessel image matching device 300 is performed as necessary. The peripheral circuit unit 202 of the blood vessel image input apparatus 200 may be integrated. In addition, the personal authentication system of this example may be configured integrally with an electronic device that requires personal authentication, or may be configured separately from the electronic device.

また、実施形態1及び2の血管画像入力装置を用いた個人認証システムでは、指紋画像も同時に取得することができるので、指紋画像と血管画像の両方を使って、個人認証を行うこともできる。例えば血管画像が登録血管画像と一致する場合と、指紋画像が登録指紋画像と一致する場合で、セキュリティを高めることができる。血管画像あるいは指紋画像の画像認証だけでは認証率が低い場合、両方の画像を取得し、どちらか一方の画像が一致すること認証を行い、認証のエラー率を下げることもできる。この場合、血管画像入力装置200及び血管画像照合装置300は、指紋画像と血管画像の両者を対象とした装置となる。   In the personal authentication system using the blood vessel image input device according to the first and second embodiments, a fingerprint image can be acquired at the same time. Therefore, personal authentication can be performed using both the fingerprint image and the blood vessel image. For example, security can be improved when the blood vessel image matches the registered blood vessel image and when the fingerprint image matches the registered fingerprint image. When the authentication rate is low only by the image authentication of the blood vessel image or the fingerprint image, it is possible to acquire both images, perform authentication that one of the images matches, and lower the authentication error rate. In this case, the blood vessel image input device 200 and the blood vessel image collation device 300 are devices for both the fingerprint image and the blood vessel image.

本発明の第1の実施形態における血管画像入力装置の側面図1 is a side view of a blood vessel image input device according to a first embodiment of the present invention. 同血管画像入力装置の基本部分についての斜視図The perspective view about the basic part of the blood vessel image input device 同血管画像入力装置の光源の配置を示す断面図Sectional drawing which shows arrangement | positioning of the light source of the blood vessel image input device 指の浮きのない場合の画像読取り方法を説明する概略図Schematic explaining the image reading method when there is no finger lift 指の浮きがある場合の画像読取り方法を説明する概略図Schematic explaining the image reading method when there is a finger lift 本発明による浮きがある場合の画像読取り方法を説明する概略図Schematic explaining an image reading method when there is a float according to the present invention 部分画像からの全体画像再構成方法を示す図The figure which shows the whole image reconstruction method from a partial image 本発明による第3の実施形態を構成する個人認証装置のブロック図The block diagram of the personal authentication apparatus which comprises the 3rd Embodiment by this invention 同実施形態を構成する血管画像入力装置のブロック図Block diagram of a blood vessel image input device constituting the embodiment 従来例による指血管画像の入力装置の概略図Schematic diagram of conventional finger blood vessel image input device 従来例の二次元固体撮像素子による指の撮像領域を示す模式図Schematic diagram showing the imaging region of the finger by the conventional two-dimensional solid-state imaging device

符号の説明Explanation of symbols

1…指
2…ガイド板
3…可視光カットフィルタ
4…光源
5…反射鏡
6…屈折率分布型レンズアレイ
7…固体撮像素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Finger 2 ... Guide board 3 ... Visible light cut filter 4 ... Light source 5 ... Reflector 6 ... Refractive index distribution type lens array 7 ... Solid-state image sensor

Claims (11)

1ライン以上の画像読取り部を有する撮像手段と、指の部分画像を前記撮像手段に結像する結像手段とを有し、指を移動させて撮像領域を走査して一連の前記部分画像を取得し、一連の前記部分画像から指全体の血管画像を取得する血管画像入力装置であって、指の内部を透過する光を発し、前記指の側面側で断面方向に複数の発光部が配置された照明手段と、前記照明手段における前記複数発光部の発光量と発光パターンを前記部分画像に応じて制御する手段と、を有することを特徴とする血管画像入力装置。   An imaging unit having an image reading unit of one line or more and an imaging unit that forms an image of a partial finger image on the imaging unit. The imaging region is scanned by moving the finger, and the series of partial images is obtained. A blood vessel image input device that acquires and acquires a blood vessel image of an entire finger from a series of the partial images, emits light that passes through the inside of the finger, and has a plurality of light emitting units arranged in a cross-sectional direction on the side of the finger A blood vessel image input device comprising: an illuminating unit configured to control a light emission amount and a light emission pattern of the plurality of light emitting units according to the partial image. 前記照明手段における前記複数発光部の発光量と発光パターンを前記部分画像に応じて制御する手段において、前記複数発光部の発光量と発光パターンを前記部分画像ごとの出力によりフィードバック制御することを特徴とする請求項1に記載の血管画像入力装置。   In the means for controlling the light emission amount and the light emission pattern of the plurality of light emitting units according to the partial image in the illuminating means, the light emission amount and the light emission pattern of the plurality of light emitting units are feedback controlled by the output for each partial image. The blood vessel image input device according to claim 1. 前記部分画像ごとの出力は、前記部分画像の出力の平均値を監視することにより求めることを特徴とする請求項2に記載の血管画像入力装置。   The blood vessel image input device according to claim 2, wherein the output for each partial image is obtained by monitoring an average value of the outputs of the partial images. 前記部分画像ごとの出力は、前記部分画像の長手方向の出力分布を監視することにより求めることを特徴とする請求項2に記載の血管画像入力装置。   The blood vessel image input apparatus according to claim 2, wherein the output for each partial image is obtained by monitoring an output distribution in a longitudinal direction of the partial image. 前記照明手段における前記複数発光部の発光量と発光パターンを前記部分画像に応じて制御する手段において、前記複数発光部の発光量と発光パターンを前記部分画像ごとに周期的に変更し、血管画像の飽和領域が少ない部分画像を採用することを特徴とする請求項1に記載の血管画像入力装置。   In the means for controlling the light emission amount and the light emission pattern of the plurality of light emitting units according to the partial image in the illumination unit, the light emission amount and the light emission pattern of the plurality of light emitting units are periodically changed for each partial image, and a blood vessel image The blood vessel image input device according to claim 1, wherein a partial image having a small saturated region is employed. 前記照明手段は、前記指の左右側面側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の血管画像入力装置。   The blood vessel image input device according to claim 1, wherein the illuminating unit is disposed on the left and right side surfaces of the finger. 前記照明手段における前記複数発光部は、前記指の断面方向に複数列配置されていることを特徴とする請求項1に記載の血管画像入力装置。   The blood vessel image input device according to claim 1, wherein the plurality of light emitting units in the illuminating unit are arranged in a plurality of rows in a cross-sectional direction of the finger. 前記画像処理手段は、更に前記指全体の表面画像を取得することを特徴とする請求項1に記載の血管画像入力装置。   The blood vessel image input device according to claim 1, wherein the image processing unit further acquires a surface image of the entire finger. 指の内部を透過する光を発し、前記指の側面側で断面方向に複数の発光部が配置された照明手段と、1ライン以上の画像読取り部を有する撮像手段と、指の部分画像を前記撮像手段に結像する結像手段とを有し、指を移動させて撮像領域を走査して一連の前記部分画像を取得し、一連の前記部分画像の相対位置情報から指全体の血管画像を取得する血管画像入力方法であって、更に前記照明手段の前記複数発光部の発光量と発光パターンを前記部分画像に応じて制御することを特徴とする血管画像入力方法。   Illuminating means that emits light that passes through the inside of the finger and has a plurality of light emitting units arranged in a cross-sectional direction on the side surface of the finger, imaging means having an image reading unit of one line or more, and a partial image of the finger An imaging unit that forms an image on the imaging unit, scans the imaging region by moving the finger, acquires a series of partial images, and obtains a blood vessel image of the entire finger from the relative position information of the series of partial images. A blood vessel image input method to be obtained, further comprising controlling the light emission amount and the light emission pattern of the plurality of light emitting units of the illumination unit according to the partial image. 請求項1に記載の血管画像入力装置により読み取られた前記指全体の血管画像を被検体の識別情報として予め登録する血管画像登録手段と、前記血管画像入力装置により読み取られた前記指全体の血管画像と前記血管画像登録手段の登録画像とが一致するか否かを照合し、その照合結果を個人認証信号として出力する血管画像照合手段とを備えたことを特徴とする個人認証システム。   A blood vessel image registration unit that pre-registers a blood vessel image of the entire finger read by the blood vessel image input device according to claim 1 as identification information of a subject, and a blood vessel of the entire finger read by the blood vessel image input device A personal authentication system comprising: a blood vessel image collating unit that collates whether or not an image matches a registered image of the blood vessel image registration unit and outputs the collation result as a personal authentication signal. 請求項8に記載の血管画像入力装置により読み取られた前記指全体の血管画像及び表面画像を被検体の識別情報として予め登録する画像登録手段と、前記血管画像入力装置により読み取られた前記指全体の血管画像及び表面画像と前記画像登録手段の登録画像とが一致するか否かを照合し、その照合結果を個人認証信号として出力する画像照合手段とを備えたことを特徴とする個人認証システム。   9. An image registration means for previously registering the blood vessel image and the surface image of the whole finger read by the blood vessel image input device according to claim 8 as identification information of a subject, and the whole finger read by the blood vessel image input device A personal authentication system, comprising: an image collating unit that collates whether or not a blood vessel image and a surface image of the image coincide with a registered image of the image registration unit and outputs the collation result as a personal authentication signal .
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