JP2007328485A - Personal identification device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a personal identification device where the accuracy of identification is more improved than before by generating data for identification which requires a larger amount of data. <P>SOLUTION: A personal identification device includes a finger insertion section 1, a control device for controlling cameras 2 and 3 described below and light sources 4, 5, and a management device to which the results from the control device is output. The control device performs a step of generating identification data by making the light source 4 and 5 emit near infrared rays, capturing the vein pattern of a finger 6 imaged by the cameras 2 and 3, and combining these data; a step of verifying the identification data with the registration data of a person to be identified who is already registered; a step of registering the generated identification data in a storage section as this person's registration data; a step of assigning a registration ID number to the registration step; a step of determining whether the finger 6 is inserted into the finger insertion section 1; and a display control to a display output section and the like. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、個人認証装置に関するものであり、特に指の静脈パターンを認識することによって個人認証を行うものに関する。   The present invention relates to a personal authentication device, and more particularly to a device for performing personal authentication by recognizing a finger vein pattern.

従来から、身体的特徴を利用した個人認証方法としては指紋認証が最も普及しているが、指の物理的な状態(汗や脂の付着など)による認証の失敗や偽造の問題がある。これに対し、近年、手の平や手の甲、指の血管(静脈)パターンを利用した個人認証技術が開発されている(例えば、下記特許文献1など)。   Conventionally, fingerprint authentication has been most popular as a personal authentication method using physical characteristics, but there are problems of authentication failure and counterfeiting due to the physical state of the finger (such as sweat or oil adhesion). On the other hand, in recent years, personal authentication technology using the palm, the back of the hand, and the blood vessel (vein) pattern of the finger has been developed (for example, Patent Document 1 below).

特開平10−295674号公報JP-A-10-295664

しかしながら、従来の個人認証装置では一方向から撮像された画像を画像処理して認証に必要な血管パターンを抽出し認証を行っており、撮像条件や個人差によっては認証に必要なレベルの血管パターンデータが少ないなど、認証率の低下を招くことにつながっていた。   However, in the conventional personal authentication device, an image captured from one direction is image-processed to extract a blood vessel pattern necessary for authentication, and authentication is performed depending on imaging conditions and individual differences. This led to a decrease in the authentication rate, such as a small amount of data.

そこで、本発明の目的は、従来よりも認証率を向上させた個人認証装置を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a personal authentication device with an authentication rate improved compared to the prior art.

課題を解決するための手段及び効果Means and effects for solving the problems

本発明の個人認証装置は、認証対象者の指を挿入する指挿入部と、前記指挿入部に対し近赤外線を2方向以上から照射する照射部と、前記照射部と対向する位置に配設され、前記指挿入部に挿入された指を透過した近赤外線による静脈画像を2方向以上から撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像された静脈画像を情報として処理する情報処理部とを有し、前記情報処理部が、前記静脈画像に基づいて、各方向の2次元の静脈パターンを認識するとともに組み合わせて、認証用データを生成する認証用データ生成手段と、前記認証用データと、すでに登録されている前記認証対象者の登録データとの照合を行う照合手段とを備えている。   The personal authentication device of the present invention is arranged at a position opposite to the irradiation unit, a finger insertion unit that inserts the finger of the person to be authenticated, an irradiation unit that irradiates the finger insertion unit with near infrared rays from two or more directions. An imaging unit that captures a near-infrared vein image transmitted through the finger inserted into the finger insertion unit from two or more directions, and an information processing unit that processes the vein image captured by the imaging unit as information. The information processing unit recognizes and combines a two-dimensional vein pattern in each direction based on the vein image, and generates authentication data; the authentication data; Collating means for collating with the registered data of the person to be authenticated registered.

上記構成によると、各方向の2次元の静脈パターンを認識するとともに組み合わせるので、認証に必要なデータが増加した認証用データを生成できる。その結果として、従来よりも認証率を向上させた個人認証装置を提供できる。   According to the above configuration, since the two-dimensional vein pattern in each direction is recognized and combined, authentication data in which data necessary for authentication is increased can be generated. As a result, it is possible to provide a personal authentication device with an improved authentication rate than before.

本発明の個人認証装置においては、前記認証用データ生成手段が、前記静脈パターンを重ね合わせて重畳静脈パターンデータを生成するものであることが好ましい。別の観点として、本発明の個人認証装置においては、前記認証用データ生成手段が、前記静脈パターンのそれぞれについて複数の特徴点を抽出する特徴点抽出手段と、前記特徴点抽出手段によって抽出された特徴点を重ね合わせて重畳特徴点データを生成する重畳特徴点データ生成手段とを有するものであってもよい。このとき、前記特徴点抽出手段が、前記静脈パターンの端部又は/及び交点を特徴点として抽出するものであることが好ましく、前記静脈パターンを重ね合わせてさらに交点を生成し、前記交点も特徴点として抽出するものであることがより好ましい。   In the personal authentication device of the present invention, it is preferable that the authentication data generation means generates superimposed vein pattern data by superimposing the vein patterns. As another aspect, in the personal authentication device of the present invention, the authentication data generation means is extracted by a feature point extraction means for extracting a plurality of feature points for each of the vein patterns and the feature point extraction means. Superimposing feature point data generation means for generating superimposed feature point data by superimposing feature points may be included. At this time, it is preferable that the feature point extracting means extracts an end portion or / and an intersection of the vein pattern as a feature point, and further generates an intersection by superimposing the vein patterns, and the intersection is also a feature. More preferably, it is extracted as a point.

上記構成により、確実に認証に必要なデータが増加した認証用データを生成できる。その結果として、従来よりも認証率を向上させた個人認証装置をより確実に提供できる。   With the above configuration, authentication data in which data necessary for authentication has been reliably increased can be generated. As a result, it is possible to more reliably provide a personal authentication device with an improved authentication rate than before.

本発明の個人認証装置においては、データを記憶できるデータ記憶手段と、前記認証用データ生成手段によって生成された認証用データを、前記認証対象者の登録データとして前記データ記憶手段に登録する登録手段とをさらに備えていることが好ましい。   In the personal authentication device of the present invention, a data storage means capable of storing data, and a registration means for registering authentication data generated by the authentication data generation means in the data storage means as registration data of the person to be authenticated It is preferable to further comprise.

上記構成により、その場で認証対象者の認証用データを生成できるとともにデータ記憶手段に登録できるので、該認証対象者が認証用データ登録後すぐに利用できる。   With the above configuration, authentication data for the authentication subject can be generated on the spot and registered in the data storage means, so that the authentication subject can use the data immediately after registering the authentication data.

本発明の個人認証装置においては、前記指挿入部に挿入する指の回転を抑止するために、前記指挿入部に撮像する指以外の指を置くガイドが設けられていることが好ましい。   In the personal authentication device of the present invention, it is preferable that a guide for placing a finger other than the finger to be imaged is provided in the finger insertion portion in order to suppress rotation of the finger inserted into the finger insertion portion.

上記構成により、撮像する指のずれを防止できるので、より精度の高い個人認証を行うことができる。   With the above-described configuration, it is possible to prevent a finger from being imaged from being displaced, so that more accurate personal authentication can be performed.

本発明の個人認証装置においては、前記指挿入部における認証対象者の指と前記撮像部との間に、近赤外線のみを透過するフィルタが設けられていることが好ましい。   In the personal authentication device of the present invention, it is preferable that a filter that transmits only near infrared light is provided between the finger of the person to be authenticated in the finger insertion unit and the imaging unit.

上記構成により、近赤外線のみが透過し、他の波長の光を透過しないので、さらに精度の高い個人認証を行うことができる。   With the above configuration, only near infrared rays are transmitted and light of other wavelengths is not transmitted, so that it is possible to perform personal authentication with higher accuracy.

<第1実施形態>
以下、図面に基づいて、本発明の第1実施形態について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る個人認証装置における指挿入部の概略構成断面図である。図2は、本発明の第1実施形態に係る個人認証装置の制御装置及び管理装置と、カメラ及び光源との関係を示すブロック図である。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a finger insertion unit in the personal authentication device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating a relationship between the control device and management device of the personal authentication device, the camera, and the light source according to the first embodiment of the present invention.

本実施形態の個人認証装置は、指挿入部1を有するとともに、後述するカメラ2、3や光源4、5を制御する制御装置11と、制御装置11での結果が出力される管理装置12とを有している。   The personal authentication device according to the present embodiment includes a finger insertion unit 1, a control device 11 that controls cameras 2 and 3 and light sources 4 and 5, which will be described later, and a management device 12 that outputs a result of the control device 11. have.

指挿入部1は、板状の透明部材1a、1bと、近赤外線のみを透過する板状のフィルタ1c、1dからなる角筒状の部材であり、指6を容易に挿入できる大きさ及び形状となるように形成されている。なお、指挿入部1の形状の一変形例として、板状の透明部材1a、1bやフィルタ1c、1dの代わりに、それぞれ同材質で、組み合わせた際に形状が円筒状となるような部材を用いてもよい。当然、このときも指6を容易に挿入できる大きさとなるように形成される。   The finger insertion part 1 is a rectangular tube-shaped member made up of plate-like transparent members 1a and 1b and plate-like filters 1c and 1d that transmit only near-infrared rays. It is formed to become. As a modification of the shape of the finger insertion portion 1, instead of the plate-like transparent members 1a and 1b and the filters 1c and 1d, members that are made of the same material and have a cylindrical shape when combined are used. It may be used. Of course, it is formed so that the finger 6 can be easily inserted at this time.

カメラ2、3は、それぞれ近赤外線に感度を有するCCDカメラであり、それぞれ指6の静脈パターンを撮像できるように、レンズが指6の方向を向くように配設されている。具体的には、カメラ2は指6の側面、カメラ3は指6の腹面にレンズが向いているとともに、カメラ2の向きとカメラ3の向きとが90°に交差するように配設されている。なお、一変形例として、カメラ2、3は、CMOSタイプのカメラであってもよい。   Each of the cameras 2 and 3 is a CCD camera having sensitivity to near-infrared rays, and is arranged so that the lens faces the finger 6 so that the vein pattern of the finger 6 can be captured. Specifically, the camera 2 is disposed so that the lens faces the side of the finger 6 and the camera 3 faces the abdomen of the finger 6, and the direction of the camera 2 and the direction of the camera 3 intersect each other at 90 °. Yes. As a modification, the cameras 2 and 3 may be CMOS type cameras.

光源4、5は、それぞれ近赤外線を発することができるLEDであり、照射方向がカメラ2、3と対向するように、且つ、カメラ2、3とともに、それぞれ指挿入部1を間に挟むように配設されている。具体的には、カメラ2と光源4とで指6側部方向から静脈パターンを撮像できるように、また、カメラ3と光源5とで指6腹部方向から静脈パターンを撮像できるように、それぞれ配設されている。   The light sources 4 and 5 are LEDs capable of emitting near-infrared rays, respectively, so that the irradiation direction faces the cameras 2 and 3, and with the cameras 2 and 3, the finger insertion part 1 is sandwiched between them. It is arranged. Specifically, the camera 2 and the light source 4 are arranged so that the vein pattern can be imaged from the side of the finger 6, and the camera 3 and the light source 5 can be imaged from the finger 6 abdomen. It is installed.

制御装置11は、予め設定されたプログラムに従って制御動作を行うCPU13と、データを記憶できる記憶部14(データ記憶手段)と、個人認証の照合結果などを表示できる表示出力部15と、認証対象者などによってパスワードなどの操作入力が可能な操作入力部16と、カメラ2、3から画像を取り込むための画像入力I/F(インタフェース)17と、光源4、5を制御するための光源制御I/F18と、制御装置11で処理された個人認証の照合結果信号を出力できる結果出力I/F19とを有している。   The control device 11 includes a CPU 13 that performs a control operation according to a preset program, a storage unit 14 (data storage unit) that can store data, a display output unit 15 that can display a verification result of personal authentication, and the person to be authenticated. For example, an operation input unit 16 capable of inputting an operation such as a password, an image input I / F (interface) 17 for capturing an image from the cameras 2 and 3, and a light source control I / F for controlling the light sources 4 and 5. F18 and a result output I / F 19 that can output a personal authentication verification result signal processed by the control device 11.

CPU13は、図示しないプログラムROM及び制御RAMと接続されており、これらとともにいわゆるマイクロコンピュータ(図示せず)を形成している。ROMには、各部などへ送信するための各種制御指令(コマンド)等が格納されている。当該コマンドとしては、例えば、(1)近赤外線を光源4、5から照射した後、指6の静脈パターンをカメラ2、3に撮像させ、これらのデータを組み合わせて認証用データを生成する処理に関するコマンド(認証用データ生成手段)、(2)認証用データと、すでに登録されている認証対象者の登録データとを照合する処理に関するコマンド(照合手段)、(3)生成された認証用データを、認証対象者の登録データとして記憶部14に登録する処理に関するコマンド(登録手段)、(4)(3)の登録処理に登録用ID番号を割り当てる処理に関するコマンド、(5)指6が指挿入部1に挿入されたかどうかを判定する処理に関するコマンド、(6)表示出力部15に対する表示制御に関するコマンド等が格納されている。   The CPU 13 is connected to a program ROM and a control RAM (not shown) and forms a so-called microcomputer (not shown) together with these. The ROM stores various control commands (commands) to be transmitted to each unit. As the command, for example, (1) after irradiating near infrared rays from the light sources 4 and 5, the vein pattern of the finger 6 is imaged by the cameras 2 and 3, and these data are combined to generate authentication data. Command (authentication data generation means), (2) a command (verification means) relating to processing for verifying authentication data and registration data of an already-authenticated person, (3) generated authentication data , A command (registration means) relating to processing to be registered in the storage unit 14 as registration data of the person to be authenticated, (4) a command relating to processing for assigning a registration ID number to the registration processing of (3), and (5) finger 6 is inserted by a finger A command related to a process for determining whether or not it has been inserted into the section 1 and (6) a command related to display control for the display output section 15 are stored.

上記(1)の認証用データの生成に関するコマンドにおいては、静脈パターンを重ね合わせて重畳静脈パターンデータを生成するものである。   In the command (1) relating to the generation of authentication data, the vein patterns are superimposed to generate superimposed vein pattern data.

上記の各種コマンドは、所定条件の成立を契機としてCPU13によってROMから呼び出されてRAMにセットされる。そして、RAMにセットされたコマンドは所定のタイミングで表示出力部15などの制御したい部分に供給される。各部は、供給されたコマンドに基づいて各種の処理を実行する。   The various commands described above are called from the ROM by the CPU 13 and set in the RAM when a predetermined condition is met. Then, the command set in the RAM is supplied to a portion to be controlled such as the display output unit 15 at a predetermined timing. Each unit executes various processes based on the supplied command.

記憶部14は、上述のマイクロコンピュータによって、上述のように生成された認証用データが、認証対象者の登録データとして登録されるものであるとともに、個人認証のための照合の際に、情報が引き出されるものである。   The storage unit 14 stores the authentication data generated as described above by the above-described microcomputer as registration data of the person to be authenticated, and information is stored during verification for personal authentication. It is to be pulled out.

管理装置12は、制御装置11から出力された個人認証の結果を受けて、これに伴った他の制御(例えば、認証対象者に対し所定の部屋への入室許可を発行し、扉などを開錠)を行う部位である。この管理装置12は、いわゆるパソコンでもよい。   The management device 12 receives the result of the personal authentication output from the control device 11, and issues other control (for example, permission to enter the predetermined room to the person to be authenticated, and opens the door). This is the part where the lock is performed. The management device 12 may be a so-called personal computer.

また、指挿入部1に挿入する指の回転を抑止するために、指挿入部1に撮像する指以外の指を置くガイド(図示せず)が設けられている。このガイドとしては、手のひらを広げた状態で載置できるものや、対象の指だけを伸ばした状態で、他の指は拳を形成した状態で載置できるようなものが挙げられる。これにより、撮像する指のずれを防止できるので、より精度の高い個人認証を行うことができる。   In addition, a guide (not shown) for placing a finger other than the finger to be imaged is provided in the finger insertion unit 1 in order to suppress rotation of the finger inserted into the finger insertion unit 1. Examples of the guide include those that can be placed with the palms open, and those that can be placed with only the target finger extended and the other fingers forming a fist. Thereby, since the shift | offset | difference of the finger to image can be prevented, more accurate personal authentication can be performed.

次に、本実施形態の個人認証装置における対象者の個人データの登録処理、及び、認証対象者の照合処理について説明する。   Next, the registration process of the personal data of the target person and the verification process of the authentication target person in the personal authentication apparatus of the present embodiment will be described.

(対象者の個人データの登録処理)
上述のマイクロコンピュータによって、対象者の個人データの登録処理が実行されると、図3の処理ルーチンに示すように、登録処理の初期化が行われた後(A1)、登録用ID番号が1つ割り当てられる(A2)。次に、対象者の指6が指挿入部1に挿入されたかどうかが、指検出器(図示せず)から送信された信号に基づいて、上述のマイクロコンピュータによって判定される(A3)。なお、指検出器は、指が触れることによって反応する単純なスイッチからなる装置や、指挿入部1内の画像の常時監視による変化検出によって、指が挿入されたかどうかを判断できる装置などが用いられる。
(Personal data registration process for the subject)
When the process of registering the personal data of the subject is executed by the microcomputer described above, as shown in the process routine of FIG. 3, the registration process is initialized (A1), and then the registration ID number is 1. (A2). Next, whether or not the subject's finger 6 has been inserted into the finger insertion unit 1 is determined by the above-described microcomputer based on a signal transmitted from a finger detector (not shown) (A3). As the finger detector, a device composed of a simple switch that reacts when touched by a finger, a device that can determine whether or not a finger has been inserted by detecting a change by constantly monitoring an image in the finger insertion unit 1, and the like are used. It is done.

次に、指検出器によって、挿入されなかったと判定された場合(A3、NO)、再度、対象者の指が指挿入部1に挿入されたかどうかが判定される。対象者の指6が挿入されたと判定された場合(A3、YES)、カメラ2、3で指6を2方向から撮像する処理に実行が移行される(A4)。この処理では、光源制御I/F18を介した命令によって光源4、5から照射された近赤外線によって指6を透過した静脈画像をカメラ2、3で検出し、画像入力I/F17によって画像信号として取り込んだ後、記憶部14に一時的に記憶蓄積させておくという処理が実行される。   Next, when it is determined by the finger detector that the finger has not been inserted (A3, NO), it is determined again whether or not the subject's finger has been inserted into the finger insertion unit 1. When it is determined that the subject's finger 6 has been inserted (A3, YES), execution is shifted to a process of imaging the finger 6 from two directions with the cameras 2 and 3 (A4). In this processing, a vein image transmitted through the finger 6 by near infrared rays emitted from the light sources 4 and 5 according to a command via the light source control I / F 18 is detected by the cameras 2 and 3 and is converted into an image signal by the image input I / F 17. After fetching, a process of temporarily storing and storing in the storage unit 14 is executed.

続いて、記憶部14に記憶蓄積された画像信号のそれぞれから、図4(a)、(b)に示すような静脈パターンを抽出する(A5)。その後、図4(a)、(b)に示すような静脈パターンを重ね合わせて、図4(c)に示した認証用データ(重畳静脈パターンデータ)を生成する(A6)。   Subsequently, a vein pattern as shown in FIGS. 4A and 4B is extracted from each of the image signals stored and accumulated in the storage unit 14 (A5). Thereafter, the vein patterns as shown in FIGS. 4A and 4B are superimposed to generate authentication data (superimposed vein pattern data) shown in FIG. 4C (A6).

そして、上述のようにして生成された認証用データを登録用ID番号に関連付けされた登録データとして記憶部14に登録する(記憶させる)処理に実行が移行され(A7)、終了する。   Then, execution proceeds to a process of registering (storing) the authentication data generated as described above in the storage unit 14 as registration data associated with the registration ID number (A7), and the process ends.

(認証対象者の照合処理)
上述のマイクロコンピュータによって、認証対象者の照合処理が実行されると、図5の処理ルーチンに示すように、照合処理の初期化が行われる(B1)。次に、対象者の指6が指挿入部1に挿入されたかどうかが、上述の指検出器(図示せず)から送信された信号に基づいて、上述のマイクロコンピュータによって判定される(B2)。挿入されなかったと判定された場合(B2、NO)、初期化されるとともに(B1)、再度、対象者の指が指挿入部1に挿入されたかどうかが判定される。対象者の指6が挿入されたと判定された場合(B2、YES)、カメラ2、3で指6を2方向から撮像する処理に実行が移行される(B3)。ステップB3〜ステップB5までは、上述した対象者の個人データの登録処理におけるステップA4〜ステップA6までと同様の処理が実行される。
(Verification process of the person to be authenticated)
When the verification process of the person to be authenticated is executed by the microcomputer, the verification process is initialized as shown in the processing routine of FIG. 5 (B1). Next, whether or not the subject's finger 6 has been inserted into the finger insertion unit 1 is determined by the above-described microcomputer based on a signal transmitted from the above-described finger detector (not shown) (B2). . When it is determined that it has not been inserted (B2, NO), it is initialized (B1), and it is again determined whether or not the subject's finger has been inserted into the finger insertion unit 1. When it is determined that the subject's finger 6 has been inserted (B2, YES), execution is shifted to processing for imaging the finger 6 from two directions with the cameras 2 and 3 (B3). From Step B3 to Step B5, the same processing as Step A4 to Step A6 in the registration processing of the personal data of the subject described above is executed.

そして、ステップB5において生成された認証用データと、上述した対象者の個人データの登録処理などによって、すでに登録されている登録データとが一致しているかどうかの判定処理(照合処理)に実行が移行される(B6)。一致しないと判定された場合(B6、NO)、最初からやり直しとなり、登録処理の初期化に実行が移行される(B1)。一致したと判定された場合(B6、YES)、結果出力I/F19を介して管理装置へ結果を出力する処理に実行が移行され(B7)、これに伴った他の制御が管理装置において行われる。その後、最初に戻って、登録処理の初期化処理に実行が移行された上で、別の認証対象者のアクセスを待機する(指を検出できる)状態(B2)としておくこともできる。   Then, the authentication data generated in step B5 and the registration process of the personal data of the target person described above are executed in the determination process (collation process) for determining whether or not the registered data already matches. Transferred (B6). If it is determined that they do not match (B6, NO), the process starts again from the beginning, and execution is shifted to initialization of the registration process (B1). When it is determined that they match (B6, YES), execution is shifted to a process of outputting the result to the management apparatus via the result output I / F 19 (B7), and other control associated therewith is performed in the management apparatus. Is called. Then, after returning to the beginning, execution is shifted to the initialization process of the registration process, and the state (B2) in which the access of another person to be authenticated is awaited (a finger can be detected) can be set.

本実施形態によれば、各方向の2次元の静脈パターンを認識するとともに組み合わせるので、確実に認証に必要なデータが増加した認証用データを生成できる。その結果として、従来よりも認証率を向上させた個人認証装置を提供できる。   According to the present embodiment, since the two-dimensional vein pattern in each direction is recognized and combined, authentication data in which data necessary for authentication has been reliably increased can be generated. As a result, it is possible to provide a personal authentication device with an improved authentication rate than before.

また、その場で認証対象者の認証用データを生成できるとともにデータ記憶手段に登録できるので、該認証対象者が認証用データ登録後すぐに利用できる。   In addition, since authentication data for the authentication target person can be generated and registered in the data storage means on the spot, the authentication target person can use the data immediately after registering the authentication data.

また、指挿入部1における認証対象者の指6とカメラ2、3との間に、近赤外線のみを透過するフィルタ1c、1dが設けられているので、近赤外線のみが透過し、他の波長の光を透過しないので、さらに精度の高い個人認証を行うことができる。   In addition, since filters 1c and 1d that transmit only near infrared rays are provided between the finger 6 of the person to be authenticated and the cameras 2 and 3 in the finger insertion unit 1, only near infrared rays are transmitted, and other wavelengths are transmitted. Therefore, it is possible to perform personal authentication with higher accuracy.

<第1実施形態の変形例1>
次に、本発明の第1実施形態の変形例1に係る個人認証装置について説明する。
<Variation 1 of the first embodiment>
Next, a personal authentication device according to Modification 1 of the first embodiment of the present invention will be described.

本実施形態の個人認証装置は、対象者の個人データの登録処理及び認証対象者の照合処理において、認証用データ生成手段が、静脈パターンのそれぞれについて複数の特徴点を抽出する特徴点抽出手段と、特徴点抽出手段によって抽出された特徴点を重ね合わせて重畳特徴点データを生成する重畳特徴点データ生成手段とを有する点で、第1実施形態の個人認証装置と異なっている。なお、特徴点抽出手段においては、各静脈パターンの端部や交点部分を特徴点としている。また、図示しないプログラムROMには、静脈パターンのそれぞれについて複数の特徴点を抽出する処理に関するコマンドや、抽出された特徴点を重ね合わせて重畳特徴点データを生成する処理に関するコマンドをさらに有している点でも第1実施形態の個人認証装置と異なっている。具体的には、後述するような対象者の個人データの登録処理や認証対象者の照合処理が行われる。なお、便宜のため、第1実施形態の個人認証装置と同様の部位には、同様の符合を用いる。   The personal authentication device according to the present embodiment includes a feature point extraction unit in which the authentication data generation unit extracts a plurality of feature points for each vein pattern in the registration process of the personal data of the target person and the verification process of the authentication target person. The present embodiment is different from the personal authentication device of the first embodiment in that it has superimposition feature point data generation means for generating superimposition feature point data by superimposing the feature points extracted by the feature point extraction means. Note that the feature point extraction means uses the end portions and intersection portions of each vein pattern as feature points. The program ROM (not shown) further includes a command related to processing for extracting a plurality of feature points for each vein pattern and a command related to processing for generating superimposed feature point data by superimposing the extracted feature points. This is different from the personal authentication device of the first embodiment. Specifically, a personal data registration process and an authentication target verification process as described later are performed. For convenience, the same reference numerals are used for the same parts as those of the personal authentication device of the first embodiment.

(対象者の個人データの登録処理)
上述のマイクロコンピュータによって、対象者の個人データの登録処理が実行されると、図6の処理ルーチンに示すように、登録処理の初期化が行われた後(C1)、登録用ID番号が1つ割り当てられる(C2)。次に、対象者の指6が指挿入部1に挿入されたかどうかが、指検出器(図示せず)から送信された信号に基づいて、上述のマイクロコンピュータによって判定される(C3)。なお、指検出器は、指が触れることによって反応する単純なスイッチからなる装置や、指挿入部1内の画像の常時監視による変化検出によって、指が挿入されたかどうかを判断できる装置などが用いられる。
(Personal data registration process for the subject)
When the process of registering the personal data of the subject is executed by the microcomputer described above, as shown in the process routine of FIG. 6, the registration process is initialized (C1), and then the registration ID number is 1. (C2). Next, whether or not the subject's finger 6 has been inserted into the finger insertion unit 1 is determined by the above-described microcomputer based on a signal transmitted from a finger detector (not shown) (C3). As the finger detector, a device composed of a simple switch that reacts when touched by a finger, a device that can determine whether or not a finger has been inserted by detecting a change by constantly monitoring an image in the finger insertion unit 1, and the like are used. It is done.

次に、指検出器によって、挿入されなかったと判定された場合(C3、NO)、再度、対象者の指が指挿入部1に挿入されたかどうかが判定される。対象者の指6が挿入されたと判定された場合(C3、YES)、カメラ2、3で指6を2方向から撮像する処理に実行が移行される(C4)。この処理では、光源制御I/F18を介した命令によって光源4、5から照射された近赤外線によって指6を透過した静脈画像をカメラ2、3で検出し、画像入力I/F17によって画像信号として取り込んだ後、記憶部14に一時的に記憶蓄積させておくという処理が実行される。   Next, when it is determined by the finger detector that the finger has not been inserted (C3, NO), it is determined again whether or not the subject's finger has been inserted into the finger insertion unit 1. When it is determined that the subject's finger 6 has been inserted (C3, YES), execution is shifted to processing for imaging the finger 6 from two directions with the cameras 2 and 3 (C4). In this processing, a vein image transmitted through the finger 6 by near infrared rays emitted from the light sources 4 and 5 according to a command via the light source control I / F 18 is detected by the cameras 2 and 3 and is converted into an image signal by the image input I / F 17. After fetching, a process of temporarily storing and storing in the storage unit 14 is executed.

続いて、記憶部14に記憶蓄積された画像信号のそれぞれから、図7(a)、(b)に示すような静脈パターンを抽出し(C5)、それぞれの静脈パターンについて特徴点(例えば、血管の分岐点の座標値、分岐の方向等)を表す複数のデータ(図7(a)、(b)に示したA(x、y)やJ(x、y)などの点)を抽出する(C6)。その後、図7(a)、(b)に示すような静脈パターンの特徴点を重ね合わせて、図7(c)に示すような認証用データ(重畳特徴点データ)を生成する(C7)。   Subsequently, vein patterns as shown in FIGS. 7A and 7B are extracted from each of the image signals stored and accumulated in the storage unit 14 (C5), and feature points (for example, blood vessels) are obtained for each vein pattern. A plurality of data (points such as A (x, y) and J (x, y) shown in FIGS. 7A and 7B) are extracted. (C6). Thereafter, the vein pattern feature points as shown in FIGS. 7A and 7B are superimposed to generate authentication data (superimposition feature point data) as shown in FIG. 7C (C7).

そして、上述のようにして生成された認証用データを登録用ID番号に関連付けされた登録データとして記憶部14に登録する(記憶させる)処理に実行が移行され(C8)、終了する。   Then, execution proceeds to a process of registering (storing) the authentication data generated as described above in the storage unit 14 as registration data associated with the registration ID number (C8), and ends.

(認証対象者の照合処理)
上述のマイクロコンピュータによって、認証対象者の照合処理が実行されると、図8の処理ルーチンに示すように、照合処理の初期化が行われる(D1)。次に、対象者の指6が指挿入部1に挿入されたかどうかが、上述の指検出器(図示せず)から送信された信号に基づいて、上述のマイクロコンピュータによって判定される(D2)。挿入されなかったと判定された場合(D2、NO)、初期化されるとともに(D1)、再度、対象者の指が指挿入部1に挿入されたかどうかが判定される。対象者の指6が挿入されたと判定された場合(D2、YES)、カメラ2、3で指6を2方向から撮像する処理に実行が移行される(D3)。ステップD3〜ステップD6までは、上述した対象者の個人データの登録処理におけるステップC4〜ステップC7までと同様の処理が実行される。
(Verification process of the person to be authenticated)
When the verification process for the person to be authenticated is executed by the microcomputer, the verification process is initialized as shown in the processing routine of FIG. 8 (D1). Next, whether or not the subject's finger 6 has been inserted into the finger insertion unit 1 is determined by the above-described microcomputer based on the signal transmitted from the above-described finger detector (not shown) (D2). . When it is determined that it has not been inserted (D2, NO), it is initialized (D1), and it is determined again whether or not the subject's finger has been inserted into the finger insertion unit 1. When it is determined that the subject's finger 6 has been inserted (D2, YES), execution is shifted to the process of imaging the finger 6 from two directions with the cameras 2 and 3 (D3). From Step D3 to Step D6, the same processing as Step C4 to Step C7 in the above-described personal data registration processing of the subject is executed.

そして、ステップD6において生成された認証用データと、上述した対象者の個人データの登録処理などによって、すでに登録されている登録データとが一致しているかどうかの判定処理(照合処理)に実行が移行される(D7)。一致しないと判定された場合(D7、NO)、最初からやり直しとなり、登録処理の初期化に実行が移行される(D1)。一致したと判定された場合(D7、YES)、結果出力I/F19を介して管理装置へ結果を出力する処理に実行が移行され(D8)、これに伴った他の制御が管理装置において行われる。その後、最初に戻って、登録処理の初期化処理に実行が移行された上で、別の認証対象者のアクセスを待機する(指を検出できる)状態(D2)としておくこともできる。   Then, the authentication data generated in step D6 and the registration processing of the personal data of the target person described above are executed in the determination processing (collation processing) whether or not the registration data already registered matches. Transitioned (D7). If it is determined that they do not match (D7, NO), the process starts again from the beginning, and execution is shifted to initialization of the registration process (D1). When it is determined that they match (D7, YES), execution is shifted to a process of outputting the result to the management apparatus via the result output I / F 19 (D8), and other control associated therewith is performed in the management apparatus. Is called. Thereafter, returning to the beginning, after execution is shifted to the initialization process of the registration process, the state (D2) in which the access of another person to be authenticated is waited (a finger can be detected) can be set.

本変形例によれば、第1実施形態と同様の効果を奏することができるとともに、第1実施形態よりもさらに認証精度の高い個人認証装置を提供できる。なお、本変形例は、後述する第2、第3実施形態に係る個人認証装置においても適用できる。   According to this modification, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and a personal authentication device with higher authentication accuracy than that of the first embodiment can be provided. Note that this modification can also be applied to personal authentication devices according to second and third embodiments described later.

<第1実施形態の変形例2>
次に、本発明の第1実施形態の変形例2に係る個人認証装置について説明する。なお、第1実施形態の変形例1と同様の部分については、説明を省略することがある。
<Modification 2 of the first embodiment>
Next, a personal authentication device according to Modification 2 of the first embodiment of the present invention will be described. In addition, description may be abbreviate | omitted about the part similar to the modification 1 of 1st Embodiment.

本変形例の個人認証装置は、対象者の個人データの登録処理及び認証対象者の照合処理において、特徴点抽出手段が、前記静脈パターンの端部及び交点を特徴点とするとともに、静脈パターンを重ね合わせてさらに交点を生成し、この新たな交点をも特徴点として抽出するものである点で、第1実施形態の個人認証装置と異なっている。また、図示しないプログラムROMには、静脈パターンを重ね合わせてさらに交点を生成し、この新たな交点をも特徴点として抽出するコマンドをさらに有している点でも異なっている。具体的には、以下のような処理が行われる。なお、便宜のため、第1実施形態の個人認証装置と同様の部位には、同様の符合を用いる。   In the personal authentication device of this modification, in the registration process of the personal data of the subject person and the verification process of the subject person of authentication, the feature point extraction means uses the end and intersection of the vein pattern as feature points, It is different from the personal authentication device of the first embodiment in that an intersection is further generated by superimposing and this new intersection is also extracted as a feature point. Another difference is that the program ROM (not shown) further includes a command for generating a further intersection by overlapping vein patterns and extracting the new intersection as a feature point. Specifically, the following processing is performed. For convenience, the same reference numerals are used for the same parts as those of the personal authentication device of the first embodiment.

本変形例は、(1)対象者の個人データの登録処理において、変形例1のそれぞれの静脈パターンについて特徴点(例えば、血管の分岐点の座標値、分岐の方向等)を表す複数のデータ(図7(a)、(b)に示したA(x、y)やJ(x、y)などの点)を抽出(図6:C6)した後、さらに、図7(c)に示すような静脈パターンの特徴点を重ね合わせた際に形成された交点(図9に示したP(x、y)やQ(x、y)など)をも特徴点としてさらに追加した認証用データ(重畳特徴点データ)を生成する点、(2)認証対象者の照合処理において、上記(1)で生成した認証用データを照合に用いる点が、第1実施形態の変形例1と異なっている。   This modification is (1) a plurality of data representing feature points (for example, coordinate values of branching points of blood vessels, branching directions, etc.) for each vein pattern of Modification 1 in the process of registering personal data of the subject. (Points such as A (x, y) and J (x, y) shown in FIGS. 7A and 7B) are extracted (FIG. 6: C6), and further shown in FIG. 7C. The authentication data (F (x, y), Q (x, y) shown in FIG. 9) further added as a feature point is an intersection formed when the feature points of the vein pattern are superimposed. (Superimposition feature point data) is generated, and (2) in the verification process of the person to be authenticated, the authentication data generated in (1) is used for verification, which is different from Modification 1 of the first embodiment. .

本変形例によれば、第1実施形態やその変形例1と同様の効果を奏することができるとともに、特徴点が更に増えるので、これらよりもさらに認証精度の高い個人認証装置を提供できる。なお、本変形例は、後述する第2、第3実施形態に係る個人認証装置においても適用できる。   According to this modified example, the same effects as those of the first embodiment and the modified example 1 can be obtained, and the number of feature points is further increased. Therefore, a personal authentication device with higher authentication accuracy than these can be provided. Note that this modification can also be applied to personal authentication devices according to second and third embodiments described later.

<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係る個人認証装置について説明する。図10は、本発明の第2実施形態に係る個人認証装置における指挿入部の概略構成断面図である。なお、第1実施形態と同様の部分には一の位が同じ符号を付け、その説明を省略することがある。ただし、異なっている部分については後述する。
Second Embodiment
Next, a personal authentication device according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the finger insertion unit in the personal authentication device according to the second embodiment of the present invention. Note that parts similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the first place, and description thereof may be omitted. However, the different parts will be described later.

本実施形態の個人認証装置は、(1)透明部材1aの代わりに遮光部材21aを用いている点、(2)フィルタ1dの代わりに透過部材21dを用いている点、(3)カメラの位置が指の腹面の斜め下に中心に対して対称的に配設されている点(図9のカメラ22、23参照)、(4)光源24、25がカメラ22、23に対向する位置であって、指26に近赤外線を照射できる位置に配設されている点が、第1実施形態の個人認証装置と異なっている。   The personal authentication device of the present embodiment is (1) a point that uses a light blocking member 21a instead of the transparent member 1a, (2) a point that uses a transmissive member 21d instead of the filter 1d, and (3) the position of the camera. Are arranged symmetrically with respect to the center diagonally below the abdominal surface of the finger (see cameras 22 and 23 in FIG. 9), and (4) the light sources 24 and 25 are at positions facing the cameras 22 and 23. Thus, the finger 26 is arranged at a position where it can irradiate near infrared rays, and is different from the personal authentication device of the first embodiment.

本実施形態の個人認証装置によれば、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。また、遮光部材21aを用いているので、外部光の侵入を抑制でき、さらに精度の高い個人認証を行うことができる。   According to the personal authentication device of this embodiment, the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained. Moreover, since the light shielding member 21a is used, the intrusion of external light can be suppressed, and more accurate personal authentication can be performed.

<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態に係る個人認証装置について説明する。図11は、本発明の第3実施形態に係る個人認証装置における指挿入部の概略構成断面図である。なお、第1実施形態と同様の部分には一の位が同じ符号を付け、その説明を省略することがある。ただし、異なっている部分については後述する。
<Third Embodiment>
Next, a personal authentication apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of the finger insertion unit in the personal authentication device according to the third embodiment of the present invention. Note that parts similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the first place, and description thereof may be omitted. However, the different parts will be described later.

本実施形態の個人認証装置は、(1)透明部材1aの代わりに遮光部材31aを用いている点、(2)透過部材1bの代わりにフィルタ31bを用いている点、(3)フィルタ1cの代わりに遮光部材31cを用いている点、(4)カメラの位置をカメラ33の位置(指の側面であって、カメラ32と対向する位置)に配設した点、(5)光源34、35をカメラ32、33に対向する位置であって、指26に近赤外線を照射するとともに、カメラ33、32のそれぞれの上部位置に配設されている点が、第1実施形態の個人認証装置と異なっている。   The personal authentication device of the present embodiment is (1) the point that the light shielding member 31a is used instead of the transparent member 1a, (2) the point that the filter 31b is used instead of the transmission member 1b, and (3) the filter 1c. The point which uses the light shielding member 31c instead, (4) The point which has arrange | positioned the position of the camera in the position of the camera 33 (the side of a finger | toe, and the position which opposes the camera 32), (5) Light sources 34 and 35 And the personal authentication device of the first embodiment is that the finger 26 is irradiated with near-infrared rays and is disposed at the upper position of each of the cameras 33 and 32. Is different.

本実施形態の個人認証装置によれば、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。また、遮光部材31a、31cを用いているので、外部光の侵入を抑制でき、さらに精度の高い個人認証を行うことができる。   According to the personal authentication device of this embodiment, the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained. In addition, since the light shielding members 31a and 31c are used, the intrusion of external light can be suppressed, and more accurate personal authentication can be performed.

なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態や変形例に限定されるものではない。例えば、上記第1実施形態の変形例では、静脈パターンの端部や重ね合わせた際の交点などを特徴点としたが、静脈パターンの任意の特徴部分(例えば静脈パターンの端部と端部との間の途中部分の1点など)を特徴点としてもかまわない。   The present invention can be changed in design without departing from the scope of the claims, and is not limited to the above-described embodiments and modifications. For example, in the modification of the first embodiment described above, the end points of the vein pattern and intersections when they are superimposed are used as feature points. However, any feature portion of the vein pattern (for example, the end and end portions of the vein pattern) One point in the middle between the points may be used as a feature point.

本発明の第1実施形態に係る個人認証装置における指挿入部の概略構成断面図である。It is a schematic structure sectional view of the finger insertion part in the personal authentication device concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る個人認証装置の制御装置及び管理装置と、カメラ及び光源との関係を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the relationship between the control apparatus and management apparatus of a personal authentication apparatus which concern on 1st Embodiment of this invention, and a camera and a light source. 第1実施形態に係る認証対象者の個人データの登録処理ルーチンにおけるフローチャートである。It is a flowchart in the registration processing routine of the personal data of the person to be authenticated according to the first embodiment. 第1実施形態において、(a)が指の腹面の静脈パターン、(b)が指の側面の静脈パターン、(c)が(a)と(b)とを重ね合わせて作製した認証用データを示す図である。In the first embodiment, (a) is a vein pattern on the abdominal surface of the finger, (b) is a vein pattern on the side surface of the finger, and (c) is authentication data created by superimposing (a) and (b). FIG. 第1実施形態に係る認証対象者の照合処理ルーチンにおけるフローチャートである。It is a flowchart in the collation process routine of the authentication subject who concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態の変形例1に係る認証対象者の個人データの登録処理ルーチンにおけるフローチャートである。It is a flowchart in the registration process routine of the authentication subject person's personal data which concerns on the modification 1 of 1st Embodiment. 第1実施形態の変形例1において、(a)が指の腹面の静脈パターン、(b)が指の側面の静脈パターン、(c)が(a)と(b)とを重ね合わせて作製した認証用データを示す図である。In Modification 1 of the first embodiment, (a) is a vein pattern on the abdominal surface of the finger, (b) is a vein pattern on the side surface of the finger, and (c) is produced by superimposing (a) and (b). It is a figure which shows the data for authentication. 第1実施形態の変形例1に係る認証対象者の照合処理ルーチンにおけるフローチャートである。It is a flowchart in the collation process routine of the authentication subject person which concerns on the modification 1 of 1st Embodiment. 第1実施形態の変形例2に係る認証用データを示す図である。It is a figure which shows the data for authentication which concern on the modification 2 of 1st Embodiment. 本発明の第2実施形態に係る個人認証装置における指挿入部の概略構成断面図である。It is a schematic structure sectional view of a finger insertion part in a personal authentication device concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態に係る個人認証装置における指挿入部の概略構成断面図である。It is a schematic structure sectional view of a finger insertion part in a personal authentication device concerning a 3rd embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 指挿入部
1a、1b、21b、21d 透過部材
1c、1d、21c、31b、31d フィルタ
2、3、22、23、32、33 カメラ
4、5 光源
6、26、36 指
11 制御装置
12 管理装置
13 CPU
14 記憶部
15 表示出力部
16 操作入力部
17 画像入力I/F
18 光源制御I/F
19 結果出力I/F
21a、31a、31c 遮光部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Finger insertion part 1a, 1b, 21b, 21d Transmission member 1c, 1d, 21c, 31b, 31d Filter 2, 3, 22, 23, 32, 33 Camera 4, 5 Light source 6, 26, 36 Finger 11 Control apparatus 12 Management Device 13 CPU
14 Storage unit 15 Display output unit 16 Operation input unit 17 Image input I / F
18 Light source control I / F
19 Result output I / F
21a, 31a, 31c Light shielding member

Claims (8)

認証対象者の指を挿入する指挿入部と、
前記指挿入部に対し近赤外線を2方向以上から照射する照射部と、
前記照射部と対向する位置に配設され、前記指挿入部に挿入された指を透過した近赤外線による静脈画像を2方向以上から撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された静脈画像を情報として処理する情報処理部とを有し、
前記情報処理部が、
前記静脈画像に基づいて、各方向の2次元の静脈パターンを認識するとともに組み合わせて、認証用データを生成する認証用データ生成手段と、
前記認証用データと、すでに登録されている前記認証対象者の登録データとの照合を行う照合手段とを備えていることを特徴とする個人認証装置。
A finger insertion part for inserting the finger of the person to be authenticated;
An irradiation unit that irradiates near-infrared rays from two or more directions to the finger insertion unit;
An imaging unit that is disposed at a position facing the irradiation unit and that captures a vein image by near infrared rays transmitted through a finger inserted into the finger insertion unit from two or more directions;
An information processing unit that processes the vein image captured by the imaging unit as information;
The information processing unit
Based on the vein image, authentication data generation means for generating authentication data by recognizing and combining a two-dimensional vein pattern in each direction;
A personal authentication apparatus, comprising: a verification unit that performs verification between the authentication data and the registered data of the person to be authenticated that has already been registered.
前記認証用データ生成手段が、前記静脈パターンを重ね合わせて重畳静脈パターンデータを生成するものであることを特徴とする請求項1に記載の個人認証装置。   2. The personal authentication apparatus according to claim 1, wherein the authentication data generating means generates superimposed vein pattern data by superimposing the vein patterns. 前記認証用データ生成手段が、前記静脈パターンのそれぞれについて複数の特徴点を抽出する特徴点抽出手段と、前記特徴点抽出手段によって抽出された特徴点を重ね合わせて重畳特徴点データを生成する重畳特徴点データ生成手段とを有することを特徴とする請求項1に記載の個人認証装置。   The authentication data generating means superimposes the feature point extracting means for extracting a plurality of feature points for each of the vein patterns and the feature points extracted by the feature point extracting means to generate superimposed feature point data. The personal authentication apparatus according to claim 1, further comprising a feature point data generation unit. 前記特徴点抽出手段が、前記静脈パターンの端部又は/及び交点を特徴点として抽出するものであることを特徴とする請求項3に記載の個人認証装置。   4. The personal authentication apparatus according to claim 3, wherein the feature point extraction unit extracts an end portion or / and an intersection of the vein pattern as a feature point. 前記特徴点抽出手段が、前記静脈パターンを重ね合わせてさらに交点を生成し、前記交点をも特徴点として抽出するものであることを特徴とする請求項4に記載の個人認証装置。   5. The personal authentication apparatus according to claim 4, wherein the feature point extracting unit further generates an intersection by superimposing the vein patterns and extracts the intersection as a feature point. データを記憶できるデータ記憶手段と、
前記認証用データ生成手段によって生成された認証用データを、前記認証対象者の登録データとして前記データ記憶手段に登録する登録手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の個人認証装置。
Data storage means capable of storing data;
6. The apparatus according to claim 1, further comprising registration means for registering the authentication data generated by the authentication data generation means in the data storage means as registration data of the person to be authenticated. The personal authentication device according to claim 1.
前記指挿入部に挿入する指の回転を抑止するために、前記指挿入部に撮像する指以外の指を置くガイドが設けられていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の個人認証装置。   The guide for placing a finger other than the finger to be imaged is provided in the finger insertion portion in order to suppress rotation of the finger inserted into the finger insertion portion. The personal authentication device described in 1. 前記指挿入部における認証対象者の指と前記撮像部との間に、近赤外線のみを透過するフィルタが設けられていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の個人認証装置。   8. The individual according to claim 1, wherein a filter that transmits only near infrared rays is provided between the finger of the person to be authenticated in the finger insertion unit and the imaging unit. Authentication device.
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