JP2008040619A - 手の甲認証システム及び手の甲認証方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】通信制御部と、個人識別コード入力手段と、個人識別コードの判定結果を表示する表示手段と、撮影開始のためのマイクロスイッチと、使用者の指画像を撮影する指撮影カメラと、使用者の手の甲を撮影する手の甲撮影カメラと、指撮影カメラと手の甲撮影カメラの画像をデジタル原画像に変換して出力するビデオデコーダとを具備する手の甲認証端末装置と、認証処理を行うプロセッサと、認証処理に用いる基準画像と静脈パターン最適分布特性情報を保存する認証情報データベースと、認証処理の際に一時的に情報を記憶する一時記憶メモリと、外部装置に認証結果を出力するための外部装置インターフェースとを具備する手の甲認証サーバとを含む。
【選択図】図1
Description
Rejection)を解決する方法において、抽出された手の甲の静脈パターン左側上段の分岐点と右側下段の分岐点を利用することから、基準点として抽出された分岐点が部分的に失われると、基準分岐点を誤認識することにより、システムの性能低下の重要な要因として作用することがある。
図1に示されるとおり、本発明の静脈パターンを利用した手の甲認証システム100は、手の甲認証端末装置20と、手の甲認証端末装置20の通信制御部27を介してネットワーク接続された手の甲認証サーバ30により構成される。電気錠等の外部装置80を、手の甲認証サーバ30に具備された外部装置インターフェース部60を介して接続し、制御する。
次に、図4から図6に示したフローチャートを参照しながら、本発明の実施例による手の甲認証方法について詳しく説明する。
ここで、本発明に利用している手の甲の静脈パターン認識アルゴリズムを詳細に説明する。
2 液晶画面
3 キーパッド
4 ボタンスイッチ
5 覆い
6 安定ハンドル
7 カメラ
8 赤外線照明
9 赤外線フィルタ
10 ハウジング
11 指挿入部
20 手の甲認証端末装置
21 表示手段
22 個人識別コード入力手段
23 マイクロスイッチ
24 手の甲撮影カメラ
25 指撮影カメラ
26 ビデオデコーダ
27 通信制御部
30 手の甲認証サーバ
40 プロセッサ
41 個人識別コード判定部
42 データベースアクセス部
43 撮影画像保存部
44 ROI画像抽出部
45 位置補正部
46 静脈パターンマッチング部
50 認証情報データベース
60 外部装置インターフェース
70 一時記憶メモリ
80 外部装置
100 手の甲認証システム
Claims (16)
- 撮影された手の甲の原画像から静脈パターンの注目領域(ROI)と背景を分離し、ROI画像を抽出する工程と、
低帯域情報とパターンの境界情報を制御し、通常モードフィルタによる太い静脈パターンの抽出と、効率モードフィルタによる細い静脈パターンの抽出のために、前記ROI画像をフィルタリングする工程と、
前記太い静脈パターンと前記細い静脈パターンを対象にニ値化を行い、二値画像に変換する工程と、
前記二値画像から雑映を除去し、パターン連結性を維持した静脈パターン画像を抽出する工程
とを含む静脈パターン抽出段階と、
撮影された指画像から回転補正値及び移動補正値を算出する工程と、
前記回転補正値及び前記移動補正値によって、前記静脈パターン画像の位置補正を行う工程
とを含む位置補正段階と、
静脈パターン画像から静脈パターン分岐特性を抽出し、前記静脈パターン分岐特性に確率的な加重値を適用し、前記静脈パターンの分岐特性による特性ベクトルを比較し、使用者の本人可否を確認し、認識許諾/拒否を決定する認証段階
とを含むことを特徴とする個人識別用の手の甲認証方法。 - 前記原画像のうち前記ROIが占める面積の比率からしきい値を算出するP−タイル法を利用して、ROI画像を抽出することを特徴とする請求項1記載の個人識別用の手の甲認証方法。
- 前記ニ値化で、ローカルマスクの平均値をしきい値として使用する方式、及び7ビットプレーン値をしきい値として使用する方式のうち、いずれか一つの方式を使用することを特徴とする請求項1記載の個人識別用の手の甲認証方法。
- 前記二値画像から手の甲の毛、屈曲、皮下脂肪層のような雑映を、中央値フィルタを使用して除去することを特徴とする請求項1記載の個人識別用の手の甲認証方法。
- 前記指画像から指と安定ハンドルとの間の境界線を抽出する工程と、
回転補正時に手の甲の静脈パターンの回転中心点として使用するピクセル座標を求めるため、抽出した前記境界線の外角線をトレースする工程と、
前記外角線のトレースから、最下位のピクセル、左右側の最上位のピクセルをそれぞれ求め、前記境界線毎に抽出されたピクセルを利用して指の間の角と前記回転中心点を求める工程と、
前記最下位のピクセル、前記左右側の最上位のピクセルの座標と、前記回転中心点として選択されたピクセルの座標を整数形のデータで保存する工程と、
保存された前記ピクセルの座標を利用して回転補正の角度を予測し、回転補正を行う工程
とを含むことを特徴とする請求項1記載の個人識別用の手の甲認証方法。 - 前記指画像を低帯域フィルタに適用して画像処理し、前記低帯域フィルタによる画像からエッジを抽出するためにエッジマスクを適用して雑映を除去し、安定ハンドルと指の間の前記境界線だけを抽出することを特徴とする請求項5記載の個人識別用の手の甲認証方法。
- 前記境界線の前記外角線をトレースし、前記指画像1枚につき6個のピクセルを抽出し、前記ピクセル座標は、前記境界線の抽出画像の左側上段を座標系の値と見做した座標値を適用することを特徴とする請求項6記載の個人識別用の手の甲認証方法。
- 前記指の間の角度は、akが二つのピクセル間におけるx軸方向の距離になり、bkがy軸方向に角度を形成したピクセルの距離差である下記の数式を利用して求めた2個のθkを合わせて求めることを特徴とする請求項5記載の個人識別用の手の甲認証方法。
- 前記境界線の抽出画像で、前記安定ハンドルと一定離隔距離をもつ指の間から抽出した前記最下位のピクセルを前記回転中心点とすることを特徴とする請求項6記載の個人識別用の手の甲認証方法。
- 登録済みの指画像と比較のために撮影された指画像から求めた最下位のピクセルの座標を利用し、手の甲の全体的な回転を補正する1次回転補正の角度を予測する工程と、
前記手の甲の微細な動きを補正する2次回転補正の角度を予測する工程
とを含むことを特徴とする請求項6記載の個人識別用の手の甲認証方法。 - 前記静脈パターン画像から抽出した前記静脈パターンの分岐特性に対する確率的な加重値を個々人の分岐特性に適用するトレーニング段階と、
認証情報データベースに保存された使用者別の基準画像に前記トレーニング段階から得た確率的な加重値を適用した分岐特性として更新し、前記静脈パターン画像と前記認証情報データベース内の前記基準画像の分岐特性による特性ベクトルを比較する特性ベクトルのマッチングアルゴリズムを使用し、使用者本人可否を識別するメイン段階
とを含むことを特徴とする請求項1記載の個人識別用の手の甲認証方法。 - 前記トレーニング段階が、
初期使用の際に、前記静脈パターン画像から抽出された静脈パターンの原型を保存し、前記認証情報データベースに保存されている使用者の前記基準画像と前記静脈パターン画像の直接的な類似度を判断する工程と、
繰り返し使用の時、確率的なマッチングアルゴリズムが適用し、安定した静脈パターンの分岐特性を検出し、前記静脈パターンの分岐特性から入力画像の変化に対するデータの損失寄与度を検出し、最適の分岐点加重値を抽出する工程
とを含むことを特徴とする請求項11記載の個人識別用の手の甲認証方法。 - 前記認証情報データベース内の前記静脈パターンの分岐特性で分岐点を連結して作られた第1多角形と、入力された前記静脈パターン画像から抽出した静脈パターンの分岐点を連結して作られた第2多角形の頂点をマッチングさせ、各頂点、多角形の前記頂点での角度、前記頂点間の長さ、前記多角形の面積に対する整合程度を判断して認識する工程と、
前記静脈パターンの分岐特性に最適の分岐点加重値を適用し、分岐点、分岐点での角度、分岐点での分岐個数、分岐点での長さに対する整合程度を判断して認識する工程
とを含むことを特徴とする請求項11記載の個人識別用の手の甲認証方法。 - データ通信を行う通信制御部と、
使用者が個人識別コードを入力するための、前記通信制御部に接続された個人識別コード入力手段と、
前記個人識別コードの判定結果を表示するための、前記通信制御部に接続された表示手段と、
撮影を開始するためのマイクロスイッチと、
前記マイクロスイッチに接続され、使用者の指画像を撮影する指撮影カメラと、
前記マイクロスイッチに接続され、使用者の手の甲の原画像を撮影する手の甲撮影カメラと、
前記指撮影カメラと前記手の甲撮影カメラに接続され、前記指画像と前記手の甲の原画像を、デジタル指画像と手の甲のデジタル原画像に変換して前記通信制御部を介して出力するビデオデコーダ
とを具備する手の甲認証端末装置と、
認証処理を行うプロセッサと、
前記プロセッサに接続され、前記個人識別コードごとに、前記認証処理に用いる基準画像と静脈パターン最適分布特性情報を保存する認証情報データベースと、
前記プロセッサに接続され、前記認証処理の際に一時的に情報を記憶する一時記憶メモリと、
前記プロセッサに接続され、外部装置に認証結果を出力するための外部装置インターフェース
とを具備する手の甲認証サーバ
とを含むことを特徴とする静脈パターンを利用した手の甲認証システム。 - 前記プロセッサは、
前記認証情報データベースに接続し、前記認証情報データベースの情報にアクセスするためのデータベースアクセス部と、
前記個人識別コード入力手段から入力された前記個人識別コードに対応する前記基準画像と前記静脈パターン最適分布特性情報の有無を判定し、前記判定結果を表示手段に出力する個人識別コード判定部と、
前記ビデオデコーダから入力された前記デジタル指画像と前記手の甲のデジタル原画像を、前記一時記憶メモリに保存する撮影画像保存部と、
前記デジタル原画像からROI画像を抽出するROI画像抽出部と、
前記デジタル指画像から補正すべき位置情報を算出し、抽出した前記ROI画像の位置を補正し、静脈パターン補正画像を作成する位置補正部と、
前記静脈パターン補正画像を、前記認証情報データベースに保存された前記基準画像と前記静脈パターン最適分布特性情報と比較して認証する静脈パターンマッチング部
とを含むことを特徴とする請求項14記載の静脈パターンを利用した手の甲認証システム。 - 前記静脈パターンマッチング部は、前記認証に確率的マッチングアルゴリズムを適用し、安定した静脈パターンの分岐特性を検出し、前記認証情報データベースに保存された前記静脈パターン最適分布特性情報を更新する処理部をさらに含むことを特徴とする請求項15記載の静脈パターンを利用した手の甲認証システム。
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