JP2008181220A - Personal authentication apparatus and personal authentication method - Google Patents

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JP2008181220A JP2007012823A JP2007012823A JP2008181220A JP 2008181220 A JP2008181220 A JP 2008181220A JP 2007012823 A JP2007012823 A JP 2007012823A JP 2007012823 A JP2007012823 A JP 2007012823A JP 2008181220 A JP2008181220 A JP 2008181220A
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Shinichi Kosuge
Nobuhiro Morita
Toshimichi Nasukawa
Akira Takahashi
Hiroaki Takahashi
Yuji Yamanaka
利通 名須川
信一 小菅
祐治 山中
展弘 森田
彰 高橋
博明 高橋
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Ricoh Co Ltd
株式会社リコー
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a personal authentication apparatus that can surely prevent authentication errors when an artifact imitating a human finger or palm is used, providing high authentication accuracy, and that can readily be made thinner. <P>SOLUTION: An image-pickup optical system 100a using a compound-eye optical system continuously picks up images of vein patterns at predetermined time intervals and stores time-series compound-eye images in an image storage part 201. A pulse information detecting part 204 obtains pulse information from the time-series compound-eye images and an image reconfiguring part 205 reconfigures a high-resolution single image from one of the compound-eye images. An authentication part 208 performs personal authentication based on collation with either the vein patterns in the reconfigured image, or its features and the vein patterns of a registrant stored in a vein pattern information storage part 202, or its features; an authentication part 207 performs personal authentication based on collation between the pulse information stored in a pulse information part 203 about the particular registrant authenticated and the pulse information detected by the pulse information detecting part 204. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、人の指又は手のひらを被検体として個人認証を行う個人認証装置に関する。   The present invention relates to a personal authentication device that performs personal authentication using a human finger or palm as a subject.
特許文献1に記載されている個人認証置は、画像採取面上で指を移動させて読み取った生体外皮表面の画像から指外皮の外分泌線から分泌される分泌物の存在を検出する分泌物検出手段を備え、グミ製人工指等を識別する。   The personal authentication device described in Patent Document 1 detects a secretion product that detects the presence of a secretion secreted from the exocrine line of the finger skin from an image of the surface of the in vivo skin read by moving a finger on the image collection surface. Means for identifying artificial gums made of gummy and the like.
特許文献2に記載されている個人認証装置は、偽造された指紋による不正アクセスができないようにするために、圧力センサを用いて指から脈拍を測定し、脈拍が条件に一致したときに指を生体であると判定し、認証作業を行う。   The personal authentication device described in Patent Document 2 measures a pulse from a finger using a pressure sensor in order to prevent unauthorized access using a forged fingerprint, and when the pulse matches a condition, It determines that it is a living body and performs an authentication operation.
特許文献3に記載されている個人識別装置は、光源と可視光カットフィルタと結合レンズ群と受像素子とから成る受像手段と、この受像手段からの出力を処理するコンピュータとを備え、コンピュータは、手の皮下にある血管のパターンを画像化して血管透視像を得る画像処理手段と、血管透視像から個人の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、登録時に特徴量を個人識別情報として記憶する記憶手段と、照合時に、前記記憶手段に記憶された特徴量と、前記受像手段から出力される血管透視像に基づいて抽出される特徴量とが一致するか否かを判断する判別手段として機能する。   The personal identification device described in Patent Literature 3 includes an image receiving unit including a light source, a visible light cut filter, a coupling lens group, and an image receiving element, and a computer that processes an output from the image receiving unit. Image processing means for obtaining a blood vessel fluoroscopic image by imaging a blood vessel pattern under the hand, feature amount extracting means for extracting a personal characteristic amount from the blood vessel fluoroscopic image, and storing the characteristic amount as personal identification information at the time of registration And determining means for determining whether or not the feature quantity stored in the storage means matches the feature quantity extracted based on the blood vessel fluoroscopic image output from the image receiving means at the time of collation. Function.
非特許文献1に、レンズアレイを用いた複眼光学系により近接した被写体を撮影する薄型画像入力装置が記載されている。透明フィルムに複写した指紋画像を入力する実験例が示されている。   Non-Patent Document 1 describes a thin image input device that photographs a close subject by a compound eye optical system using a lens array. An experimental example for inputting a fingerprint image copied on a transparent film is shown.
非特許文献2に、小型化したレーザ血流計が記載されている。   Non-Patent Document 2 describes a downsized laser blood flow meter.
WO2004/023999号公報WO2004 / 023999 特開平6−187430号公報JP-A-6-187430 特開平7−21373号公報JP 7-21373 A
指紋パターンや指又は手のひらの静脈パターンを読み取って個人認証に利用する個人認証装置では、人工の指や手のひら、あるいは、指紋や静脈のパターンが描かれたフィルム等を読み取った場合でも、そのパターンさえ登録パターンと一致すると誤認証されてしまう。   In a personal authentication device that reads fingerprint patterns and vein patterns of fingers or palms and uses them for personal authentication, even when reading artificial fingers, palms, films with fingerprints or vein patterns, etc. If it matches the registered pattern, it will be erroneously authenticated.
特許文献1では、生体外皮の外分泌腺からの分泌物が検出されない場合に人工指等であると判断し、認証作業を行わないようにしている。しかしながら、人工指に予め分泌物に模した液滴を付着させた場合には、人工指と判断されずに認証作業が行われ、人工指から読み取られた指紋等のパターンが登録されているパターンと一致したならば誤認証が起きる可能性がある。   In patent document 1, when the secretion from the exocrine gland of the living body skin is not detected, it is determined that the finger is an artificial finger or the like, and the authentication operation is not performed. However, in the case where a droplet imitating a secretion is attached to an artificial finger in advance, an authentication operation is performed without being judged as an artificial finger, and a pattern such as a fingerprint read from the artificial finger is registered If it matches, false authentication may occur.
また、特許文献2の個人認証装置では、圧力センサを用いて指の脈拍を検知し、検知した脈拍が条件に一致しないときに人工指等であると判断し、認証作業を行わない。しかし、人の脈拍は個人差がかなり大きい(例えば50〜100回/分)。したがって、脈拍の判定はかなり緩やかな条件で行わざるを得ず、例えば人工指をバイプレータ等で振動させたような場合に、人工指とは判断されずに認証作業が行われ誤認証が起きる可能性がある。   Further, in the personal authentication device of Patent Document 2, a finger pulse is detected using a pressure sensor, and when the detected pulse does not match the condition, it is determined to be an artificial finger or the like, and the authentication operation is not performed. However, a person's pulse varies considerably among individuals (for example, 50 to 100 times / minute). Therefore, the pulse must be judged under fairly gentle conditions. For example, when the artificial finger is vibrated with a vibrator or the like, authentication is performed without being judged as an artificial finger, and erroneous authentication may occur. There is sex.
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、その主要な目的は、人の指又は手のひらを模した人工物が用いられた場合の誤認証を確実に防止できるとともに認証精度の高い個人認証装置及び個人認証方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its main purpose is to reliably prevent erroneous authentication when an artificial object imitating a person's finger or palm is used, and authentication accuracy. It is to provide a personal authentication device and a personal authentication method that are high in cost.
個人認証装置は、携帯電話やノートPCに代表されるモバイル機器にも搭載され始めている。このような用途では、個人認証装置の小型化、特に薄型化が重要である。   Personal authentication devices are beginning to be installed in mobile devices such as mobile phones and notebook PCs. In such applications, it is important to reduce the size of the personal authentication device, particularly to reduce the thickness.
よって、本発明のもう1つの主要な目的は、個人認証装置の小型化、特に薄型化を実現することにある。   Therefore, another main object of the present invention is to realize downsizing, in particular, thinning of the personal authentication device.
上記目的を達成するため、本発明においては、指又は手のひら(被検体)の静脈パターンを読み取るとともに、被検体より、静脈パターン以外の、生体特有で個人差のある所定の1種類又は複数種類の生体情報(具体的には脈拍、表皮色、体温、血流量のうちのいずれか1又は2以上についての情報)を検出する。そして、検出した静脈パターン又はその特徴と、1以上の登録者についての記憶されている静脈パターン又はその特徴との照合による個人認証を行い、これにより認証された登録者について記憶されている生体情報と、検出した生体情報との照合による個人認証を行う。また、静脈パターンの読み取りのための光学系として、結像距離が短く薄型化の容易なレンズアレイを用いた複眼光学系を採用する。各請求項に係る発明の特徴は以下の通りである。   In order to achieve the above object, in the present invention, a vein pattern of a finger or palm (subject) is read, and a predetermined one type or a plurality of types of subjects other than the vein pattern, which are unique to a living body and have individual differences from the subject. Biological information (specifically, information on one or more of pulse, epidermis color, body temperature, blood flow) is detected. And the biometric information memorize | stored about the registrant who authenticated by this by performing the personal authentication by collating with the vein pattern or its characteristic which was detected and the vein pattern or its characteristic memorized about one or more registrants And personal authentication by collating with the detected biometric information. A compound eye optical system using a lens array that has a short imaging distance and can be easily thinned is employed as an optical system for reading vein patterns. The features of the invention according to each claim are as follows.
請求項1記載の発明の個人認証装置は、
人の指又は手のひらを被検体として個人認証を行う個人認証装置であって、
前記被検体の静脈パターンを読み取る静脈パターン読み取り手段、
前記被検体より、静脈パターン以外の、生体に特有で個人差のある所定の種類の生体情報を検出する生体情報検出手段、
1以上の登録者についての静脈パターン又はその特徴を記憶する静脈パターン情報記憶手段、
1以上の登録者についての前記所定の種類の生体情報を記憶する生体情報記憶手段、
前記静脈パターン読み取り手段により読み取られた静脈パターン又はその特徴と、前記静脈パターン情報記憶手段に記憶されている静脈パターン又はその特徴とを照合することにより、前記被検体に対する第1の個人認証を行う第1の認証手段、
及び
前記第1の個人認証により認証された登録者についての前記生体情報記憶手段に記憶されている生体情報と、前記生体情報検出手段により検出された生体情報とを照合することにより、前記被検体に対する第2の個人認証を行う第2の認証手段、
を有することを特徴とする。
生体情報検出手段により検出される生体情報としては、具体的には例えば脈拍、表皮色、体温、血流量等に関する情報を用いることができる。
被検体として人工物が用いられた場合、静脈パターンによる第1の個人認証と、生体特有でかつ個人差のある生体情報による第2の個人認証の両方が成功する確率は低い。例えば、登録者の静脈パターンを記録した透明フィルム等を被検体として用い、仮に第1の個人認証を成功させることができたとしても、第2の個人認証をも成功させるような、当該登録者に固有の脈拍、表皮色、体温あるいは血流量等に関する生体情報を検出させることは困難である。したがって、請求項1記載の発明の個人認証装置によれば、人工物が被検体として用いられた場合の誤認証を確実に防止することができる。
また、被検体が登録者以外の人の指又は手のひらであり、その静脈パターンが偶然にも登録者の静脈パターンと極めて類似しているために第1の個人認証が成功した場合であっても、個人差のある生体情報による第2の個人認証までも成功する確率は低い。このように静脈パターンと個人差のある生体情報による2段階の個人認証を行うため、請求項1記載の発明の個人認証装置によれば、被検体が人の指又は手のひらである場合における認証精度も向上する。
The personal authentication device of the invention according to claim 1 is:
A personal authentication device that performs personal authentication using a human finger or palm as a subject,
Vein pattern reading means for reading the vein pattern of the subject;
Biological information detection means for detecting a predetermined type of biological information that is unique to a living body and has individual differences, other than a vein pattern, from the subject;
Vein pattern information storage means for storing vein patterns or characteristics thereof for one or more registrants;
Biometric information storage means for storing the predetermined type of biometric information about one or more registrants;
The first personal authentication for the subject is performed by collating the vein pattern read by the vein pattern reading means or the feature thereof with the vein pattern or the feature stored in the vein pattern information storage means. A first authentication means;
And comparing the biological information stored in the biological information storage means for the registrant authenticated by the first personal authentication with the biological information detected by the biological information detection means, Second authentication means for performing second personal authentication for
It is characterized by having.
As biological information detected by the biological information detection means, specifically, for example, information relating to pulse, skin color, body temperature, blood flow, etc. can be used.
When an artificial object is used as the subject, the probability of success of both the first personal authentication based on the vein pattern and the second personal authentication based on biometric information that is unique to the living body and has individual differences is low. For example, a registrant who uses a transparent film or the like on which a registrant's vein pattern is recorded as a subject and succeeds in the second personal authentication even if the first personal authentication is successful. It is difficult to detect biological information related to the pulse, skin color, body temperature, blood flow rate, and the like inherent to each other. Therefore, according to the personal authentication apparatus of the first aspect of the invention, it is possible to reliably prevent erroneous authentication when an artifact is used as a subject.
Even if the subject is a finger or palm of a person other than the registrant, and the vein pattern is coincidentally very similar to the vein pattern of the registrant, the first personal authentication is successful. The probability of succeeding even in the second personal authentication using biometric information with individual differences is low. Thus, in order to perform two-stage personal authentication based on biometric information having a vein pattern and individual differences, according to the personal authentication device of the first aspect of the present invention, authentication accuracy when the subject is a human finger or palm is used. Will also improve.
請求項2記載の発明の個人認証装置は、請求項1記載の発明の個人認証装置の構成において、
前記生体情報検出手段が所定の複数種類の生体情報を検出し、
前記生体情報記憶手段が前記所定の複数種類の生体情報を記憶し、
前記第2の認証手段が、前記第1の個人認証により認証された登録者についての前記生体情報記憶手段に記憶されている複数種類の生体情報と、前記生体情報検出手段により検出された複数種類の生体情報とを、同種類の生体情報間で照合することにより、前記被検体に対する第2の個人認証を行うことを特徴とする。
被検体として人工物が用いられた場合に、静脈パターンによる第1の個人認証と、生体特有でかつ個人差のある複数種類の生体情報による第2の個人認証の両方が成功する確率は低い。例えば、登録者の静脈パターンを記録した透明フィルム等を被検体として用い、仮に第1の個人認証を成功させることができたとしても、第2の個人認証をも成功させるような、当該登録者に固有の脈拍、表皮色、体温あるいは血流量等に関する複数種類の生体情報を検出させることは極めて困難である。したがって、請求項2記載の発明の個人認証装置によれば、人工物が被検体として用いられた場合の誤認証を、より確実に防止することができる。
また、被検体が登録者以外の人の指又は手のひらであり、その静脈パターンが偶然にも登録者の静脈パターンと極めて類似しているために第1の個人認証が成功した場合であっても、個人差のある複数種類の生体情報による第2の個人認証までも成功する確率は低い。このように静脈パターンと個人差のある複数種類の生体情報による2段階の個人認証を行うため、請求項2記載の発明の個人認証装置によれば、被検体が人の指又は手のひらである場合における認証精度も向上する。
また、第2の個人認証では複数種類の生体情報を用いるため、複数種類の生体情報すべてについて第2の個人認証が成功した場合と、いずれか1種類の生体情報について第2の個人認証が成功した場合のいずれを最終的に個人認証が成功したものとするかの制御も可能になる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a personal authentication device according to the first aspect of the present invention.
The biological information detection means detects a predetermined plurality of types of biological information,
The biological information storage means stores the predetermined plural types of biological information;
The second authentication means includes a plurality of types of biometric information stored in the biometric information storage means for the registrant authenticated by the first personal authentication, and a plurality of types detected by the biometric information detection means. The second personal authentication for the subject is performed by collating the biometric information between the same types of biometric information.
When an artificial object is used as the subject, the probability that both the first personal authentication based on the vein pattern and the second personal authentication based on a plurality of types of biological information that are unique to the living body and have individual differences is low. For example, a registrant who uses a transparent film or the like on which a registrant's vein pattern is recorded as a subject and succeeds in the second personal authentication even if the first personal authentication is successful. It is extremely difficult to detect a plurality of types of biological information related to the pulse, skin color, body temperature, blood flow rate, and the like inherent to each other. Therefore, according to the personal authentication device of the second aspect of the present invention, it is possible to more reliably prevent erroneous authentication when an artifact is used as a subject.
Even if the subject is a finger or palm of a person other than the registrant, and the vein pattern is coincidentally very similar to the vein pattern of the registrant, the first personal authentication is successful. The probability of succeeding even in the second personal authentication using a plurality of types of biometric information with individual differences is low. As described above, in order to perform two-step personal authentication using a plurality of types of biometric information having individual differences from the vein pattern, according to the personal authentication device of the second aspect, the subject is a person's finger or palm. The accuracy of authentication is also improved.
In addition, since the second personal authentication uses a plurality of types of biometric information, the second personal authentication succeeds for all of the plurality of types of biometric information and the second personal authentication succeeds for any one type of biometric information. It is also possible to control which of these cases will ultimately result in successful personal authentication.
請求項3記載の発明の個人認証装置は、請求項1又は2記載の発明の個人認証装置の構成において、前記静脈パターン読み取り手段が、
前記被検体に光を照射する光源と、
前記被検体に対向するレンズアレイと、
前記レンズアレイの像面側に位置し、前記被検体に前記光源により光が照射された状態で前記レンズアレイにより結像される前記被検体の静脈パターンの複眼画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された複眼画像から前記静脈パターンの単一画像を再構成する画像再構成手段とからなることを特徴とする。
このような構成によれば、静脈パターン読み取りのための光学系を容易に薄型化することができる。したがって、請求項3記載の発明によれば個人認証装置を薄型化することができる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the personal authentication device according to the first or second aspect, wherein the vein pattern reading means includes:
A light source for irradiating the subject with light;
A lens array facing the subject;
An imaging unit that is located on the image plane side of the lens array and that captures a compound eye image of the vein pattern of the subject that is imaged by the lens array in a state in which the subject is irradiated with light from the light source;
It comprises image reconstruction means for reconstructing a single image of the vein pattern from a compound eye image picked up by the image pickup means.
According to such a configuration, the optical system for reading the vein pattern can be easily reduced in thickness. Therefore, according to the third aspect of the invention, the personal authentication device can be thinned.
請求項4記載の発明の個人認証装置は、
人の指又は手のひらを被検体として個人認証を行う個人認証装置であって、
前記被検体に光を照射する光源、
前記被検体に対向するレンズアレイ、
前記レンズアレイの像面側に位置し、前記被検体に前記光源により光が照射された状態で前記レンズアレイにより結像される前記被検体の静脈パターンの複眼画像を撮像する撮像手段、
前記撮像手段により撮像された複眼画像から前記被検体の静脈パターンの単一画像を再構成する画像再構成手段、
前記撮像手段により所定の時間間隔で連続的に撮像された複数の複眼画像又はその一部の個眼画像に基づいて前記被検体の脈拍情報を検出する脈拍情報検出手段、
1以上の登録者についての静脈パターン又はその特徴を記憶する静脈パターン情報記憶手段、
1以上の登録者についての脈拍情報を記憶する脈拍情報記憶手段、
前記画像再構成手段により再構成された単一画像中の静脈パターン又はその特徴と、前記静脈パターン情報記憶手段に記憶されている静脈パターン又はその特徴とを照合することにより、前記被検体に対する第1の個人認証を行う第1の認証手段、
及び
前記第1の個人認証により認証された登録者についての前記脈拍情報記憶手段に記憶されている脈拍情報と、前記脈拍情報検出手段により検出された脈拍情報とを照合することにより、前記被検体に対する第2の個人認証を行う第2の認証手段、
を有することを特徴とする。
被検体として人工物が用いられた場合に、静脈パターンによる第1の個人認証と、生体特有でかつ個人差のある脈拍情報による第2の個人認証の両方が成功する確率は低い。例えば、登録者の静脈パターンを記録した透明フィルム等を被検体として用い、仮に第1の個人認証を成功させることができたとしても、第2の個人認証をも成功させるような、当該登録者に固有の脈拍情報を検出させることは困難である。したがって、請求項4記載の発明の個人認証装置によれば、人工物が被検体として用いられた場合の誤認証を確実に防止することができる。
また、被検体が登録者以外の人の指又は手のひらであり、その静脈パターンが偶然にも登録者の静脈パターンと極めて類似しているために第1の個人認証が成功した場合であっても、個人差のある脈拍情報による第2の個人認証までも成功する確率は低い。このように静脈パターンと個人差のある脈拍情報による2段階の個人認証を行うため、請求項4記載の発明の個人認証装置によれば、被検体が人の指又は手のひらである場合における認証精度も向上する。
静脈パターン読み取りのためのレンズアレイを用いる複眼光学系は薄型化が容易であり、また、脈拍情報の検出のために特許文献2のように圧力センサを設ける必要もないので、請求項4記載の発明によれば個人認証装置の薄型化、小型化が容易になる。
The personal authentication device of the invention according to claim 4 is:
A personal authentication device that performs personal authentication using a human finger or palm as a subject,
A light source for irradiating the subject with light,
A lens array facing the subject,
An imaging unit that is located on the image plane side of the lens array and that captures a compound eye image of the vein pattern of the subject that is imaged by the lens array in a state in which the subject is irradiated with light from the light source;
Image reconstruction means for reconstructing a single image of the vein pattern of the subject from a compound eye image captured by the imaging means;
Pulse information detecting means for detecting pulse information of the subject based on a plurality of compound eye images continuously taken at predetermined time intervals by the imaging means or a single eye image of a part thereof;
Vein pattern information storage means for storing vein patterns or characteristics thereof for one or more registrants;
Pulse information storage means for storing pulse information about one or more registrants;
By comparing the vein pattern or its feature in the single image reconstructed by the image reconstruction means with the vein pattern or its feature stored in the vein pattern information storage means, A first authentication means for performing one personal authentication;
And by comparing the pulse information stored in the pulse information storage means for the registrant authenticated by the first personal authentication with the pulse information detected by the pulse information detection means, Second authentication means for performing second personal authentication for
It is characterized by having.
When an artificial object is used as the subject, the probability of success of both the first personal authentication based on the vein pattern and the second personal authentication based on pulse information that is unique to the living body and has individual differences is low. For example, a registrant who uses a transparent film or the like on which a registrant's vein pattern is recorded as a subject and succeeds in the second personal authentication even if the first personal authentication is successful. It is difficult to detect unique pulse information. Therefore, according to the personal authentication apparatus of the invention described in claim 4, it is possible to reliably prevent erroneous authentication when an artifact is used as a subject.
Even if the subject is a finger or palm of a person other than the registrant, and the vein pattern is coincidentally very similar to the vein pattern of the registrant, the first personal authentication is successful. The probability of succeeding even in the second personal authentication based on pulse information with individual differences is low. Thus, in order to perform two-stage personal authentication based on pulse information having a vein pattern and individual differences, according to the personal authentication device of the invention of claim 4, authentication accuracy when the subject is a person's finger or palm Will also improve.
The compound eye optical system using a lens array for reading a vein pattern can be easily made thin, and there is no need to provide a pressure sensor as in Patent Document 2 for detecting pulse information. According to the invention, the personal authentication device can be easily reduced in thickness and size.
請求項5記載の発明の個人認証装置は、
人の指又は手のひらを被検体として個人認証を行う個人認証装置であって、
前記被検体に近赤外光及び可視光を照射する光源、
前記被検体に対向するレンズアレイ、
前記レンズアレイのレンズ群のうちの所定のレンズ以外のレンズへの可視光の入射を防止する可視光カットフィルタと、
前記レンズアレイの像面側に位置し、前記被検体に前記光源により光が照射された状態で、前記レンズアレイの前記所定のレンズ以外のレンズにより結像される前記被検体の静脈パターンの複眼画像を撮像する第1の撮像手段、
前記レンズアレイの像面側に位置し、前記被検体に前記光源により光が照射された状態で、前記レンズアレイの前記所定のレンズにより結像される像をカラー画像として撮像する第2の撮像手段、
前記第1の撮像手段により撮像された複眼画像から前記静脈パターンの単一画像を再構成する画像再構成手段、
前記第2の撮像手段により撮像されたカラー画像から前記被検体の表皮色情報を検出する表皮色情報検出手段と、
1以上の登録者についての静脈パターン又はその特徴を記憶する静脈パターン情報記憶手段、
1以上の登録者についての表皮色情報を記憶する表皮色情報記憶手段、
前記画像再構成手段により再構成された単一画像中の静脈パターン又はその特徴と、前記静脈パターン情報記憶手段に記憶されている静脈パターン又はその特徴とを照合することにより、前記被検体に対する第1の個人認証を行う第1の認証手段、
及び
前記第1の個人認証により認証された登録者についての前記表皮色情報記憶手段に記憶されている表皮色情報と、前記表皮色情報検出手段により検出された表皮色情報とを照合することにより、前記被検体に対する第2の個人認証を行う第2の認証手段、
を有することを特徴とする。
被検体として人工物が用いられた場合に、静脈パターンによる第1の個人認証と、生体特有で個人差のある表皮色情報による第2の個人認証の両方が成功する確率は低い。例えば、登録者の静脈パターンを記録した透明フィルム等を被検体として用い、仮に第1の個人認証を成功させることができたとしても、第2の個人認証をも成功させるような、当該登録者に固有の表皮色情報を検出させることは困難である。したがって、請求項5記載の発明の個人認証装置によれば、人工物が被検体として用いられた場合の誤認証を確実に防止することができる。
また、被検体が登録者以外の人の指又は手のひらであり、その静脈パターンが偶然にも登録者の静脈パターンと極めて類似しているために第1の個人認証が成功した場合であっても、個人差のある表皮色情報による第2の個人認証までも成功する確率は低い。このように静脈パターンと個人差のある表皮色情報による2段階の個人認証を行うため、請求項5記載の発明の個人認証装置によれば、被検体が人の指又は手のひらである場合における認証精度も向上する。
静脈パターン読み取りのためのレンズアレイを用いる複眼光学系は薄型化が容易であり、また、表皮色情報を検出するための色センサ等を別途設ける必要がないため、請求項5記載の発明によれば個人認証装置の小型化、薄型化が容易である。
The personal authentication device of the invention according to claim 5 is:
A personal authentication device that performs personal authentication using a human finger or palm as a subject,
A light source for irradiating the subject with near infrared light and visible light;
A lens array facing the subject,
A visible light cut filter for preventing visible light from entering a lens other than the predetermined lens in the lens group of the lens array;
A compound eye of a vein pattern of the subject that is positioned on the image plane side of the lens array and is imaged by a lens other than the predetermined lens of the lens array in a state where the subject is irradiated with light from the light source. A first imaging means for capturing an image;
Second imaging that images an image formed by the predetermined lens of the lens array as a color image in a state where the object is irradiated with light from the light source and located on the image plane side of the lens array means,
Image reconstruction means for reconstructing a single image of the vein pattern from a compound eye image captured by the first imaging means;
Skin color information detecting means for detecting skin color information of the subject from a color image captured by the second imaging means;
Vein pattern information storage means for storing vein patterns or characteristics thereof for one or more registrants;
Skin color information storage means for storing skin color information for one or more registrants;
By comparing the vein pattern or its feature in the single image reconstructed by the image reconstruction means with the vein pattern or its feature stored in the vein pattern information storage means, A first authentication means for performing one personal authentication;
And by comparing the skin color information stored in the skin color information storage means for the registrant authenticated by the first personal authentication with the skin color information detected by the skin color information detection means. , Second authentication means for performing second personal authentication on the subject,
It is characterized by having.
When an artificial object is used as the subject, the probability that both the first personal authentication based on the vein pattern and the second personal authentication based on the skin color information that is unique to the living body and has individual differences is low. For example, a registrant who uses a transparent film or the like on which a registrant's vein pattern is recorded as a subject and succeeds in the second personal authentication even if the first personal authentication is successful. It is difficult to detect unique skin color information. Therefore, according to the personal authentication device of the fifth aspect of the present invention, erroneous authentication when an artifact is used as a subject can be reliably prevented.
Even if the subject is a finger or palm of a person other than the registrant, and the vein pattern is coincidentally very similar to the vein pattern of the registrant, the first personal authentication is successful. The probability of success even through the second personal authentication based on skin color information having individual differences is low. Thus, in order to perform two-step personal authentication based on skin color information having individual differences from the vein pattern, according to the personal authentication device of the invention according to claim 5, authentication is performed when the subject is a human finger or palm. Accuracy is also improved.
The compound eye optical system using the lens array for reading the vein pattern can be easily thinned, and it is not necessary to separately provide a color sensor or the like for detecting the skin color information. For example, the personal authentication device can be easily reduced in size and thickness.
請求項6記載の発明の個人認証装置は、
人の指又は手のひらを被検体として個人認証を行う個人認証装置であって、
前記被検体に光を照射する光源、
前記被検体に対向するレンズアレイ、
前記レンズアレイの像面側に位置し、前記被検体に前記光源により光が照射された状態で前記レンズアレイにより結像される前記被検体の静脈パターンの複眼画像を撮像する撮像手段、
前記撮像手段により撮像された複眼画像から前記静脈パターンの単一画像を再構成する画像再構成手段、
温度センサを用いて前記被検体より体温情報を検出する体温情報検出手段と、
1以上の登録者についての静脈パターン又はその特徴を記憶する静脈パターン情報記憶手段、
1以上の登録者についての体温情報を記憶する体温情報記憶手段、
前記画像再構成手段により再構成された単一画像中の静脈パターン又はその特徴と、前記静脈パターン情報記憶手段に記憶されている静脈パターン又はその特徴とを照合することにより、前記被検体に対する第1の個人認証を行う第1の認証手段、
及び
前記第1の個人認証により認証された登録者についての前記体温情報記憶手段に記憶されている体温情報と、前記体温情報検出手段により検出された体温情報とを照合することにより、前記被検体に対する第2の個人認証を行う第2の認証手段、
を有することを特徴とする。
被検体として人工物が用いられた場合に、静脈パターンによる第1の個人認証と、生体特有でかつ個人差のある体温情報による第2の個人認証の両方が成功する確率は低い。例えば、登録者の静脈パターンを記録した透明フィルム等を被検体として用い、仮に第1の個人認証を成功させることができたとしても、第2の個人認証をも成功させるような、当該登録者に固有の体温情報を検出させることは困難である。したがって、請求項6記載の発明の個人認証装置によれば、人工物が被検体として用いられた場合の誤認証を確実に防止することができる。
また、被検体が登録者以外の人の指又は手のひらであり、その静脈パターンが偶然にも登録者の静脈パターンと極めて類似しているために第1の個人認証が成功した場合であっても、個人差のある体温情報による第2の個人認証までも成功する確率は低い。このように静脈パターンと個人差のある体温情報による2段階の個人認証を行うため、請求項6記載の発明の個人認証装置によれば、被検体が人の指又は手のひらである場合における認証精度も向上する。
また、静脈パターン読み取りのためのレンズアレイを用いる複眼光学系は薄型化が容易であるので、請求項6記載の発明によれば個人認証装置の薄型化が容易である。
The personal authentication device of the invention according to claim 6 is:
A personal authentication device that performs personal authentication using a human finger or palm as a subject,
A light source for irradiating the subject with light,
A lens array facing the subject,
An imaging unit that is located on the image plane side of the lens array and that captures a compound eye image of the vein pattern of the subject that is imaged by the lens array in a state in which the subject is irradiated with light from the light source;
Image reconstruction means for reconstructing a single image of the vein pattern from a compound eye image captured by the imaging means;
Body temperature information detecting means for detecting body temperature information from the subject using a temperature sensor;
Vein pattern information storage means for storing vein patterns or characteristics thereof for one or more registrants;
Body temperature information storage means for storing body temperature information about one or more registrants,
By comparing the vein pattern or its feature in the single image reconstructed by the image reconstruction means with the vein pattern or its feature stored in the vein pattern information storage means, A first authentication means for performing one personal authentication;
And by comparing the body temperature information stored in the body temperature information storage unit for the registrant authenticated by the first personal authentication with the body temperature information detected by the body temperature information detection unit, Second authentication means for performing second personal authentication for
It is characterized by having.
When an artificial object is used as the subject, the probability of success of both the first personal authentication based on the vein pattern and the second personal authentication based on body temperature information that is unique to the living body and has individual differences is low. For example, a registrant who uses a transparent film or the like on which a registrant's vein pattern is recorded as a subject and succeeds in the second personal authentication even if the first personal authentication is successful. It is difficult to detect specific body temperature information. Therefore, according to the personal authentication device of the sixth aspect of the present invention, erroneous authentication when an artifact is used as a subject can be reliably prevented.
Even if the subject is a finger or palm of a person other than the registrant, and the vein pattern is coincidentally very similar to the vein pattern of the registrant, the first personal authentication is successful. The probability of success even through the second personal authentication based on body temperature information with individual differences is low. Thus, in order to perform two-step personal authentication based on body temperature information having a vein pattern and individual differences, according to the personal authentication device of the sixth aspect of the invention, authentication accuracy when the subject is a human finger or palm Will also improve.
In addition, since the compound eye optical system using the lens array for reading the vein pattern can be easily reduced in thickness, the personal authentication device can be easily reduced in thickness according to the invention described in claim 6.
請求項7記載の発明の個人認証装置は、
人の指又は手のひらを被検体として個人認証を行う個人認証装置であって、
前記被検体に光を照射する光源、
前記被検体に対向するレンズアレイ、
前記レンズアレイの像面側に位置し、前記被検体に前記光源により光が照射された状態で前記レンズアレイにより結像される前記被検体の静脈パターンの複眼画像を撮像する撮像手段、
前記撮像手段により撮像された複眼画像から前記静脈パターンの単一画像を再構成する画像再構成手段、
血流センサを用いて前記被検体より血流量情報を検出する血流量情報検出手段と、
1以上の登録者についての静脈パターン又はその特徴を記憶する静脈パターン情報記憶手段、
1以上の登録者についての血流量情報を記憶する血流量情報記憶手段、
前記画像再構成手段により再構成された単一画像中の静脈パターン又はその特徴と、前記静脈パターン情報記憶手段に記憶されている静脈パターン又はその特徴とを照合することにより、前記被検体に対する第1の個人認証を行う第1の認証手段、
及び
前記第1の個人認証により認証された登録者についての前記血流量情報記憶手段に記憶されている血流量情報と、前記血流量情報検出手段により検出された血流量情報とを照合することにより、前記被検体に対する第2の個人認証を行う第2の認証手段、
を有することを特徴とする。
被検体として人工物が用いられた場合に、静脈パターンによる第1の個人認証と、生体特有でかつ個人差のある血流量情報による第2の個人認証の両方が成功する確率は低い。例えば、登録者の静脈パターンを記録した透明フィルム等を被検体として用い、仮に第1の個人認証を成功させることができたとしても、第2の個人認証をも成功させるような、当該登録者に固有の血流量情報を検出させることは極めて困難である。したがって、請求項7記載の発明の個人認証装置によれば、人工物が被検体として用いられた場合の誤認証を確実に防止することができる。
また、被検体が登録者以外の人の指又は手のひらであり、その静脈パターンが偶然にも登録者の静脈パターンと極めて類似しているために第1の個人認証が成功した場合であっても、個人差のある血流量情報による第2の個人認証までも成功する確率は極めて低い。このように静脈パターンと個人差のある血流量情報による2段階の個人認証を行うため、請求項7記載の発明の個人認証装置によれば、被検体が人の指又は手のひらである場合における認証精度も向上する。
また、静脈パターン読み取りのためのレンズアレイを用いる複眼光学系は薄型化が容易であるので、請求項7記載の発明によれば個人認証装置の薄型化が容易である。
The personal authentication device of the invention according to claim 7 is:
A personal authentication device that performs personal authentication using a human finger or palm as a subject,
A light source for irradiating the subject with light,
A lens array facing the subject,
An imaging unit that is located on the image plane side of the lens array and that captures a compound eye image of the vein pattern of the subject that is imaged by the lens array in a state in which the subject is irradiated with light from the light source;
Image reconstruction means for reconstructing a single image of the vein pattern from a compound eye image captured by the imaging means;
Blood flow information detecting means for detecting blood flow information from the subject using a blood flow sensor;
Vein pattern information storage means for storing vein patterns or characteristics thereof for one or more registrants;
Blood flow information storage means for storing blood flow information on one or more registrants;
By comparing the vein pattern or its feature in the single image reconstructed by the image reconstruction means with the vein pattern or its feature stored in the vein pattern information storage means, A first authentication means for performing one personal authentication;
And by collating the blood flow information stored in the blood flow information storage means for the registrant authenticated by the first personal authentication with the blood flow information detected by the blood flow information detection means. , Second authentication means for performing second personal authentication on the subject,
It is characterized by having.
When an artificial object is used as the subject, the probability that both the first personal authentication based on the vein pattern and the second personal authentication based on blood flow information that is unique to the living body and has individual differences is low. For example, a registrant who uses a transparent film or the like on which a registrant's vein pattern is recorded as a subject and succeeds in the second personal authentication even if the first personal authentication is successful. It is extremely difficult to detect blood flow information unique to the patient. Therefore, according to the personal authentication device of the seventh aspect of the invention, it is possible to reliably prevent erroneous authentication when an artifact is used as a subject.
Even if the subject is a finger or palm of a person other than the registrant, and the vein pattern is coincidentally very similar to the vein pattern of the registrant, the first personal authentication is successful. The probability of success even by the second personal authentication based on blood flow information having individual differences is extremely low. Thus, in order to perform two-stage personal authentication based on blood flow information having a vein pattern and individual differences, according to the personal authentication device of the invention according to claim 7, authentication is performed when the subject is a human finger or palm. Accuracy is also improved.
In addition, since a compound eye optical system using a lens array for reading vein patterns can be easily reduced in thickness, the personal authentication device can be easily reduced in thickness according to the invention described in claim 7.
請求項8記載の発明の個人認証装置は、請求項4記載の発明の個人認証装置の構成に加え、
血流センサを用いて前記被検体より血流量情報を検出する血流量情報検出手段、
1以上の登録者についての血流量情報を記憶する血流量情報記憶手段、
前記第1の個人認証により認証された登録者についての前記血流量情報記憶手段に記憶されている血流量情報と、前記血流量情報検出手段により検出された血流量情報とを照合することにより、前記被検体に対する第3の個人認証を行う第3の認証手段を有することを特徴とする。
被検体として人工物が用いられた場合に、静脈パターンによる第1の個人認証、生体特有でかつ個人差のある脈拍情報と血流量情報による第2と第3の個人認証の全てが成功する確率は極めて低い。例えば、登録者の静脈パターンを記録した透明フィルム等を被検体として用い、仮に第1の個人認証を成功させることができたとしても、第2と第3の個人認証をも成功させるような、脈拍情報と血流量情報を検出させることは極めて困難である。したがって、請求項8記載の発明の個人認証装置によれば、人工物が被検体として用いられた場合の誤認証を確実に防止することができる。
また、被検体が登録者以外の人の指又は手のひらであり、その静脈パターンが偶然にも登録者の静脈パターンと極めて類似しているために第1の個人認証が成功した場合であっても、個人差のある脈拍情報と血流量情報による第2と第3の個人認証までも成功する確率は極めて低い。このように静脈パターンと個人差のある脈拍情報及び血流量情報による2段階の個人認証を行うため、請求項8記載の発明の個人認証装置によれば、被検体が人の指又は手のひらである場合における認証精度も向上する。
また、第2の個人認証と第3の個人認証が両方が成功した場合と、その一方が成功した場合のいずれを最終的に個人認証が成功したものとするかの制御も可能になる。
In addition to the configuration of the personal authentication device of the invention described in claim 4, the personal authentication device of the invention of claim 8 includes:
Blood flow information detecting means for detecting blood flow information from the subject using a blood flow sensor;
Blood flow information storage means for storing blood flow information on one or more registrants;
By collating the blood flow information stored in the blood flow information storage means for the registrant authenticated by the first personal authentication with the blood flow information detected by the blood flow information detection means, It has 3rd authentication means which performs the 3rd personal authentication with respect to the said subject.
Probability that all of the first and second personal authentications based on the vein information and the pulse information and the blood flow information that are unique to the individual and the blood flow information are successful when an artificial object is used as the subject. Is extremely low. For example, using a transparent film or the like that records the registrant's vein pattern as the subject, even if the first personal authentication can be successful, the second and third personal authentication can be successful, It is extremely difficult to detect pulse information and blood flow information. Therefore, according to the personal authentication device of the eighth aspect of the invention, it is possible to reliably prevent erroneous authentication when an artifact is used as a subject.
Even if the subject is a finger or palm of a person other than the registrant, and the vein pattern is coincidentally very similar to the vein pattern of the registrant, the first personal authentication is successful. The probability of success in the second and third personal authentication based on pulse information and blood flow information having individual differences is extremely low. Thus, in order to perform two-step personal authentication based on pulse information and blood flow information having individual differences from the vein pattern, according to the personal authentication device of the invention of claim 8, the subject is a human finger or palm. The authentication accuracy in the case is also improved.
In addition, it is possible to control which of the cases where the second personal authentication and the third personal authentication are both successful and the case where one of the two is successful ultimately determines that the personal authentication has succeeded.
請求項9記載の発明の個人認証装置は、請求項4記載の発明の個人認証装置の構成に加え、
温度センサを用いて前記被検体より体温情報を検出する体温情報検出手段、
1以上の登録者についての体温情報を記憶する体温情報記憶手段、
前記第1の個人認証により認証された登録者についての前記体温情報記憶手段に記憶されている体温情報と、前記体温情報検出手段により検出された体温情報とを照合することにより、前記被検体に対する第3の個人認証を行う第3の認証手段を有することを特徴とする。
被検体として人工物が用いられた場合に、静脈パターンによる第1の個人認証、生体特有でかつ個人差のある脈拍情報と体温情報による第2と第3の個人認証の全てが成功する確率は低い。例えば、登録者の静脈パターンを記録した透明フィルム等を被検体として用い、仮に第1の個人認証を成功させることができたとしても、第2と第3の個人認証をも成功させるような、脈拍情報と体温情報を検出させることは極めて困難である。したがって、請求項9記載の発明の個人認証装置によれば、人工物が被検体として用いられた場合の誤認証を確実に防止することができる。
また、被検体が登録者以外の人の指又は手のひらであり、その静脈パターンが偶然にも登録者の静脈パターンと極めて類似しているために第1の個人認証が成功した場合であっても、個人差のある脈拍情報と体温情報による第2と第3の個人認証までも成功する確率は極めて低い。このように静脈パターンと個人差のある脈拍情報及び体温情報による2段階の個人認証を行うため、請求項9記載の発明の個人認証装置によれば、被検体が人の指又は手のひらである場合における認証精度も向上する。
また、第2の個人認証と第3の個人認証が両方が成功した場合と、その一方が成功した場合のいずれを最終的に個人認証が成功したものとするかの制御も可能になる。
In addition to the configuration of the personal authentication device of the invention described in claim 4, the personal authentication device of the invention of claim 9 includes:
Body temperature information detecting means for detecting body temperature information from the subject using a temperature sensor;
Body temperature information storage means for storing body temperature information about one or more registrants,
By comparing the body temperature information stored in the body temperature information storage means for the registrant authenticated by the first personal authentication with the body temperature information detected by the body temperature information detection means, It has 3rd authentication means to perform 3rd personal authentication, It is characterized by the above-mentioned.
When an artificial object is used as a subject, the first personal authentication based on the vein pattern, and the probability that all of the second and third personal authentications based on the pulse information and body temperature information that are unique to the living body and have individual differences will succeed. Low. For example, using a transparent film or the like that records the registrant's vein pattern as the subject, even if the first personal authentication can be successful, the second and third personal authentication can be successful, It is extremely difficult to detect pulse information and body temperature information. Therefore, according to the personal authentication device of the ninth aspect of the invention, it is possible to reliably prevent erroneous authentication when an artifact is used as a subject.
Even if the subject is a finger or palm of a person other than the registrant, and the vein pattern is coincidentally very similar to the vein pattern of the registrant, the first personal authentication is successful. The probability of succeeding even in the second and third personal authentication based on pulse information and body temperature information having individual differences is extremely low. In this way, in order to perform two-step personal authentication based on pulse information and body temperature information that have individual differences from the vein pattern, according to the personal authentication device of the invention according to claim 9, when the subject is a human finger or palm The accuracy of authentication is also improved.
In addition, it is possible to control which of the cases where the second personal authentication and the third personal authentication are both successful and the case where one of the two is successful ultimately determines that the personal authentication has succeeded.
請求項10記載の発明の個人認証方法は、
人の指又は手のひらを被検体として個人認証を行う個人認証方法であって、
前記被検体の静脈パターンを読み取る静脈パターン読み取り工程、
脈拍、表皮色、体温、血流量のうちのいずれか1に関する情報(以下、生体情報と記す)を前記被検体より検出する生体情報検出工程、
前記静脈パターン読み取り工程により読み取られた静脈パターン又はその特徴と、静脈パターン情報記憶手段に記憶されている1以上の個登録者についての静脈パターン又はその特徴とを照合することにより、前記被検体に対する第1の個人認証を行う第1の認証工程、
及び
前記生体情報検出手段により検出された生体情報と、前記第1の個人認証により認証された登録者についての生体情報記憶手段に記憶されている生体情報とを照合することにより、前記被検体に対する第2の個人認証を行う第2の認証工程、
を有することを特徴とする。
被検体として人工物が用いられた場合に、静脈パターンによる第1の個人認証と、生体特有でかつ個人差のある生体情報による第2の個人認証の両方が成功する確率は低い。例えば、登録者の静脈パターンを記録した透明フィルム等を被検体として用い、仮に第1の個人認証を成功させることができたとしても、第2の個人認証をも成功させるような、当該登録者に固有の脈拍、表皮色、体温あるいは血流量に関する生体情報を検出させることは極めて困難である。したがって、請求項10記載の発明の個人認証方法によれば、人工物が被検体として用いられた場合の誤認証を確実に防止することができる。
また、被検体が登録者以外の人の指又は手のひらであり、その静脈パターンが偶然にも登録者の静脈パターンと極めて類似しているために第1の個人認証が成功した場合であっても、個人差のある生体情報による第2の個人認証までも成功する確率は低い。このように静脈パターンと個人差のある生体情報による2段階の個人認証を行うため、請求項10記載の発明の個人認証方法によれば、被検体が人の指又は手のひらである場合における認証精度も向上する。
The personal authentication method of the invention according to claim 10 is:
A personal authentication method for performing personal authentication using a human finger or palm as a subject,
A vein pattern reading step for reading the vein pattern of the subject;
A biological information detection step of detecting information related to any one of pulse, skin color, body temperature, and blood flow (hereinafter referred to as biological information) from the subject;
By comparing the vein pattern read by the vein pattern reading step or the feature thereof with the vein pattern or the feature of one or more individual registrants stored in the vein pattern information storage means, A first authentication step for performing a first personal authentication;
And by comparing the biological information detected by the biological information detection means with the biological information stored in the biological information storage means for the registrant authenticated by the first personal authentication. A second authentication step for performing a second personal authentication;
It is characterized by having.
When an artificial object is used as the subject, the probability of success of both the first personal authentication based on the vein pattern and the second personal authentication based on biological information that is unique to the living body and has individual differences is low. For example, a registrant who uses a transparent film or the like on which a registrant's vein pattern is recorded as a subject and succeeds in the second personal authentication even if the first personal authentication is successful. It is extremely difficult to detect biological information related to the pulse, skin color, body temperature, or blood flow volume inherent to the body. Therefore, according to the personal authentication method of the invention described in claim 10, it is possible to reliably prevent erroneous authentication when an artifact is used as a subject.
Even if the subject is a finger or palm of a person other than the registrant, and the vein pattern is coincidentally very similar to the vein pattern of the registrant, the first personal authentication is successful. The probability of succeeding even in the second personal authentication using biometric information with individual differences is low. In this way, in order to perform two-step personal authentication based on biometric information having a vein pattern and individual differences, according to the personal authentication method of the invention of claim 10, authentication accuracy when the subject is a human finger or palm Will also improve.
請求項11記載の発明の個人認証方法は、
人の指又は手のひらを被検体として個人認証を行う個人認証方法であって、
前記被検体の静脈パターンを読み取る静脈パターン読み取り工程、
脈拍、表皮色、体温、血流量のうちのいずれか2以上に関する情報(以下、生体情報と記す)を前記被検体より検出する生体情報検出工程、
前記静脈パターン読み取り工程により読み取られた静脈パターン又はその特徴と、静脈パターン情報記憶手段に記憶されている1以上の登録者についての静脈パターン又はその特徴とを照合することにより、前記被検体に対する第1の個人認証を行う第1の認証工程、
及び
前記第1の個人認証により認証された登録者についての生体情報記憶手段に記憶されている前記生体情報と、前記生体情報検出工程により検出された生体情報とを、同じ種類の生体情報間で照合することにより、前記被検体に対する第2の個人認証を行う第2の認証工程、
を有することを特徴とする。
被検体として人工物が用いられた場合に、静脈パターンによる第1の個人認証と、生体特有でかつ個人差のある複数種類の生体情報による第2の個人認証の両方が成功する確率は低い。例えば、登録者の静脈パターンを記録した透明フィルム等を被検体として用い、仮に第1の個人認証を成功させることができたとしても、第2の個人認証をも成功させるような、脈拍、表皮色、体温あるいは血流量に関する複数種類の生体情報を検出させることは極めて困難である。したがって、請求項11記載の発明の個人認証装置によれば、人工物が被検体として用いられた場合の誤認証を確実に防止することができる。
また、被検体が登録者以外の人の指又は手のひらであり、その静脈パターンが偶然にも登録者の静脈パターンと極めて類似しているために第1の個人認証が成功した場合であっても、個人差のある複数種類の生体情報による第2の個人認証までも成功する確率は極めて低い。このように静脈パターンと個人差のある複数種類の生体情報による2段階の個人認証を行うため、請求項11記載の発明の個人認証装置によれば、被検体が人の指又は手のひらである場合における認証精度も向上する。
また、第2の個人認証では複数種類の生体情報を用いるため、複数種類の生体情報すべてについて第2の個人認証が成功した場合と、いずれか1種類の生体情報について第2の個人認証が成功した場合のいずれを最終的に個人認証が成功したものとするかの制御も可能になる。
The personal authentication method of the invention according to claim 11 is:
A personal authentication method for performing personal authentication using a human finger or palm as a subject,
A vein pattern reading step for reading the vein pattern of the subject;
A biological information detection step of detecting information on any two or more of pulse, epidermis color, body temperature, and blood flow (hereinafter referred to as biological information) from the subject;
By comparing the vein pattern read by the vein pattern reading step or the feature thereof with the vein pattern or the feature of one or more registrants stored in the vein pattern information storage means, A first authentication step for performing one personal authentication;
And the biometric information stored in the biometric information storage means for the registrant who has been authenticated by the first personal authentication and the biometric information detected by the biometric information detection step between the same types of biometric information. A second authentication step for performing second personal authentication on the subject by collating;
It is characterized by having.
When an artificial object is used as the subject, the probability that both the first personal authentication based on the vein pattern and the second personal authentication based on a plurality of types of biological information that are unique to the living body and have individual differences is low. For example, if a transparent film or the like on which a registrant's vein pattern is recorded is used as a subject, even if the first personal authentication can be successful, the second personal authentication can be successful. It is extremely difficult to detect a plurality of types of biological information related to color, body temperature or blood flow. Therefore, according to the personal authentication device of the eleventh aspect of the invention, it is possible to reliably prevent erroneous authentication when an artifact is used as a subject.
Even if the subject is a finger or palm of a person other than the registrant, and the vein pattern is coincidentally very similar to the vein pattern of the registrant, the first personal authentication is successful. The probability of succeeding even in the second personal authentication using a plurality of types of biometric information with individual differences is extremely low. As described above, in order to perform two-step personal authentication based on a plurality of types of biometric information having individual differences from the vein pattern, according to the personal authentication device of the invention according to claim 11, when the subject is a human finger or palm The accuracy of authentication is also improved.
In addition, since the second personal authentication uses a plurality of types of biometric information, the second personal authentication succeeds for all of the plurality of types of biometric information and the second personal authentication succeeds for any one type of biometric information. It is also possible to control which of these cases will ultimately result in successful personal authentication.
以上説明したように、本発明によれば、人の指又は手のひらを模した人工物が被検体として用いられた場合の誤認証を確実に防止でき、かつ、被検体が人の指又は手のひらの場合における認証精度も高い個人認証装置及び個人認証方法を実現することができる。また、個人認証装置の小型化、特に薄型化を図ることができるため、モバイル機器等への搭載に好適な個人認証装置を実現することができる、等の効果を得られる。   As described above, according to the present invention, it is possible to reliably prevent erroneous authentication when an artificial object imitating a human finger or palm is used as a subject, and the subject is a human finger or palm. In this case, a personal authentication device and a personal authentication method with high authentication accuracy can be realized. In addition, since the personal authentication device can be reduced in size, particularly reduced in thickness, it is possible to achieve an effect that a personal authentication device suitable for mounting on a mobile device or the like can be realized.
以下、本発明の実施形態を、個人認証装置に関して詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本発明の個人認証方法の実施形態の説明を兼ねるものである。以下の説明中で参照される複数の図面において、説明の重複を減らすため、同一要素又は同様要素に対し同一又は同様の参照番号が用いられる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with respect to a personal authentication device. However, the following description also serves as a description of the embodiment of the personal authentication method of the present invention. In the drawings referred to in the following description, the same or similar reference numerals are used for the same or similar elements in order to reduce duplication of description.
[第1の実施形態] [First Embodiment]
図1は本発明の第1の実施形態に係る個人認証装置の構成説明図である。図1には、被検体(人の指又は手のひら)13が模式的に示されている。この個人認証装置では、個人認証のための情報として、被検体13より、その内部の静脈14の像(静脈パターン)と、それ以外の個人差のある生体情報の一種である脈拍情報を検出する。   FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of a personal authentication apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 schematically shows a subject (a person's finger or palm) 13. In this personal authentication device, as information for personal authentication, an image of a vein 14 (vein pattern) inside the subject 13 and other pulse information that is a kind of biometric information with individual differences are detected from the subject 13. .
100aは静脈パターンの読み取りのための撮像光学系である。本実施形態では、撮像光学系100aによる撮像画像は脈拍情報検出にも利用される。撮像光学系100aにおいて、1は被検体13に光を照射する光源である。2は可視光カットフィルタ、3は略平面状に並べられた2個以上のレンズ3aからなるレンズアレイ、4はレンズアレイ3の各レンズ3a間での光線のクロストークを防止するための遮光部材である。5はレンズアレイ3により結像された画像を撮像するための撮像素子である。この撮像素子5としては、受光素子が二次元アレイ配列されたCCD撮像素子やCMOS撮像素子等を用いることができる。このような撮像光学系100aは、扁平なレンズアレイを用いた複眼光学系からなるため全体を容易に薄型化することができる。   Reference numeral 100a denotes an imaging optical system for reading a vein pattern. In the present embodiment, the image captured by the imaging optical system 100a is also used for pulse information detection. In the imaging optical system 100a, reference numeral 1 denotes a light source that irradiates the subject 13 with light. 2 is a visible light cut filter, 3 is a lens array composed of two or more lenses 3 a arranged in a substantially planar shape, and 4 is a light shielding member for preventing crosstalk of light rays between the lenses 3 a of the lens array 3. It is. Reference numeral 5 denotes an image sensor for capturing an image formed by the lens array 3. As this image sensor 5, a CCD image sensor, a CMOS image sensor, or the like in which light receiving elements are arranged in a two-dimensional array can be used. Such an imaging optical system 100a is composed of a compound eye optical system using a flat lens array, so that the whole can be easily reduced in thickness.
光源1により被検体13に光が照射されるが、その照射される光は被検体内部の静脈パターンを撮像するためには近赤外光であることが望ましい。近赤外光は、静脈血液に含まれる還元ヘモグロビンにより吸収されるが、それ以外の組織部分では吸収されにくいため、他の波長の光を用いた場合に比較し、より鮮明な静脈パターンを撮像できる。図1では、光源1はレンズアレイ3や撮像素子5に対向した位置に配置されているが、これは一例であって、被検体13の側方あるいはレンズアレイ3側から光を照射するように光源1を配置してもよい。そのような配置でも、生体は強散乱体であるため、静脈パターンを撮像可能である。静脈パターンはレンズアレイ3によって結像され、撮像素子5により撮像される。遮光部材4により、各レンズ3aを通過する光線の撮像位置におけるクロストークが抑制される。可視光カットフィルタ2は、レンズアレイ3への可視光成分の入射を防止し、より鮮明な静脈パターンの撮像を可能にするために設けられている。光源1から照射される光に可視光成分が含まれておらず、外部からの可視光の入射が無い場合には、可視光カットフィルタ2を省いてよい。撮像素子5によって撮像される画像は、レンズアレイ3の各レンズ3aにより結像された静脈パターンの個眼画像が並んだ複眼画像である。   The light source 1 irradiates the subject 13 with light, and the emitted light is preferably near infrared light in order to image a vein pattern inside the subject. Near-infrared light is absorbed by deoxyhemoglobin contained in venous blood, but it is difficult to absorb in other tissue parts, so a clearer vein pattern is imaged compared to when using light of other wavelengths. it can. In FIG. 1, the light source 1 is disposed at a position facing the lens array 3 and the image sensor 5, but this is an example, and light is emitted from the side of the subject 13 or from the lens array 3 side. A light source 1 may be arranged. Even in such an arrangement, since the living body is a strong scatterer, a vein pattern can be imaged. The vein pattern is imaged by the lens array 3 and imaged by the image sensor 5. The light shielding member 4 suppresses crosstalk at the imaging position of the light beam passing through each lens 3a. The visible light cut filter 2 is provided in order to prevent the visible light component from entering the lens array 3 and to capture a clearer vein pattern. If the light emitted from the light source 1 contains no visible light component and no visible light is incident from the outside, the visible light cut filter 2 may be omitted. The image picked up by the image pickup device 5 is a compound eye image in which single-eye images of vein patterns formed by the lenses 3 a of the lens array 3 are arranged.
図2に撮像される複眼画像のシミュレーション例を示す。図2の(a)は被写体像、(b)は撮像される複眼画像である。複眼画像において、個眼画像間に存在する格子状の黒部分は遮光部材4の影である。各レンズ3aにより結像される個眼画像には、レンズ位置に応じて静脈パターンの異なる部分が含まれる。なお、図1中のAは1つのレンズ3aによる視野を表しており、個眼画像として観察される領域に相当する。また、図1中のBは隣接するレンズ3aの視野が重なる部分であり、これは複眼画像中の隣接した個眼画像で共通する重複領域を表す。   FIG. 2 shows a simulation example of a compound eye image captured. 2A is a subject image, and FIG. 2B is a compound eye image to be captured. In a compound eye image, a grid-like black portion existing between single-eye images is a shadow of the light shielding member 4. The single-eye image formed by each lens 3a includes a portion having a different vein pattern depending on the lens position. Note that A in FIG. 1 represents a field of view by one lens 3a, and corresponds to a region observed as a single-eye image. Further, B in FIG. 1 is a portion where the fields of view of the adjacent lenses 3a overlap, and this represents an overlapping region common to adjacent single-eye images in the compound-eye image.
図1に戻って説明する。201は撮像素子5により撮像された画像を一時的に記憶する画像記憶部である。205は画像記憶部201に記憶されている静脈パターンの複眼画像から静脈パターンの単一画像を再構成する画像再構成部である。この単一画像の再構成については後に詳細に説明する。この画像再構成部205は、撮像光学系100aとともに被検体13の静脈パターンの読み取り手段を構成する。204は画像記憶部201に記憶されている画像に基づいて被検体13の脈拍情報を検出する脈拍情報検出部であり、その詳細については後述する。202は1以上の登録者についての静脈パターン又はその特徴を記憶する静脈パターン情報記憶部である。203は1以上の登録者についての脈拍情報を記憶する脈拍情報記憶部である。206は静脈パターンによる個人認証を行う認証部、207は脈拍情報による個人認証を行う認証部である。認証部206は、画像再構成部205により再構成された単一画像中の静脈パターン又はその特徴と、静脈パターン情報記憶部202に記憶されている登録者についての静脈パターン又はその特徴とを照合することにより、個人認証を行う。認証部207は、認証部207により認証された特定の登録者についての脈拍情報記憶部203に記憶されている脈拍情報と、検出部204により検出された脈拍情報とを照合することにより、個人認証を行う。208は装置各部の動作の制御及び装置全体の処理フローの制御を行う制御部である。   Returning to FIG. An image storage unit 201 temporarily stores an image captured by the image sensor 5. An image reconstruction unit 205 reconstructs a single image of a vein pattern from a compound eye image of a vein pattern stored in the image storage unit 201. This single image reconstruction will be described in detail later. The image reconstruction unit 205 constitutes a vein pattern reading unit of the subject 13 together with the imaging optical system 100a. Reference numeral 204 denotes a pulse information detection unit that detects pulse information of the subject 13 based on an image stored in the image storage unit 201, and details thereof will be described later. Reference numeral 202 denotes a vein pattern information storage unit that stores vein patterns or characteristics of one or more registrants. A pulse information storage unit 203 stores pulse information about one or more registrants. Reference numeral 206 denotes an authentication unit that performs personal authentication using a vein pattern, and 207 denotes an authentication unit that performs personal authentication using pulse information. The authentication unit 206 collates the vein pattern or its feature in the single image reconstructed by the image reconstruction unit 205 with the vein pattern or its feature for the registrant stored in the vein pattern information storage unit 202. By doing so, personal authentication is performed. The authentication unit 207 compares the pulse information stored in the pulse information storage unit 203 for the specific registrant authenticated by the authentication unit 207 with the pulse information detected by the detection unit 204, thereby authenticating the individual. I do. A control unit 208 controls the operation of each unit of the apparatus and the processing flow of the entire apparatus.
次に、この個人認証装置の全体的な動作について説明する。図3は、その説明のためのフローチャートである。   Next, the overall operation of this personal authentication device will be described. FIG. 3 is a flowchart for the explanation.
撮像光学系100aにより、被検体13の静脈パターンの撮像が所定の時間間隔で連続的に行われ、撮像された時系列の画像(静脈パターンの複眼画像)が画像記憶部201に記憶される(ステップS1)。この撮像時間間隔と撮像コマ数は、後述の脈拍情報検出を考慮して決定される。   The imaging optical system 100a continuously captures the vein pattern of the subject 13 at predetermined time intervals, and the captured time-series images (the compound eye images of the vein pattern) are stored in the image storage unit 201 ( Step S1). The imaging time interval and the number of imaging frames are determined in consideration of pulse information detection described later.
次に、脈拍情報検出部204において、画像記憶部201より時系列画像が読み込まれ、脈拍情報の検出が行われる(ステップS2)。脈拍情報検出部204では、検出した脈拍情報が人の脈拍情報としては明らかに異常であるか否かの判定も行われ、その判定結果が制御部208に通知される(ステップS3)。この判定結果がYesのとき、つまり被検体13が明らかに非生体(人工物)であると判断されるときには、制御部208は処理を中止させる制御を行う。判定結果がNoの場合、被検体13は生体の可能性があるので、制御部208は次ステップS4へ処理を進める制御を行う。脈拍情報の検出とその異常判定の詳細については後述する。   Next, in the pulse information detection unit 204, a time-series image is read from the image storage unit 201, and pulse information is detected (step S2). The pulse information detection unit 204 also determines whether the detected pulse information is clearly abnormal as human pulse information, and notifies the control unit 208 of the determination result (step S3). When this determination result is Yes, that is, when it is determined that the subject 13 is clearly a non-living body (artifact), the control unit 208 performs control to stop the processing. When the determination result is No, since the subject 13 may be a living body, the control unit 208 performs control to advance the process to the next step S4. Details of pulse information detection and abnormality determination will be described later.
ステップS3の判定結果がNoの場合、画像再構成部205において、画像記憶部201に記憶されている時系列画像の1コマが読み込まれ、この画像(静脈パターンの複眼画像)を高解像な単一画像へ再構成する処理が行われる(ステップS4)。この画像再構成処理の詳細については後述する。   When the determination result in step S3 is No, the image reconstruction unit 205 reads one frame of the time-series image stored in the image storage unit 201, and this image (vein pattern compound eye image) is high-resolution. A process of reconstructing into a single image is performed (step S4). Details of this image reconstruction processing will be described later.
次に、認証部206において、画像再構成部205で複眼像から再構成された高解像な単一画像中の静脈パターン又はその特徴と、静脈情報記憶部202に記憶されている登録者の静脈パターン又はその特徴とを照合することにより個人認証を行う(ステップS5)。静脈情報記憶部202に登録者の静脈パターンが記憶されている場合には、認証部206はパターンマッチングにより類似度(あるいは相違度)を求め、ある登録者について類似度が所定の閾値以上(あるいは相違度が所定の閾値以下)となったときに個人認証を成功したと判断する。ただし、静脈パターン同士のパターンマッチングではなく、再構成画像中の静脈パターンと静脈パターン情報記憶部202に記憶されている静脈パターンより特徴点などを抽出し、両静脈パターンの特徴点などの対応を求める特徴ベースのマッチングを用いてもよい。静脈パターン情報記憶部202に静脈パターンの特徴点のような特徴情報が記憶されている場合には、後者の特徴ベースのマッチングが用いられることになる。この個人認証の正否は制御部208に通知される。   Next, in the authentication unit 206, the vein pattern in the high-resolution single image reconstructed from the compound eye image in the image reconstruction unit 205 or its features and the registrant's information stored in the vein information storage unit 202. Personal authentication is performed by collating the vein pattern or its characteristics (step S5). When the registrant's vein pattern is stored in the vein information storage unit 202, the authentication unit 206 obtains the similarity (or difference) by pattern matching, and the similarity for a registrant exceeds a predetermined threshold (or It is determined that the personal authentication has succeeded when the degree of difference is equal to or less than a predetermined threshold. However, instead of pattern matching between vein patterns, feature points are extracted from the vein patterns in the reconstructed image and the vein patterns stored in the vein pattern information storage unit 202, and the correspondence between the feature points of both vein patterns is determined. The desired feature-based matching may be used. When feature information such as a feature point of a vein pattern is stored in the vein pattern information storage unit 202, the latter feature-based matching is used. Whether the personal authentication is correct or not is notified to the control unit 208.
認証部206は、個人認証に成功した場合(ステップS6,Yes)、認証された特定の登録者を認証部207へ通知する。個人認証が失敗した場合(ステップS6,No)、制御部208は処理を中止させる制御を行う。   If the personal authentication is successful (step S6, Yes), the authentication unit 206 notifies the authenticated specific registrant to the authentication unit 207. When personal authentication fails (step S6, No), the control part 208 performs control which stops a process.
認証部206での個人認証が成功した場合、認証部207において脈拍情報による個人認証を行う(ステップS7)。すなわち、認証部206では、認証部206より通知された登録者についての脈拍情報を脈拍情報記憶部203より読み込み、この脈拍情報と、脈拍情報検出部204より受け取った脈拍情報とを照合し、一定以上の類似度(あるいは一定以下の相違度)が得られたならば認証を成功したと判断し、そうでなければ失敗と判断する。例えば、脈拍情報として脈拍周期又は脈拍数が用いられる場合には、脈拍周期又は脈拍数の差を計算し、この差の絶対値が所定の閾値以下ならば成功、そうでなければ失敗と判断する。脈拍情報として脈拍パターンが用いられる場合には、脈拍パターン間のパターンマッチングを利用することができる。この個人認証が失敗した場合、被検体13は、人工物であるか、あるいは、静脈パターンによる個人認証によって認証された登録者以外の指又は手のひらである可能性が高い。   When the personal authentication in the authentication unit 206 is successful, the authentication unit 207 performs personal authentication based on the pulse information (step S7). That is, the authentication unit 206 reads the pulse information about the registrant notified from the authentication unit 206 from the pulse information storage unit 203, collates this pulse information with the pulse information received from the pulse information detection unit 204, and keeps constant. If the above similarity (or a certain degree of difference) is obtained, it is determined that the authentication has succeeded, and otherwise, it is determined to have failed. For example, when a pulse period or a pulse rate is used as the pulse information, a difference between the pulse period or the pulse rate is calculated, and if the absolute value of the difference is equal to or less than a predetermined threshold, it is determined to be successful. . When a pulse pattern is used as the pulse information, pattern matching between pulse patterns can be used. When this personal authentication fails, the subject 13 is likely to be an artificial object or a finger or palm other than the registrant who has been authenticated by the personal authentication using the vein pattern.
認証部207の個人認証が失敗した場合(ステップS8,No)、制御部208で処理を中止させる制御が行われる。認証部207の個人認証が成功した場合(ステップS8,Yes)、制御部208へ成功が通知され、制御部208は最終的に個人認証が成功したと判断し、その旨の信号を外部へ出力する(ステップS9)。例えば、この個人認証装置が電子機器のログイン管理や入室管理などに利用される場合には、制御部208より電子機器へのログイン許可信号や扉の解錠許可信号などが出力される。   When the personal authentication of the authentication unit 207 fails (step S8, No), the control unit 208 performs control to stop the process. When the personal authentication of the authentication unit 207 is successful (step S8, Yes), the control unit 208 is notified of the success, and the control unit 208 finally determines that the personal authentication is successful and outputs a signal to that effect to the outside. (Step S9). For example, when this personal authentication device is used for login management or entry management of an electronic device, the control unit 208 outputs a login permission signal to the electronic device, a door unlocking permission signal, or the like.
このように、静脈パターンによる個人認証により認証された登録者について、さらに個人差のある生体情報の一種である脈拍情報による個人認証を行うことにより、被検体13として例えば登録者の指や手のひらを擬した人工物が用いられ、その人工物に脈拍を擬した振動が加えられたような場合にも、誤認証を確実に防止することができる。また、静脈パターンと脈拍情報による二重の個人認証を行うため、登録者と静脈パターンが極めて類似した者を登録者本人として認証する危険が減り、静脈パターンのみによる個人認証に比べ認証精度が向上する。なお、脈拍情報による個人認証の成否を判定するための閾値を変更可能にしてもよく、かかる態様も本実施形態に包含される。   As described above, the registrant who has been authenticated by the personal authentication based on the vein pattern is further subjected to personal authentication based on pulse information, which is a kind of biometric information having individual differences. Even when a simulated artifact is used and a vibration simulating a pulse is applied to the artifact, erroneous authentication can be reliably prevented. In addition, since double personal authentication based on vein patterns and pulse information is performed, the risk of authenticating registrants who have very similar vein patterns as registrants is reduced, and authentication accuracy is improved compared to personal authentication using only vein patterns. To do. It should be noted that a threshold for determining success or failure of personal authentication based on pulse information may be changeable, and this aspect is also included in the present embodiment.
また、本実施形態では、静脈パターン読み取りのための撮像光学系100aにより撮像された画像に基づいて脈拍情報を検出し、特許文献2のように脈拍検知用の圧力センサを別途設けない構成であり、これは個人認証装置の低コスト化及び小型化に有利である。   In the present embodiment, pulse information is detected based on an image captured by the imaging optical system 100a for reading a vein pattern, and a pressure sensor for pulse detection is not provided separately as in Patent Document 2. This is advantageous in reducing the cost and size of the personal authentication device.
なお、登録者の指又は手のひらを被検体13として静脈パターン読み取りを行い、画像再構成部205による再構成画像の静脈パターン又はその特徴を静脈パターン情報記憶部202に記憶させ、脈拍情報検出部204で検出された脈拍情報を脈拍情報記憶部203に記憶させる登録処理手段を追加してもよく、かかる態様も本実施形態に包含される。ただし、当該個人認証装置とは別の装置によって、登録者の静脈パターン(又はその特徴)及び脈拍情報を取得し、それを各記憶部202,203に記憶させてもよいことは云うまでもない。   The vein pattern is read using the registrant's finger or palm as the subject 13, and the vein pattern of the reconstructed image by the image reconstruction unit 205 or its characteristics is stored in the vein pattern information storage unit 202, and the pulse information detection unit 204 is read. Registration processing means for storing the pulse information detected in step S1 in the pulse information storage unit 203 may be added, and this aspect is also included in the present embodiment. However, it goes without saying that the registrant's vein pattern (or its characteristics) and pulse information may be acquired and stored in the respective storage units 202 and 203 by a device different from the personal authentication device. .
ここまでの説明から明らかなように、本実施形態は、請求項1,3,4,10記載の発明の一実施形態に相当する。   As is apparent from the above description, this embodiment corresponds to an embodiment of the invention described in claims 1, 3, 4, and 10.
次に、脈拍情報検出部204による脈拍情報の検出について説明する。   Next, detection of pulse information by the pulse information detection unit 204 will be described.
脈拍情報検出部204では、画像記憶部201に記憶されている時系列画像より各時刻の静脈部の画素数を求める。前述したように、静脈部はその他の生体組織部に比べて近赤外光を吸収するため、撮像された画像では静脈部は周囲の生体組織よりも暗く映る。そこで、適当な閾値により画像の二値化を行うことにより、静脈部分を黒の画素、静脈以外の生体組織部を白の画素として検出することができる。このようにして検出した黒画素すなわち静脈部画素の個数を時系列に並べると、図4に模式的に示すような脈拍パターン15を得ることができる。脈拍情報検出部204は、このような脈拍パターン15、あるいは、脈拍パターンの山同士あるいは谷同士の間隔16すなわち脈拍周期、あるいは、脈拍周期の逆数すなわち脈拍数を脈拍情報として求め出力する。上に述べた脈拍パターンを得るための脈拍部画素の検出処理を複眼画像全体を対象として行うことも可能であるが、演算時間の短縮のためには、複眼画像中の特定の個眼画像のみを対象として処理を行うのが望ましい。   The pulse information detection unit 204 obtains the number of pixels in the vein portion at each time from the time-series image stored in the image storage unit 201. As described above, the vein part absorbs near-infrared light as compared with other biological tissue parts. Therefore, the vein part appears darker than the surrounding biological tissues in the captured image. Therefore, by binarizing the image with an appropriate threshold, it is possible to detect the vein portion as a black pixel and the biological tissue portion other than the vein as a white pixel. When the number of black pixels, that is, vein pixels detected in this way are arranged in time series, a pulse pattern 15 schematically shown in FIG. 4 can be obtained. The pulse information detection unit 204 obtains and outputs the pulse pattern 15 or the interval 16 between the peaks or valleys of the pulse pattern, that is, the pulse period, or the reciprocal of the pulse period, that is, the pulse rate, as pulse information. Although it is possible to perform the pulse portion pixel detection processing for obtaining the pulse pattern described above on the entire compound eye image, in order to shorten the calculation time, only a specific eye image in the compound eye image is used. It is desirable to perform processing on the target.
図5は、脈拍情報検出部204の処理フローの一例を示すフローチャートである。この例では、画像記憶部201より複眼画像が1コマずつ読み出され(ステップS11)、特定位置の1つの個眼画像が抽出される(ステップS12)。その個眼画像は所定の閾値により二値化され(ステップS13)、2値化画像の黒画素画がカウントされ、カウント値が時系列に保存される(ステップS14)。ただし、遮光部材4の影部分の黒画素はカウントから除外するのが好ましい。同様の処理が画像記憶部201に記憶されている時系列画像の各コマについて繰り返される。最終コマまで処理が終了すると(ステップS15,Yes)、脈拍パターンが得られる。この例では、この脈拍パターンから脈拍周期もしくは脈拍数を脈拍情報として検出する(ステップS16)。ただし、脈拍パターンそのものを脈拍情報として検出することも可能であることは前述した通りである。   FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a processing flow of the pulse information detection unit 204. In this example, a compound eye image is read frame by frame from the image storage unit 201 (step S11), and a single eye image at a specific position is extracted (step S12). The single-eye image is binarized with a predetermined threshold (step S13), the black pixel image of the binarized image is counted, and the count value is stored in time series (step S14). However, it is preferable to exclude black pixels in shadow portions of the light shielding member 4 from the count. Similar processing is repeated for each frame of the time-series image stored in the image storage unit 201. When the process is completed up to the last frame (step S15, Yes), a pulse pattern is obtained. In this example, the pulse period or pulse rate is detected as pulse information from this pulse pattern (step S16). However, as described above, the pulse pattern itself can also be detected as pulse information.
次に、画像再構成部205の画像再構成処理について説明する。   Next, the image reconstruction process of the image reconstruction unit 205 will be described.
レンズアレイを用いた複眼光学系はバックフォーカスが短くなり光学系の薄型化を実現できるが、レンズアレイの個々のレンズで結像される像を構成する画素数が少なくなるため、単一のレンズにより結像した場合に比べ、画像の解像度が低下するというデメリットがある。しかしながら、複眼画像に含まれる視差を利用して複眼画像を単一画像に再構成することにより、このデメリットを補って高解像度の画像を得ることが可能である。この視差を利用した画像再構成の処理フローを図6に示し、処理の詳細について以下に説明する。   A compound eye optical system using a lens array can reduce the back focus and reduce the thickness of the optical system. However, since the number of pixels forming an image formed by each lens of the lens array is reduced, a single lens is used. There is a demerit that the resolution of the image is lower than when the image is formed by. However, by reconstructing a compound eye image into a single image using the parallax included in the compound eye image, it is possible to compensate for this disadvantage and obtain a high resolution image. FIG. 6 shows a processing flow of image reconstruction using this parallax, and details of the processing will be described below.
最初のステップS21で、画像記憶部201より、ある時刻に撮像された1コマの複眼画像を読み込む。この複眼画像から高解像度の単一画像を再構成する。   In the first step S21, a single-frame compound eye image captured at a certain time is read from the image storage unit 201. A high-resolution single image is reconstructed from the compound eye image.
複眼画像は一見同じ個眼画像が並んでいるように見えるが、各個眼画像は被写体を異なる位置から撮像したものであるから各レンズ3aと被写体との位置関係に起因した視差があり、各個眼画像は視差に伴い少しずつシフトした画像となる。ステップS22で、このような視差による個眼画像間のシフトを算出する。シフトの算出には例えばパターンマッチングを利用することができる。複眼画像からシフトの基準となる個眼画像(基準個眼画像)を任意に選択し、この個眼画像の一部をテンプレートとする。基準個眼画像のシフトは(0,0)である。シフト検出の対象となる個眼画像(被シフト検出個眼画像)を選択して、基準個眼画像と被シフト検出個眼画像間の類似度あるいは相違度からシフトを算出する。よく知られているように、類似度としては相互相関関数、相違度としてはSSD(画素値の差の二乗和)やSAD(画素値の絶対値和)を利用することができる。パターンマッチングで算出した相違度の一例を図7に示す。相違度の指標はSSDとした。
SSDを用いた相違度は次式で表される。
Although the compound eye images seem to have the same single-eye images arranged at a glance, each single-eye image is obtained by capturing the subject from different positions, so there is a parallax due to the positional relationship between each lens 3a and the subject. The image becomes an image that is gradually shifted with the parallax. In step S22, a shift between single-eye images due to such parallax is calculated. For example, pattern matching can be used to calculate the shift. A single-eye image (reference single-eye image) serving as a shift reference is arbitrarily selected from the compound-eye image, and a part of this single-eye image is used as a template. The shift of the reference single-eye image is (0, 0). A single-eye image (shift-detected single-eye image) to be subjected to shift detection is selected, and a shift is calculated from the similarity or difference between the reference single-eye image and the shift-detected single-eye image. As is well known, a cross-correlation function can be used as the similarity, and SSD (the sum of squares of pixel value differences) or SAD (the sum of absolute values of pixel values) can be used as the difference. An example of the degree of difference calculated by pattern matching is shown in FIG. The index of difference was SSD.
The dissimilarity using SSD is expressed by the following equation.
ここで、RはSSDで算出される相違度、Iは被シフト検出個眼画像の一部、Tはテンプレートとした基準個眼画像の一部である。i,jはそれぞれテンプレートの横方向と縦方向の画素数、x,yはシフトの探索範囲内で変化する値である。すなわち、Rが最小となる(x,y)が、二つの個眼画像間のシフトである。図7に画像シフトとパターンマッチングの相違度を例示する。図7において、x軸およびy軸はx,y方向の画像のシフト、z軸は相違度である。 Here, R is the dissimilarity calculated by SSD, I is a part of the shift-detected single-eye image, and T is a part of the reference single-eye image as a template. i and j are the numbers of pixels in the horizontal and vertical directions of the template, respectively, and x and y are values that change within the search range of shift. That is, (x, y) at which R is minimized is a shift between two single-eye images. FIG. 7 illustrates the difference between image shift and pattern matching. In FIG. 7, the x axis and the y axis are image shifts in the x and y directions, and the z axis is the degree of difference.
複眼画像を再構成して高解像な単一像にするには、1画素単位よりも細かい単位すなわちサブピクセルオーダでのシフト算出が必要になるが、ピクセルオーダで算出した相違度や類似度を関数フィッティングする手法や、テンプレートあるいは被シフト検出個眼画像のどちらかを補間してパターンマッチングする手法により、サブピクセルオーダでのシフト検出が可能である。   In order to reconstruct a compound eye image to obtain a high-resolution single image, it is necessary to calculate shifts in units smaller than one pixel, that is, in sub-pixel order, but the degree of difference and similarity calculated in pixel order The shift detection in the sub-pixel order is possible by the function fitting method and the pattern matching method by interpolating either the template or the shift-detected single-eye image.
また、レンズアレイ3を構成する各レンズ3aの配置は既知であるから、複眼画像中の全ての個眼画像についてシフト算出を行う必要はなく、基準個眼画像と、ある被シフト検出個眼画像の1組についてシフトを算出し、そのシフトから残りの個眼画像のシフトを推定することができる。例えば、個眼画像数が横方向、縦方向にそれぞれM個、N個並んだ正方格子状の複眼画像において、左上端の個眼画像を基準個眼画像とし、右端下の個眼画像を被シフト検出個眼画像とする。パターンマッチングの結果、その被シフト検出個眼画像のシフトが(x,y)と算出された場合、隣接する個眼像画間には横方向、縦方向それぞれにx/(M−1)、y/(N−1)のシフトが存在すると推定できる。このようにシフト算出の演算を1組の個眼画像に限定し、残りの個眼画像のシフトを推定する手法を採ることで演算時間の短縮を図ることが可能である。   Further, since the arrangement of the lenses 3a constituting the lens array 3 is known, it is not necessary to perform shift calculation for all single-eye images in the compound-eye image, and the reference single-eye image and a certain shift-detected single-eye image. A shift can be calculated for one set of and a shift of the remaining single-eye image can be estimated from the shift. For example, in a square lattice-shaped compound-eye image in which the number of single-eye images is M and N in the horizontal and vertical directions, respectively, the single-eye image at the upper left corner is used as the reference single-eye image, and the single-eye image at the lower right corner is covered Shift detection single image As a result of pattern matching, if the shift of the shift-detected single-eye image is calculated as (x, y), x / (M−1) in the horizontal and vertical directions between adjacent single-eye image images, It can be estimated that there is a shift of y / (N−1). In this way, it is possible to shorten the calculation time by limiting the shift calculation operation to a single eye image and estimating the shift of the remaining eye images.
次のステップS23において、複眼画像を再構成して高解像な単一画像を生成する。この再構成は、前ステップで算出された個眼画像のシフトに基づき画素を再配置することで行われる。図8は画像再構成の説明のための模式図である。図示のたように、再構成する単一画像のために予め仮想のデジタル画像領域17を確保しておき、複眼画像18の各個眼画像18aの各画素輝度を、それぞれの画像シフトに基づいてデジタル画像領域17に再配置する処理を繰り返すことによって、単一画像を再構成することができる。この処理が終了すると、再構成された単一画像を出力する(ステップS24)。   In the next step S23, the compound eye image is reconstructed to generate a high-resolution single image. This reconstruction is performed by rearranging the pixels based on the shift of the single-eye image calculated in the previous step. FIG. 8 is a schematic diagram for explaining image reconstruction. As shown in the figure, a virtual digital image area 17 is secured in advance for a single image to be reconstructed, and each pixel brightness of each single-eye image 18a of the compound-eye image 18 is digitally determined based on each image shift. A single image can be reconstructed by repeating the process of rearranging in the image area 17. When this process ends, the reconstructed single image is output (step S24).
[第2の実施形態] [Second Embodiment]
図9は本発明の第2の実施形態に係る個人認証装置の構成説明図である。本実施形態に係る個人認証装置では、個人認証のための情報として、被検体13より、その内部の静脈14の像(静脈パターン)と、それ以外の個人差のある生体情報の一種である表皮色情報を検出する。   FIG. 9 is a configuration explanatory diagram of a personal authentication device according to the second embodiment of the present invention. In the personal authentication device according to the present embodiment, as information for personal authentication, an image of the vein 14 inside the subject (vein pattern) from the subject 13 and other types of biological information with individual differences are the epidermis. Detect color information.
100bは静脈パターンの読み取りのための撮像光学系である。本実施形態では、撮像光学系100bによる撮像画像は表皮色情報検出にも利用される。撮像光学系100bの構成は、基本的には前記第1の実施形態に係る撮像光学系100aと同様であるが、次に述べる点で構成が異なる。すなわち、撮像光学系100bにおいては、撮像される一部の特定の個眼画像(ここでは図8の右端のレンズ3aにより結像される個眼画像)に対しては可視光成分がカットされないように可視光カットフィルタ2が配置され、かつ、撮像素子5の当該特定の個眼画像が結像される部分の受光素子上に色分解のためのRGBカラーフィルタ20が設けられている。また、光源1として近赤外光及び可視光を発するものが用いられるが、これは近赤外光及び可視光を発光する単体の光源であっても、近赤外光を発する光源と可視光を発する光源とを組み合わせた光源であってもよい。   Reference numeral 100b denotes an imaging optical system for reading a vein pattern. In the present embodiment, the image captured by the imaging optical system 100b is also used for skin color information detection. The configuration of the imaging optical system 100b is basically the same as that of the imaging optical system 100a according to the first embodiment, but the configuration is different in the following points. That is, in the imaging optical system 100b, the visible light component is not cut for a part of a specific single-eye image to be picked up (here, a single-eye image formed by the rightmost lens 3a in FIG. 8). In addition, the visible light cut filter 2 is disposed, and an RGB color filter 20 for color separation is provided on the light receiving element of the image pickup element 5 where the specific single-eye image is formed. Moreover, although what emits near-infrared light and visible light is used as the light source 1, even if this is a single light source that emits near-infrared light and visible light, the light source that emits near-infrared light and visible light are used. A light source combined with a light source that emits light may be used.
また、本実施形態に係る個人認証装置は、撮像光学系100bにより撮像されて画像記憶部201に記憶されている複眼画像中の特定の個眼画像(RGB成分からなるカラー画像)から表皮色情報を検出する表皮色情報検出部210、1以上の登録者についての表皮色情報を記憶する表皮色情報記憶部211、表皮色情報による個人認証を行う認証部212を備える。   In addition, the personal authentication device according to the present embodiment uses the specific color image (color image composed of RGB components) in the compound eye image captured by the imaging optical system 100b and stored in the image storage unit 201, and the skin color information. Skin color information detection unit 210, skin color information storage unit 211 that stores skin color information about one or more registrants, and authentication unit 212 that performs personal authentication using the skin color information.
次に、この個人認証装置の全体的な動作について説明する。図10は、その説明のためのフローチャートである。   Next, the overall operation of this personal authentication device will be described. FIG. 10 is a flowchart for the explanation.
撮像光学系100bによって複眼画像が撮像され、その画像は画像記憶部201に記憶される。ここでは1コマの複眼画像が撮像され記憶される(ステップS31)。この複眼画像中の特定の個眼画像はRGBカラー画像である。ここまでの説明から理解されるように、撮像素子5は、静脈パターンを撮像するための撮像手段と、可視光を照射される被検体の一部のカラー像を撮像する撮像手段とを兼ねのもので、カラーフィルタ20が設けられた受光素子は後者の撮像手段のための受光素子として作用する。   A compound eye image is captured by the imaging optical system 100 b and the image is stored in the image storage unit 201. Here, a single-eye compound image is captured and stored (step S31). The specific single-eye image in the compound eye image is an RGB color image. As can be understood from the above description, the imaging device 5 serves as an imaging unit for imaging a vein pattern and an imaging unit for imaging a color image of a part of a subject irradiated with visible light. Thus, the light receiving element provided with the color filter 20 functions as a light receiving element for the latter imaging means.
表皮色情報検出部210において、画像記憶部201より複眼画像が読み込まれ、その特定のRGBカラー個眼画像から表皮色情報が検出される(ステップS32)。具体的には例えば、RGBカラー個眼画像を構成する画素をRGB色空間に写像し、その色領域を表す情報を表皮色情報として検出する。この場合、表皮色情報記憶部211にも、登録者について予め求められた同様のRGB色空間における色領域の情報が表皮色情報として記憶されている。   In the skin color information detection unit 210, a compound eye image is read from the image storage unit 201, and skin color information is detected from the specific RGB color single-eye image (step S32). Specifically, for example, pixels constituting an RGB color single-eye image are mapped to the RGB color space, and information representing the color area is detected as skin color information. In this case, the skin color information storage unit 211 also stores information on color regions in the same RGB color space obtained in advance for the registrant as skin color information.
表皮色情報検出部210において、検出した色領域が、人間の表皮色の色領域として明らかに異常であるか否かの判定も行われる(ステップS33)。この判定結果がYesのとき、つまり被検体13が明らかに非生体(人工物)であると判断されるときには、制御部208は処理を中止させる制御を行う。判定結果がNoの場合、被検体13は生体の可能性があるので、制御部208は次ステップS34へ処理を進める制御を行う。   In the skin color information detection unit 210, it is also determined whether or not the detected color area is clearly abnormal as a human skin color area (step S33). When this determination result is Yes, that is, when it is determined that the subject 13 is clearly a non-living body (artifact), the control unit 208 performs control to stop the processing. When the determination result is No, since the subject 13 may be a living body, the control unit 208 performs control to advance the process to the next step S34.
ステップS33の判定結果がNoの場合、画像再構成部205において、画像記憶部201より複眼画像が読み込まれ、単一画像への再構成処理が行われる(ステップS34)。この画像再構成処理は前記第1の実施形態で説明した通りであるが、複眼画像中の特定のカラー個眼画像は、可視光を結像しているので静脈パターンを抽出するときにノイズとなるおそれがあるので、画像再構成に利用しないほうが望ましい。   When the determination result in step S33 is No, the image reconstruction unit 205 reads a compound eye image from the image storage unit 201 and performs reconstruction processing into a single image (step S34). This image reconstruction process is as described in the first embodiment. However, since a specific color single-eye image in a compound eye image forms visible light, noise and noise are extracted when a vein pattern is extracted. Therefore, it is desirable not to use it for image reconstruction.
次に、認証部206において、画像再構成部205による再構成画像中の静脈パターン又はその特徴と、静脈パターン情報記憶部202に記憶されている1以上の登録者の静脈パターン又はその特徴との照合による個人認証が行われる(ステップS35)。認証部206による個人認証が失敗した場合(ステップS36,No)、制御部208は処理を中止させる制御を行う。   Next, in the authentication unit 206, the vein pattern or its feature in the reconstructed image by the image reconstruction unit 205 and the vein pattern or its feature of one or more registrants stored in the vein pattern information storage unit 202 Personal authentication by collation is performed (step S35). When the personal authentication by the authentication unit 206 fails (No at Step S36), the control unit 208 performs control to stop the process.
認証部206による個人認証が成功した場合(ステップS36,Yes)、認証部212において、表皮色情報検出部210より受け取った色領域情報(被検体13より検出された表皮色情報)と、認証部206により認証された特定の登録者についての表皮色情報記憶部211に記憶されている色領域情報とを照合し、色領域間の類似度もしくは相違度による個人認証が行われる(ステップS37)。色領域間の類似度が所定の閾値以上、あるいは、色領域間の相違度が所定の閾値以下の場合、個人認証は成功と判定され(ステップS38,Yes)、そうでない場合は個人認証は失敗と判定される(ステップS38,No)。失敗の場合、制御部208は処理を中止する制御を行う。   When the personal authentication by the authentication unit 206 is successful (step S36, Yes), in the authentication unit 212, the color area information received from the skin color information detection unit 210 (skin color information detected from the subject 13), and the authentication unit The color area information stored in the skin color information storage unit 211 for the specific registrant authenticated by 206 is collated, and personal authentication is performed based on the similarity or difference between the color areas (step S37). If the similarity between the color areas is equal to or higher than a predetermined threshold value, or the difference between the color areas is equal to or lower than the predetermined threshold value, the personal authentication is determined to be successful (step S38, Yes), otherwise the personal authentication fails. (Step S38, No). In the case of failure, the control unit 208 performs control to stop the process.
認証部212の個人認証が成功した場合(ステップS38,Yes)、制御部208は最終的に個人認証が成功したと判断し、その旨の信号を外部へ出力する(ステップS39)。例えば、この個人認証装置が電子機器のログイン管理や入室管理などに利用される場合には、制御部208より電子機器へのログイン許可信号や扉の解錠許可信号などが出力される。   When the personal authentication of the authentication unit 212 is successful (step S38, Yes), the control unit 208 finally determines that the personal authentication is successful, and outputs a signal to that effect to the outside (step S39). For example, when this personal authentication device is used for login management or entry management of an electronic device, the control unit 208 outputs a login permission signal to the electronic device, a door unlocking permission signal, or the like.
このように、静脈パターンによる個人認証により認証された登録者について、さらに個人差のある生体情報の一種である表皮色情報による個人認証を行うことにより、被検体13として例えば登録者の指や手のひらを擬した人工物が用いられた場合にも、誤認証を確実に防止することができる。また、静脈パターンと表皮色情報による二重の個人認証を行うため、登録者と静脈パターンが極めて類似した者を登録者本人として認証する危険が減り、静脈パターンのみによる個人認証に比べ認証精度が向上する。なお、表皮色情報による個人認証の成否を判定するための閾値を変更可能にしてもよく、かかる態様も本実施形態に包含される。   As described above, the registrant who has been authenticated by the personal authentication based on the vein pattern is further subjected to personal authentication based on the skin color information, which is a kind of biometric information having individual differences. Even when an artifact that mimics the above is used, erroneous authentication can be reliably prevented. In addition, since double personal authentication based on vein pattern and skin color information is performed, the risk of authenticating a registrant who is very similar to the vein pattern as a registrant is reduced, and authentication accuracy is higher than personal authentication based only on vein patterns. improves. It should be noted that the threshold for determining success or failure of personal authentication based on the skin color information may be changeable, and this aspect is also included in this embodiment.
また、本実施形態では、静脈パターン読み取りのための撮像光学系100bにより撮像された画像に基づいて表皮色情報を検出する構成であるため、表皮色検出用の色センサを別途設ける必要がなく、これは個人認証装置の低コスト化及び小型化に有利である。   Further, in the present embodiment, since it is configured to detect the skin color information based on the image captured by the imaging optical system 100b for reading the vein pattern, it is not necessary to separately provide a color sensor for detecting the skin color. This is advantageous in reducing the cost and size of the personal authentication device.
なお、登録者の指又は手のひらを被検体13として静脈パターン読み取りを行い、画像再構成部205による再構成画像の静脈パターン又はその特徴を静脈パターン情報記憶部202に記憶させ、表皮色情報検出部210で検出された表皮色情報を表皮色情報記憶部211に記憶させる登録処理手段を追加してもよく、かかる態様も本実施形態に包含される。ただし、当該個人認証装置とは別の装置によって、登録者の静脈パターン(又はその特徴)及び表皮色情報を取得し、それを各記憶部202,211に記憶させてもよいことは云うまでもない。   The vein pattern reading is performed with the finger or palm of the registrant as the subject 13, and the vein pattern of the reconstructed image by the image reconstruction unit 205 or its characteristics is stored in the vein pattern information storage unit 202, and the skin color information detection unit Registration processing means for storing the skin color information detected in 210 in the skin color information storage unit 211 may be added, and such an embodiment is also included in this embodiment. However, it goes without saying that the registrant's vein pattern (or its characteristics) and skin color information may be acquired by an apparatus different from the personal authentication apparatus and stored in the storage units 202 and 211. Absent.
ここまでの説明から明らかなように、本実施形態は、請求項1,3,5,10記載の発明の一実施形態に相当する。   As is apparent from the above description, the present embodiment corresponds to an embodiment of the invention described in claims 1, 3, 5, and 10.
[第3の実施形態] [Third Embodiment]
図11は本発明の第3の実施形態に係る個人認証装置の構成説明図である。本実施形態に係る個人認証装置では、個人認証のための情報として、被検体13より、その内部の静脈14の像(静脈パターン)と、それ以外の個人差のある生体情報の一種である体温情報を検出する。体温情報検出部220は、被検体13より温度センサ30を用いて体温を検出する手段である。本実施形態では、温度センサ30として、被検体13から発せられる赤外線を検知する赤外線センサが用いられる。赤外線センサは、非接触での温度測定が可能であるので、被認証者の心理的負担が小さく接触式の温度センサよりも好ましい。本実施形態の個人認証装置は、1以上の登録者についての体温情報を記憶する体温情報記憶部221、体温情報検出部220により検出された体温情報と体温情報記憶部221に記憶されている体温情報との照合により個人認証を行う認証部222を備える。   FIG. 11 is an explanatory diagram of a configuration of a personal authentication device according to the third embodiment of the present invention. In the personal authentication device according to the present embodiment, as information for personal authentication, an image of the vein 14 inside the subject (vein pattern) from the subject 13 and body temperature that is a kind of other biometric information with individual differences. Detect information. The body temperature information detection unit 220 is means for detecting body temperature from the subject 13 using the temperature sensor 30. In the present embodiment, an infrared sensor that detects infrared rays emitted from the subject 13 is used as the temperature sensor 30. Since the infrared sensor can measure the temperature in a non-contact manner, the psychological burden on the person to be authenticated is small and is preferable to the contact-type temperature sensor. The personal authentication device according to the present embodiment includes a body temperature information storage unit 221 that stores body temperature information about one or more registrants, a body temperature information detected by the body temperature information detection unit 220, and a body temperature stored in the body temperature information storage unit 221. An authentication unit 222 that performs personal authentication by collating with information is provided.
この個人認証装置の全体的な動作について説明する。図11は、その説明のためのフローチャートである。   The overall operation of this personal authentication apparatus will be described. FIG. 11 is a flowchart for the explanation.
まず、体温情報検出部220で温度センサ30を用いて被検体13より体温が検出され、検出した体温の情報が出力される(ステップS41)。ここでは温度センサ30として赤外線センサが用いられているので、撮像光学系100aの光源1を発光させない状態で体温検出が行われる。   First, body temperature is detected from the subject 13 using the temperature sensor 30 in the body temperature information detection unit 220, and information on the detected body temperature is output (step S41). Here, since an infrared sensor is used as the temperature sensor 30, the body temperature is detected without causing the light source 1 of the imaging optical system 100a to emit light.
体温情報検出部220において、検出した体温が、人間の体温として明らかに異常であるか否かの判定も行われる(ステップS42)。この判定結果がYesのとき、つまり被検体13が明らかに非生体(人工物)であると判断されるときには、制御部208は処理を中止させる制御を行う。判定結果がNoの場合、被検体13は生体の可能性があるので、制御部208は次ステップS43へ処理を進める制御を行う。   In the body temperature information detection unit 220, it is also determined whether or not the detected body temperature is clearly abnormal as a human body temperature (step S42). When this determination result is Yes, that is, when it is determined that the subject 13 is clearly a non-living body (artifact), the control unit 208 performs control to stop the processing. If the determination result is No, since the subject 13 may be a living body, the control unit 208 performs control to advance the process to the next step S43.
ステップS42の判定結果がNoの場合、撮像光学系100により静脈パターンの撮像が行われ、撮像された複眼画像は画像記憶部201に記憶される(ステップS43)。そして、画像再構成部205において、画像記憶部201より複眼画像が読み込まれ、単一画像への再構成処理が行われる(ステップS44)。   When the determination result in step S42 is No, the imaging optical system 100 captures a vein pattern, and the captured compound eye image is stored in the image storage unit 201 (step S43). Then, the image reconstruction unit 205 reads a compound eye image from the image storage unit 201 and performs reconstruction processing into a single image (step S44).
次に、認証部206において、画像再構成部205による再構成画像中の静脈パターン又はその特徴と、静脈パターン情報記憶部202に記憶されている1以上の登録者の静脈パターン又はその特徴との照合による個人認証が行われる(ステップS45)。認証部206による個人認証が失敗した場合(ステップS46,No)、制御部208は処理を中止させる制御を行う。   Next, in the authentication unit 206, the vein pattern or its feature in the reconstructed image by the image reconstruction unit 205 and the vein pattern or its feature of one or more registrants stored in the vein pattern information storage unit 202 Personal authentication by collation is performed (step S45). If the personal authentication by the authentication unit 206 has failed (No in step S46), the control unit 208 performs control to stop the process.
認証部206による個人認証が成功した場合(ステップS46,Yes)、認証部222において、体温情報検出部220より受け取った体温情報と、認証部206により認証された特定の登録者についての体温情報記憶部221に記憶されている体温情報との照合による個人認証が行われる(ステップS47)。体温の差の絶対値が所定の閾値以下の場合、個人認証は成功と判定され(ステップS48,Yes)、そうでない場合は個人認証は失敗と判定される(ステップS48,No)。失敗の場合、制御部208は処理を中止する制御を行う。   When the personal authentication by the authentication unit 206 is successful (step S46, Yes), the authentication unit 222 stores the body temperature information received from the body temperature information detection unit 220 and the body temperature information about the specific registrant authenticated by the authentication unit 206. Personal authentication is performed by collating with the body temperature information stored in the unit 221 (step S47). If the absolute value of the difference in body temperature is less than or equal to the predetermined threshold, the personal authentication is determined to be successful (step S48, Yes), and otherwise, the personal authentication is determined to be failed (step S48, No). In the case of failure, the control unit 208 performs control to stop the process.
認証部222の個人認証が成功した場合(ステップS48,Yes)、制御部208は最終的に個人認証が成功したと判断し、その旨の信号を外部へ出力する(ステップS49)。例えば、この個人認証装置が電子機器のログイン管理や入室管理などに利用される場合には、制御部208より電子機器へのログイン許可信号や扉の解錠許可信号などが出力される。   When the personal authentication of the authentication unit 222 is successful (step S48, Yes), the control unit 208 finally determines that the personal authentication is successful, and outputs a signal to that effect to the outside (step S49). For example, when this personal authentication device is used for login management or entry management of an electronic device, the control unit 208 outputs a login permission signal to the electronic device, a door unlocking permission signal, or the like.
このように、静脈パターンによる個人認証により認証された登録者について、さらに個人差のある生体情報の一種である体温情報による個人認証を行うことにより、被検体13として例えば登録者の指や手のひらを擬した人工物が用いられた場合にも、誤認証を確実に防止することができる。また、静脈パターンと体温情報による二重の個人認証を行うため、登録者と静脈パターンが極めて類似した者を登録者本人として認証する危険が減り、静脈パターンのみによる個人認証に比べ認証精度が向上する。なお、体温情報による個人認証の成否を判定するための閾値を変更可能にしてもよく、かかる態様も本実施形態に包含される。   As described above, the registrant who is authenticated by the personal authentication using the vein pattern is further subjected to personal authentication using body temperature information which is a kind of biometric information with individual differences, so that, for example, the finger or palm of the registrant can be used as the subject 13. Even when a simulated artifact is used, erroneous authentication can be reliably prevented. In addition, since double personal authentication is performed using vein patterns and body temperature information, the risk of authenticating registrants who are very similar to vein patterns as a registrant is reduced, and authentication accuracy is improved compared to personal authentication using only vein patterns. To do. Note that the threshold for determining success or failure of personal authentication based on body temperature information may be changeable, and this aspect is also included in this embodiment.
なお、登録者の指又は手のひらを被検体13として静脈パターン読み取りを行い、画像再構成部205による再構成画像の静脈パターン又はその特徴を静脈パターン情報記憶部202に記憶させ、体温情報検出部220で検出された体温情報を体温情報記憶部211に記憶させる登録処理手段を追加してもよく、かかる態様も本実施形態に包含される。ただし、当該個人認証装置とは別の装置によって、登録者の静脈パターン(又はその特徴)及び体温情報を取得し、それを各記憶部202,221に記憶させてもよいことは云うまでもない。   The vein pattern is read using the registrant's finger or palm as the subject 13, and the vein pattern of the reconstructed image by the image reconstruction unit 205 or its characteristics is stored in the vein pattern information storage unit 202, and the body temperature information detection unit 220 is read. Registration processing means for storing the body temperature information detected in step 1 in the body temperature information storage unit 211 may be added, and such an embodiment is also included in this embodiment. However, it goes without saying that the registrant's vein pattern (or its characteristics) and body temperature information may be acquired and stored in the storage units 202 and 221 by a device other than the personal authentication device. .
ここまでの説明から明らかなように、本実施形態は、請求項1,3,6,10記載の発明の一実施形態に相当する。   As is apparent from the above description, this embodiment corresponds to an embodiment of the invention described in claims 1, 3, 6, and 10.
[第4の実施形態] [Fourth Embodiment]
図13は本発明の第4の実施形態に係る個人認証装置の構成説明図である。本実施形態に係る個人認証装置では、個人認証のための情報として、被検体13より、その内部の静脈14の像(静脈パターン)と、それ以外の個人差のある生体情報の一種である血流量情報を検出する。   FIG. 13 is a configuration explanatory diagram of a personal authentication device according to the fourth embodiment of the present invention. In the personal authentication device according to the present embodiment, as information for personal authentication, an image of a vein 14 inside the subject (vein pattern) from the subject 13 and blood that is a type of other biological information having individual differences. Detect flow information.
本実施形態に係る個人認証装置は、血流量情報の検出のために血流センサ40と血流量情報検出部230とを備える。血流センサ40は、被検体13にレーザ光を照射し、被検体13の内部からの散乱光を電気信号に変換して出力するものである。被検体内部からの散乱光には、生体内部の毛細血管内の血球の移動によりドップラーシフトを生じた散乱光と、静止した組織で散乱されたドップラーシフトを生じていない散乱光とがあり、両散乱光の干渉によるビート信号成分が血流センサ40の出力信号に含まれている。血流量検出部230は、そのビート信号のパワースペクトルを求め、周波数を掛け積分することにより血流量を求める。このようなレーザ光を利用した血流量測定の原理は周知であるので、これ以上の詳細は省略する。   The personal authentication device according to the present embodiment includes a blood flow sensor 40 and a blood flow information detector 230 for detecting blood flow information. The blood flow sensor 40 irradiates the subject 13 with laser light, converts scattered light from the inside of the subject 13 into an electrical signal, and outputs the electrical signal. Scattered light from inside the subject includes scattered light that has undergone Doppler shift due to the movement of blood cells inside the capillaries inside the living body and scattered light that has been scattered by a stationary tissue and has not undergone Doppler shift. A beat signal component due to interference of scattered light is included in the output signal of the blood flow sensor 40. The blood flow rate detection unit 230 obtains the power spectrum of the beat signal and obtains the blood flow rate by multiplying and integrating the frequency. Since the principle of blood flow measurement using such laser light is well known, further details are omitted.
また、本実施形態に係る個人認証装置は、1以上の登録者についての血流量情報を記憶する血流量情報記憶部231、血流量情報検出部230により検出された血流量情報と血流量情報記憶部231に記憶されている血流量情報との照合により個人認証を行う認証部232を備える。   In addition, the personal authentication device according to the present embodiment stores blood flow information and blood flow information detected by the blood flow information storage unit 231 and the blood flow information detection unit 230 that store blood flow information for one or more registrants. The authentication part 232 which performs personal authentication by collation with the blood flow rate information memorize | stored in the part 231 is provided.
次に、この個人認証装置の全体的な動作を説明する。図14は、その説明のためのフローチャートである。   Next, the overall operation of this personal authentication apparatus will be described. FIG. 14 is a flowchart for the explanation.
撮像光学系100aにより被検体13の静脈パターンを撮像し、撮像した複眼画像を画像記憶部201に記憶し(ステップS51)、これと並行して血流量情報検出部230で血流センサ40を利用し血流量を検出する(ステップS52)。   The imaging optical system 100a images the vein pattern of the subject 13, stores the captured compound eye image in the image storage unit 201 (step S51), and uses the blood flow sensor 40 in the blood flow rate information detection unit 230 in parallel with this. The blood flow is detected (step S52).
血流量情報検出部230において、検出した血流量が人間の血流量として明らかに異常であるか否かの判定を行う(ステップ53)。血流量が人間の血流量として明らかに異常である、すなわち被検体13が明らかに非生体であると判断される場合(ステップS53,Yes)、制御部208は処理を中止する制御を行う。そうでない場合(ステップS53,No)、制御部208は次ステップS54へ処理を進める制御を行う。なお、ステップS53の判定を、血流センサ40の出力信号の波形に基づいて行うことも可能である。すなわち、被検体13が生体の場合、血流センサ40の出力信号は血流の多少を示す大きな周期の波と脈拍に対応する細かい周期の波が混在したものとなるが、被検体13が非生体の場合、血流センサ40の出力信号は平坦な波形となるため、非生体であることを容易に判定することができる。   The blood flow information detector 230 determines whether or not the detected blood flow is clearly abnormal as a human blood flow (step 53). When it is determined that the blood flow volume is clearly abnormal as the human blood flow volume, that is, the subject 13 is clearly non-living (Yes in step S53), the control unit 208 performs control to stop the processing. When that is not right (step S53, No), the control part 208 performs control which advances a process to the following step S54. Note that the determination in step S53 can also be made based on the waveform of the output signal of the blood flow sensor 40. That is, when the subject 13 is a living body, the output signal of the blood flow sensor 40 is a mixture of a large-cycle wave indicating the degree of blood flow and a fine-cycle wave corresponding to the pulse, but the subject 13 is non-existing. In the case of a living body, since the output signal of the blood flow sensor 40 has a flat waveform, it can be easily determined that the body is non-living.
ステップS53の判定結果がNoの場合、画像再構成部205において、画像記憶部201より複眼画像が読み出され、高解像な単一画像への再構成処理が行われる(ステップS54)。次に、認証部206において、静脈パターン情報記憶部202に記憶されている登録者についての静脈パターン又はその特徴と、画像再構成部205による再構成画像中の静脈パターン又はその特徴との照合による個人認証が行われる(ステップS55)。この個人認証が不成功の場合(ステップS56,No)、制御部208は処理を中止する制御を行う。   When the determination result in step S53 is No, the image reconstruction unit 205 reads a compound eye image from the image storage unit 201 and performs reconstruction processing into a high-resolution single image (step S54). Next, in the authentication unit 206, by comparing the vein pattern or the feature of the registrant stored in the vein pattern information storage unit 202 with the vein pattern or the feature in the reconstructed image by the image reconstruction unit 205 Personal authentication is performed (step S55). When the personal authentication is unsuccessful (No at Step S56), the control unit 208 performs control to stop the process.
認証部206による個人認証が成功した場合(ステップS56,Yes)、認証部232において、認証部206で認証された特定の登録者についての血流量情報記憶部231に記憶されている血流量情報と、血流量情報検出部230より渡された血流量情報との照合による個人認証が行われる(ステップS57)。照合された血流量の差の絶対値が所定の閾値以上ならば個人認証は不成功と判定され(ステップS58,No)、制御部208は処理を中止する制御を行う。血流量の差の絶対値が所定の閾値未満ならば個人認証は成功と判定され(ステップS58,Yes)、制御部208は最終的に個人認証が成功したと判断し、その旨の信号を外部へ出力する(ステップS59)。例えば、この個人認証装置が電子機器のログイン管理や入室管理などに利用される場合には、制御部208より電子機器へのログイン許可信号や扉の解錠許可信号などが出力される。   When personal authentication by the authentication unit 206 is successful (step S56, Yes), in the authentication unit 232, blood flow information stored in the blood flow information storage unit 231 for the specific registrant authenticated by the authentication unit 206 and Then, personal authentication is performed by collating with blood flow information passed from the blood flow information detecting unit 230 (step S57). If the absolute value of the collated blood flow difference is equal to or greater than a predetermined threshold, the personal authentication is determined to be unsuccessful (No in step S58), and the control unit 208 performs control to stop the process. If the absolute value of the difference in blood flow is less than the predetermined threshold, the personal authentication is determined to be successful (step S58, Yes), and the control unit 208 finally determines that the personal authentication is successful, and sends a signal to that effect to the outside. (Step S59). For example, when this personal authentication device is used for login management or entry management of an electronic device, the control unit 208 outputs a login permission signal to the electronic device, a door unlocking permission signal, or the like.
このように、静脈パターンによる個人認証により認証された登録者について、さらに個人差のある生体情報の一種である血流量情報による個人認証を行うことにより、被検体13として例えば登録者の指や手のひらを擬した人工物が用いられた場合にも、誤認証を確実に防止することができる。また、静脈パターンと血流量情報による二重の個人認証を行うため、登録者と静脈パターンが極めて類似した者を登録者本人として認証する危険が減り、静脈パターンのみによる個人認証に比べ認証精度が向上する。なお、血流量情報による個人認証の成否を判定するための閾値を変更可能にしてもよく、かかる態様も本実施形態に包含される。   As described above, the registrant who is authenticated by the personal authentication based on the vein pattern is further subjected to personal authentication based on blood flow information that is a kind of biometric information having individual differences. Even when an artifact that mimics the above is used, erroneous authentication can be reliably prevented. In addition, since double personal authentication based on vein patterns and blood flow information is performed, the risk of authenticating a registrant who is very similar to the vein pattern as a registrant is reduced, and authentication accuracy is higher than personal authentication based only on vein patterns. improves. Note that the threshold for determining success or failure of personal authentication based on blood flow information may be changeable, and this aspect is also included in the present embodiment.
また、登録者の指又は手のひらを被検体13として静脈パターン読み取りを行い、画像再構成部205による再構成画像の静脈パターン又はその特徴を静脈パターン情報記憶部202に記憶させ、血流量情報検出部230で検出された血流量情報を血流量情報記憶部231に記憶させる登録処理手段を追加してもよく、かかる態様も本実施形態に包含される。ただし、当該個人認証装置とは別の装置によって、登録者の静脈パターン(又はその特徴)及び血流量情報を取得し、それを各記憶部202,231に記憶させてもよいことは云うまでもない。   Further, the vein pattern reading is performed with the finger or palm of the registrant as the subject 13, and the vein pattern of the reconstructed image by the image reconstruction unit 205 or its characteristics is stored in the vein pattern information storage unit 202, and the blood flow information detection unit Registration processing means for storing the blood flow information detected at 230 in the blood flow information storage unit 231 may be added, and this aspect is also included in the present embodiment. However, it goes without saying that the registrant's vein pattern (or its characteristics) and blood flow information may be acquired by a device different from the personal authentication device and stored in the storage units 202 and 231. Absent.
ここまでの説明から明らかなように、本実施形態は、請求項1,3,7,10記載の発明の一実施形態に相当する。   As is apparent from the above description, this embodiment corresponds to an embodiment of the invention described in claims 1, 3, 7, and 10.
なお、人間として適当な血流量が検出されるような人工物の作成は容易でないと考えられるため、ステップS53で異常ではないと判定された場合に静脈パターンによる個人認証のみを行う構成としても、人工物が用いられた時の誤認証の防止という目的は達成されるであろう。そして、この場合、血流量情報検出部230では血流量の算出を行わず、ステップS53の判定を血流センサ40の出力信号に基づいて行うようにしてもよい。かかる構成の個人認証装置も本発明に包含される。   In addition, since it is considered that it is not easy to create an artificial object in which an appropriate blood flow is detected as a human being, even if it is determined that there is no abnormality in step S53, only personal authentication using a vein pattern is performed. The objective of preventing mis-authentication when artifacts are used will be achieved. In this case, the blood flow information detection unit 230 does not calculate the blood flow, and the determination in step S53 may be performed based on the output signal of the blood flow sensor 40. The personal authentication device having such a configuration is also included in the present invention.
[第5の実施形態] [Fifth Embodiment]
図15は本発明の第5の実施形態に係る個人認証装置の構成説明図である。本実施形態では、個人認証のための情報として、被検体13より、その内部の静脈14の像(静脈パターン)と、それ以外の個人差のある生体情報である脈拍情報及び血流量情報を検出する。   FIG. 15 is an explanatory diagram of a configuration of a personal authentication apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. In the present embodiment, as information for personal authentication, an image of a vein 14 (vein pattern) inside the subject 13 and pulse information and blood flow information, which are other biometric information with individual differences, are detected from the subject 13. To do.
この個人認証装置は、前記第1の実施形態に係る個人認証装置に、前記第4の実施形態における血流センサ40,血流量情報検出部230、血流量情報記憶部231及び血流量情報による個人認証を行う認証部232を追加した構成である。装置各部については説明済みであるので、この個人認証装置の全体的動作について以下に説明する。図16は、その説明のためのフローチャートである。   This personal authentication device is different from the personal authentication device according to the first embodiment in that the blood flow sensor 40, the blood flow information detection unit 230, the blood flow information storage unit 231 and the blood flow information in the fourth embodiment are used. In this configuration, an authentication unit 232 that performs authentication is added. Since each part of the apparatus has been described, the overall operation of this personal authentication apparatus will be described below. FIG. 16 is a flowchart for the explanation.
撮像光学系100aによって被検体13の静脈パターンの撮像が所定時間間隔で連続的に行われ、撮像された時系列の複眼画像が画像記憶部201に記憶され(ステップS61)、脈拍情報検出部204で画像記憶部201内の時系列画像に基づいて脈拍情報の検出が行われる(ステップS62)。このような動作と並行して、血流量情報検出部230において血流センサ40を利用した血流量情報の検出が行われる(ステップS63)。   The imaging optical system 100a continuously captures the vein pattern of the subject 13 at predetermined time intervals, the captured time-series compound eye images are stored in the image storage unit 201 (step S61), and the pulse information detection unit 204 Thus, pulse information is detected based on the time-series image in the image storage unit 201 (step S62). In parallel with this operation, blood flow information is detected in the blood flow information detection unit 230 using the blood flow sensor 40 (step S63).
脈拍情報検出部204において検出した脈拍情報が人間の脈拍情報として明らかに異常であるか否かの判定が行われ、また、血流量情報検出部230において検出した血流量が人間の血流量として明らかに異常であるか否かの判定が行われる。制御部208は、脈拍情報検出部204又は血流量情報検出部230のいずれかで異常と判定された場合(ステップS64,Yes)、被検体13は明らかに非生体であると判断して処理を中止する制御を行う。一方、脈拍情報検出部204及び血流量情報検出部230の両方で異常でないと判定された場合(ステップS64,No)、制御部208は被検体13が生体である可能性が高いと判断して次ステップS65の処理へ進める制御を行う。なお、前記第4の実施形態に関連して説明したように、血流量情報検出部230において上記判定を血流センサ40の出力信号に基づいて行ってもよい。   It is determined whether or not the pulse information detected by the pulse information detection unit 204 is clearly abnormal as human pulse information, and the blood flow detected by the blood flow information detection unit 230 is obvious as human blood flow. It is determined whether or not there is an abnormality. If it is determined that either the pulse information detection unit 204 or the blood flow information detection unit 230 is abnormal (Yes in step S64), the control unit 208 determines that the subject 13 is clearly non-living and performs the processing. Control to stop. On the other hand, when it is determined that both the pulse information detection unit 204 and the blood flow information detection unit 230 are not abnormal (step S64, No), the control unit 208 determines that the subject 13 is likely to be a living body. Control to proceed to the next step S65 is performed. In addition, as described in relation to the fourth embodiment, the determination may be performed based on the output signal of the blood flow sensor 40 in the blood flow information detecting unit 230.
ステップS64の判定結果がNoの場合、画像再構成部205において画像記憶部201に記憶されている1コマの複眼画像から高解像な単一画像を再構成する処理が行われる(ステップS65)。この再構成画像中の静脈パターン又はその特徴と、静脈パターン情報記憶部202に記憶されている登録者の静脈パターン又はその特徴との照合による個人認証が認証部206で行われる(ステップS66)。この個人認証が失敗した場合、制御部208は処理を中止させる制御を行う。   When the determination result in step S64 is No, the image reconstructing unit 205 performs processing to reconstruct a high-resolution single image from a single-frame compound eye image stored in the image storage unit 201 (step S65). . The authentication unit 206 performs personal authentication by collating the vein pattern or its feature in the reconstructed image with the registrant's vein pattern or feature stored in the vein pattern information storage unit 202 (step S66). When this personal authentication fails, the control unit 208 performs control to stop the process.
認証部206による個人認証が成功した場合(ステップS67,Yes)、該個人認証により認証された特定の登録者についての脈拍情報記憶部203及び血流量情報記憶部231に記憶されている脈拍情報及び血流量情報と、脈拍情報検出部204で検出された脈拍情報及び血流量情報検出部230で検出された血流量情報との照合による個人認証が認証部207及び認証部232でそれぞれ実行される(ステップS68)。   When the personal authentication by the authentication unit 206 is successful (step S67, Yes), the pulse information stored in the pulse information storage unit 203 and the blood flow information storage unit 231 for the specific registrant authenticated by the personal authentication and The authentication unit 207 and the authentication unit 232 perform personal authentication by collating the blood flow information with the pulse information detected by the pulse information detection unit 204 and the blood flow information detected by the blood flow information detection unit 230 ( Step S68).
制御部208は、2つのモードを選択可能である。第1のモードが選択された場合、認証部207と認証部232の両方の個人認証が成功したときに(ステップS69,Yes)、制御部208は最終的に個人認証が成功したと判断し、その旨の信号を出力する(ステップS70)。それ以外の場合、制御部208は最終的に個人認証に失敗したと判断し処理を中止する制御を行う。このように、静脈パターンによる個人認証が成功した上にさらに2種類の生体情報による個人認証が成功した場合に最終的に個人認証を成功したと判断するため、非生体が用いられた場合の誤認証をより確実に防止でき、かつ、生体が用いられた場合における認証精度もさらに向上し、極めて強固なセキュリティを達成することができる。   The control unit 208 can select two modes. When the first mode is selected, when the personal authentication of both the authentication unit 207 and the authentication unit 232 is successful (step S69, Yes), the control unit 208 finally determines that the personal authentication is successful, A signal to that effect is output (step S70). In other cases, the control unit 208 finally determines that personal authentication has failed and performs control to stop the process. As described above, when the personal authentication by the vein pattern is successful and the personal authentication by two types of biometric information is further successful, it is determined that the personal authentication is finally successful. Authentication can be prevented more reliably, and the accuracy of authentication when a living body is used can be further improved, and extremely strong security can be achieved.
第2のモードが選択された場合、図16のステップS69に括弧書きしたように、制御部208では、認証部207,232の少なくとも一方による個人認証が成功したときに最終的に個人認証が成功したと判断し、認証部207,232による個人認証が両方とも失敗したときに最終的に個人認証を失敗したと判断する。したがって、この第2のモードは、第1のモードに比べてセキュリティ強度が緩和されることになる。このように2つのモードの切り替えによりセキュリティ強度を調節することができる。   When the second mode is selected, as indicated in parentheses in step S69 of FIG. 16, the control unit 208 finally succeeds in personal authentication when at least one of the authentication units 207 and 232 succeeds. When both the personal authentications by the authentication units 207 and 232 fail, it is determined that the personal authentication has finally failed. Therefore, the second mode has a reduced security strength compared to the first mode. Thus, the security strength can be adjusted by switching between the two modes.
なお、脈拍情報又は血流量情報のいずれか一方のみが異常でないと判定された場合にもステップS64の判定結果をNoとして処理を進め、ステップS68では、異常でないと判定された脈拍情報又は血流量情報による個人認証のみを行い、その個人認証が成功したときに最終的に個人認証が成功したと判断するような態様をとることも可能である。係る態様も本発明に包含される。   Even when it is determined that only one of the pulse information and the blood flow information is not abnormal, the process proceeds with the determination result of Step S64 as No, and the pulse information or the blood flow determined not abnormal in Step S68. It is also possible to take an aspect in which only personal authentication based on information is performed and it is finally determined that the personal authentication is successful when the personal authentication is successful. Such an embodiment is also encompassed by the present invention.
ここまでの説明から明らかなように、本実施形態は、請求項2,3,8,11記載の発明の一実施形態に相当する。   As is clear from the above description, this embodiment corresponds to an embodiment of the invention described in claims 2, 3, 8, and 11.
[第6の実施形態] [Sixth Embodiment]
図17は本発明の第6の実施形態に係る個人認証装置の構成説明図である。本実施形態では、個人認証のための情報として、被検体13より、その内部の静脈14の像(静脈パターン)と、それ以外の個人差のある生体情報である脈拍情報及び体温情報を検出する。   FIG. 17 is an explanatory diagram of a configuration of a personal authentication apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. In the present embodiment, as information for personal authentication, an image of a vein 14 (vein pattern) inside the subject 13 and other pulse information and body temperature information, which are biometric information with individual differences, are detected from the subject 13. .
この個人認証装置は、前記第1の実施形態に係る個人認証装置に、前記第3の実施形態における温度センサ30、体温情報検出部220、体温情報記憶部221及び体温情報による個人認証を行う認証部222を追加した構成である。装置各部については説明済みであるので、この個人認証装置の全体的動作について以下に説明する。図18は、その説明のためのフローチャートである。   This personal authentication device is an authentication that performs personal authentication using the temperature sensor 30, the body temperature information detection unit 220, the body temperature information storage unit 221 and the body temperature information in the third embodiment to the personal authentication device according to the first embodiment. This is a configuration in which a unit 222 is added. Since each part of the apparatus has been described, the overall operation of this personal authentication apparatus will be described below. FIG. 18 is a flowchart for the explanation.
体温情報検出部220において、温度センサ30を用いて体温情報が検出され、検出された体温情報が人間の体温情報として明らかに異常であるか否かが判定される(ステップS81)。体温情報が明らかに異常であるならば(ステップS82,Yes)、被検体13は非生体と判断されるので制御部208は処理を中止する制御を行う。体温情報が異常でないときには(ステップS82,No)、被検体13は生体である可能性が高いので、制御部208は次ステップS83へ処理を進める。   The body temperature information detection unit 220 detects the body temperature information using the temperature sensor 30, and determines whether or not the detected body temperature information is clearly abnormal as human body temperature information (step S81). If the body temperature information is clearly abnormal (step S82, Yes), since the subject 13 is determined to be non-living, the control unit 208 performs control to stop the process. When the body temperature information is not abnormal (step S82, No), since the subject 13 is highly likely to be a living body, the control unit 208 advances the processing to the next step S83.
ステップS82の判定結果がNoの場合、撮像光学系100aによって被検体13の静脈パターンの撮像が所定時間間隔で連続的に行われ、撮像された時系列の複眼画像が画像記憶部201に記憶される(ステップS83)。   When the determination result in step S82 is No, the imaging optical system 100a continuously captures the vein pattern of the subject 13 at predetermined time intervals, and the captured time-series compound eye images are stored in the image storage unit 201. (Step S83).
脈拍情報検出部204において、画像記憶部201内の時系列画像に基づいて脈拍情報が検出され、検出した脈拍情報が人間の脈拍情報として明らかに異常であるか否かの判定が行われる(ステップS84)。制御部208は、脈拍情報検出部204で異常と判定された場合(ステップS85,Yes)、被検体13は明らかに非生体であると判断して処理を中止する制御を行う。一方、脈拍情報検出部204で異常でないと判定された場合(ステップS85,No)、制御部208は被検体13が生体である可能性が高いと判断して次ステップS86へ処理を進める制御を行う。   The pulse information detection unit 204 detects pulse information based on the time-series image in the image storage unit 201, and determines whether the detected pulse information is clearly abnormal as human pulse information (step) S84). When the pulse information detection unit 204 determines that there is an abnormality (step S85, Yes), the control unit 208 performs control to determine that the subject 13 is clearly non-living and stop processing. On the other hand, when the pulse information detection unit 204 determines that there is no abnormality (No at Step S85), the control unit 208 determines that the subject 13 is highly likely to be a living body and proceeds to the next Step S86. Do.
ステップS85の判定結果がNoの場合、画像再構成部205において画像記憶部201に記憶されている1コマの複眼画像から高解像な単一画像を再構成する処理が行われる(ステップS86)。この再構成画像中の静脈パターン又はその特徴と、静脈パターン情報記憶部202に記憶されている登録者の静脈パターン又はその特徴との照合による個人認証が認証部206で行われる(ステップS87)。この個人認証が失敗した場合(ステップS88,No)、制御部208は処理を中止させる制御を行う。   When the determination result in step S85 is No, the image reconstruction unit 205 performs processing for reconstructing a single high-resolution image from a single-frame compound image stored in the image storage unit 201 (step S86). . The authentication unit 206 performs personal authentication by collating the vein pattern or its feature in the reconstructed image with the registrant's vein pattern or feature stored in the vein pattern information storage unit 202 (step S87). If the personal authentication fails (No at Step S88), the control unit 208 performs control to stop the process.
認証部206による個人認証が成功した場合(ステップS88,Yes)、該個人認証により認証された特定の登録者についての脈拍情報記憶部203及び体温情報記憶部221に記憶されている脈拍情報及び体温情報と、脈拍情報検出部204で検出された脈拍情報及び体温情報検出部220で検出された体温情報との照合による個人認証が認証部207及び認証部222でそれぞれ実行される(ステップS89)。   When the personal authentication by the authentication unit 206 is successful (step S88, Yes), the pulse information and the body temperature stored in the pulse information storage unit 203 and the body temperature information storage unit 221 for the specific registrant authenticated by the personal authentication. Individual authentication is performed by the authentication unit 207 and the authentication unit 222 by collating the information with the pulse information detected by the pulse information detection unit 204 and the body temperature information detected by the body temperature information detection unit 220 (step S89).
制御部208は、2つのモードを選択可能である。第1のモードが選択された場合、認証部207と認証部222の両方の個人認証が成功したときに(ステップS90,Yes)、制御部208は最終的に個人認証が成功したと判断し、その旨の信号を出力する(ステップS91)。それ以外の場合、制御部208は最終的に個人認証に失敗したと判断し処理を中止する制御を行う。このように、静脈パターンによる個人認証が成功した上にさらに2種類の生体情報による個人認証が成功した場合に最終的に個人認証を成功したと判断するため、非生体が用いられた場合の誤認証をより確実に防止でき、かつ、生体が用いられた場合における認証精度もさらに向上し、極めて強固なセキュリティを達成することができる。   The control unit 208 can select two modes. When the first mode is selected, when the personal authentication of both the authentication unit 207 and the authentication unit 222 is successful (step S90, Yes), the control unit 208 finally determines that the personal authentication is successful, A signal to that effect is output (step S91). In other cases, the control unit 208 finally determines that personal authentication has failed and performs control to stop the process. As described above, when the personal authentication by the vein pattern is successful and the personal authentication by two types of biometric information is further successful, it is determined that the personal authentication is finally successful. Authentication can be prevented more reliably, and the accuracy of authentication when a living body is used can be further improved, and extremely strong security can be achieved.
第2のモードが選択された場合、図18のステップS90に括弧書きしたように、制御部208では、認証部207,222の少なくとも一方による個人認証が成功したときに最終的に個人認証が成功したと判断し、認証部207,222による個人認証が両方とも失敗したときに最終的に個人認証を失敗したと判断する。したがって、この第2のモードは、第1のモードに比べてセキュリティ強度が緩和されることになる。このように2つのモードの切り替えによりセキュリティ強度を調節することができる。   When the second mode is selected, as indicated in parentheses in step S90 of FIG. 18, the control unit 208 finally succeeds in personal authentication when at least one of the authentication units 207 and 222 succeeds. When both the personal authentications by the authentication units 207 and 222 fail, it is finally determined that the personal authentication has failed. Therefore, the second mode has a reduced security strength compared to the first mode. Thus, the security strength can be adjusted by switching between the two modes.
なお、ステップS82で非生体か否かの判定を行わず、判定脈拍情報又は体温情報のいずれか一方のみが異常でないと判定された場合にもステップS85の判定結果をNoとして処理を進め、ステップS89では、異常でないと判定された脈拍情報又は体温情報による個人認証のみを行い、その個人認証が成功したときに最終的に個人認証が成功したと判断するような態様をとることも可能である。係る態様も本発明に包含される。 Even if it is determined in step S82 that it is not a living body and only one of the determination pulse information and body temperature information is determined not to be abnormal, the determination result in step S85 is set to No, and the process proceeds. In S89, it is possible to take an aspect in which only personal authentication based on pulse information or body temperature information determined not to be abnormal is performed, and when the personal authentication is successful, it is finally determined that the personal authentication is successful. . Such an embodiment is also encompassed by the present invention.
ここまでの説明から明らかなように、本実施形態は、請求項2,3,9,11記載の発明の一実施形態に相当する。   As is apparent from the above description, this embodiment corresponds to an embodiment of the invention described in claims 2, 3, 9, and 11.
[他の実施形態] [Other Embodiments]
本発明には、個人認証のための情報として、静脈パターンと、それ以外の個人差のある生体情報である脈拍情報及び表皮色情報を検出する実施形態も含まれる。このような実施形態に係る個人認証装置は、例えば前記第2の実施形態に係る構成に、前記第1の実施形態に係る脈拍情報検出部204、脈拍情報記憶部203、脈拍情報による個人認証を行う認証部207を追加した構成とすることができる。   The present invention includes an embodiment in which vein information and other pulse information and skin color information, which are biometric information having individual differences, are detected as information for personal authentication. The personal authentication device according to such an embodiment performs, for example, the personal authentication using the pulse information detection unit 204, the pulse information storage unit 203, and the pulse information according to the first embodiment in the configuration according to the second embodiment. The authentication unit 207 to be performed can be added.
本発明には、個人認証のための情報として、静脈パターンと、それ以外の個人差のある生体情報である表皮色情報及び体温情報を検出する実施形態も含まれる。このような実施形態に係る個人認証装置は、例えば前記第2の実施形態に係る構成に、前記第3の実施形態に係る温度センサ30、体温情報検出部220、体温情報記憶部221、体温情報による個人認証を行う認証部222を追加した構成とすることができる。   The present invention includes an embodiment for detecting vein pattern and other skin information such as skin color information and body temperature information as information for personal authentication. The personal authentication device according to such an embodiment includes, for example, the configuration according to the second embodiment, the temperature sensor 30 according to the third embodiment, the body temperature information detection unit 220, the body temperature information storage unit 221, and the body temperature information. It is possible to adopt a configuration in which an authentication unit 222 for performing personal authentication according to is added.
本発明には、個人認証のための情報として、静脈パターンと、それ以外の個人差のある生体情報である表皮色情報及び血流量情報を検出する実施形態も含まれる。このような実施形態に係る個人認証装置は、例えば前記第2の実施形態に係る構成に、前記第4の実施形態に係る血流センサ40、血流量情報検出部230、血流量情報記憶部231、血流量情報による個人認証を行う認証部232を追加した構成とすることができる。   The present invention also includes an embodiment for detecting vein pattern and other skin information such as skin color information and blood flow information as information for personal authentication. The personal authentication device according to such an embodiment includes, for example, the configuration according to the second embodiment, the blood flow sensor 40 according to the fourth embodiment, the blood flow information detection unit 230, and the blood flow information storage unit 231. The authentication unit 232 that performs personal authentication based on blood flow information can be added.
本発明には、個人認証のための情報として、静脈パターンと、それ以外の個人差のある生体情報である体温情報及び血流量情報を検出する実施形態も含まれる。このような実施形態に係る個人認証装置は、例えば前記第3の実施形態に係る構成に、前記第4の実施形態に係る血流センサ40、血流量情報検出部230、血流量情報記憶部231、血流量情報による個人認証を行う認証部232を追加した構成とすることができる。   The present invention also includes an embodiment for detecting body temperature information and blood flow information, which are biometric information having individual differences, as vein information, as information for personal authentication. The personal authentication device according to such an embodiment includes, for example, the configuration according to the third embodiment, the blood flow sensor 40 according to the fourth embodiment, the blood flow information detection unit 230, and the blood flow information storage unit 231. The authentication unit 232 that performs personal authentication based on blood flow information can be added.
また、3種類以上の生体情報を検出して個人認証に利用する実施形態も当然に本発明に含まれる。   Naturally, embodiments in which three or more types of biometric information are detected and used for personal authentication are also included in the present invention.
本発明の第1の実施形態に係る個人認証装置の構成説明図である。1 is a configuration explanatory diagram of a personal authentication device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 撮像される複眼画像のシミュレーション例を示す図である。It is a figure which shows the example of a simulation of the compound eye image imaged. 本発明の第1の実施形態に係る個人認証装置の全体的動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the whole operation | movement of the personal authentication apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 時系列画像中の静脈部の画素数をプロットした脈拍パターンを示す図である。It is a figure which shows the pulse pattern which plotted the pixel number of the vein part in a time series image. 脈拍情報検出処理のフローチャートである。It is a flowchart of a pulse information detection process. 複眼画像から単一画像への再構成する処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process which reconfigure | reconstructs from a compound eye image to a single image. 画像のシフトを検出するためのブロックマッチングの相違度を説明する図である。It is a figure explaining the difference degree of the block matching for detecting the shift of an image. 画像シフトに基づき複眼画像から単一画像を再構成する手法を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the method of reconstructing a single image from a compound eye image based on an image shift. 本発明の第2の実施形態に係る個人認証装置の構成説明図である。It is composition explanatory drawing of the personal authentication apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る個人認証装置の全体的動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the whole operation | movement of the personal authentication apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る個人認証装置の構成説明図である。It is composition explanatory drawing of the personal authentication apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る個人認証装置の全体的動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the whole operation | movement of the personal authentication apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係る個人認証装置の構成説明図である。It is composition explanatory drawing of the personal authentication apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係る個人認証装置の全体的動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the whole operation | movement of the personal authentication apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態に係る個人認証装置の構成説明図である。It is composition explanatory drawing of the personal authentication apparatus which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態に係る個人認証装置の全体的動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the whole operation | movement of the personal authentication apparatus which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態に係る個人認証装置の構成説明図である。It is structure explanatory drawing of the personal authentication apparatus which concerns on the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態に係る個人認証装置の全体的動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the whole operation | movement of the personal authentication apparatus which concerns on the 6th Embodiment of this invention.
符号の説明Explanation of symbols
1 光源
2 可視光カットフィルタ
3 レンズアレイ
4 遮光部材
5 撮像素子
13 被検体(指や手のひら)
14 静脈
20 RGBフィルタ
30 温度センサ
40 血流センサ
100a,100b 撮像光学系
201 画像記憶部
202 静脈パターン情報記憶部
203 脈拍情報記憶部
204 脈拍情報検出部
205 画像再構成部
206,207,212,222,232 認証部
208 制御部
210 表皮色情報検出部
211 表皮色情報記憶部
220 体温情報検出部
221 体温情報記憶部
230 血流量情報検出部
231 血流量情報記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Visible light cut filter 3 Lens array 4 Light-shielding member 5 Imaging element 13 Subject (finger or palm)
14 vein 20 RGB filter 30 temperature sensor 40 blood flow sensor 100a, 100b imaging optical system 201 image storage unit 202 vein pattern information storage unit 203 pulse information storage unit 204 pulse information detection unit 205 image reconstruction unit 206, 207, 212, 222 , 232 Authentication unit 208 Control unit 210 Skin color information detection unit 211 Skin color information storage unit 220 Body temperature information detection unit 221 Body temperature information storage unit 230 Blood flow rate information detection unit 231 Blood flow rate information storage unit

Claims (11)

  1. 人の指又は手のひらを被検体として個人認証を行う個人認証装置であって、
    前記被検体の静脈パターンを読み取る静脈パターン読み取り手段、
    前記被検体より、静脈パターン以外の、生体に特有で個人差のある所定の種類の生体情報を検出する生体情報検出手段、
    1以上の登録者についての静脈パターン又はその特徴を記憶する静脈パターン情報記憶手段、
    1以上の登録者についての前記所定の種類の生体情報を記憶する生体情報記憶手段、
    前記静脈パターン読み取り手段により読み取られた静脈パターン又はその特徴と、前記静脈パターン情報記憶手段に記憶されている静脈パターン又はその特徴とを照合することにより、前記被検体に対する第1の個人認証を行う第1の認証手段、
    及び
    前記第1の個人認証により認証された登録者についての前記生体情報記憶手段に記憶されている生体情報と、前記生体情報検出手段により検出された生体情報とを照合することにより、前記被検体に対する第2の個人認証を行う第2の認証手段、
    を有することを特徴とする個人認証装置。
    A personal authentication device that performs personal authentication using a human finger or palm as a subject,
    Vein pattern reading means for reading the vein pattern of the subject;
    Biological information detection means for detecting a predetermined type of biological information that is unique to a living body and has individual differences, other than a vein pattern, from the subject;
    Vein pattern information storage means for storing vein patterns or characteristics thereof for one or more registrants;
    Biometric information storage means for storing the predetermined type of biometric information about one or more registrants;
    The first personal authentication for the subject is performed by collating the vein pattern read by the vein pattern reading means or the feature thereof with the vein pattern or the feature stored in the vein pattern information storage means. A first authentication means;
    And comparing the biological information stored in the biological information storage means for the registrant authenticated by the first personal authentication with the biological information detected by the biological information detection means, Second authentication means for performing second personal authentication for
    A personal authentication device characterized by comprising:
  2. 前記生体情報検出手段は所定の複数種類の生体情報を検出し、
    前記生体情報記憶手段は前記所定の複数種類の生体情報を記憶し、
    前記第2の認証手段は、前記第1の個人認証により認証された登録者についての前記生体情報記憶手段に記憶されている複数種類の生体情報と、前記生体情報検出手段により検出された複数種類の生体情報とを、同種類の生体情報間で照合することにより、前記被検体に対する第2の個人認証を行うことを特徴とする請求項1記載の個人認証装置。
    The biological information detecting means detects a predetermined plurality of types of biological information,
    The biological information storage means stores the predetermined plural types of biological information,
    The second authentication means includes a plurality of types of biometric information stored in the biometric information storage means for the registrant authenticated by the first personal authentication, and a plurality of types detected by the biometric information detection means. The personal authentication apparatus according to claim 1, wherein the second personal authentication is performed on the subject by collating the biometric information with the same type of biometric information.
  3. 前記静脈パターン読み取り手段は、
    前記被検体に光を照射する光源と、
    前記被検体に対向するレンズアレイと、
    前記レンズアレイの像面側に位置し、前記被検体に前記光源により光が照射された状態で前記レンズアレイにより結像される前記被検体の静脈パターンの複眼画像を撮像する撮像手段と、
    前記撮像手段により撮像された複眼画像から前記静脈パターンの単一画像を再構成する画像再構成手段と、
    とからなることを特徴とする請求項1又は2記載の個人認証装置。
    The vein pattern reading means includes
    A light source for irradiating the subject with light;
    A lens array facing the subject;
    An imaging unit that is located on the image plane side of the lens array and that captures a compound eye image of the vein pattern of the subject that is imaged by the lens array in a state in which the subject is irradiated with light from the light source;
    Image reconstruction means for reconstructing a single image of the vein pattern from the compound eye image captured by the imaging means;
    The personal authentication device according to claim 1 or 2, characterized by comprising:
  4. 人の指又は手のひらを被検体として個人認証を行う個人認証装置であって、
    前記被検体に光を照射する光源、
    前記被検体に対向するレンズアレイ、
    前記レンズアレイの像面側に位置し、前記被検体に前記光源により光が照射された状態で前記レンズアレイにより結像される前記被検体の静脈パターンの複眼画像を撮像する撮像手段、
    前記撮像手段により撮像された複眼画像から前記被検体の静脈パターンの単一画像を再構成する画像再構成手段、
    前記撮像手段により所定の時間間隔で連続的に撮像された複数の複眼画像又はその一部の個眼画像に基づいて前記被検体の脈拍情報を検出する脈拍情報検出手段、
    1以上の登録者についての静脈パターン又はその特徴を記憶する静脈パターン情報記憶手段、
    1以上の登録者についての脈拍情報を記憶する脈拍情報記憶手段、
    前記画像再構成手段により再構成された単一画像中の静脈パターン又はその特徴と、前記静脈パターン情報記憶手段に記憶されている静脈パターン又はその特徴とを照合することにより、前記被検体に対する第1の個人認証を行う第1の認証手段、
    及び
    前記第1の個人認証により認証された登録者についての前記脈拍情報記憶手段に記憶されている脈拍情報と、前記脈拍情報検出手段により検出された脈拍情報とを照合することにより、前記被検体に対する第2の個人認証を行う第2の認証手段、
    を有することを特徴とする個人認証装置。
    A personal authentication device that performs personal authentication using a human finger or palm as a subject,
    A light source for irradiating the subject with light,
    A lens array facing the subject,
    An imaging unit that is located on the image plane side of the lens array and that captures a compound eye image of the vein pattern of the subject that is imaged by the lens array in a state in which the subject is irradiated with light from the light source;
    Image reconstruction means for reconstructing a single image of the vein pattern of the subject from a compound eye image captured by the imaging means;
    Pulse information detecting means for detecting pulse information of the subject based on a plurality of compound eye images continuously taken at predetermined time intervals by the imaging means or a single eye image of a part thereof;
    Vein pattern information storage means for storing vein patterns or characteristics thereof for one or more registrants;
    Pulse information storage means for storing pulse information about one or more registrants;
    By comparing the vein pattern or its feature in the single image reconstructed by the image reconstruction means with the vein pattern or its feature stored in the vein pattern information storage means, A first authentication means for performing one personal authentication;
    And by comparing the pulse information stored in the pulse information storage means for the registrant authenticated by the first personal authentication with the pulse information detected by the pulse information detection means, Second authentication means for performing second personal authentication for
    A personal authentication device characterized by comprising:
  5. 人の指又は手のひらを被検体として個人認証を行う個人認証装置であって、
    前記被検体に近赤外光及び可視光を照射する光源、
    前記被検体に対向するレンズアレイ、
    前記レンズアレイのレンズ群のうちの所定のレンズ以外のレンズへの可視光の入射を防止する可視光カットフィルタと、
    前記レンズアレイの像面側に位置し、前記被検体に前記光源により光が照射された状態で、前記レンズアレイの前記所定のレンズ以外のレンズにより結像される前記被検体の静脈パターンの複眼画像を撮像する第1の撮像手段、
    前記レンズアレイの像面側に位置し、前記被検体に前記光源により光が照射された状態で、前記レンズアレイの前記所定のレンズにより結像される像をカラー画像として撮像する第2の撮像手段、
    前記第1の撮像手段により撮像された複眼画像から前記静脈パターンの単一画像を再構成する画像再構成手段、
    前記第2の撮像手段により撮像されたカラー画像から前記被検体の表皮色情報を検出する表皮色情報検出手段と、
    1以上の登録者についての静脈パターン又はその特徴を記憶する静脈パターン情報記憶手段、
    1以上の登録者についての表皮色情報を記憶する表皮色情報記憶手段、
    前記画像再構成手段により再構成された単一画像中の静脈パターン又はその特徴と、前記静脈パターン情報記憶手段に記憶されている静脈パターン又はその特徴とを照合することにより、前記被検体に対する第1の個人認証を行う第1の認証手段、
    及び
    前記第1の個人認証により認証された登録者についての前記表皮色情報記憶手段に記憶されている表皮色情報と、前記表皮色情報検出手段により検出された表皮色情報とを照合することにより、前記被検体に対する第2の個人認証を行う第2の認証手段、
    を有することを特徴とする個人認証装置。
    A personal authentication device that performs personal authentication using a human finger or palm as a subject,
    A light source for irradiating the subject with near infrared light and visible light;
    A lens array facing the subject,
    A visible light cut filter for preventing visible light from entering a lens other than the predetermined lens in the lens group of the lens array;
    A compound eye of a vein pattern of the subject that is positioned on the image plane side of the lens array and is imaged by a lens other than the predetermined lens of the lens array in a state where the subject is irradiated with light from the light source. A first imaging means for capturing an image;
    Second imaging that images an image formed by the predetermined lens of the lens array as a color image in a state where the object is irradiated with light from the light source and located on the image plane side of the lens array means,
    Image reconstruction means for reconstructing a single image of the vein pattern from a compound eye image captured by the first imaging means;
    Skin color information detecting means for detecting skin color information of the subject from a color image captured by the second imaging means;
    Vein pattern information storage means for storing vein patterns or characteristics thereof for one or more registrants;
    Skin color information storage means for storing skin color information for one or more registrants;
    By comparing the vein pattern or its feature in the single image reconstructed by the image reconstruction means with the vein pattern or its feature stored in the vein pattern information storage means, A first authentication means for performing one personal authentication;
    And by comparing the skin color information stored in the skin color information storage means for the registrant authenticated by the first personal authentication with the skin color information detected by the skin color information detection means. , Second authentication means for performing second personal authentication on the subject,
    A personal authentication device characterized by comprising:
  6. 人の指又は手のひらを被検体として個人認証を行う個人認証装置であって、
    前記被検体に光を照射する光源、
    前記被検体に対向するレンズアレイ、
    前記レンズアレイの像面側に位置し、前記被検体に前記光源により光が照射された状態で前記レンズアレイにより結像される前記被検体の静脈パターンの複眼画像を撮像する撮像手段、
    前記撮像手段により撮像された複眼画像から前記静脈パターンの単一画像を再構成する画像再構成手段、
    温度センサを用いて前記被検体より体温情報を検出する体温情報検出手段と、
    1以上の登録者についての静脈パターン又はその特徴を記憶する静脈パターン情報記憶手段、
    1以上の登録者についての体温情報を記憶する体温情報記憶手段、
    前記画像再構成手段により再構成された単一画像中の静脈パターン又はその特徴と、前記静脈パターン情報記憶手段に記憶されている静脈パターン又はその特徴とを照合することにより、前記被検体に対する第1の個人認証を行う第1の認証手段、
    及び
    前記第1の個人認証により認証された登録者についての前記体温情報記憶手段に記憶されている体温情報と、前記体温情報検出手段により検出された体温情報とを照合することにより、前記被検体に対する第2の個人認証を行う第2の認証手段、
    を有することを特徴とする個人認証装置。
    A personal authentication device that performs personal authentication using a human finger or palm as a subject,
    A light source for irradiating the subject with light,
    A lens array facing the subject,
    An imaging unit that is located on the image plane side of the lens array and that captures a compound eye image of the vein pattern of the subject that is imaged by the lens array in a state in which the subject is irradiated with light from the light source;
    Image reconstruction means for reconstructing a single image of the vein pattern from a compound eye image captured by the imaging means;
    Body temperature information detecting means for detecting body temperature information from the subject using a temperature sensor;
    Vein pattern information storage means for storing vein patterns or characteristics thereof for one or more registrants;
    Body temperature information storage means for storing body temperature information about one or more registrants,
    By comparing the vein pattern or its feature in the single image reconstructed by the image reconstruction means with the vein pattern or its feature stored in the vein pattern information storage means, A first authentication means for performing one personal authentication;
    And by comparing the body temperature information stored in the body temperature information storage unit for the registrant authenticated by the first personal authentication with the body temperature information detected by the body temperature information detection unit, Second authentication means for performing second personal authentication for
    A personal authentication device characterized by comprising:
  7. 人の指又は手のひらを被検体として個人認証を行う個人認証装置であって、
    前記被検体に光を照射する光源、
    前記被検体に対向するレンズアレイ、
    前記レンズアレイの像面側に位置し、前記被検体に前記光源により光が照射された状態で前記レンズアレイにより結像される前記被検体の静脈パターンの複眼画像を撮像する撮像手段、
    前記撮像手段により撮像された複眼画像から前記静脈パターンの単一画像を再構成する画像再構成手段、
    血流センサを用いて前記被検体より血流量情報を検出する血流量情報検出手段と、
    1以上の登録者についての静脈パターン又はその特徴を記憶する静脈パターン情報記憶手段、
    1以上の登録者についての血流量情報を記憶する血流量情報記憶手段、
    前記画像再構成手段により再構成された単一画像中の静脈パターン又はその特徴と、前記静脈パターン情報記憶手段に記憶されている静脈パターン又はその特徴とを照合することにより、前記被検体に対する第1の個人認証を行う第1の認証手段、
    及び
    前記第1の個人認証により認証された登録者についての前記血流量情報記憶手段に記憶されている血流量情報と、前記血流量情報検出手段により検出された血流量情報とを照合することにより、前記被検体に対する第2の個人認証を行う第2の認証手段、
    を有することを特徴とする個人認証装置。
    A personal authentication device that performs personal authentication using a human finger or palm as a subject,
    A light source for irradiating the subject with light,
    A lens array facing the subject,
    An imaging unit that is located on the image plane side of the lens array and that captures a compound eye image of the vein pattern of the subject that is imaged by the lens array in a state in which the subject is irradiated with light from the light source;
    Image reconstruction means for reconstructing a single image of the vein pattern from a compound eye image captured by the imaging means;
    Blood flow information detecting means for detecting blood flow information from the subject using a blood flow sensor;
    Vein pattern information storage means for storing vein patterns or characteristics thereof for one or more registrants;
    Blood flow information storage means for storing blood flow information on one or more registrants;
    By comparing the vein pattern or its feature in the single image reconstructed by the image reconstruction means with the vein pattern or its feature stored in the vein pattern information storage means, A first authentication means for performing one personal authentication;
    And by collating the blood flow information stored in the blood flow information storage means for the registrant authenticated by the first personal authentication with the blood flow information detected by the blood flow information detection means. , Second authentication means for performing second personal authentication on the subject,
    A personal authentication device characterized by comprising:
  8. 血流センサを用いて前記被検体より血流量情報を検出する血流量情報検出手段、
    1以上の登録者についての血流量情報を記憶する血流量情報記憶手段、
    前記第1の個人認証により認証された登録者についての前記血流量情報記憶手段に記憶されている血流量情報と、前記血流量情報検出手段により検出された血流量情報とを照合することにより、前記被検体に対する第3の個人認証を行う第3の認証手段をさらに有することを特徴とする請求項4記載の個人認証装置。
    Blood flow information detecting means for detecting blood flow information from the subject using a blood flow sensor;
    Blood flow information storage means for storing blood flow information on one or more registrants;
    By collating the blood flow information stored in the blood flow information storage means for the registrant authenticated by the first personal authentication with the blood flow information detected by the blood flow information detection means, The personal authentication apparatus according to claim 4, further comprising third authentication means for performing third personal authentication on the subject.
  9. 温度センサを用いて前記被検体より体温情報を検出する体温情報検出手段、
    1以上の登録者についての体温情報を記憶する体温情報記憶手段、
    前記第1の個人認証により認証された登録者についての前記体温情報記憶手段に記憶されている体温情報と、前記体温情報検出手段により検出された体温情報とを照合することにより、前記被検体に対する第3の個人認証を行う第3の認証手段をさらに有することを特徴とする請求項4記載の個人認証装置。
    Body temperature information detecting means for detecting body temperature information from the subject using a temperature sensor;
    Body temperature information storage means for storing body temperature information about one or more registrants,
    By comparing the body temperature information stored in the body temperature information storage means for the registrant authenticated by the first personal authentication with the body temperature information detected by the body temperature information detection means, 5. The personal authentication apparatus according to claim 4, further comprising third authentication means for performing third personal authentication.
  10. 人の指又は手のひらを被検体として個人認証を行う個人認証方法であって、
    前記被検体の静脈パターンを読み取る静脈パターン読み取り工程、
    脈拍、表皮色、体温、血流量のうちのいずれか1に関する情報(以下、生体情報と記す)を前記被検体より検出する生体情報検出工程、
    前記静脈パターン読み取り工程により読み取られた静脈パターン又はその特徴と、静脈パターン情報記憶手段に記憶されている1以上の登録者についての静脈パターン又はその特徴とを照合することにより、前記被検体に対する第1の個人認証を行う第1の認証工程、
    及び
    前記生体情報検出手段により検出された生体情報と、前記第1の個人認証により認証された登録者についての生体情報記憶手段に記憶されている生体情報とを照合することにより、前記被検体に対する第2の個人認証を行う第2の認証工程、
    を有することを特徴とする個人認証方法。
    A personal authentication method for performing personal authentication using a human finger or palm as a subject,
    A vein pattern reading step for reading the vein pattern of the subject;
    A biological information detection step of detecting information related to any one of pulse, skin color, body temperature, and blood flow (hereinafter referred to as biological information) from the subject;
    By comparing the vein pattern read by the vein pattern reading step or the feature thereof with the vein pattern or the feature of one or more registrants stored in the vein pattern information storage means, A first authentication step for performing one personal authentication;
    And by comparing the biological information detected by the biological information detection means with the biological information stored in the biological information storage means for the registrant authenticated by the first personal authentication. A second authentication step for performing a second personal authentication;
    A personal authentication method characterized by comprising:
  11. 人の指又は手のひらを被検体として個人認証を行う個人認証方法であって、
    前記被検体の静脈パターンを読み取る静脈パターン読み取り工程、
    脈拍、表皮色、体温、血流量のうちのいずれか2以上に関する情報(以下、生体情報と記す)を前記被検体より検出する生体情報検出工程、
    前記静脈パターン読み取り工程により読み取られた静脈パターン又はその特徴と、静脈パターン情報記憶手段に記憶されている1以上の登録者についての静脈パターン又はその特徴とを照合することにより、前記被検体に対する第1の個人認証を行う第1の認証工程、
    及び
    前記第1の個人認証により認証された登録者についての生体情報記憶手段に記憶されている前記生体情報と、前記生体情報検出工程により検出された生体情報とを、同じ種類の生体情報間で照合することにより、前記被検体に対する第2の個人認証を行う第2の認証工程、
    を有することを特徴とする個人認証方法。
    A personal authentication method for performing personal authentication using a human finger or palm as a subject,
    A vein pattern reading step for reading the vein pattern of the subject;
    A biological information detection step of detecting information on any two or more of pulse, epidermis color, body temperature, and blood flow (hereinafter referred to as biological information) from the subject;
    By comparing the vein pattern read by the vein pattern reading step or the feature thereof with the vein pattern or the feature of one or more registrants stored in the vein pattern information storage means, A first authentication step for performing one personal authentication;
    And the biometric information stored in the biometric information storage means for the registrant who has been authenticated by the first personal authentication and the biometric information detected by the biometric information detection step between the same types of biometric information. A second authentication step for performing second personal authentication on the subject by collating;
    A personal authentication method characterized by comprising:
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