JP2010035914A - Personal identification apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被検体である指先の指紋から得られる画像に基づいて個人認証を行う個人識別装置に関する。 The present invention relates to a personal identification device that performs personal authentication based on an image obtained from a fingerprint of a fingertip that is a subject.
図9は、従来の個人識別装置の構成図である(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1における個人識別装置は、光源110、指ガイド板120、撮像手段140、および画像処理部150を備えている。さらに、撮像手段140は、結像レンズ141および撮像素子142を備えている。
FIG. 9 is a configuration diagram of a conventional personal identification device (see, for example, Patent Document 1). The personal identification device in
被検体である指先100は、指紋101を有している。また、この指紋101は、凸部102と凹部103からなる凹凸パターンを有している。そして、指ガイド板120は、指先1を保持するとともに、指紋101を非接触状態で保持できるように開口部121が設けられる。
A
光源110は、指先1の爪側(すなわち、指紋101の反対側)に光を照射するように設けられている。この光源110としては、赤色光ないし近赤外領域の投射光、あるいは赤色光ないし近赤外光領域の光を含む投射光を射出するものが用いられる。光源110から照射された光(111)は、指先1の内部を通過し(112)、さらに指紋101を通過した光(112)となる。
The
撮像手段140は、指紋101に対向して設けられ、指先100を通過し、指紋101を通過した光源110からの光(113)を撮像する。撮像手段140は、結像レンズ141および撮像素子142を備えており、撮像素子142は、結像レンズ141により結蔵された光パターンを撮像し、画像データとして出力する。
The
画像処理部150は、撮像手段140から出力される光パターンの画像データを画像処理して指紋データを得るとともに、この指紋データに基づき個人を識別する。より具体的には、画像処理部150は、指の爪側に設けられた光源110から射出される光が指先100内部を通過する際に、凸部102と凹部103で生じる透過率の差を、撮像手段140を介して画像データとして取得する。ここで、指紋101の凸部102に比べて凹部103の透過率が高いため、凸部102が暗く、凹部103が明るい画像が得られることとなる。
The image processing unit 150 performs image processing on the image data of the light pattern output from the
このように構成された個人識別装置においては、図示されていないが、結像レンズ141と指100との間の開口部121を、保護板で塞ぐことが一般的である。これは、開口部21から水分、あるいは埃等のゴミ、異物が入り込み、結像レンズ141を傷つけることを防ぐ目的で設置される。ここで、この保護板は、指紋101を通過した光113を遮光しないように、例えば、透明板で構成される。
In the personal identification device configured as described above, although not shown, it is common to close the
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
従来の個人識別装置においては、保護板(透明板)が汚れた場合には、その汚れ部分が光113を遮光してしまう。従って、撮像手段140から出力される画像では、この汚れ部分で指紋の凹凸に応じた明暗パターンが欠落してしまう。この結果、本来あるべき指紋の明暗パターンが欠落することで、装置の識別性能を低下させてしまうという問題があった。さらに、この識別性能の低下によって、無駄な認証失敗が増加し、ユーザの操作回数が無駄に増加するという問題があった。
However, the prior art has the following problems.
In the conventional personal identification device, when the protective plate (transparent plate) is dirty, the dirty portion blocks the
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、透明板の汚れに伴う無駄な認証失敗の発生を抑制することのできる個人識別装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to obtain a personal identification device that can suppress the occurrence of useless authentication failure due to dirt on a transparent plate.
本発明に係る個人識別装置は、被検体である指先の爪側から光を照射する光源と、光源から照射された光を結像した光パターンを撮像する撮像手段と、光源と撮像手段との間に位置し、指先の指紋部を撮像手段と非接触で対向する状態で位置決めする指ガイド板と、指ガイド板と撮像手段との間に位置し、撮像手段による光パターンの撮像を妨げることなく、撮像手段への水分あるいは挨等のゴミの進入を防止する透明板と、指ガイド板に被検体が置かれた状態で、撮像手段により撮像された被検体を透過する光パターンを画像処理することにより個人認証を行う画像処理部とを備えた個人識別装置において、画像処理部は、指ガイド板に被検体が置かれていない状態における光パターンを画像処理することにより透明板の汚れ状態を検知し、所定レベル以上の汚れを検知することで個人認証に支障を来す汚れが発生したと判断する汚れ検出処理部を有するものである。 A personal identification device according to the present invention includes a light source that emits light from the fingernail side of a subject, an imaging unit that images a light pattern formed by imaging light emitted from the light source, and a light source and an imaging unit. Located between the finger guide plate for positioning the fingerprint portion of the fingertip in a state of being opposed to the image pickup means in a non-contact manner, and located between the finger guide plate and the image pickup means to prevent the image pickup means from picking up the optical pattern Image processing of the light pattern transmitted through the subject imaged by the imaging means in a state where the subject is placed on the transparent plate and the finger guide plate that prevent moisture or dust from entering the imaging means. In the personal identification device provided with the image processing unit for performing personal authentication, the image processing unit performs the image processing on the light pattern in a state where the subject is not placed on the finger guide plate, and thereby the stain state of the transparent plate Detect And has a contamination detection processing unit for determining the dirt hinder the personal authentication has occurred by detecting a predetermined level or more soil.
本発明に係る個人識別装置によれば、個人認証を行う光学系を流用して、指ガイド板に被検体が置かれていない状態における光パターンを画像処理することにより透明板の汚れ状態を検知し、所定レベル以上の汚れを検知することで個人認証に支障を来す汚れが発生したと判断することにより、透明板の汚れに伴う無駄な認証失敗の発生を抑制することのできる個人識別装置を得ることができる。 According to the personal identification device of the present invention, a stain state of a transparent plate is detected by image processing of a light pattern in a state where a subject is not placed on a finger guide plate by using an optical system for performing personal authentication. In addition, it is possible to suppress the occurrence of useless authentication failure due to dirt on the transparent plate by judging that dirt that hinders personal authentication has occurred by detecting dirt of a predetermined level or higher. Can be obtained.
以下、本発明の個人識別装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a personal identification device of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における個人識別装置の構成図である。この図1における個人識別装置は、光源10、指ガイド板20、透明板30、撮像手段40、および画像処理部50を備えている。そして、爪側に設けられた光源10から射出される光が指先1内部を通過して撮像手段40で画像化され、画像処理部50で認証処理されるまでの通常の動作は、従来技術と同じである。
FIG. 1 is a configuration diagram of a personal identification device according to
ただし、本実施の形態1における個人識別装置は、画像処理部50内に、所定レベル以上の汚れを検知することで個人認証に支障を来す汚れが発生したと判断することのできる汚れ検出処理部51、および汚れ検出処理部51による判断結果を外部に通知する汚れ通知部52を有している点を特徴としている。
However, the personal identification device according to the first exemplary embodiment is able to determine that the contamination that hinders personal authentication has occurred in the image processing unit 50 by detecting the contamination of a predetermined level or higher. It is characterized by having a
そこで、汚れ検出処理部51および汚れ通知部52の機能、動作を中心に、以下に説明する。なお、本発明の技術的特徴は、汚れ検出処理部51にあり、汚れ通知部52は、必須の構成要素ではない。
Therefore, the functions and operations of the dirt
まず始めに、透明板30の汚れを検出する汚れ検出処理部51の動作について説明する。図2は、本発明の実施の形態1における汚れ検出処理部51の内部構成図である。汚れ検出処理部51は、汚れ検出起動部51aおよび汚れ判断部51bを有している。汚れ検出起動部51aは、撮像手段40から出力される画像に、被検体である指が写っていない状態であると判断すると、後段の汚れ判断部51bに対して、透明板30の汚れ検出を行わせるための起動指令を与える。
First, the operation of the dirt
例えば、汚れ検出起動部51aは、撮像手段40から出力される画像が所定輝度以上の明るさを有する光パターンである場合には、被検体である指が写っていない状態であると判断することができる。
For example, when the image output from the
一方、汚れ判断部51bは、汚れ検出起動部51aから起動指令を受けた場合には、指が写っていない画像を処理して、透明板30の汚れの状態を検知し、所定レベル以上の汚れを検知することで個人認証に支障を来す汚れが発生したと判断する。汚れ判断部51bによる汚れの具体的な判断方法は、フローチャートを用いて後述する。
On the other hand, when receiving an activation command from the contamination
汚れ判断部51bは、汚れの状態に応じた相応の信号を汚れ通知部52に送信する。一例として、汚れ判断部51bは、「汚れ程度小」「汚れ程度中」「汚れ程度大」の3段階に分けて、検出結果を通知することができる。
The dirt determination unit 51b transmits a signal corresponding to the dirt state to the
次に、汚れ判断部51bによる検知結果に基づく汚れ通知部52の動作について説明する。汚れ通知部52は、汚れ判断部51bによる検知結果に応じた信号を受信し、外部にその検知結果を通知する。一例として、上述した「汚れ程度小」「汚れ程度中」「汚れ程度大」の3段階の通知を受信した場合のそれぞれの動作について、具体的に説明する。
Next, the operation of the
図3は、本発明の実施の形態1における汚れ通知部52による一連の処理のフローチャートである。ステップS301において、汚れ通知部52は、汚れ判断部51bによる検知結果に応じた信号を受信する。次に、ステップS302において、汚れ通知部52は、透明板30の汚れ状態について、「汚れ程度小」「汚れ程度中」「汚れ程度大」の3段階のいずれの通知を受けたかを判別する。
FIG. 3 is a flowchart of a series of processes performed by the
(1)「汚れ程度小」の通知を受けた場合の挙動
汚れ通知部52は、「汚れ程度小」の通知を受けた場合には、透明板30の汚れが認証処理に支障を来さないレベルであると判断し、特に、外部への通知は行わず、一連の処理を終了する。
(1) Behavior when a notification of “dirty degree is low” is received When the
(2)「汚れ程度中」の通知を受けた場合の挙動
汚れ通知部52は、「汚れ程度中」の通知を受けた場合には、ステップS303以降の処理を行う。まず、ステップS303において、汚れ通知部52は、利用者や管理者に対してこの情報を、外部出力を介して通知することで、「注意」を促す。ただし、この場合には、外部に通知はするものの、画像処理部50における通常の認証処理などの機能は、有効なままにしておき、ユーザ認証が継続できる状態にしておく。
(2) Behavior when receiving notification of “medium contamination” The
なお、汚れ通知部52による通知手段の具体例としては、例えば、汚れのレベルを示すLEDを点灯させるとか、液晶パネルのような表示装置を有している場合にはその画面に文字や絵で表示するとか、本装置がネットワークなどの通信手段を有している場合にはそのネットワークを利用して通知するなどが考えられる。そして、汚れ通知部52は、「汚れ程度中」であることを、音色、表示色、表示文字等により識別してアナウンスさせる。
In addition, as a specific example of the notification means by the
「汚れ程度中」である旨の通知を受けたユーザあるいは管理者は、透明板30の清掃を実行する。次に、ステップS304において、汚れ判断部51bは、ユーザあるいは管理者から、清掃完了後の汚れの再確認指令を受け取ったか否かを判断する。なお、汚れの再確認を行うに当たっては、ユーザあるいは管理者からの再確認指令を待つ以外にも、一定時間経過した後に、汚れの再確認を行う処理に移行するようにして、定期的に自動監視することもできる。
The user or administrator who has received the notification that “the degree of contamination is moderate” performs cleaning of the
そして、汚れの再確認指令があった場合には、ステップS305に進み、汚れ通知部52は、汚れ判断部51bに対して、再度汚れ検出を行うように指示する。そして、ステップS306において、汚れ通知部52は、汚れ判断部51bによる検知結果に応じて、「汚れ程度小」「汚れ程度中」「汚れ程度大」の3段階の通知を再度受信する。
If there is a stain reconfirmation command, the process proceeds to step S305, where the
次に、ステップS307において、汚れ通知部52は、透明板30の汚れ状態について再確認した結果が、「汚れ程度小」「汚れ程度中」「汚れ程度大」の3段階のいずれの通知であったかを判別する。
Next, in step S307, the
そして、「汚れ程度小」の通知を受けた場合には、ステップS308に進み、汚れ通知部52は、透明板30の汚れがきれいになったと判断し、外部への通知をリセットし、一連の処理を終了する。この結果、ユーザは、再び認証操作ができるようになる。一方、依然として「汚れ程度中」の通知を受けた場合には、汚れ通知部52は、外部への通知をそのまま継続し、先のステップS304以降の処理を行う。
If the notification of “the degree of dirt is small” is received, the process proceeds to step S308, where the
(3)「汚れ程度大」の通知を受けた場合の挙動
汚れ通知部52は、「汚れ程度大」の通知を受けた場合には、ステップS309以降の処理を行う。まず、ステップS309において、汚れ通知部52は、利用者や管理者に対してこの情報を、外部出力を介して通知することで、「警告」を促す。さらに、ステップS310において、汚れ通知部52は、「汚れ程度大」が検出されたために個人認証が正常に行える状態にないと判断し、画像処理部50における通常の認証処理などの機能を停止させる。従って、このような「汚れ程度大」が通知された状態では、ユーザが指ガイド板20に指を置いたとしても、認証処理は行われない。
(3) Behavior when receiving notification of “large degree of dirt” When the notice of “large degree of dirt” is received, the
「汚れ程度大」である旨の通知を受けたユーザあるいは管理者は、透明板30の清掃を実行する。次に、ステップS311において、汚れ判断部51bは、ユーザあるいは管理者から、清掃完了後の汚れの再確認指令を受け取ったか否かを判断する。なお、汚れの再確認を行うに当たっては、ユーザあるいは管理者からの再確認指令を待つ以外にも、一定時間経過した後に、汚れの再確認を行う処理に移行することもできる。
The user or administrator who has received the notification that “the degree of contamination is large” executes cleaning of the
そして、汚れの再確認指令があった場合には、ステップS312に進み、汚れ通知部52は、汚れ判断部51bに対して、再度汚れ検出を行うように指示する。そして、ステップS313において、汚れ通知部52は、汚れ判断部51bによる検知結果に応じて、「汚れ程度小」「汚れ程度中」「汚れ程度大」の3段階の通知を再度受信する。
If there is a dirt reconfirmation command, the process advances to step S312, and the
次に、ステップS314において、汚れ通知部52は、透明板30の汚れ状態について再確認した結果が、「汚れ程度小」「汚れ程度中」「汚れ程度大」の3段階のいずれの通知であったかを判別する。
Next, in step S314, the
そして、「汚れ程度小」の通知を受けた場合には、ステップS315に進み、汚れ通知部52は、透明板30の汚れがきれいになったと判断し、外部への通知をリセットし、一連の処理を終了する。この結果、ユーザは、再び認証操作ができるようになる。
If the notification “dirt level is small” is received, the process proceeds to step S315, where the
一方、依然として「汚れ程度大」の通知を受けた場合、あるいは改善はされたが「汚れ程度中」の通知を受けた場合には、汚れ通知部52は、外部への通知をそのまま継続するとともに、画像処理部50による認証処理を停止したままにさせ、先のステップS311以降の処理を行う。
On the other hand, when the notification of “large degree of dirt” is still received, or when the notice of “medium degree of dirt” is received after improvement, the
なお、先の図2を用いて説明した汚れ検知起動部51aは、例えば、撮像手段40から出力される画像を常に処理して、その画像中に指が映っていないことを判断しても良い。また、汚れ検知を起動させるためのボタンのような入力手段を設け、利用者あるいは管理者が定期的にその入力手段によって起動させても良い。さらに、時計機能により、利用者がいないと思われる時間帯(例えば、深夜)に起動させるようにしても良い。
Note that the dirt
次に、汚れ判断部51bで実行される処理の具体例を説明する。
図4は、本発明の実施の形態1における汚れ判断部51bで実行される一連の処理を示したフローチャートである。まず始めに、ステップS401において、汚れ判断部51bは、指が置かれておらず、かつ光源10が発効している状態の画像を取得する。この画像には、透明板30の汚れのほかに、光源10が照射した光のムラ(透明板30の中央付近に比べて、周辺部分は暗い)が存在する。
Next, a specific example of processing executed by the dirt determination unit 51b will be described.
FIG. 4 is a flowchart showing a series of processes executed by the dirt determination unit 51b in the first embodiment of the present invention. First, in step S401, the dirt determination unit 51b acquires an image in which no finger is placed and the
従って、ステップS402において、汚れ判断部51bは、入力画像にハイパスフィルタを施す。光のムラは、空間周波数が低く、汚れは空間周波数が高い。従って、ハイパスフィルタのパラメータを適切に設定することによって、光のムラを除去して、汚れのみを残すことができる。 Accordingly, in step S402, the dirt determination unit 51b performs a high-pass filter on the input image. Light unevenness has a low spatial frequency, and dirt has a high spatial frequency. Therefore, by appropriately setting the parameters of the high-pass filter, it is possible to remove light unevenness and leave only dirt.
次に、ステップS403において、汚れ判断部51bは、ハイパスフィルタを施した画像からヒストグラムを作成する。これは、画像を構成する全ての画素に関して、画素値の頻度を求める処理である。さらに、ステップS404において、汚れ判断部51bは、このヒストグラムから、事前に適切に設定された閾値を用いて閾値以上となった画素値の画素数Nと、それらの画素の画素値の平均値Mを求める。 Next, in step S403, the dirt determination unit 51b creates a histogram from the image subjected to the high-pass filter. This is a process for obtaining the frequency of pixel values for all the pixels constituting the image. Furthermore, in step S404, the stain determination unit 51b uses the histogram to determine the number N of pixel values that are equal to or greater than the threshold value using a threshold value that is appropriately set in advance, and the average value M of the pixel values of those pixels. Ask for.
図5は、本発明の実施の形態1における汚れ判断部51bにおける汚れ状態の判定ロジックを示した図である。なお、図5において、THn1、THn2、THm1、THm2は、それぞれ事前に適切に決められた閾値である。THn1、THn2は、画素数Nに対する閾値であり、THn1<THn2の関係にある。また、THm1、THm2は、平均値Mに対する閾値であり、THm1<THm2の関係にある。 FIG. 5 is a diagram illustrating the determination logic of the contamination state in the contamination determination unit 51b according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 5, THn1, THn2, THm1, and THm2 are thresholds appropriately determined in advance. THn1 and THn2 are threshold values for the number of pixels N and have a relationship of THn1 <THn2. Further, THm1 and THm2 are thresholds for the average value M and have a relationship of THm1 <THm2.
そして、ステップS405において、汚れ判断部51bは、このような図5に示す判定ロジックを用いることで、ハイパスフィルタ処理後のヒストグラムに基づいて、汚れ状態を「汚れ程度小」「汚れ程度中」「汚れ程度大」の3段階に識別することができる。 In step S405, the stain determination unit 51b uses the determination logic shown in FIG. 5 to change the stain state to “dirty level is small”, “dirty level is medium”, or “based on the histogram after the high-pass filter process”. It can be identified in three stages of “large degree of dirt”.
また、上述の説明においては、汚れ状態が「汚れ程度小」「汚れ程度中」の場合には、認証処理を続けることを説明した。この場合の認証処理では、「汚れ程度小」と検出されたときの個人認証の検出レベルを、「汚れ程度中」と検出されたときの個人認証の検出レベルよりも高く設定することができる。 Further, in the above description, it has been described that the authentication process is continued when the dirt state is “small dirt degree” or “medium dirt degree”. In the authentication process in this case, the detection level of the personal authentication when it is detected that “the degree of dirt is small” can be set higher than the detection level of the personal authentication when it is detected that “medium degree of dirt” is detected.
以上のように、実施の形態1によれば、個人認証を行う光学系を流用して、指ガイド板に被検体が置かれていない状態において、透明板を通過した光パターンを画像として取り込む。さらに、ハイパスフィルタ処理およびヒストグラム処理を施した後に所定の閾値を用いて汚れ状態を検知し、所定レベル以上の汚れを検知することで個人認証に支障を来す汚れが発生したと判断することができる。この結果、透明板の汚れに伴う無駄な認証失敗の発生を抑制することのできる個人識別装置を得ることができる。 As described above, according to the first embodiment, an optical system that performs personal authentication is used, and the light pattern that has passed through the transparent plate is captured as an image in a state where the subject is not placed on the finger guide plate. Furthermore, after performing high-pass filter processing and histogram processing, it is possible to detect a contamination state using a predetermined threshold value, and to detect that contamination that hinders personal authentication has occurred by detecting contamination above a predetermined level. it can. As a result, it is possible to obtain a personal identification device that can suppress the occurrence of useless authentication failure due to dirt on the transparent plate.
また、透明板の汚れの発生を外部に通知する手段を備えている場合には、ユーザあるいは管理者に対して、装置清掃の必要性を的確に示すことができる。また、通知内容も汚れ状態のレベルに応じてランク分けすることができる。また、保守(清掃)にかかる費用を必要最小限に抑えることが可能となる。 Further, when a means for notifying the outside of the occurrence of dirt on the transparent plate is provided, the necessity of cleaning the apparatus can be accurately shown to the user or the administrator. The notification contents can also be ranked according to the level of the dirt state. In addition, maintenance (cleaning) costs can be minimized.
また、汚れ状態に応じて、汚れが付着した状態での認証処理あるいは特徴量の登録処理を停止させることができ、安定した照合性能の維持が可能となる。 In addition, depending on the dirt state, the authentication process or the feature amount registration process in the state where the dirt is attached can be stopped, and stable collation performance can be maintained.
また、安全性を決定する照合閾値は、指紋画像の撮像欠け許容度を含む。このため、本装置で汚れによる指紋撮像妨害が軽減した分、指紋画像の撮像欠け許容度を厳しくして、照合閾値を上げることができ、その結果として、安全性を向上させることも可能となる。 Further, the collation threshold value that determines the safety includes the tolerance of missing fingerprint images. For this reason, since the fingerprint imaging interference due to dirt is reduced in this apparatus, the tolerance for missing fingerprint images can be tightened and the collation threshold can be raised, and as a result, safety can be improved. .
また、本装置の上位システムからユーザに対して装置清掃の必要性を的確に示すことができるため、保守(清掃)にかかる費用を必要最小限に抑えることが可能となる。また、本装置は照合時に装置に触れる必要が無いため、衛生的であり、ユーザが誤って負傷することも無く、安全である。 In addition, since it is possible to accurately indicate the necessity of apparatus cleaning from the host system of this apparatus to the user, it is possible to minimize the cost for maintenance (cleaning). Moreover, since this apparatus does not need to touch an apparatus at the time of collation, it is hygienic, and a user is not accidentally injured and is safe.
実施の形態2.
先の実施の形態1では、撮像手段40の上部に位置する1台の光源から、垂直落下する光を利用して、認証処理、および指ガイド板の間の開口部に設けられた透明板の汚れ検出処理を行う場合について、説明した。これに対して、本実施の形態2では、別の構成による認証処理、および汚れ検出処理を行う場合について説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, authentication processing and detection of dirt on a transparent plate provided in an opening between finger guide plates using light vertically falling from one light source located above the image pickup means 40 The case where processing is performed has been described. On the other hand, in the second embodiment, a case will be described in which authentication processing and dirt detection processing are performed using different configurations.
図6は、本発明の実施の形態2における個人識別装置の部分的な構成図である。この図6における個人識別装置は、2つの光源10a、10b、指ガイド板20a、透明板30a、および撮像手段40aを備えている。本実施の形態2では、光源が2つ設けられている点と、透明板30aが指ガイド板20aの間の開口部ではなく、指ガイド板20aと撮像手段40aとの間に設けられている点の2点が、先の実施の形態1とは異なっている。
FIG. 6 is a partial configuration diagram of the personal identification device according to Embodiment 2 of the present invention. The personal identification device in FIG. 6 includes two
図6における撮像手段40aは、図示していないが、レンズおよび撮像素子を有している。そして、本実施の形態2における撮像手段40aは、図6に示すように、指だけではなく、撮像手段40aと対向する指ガイド板20aの下面まで撮像可能な程の撮像範囲を有している。
The imaging means 40a in FIG. 6 has a lens and an imaging element, although not shown. As shown in FIG. 6, the
また、透明板30aは、指ガイド板20aと撮像手段40aとの間に位置し、撮像手段40aによる撮像を妨げることなく、かつ装置内部への水分や埃等のゴミの侵入を防ぐ機能を有している。また、2台の光源10a、10bは、被検体である指の左右斜め上部に位置し、指紋を撮像する際は、ユーザの指に光を照射し、ユーザの指がないときは、透明板30aに反射して、指ガイド板20aの下面を照射する機能を有する。
The
図7は、本発明の実施の形態2における個人識別装置の全体構成図である。図7において、画像処理部60は、撮像制御部61、抽出判定部62、登録指紋データベース63、照合部64、および照合閾値設定部65を備えている。
FIG. 7 is an overall configuration diagram of the personal identification device according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 7, the
まず始めに、通常の照合処理の流れを説明する。
撮像制御部61は、撮像手段40aで撮像した画像から、ユーザの指が置かれたことを検出した場合には、光源10a、10bを点灯させる。さらに、撮像制御部61は、光源10a、10bを点灯させた後の透過光から指紋画像を取得し、抽出判定部62に転送する。抽出判定部62は、取得した指紋画像から、指紋の照合に必要な特徴データを抽出する。
First, the flow of normal collation processing will be described.
The imaging control unit 61 turns on the
抽出判定部62は、抽出したユーザの指紋の特徴データを、基準パターンとして、登録指紋データベースに保存させることができる。また、すでに基準パターンが登録されており、指紋照合を行う場合には、抽出判定部62は、抽出したユーザの指紋の特徴データを照合部64に送るとともに、照合部64に指紋照合を行わせ、照合結果を取得する。
The
照合部64は、抽出判定部62で抽出された指紋の特徴データと、登録指紋データベースに保存されている基準パターンとなる指紋の特徴データとを照合し、上位システム70や抽出判定部62へ照合結果を出力する。また、照合閾値設定部65は、上位システム70から入力を受け、照合部64で実行する照合処理で使用する閾値を設定する機能を有する。
The
次に、透明板30aの汚れ検出処理の流れを説明する。
撮像制御部61は、撮像手段40aで撮像した画像から、ユーザの指が置かれていないことを検出した場合にも、光源10a、10bを点灯させる。さらに、撮像制御部61は、光源10a、10bを点灯させて、透明板30aで反射した光が照射された指ガイド板20aの下面を含む撮像画像を取得し、抽出判定部62に転送する。
Next, the stain detection process flow of the
The imaging control unit 61 also turns on the
抽出判定部62は、取得した指ガイド板20aの下面を含む撮像画像から、透明板30aに汚れがないために指ガイド板20aの下面が一様に光が照射されているか、あるいは、透明板30aが汚れているために指ガイド板20aの下面に部分的な明暗が存在しているかを検出する。さらに、抽出判定部62は、部分的な明暗が存在していることを検出した場合には、上位システム70に対して発報信号を出力する。すなわち、図7における抽出判定部62は、先の実施の形態1における図1で示した画像処理部50内の汚れ通知部52の機能を有していることとなる。
From the acquired captured image including the lower surface of the
次に、本実施の形態2において、透明板30aの汚れを検査する流れを説明する。図8は、本発明の実施の形態2における透明板30aの汚れ検出処理の一連の流れを示すフローチャートである。この図8のフローチャートでは、通常の照合処理の結果がNGだった後に、引き続き透明板30aの汚れを検査する流れを示している。
Next, the flow of inspecting the
しかしながら、本実施の形態2における透明板30aの汚れ検出処理の開始は、このような場合に限定されるものではない。例えば、定期的に汚れ検出処理を行うことも考えられる。あるいは、特徴データを登録指紋データベース63に登録した後、あるいは登録処理を行う前に、汚れ検出処理を行うことも考えられる。
However, the start of the stain detection process of the
ステップS801において、撮像制御部61は、撮像手段40aで撮像した画像内に、ユーザの指があるか否かを判断する。そして、指が無いと判断した場合には、光源10a、10bを点灯させる。光源10a、10bから照射された光は、指1が無いため、直接透明板30aにあたって反射し、指ガイド板20aの下面に映る。
In step S801, the imaging control unit 61 determines whether there is a user's finger in the image captured by the
このとき、透明板30aに汚れが無ければ、光源10a、10bから照射された光は、透明板30aのどの部分でも同じ反射率で反射して、指ガイド板20aの下面を一様に照らす。一方、透明板30aに汚れが付着している場合には、透明板30aの汚れが付着した部分の反射率が変化する。すなわち、透明板30aの汚れが付着した部分で反射した光は、透明板30aの汚れが付着していない部分で反射した光に対して、暗くなる(もしくは明るくなる)。このため、透明板30aの汚れが付着した部分がある場合には、指ガイド板20aの下面が部分的に暗くなる(もしくは明るくなる)。
At this time, if the
この状態で、撮像制御部61は、撮像手段40aを制御して、指ガイド板20aの下面を含む画像を撮像させ、指ガイド板20aの下面撮像画像として抽出判定部62に転送する。
In this state, the imaging control unit 61 controls the
指ガイド板20aの下面撮像画像を受けた抽出判定部62は、指ガイド板20aの下面が一様に照らされているか、それとも部分的に暗い(もしくは明るい)ところがあるかを解析する。そして、抽出判定部62は、部分的に暗い(もしくは明るい)ところを検出した場合には、透明板30aに汚れがあると判断し、上位システム70へ発報信号を出力する。
Upon receiving the lower surface captured image of the
例えば、撮像手段40aで撮像した画像の1画素が、信号値=0の時に黒で、信号値=255の時に白といった8ビットの白黒濃度信号の場合、抽出判定部62は、各画素の信号値を読み取って、最大値と最小値の差を計算し、その計算値が閾値(例えば10)よりも大きければ部分的な明暗があると判断することができる。
For example, when one pixel of an image captured by the
また、このような判断に複数の閾値を用いることで、先の実施の形態1において説明したような汚れ状態のレベル判定を行うこともできる。 Further, by using a plurality of threshold values for such determination, it is possible to perform the level determination of the dirt state as described in the first embodiment.
以上のように、実施の形態2によれば、個人認証を行う光学系を流用して、指ガイド板に被検体が置かれていない状態において、直接透明板にあたって反射し、指ガイド板の下面に映った光パターンを画像として取り込む。さらに、取り込んだ画像の輝度差の分布を求め、所定の輝度差以上となるかを判定することで、個人認証に支障を来す汚れが発生したことを判断することができる。この結果、先の実施の形態1と同様の効果を得ることができる。 As described above, according to the second embodiment, an optical system that performs personal authentication is used to directly reflect on the transparent plate when the subject is not placed on the finger guide plate, and the lower surface of the finger guide plate. The light pattern reflected in is captured as an image. Furthermore, by obtaining the distribution of the luminance difference of the captured image and determining whether the difference is equal to or greater than the predetermined luminance difference, it is possible to determine that a stain that interferes with personal authentication has occurred. As a result, an effect similar to that of the first embodiment can be obtained.
10、10a、10b 光源、20、20a 指ガイド板、21 開口部、30、30a 透明板、40、40a 撮像手段、50 画像処理部、51 汚れ検出処理部、51a 汚れ検出起動部、51b 汚れ判断部、52 汚れ通知部、60 画像処理部、61 撮像制御部、62 抽出判定部、63 登録指紋データベース、64 照合部、65 照合閾値設定部、70 上位システム。 10, 10a, 10b Light source, 20, 20a Finger guide plate, 21 Aperture, 30, 30a Transparent plate, 40, 40a Imaging means, 50 Image processing unit, 51 Dirt detection processing unit, 51a Dirt detection activation unit, 51b Dirt judgment Unit, 52 dirt notification unit, 60 image processing unit, 61 imaging control unit, 62 extraction determination unit, 63 registered fingerprint database, 64 collation unit, 65 collation threshold setting unit, 70 host system.
Claims (6)
前記光源から照射された光を結像した光パターンを撮像する撮像手段と、
前記光源と前記撮像手段との間に位置し、前記指先の指紋部を前記撮像手段と非接触で対向する状態で位置決めする指ガイド板と、
前記指ガイド板と前記撮像手段との間に位置し、前記撮像手段による前記光パターンの撮像を妨げることなく、前記撮像手段への水分あるいは挨等のゴミの進入を防止する透明板と、
前記指ガイド板に前記被検体が置かれた状態で、前記撮像手段により撮像された前記被検体を透過する光パターンを画像処理することにより個人認証を行う画像処理部と
を備えた個人識別装置において、
前記画像処理部は、前記指ガイド板に前記被検体が置かれていない状態における光パターンを画像処理することにより前記透明板の汚れ状態を検知し、所定レベル以上の汚れを検知することで個人認証に支障を来す汚れが発生したと判断する汚れ検出処理部を有する
ことを特徴とする個人識別装置。 A light source that emits light from the fingernail side of the subject,
Imaging means for imaging a light pattern formed by imaging light emitted from the light source;
A finger guide plate that is positioned between the light source and the imaging means and positions the fingerprint portion of the fingertip in a state of facing the imaging means in a non-contact manner;
A transparent plate that is located between the finger guide plate and the imaging means and prevents entry of dust such as moisture or dust into the imaging means without interfering with the imaging of the light pattern by the imaging means;
A personal identification device comprising: an image processing unit that performs personal authentication by performing image processing on a light pattern transmitted through the subject imaged by the imaging unit in a state where the subject is placed on the finger guide plate In
The image processing unit detects a stain state of the transparent plate by performing image processing on a light pattern in a state where the subject is not placed on the finger guide plate, and detects a stain of a predetermined level or more. A personal identification device comprising a dirt detection processing unit that judges that dirt that interferes with authentication has occurred.
前記汚れ検出処理部は、検知した前記透明板の汚れ状態が前記所定レベル未満である場合には、検知した前記汚れ状態に応じて前記個人認証の検出レベルを変更する
ことを特徴とする個人識別装置。 The personal identification device according to claim 1,
The dirt detection processing unit changes the detection level of the personal authentication according to the detected dirt state when the detected dirt state of the transparent plate is less than the predetermined level. apparatus.
前記汚れ検出処理部は、前記所定レベル以上の汚れを検出した場合には、前記透明板の汚れ状態が前記所定レベル未満になるまで、前記画像処理部による前記個人認証を停止させる
ことを特徴とする個人識別装置。 The personal identification device according to claim 1 or 2,
The stain detection processing unit, when detecting a stain of the predetermined level or more, stops the personal authentication by the image processing unit until the stain state of the transparent plate becomes less than the predetermined level. Personal identification device.
前記汚れ検出処理部は、前記指ガイド板に前記被検体が置かれていない状態における前記光パターンによって得られた画像にハイパスフィルタ処理を施してフィルタ処理画像を生成し、前記フィルタ処理画像にヒストグラム解析を施すことで、前記透明板の汚れ状態を判定し、ヒストグラム解析結果に基づいて前記所定レベル以上の汚れを検知することで個人認証に支障を来す汚れが発生したと判断する
ことを特徴とする個人識別装置。 The personal identification device according to any one of claims 1 to 3,
The dirt detection processing unit generates a filtered image by performing high-pass filtering on an image obtained by the light pattern in a state where the subject is not placed on the finger guide plate, and a histogram is displayed on the filtered image. Analyzing to determine a stain state of the transparent plate, and detecting a stain of the predetermined level or more based on a histogram analysis result to determine that a stain that interferes with personal authentication has occurred. Personal identification device.
前記汚れ検出処理部は、前記撮像手段と対向する前記指ガイド板の下面の光パターンの明暗に基づいて前記透明板の汚れ状態を検知する
ことを特徴とする個人識別装置。 The personal identification device according to any one of claims 1 to 3,
The personal identification device, wherein the dirt detection processing unit detects a dirt state of the transparent plate based on light and darkness of a light pattern on a lower surface of the finger guide plate facing the imaging unit.
前記画像処理部内の前記汚れ検出処理部により前記所定レベル以上の汚れが検出された場合に、外部に警報を通知する警報処理部をさらに備える
ことを特徴とする個人識別装置。 The personal identification device according to any one of claims 1 to 5,
The personal identification device further comprising an alarm processing unit for notifying an external alarm when the contamination detection processing unit in the image processing unit detects the contamination of the predetermined level or more.
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JP2008204163A JP2010035914A (en) | 2008-08-07 | 2008-08-07 | Personal identification apparatus |
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- 2008-08-07 JP JP2008204163A patent/JP2010035914A/en active Pending
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