JP2010182328A - Device for imaging fingerprint image - Google Patents

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恵美子 倉田
Masahiro Shikai
正博 鹿井
Akihide Shirotsuki
晶英 白附
Toshiro Nakajima
利郎 中島
Takahiro Nakamura
高宏 中村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for imaging fingerprint images, by which a stable fingerprint image having improved contrast is obtained. <P>SOLUTION: The device for imaging fingerprint images includes a light source 3 which takes a fingertip 1, having a fingerprint 11 to be picked up, as a specimen and irradiates the specimen with a light 30 which can be transmitted through the specimen; a specimen-holding section 2 capable of holding the specimen, in a state of non-contacting a surface of the fingerprint 11; an imaging means 5 for imaging the light 30 from the light source 3 which is transmitted through the specimen, to obtain a fingerprint image, wherein protruding portions of internal texture near the surface of the fingerprint 11 are dark and concave portions are the light 30 from the source 3; and an optical system 4 forming an image of the light 30 from the light source 3, which is transmitted through the specimen, on the imaging means 5. The optical system 4 is constituted, such that a plurality of regions of the fingerprint 11 are irradiated and is disposed such that a front end side of the fingertip 1 of the specimen is inclined at a prescribed angle to a plane orthogonal to an optical axis 400 of the optical system 4 so as to be farther away from the optical system 4 than the opposite side, in a state with a position where the belly side of the fingertip 1 is brought into contact with the specimen-holding section 2, as the criterion. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、指紋画像撮像装置に関するものであり、特に、指紋の皮膚表面の湿り気の状態に拘わらず、さらには指紋の凹凸が不明瞭な場合にも、安定した指紋画像を得ることができる指紋画像撮像装置に関するものである。   The present invention relates to a fingerprint image capturing apparatus, and in particular, a fingerprint capable of obtaining a stable fingerprint image even when the fingerprint unevenness is unclear regardless of the moisture state of the fingerprint skin surface. The present invention relates to an image pickup apparatus.

従来の指紋画像撮像装置においては、指先部の指紋部分が非接触状態で指を保持し、指先部の甲側(背側)から光を照射し、指内部を透過してきた光を検出する。指先部を透過する光の透過率は、指紋の凸部に比べて凹部において高いので、指紋の凸部に比べて凹部が明るい画像が得られる(例えば特許文献1参照)。   In a conventional fingerprint image pickup apparatus, a finger is held in a non-contact state with a fingerprint portion of a fingertip portion, light is irradiated from the back side (back side) of the fingertip portion, and light transmitted through the inside of the finger is detected. Since the transmittance of light transmitted through the fingertip portion is higher in the concave portion than in the convex portion of the fingerprint, an image in which the concave portion is brighter than the convex portion of the fingerprint is obtained (for example, see Patent Document 1).

特開2003-85538号公報(第3−4頁、第1−4図)JP 2003-85538 A (page 3-4, FIG. 1-4)

従来の指紋画像撮像装置は、以上のように構成されており、指紋の皮膚表面の湿り気の状態に拘わらず、さらには指紋の凹凸が不明瞭な場合にも、安定した指紋画像を得ることができるが、指紋画像のコントラストの更なる向上が望まれる。また、指先部の設置位置がずれると安定した指紋画像が得られないといった問題があった。   The conventional fingerprint image pickup apparatus is configured as described above, and can obtain a stable fingerprint image even when the fingerprint unevenness is unclear, regardless of the moisture state of the fingerprint skin surface. Although it is possible, further improvement in the contrast of the fingerprint image is desired. In addition, there is a problem that a stable fingerprint image cannot be obtained if the installation position of the fingertip portion is shifted.

本発明は、コントラストの向上した指紋画像を、安定して得ることができる指紋画像撮像装置を提供することを目的とするものである。   An object of the present invention is to provide a fingerprint image imaging apparatus capable of stably obtaining a fingerprint image with improved contrast.

本発明に係る指紋画像撮像装置は、撮像対象となる指紋を有する指先部を被検体とし、上記被検体にこれを透過し得る光を照射する光源と、上記指紋の表面が非接触の状態で上記被検体を保持し得る被検体保持部と、上記被検体を透過する上記光源からの光を撮像して上記指紋の表面近傍の内部組織の凸部が暗く凹部が明るい指紋画像を得る撮像手段と、上記被検体を透過する上記光源からの光を上記撮像手段に結像させる光学系とを備え、上記光源からの光は上記指先部の複数の領域を照射する構成とし、かつ上記光学系の光軸に直交する面に上記指先部の腹側を上記被検体保持部に当接させた位置を基準に、上記被検体の指先部先端側がその反対側に比して上記光学系から離れるように所定の角度傾いた状態となるように、上記光学系を配置したものである。   The fingerprint image capturing apparatus according to the present invention uses a fingertip portion having a fingerprint to be imaged as an object, a light source that irradiates the object with light that can pass through the object, and a surface of the fingerprint in a non-contact state. An object holding unit that can hold the object, and an imaging unit that captures light from the light source that passes through the object and obtains a fingerprint image in which the convex part of the internal tissue near the surface of the fingerprint is dark and the concave part is bright And an optical system that causes the imaging means to form an image of light from the light source that passes through the subject, and the light from the light source irradiates a plurality of regions of the fingertip portion, and the optical system. The tip side of the fingertip part of the subject is farther from the optical system than the opposite side with reference to the position where the abdomen of the fingertip part is brought into contact with the subject holding part on a surface orthogonal to the optical axis of the subject. So that the optical system is tilted at a predetermined angle. It is obtained by location.

本発明に係る指紋画像撮像装置によれば、撮像対象となる指紋を有する指先部を被検体とし、上記被検体にこれを透過し得る光を照射する光源と、上記指紋の表面が非接触の状態で上記被検体を保持し得る被検体保持部と、上記被検体を透過する上記光源からの光を撮像して上記指紋の表面近傍の内部組織の凸部が暗く凹部が明るい指紋画像を得るので、指紋の皮膚表面の湿り気の状態に拘わらず、さらには指紋の凹凸が不明瞭な場合にも、安定した指紋画像を得ることができる。
しかも、上記被検体を透過する上記光源からの光を上記撮像手段に結像させる光学系を備え、上記光源からの光は上記指先部の複数の領域を照射する構成とし、かつ上記光学系の光軸に直交する面に上記指先部の腹側を上記被検体保持部に当接させた位置を基準に、上記被検体の指先部先端側がその反対側に比して上記光学系から離れるように所定の角度傾いた状態となるように、上記光学系を配置したので、コントラストの向上した指紋画像を、安定して得ることができる。
したがって、より正確な指紋情報を得ることができる。
According to the fingerprint imaging apparatus according to the present invention, a fingertip portion having a fingerprint to be imaged is a subject, a light source that irradiates the subject with light that can pass through the subject, and the surface of the fingerprint is non-contact. An image of light from the light source that passes through the subject and the subject holding portion that can hold the subject in a state to obtain a fingerprint image in which the convex portion of the internal tissue near the surface of the fingerprint is dark and the concave portion is bright Therefore, a stable fingerprint image can be obtained regardless of the state of moisture on the skin surface of the fingerprint, even when the irregularities of the fingerprint are unclear.
In addition, the optical system includes an optical system that forms an image on the imaging unit with light from the light source that passes through the subject, and the light from the light source irradiates a plurality of regions of the fingertip portion. With reference to the position where the ventral side of the fingertip part is in contact with the subject holding part on a surface orthogonal to the optical axis, the tip side of the fingertip part of the subject is separated from the optical system compared to the opposite side. Since the optical system is arranged so as to be inclined at a predetermined angle, a fingerprint image with improved contrast can be stably obtained.
Therefore, more accurate fingerprint information can be obtained.

実施の形態1.
本発明の発明者らは、撮像対象となる指紋を有する指先部を被検体とし、上記被検体を透過し得る光源からの光を上記被検体に照射し、光学系で上記被検体を透過する上記光源からの光を撮像手段に結像させ、撮像手段で上記被検体を透過する上記光源からの光を撮像して上記指紋の凸部が暗く凹部が明るい指紋画像を得るのに、上記光を照射する位置が、指紋画像のシェーディングに影響を及ぼすことを発見し、先の出願(特願2004−290575号明細書)において、主に爪に照射すると爪先側は飽和し根元側は暗くなり、爪の生え際近くの略爪以外の部分に照射すると指紋画像の全体のシェーディングが緩やかになり、第1関節付近に照射すると根元側は明るくなり爪先側が暗くなることを開示した。
発明者らは、骨が第2の光源となり、骨に当たった光は広い角度に散乱して指先部分を比較的均一な強度で指紋部分まで透過できるが、指先の骨が爪の途中までしかないので、光源からの光を主に爪に当てると、骨に当たらなかった光がそのまま透過してシェーディングがきつくなるのではないかと推測している。
これにより、爪の生え際近くの略爪以外の部分に光を照射することで、シェーディングが緩和された指紋画像を撮像することができ、主要部である個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲での明度の適正化に貢献することができると考えた。
Embodiment 1 FIG.
The inventors of the present invention use a fingertip portion having a fingerprint to be imaged as a subject, irradiate the subject with light from a light source that can pass through the subject, and transmit the subject through an optical system. The light from the light source is imaged on an imaging means, and the light from the light source that passes through the subject is imaged by the imaging means to obtain a fingerprint image in which the convex portions of the fingerprint are dark and the concave portions are bright. In the previous application (Japanese Patent Application No. 2004-290575), the toe side is saturated and the root side becomes dark in the previous application (Japanese Patent Application No. 2004-290575). It has been disclosed that shading of the entire fingerprint image becomes gentle when irradiating a portion other than a substantially nail near the nail line, and the base side becomes brighter and the toe side becomes darker when irradiated near the first joint.
The inventors used the bone as the second light source, and the light hitting the bone was scattered at a wide angle and transmitted through the fingertip part to the fingerprint part with relatively uniform intensity. Because it is not, I guess that if the light from the light source is mainly applied to the nail, the light that did not hit the bone will be transmitted as it is and the shading will be tightened.
As a result, it is possible to capture a fingerprint image with reduced shading by irradiating light to a portion other than the substantially nail near the nail line, and a range including fingerprint information necessary for personal identification, which is a main part I thought that it would be possible to contribute to the optimization of lightness.

本実施の形態1は、上記特性に着目して構成された指紋画像撮像装置に対し、光源からの光が指先部の複数の領域を照射する構成としたものである。   The first embodiment is configured such that light from a light source irradiates a plurality of regions of a fingertip portion with respect to a fingerprint image capturing apparatus configured with attention to the above characteristics.

なお、本発明で言う、個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲とは、例えば、指の第1関節から指先までの領域、あるいは第1関節部分も含めた領域や指の側面の指紋を含んだ領域などを指す。   In the present invention, the range including fingerprint information necessary for personal identification is, for example, the region from the first joint of the finger to the fingertip, the region including the first joint portion, or the fingerprint on the side of the finger. Refers to the included area.

図1〜図3は本発明の実施の形態1による指紋画像撮像装置を説明するための図であり、より具体的には、図1は指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図、図2は指先部近傍を撮像手段側(腹側)から見た様子を示す下面図である。図3は指先部近傍を背側(爪側)から見た様子を示す上面図である。   1 to 3 are diagrams for explaining a fingerprint image imaging apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. More specifically, FIG. 1 is a side view showing the overall configuration of the fingerprint image imaging apparatus, and FIG. FIG. 6 is a bottom view showing a state in which the vicinity of the fingertip portion is viewed from the imaging means side (abdominal side). FIG. 3 is a top view showing the vicinity of the fingertip portion as viewed from the back side (nail side).

本実施の形態による指紋画像撮像装置は、撮像対象となる指紋11を有する指先部1を被検体とし、被検体1を透過し得る光30を、その照射中心が指先部1の爪12の存在している面における幅方向の略中心線上でかつ爪12の生え際に対して爪12部とは反対側にあり、略爪12以外の部分を、複数の照射スポットで照射する光源3と、
被検体1を透過する光源3からの光30を撮像して指紋11の凸部が暗く凹部が明るい、指紋11に対応する指紋画像を得る撮像手段5と、
被検体1を透過する光源3からの光を撮像手段5に結像させる光学系4と、
撮像手段5から出力された指紋画像を画像処理して指紋情報を得るとともに、この指紋情報に基づき個人を識別する信号処理部6とを備えている。
さらに、光の照射条件(輝度および照射領域16)および撮像手段5(撮像素子52)のゲインの少なくとも一方を調整することで画像の明度を調整する手段(明度判定部66、光源駆動回路32、ゲイン調整回路55)と、
同一の上記被検体についての明度の異なる複数の指紋画像を重畳または部分的に貼りあわせる手段(画像処理部62)とを備えている。
In the fingerprint image capturing apparatus according to the present embodiment, the fingertip portion 1 having the fingerprint 11 to be imaged is the subject, and the light 30 that can pass through the subject 1 is present in the presence of the nail 12 whose irradiation center is the fingertip portion 1. A light source 3 for irradiating a portion other than the substantially claw 12 with a plurality of irradiation spots, on the substantially center line in the width direction on the surface that is on the opposite side of the claw 12 with respect to the line of the claw 12;
Imaging means 5 for imaging the light 30 from the light source 3 that passes through the subject 1 to obtain a fingerprint image corresponding to the fingerprint 11 in which the convex portion of the fingerprint 11 is dark and the concave portion is bright;
An optical system 4 for imaging the light from the light source 3 that passes through the subject 1 on the imaging means 5;
A fingerprint image output from the imaging means 5 is subjected to image processing to obtain fingerprint information, and a signal processing unit 6 for identifying an individual based on the fingerprint information is provided.
Furthermore, means for adjusting the brightness of the image by adjusting at least one of the light irradiation conditions (luminance and irradiation region 16) and the gain of the image pickup means 5 (image pickup element 52) (lightness determination unit 66, light source drive circuit 32, Gain adjustment circuit 55),
Means (image processing unit 62) for superimposing or partially pasting a plurality of fingerprint images of different brightness on the same subject.

本実施の形態では、指先部1を保持し得る被検体保持部(図1では、指先部1を撮像対象となる指紋11の表面が非接触の状態で保持し得る開口付き被検体保持部を示している。)2を備えている。開口付き被検体保持部2の開口部分は、撮像手段5で撮像する範囲である観察面100を含むように設けられている。   In the present embodiment, a subject holding portion that can hold the fingertip portion 1 (in FIG. 1, a subject holding portion with an opening that can hold the fingertip portion 1 in a state where the surface of the fingerprint 11 to be imaged is not in contact with the fingertip portion 1 is provided. 2) is provided. The opening portion of the subject holding unit 2 with the opening is provided so as to include an observation surface 100 that is a range imaged by the imaging means 5.

被検体である指先部1は、その腹側に撮像対象となる指紋11を有しており、指紋1は凸部(山部)と凹部(谷部)からなる凹凸パターンを有している。なお、本発明では、指先部1とは、指の先端部分のみを言うのではなく、指の先端部分から第1関節、あるいは第2関節の辺りまでを言う。   The fingertip portion 1 that is a subject has a fingerprint 11 to be imaged on the ventral side, and the fingerprint 1 has a concavo-convex pattern composed of a convex portion (mountain portion) and a concave portion (valley portion). In the present invention, the fingertip portion 1 refers not only to the tip portion of the finger, but also from the tip portion of the finger to the vicinity of the first joint or the second joint.

指先部1を透過し得る光30を指先部1に照射する光源3は、指先部1の指紋11と反対側である背側(爪側)から腹側(指紋側)へ光が進行するように設けられる。光源3としては、主波長が赤色光〜近赤外光領域である光、すなわち、赤色光〜近赤外光領域にある何れかの波長(単色)の投射光、赤色光〜近赤外光領域に亘る光が混合された投射光、あるいは赤色光〜近赤外光領域の光(単色の場合も混合されている場合もある。)を主波長として含む投射光を出射するものが用いられ、例えばレーザー、発光ダイオード、ランプ光源が用いられる。赤色光〜近赤外光領域の光は、被検体1である生体に対する光の透過率が高いので好ましく用いられるが、主波長が600nm〜1400nmの範囲のものがより好ましい。さらに、血管中のヘモグロビンの光吸収特性は660nm前後で最小となるので、血管が指紋画像に及ぼす影響を低減するために、主波長が630nm〜780nmの領域の光がさらに好ましい。
また、外部からの光の影響を受けないように、指先部1および光源3を遮光体によって覆ってもよい。
The light source 3 that irradiates the fingertip part 1 with light 30 that can be transmitted through the fingertip part 1 causes the light to travel from the dorsal side (nail side) opposite to the fingerprint 11 of the fingertip part 1 to the ventral side (fingerprint side). Is provided. As the light source 3, light having a main wavelength in the red light to near infrared light region, that is, projection light of any wavelength (monochromatic) in the red light to near infrared light region, or red light to near infrared light. Projection light in which light over a region is mixed, or light that emits light in the red wavelength to near infrared light region (monochromatic or mixed in some cases) as a main wavelength is used. For example, a laser, a light emitting diode, or a lamp light source is used. Light in the red light to near-infrared light region is preferably used because of its high light transmittance with respect to the living body that is the subject 1, but more preferably has a main wavelength in the range of 600 nm to 1400 nm. Furthermore, since the light absorption characteristic of hemoglobin in the blood vessel is minimum at around 660 nm, in order to reduce the influence of the blood vessel on the fingerprint image, light in a region where the main wavelength is 630 nm to 780 nm is more preferable.
Further, the fingertip portion 1 and the light source 3 may be covered with a light shield so as not to be affected by light from the outside.

光源3は1つ以上の例えばレーザー、発光ダイオード、ランプ光源から構成されており、同時に任意の数だけ点灯させることができる。指先部1を開口付き被検体保持部2で保持し、観察面100が開口付き被検体保持部2の開口内に納まる位置にある時に、例えば図3に示すように指先部の所定の領域16を照射できるように配置する。また、光源駆動回路32により、点灯させる素子を制御することで、被検体1へ照射する光30の照射条件(輝度および照射領域16)を制御することができる構成となっている。例えば、光源3が複数の発光素子で構成されている場合、それぞれの素子が、あるいは同一位置(領域)を照射できるように構成した素子の小グループが、指先1の異なる位置(領域)を照射するように設置する。さらに、照射したい位置(領域)に応じて点灯させる素子を制御する等、被検体1における照射領域16が複数の領域となるように構成する。照射領域16を制御するとは、位置の制御、領域の大きさ、領域の数を個別もしくは組み合わせて制御することをいう。領域の個数を制御する場合は、光源3を複数個数設けてもよい。
また、光源3が複数の発光素子で構成されている場合、領域の大きさを決定するために、レンズなどを用いて集光してもよい。
複数の照射スポットにより指先部を照射することにより、照度を上げることが出来ると共に、指先部の設置位置に対する尤度を上げることができる。
The light source 3 is composed of one or more lasers, light emitting diodes, and lamp light sources, for example, and can be turned on at an arbitrary number simultaneously. When the fingertip portion 1 is held by the subject holding portion 2 with an opening and the observation surface 100 is at a position that fits within the opening of the subject holding portion 2 with an opening, for example, a predetermined region 16 of the fingertip portion as shown in FIG. It arranges so that can be irradiated. In addition, the light source driving circuit 32 is configured to control the irradiation condition (luminance and irradiation region 16) of the light 30 irradiated to the subject 1 by controlling the element to be turned on. For example, when the light source 3 is composed of a plurality of light emitting elements, each element or a small group of elements configured to irradiate the same position (area) irradiates different positions (areas) of the fingertip 1. Install as described. Furthermore, the irradiation region 16 in the subject 1 is configured to be a plurality of regions, for example, by controlling an element to be turned on according to a position (region) to be irradiated. Controlling the irradiation region 16 means controlling the position, the size of the region, and the number of regions individually or in combination. When controlling the number of regions, a plurality of light sources 3 may be provided.
When the light source 3 is composed of a plurality of light emitting elements, the light may be condensed using a lens or the like in order to determine the size of the region.
By irradiating the fingertip portion with a plurality of irradiation spots, the illuminance can be increased and the likelihood for the installation position of the fingertip portion can be increased.

また、本実施の形態による指紋画像撮像装置は、光源3からの光が被検体1を照射する位置近傍にマーカー光31を照射するマーカー光源33を備えている。
マーカー光源33は、被検体である指先部1が開口付き被検体保持部2に載置されて開口部を覆うと撮像素子52へマーカー光31が入射せず、開口付き被検体保持部2に指先部1が載置されない状態で撮像素子52へマーカー光31が入射するように設置されている。
さらに、被検体(指先部)1の照射領域16にマーカー光31が照射されるように被検体1を移動させると、光源3からの光が被検体1の照射領域16に照射されるように被検体1を配置することができる。
なお、マーカー光源33は光源3との共用でもよいが、マーカー光31として、例えば、矢印や爪皮に沿うような曲線やその他、人間が判読でき指をかざす位置を理解するのを助けるような意味のあるパターンを1ないし数カ所に別光源から投影してもよい。
また、マーカー光31の波長は赤色光〜近赤外光領域だけではなく、使用者が目視できる可視光であればよい。
また、マーカー光31は指先部1が開口部を覆うと撮像素子52へ入射しないため、被検体の位置決め用だけではなく、被検体が光の照射位置に存在するか否かを判定する指存在判定用としても使用することができる。
また、被検体の位置決めは別の手段を用い、マーカー光31を指存在判定用のみとしても使用することができる。この場合は可視光である必要はない。
In addition, the fingerprint image capturing apparatus according to the present embodiment includes a marker light source 33 that irradiates the marker light 31 near the position where the light from the light source 3 irradiates the subject 1.
In the marker light source 33, when the fingertip portion 1, which is a subject, is placed on the subject holding portion 2 with an opening and covers the opening, the marker light 31 does not enter the imaging element 52, and the subject light holding portion 2 with the opening is exposed. It is installed so that the marker light 31 is incident on the image sensor 52 in a state where the fingertip portion 1 is not placed.
Further, when the subject 1 is moved so that the marker light 31 is irradiated to the irradiation region 16 of the subject (fingertip portion) 1, the light from the light source 3 is irradiated to the irradiation region 16 of the subject 1. A subject 1 can be placed.
The marker light source 33 may be shared with the light source 3, but the marker light 31 has a meaning that, for example, a curve along an arrow or a nail skin, or other positions that can be read by humans and helped to understand the position where the finger is held up. A certain pattern may be projected from one light source to one or several places.
Further, the wavelength of the marker light 31 is not limited to the red light to the near infrared light region, but may be visible light that can be visually observed by the user.
In addition, since the marker light 31 does not enter the image sensor 52 when the fingertip portion 1 covers the opening, it is not only for positioning the subject but also for the presence of a finger that determines whether or not the subject exists at the light irradiation position. It can also be used for determination.
Further, another means is used for positioning the subject, and the marker light 31 can be used only for the finger presence determination. In this case, it is not necessary to be visible light.

光学系4は、指先部1の指紋11の凸部を透過する光源3からの光と指紋11の凹部を透過する光源3からの光とを撮像素子52に結像する。本実施の形態では、光学系4は指先部1からの透過光が始めに通過する位置にレンズ41を、レンズ41の次に透過光が通過し尚且つ物体側(被検体1側)にテレセントリックになるような位置に絞り42を備えている。
なお、より明確な指紋画像を得るために、レンズ41に主にテレセントリックの効果を持たせ、さらに光が絞り42を通過した後に通る位置に主に結像に寄与するレンズを設置し、さらには像の歪みを取る効果を持つレンズを設置し、複数のレンズからなる光学系を構成してもよい。
The optical system 4 forms an image on the image sensor 52 with light from the light source 3 that passes through the convex portion of the fingerprint 11 on the fingertip 1 and light from the light source 3 that passes through the concave portion of the fingerprint 11. In the present embodiment, the optical system 4 is telecentric on the object side (subject 1 side) through which the transmitted light from the fingertip unit 1 first passes through the lens 41 and the transmitted light passes next to the lens 41. A diaphragm 42 is provided at such a position.
In order to obtain a clearer fingerprint image, the lens 41 is mainly provided with a telecentric effect, and a lens that mainly contributes to image formation is installed at a position where light passes after passing through the aperture 42. An optical system composed of a plurality of lenses may be configured by installing a lens having an effect of taking image distortion.

指先部1の腹側、すなわち撮像対象となる指紋11の表面は曲面で構成されており、指紋11と撮像素子52との距離が観察面100内の場所により異なるので、場所によってピンボケや倍率の違いによる画像の歪みが生じる場合がある。そこで、観察面100の全面に焦点があうように被写界深度を深くし、物体側にテレセントリックな光学系を採用することで、ピンボケや倍率変動による影響を受けることなく、よりコントラストが向上された指紋画像を得ることができる。   The ventral side of the fingertip part 1, that is, the surface of the fingerprint 11 to be imaged is a curved surface, and the distance between the fingerprint 11 and the image sensor 52 varies depending on the location in the observation surface 100. Image distortion due to differences may occur. Therefore, by increasing the depth of field so that the entire surface of the observation surface 100 is in focus and adopting a telecentric optical system on the object side, the contrast is further improved without being affected by defocus or magnification fluctuation. Fingerprint image can be obtained.

撮像手段5(以下撮像系5と言うこともある。)では指先部1の内部組織を透過した強度分布を持った光を光学系4で結像させた画像を撮像して指紋に対応する指紋画像を得る。撮像手段5は、波長選択手段としての波長選択素子51と、撮像素子52と、撮像素子52からの電気信号を画像電気信号に変換する画像出力回路53とを備えている。   In the imaging means 5 (hereinafter also referred to as the imaging system 5), a fingerprint corresponding to a fingerprint is obtained by capturing an image in which light having an intensity distribution transmitted through the internal tissue of the fingertip portion 1 is imaged by the optical system 4. Get an image. The imaging unit 5 includes a wavelength selection element 51 as a wavelength selection unit, an imaging element 52, and an image output circuit 53 that converts an electrical signal from the imaging element 52 into an electrical image signal.

波長選択素子51(波長選択手段)は、光源3と同程度の波長を持った光(赤色光〜近赤外光領域の光)だけを選択的に透過させるものであり、波長選択素子51としては、例えば干渉フィルター、フィルターガラス、プラスティックフィルターが用いられる。波長選択素子51からの出力光信号は、撮像素子52で結像される。
なお、図1は、絞り42と撮像素子52との間に波長選択手段51を設けるものであるが、波長選択手段51は、レンズ41と指先部1との間、レンズ41が複数枚で構成されている場合のレンズとレンズの間、レンズ41と絞り42との間などの何れの位置に設けてもよい。また、波長選択機能を有するレンズ41や撮像素子52を用いることもできる。
The wavelength selection element 51 (wavelength selection means) selectively transmits only light having the same wavelength as that of the light source 3 (red light to light in the near-infrared light region). For example, an interference filter, filter glass, or plastic filter is used. The output optical signal from the wavelength selection element 51 is imaged by the imaging element 52.
In FIG. 1, the wavelength selection unit 51 is provided between the diaphragm 42 and the image sensor 52. The wavelength selection unit 51 includes a plurality of lenses 41 between the lens 41 and the fingertip unit 1. It may be provided at any position such as between the lens and the lens 41 and the stop 42 when the lens is used. Moreover, the lens 41 and the image pick-up element 52 which have a wavelength selection function can also be used.

撮像素子52は、例えば、CCD(電荷結像素子)、CMOS(相補型金属酸化膜半導体)イメージセンサなどの2次元固体撮像素子や撮像管などである。撮像素子52は指先部1を通過して指先部1の内部組織を透過した光に感度を有するもの、即ち、赤色光〜近赤外光領域の光に感度を有するものが用いられる。撮像手段5は指先部1からの光以外を受光しないよう遮光される。また、撮像素子52のゲインを調整するゲイン調整回路55が設けられている。   The imaging element 52 is, for example, a two-dimensional solid-state imaging element such as a CCD (charge imaging element) or a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) image sensor, an imaging tube, or the like. The image sensor 52 is sensitive to light passing through the fingertip part 1 and transmitted through the internal tissue of the fingertip part 1, that is, having sensitivity to light in the red light to near infrared light region. The imaging means 5 is shielded from receiving light other than light from the fingertip portion 1. In addition, a gain adjustment circuit 55 that adjusts the gain of the image sensor 52 is provided.

信号処理部6は、画像出力回路53からの信号を受け取る画像取り込み部61と、画像取り込み部61からの信号を処理し2値化や細線化などを行う画像処理部62と、画像処理部62からの信号を受け取り、登録画像として保存する指紋データ保存部63と、画像処理部62からの画像を指紋データ保存部63からの画像と照合して個人識別を行う個人識別部64とを備えており、画像出力回路53から出力される指紋画像を画像処理して指紋情報を得るとともに、この指紋情報に基づき個人を識別する。
さらに、信号処理部6は、画像取り込み部61からの信号を処理し、その信号が予め定められた閾値の範囲内か否かを判定して指が存在するかどうかを判定し、光源駆動回路32に信号を送ることができる指存在判定部65を備えている。
また、画像取り込み部61は取り込まれた指紋画像を一時的に蓄積する機能を備えている。
The signal processing unit 6 includes an image capturing unit 61 that receives a signal from the image output circuit 53, an image processing unit 62 that processes the signal from the image capturing unit 61 and performs binarization and thinning, and the image processing unit 62. A fingerprint data storage unit 63 that receives a signal from the image data and stores it as a registered image, and a personal identification unit 64 that performs personal identification by comparing the image from the image processing unit 62 with the image from the fingerprint data storage unit 63. The fingerprint image output from the image output circuit 53 is subjected to image processing to obtain fingerprint information, and an individual is identified based on the fingerprint information.
Furthermore, the signal processing unit 6 processes the signal from the image capturing unit 61, determines whether the signal is within a predetermined threshold range, determines whether the finger is present, and the light source driving circuit A finger presence determination unit 65 that can send a signal to 32 is provided.
The image capture unit 61 has a function of temporarily storing the captured fingerprint image.

またさらに、信号処理部6は、画像取り込み部61で取り込まれた指紋画像の明度が予め定められた閾値の範囲内か否かを判定し、判定結果に基づいて光源駆動回路32およびゲイン調整回路55の少なくとも一方へ信号を送り、指先部1を照射する光源3からの光30の照射条件(強度、照射領域16)および撮像素子52のゲインの少なくとも一方を調整する明度判定部66とを備えている。すなわち、明度判定部66では、指紋画像の画像全域、または、個人識別に必要な指紋情報を得ることができる範囲全体、または上記領域の一部を抽出した領域や、分割した領域の画像明度を判定することができる。
また、同一の被検体について照射条件および撮像手段のゲインの少なくとも一方を違えて複数枚撮像する場合は、一回撮像するごとに明度判定回路66で画像の明度を判定しなおしてもよいが、例えば一度の判定で複数領域の明度を判定してその結果を保存し、2回目以降は判定したそれぞれの領域が適正になるように、明度判定を再度行わずに保存した結果から画像の明度を調整することもできる。
Furthermore, the signal processing unit 6 determines whether the brightness of the fingerprint image captured by the image capturing unit 61 is within a predetermined threshold range, and based on the determination result, the light source driving circuit 32 and the gain adjustment circuit. And a lightness determination unit 66 that adjusts at least one of the irradiation condition (intensity, irradiation region 16) of the light 30 from the light source 3 that irradiates the fingertip unit 1 and the gain of the image sensor 52. ing. That is, the brightness determination unit 66 determines the image brightness of the entire image of the fingerprint image, the entire range where fingerprint information necessary for personal identification can be obtained, a region where a part of the region is extracted, or a divided region. Can be determined.
In addition, in the case where a plurality of images are captured for the same subject with at least one of the irradiation condition and the gain of the imaging means, the brightness determination circuit 66 may determine the brightness of the image every time imaging is performed. For example, the brightness of a plurality of areas is determined by a single determination and the result is stored. After that, the brightness of the image is calculated from the stored result without performing the brightness determination again so that each determined area is appropriate. It can also be adjusted.

また、画像処理部62は、上述の2値化や細線化などの処理に加えて、被検体1への光30の照射条件および撮像手段(撮像素子52)のゲインの少なくとも一方を違えて撮像した複数の指紋画像を重畳または部分的に貼り合わせる機能も有している。   Further, in addition to the above-described processing such as binarization and thinning, the image processing unit 62 performs imaging by changing at least one of the irradiation condition of the light 30 to the subject 1 and the gain of the imaging means (imaging element 52). It also has a function of superimposing or partially pasting a plurality of fingerprint images.

なお、信号処理部6に備えられている各部分は、それらの全てが信号処理部6に備えられている必要は無く、例えば、画像出力回路53をパソコンに接続してその中に一部分を備えたり、また、例えば指紋データを保存するが個人識別は行わない場合などは、個人識別部64を省略することも可能である。   Note that it is not necessary that all of the parts provided in the signal processing unit 6 are provided in the signal processing unit 6. For example, the image output circuit 53 is connected to a personal computer and a part thereof is provided therein. In addition, for example, when the fingerprint data is stored but the personal identification is not performed, the personal identification unit 64 can be omitted.

次に、図4〜図8を基に、光源3からの光30の照射領域(位置)と得られた指紋画像の明度との関係について説明する。ただし、ここでは、光源3からの光は1つのスポットで照射される場合について説明する。
図4〜6は、図8の各点A〜Dに光(レーザー光)30をスポット的に照射したときのCCDにより撮像した指紋画像を示す図であり、図4は図8の点Aに、図5は図8の点Bに、図6は図8の点Cに、図7は図8の点Dに、それぞれレーザー光30を照射したときの指紋画像を示す。図4〜図7において、図に向かって右側が爪先側(指先部1の先端側)である。図8は指先部1の背側への光30の照射点A〜Dを示す図である。
図4は指紋画像全面で明るさがほぼ均等であるが、図5は照射領域16(点B)に近い爪先側(指先部の先端側)が飽和しており、図6は照射領域16(点C)から遠い爪先側が暗くなっている。また、指先部1の幅方向に関して言えば、図7により照射領域16(点D)に近い部分が飽和しており反対側が暗くなっていることが分かる。
Next, the relationship between the irradiation region (position) of the light 30 from the light source 3 and the brightness of the obtained fingerprint image will be described with reference to FIGS. However, the case where the light from the light source 3 is irradiated by one spot is demonstrated here.
4 to 6 are diagrams showing fingerprint images taken by the CCD when the light (laser light) 30 is spot-irradiated to the points A to D in FIG. 8, and FIG. 4 shows a point A in FIG. 5 shows a fingerprint image when the laser beam 30 is irradiated to the point B in FIG. 8, FIG. 6 shows the point C in FIG. 8, and FIG. 7 shows the point D in FIG. 4 to 7, the right side in the figure is the toe side (the tip side of the fingertip portion 1). FIG. 8 is a diagram illustrating irradiation points A to D of the light 30 on the back side of the fingertip portion 1.
In FIG. 4, the brightness is almost uniform over the entire surface of the fingerprint image, but in FIG. 5, the toe side (tip side of the fingertip part) close to the irradiation region 16 (point B) is saturated, and FIG. The toe side far from the point C) is dark. As for the width direction of the fingertip portion 1, it can be seen from FIG. 7 that the portion near the irradiation region 16 (point D) is saturated and the opposite side is dark.

これらの結果より、個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲のほぼ全面にわたって明るさがほぼ均等な指紋画像を得るためには、図8のA点、すなわち照射中心が指先部1の爪12の存在している面における幅方向の略中心線上でかつ爪12の生え際に対して爪12部とは反対側にあり、略爪12以外の部分を照射するのが好ましいことがわかる。   From these results, in order to obtain a fingerprint image with substantially uniform brightness over almost the entire area including fingerprint information necessary for personal identification, point A in FIG. It can be seen that it is preferable to irradiate a portion other than the substantially nail 12 on the substantially center line in the width direction on the surface where the nail exists and on the opposite side of the nail 12 with respect to the nail 12.

より具体的な照射領域16としては、例えば、図8のA点(スポット領域)、図9に示す第1の照射領域161、第2の照射領域162、第3の照射領域163などが挙げられる。
第1の照射領域161は、長手方向が爪際の点Pから根元方向へは第1関節までで、幅は指先部1の幅を超えないような領域であり、爪際の点Pから第1関節までの長さのほぼ1/2程度の位置に長手方向の中心がある。
第2の照射領域162は、長手方向は根元側端部が爪際の点Pから第1関節までの長さのほぼ3/4程度の位置に先端側端部が爪際の点Pよりも多少先端の位置にあり、幅が指幅のほぼ1/3の領域であり、爪際の点Pから第1関節までの長さのほぼ1/3程度の位置に長手方向の中心がある。
第3の照射領域162は、長手方向は根元側端部が爪際の点Pから第1関節までの長さのほぼ1/5程度の位置に先端側端部が爪際の点Pよりも多少先端の位置にあり、幅が指幅のほぼ1/5の領域であり、爪際の点Pから第1関節までの長さのほぼ1/10程度の位置に長手方向の中心がある。
なお、長手方向の先端側端部は、爪際の点Pと一致するのが好ましいが、多少爪12にかかってもよい。爪際の点Pから指先部1の先端部までの長さをLとすると、長手方向の先端側端部は、爪際の点Pから長さLのほぼ1/3程度までが好ましく、より好ましくはほぼ1/4程度まで、さらに好ましくは上爪皮(爪の甘皮に相当する部分)にかかる程度が良い。
More specific irradiation areas 16 include, for example, point A (spot area) in FIG. 8, first irradiation area 161, second irradiation area 162, and third irradiation area 163 shown in FIG. 9. .
The first irradiation region 161 is a region in which the longitudinal direction extends from the point P at the nail to the first joint in the root direction, and the width does not exceed the width of the fingertip part 1. There is a center in the longitudinal direction at a position of about ½ of the length to one joint.
The second irradiation region 162 has a longitudinal direction at a position that is approximately ¾ of the length from the point P at the base side of the nail to the first joint in the longitudinal direction. The region is slightly at the tip, and the width is approximately 1/3 of the finger width, and the center in the longitudinal direction is at a position approximately 1/3 of the length from the point P at the nail to the first joint.
The third irradiation region 162 has a longitudinal direction at a position that is approximately 1/5 of the length from the point P at the base side of the nail to the first joint in the longitudinal direction. The region is slightly at the tip, and the width is approximately 1/5 of the finger width, and the center in the longitudinal direction is at a position approximately 1/10 of the length from the point P at the nail to the first joint.
In addition, although it is preferable that the edge part of the front end side of a longitudinal direction corresponds with the point P at the time of a nail | claw, you may catch on the nail | claw 12 somewhat. If the length from the point P at the nail to the tip of the fingertip part 1 is L, the tip end on the tip side in the longitudinal direction is preferably about 1/3 of the length L from the point P at the nail. Preferably it is up to about 1/4, and more preferably the upper nail skin (the part corresponding to the cuticle of the nail).

さらに、照射領域16の形状は、上記領域に内接する楕円形、矩形状などが挙げられる。
なお、各照射領域161〜163は、全域をカバーできるような複数の照射スポットから成り立っていても同様の結果が得られる。
Furthermore, examples of the shape of the irradiation region 16 include an oval shape and a rectangular shape inscribed in the region.
In addition, even if each irradiation area | region 161-163 consists of several irradiation spots which can cover the whole region, the same result is obtained.

また、生体の血液において近赤外光は透過率が低いので撮像手段5から出力される指紋画像には指先部1内部の血管のパターンが指紋11の凹凸パターンと重畳されて明度が低下し、コントラスト低下の原因になっている場合がある。極端に他より暗くなる部分が見られた場合は、その部分を明るくするために、シェーディングをきつくさせて撮像することもできる。例えば、指先部1の爪先側の部分の画像明度が低い場合は、光源3からの光30をわざと爪12かかるように照射し、必要に応じて輝度や撮像素子のゲインも調整して、指先部1の爪先側の画像の明度が低い部分の明度が適正になるようにして撮像すると、上記明度の低い部分のコントラストを向上させることができる。このように、指先部1への光30の照射領域(位置)を移動させることでシェーディングをコントロールし、部分的なコントラストの向上を図ることができる。   Further, since near infrared light has a low transmittance in the blood of the living body, the blood vessel pattern inside the fingertip portion 1 is superimposed on the concave-convex pattern of the fingerprint 11 in the fingerprint image output from the imaging means 5, and the brightness decreases. It may cause a decrease in contrast. When a part that is extremely darker than the others is seen, it is also possible to take an image with a strong shading in order to brighten the part. For example, when the image brightness of the part on the toe side of the fingertip part 1 is low, the light 30 from the light source 3 is intentionally irradiated so as to cover the nail 12, and the brightness and the gain of the image pickup device are adjusted as necessary. If the image of the part 1 with the low lightness of the image on the toe side is imaged so that the lightness is appropriate, the contrast of the low lightness part can be improved. In this way, the shading can be controlled by moving the irradiation region (position) of the light 30 to the fingertip portion 1, and partial contrast can be improved.

次に動作について説明する。
まず、マーカー光31を目視し易い光量で点灯させておき、撮像素子52で、予め定めた間隔で撮像する。
マーカー光31が所定の位置に照射されるように指先部1を動かし、指先部1がマーカー光31を遮ると、撮像素子52で撮像できていたマーカー光31が遮られるので、撮像素子52で得られた画像はある範囲が一定の明度以下になる。撮像素子52で得られた画像は、信号処理部6の画像取り込み部61により、画像出力回路53から信号処理部6へと取り込まれる。さらに、画像取り込み部61より指存在判定部65へ送られ、マーカー光31が指先部1によって遮られてできた撮像素子52(撮像素子52で得られた画像)上のあらかじめ定められた範囲の明度が、予め定められた閾値の範囲であれば、指先部1が撮像素子52の撮像範囲に存在すると判定する。
Next, the operation will be described.
First, the marker light 31 is turned on with a light amount that is easy to see, and the image sensor 52 captures images at predetermined intervals.
When the fingertip part 1 is moved so that the marker light 31 is irradiated to a predetermined position and the fingertip part 1 blocks the marker light 31, the marker light 31 that has been captured by the image sensor 52 is blocked. The obtained image has a certain range below a certain brightness. An image obtained by the image sensor 52 is captured from the image output circuit 53 to the signal processing unit 6 by the image capturing unit 61 of the signal processing unit 6. Further, a predetermined range on the image sensor 52 (image obtained by the image sensor 52) that is sent from the image capturing unit 61 to the finger presence determination unit 65 and is blocked by the fingertip unit 1. If the lightness is within a predetermined threshold range, it is determined that the fingertip portion 1 exists in the imaging range of the imaging device 52.

また、同時に、マーカー光31が指先部1の最適な位置に当たるように使用者が目視で確認しながら指先部1を移動させるので、指先部1への光源3の光30の照射位置最適化によるシェーディングの最適化、画像輝度に対する照射光量の高効率化も実現できる。   At the same time, the user moves the fingertip part 1 while visually confirming that the marker light 31 hits the optimum position of the fingertip part 1, so that the irradiation position optimization of the light 30 of the light source 3 to the fingertip part 1 is performed. It is also possible to optimize shading and increase the efficiency of the irradiation light quantity with respect to the image brightness.

指存在判定部65では、指先部1が撮像素子52の撮像範囲に存在すると判定すると、指先部1を透過し得る光30を投射するために、光源駆動回路32へ信号を送り、光源3からの光30が予め定められた明るさになるように、点灯させる素子の個数と1素子あたりの明るさを調整して光源3を点灯させる。なお、光源3点灯時にマーカー光源33は消灯してもよいし、そのまま点灯していてもよい。
指先部1の背面(指紋11と反対側の面)に照射された光30は、指内部を透過し指紋11に到達する。指先部1腹側の表面近くの内部組織は表面の指紋11の凹凸に対応した透過率分布を持っており、指紋の凸部に対応する内部組織の光透過率は低く、凹部に対応する内部組織の光透過率は高いので、前者に比べ後者を透過してきた光の輝度が高くなる。
When the finger presence determination unit 65 determines that the fingertip unit 1 is in the imaging range of the image sensor 52, the finger presence determination unit 65 sends a signal to the light source driving circuit 32 to project the light 30 that can pass through the fingertip unit 1, and from the light source 3. The light source 3 is turned on by adjusting the number of elements to be turned on and the brightness per element so that the light 30 has a predetermined brightness. The marker light source 33 may be turned off when the light source 3 is turned on, or may be turned on as it is.
The light 30 irradiated on the back surface (the surface opposite to the fingerprint 11) of the fingertip part 1 passes through the inside of the finger and reaches the fingerprint 11. The internal tissue near the surface on the ventral side of the fingertip part 1 has a transmittance distribution corresponding to the unevenness of the fingerprint 11 on the surface, and the light transmittance of the internal tissue corresponding to the convex part of the fingerprint is low, and the internal structure corresponding to the concave part Since the light transmittance of the tissue is high, the brightness of the light transmitted through the latter is higher than that of the former.

指先部1を透過した、指紋11に応じた強度分布を持った光が、物体(被検体である指先部1)側にテレセントリックになるように光学設計された光学系4のレンズ41と絞り42により、撮像素子52上で結像される。絞り42と撮像素子52の間には、波長選択素子51が配置されており、光源3と同程度の波長の光(赤色光〜近赤外光領域の光)だけが選択される。画像出力回路53では撮像素子52からの電気信号が入力され、指紋の山部(凸部)に比べて谷部(凹部)が明るい指紋画像が、画像電気信号として出力される。   Lens 41 and diaphragm 42 of optical system 4 optically designed so that light having an intensity distribution according to fingerprint 11 that has passed through fingertip 1 is telecentric toward the object (fingertip 1 that is the subject). Thus, an image is formed on the image sensor 52. A wavelength selection element 51 is disposed between the aperture 42 and the imaging element 52, and only light having the same wavelength as that of the light source 3 (red light to near-infrared light region) is selected. The image output circuit 53 receives an electrical signal from the image sensor 52, and outputs a fingerprint image having a valley (concave portion) brighter than a crest portion (convex portion) of the fingerprint as an image electrical signal.

撮像手段5においてこのようにして得られた指紋画像は、信号処理部6に備えられた画像取り込み部61により取り込まれ、画像処理部62へ送られる。画像処理部62では、指紋画像に、例えば特開平10−334237号公報記載のように、二値化、細線化などの画像処理を施し、指紋の特徴情報(指紋情報)を抽出する。抽出されたデータは、必要に応じて指紋データ保存部63で保存される。個人識別部64では、画像処理部62から出力されるデータを指紋データ保存部63で保存されているデータと照合し、個人を識別する。   The fingerprint image obtained in this way by the imaging means 5 is captured by the image capturing unit 61 provided in the signal processing unit 6 and sent to the image processing unit 62. The image processing unit 62 performs image processing such as binarization and thinning on the fingerprint image as described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-334237, for example, and extracts fingerprint feature information (fingerprint information). The extracted data is stored in the fingerprint data storage unit 63 as necessary. The personal identification unit 64 compares the data output from the image processing unit 62 with the data stored in the fingerprint data storage unit 63 to identify an individual.

次に、指紋画像の明度の調整、および同一の被検体について撮像した明度の異なる複数の指紋画像を重畳または部分的に貼り合わせることについて説明する。
本実施の形態では、指紋画像の主要部である個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲において適正な明度で明暗のコントラストが分かる指紋画像を得るために、光源3からの光30を、前述したような、その照射中心が指先部1の爪12の存在している面における幅方向の略中心線上でかつ爪12の生え際に対して爪12部とは反対側にあり、略爪12以外の部分(上述した第1〜第3の照射領域161〜163などの照射領域16)に照射する。
Next, adjustment of the brightness of the fingerprint image and superposition or partial pasting of a plurality of fingerprint images having different brightness values taken on the same subject will be described.
In the present embodiment, the light 30 from the light source 3 is used in order to obtain a fingerprint image in which light and dark contrast is known with appropriate brightness in a range including fingerprint information necessary for personal identification, which is a main part of the fingerprint image. The irradiation center is on the approximate center line in the width direction on the surface of the fingertip portion 1 where the nail 12 is present and on the opposite side of the nail 12 from the nail 12, except for the nail 12. (Irradiation region 16 such as the first to third irradiation regions 161 to 163 described above) is irradiated.

しかし、それでも、指紋画像の主要部である個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲に、輝度が飽和することや、輝度が低すぎることで指紋の山と谷とが判別できない部分が存在し、個人識別に必要な情報が抽出できない指紋画像になることがある。
そこで、本実施の形態では、例えば画像処理部62で上記の指紋の特徴情報を抽出する前に、明度判定部66で指紋画像の明度の過不足を判定し、明度の過不足があった場合には、最適な明度の画像を採取するように照射条件(光源3の輝度や照射領域)および撮像素子52のゲインの少なくとも一方を調整し、再び撮像を行い、適正な明度の画像を得るようにしている。
However, there is still a part where the peak and valley of the fingerprint cannot be distinguished because the brightness is saturated or the brightness is too low in the range that contains the fingerprint information necessary for personal identification, which is the main part of the fingerprint image. In some cases, the fingerprint image cannot extract information necessary for personal identification.
Therefore, in the present embodiment, for example, before the image processing unit 62 extracts the feature information of the fingerprint, the lightness determination unit 66 determines whether the lightness of the fingerprint image is excessive or insufficient, and the lightness is excessive or insufficient. In order to obtain an image having an appropriate brightness, the image is picked up again by adjusting at least one of the irradiation condition (the luminance of the light source 3 and the irradiation area) and the gain of the image sensor 52 so as to collect an image having an optimal brightness. I have to.

なお、指紋画像の主要部である個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲で適正な明度にするために、一度のみの調整ではなく、複数回調整をおこない複数枚の画像を撮像することもある。また、一度の調整で上記指紋画像の主要部である個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲が適正な明度を満たしている場合でも、さらに画質を上げ、ひいてはコントラストの向上を図るために、調整および撮像を複数回くり返すこともある。   In addition, in order to obtain appropriate brightness within the range that includes fingerprint information necessary for personal identification, which is the main part of the fingerprint image, it is possible to take multiple images by adjusting multiple times instead of adjusting only once. is there. In addition, even when the range including the fingerprint information necessary for personal identification, which is the main part of the above-described fingerprint image, satisfies the appropriate brightness, the image quality can be further improved and the contrast can be improved. Adjustment and imaging may be repeated several times.

以下、複数枚の画像を採取する場合を例に挙げて説明する。予め定められた輝度と照射領域16で光源3から光30を照射し、予め定められた撮像素子52のゲインで1度目の撮像を行う。その画像を画像取り込み部61から明度判定部66へ送り、そこで指紋画像の主要部である個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲の全体的な明度を判定し、適正でなければ適正となるように光源駆動回路32による光源3の輝度、照射領域の調整、およびゲイン調整回路55によるゲインの調整のうちの少なくとも1つの調整を行い、再び撮像を行う。
なお、ここで、全体的な明度とは、例えばヒストグラムなど画素ごとの位置情報を含まない全体的な明度、あるいは特定部位の明度や少数のプロファイルなど狭い範囲の明度から画像全体の明度を判断する場合を指しており、部分的に明るすぎる、あるいは暗すぎる個所が含まれている場合もある。
Hereinafter, a case where a plurality of images are collected will be described as an example. Light 30 is emitted from the light source 3 at a predetermined brightness and irradiation region 16, and the first imaging is performed with a predetermined gain of the image sensor 52. The image is sent from the image capturing unit 61 to the lightness determination unit 66, where the overall lightness of the range including the fingerprint information necessary for personal identification, which is the main part of the fingerprint image, is determined. As described above, at least one of the brightness adjustment of the light source 3 by the light source drive circuit 32 and the adjustment of the irradiation region and the gain adjustment by the gain adjustment circuit 55 is performed, and imaging is performed again.
Here, the overall brightness is determined based on the overall brightness not including position information for each pixel such as a histogram, or the brightness of a narrow range such as the brightness of a specific part or a small number of profiles. It refers to a case and may include a part that is partially too bright or too dark.

指紋画像の主要部である個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲を含む領域の全体的な明度が適正となった画像を明度判定部66で複数の部分領域に区切って各部分領域の画像明度を判定する。複数の部分領域とは、例えば先端側と根元側など全領域を2つに分割したそれぞれの領域や、全領域から少なくとも指紋の山と谷とを1ペア以上含む領域を複数箇所抜き出す等、様々な領域が考えられる。
このようにして得られた複数の部分領域全てが予め定められた閾値の範囲内である適正な明度を満たしている場合はその画像の画像情報を画像処理部62へ送り、個人識別もしくは指紋データ保存用として、指紋情報を抽出する。
An image in which the overall brightness of the area including the range including the fingerprint information necessary for personal identification, which is the main part of the fingerprint image, is divided into a plurality of partial areas by the brightness determination unit 66, and the image of each partial area Judge the brightness. The plurality of partial areas include various areas such as each area obtained by dividing the entire area into two parts such as the tip side and the base side, and a plurality of areas including at least one pair of at least a fingerprint crest and valley from the entire area. Can be considered.
When all of the plurality of partial areas obtained in this way satisfy appropriate brightness within a predetermined threshold range, the image information of the image is sent to the image processing unit 62 for personal identification or fingerprint data Extract fingerprint information for storage.

また、各部分領域において、画像の明度が予め定められた閾値の範囲外である個所が少なくとも1箇所あった場合は、その部分領域の全体が適正な明度になるように、光源駆動回路32により光源3の輝度、照射領域の調整、およびゲイン調整回路55によるゲインの調整のうちの少なくとも1つの調整を行ってから再度撮像を行い、画像取り込み部61から画像を取り込み、一時的に保存する。上記動作を、画像の明度が予め定められた閾値の範囲外である個所が少なくとも1箇所あった全ての部分領域にわたって行い、得られた画像を画像取り込み部61へ一時的に保存する。   Further, in each partial area, when there is at least one location where the brightness of the image is outside the predetermined threshold range, the light source driving circuit 32 causes the entire partial area to have an appropriate brightness. Imaging is performed again after performing at least one of the adjustment of the luminance of the light source 3, the irradiation area, and the gain adjustment by the gain adjustment circuit 55, the image is captured from the image capturing unit 61, and temporarily stored. The above operation is performed over all the partial areas where there is at least one location where the brightness of the image is outside the predetermined threshold range, and the obtained image is temporarily stored in the image capturing unit 61.

次に、一時的に保存された画像を画像取り込み部61から画像処理部64へ送り、複数枚の画像を重畳もしくは予め定められた閾値の範囲内である適正な明度を満たしている部分領域を切り出してこれらを張り合わせる等の処理を行い、個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲の全面にわたって適正な明度となった画像を得る。   Next, the temporarily stored image is sent from the image capturing unit 61 to the image processing unit 64, and a partial region that satisfies a proper brightness within a range of a predetermined threshold is superimposed or superimposed with a plurality of images. Processing such as cutting out and pasting them together is performed to obtain an image with appropriate brightness over the entire surface including fingerprint information necessary for personal identification.

なお、上述の例では、指紋画像の主要部である個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲を含む領域の全体的な明度あるいは予め定めた特定部位の明度が適正となった画像について、複数の部分領域に区切って各部分領域の画像明度を判定し、複数枚画像を撮像するか否かを決定しているが、各部分領域の画像明度を判定することなく、最初から照射条件および撮像素子52のゲインの少なくとも一方を違えた明度の異なる複数枚の画像を撮像するようにしてもよい。   In the above-described example, a plurality of images with appropriate overall brightness of a region including a range including fingerprint information necessary for personal identification, which is a main part of the fingerprint image, or brightness of a predetermined specific part are appropriate. The image brightness of each partial area is determined by dividing it into partial areas, and it is determined whether or not to capture a plurality of images. However, the irradiation conditions and the imaging are determined from the beginning without determining the image brightness of each partial area. A plurality of images having different brightness values with at least one of the gains of the element 52 may be captured.

この場合、例えば、1度目の撮像を行った後の1度目の明度判定時における明度の閾値を2種類以上決めておき、それぞれの閾値に対応した画像明度にするために光源3の輝度や照射位置、照射面積、撮像素子42のゲインの値を決定して複数枚撮像する方法がある。すなわち、個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲のほぼ全面が適正な明度になるような閾値と、適正な明度よりも明るくなる代わりに暗すぎる部分が無くなるような閾値や、適正な明度よりも暗くなる代わりに飽和部分が無くなるような閾値などが考えられる。このようにして得られた複数枚の画像について、前述のように重畳や貼り合わせなどを行い、1枚の画像にする。   In this case, for example, two or more lightness threshold values at the time of the first lightness determination after the first imaging are determined, and the brightness and irradiation of the light source 3 are set to obtain the image lightness corresponding to each threshold value. There is a method of imaging a plurality of images by determining the position, the irradiation area, and the gain value of the image sensor 42. That is, a threshold value that makes the appropriate brightness of almost the entire range including the fingerprint information necessary for personal identification, a threshold value that eliminates a portion that is too dark instead of being brighter than the appropriate brightness value, and an appropriate brightness value. A threshold value that eliminates the saturated portion instead of darkening can be considered. The plurality of images obtained in this way are superimposed or bonded as described above to form one image.

また、上述のいずれの例においても、1度目の撮像の場合は、個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲のほぼ全面にわたって明るさがほぼ均等な指紋画像を得ることを目的とし、光源3からの光30を、前述したような、その照射中心が指先部1の爪12の存在している面における幅方向の略中心線上でかつ爪12の生え際に対して爪12部とは反対側にあり、略爪12以外の部分(上述した第1〜第3の照射領域161〜163などの照射領域16)に照射することが好ましい。   In any of the above-described examples, in the case of the first imaging, the light source 3 is used to obtain a fingerprint image with almost uniform brightness over almost the entire surface including the fingerprint information necessary for personal identification. As described above, the irradiation center of the light 30 is on the substantially center line in the width direction on the surface of the fingertip portion 1 where the nail 12 is present, and on the opposite side of the nail 12 from the hairline of the nail 12 Therefore, it is preferable to irradiate a portion other than the substantially nail 12 (irradiation regions 16 such as the first to third irradiation regions 161 to 163 described above).

なお、画像処理部62で重畳もしくは張り合わせる画像は、2値化などの処理前の画像でも、処理後の画像でもどちらでもよい。   Note that the image that is superimposed or pasted by the image processing unit 62 may be an image before processing such as binarization or an image after processing.

また、上記のように同一の被検体について撮像した明度の異なる複数枚の画像を重畳もしくは張り合わせる場合は、指先部1の位置ズレを防ぐために撮像間隔を出来るだけ短くすることが重要である。   In addition, when a plurality of images with different brightness values captured with respect to the same subject as described above are superimposed or pasted together, it is important to shorten the imaging interval as much as possible in order to prevent displacement of the fingertip portion 1.

なお、上記では同一の被検体について撮像した明度の異なる複数枚の画像を重畳もしくは張り合わせる場合について説明したが、光源3からの光30を、上記のような第1〜第3の照射領域161〜163などの照射領域16に照射して得られた、指紋画像の主要部である個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲の全体的な明度が適正であると判断された場合、得られた指紋画像をそのまま用いて個人識別を行ってもよい。   In the above description, a case has been described in which a plurality of images with different brightness captured on the same subject are superimposed or laminated. However, the light 30 from the light source 3 is used as the first to third irradiation regions 161 as described above. Obtained when it is determined that the overall brightness of the range including the fingerprint information necessary for personal identification, which is the main part of the fingerprint image, obtained by irradiating the irradiation region 16 such as ˜163 is appropriate. Individual identification may be performed using the fingerprint image as it is.

また、上記実施の形態1において、光の照射条件(輝度、照射領域16)および撮像手段5(撮像素子52)のゲインの少なくとも一方を調整することで画像の明度を調整した結果、指紋画像の主要部である個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲においてより適正な明度で明暗のコントラストが分かる指紋画像が得られた場合、同一の被検体についての明度の異なる複数の指紋画像を重畳または部分的に貼りあわせる必要は無い。   In the first embodiment, as a result of adjusting the brightness of the image by adjusting at least one of the light irradiation condition (luminance, irradiation region 16) and the gain of the imaging means 5 (imaging element 52), the fingerprint image If a fingerprint image that shows light and dark contrast with a more appropriate brightness within the range that contains fingerprint information necessary for personal identification, which is the main part, is obtained, multiple fingerprint images with different brightness for the same subject are superimposed or There is no need to paste them together.

以上説明したように、本実施の形態によれば、撮像対象となる指紋11を有する指先部1を被検体とし、被検体にこれを透過し得る光30を照射する光源3と、被検体を透過する光源3からの光を撮像して指紋11の凸部が暗く凹部が明るい指紋画像を得る撮像手段5と、被検体を透過する光源3からの光を撮像素子52に結像させる光学系4とを備え、光源3からの光は指先部1の複数の領域を照射する構成とし、かつ上記複数の領域のうちの少なくとも1つは、光源3からの光30の照射中心が指先部1の爪12の存在している面における幅方向の略中心線上でかつ爪12の生え際に対して爪12部とは反対側にあり、略爪12以外の部分を照射するので、指紋11の皮膚表面の湿り気の状態に拘わらず、さらには指紋11の凹凸が不明瞭な場合にも、安定した指紋画像を得ることができ、しかも、指紋画像の主要部である個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲において適正な明度で明暗のコントラストが分かる指紋画像を得ることができ、明度が原因による指紋画像の劣化を防止して正確な指紋情報を得ることができる。また、光源からの光は指先部の複数の領域を照射するので、指先部の設置位置が多少ずれても、最適照射位置近傍に絶えず光源からの光が照射されるため、コントラストのよい指紋画像を安定して得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, the fingertip portion 1 having the fingerprint 11 to be imaged is the subject, the light source 3 that irradiates the subject with the light 30 that can pass through the subject, and the subject. An imaging unit 5 that captures the light from the light source 3 that is transmitted to obtain a fingerprint image in which the convex portion of the fingerprint 11 is dark and the concave portion is bright, and an optical system that forms an image on the image sensor 52 from the light source 3 that passes through the subject. 4, the light from the light source 3 irradiates a plurality of regions of the fingertip portion 1, and at least one of the plurality of regions has the irradiation center of the light 30 from the light source 3 as the fingertip portion 1. The skin of the fingerprint 11 is on the substantially center line in the width direction on the surface where the nail 12 is present and on the opposite side of the nail 12 with respect to the hairline of the nail 12 and irradiates a portion other than the substantially nail 12. Irregularity of fingerprint 11 is unknown regardless of surface moisture In this case, it is possible to obtain a stable fingerprint image and obtain a fingerprint image with an appropriate brightness and a contrast of light and darkness in a range including fingerprint information necessary for personal identification, which is a main part of the fingerprint image. It is possible to obtain accurate fingerprint information by preventing deterioration of the fingerprint image due to brightness. In addition, since the light from the light source illuminates a plurality of areas of the fingertip part, even if the installation position of the fingertip part is slightly shifted, the light from the light source is constantly radiated in the vicinity of the optimum irradiation position, so a fingerprint image with good contrast Can be obtained stably.

また、光の照射条件および撮像手段5(撮像素子52)のゲインの少なくとも一方を調整することで画像の明度を調整する手段(明度判定部66、光源駆動回路32、ゲイン調整回路55)と、同一の被検体についての明度の異なる複数の指紋画像を重畳または部分的に貼りあわせる手段(画像処理部62)とを備えたので、指紋画像の主要部である個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲においてより適正な明度で明暗のコントラストが分かる指紋画像を得ることができ、明度が原因による指紋画像の劣化をより確実に防止してより正確な指紋情報を得ることができる。   A means (lightness determination unit 66, light source drive circuit 32, gain adjustment circuit 55) for adjusting the brightness of the image by adjusting at least one of the light irradiation condition and the gain of the imaging means 5 (imaging device 52); Since it includes means (image processing unit 62) for superimposing or partially pasting a plurality of fingerprint images of different brightness on the same subject, it includes fingerprint information necessary for personal identification, which is the main part of the fingerprint image In this range, it is possible to obtain a fingerprint image in which the contrast of light and darkness can be obtained with a more appropriate brightness, and it is possible to more reliably prevent deterioration of the fingerprint image due to the brightness and to obtain more accurate fingerprint information.

また、撮像手段5から出力された指紋画像を画像処理して指紋情報を得るとともに、この指紋情報に基づき個人を識別する信号処理部6を備えたので、正確な指紋情報をもとに、性能の向上した個人識別を行うことができる。   In addition, the fingerprint image output from the imaging means 5 is subjected to image processing to obtain fingerprint information, and the signal processing unit 6 for identifying an individual based on the fingerprint information is provided. Improved personal identification.

また、被検体の位置決め用のマーカー光31を被検体に照射するマーカー光源33を備えたので、被検体の装置本体への位置決めを容易に行うことができるという効果が得られる。   Further, since the marker light source 33 for irradiating the subject with the marker light 31 for positioning the subject is provided, an effect that the subject can be easily positioned on the apparatus main body can be obtained.

なお、上記実施の形態では、マーカー光31により指先部1が最適照射位置にくるようにしたが、本実施の形態の指紋画像撮像装置は、光源3からの光が指先部の複数の領域を照射するように構成されているので、指先部の設置位置が多少ずれても、最適照射位置近傍に絶えず光源からの光が照射されるため、マーカー光31による位置決めが無くても、コントラストのよい指紋画像を安定して得ることができる。   In the above embodiment, the fingertip portion 1 is brought to the optimum irradiation position by the marker light 31. However, in the fingerprint image capturing apparatus of the present embodiment, the light from the light source 3 covers a plurality of regions of the fingertip portion. Since it is configured to irradiate, even if the installation position of the fingertip portion is slightly deviated, light from the light source is constantly radiated in the vicinity of the optimum irradiation position, so that the contrast is good even without positioning by the marker light 31 A fingerprint image can be obtained stably.

また、上記実施の形態では、結像手段としてレンズ41を用いた場合について説明したが、結像レンズ以外にも、結像機能を有するピンホールなどを用いてもよい。
また、結像手段としてレンズ41を用いた場合でも、光学系4は必ずしもテレセントリックである必要はない。
Moreover, although the case where the lens 41 was used as an image formation means was demonstrated in the said embodiment, you may use the pinhole etc. which have an image formation function besides an image formation lens.
Even when the lens 41 is used as the imaging means, the optical system 4 does not necessarily have to be telecentric.

また、上記実施の形態において、生体の血液において近赤外光は透過率が低いので撮像手段5から出力される指紋画像には指先部1内部の血管のパターンが指紋の凹凸パターンと重畳されている。そこで、以下のようにして、撮像手段5から出力される指紋画像から血管のパターンを取り除いてもよい。
すなわち、まず、撮像手段5から出力される指紋画像を原画像とし、原画像に対して平滑化処理を行なって平滑化画像を得る。指紋の凹凸パターンは血管パターンに比べて線幅が細いので、平滑化画像では指紋の凹凸パターンが除去され血管パターンが残る。そして、原画像と平滑化画像の差分演算を行なうと、指紋の凹凸パターンのみが残った指紋画像が得られ、この指紋画像から指紋の特徴情報の抽出を行なう。
Further, in the above embodiment, since near infrared light has low transmittance in the blood of living body, the blood vessel pattern inside the fingertip portion 1 is superimposed on the fingerprint uneven pattern in the fingerprint image output from the imaging means 5. Yes. Therefore, the blood vessel pattern may be removed from the fingerprint image output from the imaging means 5 as follows.
That is, first, a fingerprint image output from the imaging unit 5 is used as an original image, and a smoothing process is performed on the original image to obtain a smoothed image. Since the uneven pattern of the fingerprint has a narrower line width than the blood vessel pattern, the uneven pattern of the fingerprint is removed and the blood vessel pattern remains in the smoothed image. When the difference calculation between the original image and the smoothed image is performed, a fingerprint image in which only the concave / convex pattern of the fingerprint remains is obtained, and the feature information of the fingerprint is extracted from the fingerprint image.

また、上記説明では、撮像手段5で得られた指紋画像を信号処理部6で処理して個人を識別する場合について説明したが、個人識別をせずに単に指紋画像を得るのみであってもよいのは言うまでもない。   In the above description, the fingerprint image obtained by the imaging unit 5 is processed by the signal processing unit 6 to identify the individual. However, even if the fingerprint image is simply obtained without identifying the individual. Needless to say, it is good.

また、装置全体の小型化を図るために、図10に示すように、反射手段として平面鏡8を、指先1を透過した光を偏向させるように設置し、光学系4、波長選択素子51、撮像素子52は偏向された光に対向するように設置してもよい。なお、図10では、信号処理部6は省略している。
なお、反射手段は平面鏡8に限るものではなく、例えば曲面鏡を用いることで像の歪み及び収差を軽減させることができる。
また、反射手段を複数設けてさらに小型化を図ってもよい。
また、平面鏡8は必ずしもレンズ42と指先部1の間にある必要はなく、例えばレンズ41と絞り42の間など、撮像素子42と指先部1の間にあればよい。
以下の各実施の形態でも、特に明記はしないが図10と同様に、指先部1を透過した光を偏向させるように反射手段を備えることにより、装置全体の小型化を図ることができる。
In order to reduce the overall size of the apparatus, as shown in FIG. 10, a plane mirror 8 is installed as a reflecting means so as to deflect the light transmitted through the fingertip 1, and the optical system 4, the wavelength selection element 51, and the imaging. The element 52 may be installed so as to face the deflected light. In FIG. 10, the signal processing unit 6 is omitted.
Note that the reflecting means is not limited to the plane mirror 8, and for example, a curved mirror can be used to reduce image distortion and aberration.
Further, a plurality of reflecting means may be provided to further reduce the size.
Further, the plane mirror 8 does not necessarily need to be between the lens 42 and the fingertip unit 1, and may be between the image sensor 42 and the fingertip unit 1, for example, between the lens 41 and the diaphragm 42.
Also in each of the following embodiments, although not particularly specified, the entire apparatus can be reduced in size by providing the reflection means so as to deflect the light transmitted through the fingertip portion 1 as in FIG.

なお、撮像対象となる指紋の表面が非接触の状態で保持し得る被検体保持部2としては、図1および図2で示した額縁形状のものに限らず、例えば、図11に示すように、指先部1の観察面100より外側の第1関節付近で指先部1を支持するように配置された棒状のものや、図12に示すように、観察面100の外側に観察面100を挟んで対向して配置された少なくとも一対の棒状のもの等をとして用いることができる。   The subject holding unit 2 that can hold the surface of the fingerprint to be imaged in a non-contact state is not limited to the one having the frame shape shown in FIGS. 1 and 2, for example, as shown in FIG. A rod-shaped object arranged to support the fingertip part 1 in the vicinity of the first joint outside the observation surface 100 of the fingertip part 1 or an observation surface 100 sandwiched outside the observation surface 100 as shown in FIG. Can be used as at least a pair of rods arranged opposite to each other.

実施の形態2.
図13は本発明の実施の形態2による指紋画像撮像装置を説明するための図であり、より具体的には、指紋画像撮像装置の全体の構成を示す側面図である。以下では主に、実施の形態1との相違点について説明する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 13 is a diagram for explaining the fingerprint image capturing apparatus according to the second embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 13 is a side view showing the overall configuration of the fingerprint image capturing apparatus. In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.

本実施の形態では、被検体保持部2として、実施の形態1で示した指先部1を撮像対象となる指紋11の表面が非接触の状態で保持し得る開口付き被検体保持部2ではなく、指先部1を撮像対象となる指紋11の表面が接触した状態で保持し得る開口の無い透明の被検体保持部(以下、透明状被検体保持部と言う。)2を用いている点が実施の形態1と異なり、その他の構成は実施の形態1と同様である。
動作についても、実施の形態1と同様であり、実施の形態1と同等の効果が得られる。
In the present embodiment, the subject holding unit 2 is not the subject holding unit 2 with an opening that can hold the fingertip unit 1 shown in the first embodiment while the surface of the fingerprint 11 to be imaged is in a non-contact state. A transparent object holding part 2 (hereinafter referred to as a transparent object holding part) 2 without an opening that can hold the fingertip part 1 in a state where the surface of the fingerprint 11 to be imaged is in contact is used. Unlike the first embodiment, the other configuration is the same as that of the first embodiment.
The operation is also the same as in the first embodiment, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.

ただし、指紋11の凸部を透過する光源3からの光と指紋11の凹部を透過する光源3からの光とを撮像して指紋11の凸部が暗く凹部が明るい指紋画像を得るためには、被検体保持部2の指紋接触面において、指紋の凹部と透明状被検体保持部2間の気体の屈折率と、透明状被検体保持部2の屈折率とで決まる全反射の臨界角以下の方向に透明状被検体保持部2に入射する光を検出する必要がある。   However, in order to obtain a fingerprint image in which the convex portion of the fingerprint 11 is dark and the concave portion is bright by imaging the light from the light source 3 that transmits the convex portion of the fingerprint 11 and the light from the light source 3 that transmits the concave portion of the fingerprint 11 On the fingerprint contact surface of the subject holding unit 2, the critical angle of total reflection determined by the refractive index of the gas between the fingerprint recess and the transparent subject holding unit 2 and the refractive index of the transparent subject holding unit 2 is below. It is necessary to detect light incident on the transparent object holding part 2 in the direction of.

実施の形態3.
上記各実施の形態では、指先部1を保持し得る被検体保持部2を備えた場合について説明したが、被検体保持部2は必ずしも備えなくてもよい。
本実施の形態では、被検体保持部2を備えておらず、被検体に相当する指先部は構造体に非接触の状態である点が実施の形態1と異なり、その他の構成は実施の形態1と同様である。
このように構成されたものにおいても、実施の形態1と同様の効果が得られる。
Embodiment 3 FIG.
In each of the above-described embodiments, the case where the subject holding unit 2 that can hold the fingertip unit 1 has been described. However, the subject holding unit 2 may not necessarily be provided.
The present embodiment is different from the first embodiment in that the subject holding unit 2 is not provided and the fingertip portion corresponding to the subject is not in contact with the structure, and other configurations are the same as in the first embodiment. Same as 1.
Even in such a configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

実施の形態4.
図14および図15は本発明の実施の形態4による指紋画像撮像装置を説明するための図であり、より具体的には、図14は指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図、図15は指先部近傍を撮像系側(腹側)から見た様子を示す下面図である。
Embodiment 4 FIG.
14 and 15 are diagrams for explaining a fingerprint image imaging apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. More specifically, FIG. 14 is a side view showing the overall configuration of the fingerprint image imaging apparatus, and FIG. FIG. 5 is a bottom view showing a state in which the vicinity of the fingertip portion is viewed from the imaging system side (abdominal side).

以下では主に、実施の形態1との相違点について説明する。
本実施の形態では実施の形態1と異なり、開口付き被検体保持部2が存在せず、代わりに指先部1(指先部1の腹側)の撮像素子53からの距離を計測するために、スリット光70を照射するスリット光用光源71およびスリット光用光源駆動回路72を設置し、信号処理部6内に指位置計測部67を設けた。その他の構成は実施の形態1と同様である。
In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.
In the present embodiment, unlike the first embodiment, there is no subject holding portion 2 with an opening, and instead, in order to measure the distance from the image sensor 53 of the fingertip portion 1 (the ventral side of the fingertip portion 1), A slit light source 71 and a slit light source driving circuit 72 for irradiating the slit light 70 are installed, and a finger position measuring unit 67 is provided in the signal processing unit 6. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

スリット光用光源駆動回路72は、指先部1が撮像素子52の撮像範囲に存在するという信号を指存在判定部65から受け取ると、スリット光用光源71を点灯させ、スリット光70を指先部1の腹側(指紋11の表面)に照射する。なお、スリット光用光源71は、スリット光70が光学系4と撮像系5の焦点が合う範囲を通るように設置される。
指先部1の腹側(指紋11の表面)へ照射されたスリット光70の反射光は撮像素子52へ入射され、画像出力回路53で画像電気信号へ変換され、信号処理部6の画像取り込み部61へ送られる。
スリット光70を投射するスリット光用光源71は、例えば指向性の高い発光ダイオードとスリットや半導体レーザーとスリット等で構成されており、スリットの場合は1つ以上のスリット光を投射できる。なお、スリット光用光源71の形状はスリット状の連続な直線に限定されなくてもよく、点、直線上にならぶ点列、格子形状やランダムパターンその他、三角測量の原理で物面との距離計測に使えるような様々なパターンを用いることができる。
When the light source drive circuit 72 for slit light receives a signal from the finger presence determination unit 65 that the fingertip unit 1 is present in the imaging range of the image sensor 52, the slit light source 71 is turned on and the slit light 70 is transmitted to the fingertip unit 1. Is irradiated on the ventral side (the surface of the fingerprint 11). The light source 71 for slit light is installed so that the slit light 70 passes through a range where the optical system 4 and the imaging system 5 are in focus.
The reflected light of the slit light 70 irradiated on the ventral side (the surface of the fingerprint 11) of the fingertip unit 1 is incident on the image sensor 52, converted into an image electrical signal by the image output circuit 53, and an image capturing unit of the signal processing unit 6. 61.
The slit light source 71 for projecting the slit light 70 is composed of, for example, a light emitting diode and a slit having a high directivity, a semiconductor laser, and a slit. In the case of a slit, one or more slit lights can be projected. Note that the shape of the slit light source 71 is not limited to a slit-like continuous straight line, and is a point, a sequence of dots that line up on the straight line, a lattice shape, a random pattern, and the distance from the object surface by the principle of triangulation. Various patterns that can be used for measurement can be used.

指位置計測部67は画像取り込み部61からの信号を受け取り、指先部1の腹側(観察面100)が光学系4の被写体深度内に存在していれば光源駆動回路32へ信号を出力し、光源3を点灯させる。   The finger position measuring unit 67 receives a signal from the image capturing unit 61, and outputs a signal to the light source driving circuit 32 if the ventral side (observation surface 100) of the fingertip unit 1 is within the subject depth of the optical system 4. The light source 3 is turned on.

次に動作について説明する。
実施の形態1では、指先部1を開口付き被検体保持部2に保持することで位置決めを行ったが、本実施の形態ではスリット光70を照射し、位置計測を行うことにより、位置決めを行う。
Next, the operation will be described.
In the first embodiment, positioning is performed by holding the fingertip unit 1 on the subject holding unit 2 with the opening. In the present embodiment, positioning is performed by irradiating the slit light 70 and measuring the position. .

指存在判定部65で指先部1が光学系4、撮像系5の撮像範囲に入り、撮像ができる状態になったことを判定するまでは実施の形態1と同様である。次に、前述の状態になると、指存在判定部65からスリット光用光源駆動回路72へ信号が送られ、スリット光用光源71からスリット光70が照射される。
スリット光70として、例えば図15に示すようにスリット光を2本点灯させるとすると、それぞれのスリットに対して信号処理部6での画像処理により撮像素子52上に反射光が入射した位置が求まり、指位置計測部67で三角測量の手法で観察面100上のスリット光70が照射された位置と撮像素子52との距離が求まる。
なお、距離値としては、各スリット光において例えば最も短い距離、平均距離、最小自乗距離、などを計算量と精度のトレードオフに応じて用いる。
なお、スリット光に準じる点列光等でも同様に観察面100上のスリット光70が照射された位置と撮像素子52との距離が求まる。
The process is the same as in the first embodiment until it is determined by the finger presence determination unit 65 that the fingertip unit 1 has entered the imaging range of the optical system 4 and the imaging system 5 and is ready for imaging. Next, in the above-described state, a signal is sent from the finger presence determination unit 65 to the slit light source driving circuit 72, and the slit light source 71 emits the slit light 70.
For example, if two slit lights are lit as shown in FIG. 15 as the slit light 70, the position where the reflected light is incident on the image sensor 52 is obtained by image processing in the signal processing unit 6 for each slit. The distance between the image sensor 52 and the position irradiated with the slit light 70 on the observation surface 100 is obtained by the finger position measurement unit 67 by the triangulation method.
As the distance value, for example, the shortest distance, the average distance, and the least square distance are used for each slit light according to the trade-off between the calculation amount and the accuracy.
It should be noted that the distance between the position where the slit light 70 is irradiated on the observation surface 100 and the image sensor 52 can be obtained in the same manner even with point-sequence light according to the slit light.

指位置計測部67により計測された結果が、光学系4と撮像系5の被写体深度内であれば、指位置計測部67はスリット光用光源駆動回路72へ信号を送り、スリット光用光源71を消灯させ、指位置計測部67から光源駆動回路32へ信号を送り、指先部1を透過しうる所定の光量で光源3を点灯させ、透過光による指紋画像を撮像する。
なお、光源3点灯時にスリット光用光源71は消灯してもよいし、そのまま点灯していてもよい。
If the result measured by the finger position measuring unit 67 is within the subject depth of the optical system 4 and the imaging system 5, the finger position measuring unit 67 sends a signal to the slit light source driving circuit 72, and the slit light source 71. Is turned off, a signal is sent from the finger position measurement unit 67 to the light source drive circuit 32, the light source 3 is turned on with a predetermined light amount that can be transmitted through the fingertip unit 1, and a fingerprint image by the transmitted light is captured.
The light source 71 for slit light may be turned off when the light source 3 is turned on, or may be turned on as it is.

このように、本実施の形態によれば、撮像対象となる指紋11の表面が構造体に非接触の状態である被検体1の撮像対象となる指紋11の表面に、位置計測用の光(スリット光70)を照射するスリット光用光源71を備え、指紋11の表面に照射されたスリット光70の反射光を撮像手段5で撮影し、指紋11の表面の、光学系4に対する距離を検出するようにしたので、指先部1の指紋11の表面に接触することなく指紋11の表面の位置を検出して、最適の位置にある状態で画像を撮像することができる。   Thus, according to the present embodiment, the position measurement light (on the surface of the fingerprint 11 to be imaged of the subject 1 in which the surface of the fingerprint 11 to be imaged is not in contact with the structure) The light source 71 for slit light that irradiates the slit light 70) is provided, and the reflected light of the slit light 70 irradiated on the surface of the fingerprint 11 is photographed by the imaging means 5, and the distance of the surface of the fingerprint 11 to the optical system 4 is detected. Thus, it is possible to detect the position of the surface of the fingerprint 11 without touching the surface of the fingerprint 11 of the fingertip portion 1 and to take an image in a state where the fingerprint 11 is at the optimum position.

なお、図14では、指先部1は構造物には全く接触していない完全非接触である場合について示したが、指先部1の指紋11部分よりも根元側に、例えば棒状の被検体保持部を設置してもよく、上記効果に加えて、被検体の位置をある程度決定することができるなどの効果が得られる。   FIG. 14 shows the case where the fingertip portion 1 is completely non-contact with no contact with the structure. However, for example, a rod-shaped subject holding portion is provided on the root side of the fingertip portion 1 with respect to the fingerprint 11 portion. In addition to the above effects, the position of the subject can be determined to some extent.

実施の形態5.
図16は本実施の形態5による指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図である。実施の形態4では被検体保持部2を設けない代わりに、スリット光70を位置計測用として使用したが、本実施の形態では、さらにスリット光70を指静止判定用としても使用する。この場合は、スリット光70は1本以上あれば良い。指位置計測部67により、指先1の位置を計測するところまでは同様だが、指位置計測部67により計測された結果が、光学系4と撮像系5の被写体深度内であれば、指位置計測部67から指静止判定部68へ信号が送られる。指静止判定部68では所定の時間間隔で取り込まれた所定枚数のスリット光70の反射光の画像上で、スリット光70の位置のズレを比較し、ズレが所定範囲内になるまで所定の時間間隔で画像取り込み部61へ信号を送り、画像を取り込み判定を続ける。ズレが所定の範囲内であれば被検体1は静止していると判定する。被検体1が静止していると判定されると、指先部1を透過し得る光30を投射するために、光源駆動回路32へ信号を送り、光源3からの光30が予め定められた明るさになるように、点灯させる素子の個数と1素子あたりの明るさを調整して光源3を点灯させる。これ以降の動作は実施の形態4と同様である。
本実施の形態では、指が静止していることを判定してから撮像するので、指のブレなどを抑える事ができる。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 16 is a side view showing the overall configuration of the fingerprint image capturing apparatus according to the fifth embodiment. In the fourth embodiment, the slit light 70 is used for position measurement instead of not providing the subject holding unit 2. However, in the present embodiment, the slit light 70 is also used for finger rest determination. In this case, one or more slit lights 70 are sufficient. The same is true until the finger position measuring unit 67 measures the position of the fingertip 1, but if the result measured by the finger position measuring unit 67 is within the subject depth of the optical system 4 and the imaging system 5, the finger position measurement is performed. A signal is sent from the unit 67 to the finger rest determination unit 68. The finger stationary determination unit 68 compares the positional deviation of the slit light 70 on the reflected light image of the predetermined number of slit lights 70 captured at a predetermined time interval, and the predetermined time until the deviation falls within a predetermined range. A signal is sent to the image capturing unit 61 at intervals, and the image capturing determination is continued. If the deviation is within a predetermined range, it is determined that the subject 1 is stationary. If it is determined that the subject 1 is stationary, a signal is sent to the light source drive circuit 32 to project the light 30 that can pass through the fingertip unit 1, and the light 30 from the light source 3 is set to a predetermined brightness. The light source 3 is turned on by adjusting the number of elements to be lit and the brightness per element. Subsequent operations are the same as those in the fourth embodiment.
In this embodiment, since the image is taken after it is determined that the finger is stationary, it is possible to suppress finger shake and the like.

実施の形態6.
図17は本実施の形態6による指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図である。実施の形態4では被検体保持部2を設けない代わりに、スリット光70により位置計測を行ったが、本実施の形態では被検体保持部2が存在する場合にもスリット光70により、実施の形態4と同様に位置計測を行った。
これにより、被検体保持部2への指先1の置き方が安定しない場合でも、より精密に位置決めを行う事が出来る。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 17 is a side view showing the overall configuration of the fingerprint image capturing apparatus according to the sixth embodiment. In the fourth embodiment, the position measurement is performed using the slit light 70 instead of providing the subject holding section 2. However, in the present embodiment, the slit light 70 is used to perform the measurement even when the subject holding section 2 exists. Position measurement was performed in the same manner as in Embodiment 4.
Thereby, even when the placement of the fingertip 1 on the subject holding unit 2 is not stable, the positioning can be performed more precisely.

図18は本実施の形態6による他の指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図である。図18に示す指紋画像撮像装置では、被検体保持部2が存在する場合にも、スリット光70により位置計測を行い、さらにスリット光70を指静止判定用としても使用する。
これにより、被検体保持部2への指先1の置き方が安定しない場合でも、より精密に位置決めを行う事が出来るうえに、指が静止していることを判定してから、撮像するので指のブレなどを抑える事ができる。
FIG. 18 is a side view showing the overall configuration of another fingerprint image capturing apparatus according to the sixth embodiment. In the fingerprint image capturing apparatus shown in FIG. 18, even when the subject holding unit 2 is present, position measurement is performed using the slit light 70, and the slit light 70 is also used for determining finger rest.
Accordingly, even when the placement of the fingertip 1 on the subject holding unit 2 is not stable, it is possible to perform positioning more precisely, and since it is determined that the finger is stationary, the image is taken. You can reduce the blurring.

図19は本実施の形態6によるさらに他の指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図である。図18に示す指紋画像撮像装置ではスリット光70により、指位置判定と指静止判定を行っていたが、被検体保持部2が備えられているために、指先1の位置および角度が決定しやすい。そこで、図19に示す指紋画像撮像装置ではスリット光により指静止判定のみを行っている。
これにより、指が静止していることを判定してから、撮像するので指のブレなどを抑える事ができる。
FIG. 19 is a side view showing the overall configuration of still another fingerprint image capturing apparatus according to the sixth embodiment. In the fingerprint image capturing apparatus shown in FIG. 18, the finger position determination and the finger stationary determination are performed by the slit light 70. However, since the subject holding unit 2 is provided, the position and angle of the fingertip 1 can be easily determined. . Therefore, in the fingerprint image capturing apparatus shown in FIG. 19, only the finger stillness determination is performed by the slit light.
As a result, since it is determined that the finger is stationary and the image is taken, blurring of the finger can be suppressed.

なお、図17〜図19では被検体保持部として、額縁形状を有している開口付き被検体保持部2を示したが、指先部1の位置を決められ、尚且つ指紋11の表面が非接触の状態で指先部1を保持できるものであればよく、例えば、図11に示すように、指先部1の腹側先端部と腹側根元部とを保持すべく、観察面100の外側に観察面100を挟んで対向して配置された少なくとも一対の棒状被検体保持部2等を用いることもできる。   In FIGS. 17 to 19, the subject holding portion 2 with an opening having a frame shape is shown as the subject holding portion. However, the position of the fingertip portion 1 can be determined, and the surface of the fingerprint 11 is not Any device can be used as long as it can hold the fingertip portion 1 in a contact state. For example, as shown in FIG. 11, an observation is made outside the observation surface 100 in order to hold the ventral tip portion and the ventral root portion of the fingertip portion 1. It is also possible to use at least a pair of rod-shaped object holding parts 2 or the like disposed so as to face each other with the surface 100 interposed therebetween.

実施の形態7.
次に、実施の形態1〜6とは異なる構成の指紋画像撮像装置に対し、本発明を適用した実施の形態を示す。
本発明の発明者らは、先の出願(特願2004−290574号明細書)において、撮像対象となる指紋を有する指先部を被検体とし、上記被検体にこれを透過し得る光を照射する光源と、上記指紋の凸部を透過する上記光源からの光と上記指紋の凹部を透過する上記光源からの光とを撮像して上記指紋の凸部が暗く凹部が明るい、上記指紋に対応する指紋画像を得る撮像手段と、上記被検体を透過する上記光源からの光を上記撮像手段に結像させる光学系とを備えた指紋画像撮像装置において、上記光学系の光軸に直交する面に上記指先部の背側または腹側を当接させた位置を基準に、上記被検体の指先部先端側をその反対側に比して上記光学系から離れるように所定の角度(約10°〜30°)傾けることで、上記光学系の光軸に直交する面に指先部の背側または腹側を当接させた場合よりもさらに指紋画像のコントラストを向上させることができることを開示した。
これは、指紋表面および指紋表面近傍の内部組織の透過率特性に角度依存性があり、特定の角度に光が透過し易いためではないかと考えられる。
Embodiment 7 FIG.
Next, an embodiment in which the present invention is applied to a fingerprint image capturing apparatus having a configuration different from those in Embodiments 1 to 6 will be described.
In the previous application (Japanese Patent Application No. 2004-290574), the inventors of the present invention use a fingertip portion having a fingerprint to be imaged as a subject, and irradiate the subject with light that can be transmitted therethrough. Corresponding to the fingerprint, imaging the light from the light source and the light from the light source that transmits the convex portion of the fingerprint and the light from the light source that transmits the concave portion of the fingerprint, the convex portion of the fingerprint is dark and the concave portion is bright In a fingerprint image imaging apparatus comprising an imaging means for obtaining a fingerprint image and an optical system for imaging light from the light source that passes through the subject on the imaging means, a surface orthogonal to the optical axis of the optical system. With reference to the position where the back side or the abdominal side of the fingertip part is in contact, the tip side of the fingertip part of the subject is separated from the optical system by a predetermined angle (about 10 ° to about 10 ° to By tilting 30 °), it is perpendicular to the optical axis of the optical system. It has been disclosed that the contrast of the fingerprint image can be further improved as compared with the case where the back side or the abdominal side of the fingertip part is brought into contact with the surface.
This is thought to be because the transmittance characteristics of the fingerprint surface and the internal tissue in the vicinity of the fingerprint surface are angularly dependent, and light is easily transmitted at a specific angle.

本実施の形態7は、上記特性に着目して構成された指紋画像撮像装置に対し、光源からの光が指先部の複数の領域を照射する構成としたものである。   In the seventh embodiment, a light from a light source irradiates a plurality of regions of a fingertip portion with respect to a fingerprint image capturing apparatus configured with attention paid to the above characteristics.

図20〜図23は本発明の実施の形態7による指紋画像撮像装置を説明するための図であり、より具体的には、図20は指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図、図21は指先部近傍を撮像手段側(腹側)から見た様子を示す下面図、図22、および図23は指先部近傍を背側(爪側)から見た様子を示す上面図である。   20 to 23 are views for explaining a fingerprint image imaging apparatus according to Embodiment 7 of the present invention. More specifically, FIG. 20 is a side view showing the overall configuration of the fingerprint image imaging apparatus, and FIG. FIG. 22 is a bottom view showing the vicinity of the fingertip portion as seen from the imaging means side (abdominal side), and FIG. 22 and FIG. 23 are top views showing the vicinity of the fingertip portion as seen from the back side (nail side).

本実施の形態による指紋画像撮像装置は、撮像対象となる指紋11を有する指先部1を被検体とし、被検体1にこれを透過し得る光30を、複数の照射スポットで照射する光源3と、
被検体1を透過する光源3からの光を撮像して指紋11の凸部が暗く凹部が明るい、指紋11に対応する指紋画像を得る撮像手段5と、
被検体1を透過する光源3からの光を撮像手段5に結像させる光学系4と、
撮像手段5から出力された指紋画像を画像処理して指紋情報を得るとともに、この指紋情報に基づき個人を識別する信号処理部6とを備え、
かつ、光学系4の光軸400に直交する面402に指先部の背側を当接させた位置を基準に、被検体1をその指先部先端側がその反対側に比して光学系4から離れるように所定の角度傾けた状態となるように、光学系4を配置した。
The fingerprint image capturing apparatus according to the present embodiment has a fingertip 1 having a fingerprint 11 to be imaged as an object, and a light source 3 that irradiates the object 1 with light 30 that can pass through the object 1 and a plurality of irradiation spots. ,
Imaging means 5 for imaging the light from the light source 3 that passes through the subject 1 to obtain a fingerprint image corresponding to the fingerprint 11 in which the convex portion of the fingerprint 11 is dark and the concave portion is bright;
An optical system 4 for imaging the light from the light source 3 that passes through the subject 1 on the imaging means 5;
The fingerprint image output from the imaging means 5 is subjected to image processing to obtain fingerprint information, and a signal processing unit 6 for identifying an individual based on the fingerprint information is provided.
In addition, with reference to the position where the back side of the fingertip portion is brought into contact with the surface 402 orthogonal to the optical axis 400 of the optical system 4, the subject 1 is separated from the optical system 4 by comparing the tip side of the fingertip portion with the opposite side. The optical system 4 was arranged so as to be inclined at a predetermined angle so as to leave.

本実施の形態7では、被検体1の光学系4に対する位置および角度が、所定の位置および所定の角度となるように、光学系に対し傾いた状態で被検体保持部(以下、開口付き被検体保持部21と言う。)2が設置されている。開口付き被検体保持部21の開口部分は、撮像手段5で撮像する範囲である観察面100を含むように設けられている。
また、光源3は1つ以上の例えばレーザー、発光ダイオード、ランプ光源から構成されており、同時に任意の数だけ点灯させることができる。指先部1を開口付き被検体保持部21で保持し、観察面100が開口付き被検体保持部21の開口内に納まる位置にある時に、例えば図23に示すように指先部の所定の領域16を照射できるように配置する。また、光源駆動回路32により、点灯させる素子を制御することで、被検体1へ照射する光30の照射条件(輝度および照射領域16)を制御することができる構成となっている。例えば、光源3が複数の発光素子で構成されている場合、それぞれの素子が、あるいは同一位置(領域)を照射できるように構成した素子の小グループが、指先1の異なる位置(領域)を照射するように設置する。さらに、照射したい位置(領域)に応じて点灯させる素子を制御する等、被検体1における照射領域16が複数の領域となるように構成する。照射領域16を制御するとは、位置の制御、領域の大きさ、領域の数を個別もしくは組み合わせて制御することをいう。領域の個数を制御する場合は、光源3を複数個数設けてもよい。
なお、本実施の形態7において、その他の各部の構成は実施の形態1と同様の構成であり、説明を省略する。
In the seventh embodiment, the subject holding section (hereinafter referred to as an apertured subject) is tilted with respect to the optical system so that the position and the angle of the subject 1 with respect to the optical system 4 become a predetermined position and a predetermined angle. This is referred to as a specimen holding unit 21.) 2 is installed. The opening part of the subject holding unit 21 with the opening is provided so as to include the observation surface 100 that is a range imaged by the imaging unit 5.
The light source 3 is composed of one or more lasers, light emitting diodes, and lamp light sources, and can be turned on at an arbitrary number simultaneously. When the fingertip part 1 is held by the subject holding part 21 with an opening and the observation surface 100 is at a position that fits within the opening of the subject holding part 21 with an opening, for example, a predetermined region 16 of the fingertip part as shown in FIG. It arranges so that can be irradiated. In addition, the light source driving circuit 32 is configured to control the irradiation condition (luminance and irradiation region 16) of the light 30 irradiated to the subject 1 by controlling the element to be turned on. For example, when the light source 3 is composed of a plurality of light emitting elements, each element or a small group of elements configured to irradiate the same position (area) irradiates different positions (areas) of the fingertip 1. Install as described. Furthermore, the irradiation region 16 in the subject 1 is configured to be a plurality of regions, for example, by controlling an element to be turned on according to a position (region) to be irradiated. Controlling the irradiation region 16 means controlling the position, the size of the region, and the number of regions individually or in combination. When controlling the number of regions, a plurality of light sources 3 may be provided.
In the seventh embodiment, the configuration of each other part is the same as that of the first embodiment, and the description thereof is omitted.

なお、実施の形態1で述べたように、個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲のほぼ全面にわたって明るさがほぼ均等な指紋画像を得るためには、図8のA点、すなわち照射中心が指先部1の爪12の存在している面における幅方向の略中心線上でかつ爪12の生え際に対して爪12部とは反対側にあり、略爪12以外の部分を照射するのが好ましい。本実施の形態7のように、指先部11腹側の観察面が、光学系4の光軸400に直交する面402に対して所定の角度で傾斜する場合にも、照射点と指紋画像の明暗との関係は上記結果と同様である。
より具体的な照射領域16としては、実施の形態1と同様、例えば、図8のA点(スポット領域)、図9に示す第1の照射領域161、第2の照射領域162、第3の照射領域163などが挙げられる。
第1の照射領域161は、長手方向が爪際の点Pから根元方向へは第1関節までで、幅は指先部1の幅を超えないような領域であり、爪際の点Pから第1関節までの長さのほぼ1/2程度の位置に長手方向の中心がある。
第2の照射領域162は、長手方向は根元側端部が爪際の点Pから第1関節までの長さのほぼ3/4程度の位置に先端側端部が爪際の点Pよりも多少先端の位置にあり、幅が指幅のほぼ1/3の領域であり、爪際の点Pから第1関節までの長さのほぼ1/3程度の位置に長手方向の中心がある。
第3の照射領域162は、長手方向は根元側端部が爪際の点Pから第1関節までの長さのほぼ1/5程度の位置に先端側端部が爪際の点Pよりも多少先端の位置にあり、幅が指幅のほぼ1/5の領域であり、爪際の点Pから第1関節までの長さのほぼ1/10程度の位置に長手方向の中心がある。
なお、長手方向の先端側端部は、爪際の点Pと一致するのが好ましいが、多少爪12にかかってもよい。爪際の点Pから指先部1の先端部までの長さをLとすると、長手方向の先端側端部は、爪際の点Pから長さLのほぼ1/3程度までが好ましく、より好ましくはほぼ1/4程度まで、さらに好ましくは上爪皮(爪の甘皮に相当する部分)にかかる程度が良い。
As described in the first embodiment, in order to obtain a fingerprint image with substantially uniform brightness over almost the entire area including fingerprint information necessary for personal identification, point A in FIG. On the surface of the fingertip portion 1 where the nail 12 is present, on the substantially center line in the width direction and on the opposite side of the nail 12 from the nail 12 and irradiates the portion other than the nail 12. preferable. Even in the case where the observation surface on the ventral side of the fingertip 11 is inclined at a predetermined angle with respect to the surface 402 orthogonal to the optical axis 400 of the optical system 4 as in the seventh embodiment, the irradiation point and the fingerprint image The relationship with light and dark is the same as the above result.
More specifically, as in the first embodiment, for example, the point A in FIG. 8 (spot region), the first irradiation region 161, the second irradiation region 162, and the third irradiation region 16 shown in FIG. An irradiation region 163 is exemplified.
The first irradiation region 161 is a region in which the longitudinal direction extends from the point P at the nail to the first joint in the root direction, and the width does not exceed the width of the fingertip part 1. There is a center in the longitudinal direction at a position of about ½ of the length to one joint.
The second irradiation region 162 has a longitudinal direction at a position that is approximately ¾ of the length from the point P at the base side of the nail to the first joint in the longitudinal direction. The region is slightly at the tip, and the width is approximately 1/3 of the finger width, and the center in the longitudinal direction is at a position approximately 1/3 of the length from the point P at the nail to the first joint.
The third irradiation region 162 has a longitudinal direction at a position that is approximately 1/5 of the length from the point P at the base side of the nail to the first joint in the longitudinal direction. The region is slightly at the tip, and the width is approximately 1/5 of the finger width, and the center in the longitudinal direction is at a position approximately 1/10 of the length from the point P at the nail to the first joint.
In addition, although it is preferable that the edge part of the front end side of a longitudinal direction corresponds with the point P at the time of a nail | claw, you may catch on the nail | claw 12 somewhat. If the length from the point P at the nail to the tip of the fingertip part 1 is L, the tip end on the tip side in the longitudinal direction is preferably about 1/3 of the length L from the point P at the nail. Preferably it is up to about 1/4, and more preferably the upper nail skin (the part corresponding to the cuticle of the nail).

さらに、照射領域16の形状は、上記領域に内接する楕円形、矩形状などが挙げられる。
なお、各照射領域161〜163は、全域をカバーできるような複数の照射スポットから成り立っていても同様の結果が得られる。
Furthermore, examples of the shape of the irradiation region 16 include an oval shape and a rectangular shape inscribed in the region.
In addition, even if each irradiation area | region 161-163 consists of several irradiation spots which can cover the whole region, the same result is obtained.

次に、指紋画像のコントラスト向上のために指先部1を所定の角度傾ける構成について述べる。ただし、ここでは、光源3からの光は1つのスポットで照射される場合について説明する。
図20および図22に示すように、指先部1の爪側(背側)の指幅方向の中心付近を通って指先部1の背側に接する直線を、指先部の背側を代表する直線15とする。開口付き被検体保持部21は、指先部1を保持した時に、光学系4によって決定される光軸400に直交する面402に指先部1の背側を当接させた位置を基準に、被検体1の指先部先端側がその反対側に比して光学系4(レンズ41)から離れるように所定の角度(θ)傾いた状態となるように設置されている。すなわち、光学系4の光軸400に直交する面402と指先部1の背側を代表する直線15とのなす角度が所定の角度(θ)となるように、光学系4および開口付き被検体保持部21が配置されている。
Next, a configuration in which the fingertip portion 1 is tilted by a predetermined angle to improve the contrast of the fingerprint image will be described. However, the case where the light from the light source 3 is irradiated by one spot is demonstrated here.
As shown in FIGS. 20 and 22, a straight line that passes through the vicinity of the center in the finger width direction on the nail side (back side) of the fingertip part 1 and contacts the back side of the fingertip part 1 is a straight line that represents the back side of the fingertip part. 15 is assumed. The subject holding unit 21 with the opening is based on the position where the back side of the fingertip unit 1 is brought into contact with the surface 402 orthogonal to the optical axis 400 determined by the optical system 4 when the fingertip unit 1 is held. The distal end side of the fingertip portion of the specimen 1 is installed so as to be inclined at a predetermined angle (θ) so as to be away from the optical system 4 (lens 41) compared to the opposite side. That is, the optical system 4 and the subject with an aperture are set so that the angle formed by the surface 402 orthogonal to the optical axis 400 of the optical system 4 and the straight line 15 representing the back side of the fingertip portion 1 is a predetermined angle (θ). A holding part 21 is arranged.

図24に、指先部の背側を代表する直線15と光軸300を垂線に持つ平面402との成す角度(θ)と、指紋画像のコントラストとの関係を示す。
また、図25に、同様の構成で図24とは異なるサンプル(被検体1)を用いて指先部1先端側がその反対側に比して光学系4に近づくように(θが負になるように)傾けた場合の、θとコントラストとの関係を示す。
図24および図25より、傾け角度θが、10°〜30°、より好ましくは15°〜25°、さらに好ましくは20°前後である場合に、指紋画像のコントラストが向上することがわかる。
FIG. 24 shows the relationship between the angle (θ) formed by the straight line 15 representing the dorsal side of the fingertip and the plane 402 having the optical axis 300 as a perpendicular and the contrast of the fingerprint image.
25, using a sample (subject 1) different from that shown in FIG. 24 with the same configuration, the tip side of the fingertip portion 1 is closer to the optical system 4 than the opposite side (so that θ is negative). (B) shows the relationship between θ and contrast when tilted.
24 and 25, it is understood that the contrast of the fingerprint image is improved when the tilt angle θ is 10 ° to 30 °, more preferably 15 ° to 25 °, and still more preferably around 20 °.

なお、指先部1の腹側が曲面で構成されていることに加え、指先部1を光学系4の光軸400に対して傾けているために、観察面100は光軸400に対して角度を持ち、観察面100の全面に渉って焦点を合わせることが困難になる。そこで、観察面100の全面に焦点を合わせるように、光学系4の被写体深度を深くし、図20に示すように撮像素子52を光軸400に対して傾けた構成としている。
このように、光学系4の被写体深度を深くし、撮像素子52を光軸400に対して傾けた構成とすることにより、指先部1の観察面100の全域を光学系4の被写体深度内に収め、コントラストの良い画像を得ることができる。
In addition to the fact that the ventral side of the fingertip portion 1 is formed of a curved surface, the fingertip portion 1 is inclined with respect to the optical axis 400 of the optical system 4, so that the observation surface 100 has an angle with respect to the optical axis 400. It is difficult to focus on the entire observation surface 100. Therefore, the depth of the subject of the optical system 4 is increased so that the entire surface of the observation surface 100 is focused, and the image sensor 52 is inclined with respect to the optical axis 400 as shown in FIG.
As described above, the entire depth of the observation surface 100 of the fingertip unit 1 is within the subject depth of the optical system 4 by increasing the subject depth of the optical system 4 and tilting the imaging device 52 with respect to the optical axis 400. The image with good contrast can be obtained.

次に動作について説明する。
まず、マーカー光31を目視し易い光量で点灯させておき、撮像素子52で、予め定めた間隔で撮像する。
マーカー光31を遮るように指先部1が配置されると、光源31が遮られるので、撮像素子52で得られた画像はある範囲が一定の輝度以下になる。撮像素子52で得られた画像は、信号処理部6の画像取り込み部61により、画像出力回路53から信号処理部6へと取り込まれる。さらに、画像取り込み部61より指存在判定部65へ送られ、マーカー光31が指先部1によって遮られてできた撮像素子52(撮像素子52で得られた画像)上のあらかじめ定められた範囲の輝度が、予め定められた閾値の範囲であれば、指先部1が撮像素子52の撮像範囲に存在すると判定する。
Next, the operation will be described.
First, the marker light 31 is turned on with a light amount that is easy to see, and the image sensor 52 captures images at predetermined intervals.
When the fingertip portion 1 is arranged so as to block the marker light 31, the light source 31 is blocked, so that a certain range of the image obtained by the image sensor 52 becomes a certain luminance or less. An image obtained by the image sensor 52 is captured from the image output circuit 53 to the signal processing unit 6 by the image capturing unit 61 of the signal processing unit 6. Further, a predetermined range on the image sensor 52 (image obtained by the image sensor 52) that is sent from the image capturing unit 61 to the finger presence determination unit 65 and is blocked by the fingertip unit 1. If the luminance is within a predetermined threshold range, it is determined that the fingertip portion 1 is in the imaging range of the imaging element 52.

また、同時に、マーカー光31が指先部1の最適な位置に当たるように使用者が目視で確認しながら指先部1を移動させると、指紋画像全面で明るさがほぼ均等になる条件である、指先1の照射領域16へ光源3からの光30が投射される配置になるので、指先部1への光源3の照射位置最適化によるシェーディングの最適化、画像輝度に対する照射光量の高効率化も実現できる。   At the same time, when the user moves the fingertip part 1 while visually confirming that the marker light 31 hits the optimum position of the fingertip part 1, the fingertip is a condition in which the brightness is almost uniform over the entire fingerprint image. Since the light 30 from the light source 3 is projected onto one irradiation area 16, the shading is optimized by optimizing the irradiation position of the light source 3 on the fingertip portion 1, and the efficiency of the irradiation light quantity with respect to the image luminance is also increased. it can.

指存在判定部65では、指先部1が撮像素子52の撮像範囲に存在すると判定すると、指先部1を透過し得る光を投射するために、光源駆動回路32へ信号を送り、光源3からの光30が予め定められた明るさになるように、点灯させる素子の個数と1素子あたりの明るさを調整して光源3を点灯させる。なお、光源3点灯時にマーカー光源33は消灯してもよいし、そのまま点灯していてもよい。
指先部1の背面(指紋11と反対側の面)に照射された光30は、指内部を透過し指紋11に到達する。指先部1腹側の表面近くの内部組織は表面の指紋11の凹凸に対応した透過率分布を持っており、指紋の凸部に対応する内部組織の光透過率は低く、凹部に対応する内部組織の光透過率は高いので、前者に比べ後者を透過してきた光の輝度が高くなる。
When the finger presence determination unit 65 determines that the fingertip unit 1 is within the imaging range of the image sensor 52, the finger presence determination unit 65 sends a signal to the light source driving circuit 32 to project light that can pass through the fingertip unit 1, and emits light from the light source 3. The light source 3 is turned on by adjusting the number of elements to be turned on and the brightness per element so that the light 30 has a predetermined brightness. The marker light source 33 may be turned off when the light source 3 is turned on, or may be turned on as it is.
The light 30 irradiated on the back surface (the surface opposite to the fingerprint 11) of the fingertip part 1 passes through the inside of the finger and reaches the fingerprint 11. The internal tissue near the surface on the ventral side of the fingertip part 1 has a transmittance distribution corresponding to the unevenness of the fingerprint 11 on the surface, and the light transmittance of the internal tissue corresponding to the convex part of the fingerprint is low, and the internal structure corresponding to the concave part Since the light transmittance of the tissue is high, the brightness of the light transmitted through the latter is higher than that of the former.

指先部1を透過した、指紋11に応じた強度分布を持った光の中でも、指先部1の背側を代表する直線15と平面402とのなす角(θ)が10°〜30°、より好ましく15°〜25°、さらに好ましくは20°前後傾いた光のみが、物体(被検体である指先部1)側にテレセントリックになるように光学設計された光学系4のレンズ41と絞り42により、撮像素子52上で結像される。絞り42と撮像素子52の間には、波長選択素子51が配置されており、光源3と同程度の波長の光(赤色光〜近赤外光領域の光)だけが選択される。画像出力回路53では撮像素子52からの電気信号が入力され、指紋の山部(凸部)に比べて谷部(凹部)が明るい指紋画像が画像電気信号として出力される。   Among the light having an intensity distribution according to the fingerprint 11 transmitted through the fingertip part 1, the angle (θ) between the straight line 15 representing the back side of the fingertip part 1 and the plane 402 is 10 ° to 30 °. The lens 41 and the diaphragm 42 of the optical system 4 are optically designed so that only light inclined at about 15 ° to 25 °, more preferably about 20 ° is telecentric toward the object (the fingertip portion 1 that is the subject). The image is formed on the image sensor 52. A wavelength selection element 51 is disposed between the aperture 42 and the imaging element 52, and only light having the same wavelength as that of the light source 3 (red light to near-infrared light region) is selected. The image output circuit 53 receives an electrical signal from the image sensor 52 and outputs a fingerprint image having a valley (concave portion) brighter than a fingerprint crest (convex portion) as an image electrical signal.

撮像手段5においてこのようにして得られた指紋画像は、信号処理部6に備えられた画像取り込み部61により取り込まれ、画像処理部62へ送られる。画像処理部62では、指紋画像に、例えば特開平10−334237号公報記載のように、二値化、細線化などの画像処理を施し、指紋の特徴情報(指紋情報)を抽出する。抽出されたデータは、必要に応じて指紋データ保存部63で保存される。個人識別部64では、画像処理部62から出力されるデータを指紋データ保存部63で保存されているデータと照合し、個人を識別する。   The fingerprint image obtained in this way by the imaging means 5 is captured by the image capturing unit 61 provided in the signal processing unit 6 and sent to the image processing unit 62. The image processing unit 62 performs image processing such as binarization and thinning on the fingerprint image as described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-334237, for example, and extracts fingerprint feature information (fingerprint information). The extracted data is stored in the fingerprint data storage unit 63 as necessary. The personal identification unit 64 compares the data output from the image processing unit 62 with the data stored in the fingerprint data storage unit 63 to identify an individual.

また、本実施の形態では、信号処理部6に明度判定部66を備えており、例えば画像処理部62で上記の指紋の特徴情報を抽出する前に、明度判定部66で指紋画像の明度の過不足を判定し、最適な明度の画像を採取するように照射条件(光源3の輝度や照射領域16)および撮像素子52のゲインの少なくとも一方を調整し、再び撮像を行う。
そのためには、明度判定部66で、画像取り込み部61より出力された指紋画像の明度が予め定められた閾値の範囲内かどうかを判定し、予め定められた閾値の範囲内となるように光源駆動回路32とゲイン調整回路55のどちらか一方、もしくは両方を制御し、再び撮像素子52での撮像を行う。すなわち、指紋画像の明度が予め定められた閾値の範囲より低い場合は、例えば光源駆動回路32に電気信号を送り、明度が飽和しない範囲で可能な限り輝度の高い投射光30を出射するように光源3を駆動させ、指紋画像の明度が予め定められた閾値の範囲より高い場合は、逆に輝度の低い投射光30を出射するように光源3を駆動させる。
このように、指紋画像の明度の閾値を適正な値に設定することにより、明度が原因による指紋画像および識別性能の劣化を防止することができる。
In the present embodiment, the signal processing unit 6 includes a lightness determination unit 66. For example, before the image processing unit 62 extracts the feature information of the fingerprint, the lightness determination unit 66 determines the lightness of the fingerprint image. Excessive or insufficient is determined, and at least one of the irradiation condition (the luminance of the light source 3 and the irradiation region 16) and the gain of the image sensor 52 are adjusted so as to collect an image with optimum brightness, and then imaging is performed again.
For this purpose, the lightness determination unit 66 determines whether the lightness of the fingerprint image output from the image capturing unit 61 is within a predetermined threshold range, and the light source is set to be within the predetermined threshold range. One or both of the drive circuit 32 and the gain adjustment circuit 55 are controlled, and the image pickup device 52 performs image pickup again. That is, when the brightness of the fingerprint image is lower than a predetermined threshold range, for example, an electric signal is sent to the light source driving circuit 32 so that the projection light 30 having the highest possible brightness is emitted in a range where the brightness is not saturated. When the light source 3 is driven and the brightness of the fingerprint image is higher than a predetermined threshold range, the light source 3 is driven so as to emit the projection light 30 having a low luminance.
Thus, by setting the threshold value of the brightness of the fingerprint image to an appropriate value, deterioration of the fingerprint image and the identification performance due to the brightness can be prevented.

以上のように、本実施の形態によれば、撮像対象となる指紋11を有する指先部1を被検体とし、被検体にこれを透過し得る光30を照射する光源3と、被検体を透過する光源3からの光を撮像して指紋11の凸部が暗く凹部が明るい指紋画像を得る撮像手段5と、被検体を透過する光源3からの光を撮像手段5に結像させる光学系4とを備え、光源3からの光は上記指先部1の複数の領域を照射する構成とし、かつ、光学系3の光軸400に直交する面402に指先部1の背側を当接させた位置を基準に、被検体の指先部先端側がその反対側に比して光学系3から離れるように所定の角度傾いた状態となるように、光学系3を配置したので、指紋11の皮膚表面の湿り気の状態に拘わらず、さらには指紋11の凹凸が不明瞭な場合にも、コントラストのより向上した指紋画像を得ることができるという効果が得られる。また、光源からの光は指先部の複数の領域を照射するので、指先部の設置位置が多少ずれても、最適照射位置近傍に絶えず光源からの光が照射されるため、コントラストのよい指紋画像を安定して得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, the fingertip portion 1 having the fingerprint 11 to be imaged is the subject, the light source 3 that irradiates the subject with the light 30 that can pass through the subject, and the subject that passes through the subject. An imaging unit 5 that captures light from the light source 3 to obtain a fingerprint image in which the convex portion of the fingerprint 11 is dark and the concave portion is bright, and an optical system 4 that focuses the light from the light source 3 that passes through the subject on the imaging unit 5. The light from the light source 3 is configured to irradiate a plurality of regions of the fingertip 1 and the back side of the fingertip 1 is brought into contact with the surface 402 orthogonal to the optical axis 400 of the optical system 3. Since the optical system 3 is arranged so that the tip end side of the fingertip of the subject is inclined at a predetermined angle so as to be away from the optical system 3 relative to the opposite side with respect to the position, the skin surface of the fingerprint 11 Regardless of the humidity state of the fingerprint, even when the unevenness of the fingerprint 11 is unclear, There is an advantage that it is possible to obtain more improved fingerprint images of the trust. In addition, since the light from the light source illuminates a plurality of areas of the fingertip part, even if the installation position of the fingertip part is slightly shifted, the light from the light source is constantly radiated in the vicinity of the optimum irradiation position, so a fingerprint image with good contrast Can be obtained stably.

さらに、上記構成に加えて、撮像手段5から出力された指紋画像を画像処理して指紋情報を得るとともに、この指紋情報に基づき個人を識別する信号処理部6を備えたので、個人識別の精度が向上するという効果が得られる。   Further, in addition to the above configuration, the fingerprint image output from the imaging means 5 is subjected to image processing to obtain fingerprint information, and the signal processing unit 6 for identifying an individual based on this fingerprint information is provided. Is obtained.

また、所定の角度が10°〜30°、好ましくは15°〜25°、より好ましくは20°前後である場合に、コントラストのより向上した指紋画像を得ることができる。   Further, when the predetermined angle is 10 ° to 30 °, preferably 15 ° to 25 °, more preferably around 20 °, a fingerprint image with improved contrast can be obtained.

また、光源3からの光30を、その照射中心が指先部1の爪12の存在している面における幅方向の略中心線上でかつ爪12の生え際に対して爪12部とは反対側にあり、略爪12以外の部分に照射するので、指紋画像の主要部である個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲において適正な明度の指紋画像を得ることができ、明度が原因による指紋画像の劣化を防止して正確な指紋情報を得ることができる。   Further, the light 30 from the light source 3 is irradiated on the substantially center line in the width direction on the surface of the fingertip portion 1 where the nail 12 is present, and on the side opposite to the nail 12 portion with respect to the line of the nail 12. Yes, since the portion other than the nail 12 is irradiated, a fingerprint image with appropriate brightness can be obtained in a range including fingerprint information necessary for personal identification, which is the main part of the fingerprint image, and the fingerprint image due to the brightness Thus, accurate fingerprint information can be obtained.

また、被検体を、撮像対象となる指紋の表面が非接触の状態で保持し得る被検体保持部21を備えたので、被検体の光学系3に対する位置および角度を容易に合わせることができるという効果が得られる。   In addition, since the subject holding unit 21 that can hold the subject in a state where the surface of the fingerprint to be imaged is not in contact is provided, the position and angle of the subject with respect to the optical system 3 can be easily adjusted. An effect is obtained.

また、被検体の位置決め用のマーカー光31を被検体に照射するマーカー光源33を備えたので、被検体の装置本体への位置決めを容易に行うことができるという効果が得られる。   Further, since the marker light source 33 for irradiating the subject with the marker light 31 for positioning the subject is provided, an effect that the subject can be easily positioned on the apparatus main body can be obtained.

なお、上記実施の形態では、マーカー光31により指先部1が最適照射位置にくるようにしたが、本実施の形態の指紋画像撮像装置は、光源3からの光が指先部の複数の領域を照射するように構成されているので、指先部の設置位置が多少ずれても、最適照射位置近傍に絶えず光源からの光が照射されるため、マーカー光31による位置決めが無くても、コントラストのよい指紋画像を安定して得ることができる。   In the above embodiment, the fingertip portion 1 is brought to the optimum irradiation position by the marker light 31. However, in the fingerprint image capturing apparatus of the present embodiment, the light from the light source 3 covers a plurality of regions of the fingertip portion. Since it is configured to irradiate, even if the installation position of the fingertip portion is slightly deviated, light from the light source is constantly radiated in the vicinity of the optimum irradiation position, so that the contrast is good even without positioning by the marker light 31 A fingerprint image can be obtained stably.

なお、上記説明では、撮像手段5で得られた指紋画像を信号処理部6で処理して個人を識別する場合について説明したが、個人識別をせずに単に指紋画像を得る場合にも用いることができることは言うまでもない。   In the above description, the case where the fingerprint image obtained by the imaging means 5 is processed by the signal processing unit 6 to identify an individual has been described. However, the present invention is also used when a fingerprint image is simply obtained without personal identification. Needless to say, you can.

また、図20および図21では、撮像対象となる指紋の表面が非接触の状態で保持し得る被検体保持部として、額縁形状を有している開口付き被検体保持部21を示したが、指先部1の角度と位置を決められ、尚且つ指紋11の表面が非接触の状態で指先部1を保持できるものであればよく、例えば、図26に示すように、指先部1の腹側先端部と腹側根元部とを保持すべく、観察面100の外側に観察面100を挟んで対向して配置された少なくとも一対の棒状被検体保持部22等を用いることもできる。   20 and 21, the subject holding unit 21 with an opening having a frame shape is shown as the subject holding unit that can hold the surface of the fingerprint to be imaged in a non-contact state. Any device can be used as long as it can determine the angle and position of the fingertip 1 and can hold the fingertip 1 with the surface of the fingerprint 11 in a non-contact state. For example, as shown in FIG. In order to hold the distal end portion and the ventral base portion, at least a pair of rod-shaped subject holding portions 22 and the like arranged opposite to each other with the observation surface 100 interposed therebetween may be used.

また、装置全体の小型化を図るために、図27に示すように、指先部1を透過した光を偏向させるように、反射手段として平面鏡8を設置し、光学系4、波長選択素子51、撮像素子52は偏向された光に対向するように設置してもよい。なお、図27では、信号処理部6は省略している。
なお、反射手段は平面鏡8に限るものではなく、例えば曲面鏡を用いることで像の歪みおよび収差を軽減させることができる。
また、反射手段を複数設けてさらに小型化を図ってもよい。
また、平面鏡8は必ずしもレンズ42と指先部1の間にある必要はなく、例えばレンズ41と絞り42の間など、撮像素子42と指先部1の間にあればよい。
以下の各実施の形態でも、特に明記はしないが図27と同様に、指先部1を透過した光を偏向させるように反射手段を備えることにより、装置全体の小型化を図ることができる。
In order to reduce the overall size of the apparatus, as shown in FIG. 27, a plane mirror 8 is installed as a reflecting means so as to deflect the light transmitted through the fingertip portion 1, and the optical system 4, the wavelength selection element 51, The image sensor 52 may be installed to face the deflected light. In FIG. 27, the signal processing unit 6 is omitted.
Note that the reflection means is not limited to the plane mirror 8, and for example, a curved mirror can be used to reduce image distortion and aberration.
Further, a plurality of reflecting means may be provided to further reduce the size.
Further, the plane mirror 8 does not necessarily need to be between the lens 42 and the fingertip unit 1, and may be between the image sensor 42 and the fingertip unit 1, for example, between the lens 41 and the diaphragm 42.
Also in each of the following embodiments, although not particularly specified, the apparatus as a whole can be reduced in size by providing the reflecting means so as to deflect the light transmitted through the fingertip portion 1 as in FIG.

実施の形態8.
図28および図29は本発明の実施の形態8による指紋画像撮像装置を説明するための図であり、より具体的には、図28は指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図、図29は指先部近傍を撮像系側(腹側)から見た様子を示す下面図である。
Embodiment 8 FIG.
28 and 29 are views for explaining a fingerprint image imaging apparatus according to the eighth embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 28 is a side view showing the entire configuration of the fingerprint image imaging apparatus, and FIG. FIG. 5 is a bottom view showing a state in which the vicinity of the fingertip portion is viewed from the imaging system side (abdominal side).

以下では主に、実施の形態7との相違点について説明する。
本実施の形態では実施の形態7と異なり、開口付き被検体保持部21が存在せず、代わりに指先部1(指先部1の腹側)の撮像素子53からの距離と、観察面100(指先1の腹側)と平面402(光学系4の光軸400に直交する面)のなす角度とを計測するために、スリット光70を照射するスリット光用光源71およびスリット光用光源駆動回路72を設置し、信号処理部6内に指位置計測部67を設けた。その他の構成は実施の形態7と同様である。
Hereinafter, differences from the seventh embodiment will be mainly described.
In the present embodiment, unlike the seventh embodiment, the subject holding section 21 with an opening does not exist. Instead, the distance from the image sensor 53 of the fingertip portion 1 (the ventral side of the fingertip portion 1) and the observation surface 100 ( A slit light source 71 and a slit light source drive circuit for irradiating the slit light 70 in order to measure an angle formed by the flat surface 402 (a surface orthogonal to the optical axis 400 of the optical system 4) and the flat surface 402 of the fingertip 1 72 is provided, and a finger position measuring unit 67 is provided in the signal processing unit 6. Other configurations are the same as those of the seventh embodiment.

スリット光用光源駆動回路72は、指先部1が撮像素子52の撮像範囲に存在するという信号を指存在判定部65から受け取ると、スリット光用光源71を点灯させ、スリット光70を指先部1の腹側(指紋11の表面)に照射する。なお、スリット光用光源71は、スリット光70が光学系4と撮像系5の焦点が合う範囲を通るように設置される。
指先部1の腹側(指紋11の表面)へ照射されたスリット光70の反射光は撮像素子52へ入射され、画像出力回路53で画像電気信号へ変換され、信号処理部6の画像取り込み部61へ送られる。
スリット光70を投射するスリット光用光源71は、例えば指向性の高い発光ダイオードとスリットや半導体レーザーとスリット等で構成されており、スリットの場合は1つ以上のスリット光を投射できる。なお、スリット光用光源71の形状はスリット状の連続な直線に限定されなくてもよく、点、直線上にならぶ点列、格子形状やランダムパターンその他、三角測量の原理で物面との距離計測に使えるような様々なパターンを用いることができる。
When the light source drive circuit 72 for slit light receives a signal from the finger presence determination unit 65 that the fingertip unit 1 is present in the imaging range of the image sensor 52, the slit light source 71 is turned on and the slit light 70 is transmitted to the fingertip unit 1. Is irradiated on the ventral side (the surface of the fingerprint 11). The light source 71 for slit light is installed so that the slit light 70 passes through a range where the optical system 4 and the imaging system 5 are in focus.
The reflected light of the slit light 70 irradiated on the ventral side (the surface of the fingerprint 11) of the fingertip unit 1 is incident on the image sensor 52, converted into an image electrical signal by the image output circuit 53, and an image capturing unit of the signal processing unit 6. 61.
The slit light source 71 for projecting the slit light 70 is composed of, for example, a light emitting diode and a slit having a high directivity, a semiconductor laser, and a slit. In the case of a slit, one or more slit lights can be projected. Note that the shape of the slit light source 71 is not limited to a slit-like continuous straight line, and is a point, a sequence of dots that line up on the straight line, a lattice shape, a random pattern, and the distance from the object surface by the principle of triangulation. Various patterns that can be used for measurement can be used.

指位置計測部67は画像取り込み部61からの信号を受け取り、指先部1の腹側(観察面100)が光学系4の被写体深度内に存在し、かつ、観察面100と平面402とのなす角度が10°〜30°、より好ましく15°〜25°、さらに好ましくは20°前後傾いているかどうかを計測する。条件を満たしていれば光源駆動回路32へ信号を出力し、光源3を点灯させる。   The finger position measuring unit 67 receives a signal from the image capturing unit 61, the ventral side (observation surface 100) of the fingertip unit 1 exists within the subject depth of the optical system 4, and is formed by the observation surface 100 and the plane 402. It is measured whether the angle is inclined by 10 ° to 30 °, more preferably 15 ° to 25 °, and still more preferably about 20 °. If the condition is satisfied, a signal is output to the light source driving circuit 32 and the light source 3 is turned on.

次に動作について説明する。
実施の形態7では、指先部1を開口付き被検体保持部21に保持することで位置決めを行ったが、本実施の形態ではスリット光70を照射し、位置計測を行うことにより、位置決めを行う。
Next, the operation will be described.
In the seventh embodiment, positioning is performed by holding the fingertip unit 1 on the subject holding unit 21 with the opening. In the present embodiment, positioning is performed by irradiating the slit light 70 and measuring the position. .

指存在判定部65で指先部1が光学系4、撮像系5の撮像範囲に入り、撮像ができる状態になったことを判定するまでは実施の形態7と同様である。次に、前述の状態になると、指存在判定部65からスリット光用光源駆動回路72へ信号が送られ、スリット光用光源71からスリット光70が照射される。
スリット光70として、例えば図29に示すようにスリット光を2本点灯させるとすると、それぞれのスリットに対して信号処理部6での画像処理により撮像素子52上に反射光が入射した位置が求まり、指位置計測部67で三角測量の手法で観察面100上のスリット光70が照射された位置と撮像素子52との距離が求まる。さらに2本以上のスリット光があるので、スリット光同士の距離と、スリット光と撮像素子52との距離の関係より、観察面100(より正確には、各スリット光70の指先部1腹側への照射部70aと70bを通る平面17であり、以下、この平面17を指先部1の腹側(観察面)を代表する平面17と言う。)と平面402とのなす角度が求まる。
なお、距離値としては、各スリット光において例えば最も短い距離、平均距離、最小自乗距離、などを計算量と精度のトレードオフに応じて用いる。
なお、スリット光に準じる点列光等でも同様に観察面100上のスリット光70が照射された位置と撮像素子52との距離および観察面100と平面402とのなす角度が求まる。
The process is the same as in the seventh embodiment until it is determined by the finger presence determination unit 65 that the fingertip unit 1 has entered the imaging range of the optical system 4 and the imaging system 5 and is ready for imaging. Next, in the above-described state, a signal is sent from the finger presence determination unit 65 to the slit light source driving circuit 72, and the slit light source 71 emits the slit light 70.
For example, if two slit lights are lit as shown in FIG. 29 as the slit light 70, the position where the reflected light is incident on the image sensor 52 is obtained for each slit by image processing in the signal processing unit 6. The distance between the image sensor 52 and the position irradiated with the slit light 70 on the observation surface 100 is obtained by the finger position measurement unit 67 by the triangulation method. Further, since there are two or more slit lights, the observation surface 100 (more precisely, the fingertip portion 1 of each slit light 70 on the abdomen side is determined based on the relationship between the distance between the slit lights and the distance between the slit light and the image sensor 52. The plane 17 that passes through the irradiating portions 70a and 70b, and hereinafter, the plane 17 is referred to as the plane 17 representing the ventral side (observation plane) of the fingertip portion 1) and the plane 402 is obtained.
As the distance value, for example, the shortest distance, the average distance, and the least square distance are used for each slit light according to the trade-off between the calculation amount and the accuracy.
Note that the distance between the position where the slit light 70 is irradiated on the observation surface 100 and the imaging element 52 and the angle between the observation surface 100 and the plane 402 can be obtained in the same way even with point sequence light according to the slit light.

指位置計測部67により計測された結果が、光学系4と撮像系5の被写体深度内であり、尚且つ観察面100と平面402との成す角度が10°〜30°、より好ましくは15°〜25°、さらに好ましくは20°前後であれば、指位置計測部67はスリット光用光源駆動回路72へ信号を送り、スリット光用光源71を消灯させ、指位置計測部67から光源駆動回路32へ信号を送り、指先部1を透過しうる所定の光量で光源3を点灯させ、透過光による指紋画像を撮像する。
なお、光源3点灯時にスリット光用光源71は消灯してもよいし、そのまま点灯していてもよい。
The result measured by the finger position measuring unit 67 is within the subject depth of the optical system 4 and the imaging system 5, and the angle between the observation surface 100 and the plane 402 is 10 ° to 30 °, more preferably 15 °. If it is ˜25 °, more preferably around 20 °, the finger position measuring unit 67 sends a signal to the slit light source driving circuit 72 to turn off the slit light source 71 and the finger position measuring unit 67 to the light source driving circuit. A signal is sent to 32, the light source 3 is turned on with a predetermined amount of light that can be transmitted through the fingertip portion 1, and a fingerprint image by the transmitted light is captured.
The light source 71 for slit light may be turned off when the light source 3 is turned on, or may be turned on as it is.

なお、実施の形態7では、光学系4の光軸400に直交する面402に指先部1の背側を当接させた位置を基準に、被検体の指先部先端側がその反対側に比して光学系4から離れるように所定の角度傾いた状態とすることにより、すなわち指先部1の背側を代表する直線15と平面402との成す角度(θ)を所定の角度とすることにより、指紋画像のコントラストが向上すると説明した。
これに対して、本実施の形態では、光学系4の光軸400に直交する面402に指先部1の腹側を当接させた位置を基準に、被検体の指先部先端側がその反対側に比して光学系4から離れるように所定の角度傾いた状態とすることにより、すなわち指先部1の腹側(観察面)を代表する平面17と平面402との成す角度(θ’)を所定の角度(10°〜30°、好ましくは15°〜25°、より好ましくは25°前後)とすることにより、指紋画像のコントラストが向上すると説明している。
In the seventh embodiment, the tip side of the fingertip part of the subject is compared with the opposite side with respect to the position where the back side of the fingertip part 1 is brought into contact with the surface 402 orthogonal to the optical axis 400 of the optical system 4. By tilting a predetermined angle away from the optical system 4, that is, by setting the angle (θ) formed by the straight line 15 representing the back side of the fingertip portion 1 and the plane 402 to a predetermined angle, It has been explained that the contrast of fingerprint images is improved.
On the other hand, in the present embodiment, the tip side of the fingertip part of the subject is the opposite side with respect to the position where the ventral side of the fingertip part 1 is brought into contact with the surface 402 orthogonal to the optical axis 400 of the optical system 4. In other words, the angle (θ ′) formed by the plane 17 representing the ventral side (observation plane) of the fingertip portion 1 and the plane 402 is inclined by a predetermined angle so as to be separated from the optical system 4. It is described that the contrast of the fingerprint image is improved by setting the angle at a predetermined angle (10 ° to 30 °, preferably 15 ° to 25 °, more preferably around 25 °).

指先部1の腹側(観察面)を代表する平面17と指先部1の背側を代表する直線15とは平行ではなく若干角度を持っており、またその角度には個人差もある。しかし、実施の形態7で述べた指先部1の背側を代表する直線15と光学系4の光軸400に直交する面402とのなす角度(θ)の範囲内(10°〜30°、好ましくは15°〜25°)には、指先部1の腹側(観察面)を代表する平面17と指先部1の背側を代表する直線15との成す角度およびその個人差を含んでおり、本実施の形態のように指先部1の腹側(観察面)を代表する平面17と平面402との成す角度(θ’)を上記範囲内(10°〜30°、好ましくは15°〜25°)とすることで、開口付き被検体保持部21あるいは棒状被検体保持部22で指先部1を保持する実施の形態7と同様に、コントラストの向上した指紋画像を得ることができる。   The plane 17 representing the ventral side (observation surface) of the fingertip part 1 and the straight line 15 representing the back side of the fingertip part 1 are not parallel but have a slight angle, and there are individual differences in the angle. However, the angle (θ) between the straight line 15 representing the back side of the fingertip portion 1 described in the seventh embodiment and the surface 402 orthogonal to the optical axis 400 of the optical system 4 (10 ° to 30 °, Preferably, the angle between the plane 17 representing the ventral side (observation surface) of the fingertip part 1 and the straight line 15 representing the dorsal side of the fingertip part 1 and individual differences thereof are included. As in this embodiment, the angle (θ ′) between the plane 17 representing the ventral side (observation plane) of the fingertip portion 1 and the plane 402 is within the above range (10 ° to 30 °, preferably 15 ° to 25 °), a fingerprint image with improved contrast can be obtained as in the seventh embodiment in which the fingertip portion 1 is held by the subject holding portion 21 with opening or the rod-like subject holding portion 22.

なお、上記と同様の理由により、実施の形態7においても、開口付き被検体保持部21あるいは棒状被検体保持部22の、指先部1が当接する側の面で囲まれた開口面(指先部1の腹側(観察面)を代表する平面)が、光学系4の光軸400に直交する面402に対して、所定の角度(10°〜30°、好ましくは15°〜25°)傾いた状態で配置されていてもよい。   For the same reason as described above, also in the seventh embodiment, the opening surface (fingertip portion) surrounded by the surface of the subject holding portion 21 with opening or the rod-shaped subject holding portion 22 on the side where the fingertip portion 1 abuts. 1 is a predetermined angle (10 ° to 30 °, preferably 15 ° to 25 °) with respect to a surface 402 orthogonal to the optical axis 400 of the optical system 4. It may be arranged in the state.

このように、本実施の形態によれば、撮像対象となる指紋11の表面が構造体に非接触の状態である被検体1の撮像対象となる指紋11の表面に、位置計測用の光(スリット光70)を照射するスリット光用光源71を備え、指紋11の表面に照射されたスリット光70の反射光を撮像手段5で撮影し、指紋11の表面の、光学系4に対する距離および光学系4の光軸400に直交する面402からの傾斜角を検出するようにしたので、指先部1の指紋11の表面に接触することなく指紋11の表面の位置、形状(傾斜角)を検出して、指先部1が光学系4の光軸400に対して最適の角度にある状態で画像を撮像することができ、コントラストの向上した指紋画像を得ることができる。   Thus, according to the present embodiment, the position measurement light (on the surface of the fingerprint 11 to be imaged of the subject 1 in which the surface of the fingerprint 11 to be imaged is not in contact with the structure) A slit light source 71 for irradiating the slit light 70) is provided, and the reflected light of the slit light 70 irradiated on the surface of the fingerprint 11 is photographed by the imaging means 5, and the distance of the surface of the fingerprint 11 with respect to the optical system 4 and optical Since the inclination angle from the surface 402 orthogonal to the optical axis 400 of the system 4 is detected, the position and shape (inclination angle) of the surface of the fingerprint 11 can be detected without contacting the surface of the fingerprint 11 of the fingertip portion 1. Thus, an image can be taken in a state where the fingertip portion 1 is at an optimum angle with respect to the optical axis 400 of the optical system 4, and a fingerprint image with improved contrast can be obtained.

なお、図28では、指先部1は構造物には全く接触していない完全非接触である場合について示したが、指先部1の指紋11部分よりも根元側に、例えば棒状の被検体保持部を設置してもよく、上記効果に加えて、被検体の位置をある程度決定することができるなどの効果が得られる。   28 shows a case where the fingertip portion 1 is completely non-contact with no contact with the structure. However, for example, a rod-shaped subject holding portion is provided on the root side of the fingerprint 11 portion of the fingertip portion 1. In addition to the above effects, the position of the subject can be determined to some extent.

実施の形態9.
図30および図31は本発明の実施の形態9による指紋画像撮像装置を説明するための図であり、より具体的には、図30は指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図、図31は透明状被検体保持部と被検体との接触部を拡大して模式的に示す図である。
Embodiment 9 FIG.
30 and 31 are views for explaining a fingerprint image imaging apparatus according to Embodiment 9 of the present invention. More specifically, FIG. 30 is a side view showing the overall configuration of the fingerprint image imaging apparatus, and FIG. FIG. 4 is an enlarged view schematically showing a contact portion between a transparent subject holding portion and a subject.

以下では主に、実施の形態7との相違点について説明する。
実施の形態7では指先部1を撮像対象となる指紋11の表面が非接触の状態で保持し得る被検体保持部(開口付き被検体保持部21や棒状被検体保持部22)を備えていたが、本実施の形態では、指紋を有する被検体を撮像対象となる指紋の表面が接触した状態で保持し得る透明な被検体保持部(以下、透明状被検体保持部という。)23を備えている。その他の構成は実施の形態7と同様である。
Hereinafter, differences from the seventh embodiment will be mainly described.
In the seventh embodiment, the subject holding unit (the subject holding unit 21 with an opening or the rod-like subject holding unit 22) that can hold the fingertip unit 1 in a state where the surface of the fingerprint 11 to be imaged is not in contact is provided. However, in the present embodiment, a transparent subject holding portion (hereinafter referred to as a transparent subject holding portion) 23 that can hold a subject having a fingerprint in a state where the surface of the fingerprint to be imaged is in contact is provided. ing. Other configurations are the same as those of the seventh embodiment.

透明状被検体保持部23は実施の形態7の開口付き被検体保持部21と開口の有無を除き、設置位置および機能は同等である。すなわちθおよびθ’が10°〜30°、好ましくは15°〜25°、より好ましくは20°前後となるように設置されている。
動作についても、実施の形態7と同様であり、実施の形態7と同等の効果が得られる。
The transparent subject holding unit 23 is the same in installation position and function as the subject holding unit 21 with an opening in the seventh embodiment, except for the presence or absence of the opening. That is, they are installed so that θ and θ ′ are 10 ° to 30 °, preferably 15 ° to 25 °, more preferably around 20 °.
The operation is also the same as in the seventh embodiment, and the same effect as in the seventh embodiment is obtained.

ただし、指紋11の凸部を透過する光源3からの光と指紋11の凹部を透過する光源3からの光とを撮像して指紋11の凸部が暗く凹部が明るい指紋画像を得るために、図31に示すように、透明状被検体保持部23の指紋接触面において、指紋の凹部11aと透明状被検体保持部23間の気体の屈折率と、透明状被検体保持部23の屈折率とで決まる全反射の臨界角θ以下の方向に透明状被検体保持部23に入射する光を検出する必要がある。   However, in order to capture the light from the light source 3 that transmits the convex portion of the fingerprint 11 and the light from the light source 3 that transmits the concave portion of the fingerprint 11 to obtain a fingerprint image in which the convex portion of the fingerprint 11 is dark and the concave portion is bright, As shown in FIG. 31, on the fingerprint contact surface of the transparent subject holding portion 23, the refractive index of the gas between the fingerprint recess 11 a and the transparent subject holding portion 23 and the refractive index of the transparent subject holding portion 23. It is necessary to detect light incident on the transparent object holding unit 23 in a direction equal to or smaller than the critical angle θ of total reflection determined by

例えば、指紋の凹部11aと透明状被検体保持部23間の気体が空気、透明状被検体保持部23がガラスであり、空気の屈折率n0を1.0、ガラスの屈折率ngを1.5とすると、臨界角φはφ=arcsin(n0/ng)=41(度)となり、指紋の凹部11aを通過した光は41度以内の角度で透明状被検体保持部23に入射する。
一方、生体の屈折率を例えば1.45とすると、arcsin(1.45/1.5)=75(度)となり、指紋の凸部11bを通過した光は75度以内の角度で透明状被検体保持部23に入射する。
したがって、41度以内の角度で透明状被検体保持部23に入射する光を検出することにより、指紋の凸部11bを透過した光と凹部11aを透過した光の両方を検出できることになる。
For example, the gas between the fingerprint recess 11a and the transparent object holding part 23 is air, the transparent object holding part 23 is glass, the refractive index n0 of air is 1.0, and the refractive index ng of glass is 1. 5, the critical angle φ becomes φ = arcsin (n 0 / ng) = 41 (degrees), and the light that has passed through the fingerprint recess 11 a enters the transparent object holding part 23 at an angle within 41 degrees.
On the other hand, if the refractive index of the living body is 1.45, for example, arcsin (1.45 / 1.5) = 75 (degrees), and the light that has passed through the fingerprint convex portion 11b is transparent at an angle within 75 degrees. The light enters the sample holder 23.
Therefore, by detecting the light incident on the transparent object holding part 23 at an angle of 41 degrees or less, both the light transmitted through the fingerprint convex part 11b and the light transmitted through the concave part 11a can be detected.

実施の形態10.
実施の形態7では、光源3からの光が指先部1の複数の領域を照射する構成とし、かつ、光学系3の光軸400に直交する面402に指先部1の背側を当接させた位置を基準に、被検体の指先部先端側がその反対側に比して光学系3から離れるように所定の角度傾いた状態となるように、光学系3を配置することにより、コントラストのよい指紋画像を安定して得ることができる。
しかし、それでも、指紋画像の主要部である個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲に、輝度が飽和することや、輝度が低すぎることで指紋の山と谷とが判別できない部分が存在し、個人識別に必要な情報が抽出できない指紋画像になることがある。
Embodiment 10 FIG.
In the seventh embodiment, the light from the light source 3 is configured to irradiate a plurality of regions of the fingertip portion 1, and the back side of the fingertip portion 1 is brought into contact with the surface 402 orthogonal to the optical axis 400 of the optical system 3. By arranging the optical system 3 so that the tip end side of the fingertip portion of the subject is inclined at a predetermined angle so as to be away from the optical system 3 with respect to the opposite position, the contrast is improved. A fingerprint image can be obtained stably.
However, there is still a part where the peak and valley of the fingerprint cannot be distinguished because the brightness is saturated or the brightness is too low in the range that contains the fingerprint information necessary for personal identification, which is the main part of the fingerprint image. In some cases, the fingerprint image cannot extract information necessary for personal identification.

そこで、本実施の形態では、実施の形態1で述べたと同様、光の照射条件(輝度、照射領域16)および撮像手段5(撮像素子52)のゲインの少なくとも一方を調整することで画像の明度を調整し、同一の被検体についての明度の異なる複数の指紋画像を撮像し、これら複数の指紋画像を重畳または部分的に貼り合せることにより、指紋画像の主要部である個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲においてより適正な明度で明暗のコントラストが分かる指紋画像を得、明度が原因による指紋画像の劣化をより確実に防止してより正確な指紋情報を得るようにしている。画像の明度の調整、撮像された複数の指紋画像の重畳または部分的に貼り合せる動作は実施の形態1で述べた動作と同じである。   Therefore, in the present embodiment, as described in the first embodiment, the brightness of the image is adjusted by adjusting at least one of the light irradiation condition (luminance, irradiation region 16) and the gain of the image pickup means 5 (image pickup device 52). Fingerprints necessary for personal identification, which is the main part of a fingerprint image, by taking multiple fingerprint images of different brightness for the same subject and superimposing or partially pasting these multiple fingerprint images A fingerprint image in which the contrast of light and darkness can be understood with a more appropriate brightness in a range including the information is obtained, and the fingerprint image is more reliably prevented from being deteriorated due to the brightness, thereby obtaining more accurate fingerprint information. The operations for adjusting the brightness of an image and for superimposing or partially pasting a plurality of captured fingerprint images are the same as those described in the first embodiment.

実施の形態8や実施の形態9の指紋画像撮像装置においても、光の照射条件(輝度、照射領域16)および撮像手段5(撮像素子52)のゲインの少なくとも一方を調整することで画像の明度を調整し、同一の被検体についての明度の異なる複数の指紋画像を撮像し、これら複数の指紋画像を重畳または部分的に貼り合せてもよく、同様の効果が得られる。   Also in the fingerprint image imaging apparatus of the eighth embodiment or the ninth embodiment, the brightness of the image is adjusted by adjusting at least one of the light irradiation condition (luminance, irradiation region 16) and the gain of the imaging means 5 (imaging element 52). The plurality of fingerprint images of different brightness for the same subject may be taken, and the plurality of fingerprint images may be superimposed or partially combined to obtain the same effect.

以上説明したように、本実施の形態によれば、光の照射条件および撮像手段5(撮像素子52)のゲインの少なくとも一方を調整することで画像の明度を調整する手段(明度判定部66、光源駆動回路32、ゲイン調整回路55)と、同一の被検体についての明度の異なる複数の指紋画像を重畳または部分的に貼りあわせる手段(画像処理部62)とを備えたので、指紋画像の主要部である個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲においてより適正な明度で明暗のコントラストが分かる指紋画像を得ることができ、明度が原因による指紋画像の劣化をより確実に防止してより正確な指紋情報を得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, the means for adjusting the brightness of the image by adjusting at least one of the light irradiation condition and the gain of the image pickup means 5 (image pickup element 52) (lightness determination unit 66, The light source driving circuit 32 and the gain adjusting circuit 55) and means (image processing unit 62) for superimposing or partially pasting a plurality of fingerprint images having different brightness on the same subject are provided. Can be obtained in a range that includes fingerprint information necessary for personal identification, which is a part, with a more appropriate brightness, and it is more accurate by preventing deterioration of the fingerprint image due to brightness more reliably. Fingerprint information can be obtained.

なお、実施の形態7〜9の指紋画像撮像装置において、光の照射条件(輝度、照射領域16)および撮像手段5(撮像素子52)のゲインの少なくとも一方を調整することで画像の明度を調整した結果、指紋画像の主要部である個人識別に必要な指紋情報が含まれる範囲においてより適正な明度で明暗のコントラストが分かる指紋画像が得られた場合、同一の被検体についての明度の異なる複数の指紋画像を重畳または部分的に貼りあわせる必要は無い。   In addition, in the fingerprint image imaging devices of Embodiments 7 to 9, the brightness of the image is adjusted by adjusting at least one of the light irradiation condition (luminance, irradiation region 16) and the gain of the imaging means 5 (imaging element 52). As a result, when a fingerprint image with a more appropriate brightness and a contrast of light and darkness is obtained in a range including fingerprint information necessary for personal identification, which is the main part of the fingerprint image, a plurality of lightnesses of the same subject are different. There is no need to superimpose or partially paste the fingerprint images.

実施の形態11.
図32は本実施の形態11による指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図である。実施の形態8では被検体保持部21を設けない代わりに、スリット光70を位置計測用として使用したが、本実施の形態では、さらにスリット光70を指静止判定用としても使用する。この場合は、スリット光70は1本以上あれば良い。指位置計測部67により、指先1の位置と角度を計測するところまでは同様だが、指位置計測部67により計測された結果が、光学系4と撮像系5の被写体深度内であり、尚且つ観察面100と平面402との成す角度が10°〜30°、より好ましくは15°〜25°、さらに好ましくは20°前後であれば、指位置計測部67から指静止判定部68へ信号が送られる。指静止判定部68では所定の時間間隔で取り込まれた所定枚数のスリット光70の反射光の画像上で、スリット光70の位置のズレを比較し、ズレが所定範囲内になるまで所定の時間間隔で画像取り込み部61へ信号を送り、画像を取り込み判定を続ける。ズレが所定の範囲内であれば被検体1は静止していると判定する。被検体1が静止していると判定されると、指先部1を透過し得る光30を投射するために、光源駆動回路32へ信号を送り、光源3からの光30が予め定められた明るさになるように、点灯させる素子の個数と1素子あたりの明るさを調整して光源3を点灯させる。これ以降の動作は実施の形態8と同様である。
本実施の形態では、指が静止していることを判定してから撮像するので、指のブレなどを抑える事ができる。
Embodiment 11 FIG.
FIG. 32 is a side view showing the overall configuration of the fingerprint image capturing apparatus according to the eleventh embodiment. In the eighth embodiment, the slit light 70 is used for position measurement instead of not providing the subject holding unit 21. However, in the present embodiment, the slit light 70 is also used for finger rest determination. In this case, one or more slit lights 70 are sufficient. The same is true until the position and angle of the fingertip 1 are measured by the finger position measurement unit 67, but the result measured by the finger position measurement unit 67 is within the subject depth of the optical system 4 and the imaging system 5, and If the angle formed by the observation surface 100 and the plane 402 is 10 ° to 30 °, more preferably 15 ° to 25 °, and even more preferably around 20 °, a signal is sent from the finger position measurement unit 67 to the finger stationary determination unit 68. Sent. The finger stationary determination unit 68 compares the positional deviation of the slit light 70 on the reflected light image of the predetermined number of slit lights 70 captured at a predetermined time interval, and the predetermined time until the deviation falls within a predetermined range. A signal is sent to the image capturing unit 61 at intervals, and the image capturing determination is continued. If the deviation is within a predetermined range, it is determined that the subject 1 is stationary. If it is determined that the subject 1 is stationary, a signal is sent to the light source drive circuit 32 to project the light 30 that can pass through the fingertip unit 1, and the light 30 from the light source 3 is set to a predetermined brightness. The light source 3 is turned on by adjusting the number of elements to be lit and the brightness per element. Subsequent operations are the same as those in the eighth embodiment.
In this embodiment, since the image is taken after it is determined that the finger is stationary, it is possible to suppress finger shake and the like.

実施の形態12.
図33は本実施の形態12による指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図である。実施の形態8では被検体保持部21を設けない代わりに、スリット光70により位置計測を行ったが、本実施の形態では被検体保持部21が存在する場合にもスリット光70により、実施の形態8と同様に位置計測を行った。
これにより、被検体保持部21への指先1の置き方が安定しない場合でも、より精密に位置決めを行う事が出来る。
Embodiment 12 FIG.
FIG. 33 is a side view showing the overall configuration of the fingerprint image capturing apparatus according to the twelfth embodiment. In the eighth embodiment, the position measurement is performed using the slit light 70 instead of providing the subject holding section 21. However, in the present embodiment, the slit light 70 is used to perform the measurement even when the subject holding section 21 exists. Position measurement was performed in the same manner as in Embodiment 8.
As a result, even when the placement of the fingertip 1 on the subject holding unit 21 is not stable, positioning can be performed more precisely.

図34は本実施の形態12による他の指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図である。図34に示す指紋画像撮像装置では、被検体保持部21が存在する場合にも、スリット光70により位置計測を行い、さらにスリット光70を指静止判定用としても使用する。
これにより、被検体保持部21への指先1の置き方が安定しない場合でも、より精密に位置決めを行う事が出来るうえに、指が静止していることを判定してから、撮像するので指のブレなどを抑える事ができる。
FIG. 34 is a side view showing the overall configuration of another fingerprint image capturing apparatus according to the twelfth embodiment. In the fingerprint image capturing apparatus shown in FIG. 34, even when the subject holding unit 21 is present, position measurement is performed using the slit light 70, and the slit light 70 is also used for determining finger rest.
Accordingly, even when the placement of the fingertip 1 on the subject holding unit 21 is not stable, it is possible to perform positioning more precisely, and it is determined that the finger is stationary, and then imaging is performed. You can reduce the blurring.

図35は本実施の形態12によるさらに他の指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図である。図34に示す指紋画像撮像装置ではスリット光70により、指位置判定と指静止判定を行っていたが、被検体保持部21が備えられているために、指先1の位置および角度が決定しやすい。そこで、図35に示す指紋画像撮像装置ではスリット光により指静止判定のみを行っている。
これにより、指が静止していることを判定してから、撮像するので指のブレなどを抑える事ができる。
FIG. 35 is a side view showing the overall configuration of still another fingerprint image capturing apparatus according to the twelfth embodiment. In the fingerprint image capturing apparatus shown in FIG. 34, the finger position determination and the finger stationary determination are performed by the slit light 70. However, since the subject holding unit 21 is provided, the position and angle of the fingertip 1 can be easily determined. . In view of this, the fingerprint image pickup apparatus shown in FIG.
As a result, since it is determined that the finger is stationary and the image is taken, blurring of the finger can be suppressed.

なお、図33〜図35では被検体保持部として、額縁形状を有している開口付き被検体保持部21を示したが、指先部1の角度と位置を決められ、尚且つ指紋11の表面が非接触の状態で指先部1を保持できるものであればよく、例えば、図26に示すように、指先部1の腹側先端部と腹側根元部とを保持すべく、観察面100の外側に観察面100を挟んで対向して配置された少なくとも一対の棒状被検体保持部22等を用いることもできる。   33 to 35, the subject holding unit 21 with an opening having a frame shape is shown as the subject holding unit. However, the angle and position of the fingertip unit 1 can be determined, and the surface of the fingerprint 11 can be determined. Can be used as long as the fingertip part 1 can be held in a non-contact state. For example, as shown in FIG. 26, the outer side of the observation surface 100 is used to hold the ventral tip and the ventral root part of the fingertip part 1. In addition, at least a pair of rod-shaped subject holding parts 22 and the like arranged to face each other with the observation surface 100 interposed therebetween may be used.

上記各実施の形態1〜12では、指先部の設置位置の尤度を上げるように、光源3からの光が指先部の複数の領域を照射できる構成のものに対し、マーカー光源やスリット光源を設けて、指の位置や状態を確認することが可能となるものを示したが、マーカー光源あるいはスリット光源(第2の光源)を有するものにおいては、上記マーカー光源あるいはスリット光源を用いて、指先部の設置位置を検出し、指先部の位置ズレが少なくできるようにすることができるため、必ずしも指先部に複数の照射スポットを当てなくてもよく、照射領域が1つであっても良い。   In each of the above embodiments 1 to 12, a marker light source or a slit light source is used for a configuration in which light from the light source 3 can irradiate a plurality of regions of the fingertip portion so as to increase the likelihood of the installation position of the fingertip portion. Although it has been shown that the position and state of the finger can be confirmed, in the case of a device having a marker light source or a slit light source (second light source), the finger tip is used by using the marker light source or the slit light source. It is possible to detect the installation position of the part and reduce the positional deviation of the fingertip part. Therefore, it is not always necessary to apply a plurality of irradiation spots to the fingertip part, and there may be one irradiation region.

また、上記各実施の形態1〜12では、光源と、被検体を透過する上記光源からの光を撮像して指紋の凸部が暗く凹部が明るい指紋画像を得る撮像手段と、上記被検体を透過する上記光源からの光を上記撮像手段に結像させる光学系とを備えた装置に対し、さらに指先部への光の照射位置を、爪の生え際に対して爪部とは反対側にあり、略爪以外の部分を照射するようにして撮像する装置や、あるいは指先部が光学系の光軸に対し所定の角度傾いた状態となるようにして撮像する装置に対して、マーカー光源あるいはスリット光源(第2の光源)を有するものを示したが、上記のような構成の指紋画像撮像装置に限らず、光源と、被検体を透過する上記光源からの光を撮像して指紋の凸部が暗く凹部が明るい指紋画像を得る撮像手段と、上記被検体を透過する上記光源からの光を上記撮像手段に結像させる光学系とを備えた装置に対し、マーカー光源、あるいは被検体の指紋の表面に少なくとも1つ以上の所定の形状の光を照射する第2の光源(スリット光源)を備えることにより、コントラストの良い指紋画像が安定して得られるようになる。   In each of the first to twelfth embodiments, a light source, an imaging unit that captures light from the light source that passes through the subject and obtains a fingerprint image in which the convex portion of the fingerprint is dark and the concave portion is bright, and the subject Compared to a device that includes an optical system that forms an image on the imaging means with light from the light source that passes through, the irradiation position of the light on the fingertip is on the opposite side of the nail from the nail A marker light source or slit for a device that shoots an image by irradiating a portion other than a substantially nail, or a device that shoots an image so that the fingertip portion is inclined at a predetermined angle with respect to the optical axis of the optical system. Although a device having a light source (second light source) is shown, it is not limited to the fingerprint image capturing apparatus having the above-described configuration, and the convex portion of the fingerprint is obtained by imaging light from the light source and the light source that passes through the subject. Imaging means for obtaining a fingerprint image having a dark and bright concave portion, and Irradiate at least one light of a predetermined shape onto the surface of the marker light source or the fingerprint of the subject to an apparatus having an optical system that images the light from the light source that passes through the specimen onto the imaging means By providing the second light source (slit light source), a fingerprint image with good contrast can be stably obtained.

本発明の実施の形態1による指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図である。It is a side view which shows the whole structure of the fingerprint image imaging device by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係り、指先部近傍を腹側から見た様子を示す下面図である。It is a bottom view which shows a mode that it concerns on Embodiment 1 of this invention and looked at the finger-tip part vicinity from the ventral side. 本発明の実施の形態1に係り、指先部近傍を背側から見た様子を示す上面図である。It is a top view which shows a mode that it concerns on Embodiment 1 of this invention and looked at the fingertip part vicinity from the back side. 本発明の実施の形態1に係り、CCDにより撮像した指紋画像を示す図である。It is a figure which concerns on Embodiment 1 of this invention and shows the fingerprint image imaged by CCD. 本発明の実施の形態1に係り、CCDにより撮像した指紋画像を示す図である。It is a figure which concerns on Embodiment 1 of this invention and shows the fingerprint image imaged by CCD. 本発明の実施の形態1に係り、CCDにより撮像した指紋画像を示す図である。It is a figure which concerns on Embodiment 1 of this invention and shows the fingerprint image imaged by CCD. 本発明の実施の形態1に係り、CCDにより撮像した指紋画像を示す図である。It is a figure which concerns on Embodiment 1 of this invention and shows the fingerprint image imaged by CCD. 本発明の実施の形態1に係り、指先部の背側への光の照射点A〜Dを示す図である。It is a figure which concerns on Embodiment 1 of this invention and shows the irradiation points AD of the light to the back side of a fingertip part. 本発明の実施の形態1に係り、照射領域を説明する図である。It is a figure explaining the irradiation area | region concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による指紋画像撮像装置の別の全体構成を示す側面図である。It is a side view which shows another whole structure of the fingerprint image imaging device by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による指紋画像撮像装置の要部の別の構成を示す側面図である。It is a side view which shows another structure of the principal part of the fingerprint image imaging device by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による指紋画像撮像装置の要部のさらに別の構成を示す側面図である。It is a side view which shows another structure of the principal part of the fingerprint image imaging device by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2による指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図である。It is a side view which shows the whole structure of the fingerprint image imaging device by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態4による指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図である。It is a side view which shows the whole structure of the fingerprint image imaging device by Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4に係り、指先部近傍を腹側から見た様子を示す下面図である。It is a bottom view which shows a mode that it concerns on Embodiment 4 of this invention and looked at the fingertip part vicinity from the ventral side. 本発明の実施の形態5による指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図である。It is a side view which shows the whole structure of the fingerprint image imaging device by Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態6による指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図である。It is a side view which shows the whole structure of the fingerprint image imaging device by Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態6による指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図である。It is a side view which shows the whole structure of the fingerprint image imaging device by Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態6による指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図である。It is a side view which shows the whole structure of the fingerprint image imaging device by Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態7による指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図である。It is a side view which shows the whole structure of the fingerprint image imaging device by Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態7に係り、指先部近傍を腹側から見た様子を示す下面図である。It is a bottom view which shows a mode that it concerns on Embodiment 7 of this invention and looked at the finger-tip part vicinity from the ventral side. 本発明の実施の形態7に係り、指先部近傍を背側から見た様子を示す上面図である。It is a top view which shows a mode that it concerns on Embodiment 7 of this invention and looked at the finger-tip part vicinity from the back side. 本発明の実施の形態7に係り、指先部近傍を背側から見た様子を示す上面図である。It is a top view which shows a mode that it concerns on Embodiment 7 of this invention and looked at the finger-tip part vicinity from the back side. 本発明の実施の形態7に係り、指先部の背側を代表する直線15と光軸300に直交する平面402との成す角度(θ)と、指紋画像のコントラストとの関係を示すグラフである。24 is a graph illustrating a relationship between an angle (θ) between a straight line 15 representing the back side of a fingertip portion and a plane 402 orthogonal to the optical axis 300 and the contrast of a fingerprint image according to the seventh embodiment of the present invention. . 本発明の実施の形態7に係り、指先部の背側を代表する直線15と光軸300に直交する平面402との成す角度(θ)と、指紋画像のコントラストとの関係を示すグラフである。24 is a graph illustrating a relationship between an angle (θ) between a straight line 15 representing the back side of a fingertip portion and a plane 402 orthogonal to the optical axis 300 and the contrast of a fingerprint image according to the seventh embodiment of the present invention. . 本発明の実施の形態7による指紋画像撮像装置の要部の別の構成を示す側面図である。It is a side view which shows another structure of the principal part of the fingerprint image imaging device by Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態7による指紋画像撮像装置の別の全体構成を示す側面図である。It is a side view which shows another whole structure of the fingerprint image imaging device by Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態8による指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図である。It is a side view which shows the whole structure of the fingerprint image imaging device by Embodiment 8 of this invention. 本発明の実施の形態8に係り、指先部近傍を腹側から見た様子を示す下面図である。FIG. 29 is a bottom view showing the vicinity of the fingertip portion as viewed from the ventral side according to the eighth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態9による指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図である。It is a side view which shows the whole structure of the fingerprint image imaging device by Embodiment 9 of this invention. 本発明の実施の形態9に係り、透明状被検体保持部と被検体との接触部を拡大して模式的に示す図である。FIG. 20 is an enlarged view schematically showing a contact portion between a transparent subject holding portion and a subject according to the ninth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態11による指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図である。It is a side view which shows the whole structure of the fingerprint image imaging device by Embodiment 11 of this invention. 本発明の実施の形態12による指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図である。It is a side view which shows the whole structure of the fingerprint image imaging device by Embodiment 12 of this invention. 本発明の実施の形態12による指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図である。It is a side view which shows the whole structure of the fingerprint image imaging device by Embodiment 12 of this invention. 本発明の実施の形態12による指紋画像撮像装置の全体構成を示す側面図である。It is a side view which shows the whole structure of the fingerprint image imaging device by Embodiment 12 of this invention.

1 指先部、11 指紋、12 爪、16 照射領域、2 被検体保持部、21 開口付き被検体保持部、22 棒状被検体保持部、23 透明状被検体保持部、3 光源、30 光、31 マーカー光、32 光源駆動回路、33 マーカー光源、4 光学系、41 レンズ、42 絞り、400 光軸、5 撮像手段、51 波長選択素子、52 撮像素子、53 画像出力回路、55 ゲイン調整回路、6 信号処理部、61 画像取り込み部、62 画像処理部、63 指紋データ保存部、64 個人識別部、65 指存在判定部、66 明度判定部、67 指位置計測部、68 指静止判定部、70 スリット光、71 スリット光用光源、72スリット光用光源駆動回路、8 平面鏡。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fingertip part, 11 Fingerprint, 12 Fingernail, 16 Irradiation area, 2 Subject holding part, 21 Opening subject holding part, 22 Rod-shaped subject holding part, 23 Transparent subject holding part, 3 Light source, 30 Light, 31 Marker light, 32 Light source drive circuit, 33 Marker light source, 4 Optical system, 41 Lens, 42 Aperture, 400 Optical axis, 5 Imaging means, 51 Wavelength selection element, 52 Imaging element, 53 Image output circuit, 55 Gain adjustment circuit, 6 Signal processing unit, 61 Image capture unit, 62 Image processing unit, 63 Fingerprint data storage unit, 64 Personal identification unit, 65 Finger presence determination unit, 66 Lightness determination unit, 67 Finger position measurement unit, 68 Finger rest determination unit, 70 Slit Light, 71 slit light source, 72 slit light source drive circuit, 8 plane mirror.

Claims (4)

撮像対象となる指紋を有する指先部を被検体とし、上記被検体にこれを透過し得る光を照射する光源と、
上記指紋の表面が非接触の状態で上記被検体を保持し得る被検体保持部と、
上記被検体を透過する上記光源からの光を撮像して上記指紋の表面近傍の内部組織の凸部が暗く凹部が明るい指紋画像を得る撮像手段と、
上記被検体を透過する上記光源からの光を上記撮像手段に結像させる光学系とを備え、 上記光源からの光は上記指先部の複数の領域を照射する構成とし、
かつ上記光学系の光軸に直交する面に上記指先部の腹側を上記被検体保持部に当接させた位置を基準に、上記被検体の指先部先端側がその反対側に比して上記光学系から離れるように所定の角度傾いた状態となるように、上記光学系を配置した
ことを特徴とする指紋画像撮像装置。
A light source that irradiates the subject with light that can pass through the subject, with the fingertip portion having a fingerprint to be imaged as the subject,
A subject holding unit capable of holding the subject in a state where the surface of the fingerprint is not in contact;
An imaging means for imaging the light from the light source that passes through the subject to obtain a fingerprint image in which the convex portion of the internal tissue near the surface of the fingerprint is dark and the concave portion is bright;
An optical system that forms an image on the imaging means of light from the light source that passes through the subject, and the light from the light source irradiates a plurality of regions of the fingertip portion,
And, with reference to the position where the abdomen side of the fingertip part is brought into contact with the subject holding part on a surface orthogonal to the optical axis of the optical system, the tip side of the fingertip part of the subject is compared with the opposite side. A fingerprint image imaging apparatus, wherein the optical system is arranged so as to be inclined at a predetermined angle away from the optical system.
光の照射条件および撮像手段のゲインの少なくとも一方を調整することにより指紋画像の明度を調整する手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の指紋画像撮像装置。 2. The fingerprint image imaging apparatus according to claim 1, further comprising means for adjusting the brightness of the fingerprint image by adjusting at least one of the light irradiation condition and the gain of the imaging means. 同一の被検体についての明度の異なる複数の指紋画像を得、上記複数の指紋画像を重畳または部分的に貼り合せる手段を備えたことを特徴とする請求項2に記載の指紋画像撮像装置。 The fingerprint image capturing apparatus according to claim 2, further comprising means for obtaining a plurality of fingerprint images having different brightness values for the same subject and superimposing or partially pasting the plurality of fingerprint images. 撮像手段から出力された指紋画像を画像処理して指紋情報を得るとともに、この指紋情報に基づき個人を識別する信号処理部を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の指紋画像撮像装置。 The fingerprint processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a signal processing unit that obtains fingerprint information by performing image processing on the fingerprint image output from the imaging unit and identifies an individual based on the fingerprint information. The fingerprint image pickup device described.
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