JP2010503079A - ロバストな指紋取得のためのシステムおよび装置 - Google Patents
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Abstract
複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生態認証像システムを開示する。プラテンは複数のファセットを有し、その少なくとも1つは、個人による意図された皮膚部位の配置に対して適合される表面を有し、別のファセットは、光吸収体を含んでもよい。照明源および光学配置は、臨界角より小さい角度の経路および臨界角より大きい角度の経路を含む、別個の照明経路に沿った照明源からの光で、意図した皮膚部位を照射するように配置される。マルチスペクトルおよび全内部反射の照明の両方は、撮像システムによって受光される。撮像システムは、別個の照明経路から画像を記録するように構成される、第1および第2の撮像場所を含んでもよい。プラテンはまた、平行でない出口ファセットを含んでもよい。
Description
(関連出願の引用)
本願は、米国仮特許出願第60/841,344号(2006年8月30日出願、名称「SYSTEM AND METHOD FOR ROBUST FINGERPRINT ACQUISITION」)の利益を主張するものであり、この出願は、その全体を参考として本明細書に援用される。
本願は、米国仮特許出願第60/841,344号(2006年8月30日出願、名称「SYSTEM AND METHOD FOR ROBUST FINGERPRINT ACQUISITION」)の利益を主張するものであり、この出願は、その全体を参考として本明細書に援用される。
本願は、米国特許出願第11/115,100号(2005年4月25日出願、名称「MULTISPECTRAL IMAGING BIOMETRICS」、出願人(Robert K.Rowe(「the multispectral application」))の一部継続出願であり、この出願は、次の出願の仮特許出願ではなく、各々の出願日の利益を主張する:米国仮特許出願第60/576,364号(2004年6月1日出願、名称「MULTISPECTRAL FINGER RECOGNITION」)、出願人(Robert K.RoweおよびStephen P.Corcoran));米国仮特許出願第60/600,867号(2004年8月11日出願、名称「MULTISPECTRAL IMAGING BIOMETRIC」)、出願人(Robert K.Rowe));米国仮特許出願第60/610,802号(2004年9月14日出願、名称「FINGERPRINT SPOOF DETECTION USING MULTISPECTRAL IMAGING」)、出願人(Robert K.Rowe));米国仮特許出願第60/654,354号(2005年2月18日出願、名称「SYSTEMS AND METHODS FOR MULTISPECTRAL FINGERPRINT SENSING」)、出願人(Robert K.Rowe));米国仮特許出願第60/659,024号(2005年3月4日出願、名称「MULTISPECTRAL IMAGING OF THE FINGER FOR BIOMETRICS」)、出願人(Robert K.Roweら))、これらの出願の各々の全開示内容は、全ての目的のために、その全体を参考として本明細書に援用される。
本願は、同時係属で同一人に譲渡されたされた米国特許出願第11/009,372号(2004年12月9日出願、名称「METHODS AND SYSTEMS FOR ESTIMATION OF PERSONAL CHARACTERISTICS FROM BIOMETRIC MEASUREMENTS」)、出願人(Robert K.Rowe))、米国特許出願第11/115,101号(2005年4月25日出願、名称「MULTISPECTRAL BIOMETRIC IMAGING」)、出願人(Robert K.Roweら))、および米国特許出願第11/115,075号(2005年4月25日出願、名称「MULTISPECTRAL LIVENESS DETERMINATION」)、出願人(Robert K.Rowe))に関連しており、これらの出願の各々の全開示内容は、全ての目的のために、その全体を参考として本明細書に援用される。
(発明の技術分野)
本願は、概して、生体認証に関する。より具体的には、本願は、生体認証識別に関する。
本願は、概して、生体認証に関する。より具体的には、本願は、生体認証識別に関する。
「生体認証」とは、概して、生体の特性の統計分析を指す。生体認証の1つのカテゴリは、一般的に2つのモードのうちの1つにおいて動作して、ヒトの自動識別を提供するか、またはヒトの自称した身元を検証する、「生体認証識別」を含む。生体認証感知技術は、個人の身体的特徴または行動特性を測定し、そのような特徴を同様の事前記録測定値と比較して、よく似たものがあるか否かを判断する。一般的に生体認証識別に使用される身体的特徴は、顔、虹彩、掌形、静脈構造、および全ての生体認証識別特徴の中で最も一般的な指紋の紋様を含む。収集した指紋を分析するための現在の方法は、光学、容量、無線周波数、熱、超音波、およびいくつかの他のあまり一般的でない技術を含む。
指紋収集方法のほとんどは、指の表面またはその近傍において皮膚の特性を測定することに依存している。特に、光学指紋読取装置は、典型的に、センサプラテンとその上に置かれた指との間の屈折率の差の有無に依存している。界面における光の角度が臨界角より大きく、指紋の空気で満たされた溝がプラテンの特定の場所に存在すると、空気・プラテン屈折率の差のため、全内部反射(「TIR」)がプラテンで発生する。あるいは、適切な屈折率の皮膚がプラテンと光学的に接触している場合、この場所でのTIRは「妨げられ」、光がプラテン・皮膚界面を横断することを可能にする。指がプラテンに触れている領域にわたるTIRの差の地図は、従来の光学的指紋読取の基礎を形成する。明視野および暗視野の両方の光学配置において、光学界面のこの変動を検出するために使用される多数の光学配置がある。一般的に、このTIRを用いた測定を行うために、単一の準単色光線が使用される。
非TIR光学指紋センサも存在する。一部の非TIR接触センサは、準単色光の何らかの配置に依存して、指先の前面、側面、または裏面を照射し、皮膚を通して光を拡散させる。隆起および溝に対して、指を通る、および皮膚・プラテン界面を横断する光透過率の差により、指紋画像が形成される。界面での光の透過の差は、溝の中にある中間空隙の有無に起因するフレネル反射特性の変化による。一部の非TIRセンサは、指の表面特徴を撮像するために、偏光を使用する非接触センサである。場合によっては、撮像システムは、線形偏光子を含んでもよく、照明光は、平行および垂直方向に偏光されて2つの画像を提供してもよく、次いでそれらは、何らかの方法で組み合わせられて、指の表面特徴を誇張する。
TIR現象に基づく光学指紋読取装置は、最も一般的に配備された種類の指紋センサの1つであるが、非理想的条件による画質の問題の影響を受けやすい。皮膚が過度に乾燥している場合、プラテンとの屈折率適合が低下して、不良な画像コントラストをもたらす。同様に、指が非常に湿っている場合、溝が水分で満たされる場合があり、指紋領域の全体にわたって光結合を発生させ、画像コントラストを大きく低減する。プラテン上の指の圧力が小さすぎるか、または大きすぎるか、皮膚またはセンサが汚れているか、皮膚が加齢および/または摩滅しているか、または、特定の民族集団の場合および非常に幼い子供にあり得る、過度に細かい特徴が存在する場合に、同様の効果が発生する場合がある。これらの効果は画質を低下させ、それによって、指紋センサの全体的性能を低下させる。1つの近年の研究では、指紋画像の16%が、これらの効果の結果として準最適画質であることが分かった。場合によっては、市販の光学指紋読取装置は、シリコーン等の軟質材料の薄膜を組み込んで、これらの効果の一部を緩和し、かつ性能を回復するのに役立つ。軟質材料であるので、膜は、損傷、摩耗、および汚染の影響を受けやすく、整備を必要とする前にセンサの使用を制限する。
生体認証センサ、特に指紋生体認証センサは、概して、様々な形のなりすましサンプルによって無効化されやすい。指紋読取装置の場合、紙、ゼラチン、エポキシ、ラテックス、または同類のもの等の、ある種の非生物材料に埋め込まれている認定ユーザの指紋の紋様を、読取装置に提示する種々の方法が当技術分野おい知られている。したがって、たとえ指紋読取装置が適合する指紋の紋様の有無を確実に判断すると考えることができる場合でも、適合する紋様が本物の生体の指から取得されていることを確認することが、全体的なシステムセキュリティにとって重要であり、これは多くの既存のセンサで確認することが困難である。
したがって、当技術分野では、生体認証感知のための方法およびシステムの改良に対する全般的なニーズがある。
本発明の実施形態は、1つ以上の光源、屈折素子、ならびに、TIRおよびマルチスペクトル画像が単一固定検出器上で観察されるように配置される、単一撮像配列を備える、生体認証測定装置を提供する。様々な構成では、システムの他の素子は、固定または移動可能であってもよい。例えば、レンズ品のうちの1つ以上が移動してTIRおよびマルチスペクトル画像を獲得する、本発明の範囲内の数々の構成がある。
第1の一式の実施形態では、複合マルチスペクトルおよびTIR生体認証撮像システムが提供される。プラテンは、複数のファセットを有する。ファセットの1つは、個人による意図した皮膚部位の配置に対して適合される表面を備える。照明源および光学配置は、複数の個別照明経路に沿って照明源からの光で意図した皮膚部位を照射するように配置される。第1の照明経路は、表面によって画定される界面の臨界角よりも小さい角度で表面に遭遇する。第2の照明経路は、臨界角よりも大きい角度で表面に遭遇する。撮像システムは、表面から光を受光するように配置される。第1の照明経路に沿って照明源から伝播される光は、意図した皮膚部位が表面に置かれた時に意図した皮膚部位から散乱した後、撮像システムによって直接受光される。第2の照明経路に沿って照明源から伝播される光は、TIRが表面上の意図した皮膚部位の存在によって妨げられると、撮像システムによって受光される。
これらの実施形態の一部では、TIRを受ける、第2の照明経路に沿って照明源から伝播される光は、光吸収体を備えるプラテンのファセットに遭遇する。
第2の一式の実施形態は、そのうちの1つが、個人による意図した皮膚部位の配置に対して適合される表面を備える、複数のファセットを伴うプラテンを含む、同様の構造を有する。照明源および光学配置もまた、複数の個別照明経路に沿って照明源からの光で意図した皮膚部位を照射するように配置され、その第1は、表面および臨界角よりも小さい角度に遭遇し、その第2は、臨界角度よりも大きい角度で表面に遭遇する。これらの実施形態では、撮像システムは、複数の個別光学検出経路に沿って表面から光を受光するように配置される。第1の照明経路に沿って照明源から伝播される光は、意図した皮膚部位から散乱した後に、検出経路のうちの第1に沿って受光される。第2の照明経路に沿って照明源から散乱される光は、表面からのTIRの後に、撮像システムによって受光される。
これらの実施形態の一部では、第1および第2の検出経路に沿って伝播される光は、プラテンの異なるファセットを通ってプラテンを出る。
両方の一式の実施形態では、照明源および撮像システムに対して提供されてもよい、種々の特性がある。例えば、照明源は、複数の照明源を備えてもよく、照明源のうちの第1は、第1の照明経路に沿って光を提供するように配置されており、照明源のうちの第2は、第2の照明経路に沿って光を提供するように配置されている。第1および第2の照明源のそれぞれは、略単色であってもよく、または、それらの一方または両方は、異なる実施形態で広帯域照明源を備えてもよい。撮像システムは、カラー撮像装置を備えてもよい。あるいは、撮像システムは、全色撮像装置を備えてもよい。
様々な実施形態では、光学配置はまた、1つ以上の偏光子を備えてもよい。例えば、そのような偏光子は、撮像システムによる平行偏光撮像を提供してもよく、撮像システムによる交差偏光撮像を提供してもよく、または撮像システムによるランダム偏光撮像を提供してもよい。
本発明の性質および利点のさらなる理解は、本明細書の残りの部分および図面を参照することによって実現することができ、図中、同様の部品を参照するために、いくつかの図面を通して類似参照標識が使用されている。
本特許または出願書は、カラーで作成された少なくとも1つの図面を含有する。カラーの図面を伴う本特許または出願書のコピーは、要請および必要料金の支払に応じて、特許庁によって提供される。
(1.概説)
本発明の実施形態は、生体認証測定値の収集および処理を可能にする、方法およびシステムを提供する。これらの生体認証測定値は、個人の身元、ならびに採取されている生体認証サンプルの真正性の強力な確認を提供し、携帯電話、携帯端末、ラップトップコンピュータ、および他の携帯型電子装置等の多数の異なる種類の装置、ならびに身体的または論理的アクセス用の独立型装置内に組み込まれてもよい。本発明の実施形態は、市民および犯罪者の識別の両方のための指紋画像取得に使用してもよい。本発明の方法およびシステムの共通特性は、単一撮像システムによる、複合マルチスペクトルおよびTIR照明源の適用である。
本発明の実施形態は、生体認証測定値の収集および処理を可能にする、方法およびシステムを提供する。これらの生体認証測定値は、個人の身元、ならびに採取されている生体認証サンプルの真正性の強力な確認を提供し、携帯電話、携帯端末、ラップトップコンピュータ、および他の携帯型電子装置等の多数の異なる種類の装置、ならびに身体的または論理的アクセス用の独立型装置内に組み込まれてもよい。本発明の実施形態は、市民および犯罪者の識別の両方のための指紋画像取得に使用してもよい。本発明の方法およびシステムの共通特性は、単一撮像システムによる、複合マルチスペクトルおよびTIR照明源の適用である。
本発明のセンサは、従来のセンサと比べて増大したセキュリティおよび有用性をもたらす、情報が豊富なデータセットを提供する。増大したセキュリティは、測定されている物質の個別の光学特性を表す複数の画像から情報を組み合わせることに由来する。これらの特性は、十分な情報を提供して、生体ヒト皮膚と、センサを騙そうとして使用され得る様々な人工物および方法を区別することが可能である。同様に、増大したセキュリティは、広範囲の環境上のおよび生理学的な効果にわたって測定を行う機構を提供する、本発明の側面に由来する。ロバストで信頼性のあるサンプリングとは、不良な画質を補うために、システムセキュリティ標準を緩和する必要がないということを意味する。
強化されたセンサ有用性は、正確な接触および位置決めに対する個人における制約、および個人の皮膚が特定の質を有するという要件を低減することによって達成される。同様に、特定の光学条件下で収集される画像から表面下にある生体認証情報を抽出する能力は、表面特徴が欠落または損傷している場合においてさえも生体認証判断を行うための機構を提供する。こうして、TIR測定と併せて、本発明の実施形態で行われるマルチスペクトル測定を使用することは、乾燥、過剰湿潤、弾力の不足、および/または、高齢者、かなりの手作業を行う者、あるいは美容師または看護師等の皮膚が化学薬品に暴露される者に典型的に関連するような摩耗した特徴等の理想的でない皮膚の質に対して有利にロバストである。
様々な光学条件は、偏光条件の差、照明角度の差、撮像角度の差、および照明波長の差を含んでもよい。TIRデータは、明視野または暗視野の条件であるか否かにかかわらず、サンプルとプラテンとの間の界面におけるTIR現象の存在および分布によって有意に影響された画像の結果である。これらの画像は、本明細書では、「TIR画像」と呼ばれる。一部の光学条件においては、結果として生じる画像は、プラテンでのTIR効果の有無によって実質的に影響を受けない。これらの画像は、本明細書では、「マルチスペクトル画像」と呼ばれる。
本明細書に記載のマルチスペクトルおよびTIR測定に適用可能な皮膚部位には、指の全表面および全関節、指の爪および爪床、掌、手の甲、手首および前腕、顔、眼、耳、および身体のその他の全外部表面が含まれる。特定の実施形態に関する実施例を提供する際に、以下の説明において「指」を特定して言及することがあるが、これらの実施形態は、単に例示的であり、その他の実施形態は、その他の身体部分における皮膚部位を使用し得ることを理解されたい。
一部の実施形態では、センサは、皮膚の表面に浸透し、皮膚および/または下層組織内で散乱する、光の複数の離散波長を提供する。本明細書で使用されるように、「離散波長」への言及は、単一ビン化単位として扱われる波長または波長域のセットを指すことを目的とし、各ビン化単位に対して、情報は、ビン化単位の個々の波長サブセットからではなく、全体としてのビン化単位からのみ抽出される。場合によっては、複数の離散波長が提供されるときに、波長または波長域の任意の対の間にある何らかの波長が提供されないように、ビン化単位は、不連続であってもよいが、このことは必要ではない。ある場合には、波長は、紫外線・可視・近赤外線の波長帯内である。
皮膚および/または下層組織によって散乱される光の一部は、皮膚を出て、皮膚の表面またはその下の組織の構造の画像を形成するために使用される。一部の実施形態では、そのような画像は、指紋画像を含んでもよく、「指紋」という用語は、皮膚紋理特徴を伴う任意の皮膚部位の任意の表示を指すために、本明細書で広く使用される。
TIRを用いた指紋法は、皮膚がセンサと良好に光学的に接触していること、屈折率が接触点において差を引き起こすのに十分大きくなるように皮膚が適切に湿っていること、表面特徴が指に存在していること、および、水分または他の汚染物質がセンサの表面上にないこと、といった多数の仮定および/または条件に依存する。これらの仮定および条件が満たされると、TIRは、高品質、高コントラストの画像を生じるが、状況によっては、高品質画像を提供しない場合がある。TIR撮像をマルチスペクトル撮像と組み合わせると、広範囲の環境上の、生理学的な、およびサンプリングの条件下において指紋画像を収集する機構を提供する。
本発明の実施形態は、より良い品質の従来の指紋を生じるように組み合わせら得る、マルチスペクトルとTIRデータとの両方の収集を可能にする。マルチスペクトル画像は、TIRによって提供される情報の一部を補完する情報を含有する。これは、生体およびなりすまし検出能力、紋様に基づく、または色彩・テクステャの情報、および人口学的情報を判断する能力を含む。本発明の実施形態は、単一撮像配列を利用して、全体的なシステムの費用、サイズ、および重量のさらなる削減につながる。単一撮像システムの使用はまた、製造変動および現場での展開後に発生する変動に起因する、複数の撮像システム間の整合の変化に対して存在する場合がある、敏感性を回避する。
したがって、本発明の実施形態において使用してもよい、複合マルチスペクトルおよびTIRシステムの実施例の詳細な説明を下記で提供するが、他の技術を代替的実施形態におて使用してもよいため、そのような説明は、限定的になることを目的としない。
(2.第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態を図示する。指101は、複数のファセットを有するプラテン103上に置かれる。プラテン103の1つのファセットは、光学的に黒化されている117。2つの照明システム、(1)光源109およびオプションレンズ107を備えるTIR照明システム、および(2)光源113およびオプションレンズ115を備えるマルチスペクトル照明システムがある。レンズ107および115はそれぞれ単一レンズの形で示される一方で、これは例示的な目的にすぎず、さらに概して、レンズ107および115は、所望の通りに光源109および113から光を方向付けるように配置される、レンズ、鏡、および他の光学素子の配置を備えてもよい。同様に、光源109および113の説明図も単一のLEDとして例示的であり、種々の他の照明源を使用してもよい。これは、LED、レーザーダイオード、または同類のもののような実質的な単色装置の配列、または白熱光源および同類のもののような広帯域光源を含む。単一撮像システムが提供され、デジタル撮像装置およびレンズ111を含む。
(2.第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態を図示する。指101は、複数のファセットを有するプラテン103上に置かれる。プラテン103の1つのファセットは、光学的に黒化されている117。2つの照明システム、(1)光源109およびオプションレンズ107を備えるTIR照明システム、および(2)光源113およびオプションレンズ115を備えるマルチスペクトル照明システムがある。レンズ107および115はそれぞれ単一レンズの形で示される一方で、これは例示的な目的にすぎず、さらに概して、レンズ107および115は、所望の通りに光源109および113から光を方向付けるように配置される、レンズ、鏡、および他の光学素子の配置を備えてもよい。同様に、光源109および113の説明図も単一のLEDとして例示的であり、種々の他の照明源を使用してもよい。これは、LED、レーザーダイオード、または同類のもののような実質的な単色装置の配列、または白熱光源および同類のもののような広帯域光源を含む。単一撮像システムが提供され、デジタル撮像装置およびレンズ111を含む。
動作シーケンスは、マルチスペクトルおよびTIR照明源を照射するステップ、および撮像システム上の異なる撮像場所で両光源から画像を収集するステップを含んでもよい。図7は、マルチスペクトルおよびTIR指紋の画像を並べて示す。あるいは、動作シーケンスは、マルチスペクトル照明源を照射するステップ、画像を収集するステップ、マルチスペクトル光を消すステップ、TIR照明源を照射するステップ、別の画像を収集するステップ、および画像を処理するステップを含んでもよい。両動作シーケンスにおける追加ステップは、両照明源が照射されない時に撮像するステップを含んでもよい。暗画像は、周囲照明の効果を補うように補正を実施する際に有用であってもよく、マルチスペクトル画像およびTIR画像のそれぞれが暗画像を差し引くように処理される。
図2は、図1の実施形態のTIR撮像モードを図示する。光源109からの光は、レンズ107およびファセット103aを通って、経路201をたどる。指または適切な物質との他の接触がない場合は、光は、ファセット103dでTIR反射を受ける。反射光は、経路203をたどり、光学的黒面117に当たり、吸収される。したがって、撮像装置は、画像を記録しない。ファセット103dに対する(かつ、ファセット103aによって影響されるような)照明経路201の角度は、TIR撮像を提供するためには臨界角よりも大きい角度でなければならない。
撮像システム111は、照明経路205に沿って、ファセット103bを通してファセット103dを見る。指がない場合、画像は暗い。しかし、指がファセット103dと接触して置かれると、接触点がTIRを破壊し、散乱光が撮像システム111によって見られることを可能にする。この構成は、暗視野配置において収集される真のTIR画像をもたらす。
プラテンの表面標的と照明経路との間の入射角が臨界角よりも大きい時に、全内部反射が発生する。当技術分野で既知のように、光の屈折は、概して、異なる屈折率を有する2つの物質間の界面で発生する。屈折角は、異なる照明角度について異なり、スネルの法則によって支配される。
図3は、図1の実施形態のマルチスペクトル撮像モードを図示する。光源113からの光は、レンズ115およびファセット103cを通って、経路301をたどる。撮像システム111は、経路303に沿って、ファセット103bを通してファセット103dを見る。ファセット103dに対する(かつ、ファセット103cによって影響されるような)照明経路301の角度は、臨界角よりも小さい角度でなければならない。上記のように、空気および典型的なガラスの場合、入射角は、41.8度未満でなければならない。入射角が臨界角よりも小さいため、照明源113からの照明光は、プラテンの最上ファセット103dを通過し、プラテン103またはその上方に存在する時に指の全ての部分を照射する。指を照射する光の一部が、皮膚表面から反射される一方で、光の第2の部分は、皮膚の中を通り、散乱および吸収等の光学的効果を受ける。概して、指の皮膚に進入する光の一部は、皮膚の外へ後方散乱し、プラテン103の中へ戻る。次いで、プラテン103の中へ後方散乱された光は、経路303をたどり、撮像システム111によって撮像される。
図1〜3の実施形態に関して注目されてもよい、多数の特徴がある。例えば、撮像装置は、異なる実施形態において全色またはカラーであってもよい。先述のように、照明は、単色または広帯域であってもよい。広帯域照明を使用する実施形態では、撮像システム111は、カラー撮像装置の形式等の、カラーフィルタ配列を伴う撮像装置を備えてもよい。撮像システム111は、物体から配列上に反射される光を集束するように構成される、デジタル配列および検出レンズを有するデジタル撮像システムを備えてもよい。例えば、検出レンズは、レンズ、鏡、ピンホール、そのような素子の組み合わせを備えてもよく、または、当業者に周知の他の光学素子を使用してもよい。配列は、CCDまたはCMOS配列等のシリコン撮像配列、InGaAs配列、または当技術分野で周知の他の検出器配列を備えてもよい。ある場合には、撮像システム111はまた、光学フィルタを備えてもよい。光学フィルタは、照明波長帯よりも長い波長の光を実質的に遮断する、短波長パスフィルタであってもよい。約580nmより長い光の波長が指を実質的に横断してもよいため、そのような構成は、明るい広帯域の周囲照明の存在下で有利な性能を提供することが、発明者らによって見出されている。明るい日光の中において、この長波長光は、検出器配列を飽和して画像の取得を妨げ得る。したがって、所望の全ての照明波長を通しながら、フィルタでそのような長波長光を防止することが、有益であり得る。
撮像装置111は、照明期間中に複数の画像を次々に撮影してもよい。例えば、マルチスペクトル照明源が異なる波長、偏光条件、および/または角度の複数の光源を含む時、第1の光源が照射してもよく、その時の間にカメラが画像を取得および保存する。次いで、第1の光源を消してもよく、第2の光源が照射され、その時の間に第2の画像が取得および保存される。次いで、このシーケンスは、全ての光源に対して継続し、光源が照射されずに収集される「暗」画像をさらに含んでもよい。また、照明期間中に任意の回数で、画像条件のいずれかまたは全体が反復されてもよい。結果として生じる画像は、後の処理のために、様々な方法で組み合わせられてもよい。例えば、照射状態のそれぞれと暗画像との間で、差分画像が生成されてもよい。これらの2種類の画像間の差は、照明の効果が背景照明から分離されることを可能にする。次いで、差分画像は、本発明の他の側面に従ってさらなる処理に使用されてもよい。
ある場合には、フィルタは、デジタル配列の一部としてさらに組み込まれてもよい、カラーフィルタ配列であってもよい。カラーフィルタ配列は、周知のバイエルパターンの3原色フィルタ配列を備えてもよい。ある場合には、フィルタ素子は、標準の3原色波長とは異なる波長を透過する働きをしてもよく、追加の波長を含んでもよく、および/または、バイエルパターンとは異なるパターンで配置されてもよい。そのようなカラーフィルタ配列が含まれる場合には、照明源は、白色光または広帯域の光源であってもよい。あるいは、照明源109、113は、カラーフィルタ配列によって備えられるフィルタ素子の通過帯域内にある中心波長を有する、LED等の複数の狭帯域源を備えてもよい。一部の実施形態では、照明光は、約400〜1,000nmの波長帯内で提供される。他の実施形態では、スペクトルの可視範囲内、すなわち、約400〜700nmの範囲内の波長が使用される。場合によっては、3つの照明波長が、それぞれ600、540、および450nmにおける赤色、緑色、および青色に対応する実施形態等においては、複数の実質的に離散した波長が使用される。さらに、他の実施形態では、画像は、同時または順々のいずれかで、撮像装置111によって並んで記録されてもよい。
また、マルチスペクトルおよびTIR撮像のそれぞれに提供される、複数の照明源があってもよい。場合によっては、複数の光源のそれぞれは、名目上同一であるか、または実質的に一様な照明および/または所望の強度の照明を提供するように配置されてもよい。他の場合では、複数の光源は、ともに照射されると、カラー撮像装置によって使用することができる照明の広帯域光源を備えるように選択される、異なる波長の狭帯域光源であってもよい。一部の実施形態では、偏光子は、照明および/または検出サブシステムに含まれて、平行偏光撮像、交差偏光撮像、またはランダム偏光撮像を提供してもよい。
(3.第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態は、図4により図示される。この実施形態では、指401は、複数のファセットを有するプラテン403に置かれる。再度、光源409およびレンズ407を備えるTIR照明システム、ならびに光源413およびレンズ415を備えるマルチスペクトル照明システムといった、2つの照明システムがある。再度、光源409および413、ならびにレンズ407および415の単純性は、例示的にすぎず、より複雑な光学配置および図示されるものとは異なる照明源の使用は、本発明の範囲内となることを目的とする。デジタル撮像装置およびレンズを含む単一撮像システムがあり、まとめて参照番号411で示される。この実施形態では、動作シーケンスは、マルチスペクトルおよびTIR照明源の両方を同時に照射するステップを含む。ファセット403bおよび403cならびに撮像装置システム411は、マルチスペクトルおよびTIR画像がデジタル画像の異なる部分に位置するように配置される。図1の実施形態と同様に、ある場合には、光が照射されずに暗画像を収集することが可能である。これは、マルチスペクトルおよびTIR画像のそれぞれから暗画像を差し引くことによって、周囲照明の効果の補正を可能にする。
(3.第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態は、図4により図示される。この実施形態では、指401は、複数のファセットを有するプラテン403に置かれる。再度、光源409およびレンズ407を備えるTIR照明システム、ならびに光源413およびレンズ415を備えるマルチスペクトル照明システムといった、2つの照明システムがある。再度、光源409および413、ならびにレンズ407および415の単純性は、例示的にすぎず、より複雑な光学配置および図示されるものとは異なる照明源の使用は、本発明の範囲内となることを目的とする。デジタル撮像装置およびレンズを含む単一撮像システムがあり、まとめて参照番号411で示される。この実施形態では、動作シーケンスは、マルチスペクトルおよびTIR照明源の両方を同時に照射するステップを含む。ファセット403bおよび403cならびに撮像装置システム411は、マルチスペクトルおよびTIR画像がデジタル画像の異なる部分に位置するように配置される。図1の実施形態と同様に、ある場合には、光が照射されずに暗画像を収集することが可能である。これは、マルチスペクトルおよびTIR画像のそれぞれから暗画像を差し引くことによって、周囲照明の効果の補正を可能にする。
図5は、図4の実施形態のTIR撮像モードを図示する。光源409からの光は、レンズ407およびファセット403aを通って、照明経路501をたどる。照明経路は、臨界角よりも大きい角度で、ファセット403eに入射する。指または適切な物質との他の接触がない場合は、光は、ファセット403eでTIR反射を受ける。反射光は、経路503をたどり、ファセット403dでTIR反射を受け、ファセット403cを通過し、経路505をたどった後に撮像システム411によって収集される。ファセット403eおよび403dにそれぞれ遭遇する際に、経路501および503における光の角度は、これらの表面でTIR反射を確実にするように臨界角よりも大きくなければならない。撮像システム111は、経路503に沿って、ファセット403cを通してファセット403eを見る。指401がない場合、画像は明るい。しかし、指がファセット103dと接触して置かれると、接触点がTIRを破壊し、そうでなければTIR反射を受ける光を吸収し、これらの点が撮像システム411によって比較的暗く見られるようになる。
図6は、図4の実施形態のマルチスペクトル撮像モードを図示する。光源413からの光は、レンズ415およびファセット403cを通って、経路601をたどる。ファセット403eに対する(かつ、ファセット403cによって影響されるような)照明経路601の角度は、臨界角よりも小さい角度でなければならない。撮像システム411は、経路603に沿って、ファセット403bを通してファセット403eを見る。指がない場合、画像は暗い。しかし、指がファセット403eと接触して置かれると、光源413からの光の一部は、経路603の方向に皮膚の表面によって反射され、撮像装置411によって見られる。また、光の一部は、皮膚の表面下部分によって拡散反射され、また撮像装置411によって測定され得る。
図4〜6に示されるようなプラテン403は、ファセット403bおよび403cを有する。図5〜6に示され、論じられるように、光は、表面403eでの反射および散乱後、撮像装置411での撮像の前に、これらのファセットのそれぞれを通過する。
これらのファセット403bおよび403cは、平行でない平面である。
これらのファセット403bおよび403cは、平行でない平面である。
図7は、指101がファセット403eに触れていて、TIR光源409およびマルチスペクトル光源413の両方が照射される時に、撮像システム411によって収集される画像700の実施例を表す。画像700は、指のTIR画像705および同じ指のマルチスペクトル画像703を示す。これらの画像は、例えば、指がなりすましのサンプルではない、あるいは変更されていないことを保証する、マルチスペクトル画像703についての検査等の、様々な過程を受け得る。マルチスペクトル画像703およびTIR画像705は、組み合わせられて、指紋の紋様の単色表示に対応する指紋の単一の合成表示を提供し得る。
図1〜3の実施形態と同様に、本発明の意図された範囲内でもある、図4〜6の実施形態の多数の変化型がある。例えば、撮像装置は、全色またはカラーとなり得て、照明は、実質的に単色または広帯域であってもよい。広帯域照明が使用される実施形態では、時には、撮像装置は、カラー撮像装置を提供するためのカラーフィルタ配列を備えてもよい。照明源409および413はそれぞれ、名目上同一であり、かつ実質的に一様な照明および/または所望の強度の照明を提供するように配置される、複数の照明源を備えてもよい。場合によっては、複数の光源は、カラー撮像装置とともに使用する照明の時に、照明の広帯域光源を提供する、異なる波長の狭帯域光源を備える。
照明源はまた、移動可能であってもよい。照明源は、異なる角度から表面標的を照射するために移動してもよい。照明源は、配置の間ではオフになってもよく、または配置の間での移動中にオンのままであってもよい。その上、撮像装置は、照明源が移動している間に画像を記録してもよく、特定場所から照明源が表面標的を照射するまで、または照明源がオンになる時まで待機してもよい。
図1〜6に示される光学部品の特定の特性は、異なる形状因子制約を満たすように実装されてもよい。例えば、皮膚部位または表面標的が、システムの一部としてのギアシフトの最上部に実装されて、車両の運転手の身元を検証する実施形態では、照明源および画像装置は、構成される通りにギアシフトの中に適合しない場合がある。そのような実施形態では、光リレーシステムが実装されてもよい。例えば、ボアスコープのものと同様の個々のレンズを備える、リレーレンズを使用してもよく、または代替案として、オルソスコープで使用されるような光ファイバを使用してもよい。他の場合では、照明源および/または撮像サブシステムの光学経路を、鏡の使用を介して折り曲げて、全体的なサイズを低減してもよい。光リレーシステムを実装する、および/または光学系を折り曲げるための、なおも他の技術が、当業者にとって明白となるであろう。こうして、センサの部品は、サンプリング表面から遠隔に位置するか、または他の形状因子制約に適合するように構成されてもよい。
偏光子もまた、マルチスペクトル照明および/または検出システムに挿入されて、異なる実施形態で、平行偏光撮像、交差偏光撮像、またはランダム偏光撮像を提供してもよい。偏光子は、直線、円、楕円、またはこれらの任意の組み合わせであってもよい。そのような実施形態では、照明源は、広帯域または狭帯域であってもよい。狭帯域の場合、光源は、全て同じ波長であってもよく、または、実質的に異なる波長であってもよい。偏光子はまた、照明源の一部および全体の上に「交差偏光」配置または「平行偏光」配置を提供してもよい。複数の照明源システムにおいて、照明サブシステムのうちの1つ以上では、偏光子が省略されて、ランダムに偏光した照明光を発生させてもよい。
照明源のうちの1つが交差偏光配置を提供する場合では、偏光子は、撮像システムにおいて偏光と直角に偏光される照明光を提供するように、配置および配向されてもよい。他の光が遮断されるため、そのような直交性には、検出した光が皮膚部位等において複数の散乱事象を受けたことを保証する実用性がある。この交差偏光子の特性は、照明サブシステムが臨界角よりも小さい角度で配向される場合に、特に顕著である。この場合、交差偏光子がないと、光は、皮膚からの表面反射、浅部散乱事象、および深部散乱事象から検出されてもよい。交差偏光子が使用されると、表面および浅部散乱現象は有意に減衰させられる。逆に、表面特徴および浅部散乱効果を強調するために、平行偏光子が有利に採用されてもよい。特に、少なくとも1つの他の偏光状態と併せて、ランダム偏光も有利に採用することができる。
直線偏光子の場合、それらの軸が検出偏光子の軸から約90度分離されるように配向される、照明偏光子を有することによって、交差偏光配置が提供されてもよい。偏光子が円偏光子である代替的実施形態では、交差偏光配置の直交性は、反対方向(すなわち、右手および左手)の円偏光子を有することによって達成されてもよい。さらに、直線偏光子の場合、それらの軸が検出偏光子の軸にほぼ平行となるように配向される、照明偏光子を有することによって、平行偏光配置が提供されてもよい。偏光子が円偏光子である代替的な実施形態では、平行偏光は、同じ向きの円偏光を使用することによって達成されてもよい。偏光子の効果により、単一の照明波長のみが使用されている時でさえも、システムの偏光状態を変えることによって、複数の異なる光学条件を達成することができる。勿論、マルチスペクトル条件は、異なる光学条件のいくつかある組み合わせの中で、特に、異なる照明波長、異なる照明角度、および異なる撮像角度の使用も備えてもよい。
さらなる実用性は、交差偏光配置が、以前のユーザによってプラテン上に残された潜在的な指紋の可視性を大きく低減させ、こうして向上した画質を提供し、潜在的な指紋を「再活性化する」ことによるなりすましの可能性を低減するという見解に由来する。配置の実用性はまた、従来の光学指紋読取装置にまで及ぶ。特に、暗視野光学指紋システムは、そのような配置における偏光素子の追加によく適している。
さらに概して、潜在的指紋等の効果は、それらの独特な光学特性に基づく、結果として生じるマルチスペクトルデータから識別および分割される。例えば、異なる偏光条件に関する潜在的指紋の光学的品質は、生体ヒト組織とは異なる。同様に、波長および照明角度の関数としての潜在的指紋のスペクトル特性も、生体ヒト組織とは全く異なる。したがって、マルチスペクトルデータのスペクトル性質の分析は、当技術分野で既知のようなスペクトル分離等の技術を介して、潜在的指紋によるアーチファクトから本物の組織画像を分離する手段を提供する。スペクトル分析はまた、画像分割を行うために使用してもよく、画像背景から組織データを含有する画像の領域を画定および隔離する。同様の方法で、本発明のマルチスペクトルデータセットにおいて利用可能な情報の全体は、本物のヒト皮膚と、人工サンプルを使用する様々な試行またはセンサを騙す他の手段を区別することによく適している。複数の波長、偏光条件、および照明角度にわたる皮膚の複合光学特性は、ヒト皮膚に対して明確であり、皮膚と、センサをだまそうとして使用され得る多くの異なる種類の物質と区別するために採用することができる。
本発明の異なる実施形態の非定常的な変化型は、移動可能な撮像装置または回転光学素子を有するような機構によって作成されてもよいため、マルチスペクトルまたはTIR画像のいずれかが、撮像システムによって取得されてもよい。そのような構成には、より小さい撮像装置の使用を可能にする利点があるものの、画像の連続取得およびさらなるシステムの複雑性のため、より長い収集時間を有する傾向もある。
図1〜6の実施形態の光学系の何らかの追加分析は、図8〜11に図示される。光学系は、複数のファセットを有するプリズムとして提供されるプラテンを使用してもよい。これは、撮像装置上の別個の場所に存在する二重画像を伴う、単一撮像レンズおよび撮像装置を提供する。プラテンの側面図および等角図を示す図8および9では、緑の格子は、指が置かれる位置を表す。この位置は、表面標的と称されてもよい。各図面の右側に示される3つの光線経路815、915は、マルチスペクトル撮像経路を表し、各図面の左側に示される3つの光線経路810、910は、従来のTIR撮像経路を表す。単に一実施例として、示されるシステムにおける撮像レンズは、接合三重アクロマットとして提供される。指を撮像するために他のレンズ系を使用してもよい。図8は、2つの非平行撮像ファセット840および845を伴うプラテンを示し、図9も、2つの非平行ファセット940および945を伴うプラテンを示す。
例えば、特定の変化型では、単一撮像装置の使用は保持されるが、別個の撮像レンズ系が、従来のTIRおよび直接経路に対して提供される。図10Aは、TIRの場合に光が進む経路を表す。プリズムプラテンと接触している指は、TIR光を妨げ、接触の対応する場所における撮像装置上で、より小さい光強度を引き起こす。図10Bは、マルチスペクトル照明に対する1つの考えられるスキームを表す。他のスキームは、直接照明器としてのTIR光源、および偏光直接照明器としての異なる光源を使用してもよい。直接照射光は、指から散乱し、散乱光の一部は、撮像レンズ上に当たって、撮像装置上に指の画像を形成する。
図11A〜11Cは、特定の実施形態に対する近似プリズム1100の寸法を示し、寸法はミリメートルで示される。底角度は、光経路を撮像レンズに交差させるように選択されてもよい。これらの角度はまた、マルチスペクトルおよびTIR光源からの光経路を撮像装置上で並んで入射させるように選択されてもよい。角度は、従来のTIRおよび直接撮像経路にとって、光学経路の長さをより近くするように設計されてもよい。図11Cは、非平行撮像ファセット1162および1164を示す。2つの撮像レンズ配置が使用される実施形態を含む、様々な異なる実施形態で、異なるプリズム形状を使用してもよい。
上記の本発明の様々な実施形態は、図12〜15に示されるような、種々のシーケンスに従ってもよい。これらのシーケンスは、例示的なものにすぎない。図12は、1つの例示的な照明および撮像のシーケンスを示す。第1の照明源が照射され1202、生体認証特徴が置かれ得るプラテン表面に向かって光が方向付けられ1204、撮像装置上の第1の場所で画像が収集され1206、次いで、第1の照明源が暗くされる1208。次いで、第2の照明源が照射され1210、生体認証特徴が置かれ得るプラテン表面に向かって光が方向付けられ1212、撮像装置上の第2の場所で画像が収集され1214、次いで、第2の照明源が暗くされる1216。次いで、画像が処理されて1218、保存される1220。他のシーケンスでは、処理1218および/または保存1220のステップは、用途によって除かれてもよい。
図13に表されるシーケンスでは、ステップ1302〜1316は、図12のステップ1202〜1216と同一である。しかしながら、このシーケンスでは、処理するステップ1320および保存するステップ1322の前に、両撮像場所で暗画像を収集する追加ステップ1318が含まれる。
図14に示されるシーケンスは、第1の照明源を照射し1402、プラテン表面に光を方向付け1404、第2の照明源を照射し1406、プラテン表面に光を方向付け1408、撮像装置上の第1および第2の画像場所で画像を同時に収集する1410。このシーケンスでは、両照明源は、同時であるが異なる場所で撮像装置を照射するが、図12および13に示されるシーケンスでは、撮像装置は、他方の光源が暗くされる時のみに、各場所で画像を収集する。
最後の例示的なシーケンスとして、図15に示されるシーケンスは、第1の照明源を照射し1502、プラテン表面に光を方向付け1504、第2の照明源1506を照射し、プラテン表面に光を方向付け1508、撮像装置上の第1および第2の画像場所で画像を同時に収集する1510。両画像が撮像装置によって収集された後、両光源が暗くされ1512、第1および第2の画像場所で暗画像が収集される1514。
このように、いくつかの実施形態について説明したが、本発明の精神を逸脱することなく、種々の修正、代替構造、および同等物を使用してもよいことを当業者は認識するだろう。したがって、以下の請求項において規定される本発明の範囲を限定するものとして、上述の説明を解釈するべきではない。
Claims (25)
- 複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生体認証システムであって、
複数のファセットを有するプラテンであって、少なくとも1つのファセットは、表面標的ファセットを備える、プラテンと、
臨界角よりも小さい、該表面ファセットへの法線から測定される第1の角度で該表面標的ファセットに遭遇する第1の照明経路に沿って、該表面標的ファセットを照射するように配置される第1の照明源であって、該臨界角は、該表面標的ファセット上の入射光が実質的に全内部反射を受けるところの該法線から測定される最小角を画定する、第1の照明源と、
該臨界角よりも大きい、該法線から測定される第2の角度で該表面標的ファセットに遭遇する第2の照明経路に沿って、該表面標的ファセットを照射するように配置される第2の照明源と、
第1の撮像場所と第2の撮像場所とを備える、撮像システムと
を備え、
該撮像システムは、該第1の撮像場所において、該表面標的ファセットで散乱した後に、該第1の照明源から伝播される光を受光するように配置され、
該撮像システムは、全内部反射が、該第2の撮像場所で該表面標的ファセット上の意図された皮膚部位の存在によって実質的に妨げられるときに、該第2の照明源から伝播される光を受光するように配置される、複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生体認証システム。 - 前記第1の照明源と前記第2の照明源とを同時に照射するように構成される制御機構をさらに備える、請求項1に記載の複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生体認証撮像システム。
- 前記プラテンの少なくとも1つのファセットは、光吸収体を備える、請求項1に記載の複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生体認証撮像システム。
- 前記第2の照明経路に沿って伝播される光は、前記表面標的ファセットで全内部反射を実質的に受け、そして、前記光吸収体に遭遇する、請求項3に記載の複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生体認証撮像システム。
- 前記撮像装置は、前記第1の照明源および前記第2の照明源が照射されない時に、同時に暗画像を収集することによって、周囲の照明効果を補正するように構成される、請求項1に記載の複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生体認証撮像システム。
- 前記第1の照明源は、複数の照明源、広帯域の照明源、異なる波長の複数の照明源、前記表面標的において実質的に一様な照明強度を提供する照明源、および該表面標的の実質的に一様な照明を提供する照明源から成る群より選択される、照明源を備える、請求項1に記載の複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生態認証像システム。
- 前記第2の照明源は、複数の照明源、広帯域の照明源、異なる波長の複数の照明源、前記表面標的において実質的に一様な照明強度を提供する照明源、および該表面標的の実質的に一様な照明を提供する照明源から成る群より選択される、照明源を備える、請求項1に記載の複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生態認証像システム。
- 前記撮像装置は、少なくとも1つの第1の偏光子をさらに備える、請求項1に記載の複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生態認証像システム。
- 前記第1の照明源は、少なくとも1つの第2の偏光子を備え、該少なくとも1つの第2の偏光子の軸は、前記少なくとも1つの第1の偏光子の軸に実質的に直交している、請求項8に記載の複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生態認証像システム。
- 前記第1の照明源は、少なくとも1つの第2の偏光子を備え、該少なくとも1つの第2の偏光子の軸は、前記少なくとも1つの第1の偏光子の軸に実質的に平行である、請求項8に記載の複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生態認証像システム。
- 前記第1の照明経路からの前記表面標的から散乱される光は、第1の出口ファセットを通って前記プラテンを出て、前記第2の照明経路からの該表面標的から散乱される光は、第2の出口ファセットを通って該プラテンを出て、該第1の出口ファセットと該第2の出口ファセットとは平行ではない、請求項1に記載の複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生態認証像システム。
- 前記第1の照明源または前記第2の照明源を複数の位置に移動させるように構成される機構をさらに備える、請求項1に記載の複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生態認証像システム。
- 複数のファセットを有するプラテンであって、該ファセットのうちの少なくとも1つは、表面標的ファセットを備える、プラテンと、
照明源と、
複数の別個の照明経路に沿う該照明源からの光によって意図された皮膚部位を照射するように配置される光学配置であって、第1の照明経路は、該表面標的ファセットへの法線から測定される第1の角度で該表面標的ファセットに遭遇し、かつ、臨界角よりも小さく、第2の照明経路は、該表面標的ファセットへの該法線から測定される第2の角度で該表面標的ファセットに遭遇し、かつ、該臨界角よりも大きく、該臨界角は、該表面標的ファセットに入射する光が全内部反射を実質的に受けるところの法線から測定される最小角を画定する、光学配置と、
該表面標的ファセットから光を受光するように配置され、第1の撮像場所と第2の撮像場所とを備える、撮像システムと
を備え、
該第1の照明経路に沿って該照明源から伝播される光は、該表面標的ファセットで散乱した後、該第1の撮像場所において該撮像システムによって受光され、
該第2の照明経路に沿って該照明源から伝播される光は、全内部反射が、該表面標的ファセット上の生体認証特徴の存在によって実質的に妨げられるときに、該第2の撮像場所において該撮像システムによって受光される、複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生態認証像システム。 - 前記第2の照明に沿って前記照明源から伝播される光は、光吸収体を備える該プラテンの少なくとも1つのファセットに遭遇する、請求項13に記載の複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生態認証像システム。
- 前記照明源は、複数の照明源を備え、該照明源の第1は、前記第1の照明経路に沿って光を提供するように配置されており、該照明源の第2は、前記第2の照明経路に沿って光を提供するように配置されている、請求項13に記載の複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生態認証像システム。
- 前記照明源の前記第1および第2のうちの少なくとも1つは、実質的に単色である、請求項15に記載の複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生態認証像システム。
- 前記第1および第2の照明源のうちの少なくとも1つは、広帯域の照明源を備える、請求項15に記載の複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生態認証像システム。
- 前記光学配置は、少なくとも1つの偏光子を備える、請求項13に記載の複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生態認証像システム。
- 前記少なくとも1つの偏光子は、前記撮像システムによる実質的平行−偏光撮像を提供する偏光子配置、および該撮像システムによる実質的交差−偏光撮像を提供する偏光子配置から成る群より選択される、偏光子配置を備える、請求項18に記載の複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生態認証像システム。
- 前記第1の照明経路からの光は、第1の出口ファセットを通って前記プラテンを出て、前記第2の照明経路からの光は、第2の出口ファセットを通って該プラテンを出て、該第1の出口ファセットおよび該第2の出口ファセットは平行ではない、請求項13に記載の複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生態認証像システム。
- マルチスペクトルおよび全内部反射の生体認証画像を獲得する方法であって、
第1の照明経路に沿って照明源からの光を伝播するステップであって、該光は、臨界角よりも小さい、表面標的ファセットへの法線から測定される第1の角度で、プラテンの表面標的ファセットに遭遇し、該臨界角は、該表面標的プラテン上の入射光が実質的に完全に反射されるところの該法線から測定される最小角として画定される、ステップと、
第1の撮像場所において、撮像システムによって、該第1の照明経路に沿って該照明源から伝播される光を収集するステップと、
第2の照明経路に沿って照明源からの光を伝播するステップであって、該光は、該臨界角よりも大きい、該表面標的ファセットへの該法線から測定される第2の角度で、該表面標的プラテンに遭遇する、ステップと、
第2の撮像場所において、該撮像システムによって、該第2の照明経路に沿って該照明源から伝播される光を収集するステップと
を含み、
該第1の照明経路に沿って伝播される光は、該表面標的による散乱の後に、該撮像システムによって収集され、
該第2の照明経路に沿って伝播される光は、全内部反射が、該表面標的における意図された皮膚部位の存在によって妨げられるときに、該撮像システムによって収集される、方法。 - 第1の照明経路に沿って照明源から光を伝播するステップ、および第2の照明経路に沿って照明源から光を伝播するステップは、同時に発生する、請求項21に記載のマルチスペクトルおよび全内部反射生体認証画像を獲得する方法。
- 生体認証撮像システムであって、
複数のファセットを有するプラテンと、
照明源と、
撮像システムと
を備え、
該プラテンの少なくとも1つのファセットは、意図された皮膚部位を受入するように構成される表面標的を備え、
該撮像システムは、第1の照明経路および第2の照明経路に沿って該表面標的ファセットから散乱される光を受光するように配置され、
該第1の照明経路に沿って該表面標的ファセットから散乱される光は、第1の出口ファセットを通って該プラテンから出て、
該第2の照明経路に沿って該表面標的ファセットから散乱される光は、第2の出口ファセットを通って該プラテンから出て、
該第1の出口ファセットおよび該第2の出口ファセットは、平行ではない、生体認証撮像システム。 - 前記プラテンの少なくとも1つのファセットは、光吸収体を備える、請求項23に記載の複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生態認証像システム。
- 前記第2の照明経路に沿って伝播される光は、前記表面標的ファセットにおいて全内部反射を実質的に受け、そして、前記光吸収体に遭遇する、請求項24に記載の複合マルチスペクトルおよび全内部反射の生態認証像システム。
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