JP2012098974A - 生体認証装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】生体から取得される血管パターンの特徴情報を用いて個人の認証を行うために用いられる個人認証装置であって、前記生体における認証対象となる領域を撮像する撮像部と、前記撮像された画像を認証画像として取得する演算部とを備え、前記演算部は前記認証画像から血管パターンを抽出し、当該血管パターンの濃淡の度合いを前記特徴情報として取得する。
【選択図】図2
Description
従来のバイオメトリクス認証技術として、指紋、虹彩、音声、顔、手の甲の静脈又は指静脈を用いる認証方式が知られている。特に、生体に照射した赤外光の血液中のヘモグロビンによる吸収を利用した静脈認証技術は、指に光を当てるだけで認証ができるため心理的抵抗感が低く、また生体の内部情報を利用しているため耐偽造性に優れるという特長を持つ。
認証は次の手順で実行される。光源3より指1の背側から赤外光が照射される。光は指1を透過し、指の認証対象領域が提示される指提示部9を通過し、赤外波長光のみ透過させる光学フィルタ10を透過して撮像装置4に到達する。光は撮像装置4により電気信号に変換され、画像入力部11を介し画像としてコンピュータ12に取り込まれる。取り込まれた画像は一度メモリ14に蓄えられる。そして、事前に登録されている指静脈画像(登録データ)を記憶装置15よりメモリ14に格納し、メモリ14に格納されたプログラムによりCPU16は登録画像と入力された画像との照合を行う。
指置きガイド部6が弾性部材8の作用で下方へ沈み込むことにより、指にかかる圧力が緩和され、血管パターンの欠損が抑制できる。また指置きガイド部6が沈み込む方向は垂直でなくともよい。指先に向かう斜め前方へ沈み込むようにした場合、図10(a)のように指の根元が最初に指置きガイド部に触れたときは指が反り返っていても、図10(b)のように指置きガイド部が斜め前方に沈み込むことにより、垂直に沈み込む場合よりも指が曲がりやすくなり、反り返りによる血管パターンの欠損を防止することができる。また、弾性部材8は指先ガイド部と圧力検知部の間に挟み込んでもよい。図11(a)、(b)のように、指先ガイド部が指根元側の斜め下方に沈み込むことによって、より一層指が曲がりやすくなり、反り返りが起こりにくくなる。また、上述したように生体が装置に指を提示する際の進行方向からの押圧を緩和させることができることも、装置上方に対して生体側に斜め向きに配置されることにより得られる効果である。
また、圧力検知部7−1及び圧力検知部7−2は装置全体の下部に設けてもよい。圧力検知を指置きガイド部6と指先ガイド部5と装置下部の三か所に設けることで、装置全体にかかる圧力の内訳を知ることができる。したがって、登録時に圧力の内訳についても記録しておくことで1−1認証に際して再現性をより高めることができる。
これらの情報をもとに、利用者は指をどのように提示すれば良いかを知ることができる。
実施例4では、認証用の画像として取得された画像の血管パターンの濃淡から特徴情報を抽出する手段について説明する。
さらに、抽出した特徴点を比較し、各特徴点が血管パターンの奥行き方向について、各特徴点の位置関係を識別することができる。
再構築の際には、輝度が極端に明るい/暗い領域の輝度起伏を所望の明るさの輝度起伏状態を推定し、補正することで、光源の照射強度の変化に対応することができる。
また、光源の位置が異なれば、静脈画像の全体的な輝度傾斜が変化するが、この輝度傾斜から指と光源の相対的な位置を推定し、輝度傾斜が平たんになるように補正することで、光源の位置の変化に対応することができる。
本実施例において説明した特徴点マッチング方式による指静脈認証方法を方式Aとし、従来のテンプレートマッチング方式を用いた認証方式などを方式Bとした場合、方式AとBの認証結果を統合して、最終的な認証結果とすることで、より高い認証精度を実現することができる。
しかし、図24(b)のように遮光部81を設置したために、指の大きさによっては指全体に照射範囲が行き渡らない場合がある。そこで、図24(c)のように遮光部81を可動式にすることによって、指の大きさの個人差に対応し、指全体を明るく照射することができる。
Claims (20)
- 生体から取得される血管パターンの特徴情報を用いて個人の認証を行う個人認証装置であって、
前記生体における認証対象となる領域を撮像する撮像部と、
前記撮像された画像を認証画像として取得する演算部と、
を備え、
前記演算部は、
前記認証画像から血管パターンを抽出し、当該血管パターンの濃淡の度合いを前記特徴情報として取得することを特徴とする個人認証装置。 - 前記演算部は、
前記血管パターン上の所定の特徴を有する点を前記特徴情報を生成するための特徴点として取得し、
前記特徴点と前記特徴点の近傍における複数の画素との前記濃淡の度合いをそれぞれ演算し、
前記複数の濃淡の度合いを前記特徴点の有する特徴情報として取得することを特徴とする請求項1記載の個人認証装置。 - 生体から取得される血管パターンの特徴情報を用いて個人の認証を行う個人認証装置であって、
前記生体における認証対象となる領域を撮像する撮像部と、
前記撮像された画像を認証画像として取得する演算部と、
を備え、
前記演算部は、
前記認証に用いる画像を形成する複数の画素のそれぞれの輝度に基づいて、前記血管パターン上の所定の特徴を有する点を前記特徴情報を生成するための特徴点として取得し、
前記特徴点と当該所定の画素の近傍における複数の画素との間の輝度差の度合いをそれぞれ演算し、
前記複数の輝度差の度合いを前記特徴点の有する特徴情報として取得することを特徴とする個人認証装置。 - 前記近傍の画素は、前記特徴点から等距離の画素であることを特徴とする請求項2または3記載の個人認証装置。
- 前記演算部は、
複数の血管が交差する点に位置する前記特徴点を優先して取得することを特徴とする請求項2または3に記載の個人認証装置。 - 前記演算部は、
予め記憶された前記特徴情報を有する登録画像と、前記認証画像とを照合することを特徴とする請求項1または3記載の個人認証装置。 - 前記演算部は、
前記認証画像における前記特徴点の有する特徴情報と、前記登録画像における特徴点の有する特徴情報とを用いて、前記認証画像と前記登録画像の位置合わせを行うことを特徴とする請求項6記載個人認証装置。 - 前記特徴点が複数あって、
前記演算部は、
前記複数の特徴点のそれぞれの輝度を、前記認証画像を形成する平面に対して垂直方向の前記血管パターンの形状に由来する奥行き情報として取得し、
前記奥行き情報から、前記垂直方向における前記複数の特徴点のそれぞれの相対関係に基づく情報を抽出し、
前記複数の特徴点の有する特徴情報としてそれぞれ取得することを特徴とする請求項2または3記載の個人認証装置。 - 前記演算部は、
前記奥行き情報から、前記血管パターンの前記垂直方向の形状を取得し、
前記認証に用いる画像の平面方向における前記血管パターンの形状と、前記垂直方向の血管パターンの形状とを用いて認証を行うことを特徴とする請求項3記載の個人認証装置。 - 前記演算部は、
前記撮像された画像を構成する複数の画素における、前記血管パターンの画像を構成する画素の割合に基づく画質評価値を演算し、
前記画質評価値が所定の値以上である場合、前記撮像された画像を前記認証画像として取得することを特徴とすることを特徴とする請求項1または3記載の個人認証装置。 - 前記画質評価値は、前記撮像された画像を構成する全画素における、前記血管パターンを構成する画像の含有率であることを特徴とする請求項10記載の個人認証装置。
- 前記演算部は、前記演算部の演算結果を表示する表示部を備えることを特徴とする請求項10記載の個人認証装置。
- 前記演算部は、前記画質評価値が前記所定の値より低い場合、前記認証対象となる領域を他の領域に変更するように前記生体に促す指示を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項12記載の個人認証装置。
- さらに前記認証対象となる領域以外の部位を支持するガイド部と、
前記ガイド部にかけられた前記提生体からの圧力を検知する圧力検知部と、
を有し、
前記演算部は、
前記生体からの圧力の値を演算し、
前記画質評価値が所定の値より低い場合、前記圧力を低くするよう前記生体に対して促す指示を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項12記載の個人認証装置。 - 前記演算部は、前記画質評価値が所定の値より低い場合、または前記圧力が所定の値より高い場合に警告音を発する警告部を有することを特徴とする請求項14記載の個人認証装置。
- 前記演算部は、
前記画質評価値が第一の所定の値以上の値であり、且つ前記圧力検知部で検知された前記生体からの圧力の値が第二の所定の値以下の値である場合に、前記画像を認証に用いる情報として取得することを特徴とする請求項14記載の個人認証装置。 - さらに前記部位の前記提示ガイド部への接触または非接触を検知する接触検知部を有し、
前記演算部は、
前記接触検知部にて前記生体が前記ガイド部に非接触であると判別された場合、前記生体に指を接触させるよう促す指示を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項14記載の個人認証装置。 - 前記ガイド部は、前記圧力によって稼動することを特徴とする請求項14記載の個人認証装置。
- 前記ガイド部は、前記圧力を緩和する弾性部材を有し、
前記弾性部材は、前記個人認証装置の接地面に対する垂直方向から、認証を行う前記生体が存在する方向に斜行して設置されていることを特徴とする請求項18記載の個人認証装置。 - 個人の認証を行うべく、生体から取得される血管パターンの特徴情報を有する画像を取得する演算装置であって、
前記画像を形成する複数の画素のそれぞれの輝度に基づいて、前記血管パターン上の所定の特徴を有する点を前記特徴情報を生成するための特徴点として取得し、
前記特徴点と当該所定の画素の近傍における複数の画素との間の輝度差の度合いをそれぞれ演算し、
前記複数の輝度差の度合いを前記特徴点の有する特徴情報として取得することを特徴とする演算装置。
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