JP2012221011A - 生体情報を利用した個人認証装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
指静脈認証は、認証操作をする前に指静脈データを取得した登録テンプレートと、認証テンプレートを照合することで本人かどうかを識別するが、前記登録テンプレートと同じ指の位置、姿勢で前記認証テンプレートが取得できたいために、本人であることを識別できない、本人を他人として誤認識することがあった。
【解決手段】
指１１０を固定するためのグリップ１０１、認証対象指用ガイド１０２、親指用ガイド１０３、認証対象指用接触感知センサ１０４、親指用接触感知センサ１０６および掌用接触感知センサ１０５の３つのセンサを備え、指１１０の静脈パターンを映し出すための照射手段であるＬＥＤ１０７とＬＥＤ１０７からの光の照射による指の静脈パターンを取得するカメラ１０８と、取得した指の静脈パターンの画像の取得および静脈パターンを登録するメモリ機能および指の静脈の認証処理を行う制御コントローラ１０９とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、指に関する生体情報を用いて、個人認証を行う技術に関する。その中でも特に、生体情報として、静脈パターンを利用して個人認証を行う指静脈認証装置に関する。また、本発明では、この生体認証において、生体情報の取得に好適な技術に関する。

従来の指静脈認証装置として、特開2006-26427号（特許文献１）に記載されているものがあった。これは、撮像部と、指を透過し、撮像部へ入射する光を照射する光源と、撮像部で撮像された画像からパターンを生成し、パターンと事前に登録された登録パターンとの照合を行う画像演算部と、登録パターンを保持する記憶装置と、指の撮像位置を示すガイド部とを有し、さらに、指のガイド部へ接触を検知する検知部を有しているものである。

特開2006-26427号

指静脈認証を初めとする生体認証は、予め生体情報を取得し、登録された登録テンプレートと認証の際に取得される認証テンプレートを照合することで、本人かどうかを識別している。この登録テンプレートの品質が悪い場合は、本人であることを識別できないだけでなく、本人を他人として誤認証する可能性がある。品質を悪くする次の主な要因は、指が上下左右にずれたり不静止のために一定の場所に置かれないこと、指がガイドから浮いて位置が不確かな状態なこと、指が曲がってしまい指の姿勢が一定になっていないこと、指が回転してしまい撮像面が一定になっていないことである。これらに対する改善の取り組みはされているが、未だに指を置くときに自由度があるため、登録テンプレートが一定しない要因となっている。また、これらのことは、認証テンプレートでも同様の課題となっている。

特許文献１では、認証対象の指が、腹側(下側)に曲がらないようにセンサを設け、指先のスイッチを押させることで指を伸ばす状態にすること、指を先端のスイッチと指の付け根部分のガイドの２点で支えるが、ガイド部分が浮いていても画像処理により認証可能にすること、指の回転や位置ずれを指の関節の皺やつめを画像検知し、検知した場合は認証処理をしない工夫がされている。しかし、実際は指を曲げたままスイッチを押すことが可能であり、指浮きや指曲げに対し対策が行われていない。指浮きや指曲げは不要な空間に外光等の外乱を招きやすくするため品質の良い静脈パターンを取得しにくく、指曲げは指の姿勢が一定化しないため、指静脈のパターンを不安定にさせる可能性がある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、代表的なものの概要は、登録の際や認証の際に所定の指（例えば親指）、掌、認証対象指の３箇所を意識的に固定させることにより指のポジションと姿勢を一定にさせるような構造とすることで、指置きの自由度から生じるテンプレートの不安定さを取り除くテンプレートの品質改善手段を備えたものである。このために、所定の指と認証対象指をガイドにより所定位置に固定させ、この固定に応じて掌が所定位置に位置するような構造を設けている。より詳細には、所定の指と認証対象指が掌を挟んで対向するように、すなわち、これらの指が品質改善手段の両端に位置するよう固定させることが好適である(例えば、柱状のものを握る姿勢になるよう構成する)。この品質改善手段については、上記の3箇所で囲まれるようその位置を固定するものであり、その内部に発光部および撮像部を有する。さらに、本発明では、上記3箇所の固定を確認し、認証のための処理（画像入力等）を開始することが含まれる。なお、本発明での生体情報は、指に関わるものであればよく、静脈データ、指紋データが含まれる。また、これらの構成は、テンプレートとして登録テンプレート、認証テンプレートのいずれの取得にも適用可能である。なお、掌には、その一部を固定することを含む。

なお、本発明には、個人認証装置の他、これを構成するユニット（認証自体は他の装置で行うテンプレートの取得を行うものや取得するための指等を設置するもの）が含まれる。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。

すなわち、代表的なものによって得られる効果は、装置の使い方に慣れておらず、指の姿勢や置き方に戸惑っていた利用者の登録時および認証時のテンプレートの品質を上げることにより、利用者の本人拒否によるストレスを感じさせなくするとともに、誤認証を減らすことも出来るため、指静脈認証の信頼性を上げることが出来る。

本発明の一実施の形態に係る指静脈認証装置の構成の側面を示す構成図 本発明の一実施の形態に係る指静脈認証装置の構成の正面を示す構成図 本発明の一実施の形態に係る指静脈認証装置の構成の背面を示す構成図 本発明の一実施の形態に係る指静脈認証装置の指静脈の登録および認証作業フローを示すフローチャート

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、本実施の形態においては、生体情報の一例として(指)静脈データを用いる。

図１〜図３により、本発明の一実施の形態に係る指静脈認証装置の構成、指のポジションおよび姿勢の固定化について説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る指静脈認証装置の構成の側面を示す構成図、図２は本発明の一実施の形態に係る指静脈認証装置の構成の正面を示す構成図、図３は本発明の一実施の形態に係る指静脈認証装置の構成の背面を示す構成図である。

図１において、指静脈認証装置は、指１１０の静脈パターンを映し出すための照射手段であるＬＥＤ１０７、指１１０を固定するためのグリップ１０１、指１１０の静脈パターンを取得する取得手段であるカメラ１０８、画像処理を行うＣＰＵおよびメモリ内蔵の制御手段である制御コントローラ１０９からなる。静脈パターンを映し出すための照射手段であるＬＥＤ１０７は、図１ではグリップ１０１の内部に設置されているが、一例であり、認証対象指の上から照射する場所に設置されてもよい。制御コントローラ１０９は、カメラ１０８から取得した指の静脈パターンの画像の取得および静脈パターンを登録するメモリ機能および指の静脈の認証機能を有する。

指１１０を固定するためのグリップ１０１は、掌をグリップ１０１に接触させて支点にし、認証対象指用ガイド１０２に認証対象指を置き、親指用ガイド１０３に親指を置いて握ることで握り位置と姿勢を固定化させることを目的とする。認証対象指用接触感知センサ１０４、親指用接触感知センサ１０６および掌用接触感知センサ１０５の３つのセンサを備える。認証対象指は指浮きや指曲げ防止のために指全体をグリップ１０１に接触させる必要がある。このため、認証対象指向けに、２つの関節で区切られる指の３箇所の腹の接触を感知するセンサ１０４を備える。掌向けには、認証対象指が人差し指や中指の場合そして右手や左手の場合で接触する位置が横方向にずれるため、この方向でいずれかの位置に掌が来ても、接触が感知ができるよう図３の通り幅の広いセンサ１０５を備える。親指向けには指の姿勢の固定や指の回転を防止のために指先の腹の接触を感知するセンサ１０６を備える。これらの接触感知センサは、自然な握りの状態で接触を感知できばよいため、例えば、静電センサや感圧スイッチなどを利用すればよい。また、認証対象指の静脈パターンを取得するカメラ１０８に撮像が影響しないように認証対象指用接触感知センサ１０４は設置しなければならず、例えば図２のように認証対象指のそれぞれの端に設置するなどの方法がある。

次に、図４により、本発明の一実施の形態に係る指静脈認証装置の指静脈の登録、認証作業フローについて説明する。図４は本発明の一実施の形態に係る指静脈認証装置の指静脈の登録および認証作業フローを示すフローチャートである。

まず、利用者は指の静脈パターンの登録、または指の静脈による個人識別の認証のどちらかを選択する。登録の場合は、例えば「０」、認証の場合は、例えば「１」の値を制御コントローラ１０９内のメモリに保存する（ステップ４０１）。

次に、ステップ４０１で選択した目的のため、指がグリップおよびガイドに置かれたことを検知開始（ステップ４０２）、認証対象指固定を認証対象指用接触感知センサ１０４で確認（ステップ４０３）、親指固定を親指用接触感知センサ１０６で確認（ステップ４０４）、掌固定を掌用接触感知センサ１０５で確認（ステップ４０５）を行う。

次に、ステップ４０３、ステップ４０４、ステップ４０５が３箇所同時に固定確認（ステップ４０６）を行う。もし、３箇所のセンサが接触を並行して確認した場合に、次のステップに進むようにする。

ステップ４０６の確認が取れた場合、ＬＥＤ１０７の照射した光源により、カメラ１０８で指の静脈パターンを撮像し、その画像を取得する（ステップ４０７）。なお、ステップ４０７での指の静脈パターン画像取得は、例えば、特開２００２−８３２９８号公報に記載の方法などで行えばよい。

次に、ステップ４０１で制御コントローラ１０９内のメモリに保存されている値に従い、登録の処理または認証の処理が自動的に選択される（ステップ４０８）。

ステップ４０８で登録の処理が選択されると、取得した指の静脈パターン画像を指静脈認証用テンプレートとして登録処理を行う（ステップ４０９）。なお、ステップ４０９で取得した指の静脈パターン画像を指静脈認証用テンプレートとして登録する処理は、例えば、特開２００２−８３２９８号公報に記載の方法などで行えばよい。

また、ステップ４０８で認証の処理が選択されると、ステップ４０９で登録した指静脈認証用テンプレートと、ステップ４０７で取得した指の静脈パターン画像を照合し、指静脈認証処理を行う（ステップ４１０）。ステップ４１０で取得した指の静脈パターン画像を照合し指静脈認証する処理は、例えば特開２００２−８３２９８号公報に記載の方法などで行えばよい。

以上のように、本実施の形態によれば、グリップ１０１およびガイド１０２および１０３に指を置いて握る姿勢で親指、掌、認証対象指の３箇所を、接触感知センサ１０４、１０５、１０６を使うことで、意識的に指を固定させる。そして指のポジションと姿勢を一定にさせることで、指置きの自由度から生じるテンプレートの不安定さを取り除き、より安定した静脈パターン画像を取得および指静脈認証を行うことができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

本発明は、指が有する生体情報の中で静脈パターンを利用して個人認証を行う指静脈認証装置に関し、装置の使い方に慣れておらず、指の姿勢や置き方に戸惑っていた利用者の登録時および認証時のテンプレートの品質を上げることにより、利用者の本人拒否によるストレスを感じさせなくするとともに、誤認証を減らすことも出来るため、指静脈認証の信頼性を上げることが可能である。

１０１・・・グリップ、１０２・・・認証対象指用ガイド、１０３・・・親指用ガイド、１０４・・・認証対象指用接触感知センサ、１０５・・・掌用接触感知センサ、１０６・・・親指用接触感知センサ、１０７・・・ＬＥＤ、１０８・・・カメラ、１０９・・・制御コントローラ、１１０・・・指、

Claims (5)

1. 指に関する生体情報を利用して個人を識別する生体情報を利用した個人認証装置であって、
   前記生体情報の対象となる認証対象指を固定する第1の固定手段と、前記認証対象指以外の所定の指を固定する第2の固定手段と、前記第1および前記第2の固定手段での固定に応じて、前記認証対象指と前記所定の指に繋がる掌が位置される手段からなる品質改善手段と、
   前記認証対象指から生体情報を取得する取得手段を有し、
   取得された生体情報を用いて個人認証を行う個人認証装置。
2. 請求項１に記載の個人認証装置において、
   品質改善手段は、前記第1の固定手段と前記第2の固定手段が対向するような両端として当該品質改善手段を挟むように構成されることを特徴する個人認証装置。
3. 請求項１または２のいずれかに記載の個人認証装置において、
   前記取得手段は、前記品質改善手段に設けられたことを特徴とする個人認証装置。
4. 請求項３に記載の個人認証装置において、
   前記品質改善手段には、さらに前記生体情報を取得するための光線を発光する手段を設けたことを特徴とする個人認証装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の個人認証装置において、
   前記認証対象指が前記第1の固定手段での固定により設置されたことを検知する第1の検知手段と、
   前記所定の指が前記第2の固定手段での固定により設置されたこと検知する第2の検知手段と、
   前記掌が、前記認証対象指と前記所定の指の固定に従って設置されていることを検知する第３の検知手段とをさらに有し、
   前記取得手段は、前記第１、第２および第３の検知手段それぞれでの検知をされた場合、前記生体情報の取得を開始することを特徴とする個人認証装置。

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