JP2015049551A - 生体認証装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 使用者が生体の形が認証に不利な形状で置かれた場合は、生体情報が正しく所得できず、認証が困難になる場合がある。
【解決手段】 利用者の生体が設置される生体設置部と、生体設置部に設置された生体に光を照射する光源部と、光源部より照射された光であって、生体を透過した透過光を撮影する２以上の撮像部と、それらを制御する制御部とを備え、撮像部は、生体認証に用いる第１の生体画像と第１の生体画像を補正する補正係数を算出する第２の生体画像を撮影し、制御部は前記補正係数を算出し、第１の生体画像を補正係数を用いて補正する。
【選択図】 図３（ａ）

Description

本発明は生体認証装置に関する。

生体情報を用いて利用者を認証する生体認証装置が様々な機器やシステムで利用されている。生体認証装置で本人認証する際には、利用者は指や目といった身体の所定部位を認証装置にかざす動作または覗く動作（認証操作）を行うことで生体情報を読取りし、生体情報から抽出した特徴量と、あらかじめ本人が登録した生体情報の特徴量とを照合して照合一致度を算出し、一致度が所定の閾値を超えるか否かによって、本人の判定を行う。

生体認証装置において本人認証を実施する場合、登録者本人であるにも関らず誤って拒絶してしまう本人拒否となる要因の１つに、登録時の生体の置き方と異なる置き方となっている場合があげられる。本技術分野の背景技術として特開２００９−１７８３００号公報（特許文献１）がある。この公報では、「載置板に載置された指を指位置検知カメラで撮像し、その画像情報から指の位置を検知するとともにその指の位置の良否を判定し、その結果、指の位置が不良であると判定されたとき、指を正しく載置板２に載置するように利用者を誘導する画面を表示部に表示する」と記載されている。

特開２００９−１７８３００号公報

前記特許文献１に記載された技術を使用した場合、正しい位置で生体情報を取得することも可能である。しかし、利用者に生体を置きなおさせるよう指示する装置であるためなおも使用者が生体の形が認証に不利な形状で置いた場合は、生体情報が正しく所得できず、認証が困難になる場合がある。例えば、生体が傾くケースや、生体の関節が曲がっているケースなど、生体自体が変形した置き方は、生体情報も変形するため認証が困難となる。

そこで本発明は、利用者が生体を置いた際に生体が正しく設置されなかった場合であっても生体情報の取得を行ない、認証を行う生体認証装置を提供する。

上記課題を解決するために、本発明は、利用者の生体が設置される生体設置部と、生体設置部に設置された生体に光を照射する光源部と、光源部より照射された光であって、生体を透過した透過光を撮影する２以上の撮像部と、それらを制御する制御部とを備え、撮像部は、生体認証に用いる第１の生体画像と前記第１の生体画像を補正する補正係数を算出する第２の生体画像を撮影し、制御部は補正係数を算出し、第１の生体画像を補正係数を用いて補正する生体認証装置を有する。

本発明によれば、生体認証装置において搭載した撮像装置にて生体の形状の検知を行い、生体の傾き、関節の曲がり、反りなど、生体の状態が認証に不利な形状になっている場合は、生体の状態に応じて生体情報を補正して、認証が可能となり、生体認証装置の利便性が向上する。

生体認証装置の外観を示す図の例である。 生体認証装置の装置構成を示すブロック図の例である。 生体認証装置の構成部品の配置を示す断面図の例である。 生体認証装置の構成部品の配置を示す上面図の例である。 生体認証装置の生体情報を登録する登録処理のフローチャートの例である。 生体認証装置の生体情報を認証する認証処理のフローチャートの例である。 各撮像部により撮像された生体画像を説明する図の例である。 生体画像の輪郭検出を説明する図の例である。 生体画像の画像から生体情報の傾き、曲げの検知を説明する図の例である。 生体画像の画像補正を説明する図の例である。 生体認証装置の認証処理を説明するフローチャートの例である。 生体認証装置の構成部品の配置を示す図の例である。 生体認証装置の生体情報を認証する認証処理のフローチャートの例である。 生体認証装置の構成部品の配置を示す図の例である。 生体認証装置の外観を示す図の例である。

以下、実施例を図面を用いて説明する。

Ａ．装置構成
本発明の実施例を図１〜図１０を用いて説明する。始めに、本実施例における生体認証装置１００の構成を説明する。図１は、本実施例の生体認証装置１００の外観図である。図１に示すように生体認証装置１００は光源部１０３、指先設置部１０５、指元設置部１０６、開口部１０７を備えている。

指先設置部１０５は利用者の生体３０１の指先を支持し、指元設置部１０５は生体３０１の指の根元を支持する支持部である。光源部１０３は近赤外光を発する赤外線ＬＥＤ等から構成され、指先設置部１０５と指元設置部１０６に設置された（支持された）利用者の指に対して左右から赤外線を照射する。開口部１０７は後述する第１の撮像部１０１および第２の撮像部１０２に光源部１０３により照射された近赤外光の透過光を誘導させる。なお、開口部は外光をカットするフィルタやほこりの進入を防ぐアクリル製のパネル等を備えてもよい。

即ち、生体認証装置１００は、指先設置部１０５と指元設置部１０６に利用者の生体３０１（指）を設置することで、設置した生体３０１の両側面から光源部１０３により赤外線を照射し、生体３０１を透過した光が開口部１０７を通過し、開口部１０７の下に位置する第１の撮像部１０１および第２の撮像部１０２で撮像することによって利用者の生体情報（生体画像）を撮影（取得）する。

図２は、本実施例の生体認証装置１００の機能ブロックを表す機能ブロック図である。生体認証装置１００は第１の撮像部１０１、第２の撮像部１０２、光源部１０３、通信部１０４が制御部１１０により制御される。また、生体認証装置１００は、通信部１０４を介して、上位端末２００と接続されている。この上位端末２００は、例えば本実施例の生体認証装置１００が金融機関やコンビニ等に置かれているＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）に組み込まれるものであれば、ＡＴＭが該当する。また例えば生体認証装置１００が金融機関の窓口に置かれる端末であれば係員が使用する係員用端末が上位端末２００に該当する。

第１の撮像部１０１及び第２の撮像部１０２は、開口部１０７より導かれた透過光を撮影する撮像部である。光源部１０３は、近赤外光を照射可能な赤外線ＬＥＤ等から構成されているが、赤外線ＬＥＤの照射タイミングや光量は制御部１１０により制御される。よって、制御部１１０による光量制御により外光などの影響を考慮して生体の撮像を行うことが可能となる。

通信部１０４は、第１の撮像部１０１や第２の撮像部１０２により撮像した生体情報を後述する制御部１１０の処理により登録に適した状態となった生体データ（登録用生体情報とも言う）を上位端末２００に送信する。また、上位端末２００から認証用の生体データ（認証用生体情報とも言う）を受信する。

制御部１１０は、制御部１１０に接続する各部を制御する制御部である。また、利用者の生体情報の登録処理および認証処理を行う。例えば、光源部１０３の光量を生体の撮像に好適な状態に調整した上で、生体認証装置１００の各部の制御を実施するとともに、第１の撮像部１０１および第２の撮像部１０２で利用者の生体を撮像する。その後、第１の撮像部１０１で取得された生体画像から本人認証時の特徴情報となる血管パターンを抽出し、抽出された血管パターンを登録データとして通信部１０４を介して上位端末２００へ出力する。なおこの際、第２の撮像部１０２で取得された生体画像から生体の形状を検知し、生体の状態が登録に不適な場合には生体データの出力を中止する。この一連の処理のことを登録処理ともいう。また、第２の撮像部１０２が取得した生体画像から血管パターンを取得するとしてもよい。

また、抽出された血管パターンと予め登録した登録データとを照合して一致度を算出し、算出した一致度が所定の閾値を超えるか否かによって本人認証を実施し、認証結果を通信部１０４を介して上位端末２００へ出力する。この一連の処理のことを認証処理ともいう。なお制御部１１０は図示しないＣＰＵやメモリ等の記憶媒体を備えており、プログラムをメモリに展開し、ＣＰＵの処理によって撮像した生体画像の画像処理などを行う。

なお、第１の撮像部１０１で撮像した生体画像の補正について、詳細は後述する。また、指先設置部１０５や指元設置部１０６に圧力を検知するセンサを設け、センサの出力信号を制御部１１０が検知することで光源部１０４の赤外線の照射タイミングを制御するようにしてもよい。

次に、本実施例における生体認証装置１００の構成要素の配置に関して説明する。図３(ａ)は、本実施例におけるに生体認証装置１００の各構成の配置を示す断面図である。また図３（ｂ）は、生体認証装置１００の各構成の配置を示す上面図である。光源部１０３は利用者の指を示す生体３０１の両側面から近赤外光を照射する。図３に示すように第１の撮像部１０１は生体部位３０１の中央正面を撮像可能な位置に配置され、、第２の撮像部１０２は生体部位３０１の側面を撮像可能な位置に配置される。なお、図３（ｂ）では光源部１０３を片側に複数個設置しているが、１つでもよいし、１個の板状の光源であってもよい。

言い換えると、第１の撮像部１０１は光源部１０３と生体認証装置１００（または開口部１０７）の中心を通る軸が交わる中央部分で開口部１０７の下方に位置し、第２の撮像部１０２は、第１の撮像部１０１の近傍（望ましくは生体認証装置１００の短辺と平行な軸であって、第１の撮像部１０１と同軸上）に位置する。

なお、生体部分３０１の中央正面を撮影した画像を第１の生体画像と言い、生体部位３０１の側面を撮影した画像を第２の生体画像と言う。また、第１の生体画像は生体認証用画像、第２の生体画像は補正用画像とも言う。また、図３（ａ）では、第１の撮像部１０１が第１の生体画像を撮像しているが、図１１に示すように、第２の撮像部１０２が第１の生体画像を撮像する場合もある。
Ｂ．生体情報の登録処理
本実施例における生体認証装置１００の生体情報の登録処理を説明する。図４は、本実施例における生体認証装置１００を用いた登録処理フローチャートである。

ステップ１０１では、生体認証装置１００に利用者の生体３０１が置かれたことを検出する。生体３０１が置かれていないと判定している間はステップ１０１を繰返し（ステップ１０２：生体なし）、生体３０１が置かれると次ステップへ進む（ステップ１０２：生体有り）。ステップ１０２では、生体認証装置１００に搭載される光源部１０３の光量を生体３０１の撮像に好適な状態に調整した上で、第１の撮像部１０１および第２の撮像部１０２を用いて生体画像をそれぞれ取得する。

ステップ１０３では、第２の撮像部１０２が生体３０１の側面を撮像した第２の生体画像を用いて、生体の傾き検知を行なう。生体３０１の傾き検知の詳細については後述する。生体３０１が規定の角度を超えて傾いていること検知した時は、登録に不適であると判断されるため、登録処理を中止する（ステップ１０３：傾き有り）。生体３０１が規定の角度を傾いていない場合は、次のステップに進む（ステップ１０３：傾きなし）
次に、ステップ１０４では、第２の撮像部１０２が生体３０１の側面を撮像した第２の生体画像を用いて、生体３０１の曲げ検知を行なう。生体３０１の曲げ検知の詳細については後述する。生体３０１の関節が規定の角度を超えて曲がっていることを検知したときは、登録に不適であると判断されるため、登録処理を中止する（ステップ１０４：曲がり有り）。生体の関節が規定の角度を超えて曲がっていない場合は、次のステップに進む（ステップ１０４：曲がりなし）。

ステップ１０５では、第１の撮像部１０１が生体３０１の正面を撮像した第１の生体画像を用い、本人認証時の特徴情報となる血管パターンを抽出する。ステップ１０６では、前記ステップ１０５で抽出した血管パターンから、本人認証するための照合に適切なデータ形態に変換し、これを生体登録データとして上位端末２００に出力する。以上のステップをもって、登録処理が完了する。
Ｃ．生体情報の認証処理
本実施例における生体認証装置１００の生体認証処理を説明する。図５は、本実施例における生体認証装置１００を用いた生体認証の認証処理フローチャートである。

ステップ２０１では、上位端末２００から通信部１０４を介して渡された生体登録データを受け取る。このとき上位端末２００から渡される生体登録データは、上記した登録処理であらかじめ登録された生体登録データである。ステップ２０２では、生体認証装置１００に生体３０１が置かれたことを検出する。生体３０１が置かれていないと判定している間はステップ２０２を繰返し（ステップ２０２：生体なし）、生体３０１が置かれると次ステップへ進む（ステップ２０２：生体有り）。

ステップ２０３では、生体認証装置１００に搭載される光源部１０３の光量を生体３０１の撮像に好適な状態に調整した上で、第１の撮像部１０１および第２の撮像部１０２を用いて生体画像をそれぞれ取得する。ステップ２０４では、第２の撮像部１０２が生体３０１の側面を撮像した第２の生体画像を用いて、生体３０１の傾き検知を行なう。生体３０１が規定の角度を超えて傾いていることを検知した時はステップ２０５へ進み（ステップ２０４：傾き有り）、傾いていないときはステップ２０６へ進 む（ステップ２０４：傾きなし）。

ステップ２０６では、生体傾き補正処理を行う。生体認証装置１００へ生体３０１が傾いて置かれた場合、生体３０１の中央正面を撮像した第１の生体画像では、生体３０１の傾きに応じて台形に歪んだ像となる。第１の生体画像を、生体３０１が傾かずまっすぐに置かれた状態と等しくなるよう、画像処理によって補正を行なうことで、傾きが無い生体画像を得ることができる。傾き補正を行った後は、再度ステップ２０４の判定処理を行い、次のステップ２０６へと進む。

ステップ２０６では、第２の撮像部１０２が生体３０１の側面を撮像した第２の生体画像を用いて、生体３０１の関節の曲がり検知を行なう。生体３０１の関節が規定の角度を超えて曲がっていることを検知した時はステップ２０７へ進み（ステップ２０６：曲がり有り）、曲がっていないときは、ステップ２０８へ進む（ステップ２０６：曲がりなし）。

ステップ２０７では、生体３０１の曲がり補正処理を行う。生体認証装置１００へ生体３０１の関節が曲がって置かれた場合、生体３０１の中央正面を撮像した第１の生体画像では、生体３０１の関節位置を境界に２方向へ台形に歪んだ像となる。第１の生体画像を、生体３０１の関節が曲がらずまっすぐに置かれた状態と等しくなるよう、画像処理によって補正を行なうことで、曲がりの無い生体画像を得ることができる。

ステップ２０８では、傾きや曲がりの無い生体画像を用い、照合用の血管パターンを抽出する。ステップ２０９では、血管パターンの照合処理を行う。あらかじめ登録されて生体登録データと、前記ステップ２０８で得られた照合用の血管パターンとを用い、パターンのマッチングによる照合を行い一致度を算出する。ステップ２１０では、ステップ２０９で得られた一致度から認証の判定を行い、判定結果を上位端末へ出力する。以上のステップをもって、認証処理が完了する。

なお、図５のフローチャートでは指の傾きを検知した後（ステップ２０４）、指の曲がりを検知する（ステップ２０６）フローとなっているが、先に指の曲がりを検知して曲がりを修正してから指の傾きを検知してもよい。また、図５のフローチャートでは、指の傾きを補正した後、再び指の傾きの検知をおこなっているが、傾き検知を行わず指の曲がりを検知するステップに進んでも良いし、指の曲がりと傾きが同時におこらない場合は、指の曲がりを検知するステップに進まず、血管パターンを抽出するようにしてもよい。後述する別実施例のフローチャートでも同様である。
Ｄ．生体画像の撮像
図６は、ステップ１０２またはステップ２０３における生体画像の撮像を説明する図である。生体認証装置１００に搭載される光源部１０３の光量を生体３０１の撮像に好適な状態に調整した上で、第１の撮像部１０１および第２の撮像部１０２を用いて生体画像を撮像する。このとき第１の撮像部１０１からは生体の中央正面を撮像した第１の生体画像５０１が得られる。また第２の撮像部からは生体の側面を撮像した第２の生体画像５０２が得られる。
Ｅ．生体の傾き、曲げの検知
ステップ１０３ 生体３０１の傾き検出、ステップ１０４ 生体３０１の曲げ検知、ステップ２０４ 生体３０１の傾き検出または、ステップ２０５ 生体３０１の曲げ検知における、生体３０１の傾きおよび生体３０１の関節の曲げの検出方法を、図７および図８を用いて説明する。

図７は、第２の生体画像５０２から撮像された生体３０１の輪郭位置を検出する処理を説明する図である。生体３０１の輪郭線検出処理では、生体３０１の側面を撮像した第２の生体画像５０２を用いる。第２の生体画像５０２は生体内部は高い輝度（白）となり、背景部分は低い輝度（黒）となる。したがって、輪郭線抽出処理では第２の画像５０２を下端から走査（６０１）して、輝度値が変化する点を抽出することで、輪郭位置座標６０２を検出する。なお、下端から操作して最初に輝度変化をしたところを輪郭線として抽出しているが、2回目に輝度が変化した点(指の上側の輪郭線)を輪郭線位置座標としてもよい。

図８は、第２の生体画像５０２から、生体３０１の傾きまたは生体３０１の曲げ検知を説明する図である。制御部１１０は図８（ａ）に示すように生体の輪郭位置座標６０２を用いて１本の近似直線７０１が得られる場合、近時直線７０１の傾き角度が規定の角度を超えていない場合は、生体３０１がまっすぐに置かれていると判断する。また、近時直線７０１の傾き角度が規定の角度を超えている場合は、生体３０１が傾いて置かれていると判断する。図８（ｂ）は指元設置部１０６側の生体３０１が指先設置部１０５側よりも浮いていることを示している。なお、傾き角度は、近似直線７０１と第２の生体画像５０２の下端とがなす角度である。

また、制御部１１０は図８（ｃ）に示すように生体３０１の輪郭位置座標６０２を用いて2本の近似直線７０２、７０３が得られる場合は、近似直線７０２および７０３のなす角度を算出し、規定の角度を超えている場合は、生体３０１の関節を曲げて置かれていると判断する。このとき、近似直線７０２および７０３の交差する位置が、生体３０１の関節位置７０４として検出される。
Ｆ．生体画像の補正
ステップ２０６の生体３０１の傾き補正および、ステップ２０７の生体の曲がり補正における、第１の生体画像５０１の補正処理を、図８、図９を用いて説明する。図８（ａ）に示すように生体３０１がまっすぐ置かれている場合は、生体３０１の置かれている状態が適当であると判断し、第１の生体画像５０１からそのまま、傾きや曲がりの無い生体画像８０１が得られる。

生体３０１が傾いて置かれている場合、図９（ｂ）に示すように生体３０１の指元設置部１０６側が浮き上がっているため第１の生体画像５０１は台形形状となる。したがって、第１の生体画像５０１を、生体３０１が傾かずまっすぐに置かれた状態と等しくなるよう、画像処理によって傾き角度に応じて補正を行なう。補正をすることで、傾きが無い生体画像を得ることができる。より詳細に補正方法を述べる。第１の生体画像５０１を補正する手法として、図８（ｂ）の近似直線を求める際に算出する傾き角度を用いる。傾き角度は第１の生体画像５０１の台形歪みと対応するため、傾き角度に対応した補正係数を算出し、台形歪みを補正する。

生体３０１の関節を曲げて置かれている場合は、図９（ｃ）に示すように第１の生体画像５０１は生体３０１の関節位置７０４を境界に二つの台形が合わさった形状となる。したがって、第１の生体画像５０１の画像を補正するためには、生体３０１の関節位置７０４を境に左右に分割し、それぞれの画像を生体がまっすぐに置かれた状態と等しくなるよう、画像処理によって曲げ角度に応じて補正を行なうことで、生体の曲げ無い生体画像を得ることができる。なお、生体３０１の関節位置７０４は、生体３０１の曲げ検知の際に算出された二つの近似直線の交差する点より求められる。つまり、二つの近似直線が交差する点と対応する点は第１の生体画像５０１上に存在し、その点を通る直線が関節位置７０４である。左右それぞれの台形形状を補正する際の補正係数に対応する傾き角度は、近似直線７０３および近似直線７０４を求める際に算出する傾きを用いる。

以上のように、第１の撮像部１０１および第２の撮像部１０２を用いることにより生体３０１の設置状態の検知を行い、生体３０１の状態（生体３０１の傾き、関節の曲がりなど）が認証に不利な形状になっている場合は、生体３０１の状態に応じて生体情報を補正して、認証に好適な生体情報を得ることが可能なり、生体認証装置の利便性が向上することができる。

また、第２の撮像部１０２が撮像した第２の生体画像５０２を用いることにより、生体の傾きや間接位置７０４を特定することができるため、より正確に生体画像の補正を行う事ができる。これにより従来予め定められた値によって行われた台形補正とは異なり、他人受け入れ率を低下させた台形補正を行うことができる。なお、他人受け入れ率とは、１：Ｎ認証時などで、他人の生体を誤って本人として受け入れることである。

以下に、本発明の第２の実施例を図１０によって説明する。第１の実施例では、認証処理において第１の生体画像５０１を補正し傾きや曲げのない生体画像８０１を得てから血管パターンの抽出を実施していた。第２の実施例では、その逆である血管パターンを抽出してから血管パターン画像に対して補正を行い、照合処理を実施する。なお、実施例１と生体認証装置１００の構成は同じであるため説明は省略する。

ステップ３０１では、上位端末２００から通信部１０４を介して渡された生体登録データを受け取る。このとき上位端末２００から渡される生体登録データは、登録処理であらかじめ登録された生体登録データである。ステップ３０２では、生体認証装置１００に生体３０１が置かれたことを検出する。生体３０１が置かれていないと判定している間はステップ３０２を繰返し（ステップ３０２：生体なし）、生体３０１が置かれると次ステップへ進む（ステップ３０２：生体有り）。

ステップ３０３では、生体認証装置１００に搭載される光源部１０３の光量を生体３０１の撮像に好適な状態に調整した上で、第１の撮像部１０１および第２の撮像部１０２を用いて生体画像をそれぞれ取得する。ステップ３０４では、第１の生体画像５０１から、血管パターンを抽出し、血管パターン画像を得る。ステップ３０５では、生体３０１の側面を撮像した第２の生体画像５０２を用いて、生体３０１の傾き検知を行なう。生体３０１が規定の角度を超えて傾いていることを検知した時はステップ３０６へ進み（ステップ３０５：傾き有り）、傾いていないときはステップ３０７へ進む（ステップ３０５：傾きなし）。

ステップ３０６では、生体３０１の傾きに応じて、血管パターン画像の補正処理を行う。生体認証装置１００へ生体３０１が傾いて置かれた場合、ステップ３０４で得られた血管パターン画像は生体３０１の傾きに応じて台形に歪んだ像となるため、画像処理によって補正を行なうことで傾きが無い血管パターン画像を得ることができる。傾き補正を行った後は、再度ステップ３０５の判定処理を行い、次のステップ３０７へと進む。

ステップ３０７では、生体３０１の側面を撮像した第２の生体画像５０２を用いて、生体３０１の関節の曲がり検知を行なう。生体３０１の関節が規定の角度を超えて曲がっていることを検知した時はステップ３０８へ進み（ステップ３０７：曲がり有り）、曲がっていないときはステップ３０９へ進む（ステップ３０７：曲がりなし）。

ステップ３０８では、生体３０１の曲げに応じて、血管パターン画像の補正処理を行う。生体認証装置１００で生体を曲げて置かれた場合、ステップ３０５で得られた血管パターン画像は、生体３０１の曲げに応じて、生体３０１の関節位置を境界に二方向へ台形に歪んだ像となるため、画像処理によって補正を行なうことで、曲げがない血管パターン画像を得ることができる。

ステップ３０９では、血管パターンの照合処理を行う。あらかじめ登録された生体登録データと、ステップ３０８までによって得られた、傾きや曲げのない血管パターン画像とを用い、パターンのマッチングによる照合を行い一致度を算出する。

ステップ３１０では、ステップ３０９で得られた一致度から認証の判定を行い、判定結果を上位端末２００へ出力する。以上のステップをもって、第２の実施形態における認証処理が完了する。

以上のように、第１の撮像部１０１および第２の撮像部１０２によって生体３０１の状態の検知を行い、生体３０１の状態（生体３０１の傾き、関節の曲がりなど）が認証に不利な形状になっている場合は、生体３０１の状態に応じて血管パターン画像を補正して、認証に好適な血管パターンを得ることで、生体画像を補正する場合に比べて処理量を低減した認証処理が可能となる。つまり、血管パターン画像は第１の撮像部１０１で撮像した第１の生体画像５０１に比べてサイズが小さいため制御部１１０の性能(例えばＣＰＵ速度)を第１の生体画像５０１を扱う場合と比べて抑えることができる。また、処理量が低減されているため認証処理に必要な時間を短縮することができる。

以下に、本発明の第３の実施例を図１１、図１２を用いて説明する。第１の実施例では、図６に示すように第１の撮像部１０１が生体３０１の正面画像である第１の生体画像５０１を取得し、第２の撮像部１０２が生体３０１の側面画像である第２の生体画像５０２を取得する例について説明した。第３の実施例では図１１に示すように、生体３０１が指の根元から指先方向の軸（生体認証装置１００の長辺と平行な軸）について回転した場合（ロールした場合ともいう）について、生体認証装置１００の認証処理を説明する。なお、実施例１と生体認証装置１００の構成は同じであるため説明は省略する。

図１１は、生体３０１が指元から指先方向の軸について所定の角度時計周りに回転している状態を示す図である。この場合、第１の実施例とは異なり、第１の撮像部１０１は生体３０１の側面、第２の撮像部１０２は生体３０１の正面が撮像可能となっている。このように、生体３０１がロールした場合、第１の撮像部１０１と第２の撮像部１０２が撮像した画像について、どちらかが生体３０１の正面画像（第１の生体画像または生体認証用画像）であるのか、あるいはどちらかが生体３０１の側面画像（第２の生体画像または補正用画像）であるのかを判断する必要がある。

図１２は第３の実施例における生体認証装置１００の認証処理フローについて説明する図である。図１２のステップ４０１〜４０３については、第１の実施例の説明と同様であるため省略する。
生体画像を撮像した後、第１の撮像部１０１と第２の撮像部１０２が撮像した画像が生体３０１のどの部位を特定するため、生体認証装置１００は撮像部位判断を実施する（ステップ４０４）。

具体的な撮像部位の判断方法について説明する。制御部１１０は、第１の撮像部が撮像した画像１０１と第２の撮像部１０２が撮像した画像、それぞれについて生体の輪郭線の近似直線を算出し、傾き角度あるいは曲げ角度を算出する。次に、第１の撮像部１０１が撮像した画像と第２の撮像部１０２が撮像した画像の近似直線より算出した、傾き角度あるいは曲げ角度を比較する。比較した結果、傾き角度あるいは曲げ角度が大きい方を生体３０１の側面を撮像した画像と判断し、傾き角度あるいは曲げ角度が小さい方を生体３０１の正面を撮像した画像と判断する。その後のステップ４０５〜４１１については、第１の実施例の説明と同様であるため省略する。

以上のように、第１の撮像部１０１および第２の撮像部１０２によって生体３０１の状態の検知を行い、生体３０１の状態（生体３０１の傾き、関節の曲がりなど）を比較することで、各撮像部が撮像した生体３０１の部位を特定し、以後の生体認証処理を進める事ができる。つまり、第３の実施例の構成を有する生体認証装置１００では、生体３０１の置き方に関らず生体認証の処理を行えるため、従来の生体認証装置に比べ利便性が向上している。
［変形例１］
以下に、本発明の第１〜３実施形態の変形例１についての説明を行う。図１３は、第１の撮像部１０１、第２の撮像部１０２に加えて、第３の撮像部１３０１を備えた生体認証装置１００の構成を示した図である。

第３の撮像部を設けることで、生体３０１が指元から指先を通る軸に対して時計回りや反時計まわりのどの方向に生体３０１がロールしても認証処理を進める事ができる。また、生体３０１を撮像する撮像部が三つに増えるため、傾き角度や曲げ角度を算出する情報が増え、より正確に生体画像の補正を行うことができる。
［変形例２］
次に、本発明の実施形態の変形例２についての説明を行う。図１４は、光源部１０３の位置を生体３０１の側面から照射する位置ではなく、生体３０１を生体３０１を設置した斜め上方から照射する位置に変更した生体認証装置１００の外観を示した図である。生体３０１の斜め情報に光源を配置することで、近赤外光が生体に均一に照射され、生体３０１の先端部が暗くなることがなくなる。したがって、撮影される生体画像の解像度の低下を防止することができる。
[変形例３]
次に、本発明の実施形態の変形例３についての説明を行う。変形例３は光源部１０３に２種類を備える。即ち、光源部１０３が生体情報を取得するために近赤外光を発光する赤外線ＬＥＤと、傾きや曲げを判断する輪郭線抽出のために可視光を発光する可視光ＬＥＤとを備えるとしてもよい。
[変形例４]
次に、本発明の実施形態の変形例３についての説明を行う。変形例４は図示しない可動機構をそなえ、当該機構により、第１の撮像部１０１を生体画像撮像時に動かし、第１の生体画像および第２の生体画像を１個の撮影部で撮影することを可能とするとしてもよい。

なお、本発明は上記した実施例あるいは変形例に限定されるものではない。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１００・・・生体認証装置、１０１・・・第１の撮像部、１０２・・・第２の撮像部、１０３・・・光源部、１０４・・・通信部、１０５・・・指先設置部、１０６・・・指元設置部、１１０・・・制御部、２００・・・上位端末、３０１・・・生体、５０１・・・第１の生体画像、５０２・・・第２の生体画像、６０１・・・画像の走査、６０２・・・輪郭位置座標、７０１〜７０３・・・近似直線、７０４・・・関節位置、８０１・・・補正後の生体画像、１１０１・・・生体、１３０１・・・第３の撮像部

Claims (9)

1. 利用者の生体が設置される生体設置部と、
   前記生体設置部に設置された生体に光を照射する光源部と、
   生体認証に用いる第１の生体画像と前記第１の生体画像を補正する補正係数の算出に用いる第２の生体画像を撮影する撮像部と、
   接続する各部の制御と、前記補正係数を算出し、前記第１の生体画像を前記補正係数を用いて補正する制御部と、を備えることを特徴とする生体認証装置。
2. 請求項１に記載の生体認証装置であって、
   前記制御部は、前記第２の生体画像に撮影された前記生体の輪郭線から近似直線を抽出し、
   前記第２の生体画像の端部を基準に前記近似直線の傾き角度を算出し、前記近似直線の傾き角度を用いて前記補正係数を算出し、前記第１の生体画像を補正することを特徴とする生体認証装置。
3. 請求項２に記載の生体認証装置であって、
   第１の近似直線と第２の近似直線とを２つ抽出できる場合、前記制御部は、前記第２の生体画像から第１の近似曲線と第２の近似直線との交差する関節位置を求め、対応する前記第１の生体画像の前記関節位置を境に第１の近似直線の傾き角度と第２の近似直線の傾き角度に基づいた前記補正係数を求め、前記第１の生体画像を補正することを特徴とする生体認証装置。
4. 請求項２または３の生体認証装置であって、
   前記制御部は、前記撮像部が撮影した画像から前記近似直線の傾き角度を算出し、前記近似直線の傾き角度を比較することで、前記撮像部が撮影した画像が前記第１の生体画像と前記第２の生体画像のどちらであるかを判定することを特徴とする生体認証装置。
5. 請求項２から４のいずれか１つに記載の生体認証装置であって、
   前記制御部は、前記第１の生体画像と前記第２の生体画像から作成した前記生体の特徴情報画像について前記近似直線の傾き角度の抽出と前記生体認証用画像の補正を行うことを特徴とする生体認証装置。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の生体認証装置であって、
   上位装置との通信を行う通信部を備え、
   前記制御部は前記通信部を介して前記上位装置から送信された予め登録された認証用データと、補正後の前記第１の生体画像とを比較することを特徴とする生体認証装置。
7. 請求項１から６のいずれか１つに記載の生体認証装置であって、
   前記撮像部は、さらに、前記第１の生体画像を補正する補正係数の算出に用いる第３の生体画像を撮像し、
   前記制御部は、前記第２の生体画像と前記第３の生体画像を用いて前記第１の生体画像を補正することを特徴とする生体認証装置。
8. 利用者の生体が設置される生体設置部と、
   前記生体設置部の側方に位置し、光を照射する光源部と、
   前記生体設置部の下方にあり、前記光源からの光を通過させる開口部と
   前記開口部の下方、かつ、前記光源部が照射する光の光軸と平行な位置に位置する第１の撮像部と、
   前記第１の撮像部の近傍に位置する第２の撮像部と、を備えることを特徴とする生体認証装置。
9. 請求項８に記載の生体認証装置であって、
   当該装置を制御する制御部とを備え、
   前記第１の撮像部は、前記生体の正面側の生体画像を撮影し、
   前記第２の撮影部は、前記生体の側面側の生体画像を撮影し、
   前記制御部は前記側面側の生体画像から前記正面側の生体画像を補正するを前記補正係数算出し、前記補正係数を用いて前記正面側の生体画像を補正することを特徴とする生体認証装置。

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