JP2016170692A - 画像処理装置、画像処理プログラム、及び画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
静脈パターンの登録時又は照合時において、手のひらがすぼまっていたり、あるいは過剰に開いていたりする場合、手のひらの3次元形状の歪みによる静脈パターンの相違が残るため、本人認証が困難になることがある。
形状推定部は、被写体の画像に基づいて被写体の形状を推定し、記憶部は、被写体の形状を記憶する。補正部は、被写体の形状に基づいて、被写体上の複数点の各々を結ぶ二次曲面を生成し、複数点の各々を二次曲面に接する平面上に展開する。そして、補正部は、平面上に展開された各点の位置に基づいて、被写体の画像を補正する。
図1は、手のひら内の静脈パターンを撮影する静脈センサの例を示している。静脈パターンを適切に撮影するためには、被写体である手のひら101が静脈センサ102に対して平行になっていることが望ましい。手のひら101が静脈センサ102に対して傾いている場合、例えば、近赤外照明の反射光に対してSFS技術を適用することで手のひら101の傾きを測定し、傾きによる静脈パターンの相違を補正することができる。
(以下では、単位法線ベクトルn0と記す)を、Z軸方向の単位ベクトル
(以下では、単位ベクトルn1と記す)に一致させる処理となる。
(以下では、ベクトルXと記す)は、回転前の3次元ベクトルを表し、ベクトル
(以下では、ベクトルX’と記す)は、回転後の3次元ベクトルを表す。ベクトル
(以下では、ベクトルnと記す)は、回転軸の方向の単位ベクトルを表し、φは回転角を表す。したがって、ベクトルnを回転軸としてベクトルXを角度φだけ回転させると、ベクトルX’が得られる。
a=iar (104)
(以下では、法線ベクトルnと記す)は、点Pの位置ベクトル
(以下では、位置ベクトルpと記す)を用いて次式のように表される。
(付記1)
被写体の画像に基づいて、前記被写体の形状を推定する形状推定部と、
前記被写体の形状を記憶する記憶部と、
前記被写体の形状に基づいて、前記被写体上の複数点の各々を結ぶ二次曲面を生成し、前記二次曲面に基づいて、前記複数点の各々を前記二次曲面に接する平面上に展開し、前記平面上に展開された各点の位置に基づいて前記画像を補正する補正部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
(付記2)
前記形状推定部は、前記画像の輝度分布に基づいて、前記被写体の形状を推定することを特徴とする付記1記載の画像処理装置。
(付記3)
前記補正部は、前記二次曲面上の基準点と前記複数点の各々との距離に基づいて、前記複数点の各々を前記平面上に展開することを特徴とする付記1又は2記載の画像処理装置。
(付記4)
前記基準点は、前記二次曲面と前記平面との接点であり、前記補正部は、前記基準点と前記複数点の各々との前記距離と、前記基準点と前記平面上に展開された各点との距離とが一致するように、前記複数点の各々を前記平面上に展開することを特徴とする付記3記載の画像処理装置。
(付記5)
前記補正部は、被写体の画像を撮影した撮像素子部と前記二次曲面との距離と、前記撮像素子部と前記平面との距離とに基づいて、前記平面上に展開された各点の画素値を補正することを特徴とする付記1乃至4のいずれか1項に記載の画像処理装置。
(付記6)
誘導部をさらに備え、前記被写体は手のひらであり、前記誘導部は、前記二次曲面の曲率に基づいて、前記手のひらを開くように誘導することを特徴とする付記1乃至5のいずれか1項に記載の画像処理装置。
(付記7)
被写体の画像に基づいて、前記被写体の形状を推定し、
前記被写体の形状に基づいて、前記被写体上の複数点の各々を結ぶ二次曲面を生成し、
前記二次曲面に基づいて、前記複数点の各々を前記二次曲面に接する平面上に展開し、
前記平面上に展開された各点の位置に基づいて前記画像を補正する、
処理をコンピュータに実行させる画像処理プログラム。
(付記8)
前記コンピュータは、前記画像の輝度分布に基づいて、前記被写体の形状を推定することを特徴とする付記7記載の画像処理プログラム。
(付記9)
前記コンピュータは、前記二次曲面上の基準点と前記複数点の各々との距離に基づいて、前記複数点の各々を前記平面上に展開することを特徴とする付記7又は8記載の画像処理プログラム。
(付記10)
前記コンピュータは、被写体の画像を撮影した撮像素子部と前記二次曲面との距離と、前記撮像素子部と前記平面との距離とに基づいて、前記平面上に展開された各点の画素値を補正することを特徴とする付記7乃至9のいずれか1項に記載の画像処理プログラム。
(付記11)
被写体を撮影し、
前記被写体の画像に基づいて、前記被写体の形状を推定し、
前記被写体の形状に基づいて、前記被写体上の複数点の各々を結ぶ二次曲面を生成し、
前記二次曲面に基づいて、前記複数点の各々を前記二次曲面に接する平面上に展開し、
前記平面上に展開された各点の位置に基づいて前記画像を補正する、
ことを特徴とする画像処理方法。
(付記12)
前記画像の輝度分布に基づいて、前記被写体の形状を推定することを特徴とする付記11記載の画像処理方法。
(付記13)
前記二次曲面上の基準点と前記複数点の各々との距離に基づいて、前記複数点の各々を前記平面上に展開することを特徴とする付記11又は12記載の画像処理方法。
(付記14)
被写体の画像を撮影した撮像素子部と前記二次曲面との距離と、前記撮像素子部と前記平面との距離とに基づいて、前記平面上に展開された各点の画素値を補正することを特徴とする付記11乃至13のいずれか1項に記載の画像処理方法。
102 静脈センサ
301 画像処理装置
311 形状推定部
312 記憶部
313 補正部
321 形状
501 撮影部
502 特徴抽出部
503 照合部
511、2411 登録特徴情報
512 撮影画像
513 3次元形状
514 補正画像
515、2421 特徴情報
801 レンズ
802 撮像素子部
811 手のひらの形状
812 二次曲面
901 展開平面
1001 最終平面
1101 3次元平面
1102 点
1201 3次元曲面
1401 断面平面
1601 交点
2001 接平面
2011、2012 ベクトル
2101 誘導部
2401 登録情報
2402 認証用情報
2412、2422 展開情報
2403、2404 補正パターン
2601 CPU
2602 メモリ
2603 入力装置
2604 出力装置
2605 補助記憶装置
2606 媒体駆動装置
2607 ネットワーク接続装置
2608 バス
2609 可搬型記録媒体
Claims (7)
- 被写体の画像に基づいて、前記被写体の形状を推定する形状推定部と、
前記被写体の形状を記憶する記憶部と、
前記被写体の形状に基づいて、前記被写体上の複数点の各々を結ぶ二次曲面を生成し、前記二次曲面に基づいて、前記複数点の各々を前記二次曲面に接する平面上に展開し、前記平面上に展開された各点の位置に基づいて前記画像を補正する補正部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記形状推定部は、前記画像の輝度分布に基づいて、前記被写体の形状を推定することを特徴とする付記1記載の画像処理装置。
- 前記補正部は、前記二次曲面上の基準点と前記複数点の各々との距離に基づいて、前記複数点の各々を前記平面上に展開することを特徴とする請求項1又は2記載の画像処理装置。
- 前記補正部は、被写体の画像を撮影した撮像素子部と前記二次曲面との距離と、前記撮像素子部と前記平面との距離とに基づいて、前記平面上に展開された各点の画素値を補正することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 誘導部をさらに備え、前記被写体は手のひらであり、前記誘導部は、前記二次曲面の曲率に基づいて、前記手のひらを開くように誘導することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 被写体の画像に基づいて、前記被写体の形状を推定し、
前記被写体の形状に基づいて、前記被写体上の複数点の各々を結ぶ二次曲面を生成し、
前記二次曲面に基づいて、前記複数点の各々を前記二次曲面に接する平面上に展開し、
前記平面上に展開された各点の位置に基づいて前記画像を補正する、
処理をコンピュータに実行させる画像処理プログラム。 - 被写体を撮影し、
前記被写体の画像に基づいて、前記被写体の形状を推定し、
前記被写体の形状に基づいて、前記被写体上の複数点の各々を結ぶ二次曲面を生成し、
前記二次曲面に基づいて、前記複数点の各々を前記二次曲面に接する平面上に展開し、
前記平面上に展開された各点の位置に基づいて前記画像を補正する、
ことを特徴とする画像処理方法。
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