JP2017167667A - Living body detection method, living body detection device, and living body detection program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体検知方法、生体検知装置及び生体検知プログラムに関する。 The present invention relates to a biological detection method, a biological detection device, and a biological detection program.
従来、判定対象に光を照射し、当該判定対象が反射した反射光を検出した検出結果に基づいて、当該判定対象が生体組織であるか否かを判定する技術が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for determining whether or not the determination target is a living tissue based on a detection result of irradiating the determination target with light and detecting reflected light reflected by the determination target is known.
ここで、特許文献１には、近赤外線を判定対象に照射し、判定対象が反射した反射光を検出した検出結果と、判定基準とに基づいて、当該判定対象が生体であるか否かを判定する技術が記載されている。
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、判定対象が生体であるか否かを判定するために、近赤外線を照射するためのハードウェアを用いることが求められる場合があった。すなわち、従来の技術では、判定対象が生体であるか否かを判定するために、専用のハードウェアを用いることが求められる場合があった。
本発明は、上記問題に鑑みて為されたものであり、専用のハードウェアを用いることなく判定対象が生体であるか否かを判定することができる生体検知方法を提供する。
Here, in Patent Document 1, it is determined whether or not the determination target is a living body based on the detection result obtained by irradiating the determination target with near infrared rays and detecting the reflected light reflected by the determination target and the determination criterion. The technique for judging is described.
However, in the technique described in Patent Document 1, it may be required to use hardware for irradiating near infrared rays in order to determine whether or not the determination target is a living body. In other words, in the conventional technique, it may be required to use dedicated hardware in order to determine whether the determination target is a living body.
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a living body detection method capable of determining whether a determination target is a living body without using dedicated hardware.
本発明の一実施形態は、光が照射された被写体が撮像された照射画像と、前記光が照射されていない前記被写体が撮像された非照射画像との相関を画像間相関として算出する相関算出ステップと、前記相関算出ステップが算出した前記画像間相関に基づいて、前記被写体が生体組織であるかを判定する判定ステップとを有する生体検知方法である。 According to an embodiment of the present invention, correlation calculation is performed to calculate a correlation between an irradiated image obtained by imaging a subject irradiated with light and a non-irradiated image obtained by imaging the subject not irradiated with light as an inter-image correlation. And a determination step of determining whether the subject is a biological tissue based on the correlation between images calculated in the correlation calculation step.
また、本発明の一実施形態の生体検知方法において、前記相関算出ステップは、前記照射画像と、前記非照射画像とのうちいずれか一方と、前記照射画像及び前記非照射画像の差分との相関を前記画像間相関として算出する。 Moreover, in the living body detection method of one embodiment of the present invention, the correlation calculation step includes a correlation between any one of the irradiation image and the non-irradiation image, and a difference between the irradiation image and the non-irradiation image. Is calculated as the correlation between the images.
また、本発明の一実施形態の生体検知方法において、前記相関算出ステップは、前記非照射画像と、前記照射画像及び前記非照射画像の差分との相関を前記画像間相関として算出する。 In the living body detection method of one embodiment of the present invention, the correlation calculating step calculates a correlation between the non-irradiated image and the difference between the irradiated image and the non-irradiated image as the inter-image correlation.
また、本発明の一実施形態の生体検知方法において、前記光とは、可視光である。 In the living body detection method of one embodiment of the present invention, the light is visible light.
また、本発明の一実施形態は、被写体に光を照射する照射部と、前記被写体を撮像して当該被写体の画像を生成する撮像部と、前記撮像部が生成した画像のうち、前記照射部が照射する前記光が照射された前記被写体が撮像された照射画像と、前記照射部が照射する前記光が照射されていない前記被写体が撮像された非照射画像との相関を画像間相関として算出する相関算出部と、前記相関算出部が算出した前記画像間相関に基づいて、前記被写体が生体組織であるかを判定する判定部とを備える生体検知装置である。 One embodiment of the present invention includes an irradiation unit that irradiates a subject with light, an imaging unit that images the subject and generates an image of the subject, and the irradiation unit among images generated by the imaging unit. The correlation between the irradiated image obtained by imaging the subject irradiated with the light emitted by the non-irradiated image obtained by imaging the subject not irradiated with the light emitted by the irradiation unit is calculated as an inter-image correlation. And a determination unit that determines whether the subject is a biological tissue based on the correlation between images calculated by the correlation calculation unit.
また、本発明の一実施形態は、コンピュータに、光が照射された被写体が撮像された照射画像と、前記光が照射されていない前記被写体が撮像された非照射画像との相関を画像間相関として算出する相関算出ステップと、前記相関算出ステップが算出した前記画像間相関に基づいて、前記被写体が生体組織であるかを判定する判定ステップとを実行させる生体検知プログラムである。 In one embodiment of the present invention, the correlation between an irradiation image obtained by imaging a subject irradiated with light and a non-irradiated image obtained by imaging the subject not irradiated with light is correlated between images. And a determination step for determining whether or not the subject is a living tissue based on the correlation between the images calculated by the correlation calculation step.
本発明によれば、専用のハードウェアを用いることなく判定対象が生体であるか否かを判定することができる。 According to the present invention, it is possible to determine whether or not the determination target is a living body without using dedicated hardware.
［実施形態］
以下、図を参照して本発明の実施形態について説明する。まず、図１を参照して生体検知装置１の概要について説明する。
図１は、本実施形態の生体検知装置１の概要を示す図である。
[Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the outline of the living body detection apparatus 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a diagram showing an outline of the living body detection apparatus 1 of the present embodiment.
［生体検知装置１の概要］
図１に示す通り、生体検知装置１は、撮像部２００と、照射部３００とを備える。
この一例では、生体検知装置１とは、例えば、携帯電話やスマートフォンである。生体検知装置１が備える撮像部２００とは、例えば、カメラである。また、生体検知装置１が備える照射部３００とは、例えば、フラッシュである。
生体検知装置１は、照射部３００から光が照射された状態と、照射されていない状態とにおいて、被写体ＴＧを撮像し、生成された画像に基づいて、当該被写体ＴＧが生体組織であるか否かを判定する。
以下、照射部３００と、撮像部２００との概要について説明する。
[Outline of the living body detection apparatus 1]
As shown in FIG. 1, the living body detection device 1 includes an imaging unit 200 and an irradiation unit 300.
In this example, the living body detection device 1 is, for example, a mobile phone or a smartphone. The imaging unit 200 included in the living body detection device 1 is, for example, a camera. Moreover, the irradiation part 300 with which the biological detection apparatus 1 is provided is a flash, for example.
The living body detection apparatus 1 captures the subject TG in a state where light is emitted from the irradiation unit 300 and a state where the light is not irradiated, and based on the generated image, whether or not the subject TG is a biological tissue. Determine whether.
Hereinafter, the outline | summary of the irradiation part 300 and the imaging part 200 is demonstrated.
照射部３００は、被写体ＴＧに光を照射する。照射部３００が被写体ＴＧに照射する光とは、例えば、フラッシュが照射する可視光の閃光である。
撮像部２００は、被写体ＴＧを撮像し、画像Ｐを生成する。具体的には、撮像部２００は、照射部３００から光が照射された被写体ＴＧを撮像し、画像Ｐを生成する。以降の説明において、撮像部２００が、照射部３００から光が照射された被写体ＴＧを撮像し、生成した画像Ｐを照射画像ＥＰと記載する。
また、撮像部２００は、照射部３００から光が照射されていない被写体ＴＧを撮像し、画像Ｐを生成する。以降の説明において、撮像部２００が照射部３００から光が照射されていない被写体ＴＧを撮像し、生成した画像Ｐを非照射画像ＮＥＰと記載する。また、以降の説明において、撮像部２００が生成する照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとを特に区別しない場合には、総称して画像Ｐと記載する。
The irradiation unit 300 irradiates the subject TG with light. The light that the irradiation unit 300 irradiates the subject TG is, for example, visible light flash emitted by a flash.
The imaging unit 200 captures the subject TG and generates an image P. Specifically, the imaging unit 200 captures the subject TG irradiated with light from the irradiation unit 300 and generates an image P. In the following description, the imaging unit 200 images the subject TG irradiated with light from the irradiation unit 300, and the generated image P is referred to as an irradiation image EP.
The imaging unit 200 captures the subject TG that is not irradiated with light from the irradiation unit 300 and generates an image P. In the following description, the imaging unit 200 images the subject TG that is not irradiated with light from the irradiation unit 300, and the generated image P is referred to as a non-irradiation image NEP. In the following description, when there is no particular distinction between the irradiated image EP generated by the imaging unit 200 and the non-irradiated image NEP, they are collectively referred to as an image P.
なお、上述では、照射部３００が被写体ＴＧに照射する光が閃光である場合について説明したが、これに限られない。照射部３００は、撮像部２００が照射画像ＥＰを生成することができれば、閃光が照射される時間よりも長い時間だけ被写体ＴＧに光を照射してもよい。 In the above description, the case where the irradiation unit 300 irradiates the subject TG with the flash light has been described. However, the present invention is not limited to this. The irradiating unit 300 may irradiate the subject TG with light for a longer time than the time when the flash light is irradiated, as long as the imaging unit 200 can generate the irradiated image EP.
また、上述では、照射部３００が被写体ＴＧに照射する光が可視光である場合について説明したが、これに限られない。例えば、生体検知装置１は、可視光によるフラッシュの他、被写体ＴＧに近赤外線等の可視光以外の光を照射する装置を、照射部３００として備えていてもよい。 In the above description, the case where the light applied to the subject TG by the irradiation unit 300 is visible light is described, but the present invention is not limited to this. For example, the living body detection apparatus 1 may include a device that irradiates the subject TG with light other than visible light, such as near infrared rays, as the irradiation unit 300 in addition to the flash using visible light.
また、上述では、生体検知装置１が携帯電話やスマートフォンである場合について説明したがこれに限られない。生体検知装置１は、タブレット型のパーソナルコンピュータ等の携帯型パーソナルコンピュータであってもよく、据え置き型のパーソナルコンピュータであってもよい。 Moreover, although the above demonstrated the case where the biological detection apparatus 1 was a mobile phone or a smart phone, it is not restricted to this. The living body detection apparatus 1 may be a portable personal computer such as a tablet personal computer or a stationary personal computer.
この一例では、被写体ＴＧとは、人間である。具体的には、図１に示す通り、被写体ＴＧとは、人間の手のひらである。撮像部２００は、被写体ＴＧである手のひらを撮像し、画像Ｐを生成する。ここで、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとに撮像される被写体ＴＧの手のひらとは、同一人物の右手または左手のいずれか同じ側の手のひらである。この一例では、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとに撮像される被写体ＴＧの手のひらは、同一人物の左手の手のひらである。 In this example, the subject TG is a human. Specifically, as shown in FIG. 1, the subject TG is the palm of a human. The imaging unit 200 captures the palm, which is the subject TG, and generates an image P. Here, the palm of the subject TG captured in the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP is the palm on the same side of either the right hand or the left hand of the same person. In this example, the palm of the subject TG captured in the irradiated image EP and the non-irradiated image NEP is the palm of the left hand of the same person.
ここで、撮像部２００が、被写体ＴＧである手のひらを撮像し、生成した照射画像ＥＰの一例を図２に示す。また、撮像部２００が、被写体ＴＧである手のひらを撮像し、生成した非照射画像ＮＥＰの一例を図３に示す。以降の説明において、被写体ＴＧが手のひらである場合の照射画像ＥＰを照射生体画像ＥＰＨと記載し、非照射画像ＮＥＰを非照射生体画像ＮＥＰＨと記載する。
すなわち、図２は、本実施形態の照射生体画像ＥＰＨの一例を示す図である。
また、図３は、本実施形態の非照射生体画像ＮＥＰＨの一例を示す図である。
照射生体画像ＥＰＨとは、照射画像ＥＰの一例である。また、非照射生体画像ＮＥＰＨとは、非照射画像ＮＥＰの一例である。図２及び図３に示す通り、この一例では、被写体ＴＧである手のひらを示す画像Ｐが生成される。
Here, FIG. 2 shows an example of the irradiation image EP generated by the imaging unit 200 imaging the palm that is the subject TG. Further, FIG. 3 shows an example of the non-irradiated image NEP generated by the imaging unit 200 imaging the palm as the subject TG. In the following description, the irradiated image EP when the subject TG is the palm is described as an irradiated biological image EPH, and the non-irradiated image NEP is described as a non-irradiated biological image NEPH.
That is, FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the irradiated biological image EPH of the present embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a non-irradiated biological image NEPH according to the present embodiment.
The irradiated biological image EPH is an example of the irradiated image EP. The non-irradiated biological image NEPH is an example of the non-irradiated image NEP. As shown in FIGS. 2 and 3, in this example, an image P showing the palm that is the subject TG is generated.
なお、生体検知装置１であるスマートフォンが備えるディスプレイ（図示せず）には、被写体ＴＧである手のひらの外形を示すガイドを表示してもよい。
例えば、撮像部２００は、当該ガイドと、被写体ＴＧである手のひらの位置及び大きさとが一致する場合に、被写体ＴＧを撮像し、画像Ｐを生成する。
これにより、撮像部２００が生成する照射画像ＥＰに撮像される手のひらの位置及び大きさと、非照射画像ＮＥＰに撮像される手のひらの位置及び大きさとが一致する。
Note that a guide indicating the outer shape of the palm that is the subject TG may be displayed on a display (not shown) included in the smartphone that is the living body detection device 1.
For example, the imaging unit 200 captures the subject TG and generates an image P when the guide matches the position and size of the palm that is the subject TG.
Thereby, the position and size of the palm imaged in the irradiated image EP generated by the imaging unit 200 matches the position and size of the palm imaged in the non-irradiated image NEP.
なお、上述では、照射画像ＥＰに撮像される手のひらの位置及び大きさと、非照射画像ＮＥＰに撮像される手のひらの位置及び大きさとが一致する場合について説明したが、これに限られない。
照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとには、被写体ＴＧが異なる位置や大きさにおいて撮像されてもよい。この場合、撮像部２００が既知の方法によって照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとに撮像される被写体ＴＧの位置及び大きさ等を一致させる画像処理を行ってもよい。
In the above description, the case where the position and size of the palm imaged in the irradiation image EP matches the position and size of the palm imaged in the non-irradiation image NEP has been described, but the present invention is not limited to this.
The subject TG may be captured at different positions and sizes in the irradiated image EP and the non-irradiated image NEP. In this case, the image capturing unit 200 may perform image processing for matching the position and size of the subject TG captured in the irradiated image EP and the non-irradiated image NEP by a known method.
［生体検知装置１の機能構成］
以下、図４を参照して生体検知装置１の機能構成について説明する。
図４は、本実施形態の生体検知装置１の機能構成の一例を示す図である。
図４に示す通り、生体検知装置１は、撮像部２００と、照射部３００と、制御部１００を備える。
[Functional configuration of living body detection apparatus 1]
Hereinafter, the functional configuration of the living body detection apparatus 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the living body detection apparatus 1 of the present embodiment.
As shown in FIG. 4, the living body detection apparatus 1 includes an imaging unit 200, an irradiation unit 300, and a control unit 100.
制御部１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を備えており、取得部１１０と、被写体領域抽出部１２０と、相関算出部１３０と、判定部１４０と、撮像制御部１５０と、照射制御部１６０とをその機能部として備える。
撮像制御部１５０は、既知の方法によって撮像部２００を制御する。撮像部２００は、撮像制御部１５０の制御に基づいて、被写体ＴＧを撮像し、生成した画像Ｐである照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとを制御部１００へ供給する。
照射制御部１６０は、既知の方法によって照射部３００を制御する。照射部３００は、照射制御部１６０の制御に基づいて、被写体ＴＧに光を照射する。
取得部１１０は、撮像部２００から照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとを取得する。また、取得部１１０は、取得した照射画像ＥＰと非照射画像ＮＥＰとを被写体領域抽出部１２０と、相関算出部１３０とへ供給する。
The control unit 100 includes a CPU (Central Processing Unit), an acquisition unit 110, a subject area extraction unit 120, a correlation calculation unit 130, a determination unit 140, an imaging control unit 150, and an irradiation control unit 160. Is provided as a functional part thereof.
The imaging control unit 150 controls the imaging unit 200 by a known method. The imaging unit 200 images the subject TG based on the control of the imaging control unit 150, and supplies the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP, which are generated images P, to the control unit 100.
The irradiation control unit 160 controls the irradiation unit 300 by a known method. The irradiation unit 300 irradiates the subject TG with light based on the control of the irradiation control unit 160.
The acquisition unit 110 acquires the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP from the imaging unit 200. In addition, the acquisition unit 110 supplies the acquired irradiation image EP and non-irradiation image NEP to the subject region extraction unit 120 and the correlation calculation unit 130.
被写体領域抽出部１２０は、既知の方法によって照射画像ＥＰと非照射画像ＮＥＰとに含まれる照射被写体領域ＥＡＲと非照射被写体領域ＮＥＡＲとを抽出する。
照射被写体領域ＥＡＲとは、照射画像ＥＰに含まれる被写体ＴＧの形状を示す領域である。また、非照射被写体領域ＮＥＡＲとは、非照射画像ＮＥＰに含まれる被写体ＴＧの形状を示す領域である。
例えば、被写体領域抽出部１２０は、画像Ｐに含まれる被写体ＴＧである手のひらの輪郭を抽出し、手のひらの形状を示す領域を抽出する。
具体的には、図２に示す通り、被写体領域抽出部１２０は、被写体ＴＧである手のひらの形状を示す領域である照射被写体領域ＥＡＲを照射画像ＥＰの一例である照射生体画像ＥＰＨから抽出する。
また、図３に示す通り、被写体領域抽出部１２０は、被写体ＴＧである手のひらの形状を示す領域である非照射被写体領域ＮＥＡＲを非照射画像ＮＥＰの一例である非照射生体画像ＮＥＰＨから抽出する。
図４に戻り、被写体領域抽出部１２０は、抽出した照射被写体領域ＥＡＲと、非照射被写体領域ＮＥＡＲとを示す情報を相関算出部１３０へ供給する。
The subject region extraction unit 120 extracts the irradiated subject region EAR and the non-irradiated subject region NEAR included in the irradiated image EP and the non-irradiated image NEP by a known method.
The irradiation subject area EAR is an area indicating the shape of the subject TG included in the irradiation image EP. The non-irradiated subject area NEAR is an area indicating the shape of the subject TG included in the non-irradiated image NEP.
For example, the subject region extraction unit 120 extracts the outline of the palm, which is the subject TG included in the image P, and extracts a region indicating the shape of the palm.
Specifically, as illustrated in FIG. 2, the subject region extraction unit 120 extracts an irradiated subject region EAR that is a region indicating the shape of the palm that is the subject TG from the irradiated biological image EPH that is an example of the irradiated image EP.
In addition, as illustrated in FIG. 3, the subject region extraction unit 120 extracts a non-irradiated subject region NEAR that is a region indicating the shape of the palm, which is the subject TG, from a non-irradiated biological image NEPH that is an example of the non-irradiated image NEP.
Returning to FIG. 4, the subject region extraction unit 120 supplies information indicating the extracted irradiated subject region EAR and non-irradiated subject region NEAR to the correlation calculation unit 130.
相関算出部１３０は、取得部１１０から取得した照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとに基づいて、画像間相関ＰＣＶを算出する。画像間相関ＰＣＶとは、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとの相関を示す値である。また、画像間相関ＰＣＶとは、被写体ＴＧが生体組織であるか否かを判定する基準である。
以下、相関算出部１３０が算出する画像間相関ＰＣＶの算出方法について説明する。
The correlation calculation unit 130 calculates an inter-image correlation PCV based on the irradiation image EP acquired from the acquisition unit 110 and the non-irradiation image NEP. The inter-image correlation PCV is a value indicating the correlation between the irradiated image EP and the non-irradiated image NEP. The inter-image correlation PCV is a reference for determining whether or not the subject TG is a living tissue.
Hereinafter, a method of calculating the inter-image correlation PCV calculated by the correlation calculation unit 130 will be described.
［画像間相関ＰＣＶの算出方法］
相関算出部１３０は、取得部１１０から照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとを取得する。また、相関算出部１３０は、被写体領域抽出部１２０から照射被写体領域ＥＡＲと、非照射被写体領域ＮＥＡＲとを示す情報を取得する。
相関算出部１３０は、照射画像ＥＰに含まれる被写体ＴＧと、非照射画像ＮＥＰに含まれる被写体ＴＧとの相関を示す値を算出する。具体的には、相関算出部１３０は、照射画像ＥＰの照射被写体領域ＥＡＲが示す領域と、非照射画像ＮＥＰの非照射被写体領域ＮＥＡＲが示す領域との相関を示す画像間相関ＰＣＶを算出する。
[Calculation method of inter-image correlation PCV]
The correlation calculation unit 130 acquires the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP from the acquisition unit 110. Further, the correlation calculation unit 130 acquires information indicating the irradiated subject region EAR and the non-irradiated subject region NEAR from the subject region extraction unit 120.
The correlation calculation unit 130 calculates a value indicating the correlation between the subject TG included in the irradiated image EP and the subject TG included in the non-irradiated image NEP. Specifically, the correlation calculation unit 130 calculates an inter-image correlation PCV indicating the correlation between the region indicated by the irradiated subject region EAR of the irradiated image EP and the region indicated by the non-irradiated subject region NEAR of the non-irradiated image NEP.
より具体的には、相関算出部１３０は、照射画像ＥＰの照射被写体領域ＥＡＲが示す領域を２次元フーリエ変換し、周波数成分のパワースペクトルを算出する。また、相関算出部１３０は、非照射画像ＮＥＰの非照射被写体領域ＮＥＡＲが示す領域を２次元フーリエ変換し、周波数成分のパワースペクトルを算出する。相関算出部１３０は、算出した照射画像ＥＰのパワースペクトルと、非照射画像ＮＥＰのパワースペクトルとに基づいて、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとの相関を画像間相関ＰＣＶとして算出する。 More specifically, the correlation calculation unit 130 performs a two-dimensional Fourier transform on the region indicated by the irradiation subject region EAR of the irradiation image EP, and calculates a power spectrum of the frequency component. In addition, the correlation calculation unit 130 performs a two-dimensional Fourier transform on the region indicated by the non-irradiated subject region NEAR of the non-irradiated image NEP, and calculates a power spectrum of the frequency component. The correlation calculation unit 130 calculates the correlation between the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP as the inter-image correlation PCV based on the calculated power spectrum of the irradiation image EP and the power spectrum of the non-irradiation image NEP.
以下、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとの被写体ＴＧに応じた相関について説明する。
図５は、本実施形態の照射画像ＥＰと非照射画像ＮＥＰとの一例を示す第１の図である。具体的には、図５（Ｂ）は、照射画像ＥＰ１を示す図である。また、図５（Ａ）は、非照射画像ＮＥＰ１を示す図である。照射画像ＥＰ１とは、被写体ＴＧである人間の手のひらが撮像された照射画像ＥＰである。また、非照射画像ＮＥＰ１とは、被写体ＴＧである人間の手のひらが撮像された非照射画像ＮＥＰである。
また、図６は、本実施形態の照射画像ＥＰと非照射画像ＮＥＰとのパワースペクトルの一例を示す第１のグラフである。
具体的には、図６には、図５に示す照射画像ＥＰ１を２次元フーリエ変換し、算出された周波数成分のパワースペクトルを示す波形ＷＥＰ１が示される。また、図６には、図５に示す非照射画像ＮＥＰ１を２次元フーリエ変換し、算出された周波数成分のパワースペクトルを示す波形ＷＮＥＰ１が示される。
Hereinafter, a correlation according to the subject TG between the irradiated image EP and the non-irradiated image NEP will be described.
FIG. 5 is a first diagram illustrating an example of the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP of the present embodiment. Specifically, FIG. 5B is a diagram illustrating the irradiation image EP1. FIG. 5A shows a non-irradiated image NEP1. The irradiation image EP1 is an irradiation image EP in which the palm of a human being as the subject TG is captured. Further, the non-irradiated image NEP1 is a non-irradiated image NEP obtained by capturing an image of a human palm that is the subject TG.
FIG. 6 is a first graph showing an example of the power spectrum of the irradiated image EP and the non-irradiated image NEP of the present embodiment.
Specifically, FIG. 6 shows a waveform WEP1 indicating the power spectrum of the frequency component calculated by two-dimensional Fourier transform of the irradiation image EP1 shown in FIG. FIG. 6 shows a waveform WNEP1 indicating the power spectrum of the frequency component calculated by two-dimensional Fourier transform of the non-irradiated image NEP1 shown in FIG.
図７は、本実施形態の照射画像ＥＰと非照射画像ＮＥＰとの一例を示す第２の図である。具体的には、図７（Ｂ）は、照射画像ＥＰ２を示す図である。また、図７（Ａ）は、非照射画像ＮＥＰ２を示す図である。照射画像ＥＰ２とは、被写体ＴＧである人間の手のひらが印刷された紙が撮像された照射画像ＥＰである。また、非照射画像ＮＥＰ２とは、被写体ＴＧである人間の手のひらが印刷された紙が撮像された非照射画像ＮＥＰである。
また、図８は、本実施形態の照射画像ＥＰと非照射画像ＮＥＰとのパワースペクトルの一例を示す第２のグラフである。
具体的には、図８には、図７に示す照射画像ＥＰ２を２次元フーリエ変換し、算出された周波数成分のパワースペクトルを示す波形ＷＥＰ２が示される。また、図８には、図７に示す非照射画像ＮＥＰ２を２次元フーリエ変換し、算出された周波数成分のパワースペクトルを示す波形ＷＮＥＰ２が示される。
FIG. 7 is a second diagram illustrating an example of the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP of the present embodiment. Specifically, FIG. 7B is a diagram showing the irradiation image EP2. FIG. 7A shows a non-irradiated image NEP2. The irradiation image EP2 is an irradiation image EP obtained by capturing an image of paper on which a human palm as the subject TG is printed. Further, the non-irradiation image NEP2 is a non-irradiation image NEP obtained by capturing an image of paper on which a human palm as the subject TG is printed.
FIG. 8 is a second graph showing an example of the power spectrum of the irradiated image EP and the non-irradiated image NEP of the present embodiment.
Specifically, FIG. 8 shows a waveform WEP2 indicating the power spectrum of the frequency component calculated by two-dimensional Fourier transform of the irradiation image EP2 shown in FIG. Further, FIG. 8 shows a waveform WNEP2 indicating the power spectrum of the frequency component calculated by two-dimensional Fourier transform of the non-irradiated image NEP2 shown in FIG.
図６示す通り、波形ＷＥＰ１が示す周波数による振幅の変化と波形ＷＮＥＰ１が示す周波数による振幅の変化とは、相関する。これは、被写体ＴＧが人間の手のひらである場合の照射画像ＥＰ１と非照射画像ＮＥＰ１とは、相関が高いことを示す。
また、図８に示す通り、波形ＷＥＰ２が示す周波数による振幅の変化と波形ＷＮＥＰ２が示す周波数による振幅の変化とは、波形ＷＥＰ１及び波形ＷＮＥＰ１の場合と比較して相関しない。これは、被写体ＴＧが人間の手のひらが印刷された紙である場合の照射画像ＥＰ２と非照射画像ＮＥＰ２とは、相関が低いことを示す。
As shown in FIG. 6, the change in amplitude due to the frequency indicated by the waveform WEP1 correlates with the change in amplitude due to the frequency indicated by the waveform WNEP1. This indicates that the irradiation image EP1 and the non-irradiation image NEP1 in the case where the subject TG is a human palm have a high correlation.
Further, as shown in FIG. 8, the change in amplitude due to the frequency indicated by the waveform WEP2 and the change in amplitude due to the frequency indicated by the waveform WNEP2 are not correlated as compared with the case of the waveform WEP1 and the waveform WNEP1. This indicates that there is a low correlation between the irradiated image EP2 and the non-irradiated image NEP2 when the subject TG is paper on which a human palm is printed.
以降の説明において、画像間相関ＰＣＶが０から１までの数値によって示される場合について説明する。例えば、照射画像ＥＰのパワースペクトルと、非照射画像ＮＥＰのパワースペクトルの相関が高い場合、相関算出部１３０は、１に近い値を画像間相関ＰＣＶとして算出する。照射画像ＥＰのパワースペクトルと、非照射画像ＮＥＰのパワースペクトルとの相関が低い場合、相関算出部１３０は、０に近い値を画像間相関ＰＣＶとして算出する。 In the following description, a case where the inter-image correlation PCV is indicated by a numerical value from 0 to 1 will be described. For example, when the correlation between the power spectrum of the irradiation image EP and the power spectrum of the non-irradiation image NEP is high, the correlation calculation unit 130 calculates a value close to 1 as the inter-image correlation PCV. When the correlation between the power spectrum of the irradiation image EP and the power spectrum of the non-irradiation image NEP is low, the correlation calculation unit 130 calculates a value close to 0 as the inter-image correlation PCV.
図４に戻り、相関算出部１３０は、算出した画像間相関ＰＣＶを判定部１４０へ供給する。判定部１４０は、相関算出部１３０から、画像間相関ＰＣＶを取得する。判定部１４０は、取得した画像間相関ＰＣＶに基づいて、照射画像ＥＰが生体組織であるか否かを判定する。
この一例では、画像間相関ＰＣＶが閾値ＴＨより大きい場合、相関算出部１３０は、被写体ＴＧが生体組織であると判定する。また、画像間相関ＰＣＶが閾値ＴＨ以下である場合、相関算出部１３０は、被写体ＴＧが生体組織ではないと判定する。
Returning to FIG. 4, the correlation calculation unit 130 supplies the calculated inter-image correlation PCV to the determination unit 140. The determination unit 140 acquires the inter-image correlation PCV from the correlation calculation unit 130. The determination unit 140 determines whether or not the irradiation image EP is a living tissue based on the acquired inter-image correlation PCV.
In this example, when the inter-image correlation PCV is larger than the threshold value TH, the correlation calculation unit 130 determines that the subject TG is a living tissue. If the inter-image correlation PCV is equal to or less than the threshold value TH, the correlation calculation unit 130 determines that the subject TG is not a living tissue.
なお、上述では、判定部１４０が画像間相関ＰＣＶと、閾値ＴＨとに基づいて、被写体ＴＧが生体組織であるか否かを判定する場合について説明したが、これに限られない。例えば、判定部１４０は複数の閾値ＴＨに基づいて被写体ＴＧが生体組織であるか否かを判定してもよい。
ここで、判定部１４０が２つの閾値ＴＨに基づいて被写体ＴＧが生体組織であるか否かを判定する場合を一例に説明する。この一例では、判定部１４０は、閾値ＴＨ１と、閾値ＴＨ２とに基づいて、被写体ＴＧが生体組織であるか否かを判定する。また、この一例では、閾値ＴＨ１と、閾値ＴＨ２とでは、閾値ＴＨ２の値の方が閾値ＴＨ１の値より小さい。
例えば、判定部１４０は、画像間相関ＰＣＶの値が閾値ＴＨ１より大きい場合、被写体ＴＧが生体組織であると判定する。また、判定部１４０は、画像間相関ＰＣＶの値が閾値ＴＨ２より小さい場合、被写体ＴＧが生体組織ではないと判定する。また、判定部１４０は、画像間相関ＰＣＶの値が閾値ＴＨ１より小さい値であって、かつ閾値ＴＨ２より大きい場合、被写体ＴＧが生体組織であるか否かを適切に判定することができないと判定する。判定部１４０が被写体ＴＧが生体組織であるか否かを適切に判定することができないと判定した場合、撮像部２００は、被写体ＴＧを再度撮像し、画像Ｐを生成する。
In the above description, the determination unit 140 determines whether or not the subject TG is a living tissue based on the inter-image correlation PCV and the threshold value TH. However, the present invention is not limited to this. For example, the determination unit 140 may determine whether or not the subject TG is a living tissue based on a plurality of threshold values TH.
Here, a case where the determination unit 140 determines whether or not the subject TG is a living tissue based on two threshold values TH will be described as an example. In this example, the determination unit 140 determines whether the subject TG is a living tissue based on the threshold value TH1 and the threshold value TH2. In this example, the threshold value TH1 is smaller than the threshold value TH1 between the threshold value TH1 and the threshold value TH2.
For example, the determination unit 140 determines that the subject TG is a living tissue when the value of the inter-image correlation PCV is larger than the threshold value TH1. The determination unit 140 determines that the subject TG is not a living tissue when the value of the inter-image correlation PCV is smaller than the threshold value TH2. Further, when the value of the inter-image correlation PCV is smaller than the threshold value TH1 and larger than the threshold value TH2, the determination unit 140 determines that it cannot appropriately determine whether or not the subject TG is a living tissue. To do. When the determination unit 140 determines that it cannot properly determine whether or not the subject TG is a living tissue, the imaging unit 200 captures the subject TG again and generates an image P.
［生体検知装置１の動作］
以下、図９を参照して生体検知装置１の動作について説明する。
図９は、本実施形態の生体検知装置１の動作の一例を示す流れ図である。
取得部１１０は、撮像部２００から照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとを取得する（ステップＳ１１０）。取得部１１０は、取得した照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとを被写体領域抽出部１２０と、相関算出部１３０とへ供給する（ステップＳ１２０）。
被写体領域抽出部１２０は、取得部１１０から照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとを取得する（ステップＳ１３０）。被写体領域抽出部１２０は、照射画像ＥＰから照射被写体領域ＥＡＲを抽出する（ステップＳ１４０）。また、被写体領域抽出部１２０は、非照射画像ＮＥＰから非照射被写体領域ＮＥＡＲを抽出する（ステップＳ１５０）。被写体領域抽出部１２０は、照射被写体領域ＥＡＲと、非照射被写体領域ＮＥＡＲとを示す情報を相関算出部１３０へ供給する（ステップＳ１６０）。
[Operation of the living body detection apparatus 1]
Hereinafter, the operation of the living body detection apparatus 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 9 is a flowchart showing an example of the operation of the living body detection apparatus 1 of the present embodiment.
The acquisition unit 110 acquires the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP from the imaging unit 200 (step S110). The acquisition unit 110 supplies the acquired irradiation image EP and non-irradiation image NEP to the subject region extraction unit 120 and the correlation calculation unit 130 (step S120).
The subject area extraction unit 120 acquires the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP from the acquisition unit 110 (step S130). The subject area extraction unit 120 extracts the irradiated subject area EAR from the irradiated image EP (step S140). Further, the subject area extraction unit 120 extracts the non-irradiated subject area NEAR from the non-irradiated image NEP (step S150). The subject region extraction unit 120 supplies information indicating the irradiated subject region EAR and the non-irradiated subject region NEAR to the correlation calculation unit 130 (step S160).
相関算出部１３０は、取得部１１０から照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとを取得する（ステップＳ１７０）。相関算出部１３０は、被写体領域抽出部１２０から照射被写体領域ＥＡＲと、非照射被写体領域ＮＥＡＲとを示す情報を取得する（ステップＳ１８０）。相関算出部１３０は、取得した照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰと、照射被写体領域ＥＡＲと、非照射被写体領域ＮＥＡＲとに基づいて、画像間相関ＰＣＶを算出する（ステップＳ１９０）。相関算出部１３０は、算出した画像間相関ＰＣＶを判定部１４０へ供給する（ステップＳ２００）。
判定部１４０は、相関算出部１３０から画像間相関ＰＣＶを取得する（ステップＳ２１０）。判定部１４０は、取得した画像間相関ＰＣＶと、閾値ＴＨとに基づいて、被写体ＴＧが生体組織であるか否かを判定する（ステップＳ２２０）。画像間相関ＰＣＶが閾値ＴＨより大きい場合（ステップＳ２２０；ＹＥＳ）、判定部１４０は、被写体ＴＧが生体組織であると判定する（ステップＳ２３０）。また、画像間相関ＰＣＶが閾値ＴＨより小さい場合（ステップＳ２２０；ＮＯ）、判定部１４０は、被写体ＴＧが生体組織ではないと判定する（ステップＳ２４０）。
The correlation calculation unit 130 acquires the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP from the acquisition unit 110 (step S170). The correlation calculation unit 130 acquires information indicating the irradiated subject region EAR and the non-irradiated subject region NEAR from the subject region extraction unit 120 (step S180). The correlation calculation unit 130 calculates an inter-image correlation PCV based on the acquired irradiation image EP, non-irradiation image NEP, irradiation subject area EAR, and non-irradiation subject area NEAR (step S190). The correlation calculation unit 130 supplies the calculated inter-image correlation PCV to the determination unit 140 (step S200).
The determination unit 140 acquires the inter-image correlation PCV from the correlation calculation unit 130 (step S210). The determination unit 140 determines whether the subject TG is a living tissue based on the acquired inter-image correlation PCV and the threshold value TH (step S220). When the inter-image correlation PCV is larger than the threshold value TH (step S220; YES), the determination unit 140 determines that the subject TG is a living tissue (step S230). If the inter-image correlation PCV is smaller than the threshold value TH (step S220; NO), the determination unit 140 determines that the subject TG is not a living tissue (step S240).
以上説明したように、生体検知装置１は、撮像部２００が被写体ＴＧを撮像し、生成した画像であって、被写体ＴＧに光が照射された照射画像ＥＰと、照射されていない非照射画像ＮＥＰとの相関を算出し、被写体ＴＧが生体であるか否かを判定する。 As described above, the living body detection apparatus 1 is an image generated by the imaging unit 200 capturing an image of the subject TG, and an irradiation image EP in which the subject TG is irradiated with light and a non-irradiation non-irradiation image NEP. To determine whether or not the subject TG is a living body.
ここで、近年、生体認証を用いて個人認証を行う技術が知られている。具体的には、指紋、掌紋及び網膜等を用いて個人認証を行う技術が知られている。例えば、指紋や掌紋を用いた個人認証においては、指紋や掌紋が撮像された画像に基づいて認証が行われる場合がある。
しかしながら、認証に用いられる指紋や掌紋の画像が漏えいし、当該画像が印刷された紙等を当該画像の生体特徴を有する個人以外の人が認証に用いた場合であっても、認証が成功する場合があった。
Here, in recent years, a technique for performing personal authentication using biometric authentication is known. Specifically, a technique for performing personal authentication using a fingerprint, a palm print, a retina, or the like is known. For example, in personal authentication using a fingerprint or palm print, authentication may be performed based on an image obtained by capturing the fingerprint or palm print.
However, even if a fingerprint or palmprint image used for authentication leaks and a person other than the individual who has the biometric feature of the image uses the paper on which the image is printed, the authentication is successful. There was a case.
以下、被写体ＴＧが紙に印刷された手のひらである場合と、被写体ＴＧが人間の手のひらである場合との照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとの相関について説明する。
以降の説明において、被写体ＴＧが紙に印刷された手のひらである場合の、照射画像ＥＰを照射紙画像ＥＰＰと記載し、非照射画像ＮＥＰを非照射紙画像ＮＥＰＰと記載する。
図１０は、本実施形態の被写体ＴＧが紙に印刷された手のひらである場合の照射紙画像ＥＰＰの一例を示す図である。
また、図１１は、本実施形態の被写体ＴＧが紙に印刷された手のひらである場合の非照射紙画像ＮＥＰＰの一例を示す図である。
照射紙画像ＥＰＰとは、照射画像ＥＰの一例である。また、非照射紙画像ＮＥＰＰとは、非照射画像ＮＥＰの一例である。
Hereinafter, the correlation between the irradiated image EP and the non-irradiated image NEP when the subject TG is a palm printed on paper and when the subject TG is a human palm will be described.
In the following description, when the subject TG is a palm printed on paper, the irradiated image EP is described as an irradiated paper image EPP, and the non-irradiated image NEP is described as a non-irradiated paper image NEPP.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the irradiated paper image EPP when the subject TG of the present embodiment is a palm printed on paper.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the non-irradiated paper image NEPP when the subject TG of the present embodiment is a palm printed on paper.
The irradiated paper image EPP is an example of the irradiated image EP. The non-irradiated paper image NEPP is an example of the non-irradiated image NEP.
図１１に示す通り、紙に印刷された手のひらをフラッシュから閃光が照射されていない状態で撮像した場合、非照射紙画像ＮＥＰＰには、紙に印刷された手のひらが撮像される。また、図１０に示す通り、紙に印刷された手のひらをフラッシュから閃光が照射された状態で撮像した場合、照射紙画像ＥＰＰには、紙に印刷された手のひらが非照射紙画像ＮＥＰＰより高い明度によって撮像される。この場合、照射紙画像ＥＰＰの照射被写体領域ＥＡＲとは、照射紙画像ＥＰＰに撮像される紙に印刷された手のひらの形状を示す領域である。また、非照射紙画像ＮＥＰＰの非照射被写体領域ＮＥＡＲとは、非照射紙画像ＮＥＰＰに撮像される紙に印刷された手のひらの形状を示す領域である。 As shown in FIG. 11, when the palm printed on paper is imaged in a state where no flash is irradiated from the flash, the palm printed on paper is imaged in the non-irradiated paper image NEPP. Further, as shown in FIG. 10, when the palm printed on paper is imaged in a state where the flash is irradiated from the flash, the lightness of the palm printed on the paper is higher than that of the non-irradiated paper image NEPP. Is imaged. In this case, the irradiated subject area EAR of the irradiated paper image EPP is an area indicating the shape of the palm printed on the paper imaged on the irradiated paper image EPP. The non-irradiated subject area NEAR of the non-irradiated paper image NEPP is an area indicating the shape of the palm printed on the paper imaged on the non-irradiated paper image NEPP.
ここで、紙は、人間の手のひら等の生体組織と比較して、光の反射率が高い。
照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとは、被写体ＴＧの光の反射率が高いほど明度の差が大きくなる。すなわち、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとは、被写体ＴＧの光の反射率が高いほど相関が低くなる。
また、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとは、被写体ＴＧの光の反射率が低いほど明度の差が小さくなる。すなわち、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとは、被写体ＴＧの光の反射率が低いほど相関が高くなる。
Here, paper has a higher light reflectance than biological tissue such as a human palm.
The difference in brightness between the irradiated image EP and the non-irradiated image NEP increases as the light reflectance of the subject TG increases. That is, the correlation between the irradiated image EP and the non-irradiated image NEP decreases as the reflectance of light of the subject TG increases.
In addition, the difference in brightness between the irradiated image EP and the non-irradiated image NEP decreases as the light reflectance of the subject TG decreases. That is, the correlation between the irradiated image EP and the non-irradiated image NEP increases as the reflectance of the light of the subject TG decreases.
したがって、被写体ＴＧである紙に印刷された手のひらを撮像した照射紙画像ＥＰＰの照射被写体領域ＥＡＲと、非照射紙画像ＮＥＰＰの非照射被写体領域ＮＥＡＲとは、明度の差が大きい。このため、照射紙画像ＥＰＰの照射被写体領域ＥＡＲと、非照射紙画像ＮＥＰＰの非照射被写体領域ＮＥＡＲとの相関は低くなる。
すなわち、被写体ＴＧが紙に印刷された手のひらである場合、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとは、相関が低くなる。
Therefore, the difference in brightness is large between the irradiated subject area EAR of the irradiated paper image EPP obtained by imaging the palm printed on the paper as the subject TG and the non-irradiated subject area NEAR of the non-irradiated paper image NEPP. For this reason, the correlation between the irradiated subject area EAR of the irradiated paper image EPP and the non-irradiated subject area NEAR of the non-irradiated paper image NEPP becomes low.
That is, when the subject TG is a palm printed on paper, the correlation between the irradiated image EP and the non-irradiated image NEP is low.
次に、被写体ＴＧが人間の手のひらである場合について説明する。
図２及び図３に示す通り、人間の手のひらをフラッシュから閃光が照射されていない状態で撮像した非照射生体画像ＮＥＰＨと、フラッシュから閃光が照射された状態で撮像した照射生体画像ＥＰＨとには、いずれも人間の手のひらが撮像される。
上述したように、人間の手のひら等の生体組織は、紙と比較して光の反射率が低い。
このため、照射生体画像ＥＰＨの照射被写体領域ＥＡＲと、非照射生体画像ＮＥＰＨの非照射被写体領域ＮＥＡＲとは、明度の差が小さくなる。したがって、照射生体画像ＥＰＨの照射被写体領域ＥＡＲと、非照射生体画像ＮＥＰＨの非照射被写体領域ＮＥＡＲとの相関は高くなる。
すなわち、被写体ＴＧが生体組織である場合、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとは、相関が高くなる。
Next, a case where the subject TG is a human palm will be described.
As shown in FIGS. 2 and 3, there are a non-irradiated biological image NEPH obtained by imaging a human palm in a state in which no flash is irradiated from a flash, and an irradiated biological image EPH imaged in a state in which flash is irradiated from a flash. In either case, the human palm is imaged.
As described above, living tissue such as a human palm has a lower light reflectance than paper.
For this reason, the difference in brightness between the irradiated subject area EAR of the irradiated biological image EPH and the non-irradiated subject area NEAR of the non-irradiated biological image NEPH is reduced. Therefore, the correlation between the irradiated subject area EAR of the irradiated biological image EPH and the non-irradiated subject area NEAR of the non-irradiated biological image NEPH becomes high.
That is, when the subject TG is a living tissue, the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP have a high correlation.
本実施形態の生体検知装置１によれば、照射部３００から光が照射された被写体ＴＧが撮像された照射画像ＥＰと、光が照射されていない被写体ＴＧが撮像された非照射画像ＮＥＰとの相関を示す画像間相関ＰＣＶに基づいて、被写体ＴＧが生体組織であるか否かを判定することができる。 According to the living body detection apparatus 1 of the present embodiment, the irradiation image EP obtained by imaging the subject TG irradiated with light from the irradiation unit 300 and the non-irradiation image NEP obtained by imaging the subject TG not irradiated with light. Based on the inter-image correlation PCV indicating the correlation, it can be determined whether or not the subject TG is a living tissue.
また、従来の技術では、判定対象に近赤外線または散乱光を照射し、判定対象が反射した反射光を検出し、当該判定対象が生体組織であるか否かを判定する場合があった。この場合、近赤外線または散乱光が判定対象に照射される際の条件によっては、反射光の検出結果と、判定基準との関係を適切に設定することが困難である場合があった。
例えば、従来の技術では、判定対象に近赤外線または散乱光を照射する角度や位置が判定対象毎に異なる場合があった。また、従来の技術では、判定対象の反射光を検出する検出部から判定対象までの距離が判定対象毎に異なる場合があった。
このため、従来の技術では、判定対象毎に検出条件を適宜調整することが求められる場合があった。
ここで、判定対象毎に検出条件を適切に調整できない場合には、判定対象が生体組織であるか否かを判定する判定基準を適切に設定することが困難である場合があった。具体的には、従来の技術では、判定対象毎に検出条件を適切に調整できない場合には、判定対象が生体組織であるか否かを誤判定する場合があった。誤判定とは、例えば、判定対象が生体組織である場合に生体組織ではないと判定すること及び判定対象が生体組織ではない場合に生体組織であると判定することである。
すなわち、従来の技術では、判定対象が生体組織であるか否かを精度高く判定することが困難である場合があった。
Further, in the conventional technique, there is a case where near-infrared rays or scattered light is irradiated to a determination target, reflected light reflected by the determination target is detected, and it is determined whether or not the determination target is a living tissue. In this case, depending on the conditions under which near-infrared rays or scattered light is applied to the determination target, it may be difficult to appropriately set the relationship between the detection result of the reflected light and the determination criterion.
For example, in the conventional technique, the angle or position at which the near-infrared ray or scattered light is irradiated to the determination target may be different for each determination target. In the conventional technology, the distance from the detection unit that detects the reflected light of the determination target to the determination target may be different for each determination target.
For this reason, in the conventional technique, it may be required to appropriately adjust the detection condition for each determination target.
Here, when the detection condition cannot be appropriately adjusted for each determination target, it may be difficult to appropriately set a determination criterion for determining whether or not the determination target is a living tissue. Specifically, in the conventional technique, when the detection condition cannot be appropriately adjusted for each determination target, it may be erroneously determined whether or not the determination target is a living tissue. The erroneous determination is, for example, determining that the determination target is a living tissue and determining that the determination target is not a living tissue and determining that the determination target is not a living tissue.
That is, in the conventional technique, it may be difficult to accurately determine whether or not the determination target is a living tissue.
本実施形態の生体検知装置１によれば、被写体ＴＧを撮像し、生成された照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとの相関を示す画像間相関ＰＣＶに基づいて、当該被写体ＴＧが生体組織であるか否かを判定することができる。
具体的には、本実施形態の生体検知装置１は、撮像部２００から判定対象までの距離や判定対象の位置及び向き等が判定対象毎に異なる場合であっても、判定対象が撮像された照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとに基づいて画像間相関ＰＣＶを算出することができる。したがって、本実施形態の生体検知装置１によれば、判定対象を被写体ＴＧとして撮像する際の条件が判定対象毎に異なる場合であっても、画像間相関ＰＣＶに基づいて被写体ＴＧが生体組織であるか否かを判定することができる。
すなわち、本実施形態の生体検知装置１によれば、判定対象毎に検出条件が異なる場合であっても、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとの相関を示す画像間相関ＰＣＶに基づいて、被写体ＴＧが生体組織であるか否かを判定することができる。
例えば、生体検知装置１がスマートフォンによって実施される場合がある。この場合、撮像部２００であるスマートフォンに搭載されるカメラが、判定対象である被写体ＴＧを撮像し、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとを生成する。生体検知装置１は、撮像部２００であるスマートフォンに搭載されるカメラが被写体ＴＧを撮像し、生成した照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとの相関を示す画像間相関ＰＣＶに基づいて、被写体ＴＧが生体組織であるか否かを判定することができる。すなわち、生体検知装置１がスマートフォンであって、スマートフォンが搭載するカメラが判定対象である被写体ＴＧを撮像する際の条件が判定対象毎に異なる場合であっても、被写体ＴＧが生体組織であるか否かを精度高く判定することができる。
つまり、本実施形態の生体検知装置１によれば、被写体ＴＧが生体組織であるか否かを精度高く判定することができる。
According to the living body detection device 1 of the present embodiment, the subject TG is a living tissue based on the inter-image correlation PCV indicating the correlation between the generated irradiation image EP and the non-irradiation image NEP. It can be determined whether or not there is.
Specifically, in the living body detection device 1 of the present embodiment, the determination target is imaged even when the distance from the imaging unit 200 to the determination target, the position and orientation of the determination target, and the like are different for each determination target. The inter-image correlation PCV can be calculated based on the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP. Therefore, according to the living body detection apparatus 1 of the present embodiment, the subject TG is a living tissue based on the inter-image correlation PCV even when the conditions for imaging the determination target as the subject TG are different for each determination target. It can be determined whether or not there is.
That is, according to the living body detection apparatus 1 of the present embodiment, even if the detection conditions are different for each determination target, based on the inter-image correlation PCV indicating the correlation between the irradiated image EP and the non-irradiated image NEP, It can be determined whether or not the subject TG is a living tissue.
For example, the living body detection apparatus 1 may be implemented by a smartphone. In this case, the camera mounted on the smartphone that is the imaging unit 200 captures the subject TG that is the determination target, and generates the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP. The living body detection apparatus 1 includes a subject TG based on an inter-image correlation PCV indicating a correlation between a generated irradiation image EP and a non-irradiation image NEP by a camera mounted on a smartphone serving as the imaging unit 200. It can be determined whether or not is a living tissue. That is, whether the subject TG is a living tissue even when the living body detection device 1 is a smartphone and the conditions when the subject camera TG captures the subject TG that is the determination target are different for each determination target. Whether or not can be determined with high accuracy.
That is, according to the living body detection apparatus 1 of the present embodiment, it can be determined with high accuracy whether or not the subject TG is a living tissue.
また、本実施形態の生体検知装置１が備える照射部３００は、被写体ＴＧに可視光を照射する。
ここで、生体検知装置１が携帯電話やスマートフォンである場合、生体検知装置１は、撮像部２００としてカメラを備える場合がある。また、生体検知装置１が携帯電話やスマートフォンである場合、暗闇において被写体を撮像することを目的として可視光を照射するフラッシュを備える場合がある。この場合、生体検知装置１は、照射部３００としてスマートフォンが備えるフラッシュを流用することができる。
したがって、本実施形態の生体検知装置１によれば、専用のハードウェアを用いることなく判定対象が生体であるか否かを判定することができる。
In addition, the irradiation unit 300 included in the living body detection device 1 of the present embodiment irradiates the subject TG with visible light.
Here, when the living body detection apparatus 1 is a mobile phone or a smartphone, the living body detection apparatus 1 may include a camera as the imaging unit 200. In addition, when the living body detection device 1 is a mobile phone or a smartphone, a flash that emits visible light may be provided for the purpose of imaging a subject in the dark. In this case, the living body detection device 1 can divert the flash included in the smartphone as the irradiation unit 300.
Therefore, according to the living body detection apparatus 1 of the present embodiment, it is possible to determine whether or not the determination target is a living body without using dedicated hardware.
なお、上述では、生体検知装置１が照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとの相関を示す画像間相関ＰＣＶに基づいて、被写体ＴＧが生体組織であるか否かを判定する場合について説明したが、これに限られない。生体検知装置１は、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとの差分に基づいて、被写体ＴＧが生体組織であるか否かを判定してもよい。
以下、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとの差分に基づいて、被写体ＴＧが生体組織であるか否かを判定する一例について説明する。
In the above description, the case where the living body detection apparatus 1 determines whether or not the subject TG is a living tissue based on the inter-image correlation PCV indicating the correlation between the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP has been described. Not limited to this. The living body detection apparatus 1 may determine whether or not the subject TG is a living tissue based on the difference between the irradiated image EP and the non-irradiated image NEP.
Hereinafter, an example of determining whether or not the subject TG is a living tissue based on the difference between the irradiated image EP and the non-irradiated image NEP will be described.
［変形例：差分情報ＤＩと、非照射画像ＮＥＰとに基づく画像間相関ＰＣＶの算出］
以下、図を参照して実施形態の変形例について説明する。図１２は、変形例の生体検知装置２の機能構成の一例を示す図である。図１２に示す通り、生体検知装置２は、撮像部２００と、照射部３００と、制御部４００とを備える。なお、以降の説明において、実施形態の構成と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
制御部４００は、ＣＰＵを備えており、取得部１１０と、被写体領域抽出部１２０と、相関算出部１３０−１と、判定部１４０と、撮像制御部１５０と、照射制御部１６０とをその機能部として備える。
[Modification: Calculation of Inter-image Correlation PCV Based on Difference Information DI and Non-Irradiated Image NEP]
Hereinafter, modified examples of the embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the living body detection device 2 according to a modification. As shown in FIG. 12, the living body detection device 2 includes an imaging unit 200, an irradiation unit 300, and a control unit 400. In the following description, the same components as those of the embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The control unit 400 includes a CPU, and functions as an acquisition unit 110, a subject area extraction unit 120, a correlation calculation unit 130-1, a determination unit 140, an imaging control unit 150, and an irradiation control unit 160. Prepare as a part.
相関算出部１３０−１は、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとの差分を示す差分情報ＤＩを算出する。具体的には、相関算出部１３０−１は、取得部１１０から照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとを取得する。また、相関算出部１３０−１は、被写体領域抽出部１２０から照射被写体領域ＥＡＲと、非照射被写体領域ＮＥＡＲとを取得する。相関算出部１３０−１は、取得した照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとに基づいて、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとの差分を示す差分情報ＤＩを算出する。 The correlation calculation unit 130-1 calculates difference information DI indicating a difference between the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP. Specifically, the correlation calculation unit 130-1 acquires the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP from the acquisition unit 110. In addition, the correlation calculation unit 130-1 acquires the irradiated subject region EAR and the non-irradiated subject region NEAR from the subject region extraction unit 120. The correlation calculation unit 130-1 calculates difference information DI indicating a difference between the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP based on the acquired irradiation image EP and the non-irradiation image NEP.
［差分情報ＤＩの例：被写体ＴＧが紙に印刷された手のひらの場合］
以下、被写体ＴＧが紙に印刷された手のひらである場合の差分情報ＤＩについて説明する。
図１３は、変形例の被写体ＴＧが紙に印刷された手のひらである場合の差分情報ＤＩの一例を示す図である。この場合、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとの差分を示す差分情報ＤＩとは、照射紙画像ＥＰＰと、非照射紙画像ＮＥＰＰとの明度の差分を示す情報である。ここで、図１３に示す差分情報ＤＩは、図７に示す照射紙画像ＥＰＰと、図８に示す非照射紙画像ＮＥＰＰとの差分を示す情報である。
上述したように、被写体ＴＧが紙に印刷された手のひらである場合、非照射紙画像ＮＥＰＰには、紙に印刷された手のひらが撮像され、照射紙画像ＥＰＰには、フラッシュの閃光を反射した高い明度の紙に印刷された手のひらが撮像される。具体的には、非照射紙画像ＮＥＰＰには、紙に印刷された手のひらと、紙以外の背景とが示され、照射紙画像ＥＰＰには、フラッシュの閃光を反射した高い明度の紙に印刷された手のひらと、紙以外の背景とが示される。
すなわち、照射紙画像ＥＰＰと、非照射紙画像ＮＥＰＰとは、被写体ＴＧである紙の部分に明度の差が生じる。したがって、この一例では、図１３に示す通り、差分情報ＤＩとは、被写体ＴＧである紙の形状を示す部分における照射紙画像ＥＰＰと、非照射紙画像ＮＥＰＰとの明度の差分を示す情報である。
[Example of difference information DI: When subject TG is a palm printed on paper]
Hereinafter, the difference information DI when the subject TG is a palm printed on paper will be described.
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the difference information DI when the subject TG according to the modification is a palm printed on paper. In this case, the difference information DI indicating the difference between the irradiated image EP and the non-irradiated image NEP is information indicating the difference in brightness between the irradiated paper image EPP and the non-irradiated paper image NEPP. Here, the difference information DI shown in FIG. 13 is information indicating the difference between the irradiated paper image EPP shown in FIG. 7 and the non-irradiated paper image NEPP shown in FIG.
As described above, when the subject TG is a palm printed on paper, the non-irradiated paper image NEPP captures the palm printed on paper, and the irradiated paper image EPP has a high reflection of flash light. An image of a palm printed on lightness paper is taken. Specifically, the non-irradiated paper image NEPP shows the palm printed on the paper and the background other than the paper, and the irradiated paper image EPP is printed on the high-lightness paper reflecting the flash of the flash. A palm and a background other than paper are shown.
That is, a difference in brightness occurs between the irradiated paper image EPP and the non-irradiated paper image NEPP in the paper portion that is the subject TG. Therefore, in this example, as shown in FIG. 13, the difference information DI is information indicating a difference in brightness between the irradiated paper image EPP and the non-irradiated paper image NEPP in a portion indicating the shape of the paper that is the subject TG. .
図１２に戻り、生体検知装置２が備える相関算出部１３０−１は、差分情報ＤＩと、非照射画像ＮＥＰとの相関を画像間相関ＰＣＶとして算出する。
具体的には、相関算出部１３０−１は、差分情報ＤＩと、非照射紙画像ＮＥＰＰの非照射被写体領域ＮＥＡＲとの相関を画像間相関ＰＣＶとして算出する。
上述したように、被写体ＴＧが紙に印刷された手のひらである場合、差分情報ＤＩとは、被写体ＴＧである紙の形状を示す部分である。また、非照射紙画像ＮＥＰＰの非照射被写体領域ＮＥＡＲとは、非照射紙画像ＮＥＰＰに撮像される紙に印刷された手のひらの形状を示す部分である。
すなわち、相関算出部１３０−１は、被写体ＴＧである紙の形状を示す部分と、被写体ＴＧである紙に印刷された手のひらの形状を示す部分との相関を画像間相関ＰＣＶとして算出する。したがって、被写体ＴＧが紙に印刷された手のひらである場合、画像間相関ＰＣＶは、低い値である。
Returning to FIG. 12, the correlation calculation unit 130-1 included in the living body detection apparatus 2 calculates the correlation between the difference information DI and the non-irradiated image NEP as the inter-image correlation PCV.
Specifically, the correlation calculation unit 130-1 calculates the correlation between the difference information DI and the non-irradiated subject area NEAR of the non-irradiated paper image NEPP as the inter-image correlation PCV.
As described above, when the subject TG is a palm printed on paper, the difference information DI is a portion indicating the shape of the paper that is the subject TG. The non-irradiated subject area NEAR of the non-irradiated paper image NEPP is a part indicating the shape of the palm printed on the paper imaged on the non-irradiated paper image NEPP.
That is, the correlation calculation unit 130-1 calculates the correlation between the portion indicating the shape of the paper that is the subject TG and the portion indicating the shape of the palm printed on the paper that is the subject TG as the inter-image correlation PCV. Therefore, when the subject TG is a palm printed on paper, the inter-image correlation PCV is a low value.
［差分情報ＤＩの例：被写体ＴＧが人間の手のひらの場合］
以下、被写体ＴＧが人間の手のひらである場合の差分情報ＤＩについて説明する。
図１４は、変形例の被写体ＴＧが人間の手のひらである場合の差分情報ＤＩの一例を示す図である。ここで、図１４に示す差分情報ＤＩは、図２に示す照射生体画像ＥＰＨと、図３に示す非照射生体画像ＮＥＰＨとの差分を示す情報である。
図２に示す通り、被写体ＴＧが手のひらである場合、非照射生体画像ＮＥＰＨには手のひらが撮像される。また、図３に示す通り、被写体ＴＧが手のひらである場合、照射生体画像ＥＰＨには、非照射生体画像ＮＥＰＨより高い明度の手のひらが撮像される。具体的には、非照射生体画像ＮＥＰＨには、手のひらと、手のひら以外の背景とが示され、照射生体画像ＥＰＨには、非照射生体画像ＮＥＰＨより高い明度の手のひらと、手のひら以外の背景とが示される。
すなわち、照射生体画像ＥＰＨと、非照射生体画像ＮＥＰＨとは、被写体ＴＧである手のひらの部分に明度の差が生じる。したがって、この一例では、図１４に示す通り、差分情報ＤＩとは、被写体ＴＧである手のひらの形状を示す部分における照射生体画像ＥＰＨと、非照射生体画像ＮＥＰＨとの明度の差分を示す情報である。
[Example of difference information DI: When subject TG is a human palm]
The difference information DI when the subject TG is a human palm will be described below.
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of the difference information DI when the subject TG of the modification is a human palm. Here, the difference information DI shown in FIG. 14 is information indicating a difference between the irradiated biological image EPH shown in FIG. 2 and the non-irradiated biological image NEPH shown in FIG.
As shown in FIG. 2, when the subject TG is a palm, the palm is imaged in the non-irradiated biological image NEPH. As shown in FIG. 3, when the subject TG is a palm, a palm having a higher brightness than the non-irradiated biological image NEPH is captured in the irradiated biological image EPH. Specifically, the non-irradiated biological image NEPH shows a palm and a background other than the palm, and the irradiated biological image EPH has a palm with a higher brightness than the non-irradiated biological image NEPH and a background other than the palm. Indicated.
That is, a difference in brightness occurs between the irradiated biological image EPH and the non-irradiated biological image NEPH in the palm portion that is the subject TG. Therefore, in this example, as shown in FIG. 14, the difference information DI is information indicating the difference in brightness between the irradiated biological image EPH and the non-irradiated biological image NEPH in the part indicating the shape of the palm that is the subject TG. .
図１２に戻り、生体検知装置２が備える相関算出部１３０−１は、差分情報ＤＩと、非照射画像ＮＥＰとの相関を画像間相関ＰＣＶとして算出する。
具体的には、相関算出部１３０−１は、差分情報ＤＩと、非照射生体画像ＮＥＰＨの非照射被写体領域ＮＥＡＲとの相関を画像間相関ＰＣＶとして算出する。
上述したように、被写体ＴＧが手のひらである場合、差分情報ＤＩとは、被写体ＴＧである手のひらの形状を示す部分における照射生体画像ＥＰＨと、非照射生体画像ＮＥＰＨとの明度の差分を示す情報である。また、非照射画像ＮＥＰの非照射被写体領域ＮＥＡＲとは、被写体ＴＧである手のひらの部分である。
すなわち、相関算出部１３０−１は、差分情報ＤＩが示す手のひらの部分と、非照射生体画像ＮＥＰＨの非照射被写体領域ＮＥＡＲが示す手のひらの部分との相関を画像間相関ＰＣＶとして算出する。したがって、被写体ＴＧが手のひらである場合、画像間相関ＰＣＶは、高い値である。
Returning to FIG. 12, the correlation calculation unit 130-1 included in the living body detection apparatus 2 calculates the correlation between the difference information DI and the non-irradiated image NEP as the inter-image correlation PCV.
Specifically, the correlation calculation unit 130-1 calculates the correlation between the difference information DI and the non-irradiated subject area NEAR of the non-irradiated biological image NEPH as the inter-image correlation PCV.
As described above, when the subject TG is a palm, the difference information DI is information indicating a difference in brightness between the irradiated biological image EPH and the non-irradiated biological image NEPH in a portion indicating the shape of the palm that is the subject TG. is there. Further, the non-irradiated subject area NEAR of the non-irradiated image NEP is a palm portion that is the subject TG.
That is, the correlation calculation unit 130-1 calculates the correlation between the palm part indicated by the difference information DI and the palm part indicated by the non-irradiated subject area NEAR of the non-irradiated biological image NEPH as the inter-image correlation PCV. Therefore, when the subject TG is a palm, the inter-image correlation PCV has a high value.
以上説明したように、変形例の生体検知装置２が備える相関算出部１３０−１は、非照射画像ＮＥＰと、照射画像ＥＰ及び非照射画像ＮＥＰの差分を示す差分情報ＤＩとの相関を画像間相関ＰＣＶとして算出する。相関算出部１３０−１は、算出した画像間相関ＰＣＶを判定部１４０へ供給する。判定部１４０は、相関算出部１３０−１から取得した画像間相関ＰＣＶに基づいて、被写体ＴＧが生体組織であるか否かを判定する。
これにより、変形例の生体検知装置２は、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとの差分によって示される差分情報ＤＩと、非照射画像ＮＥＰとに基づいて、画像間相関ＰＣＶを算出することができる。
上述したように、被写体ＴＧが紙である場合、被写体ＴＧが生体組織である場合と比較して光の反射率が高くなる。この場合、照射紙画像ＥＰＰと、非照射紙画像ＮＥＰＰとに撮像される被写体ＴＧである紙の部分の明度の差分は大きくなる。
また、上述したように、被写体ＴＧが人間の手のひらである場合、被写体ＴＧが紙である場合と比較して、光の反射率が低くなる。この場合、照射生体画像ＥＰＨと、非照射生体画像ＮＥＰＨとに撮像される被写体ＴＧである手のひらの部分の明度の差分は小さくなる。
したがって、被写体ＴＧが生体組織である場合と、被写体ＴＧが生体組織ではない場合とでは、差分情報ＤＩの特徴が異なる。
変形例の生体検知装置２によれば、被写体ＴＧが生体組織である場合と、被写体ＴＧが生体組織ではない場合とで特徴が異なる差分情報ＤＩに基づいて、画像間相関ＰＣＶを算出することができる。具体的には、変形例の生体検知装置２によれば、差分情報ＤＩと、非照射画像ＮＥＰとの相関を画像間相関ＰＣＶとして算出することができる。
したがって、変形例の生体検知装置２によれば、差分情報ＤＩと、非照射画像ＮＥＰとの相関である画像間相関ＰＣＶに基づいて、被写体ＴＧが生体組織であるか否をより精度高く判定することができる。
As described above, the correlation calculation unit 130-1 included in the living body detection device 2 according to the modified example calculates the correlation between the non-irradiated image NEP and the difference information DI indicating the difference between the irradiated image EP and the non-irradiated image NEP between the images. Calculated as correlation PCV. The correlation calculation unit 130-1 supplies the calculated inter-image correlation PCV to the determination unit 140. The determination unit 140 determines whether or not the subject TG is a living tissue based on the inter-image correlation PCV acquired from the correlation calculation unit 130-1.
Thereby, the living body detection apparatus 2 of the modified example can calculate the inter-image correlation PCV based on the difference information DI indicated by the difference between the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP, and the non-irradiation image NEP. it can.
As described above, when the subject TG is paper, the light reflectance is higher than when the subject TG is a living tissue. In this case, the difference in the brightness of the paper portion that is the subject TG captured in the irradiated paper image EPP and the non-irradiated paper image NEPP becomes large.
Further, as described above, when the subject TG is a human palm, the light reflectance is lower than when the subject TG is paper. In this case, the difference in lightness of the palm portion that is the subject TG captured in the irradiated biological image EPH and the non-irradiated biological image NEPH is reduced.
Therefore, the characteristics of the difference information DI differ between the case where the subject TG is a living tissue and the case where the subject TG is not a living tissue.
According to the living body detection device 2 of the modified example, the inter-image correlation PCV can be calculated based on the difference information DI in which the feature differs between when the subject TG is a living tissue and when the subject TG is not a living tissue. it can. Specifically, according to the living body detection device 2 of the modification, the correlation between the difference information DI and the non-irradiated image NEP can be calculated as the inter-image correlation PCV.
Therefore, according to the living body detection device 2 of the modified example, it is determined with higher accuracy whether the subject TG is a living tissue based on the inter-image correlation PCV that is the correlation between the difference information DI and the non-irradiated image NEP. be able to.
なお、上述では、相関算出部１３０−１が差分情報ＤＩと、非照射画像ＮＥＰとの相関を画像間相関ＰＣＶとして算出する場合について説明したが、これに限られない。
相関算出部１３０−１は、差分情報ＤＩと、照射画像ＥＰとの相関を画像間相関ＰＣＶとして算出してもよい。
例えば、撮像部２００が被写体ＴＧを撮像し、非照射画像ＮＥＰを生成する際、被写体ＴＧが撮像される環境が暗い場合がある。この場合、被写体領域抽出部１２０が生成された非照射画像ＮＥＰから被写体ＴＧの部分を抽出することが困難である場合がある。
この場合、相関算出部１３０−１は、差分情報ＤＩと、照射画像ＥＰとの相関を画像間相関ＰＣＶとして算出してもよい。これに伴い、判定部１４０は、相関算出部１３０−１が算出した差分情報ＤＩと、照射画像ＥＰとの相関を示す画像間相関ＰＣＶに基づいて、被写体ＴＧが生体組織であるか否かを判定してもよい。
In the above description, the case where the correlation calculation unit 130-1 calculates the correlation between the difference information DI and the non-irradiated image NEP as the inter-image correlation PCV has been described, but is not limited thereto.
The correlation calculation unit 130-1 may calculate the correlation between the difference information DI and the irradiation image EP as the inter-image correlation PCV.
For example, when the imaging unit 200 captures the subject TG and generates the non-irradiated image NEP, the environment in which the subject TG is captured may be dark. In this case, it may be difficult for the subject region extraction unit 120 to extract the portion of the subject TG from the generated non-irradiated image NEP.
In this case, the correlation calculation unit 130-1 may calculate the correlation between the difference information DI and the irradiation image EP as the inter-image correlation PCV. Accordingly, the determination unit 140 determines whether or not the subject TG is a living tissue based on the inter-image correlation PCV indicating the correlation between the difference information DI calculated by the correlation calculation unit 130-1 and the irradiation image EP. You may judge.
以上説明したように、変形例の生体検知装置２が備える相関算出部１３０−１は、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとのうちいずれか一方と、照射画像ＥＰ及び非照射画像ＮＥＰの差分との相関を画像間相関ＰＣＶとして算出する。
これにより、変形例の生体検知装置２は、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとのうち、いずれか一方と、差分情報ＤＩとの差分を画像間相関ＰＣＶとして算出することができる。具体的には、変形例の生体検知装置２は、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとのうち、差分情報ＤＩとの差分を算出することに適した画像Ｐを用いて画像間相関ＰＣＶを算出することができる。
したがって、変形例の生体検知装置２によれば、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとのうち、いずれか一方と、差分情報ＤＩとの相関である画像間相関ＰＣＶに基づいて、被写体ＴＧが生体組織であるか否かをより精度高く判定することができる。
As described above, the correlation calculation unit 130-1 included in the living body detection device 2 according to the modification includes the difference between the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP, and the difference between the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP. Is calculated as an inter-image correlation PCV.
Thereby, the living body detection apparatus 2 of the modified example can calculate the difference between any one of the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP and the difference information DI as the inter-image correlation PCV. Specifically, the living body detection apparatus 2 of the modified example calculates the inter-image correlation PCV using the image P suitable for calculating the difference between the difference information DI among the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP. Can be calculated.
Therefore, according to the living body detection device 2 of the modified example, the subject TG is based on the inter-image correlation PCV that is the correlation between either the irradiated image EP or the non-irradiated image NEP and the difference information DI. Whether or not the tissue is a living tissue can be determined with higher accuracy.
ここで、光が照射された被写体ＴＧが撮像された照射画像ＥＰと、光が照射されていない被写体ＴＧが撮像された非照射画像ＮＥＰとの相関を画像間相関ＰＣＶとして算出する動作を相関算出ステップと記載する。
また、相関算出ステップが算出した画像間相関ＰＣＶに基づいて、被写体ＴＧが生体組織であるかを判定する動作を判定ステップと記載する。また、相関算出ステップと、判定ステップとを有する方法を生体検知方法と記載する。
上述したとおり、実施形態及び変形例では、生体検知方法が携帯電話やスマートフォン等において実施された例について記載したが、これに限られない。
生体検知方法が実施される装置の構成は、いずれの構成であってもよい。
Here, a correlation calculation is performed for calculating the correlation between the irradiated image EP obtained by imaging the object TG irradiated with light and the non-irradiated image NEP obtained by imaging the subject TG not irradiated with light as the inter-image correlation PCV. It is described as a step.
An operation for determining whether the subject TG is a living tissue based on the inter-image correlation PCV calculated by the correlation calculating step is referred to as a determining step. A method having a correlation calculation step and a determination step is referred to as a living body detection method.
As described above, in the embodiment and the modification, the example in which the living body detection method is implemented in a mobile phone, a smartphone, or the like is described, but the present invention is not limited thereto.
The configuration of the apparatus in which the living body detection method is implemented may be any configuration.
［生体検知方法を実施する装置の構成例］
以下、図を参照して生体検知方法が２台のＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）によって実施される場合について説明する。
図１５は、生体検知方法を実施する装置の構成の一例を示す図である。
この一例では、生体検知方法のうち、相関算出ステップをＰＣである算出装置ＰＣ１が行い、判定ステップをＰＣである判定装置ＰＣ２が行う。また、図１５に示す通り、この一例では、算出装置ＰＣ１と、判定装置ＰＣ２とは、情報の送受が可能なネットワークＮを介して接続される。
図１５に示す通り、算出装置ＰＣ１は、撮像部２００と、照射部３００とを備える。算出装置ＰＣ１は、撮像部２００が被写体ＴＧを撮像し、生成した照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとの相関を画像間相関ＰＣＶとして算出する。
算出装置ＰＣ１は、算出した画像間相関ＰＣＶをネットワークＮを介して判定装置ＰＣ２へ送信する。判定装置ＰＣ２は、算出装置ＰＣ１から受信した画像間相関ＰＣＶに基づいて、被写体ＴＧが生体組織であるか否かを判定する。
[Configuration example of apparatus for performing living body detection method]
Hereinafter, a case where the living body detection method is implemented by two PCs (Personal Computers) will be described with reference to the drawings.
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a configuration of an apparatus that performs the living body detection method.
In this example, in the living body detection method, the correlation calculation step is performed by the calculation device PC1 that is a PC, and the determination step is performed by the determination device PC2 that is a PC. As shown in FIG. 15, in this example, the calculation device PC1 and the determination device PC2 are connected via a network N capable of transmitting and receiving information.
As illustrated in FIG. 15, the calculation device PC1 includes an imaging unit 200 and an irradiation unit 300. The calculation device PC1 calculates the correlation between the generated irradiation image EP and the non-irradiation image NEP as the inter-image correlation PCV when the imaging unit 200 images the subject TG.
The calculation apparatus PC1 transmits the calculated inter-image correlation PCV to the determination apparatus PC2 via the network N. The determination device PC2 determines whether or not the subject TG is a living tissue based on the inter-image correlation PCV received from the calculation device PC1.
ここで、算出装置ＰＣ１とは、例えば、ＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）である。また、判定装置ＰＣ２とは、例えば、ＡＴＭの集中監視装置である。生体検知方法は、算出装置ＰＣ１であるＡＴＭと、判定装置ＰＣ２である集中監視装置との構成において実施されてもよい。この場合、生体検知方法は、ＡＴＭの使用者の預貯金の預け払い等の認証に応じて当該使用者の生体認証を行う際に用いられる。
具体的には、算出装置ＰＣ１は、算出装置ＰＣ１が備える撮像部２００と、照射部３００とによって、被写体ＴＧであるＡＴＭの使用者の手のひらを撮像し、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとを生成する。算出装置ＰＣ１は、照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとの相関を画像間相関ＰＣＶとして算出する。
算出装置ＰＣ１は、判定装置ＰＣ２であるＡＴＭの集中監視装置へ当該使用者の画像間相関ＰＣＶを送信する。判定装置ＰＣ２は、算出装置ＰＣ１から受信した画像間相関ＰＣＶに基づいて、当該使用者が生体組織であるか否かを判定する。具体的には、判定装置ＰＣ２は、画像間相関ＰＣＶに基づいて、当該使用者が人間であるか否かを判定する。
これにより、算出装置ＰＣ１であるＡＴＭが相関算出ステップを行うことで、判定装置ＰＣ２である集中監視装置へ送信するデータの容量を低減することができる。
Here, the calculation device PC1 is, for example, an ATM (Automated Teller Machine). The determination device PC2 is, for example, an ATM centralized monitoring device. The living body detection method may be implemented in the configuration of the ATM that is the calculation device PC1 and the centralized monitoring device that is the determination device PC2. In this case, the biometric detection method is used when performing biometric authentication of the user in accordance with authentication such as deposit and payment of deposits and savings of the ATM user.
Specifically, the calculation device PC1 uses the imaging unit 200 and the irradiation unit 300 included in the calculation device PC1 to capture the palm of the user of the ATM that is the subject TG, and the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP. Is generated. The calculation device PC1 calculates the correlation between the irradiated image EP and the non-irradiated image NEP as an inter-image correlation PCV.
The calculation device PC1 transmits the inter-image correlation PCV of the user to the ATM centralized monitoring device which is the determination device PC2. The determination apparatus PC2 determines whether or not the user is a living tissue based on the inter-image correlation PCV received from the calculation apparatus PC1. Specifically, the determination apparatus PC2 determines whether or not the user is a person based on the inter-image correlation PCV.
Thereby, the capacity of data to be transmitted to the centralized monitoring device that is the determination device PC2 can be reduced by the ATM that is the calculation device PC1 performing the correlation calculation step.
なお、上述では、算出装置ＰＣ１がＡＴＭであって、判定装置ＰＣ２がＡＴＭの集中監視装置である場合について説明したが、これに限られない。
算出装置ＰＣ１とは、例えば、ＰＣであってもよい。また、判定装置ＰＣ２とは、例えば、認証サーバであってもよい。また、生体検知方法が、算出装置ＰＣ１であるＰＣと、判定装置ＰＣ２である認証サーバとの構成において実施されてもよい。この場合、生体検知方法は、ＰＣの使用者がネットショッピングの決済や、ネットバンクの認証に応じて当該使用者の生体認証を行う際に用いられる。
In the above description, the calculation apparatus PC1 is an ATM and the determination apparatus PC2 is an ATM centralized monitoring apparatus. However, the present invention is not limited to this.
The calculation device PC1 may be a PC, for example. Further, the determination apparatus PC2 may be, for example, an authentication server. In addition, the living body detection method may be implemented in a configuration of a PC that is the calculation device PC1 and an authentication server that is the determination device PC2. In this case, the biometric detection method is used when the PC user performs biometric authentication of the user in accordance with payment for online shopping or authentication of the net bank.
また、上述では、算出装置ＰＣ１が被写体ＴＧ毎に画像間相関ＰＣＶを算出し、判定装置ＰＣ２が被写体ＴＧ毎に被写体ＴＧが生体組織であるか否かを判定する場合について説明したが、これに限られない。算出装置ＰＣ１は、複数の被写体ＴＧについて画像間相関ＰＣＶをまとめて算出してもよい。この場合、判定装置ＰＣ２は、算出装置ＰＣ１が算出した複数の画像間相関ＰＣＶに基づいて、複数の被写体ＴＧが生体組織であるか否かをまとめて判定してもよい。 In the above description, the calculation device PC1 calculates the inter-image correlation PCV for each subject TG, and the determination device PC2 determines whether the subject TG is a living tissue for each subject TG. Not limited. The calculation apparatus PC1 may collectively calculate the inter-image correlation PCV for a plurality of subjects TG. In this case, the determination apparatus PC2 may collectively determine whether or not the plurality of subjects TG are living tissues based on the plurality of inter-image correlations PCV calculated by the calculation apparatus PC1.
また、上述では、算出装置ＰＣ１が撮像部２００と、照射部３００とを備える場合について説明したが、これに限られない。撮像部２００と、照射部３００とは、算出装置ＰＣ１とは、別の装置であってもよい。この場合、算出装置ＰＣ１と、撮像部２００とは、照射画像ＥＰ及び非照射画像ＮＥＰとを送受する機能を備えていてもよい。これにより、算出装置ＰＣ１は、撮像部２００が被写体ＴＧを撮像し、生成した照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとを撮像部２００から受信してもよい。また、算出装置ＰＣ１は、撮像部２００から受信した照射画像ＥＰと、非照射画像ＮＥＰとの相関を画像間相関ＰＣＶとして算出してもよい。 Moreover, although the calculation apparatus PC1 demonstrated the case provided with the imaging part 200 and the irradiation part 300 in the above, it is not restricted to this. The imaging unit 200 and the irradiation unit 300 may be different devices from the calculation device PC1. In this case, the calculation device PC1 and the imaging unit 200 may have a function of transmitting and receiving the irradiation image EP and the non-irradiation image NEP. Thereby, the calculation apparatus PC1 may receive the generated irradiation image EP and the generated non-irradiation image NEP from the imaging unit 200 by the imaging unit 200 imaging the subject TG. Further, the calculation device PC1 may calculate the correlation between the irradiation image EP received from the imaging unit 200 and the non-irradiation image NEP as the inter-image correlation PCV.
なお、上記の各実施形態における生体検知装置１及び生体検知装置２が備える各部は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリおよびマイクロプロセッサにより実現させるものであってもよい。 In addition, each part with which living body detection device 1 and living body detection device 2 in each above-mentioned embodiment are provided may be realized by exclusive hardware, and is realized by memory and a microprocessor. Also good.
なお、生体検知装置１及び生体検知装置２が備える各部は、メモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、生体検知装置１及び生体検知装置２が備える各部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。 In addition, each part with which the biometric detection apparatus 1 and the biometric detection apparatus 2 are comprised is comprised with memory and CPU (central processing unit), and it memorize | stores the program for implement | achieving the function of each part with which the biometric detection apparatus 1 and the biometric detection apparatus 2 are equipped. The function may be realized by loading and executing.
また、生体検知装置１及び生体検知装置２が備える各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。 In addition, a program for realizing the functions of each unit included in the living body detection apparatus 1 and the living body detection apparatus 2 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed. The processing may be performed by doing so. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case, and a program that holds a program for a certain period of time are also included. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.
以上、本発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。上述した各実施形態に記載の構成を組み合わせてもよい。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and appropriate modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. it can. You may combine the structure as described in each embodiment mentioned above.
１、２…生体検知装置、１００、４００…制御部、１１０…取得部、１２０…被写体領域抽出部、１３０、１３０−１…相関算出部、１４０…判定部、２００…撮像部、３００…照射部、ＤＩ…差分情報、ＥＰ…照射画像、ＥＡＲ…照射被写体領域、ＮＥＰ…非照射画像、ＮＥＡＲ…非照射被写体領域、ＥＰＨ…照射生体画像、ＮＥＰＨ…非照射生体画像、ＥＰＰ…照射紙画像、ＮＥＰＰ…非照射紙画像、Ｐ…画像、ＰＣ１…算出装置、ＰＣ２…判定装置、ＰＣＶ…画像間相関、ＴＧ…被写体、ＴＨ、ＴＨ１、ＴＨ２…閾値 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 ... Living body detection apparatus, 100, 400 ... Control part, 110 ... Acquisition part, 120 ... Subject area extraction part, 130, 130-1 ... Correlation calculation part, 140 ... Determination part, 200 ... Imaging part, 300 ... Irradiation Part, DI ... difference information, EP ... irradiated image, EAR ... irradiated subject area, NEP ... non-irradiated image, NEAR ... non-irradiated subject area, EPH ... irradiated biological image, NEPH ... non-irradiated biological image, EPP ... irradiated paper image, NEPP ... Non-irradiated paper image, P ... Image, PC1 ... Calculation device, PC2 ... Determination device, PCV ... Inter-image correlation, TG ... Subject, TH, TH1, TH2 ... Threshold
Claims (6)
前記相関算出ステップが算出した前記画像間相関に基づいて、前記被写体が生体組織であるかを判定する判定ステップと
を有する生体検知方法。 A correlation calculating step of calculating a correlation between an irradiation image obtained by imaging a subject irradiated with light and a non-irradiated image obtained by imaging the subject not irradiated with light as an inter-image correlation;
And a determination step of determining whether the subject is a living tissue based on the correlation between images calculated by the correlation calculation step.
前記照射画像と、前記非照射画像とのうちいずれか一方と、前記照射画像及び前記非照射画像の差分との相関を前記画像間相関として算出する
請求項１に記載の生体検知方法。 The correlation calculating step includes:
The living body detection method according to claim 1, wherein a correlation between any one of the irradiation image and the non-irradiation image and a difference between the irradiation image and the non-irradiation image is calculated as the inter-image correlation.
前記非照射画像と、前記照射画像及び前記非照射画像の差分との相関を前記画像間相関として算出する
請求項１又は請求項２に記載の生体検知方法。 The correlation calculating step includes:
The living body detection method according to claim 1, wherein a correlation between the non-irradiated image and a difference between the irradiated image and the non-irradiated image is calculated as the inter-image correlation.
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の生体検知方法。 The living body detection method according to any one of claims 1 to 3, wherein the light is visible light.
前記被写体を撮像して当該被写体の画像を生成する撮像部と、
前記撮像部が生成した画像のうち、前記照射部が照射する前記光が照射された前記被写体が撮像された照射画像と、前記照射部が照射する前記光が照射されていない前記被写体が撮像された非照射画像との相関を画像間相関として算出する相関算出部と、
前記相関算出部が算出した前記画像間相関に基づいて、前記被写体が生体組織であるかを判定する判定部と
を備える生体検知装置。 An irradiator that irradiates the subject with light;
An imaging unit that images the subject and generates an image of the subject;
Of the images generated by the imaging unit, an irradiation image in which the subject irradiated with the light irradiated by the irradiation unit is imaged and the subject not irradiated with the light irradiated by the irradiation unit are captured. A correlation calculating unit that calculates a correlation with the non-irradiated image as an inter-image correlation;
A living body detection apparatus comprising: a determination unit that determines whether the subject is a living tissue based on the correlation between images calculated by the correlation calculation unit.
光が照射された被写体が撮像された照射画像と、前記光が照射されていない前記被写体が撮像された非照射画像との相関を画像間相関として算出する相関算出ステップと、
前記相関算出ステップが算出した前記画像間相関に基づいて、前記被写体が生体組織であるかを判定する判定ステップと
を実行させる生体検知プログラム。 On the computer,
A correlation calculating step of calculating a correlation between an irradiation image obtained by imaging a subject irradiated with light and a non-irradiated image obtained by imaging the subject not irradiated with light as an inter-image correlation;
And a determination step of determining whether or not the subject is a biological tissue based on the correlation between images calculated by the correlation calculation step.
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