JP4344986B2 - Authentication method and authentication apparatus - Google Patents

Authentication method and authentication apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP4344986B2
JP4344986B2 JP2002136750A JP2002136750A JP4344986B2 JP 4344986 B2 JP4344986 B2 JP 4344986B2 JP 2002136750 A JP2002136750 A JP 2002136750A JP 2002136750 A JP2002136750 A JP 2002136750A JP 4344986 B2 JP4344986 B2 JP 4344986B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
light source
vein pattern
authentication
pair
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002136750A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003331272A5 (en
JP2003331272A (en
Inventor
隆太 瀧
正 江崎
妙子 真田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2002136750A priority Critical patent/JP4344986B2/en
Publication of JP2003331272A publication Critical patent/JP2003331272A/en
Publication of JP2003331272A5 publication Critical patent/JP2003331272A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4344986B2 publication Critical patent/JP4344986B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は認証方法及び認証装置に関するものであり、特に生体を利用して個人認証する場合に適用して好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
広く個人認証に用いられている指紋、掌紋等は、皮膚の表皮組織が真皮の凹凸構造に中に沈み込んでできた隆線網が外部から直接見える部分であり、基本的には真皮等の皮膚深層構造を反映するものである。手掌や足底などの部位の皮膚は、皮膚深層に分布する触覚神経終端がより外部刺激を検出し易くする目的や摩擦に対する強度等の生理的理由により、他の部位の皮膚と異なり真皮等の皮膚深層構造の形状と表皮の形状とが一致した独特の皮膚構造を有している。従来から個人認証に用いられてきた指紋は、基本的にこの深層構造の恒久性を利用したものである。
【0003】
ただし、上記指紋を用いた生体認証は、いわゆる「なりすまし」等に対して、その対策が必ずしも十分とは言えない。例えば、指紋は容易に他の物体に痕跡として残り、また目視も容易であるために、第三者に偽造される危険性が否定できない。
【0004】
そこで近年、上記指紋を用いた生体認証に代わり、血管パターンを識別情報として利用した個人認証技術が提案されている。例えば、特開平10−295674号公報においては、手の甲の静脈パターンを見る個人認証方法が提案されており、また、特開平7−21373号公報においては、指の血管パターンを見る個人認証方法が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者(手の甲の静脈パターンを見る方法)の場合、データの採取面積が大きく、それに伴って装置が大型化するという問題がある。装置が大型化すると、自ずと用途が限定されてしまい、例えば、ウェアラブルな構成とすることは難しい。
【0006】
一方、後者(指の血管パターンを見る方法)の場合、装置の小型化という点では有利であるが、識別情報として利用できる血管パターンが少ないという問題があり、認証の信頼性に不安が残る。
【0007】
また、生体の場合、工業製品等の場合と異なり、例えば一人一人指の形が異なることから、認証に用いる画像を取得する際に、位置合わせの問題が生ずる。生体には、位置合わせの基準となるマークが無いため、画像取得の際の位置合わせが難しく、例えば取得した画像の採取位置が予め登録された血管パターンの採取位置と大きく異なると、照合が不可能になる虞れがある。
【0008】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、認証結果に対する信頼性を一段と向上させようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明は、指が嵌められるリング状の筐体の内面側に、該筐体の内面における周方向に沿って交互に設けられる光源と受光素子とのうち、対向される光源と受光素子とをペアとして用いて、各ペアの方向における透過画像を取得し、透過画像の静脈パターンを抽出する。そして、当該静脈パターンを用いて登録された静脈パターンと照合する。
【0010】
一方向からの画像だけではなく、指周囲における複数の方向からの画像を3次元的に採取するので、利用できる静脈パターンが大幅に増え、信頼性の高い個人認証が実現できる。また、指輪のように指に嵌められるので、登録画像と照合画像との位置ずれを簡易に防止することが可能であるとともに、いわゆるウエアラブな小型化構成が実現できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した認証方法及び認証装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0013】
本発明の認証方法は、例えば指等の血管パターンを認証情報として利用するものである。したがって、認証に際しては、血管パターンの透過画像を撮影する必要がある。ここで、血管パターンの透過画像の撮影は、公知の技術を用いて行えば良い。例えば、指の血管の透過画像の原理は、清水孝一らによる文献「病態生理学会誌Vol.11 No.8 1992,8 光による生体透視−光CTと生体機能イメージングの可能性」や、浅野薫らによる文献「Sysmex Journal Vol.2 No.1 1999 無侵襲計測技術について」等に記述されている。
【0014】
波長700〜1200nmの近赤外線帯域は、特異的に生体での吸光度が低く「分光領域の窓」と呼ばれており、生体組織を良く透過する。表皮組織や骨等は、可視光や紫外線を反射、散乱する特性があるが、この帯域の光は約80パーセント近くが透過してしまう。一方、このような特性を持つ近赤外線帯域の中で、血液中のヘモグロビンに選択的に吸収されやすい波長があり、例えば波長805nmでは、酸素化ヘモグロビン(HbO)と還元型ヘモグロビン(Hb)の吸光度が一致する。さらに、生体におけるヘモグロビンと水の分光特性も大きく異なる。この特性を利用することで、生体の水分とを区別して血管パターンの透過画像が得られる。
【0015】
この血管の血流がなすパターンは、生体特有のものであり、組織が生体から切断された場合には、血管萎縮、血流停止、血液喪失等により直ちに消失する。したがって、生体認証と生体所属認識が一致することになり、このため切断した組織を生理食塩水などに浸漬して細胞を生かしていたとしても、血流が存在しないためこれを認証排除し得る。認証対象組織は、肺循環と拍動を備えて血流と血液の各ヘモグロビン比率を正しく備える必要があり、仮に腕を外科的に切断して用いようとしても、その腕の各血管を外科的に人工心肺装置に接続し、かつ拍動波形も正確に再現する必要があり、例えば携帯型人工心肺も実用化されていない今日の状況では実現は困難である。また仮に将来それが実用化されたとしても、腕の切断から始まって、各血管と装置への接続、切断された微小血管や神経に対する処置、切断に対する生活反応による組織変化の解消や血流再開後の組織の安定等、高度な外科的技術と医療設備を必要とし、現実的な作業ではない。一方、生体を用いないで、人工的に微細な毛細血管の3次元立体構造等を再現しようとしても、ほとんど不可能である。
【0016】
本発明において、血管パターンの透過画像を撮影するには、例えば図1に示すように、光源1と撮像カメラ2とを測定対象部位である指3を挟んで対向して配置し、指3を透過する光を用いて撮像する。光源1には、骨等を透過し血管を流れる血液中のヘモグロビンにより特異的に吸収される長波長光(近赤外光)を発する光源、例えば近赤外光LED等を用いる。
【0017】
このとき、装置はボックス4の中に実装する等して、外光を遮断することが好ましい。また、例えば指3の脇から反射してカメラに入射してくる光等はできる限り抑え、撮影ムラを抑えることが好ましい。このため、中心付近のみが開いたスリット5,6を配して撮像カメラ2の撮影可能領域を制約し、これらスリットを通して上記撮像カメラ2により透過光を撮影する。
【0018】
また、指3の全周囲画像を取得するために、撮像カメラ2と光源1とを対にした回転台7の中心軸に指3の中心が位置するように配置し、その周囲を一定速度で回転させながら動画像を取得する。取得された動画像のうち、横方向の中心部分の縦に連続するピクセル列を各フレームから取得し、これらを結合することにより一本の指の全周囲展開画像を得る。撮像カメラ2としては、指の第一〜第三関節程度の範囲の視野を持つものを使用することが好ましい。
【0019】
上記により得られた画像を画像処理し、予め登録しておいた血管パターンと照合して個人認証を行うが、これに先だって画像の位置合わせが必要である。前記照合に際しては、同じ場所の血管パターンを比べなければ意味がない。そこで、ここでは、指のテクスチャを利用して位置合わせを行う。具体的には、指の第2関節部分の皮膚表面のテクスチャ(第2関節部皮膚表面パターン)が極めて明確なコントラストを持つため、これを基準としてキャリブレーションを行う。
【0020】
第2関節部皮膚表面パターンは、比較的皮膚厚が大きい等、他の部位よりも近赤外線領域光(例えば波長880nmの光)における吸収が大きい。このため、近赤外光を光源として撮像した場合、明らかに明度の低い領域として撮影される。この特徴を利用して、この領域を画像標準化のための位置合わせの基準点として利用することができる。
【0021】
位置合わせの具体的手法としては、取得された画像を例えば32×32のブロックで区切り、その領域内における平均明度を計算し、その最も暗い部分の周辺に同様に暗い領域が集まっている部分を候補としてマークする。そして、それぞれの領域内に、皮膚表面のしわの特徴的なテクスチャ(横方向の複数の暗い線)が検出されるかどうかを調べる。
【0022】
上記位置合わせの後、静脈パターンを抽出する。抽出処理に際しては、取得した画像に対し適切な画像処理を施すことにより、標本と光源と撮像カメラの位置関係のぶれや、皮膚表面のテクスチャ、付着したゴミ、計測機器のノイズ、外界からの光の混入などの攪乱要素を除去した標準化画像を取得する。この標準化画像を取得するステップの一例を図2に示す。
【0023】
この例では、先ず、キャプチャーされた画像から、データとして利用可能な矩形エリアを切り出す(領域切り出し)。
【0024】
次いで、切り出した画像エリアに対し、バックグラウンド明度の補正をかける。例えば48×48の正方ブロックについて強度平均を出し、その強度をバックグラウンド明度とし、バイキュービック法(bicubic法)で補完しながらサイズを伸張し、強度を反転させて和を取り、強度平均を半値(256階調で127)となるように補正をかける(バックグラウンド明度補正)。バイキュービック法は、3次補間法と呼ばれる画像の補間方式であり、情報の損失が少なく、自然な画像が得られるという特徴を有する。
【0025】
さらに、上記により補正した画像に対してメディアンフィルター(median filter)をかけることでノイズ除去を行う(ノイズ除去)。メディアンフィルターは、局所領域中の中央値を出力濃度として与えるものであり、画像のエッジをぼかすことなくノイズを除去することができる。
【0026】
次に、得られた画像の強度の最大値および最小値の分散にはばらつきがあるため、それを補正するために、最小値が0、最大値が255となるように強度の正規化を行う(画像強度情報正規化)。
【0027】
その後、空間周波数領域において、バンドパスフィルターを適用する(高周波除去フィルター適用及び低周波除去フィルター適用)。これは、血管像が生体の散乱等の影響を受けているため、高周波成分をほとんど含まないこと、また、低周波成分は多くは撮像の際の明度ムラや、部分による指の厚みの違いから、透過高強度が大域的に異なることに起因するものであることによる。特に、皮膚のしわのパターンが高周波成分として多く含まれるため、高周波成分をカットすることにより、皮膚表面のパターンを効果的に除去できる。
【0028】
以上により抽出された静脈パターンは、画像情報として保存し、識別情報として登録する。あるいは、予め登録された静脈パターンと照合することで個人認証を行う。この個人認証のステップを図3に示す。
【0029】
個人認証に際しては、先ず、先に保存した画像情報を画像データベースから取得する(画像データベースから画像取得)。取得した画像の解像度を最適化し(画像解像度最適化)、上記基準点を用いて位置合わせを行う(位置ずらし)。
【0030】
位置合わせの後、照合により個人認証を行うが、照合に際しては、相関値を計算し(相関値計算)、最大相関値を取得する(最大相関値取得)。そして、最大相関値となる画像を取得し、それに基づいて個人認証を行う。
【0031】
上述の認証方法、認証装置においては、指の血管パターンを一方向からのみ撮影するのではなく、3次元的に、例えば全周囲展開画像として採取しているので、識別情報として利用できる血管パターンが飛躍的に増え、信頼性の高い認証が可能である。また、指のような小さな測定対象部位においても十分な識別情報を得ることができるため、装置の小型化も容易である。
【0032】
ところで、認証装置の構成としては、上記の例に限られるものではなく、例えば、光源−撮像カメラのペアを複数用意し、これらを指等の周囲に配置するようにしてもよい。あるいは、リング状の装置とすることも可能である。
【0033】
図4は、リング状の形状に構成した認証装置の一例を示すものである。この認証装置10は、指輪のように指に嵌めることができ、いわゆるウエアラブルな構成にすることが可能である。このリング状の認証装置10では、図5に示すように、指3と対向する内面に周方向に沿って光源素子11と受光素子12とが交互に配列されており、互いに対向する光源素子11と受光素子12とでそれぞれの角度における透過画像の撮像が行われる。
【0034】
上記ウエアラブルな構成とした場合、血管パターンを検出して、認証装置または認証装置とネットワーク接続されたサーバー等に予め登録してあるパターンと照合し、その結果から少なくとも認証装置やネットワークから提供されるサービスの少なくとも一部を許可や制限する、いわゆるアクセスコントロールを実現することが可能である。
【0035】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、指輪のように指に嵌めて指周囲における複数の方向からの画像を3次元的に採取するようにしたことにより、限られた測定対象部位から多くのパターン情報を取得することができ、信頼性の高い個人認証が実現できる。同時に、登録画像と照合画像との位置ずれを簡易に防止することが可能であるとともに、いわゆるウエアラブな小型化構成が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した認証装置の一例を示す模式図である。
【図2】標準化画像を取得するステップの一例を示すフローチャートである。
【図3】個人認証を実施するステップの一例を示すフローチャートである。
【図4】リング状の認証装置の一例を示す概略斜視図である。
【図5】リング状の認証装置の内周面側の構成を示す概略平面図である。
【符号の説明】
1 光源、2 撮像カメラ、3 指、5,6 スリット、7 回転台、10 リング状認証装置、11 光源素子、12 受光素子
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an authentication method and authentication equipment, and is preferably applied to a case of personal authentication in particular using biometric.
[0002]
[Prior art]
Fingerprints, palm prints, etc., which are widely used for personal authentication, are the parts where the ridge network formed by the skin's epidermal tissue sinking into the uneven structure of the dermis can be seen directly from the outside. It reflects the deep skin structure. For the purpose of making the tactile nerve terminals distributed in the deep skin more easily detect external stimuli and physiological reasons such as the strength against friction, the skin of the palms and soles is different from the skin of other parts, such as the dermis. It has a unique skin structure in which the shape of the deep skin structure matches the shape of the epidermis. Fingerprints conventionally used for personal authentication basically use the permanence of this deep structure.
[0003]
However, the biometric authentication using the above-mentioned fingerprint is not always sufficient for the so-called “spoofing”. For example, since fingerprints easily remain as traces on other objects and are easily visible, the risk of being counterfeited by a third party cannot be denied.
[0004]
Therefore, in recent years, a personal authentication technique using a blood vessel pattern as identification information has been proposed instead of the biometric authentication using the fingerprint. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-295675 proposes a personal authentication method for viewing the vein pattern of the back of the hand, and Japanese Patent Laid-Open No. 7-21373 proposes a personal authentication method for viewing the blood vessel pattern of the finger. Has been.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the former case (a method for viewing the vein pattern on the back of the hand), there is a problem in that the data collection area is large and the apparatus is enlarged accordingly. When the apparatus is enlarged, the application is naturally limited, and for example, it is difficult to obtain a wearable configuration.
[0006]
On the other hand, the latter (method of viewing the blood vessel pattern of the finger) is advantageous in terms of miniaturization of the device, but there is a problem that there are few blood vessel patterns that can be used as identification information, and there remains concern about the reliability of authentication.
[0007]
In the case of a living body, unlike the case of an industrial product or the like, for example, the shape of each finger is different, so that there is a problem of alignment when acquiring an image used for authentication. Since there is no mark that serves as a reference for alignment in a living body, alignment during image acquisition is difficult.For example, if the acquisition position of the acquired image is significantly different from the pre-registered blood vessel pattern acquisition position, verification is not possible. May be possible.
[0008]
The present invention has been made in consideration of the above points, and intends to further improve the reliability of the authentication result.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the present invention provides a light source and a light receiving element provided alternately on the inner surface side of a ring-shaped housing to which a finger is fitted along the circumferential direction of the inner surface of the housing. Using the opposed light source and light receiving element as a pair, a transmission image in the direction of each pair is acquired, and a vein pattern of the transmission image is extracted. Then, you against the vein pattern registered with the vein pattern.
[0010]
Since not only images from one direction but also images from a plurality of directions around the finger are collected three-dimensionally, the number of vein patterns that can be used is greatly increased, and highly reliable personal authentication can be realized. Further, since it can be fitted on a finger like a ring, it is possible to easily prevent a positional deviation between the registered image and the collation image, and a so-called wearable downsizing configuration can be realized.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an authentication method and an authentication apparatus to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
The authentication method of the present invention uses, for example, a blood vessel pattern such as a finger as authentication information. Therefore, at the time of authentication, it is necessary to take a transmission image of the blood vessel pattern. Here, the transmission of the vascular pattern transmission image may be performed using a known technique. For example, the principle of transmission images of finger blood vessels is described in the literature by Koichi Shimizu et al., “Pathophysiology Vol.11 No.8 1992, 8 Possibility of biological fluoroscopy with light-CT and biological functional imaging”; "Sysmex Journal Vol.2 No.1 1999 Non-invasive measurement technology" and the like.
[0014]
The near-infrared band having a wavelength of 700 to 1200 nm has a specific low absorbance in a living body and is called a “spectral region window”, and penetrates living tissue well. Epidermal tissue, bone, and the like have the property of reflecting and scattering visible light and ultraviolet light, but about 80% of light in this band is transmitted. On the other hand, in the near-infrared band having such characteristics, there is a wavelength that is easily absorbed by hemoglobin in blood. For example, at a wavelength of 805 nm, oxygenated hemoglobin (HbO 2 ) and reduced hemoglobin (Hb) Absorbance matches. Furthermore, the spectral characteristics of hemoglobin and water in the living body are greatly different. By utilizing this characteristic, a transmission image of the blood vessel pattern can be obtained by distinguishing it from the moisture of the living body.
[0015]
This blood vessel blood flow pattern is unique to the living body, and when the tissue is cut from the living body, it immediately disappears due to vascular atrophy, blood flow cessation, blood loss, or the like. Therefore, biometric authentication and biometric affiliation recognition coincide with each other. For this reason, even if the cut tissue is immersed in physiological saline or the like to save the cells, the blood flow does not exist, so that authentication can be excluded. The tissue to be certified must have the pulmonary circulation and pulsation and the correct blood flow and blood hemoglobin ratio. Even if the arm is surgically cut and used, the blood vessels of the arm are surgically removed. It is necessary to connect to a heart-lung machine and accurately reproduce the pulsation waveform. For example, it is difficult to realize in a present situation where a portable heart-lung machine has not been put into practical use. Even if it is put to practical use in the future, it begins with the cutting of the arm, connection to each blood vessel and device, treatment for the cut microvessels and nerves, elimination of tissue changes due to living reactions to cutting, and resumption of blood flow It requires advanced surgical techniques and medical equipment, such as stabilization of later tissues, and is not a realistic task. On the other hand, it is almost impossible to artificially reproduce a three-dimensional structure of fine capillaries without using a living body.
[0016]
In the present invention, in order to capture a transmission image of a blood vessel pattern, for example, as shown in FIG. 1, a light source 1 and an imaging camera 2 are arranged facing each other with a finger 3 as a measurement target portion interposed therebetween, and the finger 3 is Imaging is performed using transmitted light. As the light source 1, a light source that emits long-wavelength light (near infrared light) that is specifically absorbed by hemoglobin in blood that passes through bones and flows through blood vessels, for example, a near infrared LED or the like is used.
[0017]
At this time, it is preferable to block the external light by mounting the device in the box 4. Further, for example, it is preferable to suppress as much as possible light that is reflected from the side of the finger 3 and enters the camera, thereby suppressing unevenness in photographing. For this reason, the slits 5 and 6 that are open only in the vicinity of the center are arranged to restrict the imageable area of the imaging camera 2, and the transmitted light is imaged by the imaging camera 2 through these slits.
[0018]
In addition, in order to obtain an image of the entire periphery of the finger 3, the finger 3 is arranged so that the center of the finger 3 is located on the center axis of the turntable 7 in which the imaging camera 2 and the light source 1 are paired. A moving image is acquired while rotating. Among the acquired moving images, a vertically continuous pixel column of the central portion in the horizontal direction is acquired from each frame, and these are combined to obtain an all-around developed image of one finger. As the imaging camera 2, it is preferable to use a camera having a visual field in the range of the first to third joints of the finger.
[0019]
The image obtained as described above is subjected to image processing and collated with a previously registered blood vessel pattern for personal authentication. Prior to this, the image must be aligned. The collation is meaningless unless the blood vessel patterns at the same place are compared. Therefore, here, alignment is performed using the texture of the finger. Specifically, since the texture of the skin surface of the second joint part of the finger (second joint part skin surface pattern) has a very clear contrast, calibration is performed based on this.
[0020]
The second joint skin surface pattern has a greater absorption in near-infrared region light (for example, light having a wavelength of 880 nm) than other sites, such as a relatively large skin thickness. For this reason, when near-infrared light is imaged as a light source, the image is clearly captured as a region with low brightness. Using this feature, this region can be used as a reference point for alignment for image standardization.
[0021]
As a specific method of alignment, the acquired image is divided into, for example, 32 × 32 blocks, the average brightness in the area is calculated, and a portion where dark areas are gathered similarly around the darkest part. Mark as a candidate. Then, it is examined whether or not a characteristic texture (a plurality of dark lines in the lateral direction) of wrinkles on the skin surface is detected in each region.
[0022]
After the above alignment, a vein pattern is extracted. During the extraction process, the acquired image is subjected to appropriate image processing, so that the positional relationship between the specimen, the light source, and the imaging camera is blurred, the skin surface texture, adhering dust, measurement instrument noise, light from the outside world, etc. A standardized image from which disturbance elements such as contamination are removed is acquired. An example of the steps for obtaining this standardized image is shown in FIG.
[0023]
In this example, first, a rectangular area that can be used as data is cut out from the captured image (area cutout).
[0024]
Next, background lightness correction is applied to the cut-out image area. For example, average the intensity of a 48 × 48 square block, set the intensity as the background brightness, extend the size while complementing with the bicubic method (bicubic method), invert the intensity, take the sum, and calculate the intensity average by half Correction is performed so that it becomes (127 at 256 gradations) (background lightness correction). The bicubic method is an image interpolation method called a cubic interpolation method, and has a feature that a natural image can be obtained with little loss of information.
[0025]
Further, noise removal is performed by applying a median filter to the image corrected as described above (noise removal). The median filter gives a median value in the local region as an output density, and can remove noise without blurring the edge of the image.
[0026]
Next, since the dispersion of the maximum value and the minimum value of the intensity of the obtained image varies, in order to correct it, the intensity is normalized so that the minimum value is 0 and the maximum value is 255. (Image intensity information normalization).
[0027]
Then, a band pass filter is applied in the spatial frequency domain (high frequency removal filter application and low frequency removal filter application). This is because the blood vessel image is affected by the scattering of the living body, so it contains almost no high-frequency components, and the low-frequency components are mostly due to uneven brightness during imaging and differences in finger thickness depending on the part. This is because the high transmission intensity is globally different. In particular, since many skin wrinkle patterns are included as high-frequency components, the skin surface pattern can be effectively removed by cutting the high-frequency components.
[0028]
The vein pattern extracted as described above is stored as image information and registered as identification information. Alternatively, personal authentication is performed by collating with a vein pattern registered in advance. This personal authentication step is shown in FIG.
[0029]
For personal authentication, first, the previously stored image information is acquired from the image database (image acquisition from the image database). The resolution of the acquired image is optimized (image resolution optimization), and alignment is performed using the reference point (position shift).
[0030]
After registration, personal authentication is performed by collation. In collation, a correlation value is calculated (correlation value calculation), and a maximum correlation value is acquired (maximum correlation value acquisition). Then, an image having the maximum correlation value is acquired, and personal authentication is performed based on the acquired image.
[0031]
In the above-described authentication method and authentication apparatus, the blood vessel pattern of the finger is not photographed only from one direction, but is collected three-dimensionally, for example, as an all-around developed image. Significant increase and reliable authentication is possible. Moreover, since sufficient identification information can be obtained even in a small measurement target site such as a finger, the apparatus can be easily downsized.
[0032]
By the way, the configuration of the authentication device is not limited to the above example. For example, a plurality of light source-imaging camera pairs may be prepared and arranged around a finger or the like. Alternatively, a ring-shaped device can be used.
[0033]
FIG. 4 shows an example of an authentication device configured in a ring shape. The authentication device 10 can be fitted on a finger like a ring, and can have a so-called wearable configuration. In the ring-shaped authentication device 10, as shown in FIG. 5, the light source elements 11 and the light receiving elements 12 are alternately arranged along the circumferential direction on the inner surface facing the finger 3, and the light source elements 11 facing each other. And the light receiving element 12 capture a transmission image at each angle.
[0034]
In the case of the above wearable configuration, a blood vessel pattern is detected and compared with a pattern registered in advance in an authentication device or a server connected to the authentication device over a network, and the result is provided at least from the authentication device or the network. It is possible to realize so-called access control that permits or restricts at least a part of the service.
[0035]
【The invention's effect】
According to the present invention as described above, by which is adapted to the image three-dimensionally collected from a plurality of directions in the finger around is fitted on a finger as rings, from a limited stbm many patterns Information can be acquired, and highly reliable personal authentication can be realized. At the same time, it is possible to easily prevent misregistration between the registered image and the collation image, and to realize a so-called wearable downsizing configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an authentication apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of steps for acquiring a standardized image.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of steps for performing personal authentication.
FIG. 4 is a schematic perspective view showing an example of a ring-shaped authentication device.
FIG. 5 is a schematic plan view showing the configuration of the inner peripheral surface side of the ring-shaped authentication device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source, 2 Imaging camera, 3 Finger, 5, 6 Slit, 7 Turntable, 10 Ring-shaped authentication apparatus, 11 Light source element, 12 Light receiving element

Claims (5)

指が嵌められるリング状の筐体と、
上記筐体の内面側に設けられ、近赤外光を照射する光源と、
上記筐体の内面側に設けられ、上記光源に対向される受光素子と、
上記光源と上記受光素子とを用いて、透過画像を取得する取得手段と、
上記透過画像の静脈パターンを抽出する抽出手段と、
上記抽出手段が抽出した静脈パターンを用いて、登録された静脈パターンと照合する照合手段と
を有し、
上記光源と上記受光素子とは、上記筐体の内面における周方向に沿って交互に設けられ、
上記取得手段は、
対向される光源と受光素子とをペアとして用いて、各ペアの方向における透過画像を取得する、認証装置。
A ring-shaped housing in which fingers can be fitted;
A light source that is provided on the inner surface side of the housing and that emits near-infrared light; and
A light receiving element provided on the inner surface side of the housing and facing the light source;
An acquisition means for acquiring a transmission image using the light source and the light receiving element;
Extracting means for extracting the vein pattern of the transparent image;
Using the vein pattern extracted by the extraction means, and a matching means for matching with a registered vein pattern,
The light source and the light receiving element are alternately provided along the circumferential direction of the inner surface of the housing,
The acquisition means is
An authentication device that acquires a transmission image in the direction of each pair by using a light source and a light receiving element that face each other as a pair.
上記各ペアの方向における透過画像を結合し、指周囲における展開画像を生成する生成手段と、
上記展開画像の静脈パターンを抽出する際の基準となる領域を示す位置情報を決定する位置決定手段と
をさらに有し、
上記抽出手段は、
上記位置情報に基づいて静脈パターンを抽出する、請求項1に記載の認証装置。
Generating means for combining the transmission images in the direction of each pair and generating a developed image around the finger;
Position determining means for determining position information indicating an area serving as a reference when extracting the vein pattern of the developed image;
The extraction means is
The authentication apparatus according to claim 1, wherein a vein pattern is extracted based on the position information.
上記抽出手段は、
上記各ペアの方向における血管の透過画像に対して、当該画像における強度の最大値及び最小値が同じとなるよう正規化する工程を有する、請求項1に記載の認証装置。
The extraction means is
The authentication apparatus according to claim 1, further comprising a step of normalizing the transmission image of the blood vessel in the direction of each pair so that the maximum value and the minimum value of the intensity in the image are the same.
上記抽出手段は、
上記各ペアの方向における血管の透過画像から、皮膚のしわのパターンに相当する高周波成分を除去する工程を有する、請求項1に記載の認証装置。
The extraction means is
The authentication apparatus according to claim 1, further comprising a step of removing a high-frequency component corresponding to a skin wrinkle pattern from a transmission image of a blood vessel in the direction of each pair.
指が嵌められるリング状の筐体の内面側に、該筐体の内面における周方向に沿って交互に設けられる光源と受光素子とのうち、対向される光源と受光素子とをペアとして用いて、各ペアの方向における透過画像を取得する取得ステップと、
上記透過画像の静脈パターンを抽出する抽出ステップと、
上記抽出ステップで抽出される静脈パターンを用いて、登録された静脈パターンと照合する照合ステップと
を有する認証方法。
Of the light source and the light receiving element that are alternately provided along the circumferential direction of the inner surface of the casing on the inner surface side of the ring-shaped casing on which the finger is fitted, the opposed light source and the light receiving element are used as a pair. An acquisition step of acquiring a transmission image in the direction of each pair;
An extraction step of extracting the vein pattern of the transmission image;
An authentication method comprising: a verification step of verifying with a registered vein pattern using the vein pattern extracted in the extraction step.
JP2002136750A 2002-05-13 2002-05-13 Authentication method and authentication apparatus Expired - Fee Related JP4344986B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002136750A JP4344986B2 (en) 2002-05-13 2002-05-13 Authentication method and authentication apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002136750A JP4344986B2 (en) 2002-05-13 2002-05-13 Authentication method and authentication apparatus

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2003331272A JP2003331272A (en) 2003-11-21
JP2003331272A5 JP2003331272A5 (en) 2005-10-06
JP4344986B2 true JP4344986B2 (en) 2009-10-14

Family

ID=29698693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002136750A Expired - Fee Related JP4344986B2 (en) 2002-05-13 2002-05-13 Authentication method and authentication apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4344986B2 (en)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4851723B2 (en) * 2005-03-04 2012-01-11 富士通株式会社 Internal structure image acquisition device, internal structure image acquisition method, and internal structure image acquisition program
JP4671027B2 (en) * 2005-05-02 2011-04-13 ソニー株式会社 Authentication apparatus, authentication method, and program
JP2007018248A (en) * 2005-07-07 2007-01-25 Sony Corp Image processor, image processing method, and program
JP4617273B2 (en) * 2006-05-16 2011-01-19 株式会社日立情報制御ソリューションズ Authentication gate
JP4862644B2 (en) 2006-12-15 2012-01-25 ソニー株式会社 Registration apparatus, registration method, and program
JP5012000B2 (en) 2006-12-15 2012-08-29 ソニー株式会社 Verification device, verification method, and program
JP4882794B2 (en) * 2007-02-26 2012-02-22 ソニー株式会社 Image determination apparatus, image determination method, and program
JP4407714B2 (en) 2007-04-06 2010-02-03 セイコーエプソン株式会社 Biometric authentication device and biometric authentication method
JP5233152B2 (en) * 2007-04-06 2013-07-10 セイコーエプソン株式会社 Biometric authentication device and biometric authentication method
WO2009019809A1 (en) * 2007-08-03 2009-02-12 Bionics Co., Ltd. Biometrics authentication device
JP4585553B2 (en) * 2007-08-07 2010-11-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 apparatus
JP4996394B2 (en) * 2007-08-31 2012-08-08 株式会社フィット・デザイン・システム Authentication apparatus and authentication method
JP2010015365A (en) * 2008-07-03 2010-01-21 Hitachi Maxell Ltd Biometrics device and biometrics method
JP4997305B2 (en) * 2010-03-12 2012-08-08 株式会社日立製作所 Finger vein authentication device
JP2012138023A (en) * 2010-12-27 2012-07-19 Maxell Finetech Ltd Vein image acquisition device, authentication information storage system and personal authentication system
CN104866828A (en) * 2015-05-20 2015-08-26 广州日滨科技发展有限公司 Finger vein identification method, apparatus and vein authentication terminal device
US10567378B2 (en) 2015-08-10 2020-02-18 Nec Corporation Mount, authentication device, authentication method, and program
CN111898455B (en) * 2020-07-02 2023-04-07 珠海格力电器股份有限公司 Vein image matching method and device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003331272A (en) 2003-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4344986B2 (en) Authentication method and authentication apparatus
JP4748199B2 (en) Vein imaging apparatus and vein imaging method
JP5292821B2 (en) Vein image acquisition device and vein image acquisition method
US7277163B2 (en) Personal identification system
US9317761B2 (en) Method and an apparatus for determining vein patterns from a colour image
US9808154B2 (en) Biometric identification via retina scanning with liveness detection
JP3567651B2 (en) Biological identification device
US8767195B2 (en) Personal identification system
CN110298273A (en) A kind of 3D based on multispectral image refers to vein extracting method and system
JP2008181220A (en) Personal authentication apparatus and personal authentication method
Borgen et al. Visible-spectrum biometric retina recognition
Park et al. Iris feature extraction and matching based on multiscale and directional image representation
Akbari et al. Hyperspectral imaging and diagnosis of intestinal ischemia
JP5618267B2 (en) Vein authentication system
JP3861870B2 (en) Biometric identification device
JP4093280B2 (en) Biometric identification device
WO2017062189A1 (en) Biometric identification via retina scanning with liveness detection
JP2011081792A (en) Biometric apparatus
Saeed et al. Simplifying vein detection for intravenous procedures: A comparative assessment through near‐infrared imaging system
Chen A vascular imaging system for longitudinal registration and mapping of superficial vessels with quantitative analysis
Parida Vein Pattern Extraction Using Near Infrared Imaging for Biometric Purposes
Mohan Embedded Fingerprint Matching Mechanism in HIS for Health Care Service
JP2009271669A (en) Vein authentication apparatus and vein authentication method for portable device
Ithapu et al. Fundus image registration for vestibularis research
JP2007012081A (en) Biometric apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050513

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050513

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20050513

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081029

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090108

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090430

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090525

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090618

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090701

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4344986

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120724

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130724

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees