JP5065965B2 - 非接触型生体認証装置の生体誘導制御方法及び非接触型生体認証装置 - Google Patents

Description

本発明は、人間の体の一部である生体の特徴を利用して、個人認証する非接触型生体認証装置の生体誘導制御方法及び非接触型生体認証装置に関し、特に、登録された生体情報と照合するため、非接触で、生体情報を検出する際に、検出範囲に検出すべき生体を誘導する非接触型生体認証装置の生体誘導制御方法及び非接触型生体認証装置に関する。

人間の体には、手足の指紋、目の網膜、顔面、血管など個人を区別できる部分が、多数存在する。近年のバイオメトリックス技術の進展に伴い、このような人間の体の一部である生体の特徴を認識して、個人認証する装置が種々提供されている。

例えば、手のひらや指の血管、掌紋は、比較的大量の個人特徴データを得られるため、個人認証の信頼性に適している。特に、血管（静脈）の模様は、胎児の時から生涯変わらず、万人不同と言われおり、個人認証に適している。このような個人認証装置では、登録又は認証時に、利用者は、撮像装置に手のひらを近づける。撮像装置は、近赤外線を発光し、手のひらに当てる。撮像装置は、手のひらから跳ね返った近赤外線を、センサーで受信する。

静脈に流れる赤血球の中のヘモグロビンは、酸素を失っている。このヘモグロビン（還元ヘモグロビン）は、７６０ナノメートル付近の近赤外線を吸収する。このため、手のひらに近赤外線を当てると、静脈がある部分だけ反射が少なく、反射した近赤外線の強弱で、静脈の位置を認識できる。

利用者は、先ず、自身の手のひらの静脈画像データを、撮像装置を利用して、サーバーやカードに登録する。次に、個人認証するには、利用者は、自身の手のひらの静脈画像データを、撮像装置を利用して、読み取らせる。利用者のＩＤで引き出された静脈登録画像と、読み取られた静脈照合画像との静脈の模様を照合し、個人認証する（例えば、特許文献１参照）。

このような非接触での生体情報の検出においては、生体は、撮像装置に自由に動かすことができ、特に、手は自由な動きが可能である。一方、撮像装置の撮像範囲に、生体の検出部分を位置つけることが、精度良い検出のため必要である。この方法として、撮像毎に、手の位置や向きを検出し、精度良い撮像ができない場合には、表示や音声で、手の位置、向きの不適切を伝える方法が提案されている（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。この方法によれば、非接触の故、抵抗感のない検出を行っても、正確な生体情報の検出が可能となる。
特開２００４−０６２８２６号公報（図２乃至図９） ＷＯ０４／０２１８８４号公報（図３） 特開２００６−４２８８０号公報（図１１）

この非接触型の生体情報の検出では、非接触の検出であり、且つ生体、特に手は自由に動く。一方、高速な生体認証を行うには、頻繁に撮像を行い、適切な画像を検出し、認証プロセスに出力する必要がある。

従来技術では、生体（手かざし）撮影時の過去の情報のみを用いて、誘導メッセージを決定するため、利用者が、生体を正常な位置に移動中の場合には、不適切なメッセージを表示してしまうことがある。例えば、前述の手のひら画像の撮像では、手を撮像範囲に近づけている最中に、「近づけてください。」というメッセージが表示されたり、撮像範囲の中心に対して、左から右に移動している最中に、「右にずらしてください。」というメッセージが表示されることがある。

又、利用者が、表示された誘導メッセージに従って、手等の生体を移動した場合、相反する誘導メッセージが交互に表示され、利用者が、どのように手を移動して良いか、分からない事態に陥る可能性がある。例えば、「右にずらしてください。」→「左にずらしてください。」→「右にずらしてください。」というメッセージが交互に表示され、利用者にかえって戸惑いを感じさせる。

従って、本発明の目的は、非接触撮像装置の撮像範囲に、自由に移動できる利用者の検出すべき生体を有効に誘導するための非接触型生体認証装置の生体誘導制御方法及び非接触型生体認証装置を提供することにある。

又、本発明の他の目的は、非接触撮像装置に対し、生体が自由に移動しても、利用者に戸惑いを感じさせず、生体を撮像範囲に誘導し、撮像時間を短縮するための非接触生体認証装置の生体誘導制御方法及び非接触生体認証装置を提供することにある。

更に、本発明の更に他の目的は、利用者に戸惑いを感じさせず、生体を撮像範囲に誘導し、撮像に適した位置及び状態で生体を撮像するための非接触生体認証装置の生体誘導制御方法及び非接触生体認証装置を提供することにある。

この目的の達成のため、本発明の非接触型生体認証装置は、生体を非接触で撮像する撮像装置と、利用者に前記撮像装置の操作を誘導する画面を表示する表示装置と、前記撮像装置を撮像動作し、前記生体の撮像画像から前記生体の特徴データを検出して、既に登録されている生体の特徴データと照合する制御部とを有し、前記制御部は、前記撮像装置の複数回の撮像動作による出力から、複数回の前記生体の位置を検出し、前記複数回の位置から前記生体の移動速度を計算し、前記複数回の位置の最終位置と前記計算した移動速度とから、メッセージ出力時点の前記生体の位置を予測し、前記予測した位置に従う誘導メッセージを決定して、前記表示装置に表示する。

又、本発明の非接触型生体認証装置の生体誘導制御方法は、撮像装置の複数回の撮像動作による出力から、複数回の前記生体の位置を検出するステップと、前記複数回の位置から前記生体の移動速度を計算するステップと、前記複数回の位置の最終位置と前記計算した移動速度とから、メッセージ出力時点の前記生体の位置を予測するステップと、前記予測した位置に従う誘導メッセージを決定するステップと、表示装置に決定した前記誘導メッセージを表示するステップとを有する。

更に、本発明では、好ましくは、前記制御部は、前記移動速度から加速度を計算し、前記加速度から前記生体の予測位置の予測精度を判定し、前記予測位置と前記予測精度に従う誘導メッセージを決定して、前記表示装置に表示する。

更に、本発明では、好ましくは、前記制御部は、前記加速度から静止判定し、前記予測位置と前記予測精度と前記静止判定結果に従う誘導メッセージを決定して、前記表示装置に表示する。

更に、本発明では、好ましくは、前記制御部は、前記撮像装置の複数回の撮像動作による出力から、複数回の前記生体の複数方向の各々の位置を検出し、前記複数回の複数方向の位置からメッセージ出力時点の前記生体の複数方向の位置を予測し、前記予測した複数方向の位置に従う誘導メッセージを決定して、前記表示装置に表示する。

更に、本発明では、好ましくは、前記制御部は、前記複数方向の位置が、少なくとも、前記撮像装置の撮像平面の２方向の位置である。

更に、本発明では、好ましくは、前記制御部は、前記複数方向の位置が、少なくとも、前記撮像装置の撮像平面の２方向の位置と前記撮像平面と直行する方向の位置である。

更に、本発明では、好ましくは、前記制御部は、前記複数方向の位置が、少なくとも、前記撮像装置の撮像平面の２方向の位置と、前記２方向を中心とする傾き方向である。

更に、本発明では、好ましくは、前記生体の特徴データが、手のひらのパターンである。

更に、本発明では、好ましくは、前記制御部は、前記表示装置に、前記誘導メッセージとして、画面の四方向のバーを選択表示する。

過去のｎ回の生体の位置から、メッセージ表示時点の未来の位置を予測し、その位置に応じて、誘導メッセージを選択するため、適切なメッセージを出力できる。このため、最適な撮像範囲に誘導する時間を短縮できるとともに、生体の動きと反対の方向のメッセージの出力を防止でき、利用者のとまどいを誘うことを防止でき、認証速度を向上できる。

以下、本発明の実施の形態を、生体認証システム、誘導メッセージ出力機構、生体誘導処理、他の実施の形態の順で説明する。

（生体認証システム）
図１は、本発明の一実施の形態の生体認証システムの構成図、図２は、図１の生体認証ユニットのブロック図である。図１は、生体認証システムとして、パーソナルコンピュータのログインに使用される手のひらの静脈認証システムを例に示す。

図１に示すように、パーソナルコンピュータ２には、センサー（撮像装置）１が接続される。撮像装置１は、利用者の手のひらの静脈パターンを読み取り、認証装置３に出力する。認証装置３は、パーソナルコンピュータ２のプログラムとして、インストールされる。ここでは、説明上、パーソナルコンピュータ２と別ブロックで示す。

パーソナルコンピュータ２の画面２０には、ログイン時に、手のひら誘導画面を表示する。この画面２０は、手のひらの撮像表示域２６と、その周囲に設けられた４つの誘導バー２２と、撮像表示域２６の下に設けられた誘導メッセージ表示域２４とを有する。

撮像装置１及び認証ユニット２を、図２で説明する。図２に示すように、図１の手のひら撮像装置１は、本体１０のほぼ中央に、センサーユニット１８を搭載する。センサーユニット１８は、中央に、赤外センサー（ＣＭＯＳセンサー）と集光レンズ１６と、距離センサー１４とが設けられ、この周囲に、複数の近赤外線発光素子（ＬＥＤ）１２とが設けられる。例えば、周囲８ケ所に、近赤外線発光素子が設けられ、近赤外線を上方に発光する。このセンサーユニット１８は、センサー、集光レンズ、近赤外線発光領域との関係で、読み取り可能領域がＶに規制される。

手５２が、ジャンケンのパーの形をしている時に、手のひらは、最大面積であり、且つ平らであるから、手のひらをセンサーユニット１８の撮像範囲Ｖで撮像すると、正確な静脈パターンが得られ、登録、照合に有効である。又、センサーユニット１８から手のひらの距離が所定の範囲であると、センサーユニット１８のセンサー１６で、焦点の合った鮮明な画像が得られる。

従って、センサーユニット１８の上方で、手のひらの位置と傾き及び高さを、センサーユニット１８の撮像範囲に対し的確となるように、利用者の手を誘導する必要がある。

認証装置（プログラム）３は、一連の照合処理３０〜３９を実行する。パーソナルコンピュータ２は、例えば、ＣＰＵと各種メモリ、インタフェース回路等のデータ処理に必要な回路を有する。このＣＰＵが、一連の照合処理３０〜３９を実行する。

撮像処理３１は、撮像装置１に、一定間隔で撮影を行う。距離／手輪郭検出処理３０は、撮像装置１からの距離センサー１４の測定距離を受け、利用者の手がかざされている状態か否か判断し、利用者の手がかざされていると判断した場合には、手を一定間隔で複数回撮影し、センサーユニット１８が撮像した画像から手の３点に距離を検出し、その画像から輪郭を検出して、手の位置、高さ、傾きを検出する。又、距離／手輪郭検出処理３０は、手の位置、高さ、傾きが適切と判断すると、その画像を血管像抽出処理３４に出力する。

誘導メッセージ出力処理３２は、図３以下で説明するように、距離センサ−１６で距離により、手等が撮像範囲外である時、及び登録及び照合処理に使用できない画像である時に、手のひらを左右前後、上下に誘導するためのメッセージを、パーソナルコンピュータ２の画面に出力する。これにより、撮像装置１に、かかげた利用者の手のひらを誘導する。

血管像抽出処理３４は、手輪郭検出処理３０で、正しい手のかざし方で、撮像できたと判定した場合に、手の画像から静脈血管像を抽出する。血管像登録処理３８は、抽出血管像を、静脈データベース（パーソナルコンピュータ２のメモリ）２２に登録するか。照合処理３６は、登録血管像データを、静脈データベース２２から取り出し、血管像検出処理３４で検出された血管像データと、登録血管像データとを比較して、照合処理する。照合結果出力処理３９は、照合結果を、パーソナルコンピュータ２のログインプログラムに出力する。

このような非接触認証システムにおいて、前述の誘導メッセージは、利用者にとって、便利であり、認証システムに慣れていない利用者の操作や、高速な認証に有効である。

（誘導メッセージ出力機構）
次に、図２の誘導メッセージ出力処理３２を、図３により詳細に説明する。

図３に示すように、位置情報取得処理４０は、利用者の手がかざされていると判断した場合に、手を一定間隔で複数回撮影して得た撮影画像から、手がかざされている位置、高さ、傾きを取得する。

遷移状態予測処理４２は、連続した複数の撮像画像の位置、高さ、傾きの差分から、移動している方向、速度、加速度を計算し、メッセージ表示時の手の位置、状態（高さ、傾き）を予測する。

予測精度算出処理４４は、手の移動している方向、速度、加速度から、利用者が手を静止しているのか、静止させようとしているのか、動かしているのか判定し、判定結果により、手の位置の予測の精度を算出する。

出力方法決定処理４６は、メッセージ表示時の手の予測位置と、手の位置の予測の精度を元に、メッセージ出力方式を選択する。例えば、予測の精度が高い場合には、誘導メッセージ表示処理４８−１により、手の移動方向を示すメッセージを表示し、明確な誘導を行う。逆に、予測の精度が低い場合には、誘導バー表示処理４８−２又は音声出力処理４８−３により、ビープ音または、誘導バーによる表示により、補足的な誘導を行う。

これらの処理４０〜４８−１，４８−２，４８−３を繰り返し、手を撮影に適した位置に誘導する。

（生体誘導処理）
次に、図３の誘導処理を詳細に説明する。図４は、誘導メッセージ出力処理フロー図、図５は、図４の手かざしメッセージ表示処理の説明図、図６は、図４の検出座標の説明図、図７は、図４の位置情報取得処理の説明図、図８は、図４の遷移状態解析処理の速度テーブルの説明図、図９は、図４の遷移状態解析処理の加速度テーブルの説明図、図１０は、図４の位置情報予測処理の予測テーブルの説明図、図１１は、図４の位置情報予測処理の予測精度判定テーブルの説明図、図１２は、図４の位置情報予測処理の位置情報予測テーブルの説明図、図１３は、図４の静止判定処理の静止判定テーブルの説明図、図１４は、図４の誘導指示出力処理の説明図、図１５は、図４の出力方法決定処理の出力情報決定テーブルの説明図である。

以下、図５乃至図１５を参照して、図４の誘導メッセージ出力処理を説明する。

（Ｓ１０）図５に示す手かざしメッセージを、画面２０に表示する。ここでは、画面２０の誘導メッセージ表示域２４に、手かざしを促すメッセージを表示する。

（Ｓ１２）手かざしの位置情報を取得するための画像を、Ｎ回、撮像装置１から取得する。ここでは、３回画像を取得する。

（Ｓ１４）手かざし状態を撮影した画像から、センサユニット１８の中心位置に対する距離（ｚ）、位置（ｘ、ｙ）、傾き(α、β、γ)を、図７の位置情報テーブル３２−１に格納する。ここで、図６に示すように、距離ｚは、センサユニット１８から手のひらまでの距離であり、位置（ｘ、ｙ）は、センサユニット１８の中心位置を中心とした平面での手のひらの中心の位置であり、傾き(α、β、γ)は、各々ｘ、ｙ、ｚ軸を中心とした手のひらの傾きである。又、位置座標テーブル３２−１は、ｎ（＝３）回の画像の各々の距離（ｚ）、位置（ｘ、ｙ）、傾き(α、β、γ)を格納する。

（Ｓ１６）次に、遷移状態解析処理を行う。即ち、この位置情報テーブル３２−１から、ｎ（＝３）回分の距離ｚ１〜ｚｎと撮影間隔ｔから、ｚ方向の移動速度Ｖｚと加速度Ａｚを算出する。ｎ回分の水平位置ｘ１〜ｘｎと撮影間隔ｔから、ｘ方向の移動速度Ｖｘと加速度Ａｘを算出する。ｎ回分の垂直位置ｙ１〜ｙｎと撮影間隔ｔから、ｙ方向の移動速度Ｖｙと加速度Ａｙを算出する。

ｎ回分の垂直傾きα１〜αｎと撮影間隔ｔから，α方向の移動速度Ｖαと加速度Ａαを算出する。ｎ回分の水平傾きβ１〜βｎと撮影間隔ｔから、β方向の移動速度Ｖβと加速度Ａβを算出する。ｎ回分の水平回転γ１〜γｎと撮影間隔ｔから，γ方向の移動速度Ｖγと加速度Ａγを算出する。

各々の移動速度を、図８の遷移状態テーブル（速度）３２−２に、各々の加速度を、図９の遷移状態テーブル（加速度）３２−３に格納する。図７の位置の取得を２００ｍｓ毎とすると、図８では、１ｍｓ毎の速度（位置の差分）に換算して、格納し、図９では、１ｍｓ毎の加速度（速度の差分）を格納する。

（Ｓ１８）位置情報予測処理を行う。即ち、各方向の位置と速度からメッセージ表示時点（未来）の各方向の予測位置情報Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ，Ｆα、Ｆβ、Ｆγを算出する。ここでは、３回目の撮像時点から１００ｍｓ後の予測位置を、図７の３回目の撮像から得られた位置と、図８の速度とから、１００ｍｓ経過後の位置を予測し、図１０の位置情報予測テーブル３２−４に格納する。次に、加速度から算出された予測位置の精度を計算する。

即ち、図１１に示すように、各方向の加速度の値Ａｘ，Ａｙ，Ａｚ，Ａα、Ａβ、Ａγに対する予測精度（高、中、低）の予測精度判定テーブル３２−５を用意しておく。この判定テーブル３２−５は、加速度が小さいと変動が小さいとして、予測精度高、加速度が大きいと変動が大きいとして、予測精度低、加速度が中間であると変動が中間として、予測精度中と分類したテーブルである。

従って、図９のテーブル３２−３の加速度で、予測精度判定テーブル３２−５の予測精度を参照し、予測精度を決定し、位置情報予測テーブル３２−４の各方向の予測精度欄に、図１２のように、格納する。

（Ｓ２０）次に、静止判定処理を行う。加速度から、手が静止しているか(手を静止させようとしているか)どうかを判定する。即ち、図１３に示すように、各方向の加速度の値Ａｘ，Ａｙ，Ａｚ，Ａα、Ａβ、Ａγに対する静止、非静止の静止判定テーブル３２−６を用意しておく。この判定テーブル３２−６は、加速度が小さいと変動が小さいとして、静止状態と、加速度が大きいと変動が大きいとして、非静止状態と分類したテーブルである。従って、図９のテーブル３２−３の加速度で、静止判定テーブル３２−６を参照し、静止状態、非静止状態を判定する。

（Ｓ２２）次に、出力方法決定処理を行う。即ち、静止判定、予測位置、予測精度から、誘導メッセージの出力方法を決定する。先ず、図１５に示すような、静止判定結果、予測位置、予測精度の３つのパラメータに対する誘導出力方法を示す出力情報決定テーブル３２−７を用意しておく。

このテーブル３２−７は、非静止状態であれば、予測位置、予測精度にかかわらず、「手をとめろ」というメッセージを出力することを示す。又、静止状態であれば、変動は小さいが、移動方向に応じたメッセージを出力することを示す。例えば、ｚ方向の予測位置が、規定範囲（ここでは、６０〜８０ｍｍ）以上なら、「手を下げろ」のメッセージを、規定範囲以下なら、「手をあげろ」のメッセージを出力することを示す。更に、予測精度（高、低、中）に応じて、メッセージの強度を、直接的、間接的、消極的と分類する。

（Ｓ２４）そして、誘導指示出力処理を行う。即ち、ステップＳ２２の出力方法決定処理で決定した出力方法に従い、メッセージ表示／誘導バー表示／音声出力を行う。例えば、図１２の位置情報予測テーブル３２−４の各方向の予測位置、予測精度の場合には、図１３のように、ｘ方向は、非静止状態、ｘ方向以外の方向は、静止状態と判定される。この予測位置、予測精度、静止判定結果から、図１５のテーブルより、図１４に示すように、誘導メッセージ表示域２４に、「手をとめろ」、消極的（手を右へ）として、右側の誘導バー２２Ｒを表示する。

例えば、メッセージの強度は、誘導バーの色で示し、直接的は、赤色、間接的は、黄色、消極的は、青色とする。

このように、過去のｎ回の手のひらの位置から、速度や加速度を計算し、メッセージ表示時点の未来の位置を予測し、その位置に応じて、誘導メッセージを選択するため、適切なメッセージを出力できる。このため、最適な撮像範囲に誘導する時間を短縮できるとともに、手の動きと反対の方向のメッセージの出力を防止でき、利用者のとまどいを誘うことを防止できる。

更に、加速度で、予測精度を決定し、メッセージを選択するため、精度に応じて、強弱のメッセージを、利用者に出力でき、利用者に誘導の程度を認識させることができる。

次に、図１６乃至図１９により、誘導効果を説明する。図１６乃至図１９において、説明の簡単化のため、中央が撮像成功（可能）となる位置を示し、これに対し、手の位置が、左右にのみずれている例で説明する。

図１６及び図１７は、手が動いている場合を示し、図１６が、特許文献３による誘導例、図１７が、本発明に従う誘導例である。図１６では、５回のずれ判定結果からメッセージを出力するため、撮像成功位置に対し、手が左右にずれた場合には、右すぎが３回、左すぎが２回とすると、メッセージは、多い方の反対方向の「左にずらせ」となる。しかし、過去のずれの多い方の反対方向をメッセージするため、メッセージを出力する時点で、いずれの方向に動いているか不明であり、メッセージが正しいかどうか不明であり、且つメッセージが誤っている場合もある。

一方、図１７の例では、メッセージ出力時点の予測位置により、メッセージを選択するため、メッセージ内容は、手の動きに一致しており、正しいメッセージを出力できる。このため、手を撮像成功位置に導く時間が短くなる。

図１８及び図１９は、手がほぼ静止している場合を示し、図１８が、特許文献３による誘導例、図１９が、本発明に従う誘導例である。図１８では、撮像成功位置に対し、手が右にずれた場合には、右すぎが５回検出すると、メッセージは、反対方向の「左にずらせ」となる。しかし、過去のずれの累積の反対方向をメッセージするため、メッセージを出力する時点まで時間がかかる。

一方、図１９の例では、メッセージ出力時点の予測位置や速度、加速度により、メッセージを選択するため、手の動きに一致した正しいメッセージを、短時間で出力できる。このため、手を撮像成功位置に導く時間が短くなる。

（他の実施の形態）
前述の実施の形態では、非接触型生体認証を、手のひらの静脈パターン認証で説明したが、指の静脈パターンや、手の掌紋等他の手のひらの特徴を認証することや、指紋、顔面等の他の生体認証にも、適用できる。又、コンピュータのログインの例で説明したが、金融業務の自動機や、自動発券機、自動販売機等他の分野の自動機や、他の個人認証を必要とするドアの開閉、鍵の代わり等他の業務にも適用できる。

更に、予測精度を用いずに、位置予測処理のみで、メッセージを選択しても良く、メッセージ主力方法も、メッセージの表示、誘導バーの表示に限らず、例えば、メッセージのみ、誘導バーのみ等他の適切な出力形態を適用できる。

以上、本発明を実施の形態により説明したが、本発明の趣旨の範囲内において、本発明は、種々の変形が可能であり、本発明の範囲からこれらを排除するものではない。

尚、本発明は、以下に付記する発明を包含する。

（付記１）生体を非接触で撮像する撮像装置と、利用者に前記撮像装置の操作を誘導する画面を表示する表示装置と、前記撮像装置を撮像動作し、前記生体の撮像画像から前記生体の特徴データを検出して、既に登録されている生体の特徴データと照合する制御部とを有し、前記制御部は、前記撮像装置の複数回の撮像動作による出力から、複数回の前記生体の位置を検出し、前記複数回の位置からメッセージ出力時点の前記生体の位置を予測し、前記予測した位置に従う誘導メッセージを決定して、前記表示装置に表示することを特徴とする非接触型生体認証装置。

（付記２）前記制御部は、前記複数回の位置から前記生体の移動速度を計算し、前記複数回の位置の最終位置と前記計算した移動速度とから、前記メッセージ出力時点の前記生体の位置を予測することを特徴とする付記１の非接触型生体認証装置。

（付記３）前記制御部は、前記移動速度から加速度を計算し、前記加速度から前記生体の予測位置の予測精度を判定し、前記予測位置と前記予測精度に従う誘導メッセージを決定して、前記表示装置に表示することを特徴とする付記２の非接触型生体認証装置。

（付記４）前記制御部は、前記加速度から静止判定し、前記予測位置と前記予測精度と前記静止判定結果に従う誘導メッセージを決定して、前記表示装置に表示することを特徴とする付記３の非接触型生体認証装置。

（付記５）前記制御部は、前記撮像装置の複数回の撮像動作による出力から、複数回の前記生体の複数方向の各々の位置を検出し、前記複数回の複数方向の位置からメッセージ出力時点の前記生体の複数方向の位置を予測し、前記予測した複数方向の位置に従う誘導メッセージを決定して、前記表示装置に表示することを特徴とする付記１の非接触型生体認証装置。

（付記６）前記制御部は、前記複数方向の位置が、少なくとも、前記撮像装置の撮像平面の２方向の位置であることを特徴とする付記１の非接触型生体認証装置。

（付記７）前記制御部は、前記複数方向の位置が、少なくとも、前記撮像装置の撮像平面の２方向の位置と前記撮像平面と直行する方向の位置であることを特徴とする付記１の非接触型生体認証装置。

（付記８）前記制御部は、前記複数方向の位置が、少なくとも、前記撮像装置の撮像平面の２方向の位置と、前記２方向を中心とする傾き方向であることを特徴とする付記１の非接触生体認証装置。

（付記９）前記生体の特徴データが、手のひらのパターンであることを特徴とする付記１の非接触型生体認証装置。

（付記１０）前記制御部は、前記表示装置に、前記誘導メッセージとして、画面の四方向のバーを選択表示することを特徴とする付記１の非接触型生体認証装置。

（付記１１）生体を非接触で撮像し、前記撮像画像から前記生体の特徴データを検出して、既に登録されている生体の特徴データと照合して、個人認証する非接触型生体認証装置の生体誘導制御方法において、撮像装置の複数回の撮像動作による出力から、複数回の前記生体の位置を検出するステップと、前記複数回の位置からメッセージ出力時点の前記生体の位置を予測する予測ステップと、前記予測した位置に従う誘導メッセージを決定するステップと、表示装置に決定した前記誘導メッセージを表示するステップとを有することを特徴とする非接触型生体認証装置の生体誘導制御方法。

（付記１２）予測ステップは、前記複数回の位置から前記生体の移動速度を計算し、前記複数回の位置の最終位置と前記計算した移動速度とから、前記メッセージ出力時点の前記生体の位置を予測するステップを有することを特徴とする付記１１の非接触型生体認証装置の生体誘導制御方法。

（付記１３）前記決定ステップは、前記移動速度から加速度を計算し、前記加速度から前記生体の予測位置の予測精度を判定するステップと、前記予測位置と前記予測精度に従う誘導メッセージを決定するステップとを有することを特徴とする付記１２の非接触型生体認証装置の生体誘導制御方法。

（付記１４）前記加速度から静止判定するステップを更に有し、前記決定ステップは、前記予測位置と前記予測精度と前記静止判定結果に従う誘導メッセージを決定するステップを有することを特徴とする付記１３の非接触型生体認証装置の生体誘導制御方法。

（付記１５）前記予測ステップは、前記撮像装置の複数回の撮像動作による出力から検出した複数回の前記生体の複数方向の各々の位置から、メッセージ出力時点の前記生体の複数方向の位置を予測するステップを有し、前記決定ステップは、前記予測した複数方向の位置に従う誘導メッセージを決定するステップを有することを特徴とする付記１１の非接触型生体認証装置の生体誘導制御方法。

（付記１６）前記予測ステップは、少なくとも、前記撮像装置の撮像平面の２方向の位置を予測するステップを有することを特徴とする付記１１の非接触型生体認証装置の生体誘導制御方法。

（付記１７）前記予測ステップは、少なくとも、前記撮像装置の撮像平面の２方向の位置と前記撮像平面と直行する方向の位置を予測するステップを有することを特徴とする付記１１の非接触型生体認証装置の生体誘導制御方法。

（付記１８）前記予測ステップは、少なくとも、前記撮像装置の撮像平面の２方向の位置と、前記２方向を中心とする傾き方向を予測するステップを有することを特徴とする付記１１の非接触生体認証装置の生体誘導制御方法。

（付記１９）前記生体の特徴データが、手のひらのパターンであることを特徴とする付記１１の非接触型生体認証装置の生体誘導制御方法。

（付記２０）前記表示ステップは、前記表示装置に、前記誘導メッセージとして、画面の四方向のバーを選択表示するステップを有することを特徴とする付記１１の非接触型生体認証装置の生体誘導制御方法。

過去のｎ回の生体の位置から、メッセージ表示時点の未来の位置を予測し、その位置に応じて、誘導メッセージを選択するため、適切なメッセージを出力できる。このため、最適な撮像範囲に誘導する時間を短縮できるとともに、生体の動きと反対の方向のメッセージの出力を防止でき、利用者のとまどいを誘うことを防止でき、認証速度を向上できる。

本発明の一実施の形態の生体認証システムの構成図である。 図１の認証ユニットのブロック図である。 図２の誘導メッセージ出力処理のブロック図である。 図２の誘導メッセージ出力処理フロー図である。 図４の手かざしメッセージ表示処理の説明図である。 図４の検出座標の説明図である。 図４の位置情報取得処理の説明図である。 図４の遷移状態解析処理の速度テーブルの説明図である。 図４の遷移状態解析処理の加速度テーブルの説明図である。 図４の位置情報予測処理の予測テーブルの説明図である。 図４の位置情報予測処理の予測精度判定テーブルの説明図である。 図４の位置情報予測処理の位置情報予測テーブルの説明図である。 図４の静止判定処理の静止判定テーブルの説明図である。 図４の誘導指示出力処理の説明図である。 図４の出力方法決定処理の出力情報決定テーブルの説明図である。 手が動いている状態での比較例の誘導例の説明図である。 手が動いている状態での本発明に従う誘導例の説明図である。 手がほぼ停止している状態での比較例の誘導例の説明図である。 手がほぼ停止している状態での本発明に従う誘導例の説明図である。

符号の説明

１ 手のひら認証用撮像装置
２ パーソナルコンピュータ（制御部）
３ 認証ユニット
２２ 静脈データベース
３０ 距離／手輪郭検出処理
３１ 撮像処理
３２ 誘導メッセージ出力処理
３４ 血管像抽出処理
３６ 照合処理
３８ 登録処理
４０ 位置情報取得処理
４２ 遷移状態予測処理
４４ 予測精度算出処理
４６ 出力方法決定処理

Claims (3)

1. 生体を非接触で撮像する撮像装置と、
   利用者に前記撮像装置の操作を誘導する画面を表示する表示装置と、
   前記撮像装置を撮像動作し、前記生体の撮像画像から前記生体の特徴データを検出して、既に登録されている生体の特徴データと照合する制御部とを有し、
   前記制御部は、前記撮像装置の複数回の撮像動作による出力から、複数回の前記生体の位置を検出し、前記複数回の位置から前記生体の移動速度を計算し、前記複数回の位置の最終位置と前記計算した移動速度とから、メッセージ出力時点の前記生体の位置を予測し、前記予測した位置に従う誘導メッセージを決定して、前記表示装置に表示する
   ことを特徴とする非接触型生体認証装置。
2. 前記制御部は、前記移動速度から加速度を計算し、前記加速度から前記生体の予測位置の予測精度を判定し、前記予測位置と前記予測精度に従う誘導メッセージを決定して、前記表示装置に表示する
   ことを特徴とする請求項１の非接触型生体認証装置。
3. 生体を非接触で撮像し、前記撮像画像から前記生体の特徴データを検出して、既に登録されている生体の特徴データと照合して、個人認証する非接触型生体認証装置の生体誘導制御方法において、
   撮像装置の複数回の撮像動作による出力から、複数回の前記生体の位置を検出するステップと、
   前記複数回の位置から前記生体の移動速度を計算するステップと、
   前記複数回の位置の最終位置と前記計算した移動速度とから、メッセージ出力時点の前記生体の位置を予測するステップと、
   前記予測した位置に従う誘導メッセージを決定するステップと、
   表示装置に決定した前記誘導メッセージを表示するステップとを有する
   ことを特徴とする非接触型生体認証装置の生体誘導制御方法。

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