JP5072908B2

JP5072908B2 - 指静脈認証装置

Info

Publication number: JP5072908B2
Application number: JP2009145067A
Authority: JP
Inventors: 勲粂; 昌弘三村; 康夫酒井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2009-06-18
Filing date: 2009-06-18
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2029-06-18
Also published as: JP2011002988A

Description

本発明は、指が有する生体情報の中の静脈パターンを利用して個人認証を行う指静脈認証装置に関し、特に、子供の指への適用に関するものである。

従来の指静脈認証装置として、特開２００７−５８６４３号公報（特許文献１）に記載されているものがあった。これは、登録指画像の静脈パターンを格納する記憶装置と、光源および指透過光を撮影するカメラを備えたインターフェースと、撮影された指透過光画像に含まれる静脈パターンを抽出し、抽出した静脈パターンを登録指画像の静脈パターンと照合して個人認証を行う手段とを有し、インターフェースは、指を挿入する溝を有し、光源とカメラは、該溝を挟んで対向するように配置されているものである。

特開２００７−５８６４３号公報

人の体の一部を鍵とする生体認証の中で、指の静脈パターンを用いた指静脈認証装置は工場やオフィスを中心に利用されている。このため利用対象は大人としていたが、最近はマンションや個人宅での入退アクセスへ利用ニーズが広がり、子供の個人認証の必要性が高まっている。また、指の大きさは、子供、大人に限らず様々であり、指認証においては多様な指の大きさ（長さ）に対応する必要性が高まっている。

しかし、特許文献１に記載のものなど既存の装置は指先が装置の先端の前ガイドに届くことが前提で製作されており、指の短い子供の指先が認証装置の先端の前ガイドに届かないケースが考慮されていない。

したがって、指先が先端に届かなければ、指を挿入しても指の付け根の１点が支えになるだけで、指が曲がってしまったり、指位置が安定せず、認証や登録の処理に耐えられる品質の静脈パターンを撮像できない課題があった。

そこで、本発明の目的は、指が短く細い子供の指でも大人と分けて別な専用の指静脈認証装置を準備することなく、認証処理を行うことができる指静脈認証装置を提供することにある。なお、本発明の目的は、いわゆる子供に限らず、様々な指の大きさ、長さに対応できることが含まれる。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、代表的なものの概要は、前ガイドと後ガイドとの間に設けられた中間ガイドと、指に光を照射する照射手段と、照射手段からの光の照射による指の静脈パターンを取得する取得手段と、指の静脈パターンから抽出された情報に基づいて、大人の指か子供の指かを判定し、その判定結果に基づいて、照射手段の光量を調整して、指静脈認証処理を行う制御手段とを備えたものである。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。

すなわち、代表的なものによって得られる効果は、子供の指が認証装置の先端の前ガイドに届かないため使えないといった利用者の利便性を損なうことなく、また、指が短く細い子供の指でも大人と分けて別な専用の指静脈認証装置を準備することなく、大人と同じ指静脈認証装置を使用し認証を行うことができる。

本発明の一実施の形態に係る指静脈認証装置の構成を示す構成図である。本発明の一実施の形態に係る指静脈認証装置において子供の指を載せた状態を示す図である。本発明の一実施の形態に係る指静脈認証装置の後ガイドの構造を示す図である。本発明の一実施の形態に係る指静脈認証装置の指静脈の登録、認証作業フローを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１〜図３により、本発明の一実施の形態に係る指静脈認証装置の構成および指の固定について説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る指静脈認証装置の構成を示す構成図、図２は本発明の一実施の形態に係る指静脈認証装置において子供の指を載せた状態を示す図、図３は本発明の一実施の形態に係る指静脈認証装置の後ガイドの構造を示す図である。

図１において、指静脈認証装置は、指の静脈パターンを映し出すための照射手段であるＬＥＤ１０１、指を固定する前ガイド１０２および後ガイド３０１、子供の指１０５を固定するための中間ガイド２０１、指の静脈パターンを取得する取得手段であるカメラ１０３、画像処理を行うＣＰＵおよびメモリ内蔵の制御手段である制御コントローラ１０６からなる。

制御コントローラ１０６は、カメラ１０３から取得した指の静脈パターンから特徴を抽出し、抽出した特徴から大人の指か子供の指かを判定し、判定した指から指の静脈パターンを映し出すための光源の光量を調整する制御機能、指の静脈パターンを登録するメモリ機能および指の静脈の認証機能を有する。

また、大人の指１０４を前ガイド１０２および後ガイド３０１で固定し、子供の指１０５を中間ガイド２０１および後ガイド３０１で固定するようになっている。

本実施の形態では、中間ガイド２０１は、前ガイド１０２と後ガイド３０１の中間に位置する構成となっているが、その限りではなく、適応させる指の長さにより位置は前後させることができる。

図２に示すように、指静脈認証装置は、子供の指でも確実に照射できるように、ガイドに置く指に対し指の静脈パターンを映し出すためのＬＥＤ１０１を斜め上部に２つ設置している。

これにより、子供の指１０５でもＬＥＤ１０１の照射した光源が確実に指を捕らえ、指静脈のパターンをカメラ１０３で撮像できるように構成される。ここで図２に示す２０２はＬＥＤ１０１の光軸、２０３はカメラ１０３の光軸である。また、子供の指１０５をガイドする中間ガイド２０１は、カメラ１０３での撮像に影響しないように両側から指を支える構成となっている。

図３に示すように、大人の指１０４および子供の指１０５を、指の付け根側で固定する後ガイド３０１の溝は、太い大人の指１０４だけでなく、細い子供の指１０５でもガイドに指を載せたときに転がらず、安定にフィットするよう先端に向かってすぼめた形で構成される。

これにより、図１に示すように、大人の指１０４と子供の指１０５とで、指を固定する高さを異なる高さにすることができるようになっている。

次に、図４により、本発明の一実施の形態に係る指静脈認証装置の指静脈の登録、認証作業フローについて説明する。図４は本発明の一実施の形態に係る指静脈認証装置の指静脈の登録、認証作業フローを示すフローチャートである。

まず、利用者は指の静脈パターンの登録、または指の静脈による個人識別の認証のどちらかを選択する。登録の場合は、例えば「０」、認証の場合は、例えば「１」の値を制御コントローラ１０６内のメモリに保存する（ステップ４０１）。

次に、ステップ４０１で選択した目的のため、指をガイドに置き（ステップ４０２）、ＬＥＤ１０１の照射した光源により、カメラ１０３で指の静脈パターンを撮像し、その画像を取得する（ステップ４０３）。なお、ステップ４０３での指の静脈パターン画像取得は、例えば、特開２００２−８３２９８号公報に記載の方法などで行えばよい。

次に、ステップ４０３で撮像し、取得した指の静脈パターン画像から指先の特徴を抽出する（ステップ４０４）。なお、ステップ４０４での取得した指の静脈パターンから指先の特徴の抽出は、例えば、特開２００２−８３２９８号公報に記載の方法などで行えばよい。

次に、大人の指１０４をガイドに置いた場合、指先が前ガイド１０２まで届くため、ステップ４０４で抽出した画像の特徴としては、指先の輪郭画像は見られないが、子供の指１０５をガイドに置いた場合、抽出した画像の特徴として、指先の輪郭画像が見られる。

そこで、ステップ４０４で抽出した特徴において、その画像に指先の輪郭から、指先画像が有るか否かを判定する（ステップ４０５）。

ステップ４０５で指先画像が無しと判定した場合はステップ４０６に進み、指先画像が有りと判定した場合はステップ４０７に進む。この判定の方法は、例えば、指の輪郭画像の一番端を始点とし、１ピクセルずつ輪郭に沿って移動した場合、その画像の反対側が終点となる場合は大人の指で、それ以外は子供の指と判定する方法などで行えばよい。

ステップ４０５において、指先画像が無しと判定した場合は、大人の指１０４と判定する（ステップ４０６）。また、ステップ４０５において、指先画像が有りと判定した場合は、子供の指１０５と判定する（ステップ４０７）。

大人の指１０４に照射するＬＥＤ１０１の光量と同等の光量を子供の指１０５に照射した場合、指が小さく、血管が細いことから、指静脈パターンを取得するのに適した光量ではない。

そこで、子供の指１０５と判定した場合は、適切な子供の指の静脈パターンが撮像できる光量に調整する（ステップ４０８）。適切な子供の指の静脈パターンが撮像できる光量の調整は、例えば、大人用の光量を１０とした場合、子供用の光量を５にするなど予め光量値を決めておく方法などで行えばよい。

次に、ステップ４０８において調整されたＬＥＤ１０１の光量により、子供の指１０５の指の静脈パターンを取得する（ステップ４０９）。

大人の指１０４と判定された場合、または子供の指１０５と判定された後、子供の指１０５の指の静脈パターンを取得した後、ステップ４０１で制御コントローラ１０６内のメモリに保存されている値に従い、登録の処理または認証の処理が自動的に選択される（ステップ４１０）。

ステップ４１０以降のステップでは、ステップ４０６で大人の指１０４と判定した場合はステップ４０３で取得した指の静脈パターン画像、またはステップ４０７で子供の指１０５と判定した場合はステップ４０９で取得した指の静脈パターン画像が用いられる。

ステップ４１０で登録の処理が選択されると、取得した指の静脈パターン画像を指静脈認証用テンプレートとして登録処理を行う（ステップ４１１）。なお、ステップ４１１での取得した指の静脈パターン画像を指静脈認証用テンプレートとして登録する処理は、例えば、特開２００２−８３２９８号公報に記載の方法などで行えばよい。

また、ステップ４１０で認証が選択されると、ステップ４１１で登録した指静脈認証用テンプレートと、ステップ４０３またはステップ４０９で取得した指の静脈パターン画像を照合し、指静脈パターン認証処理を行う（ステップ４１２）。ステップ４１２での取得した指の静脈パターン画像を照合し指静脈認証する処理は、例えば、特開２００２−８３２９８号公報に記載の方法などで行えばよい。

以上のように、本実施の形態によれば、中間ガイド２０１を設けたため、子供の指１０５が認証装置の先端の前ガイド１０２に届かないため使えないといった利用者の利便性を損なうことなく、また、指が短く細い子供の指１０５でも大人と分けて別な専用の指静脈認証装置を準備することなく、大人と同じ指静脈認証装置を使用し認証を行うことができる。

また、子供の指１０５と判定した場合は、指に照射する光量を調節するため、子供の指１０５でも、より鮮明に指静脈パターンを取得することができ、正確な指静脈認証を行うことができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

本発明は、指が有する生体情報の中の静脈パターンを利用して個人認証を行う指静脈認証装置に関し、子供から大人まで使用する認証システムなどに広く適用可能である。

１０１…ＬＥＤ、１０２…前ガイド、１０３…カメラ、１０４…大人の指、１０５…子供の指、１０６…制御コントローラ、２０１…中間ガイド、３０１…後ガイド。

Claims

指の静脈パターンを利用して個人を識別する指静脈認証装置であって、
前記指の前後を固定する前ガイドおよび後ガイドと、
前記前ガイドと前記後ガイドとの間に設けられた中間ガイドと、
前記指に光を照射する照射手段と、
前記照射手段からの前記光の照射による前記指の静脈パターンを取得する取得手段と、
前記指の静脈パターンから抽出された情報に基づいて、大人の指か子供の指かを判定し、その判定結果に基づいて、前記照射手段の光量を調整して、指静脈認証処理を行う制御手段とを備えたことを特徴とする指静脈認証装置。
請求項１記載の指静脈認証装置において、
前記照射手段は、前記指の両側の斜め上部に２つ設置されたことを特徴とする指静脈認証装置。
請求項１記載の指静脈認証装置において、
前記中間ガイドは、前記指を両側から支える２つのガイドから構成されたことを特徴とする指静脈認証装置。
請求項１記載の指静脈認証装置において、
前記制御手段は、前記指の指先の静脈パターンから抽出された指先の輪郭画像に基づいて、指先の輪郭を確認し、前記指先の輪郭の有無により、前記大人の指か前記子供の指かを判定することを特徴とする指静脈認証装置。
請求項１記載の指静脈認証装置において、
前記後ガイドの溝は、先端に向かってすぼめた形であり、前記大人の指を固定する場合と、前記子供の指を固定する場合とで、指を固定する高さが異なることを特徴とする指静脈認証装置。