JP5852507B2 - Vein authentication device and vein authentication method - Google Patents

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Description

本発明は、静脈パターンによって個人認証を行う技術に関する。   The present invention relates to a technique for performing personal authentication using a vein pattern.

静脈認証は、生体内部の静脈パターンを利用するため、指紋認証に比べて偽造・改竄が困難であると言われている。また、静脈認証の中でも、指の静脈パターンを利用する場合、虹彩、顔、手の甲、手の平等の他の部位に比べて、生体認証装置を小型化することが可能であり、様々な機器への組み込みが容易である。
指の静脈に赤外光を照射した場合、静脈は赤外光を吸収するが、静脈以外の部分は赤外光を透過することを利用して、赤外光感度を備える赤外線カメラで指を撮影することにより、指の静脈の画像を撮影し、静脈パターンを認証に利用することができる。
Since vein authentication uses a vein pattern inside the living body, it is said that forgery / tampering is more difficult than fingerprint authentication. In addition, among vein authentication, when using the finger vein pattern, the biometric authentication device can be downsized compared to other parts such as the iris, face, back of the hand, palm of the hand, etc. Easy to incorporate.
When the finger vein is irradiated with infrared light, the vein absorbs infrared light, but the part other than the vein transmits infrared light. By taking a picture, it is possible to take an image of a finger vein and use the vein pattern for authentication.

下記に示す特許文献1には、指の輪郭・領域・静脈それぞれの形状・輝度・画素数をキー情報として静脈パターンとともに登録し、キー情報を用いて登録した静脈パターン候補の照合順位を決定し、その照合順位に従って認証を行う技術が開示されている。
また、特許文献2には、指の静脈パターンと指のしわパターンとを登録し、認証時には、指を撮影した画像からしわパターンを抽出し、登録してあるしわパターンと照合して静脈パターンの位置合わせを行って、静脈パターンを認証する技術が開示されている。
In Patent Document 1 shown below, the contour / region / vein shape / brightness / number of pixels of the finger are registered as key information together with the vein pattern, and the collation order of the registered vein pattern candidates is determined using the key information. A technique for performing authentication according to the collation order is disclosed.
Further, in Patent Document 2, a finger vein pattern and a finger wrinkle pattern are registered, and at the time of authentication, a wrinkle pattern is extracted from an image obtained by photographing the finger and collated with the registered wrinkle pattern. A technique for performing registration and authenticating a vein pattern is disclosed.

特開2009−187520号公報JP 2009-187520 A 特開2010−086241号公報JP 2010-086241 A

しかしながら、特許文献1に記載の技術は、指の輪郭の写った画像を必要とし、指の幅よりも大きな幅のエリアを確保する必要があるため、指の撮影装置が大きくなってしまい、認証装置の小型化が難しいという問題がある。また、特許文献2に記載の技術は、認証時の指の置き方のばらつきを補正するために、指のしわパターンを利用して静脈情報の位置合わせを行っているものの、しわパターンの抽出に多くの時間がかかる上、登録されている静脈情パターンと総当りで照合するので認証に多くの時間がかかるという問題がある。   However, since the technique described in Patent Document 1 requires an image in which the outline of a finger is captured and an area having a width larger than the width of the finger needs to be secured, the finger photographing apparatus becomes large and authentication is performed. There is a problem that it is difficult to reduce the size of the apparatus. In addition, the technique described in Patent Document 2 uses the finger wrinkle pattern to align vein information in order to correct variations in how the finger is placed during authentication. In addition to taking a lot of time, there is a problem that authentication takes a lot of time because it is collated with a registered vein pattern.

そこで、本発明では、認証を高速で実行可能で小型な静脈認証装置を提供することを課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a small vein authentication apparatus that can execute authentication at high speed.

前記課題を解決するために、本発明の静脈認証装置は
赤外光が照射された指を透過してきた光を撮影した静脈画像から静脈情報を抽出する静脈画像処理部と
赤外光で照射された前記指から反射された光を撮影したしわ画像からしわ情報を抽出するしわ画像処理部と
前記静脈情報と前記しわ情報とを関連付けて登録情報として登録する情報登録部と
認証時に撮像部によって取得されたしわ画像から抽出された前記しわ情報と前記登録情報の前記しわ情報とを照合し、照合結果である類似度の大きさに基づいて前記登録情報の前記静脈情報の照合順位を決定する照合順位決定部と
前記照合順位で決定された順に、認証時に前記撮像部によって取得された前記静脈画像から抽出された前記静脈情報と前記登録情報の前記静脈情報とを照合する認証部と
前記静脈画像の取得時には前記指の側面を照射する位置に移動してから前記赤外光を照射し、前記しわ画像の取得時には前記指の手の平側を照射する位置に移動してから前記赤外光を照射する光源と、
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the vein authentication device of the present invention provides :
A vein image processing unit for extracting vein information from a vein image obtained by photographing light transmitted through a finger irradiated with infrared light ;
A wrinkle image processing unit that extracts wrinkle information from a wrinkle image obtained by photographing light reflected from the finger irradiated with infrared light ;
An information registration unit that registers the vein information and the wrinkle information in association with each other ;
The wrinkle information extracted from the wrinkle image acquired by the imaging unit at the time of authentication is collated with the wrinkle information of the registration information, and the vein information of the registration information is based on the degree of similarity as a collation result. A matching order determination unit for determining the matching order ;
An authentication unit that collates the vein information extracted from the vein image acquired by the imaging unit at the time of authentication and the vein information of the registration information in the order determined by the collation order ;
When acquiring the vein image, the infrared light is irradiated after moving to a position to irradiate the side surface of the finger, and when acquiring the wrinkle image, the infrared light is moved to a position to irradiate the palm side of the finger. A light source that emits light;
It is characterized by providing.

本発明によれば、認証を高速で実行可能で高速で小型な静脈認証装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, authentication can be performed at high speed and a high-speed and small vein authentication apparatus can be provided.

静脈認証装置の機能例を示す図である。It is a figure which shows the function example of a vein authentication apparatus. 静脈認証装置の構成例を示す図であり、(a)は構成斜視図を表し、(b)は断面図を表す。It is a figure which shows the structural example of a vein authentication apparatus, (a) represents a structure perspective view, (b) represents sectional drawing. 撮像部によって取得される静脈画像およびしわ画像の一例を示す図であり、(a)は静脈画像を表し、(b)はしわ画像を表す。It is a figure which shows an example of the vein image and wrinkle image which are acquired by an imaging part, (a) represents a vein image, (b) represents a wrinkle image. 登録情報を登録する処理フロー例を示す図である。It is a figure which shows the example of a processing flow which registers registration information. 認証時の処理フロー例を示す図である。It is a figure which shows the example of a processing flow at the time of authentication. 静脈認証装置の構成の変形例を示す図であり、(a)は光源を移動する場合を表し、(b)は鏡を用いて赤外光を反射する場合を表す。It is a figure which shows the modification of a structure of a vein authentication apparatus, (a) represents the case where a light source is moved, (b) represents the case where infrared light is reflected using a mirror.

次に、本発明を実施するための形態(以降、「本実施形態」と称す。)について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。   Next, a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.

はじめに、静脈認証装置100の機能例について、図1を用いて説明する。
静脈認証装置100は、図1に示すように、処理部10、光源部20、撮像部21、記憶部22およびI/F(インタフェース)部23を備える。
First, an example of functions of the vein authentication device 100 will be described with reference to FIG.
As illustrated in FIG. 1, the vein authentication device 100 includes a processing unit 10, a light source unit 20, an imaging unit 21, a storage unit 22, and an I / F (interface) unit 23.

処理部10は、図示しないCPU(Central Processing Unit)およびメインメモリによって構成され、処理部10の各機能は記憶部22に記憶されている不図示のアプリケーションプログラムをメインメモリに展開して具現化される。処理部10の各機能の詳細については後記する。   The processing unit 10 includes a CPU (Central Processing Unit) and a main memory (not shown), and each function of the processing unit 10 is realized by developing an application program (not shown) stored in the storage unit 22 in the main memory. The Details of each function of the processing unit 10 will be described later.

光源部20は、赤外光を発光する機能を有する。光源部20は、発光を制御部11によって制御される。
撮像部21は、光源部20から発光された赤外光が照射された指を透過した光を静脈画像として取得し、光源部20から発光された赤外光で照射された指から反射した光をしわ画像として取得(撮影)する機能を有する。撮像部21は、取得(撮影)を制御部11によって制御される。
The light source unit 20 has a function of emitting infrared light. The light source unit 20 is controlled by the control unit 11 to emit light.
The imaging unit 21 acquires light transmitted through a finger irradiated with infrared light emitted from the light source unit 20 as a vein image, and is reflected from the finger irradiated with infrared light emitted from the light source unit 20. Has a function of acquiring (capturing) as a wrinkled image. The imaging unit 21 is controlled by the control unit 11 for acquisition (photographing).

記憶部22は、メモリ、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置であり、認証時の照合用として予め登録しておく登録情報22aを記憶している。登録情報22aは、識別情報222と静脈情報223としわ情報224とを関連付けて記憶している。識別情報222は、認証時に用いられるユーザを識別する情報であって、例えば、名前、ID番号、口座番号等である。静脈情報223は、静脈画像から抽出される静脈パターンに関する情報である。しわ情報224は、しわ画像から抽出されるしわパターンに関する情報である。   The storage unit 22 is a recording device such as a memory, a hard disk, or an SSD (Solid State Drive), and stores registration information 22a that is registered in advance for verification at the time of authentication. The registration information 22a stores identification information 222, vein information 223, and wrinkle information 224 in association with each other. The identification information 222 is information for identifying a user used at the time of authentication, and is, for example, a name, an ID number, an account number, or the like. The vein information 223 is information related to the vein pattern extracted from the vein image. The wrinkle information 224 is information regarding a wrinkle pattern extracted from the wrinkle image.

I/F部23は、不図示の情報処理装置と接続してコマンドやデータ等の情報を送受信したり、不図示のディスプレイと接続して認証を行うユーザに対して操作メッセージや認証結果に関するメッセージ等を出力したりする機能を有する。   The I / F unit 23 is connected to an information processing apparatus (not shown) to transmit / receive information such as commands and data, or is connected to a display (not shown) to perform authentication and a message regarding an authentication result. And the like.

次に、処理部10の機能の詳細について説明する。処理部10は、制御部11、静脈画像処理部12、しわ画像処理部13、情報登録部14、照合順位決定部15および認証部16を備える。   Next, details of functions of the processing unit 10 will be described. The processing unit 10 includes a control unit 11, a vein image processing unit 12, a wrinkle image processing unit 13, an information registration unit 14, a collation order determination unit 15, and an authentication unit 16.

制御部11は、処理部10の各部12〜16の機能を制御するとともに、光源部20および撮像部21を制御し、記憶部22およびI/F部23と処理部10との間の情報の送受信を制御する機能を有する。   The control unit 11 controls the functions of the units 12 to 16 of the processing unit 10 and also controls the light source unit 20 and the imaging unit 21, and stores information between the storage unit 22 and the I / F unit 23 and the processing unit 10. It has a function to control transmission and reception.

静脈画像処理部12は、撮像部21によって取得された静脈画像から静脈情報223を抽出する機能を有する。
しわ画像処理部13は、撮像部21によって取得されたしわ画像からしわ情報224を抽出する機能を有する。
The vein image processing unit 12 has a function of extracting vein information 223 from the vein image acquired by the imaging unit 21.
The wrinkle image processing unit 13 has a function of extracting wrinkle information 224 from the wrinkle image acquired by the imaging unit 21.

情報登録部14は、ユーザが静脈情報223およびしわ情報224を登録する登録時に、静脈情報223としわ情報224とを関連付けて登録情報22aとして記録部22に記憶する。
照合順位決定部15は、認証時に取得したしわ情報224と、登録情報22aのしわ情報224とを照合し、類似度を算出し、類似度が大きいものほど照合順位を高くするようにして、静脈情報223の照合順位を決定する機能を有する。照合順位は、類似度の大きいしわ情報224に関連付けられている静脈情報223から順に照合されることを表している。類似度は、例えば、相関演算や尤度演算等の公知技術を用いて算出することができる。
When the user registers the vein information 223 and the wrinkle information 224, the information registration unit 14 associates the vein information 223 and the wrinkle information 224 with each other and stores them in the recording unit 22 as registration information 22a.
The collation order determination unit 15 collates the wrinkle information 224 acquired at the time of authentication with the wrinkle information 224 of the registration information 22a, calculates the similarity, and increases the collation order as the degree of similarity increases. It has a function of determining the collation order of the information 223. The collation order indicates that collation is performed in order from vein information 223 associated with wrinkle information 224 having a high degree of similarity. The similarity can be calculated using, for example, a known technique such as correlation calculation or likelihood calculation.

認証部16は、前記照合順位で決定された順に、認証時に取得した静脈情報223と、登録情報22aの静脈情報とを照合し、類似度を算出し、類似度に基づいて認証成功か否かを判定する機能を有する。類似度は、例えば、相関演算や尤度演算等の公知技術を用いて算出することができる。また、認証部16は、例えば、類似度が所定の閾値以上の場合に、認証成功と判定する。   The authentication unit 16 collates the vein information 223 acquired at the time of authentication with the vein information of the registration information 22a in the order determined by the collation order, calculates the similarity, and determines whether the authentication is successful based on the similarity It has the function to judge. The similarity can be calculated using, for example, a known technique such as correlation calculation or likelihood calculation. For example, the authentication unit 16 determines that the authentication is successful when the similarity is equal to or greater than a predetermined threshold.

次に、静脈認証装置100の構成例について、図2を用いて説明する(適宜、図1参照)。
図2(a)は、静脈認証装置100の構成斜視図である。図2(a)中の、符号30は指置き台であって、指の腹を乗せるエリアである。符号31は、照射窓であって、光源部20から赤外光が指に発光される。符号32は、撮像窓であって、撮像部21が指の静脈画像やしわ画像を撮影するエリアである。なお、照射窓31および撮像窓32は、赤外光を透過する材質の部材が用いられる。
Next, a configuration example of the vein authentication device 100 will be described with reference to FIG. 2 (see FIG. 1 as appropriate).
FIG. 2A is a configuration perspective view of the vein authentication device 100. Reference numeral 30 in FIG. 2A denotes a finger rest, which is an area on which a finger belly is placed. Reference numeral 31 denotes an irradiation window, and infrared light is emitted from the light source unit 20 to the finger. Reference numeral 32 denotes an imaging window, which is an area where the imaging unit 21 captures a finger vein image or a wrinkle image. The irradiation window 31 and the imaging window 32 are made of a material that transmits infrared light.

図2(b)は、図2(a)のA−A断面を表した断面図である。図2(b)中の符号は、図2(a)と同じものには同じ符号を付し、説明を省略する。
図2(b)では、符号20(20a,20b,20c)は、光源部20を表している。静脈画像を取得する場合、光源部(第1光源部)20a,20bから赤外光が照射窓31を通過して指に照射され、撮像部21によって、赤外光が照射された指を透過してきた光が撮影される。また、しわ画像を取得する場合、光源部(第2光源部)20cから赤外光が撮影窓32を通過して指に照射され、撮像部21によって、赤外光で照射された指から反射された光が撮影される。
FIG.2 (b) is sectional drawing showing the AA cross section of Fig.2 (a). The same reference numerals in FIG. 2B denote the same parts as in FIG.
In FIG. 2B, reference numeral 20 (20a, 20b, 20c) represents the light source unit 20. When acquiring a vein image, infrared light is irradiated to the finger from the light source units (first light source units) 20a and 20b through the irradiation window 31, and the finger irradiated with the infrared light is transmitted by the imaging unit 21. The light that has been taken is photographed. When acquiring a wrinkle image, infrared light is irradiated from the light source unit (second light source unit) 20c through the imaging window 32 to the finger, and reflected by the imaging unit 21 from the finger irradiated with infrared light. The captured light is photographed.

ここで、撮像部21によって取得される静脈画像およびしわ画像の一例について、図3を用いて説明する(適宜、図1参照)。図3(a)は静脈画像を表し、図3(b)はしわ画像を表す。   Here, an example of a vein image and a wrinkle image acquired by the imaging unit 21 will be described with reference to FIG. 3 (see FIG. 1 as appropriate). 3A shows a vein image, and FIG. 3B shows a wrinkle image.

図3(a)には、撮影窓302によって制限された指301の静脈303を写した静脈画像が表されている。静脈画像処理部12は、撮像部21によって取得された静脈画像から、静脈303のパターンを静脈情報223として抽出する。   FIG. 3A shows a vein image showing the vein 303 of the finger 301 restricted by the imaging window 302. The vein image processing unit 12 extracts the pattern of the vein 303 as the vein information 223 from the vein image acquired by the imaging unit 21.

図3(b)には、撮影窓302によって制限された指301のしわ304を写したしわ画像が表されている。しわ画像処理部13は、撮像部21によって取得されたしわ画像から、しわ304のパターンをしわ情報224として抽出する。   FIG. 3B shows a wrinkle image in which the wrinkle 304 of the finger 301 restricted by the photographing window 302 is copied. The wrinkle image processing unit 13 extracts a wrinkle 304 pattern as wrinkle information 224 from the wrinkle image acquired by the imaging unit 21.

ここで、撮影窓302のサイズについて説明する。図3(a)から分かるように、撮影窓302の幅は、指の幅より狭くしてある。また、図3(b)から分かるように、撮影窓302の長手方向は、指301の第1関節および第2間接の両方を撮影可能な長さにすることが好ましい。ただし、静脈認証装置100のサイズの制約上、撮影窓302の長手方向は、指301の第1関節と第2間接とのいずれか一方だけであっても構わない。
つまり、静脈認証装置100は、指の幅より小さな撮像窓32を備えればよいので、小型化が可能である。
Here, the size of the photographing window 302 will be described. As can be seen from FIG. 3A, the width of the photographing window 302 is narrower than the width of the finger. Further, as can be seen from FIG. 3B, it is preferable that the longitudinal direction of the photographing window 302 is a length that allows photographing of both the first joint and the second indirect of the finger 301. However, due to size restrictions of the vein authentication device 100, the longitudinal direction of the imaging window 302 may be only one of the first joint and the second indirect of the finger 301.
That is, the vein authentication device 100 only needs to include the imaging window 32 smaller than the width of the finger, and thus can be reduced in size.

次に、登録情報を登録する処理フロー例について、図4を用いて説明する(適宜、図1,2参照)。
ステップS401では、制御部11は、第1光源部(光源部20a,20b)をONし、光源部20a,20bから赤外光を発光する。
ステップS402では、制御部11は、静脈画像が取得されやすいように、第1光源部の光量等を調整する。
Next, an example of a processing flow for registering registration information will be described with reference to FIG. 4 (see FIGS. 1 and 2 as appropriate).
In step S401, the control unit 11 turns on the first light source unit (light source units 20a and 20b) and emits infrared light from the light source units 20a and 20b.
In step S402, the control unit 11 adjusts the light amount of the first light source unit so that a vein image can be easily acquired.

ステップS403では、制御部11は、撮像部21に静脈画像を取得させる。
ステップS404では、制御部11は、第1光源部(光源部20a,20b)をOFFする。
In step S403, the control unit 11 causes the imaging unit 21 to acquire a vein image.
In step S404, the control unit 11 turns off the first light source unit (light source units 20a and 20b).

ステップS405では、静脈画像処理部12は、ステップS403で取得した静脈画像が登録可能か否かを判定する。例えば、静脈画像処理部12は、取得した静脈画像に指が一部しか写っていない場合や、指が指置き台30から離れてしまって不鮮明な画像となっている場合には、登録不可と判定する。そして、登録可能と判定した場合(ステップS405でYes)、処理はステップS406へ進み、登録可能でないと判定した場合(ステップS405でNo)、処理はステップS414へ進む。   In step S405, the vein image processing unit 12 determines whether the vein image acquired in step S403 can be registered. For example, the vein image processing unit 12 determines that registration is not possible when only a part of the finger is shown in the acquired vein image or when the finger is separated from the finger rest 30 and the image is unclear. judge. If it is determined that registration is possible (Yes in step S405), the process proceeds to step S406. If it is determined that registration is not possible (No in step S405), the process proceeds to step S414.

ステップS406では、静脈画像処理部12は、静脈画像から静脈情報223を抽出する。
ステップS407では、情報登録部14は、静脈情報223を記憶部22の登録情報22aに登録する。
In step S406, the vein image processing unit 12 extracts vein information 223 from the vein image.
In step S407, the information registration unit 14 registers the vein information 223 in the registration information 22a of the storage unit 22.

ステップS408では、制御部11は、第2光源部(光源部20c)をONし、光源部20cから赤外光を発光する。
ステップS409では、制御部11は、しわ画像が取得されやすいように、第2光源部の光量等を調整する。
In step S408, the control unit 11 turns on the second light source unit (light source unit 20c) and emits infrared light from the light source unit 20c.
In step S409, the control unit 11 adjusts the amount of light of the second light source unit so that a wrinkle image can be easily acquired.

ステップS410では、制御部11は、撮像部21にしわ画像を取得させる。
ステップS411では、制御部11は、第2光源部(光源部20c)をOFFする。
ステップS412では、しわ画像処理部13は、しわ画像からしわ情報224を抽出する。
In step S410, the control unit 11 causes the imaging unit 21 to acquire a wrinkle image.
In step S411, the control unit 11 turns off the second light source unit (light source unit 20c).
In step S412, the wrinkle image processing unit 13 extracts wrinkle information 224 from the wrinkle image.

ステップS413では、情報登録部14は、しわ情報224をステップS406で登録した静脈情報223に関連付けて記憶部22の登録情報22aに登録する。
ステップS414では、制御部11は、登録失敗と判定して、処理を終了する。なお、制御部11は、登録失敗と判定した際、登録失敗のメッセージをI/F部23を介して不図示の表示部に表示するようにしてもよい。
In step S413, the information registration unit 14 registers the wrinkle information 224 in the registration information 22a of the storage unit 22 in association with the vein information 223 registered in step S406.
In step S414, the control unit 11 determines that the registration has failed and ends the process. The control unit 11 may display a registration failure message on a display unit (not shown) via the I / F unit 23 when determining that the registration has failed.

次に、認証時の処理フロー例について、図5を用いて説明する。
ステップS501〜S504は、図4のステップS401〜S404と同様であるので説明を省略する。
Next, a processing flow example at the time of authentication will be described with reference to FIG.
Steps S501 to S504 are the same as steps S401 to S404 in FIG.

ステップS505では、静脈画像処理部12は、ステップS503で取得した静脈画像が認証可能か否かを判定する。例えば、静脈画像処理部12は、取得した静脈画像に指が一部しか写っていない場合や、指が指置き台30から離れてしまって不鮮明な画像となっている場合には、認証不可と判定する。そして、認証可能と判定した場合(ステップS505でYes)、処理はステップS506へ進み、認証可能でないと判定した場合(ステップS505でNo)、処理はステップS517へ進む。   In step S505, the vein image processing unit 12 determines whether the vein image acquired in step S503 can be authenticated. For example, the vein image processing unit 12 determines that authentication is not possible when only a part of the finger is shown in the acquired vein image or when the finger is separated from the finger rest 30 and the image is unclear. judge. If it is determined that authentication is possible (Yes in step S505), the process proceeds to step S506. If it is determined that authentication is not possible (No in step S505), the process proceeds to step S517.

ステップS506〜S511は、図4のステップS406,S408〜S412と同様であるので説明を省略する。
ステップS512では、照合順位決定部15は、ステップS511で抽出したしわ情報224と、登録情報22aに登録済のしわ情報224とを照合する。具体的には、照合順位決定部15は、ステップS511で抽出したしわ情報224と、登録情報22aに登録済のしわ情報224との類似度を算出する。
Steps S506 to S511 are the same as steps S406 and S408 to S412 in FIG.
In step S512, the collation order determination unit 15 collates the wrinkle information 224 extracted in step S511 with the wrinkle information 224 registered in the registration information 22a. Specifically, the collation order determination unit 15 calculates the similarity between the wrinkle information 224 extracted in step S511 and the wrinkle information 224 registered in the registration information 22a.

ステップS513では、照合順位決定部15は、照合順位を決定する。具体的には、照合順位決定部15は、ステップS512で算出した類似度に基づいて、類似度が大きいものほど照合順位を高くするようにして、静脈情報223の照合順位を決定する。
ステップS514では、認証部16は、ステップS506で抽出した静脈情報223と、登録情報22aに登録済の静脈情報223とを、照合順位で決定された順に、照合する。具体的には、認証部16は、認証時に取得した静脈情報223と、登録情報22aの静脈情報223との類似度を算出する。そのため、静脈認証装置100は、照合順位に基づいて実行される照合の早い段階で認証成功と判定される可能性を高くすることができるため、高速に認証処理を終えることが可能である。
In step S513, the collation order determination unit 15 determines the collation order. Specifically, the collation order determination unit 15 determines the collation order of the vein information 223 based on the similarity calculated in step S512 so that the higher the similarity is, the higher the collation order is.
In step S514, the authentication unit 16 collates the vein information 223 extracted in step S506 with the vein information 223 registered in the registration information 22a in the order determined in the collation order. Specifically, the authentication unit 16 calculates the similarity between the vein information 223 acquired at the time of authentication and the vein information 223 of the registration information 22a. Therefore, the vein authentication device 100 can increase the possibility of being determined as successful authentication at an early stage of collation executed based on the collation order, and can finish the authentication process at high speed.

ステップS515では、認証部16は、ステップS514で算出した類似度に基づいて、認証成功か否かを判定する。具体的には、認証部16は、類似度が所定の閾値以上の場合、認証成功と判定する。認証成功と判定した場合(ステップS515でYes)、処理はステップS516へ進み、認証成功でないと判定した場合(ステップS515でNo)、処理はステップS517へ進む。   In step S515, the authentication unit 16 determines whether authentication is successful based on the similarity calculated in step S514. Specifically, the authentication unit 16 determines that the authentication is successful when the similarity is equal to or greater than a predetermined threshold. If it is determined that the authentication is successful (Yes in step S515), the process proceeds to step S516. If it is determined that the authentication is not successful (No in step S515), the process proceeds to step S517.

ステップS516では、制御部11は、認証成功と判定して、処理を終了する。なお、制御部11は、認証成功と判定した際、認証成功のメッセージをI/F部23を介して不図示の表示部に表示するようにしてもよい。
ステップS517では、制御部11は、認証失敗と判定して、処理を終了する。なお、制御部11は、認証失敗と判定した際、認証失敗のメッセージをI/F部23を介して不図示の表示部に表示するようにしてもよい。
In step S516, the control unit 11 determines that the authentication is successful and ends the process. When determining that the authentication is successful, the control unit 11 may display an authentication success message on a display unit (not shown) via the I / F unit 23.
In step S517, the control unit 11 determines that the authentication has failed and ends the process. The control unit 11 may display an authentication failure message on a display unit (not shown) via the I / F unit 23 when determining that the authentication has failed.

次に、静脈認証装置100の構成の変形例について、図6を用いて説明する。
図6(a)は、撮像部21がしわ画像を取得する際に、光源部20aを光源部20cの位置に移動させる場合を表している。このようにすることで、光源部20の数を減らすことが可能である。
Next, a modified example of the configuration of the vein authentication device 100 will be described with reference to FIG.
FIG. 6A illustrates a case where the light source unit 20a is moved to the position of the light source unit 20c when the imaging unit 21 acquires a wrinkle image. In this way, the number of light source units 20 can be reduced.

また、図6(b)は、静脈認証装置100が鏡60を備えている場合を表している。撮像部21がしわ画像を取得する際に、光源部20aの向きを変更して、赤外光を鏡60に反射させて、光源部20cの代わりとすることができる。なお、図6(b)中の一点鎖線61は、赤外光の進行を表している。このようにすることで、光源部20の数を減らすことができ、また、静脈認証装置100のサイズを小型にすることができる。   FIG. 6B shows a case where the vein authentication device 100 includes a mirror 60. When the imaging unit 21 acquires a wrinkle image, the direction of the light source unit 20a can be changed, and infrared light can be reflected by the mirror 60 to replace the light source unit 20c. In addition, the dashed-dotted line 61 in FIG.6 (b) represents progress of infrared light. By doing in this way, the number of the light source parts 20 can be reduced, and the size of the vein authentication apparatus 100 can be reduced.

以上説明したように、本発明の静脈認証装置100は、赤外光が照射された指を透過してきた光を撮影した静脈画像および赤外光で照射された指から反射された光を撮影したしわ画像を取得する撮像部21と、静脈画像から静脈情報を抽出する静脈画像処理部12と、しわ画像からしわ情報を抽出するしわ画像処理部13と、静脈情報としわ情報とを関連付けて登録情報22aとして登録する情報登録部14と、認証時に撮像部21によって取得されたしわ画像から抽出されたしわ情報と登録情報22aのしわ情報とを照合し、照合結果に基づいて登録情報22aの静脈情報の照合順位を決定する照合順位決定部15と、照合順位で決定された順に、認証時に撮像部21によって取得された静脈画像から抽出された静脈情報と登録情報22aの静脈情報とを照合する認証部16と、を備えることを特徴とする。そして、静脈認証装置100は、照合順位で決定された順に、認証のための照合を実行するため、高速に認証処理を終えることが可能である。また、静脈認証装置100は、指の幅より小さな撮像窓32を備えればよいので、小型化が可能である。   As described above, the vein authentication device 100 of the present invention images a vein image obtained by photographing light transmitted through a finger irradiated with infrared light and light reflected from the finger irradiated with infrared light. An image capturing unit 21 that acquires a wrinkle image, a vein image processing unit 12 that extracts vein information from the vein image, a wrinkle image processing unit 13 that extracts wrinkle information from the wrinkle image, and vein information and wrinkle information are registered in association with each other. The information registration unit 14 registered as information 22a, the wrinkle information extracted from the wrinkle image acquired by the imaging unit 21 at the time of authentication, and the wrinkle information of the registration information 22a are collated, and the vein of the registration information 22a is based on the collation result. The collation order determination unit 15 that determines the collation order of information, and the vein information extracted from the vein image acquired by the imaging unit 21 and the registration information 22a in the order determined by the collation order An authentication unit 16 collates the vein information, characterized in that it comprises a. And since the vein authentication apparatus 100 performs verification for authentication in the order determined by the verification order, it is possible to complete the authentication processing at high speed. In addition, the vein authentication device 100 only needs to include the imaging window 32 that is smaller than the width of the finger, and thus can be downsized.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも、説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、処理部10の各構成、機能、処理部等は、それらの一部または全部を、例えば、集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、処理部10の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、またはIC(Integrated Circuit)カード、SDカード、DVD(Digital Versatile Disc)等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, Various modifications are included. For example, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described. In addition, a part of the configuration of a certain embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of a certain embodiment. In addition, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
In addition, each configuration, function, processing unit, and the like of the processing unit 10 may be realized by hardware by designing a part or all of them, for example, with an integrated circuit. In addition, each configuration, function, and the like of the processing unit 10 may be realized by software by the processor interpreting and executing a program that realizes each function. Information such as programs, tables, and files for realizing each function is stored in a memory, a hard disk, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), an IC (Integrated Circuit) card, an SD card, a DVD (Digital Versatile Disc), etc. Can be placed on a recording medium.
In addition, the control lines and information lines are those that are considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. In practice, it may be considered that almost all configurations are connected to each other.

10 処理部
11 制御部
12 静脈画像処理部
13 しわ画像処理部
14 情報登録部
15 照合順位決定部
16 認証部
20(20a,20b,20c) 光源部
21 撮像部
22 記憶部
30 指置き台
31 照射窓
32,302 撮影窓
60 鏡
303 静脈
304 しわ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Processing part 11 Control part 12 Vein image processing part 13 Wrinkle image processing part 14 Information registration part 15 Collation order determination part 16 Authentication part 20 (20a, 20b, 20c) Light source part 21 Imaging part 22 Storage part 30 Finger rest 31 Irradiation Window 32,302 Shooting window 60 Mirror 303 Vein 304 Wrinkle

Claims (4)

赤外光が照射された指を透過してきた光を撮影した静脈画像から静脈情報を抽出する静脈画像処理部と、
赤外光で照射された前記指から反射された光を撮影したしわ画像からしわ情報を抽出するしわ画像処理部と、
前記静脈情報と前記しわ情報とを関連付けて登録情報として登録する情報登録部と、
認証時に撮像部によって取得されたしわ画像から抽出された前記しわ情報と前記登録情報の前記しわ情報とを照合し、照合結果である類似度の大きさに基づいて前記登録情報の前記静脈情報の照合順位を決定する照合順位決定部と、
前記照合順位で決定された順に、認証時に前記撮像部によって取得された前記静脈画像から抽出された前記静脈情報と前記登録情報の前記静脈情報とを照合する認証部と、
前記静脈画像の取得時には前記指の側面を照射する位置に移動してから前記赤外光を照射し、前記しわ画像の取得時には前記指の手の平側を照射する位置に移動してから前記赤外光を照射する光源と、
を備えることを特徴とする静脈認証装置。
A vein image processing unit for extracting vein information from a vein image obtained by photographing light transmitted through a finger irradiated with infrared light;
A wrinkle image processing unit that extracts wrinkle information from a wrinkle image obtained by photographing light reflected from the finger irradiated with infrared light;
An information registration unit that registers the vein information and the wrinkle information in association with each other;
The wrinkle information extracted from the wrinkle image acquired by the imaging unit at the time of authentication is collated with the wrinkle information of the registration information, and the vein information of the registration information is based on the degree of similarity as a collation result. A matching order determination unit for determining the matching order;
An authentication unit that collates the vein information extracted from the vein image acquired by the imaging unit at the time of authentication and the vein information of the registration information in the order determined by the collation order;
When acquiring the vein image, the infrared light is irradiated after moving to a position to irradiate the side surface of the finger, and when acquiring the wrinkle image, the infrared light is moved to a position to irradiate the palm side of the finger. A light source that emits light;
A vein authentication device comprising:
前記撮像部が前記静脈画像および前記しわ画像を撮影するための撮像窓を備え、
前記撮像窓の幅は、前記指の幅より小さい
ことを特徴とする請求項1に記載の静脈認証装置。
The imaging unit includes an imaging window for capturing the vein image and the wrinkle image,
The vein authentication apparatus according to claim 1 , wherein a width of the imaging window is smaller than a width of the finger.
前記指の腹を乗せるエリアを備える
こと特徴とする請求項2に記載の静脈認証装置。
The vein authentication device according to claim 2 , further comprising an area on which the belly of the finger is placed.
静脈認証を実行する静脈認証装置の静脈認証方法であって、
前記静脈認証装置は、
指の側面を照射する位置に光源を移動してから前記光源に赤外光を照射させ、その赤外光が照射された前記指を透過してきた光を撮影した静脈画像から静脈情報を抽出する静脈画像処理ステップと、
前記指の手の平側を照射する位置に前記光源を移動してから前記光源に赤外光を照射させ、その赤外光で照射された前記指から反射された光を撮影したしわ画像からしわ情報を抽出するしわ画像処理ステップと、
前記静脈情報と前記しわ情報とを関連付けて登録情報として登録する情報登録ステップと、
認証時に前記撮像ステップにおいて取得されたしわ画像から抽出された前記しわ情報と前記登録情報の前記しわ情報とを照合し、照合結果である類似度の大きさに基づいて前記登録情報の前記静脈情報の照合順位を決定する照合順位決定ステップと、
前記照合順位で決定された順に、認証時に前記撮像ステップにおいて取得された前記静脈画像から抽出された前記静脈情報と前記登録情報の前記静脈情報とを照合する認証ステップと、
を実行することを特徴とする静脈認証方法。
A vein authentication method for a vein authentication device that performs vein authentication,
The vein authentication device includes:
Move the light source to a position for irradiating the side of the finger by irradiating infrared light to the light source from extracts vein information from the infrared light captured the light transmitted through the finger irradiated vein image A vein image processing step;
Wrinkle information from a wrinkle image obtained by moving the light source to a position to irradiate the palm side of the finger and then irradiating the light source with infrared light and photographing light reflected from the finger irradiated with the infrared light Wrinkle image processing step to extract,
An information registration step for registering the vein information and the wrinkle information as registration information in association with each other;
The wrinkle information extracted from the wrinkle image acquired in the imaging step at the time of authentication is collated with the wrinkle information of the registration information, and the vein information of the registration information is based on the magnitude of similarity as a collation result A matching order determination step for determining the matching order of
An authentication step of collating the vein information extracted from the vein image acquired in the imaging step at the time of authentication with the vein information of the registration information in the order determined by the collation order;
The vein authentication method characterized by performing.
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