JP6150110B2 - 血流認証装置用端末機器及び血流認証装置 - Google Patents

Description

本発明は、人間の指を透過した光を撮像して得られる血管パターンを利用して個人認証を行う血流認証装置用端末機器及び血流認証装置に関するものである。

従来より、個人認証を行う個人認証技術として指紋認証が公知であるが、他人の指紋は偽造が可能であるという問題から、血管パターンに基づく血流認証が発達してきている。

当該血流認証は、血管パターンが個々に独立しており、同形状のものが存在しないとされている。また、血管が外見から判断し難いことから、偽造が困難であり、高精度にて認証することができるものである。

例えば、指を載置する基台と、基台の一端に位置し基台に載置した指の指先の前方に設置され、指先前方から指の甲に向けて指先から指元まで光を照射する光源と、基台に載置した指の腹側で指の直下に対応して基台に設置され、光源から出射した照射光が指を透過して得られるこの指の血管像を撮像する撮像装置とを備えるものが公知である（特許文献１参照）。

特開２０１２−０８４０６１号

上記構造では、撮像時において、被認証者は指を基台に載置することになるが、例えば、血流認証装置の使用に習熟していない被認証者にとっては指を固定するという行為から、心理的に基台に対して指を必要以上に押圧させてしまう虞がある。これにより、載置した指の掌側に分布する血管が圧迫されることから、血液の通りが悪くなってしまい、撮像効果が低下することによる認識率の低下が懸念されるものであった。

そこで、本発明はこのような問題点を解決するものであって、血流認証装置の使用に習熟していない被認証者であっても、認識率が低下するのを防止するとともに、従来に比べてより鮮明な画像を得ることができる高精度の血流認証装置用端末機器及び血流認証装置を提供することを課題とする。

前記問題点を解決するために、本発明の請求項１に記載の血流認証装置用端末機器 は、指を挿入する挿入孔が設けられる筐体と、前記挿入孔の内壁面に前記指の掌側を 接触させることなく、前記内壁面に前記指の甲側を接触させて挿入される前記指の甲 側に対して、前記筐体の内部から光を照射する光源と、前記指を透過した前記光源か ら照射される光を前記光源と対向する位置の前記筐体の内部にて撮像する撮像装置と 、前記挿入孔の内壁面に沿って左右一対に所定の間隔を開けて突設され、前記内壁面 に接触される前記指の両側面を支持し、前記両側面から前記撮像装置へ照射される前 記光の入射を遮断する支持部と、
を備えるものである。

また、本発明の請求項２に記載の血流認証装置用端末機器は、請求項１に記載の血 流認証装置用端末機器において、前記指の甲側が接触する前記内壁面の位置に前記光 源から照射される光が透光可能な透光板を備えるものである。

また、本発明の請求項３に記載の血流認証装置用端末機器は、請求項１又は請求項 ２に記載の血流認証装置用端末機器において、前記内壁面に接触される前記指の指先 に対応した位置に設置され、前記指先の当接により前記指先の位置決めを行うととも に、前記指先の接触を検知する指先検知センサと、前記内壁面に接触される前記指の 指元に対応した位置に設置され、前記指元の接触を検知する指元検知センサとを備え るものである。

また、本発明の請求項４に記載の血流認証装置用端末機器は、請求項３に記載の血 流認証装置用端末機器において、前記指先検知センサは、前記指先が当接し、且つ、 前記指の爪が当接しない高さを有するものである。

また、本発明の請求項５に記載の血流認証装置は、請求項３又は請求項４のいずれ か１項に記載の血流認証装置用端末機器と、前記光源、前記指検知センサ、前記指元 検知センサ及び前記撮像装置の制御、並びに前記撮像装置で撮像された画像から個人 認証に用いる為の血管パターンを形成し、マッチング処理を行う認証制御装置とを備 えるものである。

本発明の血流認証装置用端末機器及び血流認証装置では、筐体に設けられる挿入孔における内壁面に指の掌側を接触させることなく、指の甲側を内壁面に接触させて挿入し、指の甲側に対して筐体の内部から光源の光を照射して血管パターンの撮像を行うものである。これにより、血流認証装置の使用に習熟していない被認証者であっても、指の掌側に分布する血管が圧迫されることがない。よって、撮像効果が低下することによる認識率の低下を防止するとともに、従来に比べてより鮮明な画像を得ることができる。

本発明の実施例における血流認証装置用端末機器の縦断面図である。 本発明の実施例における血流認証装置用端末機器のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施例における血流認証装置用端末機器のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の実施例における血流認証装置の血流認証動作を示すフローチャート図である。

以下、本発明の実施の形態における血流認証装置用端末機器及び血流認証装置を図面に基づいて説明する。当該血液認証装置は、被認証者の指の甲側を上方側に配置し、掌側を下方側に配置した状態で筐体の挿入孔に挿入し、当該挿入孔における内壁面の上方側に指の甲側を当接させた状態で血管パターンを撮像し、認証を行うものである。

本発明に係る血流認証装置用端末機器１０は、被認証者の血管パターンの認証、光源発光、指検知センサ、撮像装置等の制御、登録した又は撮像した血管パターンの記憶、マッチング処理等を行う認証制御装置（図示しない）に接続されて血流認証装置を構成する。血流認証装置用端末機器は、図１から図３に示すように、主に、血液パターンを撮像する被認証者の指Ｆを挿入する筐体２０と、光源３０と、撮像装置４０とを備えている。

筐体２０には、血液パターンを撮像する被認証者の指Ｆを挿入する挿入孔２１が設けられる。当該筐体２０の内部には、挿入孔２１の上方側に光源３０となるＬＥＤが挿入孔２１の軸方向に沿って配置される。一方、筐体２０の内部であって、挿入孔２１の下方側には光源３０と対向する位置にて撮像装置４０が配置される。

また、挿入孔２１の上方側に位置する内壁面には、光源３０が透光可能なアクリル等の合成樹脂製の透光板２２を介在させており、被認証者の指Ｆが直接光源３０に接触するのを防止している。

更に、筐体２０の上方側に位置する内壁面には、図２に示すように、挿入孔２１の軸方向に沿って配置される光源３０を中心として、左右一対の支持部２３が下方に突設して設けられる。

支持部２３は、血流認証を行う被認証者の指Ｆの両側面を支持するものである。具体的には、被認証者の指Ｆが光源３０の直下に位置し、筐体２０における挿入孔２１の内壁面と被認証者の指Ｆの甲側Ｆ１が接触した状態で、当該指Ｆの両側面を支持するものである。

当該支持部２３は、左右一対から構成されるものであり、両者は所定の間隙を有した状態で挿入孔２１の内壁面に沿って突設して設置される。すなわち、挿入孔２１の形状によっては、当該軸方向に対して直線状であってもよいし、曲線状であってもよいものである。また、支持部２３は、指Ｆの長手方向の略全長に対応した長さで形成されるとともに、指Ｆと当接する部分が指の側面に沿うように略円弧状に形成されることが望ましい。このようにして形成される支持部２３は、可視光及び近赤外光を遮光する材料にて形成される。これにより、光源３０から撮像装置４０への光の回り込みを低減することができ、撮像時におけるハレーションが生じるのを抑制することができる。

また、支持部２３は、認証する１本の指Ｆを支持するものであるが、当該支持部２３の片側又は両側にも同様の支持部を設けることもできる。このように、複数の支持部を設けることで、認証を行う指Ｆ以外の隣接する他の指を支持することができる。これにより、支持部に支持された指Ｆが当該指Ｆの軸に沿って回動する、いわゆるローリングを防止することができる。ローリングを防止することで、撮像画像の一定化を図ることができ、より鮮明な血管パターンを撮像することができる。

また、挿入孔２１に挿通される指Ｆの指先に対応した位置には指先検知センサ５０が設けられ、当該指Ｆの指元に対応した位置には指元検知センサ６０が設けられる。また、筐体２０の内部であって、撮像装置４０の上方には近赤外光以外の光を遮断するフィルタ７０が設けられる。

光源３０は、先端部に集光レンズ３１を備えたＬＥＤ等の近赤外光を発光する部材からなる。本実施例においては、筐体２０における挿入孔２１の軸方向、すなわち指Ｆの長手方向に沿って、５個のＬＥＤが配列されるが、これに限られるものではない。例えば、個数に限られるものではなく、一体化された細長い形状の発光素子とすることもできる。当該光源３０から照射される光量は、光量調節手段によって制御することができる。

撮像装置４０は、光源３０より照射される光のうち、指Ｆ及びフィルタ７０を透過して得られる血管画像を撮像するものである。当該撮像装置４０は、撮像素子、レンズを含む光学系、撮像駆動用回路を備えてなり、筐体２０の内部であって挿入孔２１の下方側において、光源３０と対向する位置にて設置される。具体的には、撮像装置４０における光軸が光源３０が設置される長手方向の略中央部の下方位置にて設置される。また、撮像装置４０は、指紋等を認識させない為に、被認証者における掌側の表皮から僅かに指の内側に合焦させている。

指先検知センサ５０は、筐体２０の挿入孔２１に挿通される被認証者の指先Ｆ３を検知するものである。当該指先検知センサ５０は、支持部２３に支持された指Ｆの指先Ｆ３に対応する位置に設置され、例えば短形の金属板等から形成される。被認証者の指先Ｆ３が指先検知センサ５０に接触することにより、挿入孔２１における軸方向の指先Ｆ３の位置決めを行うとともに、当該接触を電気的に検知する。具体的には、静電容量変化により、接触を検知する。

また、指先検知センサ５０は、被認証者の指先Ｆ３が当接し、且つ、被認証者の指Ｆの爪Ｆ４が当接しない高さを有して設置される。例えば、筐体２０における挿入孔２１の内壁面の上方から下方に突出させた略Ｌ字状部材の先端に設置してもよいし、挿入孔２１の内壁面の上方から下方に向けるとともに、被認証者の爪Ｆ４が挿通し得る孔部を設けた部材の先端に設置してもよいものである。

指元検知センサ６０は、筐体２０の挿入孔２１に挿通される被認証者の指元Ｆ５を検知するものである。当該指元検知センサ６０は、支持部２３に支持された指Ｆの指元Ｆ５に対応する位置に設置され、例えば短形の金属板等から形成される。被認証者の指元Ｆ５が指元検知センサ６０に接触することにより、当該接触を電気的に検知する。具体的には、静電容量変化により、接触を検知する。

また、指元検知センサ６０は、被認証者の指Ｆが光源３０の直下に位置し、且つ、筐体２０における挿入孔２１の内壁面と被認証者の指Ｆの甲側Ｆ１が接触した状態で、指元Ｆ５の甲側Ｆ１に接触するよう設置される。指元検知センサ６０において指元Ｆ５が接触する下端面は、指元Ｆ５の形状に合うように、略円弧状に形成することが望ましい。これにより、被認証者の指元Ｆ５の支持を確実に行うことができ、指Ｆの検知を確実に行うことができる。そして、指先検知センサ５０及び指元検知センサ６０の双方が被認証者の指Ｆを検知することで、血流認証動作が開始可能となる。

このようにして血流認証装置用端末機器１０は構成され、これに認証制御装置（図示しない）を接続することで構成される血流認証装置について、図４を参照して説明する。認証制御装置は、被認証者の血管パターンの認証、光源発光、指検知センサ、撮像装置等の制御、登録した又は撮像した血管パターンの記憶、マッチング処理等を行うものである。

まず、Ｓ１０においては、被認証者は指Ｆを支持部２３に沿って、甲側Ｆ１を透光板２２に当接させる。Ｓ１１においては、被認証者の動作により、指先検知センサ５０及び指元検知センサ６０の双方にて指Ｆを検知したか否かを判定する。当該判定は、血流認証装置１０に接続される認証制御装置にて行われる。判定結果が肯定の場合には、Ｓ１２に進む。

Ｓ１２においては、上記認証制御装置により光源３０となるＬＥＤを発光させ、被認証者の指Ｆの甲側Ｆ１から光を照射する。そして、例えば、光量調節手段における所定の設定により、ＬＥＤの照度が安定したところでＳ１３に進む。

Ｓ１３においては、上記認証制御装置により撮像装置４０を作動させ、指Ｆの撮像を行う。撮像された画像は、認証制御装置に供給される。当該撮像においては、適宜の照度毎に複数枚を撮像した後、所定の領域を切り出してつなぎ合わせて、１枚の指Ｆの画像とするものであってもよいし、所定の照度から１枚のみを撮像するものであってもよい。画像処理については、これに限られることなく、適宜処理を組み合わせて行うこともできる。

Ｓ１４においては、認証制御装置にて、撮像された画像と、被認証者の登録画像とが一致するか否かを判定する。このとき、血流認証においては、本実施例においては従来と同様にして、静脈形状をパターン抽出し画像処理を施し、特徴点抽出及び特徴点マッチングを用いて行われるが、その他のマッチング処理を採用することもできる。

血流認証の結果、撮像した画像と登録画像とが一致、又は所定の一致率以上であれば、上記認証制御装置は、当該被認証者を適合者と判定し、例えば、開錠信号を送出して扉を開錠する。

以上、説明した本発明に係る血流認証装置用端末機器１０及び血流認証装置によれば、筐体２０に設けられる挿入孔２１における内壁面の下方側に指Ｆの掌側Ｆ２を接触させることなく、内壁面の上方側に指Ｆの甲側Ｆ１を接触させて挿入し、指Ｆの甲側Ｆ１に対して筐体２０の内部上方から光源３０の光を照射して血管パターンの撮像を行うものである。これにより、血流認証装置の使用に習熟していない被認証者であっても、指Ｆの掌側Ｆ２に分布する血管が圧迫されることがない。よって、撮像効果が低下することによる認識率の低下を防止するとともに、従来に比べてより鮮明な画像を得ることができる。

また、上記実施例においては、被認証者の指Ｆの甲側Ｆ１を上方側に配置し、掌側Ｆ２を下方側に配置した状態で筐体２０の挿入孔２１に挿入し、当該挿入孔２１における内壁面の上方側に指Ｆの甲側Ｆ１を当接させた状態で血管パターンを撮像し、認証を行うものであったが、これに限られることなく、指Ｆの甲側Ｆ１に対して筐体２０の内部から光源３０の光を照射して血管パターンの撮像を行うものであればよい趣旨である。

例えば、被認証者の指Ｆの甲側Ｆ１を下方側に配置し、掌側Ｆ２を上方側に配置した状態で筐体２０の挿入孔２１に挿入し得るよう構成することもできるし、甲側Ｆ１を右側又は左側に配置し、掌側Ｆ２を左側又は右側に配置した状態で挿入孔２１に挿入し得るよう構成することもできる。更には、甲側Ｆ１を上下左右方向以外に傾斜させて配置した状態で挿入孔２１に挿入し得るよう構成することもできる。

更に、筐体２０の挿入孔２１の形状、指先検知センサ５０及び指元検知センサ６０の形状、寸法等を適宜変更して実施することが可能である。また、一部構成を省略することができるし、一部抽出した構成とすることができるのは勿論である。

１０ 血流認証装置用端末機器
２０ 筐体
２１ 挿入孔
２２ 透光板
２３ 支持部
３０ 光源
４０ 撮像装置
５０ 指先検知センサ
６０ 指元検知センサ
７０ フィルタ
Ｆ 指

Claims (5)

1. 指を挿入する挿入孔が設けられる筐体と、
   前記挿入孔の内壁面に前記指の掌側を接触させることなく、前記内壁面に前記指の甲側を接触させて挿入される前記指の甲側に対して、前記筐体の内部から光を照射する光源と、
   前記指を透過した前記光源から照射される光を前記光源と対向する位置の前記筐体の内部にて撮像する撮像装置と、
   前記挿入孔の内壁面に沿って左右一対に所定の間隔を開けて突設され、前記内壁面に接触される前記指の両側面を支持し、前記両側面から前記撮像装置へ照射される前記光の入射を遮断する支持部と、
   を備えることを特徴とする血流認証装置用端末機器。
2. 前記指の甲側が接触する前記内壁面の位置に前記光源から照射される光が透光可能な透光板を備える請求項１に記載の血流認証装置用端末機器。
3. 前記内壁面に接触される前記指の指先に対応した位置に設置され、前記指先の当接により前記指先の位置決めを行うとともに、前記指先の接触を検知する指先検知センサと、
   前記内壁面に接触される前記指の指元に対応した位置に設置され、前記指元の接触を検知する指元検知センサと、
   を備える請求項１又は請求項２に記載の血流認証装置用端末機器。
4. 前記指先検知センサは、前記指先が当接し、且つ、前記指の爪が当接しない高さを有する請求項３に記載の血流認証装置用端末機器。
5. 請求項３又は請求項４のいずれか１項に記載の血流認証装置用端末機器と、
   前記光源、前記指先検知センサ、前記指元検知センサ及び前記撮像装置の制御、並びに前記撮像装置で撮像された画像から個人認証に用いる為の血管パターンを形成し、マッチング処理を行う認証制御装置と、
   を備える血流認証装置。

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