JP6206683B2 - Biological imaging apparatus and biological imaging method - Google Patents

Biological imaging apparatus and biological imaging method Download PDF

Info

Publication number
JP6206683B2
JP6206683B2 JP2015200406A JP2015200406A JP6206683B2 JP 6206683 B2 JP6206683 B2 JP 6206683B2 JP 2015200406 A JP2015200406 A JP 2015200406A JP 2015200406 A JP2015200406 A JP 2015200406A JP 6206683 B2 JP6206683 B2 JP 6206683B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
finger
light
image
fingerprint
blood vessel
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.)
Active
Application number
JP2015200406A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016029579A (en
Inventor
輝幸 樋口
輝幸 樋口
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC 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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2015200406A priority Critical patent/JP6206683B2/en
Publication of JP2016029579A publication Critical patent/JP2016029579A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6206683B2 publication Critical patent/JP6206683B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は生体撮像装置、及び生体撮像方法に関する。   The present invention relates to a biological imaging apparatus and a biological imaging method.

指の撮像画像を用いて個人を認証する生体認証技術は、指紋等の表皮の紋様や血管のパターンを、予め登録された情報と照合する方式として知られている。   A biometric authentication technique for authenticating an individual using a captured image of a finger is known as a method of collating an epidermis pattern such as a fingerprint or a blood vessel pattern with previously registered information.

このような生体認証技術の一例が特許文献1に記載されている。   An example of such a biometric authentication technique is described in Patent Document 1.

図10は、特許文献1の発明のブロック図である。   FIG. 10 is a block diagram of the invention of Patent Document 1. In FIG.

特許文献1の発明では、指の血管パターンを利用した個人認証を行う場合、認証対象である指を、赤外光源310、320と赤外線透過フィルタ340との間に置く。マイコン370により駆動回路360を駆動して赤外光源310を点灯させると、赤外光は血液のヘモグロビンで吸収されるため、レンズ340を介してイメージセンサ350上に血管パターンが結像される。なお、赤外線透過フィルタ330は血管パターンを得るのにノイズとなる可視光をカットし、血管パターンが含まれる赤外光のみを透過させる特性を持っている。一方、指紋パターンを利用した個人認証を行う場合、認証対象である指を指の血管パターンを利用した個人認証と同じ位置に置く。赤外光源310を消灯させておくと、指の表面が、レンズ340を介してイメージセンサ350に結像される。イメージセンサ350により撮像した血管パターン、または、指紋パターンは光電変換されて電気信号となり、マイコン370に取り込まれる。尚、赤外光源320は、指紋パターンを得るのに十分な明るさを得る目的で点灯される。   In the invention of Patent Document 1, when performing personal authentication using a blood vessel pattern of a finger, the finger to be authenticated is placed between the infrared light sources 310 and 320 and the infrared transmission filter 340. When the microcomputer 370 drives the drive circuit 360 to turn on the infrared light source 310, the infrared light is absorbed by blood hemoglobin, so that a blood vessel pattern is formed on the image sensor 350 via the lens 340. Note that the infrared transmission filter 330 has a characteristic of cutting visible light that becomes noise to obtain a blood vessel pattern and transmitting only infrared light including the blood vessel pattern. On the other hand, when performing personal authentication using a fingerprint pattern, a finger to be authenticated is placed at the same position as personal authentication using a blood vessel pattern of the finger. When the infrared light source 310 is turned off, the surface of the finger is imaged on the image sensor 350 via the lens 340. The blood vessel pattern or fingerprint pattern imaged by the image sensor 350 is photoelectrically converted into an electric signal and is taken into the microcomputer 370. The infrared light source 320 is turned on for the purpose of obtaining sufficient brightness to obtain a fingerprint pattern.

このように特許文献1の発明は、照射する光源を切替えて血管と指紋とを別々に、ひとつの撮像手段で撮像する個人認証装置である。   As described above, the invention of Patent Document 1 is a personal authentication device that switches a light source to irradiate and separately images a blood vessel and a fingerprint with a single imaging unit.

また、特許文献2には、指内部に赤外光を入射し、その散乱光を用いて指の指紋画像及び血管画像を撮像する撮像部を有する生体画像入力装置が開示されている。この生体画像入力装置は、撮像部の光入射側に、ファイバープレートとその厚さより厚い透明板とを並置してなる窓材を有し、窓材のファイバープレート側に指先部の指紋が接するようにして、窓材のファイバープレート側を介して指紋画像を撮像すると共に、窓材の透明板側を介して血管画像を撮像するように構成されている。   Further, Patent Document 2 discloses a biological image input device having an imaging unit that inputs infrared light into a finger and captures a fingerprint image and a blood vessel image of the finger using the scattered light. This living body image input device has a window member formed by juxtaposing a fiber plate and a transparent plate thicker than the fiber plate on the light incident side of the imaging unit, and the fingerprint of the fingertip portion is in contact with the fiber plate side of the window member. Thus, the fingerprint image is taken through the fiber plate side of the window material, and the blood vessel image is taken through the transparent plate side of the window material.

特開2004−234040号公報JP 2004-234040 A 特開2009−69981号公報JP 2009-69981 A

しかしながら、上述した特許文献に開示された発明は、以下の課題があった。   However, the invention disclosed in the above-described patent document has the following problems.

まず、特許文献1の発明は、反射光方式より良好なコントラストの血管像が得られるが光源を指の上ないし側面に配置しなければならず装置が大きくなる。また、光源が邪魔して指を置き難くなり操作性が悪くなるという課題があった。   First, the invention of Patent Document 1 can obtain a blood vessel image having a better contrast than the reflected light method, but the light source must be arranged on the finger or on the side, and the apparatus becomes large. In addition, there is a problem in that it is difficult to place a finger due to a light source and the operability is deteriorated.

更に、特許文献1の発明は、指紋画像の撮像と血管画像の撮像とを、光源を切替えて別々に行わなければならず、指紋画像の撮像と血管画像の撮像とを一度に行うことができず、認証のための情報を得るのに時間がかかるという課題があった。   Furthermore, the invention of Patent Document 1 must perform fingerprint image capture and blood vessel image capture separately by switching light sources, and can perform fingerprint image capture and blood vessel image capture at a time. Therefore, there is a problem that it takes time to obtain information for authentication.

また、特許文献2の発明は、指をプレートや透明板に接触させて指紋と血管を読み取る構造になっており、接触させることにより、血管が圧迫されて血が逃げてしまい血管画像が得にくいという課題があった。   Further, the invention of Patent Document 2 has a structure in which a finger is brought into contact with a plate or a transparent plate to read the fingerprint and the blood vessel. By making the contact, the blood vessel is pressed and the blood escapes and it is difficult to obtain a blood vessel image. There was a problem.

そこで、本発明は上記課題に鑑みて発明されたものであって、その目的は、光源を切り替えることなく指の血管と指紋の画像を同時に撮像することができる生体撮像装置、及び生体撮像方法を提供することにある。   Therefore, the present invention has been invented in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a biological imaging apparatus and a biological imaging method capable of simultaneously capturing a blood vessel and a fingerprint image of a finger without switching light sources. It is to provide.

上記課題を解決する本発明は、生体の第1の部位に光を照射する照射部と、前記照射部で照射されて前記第1の部位で反射した反射光と、前記生体の第2の部位の内部で伝播して放射される放射光とで、前記第1の部位と前記第2の部位の生体照合用画像を撮像する撮像部とを備え、少なくとも前記第2の部位はいずれの部材とも接触しない、生体撮像装置である。   The present invention that solves the above-described problems includes an irradiation unit that irradiates light to a first part of a living body, reflected light that is irradiated by the irradiation part and reflected by the first part, and a second part of the living body. An imaging unit that captures the biometric matching image of the first part and the second part with radiated light that is propagated and radiated inside, at least the second part being any member It is a living body imaging device which does not contact.

上記課題を解決する本発明は、生体の第1の部位に光を照射し、前記照射されて前記第1の部位で反射した反射光と、前記生体の第2の部位の内部で伝播して放射される放射光とで、前記第1の部位と前記第2の部位の生体照合用画像を撮像し、少なくとも前記第2の部位はいずれの部材とも接触しない、生体撮像方法である。   The present invention that solves the above problem irradiates a first part of a living body with light, propagates the reflected light that is irradiated and reflected by the first part, and propagates inside the second part of the living body. In the biological imaging method, biometric verification images of the first part and the second part are captured with emitted radiation, and at least the second part is not in contact with any member.

本発明によれば、光源を切り替えることなく指の血管と指紋の画像を同時に撮像することができる。   According to the present invention, it is possible to simultaneously capture a blood vessel and a fingerprint image of a finger without switching light sources.

図1は本実施の形態における個人認証装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a personal authentication apparatus in the present embodiment. 図2は第1の実施の形態における指紋及び血管の撮像及び照合の動作フローチャートである。FIG. 2 is an operation flowchart of fingerprint and blood vessel imaging and collation in the first embodiment. 図3は実施例1の生体撮像装置の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the living body imaging apparatus according to the first embodiment. 図4は実施例1を説明する為の図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the first embodiment. 図5は生体撮像装置の縦断面図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the biological imaging apparatus. 図6は実施例1の生体撮像装置よって撮像された指紋画像と血管画像との一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a fingerprint image and a blood vessel image captured by the living body imaging apparatus according to the first embodiment. 図7は実施例1の生体撮像装置よって撮像された指紋画像を画像処理した一例を示した図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of image processing performed on a fingerprint image captured by the living body imaging apparatus according to the first embodiment. 図8は実施例1の生体撮像装置よって撮像された血管画像を画像処理した一例を示した図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of image processing performed on a blood vessel image captured by the living body imaging apparatus according to the first embodiment. 図9は他の実施の形態における個人認証装置のブロック図である。FIG. 9 is a block diagram of a personal authentication device according to another embodiment. 図10は本発明に関連する技術を説明する為の図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a technique related to the present invention.

本発明の実施の形態を説明する。   An embodiment of the present invention will be described.

本発明の実施の形態は、本発明の生体撮像装置を、生体、例えば人間の指の指紋、血管を撮像し、個人認証装置に適用した例を示す。   The embodiment of the present invention shows an example in which the living body imaging apparatus of the present invention captures a living body, for example, a fingerprint of a human finger and blood vessels, and is applied to a personal authentication apparatus.

図1は、本実施の形態における個人認証装置のブロック図である。図1に示される如く、第1の実施の形態における個人認証装置は、スポット光発生光源1と、撮像部2と、撮像制御部3と、画像処理部4と、照合部5と、表示部6とを有する。   FIG. 1 is a block diagram of a personal authentication device in the present embodiment. As shown in FIG. 1, the personal authentication device according to the first embodiment includes a spot light generation light source 1, an imaging unit 2, an imaging control unit 3, an image processing unit 4, a matching unit 5, and a display unit. 6.

スポット光発生光源1は、指FGと接触しない位置に設置され、指FGの遠位指節間関節(第一関節)と指先端との間の指紋部位全体を概均一な輝度で、指紋部位に対してスポット的に平行光を照射する。ここで、平行光とは、指紋部位(指紋部位の表面)に対して、ほぼ同じ角度で均一にあたる光をいう。また、スポット光発生光源1は、好ましくは、指FGの皮膚表面の凹凸である指紋を撮像するために、なるべく皮膚表面の凹凸による影ができた方が望ましいため、一方向から照射を行う。   The spot light generation light source 1 is installed at a position where it does not come into contact with the finger FG, and the entire fingerprint part between the distal interphalangeal joint (first joint) of the finger FG and the finger tip has a substantially uniform brightness, and the fingerprint part. Irradiate parallel light spotwise. Here, the parallel light refers to light that uniformly strikes the fingerprint portion (the surface of the fingerprint portion) at substantially the same angle. In addition, the spot light generation light source 1 preferably irradiates from one direction because it is desirable to make a shadow due to the unevenness of the skin surface as much as possible in order to capture a fingerprint that is the unevenness of the skin surface of the finger FG.

スポット光発生光源1のスポット光は人間の骨以外の体組織を透過しやすいとして知られている波長1000から600nm付近の波長成分であることが好ましく、スポット光発生光源は、例えば、ハロゲンランプや、キセノンランプとレンズ、あるいはレンズが付属した該当波長内の発光特性を持つLEDなどで構成される。   The spot light of the spot light generating light source 1 is preferably a wavelength component in the vicinity of a wavelength of 1000 to 600 nm, which is known to be easily transmitted through body tissues other than human bones. And a xenon lamp and a lens, or an LED having a light emission characteristic within a corresponding wavelength attached with the lens.

撮像部2は、CCDやCMOSなどのイメージセンサおよび制御系、イメージセンサに指の指紋画像と血管画像とを結像するレンズ光学系などで構成される。ここで、撮像部2は、指FGの遠位指節間関節(第一関節)と指先端との間の指紋部位へのスポット光発生光源1からの照射光による反射光を主として、指FGの遠位指節間関節(第一関節)と指先端との間の指紋部位の指紋を撮像し、スポット光発生光源1から指紋部位に照射された光が指FG内部で散乱して伝播し、遠位指節間関節(第一関節)と近位指節間関節(第二関節)との間の表皮からもれ出る(放射される)散乱光によって血管像を撮像する。尚、指紋画像と血管画像とは同時に、撮像部2により撮像される。尚、撮像部2は、スポット光発生光源1と同様に、指FGと接触しない位置に設置される。   The imaging unit 2 includes an image sensor such as a CCD or a CMOS and a control system, and a lens optical system that forms a fingerprint image and a blood vessel image on the image sensor. Here, the imaging unit 2 mainly uses the light reflected by the light emitted from the spot light generation light source 1 to the fingerprint part between the distal interphalangeal joint (first joint) of the finger FG and the finger tip, and the finger FG The fingerprint of the fingerprint part between the distal interphalangeal joint (first joint) and the finger tip is imaged, and the light irradiated to the fingerprint part from the spot light generating light source 1 is scattered and propagated inside the finger FG. A blood vessel image is captured by scattered light that escapes (emits) from the epidermis between the distal interphalangeal joint (first joint) and the proximal interphalangeal joint (second joint). Note that the fingerprint image and the blood vessel image are simultaneously captured by the imaging unit 2. In addition, the imaging part 2 is installed in the position which does not contact the finger FG similarly to the spot light generation light source 1.

撮像制御部3は、撮像部2の撮像を制御するとともに撮像部2の信号をデータ化し、画像処理部4に指紋画像と血管画像とを送る。   The imaging control unit 3 controls imaging of the imaging unit 2 and converts the signal of the imaging unit 2 into data, and sends a fingerprint image and a blood vessel image to the image processing unit 4.

画像処理部4は、撮像制御部3から取得した指紋の画像データから指紋の中心を抽出し、指FGの外形から指の中心のずれを測定する。そして、指の回転量を検出してその回転量によって表示部6に指の正しい位置修正情報を表示し、認証を受ける被認証者に指の正しい位置修正を促す。更に、画像処理部4は、指FGが正しい位置に修正されて撮像部2により撮像された画像データから、指紋及び指血管の画像特徴を抽出し、抽出された画像特徴データを照合部5に出力する。   The image processing unit 4 extracts the fingerprint center from the fingerprint image data acquired from the imaging control unit 3, and measures the deviation of the finger center from the outer shape of the finger FG. Then, the amount of rotation of the finger is detected, and the correct position correction information of the finger is displayed on the display unit 6 based on the amount of rotation, thereby prompting the person to be authenticated to correct the position of the finger. Further, the image processing unit 4 extracts the image features of the fingerprint and the finger blood vessels from the image data captured by the imaging unit 2 after the finger FG is corrected to the correct position, and the extracted image feature data is sent to the matching unit 5. Output.

照合部5は、被認証者の指紋及び指血管の画像特徴が記憶されており、記憶されている被認証者の指紋及び指血管の画像特徴と画像処理部4からの指紋及び指血管の画像特徴とを照合し、認証を行う。   The collation unit 5 stores the fingerprint of the person to be authenticated and the image features of the finger blood vessels. The stored fingerprint and finger image of the person to be authenticated and the image of the fingerprint and finger blood vessels from the image processing unit 4 are stored. Check against the features and perform authentication.

尚、画像処理部4又は照合部5において、被認証者の指をあらかじめ回転させて登録しておいた複数の参照データ(指紋及び指血管の画像特徴)を記録しておき、画像処理部4で抽出された指紋及び指血管の画像特徴と近似した回転量のものを選び出し、その指紋及び指血管の画像特徴と照合を行うようにしても良い。   The image processing unit 4 or the collation unit 5 records a plurality of reference data (image characteristics of fingerprints and finger blood vessels) registered by rotating the finger of the person to be authenticated in advance, and the image processing unit 4 It is also possible to select a rotation amount approximate to the image feature of the fingerprint and the finger blood vessel extracted in the above, and collate with the image feature of the fingerprint and the finger blood vessel.

次に、第1の実施の形態における指紋及び血管の撮像及び照合の動作を説明する。   Next, fingerprint and blood vessel imaging and collation operations in the first embodiment will be described.

図2は第1の実施の形態における指紋及び血管の撮像及び照合の動作フローチャートである。   FIG. 2 is an operation flowchart of fingerprint and blood vessel imaging and collation in the first embodiment.

まず、スポット光発生光源1は、指FGの遠位指節間関節(第一関節)より上の指紋部位全体に対して、均一な輝度で、スポット的に平行光を照射する(Step 100)。   First, the spot light generating light source 1 irradiates the entire fingerprint region above the distal interphalangeal joint (first joint) of the finger FG with spot-like parallel light with uniform brightness (Step 100). .

撮像部2は、撮像制御部3により、指FGの近位指節間関節(第二関節)より指先までの指紋、血管を含む部分を撮像する(Step 101)。ここで、指FGの遠位指節間関節(第一関節)と指先端との間の指紋部位は、照射光による反射光を主として撮像される。一方、指FGの遠位指節間関節(第一関節)と近位指節間関節(第二関節)との間および関節付近の皮膚直下には比較的太い血管が存在する。この部位にはスポット光発生光源1によって指紋部位に照射された光が指内にて散乱して指内を伝播し表皮より放射され、血管像が撮像される。尚、指紋画像と血管画像とは同時に撮像される。   The imaging unit 2 uses the imaging control unit 3 to image a portion including the fingerprint and blood vessels from the proximal interphalangeal joint (second joint) of the finger FG to the fingertip (Step 101). Here, the fingerprint portion between the distal interphalangeal joint (first joint) of the finger FG and the finger tip is mainly imaged by the reflected light by the irradiated light. On the other hand, relatively thick blood vessels exist between the distal interphalangeal joint (first joint) and the proximal interphalangeal joint (second joint) of the finger FG and immediately below the skin near the joint. The light emitted to the fingerprint portion by the spot light generation light source 1 is scattered in the finger and propagated through the finger and emitted from the epidermis, and a blood vessel image is captured. Note that the fingerprint image and the blood vessel image are captured simultaneously.

撮像制御部3は、撮像部2の信号をデータ化し、画像処理部4に指紋画像と血管画像とを出力する(Step 102)。   The imaging control unit 3 converts the signal of the imaging unit 2 into data, and outputs a fingerprint image and a blood vessel image to the image processing unit 4 (Step 102).

画像処理部4は、指紋の中心を抽出し、指の回転量によって、被認証者の指FGが照合に適した位置で撮像されたかを判定する(Step 103)。   The image processing unit 4 extracts the center of the fingerprint and determines whether or not the finger FG of the person to be authenticated is captured at a position suitable for collation based on the rotation amount of the finger (Step 103).

被認証者の指FGが照合に適した正しい位置に置かれていない場合、画像処理部4は、表示部6に被認証者に指の正しい位置補正を促す。例えば、あらかじめ被認証者に表示する「指を傾けないでください。」、「右に傾けてください。」、「左に傾けてください。」などのガイダンスの画像を複数登録しておき、指の回転量によって適切なガイダンスの画像を表示する(Step 104)。   When the finger FG of the person to be authenticated is not placed at a correct position suitable for collation, the image processing unit 4 prompts the person to be authenticated to correct the position of the finger on the display unit 6. For example, register multiple images of guidance such as “Do not tilt your finger”, “Tilt right”, “Tilt left”, etc. that are displayed to the user in advance. An appropriate guidance image is displayed according to the amount of rotation (Step 104).

画像処理部4は、指FGが正しい位置に修正されて撮像2により撮像された画像データから指紋及び指血管の画像特徴を抽出し、抽出された画像特徴データを照合部5に出力する(Step 105)。   The image processing unit 4 extracts the image features of the fingerprint and the finger blood vessel from the image data captured by the imaging 2 with the finger FG corrected to the correct position, and outputs the extracted image feature data to the matching unit 5 (Step) 105).

照合部5は、画像処理部4からの指紋及び指血管の画像特徴に基づいて、照合を行う(Step 106)。   The collation unit 5 performs collation based on the fingerprint and finger blood vessel image features from the image processing unit 4 (Step 106).

以上説明したように、第1の実施の形態は、以下に記載するような効果を奏する。   As described above, the first embodiment has the following effects.

第1の実施の形態では、指の指紋部位にスポット的に平行光を照射して、指紋部位から指内部で散乱して伝播し、遠位指節間関節(第一関節)と近位指節間関節(第二関節)との間の表皮からもれ出る(放射される)散乱光による血管像と、指の指紋部位にスポット的に平行光による指紋像とを一つの撮像部によって同時に撮像しているので、簡単な構造で短時間に照合処理(個人認証)ができることである。   In the first embodiment, the fingerprint part of the finger is irradiated with parallel light in a spot manner, and scattered and propagated inside the finger from the fingerprint part, and the distal interphalangeal joint (first joint) and the proximal finger A blood vessel image by scattered light leaking (emitted) from the epidermis between the internode joint (second joint) and a fingerprint image by collimated light spotwise on the fingerprint part of the finger simultaneously by one imaging unit Since the image is taken, the verification process (personal authentication) can be performed in a short time with a simple structure.

また、指紋部位にスポット的に照射される平行光によって、指紋の凹凸により影が出来やすく、散乱光より良好なコントラストの指紋画像が得られる。   In addition, the parallel light irradiated spotwise on the fingerprint part is likely to cause a shadow due to the unevenness of the fingerprint, and a fingerprint image having a better contrast than the scattered light can be obtained.

更に、第1の実施の形態では、同時に撮像した指紋画像から指紋中心を求め、それによって指の傾き(回転)量を検出し被験者に指の傾きの補正をうながすガイダンスを示して再撮像、あるいはあらかじめ回転させて登録しておいた参照データと照合しているので、より高い精度で個人認証できることである。   Furthermore, in the first embodiment, the fingerprint center is obtained from the simultaneously captured fingerprint image, thereby detecting the amount of finger tilt (rotation) and prompting the subject to correct the finger tilt. Since it is collated with reference data that has been rotated and registered in advance, personal authentication can be performed with higher accuracy.

次に、第1の実施の形態に対応する具体的な実施例1を説明する。   Next, a specific example 1 corresponding to the first embodiment will be described.

図3は実施例1の生体撮像装置の斜視図である。   FIG. 3 is a perspective view of the living body imaging apparatus according to the first embodiment.

実施例1の生体撮像装置は、図3に示すように、生体撮像装置の内部に設けられた撮像部2を設け、この撮像部2に対して指の指紋および指血管パターンの撮像領域を撮影に適した位置に導く指先ガイド102と、指根ガイド103とが撮像部2の上部に設けられた構成となっている。尚、利用者(被認証者)の指のうち、少なくとも撮像対象となる指紋部位及び遠位指節間関節(第一関節)と近位指節間関節(第二関節)との間の表皮部位が圧迫されないよう、いずれの部材とも接触しないように、それらの部位に対応する部分は開口されている。   As shown in FIG. 3, the biological imaging apparatus according to the first embodiment includes an imaging unit 2 provided inside the biological imaging apparatus, and captures an imaging region of a finger fingerprint and a finger blood vessel pattern with respect to the imaging unit 2. The fingertip guide 102 that leads to a position suitable for the fingertip and the fingertip guide 103 are provided in the upper part of the imaging unit 2. Of the user's (authenticated person) fingers, at least the fingerprint region to be imaged and the epidermis between the distal interphalangeal joint (first joint) and the proximal interphalangeal joint (second joint) The portions corresponding to these portions are opened so that the portions are not pressed so as not to contact any member.

ここで、指の撮影を行うにあたっては、指先ガイド102に利用者(被認証者)の指の先端が置かれると共に、指根ガイド103には当該指の根元(指根部)が置かれることにより、利用者の指が、撮像部2による撮像に適した位置に導かれる。   Here, when photographing the finger, the tip of the finger of the user (authenticated person) is placed on the fingertip guide 102, and the root (finger part) of the finger is placed on the fingertip guide 103. The user's finger is guided to a position suitable for imaging by the imaging unit 2.

指先ガイド102および指根ガイド103は、利用者の指の指紋および血管パターンを撮像手段104で撮像する場合に、図4に示すように、指の先端が指先ガイド102に、そして同じ指の根元が指根ガイド103に置かれることにより、指の撮影領域が撮像可能な位置にガイドされる。   As shown in FIG. 4, the fingertip guide 102 and the fingertip guide 103 are arranged such that when the fingerprint and blood vessel pattern of the user's finger are imaged by the imaging means 104, Is placed on the finger guide 103 so that the imaging region of the finger is guided to a position where it can be imaged.

ここで、生体撮像装置の撮像部2を含む縦断面図を図5に示す。尚、説明の便宜のため、外部に設けられた撮像制御部3、画像処理部4、照合部5、表示部6も記載している。   Here, a longitudinal sectional view including the imaging unit 2 of the biological imaging apparatus is shown in FIG. For convenience of explanation, an imaging control unit 3, an image processing unit 4, a collation unit 5, and a display unit 6 provided outside are also shown.

スポット光発生光源1は、上述したように、指FGと非接触に設置され、利用者の指の遠位指節間関節(第一関節)と指先端との間の指紋部位全体を概均一な輝度で、指紋部位に対してスポット的に平行光を、一方向から照射することができる位置に設けられている。   As described above, the spot light generating light source 1 is installed in a non-contact manner with the finger FG, and the entire fingerprint portion between the distal interphalangeal joint (first joint) of the user's finger and the finger tip is substantially uniform. It is provided at a position where it is possible to irradiate parallel light in a spot from one direction with high brightness.

また、実施例1の生体撮像装置は、血管が圧迫されて血が逃げてしまわないために、利用者(被認証者)の指の撮像対象となる部位、すなわち、指紋部位、及び遠位指節間関節(第一関節)と近位指節間関節(第二関節)との間の部位(指血管の画像を撮像する部位)が、いずれのものとも非接触の状態を保つように、指紋部位、及び遠位指節間関節(第一関節)と近位指節間関節(第二関節)との間の部位(指血管の画像を撮像する部位)に対応する部分が開口されている。   In addition, since the blood vessel is compressed and blood does not escape, the living body imaging apparatus according to the first embodiment is a part to be imaged by the finger of the user (authenticated person), that is, a fingerprint part and a distal finger. The part between the internode joint (first joint) and the proximal interphalangeal joint (second joint) (part where the image of the finger blood vessel is imaged) is kept in a non-contact state. The part corresponding to the fingerprint part and the part between the distal interphalangeal joint (first joint) and the proximal interphalangeal joint (second joint) (the part that images the finger blood vessel image) is opened. Yes.

実施例1の生体撮像装置により、利用者(被認証者)の指紋及び血管パターンを撮像した一例を図6に示す。   FIG. 6 shows an example in which the fingerprint of the user (authenticated person) and the blood vessel pattern are imaged by the biological imaging apparatus of the first embodiment.

図6に示されるように、指の指紋部位にスポット的に平行光を照射することにより、指の指紋部位の表面で反射した反射光による指紋画像と、その照射光が指内部で伝播して放射される放射光による血管画像とが、一つの撮像部によって同時に撮像されているのがわかる。   As shown in FIG. 6, by irradiating the fingerprint portion of the finger with parallel light in a spot manner, the fingerprint image by reflected light reflected from the surface of the fingerprint portion of the finger and the irradiation light propagates inside the finger. It can be seen that the blood vessel image by the emitted light is simultaneously imaged by one imaging unit.

また、図7、8は、図6に示される生体撮像画像に対して、ノイズ除去、周波数フィルターによる画像強調、利得調整による画像強調などの画像処理を行った指紋画像及び血管画像を示したものである。   7 and 8 show fingerprint images and blood vessel images obtained by performing image processing such as noise removal, image enhancement using a frequency filter, and image enhancement using gain adjustment on the biological image shown in FIG. It is.

図7で示した画像処理後の指紋画像が示すように、指紋部位にスポット的に照射される平行光によって、指紋の凹凸により影が出来やすく、散乱光より良好なコントラストの指紋画像が得られることがわかる。また、図8で示した画像処理後の血管画像が示すように、遠位指節間関節(第一関節)と近位指節間関節(第二関節)との間の表皮からもれ出る(放射される)散乱光により、血管パターンが明瞭な画像を得られることがわかる。   As shown in the fingerprint image after image processing shown in FIG. 7, the parallel light irradiated spotwise on the fingerprint portion is likely to cause shadows due to the unevenness of the fingerprint, and a fingerprint image having a better contrast than the scattered light can be obtained. I understand that. Further, as shown in the blood vessel image after image processing shown in FIG. 8, the blood leaks from the epidermis between the distal interphalangeal joint (first joint) and the proximal interphalangeal joint (second joint). It can be seen that an image with a clear blood vessel pattern can be obtained by scattered light (radiated).

次に、本発明の他の実施の形態を説明する。   Next, another embodiment of the present invention will be described.

本発明の他の実施の形態として、その基本的構成は上述した実施の形態の通りであるが、より安定した血管画像を撮像するために光源についてさらに工夫している。その構成を図9に示す。   As another embodiment of the present invention, the basic configuration is the same as that of the above-described embodiment, but the light source is further devised in order to capture a more stable blood vessel image. The configuration is shown in FIG.

他の実施の形態では、上述した実施の形態に加えて、補助光源10を設けたことを特徴とする。補助光源10は、指FGの近位指節間関節(第二関節)の指FGの根元側の近傍に設置され、光を指の内部に照射する。   In another embodiment, an auxiliary light source 10 is provided in addition to the above-described embodiment. The auxiliary light source 10 is installed in the vicinity of the base side of the finger FG of the proximal interphalangeal joint (second joint) of the finger FG, and irradiates light inside the finger.

指先のスポット光発生光源1のみからでも第一関節と第二関節の間から散乱光は観測できるが指の根元側が暗くなる問題があり、この補助光源によって改善できる。   Scattered light can be observed from between the first joint and the second joint only from the spot light generating light source 1 at the fingertip, but there is a problem that the base side of the finger becomes dark, and this auxiliary light source can be improved.

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。   A part or all of the above-described embodiment can be described as in the following supplementary notes, but is not limited thereto.

(付記1) 生体の第1の部位に平行光を照射する照射部と、
前記第1の部位と、前記第1の部位とつながる第2の部位とを撮像する撮像部と
を有する生体撮像装置。
(Additional remark 1) The irradiation part which irradiates parallel light to the 1st site | part of a biological body,
A biological imaging apparatus including: an imaging unit configured to image the first part and a second part connected to the first part.

(付記2) 第1の部位が、遠位指節間関節と指先端との間の指紋部位であり、
第2の部位が、近位指節間関節と遠位指節間関節との間の部位である
付記1に記載の生体撮像装置。
(Supplementary Note 2) The first site is a fingerprint site between the distal interphalangeal joint and the finger tip,
The biological imaging apparatus according to appendix 1, wherein the second part is a part between the proximal interphalangeal joint and the distal interphalangeal joint.

(付記3) 前記照射部は、600nmから1000nmの波長を含む光を照射する
付記1又は付記2に記載の生体撮像装置。
(Additional remark 3) The said irradiation part is a biological imaging device of Additional remark 1 or Additional remark 2 which irradiates the light containing the wavelength of 600 nm to 1000 nm.

(付記4) 前記第1の部位と前記第2の部位とは、いずれの部材とも接触しない位置に保持される
付記1から付記3のいずれかに記載の生体撮像装置。
(Supplementary note 4) The biological imaging apparatus according to any one of supplementary note 1 to supplementary note 3, wherein the first part and the second part are held at positions where they do not contact any member.

(付記5) 前記撮像装置は、前記照射部で照射されて前記第1の部位の表面で反射した反射光と、前記照射部で照射されて前記第2の部位の内部で伝播して放射される放射光とで、前記第1の部位と前記第2の部位とを撮像する
付記1から付記4のいずれかに記載の生体撮像装置。
(Additional remark 5) The said imaging device is radiated | emitted by the reflected light which was irradiated by the said irradiation part and reflected on the surface of the said 1st site | part, and was irradiated by the said irradiation part and propagated inside the said 2nd site | part. The biological imaging apparatus according to any one of appendix 1 to appendix 4, wherein the first portion and the second portion are imaged with the emitted light.

(付記6) 前記第1の部位と反対側の前記第2の部位と連続する第3の部位に光を照射する第2の照射部を有する
付記1から付記5のいずれかに記載の生体撮像装置。
(Supplementary note 6) The biological imaging according to any one of supplementary notes 1 to 5, further including a second irradiation unit that irradiates light to a third part that is continuous with the second part opposite to the first part. apparatus.

(付記7) 生体の第1の部位に平行光を照射し、
前記第1の部位と、前記第1の部位とつながる第2の部位とを、同時に撮像する
生体撮像方法。
(Supplementary note 7) The first part of the living body is irradiated with parallel light,
A biological imaging method for simultaneously imaging the first part and the second part connected to the first part.

(付記8) 第1の部位が、遠位指節間関節と指先端との間の指紋部位であり、
第2の部位が、近位指節間関節と遠位指節間関節との間の部位である
付記7に記載の生体撮像方法。
(Appendix 8) The first site is a fingerprint site between the distal interphalangeal joint and the finger tip,
The biological imaging method according to appendix 7, wherein the second part is a part between the proximal interphalangeal joint and the distal interphalangeal joint.

(付記9) 前記平行光の波長は、600nmから1000nmの波長である
付記7又は付記8に記載の生体撮像方法。
(Supplementary note 9) The biological imaging method according to supplementary note 7 or supplementary note 8, wherein the wavelength of the parallel light is a wavelength of 600 nm to 1000 nm.

(付記10) 前記第1の部位と前記第2の部位とは、いずれの部材とも接触しない位置で撮像される
付記7から付記9のいずれかに記載の生体撮像方法。
(Supplementary note 10) The biological imaging method according to any one of supplementary note 7 to supplementary note 9, wherein the first part and the second part are imaged at positions that do not contact any member.

(付記11) 平行光を照射されて前記第1の部位の表面で反射した反射光と、平行光を照射されて前記第2の部位の内部で伝播して放射される放射光とで、前記第1の部位と前記第2の部位とを撮像する
付記7から付記10のいずれかに記載の生体撮像方法。
(Supplementary Note 11) The reflected light that is irradiated with parallel light and reflected from the surface of the first part, and the radiated light that is irradiated with parallel light and propagated inside the second part is emitted. The living body imaging method according to any one of appendix 7 to appendix 10, wherein the first part and the second part are imaged.

(付記12) 更に、前記第1の部位と反対側の前記第2の部位と連続する第3の部位に光を照射する
付記7から付記11のいずれかに記載の生体撮像方法。
(Additional remark 12) Furthermore, the biological imaging method in any one of Additional remark 7 to Additional remark 11 which irradiates light to the 3rd site | part continuous with the said 2nd site | part opposite to the said 1st site | part.

(付記13) 少なくとも、指の遠位指節間関節と前記指の先端との間の指紋部位と、前記指の近位指節間関節と前記指の遠位指節間関節との間の血管部位とがいずれの部材とも接触されない状態で前記指を保持する保持手段と、
保持される指の下方に設置され、前記指紋部位に平行光を照射する照射部と、
保持される指の下方に設置され、前記照射された光により、少なくとも前記指紋部位と前記血管部位とを同時に撮像する撮像部と
を有する生体撮像装置。
(Supplementary Note 13) At least between a fingerprint region between a distal interphalangeal joint of a finger and the tip of the finger, and between a proximal interphalangeal joint of the finger and a distal interphalangeal joint of the finger Holding means for holding the finger in a state where the blood vessel part is not in contact with any member;
An irradiating unit that is installed below the finger to be held and irradiates the fingerprint part with parallel light;
A biological imaging apparatus that is installed under a finger to be held and includes an imaging unit that simultaneously images at least the fingerprint region and the blood vessel region with the irradiated light.

(付記14) 前記照射部は、600nmから1000nmの波長を含む光を照射する
付記13に記載の生体撮像装置。
(Additional remark 14) The said imaging | photography part is a biological imaging device of Additional remark 13 which irradiates the light containing the wavelength of 600 nm to 1000 nm.

以上好ましい実施の形態及び実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形し実施することが出来る。   Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments and examples, the present invention is not necessarily limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made within the scope of the technical idea. I can do it.

1 スポット光発生光源
2 撮像部
3 撮像制御部
4 画像処理部
5 照合部
6 表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spot light generation light source 2 Imaging part 3 Imaging control part 4 Image processing part 5 Collation part 6 Display part

Claims (9)

指の遠位指節間関節と指先端との間の第1の部位に光を照射する照射部と、
前記照射部で照射されて前記第1の部位で反射した反射光と、前記近位指節間関節と遠位指節間関節との間の第2の部位の内部伝播して放射される放射光とで、前記第1の部位の指紋画像と前記第2の部位の血管画像を撮像する撮像部とを備え、
少なくとも前記第2の部位はいずれの部材とも接触しない、
生体撮像装置。
An irradiator that irradiates light to a first site between the distal interphalangeal joint of the finger and the finger tip ;
Radiation propagates with light reflected by the first portion is irradiated by said irradiation unit, to the inside of the second portion between the distal interphalangeal joint and the proximal inter-position phalangeal joints of the fingers An imaging unit that captures a fingerprint image of the first part and a blood vessel image of the second part with the emitted light,
At least the second part does not contact any member;
Biological imaging device.
前記撮像部は、前記照射部からの光が前記の第2の部位の内部へ伝播して放射される放射光で、前記第2の部位の血管画像を撮像する、請求項1に記載の生体撮像装置。 2. The image capturing unit according to claim 1, wherein the imaging unit captures a blood vessel image of the second part with radiated light that is radiated and emitted from the irradiation unit to the inside of the second part of the finger . Biological imaging device. 前記を保持する指先ガイドと指根ガイドを備えた請求項1又は請求項2に記載の生体撮像装置。 Biological imaging device according to claim 1 or claim 2 comprising a fingertip guide and Yubine guide for holding the finger. 前記照射部は、600nmから1000nmの波長を含む光を照射する
請求項1から請求項のいずれか一つに記載の生体撮像装置。
The living body imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein the irradiation unit irradiates light including a wavelength of 600 nm to 1000 nm.
指の近位指節間関節から指の根元側の第3の部位に光を照射する第2の照射部を有する
請求項1から請求項のいずれか一つに記載の生体撮像装置。
The living body imaging apparatus according to any one of claims 1 to 4 , further comprising: a second irradiation unit configured to irradiate light from a proximal interphalangeal joint of a finger to a third part on a finger base side .
前記照射部は、前記第2の部位の内、前記撮像部が撮像する放射光が放射される部位には前記光を照射しない、
請求項1から請求項のいずれか一つに記載の生体撮像装置。
The irradiation unit does not irradiate the light emitted from the second portion of the second portion to which the radiation imaged by the imaging unit is emitted,
The living body imaging apparatus according to any one of claims 1 to 5 .
指の遠位指節間関節と指先端との間の第1の部位に光を照射し、
前記照射されて前記第1の部位で反射した反射光と、前記近位指節間関節と遠位指節間関節との間の第2の部位の内部で伝播して放射される放射光とで、前記第1の部位の指紋画像と前記第2の部位の血管画像を撮像し、
少なくとも前記第2の部位はいずれの部材とも接触しない、
生体撮像方法。
Illuminating a first site between the distal interphalangeal joint of the finger and the finger tip ;
And light reflected by the first portion is the irradiation propagates inside the second region radiation emitted between the distal interphalangeal joint and the proximal interphalangeal joint of the finger Taking a fingerprint image of the first part and a blood vessel image of the second part with light,
At least the second part does not contact any member;
Living body imaging method.
の第1の部位に光を照射された前記光が前記の第2の部位の内部へ伝播して放射される放射光で、前記第2の部位の血管画像を撮像する、
請求項に記載の生体撮像方法。
In radiation first the light irradiated light to the site of the finger is emitted propagates into the interior of the second portion of the finger, imaging a blood vessel image of the second region,
The biological imaging method according to claim 7 .
前記光は、前記第2の部位の内、撮像する放射光が放射される部位を照射しない、請求項7又は請求項に記載の生体撮像方法。 The biological imaging method according to claim 7 or 8 , wherein the light does not irradiate a part of the second part from which radiation light to be imaged is emitted.
JP2015200406A 2015-10-08 2015-10-08 Biological imaging apparatus and biological imaging method Active JP6206683B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015200406A JP6206683B2 (en) 2015-10-08 2015-10-08 Biological imaging apparatus and biological imaging method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015200406A JP6206683B2 (en) 2015-10-08 2015-10-08 Biological imaging apparatus and biological imaging method

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010115362A Division JP2011243042A (en) 2010-05-19 2010-05-19 Organism imaging device and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016029579A JP2016029579A (en) 2016-03-03
JP6206683B2 true JP6206683B2 (en) 2017-10-04

Family

ID=55435419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015200406A Active JP6206683B2 (en) 2015-10-08 2015-10-08 Biological imaging apparatus and biological imaging method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6206683B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4539683B2 (en) * 2007-06-13 2010-09-08 日本電気株式会社 Biological feature input system, image composition apparatus, image composition method, and image composition program
JP5186929B2 (en) * 2008-01-21 2013-04-24 日本電気株式会社 Authentication imaging device
JP4636140B2 (en) * 2008-08-25 2011-02-23 ソニー株式会社 Vein imaging device, vein imaging method, and vein authentication device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016029579A (en) 2016-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10003771B2 (en) Biological imaging device and biological imaging method
JP6134662B2 (en) Biometric authentication device and biometric authentication method
JP5598687B2 (en) Biometric authentication device and biometric authentication method
WO2009014194A1 (en) Vein authentication device, vein authentication imaging device, and vein illuminating method
US10474871B2 (en) Authentication apparatus and prism member for authentication
JP2009165630A5 (en)
TW200939134A (en) Imaging apparatus and method for authentication of user
TW200800107A (en) Biometrics device
KR20150104544A (en) Authentication device of Utilizing Finger Vein and Finger Crease
JP5920589B2 (en) Biometric authentication device and biometric authentication method
JP6206683B2 (en) Biological imaging apparatus and biological imaging method
JP2011100317A (en) Personal authentication method and personal authentication system using vein pattern during bending and stretching motion of finger
JP2009054095A (en) Vein image reader and biological image reader
JP4460367B2 (en) Personal identification device
KR101109237B1 (en) Biometrics equipment
JP2009077930A (en) Biological information imaging device and personal identification device using it
KR102367341B1 (en) Apparatus for recognizing finger vein
JP2019049809A (en) Biometric information acquisition apparatus, and electronic device provided with biometric information acquisition apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160819

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160928

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170111

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170313

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: 20170809

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170822

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6206683

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150