KR101031712B1 - 정맥 인증 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 촬상되는 생체를 얹는 인터페이스와, 적외광을 발광하는 광원과, 상기 광원으로부터의 광에 의해 상기 생체의 혈관 화상을 촬상하는 촬상부와, 상기 촬상부에 의해 촬상된 혈관 화상을 처리하는 화상 연산부를 포함한 정맥 인증 장치에 있어서, 상기 인터페이스는 상기 촬상부의 촬상 방향으로 개구되는 개구부를 형성하고, 상기 광원은 상기 생체의 촬상측으로부터 상기 생체에 적외광을 조사하고, 상기 광원으로부터 방사되는 적외광이 상기 촬상 방향을 향하지 않도록, 적외광을 차폐하는 차광부를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

정맥 인증 장치{VEIN AUTHENTICATION DEVICE}

본 발명은 개인을 인증하는 인증 장치에 관한 것으로, 특히 생체의 정맥 정보를 이용해서 인증하는 기술에 관한 것이다.

최근 개인 정보에 대한 시큐리티가 중요시되고 있다. 시큐리티를 지키는 개인 인증 기술로서 바이오매트릭스 인증이 주목받고 있다. 바이오매트릭스 인증은 인간의 생체 정보를 이용해서 인증하는 기술로서, 편리성 및 기밀성이 우수하다.

종래의 바이오매트릭스 인증 기술로서, 지문, 홍채, 음성, 얼굴, 손등의 정맥 또는 손가락 정맥을 이용하는 인증이 알려져 있다. 특히 정맥을 이용하는 바이오매트릭스 인증에서는 이용자가 손이나 손가락 등의 생체의 일부를 인증 장치에 제시하는 것만으로 인증할 수 있다. 그 때문에, 정맥을 이용하는 바이오매트릭스 인증(정맥 인증 장치)은 이용자의 심리적인 저항감이 낮다. 또한 정맥 인증 장치는 생체의 내부 정보를 이용하기 때문에 내 위조성이 우수하다.

이하, 특히 손가락 정맥 인증 장치에 대해서 기재한다.

우선, 손가락 정맥 인증 장치는 손가락에 적외광을 조사한다. 그러면, 적외광은 손가락 내부에서 산란한 후, 외부로 투과된다. 그리고, 손가락 정맥 인증 장치는 손가락의 손바닥측으로부터 투과한 적외광을 촬상한다.

이 때, 혈액 중의 헤모글로빈은 주위의 조직으로부터도 적외광을 흡수한다. 따라서, 손가락 정맥 인증 장치가 촬상한 화상은 손가락의 손바닥측의 피하에 분포하는 혈관(손가락 정맥)을 어두운 그림자의 패턴(손가락 정맥 패턴)으로서 가시화한다.

손가락 정맥 인증 장치는 이 손가락 정맥 패턴의 특징을 미리 등록해 둔다.

손가락 정맥 인증 장치는 인증 시, 이용자에 의해 제시된 손가락의 화상을 촬상한다. 그리고, 손가락 정맥 인증 장치는 촬상한 화상의 손가락 정맥 패턴과 미리 등록한 특징의 상관을 구함으로써 개인 인증을 행한다.

그러나, 종래의 손가락 정맥 인증 장치는 해당 장치의 내부에 삽입된 손가락을 촬상한다. 그 때문에 이용자는 손가락 정맥 인증 장치의 폐색적인 내부 공간에 손가락을 삽입해야만 하기 때문에 저항을 느낀다.

따라서, 이 문제를 해결하는 손가락 정맥 인증 장치가 일본 특개 2004-265269호 공보에 기재되어 있다. 이 손가락 정맥 인증 장치는 손가락에 조사하는 적외광의 광원을 손가락의 양 측면에 설치한다. 이것에 의해 이용자가 손가락을 장치 위에 놓는 것만으로 인증할 수 있다.

그러나, 이 손가락 정맥 인증 장치는 손가락의 측면에 광원을 설치할 공간이 필요해지기 때문에 소형화할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

한편, 평면적인 구조를 갖는 정맥 인증 장치가 국제 공개 2002/099393호 팜플렛에 기재되어 있다.

이 정맥 인증 장치는 촬영하는 정맥에 대해서 촬상 소자와 동일면 상에 광원을 설치한다.

그러나, 촬상 소자와 동일면 상에 광원을 설치하는 정맥 인증 장치는 손가락의 피부 표면에서 반사된 광도 촬상한다. 이 때문에 해당 정맥 인증 장치는 정맥 패턴을 선명하게 촬상할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 선명한 정맥 패턴을 촬상 가능 또한 소형화 가능한 정맥 인증 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 촬상되는 생체를 얹는 인터페이스와, 적외광을 발광하는 광원과, 상기 광원으로부터의 광에 의해 상기 생체의 혈관 화상을 촬상하는 촬상부와, 상기 촬상부에 의해 촬상된 혈관 화상을 처리하는 화상 연산부를 포함한 정맥 인증 장치에 있어서, 상기 인터페이스는 상기 촬상부의 촬상 방향으로 개구되는 개구부를 형성하고, 상기 광원은 상기 생체의 촬상측으로부터 상기 생체에 적외광을 조사하고, 상기 광원으로부터 방사되는 적외광이 상기 촬상 방향을 향하지 않도록 적외광을 차폐하는 차광부를 포함한 것을 특징으로 한다.

[효과]

본 발명의 정맥 인증 장치는 정맥 패턴을 선명하게 촬상할 수 있다. 또한 소형화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 인증 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태의 인증 처리부의 메모리의 블록도.
도 3a는 본 발명의 제1 실시 형태의 입력 장치의 측면도.
도 3b는 본 발명의 제1 실시 형태의 입력 장치의 정면도.
도 3c는 본 발명의 제1 실시 형태의 입력 장치의 평면도.
도 4a는 본 발명의 제1 실시 형태의 손가락 거치대의 형상에 따른 효과의 설명도.
도 4b는 본 발명의 제1 실시 형태의 손가락 거치대의 형상에 따른 효과의 설명도.
도 5a는 본 발명의 제1 실시 형태의 손가락 거치대의 형상에 따른 효과의 설명도.
도 5b는 본 발명의 제1 실시 형태의 손가락 거치대의 형상에 따른 효과의 설명도.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태의 광원으로부터의 거리와 손가락 정맥 패턴 화상의 휘도값과의 관계의 설명도.
도 7은 본 발명의 제1 실시 형태의 인증 처리부의 인증 처리의 플로우차트.
도 8a는 본 발명의 제1 실시 형태의 촬상 장치가 촬상하는 손가락 정맥의 설명도.
도 8b는 본 발명의 제1 실시 형태의 촬상 장치가 촬상하는 화상의 설명도.
도 8c는 본 발명의 제1 실시 형태의 인증 처리부가 변환한 특징 데이터의 설명도.
도 9는 본 발명의 제1 실시 형태의 인증 처리부의 특징 데이터 접합 처리의 설명도.
도 10은 본 발명의 제2 실시 형태의 입력 장치의 측면도.
도 11a는 본 발명의 제3 실시 형태의 입력 장치의 평면도.
도 11b는 본 발명의 제3 실시 형태의 입력 장치의 광원의 설명도.
도 11c는 본 발명의 제3 실시 형태의 입력 장치의 정면도.
도 12는 본 발명의 제4 실시 형태의 입력 장치의 정면도.
도 13은 본 발명의 제5 실시 형태의 입력 장치의 측면도.
도 14는 본 발명의 제6 실시 형태의 입력 장치의 측면도.
도 15는 본 발명의 제6 실시 형태의 광원으로부터의 거리와 손가락 정맥 패턴 화상의 휘도값과의 관계의 설명도.
도 16a는 본 발명의 제6 실시 형태의 손가락의 근원측의 광원이 강한 경우에 촬상된 화상의 설명도.
도 16b는 본 발명의 제6 실시 형태의 손가락 끝측의 광원이 강한 경우에 촬상된 화상의 설명도.
도 16c는 본 발명의 제6 실시 형태의 인증 처리부가 합성한 화상의 설명도.
도 17a는 본 발명의 제7 실시 형태의 정보 휴대 단말기의 설명도.
도 17b는 본 발명의 제7 실시 형태의 정보 휴대 단말기에 탑재된 입력 장치의 측면도.
도 18a는 본 발명의 제8 실시 형태의 정보 휴대 단말기의 설명도.
도 18b는 본 발명의 제8 실시 형태의 정보 휴대 단말기에 탑재된 입력 장치의 정면도.
도 19a는 본 발명의 제9 실시 형태의 문의 노브의 설명도.
도 19b는 본 발명의 제9 실시 형태의 문의 노브에 탑재된 입력 장치의 측면도.
도 20a는 본 발명의 제10 실시 형태의 프로브 타입의 인증 장치.
도 20b는 본 발명의 제10 실시 형태의 프로브 타입의 인증 장치에 적용된 입력 장치의 측면도.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본원 실시예에서는 특히 손가락의 정맥 인증 장치에 대해서 설명하지만, 그 손바닥 등 다른 생체라도 적응 가능하다.

(제1 실시 형태)

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 인증 시스템의 구성도이다.

인증 시스템은 입력 장치(2), 인증 처리부(10), 기억 장치(14), 표시부(15), 입력부(16), 스피커(17) 및 화상 입력부(18)를 포함한다.

입력 장치(2)는 도 3a, 도 3b 및 도 3c에서 후술한다. 또한 입력 장치(2)는 광원(23) 및 촬상 장치(29)를 포함한다.

광원(23)은, 예를 들면 적외선 LED이며, 입력 장치(2) 위에 제시된 손가락(1)에 적외광을 조사한다. 촬상 장치(29)는 입력 장치(2)에 제시된 손가락(1)을 촬상한다.

화상 입력부(18)는 입력 장치(2)의 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 화상을 인증 처리부(10)로 입력한다.

인증 처리부(10)는 CPU(11) 및 메모리(12) 및 인터페이스(IF)(13)를 포함한다.

CPU(11)는 메모리(12)에 기억되어 있는 프로그램을 실행함으로써 각종 처리를 행한다. 메모리(12)는 도 2에서 후술하겠지만, CPU가 실행하는 프로그램을 기억한다. 또한 메모리(12)는 화상 입력부(18)로부터 입력된 화상을 일시적으로 기억한다.

인터페이스(13)는 인증 처리부(10)의 외부의 장치와 접속한다. 구체적으로는, 인터페이스(13)는 입력 장치(2), 기억 장치(14), 표시부(15), 입력부(16), 스피커(17) 또는 화상 입력부(18) 등과 접속한다.

기억 장치(14)는 이용자의 대조 데이터를 미리 기억하고 있다. 대조 데이터는 이용자를 대조하는 정보이며, 예를 들면 손가락 정맥 패턴의 화상 등이다. 손가락 정맥 패턴의 화상은 손가락의 손바닥측의 피하에 분포하는 혈관(손가락 정맥)을 어두운 그림자의 패턴으로서 촬상된 화상이다.

표시부(15)는, 예를 들면 액정 디스플레이 등이며, 인증 처리부(10)로부터 수신한 정보를 표시한다.

입력부(16)는, 예를 들면 키보드 등이며, 이용자로부터 입력된 정보를 인증 처리부(10)에 송신한다. 스피커(17)는 인증 처리부(10)로부터 수신한 정보를 음성으로 발신한다.

이하, 본 실시 형태의 인증 시스템의 인증 처리에 대해서 설명한다.

우선, 인증을 요구하는 이용자가 손가락(1)을 입력 장치(2)에 제시한다. 그러면, 입력 장치(2)에 설치된 광원(23)은 손가락(1)에 적외광을 조사한다. 이 적외광은 손가락(1)의 내부에서 모든 방향으로 산란한다.

입력 장치(2)에 설치된 촬상 장치(29)는 손가락의 손바닥측으로부터 나온 적외광을 촬상한다. 그리고, 촬상 장치(29)는 촬상한 화상을 화상 입력부(18)를 통해 인증 처리부(10)에 입력한다.

그러면, 인증 처리부(10)는 입력된 화상을 메모리(12)에 기억한다. 그리고, 메모리(12)에 기억한 화상으로부터 특징 데이터를 추출한다.

다음으로, 인증 처리부(10)는 기억 장치(14)에 미리 기억되어 있는 인증 데이터를, 기억 장치(14)로부터 취득한다. 또한 인증 처리부(10)는 입력부(16)로부터 입력된 정보(예를 들면 이용자 ID 등)에 대응하는 인증 데이터만을, 기억 장치(14)로부터 취득하여도 된다. 다음으로, 취득한 인증 정보를 메모리(12)에 기억한다.

다음으로, 인증 처리부(10)는 추출한 특징 데이터와, 기억 장치(14)로부터 취득한 인증 데이터의 대조를 행한다. 구체적으로는, 특징 데이터와 인증 데이터의 상임계값을 산출함으로써 입력 장치(2)에 손가락(1)을 제시한 인물을 특정한다.

그리고, 인증 처리부(10)는 특정한 인물에 대응하는 처리를 행한다.

이상과 같이 본 실시 형태의 인증 시스템은 이용자를 인증한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 형태의 인증 처리부(10)의 메모리(12)의 블록도이다.

메모리(12)는 손가락 검지 프로그램(121), 광량 제어 프로그램(122), 특징 추출 프로그램(123), 특징 데이터 접합 프로그램(124) 및 특징 대조 프로그램(125) 등을 기억한다.

손가락 검지 프로그램(121)은 입력 장치(2)에 손가락(1)이 놓여 있는지의 여부를 판정한다.

광량 제어 프로그램(122)은 광원(23)의 광량을 제어한다.

특징 추출 프로그램(123)은 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 화상으로부터 특징 데이터를 추출한다.

특징 데이터 접합 프로그램(124)은 특징 추출 프로그램(123)에 의해 추출된 특징 데이터와 과거에 추출된 특징 데이터를 접합한다.

특징 대조 프로그램(125)은 특징 데이터 접합 프로그램(124)에 의해 접합된 특징 데이터와 기억 장치(14)에 기억되어 있는 인증 데이터를 대조한다.

도 3a는 본 발명의 제1 실시 형태의 입력 장치(2)의 측면도이다. 도 3b는 본 발명의 제1 실시 형태의 입력 장치(2)의 정면도이다. 도 3c는 본 발명의 제1 실시 형태의 입력 장치(2)의 평면도이다.

본 실시 형태의 입력 장치(2)는 스위프형 손가락 정맥 인증 장치를 예로서 설명한다. 스위프형 손가락 정맥 인증 장치는 이용자가 손가락(1)을 이동시킴으로써 손가락(1) 전체를 촬상한다.

입력 장치(2)의 상부에는 촬상 대상인 생체를 설치하는 인터페이스로서 두 개의 손가락 거치대(25)가 설치되어 있다. 또한 두 개의 손가락 거치대(25)는 개구부(30)를 형성하도록 설치되어 있다.

또한 개구부(30)는 적외광에 대해서 투명하면 되고, 단순한 공간이어도 되며, 적외광에 대해서 투명한 부재여도 된다. 또한 개구부(30)는 손가락(1)의 길이 방향의 폭을 손가락(1)의 길이보다 좁게 한다. 이것에 의해 입력 장치(2)를 소형화할 수 있다.

손가락 거치대(25)는 입력 장치(2)와 일체로 구성될 수도 있고, 입력 장치(2)와 별도로 구성되어도 된다. 또한 손가락 거치대(25)는 적외광에 대해서 불투명한 재질로 한다.

또한 손가락 거치대(25)는 손가락(1)의 형상에 맞춘 곡선적인 형상이다(예를 들면 도 3b를 참조). 손가락 거치대(25)는 중앙이 오목한 형상이다.

이것에 의해 이용자가 소정의 위치에 손가락을 놓을 수 있다. 또한 이용자는 안정적으로 손가락(1)을 이동할 수 있다. 이 결과, 본 실시 형태의 인증 시스템의 인증 정밀도를 높일 수 있다.

또한 손가락 거치대(25)는 곡선적인 오목부를 갖는 형상이 아니라 평면적인 형상이어도 된다. 이 경우, 손가락 거치대(25)는 요철이 없어진다. 이것에 의해 입력 장치(2)의 상부를 평면 구조로 할 수 있다. 또한 손가락 거치대(25)는 인증 시에 손가락이 제시되는 인터페이스의 일례이다. 인터페이스는 인증 시에 손가락(1)이 제시되는 장소이면 어떠한 형상이어도 된다.

손가락 거치대(25)의 하부에는 광원(23)이 설치되어 있다. 광원(23)은 손가락(1)에 대해서 적외광을 조사한다. 광원(23)은 촬상 장치(29)의 촬상 방향(320)과 대략 평행한 방향을 광축(231)으로 해서 발광하고 있다. 또한 촬상 방향(320)은 촬상 장치(29)가 촬상하는 광축 방향이다.

본 설명도에서는 광원(23)은 각각의 손가락 거치대(25)의 하부에, 손가락(1)의 길이 방향과 대략 수직인 방향으로 4개 나란히 설치되어 있다. 또한 광원(23)은 충분한 강도로 손가락(1)을 조사할 수 있으면, 몇 개라도 무방하다.

단, 광원(23)은 손가락(1)의 길이 방향과 대략 수직 방향으로 복수개 나란히 설치됨으로써, 손가락(1) 전체를 똑같은 밝기로 조사할 수 있다. 또한 입력 장치(2)의 손가락(1)의 길이 방향의 폭을 작게 할 수 있다. 또한 복수개의 광원(23)을 나란히 설치하는 것은 아니고, 하나의 가늘고 긴 형상의 광원(23)을 손가락의 길이 방향에 대해서 대략 수직 방향으로 설치해도 마찬가지이다.

또한 인증 처리부(10)의 CPU(11)는 광량 제어 프로그램(122)을 실행함으로써, 광원(23)이 발광하는 적외광의 광량을 제어한다. 예를 들면, 인증 처리부(10)는 손가락 거치대(25)에 관절 부분이 놓여 있는 경우, 광량을 약하게 한다. 또한 손가락 거치대(25)에 손가락(1)의 굵은 부분이 놓여 있는 경우, 광량을 강하게 한다.

인증 처리부(10)는 모든 광원(23)을 동일한 광량으로 제어하여도 된다. 이 경우, 인증 처리부(10)는 광원(23)을 하나의 전류로 제어하여도 된다. 따라서, 인증 시스템을 저 코스트로 작성할 수 있다.

또한 인증 처리부(10)는 각각의 광원(23)을 상이한 광량으로 제어하여도 된다. 이 경우, 인증 처리부(10)는 광원(23)을 상이한 복수의 전류로 제어한다. 따라서, 인증 시스템의 코스트가 커진다. 그러나, 각각의 광원(23)이 적절한 광량으로 발광하기 때문에 촬상 장치(29)는 밝기의 불균일이 적은 선명한 화상을 촬상할 수 있다.

또한 인증 처리부(10)는 손가락(1)의 근본측의 손가락 거치대(25)에 설치되어 있는 광원(23)과, 손가락 끝측의 손가락 거치대(25)에 설치되어 있는 광원(23)으로 상이한 광량으로 제어하여도 된다. 이 경우, 인증 처리부(10)는 광원(23)을 두 개의 전류로 제어하여도 된다. 따라서, 인증 시스템을 저 코스트로 작성할 수 있다. 또한 촬상 장치(29)는 밝기의 불균일이 적은 선명한 화상을 촬상할 수 있다.

또한 광원(23)은 손가락(1)의 길이 방향으로 복수개 나란히 설치되어도 된다.

또한 광원(23)은 면 형상으로 복수개를 배치되어도 된다. 이 경우, 인증 처리부(10)는 개구부(30)로부터 먼 광원(23)의 광량을 강하게 하고, 개구부(30)에 가까운 광원(23)의 광량을 약하게 한다. 이것에 의해 촬상 장치(29)는 밝기의 불균일이 적은 선명한 화상을 촬상할 수 있다.

개구부(30)에는 아크릴판(34)이 설치되어 있다. 아크릴판(34)은 적외광에 대해서 투명한 재질이다. 아크릴판(34)은 입력 장치(2)의 내부에, 손가락 및 먼지 등을 포함하는 이물이 진입하는 것을 방지한다.

개구부(30)의 상부의 양 옆에는 차광 부재(32)가 설치되어 있다. 차광 부재(32)는 개구부(30)로의 외광의 침입을 방지한다. 예를 들면, 차광 부재(32)는 손가락(1)의 양편을 덮도록 설치된다.

또한 외광의 영향이 적은 경우에는 차광 부재(32)는 불필요하다. 또한 입력 장치(2)의 상부가 평면 구조가 필요가 있는 경우에도 차광 부재(32)는 불필요하다.

입력 장치(2)의 내부에는 촬상 장치(29) 및 적외 투과 필터(27)가 설치된다.

적외 투과 필터(27)는 아크릴판(34)과 촬상 장치(29) 사이에 설치된다. 또한 적외 투과 필터(27)는 적외광만을 투과한다.

촬상 장치(29)는 입력 장치(2)의 외부로부터, 개구부(30), 아크릴판(34), 적외 투과 필터(27)를 통과한 적외광을 촬상한다. 또한 촬상 장치(29)는 개구부(30)의 바로 아래에 상향으로 설치되어 있다.

또한 입력 장치(2)의 내부에 거울 등을 설치하여도 된다. 이 경우, 촬상 장치(29)는 임의의 위치 및 임의의 방향으로 설치할 수 있다. 이것에 의해 입력 장치(2)는 높이를 낮게 할 수 있다. 왜냐하면 개구부(30)로부터 진입하는 적외광의 진로를 거울 등으로 변경함으로써, 개구부(30)와 촬상 장치(29)의 거리를 조절할 수 있기 때문이다.

또한 평면적인 수광 소자가 개구부(30)에 설치되어도 된다. 또한 수광 소자는 적외광을 검지한다. 이 경우, 입력 장치(2)는 아크릴판(34), 적외 투과 필터(27) 및 촬상 장치(29)를 생략할 수 있기 때문에 평면화할 수 있다.

이하, 입력 장치(2)의 처리를 설명한다.

우선, 인증을 요구하는 이용자가 손가락(1)을 손가락 거치대(25)의 상부에 제시한다. 그러면, 광원(23)은 손가락(1)에 대해서 적외광을 조사한다. 이 적외광은 손가락의 내부에서 모든 방향으로 산란한다. 그 때문에 손가락 내부에서 산란한 적외광의 일부는 개구부(30)의 상방 부근에 도달한다. 또한 개구부의 상방 부근에 도달한 적외광의 일부는 손가락(1)의 외부로 진행한다.

그리고, 손가락(1)의 외부로 진행한 적외광은 개구부(30), 아크릴판(34), 적외 투과 필터(27)를 통해서 촬상 장치(29)에 도달한다. 촬상 장치(29)는 도달한 적외광을 촬상한다.

촬상 장치(29)에 의해 촬상된 적외광은, 손가락(1)의 내부로부터 손가락(1)의 손바닥측의 표면을 투과하고 있다. 이 때문에 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 적외광은 손가락 정맥을 투과함으로써 감쇠된 약한 부분과, 손가락 정맥이 없는 부분을 투과함으로써 감쇠되어 있지 않은 강한 부분을 포함하고 있다. 즉, 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 적외광은 손가락 정맥에 의한 콘트라스트의 차를 포함하고 있다.

따라서, 촬상 장치(29)는 이 적외광을 촬상함으로써, 개구부(30)의 바로 위에 위치하는 손가락(1)의 부분 영역(피촬상 부분)의 손가락 정맥 패턴의 화상을 취득할 수 있다.

본 실시 형태의 입력 장치(2)의 개구부(30)는 손가락의 길이 방향의 폭을 좁게 하고 있다. 따라서, 이용자는 손가락 거치대(25)의 상부에 손가락(1)을 얹은 상태에서, 손가락(1)의 길이 방향으로 손가락(1)을 이동시킨다. 이 때, 입력 장치(2)의 촬상 장치(29)는 피촬상 부분을 연속적으로 촬상한다. 그리고, 인증 처리부(10)는 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 복수의 화상을 합성함으로써, 손가락(1)의 손가락 정맥 패턴의 전체 화상을 취득한다.

또한 입력 장치(2)의 촬상 장치(29)가 피촬상 부분의 손가락 정맥 패턴의 화상을 선명하게 촬상하기 위해서는 이하의 광학적인 조건을 충족시킬 것이 요망된다.

하나는 손가락(1)의 피부 표면에서 반사된 적외광을 촬상 장치(29)가 촬상하지 않는 것이다. 또 하나는 손가락 정맥이 존재하는 깊이까지 도달하지 않고서 산란된 적외광을 촬상 장치(29)가 촬상하지 않는 것이다.

해당 광학적 조건을 충족시키지 않으면, 손가락 정맥 패턴의 정보를 포함하지 않는 적외광이, 손가락 정맥 패턴의 콘트라스트를 저하시키게 된다. 또한 손가락 정맥 패턴의 화상이, 손가락(1) 피부 표면의 주름 등의 불필요한 정보를 포함하고 있어 불선명해진다.

해당 광학적 조건을 충족시키기 위해서 손가락 거치대(25)는 광원(23)과 개구부(30) 사이에 설치된다. 또한 손가락 거치대(25)는 적외광에 대해서 불투명한 재질로 한다.

광원(23)은 발산성(지향성)을 가지고 적외광을 발광한다. 그 때문에 손가락 거치대(25)가 적외광에 대해서 투명한 재질이면, 광원(23)으로부터의 적외광이, 개구부(30)의 상방에 있는 피촬상 부분에 직접 도달하게 된다. 그리고, 피촬상 부분에 직접 도달한 적외광은 피촬상 부분의 피부 표면에서 반사되어 촬상 장치(29)에 도달하기 때문에 광학적 조건을 충족시키지 않는다. 따라서, 손가락 거치대(25)는 적외광에 대해서 불투명한 재질이 아니면 안 된다.

또한 입력 장치(2)의 내벽, 필터(27), 촬상 장치(29) 및 아크릴판(34)은 적외광을 반사하지 않는 재질로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 손가락(1)의 내부로부터 외부로 진행한 적외광이, 입력 장치(2)의 내부에서 반사하여, 손가락(1)의 표면에 재차 도달하지 않도록 하기 위해서이다.

또한 해당 광학적 조건을 만족시키기 위해서, 손가락 거치대(25)는 광원(23)의 개구부(30)측의 상부를 반 이상 덮고 있다. 이것에 의해 촬상 장치(29)는 손가락 정맥이 존재하는 깊이까지 도달하지 않고서 산란된 적외광(예를 들면 손가락(1)의 표면 부근에서 산란한 적외광)에 의한 영향을 거의 받지 않고서, 손가락 정맥 패턴의 화상을 촬상할 수 있다.

이하, 이 이유를 설명한다.

도 4a는 본 발명의 제1 실시 형태의 손가락 거치대(25)의 형상에 따른 효과의 설명도이다.

본 설명도에서는 손가락 거치대(25)는 광원(23)의 개구부(30)측의 상부를 반 이상 덮고 있다. 이것에 의해 광원(23)으로부터의 적외광은 개구부(30)의 반대쪽을 향한다.

손가락 거치대(25)는 광원(23)으로부터의 적외광의 발산이 촬상 방향(320)을 포함하지 않도록 설치되면 된다. 즉, 손가락 거치대(25)는 광원(23)으로부터의 적외광의 모든 성분이 개구부(30)의 반대쪽을 향하도록 설치된다. 또한 광원(23)으로부터의 적외광의 발산은 경계선(322) 사이의 범위이다. 또한 촬상 방향(320)은 촬상 장치(29)가 촬상하는 광축 방향이다.

또한 본 실시 형태에서는 광원(23)은 촬상 방향(320)과 대략 평행한 방향을 광축으로 해서 발광하고 있다.

다음으로, 이 경우의 적외광의 경로에 대해서 설명한다.

우선, 광원(23)으로부터의 적외광은 손가락(1)에 도달한다. 그러면, 손가락(1)에 도달한 적외광의 일부는, 손가락(1)의 피부 표면에서 반사된다. 또한 해당 적외광의 일부는 손가락(1)의 내부로 진행한다.

또한 손가락(1)의 피부 표면에서 반사된 적외광은, 손가락 거치대(25)에 의해 차단되기 때문에 개구부(30)의 상부에 도달하지 않는다.

손가락(1)의 내부로 진행한 적외광의 일부(326)는 손가락 정맥(62)이 존재하는 깊이까지 도달하지 않고서 산란된다. 또한 해당 적외광의 일부(324)는, 손가락 정맥(62)이 존재하는 깊이까지 도달한 후에 산란한다.

또한 손가락 정맥(62)이 존재하는 깊이까지 도달하지 않고서 산란된 적외광(326)은 진행 방향을 변경한다. 그러나, 해당 적외광(326) 중 개구부(30)의 상부에 도달하는 적외광은 매우 적다. 왜냐하면 손가락(1)으로 진행한 적외광의 대부분의 성분은 개구부(30)의 반대쪽을 향하고 있기 때문이다.

손가락 정맥(62)이 존재하는 깊이까지 도달한 후에 산란한 적외광(324)의 일부는 손가락 정맥(62)에 흡수된다. 또한 해당 적외광(324)의 일부는, 개구부(30)의 상부에 도달한다. 이것에 의해 해당 적외광(324)은 손가락 정맥 패턴의 정보를 보유하면서 개구부(30)의 상부에 도달한다.

따라서, 촬상 장치(29)는 해당 적외광(324)을 촬상함으로써, 손가락 정맥 패턴의 화상을 촬상할 수 있다. 이 때, 촬상 장치(29)는 손가락 정맥(62)이 존재하는 깊이까지 도달하지 않고서 산란된 적외광(326) 및 손가락(1)의 피부 표면에서 반사된 적외광의 영향을 매우 적게 하여 손가락 정맥 패턴의 화상을 촬상할 수 있다.

도 4b는 본 발명의 제1 실시 형태의 손가락 거치대(25)의 형상에 따른 효과의 설명도이다.

본 설명도에서는 손가락 거치대(251)는 본 실시 형태의 손가락 거치대(25)와 달리, 광원(23)의 상부에 차광 부재가 존재하지 않는다. 이 손가락 거치대(251)의 경우의 적외광의 경로를 설명함으로써, 본 실시 형태의 손가락 거치대(25)와 대비된다.

이 경우, 광원(23)으로부터의 적외광의 발산은 경계선(327) 사이의 범위이며, 촬상 방향(320)을 포함한다. 즉, 광원(23)으로부터의 적외광은 개구부(30) 측을 향하는 성분을 포함한다.

다음으로, 이 경우의 적외광의 경로에 대해서 설명한다.

적외광의 경로는 손가락 정맥(62)이 존재하는 깊이까지 도달하지 않고서 산란된 적외광(326)의 경로를 제외하고, 손가락 거치대(25)의 경우의 적외광의 경로(도 4a)와 동일하다. 적외광의 동일한 경로에 대해서는 설명을 생략한다.

본 설명도의 경우에서는 광원(23)으로부터의 적외광이 개구부(30) 측을 향하는 성분을 포함한다. 따라서, 손가락 정맥(62)이 존재하는 깊이까지 도달하지 않고서 산란된 적외광(326)의 일부가 개구부(30)의 상부에 도달하게 된다.

즉, 손가락 거치대(251)가 광원(23)의 상부를 덮지 않으면, 촬상 장치(29)는 손가락 정맥 패턴의 화상의 촬상 시에, 손가락 정맥(62)이 존재하는 깊이까지 도달하지 않고서 산란된 적외광(326)의 영향을 받는다. 따라서, 촬상 장치(29)는 손가락 정맥 패턴의 화상을 선명하게 촬상할 수 없다.

이에 대해, 손가락 거치대(25)가 광원(23)의 개구부(30)측의 상부를 반 이상 덮으면, 촬상 장치(29)는 손가락 정맥(62)이 존재하는 깊이까지 도달하지 않고서 산란된 적외광(326)의 영향을 거의 받지 않기 때문에 손가락 정맥 패턴의 화상을 선명하게 촬상할 수 있다.

본 실시 형태의 입력 장치(2)는 스위프형 인증 장치이다. 따라서, 이용자는 손가락 거치대(25)의 상부에 손가락(1)을 얹은 상태에서, 손가락(1)의 길이 방향으로 손가락(1)을 이동시킨다. 그러나, 이용자가 손가락(1)을 이동시킬 때에, 손가락(1)이 손가락 거치대(25)로부터 부유해 버리는 것이 상정된다. 이 경우에도 손가락 거치대(25)가 광원(23)의 개구부(30)측의 상부를 반 이상 덮음으로써, 촬상 장치(29)가 손가락 정맥 패턴의 화상을 선명하게 촬상할 수 있다.

이하, 이 이유를 설명한다.

도 5a는 본 발명의 제1 실시 형태의 손가락 거치대(25)의 형상에 따른 효과의 설명도이다.

본 설명도에서는 손가락 거치대(25)는 광원(23)의 개구부(30)측의 상부를 반 이상 덮고 있다. 이것에 의해 광원(23)으로부터의 적외광은 개구부(30)의 반대쪽을 향한다.

손가락 거치대(25)는 광원(23)으로부터의 적외광의 발산이 촬상 방향(320)을 포함하지 않도록 설치되면 된다. 즉, 손가락 거치대(25)는 광원(23)으로부터의 적외광의 모든 성분이 개구부(30)의 반대쪽을 향하도록 설치된다. 또한 광원(23)으로부터의 적외광의 발산은 경계선(322) 사이의 범위이다. 또한 촬상 방향(320)은 촬상 장치(29)가 촬상하는 광축 방향이다.

다음으로, 이 경우의 적외광의 경로에 대해서 설명한다.

우선, 광원(23)으로부터의 적외광은 손가락(1)에 도달한다. 그러면, 손가락(1)에 도달한 적외광의 일부(342)는 손가락(1)의 표면에서 반사한다. 또한 해당 적외광의 일부(324)는 손가락(1)의 내부로 진행한다.

또한 손가락(1)의 내부로 진행한 적외광(324)의 경로는, 도 4a에서 설명한 적외광의 경로와 동일하다. 따라서, 설명을 생략한다.

한편, 손가락(1)의 표면에서 반사한 적외광(342)은 진행 방향을 변경한다. 그러나, 해당 적외광(342) 중 개구부(30)의 상부에 도달하는 적외광은 매우 적다. 왜냐하면 손가락(1)에 도달한 적외광은 개구부(30)의 반대쪽을 향하고 있기 때문이다. 즉, 손가락(1)의 표면에서 반사한 적외광(342)의 대부분의 성분이, 개구부(30)와 역방향으로 진행하기 때문이다.

도 5b는 본 발명의 제1 실시 형태의 손가락 거치대(25)의 형상에 따른 효과의 설명도이다.

본 설명도에서는 손가락 거치대(251)는 본 실시 형태의 손가락 거치대(25)와 달리 광원(23)의 상부에 차광 부재가 존재하지 않는다. 이 손가락 거치대(251)의 경우의 적외광의 경로를 설명함으로써, 본 실시 형태의 손가락 거치대(25)와 대비된다.

이 경우, 광원(23)으로부터의 적외광의 발산은 경계선(327) 사이의 범위이며, 촬상 방향(320)을 포함한다. 즉, 광원(23)으로부터의 적외광은 개구부(30) 측을 향하는 성분을 포함한다.

다음으로, 이 경우의 적외광의 경로에 대해서 설명한다.

적외광의 경로는 손가락(1)의 표면에서 반사한 적외광(342)을 제외하고, 손가락 거치대(25)의 경우의 적외광의 경로(도 5a)와 동일하다. 따라서, 적외광의 동일한 경로에 대해서는 설명을 생략한다.

본 설명도의 경우에서는 광원(23)으로부터의 적외광이 개구부(30) 측을 향하는 성분을 포함한다. 따라서, 손가락(1)의 표면에서 반사한 적외광(342)의 일부가 개구부(30)의 상부에 도달하게 된다.

즉, 손가락 거치대(251)가 광원(23)의 상부를 덮지 않으면, 촬상 장치(29)는 손가락 정맥 패턴의 화상의 촬상 시에, 손가락(1)의 표면에서 반사한 적외광(342)의 영향을 받게 된다. 따라서, 촬상 장치(29)는 손가락 정맥 패턴의 화상을 선명하게 촬상할 수 없다.

이에 대해, 손가락 거치대(25)가 광원(23)의 개구부(30)측의 상부를 반 이상 덮으면, 촬상 장치(29)는 손가락(1)의 표면에서 반사한 적외광(342)의 영향을 거의 받지 않기 때문에 손가락 정맥 패턴의 화상을 선명하게 촬상할 수 있다.

즉, 손가락 거치대(25)는 광원(23)으로부터의 적외광의 발산을 개구부(30)로부터 멀리하기 위해 광원(23)의 상부를 덮을 필요가 있다.

또한 광원(23)의 상부를 덮지 않고서, 손가락 거치대(25)의 폭을 충분히 넓게 하여도 된다. 이 경우에는 입력 장치(2)가 커지지만, 촬상 장치(29)는 손가락 정맥(62)이 존재하는 깊이까지 도달하지 않고서 산란된 적외광(326) 및 손가락(1)의 피부 표면에서 반사된 적외광의 영향을 매우 적게 하여 손가락 정맥 패턴의 화상을 촬상할 수 있다.

다음으로, 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 손가락 정맥 패턴의 화상을 설명한다.

도 6은 본 발명의 제1 실시 형태의 광원(23)으로부터의 거리와 손가락 정맥 패턴 화상의 휘도값과의 관계의 설명도이다.

본 설명도에 도시되는 그래프는 광원(23)으로부터의 거리와 손가락 정맥 패턴 화상의 휘도값과의 관계를 나타낸다.

우선, 광원(23)이 발광하는 적외광의 광량을 변화시키지 않는 경우에 설명한다.

광원(23)으로부터의 거리가 가까우면, 화상의 휘도값이 크다. 그리고, 광원(23)으로부터의 거리가 멀어짐에 따라 화상의 휘도값이 저하한다. 또한 광원(23)으로부터의 거리가 가까운 위치에서 광원(23)으로부터 멀어지면, 화상의 휘도값은 급격히 저하한다. 한편, 광원(23)으로부터의 거리가 먼 위치에 있어서 광원(23)으로부터 멀어지더라도 화상의 휘도값은 완만하게 저하한다.

휘도값은 고휘도 영역(184), 가시 영역(186) 또는 저휘도 영역(188) 중 어느 하나로 나누어진다.

휘도값이 고휘도 영역(184)의 범위 내이면, 인증 처리부(10)는 화상으로부터 손가락 정맥 패턴의 정보를 취득할 수 없다. 왜냐하면 해당 화상에서는 광이 포화되어 있기 때문이다.

또한 휘도값이 가시 영역(186)의 범위 내이면, 인증 처리부(10)는 화상으로부터 손가락 정맥 패턴의 정보를 취득할 수 있다.

또한 휘도값이 저휘도 영역(188)의 범위 내이면, 인증 처리부(10)는 화상으로부터 손가락 정맥 패턴의 정보를 취득할 수 없다. 왜냐하면 해당 화상에서는 광이 지나치게 약하기 때문이다.

즉, 가시 영역(186)은 촬상 장치(29)가 광의 강약을 검출할 수 있는 범위이다. 또한 고휘도 영역(184) 및 저휘도 영역(188)은 촬상 장치(29)가 광의 강약을 검출할 수 없는 범위이다.

다음으로, 광원(23)이 발광하는 적외광의 광량을 강하게 하면, 화상의 휘도값을 나타내는 곡선은 우측 상의 방법으로 이동한다. 즉, 광원(23)의 광량을 강하게 하면, 가시 영역(186)이 되는 위치가 광원(23)으로부터 멀어진다.

한편, 광원(23)이 발광하는 적외광의 광량을 약하게 하면, 화상의 휘도값을 나타내는 곡선은 좌측 하의 방법으로 이동한다. 즉, 광원(23)의 광량을 약하게 하면, 가시 영역(186)이 되는 위치가 광원(23)에 근접한다.

본 설명도는 손가락(1)의 근원측의 광원(23)에 의한 화상의 휘도값이다. 또한 손가락 끝측의 광원(23)에 의한 화상의 휘도값은 본 설명도의 곡선을 좌우 반전한 곡선으로 된다.

그리고, 손가락(1)의 근본측의 광원(23) 및 손가락 끝측의 광원(23)에 의한 화상의 휘도값은 이들 두 개의 곡선을 겹치게 한 곡선으로 된다.

본 실시 형태에서는 개구부(30)의 폭이 가시 영역(186)보다 충분히 좁다. 따라서, 광원(23)이 발광하는 적외광의 광량을 조정함으로써, 개구부(30)의 전역을 가시 영역(186)에 포함시킬 수 있다.

또한 광원(23)은 손가락(1)의 근원측 또는 손가락 끝측 중 어느 한쪽에만 설치되어도 된다. 이 경우라도 개구부(30)의 폭이 가시 영역(186)보다 충분히 좁기 때문에 개구부(30)의 전역을 가시 영역(186)에 포함시킬 수 있다. 또한 광원(23)을 갖지 않는 측에는 손가락 거치대(25)가 설치되어도 되고, 설치되지 않아도 된다.

단, 손가락 거치대(25)가 광원을 갖지 않는 측에도 설치됨으로써, 손가락(1)의 이동의 어긋남을 억제할 수 있다. 한편, 입력 장치(2)는 손가락(1)의 근원측 또는 손가락 끝측 중 어느 한쪽의 손가락 거치대(25) 및 광원(23)을 생략함으로써, 더 한층 소형화가 가능해진다.

또한 개구부(30)의 폭을 가시 영역(186)에 포함시킬 수 없는 경우에는, 광원(23)이 발광하는 적외광의 광량을 연속적으로 변화시킨다. 그리고, 각각의 광량마다, 촬상 장치(29)가 화상을 촬상한다. 그리고, 인증 처리부(10)는 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 이 화상들을 합성함으로써, 개구부(30) 폭의 전체 화상을 취득한다.

도 7은 본 발명의 제1 실시 형태의 인증 처리부(10)의 인증 처리의 플로우차트이다.

우선, 인증 처리부(10)는 손가락 검지 처리(S100)를 행함으로써, 손가락 거치대(25)에 손가락(1)이 놓여 있는지의 여부를 판정한다(S110).

예를 들면 접촉 센서, 온도 센서, 전기 저항 센서 또는 유전률 센서 등으로부터의 정보를 이용해서, 손가락 거치대(25)에 손가락(1)이 놓여 있는지의 여부를 판정한다. 또한 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 화상을 이용해서, 손가락 거치대(25)에 손가락(1)이 놓여 있는지의 여부를 판정하여도 된다.

구체적으로는, 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 화상을 이용하는 경우를 설명한다.

이 경우, 센서가 불필요하기 때문에 인증 시스템을 저 코스트로 구축할 수 있다.

이 경우, 광원(23)은 일정한 주기로 점등한다. 또한, 촬상 장치(29)는 광원(23)의 점등의 주기보다 짧은 주기로 화상을 촬상한다. 그리고, 촬상 장치(29)는 촬상한 화상을 인증 처리부(10)에 송신한다.

우선, 인증 처리부(10)는 촬상 장치(29)로부터 화상을 수신한다. 다음으로, 수신한 화상의 휘도값을 구한다. 다음으로, 연속해서 수신한 화상의 휘도값을 비교함으로써, 화상의 휘도값의 변화량을 구한다. 그리고, 구한 화상의 휘도값의 변화량에 기초하여, 손가락 거치대(25)에 손가락(1)이 놓여 있는지의 여부를 판정한다.

구체적으로는, 화상의 휘도값의 변화량이 임계값보다 작으면, 손가락 거치대(25)에 손가락(1)이 놓여 있지 않다고 판정한다. 왜냐하면 손가락 거치대(25)에 손가락(1)이 놓여 있지 않으면, 광원(23)으로부터 발광된 적외광이 촬상 장치(29)에 도달하지 않기 때문이다.

한편, 화상의 휘도값의 변화량이 임계값 이상이면, 손가락 거치대(25)에 손가락(1)이 놓여 있다고 판정한다. 왜냐하면 손가락 거치대(25)에 손가락(1)이 놓여 있으면, 광원(23)으로부터 발광된 적외광이 손가락(1)의 내부에서 산란하여, 촬상 장치(29)에 도달하기 때문이다.

손가락 거치대(25)에 손가락(1)이 놓여 있지 않다고 판정하면, 인증 처리를 행할 필요가 없기 때문에 스텝 S100으로 되돌아간다.

한편, 손가락 거치대(25)에 손가락(1)이 놓여 있다고 판정하면, 광량 제어 처리를 행한다(S120).

구체적으로는, 촬상 장치(29)에 의해 촬상되는 화상의 휘도값을 목표값에 근접하도록 광원(23)의 광량을 제어한다. 목표값은 정맥 부분과 그 밖의 조직의 부분과의 콘트라스트 차가 가장 커지는 휘도값이다. 또한 목표값은 손가락의 형상 및 크기에 상관없이 일정한 값으로 된다.

여기서는 인증 처리부(10)가 손가락 끝측의 광원(23)과 손가락(1)의 근원측의 광원(23)을 별개로 제어하는 경우에 설명한다.

인증 처리부(10)는 촬상 장치(29)로부터 화상을 수신한다. 다음으로, 수신한 화상의 손가락 끝측의 반면의 평균 휘도값 및 해당 화상의 손가락(1)의 근본측의 반면의 평균 휘도값을 구한다.

다음으로, 구한 평균 휘도값에 따라 광원(23)의 광량을 제어한다. 구체적으로는, 손가락 끝측의 반면의 평균 휘도값을 목표값에 근접하도록, 손가락 끝측의 광원(23)의 광량을 제어한다. 또한 손가락(1)의 근본측의 반면의 평균 휘도값을 목표값에 근접하도록, 손가락(1)의 근본측의 광원(23)의 광량을 제어한다.

또한 인증 처리부(10)는 화상의 휘도값을 피드백하면서, 광원(23)의 광량을 증감함으로써, 휘도값을 목표값에 근접시킨다. 이 경우, 광원(23)의 광량을 증감시키는 값은 고정값이어도 되고, 수속 상황에 따라 변화시켜도 된다. 또한 인증 처리부(10)는 촬상 장치(29)의 특성에 기초하여, 화상의 휘도값을 목표값에 근접시키는 광량을 추정하고, 추정한 광량을 광원(23)에 발광시켜도 된다.

다음으로, 특징 추출 처리(S130)를 행한다. 또한 특징 추출 처리는 도 8a, 도 8b 및 도 8c에서 후술하겠지만, 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 화상으로부터 특징 데이터를 추출한다.

다음으로, 특징 데이터 접합 처리(S140)를 행한다. 또한 특징 데이터 접합 처리는 도 9에서 후술하겠지만, 추출한 특징 데이터와 과거의 특징 데이터를 접합시킨다.

다음으로, 접합한 특징 데이터의 크기가 임계값 이상인지의 여부를 판정한다(S150). 또한 해당 임계값는 대조에 필요하게 되는 특징 데이터의 크기이다.

구체적으로는, 특징 데이터 접합 처리(S140)에 있어서, 손가락(1)의 이동량을 구할 수 있다. 그리고, 구한 손가락(1)의 이동량에 기초하여, 특징 데이터의 크기가 임계값 이상인지의 여부를 판정한다.

특징 데이터의 크기가 임계값보다 작으면, 특징 대조 처리를 행할 수 없기 때문에 스텝 S120으로 되돌아간다.

한편, 특징 데이터의 크기가 임계값 이상이면, 특징 대조 처리(S160)를 행한다.

또한 스텝 S150에서는 손가락(1)의 이동 속도가 임계값보다 느렸는지의 여부를 아울러 판정하여도 된다. 이 경우, 특징 데이터의 크기가 임계값 이상이며 또한 손가락(1)의 이동 속도가 임계값보다 느려지면, 특징 대조 처리(S160)를 행한다.

또한 손가락 길이의 차이에 의해 손가락(1)의 이동량은 각각 상이하기 때문에, 특징 데이터의 크기가 임계값을 초과한 경우라도, 또한 손가락(1)이 이동할 수 있는 경우가 있다. 이 경우, 손가락(1)의 정지 또는 정지의 직전까지 특징 데이터를 계속해서 취한다. 그리고, 최대한의 크기까지 특징 데이터를 취득한 시점에 특징 대조 처리(S160)를 개시한다. 이것에 의해 인식률을 더욱 높일 수 있다.

구체적으로는, 스텝 S140에서 접합시킨 특징 데이터와 기억 장치(14)에 기억되어 있는 인증 데이터를 대조한다.

예를 들면 특징 데이터와 인증 데이터의 유사도를 산출한다. 그리고, 산출한 유사도가 임계값 이상이면, 해당 인증 데이터에 대응하는 인물로서 인증한다.

그리고, 인증 처리를 종료한다.

또한, 특징 데이터 접합 처리(S140)로 접합한 특징 데이터는 왜곡이 발생할 가능성이 있다. 이 경우, 인증 처리부(10)는 왜곡을 고려한 대조 방법을 이용해서 특징 대조 처리(S160)를 행한다.

왜곡을 고려한 대조 방법은 화상을 확대 또는 축소하면서 대조하는 방법, 화상을 복수개로 분할하여 각 영역에서 독립적으로 대조한 결과를 종합적으로 판정하는 방법이다. 화상을 확대 또는 축소하면서 대조하는 방법에서는 손가락(1)의 길이 방향의 신축률을 높게 함으로써, 손가락(1)의 이동 방향의 왜곡을 적절하게 보정한다.

이하, 인증 처리부(10)의 특징 추출 처리(S130)에 대해서 설명한다.

도 8a는 본 발명의 제1 실시 형태의 촬상 장치(29)가 촬상하는 손가락 정맥(62)의 설명도이다.

손가락 정맥(62)은 손가락(1) 전역에 분포되어 있다. 촬상 장치(29)는 개구부(30)의 제시된 손가락(1)을 촬상한다. 즉, 촬상 장치(29)는 개구부(30)의 범위에 포함되는 손가락 정맥(62)을 촬상한다.

도 8b는 본 발명의 제1 실시 형태의 촬상 장치(29)가 촬상하는 화상(64)의 설명도이다.

화상(64)은 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 화상이다. 화상(64)에는 개구부(30)의 범위에 포함되는 손가락(1) 및 손가락 정맥(62)이 투영되어 있다.

인증 처리부(10)는 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 화상(64)으로부터 개구부(30)의 범위를 추출한다.

개구부(30)의 범위는 미리 설정되어 있어도 되고, 인증 처리부(10)에 의해 자동적으로 판정되어도 된다.

여기서는 인증 처리부(10)가 자동적으로 개구부(30)의 범위를 측정하는 방법에 대해서 설명한다.

인증 처리부(10)는 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 화상 상의 휘도의 차에 의해 개구부(30)의 범위를 판정한다. 단, 해당 화상은 광원(23)이 발광하고 또한 손가락(1)이 손가락 거치대(25)에 놓여 있는 상태에서 촬상되어 있는 화상으로 한다.

다음으로, 인증 처리부(10)는 추출한 개구부(30) 범위의 화상으로부터 손가락 정맥 패턴의 화상을 추출한다.

구체적으로는, 일반적인 화상 처리의 방법을 이용해서 손가락 정맥 패턴의 화상을 추출한다. 일반적인 화상 처리의 방법은 암선의 추적 방법, 필터 처리에 의한 선 패턴 강조 방법 또는 화상의 휘도 프로파일 곡선의 곡율에 기초하는 선 패턴 추출 수법 등이다.

또한, 인증 처리부(10)는 추출한 개구부(30)의 범위의 화상에 대해서 손가락 윤곽 검출 처리를 행하고 나서, 손가락 정맥 패턴의 화상을 추출하여도 된다. 손가락 윤곽 검출 처리는 손가락 영역과 그 이외의 영역을 구별함으로써 손가락(1)의 윤곽을 검출한다. 인증 처리부(10)는 손가락 윤곽 검출 처리를 미리 행하여 둠으로써, 손가락 정맥 패턴의 화상을 고정밀도로 추출할 수 있다.

구체적으로는, 일반적인 화상 처리의 방법을 이용해서 손가락(1)의 윤곽을 검출한다. 일반적인 화상 처리의 방법은 엣지 강조 처리 또는 윤곽 추적 처리 등이다.

예를 들면 인증 처리부(10)는 광원(23)이 점멸하도록 제어한다. 이 때, 촬상 장치(29)는 광원(23)의 점등 시의 화상 및 광원(23)의 소등 시의 화상을 촬상하여 인증 처리부(10)에 입력한다.

인증 처리부(10)는 입력된 광원(23)의 점등 시의 화상 및 광원의 소등 시의 화상으로부터 각각의 휘도값을 구한다. 그리고, 광원(23)의 점등 시의 화상의 휘도값과 광원(23)의 소등 시의 휘도값의 차가 큰 영역을 손가락 영역으로서 검출한다. 이와 같이 인증 처리부(10)는 광원(23)의 점등 시의 화상 및 광원(23)의 소등 시의 화상을 비교함으로써, 손가락(1)의 윤곽을 안정적으로 검출할 수 있다.

그 외에도 이하와 같은 방법으로 손가락(1)의 윤곽을 검출하여도 된다. 촬상 장치(29)는 손가락(1)의 한쪽 측면 쪽의 광원(23)의 광량이 강하고, 또한 반대 측면 쪽의 광량이 약한 상태에서의 화상을 촬상한다. 다음으로, 촬상 장치(29)는 광원(23)의 광량의 강약을 교체한 상태의 화상을 촬상한다. 촬상 장치(29)는 촬상한 이 화상들을 인증 처리부(10)에 입력한다.

인증 처리부(10)는 입력된 이 화상들의 휘도값의 차가 큰 영역을 손가락 영역으로서 검출한다.

다음으로, 인증 처리부(10)는 추출한 손가락 정맥 패턴의 화상을 특징 데이터로 변환한다.

도 8c는 본 발명의 제1 실시 형태의 인증 처리부(10)가 변환한 특징 데이터(66)의 설명도이다.

특징 데이터(66)는 기억 장치(14)에 기억되어 있는 대조 데이터와의 대조에 이용되는 정보이다.

특징 데이터(66)는 화상 상의 위치(x 좌표)와 휘도값의 대응을 나타낸다. 또한, x축은 손가락(1)의 길이 방향과 대략 수직인 방향으로 한다. 또한, 본 설명도의 특징 데이터(66)는 화상(64)(도 8b) 상의 영역(65)에 관한 것이다.

특징 데이터(66)는 복수의 극소점(68)을 갖는다. 극소점(68)은 손가락 정맥의 위치이다. 왜냐하면 손가락 정맥 내의 혈액이 광원(23)으로부터의 적외광을 흡수하기 때문이다.

또한 특징 데이터는 템플릿 매칭으로 이용되는 손가락 정맥 패턴의 화상이어도 되고, 선분의 구조 정보이어도 된다. 선분의 구조 정보는 손가락 정맥의 분기점 및 끝점에 관한 정보를 포함하고, 손가락 정맥에 관한 정보가 추상화된 정보이다.

이하, 인증 처리부(10)의 특징 데이터 접합 처리(S140)에 대해서 설명한다.

도 9는 본 발명의 제1 실시 형태의 인증 처리부(10)의 특징 데이터 접합 처리(S140)의 설명도이다.

본 설명도에서는 특징 데이터가 템플릿 매칭으로 이용되는 손가락 정맥 패턴의 화상의 경우를 예로서 설명한다. 또한 특징 데이터가 선분의 구조 정보 등을 포함하는 다른 정보이더라도 마찬가지이다.

인증 처리부(10)는 특징 추출 처리(S130)에 의해 추출한 특징 데이터를 접합한다. 여기서는 인증 처리부(10)가 프레임 N의 화상(64)으로부터 추출한 특징 데이터(80)를, 프레임 1로부터 프레임 N-1까지의 화상으로부터 추출한 특징 데이터(82)에 접합하는 경우로 설명한다. 여기서, 프레임 N이란, 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 화상의 순서를 나타낸다. 또한 촬상 장치(29)가 손가락(1)을 최초로 촬상한 화상을 프레임 1로 한다.

우선, 인증 처리부(10)는 프레임 N의 화상(64)으로부터 추출한 특징 데이터(80)의 위치를 이동시키면서, 프레임 N-1까지의 화상으로부터 추출한 특징 데이터(82) 상에 서로 겹치게 한다.

다음으로, 인증 처리부(10)는 특징 데이터(80)를 이동시킨 각각의 위치에서, 프레임 N의 특징 데이터(80)와 프레임 N-1까지의 특징 데이터(82)의 합치도를 구한다. 다음으로, 구한 특징 데이터의 합치도에 기초하여 손가락(1)의 편차량을 구한다. 그리고, 프레임 N-1의 위치로부터 해당 편차량만큼 이동시킨 위치를, 프레임 N의 화상(64)으로부터 추출한 특징 데이터(80)의 위치로서 결정한다.

또한 손가락(1)의 표면의 주름을 관측하는 방법 또는 손가락(1)의 윤곽을 관측하는 방법 등을 이용해서, 손가락(1)의 편차량을 구하여도 된다. 이러한 방법을 아울러 이용함으로써, 손가락(1)의 편차량을 고정밀도로 구할 수 있다.

여기서는 인증 처리부(10)는 프레임 N-1까지의 특징 데이터를 접합한 위치(88)의 좌측 상단의 좌표(92)를 기억해 둔다. 인증 처리부(10)는 해당 좌표(92)를 중심으로 하는 소정의 범위 내에 프레임 N의 특징 데이터(80)의 위치의 좌측 상단의 좌표(90)가 들어가도록, 프레임 N의 특징 데이터(80)의 위치를 이동시킨다.

이 경우, 인증 처리부(10)는 특징 데이터(80)를 이동시키는 위치를 한정했기 때문에 손가락(1)의 편차량의 계산의 부담을 경감할 수 있다.

또한 프레임 N의 화상과 프레임 N-1의 화상은 연속해서 촬상된 화상으로, 위치에 큰 변화가 없다. 따라서, 인증 처리부(10)가 특징 데이터(80)를 이동시키는 위치를 한정했다고 해도 문제는 발생하지 않는다.

인증 처리부(10)는 프레임 N의 특징 데이터(80)의 위치를 결정하면, 프레임 N의 특징 데이터(80)와 프레임 N-1까지의 특징 데이터(82)를 접합한다.

구체적으로는, 일반적인 화상의 접합 방법을 이용해서, 프레임 N의 특징 데이터(80)와 프레임 N-1까지의 특징 데이터(82)를 접합한다. 일반적인 화상의 접합 방법은, 특징 패턴을 덮어쓰기 하는 방법, 특징 패턴의 평균값을 취하는 방법 또는 특징 패턴의 다수결을 취하는 방법 등이다.

이상과 같이 인증 처리부(10)는 접합 처리(S140)를 행함으로써, 손가락(1) 전체의 정맥 패턴을 취득할 수 있다.

(제2 실시 형태)

본 발명의 제2 실시 형태에서는 입력 장치(2)에 반사광원을 포함한다.

본 발명의 제2 실시 형태의 인증 시스템의 구성은 입력 장치(2)를 제외하고, 제1 실시 형태의 인증 시스템(도 1)과 동일하다. 또한 본 발명의 제2 실시 형태의 인증 시스템의 처리는 제1 실시 형태의 인증 시스템(도 7 등)과 동일하다. 동일한 구성 및 처리는 설명을 생략한다.

도 10은 본 발명의 제2 실시 형태의 입력 장치(2)의 측면도이다.

제2 실시 형태의 입력 장치(2)는 반사광원(102)을 포함한다. 그 이외의 구성은 제1 실시 형태의 입력 장치(도 3a, 도 3b 및 도 3c)와 동일하다. 동일한 구성은 동일한 번호를 붙이고 설명을 생략한다.

본 설명도에서는 반사광원(102)은 입력 장치(2)의 내부의 촬상 장치(29) 근처에 설치되어 있다. 또한 반사광원(102)은 개구부(30)의 방향을 향해 설치되어 있다. 따라서, 반사광원(102)은 손가락(1)의 피촬상부에 적외광을 조사한다.

또한 반사광원(102)은 손가락(1)의 피촬상부에 적외광을 조사할 수 있으면, 입력 장치(2) 내부의 임의의 장소에 설치되어도 된다. 또한 반사광원(102)은 입력 장치(2)의 내부에 복수 설치되어도 된다.

반사광원(102)이 손가락(1)의 피촬상부를 조사하면, 촬상 장치(29)는 손가락(1)의 표면의 피부에서 반사한 적외광을 촬상한다. 즉, 촬상 장치(29)는 손가락(1)의 표면의 화상을 촬상할 수 있다.

인증 처리부(10)는 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 손가락(1)의 표면의 화상을 이용해서 여러 가지 정보를 취득할 수 있다.

예를 들면 인증 처리부(10)는 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 화상으로부터, 손가락 거치대(25)에 제시된 물체의 반사율을 구한다. 그리고, 구한 반사율에 기초하여, 제시된 물체가 손가락(1)인지의 여부를 판정할 수 있다.

그 외에도 인증 처리부(10)는 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 화상으로부터, 손가락(1) 표면의 주름 정보를 추출할 수 있다. 그리고, 추출한 주름의 정보에 기초하여, 손가락(1)의 이동량을 구할 수 있다.

또한 광원(23)이 소등되고 반사광원(102)이 점등되어 있는 경우, 촬상 장치(29)는 손가락(1)의 표면의 화상을 촬상한다. 한편, 광원(23)이 점등되고 또한 반사광원(102)이 소등되어 있는 경우, 촬상 장치(29)는 손가락 정맥 패턴의 화상을 촬상한다.

본 실시 형태의 입력 장치(2)는 스위프형 손가락 정맥 인증 장치이다. 따라서, 손가락(1)이 손가락 거치대(25) 위를 이동한다.

따라서, 인증 처리부(10)는 반사광원(102)과 광원(23)을 교대로 점등시킨다. 그리고, 촬상 장치(29)는 반사광원(102) 및 광원(23)의 점등의 타이밍에 맞추어서, 손가락(1)을 촬상한다. 그러면, 촬상 장치(29)는 손가락(1)의 표면의 화상과 손가락 정맥 패턴의 화상을 교대로 촬상할 수 있다.

또한 반사광원(102)은 손가락 검지 처리(도 7의 스텝 S100)에서 이용되어도 된다. 이 경우, 반사광원(102)은 일정한 주기로 점등한다. 또한 촬상 장치(29)는 반사광원(102)의 점등의 주기보다 짧은 주기로 화상을 촬상한다. 그리고, 촬상 장치(29)는 촬상한 화상을 인증 처리부(10)에 입력한다.

인증 처리부(10)는 입력된 화상의 휘도값을 구한다. 다음으로, 연속해서 수신한 화상의 휘도값을 비교함으로써, 화상의 휘도값의 변화량을 구한다. 그리고, 구한 화상의 휘도값의 변화량에 기초하여, 손가락 거치대(25)에 손가락(1)이 놓여 있는지의 여부를 판정한다.

구체적으로는, 화상의 휘도값의 변화량이 임계값보다 작으면, 손가락 거치대(25)에 손가락(1)이 놓여 있지 않다고 판정한다.

한편, 화상의 휘도값의 변화량이 임계값 이상이면, 손가락 거치대(25)에 손가락(1)이 놓여 있다고 판정한다.

이상과 같이, 인증 처리부(10)는 반사광원(102)을 이용해서, 손가락 검지 처리(도 7의 스텝 S100)를 행할 수가 있다.

본 실시 형태의 인증 시스템은 광원(23)이 아니라 반사광원(102)을 이용해서 손가락 검지 처리를 행함으로써 소비 전력을 저감할 수 있다. 왜냐하면 반사광원(102)이 광원(23)보다 약한 적외광을 손가락(1)에 조사함으로써, 인증 처리부(10)는 손가락을 검지할 수 있기 때문이다.

(제3 실시 형태)

본 발명의 제3 실시 형태에서는 광원(23)이 기울어 설치되어 있다.

본 발명의 제3 실시 형태의 인증 시스템의 구성은, 입력 장치(2)를 제외하고, 제1 실시 형태의 인증 시스템(도 1)과 동일하다. 또한 본 발명의 제3 실시 형태의 인증 시스템의 처리는 제1 실시 형태의 인증 시스템(도 7 등)과 동일하다. 동일한 구성 및 처리는 설명을 생략한다.

도 11a는 본 발명의 제3 실시 형태의 입력 장치(2)의 평면도이다. 도 11b는 본 발명의 제3 실시 형태의 입력 장치(2)의 광원(23)의 설명도이다. 도 11c는 본 발명의 제3 실시 형태의 입력 장치(2)의 정면도이다.

제3 실시 형태의 입력 장치(2)의 구성은 광원(23) 및 손가락 거치대(25)를 제외하고, 제1 실시 형태의 입력 장치(도 3a, 도 3b 및 도 3c)와 동일하다. 동일한 구성은 동일한 번호를 붙이고 설명을 생략한다.

광원(23)은 발산성(지향성)을 가지고 적외광을 발광한다. 또한 광원(23)은 개구부(30)의 반대쪽으로 기울어 설치되어 있다.

광원(23)은, 예를 들면 촬상 장치(29)의 촬상 방향(320)으로부터 60도 기울어 설치된다. 즉, 광원(23)은 촬상 장치(29)의 촬상 방향(320)으로부터 60도 기운 방향을 광축(231)으로 해서 발광한다. 또한 촬상 방향(320)은 촬상 장치(29)가 촬상하는 광축 방향이다. 이것에 의해 광원(23)으로부터의 적외광은 개구부(30)의 반대쪽을 향한다.

손가락 거치대(25)는 광원(23)으로부터의 적외광의 발산이 촬상 방향을 포함하지 않도록 설치된다. 즉, 손가락 거치대(25)는 광원(23)으로부터의 적외광의 모든 성분이 개구부(30)의 반대쪽을 향하도록 설치된다. 또한 광원(23)으로부터의 적외광의 발산은 경계선(322) 사이의 범위이다.

또한 본 실시 형태의 손가락 거치대(25)는 광원(23)의 상부를 반까지 덮지 않아도 된다. 왜냐하면 광원(23)이 촬상 방향에 대해서 기울어 있기 때문이다. 또한 광원(23)으로부터의 적외광의 발산에 따라서는 손가락 거치대(25)는 광원(23)의 상부를 덮지 않아도 된다.

또한 본 실시 형태에서는 광원(23)으로부터 발광된 적외광은 제1 실시 형태와 비교해서, 개구부(30)로부터 먼 위치에서 손가락(1)에 진입한다. 이것에 의해 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 화상은 휘도값이 균일해진다고 하는 이점도 있다.

(제4 실시 형태)

본 발명의 제4 실시 형태에서는 손가락 거치대(25)는 오목부를 포함한다.

본 발명의 제4 실시 형태의 인증 시스템의 구성은, 입력 장치(2)를 제외하고, 제1 실시 형태의 인증 시스템(도 1)과 동일하다. 또한 본 발명의 제4 실시 형태의 인증 시스템의 처리는 제1 실시 형태의 인증 시스템(도 7 등)과 동일하다. 동일한 구성 및 처리는 설명을 생략한다.

도 12는 본 발명의 제4 실시 형태의 입력 장치(2)의 정면도이다.

제4 실시 형태의 입력 장치(2)의 구성은 손가락 거치대(25)를 제외하고, 제1 실시 형태의 입력 장치(도 3a, 도 3b 및 도 3c)와 동일하다. 동일한 구성은 동일한 번호를 붙이고 설명을 생략한다.

손가락 거치대(25)는 손가락(1)에 접하는 면에 오목부(142)를 갖는다. 오목부(142)는 손가락(1)의 길이 방향으로 신장되어 있다. 오목부(142)는 손가락(1)을 압박하지 않기 때문에 손가락(1)의 내부의 혈류를 밀어낸다.

이용자가 손가락 거치대(25)에 필요 이상의 압력으로 손가락(1)을 밀어붙이면서 손가락(1)을 이동시켰다고 하자. 이 경우, 손가락 거치대(25)가 오목부(142)를 갖지 않으면, 손가락 거치대(25)와의 압력에 의해 혈액이 흘러가게 되고, 손가락(1)의 피촬상면의 혈액이 고갈된다. 이 때문에 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 화상은 손가락 정맥 패턴이 불선명해져 버린다.

한편, 손가락 거치대(25)가 오목부(142)를 가지면, 해당 오목부 부분(142)을 혈액이 흐른다. 따라서, 이용자가 손가락 거치대(25)에 필요 이상의 압력으로 손가락(1)을 밀어붙이더라도, 촬상 장치(29)는 손가락 정맥 패턴의 화상을 선명하게 촬상할 수 있다.

(제5 실시 형태)

본 발명의 제5 실시 형태에서는 손가락 거치대와 차광 부재를 별도로 포함한다.

본 발명의 제5 실시 형태의 인증 시스템의 구성은 입력 장치(2)를 제외하고, 제1 실시 형태의 인증 시스템(도 1)과 동일하다. 또한 본 발명의 제5 실시 형태의 인증 시스템의 처리는 제1 실시 형태의 인증 시스템(도 7 등)과 동일하다. 동일한 구성 및 처리는 설명을 생략한다.

도 13은 본 발명의 제5 실시 형태의 입력 장치(2)의 측면도이다.

제5 실시 형태의 입력 장치(2)의 구성은 차광 부재(22) 및 손가락 거치대(28)를 제외하고, 제1 실시 형태의 입력 장치(도 3a, 도 3b 및 도 3c)와 동일하다. 동일한 구성은 동일한 번호를 붙이고 설명을 생략한다.

입력 장치(2)에는 제1 실시 형태의 손가락 거치대(25)에 대신해서 차광 부재(22) 및 손가락 거치대(28)가 설치되어 있다.

제1 실시 형태의 손가락 거치대(25)는 적외광에 대해서 불투명한 재질인 것에의해 차광 부재의 기능도 겸비하고 있다.

본 실시 형태에서는 차광 부재(22)는 광원(23)과 개구부(30) 사이에 설치된다. 차광 부재(22)는 적외광에 대해서 불투명한 재질이다.

손가락 거치대(28)는 광원(23)에 대해서 개구부(30)의 반대쪽에 설치된다. 손가락 거치대(28)는 인증 시에 손가락(1)을 놓는 대이다. 이 경우, 손가락 거치대(28)는 적외광에 대해서 투명한 재질이어도 되고, 불투명한 재질이어도 된다.

(제6 실시 형태)

본 발명의 제6 실시 형태에서는 손가락(1)을 이동시키지 않고서 인증한다.

본 발명의 제6 실시 형태의 인증 시스템의 구성은 입력 장치(2)의 구성을 제외하고, 제1 실시 형태의 인증 시스템(도 1)과 동일하다. 동일한 구성은 설명을 생략한다.

도 14는 본 발명의 제6 실시 형태의 입력 장치(2)의 측면도이다.

제6 실시 형태의 입력 장치(2)의 구성은 개구부(30)의 크기를 제외하고, 제1 실시 형태의 입력 장치(도 3a, 도 3b 및 도 3c)와 동일하다. 동일한 구성은 동일한 번호를 붙이고 설명을 생략한다.

2개의 손가락 거치대(25)는 개구부(30)를 사이에 형성하도록 설치되어 있다. 개구부(30)는 제1 실시 형태의 개구부(도 3a)보다도, 손가락(1)의 길이 방향으로 넓다. 개구부(30)는 인증에 필요한 손가락 정맥 패턴의 화상을 촬상 장치(29)가 촬상할 수 있을 만큼의 폭을 갖고 있다.

제6 실시 형태의 인증 시스템에서는 개구부(30)의 폭이 넓기 때문에, 이용자가 손가락(1)을 이동시킬 필요가 없다. 따라서, 이용자는 손가락(1)을 손가락 거치대(25)에 놓는 것만으로 인증할 수 있다.

본 실시 형태의 광량 제어 처리에 대해서 설명한다.

도 15는 본 발명의 제6 실시 형태의 광원(23)으로부터의 거리와 손가락 정맥 패턴 화상의 휘도값과의 관계의 설명도이다.

본 설명도에 도시되는 그래프는 광원(23)으로부터의 거리와 손가락 정맥 패턴 화상의 휘도값과의 관계를 나타낸다. 또한 해당 그래프는 손가락 끝측 및 손가락(1)의 근원측에 광원(23)이 존재하는 경우이다. 따라서, 해당 그래프는 한쪽에만 광원(23)이 존재하는 경우의 그래프(도 6)를 좌우 반전해서 합성한 것으로 된다.

휘도값은 고휘도 영역(184), 가시 영역(186) 또는 저휘도 영역(188) 중 어느 하나로 나누어진다.

휘도값이 고휘도 영역(184)의 범위 내이면, 인증 처리부(10)는 화상으로부터 손가락 정맥 패턴의 정보를 취득할 수 없다. 왜냐하면 해당 화상에서는 광이 포화되어 있기 때문이다. 또한 휘도값이 가시 영역(186)의 범위 내이면, 인증 처리부(10)는 화상으로부터 손가락 정맥 패턴의 정보를 취득할 수 있다. 또한 휘도값이 저휘도 영역(188)의 범위 내이면, 인증 처리부(10)는 화상으로부터 손가락 정맥 패턴의 정보를 취득할 수 없다. 왜냐하면 해당 화상에서는 광이 지나치게 약하기 때문이다.

본 실시 형태의 입력 장치(2)에서는 개구부(30)의 폭이 넓다. 따라서, 인증 처리부(10)는 양측의 광원(23)의 광량을 조정해도, 개구부(30)의 전역을 가시 영역(186)에 포함시킬 수 없는 경우도 있다.

이 경우, 인증 처리부(10)는 손가락(1)의 근원측의 광원(23)의 광량과 손가락 끝측의 광원(23)의 광량을 시계열적으로 변화시킨다. 이 때, 촬상 장치(29)는 각각의 광량에 있어서의 화상을 촬상한다. 해당 촬상된 화상은 부분적으로 최적의 밝기로 된다. 그리고, 인증 처리부(10)는 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 화상을 합성함으로써, 전체적으로 최적의 밝기의 화상을 취득한다.

이하, 구체적인 처리를 설명한다.

우선, 인증 처리부(10)는 손가락(1)의 근원측의 광원(23)의 광량을 강하게 하고, 손가락 끝측의 광원(23)의 광량을 약하게 한다.

이 상태에서 촬상 장치(29)는 화상을 촬상한다. 해당 화상은 도 15의 (A)에 도시하는 그래프와 같은 휘도값으로 된다. 따라서, 해당 화상은 도 16a와 같이 된다.

도 16a는 본 발명의 제6 실시 형태의 손가락(1)의 근원측의 광원(23)이 강한 경우에 촬상된 화상의 설명도이다.

손가락(1)의 근원측의 광원(23)이 강한 경우에, 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 화상은 손가락 끝측의 반면 이상의 영역에서 최적의 밝기로 된다. 그러나, 해당 화상은 손가락(1)의 근원측의 일부에서 광이 포화되게 된다.

따라서, 인증 처리부(10)는 손가락(1)의 근원측의 광원(23)의 광량을 약하게 하고, 손가락 끝측의 광원(23)의 광량을 강하게 한다.

이 상태에서 촬상 장치(29)는 화상을 촬상한다. 해당 화상은 도 15의 (B)에 도시하는 그래프와 같은 휘도값으로 된다. 따라서, 해당 화상은 도 16b와 같이 된다.

도 16b는 본 발명의 제6 실시 형태의 손가락 끝측의 광원(23)이 강한 경우에 촬상된 화상의 설명도이다.

손가락 끝측의 광원(23)이 강한 경우에, 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 화상은 손가락(1)의 근원측의 반면 이상의 영역에서 최적의 밝기로 된다. 그러나, 해당 화상은 손가락 끝측의 일부에서 광이 포화되게 된다.

인증 처리부(10)는 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 이들 두 장의 화상(도 16a 및 도 16b)을 합성한다.

도 16c는 본 발명의 제6 실시 형태의 인증 처리부(10)가 합성한 화상의 설명도이다.

인증 처리부(10)는 손가락 끝측의 반면 이상의 영역에서 최적의 밝기의 화상(도 16a)과 손가락(1)의 근원측의 반면 이상의 영역에서 최적의 밝기의 화상(도 16b)을 합성한다. 이것에 의해 인증 처리부(10)는 본 설명도의 전체의 영역에서 최적의 밝기의 화상을 취득한다.

그 외에도 인증 처리부(10)는 두 장 이상의 화상을 합성함으로써, 전체의 영역에서 최적의 밝기의 화상을 취득할 수 있다.

이 경우, 인증 처리부(10)는 한쪽의 측의 광원(23)의 광량을 서서히 강화하고, 다른 한쪽의 광원(23)의 광량을 서서히 약하게 한다. 촬상 장치(29)는 각각의 광량에 있어서의 화상을 촬상한다. 해당 화상에서는 최적의 밝기가 되는 영역이 서서히 이동한다. 그리고, 인증 처리부(10)는 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 화상을 합성함으로써, 전체적으로 최적의 밝기의 화상을 취득한다.

또한 제6 형태의 인증 시스템의 촬상 장치(29)는, 손가락(1)을 전체적으로 촬상한다. 따라서, 인증 처리부(10)는 손가락(1)의 기울기의 보정 및 배경의 제거를 행하기 때문에 손가락(1)의 윤곽을 검출할 필요가 있다.

인증 처리부(10)는 일반적인 화상 처리의 방법을 이용해서, 손가락(1)의 윤곽을 검출하는 일반적인 화상 처리의 방법은 엣지 강조 또는 윤곽선 추적 등이다. 그 외에도 인증 처리부(10)는 복수의 화상을 비교함으로써, 손가락(1)의 윤곽을 검출하여도 된다.

구체적으로는, 인증 처리부(10)는 광원(23)의 광량을 강하게 한 화상과, 광원(23)을 소등한 화상을 비교한다. 그리고, 휘도값의 변화가 큰 영역을 손가락 영역으로서 검출한다. 이것에 의해 인증 처리부(10)는 손가락(1)의 윤곽을 안정적으로 검출할 수 있다.

또한 제6 실시 형태의 인증 시스템은, 손가락(1)이 굴곡된 상태에서 손가락 거치대(25)에 놓인 경우라도, 선명한 손가락 정맥 패턴을 안정적으로 취득할 수 있다. 왜냐하면 이러한 경우라도 광원(23)으로부터의 적외광이 손가락(1)의 내부에서 산란하여 외부로 진행한다고 하는 원리는 변하지 않기 때문이다.

단, 손가락(1)이 굴곡된 상태에서 손가락 거치대(25)에 놓인 경우, 인증 처리부(10)는 검출한 손가락(1)의 윤곽에 기초하여, 손가락과 장치와의 거리를 구한다. 그리고, 인증 처리부(10)는 구한 손가락과 장치와의 거리를 이용해서 확대율을 보정한다. 이것에 의해 인증 처리부(10)는 손가락(1)의 굴곡의 영향을 저감하여, 대조 처리를 행할 수 있다. 즉, 손가락(1)의 굴곡이 어느 정도 허용되므로, 이용자의 편리성을 향상시킬 수 있다.

또한 제6 실시 형태의 인증 시스템은, 손가락(1)이 손가락 거치대(25)에 접촉하지 않은 경우라도 손가락 정맥 패턴을 취득할 수 있다. 이 이유는 제1 실시 형태에 있어서의 손가락(1)이 부유한 경우에 선명한 손가락 정맥 패턴을 취득할 수 있는 이유와 마찬가지이다(도 5a 및 도 5b).

즉, 제6 실시 형태의 인증 시스템은 이용자가 손가락(1)을 손가락 거치대(25)에 접촉하지 않고 인증할 수 있다. 이것에 의해 접촉에 대한 이용자가 심리적인 저항을 완화할 수 있다.

또한 제6 실시 형태는 개구부(30)의 폭을 넓힘으로써, 제2 내지 제5 실시 형태에도 적용할 수 있다.

(제7 실시 형태)

본 발명의 제7 실시 형태에서는 인증 시스템을 정보 휴대 단말기에 탑재한다.

도 17a는 본 발명의 제7 실시 형태의 정보 휴대 단말기(242)의 설명도이다.

정보 휴대 단말기(242)는 인증 시스템을 탑재한다. 또한 정보 휴대 단말기(242)는 제1 내지 제6 실시 형태의 인증 시스템 중 어느 것을 탑재하여도 된다.

또한 인증 시스템의 입력 장치(2)는 손가락 거치대(25)가 정보 휴대 단말기(242)의 표면에 나타나도록 설치되어 있다. 또한 입력 장치(2)는 정보 휴대 단말기(242)의 측면에 설치되어도 된다.

정보 휴대 단말기(242)에 탑재되는 인증 시스템의 구성은 입력 장치(2)를 제외하고, 제1 실시 형태의 인증 시스템(도 1)과 동일하다. 또한, 정보 휴대 단말기(242)에 탑재되는 인증 시스템의 처리는 제1 실시 형태의 인증 시스템(도 7 등)과 동일하다. 동일한 구성 및 처리는 설명을 생략한다.

도 17b는 본 발명의 제7 실시 형태의 정보 휴대 단말기(242)에 탑재된 입력 장치(2)의 측면도이다.

입력 장치(2)는 광원광 창(43)을 포함한 점을 제외하고, 제1 실시 형태의 입력 장치(도 3a, 도 3b 및 도 3c)와 동일하다. 동일한 구성은 동일한 번호를 붙이고 설명을 생략한다.

광원광 창(43)은 정보 휴대 단말기(242)의 표면과 동일 평면에 설치되어 있다. 또한, 광원광 창(43)은 광원(23)의 상부 및 개구부(30)의 상부를 덮는다. 광원광 창(43)은 적외광에 대해서 투명한 재질이다.

또한 손가락 거치대(25)는 곡선적인 오목부를 갖는 형상이어도 되고, 평면적인 형상이어도 된다. 또한 손가락 거치대(25)는 평면적인 형상인 경우, 표면에 손가락(1)의 제시 위치가 인쇄되어도 되고, 표면을 촉감이 상이한 재질로 하여도 된다. 이것에 의해 이용자는 손가락(1)의 제시 위치 및 이동 방향을 파악할 수 있다.

(제8 실시 형태)

본 발명의 제8 실시 형태에서는 인증 시스템을 정보 휴대 단말기에 탑재한다.

도 18a는 본 발명의 제8 실시 형태의 정보 휴대 단말기(242)의 설명도이다.

정보 휴대 단말기(242)는 인증 시스템을 탑재한다. 또한 정보 휴대 단말기(242)는 제1 내지 제6 실시 형태의 인증 시스템 중 어느 것을 탑재하여도 된다.

또한 인증 시스템의 입력 장치(2)는 인출 가능한 상태로, 정보 휴대 단말기(242)의 측면에 설치되어 있다. 본 설명도는 입력 장치(2)가 인출된 상태의 정보 휴대 단말기(242)를 나타낸다. 그리고, 소프트웨어에 의한 제어 또는 물리적인 제어에 의해 입력 장치(2)를 좌측 방향으로 이동시킨다. 그러면, 입력 장치(2)는 정보 휴대 단말기(242)의 내부에 수납할 수 있다.

이것에 의해 정보 휴대 단말기(242)는 인증 시스템의 입력 장치(2)를 표면에 설치할 수 없는 경우에도 인증 시스템을 탑재할 수 있다.

정보 휴대 단말기(242)에 탑재되는 인증 시스템의 구성은 입력 장치(2)를 제외하고, 제1 실시 형태의 인증 시스템(도 1)과 동일하다. 또한 정보 휴대 단말기(242)에 탑재되는 인증 시스템의 처리는 제1 실시 형태의 인증 시스템(도 7 등)과 동일하다. 동일한 구성 및 처리는 설명을 생략한다.

도 18b는 본 발명의 제8 실시 형태의 정보 휴대 단말기(242)에 탑재된 입력 장치(2)의 정면도이다.

입력 장치(2)는 반사부(302)를 포함한 점, 적외 투과 필터(27)의 위치 및 촬상 장치(29)의 위치를 제외하고, 제1 실시 형태의 입력 장치(도 3a, 도 3b 및 도 3c)와 동일하다. 동일한 구성은 동일한 번호를 붙이고 설명을 생략한다.

입력 장치(2)의 내부에는 반사부(302)가 설치되어 있다. 반사부(302)는, 예를 들면 프리즘 또는 광파이버 등이며, 적외광의 진로를 변경한다.

또한 정보 휴대 단말기(242)의 내부에는 촬상 장치(29)가 반사부(302)의 방향을 향해 설치되어 있다. 또한 적외 투과 필터(27)는 촬상 장치(29)와 반사부(302) 사이에 설치되어 있다.

촬상 장치(29)는, 입력 장치(2)의 외부로부터, 개구부(30), 반사부(302), 적외 투과 필터를 통과한 적외광을 촬상한다. 즉, 촬상 장치(29)는 반사부(302)에 의해 진로가 변경된 적외광을 촬상한다.

(제9 실시 형태)

본 발명의 제9 실시 형태에서는 인증 시스템을 문의 노브에 탑재한다.

도 19a는 본 발명의 제9 실시 형태의 문(262)의 노브(264)의 설명도이다. 도 19b는 본 발명의 제9 실시 형태의 문(262)의 노브(264)에 탑재된 입력 장치(2)의 측면도이다.

문(262)의 노브(264)는 인증 시스템을 탑재한다. 또한 노브(264)는 제1 내지 제6 실시 형태의 인증 시스템 중 어느 것을 탑재하여도 된다.

즉, 노브(264)에는 입력 장치(2), 인증 처리부(10) 및 통신 케이블(268)이 설치되어 있다. 통신 케이블(268)은 입력 장치(2)와 인증 처리부(10)를 접속한다.

노브(264)에 탑재되는 인증 시스템의 구성은 제1 실시 형태의 인증 시스템(도 1)과 동일하다. 또한 노브(264)에 탑재되는 인증 시스템의 처리는 제1 실시 형태의 인증 시스템(도 7 등)과 동일하다. 동일한 구성 및 처리는 설명을 생략한다.

이용자는 문(262)을 열 때에 노브(264)를 쥔다. 이 때, 노브(264)에 탑재된 입력 장치(2)는 손가락 정맥 패턴의 화상을 취득하고, 취득한 화상을 인증 처리부(10)에 송신한다.

인증 처리부(10)는 입력 장치(2)로부터 수신한 화상에 대해서 인증 처리를 행한다. 그리고, 인증 처리부(10)는 해당 화상과 기억 장치(14)에 기억되어 있는 인증데이터가 일치하면 문의 자물쇠를 연다.

따라서, 이용자는 노브(264)를 빼는 조작만 하면 된다.

본 실시 형태의 인증 시스템은 이용자의 자연스러운 동작에 의해 인증할 수 있기 때문에 이용자의 편리성을 높일 수 있다.

본 실시 형태의 인증 시스템은 문(262)의 노브(264)와 마찬가지로, 휴대 전화, 자동차의 핸들 또는 오토바이의 그립 등에 탑재되어도 된다. 인증 시스템은 이용자에 의해 쥐어지는 부위에 탑재됨으로써, 이용자의 자연스러운 동작에 의해 인증할 수 있다.

또한 이용자에 의해 해당 부위가 쥐어지면, 인증 시스템은 인증을 완료하기 때문에 해당 인증 결과를 이용해서 이용자의 다음 동작을 보조할 수 있다.

예를 들면 인증 시스템은 인증을 완료하면, 문(262)을 여는 이용자의 동작의 보조를 한다. 구체적으로는, 인증 시스템은 노브(264)를 자동적으로 기울일 수도 있고, 문(262)을 자동적으로 열 수도 있고, 문(262)이 가벼운 힘으로 열리도록 제어하여도 된다.

이것에 의해 인증 시스템은 이용자를 인증할 뿐만 아니라, 이용자의 동작을 보조할 수 있다.

(제10 실시 형태)

본 발명의 제10 실시 형태에서는 프로브 타입의 인증 장치에 적용한다.

도 20a는 본 발명의 제10의 실시 형태의 프로브 타입의 인증 장치이다. 도 20b는 본 발명의 제10 실시 형태의 프로브 타입의 인증 장치에 적용된 입력 장치(2)의 측면도이다.

프로브 타입의 인증 장치는, 프로브(282)를 몸의 일부에 닿게 함으로써 인증한다.

프로브(282)는 인증 시스템을 탑재한다. 또한 프로브(282)는 제1 내지 제6 실시 형태의 인증 시스템 중 어느 것을 탑재하여도 된다.

또한 프로브(282)에 탑재되는 인증 시스템의 구성은, 제1 실시 형태의 인증 시스템(도 1)과 동일하다. 또한, 프로브(282)에 탑재되는 인증 시스템의 처리는, 제1 실시 형태의 인증 시스템(도 7 등)과 동일하다. 동일한 구성 및 처리는 설명을 생략한다.

프로브(282)를 몸의 일부분에 닿게 함으로써 인증 시스템은 해당 부분의 정맥 패턴을 촬상한다. 몸의 일부는, 예를 들면 손가락(손바닥측의 면, 손등측의 면, 측면, 손끝 등), 손바닥, 손등, 손목, 팔, 발, 얼굴, 귀 또는 뺨 등을 포함해서 몸 어디라도 무방하다.

프로브 타입의 인증 장치에서는 임의의 부위에서의 정맥 패턴을 개인 인증에 이용할 수 있다. 따라서, 프로브 타입의 인증 장치는 인증 시스템에 미리 등록한 몸의 부분에 관한 정보 자체도 비밀이 되기 때문에 시큐리티를 보다 견고하게 할 수 있다.

또한 프로브 타입의 인증 장치는 몸의 부위의 동일성을 판정하고 나서, 정맥 패턴의 대조를 행하여도 된다.

구체적으로는, 프로브 타입의 인증 장치는 등록된 인증 데이터에 대응하여 몸의 위치 정보를 기억해 둔다. 그리고, 프로브 타입의 인증 장치는 인증 시에, 촬상 장치(29)가 촬상한 몸의 부위를 특정한다.

예를 들면, 프로브 타입의 인증 장치는 입력부(16)로부터 이용자에 의해 몸의 부위를 입력되어도 된다. 또한, 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 화상으로부터 특징량을 산출하고, 산출한 특징량에 기초하여 몸의 부위를 특정하여도 된다. 또한 촬상 장치(29)에 의해 촬상된 해당 부위의 주위의 화상에 일반적인 화상 처리를 이용함으로써 몸의 부위를 특정하여도 된다.

그리고, 프로브 타입의 인증 장치는 특정한 몸의 부위와 등록되어 있는 몸의 위치 정보가 일치하는 경우에만 정맥 패턴의 대조를 행한다. 즉, 프로브 타입의 인증 장치는 특정한 몸의 부위와 등록되어 있는 몸의 위치 정보가 상이한 경우, 대조 처리를 행하지 않는다.

이것에 의해, 프로브 타입의 인증 장치는 상이한 부위의 정맥 패턴의 비교에 의한 인증 실패를 방지할 수 있기 때문에 인증의 정밀도를 높일 수 있다.

또한 상기 본원 실시예 1 또는 6에, 실시예 2 내지 5 중 어느 한 항을 조합하는 것도 당연히 본원이 개시하는 범위이다. 또한 실시예 7 내지 10의 각각에 대해서 실시예 1 내지 6의 구성을 모순 없는 범위에서 적절하게 조합해서 채용하는 것도 가능하다

<산업상 이용 가능성>

본 발명은 PC, 휴대 단말기, ATM, 자동차 또는 입퇴실 관리 등에 탑재되는 개인 인증 장치에 이용할 수 있다.

Claims (5)

1. 촬상되는 생체를 소정 위치에 배치시키는 입력 장치와,
   상기 생체에 광을 조사하는 광원과,
   상기 생체로부터의 광을 쵤상하는 상기 입력 장치 내에 배치된 촬상부를 구비하는 정맥 패턴 화상 추출 장치에 있어서,
   상기 광원은, 상기 생체의 촬영측으로부터 상기 생체에 광을 조사하고,
   상기 광원으로부터 방사되는 적외광이 상기 촬상 방향을 향하지 않도록, 상기 광원으로부터 방사되는 적외광 중, 적어도 광의 진로 방향이 상기 촬상 방향과 교차하는 방향으로 진행하는 광을 차폐하는 차광부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 추출 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 화상 추출 장치는, 정보 단말에 탑재 가능한 것을 특징으로 하는 화상 추출 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 추출된 화상을 기초로 상기 정보 단말 내에서 개인 인증을 실행하는 것을 특징으로 하는 화상 추출 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 추출된 화상을 기초로 개인 인증을 실행하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 추출 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 입력 장치 내에 거울을 구비하여, 상기 생체로부터의 광을 상기 거울에 의해 반사시켜서 상기 촬상부로 촬상하는 것을 특징으로 하는 화상 추출 장치.

Images