KR101192836B1 - 인증 장치, 등록 방법, 대조확인 방법 및 프로그램 저장 매체 - Google Patents

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Abstract

인증 정밀도(精度)를 향상할 수 있는 인증 장치 및 인증 방법을 제안한다. 소정의 생체 부위에서의 생체 인증 대상이 순차(順次) 다른 방향에서 연속 촬상되고, 해당(當該) 연속 촬상 결과로부터 얻어진 복수(複數; plurality)의 화상을, 그 생체 부위에 대응하는 형상의 물체에, 해당 화상에서의 생체 인증 대상 위의 점을 기준으로 해서 순차 매핑하고, 그 물체에 매핑된 각 화상을, 임의의 방향에서 촬상된 결과 얻어지는 대조확인 대상의 화상과 대조확인하기 위한 정보로서 기억 매체에 등록시키도록 했다.

Description

인증 장치, 등록 방법, 대조확인 방법 및 프로그램 저장 매체{AUTHENTICATION DEVICE, REGISTRATION METHOD, CORRELATION METHOD, AND PROGRAM STORAGE MEDIUM}
본 발명은, 인증 장치, 등록 방법, 대조확인(照合; correlation) 방법 및 프로그램에 관한 것으로서, 예를 들면 혈관을 인증 대상으로 해서 인증하는 경우에 적용하기에 매우 적합한 것이다.
종래, 바이오 매트릭스 인증 대상의 하나로서 혈관이 있다. 일반적으로, 인증 장치에서는, 소정의 재치(載置; 얹어놓음) 위치에 손가락을 정지(靜止)시키고, 해당(當該) 정지된 손가락에 있어서의 혈관을 촬상한다. 그리고 인증 장치는, 촬상한 결과 얻어지는 혈관의 화상을, 그 때 촬상한 생체를 식별하기 위한 정보로서 메모리 등에 등록하거나 또는 해당 등록된 혈관의 화상과 비교해서 등록자 본인인지 여부를 판정하도록 이루어져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1참조) .
특허 문헌 1: 일본 특개(特開) 제2003-30632호 공보.
이런 종류의 인증 장치에서는, 인증시에 있어서, 조금이라도 등록시와는 다른 상태로 소정의 재치 위치에 손가락이 정지된 경우, 예를 들면 도 9에 도시하는 바와 같이, 촬상 방향이 다르기 때문에 같은 혈관이더라도 그 곡률이 변화하고, 이 것에 기인해서, 등록자 본인임에도 불구하고 제3자라고 판정한다고 하는 사태가 발생하고, 그 결과, 인증 정밀도(精度)가 저하한다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 이상의 점을 고려해서 이루어진 것으로, 인증 정밀도를 향상할 수 있는 인증 장치 및 인증 방법을 제안하고자 하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해서 본 발명은, 인증 장치로서, 소정의 생체 부위에서의 생체 인증 대상이 순차(順次) 다른 방향에서 연속 촬상되고, 해당 연속 촬상 결과로부터 얻어진 복수의 화상을, 생체 부위의 표면 형상에 대응하도록 보정하는 보정 수단과, 보정 수단에 의해 보정된 각 화상을, 해당 화상에서의 생체 인증 대상 위의 점을 기준으로 해서 접합하는(張合; bonding) 접합 수단과, 접합 수단에 의해 접합된 화상군과, 임의의 방향에서 촬상된 결과 얻어지는 비교 대상(比較對)의 화상을 대조확인하는 대조확인 수단을 설치하도록 했다.
따라서, 이 인증 장치에서는, 보정 수단 및 접합 수단에 의해 실제 생체 인증 대상과 대략 동일한 상태로 되는 입체적인 화상을 얻을 수 있기 때문에, 해당 대조확인시에 어느 방향에서 촬상된 경우이더라도, 생체 인증 대상의 곡률 변화를 고려해서 대조확인 대상의 화상과의 대조확인을 대조확인 수단으로 행할 수 있고, 그 결과, 해당 곡률 변화에 기인하는 인증 정밀도의 저하를 회피할 수가 있다.
또, 본 발명은, 등록 방법으로서, 소정의 생체 부위에서의 생체 인증 대상이 순차 다른 방향에서 연속 촬상되고, 해당 연속 촬상 결과로부터 얻어진 복수의 화상을, 생체 부위의 표면 형상에 대응하도록 보정하는 제1 스텝과, 보정된 각 화상을, 해당 화상에서의 생체 인증 대상 위의 점을 기준으로 해서 접합하는 제2 스텝과, 맞붙여진 화상군을, 임의의 방향에서 촬상된 결과 얻어지는 대조확인 대상의 화상과 대조확인하기 위한 정보로서 기억 매체에 등록시키는 제3 스텝을 설치하도록 했다.
따라서, 이 등록 방법에서는, 실제 생체 인증 대상과 대략 동일한 상태로 되는 입체적인 화상을 제1 및 제2 스텝을 거쳐서 얻을 수 있기 때문에, 해당 대조확인시에 어느 방향에서 촬상된 경우이더라도, 생체 인증 대상의 곡률 변화를 고려해서 대조확인 대상의 화상과의 대조확인을 행하게 할 수 있게 되며, 그 결과, 해당 곡률 변화에 기인하는 인증 정밀도의 저하를 회피할 수가 있다.
또, 본 발명은, 대조확인 방법으로서, 소정의 생체 부위에서의 생체 인증 대상이 순차 다른 방향에서 연속 촬상되고, 그 연속 촬상 결과로서 얻어진 복수의 화상이, 생체 부위의 표면 형상에 대응하도록 보정되고, 해당 화상에서의 생체 인증 대상 위의 점을 기준으로 해서 접합 되고, 등록 정보로서 등록된 기억 매체로부터, 등록 정보를 판독출력(讀出; read out)하는 제1 스텝과, 등록 정보에 의거해서, 생체 인증 대상 위의 점을 기준으로 해서 접합된 각 화상을 재구성하는 제2 스텝과, 재구성된 각 화상과, 임의의 방향에서 촬상된 결과 얻어지는 대조확인 대상의 화상을 대조확인하는 제3 스텝을 설치하도록 했다.
따라서, 이 대조확인 방법에 있어서는, 실제 생체 인증 대상과 대략 동일한 상태로 되는 입체적인 화상군을 기록 매체로부터 제1 및 제2 스텝을 거쳐서 얻을 수 있기 때문에, 대조확인 대상의 화상이 어느 방향에서 촬상된 것이었다고 해도, 해당 대조확인 대상의 화상을, 생체 인증 대상의 곡률 변화를 고려해서 입체적인 화상군과 대조확인시킬 수 있고, 그 결과, 해당 곡률 변화에 기인하는 인증 정밀도의 저하를 회피할 수가 있다.
또, 본 발명은, 프로그램으로서, 생체 부위에서의 생체 인증 대상이 순차 다른 방향에서 연속 촬상되고, 해당 연속 촬상 결과가 입력되는 장치에 대해서, 소정의 생체 부위에서의 생체 인증 대상이 순차 다른 방향에서 연속 촬상되고, 해당 연속 촬상 결과로부터 얻어진 복수의 화상을, 생체 부위의 표면 형상에 대응하도록 보정하는 제1 처리와, 보정된 각 화상을, 해당 화상에서의 생체 인증 대상 위의 점을 기준으로 해서 접합하는 제2 처리와, 접합된 화상군을, 임의의 방향에서 촬상된 결과 얻어지는 대조확인 대상의 화상과 대조확인하기 위한 정보로서 기억 매체에 등록시키는 제3 처리를 실행시키도록 했다.
따라서, 이 프로그램에서는, 실제 생체 인증 대상과 대략 동일한 상태로 되는 입체적인 화상을 제1 및 제2 처리에 의해 얻을 수 있기 때문에, 해당 대조확인시에 어느 방향에서 촬상된 경우이더라도, 생체 인증 대상 곡률 변화를 고려해서 대조확인 대상의 화상과의 대조확인을 행하게 할 수 있게 되며, 그 결과, 해당 곡률 변화에 기인하는 인증 정밀도의 저하를 회피할 수가 있다.
또, 본 발명은, 프로그램으로서, 소정의 생체 부위에서의 생체 인증 대상이 순차 다른 방향에서 연속 촬상되고, 그 연속 촬상 결과로서 얻어진 복수의 화상이, 생체 부위의 표면 형상에 대응하도록 보정되고, 해당 화상에서의 생체 인증 대상 위의 점을 기준으로 해서 접합되고, 등록 정보로서 등록된 기억 매체로부터, 등록 정보를 판독출력하는 제1 처리와, 등록 정보에 의거해서, 생체 인증 대상 위의 점을 기준으로 해서 접합된 각 화상을 재구성하는 제2 처리와, 재구성된 각 화상과, 임의의 방향에서 촬상된 결과 얻어지는 대조확인 대상의 화상을 대조확인하는 제3 처리를 실행시키도록 했다.
따라서, 이 프로그램에서는, 실제 생체 인증 대상과 대략 동일한 상태로 되는 입체적인 화상군을 기록 매체로부터 제1 및 제2 처리에 의해 얻을 수 있기 때문에, 대조확인 대상의 화상이 어느 방향에서 촬상된 것이었다고 해도, 해당 대조확인 대상의 화상을, 생체 인증 대상의 곡률 변화를 고려해서 입체적인 화상군과 대조확인시킬 수 있고, 그 결과, 해당 곡률 변화에 기인하는 인증 정밀도의 저하를 회피할 수가 있다.
본 발명에 의하면, 소정의 생체 부위에서의 생체 인증 대상이 순차 다른 방향에서 연속 촬상되고, 해당 연속 촬상 결과로부터 얻어진 복수의 화상을, 생체 부위의 표면 형상에 대응하도록 보정하고, 보정된 각 화상을, 해당 화상에서의 생체 인증 대상 위의 점을 기준으로 해서 접합하고, 해당 접합된 화상군과, 임의의 방향에서 촬상된 결과 얻어지는 비교 대상의 화상을 대조확인하도록 한 것에 의해, 실제 생체 인증 대상과 대략 동일한 상태로 되는 입체적인 화상을 얻을 수 있기 때문에, 해당 대조확인시에 어느 방향에서 촬상된 경우이더라도, 생체 인증 대상 곡률 변화를 고려해서 대조확인 대상의 화상과의 대조확인을 행할 수가 있고, 이렇게 하여 인증 정밀도의 향상을 실현할 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 따른 인증 장치의 전체 구성을 도시하는 블록도,
도 2는 손가락 촬상의 설명에 제공하는(이용되는) 대략선도(略線圖),
도 3은 촬상 방향과 혈관 화상과의 관계 설명에 제공하는 대략선도,
도 4는 화상 처리부의 구성을 도시하는 블록도,
도 5는 복수의 2값(2値) 혈관 화상의 매핑을 도시하는 대략선도,
도 6은 곡선 근사(近似)의 설명에 제공하는 대략선도,
도 7은 혈관선의 대조확인의 설명에 제공하는 대략선도,
도 8은 2값 혈관 화상의 매핑을 도시하는 대략선도,
도 9는 촬상 방향에 기인하는 혈관의 곡률 변화의 설명에 제공하는 대략선도.
[부호의 설명]
1: 인증 장치, 2: 제어부, 3: 조작부, 4: 기억 매체부, 5: 표시부, 6: 카메라부, 7; 화상 처리부, 8: 인증부, 9: 버스, 10: 전처리부, 11: 입체 혈관 화상 작성부, 12: 패턴 생성부, COM1, COM2: 실행 명령, BSX, BSY: 혈관 화상 신호, BD: 혈관 화상 데이터, PD: 혈관 형성 패턴 데이터, CD: 인증 데이터, IM, BIM: 2값 혈관 화상, SIM: 중첩 혈관 화상군, P: 혈관 특징점, AP: 앵커 포인트, AR: 화상 중앙 영역.
이하, 도면에 대해서 본 발명을 적용한 실시형태를 상세하게 기술(詳述)한다.
(1) 인증 장치의 전체 구성
도 1에서, (1)은 전체적으로 본 실시형태에 따른 인증 장치의 전체 구성을 나타내고, 이 인증 장치(1) 전체의 제어를 맡(司)는(담당하는) 제어부(2)에 대해서, 조작부(3), 기억 매체부(4), 표시부(5), 카메라부(6), 화상 처리부(7) 및 인증부(8)가 각각 버스(9)를 거쳐서 접속되는 것에 의해 구성된다.
이 제어부(2)는, 인증 장치(1) 전체의 제어를 맡는 CPU(Central Processing Unit)와, 각종 프로그램이 저장(格納; store)되는 ROM(Read Only Memory)과, 해당 CPU의 워크 메모리로서의 RAM(Random Access Memory)을 포함하는 컴퓨터 구성으로 이루어지며, 해당 제어부(2)에는, 조작부(3)의 조작에 따라서, 등록자의 혈관을 등록하는 모드(이하, 이것을 혈관 등록 모드라고 부른다)의 실행 명령 COM1 또는 등록자 본인의 유무를 판정하는 모드(이하, 이것을 인증 모드라고 부른다)의 실행 명령 COM2가 부여(與)된다.
그리고 제어부(2)는, 조작부(3)로부터 혈관 등록 모드의 실행 명령 COM1을 받은 경우에는, ROM에 저장된 대응하는 프로그램에 의거해서, 동작 모드를 혈관 등록 모드로 천이(遷移)해서 카메라부(6) 및 화상 처리부(7)를 각각 제어함과 동시에, 해당 제어 내용 등을 적당히 표시부(5)에 표시하도록 이루어져 있다.
이 경우, 카메라부(6)는, 손가락에 내재(內在)하는 혈관이 투영된 촬상광을 광학계를 거쳐서 촬상 소자의 촬상면에 도광(導光)하고, 해당 촬상면에 결상(結像) 되는 혈관을 화상 신호(이하, 이것을 혈관 화상 신호라고 부른다) BSX로서 촬상 소자로부터 출력하도록 이루어져 있다.
화상 처리부(7)는, 카메라부(6)로부터 순차 출력되는 혈관 화상 신호 BSX에 의거하는 혈관 화상의 혈관을 점 집합으로서 검출하고, 이들 점 집합을 혈관 형성 패턴 데이터 PD로서 제어부(2)에 송출한다.
제어부(2)는, 혈관 형성 패턴 데이터 PD를 받으면, 이것을 기억 매체부(4)에 기억하는 것에 의해 등록함과 동시에, 카메라부(6) 및 화상 처리부(7) 각각의 제어를 정지(停止)해서 혈관 등록 모드로부터 정지 모드로 천이하도록 이루어져 있다.
한편, 제어부(2)는, 조작부(3)로부터 인증 모드의 실행 명령 COM2를 받은 경우에는, ROM에 저장된 대응하는 프로그램에 의거해서, 동작 모드를 인증 모드로 천이해서 기억 매체부(4)에 등록된 혈관 형성 패턴 데이터를 판독출력해서 인증부(8)에 송출함과 동시에, 카메라부(6), 화상 처리부(7) 및 인증부(8)를 각각 제어한다. 또 제어부(2)는, 이러한 제어 내용 등을 적당히 표시부(5)에 표시하도록 이루어져 있다.
이 경우, 카메라부(6)는, 혈관 등록 모드의 경우와 마찬가지로, 손가락에 내재하는 혈관이 투영된 촬상광을 혈관 화상 신호 BSY로서 출력하고, 또 화상 처리부(7)는, 해당 혈관 화상 신호 BSY에 대해서, 혈관을 2값의 선(線)으로서 나타내기 위한 각종 전처리(前處理)를 실시하고, 이 처리후의 혈관 화상을 데이터(이하, 이것을 혈관 화상 데이터라고 부른다) BD로서 인증부(8)에 송출한다.
인증부(8)는, 기억 매체부(4)로부터 판독출력된 혈관 형성 패턴 데이터 PD에 나타내어지는 점 집합으로 혈관을 재구성한다. 그리고 인증부(8)는, 재구성한 혈관과, 화상 처리부(7)로부터 부여되는 혈관 화상 데이터 BD에 나타내어지는 혈관을 대조확인하고, 해당 대조확인 결과에 따라서, 이 때 카메라부(6)에서 촬상된 손가락의 유저가 등록자인지 여부를 판정한다.
그리고 인증부(8)는, 이 판정 결과에 의거해서 등록자인 것 또는 제3자인 것을 나타내는 데이터(이하, 이것을 인증 데이터라고 부른다) CD를 생성하고, 이것을 제어부(2)에 송출한다.
제어부(2)는, 인증 데이터 CD를 받으면, 이것을 이 인증 장치(1)에 접속된 외부의 장치에 전송(轉送)함과 동시에, 카메라부(6), 화상 처리부(7) 및 인증부(8) 각각의 제어를 정지해서 인증으로부터 정지 모드로 천이하도록 이루어져 있다.
이와 같이 해서 이 인증 장치(1)는, 생체의 안쪽(內方)에 개재(介在)하는 고유 구조물인 혈관을 인증 대상으로 해서 본인(등록자)의 유무를 판정하는 생체 인증을 실행하는 것에 의해, 생체 표면에 가지는 지문 등을 대상으로 하는 경우에 비해서, 생체로부터의 직접적인 도용뿐만 아니라 제3자에 의한 등록자로의 행세도 방지할 수 있도록 이루어져 있다.
(2) 혈관 등록 수법
이러한 구성에 더하여(부가해서) 이 인증 장치(1)에서는, 순차 다른 방향에서 연속 촬상된 복수의 혈관 화상을 중합(重合; superposing, superimposing; 겹쳐놓음)하고, 해당 중합된 혈관 화상(이하, 이것을 중합 혈관 화상군이라고 부른다) 에서의 혈관을 곡선의 점 집합으로서 등록하는 혈관 등록 수법(手法)이 채용되고 있다.
실제로, 이 인증 장치(1)는, 인증 대상의 혈관을 손가락 바닥면(指腹面)의 만곡(彎曲)을 따라서 각각 다른 방향에서 연속 촬상하도록 이루어져 있으며, 이 실시형태의 경우, 예를 들면 도 2에 도시하는 바와 같이, 카메라부(6)의 촬상 범위내에서의 소정의 재치 위치에서 손가락 바닥면의 만곡을 따라서 회전되는 손가락을, 카메라부(6)에서 연속 촬상한다.
따라서, 이 연속 촬상 결과로서 순차 출력되는 복수의 혈관 화상 신호 BSXi(i=1, 2, 3,……, n(단 n은 정수(整數)))에 의거하는 각 혈관 화상에는, 예를 들면 도 3에 도시하는 바와 같이, 인증 대상의 혈관이 손가락 바닥면의 만곡을 따라서 각각 다른 방향에서 연속적으로 포착(촬상)되게 된다.
화상 처리부(7)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 전(前)처리부(10), 입체 혈관 화상 작성부(11) 및 패턴 생성부(12)에 의해서 구성되어 있으며, 이 전처리부(10)는, 카메라부(6)로부터 순차 출력되는 혈관 화상 신호 BSXi(i=1, 2, 3,……)에 대해서, 예를 들면 노이즈 성분 제거, 윤곽 강조 및 혈관 선형상화(線狀化)에 대응하는 각종 필터링 처리나, 2값화(2値化) 처리 등을 소정의 순서로 실시하고, 선상화된 혈관(이하, 이것을 혈관선이라고 부른다)을 2값으로서 나타내는 혈관 화상(이하, 이것을 2값 혈관 화상이라고 부른다)의 혈관 화상 데이터 BDi를 순차 생성한다. 그리고 전처리부(10)는, 혈관 화상 데이터 BDi를 순차 입체 혈관 화상 작성 부(11)에 송출한다.
입체 혈관 화상 작성부(11)는, 평면으로서 촬상된 복수의 혈관 화상을, 손가락 바닥면에 상당(相當)하는 만곡을 그리도록 각각 보정(이하, 이것을 만곡 보정이라고 부른다)하고, 해당 만곡 보정된 각 혈관 화상을 중합하는 것에 의해서 중합 혈관 화상군을 생성한다.
구체적으로는, 입체 혈관 화상 작성부(11)는, 예를 들면 도 5에 도시하는 바와 같이, 전처리부(10)로부터 공급되는 혈관 화상 데이터 BDi에 의거하는 각 2값 혈관 화상 IMi를, 미리 제어부(2) 내에 보존유지(保持)된 형상 데이터에 나타내어지는 원주 형상의 물체(이하, 이것을 원주물체라고 부른다) CO의 둘레측면(周側面)에 접착(貼付; adhere, pasting)한 상태로 되도록 만곡 보정한다. 이것에 의해 입체 혈관 화상 작성부(11)는, 입체적인 손가락에 내재하는 혈관을 평면으로서 촬상하는 것에 기인해서 2값 혈관 화상 IMi에 생기고 있는 투영 왜곡(歪)을 해소할 수 있도록 이루어져 있다.
여기서, 이들 만곡 보정된 2값 혈관 화상 IMi에서의 혈관선의 곡률은, 손가락의 회전에 따라서 변화하는 한편, 해당 혈관선에서의 말단 부분 및 분기(分岐) 부분의 점(이하, 이것을 혈관 특징점이라고 부른다)의 상대 위치는 변화하지 않는다고 하는 관계가 있다.
따라서, 입체 혈관 화상 작성부(11)는, 만곡 보정된 각 2값 혈관 화상 IMi에 서의 혈관선 위의 말단 부분 및 분기 부분의 점(이하, 이것을 혈관 특징점이라고 부른다)을 각각 검출하고, 해당 혈관 특징점을 기준으로 해서, 같은(동일한) 곡률의 혈관선 끼리가 겹치도록(중첩되도록), 2값 혈관 화상 IMi를 중합하는 것에 의해 중합 혈관 화상군 SIM을 생성한다.
이와 같이 해서 입체 혈관 화상 작성부(11)는, 만곡 보정에 의해 투영 왜곡을 해소한 2값 혈관 화상 IMi를 중합하는 것에 의해, 단순히 2값 혈관 화상 IMi를 중합하는 경우에 비해서, 같은 곡률의 혈관선과, 다른 곡률의 혈관선과의 이음매(繫) 부분의 어긋남을 회피시킬 수 있고, 그 결과, 실제 혈관과 근사한 상태로, 복수 방향에서 포착한(촬상한) 혈관의 곡률의 혈관선으로 이루어지는 중합 혈관 화상군 SIM을 생성할 수 있게 된다.
한편, 패턴 생성부(12)는, 중합 혈관 화상군 SIM에서의 혈관선을 곡선으로 근사시키고, 해당 근사시킨 그 곡선 위의 복수의 점 집합을 혈관 형성 패턴 데이터 PD로서 생성한다.
구체적으로는, 패턴 생성부(12)는, 혈관선에서의 복수의 혈관 특징점에 대해서, 서로 인접하는 2개의 혈관 특징점마다, 예를 들면 도 6에 도시하는 바와 같이, 해당 2개의 혈관 특징점 P1, P2를 연결(結)하는 직선의 중점을 앵커 포인트 AP로 해서 그 2개의 혈관 특징점 P1 및 P2 사이에서의 혈관선에 가장 근사한 위치에까지 이동시키는 것에 의해서, 곡선 근사시킨다.
그리고, 패턴 생성부(12)는, 중합 혈관 화상군 SIM에서의 각 혈관 특징점 Pk(k=2, 3,……, m(단, m은 정수))와, 해당 혈관 특징점 사이에서의 앵커 포인트 APk-1을 혈관 형성 패턴 데이터 PD로서 생성하고, 이것을 제어부(2)(도 1)를 거쳐서 기억 매체부(4)(도 1 )에 등록한다.
이와 같이 해서 이 인증 장치(1)는, 평면으로서 촬상한 혈관 화상을 입체적 물체에 접착하고(붙이고), 해당 입체적 물체에 접착된 중합 혈관 화상군에서의 혈관을 곡선의 점 집합으로서 생성하는 것에 의해, 입체적으로 손가락에 개재하는 실제 혈관과 근사한 혈관 위의 점을 혈관 형성 패턴 데이터 PD로서 등록할 수 있도록 이루어져 있다.
(3) 인증 수법
다음에, 이러한 중합 혈관 화상군을 이용한 인증 수법에 대해서 설명한다.
이 실시형태의 경우, 인증 장치(1)는, 인증시에는, 등록시와는 달리, 카메라부(6)의 촬상 범위내에서의 소정의 재치 위치에, 임의의 손가락 바닥면에서 정지되어 있는 손가락을 카메라부(6)에서 촬상하도록 이루어져 있으며, 해당 촬상 결과로서 얻어지는 혈관 화상 신호 BSY(도 4)를 화상 처리부(7)의 전처리부(10)(도 4)에서 각종 처리를 실시하고, 해당 처리 결과로서 얻어지는 2값 혈관 화상을 나타내는 혈관 화상 데이터 BD(도 4)를 인증부(8)에 송출한다.
인증부(8)는, 기억 매체부(4)로부터 판독출력된 혈관 형성 패턴 데이터 PD에 나타내어지는 각 혈관 특징점 Pk 및 앵커 포인트 APk-1에 의거해서 중합 혈관 화상군 SIM(도 5)을 재구성하고, 그 중합 혈관 화상군 SIM과, 전처리부(10)로부터 공급되 는 혈관 화상 데이터 BD에 나타내어지는 2값 혈관 화상과의 사이에서의 혈관선 끼리를 대조확인한다.
구체적으로는, 예를 들면 도 7에 도시하는 바와 같이, 촬상 조건 등에 의거해서 투영 왜곡이 생기지 않는 영역으로서, 해당 화상에서의 중심을 기준으로 하는 소정 범위의 영역(이하, 이것을 화상 중앙 영역이라고 부른다) AR이 미리 설정되어 있으며, 인증부(8)는, 이 화상 중앙 영역 AR에 대해서, 중합 혈관 화상군 SIM과, 2값 혈관 화상 BIM 사이에서의 상관값을 구하고, 해당 2값 혈관 화상 BIM과의 상관값이 가장 큰 중합 혈관 화상군 SIM의 위치를 검출한다.
이것에 의해, 인증부(8)는, 손가락에 입체적으로 개재하는 혈관을 평면으로서 촬상하는 것에 기인해서 2값 혈관 화상 BIM에 생기고 있는 투영 왜곡의 영향을 받는 일 없이, 2값 혈관 화상 BIM을 촬상한 방향에 대응하는 위치를 특정할 수 있게 된다.
그리고, 인증부(8)는, 예를 들면 도 8에 도시하는 바와 같이, 이러한 중합 혈관 화상군 SIM의 위치에, 등록시와 마찬가지로 해서 원주 물체 CO의 둘레측면에 접착한 상태로 되도록 만곡 보정한 2값 혈관 화상 BIM을, 같은 곡률의 혈관선 끼리가 겹치도록 중합한다.
이것에 의해, 인증부(8)는, 등록시와 동일한 촬상 방향의 손가락 바닥면을 촬상시킨다고 하는 것을 유저에게 강요시키는 일 없이, 2값 혈관 화상 BIM을 등록시와 같은 상태로 할 수 있게 된다.
이 상태에서 인증부(8)는, 2값 혈관 화상 BIM과 대응하는 중합 혈관 화상군 SIM 사이에서의 상관값을 구하고, 해당 상관값이, 등록자라고 해야 할 최소값(이하, 이것을 등록자 판정용 임계값이라고 부른다) 이상인지 여부에 따라서 인증 데이터 CD를 생성하고, 이것을 제어부(2)에 송출하도록 이루어져 있다.
이와 같이 해서 이 인증 장치(1)는, 중합 혈관 화상군 SIM을 단순히 인증 대상으로서 이용할 뿐만 아니라, 2값 혈관 화상 BIM에서의 촬상 방향의 상위(相違; 서로다름)에 기인하는 곡률을 보정하기 위한 파라미터로서도 이용하는 것에 의해, 인증 대상의 혈관을 다른 방향에서 연속적으로 촬상한 혈관 화상 신호 BSXi(도 4)에 의거하는 화상 모두를 대조확인 대상으로서 등록해 두는 경우에 비해서, 기억 매체부(4)의 기억 용량 및 인증부(8)에서의 처리 부하를 저감하면서, 인증 정밀도를 향상할 수 있도록 이루어져 있다.
(4) 동작 및 효과
이상의 구성에서, 이 인증 장치(1)는, 손가락에서의 혈관이 순차 다른 방향에서 연속 촬상되고, 해당 연속 촬상 결과로부터 얻어진 2값 혈관 화상 IMi(도 5)를, 해당 화상내의 혈관선 위의 혈관 특징점을 기준으로 해서, 그 혈관선이 중복(重複)되는 부분을 겹치도록, 원주 물체 CO(도 5)에 순차 매핑하는 것에 의해서, 중합 혈관 화상군 SIM(도 5)을 생성한다.
이것에 의해, 인증 장치(1)는, 실제 혈관과 대략 동일한 상태로 되는 입체적인 중합 혈관 화상군 SIM을 생성할 수가 있다.
따라서, 인증 장치(1)는, 그 후에 촬상된 결과 얻어지는 대조확인 대상의 2 값 혈관 화상 BIM을, 이러한 중합 혈관 화상군 SIM의 2값 혈관 화상 IMi와 대조확인하는 경우, 어느 방향에서 2값 혈관 화상 BIM이 촬상되었다고 해도, 그 방향에 대응하는 중합 혈관 화상군 SIM의 2값 혈관 화상 IMi와 대조확인할 수가 있다.
이 때문에, 인증 장치(1)는, 등록시와 동일한 촬상 방향의 손가락 바닥면을 엄밀하게 촬상한다고 하는 것을 유저에게 강요시키는 일 없이, 대조확인시의 촬상 방향에 대응하는 혈관의 곡률 변화를 고려해서 대조확인할 수 있고, 그 결과, 정밀도가 높은 혈관선의 대조확인을 실현할 수 있다.
또 이 인증 장치(1)는, 중합 혈관 화상군 SIM의 혈관선을 곡선으로 근사시키고, 해당 근사시킨 그 곡선에서의 복수의 점 집합을 혈관 형성 패턴 데이터 PD로서 기억 매체부(4)에 보존유지하고, 대조확인시에, 해당 기억 매체부(4)로부터 혈관 형성 패턴 데이터 PD를 판독출력해서 중합 혈관 화상군 SIM을 재구성한다.
따라서, 이 인증 장치(1)는, 중합 혈관 화상군 SIM당(當)의 기억 매체부(4)의 기억 점유량을 현격히 저감할 수 있을 뿐만 아니라, 실제의 매끄러운(滑) 곡선으로 이루어지는 혈관과 대략 동일한 상태로 보존유지 및 대조확인할 수 있기 때문에, 보다 정밀도가 높은 혈관선의 대조확인을 실현할 수 있다.
이상의 구성에 의하면, 순차 다른 방향에서 연속 촬상된 결과 얻어지는 2값 혈관 화상 IMi를, 해당 화상내의 혈관선 위의 혈관 특징점을 기준으로 해서, 원주 물체 CO(도 5)에 순차 매핑하고, 그 매핑된 각 2값 혈관 화상 IMi와, 그 후에 임의의 방향에서 촬상된 결과 얻어지는 2값 혈관 화상 BIM을 대조확인하도록 한 것에 의해, 실제 생체 인증 대상과 대략 동일한 상태로 되는 입체적인 화상을 얻을 수 있기 때문에, 해당 대조확인시에 어느 방향에서 촬상된 경우이더라도, 혈관의 곡률 변화를 고려해서 대조확인 대상의 화상과의 대조확인을 행할 수 있고, 이렇게 해서 인증 정밀도의 향상을 실현할 수 있다.
(5) 다른 실시형태
상술한 실시형태에서는, 소정의 생체 부위에서의 생체 인증 대상으로서 손가락에서의 혈관을 적용하도록 한 경우에 대해서 기술했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 눈, 발 또는 손바닥(掌)에서의 혈관이나, 손가락, 발 또는 손바닥에서의 지문, 나아가서는 입에서의 구문(口紋) 등, 그 밖의 여러 가지 생체 부위에서의 생체 인증 대상을 적용할 수가 있다.
또, 상술한 실시형태에서는, 생체 부위의 표면 형상에 대응하는 물체를 생성하는 생성 수법으로서, 손가락의 손가락 바닥면에 대응하는 원주 형상의 물체(원주 물체 CO(도 5))를 나타내는 형상 데이터를 미리 기억하고 이것을 판독출력하도록 한 경우에 대해서 기술했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 원주의 반경을 나타내는 데이터를 미리 기억하고 이것을 토대(基)로 원주 물체 CO를 등록시에 그때마다 생성할 준비를 해도 좋다. 또한, 상술한 실시형태에서는, 손가락에 개재하는 혈관의 두께를 고려하지 않았지만, 예를 들면 두께 방향에서 소정 간격으로 포커스 위치를 어긋나게 하고, 해당 어긋난 포커스 위치마다 중합 혈관 화상군을 작성하는 등의 수법을 채용하고, 해당 두께를 고려하도록 해도 좋다.
또, 형상으로서, 상술한 실시형태에서는, 원주를 적용하도록 했지만, 예를 들면 타원 원주나 구(球) 등, 생체 부위의 표면 형상에 대응하는 그 밖의 여러 가지 형상을 적용할 수가 있다.
또, 상술한 실시형태에서는, 생체 부위에서의 생체 인증 대상을 순차 다른 방향에서 연속 촬상하는 수법으로서, 손가락 바닥면의 만곡을 따라서 회전하는 손가락을 연속 촬상하도록 한 경우에 대해서 기술했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 정지된 손가락 바닥면의 만곡을 따라서 카메라부(6)를 회전시켜서 연속 촬상하도록 해도 좋다.
또, 상술한 실시형태에서는, 접합 수단에 의해 접합된 화상군과, 임의의 방향에서 촬상된 결과 얻어지는 비교 대상의 화상을 대조확인하는 대조확인 수단으로서, 화상 중앙 영역 AR에 대해서 2값 혈관 화상 BIM과의 상관값이 가장 큰 중합 혈관 화상군 SIM의 화상 부분을 검출하고(도 7), 해당 검출된 화상 부분에 2값 혈관 화상 BIM을 매핑한 후에(도 8), 해당 2값 혈관 화상 BIM과 대응하는 중합 혈관 화상군 SIM 사이에서의 혈관선 끼리를 대조확인하도록 한 경우에 대해서 기술했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 해당 검출한 중합 혈관 화상군 SIM의 화상 부분에 대응하는 2값 혈관 화상을 원주 물체 CO로부터 벗겨내는(떼어내는) 것에 의해서, 그 화상 부분을 평면으로서 나타내는 2값 혈관 화상을 생성하고, 이 2값 혈관 화상과 2값 혈관 화상 BIM 사이에서의 혈관선 끼리를 대조확인하도록 해도 좋다.
이 경우, 원주 물체 CO로부터 벗겨진 평면으로서의 2값 혈관 화상에서의 혈관선의 곡률은, 같은 촬상 방향에서 촬상된 2값 혈관 화상 BIM과 같은 조건으로 보 정되게 되기 때문에, 상술한 실시형태와 마찬가지 효과를 얻을 수가 있다.
또 다른 수법으로서, 예를 들면 중합 혈관 화상군 SIM(원주 물체 CO)에 2값 혈관 화상 BIM을 매핑하고, 해당 매핑된 2값 혈관 화상 BIM과 중합 혈관 화상군 SIM 사이에서의 혈관선 끼리를, 해당 중합 혈관 화상군 SIM을 회전시키도록 해서 대조확인하도록 해도 좋다.
이 수법을 채용한 경우, 처리 부하가 커지지만, 2값 혈관 화상 BIM과 중합 혈관 화상군 SIM을 직접적으로 대조확인시키는 분(分)만큼 인증 정밀도를 향상할 수가 있다.
또, 상술한 실시형태에서는, 접합 수단에 의해 접합된 화상군에서의 생체 인증 대상을 곡선의 점 집합으로서 보존유지하는 보존유지 수단으로서, 인증 장치(1)에서의 기억 매체부(4)를 적용하도록 한 경우에 대해서 기술했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 해당 인증 장치(1) 외부의 기억 매체를 적용하도록 해도 좋고, 해당 인증 장치(1)에 대해서 적당히 접속가능한 기록 매체를 적용하도록 해도 좋다.
또한, 생체 인증 대상을 곡선의 점 집합으로 하는 수법으로서는, 예를 들면 베제 함수나, B-스플라인 함수 등의 그 밖의 여러 가지의 곡선 함수를 이용할 수가 있다.
또, 상술한 실시형태에서는, 중합 혈관 화상군 SIM을 생성해서 기억 매체부(4)에 등록하는 제1 기능과, 해당 중합 혈관 화상군 SIM과 대조확인 대상의 2값 혈관 화상 BIM을 대조확인하는 제2 기능을 하나의 인증 장치(1)에 탑재하도록 한 경우에 대해서 기술했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 인증 용도 등에 따라서, 제1 기능을 탑재한 장치와, 제2 기능을 탑재한 장치로 분리할 수가 있다.
또, 상술한 실시형태에서는, 화상 처리부(7)에서의 입체 혈관 등록 수법과, 인증부(8)에서의 인증 수법을 하드웨어적으로 실현하도록 한 경우에 대해서 기술했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 해당 수법을 컴퓨터 장치에 실행시키는 프로그램에 의해서 소프트웨어적으로 실현하도록 해도 좋다.
본 발명은, 생체의 혈관의 특징을 인증 대상으로 해서 인증하는 경우에 이용가능하다.

Claims (11)

  1. 손가락에서의 혈관을 대상으로 해서 손가락 주위로부터 촬상되는 복수(複數; plurality)의 화상을, 상기 손가락의 표면 형상에 대응하도록 만곡 보정하는 보정 수단과,
    상기 보정 수단에 의해 보정된 각 화상을, 해당 화상에 포함되는 혈관의 분기 부분을 기준으로 해서, 상기 혈관의 중복 부분이 겹치도록 접합(張合; bonding together; 맞붙임)하는 접합 수단과,
    상기 접합 수단에 의해 접합되는 접합 화상과, 비교 대상으로서 임의의 방향으로부터 촬상되는 비교 화상 중, 해당 화상에서의 중심을 기준으로 하는 일부의 영역에 대해서 대조확인(照合)하는 제1 대조확인 수단과,
    상기 접합 화상 중 상기 비교 화상과 가장 근사하며 상기 제1 대조확인 수단에서 대조확인되는 영역과, 그 비교 화상에 대해서 상기 손가락의 표면 형상에 대응하도록 만곡 보정되는 화상을 대조확인하는 제2 대조확인 수단을
    가지는, 인증 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 화상에 포함되는 혈관을, 혈관 폭이 일정한 선으로서 생성하는 생성 수단을 더 가지고,
    상기 접합 수단은, 선모양화(線狀化) 수단에 의해 혈관이 선으로 되는 복수의 화상을 접합하는,
    인증 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 접합 화상에서의 혈관의 분기 부분 및 단(端) 부분을 곡선의 점의 집합으로서 보존유지(保持)하는 보존유지 수단과,
    상기 보존유지 수단에 보존유지되는 점의 집합으로부터, 상기 접합 화상을 재구성하는 재구성 수단을 가지고,
    상기 제1 대조확인 수단은,
    상기 재구성 수단에 의해 재구성되는 접합 화상과, 상기 비교 화상 중, 해당 화상에서의 중심을 기준으로 하는 일부 영역에 대해서 대조확인하는,
    인증 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 손가락의 표면 형상에 대응하는 원기둥모양(原住狀) 물체에 상기 복수의 화상을 접착(貼付)해서 만곡 보정하는,
    인증 장치.
  5. 손가락에서의 혈관을 대상으로 해서 손가락 주위로부터 촬상되는 복수의 화상을, 상기 손가락의 표면 형상에 대응하도록 만곡 보정하는 제1 스텝과,
    상기 제1 스텝에서 보정되는 각 화상을, 해당 화상에 포함되는 혈관의 분기 부분을 기준으로 해서, 상기 혈관의 중복 부분이 겹치도록 접합하는 제2 스텝과,
    상기 제2 스텝에서 접합되는 접합 화상과, 비교 대상으로서 임의의 방향으로부터 촬상되는 비교 화상 중, 해당 화상에서의 중심을 기준으로 하는 일부 영역에 대해서 대조확인하는 제3 스텝과,
    상기 접합 화상 중 상기 비교 화상과 가장 근사하며 상기 제3 스텝에서 대조확인되는 영역과, 그 비교 화상에 대해서 상기 손가락의 표면 형상에 대응하도록 만곡 보정되는 화상을 대조확인하는 제4 스텝을
    가지는, 인증 방법.
  6. 컴퓨터가 판독(讀取)가능한 프로그램이 저장(格納)되어 있는 프로그램 저장 매체로서, 상기 프로그램은,
    손가락에서의 혈관을 대상으로 해서 손가락 주위로부터 촬상되는 복수의 화상을, 상기 손가락의 표면 형상에 대응하도록 만곡 보정하는 것,
    만곡 보정되는 각 화상을, 해당 화상에 포함되는 혈관의 분기 부분을 기준으로 해서, 상기 혈관의 중복 부분이 겹치도록 접합하는 것,
    접합된 결과로서 얻어지는 접합 화상과, 비교 대상으로서 임의의 방향으로부터 촬상되는 비교 화상 중, 해당 화상에서의 중심을 기준으로 하는 일부 영역에 대해서 대조확인하는 것,
    상기 대조확인에서 상기 접합 화상 중 상기 비교 화상과 가장 근사하다고 되는 영역과, 그 비교 화상에 대해서 상기 손가락의 표면 형상에 대응하도록 만곡 보정되는 화상을 대조확인하는 것을 실행시키는,
    프로그램 저장 매체.
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