WO2006025289A1 - 情報処理装置 - Google Patents

Abstract

即時性を向上し得る情報処理装置を提案する。互いに波長の異なる複数の光を生体に照射し、その生体より得られる各光を分光し、当該分光された各光に対する撮像素子での撮像結果として出力される撮像信号から、当該各光に対応する複数の画像成分を分離し、これら画像成分に対応する処理をそれぞれ実行するようにしたことにより、光学系の制御処理を要することなく撮像対象を同時期に撮像することができるため、撮像時における処理負荷を低減することができる。

Description

情報処理装置 技術分野

本発明は、 情報処理装置に関し、 例えばバイオメ ト リクス認証対象とし て血管を撮像する場合に適用して好適なものである。

明 背景技術 田

バイオメ 卜 リクス認証の対象として、 生体内方に介在する血管等の固有 構造物がある。 この生体内方に介在する固有構造物は、 生体表面に有する 指紋等の固有構造物に比して生体からの直接的な盗用のみならず、 第三者 による登録者への成りすましをも困難となる点で、 セキュリティを強化で. きるものとして着目されている。

従来、 .この種の認証装置として、 血管を通る脱酸素化ヘモグロビン （静 脈血） 又は酸素化ヘモグロビン （動脈血） に近赤外線帯域の光が特異的に 吸収されることを利用して血管を撮像し、 当該撮像結果として得られる血 管画像における血管形成パターンに基づいて正規ユーザの有無を判定する ものが提案されている （例えば特許文献 1参照） 。

この認証装置では、 生体から反射する反射光 （可視光等の雰囲気中の通 常光） の強度よりも強い強度の近赤外光を指腹面側から指に照射し、 当該 指内方の血管組織において内在するヘモグロビンに吸収されると共に血管 組織以外の組織において散乱することにより得られた近赤外光を、 近赤外 光を透過するマク口レンズを介して C C D ( Charge Coupled Device)に導 光する。

そして認証装置は、 この近赤外光を光電変換することにより C C Dにチ ヤージされる単位時間あたりの電荷量を、 当該 C C Dにおける近赤外光に 対する撮像感度が通常光よりも鋭敏となるように C C Dを調整するように して血管画像信号を生成し、 この血管画像信号における血管形成パターン に基づいて正規ユーザの有無を判定するようになされている。

従ってこの認証装置では、 可視光等の雰囲気中の通常光に基づく ノイズ 成分の低減することができるため、 血管画像の画質を向上することができ 、 この結果、 認証精度を向上できる。 特許文献 特開 2 0 0 4— 1 3 5 6 0 9公報。 ところでかかる構成の認証装置においては、 撮像時に指がずれた場合に は、 血管画像の画質が良質であっても認証精度の低下を引き起こすことと なる。

この位置ずれに起因する認証精度の低下を防止するための対処策として 、 基準画像に対する血管画像の位置ずれを検出する手法が考えられるが、 そもそも血管画像は生体内方のため、 生体表面の情報を用いて位置ずれを 検出したほ がその検出精度が高くなる。

しかしながらかかる検出手法を認証装置に適用した場合、 この認証装置 では、 生体表面とその内方の血管との双方の撮像が要することとなる結果 、 その分だけ処理負荷がかかることになり、 ひいては即時性が低下すると いった問題が生じる。 この場合、 生体表面とその内方の血管との双方に焦 点深度を合わせることを想定すると、 生体の脂肪量に応じて血管の介在す る皮膚表面からの深さが異なるといったこと等に起因して、 当該焦点深度 を合わせる光学系の制御処理も複雑となる結果、 より即時性が低下するこ ととなる。 発明の開示

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、 即時性を向上し得る情報 処理装置を提案しょうとするものである。

かかる課題を解決するため本発明は、 互いに波長の異なる複数の光を生 体に照射する照射手段と、 生体より得られる各光を分光する分光手段と、 分光手段により分光された各光に対する撮像素子での撮像結果として出力 される撮像信号から、 当該各光に対応する複数の画像成分を分離する分離 手段と、 分離手段により分離された各画像成分に対応する処理をそれそれ 実行する信号処理手段とを設けるようにした。

従って本発明では、 光学系の制御処理を要することなく撮像対象を同時 期に撮像するこ ができるため、 撮像時における処理負荷を低減すること ができる。

本発明によれば、 互いに波長の異なる複数の光を生体に照射し、 その生 体より得られる各光を分光し、 当該分光された各光に対する撮像素子での 撮像結果として出力される撮像信号から、 当該各光に対応する複数の画像 成分を分離し、 これら画像成分に対応する処理をそれそれ実行するように したことにより、 光学系の制御処理を要することなく撮像対象を同時期に 撮像することができるため、 撮像時における処理負荷を低減することがで き、 かく して即時性を向上し得る情報処理装置を実現することができる。 図面の簡単な説明

図 1は、 本実施の形態による認証装置の全体構成を示す略線図である。 図 2は、 血管撮像部の外観構成を示す略線図である。

図 3は、 近赤外光の照射方向を示す略線図である。

図 4は、 フィルタアレイの構成単位及び特性を示す略線図である。 図 5は、 信号処理部の構成を示すブロック図である。 発明を実施するための最良の形態 以下図面について本発明を適用した実施の形態を詳述する。

( 1 ) 認証装置の全体構成

図 1において、 1は全体として本実施の形態による認証装置を示し、 生 体の指 F G表面を撮像すると共に指 F G内方における血管を認証対象とし て撮像するハイプリ ッ ド撮像部 2 と、 当該指 F G表面と血管とを同時に撮 像するようにハイプリ ッ ド撮像部 2を制御する撮像制御部 3と、 当該ハイ プリ ッ ド撮像部 2での撮像結果として出力される撮像信号に基づいて各種 処理を実行する信号処理部 4とによって構成される。

( 1 - 1 ) 血管撮像部の構成

この図 1及び図 2に示すように、 ハイブリ ッ ド撮像部 2は、 略直方体形 状の筐体 1 1を有し、 この筐体 1 1の上面には湾曲形状のガイ ド溝 1 2が 指を模るようにして形成されており、 当該ガイ ド溝 1 2の先端近傍におけ る底面には撮像開口部 1 3が設けられている。

従ってこのハイプリ ッ ド撮像部 2は、 ガイ ド溝 1 2にあてがうようにし て配置される指 F Gの指腹を撮像開口部 1 3上にガイ ドし、 当該ガイ ド溝 1 2の先端に指先を当接するように配置された指 F Gに対する撮像開口部 1 3の位置を撮像者に応じて位置決めし得るようになされている。

そしてこの撮像開口部 1 3の表面には、 所定材質でなる^色透明の開口 カバー部 1 4が設けられている一方、 筐体 1 1の内部における撮像開口部 1 3の直下には、 カメラ部 1 5が設けられている。

従って.このハイプリ ッ ド撮像部 2は、 撮像開口部 1 3から筐体 1 1の内 部への異物の流入を防止し、 かつ指 F Gを撮像開口部 1 3に配置すること に起因するカメラ部- 1 5の汚れを未然に防止し得るようになされている。 一方、 このガイ ド溝 1 2の側面には、 近赤外光を血管の撮像光として照 射する 1対の近赤外光光源 1 6 ( 1 6 A及び 1 6 B ) が、 ガイ ド溝 1 2の 短手方向と平行となる状態で撮像開口部 1 3を挟み込むようにして設けら れている。 この近赤外光光源 1 6においては、 血管を通る酸素化へモグロビン及び 脱酸素化ヘモグロビンの双方に波長依存性の有するおよそ 900〜1000 [nm ] の波長域 （以下、 これを血管依存波長域と呼ぶ） の近赤外光を照射する ようになされている。

またこの近赤外光光源 1 6においては、 図 2に示すように、 指腹での表 面反射を低減するために、 カメラ部 1 5における撮像面に対して直行する 方向ではなく、 当該撮像面 F .1 と鋭角ひをなす照射方向 （以下、 これを近. 赤外光照射方向と呼ぶ） i dから近赤外光を照射するようになされている 。 なお、 この場合、 カメラ部 1 5における撮像面と 3 0 ° 〜 6 0 ° をなす 照射方向がより有効となる。

従ってこのハイプリ ヅ ド撮像部 2は、 近赤外光光源 1 6からガイ ド溝 1 2に配置された指 F Gの指腹側部分に近赤外光を照射し得るようになされ ている。 この場合、 この近赤外光は、 その指 F G内方の血管組織において 内在するヘモグロ ビンに吸収されると共に血管組織以外の組織において散 乱するようにして指 F G内方を経由し、 当該指 F Gから血管投影光として 撮像開口部 1 3及び開口カバー部 1 4を順次介してカメラ部 1 5に入射す ることとなる。 この血管投影光は、 指 F Gに内在する毛細血管組織では一 般に酸素化及び脱酸素化双方のへモグロビンが混在するが、 これら双方の ヘモグロビンに波長依存性の有する血管依存波長域の近赤外光が照射され ていることから、 当該指 F Gに内在する毛細血管組織がより反映されたも のとなる。

他方、 このガイ ド溝 1 2の側面には、 可視光を指紋の撮像光として照射 する 1対の可視光光源 1 7 ( 1 7 A及び 1 7 B ) が、 ガイ ド溝 1 2の長手 方向と平行となる状態で撮像開口部 1 3を挟み込むようにして設けられて いる。 この可視光光源 1 7においては、 カメラ部 1 5における撮像面に対 して略直交する照射方向 （以下、 これを可視光照射方向と呼ぶ） から可視 光を照射するようになされている。 従ってこのハイプリ ッ ド撮像部 2は、 可視光光源 1 7からガイ ド溝 1 2 に配置された指 F Gの指腹中央部分に可視光を照射し得るようになされて いる。 この場合、 この可視光は、 その指 F G表面において反射することに より指表面投影光として撮像開口部 1 3及び開口カバー部 1 4を順次介し てカメラ部 1 5に入射することとなる。

このカメラ部 1 5は、 開口カバ一部 1 4から入射する光の光路上に、 マ クロレンズ 2 1 と、 フィルタアレイ 2 2 と、 C C D撮像素子 2 3とを順次 配することにより構成されている。

マクロレンズ 2 1は、 開口カバ一部 1 4から入射する血管投影光及び指 表面投影光をフィルタアレイ 2 2に集光する。

フィルタアレイ 2 2は、 所定の色に対応する波長の光を透過する複数の 画素フィルタを単位 （以下、 これを色分光単位と呼ぶ） として格子状に配 列してなり、 この実施の形態の場合には、 「R」 画素フィル夕、 「G」 画 素フィルタ及び 「B」 画素フィルタを色分光単位として採用している。

この場合、 図 4 ( A ) 及び図 4 ( B ) に示すように、 互いに隣接する 4 個の画素フィルタのうち左上及び右下をおよそ 500〜600 [ nm] の波長域 の光を透過する 「G」 画素フィルタとし、 右上をおよそ 400〜500 [ nm] の波長域の光を透過する 「B」 画素フ ィ ル夕とし、 左下をおよそ 600〜 700 [ nm] の波長域の光を透過する 「R」 画素フィルタとして配列してい る点で、 一般的な R G Bフィル夕アレイ としてフィルタアレイ 2 2が構成 されている。

但し、 このフィル夕アレイ 2 2においては、 「R」 画素フィル夕が血管 依存波長域 （およそ 900〜1000 [ni] ) も透過するようになされている点 で、 一般的な R G Bフィルタアレイとは相違している。

従ってこのフィル夕アレイ 2 2は、 マクロレンズ 2 1から得られる指表 面投影光及び血管投影光を分光し得るようになされている。

C C D撮像素子 2 3は、 画素に対応させて格子状に配された複数の光電 変換素子を撮像面に有し、 当該撮像面に入射する血管投影光及び指表面投 影光を光電変換する。 そして C C D撮像素子 2 3は、 この光電変換結果に よりチャージされる電荷を撮像制御部 3による制御のもとに読み出し、 当 該読み出した電荷を撮像信号 S 1 0 として信号処理部 4に出力するように なされている。

ここで、 開口カバー部 1 4からカメラ部 1 5に入射する近赤外光は、 上 述したように、 指 F Gの内方を経由して得られたもの （血管投影光） の他 に、 主として指 F Gの表面で反射するものも混在している （以下、 指 F G の表面で反射する近赤外光を表面反射近赤外光と呼ぶ） 。 この表面反射近 赤外光は、 主として近赤外光照射方向に対して垂直となる方向から入射す る

一方、 開口カバ一部 1 4からカメラ部 1 5に入射する血管投影光及び指 表面投影光は、 指断面の中央に骨が介在することや照射方向等に起因して 、 撮像面に対して略垂直方向又は垂直方向から入射することが多い。 そこで、 このカメラ部 1 5では、 上述の構成に加えて、 近赤外光照射方 向に対して垂直となる方向と直交する方向に偏光軸を有し、 かつ可視光照 射方向と平行な方向に偏光軸を有する偏光板 2 4が R G Bフィルタアレイ 2 1上に設けられている。

この偏光板 2 4は、 近赤外光照射方向に対して垂直となる方向と直交す る方向に偏光軸を有しているため、 カメラ部 1 5に入射する表面反射近赤 外光を光路上から逸らし、 また可視光照射方向と平行な方向に偏光軸を有 しているため、 撮像面に対して垂直方 となる血管投影光及び指表面投影 光を透過し得るようになされている。

従ってこのカメラ部 1 5においては、 開口カバー部 1 4を介して入射す る血管投影光及び指表面投影光を選択的に C C D撮像素子 2 3の撮像面に 導光するようにして撮像し得るようになされている。

このようにしてこのハイブリ ツ ド撮像部 2は、 指 F G表面を撮像すると 共に、 その内方における血管を撮像することができるようになされている

( 1一 2 ) 撮像制御部の構成

撮像制御部 3 (図 1及び図 3 ) は、 近赤外光光源 1 6、 可視光光源 1 Ί 及び C C D撮像素子 2 3をそれぞれ駆動制御するようになされている。 実際上、 撮像制御部 3は、 この情報処理装置 1に設けられた主電源部 （ 図示せず） から供給される電圧を第 1の電圧レベルでなる近赤外光光源制 御信号 S 2 1 として生成すると共に、 第 2の電圧レベルでなる可視光光源 制御信号 S 2 2 として生成する。 そして撮像制御部 3は、 これら近赤外光 光源制御信号 S 2 1及び可視光光源制御信号 S 2 2を、 対応する近赤外光 光源 1 6及び可視光光源 1 7に印加することにより駆動するよう（こなされ ている。

この結果、 ガイ ド溝 1 2に配置された指 F Gの指腹側部分には近赤外光 照射方向から近赤外光が照射されると同時に、 当該指 F Gの指腹中央部分 には可視光照射方向から可視光が照射されることとなる。

この場合、 C C D撮像率子 2 3の撮像面には、 指 F Gの表面から得られ る指表面投影光と、 当該指 F Gの内方を経由して得られる血管投影光とが 同時期に入射される。

一方、 撮像制御部 3は、 クロック発生部 （図示せず） から供給されるク 口ック信号に基づいて、 所定のデューティ比でなる C C D撮像素子制御信 号 S 2 3を生成し、 これを C C D撮像素子 2 3に対して出力することによ り駆動するようになされている。

こめ結果、 C C D撮像素子 2 3では、 この C C D撮像素子制御信号 S 2 3の立ち下がり （又は立ち上がり） を読み出し時点として、 当該読み出し 時点までに指表面投影光及び血管投影光双方の光電変換結果としてチヤ一 ジされている電荷が撮像信号 S 1 0 として順次信号処理部 4に出力される こととなる。 このようにしてこの撮像制御部 3は、 指 F G表面と血管とを同時に撮像 するようにハイプリ ッ ド撮像部 2を制御することができるようになされて いる。 ―

( 1 - 3 ) 信号処理部の構成

信号処理部 4は、 図 5に示すように、 撮像信号 S 1 0から指表面投影光 に対応する第 1の画像信号成分 （以下、 これを指表面画像成分と呼ぶ） と 、 血管投影光に対応する第 2の画像信号成分 （以下、 これを血管画像成分 と呼ぶ） とを分離する信号分離部 3 1、 指表面画像成分に基づいて血管画 像成分における血管画像に対する位置ずれ検出処理を実行する位置ずれ検 出処理部 3 2及び血管撮像成分に基づいて認証処理を実行する認証処理部 3 3によって構成される。

この信号分離部 3 1は、 C C D撮像素子 2 3から出力される撮像信号 S 1 0に対して A / D (Analog/D igita 変換を施すことにより撮像データを 生成する。

そして信号分離部 3 1は、 この撮像データから例えば 「G」 に対応する 画素デ一夕を色分光単位ごとに抽出し、 これら画素デ一夕群を指表面画像 成分のデータ （以下、 これを指表面画像データと呼ぶ） D 3 1 として位置 ずれ検出処理部 3 2に送出する。

また信号分離部 3 1は、 撮像デ一夕から 「R」 に対応する画素データを 色分光単位ごとに抽出し、 これら画素データ群を血管画像成分のデ一夕 （ 以下、 これを血管画像データと呼ぶ） D 3 2 として認証処理部 3 3に送出 する。

このようにして信号分離部 3 1は、 撮像信号 S 1 0から指表面画像成分 と、 血管投影光に対応する血管画像成分とを分離することができるように なされている。

位置ずれ検出処理部 3 2は、 基準位置に配置された指 F G表面の画像 （ 以下、 これを基準指表面画像と呼ぶ） を保持しており、 この基準指表面画 像と、 指表面画像データ D 3 1の指表面画像との相互相関を算出するよう にして、 当該指表面画像における X方向及び Y方向の位置ずれ状態を検出 する。

そして位置ずれ検出処理部 3 2は、 この検出結果を、 血管画像データ D 3 2の血管画像における位置を補正するためのデータ （以下、 これをど位 置補正データ呼ぶ） D 3 3として認証処理部 3 3に送出するようになされ ている。

このようにしてこの位置ずれ検出処理部 3 2は、 指 F G表面の撮像結果 を対象として撮像時における指 F Gの位置ずれ状態を検出することにより 、 当該生体内方の撮像結果を対象とする場合に比して散乱等に起因する'ノ ィズ成分が少ない分だけ精度よく位置ずれ状態を検出することができるよ うになされている。

この場合、 この位置ずれ検出処理部 3 2は、 指 F G表面の撮像結果とし て、 色分光単位のうち最も光量の多い 「G」 に対応する画素データ （指表 面画像デ'一夕 D 3 1 ) を用いるため、 当該指表面画像の解像度を上げるこ とができ、 この結果、 一段と精度よく位置ずれ状態を検出することができ るようになされている。

認証処理部 3 3は、 血管抽出部 3 3 A及び照合部 3 3 Bからなり、 信号 分離部 3 1から供給される血管画像データ D 3 2 と、 位置ずれ検出処理部 3 2から供給される位置補正データ D 3 3とを血管抽出部 3 3 Aに入力す るようになされている。

血管抽出部 3 3 Aは、 血管画像データ D 3 2に基づく血管画像の位置を 位置補正データ D 3 3に対応する量だけずらすようにして補正し、 当該補 正後の血管画像データ D 3 2に対してメディアンフィル夕処理を施すよう にしてノィズ成分を除去する。

そして血管抽出部 3 3 Aは、 ノイズ成分が除去された血管画像データ D 3 2に対して例えばラプラシアン処理を施すようにして、 当該血管画像デ 一夕 D 3 2に基づく血管画像の血管輪郭を強調するようにして抽出し、 こ のようにして血管輪郭が抽出された血管画像を認証情報 D 3 4 として照合 部 3 3 Bに送出する。

照合部 3 3 Bは、 操作部 （図示せず）. から供給されるモ一ド決定信号に 応じて登録モード又は認証モードを実行するようになされており、 当該登 録モード時には、 血管抽出部 3 3 Aから供給される認証情報 D 3 4を登録 認証情報 D 3 5 として登録データベース D Bに登録する。

これに対して照合部 3 3 Bは、 認証モード時には、 血管抽出部 3 3 Aか ら供給される認証情報 D 3 4の血管画像と、 登録データベース D Bに登録 された登録認証情報 D 3 5の血管画像との相互相関を算出するようにして 、 当該血管画像の血管形成パダーンを照合する。

ここで照合部 3 3 Bは、 この照合結果として、 所定の閾値以下となる相 互相関値が得られた場合には、 このときハイプリ ッ ド撮像部 2で撮像した 撮像対象者が登録データベース D Bに登録された登録者ではないと判定す る一方、 当該閾値よりも高い相互相関値が得られた場合には撮像対象者が 登録者本人であると判定し、 この判定結果を判定データ D 3 6 として外部 に送出する。

このようにしてこの認証処理部 3 3は、 生体に内在する血管形成パター ンを対象として認証処理を実行する.ことにより、 当該生体表面に有する指 紋形成パターン等を対象.とする場合に比して生体からの直接的な盗用を防 止できるのみならず、 第三者による登録者への成りすま しをも防止できる ようになされている。

この場合、 認証処理部 3 3は、 認証処理の前処理として血管画像の位置 ずれを補正するため、 撮像時における指 F Gの位置ずれに起因する登録者 の有無の誤判定を回避することができ、 この結果、 当該位置ずれに起因す る認証精度 （照合精度） の低下を未然に防止することができるようになさ れている。 さらにこの場合、 認証処理部 3 3は.、 画質劣化要素が比較的多い指 F G 内方の撮像結果 （血管画像） から位置ずれを検出するのではなく、 当該指 F G内方の撮像結果よりも画質劣化要素が少ない撮像結果 （指紋画像） か ら検出された位置補正データ D 3 3を用いて補正するため、 簡易かつ高精 度で血管画像の位置ずれを補正することができ、 この結果、 認証精度 （照 合精度） の低下を一段と防止することができるようになされている。

( 2 ) 動作及び効果

以上の構成において、 この認証装置 1は、 第 1の光 （可視光） と、 当該 第 1の光どは異なる波長でなる第 2の光 （近赤外光） とを生体に同時期に 照射し、 当該生体より得られる第 1の光 （指表面投影光 （可視光） ） をフ ィル夕アレイ 2 2の主として 「G」 画素フィル夕で透過すると共に、 第 2 の光 （血管投影光 （近赤外光） ） を 「R」 画素フィルタで透過するように して分光する。

そして認証装置 1は、 このようにして分光された第 1の光及び第 2の光 に対する撮像素子での撮像結果として出力される撮像信号 S 1 0から、 第 1の光に対応する第 1の画像信号成分 （指表面画像データ D 3 1 ) と、 第 2の光に対応する第 2の画像信号成分 （血管画像データ D 3 2 ) とを分離 し、 当該第 1の画像信号成分 （指表面画像データ D 3 1 ) に基づいて第 1 の処理 （位置ずれ補正処理） を実行すると共に、 第 2の画像信号成分に基 づいて （血管画像データ D 3 2 ) 第 2の処理 （認証処理） を実行する。 従ってこの認証装置 1では、 '撮像対象を同時期に撮像すると共に、 当該 撮像結果から異なる処理を実行するようにして、 当該撮像対象を 2度撮像 することを省く ことができるため、 撮像時における処理負荷を低減する.こ とができる。

この際、 認証装置 1では、 第 1の画像信号成分と第 2の画像信号成分と の分離を信号処理系のみで行わない分だけ、 複雑な信号処理を採用すると いった事態を回避できるため、 また光学系の制御処理を回避できるため、 一段と撮像時における処理負荷を低減することができる。 さらにこの場合

、 認証装置 1では、 撮像時に光学系を物理的に切り替えるといったことを 回避することができるため、 小型化も実現できる。

またこの認証装置 1は、 第 1の光として可視光を採用すると共に、 第 2 の光として第 1の波長とは異なり、 かつ認証対象となる生体内方の血管に 依存性を有する近赤外光を採用し、 生体の表面より得られる指表面投影光 (可視光） 及び生体の内方を経由して得られる血管投影光 （近赤外光） を 分光する。 従ってこの認証装置 1では、 生体の奥行き方向に異なる性質の ものを同時に得ることができる一方、 当該撮像時における処理負荷を低減 することができる ₉

この場合、 この認証装置 1は、 指表面投影光 （可視光） に対応する画像 信号成分に基づいて、 、血管投影光 （近赤外光） に対応する第 2の画像信号 成分における血管画像の位置ずれ状態を検出し、 この検出結果に応じて補 正した第 2の画像信号成分に基づいて認証処理を実行する。

従ってこの認証装置 1では、 画質劣化要素が比較的多い指 F G内方の第 2の成分信号から位置ずれを検出するのではなく、 当該指 F G内方の撮像 結果よりも画質劣化要素が少ない第 1の成分信号から検出した結果を用い て補正するため、 簡易かつ高精度で第 2の成分信号の血管画像の位置ずれ を補正することができ、 この結果、 認証精度の低下を防止することができ る

以上の構成によれば、 第 1の波長でなる第 1の光と、 当該第 1の波長と は異なる波長でなる第 2の光とを生体に照射し、 当該生体より得られる第 1及び第 2の光に対する撮像素子での撮像結果として出力される撮像信号 S 1 0から第 1の に対応する第 1の成分信号と、 第 2の光に対応する第 2の成分信号とを分離した後、 当該第 1の成分信号に基づいて第 1の処理 を実行すると共に、 第 2の成分信号に基づいて第 2の処理を実行するよう にしたことにより、 撮像対象を 2度撮像することを省く ことができるため 、 撮像時における処理負荷を低減することができ、 かく して即時性を向上 し得る情報処理装置を実現することができる。

( 3 ) 他の実施の形態

上述の実施の形態においては、 互いに波長の異なる複数の光を生体に照 射する照射手段として、 可視光と、 認証対象となる血管に依存性を有する 900〜1000 [ nm] の近^外光との 2種類の光を照射するようにした場合に ついて述べたが、 本発明はこれに限らず、 例えば生体内方の病巣に対して 特異性のあるマーカを注入し、 当該可視光と近赤外光とは異なりかつマ一 力に対して依存性の有する波長でなる第 3の光を照射する、 あるいは認証 対象となる血管に依存性を有する近赤外光に代えて、 生体内方に有する認 証対象 （固有構造物） に対して特異性のあるマーカを注入し、 当該可視光 とは異なりかつマーカに対して依存性の有する波長でなる光を照射する等 、 実施の甩途に応じて互いに波長の異なる複数の光を選択し、 これら光を 生体に照射することができる。

また上述の実施の形態においては、 生体より得られる各光を分光する分 光芋段として、 図 4に示した R G B系のフィル夕アレイ 2 2を適用するよ うにした場合について述べたが、 本発明はこれに限らず、 この他種々のフ ィル夕アレイを適用することができる。

例えば、 生体の表面より得られる可視光 （指表面投影光） を 「C y」 、 「Y e」 、 「M g」 及び 「G」 に色分光する補色系のフィル夕アレイを適 用することができる。 この補色系のフィル夕ァレィにおける色分光単位と しては、 様々なものを採用することができる。 この場合、 一般に補色系の フィル夕アレイでは、 「M g」 に対応する画素フ ィル夕が赤外光を透過す るようになっているため、 フィル夕特性を特別に変更することなく適用す ることができるといった利点がある。

また例えば、 「R」 画素フィル夕が血管依存波長域 （およそ 900〜1000 [ nm] ) も透過す.る特性となるように構成されたフィルタアレイ 2 2を適 用したが、 これに代えて、 一般に用いられている R G Bフィルタを適用す るようにしても良い。 この場合、 一般的な R G Bフィルタアレイであって も、 当該 「R」 画素フィル夕は、 「R」 に相当する波長域近くの近赤外光 をカッ トするように厳密には構成されていないため、 当該 「R」 に対応す る画素データを色分光単位ごとに抽出した血管画像データ D 3 2の解像度 は上述の実施の形態に比して劣ることになるが、 認証処理結果に大きく反 映されない。 従ってこの場合であづても上述の実施の形態と.同様の効果を 得ることができる。 なお R G Bフィル夕アレイにおける色分光単位として は、 図 4 ( A ) に示したものに代えて、 様々なものを採用することができ る。

また例えば、 可視光、 近赤外光及び又は第 3の光を透過する画素フ ィル タを色分光単位として構成してなるフィル夕アレイを適用することもでき る。 この場合、 一般に用いられるフィル夕アレイではないため製造コス ト 等がかさむ反面、 照射手段で照射する複数の光を高精度で分光できる利点 がある。 特に、 上述したように生体内方の病巣に対して特異性のあるマー 力を注入し、 当該可視光と近赤外光とは異なりかつマーカに対して依存性 の有する波長でなる第 3の光を照射するような用途等において有効である o

さらに上述の実施の形態においては、 分光手段により分光された各光に 対する撮像素子での撮像結果として出力される撮像信号から当該各光に対 応する複数の画像成分を分離する分離手段として、 「G」 （又は 「R丄 ） に対応する画素デ一夕を色分光単位ごとに抽出する信号分離部 3 1を適用 するようにした場合について述べたが、 この抽出処理手法については、 フ ィル夕アレイにおける色分光単位の画素数や、 フィル夕アレイの種類に応 じて種々のものを採用することができる。

さらに上述の実施の形態においては、 分離手段により分離された各画像 成分に対応する処理をそれそれ実行する信号処理手段として、 指表面投影 光 （可視光） に対応する第 1の画像信号成分に基づいて、 血管投影光 （近 赤外光） に対応する第 2の画像信号成分における血管画像の位置ずれ状態 を検出し、 この検出結果に応じて補正した第 2の画像信号成分に基づいて 認証処理を実行する信号処理部 4を適用するようにした場合について述べ たが、 本発明はこれに限らず、 この他の信号処理部 4を適甩するようにし ても良い。

例えば信号処理部 4は、 指表面投影光 （可視光） に対応する画像信号成 分に基づいて、 血管投影光 （近赤外光） に対応する第 2の画像信号成分に おける血管画像の位置ずれ状態を検出すると共に、 予め登録された指紋画 像との指紋照合処理を実行する。 そして信号処理部 4は、 この指紋照合処 理結果として登録者本人である判定結果が得られた場合に、 かかる検出結 果に応じて補正した第 2の画像信号成分に基づいて認証処理を実行する。 このようにすれば、 認証装置 1における一段と認証精度を向上することが できる。

また、 上述したように生体内方の病巣に対して特異性のあるマーカを注 入し、 当該可視光と近赤外光とは異なりかつマ一力に対して依存性の有す る波長でなる第 3の光を照射するような場合には、 例えば信号処理部 4は 、 この第 3の光に基づいて断層画像デ一夕を生成する。 そして信号処理部 4は、 上述の実施の形態の場合と同様にして位置ずれ検出結果に応じて補 正した第 2の画像信号成分に基づいて認証処理を実行し、 この認証処理結 果として登録者本人である判定結果が得られた場合に、 かかる断層画像デ —夕をデータベースに登録するあるいは表示部に表示する等の処理を実行 する。

このように、 上述した照射手段と同様に、 信号処理手段についても実施 の用途に応じて分離手段により分離された各画像成分に対応する処理を選 択し、 これら処理をそれそれ実行することができる。

さらに上述の実施の形態においては、 撮像素子として、 C C D撮像素子 2 3を適用するようにした場合について述べたが、 本発明はこれに限らず 、 C M 0 S (Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のこの他種 々の撮像素子に代替するようにしても良い。 この場合も上述の実施の形態 と同様の効果を得ることができる。

さらに上述の実施の形態においては、 指 F Gの指腹側から近赤外光を照 射し、 その指 F G内方を経由することにより指腹側から得られる血管投影 光を撮像するハイプリ ッ 卜撮像部 2を適用するようにした場合について述 ベたが、 本発明はこれに限らず、 指 F Gの指背側から近赤外光を照射し、 その指 F G内方を経由することによ り指腹側かち得られる血管投影光を撮 像するハイブリ ッ ト撮像部を適用するようにしても良い。 このハイブリ ツ ト撮像部を適用した場合であっても上述の実施の形態と同様の効果を得る ことができる。 なお、 ハイプリ ッ ト撮像部 2は、 図 1及び図 2に示した構 成でなるものを適用したが、 この他種々の構成でなるものを採用するよう にしても良い。 産業上の利用可能性

本発明は、 撮像対象を多面的に観察する場合等に利用可能である。

Claims

1 . 互いに波長の異なる複数の光を生体に照射する照射手段と、 上記生体より得られる各上記光を分光する分光手段と、

上記分光手段により分光された各上記光に対する撮像素子での撮像結果 き口

として出力される撮像信号から、 当該各光に対応する複数の画像成分を分 離する分離手段と、

の

上記分離手段により分離された各上記画像成分に対応する処理をそれぞ れ実行する信号処理手段と 範

を具える.ことを特徴とする情報処理装置。 囲

2 . 上記照射手段は、

第 1の光と、 当該第 1の光とは異なり、 かつ上記生体の内方に有する認 証対象に依存性を有する波長でなる第 2の光とを生体に照射し、

上記分光手段は、

上記生体の表面より得られる上記第 1の光及び上記生体の内方を経由し て得られる第 2の光を分光し、

上記分離手段は、

上記分光手段により分光された上記第 1の光及び上記第 2の光に対する 撮像素子での撮像結果として出力される撮像信号から、 上記第 1の光に対 応する第 1の画像成分と、 上記第 2の光に対応する第 2の画像成分とを分 離し、

上記信号処理手段は、

上記第 1の画像成分及び上記第 2.の画像成分に対応ずる処理をそれそれ 実行する

ことを特徴とする請求項 1に記載の情報処理装置。

3 . 上記信号処理手段は、 上記第 1の画像成分に基づいて上記第 2の画像成分における画像の位置 ずれ状態を検出し、 当該検出結果に応じて補正した上記第 2の画像成分に 基づいて認証処理を実行する

ことを特徴とする請求項 2に記載の情報処理装置。