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JP2009165631A - Vein authentication device and vein authentication method - Google Patents

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JP2009165631A JP2008006949A JP2008006949A JP2009165631A JP 2009165631 A JP2009165631 A JP 2009165631A JP 2008006949 A JP2008006949 A JP 2008006949A JP 2008006949 A JP2008006949 A JP 2008006949A JP 2009165631 A JP2009165631 A JP 2009165631A
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Abstract

【課題】近赤外光の光量制御が容易であり、認証の再現性を確保することが可能な、静脈認証装置および静脈認証方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る静脈認証装置10は、静脈層を透過した透過光を受光する複数の受光レンズがアレイ状に配設されたレンズアレイ103と、レンズアレイの外周に配置され、指表面に対して近赤外光を照射する近赤外光照射光源107と、レンズアレイで受光した透過光を集光する広角レンズ部111と、広角レンズ部で集光された透過光に基づいて静脈層の撮像画像を生成する撮像素子113と、を備える撮像部101を有する。
【選択図】図3
A vein authentication device and a vein authentication method are provided that can easily control the amount of light of near-infrared light and ensure the reproducibility of authentication.
A vein authentication device 10 according to the present invention includes a lens array 103 in which a plurality of light receiving lenses that receive transmitted light that has passed through a vein layer are arranged in an array, and an outer periphery of the lens array. Based on the near-infrared light irradiation light source 107 that irradiates the surface with near-infrared light, the wide-angle lens unit 111 that collects the transmitted light received by the lens array, and the transmitted light collected by the wide-angle lens unit The imaging unit 101 includes an imaging element 113 that generates a captured image of the vein layer.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、静脈認証装置および静脈認証方法に関する。   The present invention relates to a vein authentication device and a vein authentication method.

生体個人認証は今後のネットワーク社会において、権利を守る為に非常に重要な技術である。特に、他人が本人になりすまして、金銭やコンテンツ、権利などをネット越しに盗むことが可能であるインターネット上での商取引では、暗号だけでは解決できない領域を守る技術として注目されている。しかし、指紋やアイリスなどは、偽造の問題が解決できない。この点、静脈のパターンで外部から容易に撮像できない部位を用いた個人認証技術は、判定精度の高さや偽造、成りすましが困難であるため、次世代の生体個人認証として期待されている。   Biometric personal identification is a very important technology for protecting the rights in the future network society. In particular, in commercial transactions on the Internet, where other people can impersonate themselves and steal money, content, rights, etc. over the Internet, they are attracting attention as a technology that protects areas that cannot be solved by encryption alone. However, fingerprints and irises cannot solve the problem of forgery. In this regard, personal authentication technology using a part that cannot be easily imaged from the outside with a vein pattern is expected as next-generation biometric personal authentication because of its high accuracy of determination, forgery, and impersonation.

特に、静脈の透過画像を利用した撮像方式においては光源の位置の制限が大きいため、デバイスの平面構造化が困難であった。そのため、デバイスの平面構造化を実現するために、接触型のデバイスに関する研究がなされており(例えば、特許文献1および特許文献2を参照。)、例えば広角レンズ等を用いたデバイスも提案されている。   In particular, in an imaging method using a transmission image of a vein, it is difficult to make a planar structure of the device because the position of the light source is greatly limited. Therefore, in order to realize the planar structure of the device, research on contact-type devices has been made (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2), and devices using, for example, wide-angle lenses have also been proposed. Yes.

特開平3−292578号公報JP-A-3-292578 特開2007−257307号公報JP 2007-257307 A

しかしながら、上述の特許文献に記載の方法では、指に照射される近赤外光の光量制御を行うために、複雑な制御が必要であるという問題があった。また、広角レンズを用いたデバイスでは、デバイスと指との距離を限定することが困難であるとともに、ユーザ側が確実に同じ距離に指をおく必要があり、認証の再現性が確保できないという問題があった。   However, the method described in the above-mentioned patent document has a problem that complicated control is required to control the amount of near-infrared light applied to the finger. In addition, in a device using a wide-angle lens, it is difficult to limit the distance between the device and the finger, and it is necessary for the user to securely place the finger at the same distance, so that the reproducibility of authentication cannot be ensured. there were.

そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、近赤外光の光量制御が容易であり、認証の再現性を確保することが可能な、新規かつ改良された静脈認証装置および静脈認証方法を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and the object thereof is new and improved, which is easy to control the amount of near-infrared light and can ensure the reproducibility of authentication. Another object is to provide a vein authentication apparatus and a vein authentication method.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、指表面に近赤外光を照射し、指内部で拡散された前記近赤外光により当該指内部に位置する静脈層を撮像する撮像部と、前記静脈層を撮像した画像の画像補正を行う補正部と、画像補正された前記静脈層の撮像画像から静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出部と、抽出された前記静脈パターンに基づいて認証処理を行う認証部と、を備え、前記撮像部は、前記静脈層を透過した透過光を受光する複数の受光レンズがアレイ状に配設されたレンズアレイと、前記レンズアレイの外周に配置され、前記指表面に対して近赤外光を照射する近赤外光照射光源と、前記レンズアレイで受光した前記透過光を集光する広角レンズ部と、前記広角レンズ部で集光された前記透過光に基づいて前記静脈層の撮像画像を生成する撮像素子と、を備える静脈認証装置が提供される。   In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, a finger surface is irradiated with near infrared light, and a vein layer located inside the finger is imaged by the near infrared light diffused inside the finger. An image capturing unit that performs image correction of an image obtained by capturing the vein layer, a vein pattern extraction unit that extracts a vein pattern from the image-corrected captured image of the vein layer, and the extracted vein pattern An authentication unit that performs an authentication process based on the imaging unit, wherein the imaging unit includes a lens array in which a plurality of light receiving lenses that receive transmitted light that has passed through the vein layer are arranged in an array, and an outer periphery of the lens array A near-infrared light source that irradiates the finger surface with near-infrared light, a wide-angle lens part that condenses the transmitted light received by the lens array, and a light that is collected by the wide-angle lens part Based on the transmitted light before Vein authentication device comprising an image sensor for generating a captured image of the venous layer, is provided.

前記補正部は、前記レンズアレイによって得られる鏡像の補正処理を行う鏡像補正部と、前記広角レンズ部に起因する収差を補正する収差補正部と、前記撮像画像の輝度分布を補正する輝度分布補正部と、を更に備えてもよい。   The correction unit includes a mirror image correction unit that performs a correction process of a mirror image obtained by the lens array, an aberration correction unit that corrects aberration caused by the wide-angle lens unit, and a luminance distribution correction that corrects the luminance distribution of the captured image. May be further provided.

前記輝度分布補正部は、前記近赤外光照射光源から射出される前記近赤外光の輝度分布と前記広角レンズの撮像輝度分布とが互いに補完関係となるように、前記撮像画像の輝度分布を補正してもよい。   The luminance distribution correction unit is configured to obtain a luminance distribution of the captured image so that the luminance distribution of the near-infrared light emitted from the near-infrared light irradiation light source and the imaging luminance distribution of the wide-angle lens are complementary to each other. May be corrected.

前記広角レンズ部の焦点位置は、前記レンズアレイの結像位置に設定されていてもよい。   The focal position of the wide-angle lens unit may be set to the imaging position of the lens array.

前記静脈認証装置は、前記レンズアレイと前記近赤外光照射光源との間に配設される遮光壁を更に備え、前記遮光壁は、前記近赤外光照射光源から射出され前記レンズアレイに直接入射する前記近赤外光を遮光してもよい。   The vein authentication device further includes a light shielding wall disposed between the lens array and the near infrared light irradiation light source, and the light shielding wall is emitted from the near infrared light irradiation light source and is applied to the lens array. The near-infrared light that is directly incident may be shielded.

前記レンズアレイの焦点位置は、前記静脈層に設定されていてもよい。   The focal position of the lens array may be set in the vein layer.

上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、指表面に対して近赤外光を照射し、指内部に位置する静脈層の静脈パターンに基づいて認証を行う静脈認証方法であって、前記静脈層を透過した透過光を受光する複数の受光レンズがアレイ状に配設されたレンズアレイと、前記レンズアレイの外周に配置され、前記指表面に対して近赤外光を照射する近赤外光照射光源と、前記レンズアレイで受光した前記透過光を集光する広角レンズ部と、前記広角レンズ部で集光された前記透過光に基づいて前記静脈層の撮像画像を生成する撮像素子と、を備える撮像部により、前記静脈層を撮像するステップと、撮像部により生成された前記静脈層の撮像データに対して、補正処理を行うステップと、補正処理が施された撮像データから、前記静脈パターンを抽出するステップと、抽出された前記静脈パターンの認証を行うステップと、を含む静脈認証方法が提供される。   In order to solve the above-described problem, according to another aspect of the present invention, a vein authentication method for performing near-infrared light irradiation on a finger surface and performing authentication based on a vein pattern of a vein layer located inside the finger A lens array in which a plurality of light-receiving lenses that receive transmitted light that has passed through the vein layer are arranged in an array, and an outer periphery of the lens array, and near-infrared light with respect to the finger surface A near-infrared light irradiating light source that irradiates light, a wide-angle lens portion that condenses the transmitted light received by the lens array, and a captured image of the vein layer based on the transmitted light collected by the wide-angle lens portion An imaging unit including an imaging device that generates an image of the vein layer, a correction process for the vein layer imaging data generated by the imaging unit, and a correction process are performed. From the captured image data, Extracting a vein pattern, a step that is extracted to authenticate the vein pattern, the vein authentication method comprising is provided.

上記課題を解決するために、本発明の更に別の観点によれば、コンピュータに、指表面に近赤外光を照射し、指内部で拡散された前記近赤外光により当該指内部に位置する静脈層を撮像する撮像部を制御する撮像部制御機能と、前記静脈層を撮像した画像の画像補正を行う補正機能と、画像補正された前記静脈層の撮像画像から静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出機能と、抽出された前記静脈パターンに基づいて認証処理を行う認証機能と、を実現させるためのプログラムが提供される。   In order to solve the above problems, according to still another aspect of the present invention, a computer is irradiated with near infrared light on a finger surface, and the near infrared light diffused inside the finger is positioned inside the finger. An imaging unit control function that controls an imaging unit that images the vein layer that performs imaging, a correction function that performs image correction of an image obtained by imaging the vein layer, and a vein that extracts a vein pattern from the captured image of the vein layer that has undergone image correction A program for realizing a pattern extraction function and an authentication function for performing an authentication process based on the extracted vein pattern is provided.

かかる構成によれば、コンピュータプログラムは、コンピュータが備える記憶部に格納され、コンピュータが備えるCPUに読み込まれて実行されることにより、そのコンピュータを上記の静脈認証装置として機能させる。また、コンピュータプログラムが記録された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。   According to this configuration, the computer program is stored in the storage unit included in the computer, and is read and executed by the CPU included in the computer, thereby causing the computer to function as the vein authentication device. A computer-readable recording medium in which a computer program is recorded can also be provided. The recording medium is, for example, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a flash memory, or the like. Further, the above computer program may be distributed via a network, for example, without using a recording medium.

本発明に係る静脈認証装置は、近赤外光の光量制御が容易であり、認証の再現性を確保することが可能である。   The vein authentication apparatus according to the present invention can easily control the light amount of near-infrared light, and can ensure the reproducibility of authentication.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

本願発明者は、上記課題を解決するために検討を行い、以下のような知見に想到した。すなわち、静脈認証においては、撮像素子としてCCD(Charge Coupled Devices:電荷結合素子)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の面センサが用いられるが、このような面センサでは、熱雑音に起因するS/N劣化が問題となる。そのため、このような熱雑音や消費電力の削減を図り、人体への影響も最小限にとどめるために、照射する光量は、ある程度の範囲にとどめる必要がある。また、人によっては、面センサが容易に飽和輝度に達することもあり、照明を非常に精密に制御する必要がある。   The inventor of the present application has studied to solve the above-mentioned problems, and has come up with the following knowledge. That is, in vein authentication, a surface sensor such as a CCD (Charge Coupled Devices) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) is used as an image sensor, but in such a surface sensor, S caused by thermal noise is used. / N degradation becomes a problem. Therefore, in order to reduce such thermal noise and power consumption and to minimize the influence on the human body, it is necessary to limit the amount of light to be irradiated within a certain range. Also, depending on the person, the surface sensor can easily reach saturation luminance, and it is necessary to control the illumination very precisely.

また、接触型のデバイスを実現するためには、面センサのセンササイズが大きくなり、コストや装置規模が問題となる。そのため、コストや装置規模を抑えることが可能な方式が必要となる。   In order to realize a contact type device, the sensor size of the surface sensor becomes large, and the cost and the scale of the apparatus become problems. Therefore, a method that can reduce the cost and the scale of the apparatus is required.

そこで、本願発明者は、これらの問題を解決するために鋭意研究を行った結果、以下で説明するような、本発明に係る静脈認証装置および静脈認証方法に想到した。   Therefore, as a result of intensive studies to solve these problems, the present inventor has come up with a vein authentication apparatus and a vein authentication method according to the present invention as described below.

(第1の実施形態)
<静脈認証装置10の構成について>
まず、図1を参照しながら、本発明の第1の実施形態に係る静脈認証装置10の構成について、詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る静脈認証装置10の構成を説明するためのブロック図である。
(First embodiment)
<About the configuration of the vein authentication device 10>
First, the configuration of the vein authentication apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram for explaining a configuration of a vein authentication device 10 according to the present embodiment.

本実施形態に係る静脈認証装置10は、例えば図1に示したように、撮像部101と、補正部151と、静脈パターン抽出部159と、認証部161と、処理部167と、記憶部169と、を主に備える。   For example, as illustrated in FIG. 1, the vein authentication device 10 according to the present embodiment includes an imaging unit 101, a correction unit 151, a vein pattern extraction unit 159, an authentication unit 161, a processing unit 167, and a storage unit 169. And mainly.

撮像部101は、静脈パターンの登録や認証等を希望する個人の体表面(例えば、指FGなど)を撮像して、撮像データを生成する。本実施形態に係る撮像部101は、レンズアレイの一例であるマイクロレンズアレイ(Micro Lens Array:MLA)と広角レンズとを用いた接触型の撮像部101であり、載置された指FGに対して所定波長の近赤外光12を照射し、指FG内で散乱し静脈を透過した透過光14を集光することで撮像を行う。なお、撮像部101については、以下で改めて詳細に説明する。   The imaging unit 101 captures an image of the body surface (for example, a finger FG) of an individual who desires registration or authentication of a vein pattern, and generates imaging data. The imaging unit 101 according to the present embodiment is a contact-type imaging unit 101 that uses a microlens array (MLA), which is an example of a lens array, and a wide-angle lens. Then, the near-infrared light 12 having a predetermined wavelength is irradiated, and the transmitted light 14 scattered in the finger FG and transmitted through the vein is collected to perform imaging. The imaging unit 101 will be described in detail later again.

また、撮像部101は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等から構成される撮像制御部(図示せず。)により駆動制御されており、撮像制御部は、得られた撮像データを、後述する補正部151に出力する。また、撮像制御部は、得られた撮像データを、後述する記憶部169に記録してもよい。また、記憶部169への記録に際して、撮像制御部は、生成した撮像データに撮像日や撮像時刻等を関連づけてもよい。なお、生成される撮像データは、RGB(Red−Green−Blue)信号であってもよいし、それ以外の色やグレースケール等の画像データであってもよい。   The imaging unit 101 is driven and controlled by an imaging control unit (not shown) including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. The unit outputs the obtained imaging data to a correction unit 151 described later. Further, the imaging control unit may record the obtained imaging data in a storage unit 169 described later. In recording in the storage unit 169, the imaging control unit may associate an imaging date, an imaging time, and the like with the generated imaging data. Note that the generated imaging data may be an RGB (Red-Green-Blue) signal, or image data of other colors or gray scales.

(撮像部101の構成について)
ここで、図2〜図4を参照しながら、本実施形態に係る静脈認証装置10に設けられる撮像部101の構成について、詳細に説明する。図2は、本実施形態に係る撮像部101を説明するための説明図であり、図3は、本実施形態に係る撮像部101を説明するための断面図である。また、図4は、本実施形態に係る静脈認証装置10で行われる撮像部101を説明するための説明図である。
(Regarding the configuration of the imaging unit 101)
Here, the configuration of the imaging unit 101 provided in the vein authentication apparatus 10 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the imaging unit 101 according to the present embodiment, and FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the imaging unit 101 according to the present embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the imaging unit 101 performed in the vein authentication apparatus 10 according to the present embodiment.

本実施形態に係る撮像部101は、例えば図2および図3に示したように、マイクロレンズアレイ103と、発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)107と、遮光壁109と、広角レンズ部111と、撮像素子113と、を主に備える。   As shown in FIGS. 2 and 3, for example, the imaging unit 101 according to the present embodiment includes a microlens array 103, a light emitting diode (LED) 107, a light shielding wall 109, a wide-angle lens unit 111, and the like. The image sensor 113 is mainly provided.

マイクロレンズアレイ103は、複数のマイクロレンズ105から構成されており、マイクロレンズ105は、図2および図3に示したように、所定の基板上に格子状に配列されている。各マイクロレンズ105は、例えば図3に示したように、光入射面から当該マイクロレンズ105に入射した透過光14を、後述する広角レンズ部111に導光する。マイクロレンズアレイ103は、像面湾曲が少なく深さ方向のひずみがないレンズアレイであるため、このようなマイクロレンズアレイ103を用いることで、良好な画像データを得ることができる。マイクロレンズアレイ103を構成する各マイクロレンズ105の焦点位置は、撮像部101の撮像対象となる静脈が存在する静脈層の位置となるように設定される。   The microlens array 103 is composed of a plurality of microlenses 105, and the microlenses 105 are arranged in a grid pattern on a predetermined substrate as shown in FIGS. For example, as shown in FIG. 3, each microlens 105 guides the transmitted light 14 incident on the microlens 105 from the light incident surface to a wide-angle lens unit 111 described later. Since the microlens array 103 is a lens array having a small curvature of field and no distortion in the depth direction, by using such a microlens array 103, good image data can be obtained. The focal position of each microlens 105 constituting the microlens array 103 is set to be the position of the vein layer where the vein to be imaged by the imaging unit 101 exists.

人体の皮膚は、表皮層、真皮層および皮下組織層の3層構造となっていることが知られているが、上述の静脈層は、真皮層に存在している。真皮層は、指表面に対して0.1mm〜0.3mm程度の位置から2mm〜3mm程度の厚みで存在している層である。したがって、このような真皮層の存在位置(例えば、指表面から1.5mm〜2.0mm程度の位置)にマイクロレンズ105の焦点位置を設定することで、静脈層を透過した透過光14を、効率よく集光することが可能となる。   It is known that the human skin has a three-layer structure of an epidermis layer, a dermis layer, and a subcutaneous tissue layer, but the above-described vein layer exists in the dermis layer. The dermis layer is a layer present at a thickness of about 2 mm to 3 mm from a position of about 0.1 mm to 0.3 mm with respect to the finger surface. Therefore, by setting the focal position of the microlens 105 at such a position of the dermis layer (for example, a position of about 1.5 mm to 2.0 mm from the finger surface), the transmitted light 14 transmitted through the vein layer is It becomes possible to condense efficiently.

近赤外光照射光源の一例である発光ダイオード107は、例えば図2に示したようにマイクロレンズアレイ103の周囲に複数配置され、指FGに対して所定の波長帯域を有する近赤外光を照射する。近赤外光は、身体組織に対して透過性が高い一方で、血液中のヘモグロビン(還元ヘモグロビン)に吸収されるという特徴を有するため、近赤外光を指や手のひらや手の甲に照射すると、指や手のひらや手の甲の内部に分布している静脈が影となって画像に現れる。画像に表れる静脈の影を、静脈パターンという。このような静脈パターンを良好に撮像するために、発光ダイオードは、約600nm〜1300nm程度の波長、好ましくは、700nm〜900nm程度の波長を有する近赤外光を照射する。   A plurality of light emitting diodes 107 as an example of a near-infrared light irradiation light source are arranged around the microlens array 103 as shown in FIG. 2, for example, and emit near-infrared light having a predetermined wavelength band with respect to the finger FG. Irradiate. Near-infrared light is highly permeable to body tissues, but is absorbed by hemoglobin in the blood (reduced hemoglobin), so when irradiating near-infrared light on the fingers, palms and back of the hand, The veins distributed inside the fingers, palms and back of the hand appear in the image as shadows. The shadow of the vein that appears in the image is called the vein pattern. In order to image such a vein pattern satisfactorily, the light emitting diode irradiates near infrared light having a wavelength of about 600 nm to 1300 nm, preferably about 700 nm to 900 nm.

ここで、発光ダイオードが照射する近赤外光の波長が600nm未満または1300nm超過である場合には、血液中のヘモグロビンに吸収される割合が小さくなるため、良好な静脈パターンを得ることが困難となる。また、発光ダイオードが照射する近赤外光の波長が700nm〜900nm程度である場合には、近赤外光は、脱酸素化ヘモグロビンと酸素化ヘモグロビンの双方に対して特異的に吸収されるため、良好な静脈パターンを得ることができる。   Here, when the wavelength of near-infrared light irradiated by the light emitting diode is less than 600 nm or more than 1300 nm, it is difficult to obtain a good vein pattern because the proportion absorbed by hemoglobin in the blood becomes small. Become. Further, when the wavelength of near-infrared light emitted from the light emitting diode is about 700 nm to 900 nm, the near-infrared light is specifically absorbed by both deoxygenated hemoglobin and oxygenated hemoglobin. A good vein pattern can be obtained.

また、上述のような波長帯域を有する発光ダイオードを用いる代わりに、上述の波長帯域を含む光を射出可能な発光ダイオードと、射出された光を光学的に帯域制限するフィルタとを組み合わせたものを使用してもよい。   Also, instead of using a light emitting diode having the above wavelength band, a combination of a light emitting diode capable of emitting light including the above wavelength band and a filter for optically band limiting the emitted light is used. May be used.

発光ダイオード107から射出された近赤外光は、例えば図3に示したように、指FGの表面に向かって上方に伝搬し、直接光12として、指FGの内部に入射する。ここで、人体は良好な近赤外光の散乱体であるため、指FG内に入射した直接光12は四方に散乱しながら伝搬する。これらの散乱光の一部は、背面散乱光13として上述の静脈層を背面から指表面に向かって透過し、透過光14としてマイクロレンズアレイ103に入射することとなる。   For example, as shown in FIG. 3, the near-infrared light emitted from the light emitting diode 107 propagates upward toward the surface of the finger FG and directly enters the finger FG as light 12. Here, since the human body is a good scatterer of near-infrared light, the direct light 12 incident on the finger FG propagates while being scattered in all directions. A part of the scattered light is transmitted as back scattered light 13 through the vein layer from the back toward the finger surface, and enters the microlens array 103 as transmitted light 14.

また、マイクロレンズアレイ103と発光ダイオード107との間には、例えば図2および図3に示したように、遮光壁109が設けられる。この遮光壁109は、発光ダイオード107から射出された直接光12が直接マイクロレンズアレイ103のマイクロレンズ105に入射しないように、直接光12を遮光する。   Further, a light shielding wall 109 is provided between the microlens array 103 and the light emitting diode 107, for example, as shown in FIGS. The light shielding wall 109 shields the direct light 12 so that the direct light 12 emitted from the light emitting diode 107 does not directly enter the microlens 105 of the microlens array 103.

広角レンズ部111は、マイクロレンズアレイ103の下方(図3におけるz軸負方向側)に設けられる接写レンズ部であり、マイクロレンズアレイ103上のマイクロレンズ105に入射した透過光14を、後述する撮像素子115へと導光する。広角レンズ部111に用いられる広角レンズのレンズ径は、マイクロレンズアレイ103の大きさに応じて選択される。また、広角レンズ部111に用いられる広角レンズの焦点位置は、マイクロレンズアレイ103上のマイクロレンズ105の結像位置に設定されることが好ましい。   The wide-angle lens unit 111 is a close-up lens unit provided below the microlens array 103 (on the z-axis negative direction side in FIG. 3), and the transmitted light 14 incident on the microlens 105 on the microlens array 103 will be described later. The light is guided to the image sensor 115. The lens diameter of the wide-angle lens used for the wide-angle lens unit 111 is selected according to the size of the microlens array 103. In addition, the focal position of the wide-angle lens used in the wide-angle lens unit 111 is preferably set to the imaging position of the microlens 105 on the microlens array 103.

広角レンズは、像を形成する有効焦点距離が、像面の対角線の長さよりも短いレンズであり、広角レンズを利用することで、マイクロレンズアレイ103と広角レンズ部111との間の長さを短くすることができる。すなわち、このような広角レンズを用いた広角レンズ部111を、マイクロレンズアレイ103を透過した透過光14の集光に用いることで、撮像部101の小型化を図ることが可能である。さらに、画角が広いという広角レンズの特性を有効に利用することで、広角レンズのレンズ径よりも大きいマイクロレンズアレイ103からの光を、有効に集光することができる。   The wide-angle lens is a lens whose effective focal length for forming an image is shorter than the length of the diagonal line of the image plane. By using the wide-angle lens, the length between the microlens array 103 and the wide-angle lens unit 111 is increased. Can be shortened. That is, it is possible to reduce the size of the imaging unit 101 by using the wide-angle lens unit 111 using such a wide-angle lens for condensing the transmitted light 14 that has passed through the microlens array 103. Furthermore, by effectively utilizing the characteristics of the wide-angle lens having a wide angle of view, the light from the microlens array 103 that is larger than the lens diameter of the wide-angle lens can be effectively condensed.

なお、広角レンズ部111は、例えば図3に示したように1つの広角レンズから構成されてもよく、広角レンズを含む複数のレンズから構成されてもよい。   Note that the wide-angle lens unit 111 may be composed of one wide-angle lens, for example, as shown in FIG. 3, or may be composed of a plurality of lenses including a wide-angle lens.

撮像素子113は、複数の受光素子が格子状に配置された撮像面を有し、広角レンズ部111により結像された透過光14を基に、近赤外光による撮像データを生成する。本実施形態に係る撮像素子113として、例えば、CCD型画像センサや、C−MOS型画像センサ等を利用することができる。撮像素子113は、生成された撮像データを、後述する補正部151へと出力する。また、撮像素子113は、生成した撮像データを、後述する記憶部169に記憶してもよい。   The imaging element 113 has an imaging surface in which a plurality of light receiving elements are arranged in a grid, and generates imaging data based on near-infrared light based on the transmitted light 14 imaged by the wide-angle lens unit 111. For example, a CCD image sensor, a C-MOS image sensor, or the like can be used as the image sensor 113 according to the present embodiment. The imaging element 113 outputs the generated imaging data to the correction unit 151 described later. Further, the image sensor 113 may store the generated image data in the storage unit 169 described later.

マイクロレンズアレイは、皮膚の数ミリ下に存在する静脈パターンを読み取ることに適したデバイスであるが、マイクロレンズアレイにより集光された光を撮像するためには、マイクロレンズアレイの投影面積に等しい大きさの撮像素子が必要となるため、実用化が困難であった。しかしながら、本実施形態に係る撮像部101では、マイクロレンズアレイ103により集光された透過光14を広角レンズ部111によって更に集光するため、マイクロレンズアレイの投影面積よりも小さなセンササイズを有する撮像素子を、有効に利用することできる。   A microlens array is a device that is suitable for reading vein patterns that exist several millimeters below the skin, but in order to image the light collected by the microlens array, it is equal to the projected area of the microlens array. Since a large-sized image sensor is required, it has been difficult to put it to practical use. However, in the imaging unit 101 according to the present embodiment, the transmitted light 14 collected by the microlens array 103 is further collected by the wide-angle lens unit 111, and thus an imaging having a sensor size smaller than the projection area of the microlens array. The element can be used effectively.

また、例えば図3に示したように、近赤外光を透過可能な集光レンズ部115を広角レンズ部111と撮像素子113との間に配置し、広角レンズ部111を透過した近赤外光を、更に集光するようにしてもよい。このような集光レンズ部115は、1枚のレンズから構成されていてもよく、複数枚のレンズから構成されていてもよい。また、集光レンズ部115に用いられる光学レンズは、近赤外光を効率良く集光可能であれば、任意のレンズを使用することが可能である。   Further, for example, as shown in FIG. 3, a condensing lens portion 115 capable of transmitting near-infrared light is disposed between the wide-angle lens portion 111 and the image sensor 113, and the near-infrared light transmitted through the wide-angle lens portion 111. The light may be further condensed. Such a condensing lens unit 115 may be composed of a single lens or a plurality of lenses. The optical lens used for the condensing lens unit 115 can be any lens as long as it can condense near infrared light efficiently.

本実施形態に係る撮像部101のように、集光系として広角レンズを用いると、撮像素子113に入射する透過光14の入射角度が、撮像素子113の中心から縁部に行くにしたがって大きくなる。そのため、図4(a)に示したように、撮像素子113の縁部の感度特性は、撮像素子113の中心部の感度特性に比べて、極端に低くなる。そのため、広角レンズを単独で使用する場合には、撮像素子113において均一な輝度分布が得られないという問題がある。   When a wide-angle lens is used as a condensing system as in the imaging unit 101 according to the present embodiment, the incident angle of the transmitted light 14 incident on the imaging element 113 increases from the center of the imaging element 113 toward the edge. . Therefore, as shown in FIG. 4A, the sensitivity characteristic at the edge of the image sensor 113 is extremely lower than the sensitivity characteristic at the center of the image sensor 113. Therefore, when a wide-angle lens is used alone, there is a problem that a uniform luminance distribution cannot be obtained in the image sensor 113.

他方、本実施形態に係る撮像部101のように、撮像系(マイクロレンズアレイ103)の周囲に近赤外光照射光源である発光ダイオード107を配置すると、図4(b)に示したように、発光ダイオード107の近傍に位置する撮像素子113の縁部は、非常に明るいのに対し、撮像素子113の中心部は、非常に暗くなる。そのため、撮像素子113が均一な輝度分布を有する画像を得られないだけでなく、撮像素子113の輝度飽和が発生するという問題がある。   On the other hand, when the light emitting diode 107 that is a near-infrared light irradiation light source is arranged around the imaging system (microlens array 103) like the imaging unit 101 according to the present embodiment, as shown in FIG. The edge of the image sensor 113 located in the vicinity of the light emitting diode 107 is very bright, while the center of the image sensor 113 is very dark. For this reason, there is a problem that not only an image having a uniform luminance distribution cannot be obtained by the image sensor 113 but also luminance saturation of the image sensor 113 occurs.

しかしながら、本実施形態に係る撮像部101は、広角レンズを用いた集光光学系と、撮像系の直近に配置される発光ダイオードという2つの構成を組み合わせることで、発光ダイオードによる不均一な照明効果と、広角レンズによる不均一な感度とが補完しあう。その結果、本実施形態に係る撮像部101では、広角レンズを用いているにも係らず、例えば図4(c)に示したような、均一に近い輝度分布を有する撮像データを生成することが可能である。   However, the imaging unit 101 according to the present embodiment combines the two configurations of a condensing optical system using a wide-angle lens and a light emitting diode disposed in the immediate vicinity of the imaging system, so that a non-uniform illumination effect by the light emitting diode is obtained. And the non-uniform sensitivity of the wide-angle lens complement each other. As a result, the imaging unit 101 according to the present embodiment can generate imaging data having a nearly uniform luminance distribution as illustrated in FIG. 4C, for example, despite using a wide-angle lens. Is possible.

なお、本実施形態に係る撮像部101では、指FGと撮像素子113との間に、被測定物である静脈層を透過した光(透過光14)に対して静脈撮像に適した光学的帯域制限を行うフィルタを、更に設けてもよい。   Note that, in the imaging unit 101 according to the present embodiment, an optical band suitable for vein imaging with respect to light (transmitted light 14) that has passed through the vein layer that is the object to be measured between the finger FG and the imaging element 113. A filter for limiting may be further provided.

以上、図2〜図4を参照しながら、本実施形態に係る撮像部101の構成について説明した。以下では、引き続き図1を参照しながら、本実施形態に係る静脈認証装置10の構成について、説明する。   The configuration of the imaging unit 101 according to the present embodiment has been described above with reference to FIGS. Hereinafter, the configuration of the vein authentication device 10 according to the present embodiment will be described with continued reference to FIG.

補正部151は、例えば、CPU、ROM、RAM等から構成され、撮像部101により撮像された撮像データに対して、各種の画像補正処理を行う処理部である。この補正部151は、鏡像補正部153と、輝度分布補正部155と、収差補正部157と、を更に備える。   For example, the correction unit 151 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and is a processing unit that performs various types of image correction processing on the imaging data captured by the imaging unit 101. The correction unit 151 further includes a mirror image correction unit 153, a luminance distribution correction unit 155, and an aberration correction unit 157.

1つのマイクロレンズ105により集光された透過光14に基づいて撮像素子113によって生成された撮像データは、鏡像となっている。そこで、鏡像補正部153は、各マイクロレンズ105により集光された透過光14に基づいて生成された複数の撮像データのそれぞれを反転補正するとともに、つなぎ合わせて1枚の撮像データとする。鏡像補正部153によって補正処理が行われた撮像データは、後述する輝度分布補正部155に出力される。   Imaging data generated by the imaging element 113 based on the transmitted light 14 collected by one microlens 105 is a mirror image. Therefore, the mirror image correction unit 153 performs inversion correction on each of the plurality of imaging data generated based on the transmitted light 14 collected by each microlens 105 and combines them into one imaging data. The imaging data that has been subjected to the correction processing by the mirror image correction unit 153 is output to the luminance distribution correction unit 155 described later.

上述のように、本実施形態に係る撮像部101では、広角レンズ部111に起因する輝度分布と、発光ダイオード107に起因する輝度分布とを効果的に組み合わせることで、撮像素子113では、ほぼ均一な輝度分布を得ることが可能となる。しかしながら、撮像素子113にて生成された撮像データには、未だにわずかな輝度分布が存在する。そこで、輝度分布補正部155は、撮像素子113によって生成された撮像データに存在する輝度分布を、ダイナミックレンジ(Dレンジ)に入っている範囲で輝度補正をし、均一となるようにする。輝度補正が行われた撮像データは、後述する収差補正部157に出力される。   As described above, in the imaging unit 101 according to the present embodiment, the luminance distribution caused by the wide-angle lens unit 111 and the luminance distribution caused by the light-emitting diode 107 are effectively combined, so that the imaging element 113 is substantially uniform. It is possible to obtain a simple luminance distribution. However, the image data generated by the image sensor 113 still has a slight luminance distribution. Therefore, the luminance distribution correction unit 155 corrects the luminance distribution existing in the image data generated by the image sensor 113 within a dynamic range (D range) so as to be uniform. The imaging data on which the brightness correction has been performed is output to an aberration correction unit 157 described later.

収差補正部157は、輝度補正部155から出力された撮像データに含まれる収差を補正する。本実施形態に係る撮像部101では、集光光学系として広角レンズを用いているため、生成される撮像データは歪曲収差等の大きな収差歪を受ける。そこで、収差補正部157は、タル型の歪曲収差を幾何学的に補正する。収差補正が終了した撮像データは、後述する静脈パターン抽出部159に出力される。   The aberration correction unit 157 corrects the aberration included in the imaging data output from the luminance correction unit 155. Since the imaging unit 101 according to the present embodiment uses a wide-angle lens as a condensing optical system, the generated imaging data receives large aberration distortion such as distortion. Therefore, the aberration correction unit 157 geometrically corrects the tall distortion aberration. The imaging data for which aberration correction has been completed is output to a vein pattern extraction unit 159 described later.

なお、補正部151は、画像補正が終了した撮像データを、後述する記憶部169に記録してもよい。   Note that the correction unit 151 may record the imaging data for which image correction has been completed in the storage unit 169 described later.

静脈パターン抽出部159は、例えば、CPU、ROM、RAM等から構成され、例えば、補正部151から伝送される近赤外光撮像データに対して、静脈パターン抽出の前処理を行なう機能と、静脈パターンの抽出を行なう機能と、静脈パターン抽出の後処理を行なう機能と、を備える。   The vein pattern extraction unit 159 includes, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and the like. For example, the vein pattern extraction unit 159 has a function of performing preprocessing for vein pattern extraction on near-infrared light imaging data transmitted from the correction unit 151, and veins. It has a function of performing pattern extraction and a function of performing post-processing of vein pattern extraction.

ここで、上記の静脈パターン抽出の前処理は、例えば、撮像データから指の輪郭を検出し、撮像データのどの位置に指があるかを識別する処理や、検出した指の輪郭を利用して撮像データを回転させて、撮像データの角度(撮像画像の角度)を補正する処理等を含む。   Here, the pre-processing of the vein pattern extraction described above is, for example, a process of detecting a finger contour from imaged data and identifying where the finger is located in the imaged data, or using the detected finger contour. This includes processing for rotating the imaging data and correcting the angle of the imaging data (angle of the captured image).

また、上記の静脈パターンの抽出は、輪郭の検出や角度の補正が終了した撮像データに対して差分フィルタを適用することで行なわれる。差分フィルタは、注目している画素とその周囲の画素について、注目している画素と周囲の画素との差分が大きな部分で、大きな値を出力値として出力するフィルタである。換言すれば、差分フィルタとは、注目している画素とその近傍の階調値の差分を用いた演算により、画像中の線や縁を強調するフィルタである。   Further, the extraction of the vein pattern is performed by applying a difference filter to the imaging data for which the contour detection and the angle correction have been completed. The difference filter is a filter that outputs a large value as an output value at a portion where the difference between the pixel of interest and the surrounding pixels is large between the pixel of interest and the surrounding pixels. In other words, the difference filter is a filter that emphasizes lines and edges in an image by calculation using a difference between a pixel of interest and a gradation value in the vicinity thereof.

一般的に、2次元平面の格子点(x,y)を変数とする画像データu(x,y)に対してフィルタh(x,y)を用いてフィルタ処理を行なうと、以下の式1に示すように、画像データν(x,y)を生成する。ここで、以下の式2において、‘*’は畳込み積分(コンボリューション)を表す。   In general, when filter processing is performed on image data u (x, y) having a lattice point (x, y) on a two-dimensional plane as a variable using a filter h (x, y), the following formula 1 As shown in FIG. 4, image data ν (x, y) is generated. Here, in the following Equation 2, “*” represents a convolution (convolution).

Figure 2009165631
Figure 2009165631

本実施形態に係る静脈パターンの抽出では、上記の差分フィルタとして、1次空間微分フィルタや2次空間微分フィルタ等の微分フィルタを用いてもよい。1次空間微分フィルタは、注目している画素について、横方向と縦方向の隣接している画素の階調値の差分を算出するフィルタであり、2次空間微分フィルタは、注目している画素について、階調値の差分の変化量が大きくなっている部分を抽出するフィルタである。   In the extraction of the vein pattern according to the present embodiment, a differential filter such as a primary spatial differential filter or a secondary spatial differential filter may be used as the differential filter. The primary spatial differential filter is a filter that calculates a difference between gradation values of adjacent pixels in the horizontal direction and the vertical direction for the pixel of interest, and the secondary spatial differential filter is the pixel of interest. Is a filter that extracts a portion where the amount of change in the difference in gradation value is large.

上記の2次空間微分フィルタとして、例えば、以下に示すLog(Laplacian of Gaussian)フィルタを用いることが可能である。Logフィルタ(式3)は、ガウス関数を用いた平滑化フィルタであるガウシアン(Gaussian)フィルタ(式2)の2次微分で表される。ここで、以下の式2において、σはガウス関数の標準偏差を表し、ガウシアンフィルタの平滑化の度合いを表す変数である。また、以下の式3におけるσは、式2と同様にガウス関数の標準偏差を表すパラメータであり、σの値を変化させることで、Logフィルタ処理を行なった場合の出力値を変化させることができる。   As the second-order spatial differential filter, for example, the following Log (Laplacian of Gaussian) filter can be used. The Log filter (Equation 3) is expressed by the second derivative of a Gaussian filter (Equation 2) that is a smoothing filter using a Gaussian function. Here, in Expression 2 below, σ represents a standard deviation of a Gaussian function, and is a variable representing the degree of smoothing of the Gaussian filter. In addition, σ in Equation 3 below is a parameter that represents the standard deviation of the Gaussian function as in Equation 2, and by changing the value of σ, the output value when the Log filter processing is performed can be changed. it can.

Figure 2009165631
Figure 2009165631

また、上記の静脈パターン抽出の後処理は、例えば、差分フィルタ適用後の画像データに対してなされる閾値処理や、2値化処理や、細線化処理等を含む。かかる後処理を経て、静脈パターンのスケルトンを抽出することが可能となる。   Further, the post-processing of the vein pattern extraction includes, for example, threshold processing, binarization processing, thinning processing, and the like performed on the image data after application of the difference filter. Through such post-processing, it is possible to extract a skeleton of a vein pattern.

静脈パターン抽出部159は、このようにして抽出した静脈パターンやスケルトンを、後述する認証部161等に伝送する。また、静脈パターン抽出部159は、抽出した静脈パターンやスケルトンを、後述する記憶部169に記憶してもよい。なお、静脈パターン抽出部159は、上述の各処理を行なうに当たって生成したパラメータや処理の途中経過等を、記憶部169に記憶してもよい。   The vein pattern extraction unit 159 transmits the vein pattern and skeleton extracted in this way to the authentication unit 161 described later. The vein pattern extraction unit 159 may store the extracted vein pattern and skeleton in the storage unit 169 described later. In addition, the vein pattern extraction unit 159 may store the parameters generated when performing the above-described processes, the progress of the process, and the like in the storage unit 169.

認証部161は、例えば、CPU、ROM、RAM等から構成され、静脈パターン抽出部159により生成された静脈パターンをテンプレートとして登録したり、静脈パターン抽出部159により生成された静脈パターンを既に登録されているテンプレートと照合して、静脈パターンの認証をおこなったりする。かかる認証部161は、例えば、静脈パターン登録部163と、静脈パターン認証部165と、を更に備える。   The authentication unit 161 includes, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and registers the vein pattern generated by the vein pattern extraction unit 159 as a template, or the vein pattern generated by the vein pattern extraction unit 159 has already been registered. The vein pattern is verified against the template in use. For example, the authentication unit 161 further includes a vein pattern registration unit 163 and a vein pattern authentication unit 165.

静脈パターン登録部163は、静脈パターン抽出部159により生成された静脈パターンを、テンプレートとして後述する記憶部169に登録する。また、登録静脈パターンの登録に際しては、静脈パターンだけでなく、静脈パターンを有する個人を特定する他のデータ(例えば、指紋データ、顔画像データ、虹彩データ、声紋データ等)を静脈パターンに関連づけて記憶してもよい。また、テンプレートとして登録される登録静脈パターンは、例えば、CBEFF(Common Biometric Exchange File Format:共通バイオメトリック交換ファイルフォーマットフレームワーク)等の規格に則ったヘッダ情報を有していてもよい。   The vein pattern registration unit 163 registers the vein pattern generated by the vein pattern extraction unit 159 as a template in the storage unit 169 described later. In addition, when registering a registered vein pattern, not only the vein pattern but also other data (for example, fingerprint data, face image data, iris data, voiceprint data, etc.) for specifying an individual having the vein pattern is associated with the vein pattern. You may remember. The registered vein pattern registered as a template may have header information in accordance with a standard such as CBEFF (Common Biometric Exchange File Format).

静脈パターン認証部165は、静脈パターン抽出部159により生成された静脈パターンと、既に記録されている静脈パターンのテンプレートとに基づいて、生成された静脈パターンの認証を行なう。静脈パターン認証部165は、後述する記憶部169に対して登録静脈パターンの開示を要求し、取得した登録静脈パターンと、静脈パターン抽出部159から伝送された静脈パターンとの比較を行なう。登録静脈パターンと伝送された静脈パターンとの比較は、例えば以下に示す相関係数を算出し、算出した相関係数に基づいて実行することが可能である。静脈パターン認証部165は、比較の結果登録静脈パターンと伝送された静脈パターンが類似している場合には、伝送された静脈パターンを認証し、類似していない場合には、認証を行なわない。   The vein pattern authentication unit 165 authenticates the generated vein pattern based on the vein pattern generated by the vein pattern extraction unit 159 and the vein pattern template already recorded. The vein pattern authentication unit 165 requests the storage unit 169 to be described later to disclose a registered vein pattern, and compares the acquired registered vein pattern with the vein pattern transmitted from the vein pattern extraction unit 159. The comparison between the registered vein pattern and the transmitted vein pattern can be performed, for example, by calculating a correlation coefficient shown below and based on the calculated correlation coefficient. The vein pattern authentication unit 165 authenticates the transmitted vein pattern when the registered vein pattern and the transmitted vein pattern are similar as a result of comparison, and does not authenticate when they are not similar.

相関係数は、以下の式4で定義されるものであり、2つのデータx={x},y={y}間の類似度を示す統計学指標であって、−1から1までの実数値をとる。相関係数が1に近い値を示す場合には、2つのデータは類似していることを示し、相関係数が0に近い値を示す場合には、2つのデータは類似していないことを示す。また、相関係数が−1に近い値を示す場合には、2つのデータの符号が反転しているような場合を示す。 The correlation coefficient is defined by Equation 4 below, and is a statistical index indicating the similarity between two data x = {x i }, y = {y i }, and is from −1 to 1 Take real values up to. When the correlation coefficient indicates a value close to 1, it indicates that the two data are similar. When the correlation coefficient indicates a value close to 0, the two data indicate that they are not similar. Show. Further, when the correlation coefficient shows a value close to -1, the case where the signs of the two data are inverted is shown.

Figure 2009165631
Figure 2009165631

また、静脈パターン認証部165は、認証結果を認証時刻等と関連づけて、認証履歴として記憶部169に記録してもよい。かかる認証履歴を生成することで、誰がいつ静脈パターンの認証を要求したのか、ひいては、誰がいつ情報処理装置10を利用したのか、を知ることが可能となる。   The vein pattern authentication unit 165 may record the authentication result in the storage unit 169 as an authentication history in association with the authentication time. By generating such an authentication history, it becomes possible to know who requested the vein pattern authentication and who used the information processing apparatus 10.

処理部167は、例えば、CPU、ROM、RAM等から構成され、認証部161から出力される静脈パターンの認証結果に応じて、所定の処理を実行する。すなわち、処理部167は、認証部161から静脈パターンの認証が成功した旨の通知を受けると、実行が制限されている所定の処理の制限を解除して、処理を実行する。   The processing unit 167 includes, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and executes predetermined processing according to the vein pattern authentication result output from the authentication unit 161. In other words, when the processing unit 167 receives a notification from the authentication unit 161 that the vein pattern authentication has been successful, the processing unit 167 releases the restriction on the predetermined process that is restricted to be executed, and executes the process.

記憶部169は、静脈パターン登録部163から登録要請のあった登録静脈パターンや、当該登録静脈パターンに関連付けられた他のデータを記憶する。また、これらのデータ以外にも、撮像部101が生成した撮像データや、静脈パターン抽出部159が抽出した静脈パターン等を記憶することも可能である。更に、これらのデータ以外にも、静脈認証装置10が、何らかの処理を行う際に保存する必要が生じた様々なパラメータや処理の途中経過等、または、各種のデータベース等を、適宜記憶することが可能である。この記憶部169は、撮像部101、補正部151、静脈パターン抽出部159、認証部161、処理部167等が、自由に読み書きを行うことが可能である。   The storage unit 169 stores a registered vein pattern requested for registration from the vein pattern registration unit 163 and other data associated with the registered vein pattern. In addition to these data, it is also possible to store imaging data generated by the imaging unit 101, vein patterns extracted by the vein pattern extraction unit 159, and the like. In addition to these data, the vein authentication apparatus 10 can appropriately store various parameters, the progress of processing, etc. that need to be saved when performing some processing, or various databases. Is possible. The storage unit 169 can be freely read and written by the imaging unit 101, the correction unit 151, the vein pattern extraction unit 159, the authentication unit 161, the processing unit 167, and the like.

以上、本実施形態に係る静脈認証装置10の機能の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材や回路を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。また、各構成要素の機能を、CPU等が全て行ってもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用する構成を変更することが可能である。   Heretofore, an example of the function of the vein authentication device 10 according to the present embodiment has been shown. Each component described above may be configured using a general-purpose member or circuit, or may be configured by hardware specialized for the function of each component. In addition, the CPU or the like may perform all functions of each component. Therefore, it is possible to appropriately change the configuration to be used according to the technical level at the time of carrying out the present embodiment.

なお、本実施形態に係る静脈認証装置10は、例えば、コンピュータやサーバ等の情報処理装置、携帯電話やPHS等の携帯端末や携帯情報端末(PDA)、現金自動預払機(ATM)、入退室管理装置、ゲーム機器やゲーム機器のコントローラ等の各種装置に実装されてもよい。   The vein authentication device 10 according to the present embodiment includes, for example, an information processing device such as a computer or a server, a mobile terminal such as a mobile phone or PHS, a personal digital assistant (PDA), an automatic teller machine (ATM), an entrance / exit You may mount in various apparatuses, such as a management apparatus, a game device, and the controller of a game device.

また、上述の説明では、テンプレートとして登録される登録静脈パターンが、静脈認証装置10内に記録される場合について説明したが、登録静脈パターンは、DVDメディア、HD−DVDメディア、Blu−rayメディア、コンパクトフラッシュ(登録商標)、メモリースティック、または、SDメモリカード等の記録媒体や、非接触型ICチップを搭載したICカードまたは電子機器等に記録されてもよく、静脈認証装置10とインターネット等の通信網を介して接続されたサーバに記録されてもよい。   In the above description, the registered vein pattern registered as a template has been described as being recorded in the vein authentication apparatus 10. However, the registered vein pattern can be a DVD medium, an HD-DVD medium, a Blu-ray medium, The information may be recorded on a recording medium such as a CompactFlash (registered trademark), a memory stick, or an SD memory card, or an IC card or an electronic device mounted with a non-contact type IC chip. It may be recorded on a server connected via a network.

<本実施形態に係る静脈認証方法について>
続いて、図5を参照しながら、本実施形態に係る静脈認証方法について、詳細に説明する。図5は、本実施形態に係る静脈認証方法を説明するための流れ図である。
<About the vein authentication method according to this embodiment>
Next, the vein authentication method according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart for explaining the vein authentication method according to the present embodiment.

まず、本実施形態に係る静脈認証装置10の撮像部101は、撮像部101に載置された指に対して近赤外光を照射し、指内部に位置する静脈層の撮像を行う(ステップS101)。撮像部101によって生成される撮像データは、本実施形態に係る静脈認証装置10の補正部151に出力される。   First, the imaging unit 101 of the vein authentication device 10 according to the present embodiment irradiates a finger placed on the imaging unit 101 with near infrared light, and images a vein layer located inside the finger (step). S101). The imaging data generated by the imaging unit 101 is output to the correction unit 151 of the vein authentication device 10 according to the present embodiment.

次に、鏡像補正部151は、撮像部101から出力された撮像データに対して、鏡像を補正するための反転補正を行うとともに、各撮像データをつなぎ合わせて1枚の撮像データとする(ステップS103)。鏡像補正部151は、鏡像補正処理が終了すると、撮像データを輝度分布補正部153に出力する。   Next, the mirror image correction unit 151 performs inversion correction for correcting the mirror image on the imaging data output from the imaging unit 101, and combines the imaging data into one piece of imaging data (step) S103). When the mirror image correction process is completed, the mirror image correction unit 151 outputs the imaging data to the luminance distribution correction unit 153.

続いて、輝度分布補正部153は、鏡像補正部151から出力された撮像データの輝度分布を補正し、撮像データが均一な輝度分布を有するように補正する(ステップS105)。輝度分布補正部153は、輝度分布の補正処理が終了すると、撮像データを収差補正部155に出力する。   Subsequently, the luminance distribution correction unit 153 corrects the luminance distribution of the imaging data output from the mirror image correction unit 151 so that the imaging data has a uniform luminance distribution (step S105). The luminance distribution correction unit 153 outputs the imaging data to the aberration correction unit 155 when the luminance distribution correction processing ends.

次に、収差補正部155は、撮像部101で用いられている広角レンズに起因する各種収差を撮像データから除去する処理を行う(ステップS107)。収差の除去された撮像データは、静脈パターン抽出部159に出力される。   Next, the aberration correction unit 155 performs processing for removing various aberrations caused by the wide-angle lens used in the imaging unit 101 from the imaging data (step S107). The imaging data from which the aberration is removed is output to the vein pattern extraction unit 159.

続いて、静脈パターン抽出部159は、補正部151から伝送された撮像データから、静脈パターンを抽出する(ステップS109)。静脈パターンの抽出が終了すると、静脈パターン抽出部159は、抽出した静脈パターンを、認証部161に出力する。   Subsequently, the vein pattern extraction unit 159 extracts a vein pattern from the imaging data transmitted from the correction unit 151 (step S109). When the extraction of the vein pattern ends, the vein pattern extraction unit 159 outputs the extracted vein pattern to the authentication unit 161.

次に、認証部161は、静脈パターン抽出部159から出力された静脈パターンに基づいて、静脈パターンの認証処理を行う(ステップS111)。ここで、静脈認証装置10を使用しているユーザが、静脈パターンの登録を希望している場合には、認証部161の静脈パターン登録部163は、静脈パターン抽出部159から出力された静脈パターンを登録静脈パターンとして記憶部169に記録する。また、静脈認証装置10を使用しているユーザが、静脈パターンの認証を希望している場合には、認証部161の静脈パターン認証部165は、既に登録されている登録静脈パターンと、静脈パターン抽出部159から出力された静脈パターンとを比較し、静脈パターン抽出部159から出力された静脈パターンが登録静脈パターンである場合には、認証が成功した旨を処理部167に通知する。また、静脈パターン抽出部159から出力された静脈パターンが登録静脈パターンと一致しない場合には、認証部161は、認証が失敗した旨を処理部167に通知する。   Next, the authentication unit 161 performs vein pattern authentication processing based on the vein pattern output from the vein pattern extraction unit 159 (step S111). Here, when the user using the vein authentication device 10 desires to register a vein pattern, the vein pattern registration unit 163 of the authentication unit 161 outputs the vein pattern output from the vein pattern extraction unit 159. Is registered in the storage unit 169 as a registered vein pattern. When the user using the vein authentication device 10 desires vein pattern authentication, the vein pattern authentication unit 165 of the authentication unit 161 includes a registered vein pattern and a vein pattern already registered. The vein pattern output from the extraction unit 159 is compared, and if the vein pattern output from the vein pattern extraction unit 159 is a registered vein pattern, the processing unit 167 is notified that the authentication is successful. If the vein pattern output from the vein pattern extraction unit 159 does not match the registered vein pattern, the authentication unit 161 notifies the processing unit 167 that the authentication has failed.

続いて、処理部167は、認証部161から通知される認証結果に応じて、所定の処理を実行する(ステップS113)。すなわち、認証部161から認証が成功した旨の通知を受信すると、処理部167は、実行が制限されている所定の処理の制限を解除し、処理を実行する。また、認証部161から認証が失敗した旨の通知を受信すると、処理部167は、処理を終了する。   Subsequently, the processing unit 167 performs predetermined processing according to the authentication result notified from the authentication unit 161 (step S113). In other words, when receiving a notification that the authentication is successful from the authentication unit 161, the processing unit 167 removes the restriction on a predetermined process whose execution is restricted, and executes the process. In addition, when receiving a notification that the authentication has failed from the authentication unit 161, the processing unit 167 ends the processing.

以上、本実施形態に係る静脈認証方法について説明を行ったが、上述の認証方法は、必ずしも記載された順序に従って時系列的に行われる必要はない。例えば、上述の説明では、鏡像補正処理後にまず輝度分布補正を行い、その後収差補正処理を行う場合について説明したが、鏡像補正処理後にまず収差補正処理を行い、その後に輝度分布補正を行ってもよい。   Although the vein authentication method according to the present embodiment has been described above, the above-described authentication method does not necessarily have to be performed in time series according to the described order. For example, in the above description, the luminance distribution correction is first performed after the mirror image correction processing, and then the aberration correction processing is performed. However, the aberration correction processing is first performed after the mirror image correction processing, and then the luminance distribution correction is performed. Good.

<静脈認証装置10のハードウェア構成について>
次に、図6を参照しながら、本実施形態に係る静脈認証装置10のハードウェア構成について、詳細に説明する。図6は、本実施形態に係る静脈認証装置10のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
<Hardware Configuration of Vein Authentication Device 10>
Next, the hardware configuration of the vein authentication device 10 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram for explaining a hardware configuration of the vein authentication device 10 according to the present embodiment.

静脈認証装置10は、主に、CPU901と、ROM903と、RAM905と、ホストバス907と、ブリッジ909と、外部バス911と、インターフェース913と、入力装置915と、出力装置917と、ストレージ装置919と、ドライブ921と、接続ポート923と、通信装置925とを備える。   The vein authentication device 10 mainly includes a CPU 901, a ROM 903, a RAM 905, a host bus 907, a bridge 909, an external bus 911, an interface 913, an input device 915, an output device 917, and a storage device 919. , A drive 921, a connection port 923, and a communication device 925.

CPU901は、演算処理装置および制御装置として機能し、ROM903、RAM905、ストレージ装置919、またはリムーバブル記録媒体927に記録された各種プログラムに従って、静脈認証装置10内の動作全般またはその一部を制御する。ROM903は、CPU901が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。RAM905は、CPU901の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはCPUバス等の内部バスにより構成されるホストバス907により相互に接続されている。   The CPU 901 functions as an arithmetic processing unit and a control unit, and controls all or part of the operation in the vein authentication device 10 according to various programs recorded in the ROM 903, the RAM 905, the storage device 919, or the removable recording medium 927. The ROM 903 stores programs used by the CPU 901, calculation parameters, and the like. The RAM 905 primarily stores programs used in the execution of the CPU 901, parameters that change as appropriate during the execution, and the like. These are connected to each other by a host bus 907 constituted by an internal bus such as a CPU bus.

ホストバス907は、ブリッジ909を介して、PCI(Peripheral Component Interconnect/Interface)バスなどの外部バス911に接続されている。   The host bus 907 is connected to an external bus 911 such as a PCI (Peripheral Component Interconnect / Interface) bus via a bridge 909.

入力装置915は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチおよびレバーなどユーザが操作する操作手段である。また、入力装置915は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール手段(いわゆる、リモコン)であってもよいし、静脈認証装置10の操作に対応した携帯電話やPDA等の外部接続機器929であってもよい。さらに、入力装置915は、例えば、上記の操作手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、CPU901に出力する入力制御回路などから構成されている。静脈認証装置10のユーザは、この入力装置915を操作することにより、静脈認証装置10に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。   The input device 915 is an operation unit operated by the user, such as a mouse, a keyboard, a touch panel, a button, a switch, and a lever. Further, the input device 915 may be, for example, remote control means (so-called remote control) using infrared rays or other radio waves, or an external connection device such as a mobile phone or a PDA corresponding to the operation of the vein authentication device 10. 929 may be used. Furthermore, the input device 915 includes an input control circuit that generates an input signal based on information input by a user using the above-described operation means and outputs the input signal to the CPU 901, for example. The user of the vein authentication device 10 can input various data and instruct a processing operation to the vein authentication device 10 by operating the input device 915.

出力装置917は、例えば、CRTディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ELディスプレイ装置およびランプなどの表示装置や、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置や、プリンタ装置、携帯電話、ファクシミリなど、取得した情報をユーザに対して視覚的または聴覚的に通知することが可能な装置で構成される。出力装置917は、例えば、静脈認証装置10が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置は、静脈認証装置10が行った各種処理により得られた結果を、テキストまたはイメージで表示する。他方、音声出力装置は、再生された音声データや音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して出力する。   The output device 917 is, for example, a display device such as a CRT display device, a liquid crystal display device, a plasma display device, an EL display device and a lamp, a sound output device such as a speaker and headphones, a printer device, a mobile phone, a facsimile, etc. It is comprised with the apparatus which can notify the information which carried out visually or audibly to a user. For example, the output device 917 outputs results obtained by various processes performed by the vein authentication device 10. Specifically, the display device displays the results obtained by the various processes performed by the vein authentication device 10 as text or images. On the other hand, the audio output device converts an audio signal composed of reproduced audio data, acoustic data, and the like into an analog signal and outputs the analog signal.

ストレージ装置919は、静脈認証装置10の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置であり、例えば、HDD(Hard Disk Drive)等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、または光磁気記憶デバイス等により構成される。このストレージ装置919は、CPU901が実行するプログラムや各種データ、および外部から取得した音響信号データや画像信号データなどを格納する。   The storage device 919 is a data storage device configured as an example of a storage unit of the vein authentication device 10. For example, a magnetic storage device such as an HDD (Hard Disk Drive), a semiconductor storage device, an optical storage device, or It is composed of a magneto-optical storage device or the like. The storage device 919 stores programs executed by the CPU 901 and various data, and acoustic signal data and image signal data acquired from the outside.

ドライブ921は、記録媒体用リーダライタであり、静脈認証装置10に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ921は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体927に記録されている情報を読み出して、RAM905に出力する。また、ドライブ921は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体927に記録を書き込むことも可能である。リムーバブル記録媒体927は、例えば、DVDメディア、HD−DVDメディア、Blu−rayメディア、コンパクトフラッシュ(登録商標)(CompactFlash:CF)、メモリースティック、または、SDメモリカード(Secure Digital memory card)等である。また、リムーバブル記録媒体927は、例えば、非接触型ICチップを搭載したICカード(Integrated Circuit card)または電子機器等であってもよい。   The drive 921 is a recording medium reader / writer, and is built in or externally attached to the vein authentication apparatus 10. The drive 921 reads information recorded on a removable recording medium 927 such as a mounted magnetic disk, optical disk, magneto-optical disk, or semiconductor memory, and outputs the information to the RAM 905. In addition, the drive 921 can write a record on a removable recording medium 927 such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory. The removable recording medium 927 is, for example, a DVD medium, an HD-DVD medium, a Blu-ray medium, a compact flash (registered trademark) (CompactFlash: CF), a memory stick, or an SD memory card (Secure Digital memory card). Further, the removable recording medium 927 may be, for example, an IC card (Integrated Circuit card) on which a non-contact IC chip is mounted, an electronic device, or the like.

接続ポート923は、例えば、USB(Universal Serial Bus)ポート、i.Link等のIEEE1394ポート、SCSI(Small Computer System Interface)ポート、RS−232Cポート、光オーディオ端子、HDMI(High−Definition Multimedia Interface)ポート等の、機器を静脈認証装置10に直接接続するためのポートである。この接続ポート923に外部接続機器929を接続することで、静脈認証装置10は、外部接続機器929から直接音響信号データや画像信号データを取得したり、外部接続機器929に音響信号データや画像信号データを提供したりする。   The connection port 923 includes, for example, a USB (Universal Serial Bus) port, i. A port for directly connecting a device such as an IEEE 1394 port such as Link, a SCSI (Small Computer System Interface) port, an RS-232C port, an optical audio terminal, an HDMI (High-Definition Multimedia Interface) port, etc. to the vein authentication device 10 is there. By connecting the external connection device 929 to the connection port 923, the vein authentication device 10 directly acquires the audio signal data and the image signal data from the external connection device 929, or acquires the audio signal data and the image signal from the external connection device 929. Or provide data.

通信装置925は、例えば、通信網931に接続するための通信デバイス等で構成された通信インターフェースである。通信装置925は、例えば、有線または無線LAN(Local Area Network)、Bluetooth、またはWUSB(Wireless USB)用の通信カード、光通信用のルータ、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)用のルータ、または、各種通信用のモデム等である。この通信装置925は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で音響信号等を送受信することができる。また、通信装置925に接続される通信網931は、有線または無線によって接続されたネットワーク等により構成され、例えば、インターネット、家庭内LAN、赤外線通信、ラジオ波通信または衛星通信等であってもよい。   The communication device 925 is a communication interface including a communication device for connecting to the communication network 931, for example. The communication device 925 is, for example, a wired or wireless LAN (Local Area Network), Bluetooth, or WUSB (Wireless USB) communication card, an optical communication router, an ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) router, or various types. It is a modem for communication. The communication device 925 can transmit and receive an acoustic signal and the like with the Internet and other communication devices, for example. The communication network 931 connected to the communication device 925 is configured by a wired or wireless network, and may be, for example, the Internet, a home LAN, infrared communication, radio wave communication, satellite communication, or the like. .

以上、本発明の各実施形態に係る静脈認証装置10の機能を実現可能なハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。   Heretofore, an example of the hardware configuration capable of realizing the function of the vein authentication device 10 according to each embodiment of the present invention has been shown. Each component described above may be configured using a general-purpose member, or may be configured by hardware specialized for the function of each component. Therefore, it is possible to change the hardware configuration to be used as appropriate according to the technical level at the time of carrying out this embodiment.

以上説明したように、本実施形態に係る静脈認証装置10および静脈認証方法では、平面構造での反射散乱光を利用することで、指静脈認証を平面構造に実装することが可能となり、ひいては、近赤外光の光量制御が容易であり認証の再現性を確保することが可能な接触型の静脈認証装置を実現することができる。   As described above, in the vein authentication device 10 and the vein authentication method according to the present embodiment, finger vein authentication can be implemented in a planar structure by using reflected and scattered light in the planar structure, and as a result, It is possible to realize a contact-type vein authentication device that can easily control the amount of near-infrared light and can ensure the reproducibility of authentication.

また、集光光学系として広角レンズを使用することで、マイクロレンズアレイを用いた撮像装置を利用する方式であるにも係らず、撮像素子の小型化することが可能となるとともに、撮像装置自体を小型化することができる。   In addition, by using a wide-angle lens as the condensing optical system, it is possible to reduce the size of the image pickup device and to reduce the size of the image pickup device in spite of the method using the image pickup device using the microlens array. Can be miniaturized.

更に、近赤外光照射光源をマイクロレンズアレイの周囲に配置することで、近赤外光照射光源とマイクロレンズアレイを含む撮像系とを一体化することができる。   Furthermore, by arranging the near-infrared light irradiation light source around the microlens array, the near-infrared light irradiation light source and the imaging system including the microlens array can be integrated.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this example. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

本発明の第1の実施形態に係る静脈認証装置の構成について説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structure of the vein authentication apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 同実施形態に係る撮像部を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the imaging part which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る撮像部を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the imaging part which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る静脈認証装置で行われる撮像部を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the imaging part performed with the vein authentication apparatus which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る静脈認証方法を説明するための流れ図である。It is a flowchart for demonstrating the vein authentication method which concerns on the embodiment. 同実施形態に係る静脈認証装置のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the hardware constitutions of the vein authentication apparatus which concerns on the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10 静脈認証装置
12 直接光
13 背面散乱光
14 透過光
101 撮像部
103 マイクロレンズアレイ
105 マイクロレンズ
107 発光ダイオード
109 遮光壁
111 広角レンズ部
113 撮像素子
115 集光レンズ部
151 補正部
153 鏡像補正部
155 輝度分布補正部
157 収差補正部
159 静脈パターン抽出部
161 認証部
163 静脈パターン登録部
165 静脈パターン認証部
167 処理部
169 記憶部
FG 指
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vein authentication apparatus 12 Direct light 13 Back scattered light 14 Transmitted light 101 Imaging part 103 Micro lens array 105 Micro lens 107 Light emitting diode 109 Light-shielding wall 111 Wide angle lens part 113 Imaging element 115 Condensing lens part 151 Correction | amendment part 153 Mirror image correction | amendment part 155 Brightness distribution correction unit 157 Aberration correction unit 159 Vein pattern extraction unit 161 Authentication unit 163 Vein pattern registration unit 165 Vein pattern authentication unit 167 Processing unit 169 Storage unit FG Finger

Claims (7)

指表面に近赤外光を照射し、指内部で拡散された前記近赤外光により当該指内部に位置する静脈層を撮像する撮像部と、
前記静脈層を撮像した画像の画像補正を行う補正部と、
画像補正された前記静脈層の撮像画像から静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出部と、
抽出された前記静脈パターンに基づいて認証処理を行う認証部と、
を備え、
前記撮像部は、
前記静脈層を透過した透過光を受光する複数の受光レンズがアレイ状に配設されたレンズアレイと、
前記レンズアレイの外周に配置され、前記指表面に対して近赤外光を照射する近赤外光照射光源と、
前記レンズアレイで受光した前記透過光を集光する広角レンズ部と、
前記広角レンズ部で集光された前記透過光に基づいて前記静脈層の撮像画像を生成する撮像素子と、
を備える
ことを特徴とする、静脈認証装置。
An imaging unit that irradiates a finger surface with near infrared light and images a vein layer located inside the finger by the near infrared light diffused inside the finger;
A correction unit that performs image correction of an image obtained by imaging the vein layer;
A vein pattern extraction unit that extracts a vein pattern from the image-corrected captured image of the vein layer;
An authentication unit that performs an authentication process based on the extracted vein pattern;
With
The imaging unit
A lens array in which a plurality of light-receiving lenses that receive transmitted light that has passed through the vein layer are arranged in an array;
A near-infrared light irradiation light source that is disposed on the outer periphery of the lens array and irradiates the finger surface with near-infrared light;
A wide-angle lens unit that collects the transmitted light received by the lens array;
An imaging element that generates a captured image of the vein layer based on the transmitted light collected by the wide-angle lens unit;
A vein authentication device comprising:
前記補正部は、
前記レンズアレイによって得られる鏡像の補正処理を行う鏡像補正部と、
前記広角レンズ部に起因する収差を補正する収差補正部と、
前記撮像画像の輝度分布を補正する輝度分布補正部と、
を更に備える
ことを特徴とする、請求項1に記載の静脈認証装置。
The correction unit is
A mirror image correction unit that performs correction processing of a mirror image obtained by the lens array;
An aberration correction unit that corrects aberration caused by the wide-angle lens unit;
A luminance distribution correction unit for correcting the luminance distribution of the captured image;
The vein authentication apparatus according to claim 1, further comprising:
前記輝度分布補正部は、
前記近赤外光照射光源から射出される前記近赤外光の輝度分布と前記広角レンズの撮像輝度分布とが互いに補完関係となるように、前記撮像画像の輝度分布を補正する
ことを特徴とする、請求項2に記載の静脈認証装置。
The luminance distribution correction unit
Correcting the luminance distribution of the captured image so that the luminance distribution of the near-infrared light emitted from the near-infrared light irradiation light source and the imaging luminance distribution of the wide-angle lens are complementary to each other. The vein authentication device according to claim 2.
前記広角レンズ部の焦点位置は、前記レンズアレイの結像位置に設定される
ことを特徴とする、請求項1に記載の静脈認証装置。
The vein authentication apparatus according to claim 1, wherein a focal position of the wide-angle lens unit is set to an imaging position of the lens array.
前記静脈認証装置は、前記レンズアレイと前記近赤外光照射光源との間に配設される遮光壁を更に備え、
前記遮光壁は、前記近赤外光照射光源から射出され前記レンズアレイに直接入射する前記近赤外光を遮光する
ことを特徴とする、請求項1に記載の静脈認証装置。
The vein authentication apparatus further includes a light shielding wall disposed between the lens array and the near-infrared light irradiation light source,
The vein authentication apparatus according to claim 1, wherein the light shielding wall shields the near infrared light emitted from the near infrared light irradiation light source and directly incident on the lens array.
前記レンズアレイの焦点位置は、前記静脈層に設定される
ことを特徴とする、請求項1に記載の静脈認証装置。
The vein authentication apparatus according to claim 1, wherein a focal position of the lens array is set in the vein layer.
指表面に対して近赤外光を照射し、指内部に位置する静脈層の静脈パターンに基づいて認証を行う静脈認証方法であって、
前記静脈層を透過した透過光を受光する複数の受光レンズがアレイ状に配設されたレンズアレイと、前記レンズアレイの外周に配置され、前記指表面に対して近赤外光を照射する近赤外光照射光源と、前記レンズアレイで受光した前記透過光を集光する広角レンズ部と、前記広角レンズ部で集光された前記透過光に基づいて前記静脈層の撮像画像を生成する撮像素子と、を備える撮像部により、前記静脈層を撮像するステップと、
撮像部により生成された前記静脈層の撮像データに対して、補正処理を行うステップと、
補正処理が施された撮像データから、前記静脈パターンを抽出するステップと、
抽出された前記静脈パターンの認証を行うステップと、
を含むことを特徴とする、静脈認証方法。
A vein authentication method that irradiates near-infrared light on a finger surface and performs authentication based on a vein pattern of a vein layer located inside the finger,
A lens array in which a plurality of light receiving lenses that receive transmitted light that has passed through the vein layer are arranged in an array, and an outer periphery of the lens array, and a near infrared light that irradiates the finger surface with near infrared light An infrared light irradiation light source, a wide-angle lens unit that collects the transmitted light received by the lens array, and an imaging that generates a captured image of the vein layer based on the transmitted light collected by the wide-angle lens unit Imaging the vein layer by an imaging unit comprising an element;
Correcting the vein layer imaging data generated by the imaging unit; and
Extracting the vein pattern from the imaging data subjected to the correction process;
Authenticating the extracted vein pattern;
The vein authentication method characterized by including.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013063203A (en) * 2011-09-20 2013-04-11 Rohm Co Ltd Pulse wave sensor

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07248467A (en) * 1994-03-08 1995-09-26 Sharp Corp Three-dimensional information input device and three-dimensional information reproducing device
JP2002064688A (en) * 2000-06-05 2002-02-28 Fuji Photo Film Co Ltd Image scanner and method of scanning image
JP2003233806A (en) * 2001-12-04 2003-08-22 Canon Inc Image input device, subject matching system, subject recognition system, and image input method
JP2006236364A (en) * 2006-03-17 2006-09-07 Canon Inc Signal processing circuit and fingerprint detection apparatus using the same
JP2006288872A (en) * 2005-04-13 2006-10-26 Canon Inc Blood vessel image input device, blood vessel image construction method, and personal authentication system using them
WO2008004314A1 (en) * 2006-07-06 2008-01-10 Hitachi, Ltd. Personal authentication device
JP2009087263A (en) * 2007-10-02 2009-04-23 Hitachi Ltd Finger vein authentication device and information processing device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07248467A (en) * 1994-03-08 1995-09-26 Sharp Corp Three-dimensional information input device and three-dimensional information reproducing device
JP2002064688A (en) * 2000-06-05 2002-02-28 Fuji Photo Film Co Ltd Image scanner and method of scanning image
JP2003233806A (en) * 2001-12-04 2003-08-22 Canon Inc Image input device, subject matching system, subject recognition system, and image input method
JP2006288872A (en) * 2005-04-13 2006-10-26 Canon Inc Blood vessel image input device, blood vessel image construction method, and personal authentication system using them
JP2006236364A (en) * 2006-03-17 2006-09-07 Canon Inc Signal processing circuit and fingerprint detection apparatus using the same
WO2008004314A1 (en) * 2006-07-06 2008-01-10 Hitachi, Ltd. Personal authentication device
JP2009087263A (en) * 2007-10-02 2009-04-23 Hitachi Ltd Finger vein authentication device and information processing device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013063203A (en) * 2011-09-20 2013-04-11 Rohm Co Ltd Pulse wave sensor

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