JP2009165631A - Vein authentication device and vein authentication method - Google Patents
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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.
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
First, the configuration of the
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
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
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
(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
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
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
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
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
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
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
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-
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
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-
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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).
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.
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
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
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
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
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={xi},y={yi}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.
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
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
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
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
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
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
<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
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
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
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
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
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
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
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
Next, the hardware configuration of the
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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.
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
Claims (7)
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.
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.
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.
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.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2013063203A (en) * | 2011-09-20 | 2013-04-11 | Rohm Co Ltd | Pulse wave sensor |
Citations (7)
| 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 |
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Patent Citations (7)
| 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)
| 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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