JP2009070413A - 指認証装置 - Google Patents
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Abstract
ユーザにとって負担のない操作体系の中で低コストに均一化させることにある。
【解決手段】 上記の目的を達成するため、認証装置において、指を置くか、も
しくは近づけるべき部位をユーザに想起させる模様もしくは造形等のガイド手段
と、該ガイド手段では、指先を置くべき部位にボタンスイッチ等の接点手段を、
認証のための被撮像部分を置くべき部位に光学上の開口部を設け、該被撮像部分
に近赤外光を照射する光源と、該開口部を通して、該被撮像部分を透過した近赤
外光が成す画像を撮影するための撮像手段とを設ける。また、該接点手段により
、接点が接続された場合に認証を開始する起動手段と、該撮像手段に侵入する外
光を遮断する遮蔽手段を設ける。
【選択図】 図1
Description
具体的には、次のようにして、指の血管パターンによる認証が実現されている。まず近赤外光を発する光源を用意し、その光を撮影するように対峙させてカメラを設置する。カメラには、近赤外域の波長だけを通すような光学フィルタを装着する。認証時には、カメラと光源の間に指を挿入し、そのときの指の画像を撮る。血液中の成分は近赤外光を良く吸収するため、血管部分は光が透過せずに暗く映る。このようにして撮影された血管パターンの画像と、登録されている血管パターンの画像との間で照合を行い、個人認証を行う。
わせて置く方法も考えられるが、正しい置き方を学習する必要があり、誰でもが簡単に使えるとはいえない。
また、認証装置に挿入したときの指の姿勢によっても、得られる血管パターンは変化する。例えば、力を入れて過度に伸ばした状態にある指は、表皮の緊張によって血管が圧迫されて血管パターンが部分的に欠落する場合がある。さらに、認証装置全体を照らしている外光が変化するだけでも、得られる画像の明るさやコントラストが変わって、認証精度に影響を与える。通常の太陽光や照明光の中にも、近赤外域の光が含まれており、光が回り込んで血管パターンに影響を与えるからである。
本発明の目的は、従来の技術では同一性が保証できなかった、認証ごとの撮影条件を、ユーザにとって負担のない操作体系の中で低コストに均一化させることにある。
また、指を屈曲した姿勢で位置決めさせるためのガイド部と、指が配置される場所を挟むように設け指を透過する透過光を照射する光源と、撮像部と、撮像部で撮影された画像の認証動作を行う認証部とを有する指認証装置を提供する。これにより、指の位置を自然に特定の位置に誘導することが可能となり、さらに血管を圧迫することないため、撮影した画像に対して、安定した照合をおこなうことができ、結果として、認証の精度を著しく向上させることができる。
胴回りの回転によって撮影される指の面が変わってしまうこともない。
また、ボタンを押すときには、指は自然に曲がった状態になり、指先以外には不必要に表皮に緊張を与えることがないので、血管の圧迫によるパターンの欠落も起こりにくい。また、自然に曲がった状態であれば、開口部110のガラス面に指が触れることもなく、ガラス面との接触によって血管が圧迫されたり、汚れが付着したり、といったこともない。
等になり、より精度の高い認証をおこなうことが可能となる。
理結果に基づき、結果を表示器212に表示したり、制御対象216に適切な信号を送って扉を開閉したり、といった各種制御を行う。キーボード214は、例えば、暗証番号などの、認証に関する補助情報を入力するなどに用いる。
等の制御対象に対して、正当なアクセス権が認証された旨の信号、もしくは認証された個人の識別用データを送信する(312)。そして、次にスイッチがオンになるまで再び待機する。尚、本ハードウェアの電源の入切を、ボタンスイッチ108と兼用することも可能である。ボタンスイッチ108によって電源が入り、上記ソフトウェアフローを、処理302を除いて処理310まで、認証成功時ならば312まで順次実行した後、再び電源を遮断する。これによって待機時の消費電力を低減することができる。同様に、光源のオンオフのみを制御するような形態も考えられる。ボタンスイッチ108のオンと同時に光源をオンにし、認証処理終了と同時にオフにする。システム全体の電源のオンオフは、構成によっては起動に時間がかかる場合もあるので、利便性を重視する場合には光源部分の
省電力化のみにとどめる。光源のオンオフは、スイッチ108に物理的に連動させても良いし、コンピュータ204の入出力インタフェース206に、リレーやトランジスタ等によるスイッチ回路を接続して光源のスイッチを電子制御するようにしてもよい。このような電子制御回路を用いる方法では、スイッチのオンオフを高速に切り替えることによる電力制御方法、いわゆるPWM(Pulse Width Modulation)制御に回路を転用することができ、光源の明るさを段階的に制御することが可能になる。人によって指の太さは異なるため、画一的な光量では血管パターンがうまく現れる人も現れない人も発生するが、最も良好に血管パターンが現れるまで光量を制御しながら連続的に撮像することで、認証の精度を高めることができる。さらに指の太さを計測するセンサーを追加すれば、指の太さと最適光量との関係を予め計算して記憶しておくことで、より少ない枚数の撮像で最適な血管パターンが得られる。
量を変化させる方向は、指の部分の画像領域が全体に明るい場合には、光量が強く飽和気味の傾向が予測されるので光量を下げる方向に、逆に全体に暗い場合には、光量が弱いために透過光のS/N比が下がっている傾向が予測されるので光量を上げる方向に操作する。指領域の全体の明るさは、その構成画素の平均値から容易に計測できる。そして、すでに登録してあるパターンと一致するものがないか照合探索を行い(ステップ914)、一致するパターンが存在すれば(ステップ916)、認証を必要としている機器やソフトウェアプログラム等の制御対象に対して、正当なアクセス権が認証された旨の信号、もしくは認証された個人の識別用データを送信する(ステップ918)。そして、次にスイッチがオンになるまで再び待機する。
がなくなる。すなわち、輝度差の大きい部分が、どこで途絶えたかの位置座標が指の外郭位置を与え、これは非常に簡単な差分処理で求められる。指の太さを求める分には、最低2点のマーキングがあればよいのだが、指は太さは節などがあって一様ではないので、図のように4点のマーキングを使うと、より正確な太さを決定できる。また4点使えば、指が若干傾いて挿入された場合でも、その傾き角度を求めることができる。
10に対して浮き上がるようにし、これによって開口部110と指が接触することによる血管圧迫をより確実に防ぐことができる。
こさないようにできる。また、図4でも示しているように、ボタンの高さは、ちょうど指先の腹部分が収まるだけに制限し、上部に空間を設けることで、爪を長く伸ばしていたり、付け爪をしていたりする人でも不自由なくボタンを押すことができる。図6は、指の付け根部分に設けた指置き台402の拡大図である。単なる板状の突起でも構わないが、図のように、指の太さよりもやや大きめ程度の半円形に加工することで、指を置いたときの横方向のずれを自然に防ぐことができる。この場合、指置き台402は、独立した手段というよりは、前述のガイド溝112の1バリエーションとなっており、どこに指を置けばよいのかガイドの役目も果たしている。
106…近赤外光源、108…ボタンスイッチ、110…光学開口部、112…
ガイド溝、114…カメラ、200…手、202…画像入力器、204…コンピ
ュータ、206…入出力インタフェース、208…中央演算装置、210…メモ
リ、212…表示器、214…キーボード、216…制御対象。
Claims (8)
- ガイド部に設置される指に光源から光を照射するステップと、
前記指を透過した光を撮像部で撮像するステップと、
認証部で前記撮像部で撮影された画像から血管パターンを抽出し、前記抽出した血管パターンを予め登録された血管パターンと照合するステップとを有する生体認証方法において、
前記認証部における認証は、前記指が前記ガイド部の所定の位置に置かれたことを検知し、当該設置される指の先端側に設けられたスイッチがONになった後に実行されることを特徴とする生体認証方法。 - 請求項1に記載の生体認証方法において、
前記認証部は前記認証の後に、暗証番号の入力を受付け、予め登録された暗証番号との照合を実行することを特徴とする生体認証方法。 - 請求項1に記載の生体認証方法において、
前記スイッチがONになった後に、前記光源から光が照射されることを特徴とする生体認証方法。 - 請求項1に記載の生体認証方法において、
前記スイッチがONになった後に、前記撮像部による撮影が開始されることを特徴とする生体認証方法。 - 請求項1に記載の生体認証方法において、
前記認証が終了した後に、前記スイッチがOFFになることを特徴とする生体認証方法。 - 設置される指の位置決めをする指置きガイド部と、
前記設置される指を透過する透過光を照射する光源と、
前記透過光に対して透光性を有する部材からなる光学開口部と、
前記透過光を前記光学開口部を介して撮像する撮像部と、
前記光学開口部を介し前記撮像部で撮影された画像から血管パターンを抽出し、前記抽出した血管パターンと予め登録された登録パターンとの照合を行う認証部とを有し、
前記ガイド部は、前記設置される指を前記光学開口部より該指の付け根側で支持する指置き台と、該指の先端を支持する先端支持部とを有し、当該先端支持部は、前記光学開口部に指が接触しないように指先の腹側を保持する第一保持部と、前記設置される指の根元側から指先側方向の移動を制限する第二保持部とを有し、
前記先端支持部はスイッチであって、
前記ガイド部に前記指が設置された後に前記スイッチがONになると、前記認証部は認証を開始することを特徴とする生体認証装置。 - 請求項6に記載の生体認証装置であって、
前記ガイド部は前記指を設置するためのガイド溝を有し、当該ガイド溝の所定の位置に指が置かれたことを検知する検知手段を備えることを特徴とする生体認証装置。 - 請求項7に記載の生体認証装置において、
前記検知手段により前記指が設置されたことを検知し、且つ前記スイッチがONされた後に前記認証部は認証を実行することを特徴とする生体認証装置。
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