JP2011253333A - Biometric authentication device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、個人を認証する認証装置に関し、特に、生体の静脈情報を用いて認証を行なう技術に関する。 The present invention relates to an authentication apparatus for authenticating an individual, and more particularly to a technique for performing authentication using vein information of a living body.
近年、生体の静脈を認証して個人認証を行なう装置が開発されている。例えば、指静脈認証装置の例として特許文献1がある。特許文献1には、「生体の提示の際に生じる位置ずれを吸収するために、互いに撮像位置の異なる複数の登録データを複数回の生体の提示によって獲得することで、認証精度が高く、かつ小型で平面的な静脈認証装置を提供することを目的」とし、その解決手段として、「本発明の生体情報処理装置は、生体を設置する載置面と、上記生体に光を照射する光源と、該生体を透過した光を撮像し登録画像候補を取得する撮像部と、上記撮像された複数の登録画像候補から血管パターンを抽出し登録パターンとする処理部とを有し、上記処理部は上記登録画像の取得後に上記載置面から該生体が離れたかを検知し、更に、再度上記生体の上記載置面への設置後に上記撮像部で撮像された画像を上記登録画像候補とすることを特徴とする。」との記載がある(特許文献1の要約参照)。
In recent years, an apparatus for authenticating a vein of a living body and performing personal authentication has been developed. For example,
ここで、図4は従来方式における指静脈認証装置の構成、図5は従来方式の静脈画像の一例を示す概略図である。図4に示す従来方式は、指の側面に光源を設けず、光源と検出器とを測定対象である生体に対して同じ側に設けることで、装置の高さ方向の大きさを低減するシステムである(例えば、特許文献1等)。 Here, FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional finger vein authentication apparatus, and FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a conventional vein image. The conventional method shown in FIG. 4 is a system that reduces the size of the apparatus in the height direction by providing a light source and a detector on the same side with respect to a living body to be measured without providing a light source on the side surface of the finger. (For example, Patent Document 1).
図4に示す従来方式において、撮像部3のセンサ許容量は、有限の範囲(レンジ)で決められるため、適切な静脈画像を得るためには、輝度分布を撮像領域内全体に渡って、センサ許容量のレンジ内に収まるようにする必要がある。すなわち、ある撮像領域内において、光源から照射される赤外光の輝度が大きすぎると、撮像部3のセンサ許容量を越えてしまい輝度飽和が生じるため、適切な静脈画像を得られなくなる。図4の従来方式の構造は、赤外線LED2が指1の中心付近に設置されているため、輝度飽和領域8が中心付近に集中し、品質の良い画像領域9(すなわち、輝度分布がセンサ許容量のレンジ内に収まる領域)が狭くなるという課題がある。すなわち、図5に示すように、輝度飽和領域が指1の中心付近に集中しb、cの品質の良い画像領域9は広いが、一方でaの品質の良い画像領域9が狭くなる。この場合、個人認証に必要な静脈画像としてはa領域しか使えないため、静脈画像の情報が認証性能を確保するうえでは不十分となってしまう。
In the conventional method shown in FIG. 4, the sensor allowable amount of the
本発明では品質の良い画像領域9をより広い領域で取得し、静脈の画像情報を増やすことによって、認証性能を上げることを目的とする。 An object of the present invention is to improve the authentication performance by acquiring a high quality image area 9 in a wider area and increasing vein image information.
本発明では、上記課題を改善するため、一例として特許請求の範囲に記載の構成を用いる。具体的には、例えば、生体の静脈画像により認証を行なう生体認証装置であって、静脈画像を撮像する際に生体を設置する載置面と、前記載置面に設置された生体へ赤外光を照射する光源と、前記光源から照射された光によって、前記生体の静脈画像を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された前記静脈画像を処理する画像処理部とを備え、前記光源と前記撮像部とは、前記載置面に設置された前記生体に対して同一側に設けられ、前記載置面に設置された生体に対し、前記光源により赤外光を照射したとき、前記撮像部が撮像する光の輝度分布が、所定の方向に沿って輝度重心を複数個有することを特徴とする生体認証装置を用いる。 In the present invention, in order to improve the above problem, the configuration described in the claims is used as an example. Specifically, for example, a biometric authentication device that performs authentication using a vein image of a living body, and a placement surface on which a living body is placed when a vein image is captured, and a living body placed on the placement surface are infrared A light source that emits light; an imaging unit that captures a vein image of the living body using light emitted from the light source; and an image processing unit that processes the vein image captured by the imaging unit. And the imaging unit is provided on the same side with respect to the living body installed on the mounting surface, and when the infrared light is irradiated to the living body installed on the mounting surface by the light source, A biometric authentication device is used in which the luminance distribution of light imaged by the imaging unit has a plurality of luminance centroids along a predetermined direction.
本発明によれば、品質の良い画像領域を増やすことにより認証性能に優れた指静脈認証装置を実現できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the finger vein authentication apparatus excellent in authentication performance is realizable by increasing a quality image area.
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、実施例1における生体認証装置の一例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a biometric authentication apparatus according to the first embodiment.
なお、本実施例では、指の静脈画像を取得して個人認証を行なう場合を例に説明をする。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、同様の装置構成で他の生体(例えば、手のひら等)に対して静脈画像の撮像を行なう個人認証装置にも適用可能である。 In this embodiment, a case where a finger vein image is acquired and personal authentication is performed will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and can also be applied to a personal authentication apparatus that captures a vein image with respect to another living body (for example, a palm or the like) with the same apparatus configuration.
図1において、第一赤外線LED2は、載置面11に設置された指1に対し、赤外光を照射する光源である。撮像部3は、第一赤外線LED2から照射された赤外光によって、指1の静脈画像を撮像する。すなわち、当該赤外光は、指1で透過・散乱し、撮像部3はその光を検知して指の静脈画像を撮像する。そして、撮像部3により撮像された静脈画像は、画像処理部10によって所定の処理が行なわれ、個人認証処理が行なわれる。また、ライトガイド4は、例えば透明な材質からなるカバー部材であり、第一赤外線LED2から照射された赤外光を装置外へと導き、光のロス(光量損失)を低減させる部材である。
In FIG. 1, the first
図1の本実施例における特徴的な構成は、1つのライトガイド内に存在する複数の第一赤外線LED2が、所定距離だけ離して配置されている点である。例えば、本実施例では、1つのライトガイド内に2つの第一赤外線LED2が配置されている。このように、第一赤外線LED2を離すことにより、図6に示すような輝度分布が得られる。すなわち、赤外線LED2を指1の幅方向に広げることにより、の第一赤外線LED2を結ぶ直線方向(例えば、載置面11に設置された指1の幅方向)に沿って2つの輝度重心が現れ、所定距離だけ離れた状態において、a、b及びcの距離が略均等となる。なお、輝度重心とは、撮像部3が撮像する光の輝度分布が極大となる点を意味するものである。このようにすれば、指1中心付近の輝度飽和領域を少なくし、図6のように品質の良い画像領域をより広く得ることができ、認証性能を向上させることができる。
A characteristic configuration in the present embodiment of FIG. 1 is that a plurality of first
図2は、実施例2における生体認証装置の一例を示す図である。図2に示す基本的構成及び個人認証の処理は、実施例1と同様であるため、説明を省略する。図2における生体認証装置では、ひとつのライトガイド内に設置された第一赤外線LED2の数が、実施例1の装置に比べ多いことが特徴である。この場合であっても、輝度重心の距離を広くすることで、実施例1と同様の効果が得られる。すなわち、本発明の特徴は、輝度重心間の距離を所定距離だけ離すことで、品質の良い画像領域9をより広い領域で取得し、静脈の画像情報を増やすことによって、認証性能を上げることにある。したがって、第一赤外線LED2の設置個数によって限定されるものではないことは明らかであろう。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a biometric authentication apparatus according to the second embodiment. The basic configuration and the personal authentication process shown in FIG. 2 are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. The biometric authentication device in FIG. 2 is characterized in that the number of first
図3に、実施例3における生体認証装置の一例を示す。これは、上記知見に鑑みて得られた変形例であり、分割したライトガイド5を備える点を特徴とする。分割したライトガイド5は、第一赤外線LEDから照射された赤外光を、複数(例えば2つ)の光に分割する光分割機構の作用を奏するものであればよい。これにより、1つの第一赤外線LEDから照射された光であっても、分割したライトガイド5の当該作用により、撮像部3が撮像する光の輝度分布は、輝度重心を複数個有する状態となり、図6に等しい静脈画像が得ることができ、実施例1等と同様の効果が得られる。
FIG. 3 shows an example of a biometric authentication apparatus according to the third embodiment. This is a modification obtained in view of the above knowledge, and is characterized in that it includes a divided
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。 In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. In addition, a part of the configuration of a certain embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of a certain embodiment.
1・・・指
2・・・第一赤外線LED
3・・・撮像部
4・・・ライトガイド
5・・・分割したライトガイド
6・・・カメラ
7・・・静脈画像
8・・・輝度飽和領域
9・・・品質の良い領域
10・・・画像処理部
11・・・載置面
1
DESCRIPTION OF
Claims (5)
静脈画像を撮像する際に生体を設置する載置面と、
前記載置面に設置された生体へ赤外光を照射する光源と、
前記光源から照射された光によって、前記生体の静脈画像を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された前記静脈画像を処理する画像処理部とを備え、
前記光源と前記撮像部とは、前記載置面に設置された前記生体に対して同一側に設けられ、
前記載置面に設置された生体に対し、前記光源により赤外光を照射したとき、前記撮像部が撮像する光の輝度分布が、所定の方向に沿って輝度重心を複数個有することを特徴とする生体認証装置。 A biometric authentication device that performs authentication using a vein image of a living body,
A mounting surface on which a living body is placed when capturing a vein image;
A light source for irradiating the living body placed on the mounting surface with infrared light;
An imaging unit that captures a vein image of the living body with light emitted from the light source;
An image processing unit that processes the vein image captured by the imaging unit,
The light source and the imaging unit are provided on the same side with respect to the living body placed on the placement surface,
When the living body placed on the mounting surface is irradiated with infrared light from the light source, the luminance distribution of the light imaged by the imaging unit has a plurality of luminance centers of gravity along a predetermined direction. A biometric authentication device.
前記載置面に設置された生体に対し、前記光源により赤外光を照射したとき、前記撮像部が撮像する光の輝度分布が、輝度飽和領域と前記撮像部が検知可能な領域との境界が略平坦となることを特徴とする生体認証装置。 The biometric authentication device according to claim 1,
When the living body placed on the mounting surface is irradiated with infrared light from the light source, the luminance distribution of the light imaged by the imaging unit is a boundary between a luminance saturation region and a region detectable by the imaging unit A biometric authentication device characterized by being substantially flat.
前記光源を複数個有し、
前記載置面に設置された生体に対し、前記複数の光源により赤外光を照射したとき、前記撮像部が撮像する光の輝度分布が、前記複数の光源のうち少なくとも2つの光源を通る直線方向に沿って輝度重心を複数個有することを特徴とする生体認証装置。 The biometric authentication device according to claim 1,
A plurality of the light sources;
When the living body placed on the mounting surface is irradiated with infrared light from the plurality of light sources, the luminance distribution of light imaged by the imaging unit is a straight line passing through at least two of the plurality of light sources. A biometric authentication device having a plurality of luminance centers of gravity along a direction.
前記光源から照射された光を分割する光分割機構を有し、
複数個の前記輝度重心は、前記光分割機構により分割された光のそれぞれの輝度重心であることを特徴とする生体認証装置。 The biometric authentication device according to claim 1,
A light splitting mechanism for splitting the light emitted from the light source;
The plurality of luminance centroids are respective luminance centroids of light divided by the light dividing mechanism.
静脈画像を撮像される前記生体は指であり、
前記載置面に設置された指に対し、前記光源により赤外光を照射したとき、前記撮像部が撮像する光の輝度分布が、前記指の幅方向に沿って輝度重心を複数個有することを特徴とする生体認証装置。 The biometric authentication device according to claim 1,
The living body from which a vein image is taken is a finger,
When the finger placed on the mounting surface is irradiated with infrared light from the light source, the luminance distribution of the light imaged by the imaging unit has a plurality of luminance centroids along the width direction of the finger. A biometric authentication device.
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