JP2019102036A - カード型指静脈認証装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】自由に携帯してどこでも本人確認が確実にできる指静脈認証技術を利用したカード型指静脈認証装置、特に前段で述べている前者の外光遮光の装置は、遮光手段が邪魔になりカード型には利用困難であるので遮光手段を必要としない後者のタイプの認証技術を利用して携帯可能なカード型指静脈認証装置を提供する。【解決手段】カード本体の表面に接触した指の側面に、前記表面と同じ高さ位置から光を照射するよう構成し、前記照射された光が指表面を伝わるのを防止する手段を備えたことを特徴とするカード型指静脈認証装置。【選択図】図1
Description
本発明は、指に光を当てて指の静脈画像を撮像し、この撮像した画像を分析して個々人を認証する指静脈認証装置、特に携帯可能なカード型の指静脈認証装置に関する。
従来の指静脈認証装置は、大きく分けた2つのタイプの認証装置がある。一つは、特開2003−306325号公報に記載されたタイプの指静脈認証装置である。もう一つは、特許第4996394号に記載された映像の解析技術を用いた指静脈認証装置である。
前者の指静脈認証装置は、指内部の静脈の形態を鮮明に撮像して、認証するものであり、静脈の形態を鮮明に撮像するために、外光が指内部に入射しないよう外光を遮蔽して、指をはさんで撮像部と対抗する側に光源を配置して特定の光を指内部に入射させるものである。
一方、後者の指静脈認証装置は、指内部の静脈の形態を鮮明に撮像は必要とせず多少不鮮明であっても、特許第4996394号の技術を利用し、独自アルゴリズムを利用して不鮮明な撮像を補正して映像を作成し認証するものであり、外光を遮光する手段は不要となる。このタイプの装置は、撮像の映像を補正するための特別なアルゴリズムに基づいたソフトが必要となるものである。
どちらのタイプの認証装置が優れているかは、一概には言えず、夫々長所と短所とがあり、認証装置を必要とするTPOに応じて選択すれば良いのである。しかしながら、カードによって代金を支払う、カードによって預貯金を操作するにあたって、カードを使用する本人認証が、最も信頼性の高い指静脈認証がカード自体に組み込まれていれば、別置きの認証装置は不要となり、カードがさらに利用しやすいものとなる。ところが、前者タイプのものは、外光遮蔽手段等の鮮明な映像を撮像するための手段が必要となり、指の太さより薄くなるカード型の装置を提供するのは、技術常識からして困難である。
ところが、前者タイプのカード型の装置が特開2017−107309号公報に記載されている。ところがこの公報の記載内容を見ると、鮮明な指静脈の映像を撮像する旨は記載されているものの、外光を遮光する手段のように、撮像を鮮明にするための具体的手段については全く示唆されておらず、この技術が完成されているとは理解できない。仮に、後者タイプの技術を利用して開発したものであれば、外光を遮光するための手段のような撮像を鮮明にするための手段は不要となることは、容易に推測できる。
後者のタイプを利用したものであっても、特開2017−107309号公報に記載されているようにカードを薄くするためにカード表面と同じ位置に光源を於いて指に光を照射しただけでは、認証が可能となる補正を行うことが困難な程映像が不鮮明となっている。
特許第4996394号公報
発明者は、光源から照射された光は皮膚の表面を伝わって撮像部まで達するという現象を見出し、この現象が映像をより不鮮明にして補正よっても認証が不可能となることが分かった。そこで本発明は、遮光手段を必要としないかつ上記の課題点を解消した後者のタイプでのカード型指静脈認証装置を提供することを目的としてなされたものである。
本発明は、上記目的を達成させるため、カード本体の表面に接触した指の側面に、前記表面と同じ高さ位置から光を照射するよう構成し、前記照射された光が指表面を伝わるのを防止する手段を備えたことを特徴とするカード型指静脈認証装置を提供する。
本発明は、上記の構成により、特許第4996394号の技術を利用し、指内部の静脈の形態を鮮明に撮像は必要とせず多少不鮮明であっても、独自アルゴリズムを利用して不鮮明な撮像を補正して映像を作成でき、遮光手段を必要としない。かつ、光は皮膚の表面を伝わって撮像部まで達するという現象の課題点を解消することにより、光源の面と撮像側の面とを同一の面に配置したカード型指静脈認証装置という効果が得られるものである。
本発明を、図1乃至図6に示す本発明の一実施例及び実施の形態に基づいて、具体的に説明する。
図1中の1は、樹脂製のカード本体で、カード本体1の表面と裏面には透明のPETカバーレイ9が接着されて、長辺が83mm、短辺が45mm、厚みが0.76mmの板状に形成されたものである。
図1中の1は、樹脂製のカード本体で、カード本体1の表面と裏面には透明のPETカバーレイ9が接着されて、長辺が83mm、短辺が45mm、厚みが0.76mmの板状に形成されたものである。
2はセンサー部で、カード本体1の表面側の透明なPETカバーレイ9に指Fの指紋のある腹側が載せられる長方形の部分であり、3は、センサー部2に腹側が接触して乗せられた指Fの中央側部に光を照射するよう斜め上方に向かって光を照射させるLED光源で、カード本体1に固着されている。
4は、樹脂製の四角柱で形成されたフィンガーバリアで、センサー部2の両長辺に接してカード本体1に固着されている。フィンガーバリア4は指Fの側部を押し付けて僅かに凹ませるよう構成されたものであり、四角柱や角部がRで形成されていても良い。フィンガーバリア4はフィンガーバリア4を両方に配置することで、指Fが挿入される間隔が一定に形成され、指Fがセンサー部2への接触圧は、常に一定となり、静脈の形態が指Fの接触強さで変わるのを防いでいる。指Fのセンサー部2への接触圧が一定となって、計測静脈の形状のバラつきを防ぎ、より正確な静脈の形態の計測が可能となるよう構成されているが、LED光源3が配置された側だけに設けられても良い。
5はセンサー部2を構成するセンサー素子であり、センサー素子5は、光を透過する透光部と、透光部を透過した光を受光し、受光した光の照度データを作成するシリコンからなる受光部とから構成され、カード本体1に固着されている。なお、透光部の光が通過する穴は、空気層或いは透明な導光材からなる層で形成されていて、光が通過する穴は例えば径が50μmの穴を縦横に210×420個設けた透光部である。
6はカード本体1に設けられたCPU保持電源回路を裏面側に持つ電源接点であり、電源接点6を押すことによりCPU保持電源回路を介して、各機器に電力が流れる。
7はカード本体1に固着されたCPUチップであり、CPUチップ7は、特許第4996394号公報の特許発明技術の画像解析技術を実行するプログラムを備え、センサー素子5から送られてくる光のデータを解析して、指静脈の形態を映像化し、この映像化した映像と、あらかじめ蓄積した映像とを対比させて本人か否かを判断するものである。即ちプログラムは、次の技術を実行するプログラムである。
(プログラムの説明)指に赤外光を照射する光源と、透過光によって撮影し、画像信号を出力する撮像手段と、低域通過型フィルタを用いて、前記画像信号から低周波輝度成分信号を抽出する低周波輝度成分抽出手段と、中域通過型フィルタを用いて、前記画像信号から中周波輝度成分信号を抽出する中周波輝度成分抽出手段と、前記低周波輝度成分信号を用いて、前記中周波輝度成分信号を補正する補正手段と、補正された前記中周波輝度成分信号を4値の分布が所定の比率になるように4値化する4値化手段と、前記4値化手段によって4値化された4値化画像の複数セルを畳み込んで縮小4値化画像を生成する縮小4値化画像生成手段と、前記4値化画像及び前記縮小4値化画像を記憶しておく記憶手段と、前記4値化手段によって4値化された評価対象となる評価4値化画像から生成された評価縮小4値化画像と、前記記憶手段に記憶されている登録縮小4値化画像との1次相関係数を、正規化相関法によるパターンマッチング方式を用いて算出し、前記1次相関係数が所定値以上となった場合に限り、前記評価縮小4値化画像に関連付けられている評価4値化画像と、前記登録縮小4値化画像に関連付けられている登録4値化画像との相関係数を、正規化相関法によるパターンマッチング方式を用いて算出する相関係数算出を実行させる手段である。
8はカード本体1に固着された制御回路で、制御回路8は、指Fがセンサー部2に接触するのを感知してLED光源3を発光させ、所定時間後にLED光源3の発光をストップさせるものである。
次に、図1から図4に示す本実施例のカード型指静脈認証装置を読み取り機10に、設置して、認証を実行する認証操作について説明する。なお、本例の読み取り機10は、表面にキーボードが形成されて情報が入力できる型式のものであるが、キーボードを備えないものでも良い。
金銭等の支払いを、カードを使用して行う際の認証操作であり、カード支払い金額を入力した後、本人確認のためカード本体1を読み取り機10に挿入すると、電源接点6が押され、電源がオンとなりカード型指静脈認証装置が作動する。電源がオンなって制御回路8に通電され、センサー部2に指Fが乗せられて指Fの腹部がセンサー部に接触すると、制御部回路8が指Fの接触を感知してLED光源3に通電してLED光源3を発光させる。LED光源3から、光が指Fの側部に照射され、一部は指Fの内部に入り一部は指Fの皮膚を伝わって流れる。LED光源3で所定時間だけ光を照射し、所定時間が経過すると制御回路8が作動してLED光源3への通電をストップさせて光の照射を止める。
LED光源3から照射された光で、指Fの皮膚に伝わった光は、フィンガーバリア4によりセンサー部2に伝わるのを防ぎ、指Fの内部に入った光は、指Fの肉組織で乱反射して光の膜を形成し、光がセンサー部2に伝わる。これにより、指F内部の静脈の形態に対応した照度の光がセンサー部2に達する。
センサー部2に達した光は、センサー素子5の透光部の穴を通過し、受光部に達して受光部で光の照度データが作成されて、210×420の照度データをCPUチップ7に送る。CPUチップ7に送られたデータは、特許第4996394号の特許発明技術の画像解析技術を利用して複数回補正して指Fの静脈の映像を作成し、蓄積している映像と対比して同一否かを判定して本人を認証する。
本実施例のカード型指静脈認証装置によれば、外光を遮光するためのセンサー部2を覆う遮光壁は不要となり、カードを通常のクレジットカードの厚さと遜色ない厚さに抑えることができ、LED光源3から照射された光が、フィンガーバリア4により外皮を伝わってセンサー部2に伝わるのをフィンガーバリア4により防ぐことができるので、精度の高い認証が可能となる。
以上本発明を1実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明はこの実施例だけに限定されるものではなく、カード本体1の材質は、樹脂だけに限定されるものではなく、紙製のもの、木製のもの、その他電導質以外のものであればよく、カードの大きさ、厚みも、カード入れ等に入れて持ち運び容易な大きさ厚みであれば良い。更には、各要素部材も上記だけに限らず、要は、本発明は請求項記載の要旨を逸脱しなければ、どんなものでも良い。
1:カード本体
2:センサー部
3:LED光源
4:フィンガーバリア
5:センサー素子
6:電源接点
7:CPUチップ
8:制御回路
9:PETカバーレイ
10:読み取り機
F:指
2:センサー部
3:LED光源
4:フィンガーバリア
5:センサー素子
6:電源接点
7:CPUチップ
8:制御回路
9:PETカバーレイ
10:読み取り機
F:指
Claims (1)
- カード本体の表面に接触した指の側面に、前記表面と同じ高さ位置から光を照射するよう構成し、前記照射された光が指表面を伝わるのを防止する手段を備えたことを特徴とするカード型指静脈認証装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017241129A JP2019102036A (ja) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | カード型指静脈認証装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017241129A JP2019102036A (ja) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | カード型指静脈認証装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019102036A true JP2019102036A (ja) | 2019-06-24 |
Family
ID=66977047
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017241129A Pending JP2019102036A (ja) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | カード型指静脈認証装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019102036A (ja) |
-
2017
- 2017-11-30 JP JP2017241129A patent/JP2019102036A/ja active Pending
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