JP3378032B2 - 人物照合装置 - Google Patents

人物照合装置

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JP3378032B2
JP3378032B2 JP23005492A JP23005492A JP3378032B2 JP 3378032 B2 JP3378032 B2 JP 3378032B2 JP 23005492 A JP23005492 A JP 23005492A JP 23005492 A JP23005492 A JP 23005492A JP 3378032 B2 JP3378032 B2 JP 3378032B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特定人物の身体の一部
に関する情報を記録しているカードと、特定人物の身体
の一部とを照合する人物照合装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】これまでに開発されている身体の一部を
利用した人物照合装置、例えば、指紋認識システムにお
いては、指紋のマニューシャ(隆線の終点や分岐点)の
位置、種類、方向のマッチングを利用してた装置が特に
有名であり、この装置は高精度の認識が可能であること
が知られている。またこれとは別に、カードに記録され
たフーリエ変換ホログラムを空間フィルタとして、これ
に身体の一部の像がフーリエ変換された光を照射し、相
関を調べるものもある(例えば、特開平3-77,176)。さ
らには、カードに記録されたホログラムに物体光を照射
し、ホログラム記録時の参照光を相関信号として再生す
ることにより判別するものもある(例えば、特開昭63-2
01,795)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、指紋のマニュ
ーシャの位置等を利用した装置では、マニューシャの特
徴を抽出するのにかなりの時間を要するとともに、装置
自体も大規模なものとなっていた。さらにこの装置で
は、指紋等の情報を装置内の記憶装置に記録するのでプ
ライバシー保護の点にも問題があった。また、カードに
記録されたフーリエ変換ホログラムを空間フィルタとし
て用いて、相関関係を調べる装置においては、プライバ
シー保護の面における問題は解決されても、フーリエ変
換ホログラムの0次の部分を光軸に正確に合わせる必要
がある(高精度な軸合わせが要求される)ので、現実に
システム化することが困難であった。さらに、ホログラ
ム記録時の参照光を相関信号として利用する装置では、
ホログラムと識別すべき物体像とを正確に一致させなけ
ればならないことから実用性に欠けるという欠点があっ
た。
【0004】そこで、本発明は、プライバシー保護の面
からも優れ、個人識別を容易に、しかも高速に行うとと
もに、判別すべき身体の一部が配置される位置ずれにた
いする許容度が高い装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決すべく、
本発明は、特定人物の身体の一部に関する情報を記録し
ているカードと、特定人物の身体の一部とを照合する人
物照合装置において、カードが配置される第1の配置部
と、第1の配置部に配置されたカードに光を照射し情報
を読み出す第1の読み出し手段と、身体の一部が配置さ
れる第2の配置部と、第2の配置部に配置された身体の
一部に光を照射し、照合すべき身体の一部の像を読み出
す第2の読み出し手段と、第1、第2の読み出し手段か
らの出力がそれぞれ入力光として異なる場所に入力され
る第1の空間光変調手段と、第1の空間光変調手段に照
射する第1の読み出し光を発生させる第1光源と、第1
の空間光変調手段により第1、第2の読み出し手段から
の両画像情報に応じて第1の読み出し光を回折すること
で得られた両画像情報をともに含む出力光をフーリエ変
換する第1のレンズと、第1のレンズによってフーリエ
変換された光が入力光として入力される第2の空間光変
調手段と、第2の空間光変調手段に照射する第2の読み
出し光を発生させる第2の光源と、第2の空間光変調手
段により第1のレンズによってフーリエ変換された光に
応じて第2の読み出し光を回折することで得られた入力
フーリエ変換画像に対応する出力光をさらにフーリエ変
換する第2のレンズと、第2のレンズによってフーリエ
変換された光の強度を検出する光検出手段と、光検出手
段から送られた信号強度を所定レベルでしきい値処理す
る演算処理装置とを備えることを特徴とする。
【0006】ここで、第1および第2の空間光変調手段
は、入力光が直接に書き込まれる光アドレス型空間光変
調器であることが望ましい。
【0007】また、第1および第2の空間光変調手段
は、入力光を撮像する撮像手段と、この撮像手段の出力
電気信号により入力光の像が書き込まれる電気アドレス
型空間光変調器とを含むことが望ましい。
【0008】さらに、カードを第1の配置部に搬送する
搬送機構と、カードが第1の配置部に搬送されたことを
検知する第1の検知器と、身体の一部が第2の配置部に
配置されたことを検知する第2の検知器とをさらに備
え、演算処理装置は第1および第2の検知器が前記カー
ドおよび身体の一部を検知したとき前記しきい値演算を
行うことが望ましい。
【0009】
【作用】上記の構成によれば、本発明は、身体の一部及
びカードに記録されている情報の呼び出しから、光検出
手段による信号強度検出までを光学的な並列処理により
行うので、身体の一部と、カードに記録されている情報
との照合を素早く行うことができる。また、第1の空間
光変調器の異なった場所に書き込まれた身体の一部と、
カードから読み出された身体の一部という2つの情報は
第1のレンズによりフーリエ変換され、パワースペクト
ルの形で第2の空間光変調器に書き込まれ、さらにこれ
を第2のレンズでフーリエ変換することで2つの情報間
の相関信号としてイメージセンサからなる光検出器上に
結像されて、2つの情報間の相関を求めることができる
ので、身体の一部の像とカードに記録された像との入射
位置が多少ずれても極めて正確に相関を求めることがで
きる。
【0010】また、照合しようとする身体の一部の情報
は、カードに記録され装置本体内に記録されるものでは
ないので、プライバシーが侵害されることもない。
【0011】さらに、本発明においては、カードを第1
の配置部に搬送する搬送機構と、カードが第1の配置部
に搬送されたことを検知する第1の検知器と、身体の一
部が第2の配置部に配置されたことを検知する第2の検
知器とを備えているので、カードが第1の配置部に搬送
され、身体の一部が第2の配置部に配置されたときに演
算処理装置が処理を行うようにすることができる。
【0012】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一
符号を付し、重複する説明を省略する。
【0013】図1および図2に基づいて、本発明の実施
例に係る指紋読取装置を説明する。本実施例に係る指紋
読取装置は、例えば、ホログラム部11を有するカード
10(例えば、クレジットカードやIDカード等)と一
体として用いられるものである。このホログラム部11
には照合しようとする人物の指紋があらかじめ記録され
ており、指紋読取装置は、ホログラム部11に記録され
た指紋を呼出して、照合しようとする人物の指紋と照合
する装置である。この指紋読取装置は、筐体20と、そ
の筐体20の上部の一片を切り取り設けられたプリズム
30aと、筐体20側面に穿設されたカード出入口21
を含む搬送用の機構と、筐体20の底部に設けられた制
御部60と、内部に構成された後述の光学系を含む。ま
た、筐体20側面の所定の位置に設けられた表示装置4
0(例えば、LEDや液晶装置等)と、筐体20側面の
所定の位置に設けられた出力端子41とを有している。
【0014】搬送用の機構は、カードの出入口21の近
傍に設けられたカード挿入検出器24(例えばフォトカ
プラ等)と、カード10が配置されるカード配置部22
と、カード配置部22に設けられたカードセット完了検
出器25(例えば圧力センサ等)と、搬送機構23とを
有している。搬送機構23は、カード出入口21からカ
ード配置部22にカード10を搬送する図示しないベル
ト(カード10を搬送する際にカード10が滑らないよ
うゴム等でできているベルト)と、この図示しないベル
トを駆動するための駆動モータを含む図示しない駆動系
とを含んでいる。
【0015】筐体20内部には、ホログラム部11およ
び人物の指50の指紋にレーザ光を照射する第1の半導
体レーザ(以下、LD)70aと、第1のLD70aか
らのレーザ光をホログラム部11および指紋のそれぞれ
に分岐させる第1のハーフミラー101aと、ホログラ
ム部11へレーザ光を誘導する第1の入射角調整ミラー
102aとを有している。さらに、ホログラム部11の
像を結像する第1のレンズ90aと、第1のハーフミラ
ー101aを透過し、プリズム30a表面に配置された
被検体である指50の指紋を結像する第2のレンズ90
bとを有する。
【0016】第1及び第2のレンズ90a、90bで結
像された入力像は第1の空間光変調器80a(以下SL
Mという)の異なる場所に書き込まれる。なお、第1の
レンズ90aと第1のSLM80aの間の光路上には、
第2の入射角調整ミラー102bが設けられる。さら
に、第1のSLM80aに書込まれた情報を読み出すレ
ーザ光を発生させる第2のLD70bを有し、これによ
って、この読み出しレーザ光はハーフミラー101bを
透過し、ハーフミラー101cを反射して第1のSLM
80aに入射される。入射した光は第1のSLM80a
で、反対側の入力面に書き込まれた2つの入力像に応じ
て回折(変調)されて出力される。また、第1のSLM
80aの出力光軸には、この第1のSLM80aから読
み出された回折光をフーリエ変換する第3のレンズ90
cと、このフーリエ変換された回折光を書込む第2のS
LM80bとを有する。第2のLD70bからの光はハ
ーフミラー101bと、ハーフミラー101cとで2回
反射されることにより、第2のSLM80bの読み出し
用光源としても働く。さらに、第2のSLM80bから
読み出された回折光をフーリエ変換する第4のレンズ9
0dと、このフーリエ変換された回折光を検出する光検
出器120とを有する。
【0017】また、筐体20内部には、指紋読取装置全
体における電力制御及び信号入出力の制御を集中して行
う制御部60が備えられている。制御部60には、図2
のように、中央処理装置64と、しきい値処理部61
と、指セット検知部62と、カードセット制御部63と
が含まれている。しきい値処理部61は、増幅器121
を介して光検出装置120と接続され、光検出装置12
0からの信号を処理強度を所定レベルと比較する。指セ
ット検知部62は、赤外線検出用の焦電素子31および
タッチスイッチ33からの信号を処理し、身体の一部で
ある指が正しい位置にセットされたか否かを判定する。
カードセット制御部63は、搬送機構23と、カード1
0がカード出入口21に挿入されたことを検出するカー
ド挿入検出器24と、ホログラム部11に読み出し光が
照射される位置にカード10が搬送されたことを検出す
るカードセット完了検出器25とそれぞれ接続されてい
る。また、中央処理装置64は、後述する一致、不一致
の判別出力を増幅する出力増幅部42を介して、表示装
置40および出力端子41と接続されている。さらに、
中央処理装置64は、LDドライバ71を介して第1お
よび第2のLD70a,70bのそれぞれに駆動信号を
供給すると共に、SLMドライバ81を介して第1およ
び第2のSLM80a、80bのそれぞれに駆動信号を
供給している。
【0018】図3に示すように、プリズム30aの上部
には、焦電素子31のほかに、指50を所定の位置に案
内する指ガイド32が設けられており、指ガイド32の
内側の側面にはタッチスイッチ33(例えば、圧力セン
サ−等)が取り付けてある。この指ガイド32は、2対
の弾性板でできており、弾性板の先端は内側に湾曲し、
この湾曲した部分がプリズム30aと固定されている。
【0019】本実施例に用いられるSLMとしては、例
えば次のようなものがある。図4に示すように、本実施
例に用いられるSLMは、ガラス基板81上に順次形成
された透明電極層82、配向層83a、光変調層84、
配向層83b、誘電体ミラー85、光センサ86、透明
電極層82及びファイバープレート87から構成されて
いる。この光変調層84には、光変調材料として同一方
向にネマチック液晶分子を配向したものを用いる。光セ
ンサ86には、光アドレス材料として暗抵抗率(光を照
射しないときの抵抗率)が大きく、かつ、光照射により
抵抗率が大幅に低下する光電材料が望ましく、例えば、
本実施例ではa−Si光導電体を用いている。書込まれ
るレーザ光(入力光)は図面の左側から入射しファイバ
ープレート87および透明電極層82を通過して、光セ
ンサ86に照射される。レーザ光が光センサ86に照射
されると、光センサ86の電気抵抗が大幅に下がり光変
調層84に電界が加えられ、光変調層84の液晶分子の
配向が傾くことになる。ここで、読み出すためのレーザ
光を図面の右側から照射させ、入力光により配向分布が
形成された液晶に入射させると、読み出し光の位相が上
記入力光の像に応じて変化して光出力信号(回折光)が
得られる。
【0020】また、本実施例に用いるカード10にホロ
グラム部11を作製するものとしては図5に示すような
以下のものがある。カード10にホログラムを記録する
ホログラム記録装置は、人体の指50を配置するプリズ
ム3bと、プリズム3b表面に配置された指50の指紋
にレーザ光を照射するとともに、ホログラムが記録され
る領域に照射される参照光を発生させる図示しない光源
と、指紋の像を結像するレンズ90eとを有する。
【0021】次に本実施例の動作について図6を参照し
て説明する。まず、図示しないメインスイッチをONに
し(ステップ601)、指紋読取装置の本体に穿設され
たカード出入口21に照合しようとするカード10を挿
入する。カード10が挿入されると(ステップ60
2)、搬送機構23によって所定の位置まで運ばれる
(ステップ603)。カード10が所定の位置(カード
配置部)に配置したことは、カードセット完了検出器2
5を介してカードセット制御部63へ伝えられる(ステ
ップ604)。また、プリズム30aに設けられている
指ガイド32に、照合しようとする人物の指50を乗せ
る。このとき、指ガイド32に設けられているタッチス
イッチ33が働き、焦電素子31によって、配置された
指50が人間の指50(生体)であることが判別される
と、指セット検知部62は中央処理装置64に指令を与
え(ステップ605)、中央処理装置64は、LDドラ
イバ71を介して第1および第2のLD70a、70b
並びに駆動信号を供給すると共に、SLMドライバ81
を介して第1および第2のSLM80a、80bに駆動
信号を供給する(ステップ606)。
【0022】第1のLD70aからのレーザ光は、カー
ド10のホログラム部11に照射されるレーザ光と、プ
リズム30a上の指50に照射されるレーザ光とに第1
のハーフミラー101により分岐される。入射角調整ミ
ラー102で調整されたレーザ光はホログラム部11へ
照射され、回折されて回折光となり、第1のレンズ90
aで指紋の像を第1のSLM80aに書込み、記憶させ
る。
【0023】一方、第1のハーフミラー101を透過し
てプリズム30a上の指50に照射されるレーザ光は、
プリズム30a内面で指紋により回折されて回折光とな
る。実際の指50の情報を含む回折光は、第2のレンズ
90bで、第1のSLM80aに書込まれる。これによ
り、カード10の指紋情報を照合すべき指50の指紋情
報の双方が第1のSLM80aに書込まれる。
【0024】また、第2のLD70bからのレーザ光は
ハーフミラー101によって2方向に分岐される。分岐
されたレーザ光のうちハーフミラー101を透過したも
のは、さらにハーフミラー101で第1のSLM80a
に照射される。入射された光は第1のSLM80aの異
なる位置に書き込まれた指紋の像とカード10の指紋情
報に応じて変調されることで、両画像を並べた画像を有
するコヒーレントな回折光として取り出される。この回
折光は第3のレンズ90cによりフーリエ変換され、パ
ワースペクトルの形でミラー102により第2のSLM
80bに書込まれる。また、分岐されたレーザ光のうち
ハーフミラー101で反射したものは、さらにハーフミ
ラー101で第2のSLM80bに照射される。これに
より、第2のSLM80bに書き込まれた情報が第1の
SLM80aの場合と同様にコヒーレントな回折光とし
て取り出される。
【0025】この回折光は第4のレンズ90dによりフ
ーリエ変換される。これにより、2つの画像間の相関度
に応じた強度を有する画像が光検出器120上に結像さ
れる。この光検出器120からの出力信号(2つの画像
間の相関に応じた強度を有する。)が増幅器121を介
して、しきい値処理部61に伝えられしきい値処理がな
され(ステップ607)、中央処理装置64によって、
信号強度が一定レベルを超えると判断され、ホログラム
部11に記録された指紋と、人物の指紋が一致すると確
認されたとき(ステップ608)は、出力増幅部42を
介して、例えば、緑色のLEDを点灯させる指令やOK
の表示を行う指令等を表示装置40および出力端子41
に与える(ステップ609)。一方、不一致であること
が確認された場合は、赤色のLEDを点灯させる指令
や、NGの表示を行う指令等を表示装置40および出力
端子41に与える(ステップ610)。しかる後、カー
ド10はカード出入口21に搬送されて排出され(ステ
ップ611)、カード出入口21に送られたカード10
が抜き取られる(ステップ612)ことで一連の動作が
終了する。
【0026】なお、出力端子41への指令は、例えば、
室内への入室の際のドアの開閉等の他の装置の制御に用
いることができる。すなわち、銀行の金庫や、機密保持
の必要のある情報管理室等の入室をはじめとして、自動
預金引出機や自動貸付機からの金銭の引き出し等の本人
であるか否かの確認を必要とする機器に用いることがで
きる。
【0027】従って、照合しようとする人物の指紋及び
ホログラム部11に記録されている指紋の呼び出しか
ら、検出手段による検出までを光学的な並列処理により
行うので、照合しようとする人物の指紋と、ホログラム
部11に記録されている指紋との照合を素早く行うこと
ができる。
【0028】また、第2のSLM80bに書き込まれた
情報(人物の指紋と、ホログラムとして記録された指紋
という2つの画像)を回折光として取り出し、第4のレ
ンズ90dによりフーリエ変換して、2つの画像間の相
関信号として光検出器120上に結像して、2つの画像
間の相関を求めることができるので、各々の画像の入射
位置が多少ずれても正確に相関を求めることができる。
【0029】なお、図7及び図8に示すように、上記実
施例において用いられている第1のSLM80aの代わ
りに、CCDカメラ130と、電気アドレス型SLM1
40(LCTV)とを組み合わせたものを用いてもよ
い。このときは、CCDカメラ130により第1及び第
2のレンズ90a,90bにより結像された情報がそれ
ぞれ読み込まれ、光電変換された入力光に対応する電気
信号が電気アドレス型SLM140に伝えられ、書込ま
れる。そして、電気アドレス型SLM140にレーザ光
(読み出し光)が照射されて電気的に書き込まれた記録
内容が光学的に読み出される。以下の動作については上
記実施例と同様に行われる。
【0030】さらに、電気アドレス型SLM140の代
わりに、図示しないCRTと図示しない光アドレス型S
LMを組み合わせたものを用いてもよい。このときは、
CCDカメラ130により光電変換された電気信号が図
示しないCRTに伝えられ、さらに光学像に変換されて
出力光となり、光アドレス型SLMに照射され、書込ま
れて記憶される。そして、光アドレス型SLMにレーザ
光(読み出し光)が照射され、書き込まれた記録内容が
光学的に読み出される。この場合においても以下の動作
については上記実施例と同様に行われる。
【0031】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明
は、身体の一部及びカードに記録されている情報の呼び
出しから、検出手段による検出までを光学的な並列処理
により行う。従って、身体の一部と、カードに記録され
ている情報との照合を素早く行うことができる。また、
第1の空間光変調器の異なった場所に書き込まれた身体
の一部と、カードから読み出された身体の一部という2
つの情報は回折光として取り出され、レンズによりフー
リエ変換され、パワースペクトルの形で第2のSLMに
書き込まれ、さらにこれをフーリエ変換することで2つ
の情報間の相関信号としてイメージセンサからなる光検
出器上に結像されて、2つの情報間の相関を求めること
ができるので、各々の情報の入射位置が多少ずれても正
確に相関を求めることができる。
【0032】照合しようとする身体の一部の情報は、カ
ードに記録され装置本体内に記録されるものではないの
で、プライバシーが侵害されることもない。
【0033】また、上述するように部品点数の少ない簡
易な構成で本発明は実現されているので、建築物や室内
への入退出管理を初めとして、クレジットカードやキャ
ッシュカード等のIDカードの本人照合システムとして
幅広く利用することができる。
【0034】さらに、本発明においては、カードを第1
の配置部に搬送する搬送機構と、カードが第1の配置部
に搬送されたことを検知する第1の検知器と、身体の一
部が第2の配置部に配置されたことを検知する第2の検
知器とを備えているので、カードが第1の配置部に搬送
され、身体の一部が第2の配置部に配置されたときに演
算処理装置がしきい値演算を行うようにすることができ
る。これにより、カードが挿入されていなかったり、身
体の一部が配置されていない場合における無駄な動作を
防ぐことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例に係る指紋読取装置の説明図である。
【図2】本実施例に係る指紋読取装置の説明図である。
【図3】本実施例に係る指紋読取装置のプリズム部の斜
視図である。
【図4】本実施例に係る指紋読取装置の空間光変調器の
説明図である。
【図5】カードにホログラム部を作製する一方法を説明
する説明図である。
【図6】本実施例に係る指紋読取装置の動作のフローチ
ャートである。
【図7】本発明に係る他の実施例を示す説明図である。
【図8】本発明に係る他の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
10…カード、30a,b…プリズム、60…制御部、
70a、b、c…半導体レーザ、80…空間光変調器、
90…フーリエ変換レンズ、120…光検出器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−77176(JP,A) 特開 昭63−201795(JP,A) 特開 昭62−222364(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06K 17/00 G06F 15/00 330 G05K 19/10 G06T 7/00 530

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 特定人物の身体の一部に関する情報を記
    録しているカードと、前記特定人物の身体の一部とを照
    合する人物照合装置において、 前記カードが配置される第1の配置部と、 前記第1の配置部に配置された前記カードに光を照射し
    前記情報を読み出す第1の読み出し手段と、 前記身体の一部が配置される第2の配置部と、 前記第2の配置部に配置された前記身体の一部に光を照
    射し、照合すべき身体の一部の像を読み出す第2の読み
    出し手段と、 前記第1、第2の読み出し手段からの出力がそれぞれ入
    力光として異なる場所に入力される第1の空間光変調手
    段と、 前記第1の空間光変調手段に照射する第1の読み出し光
    を発生させる第1光源と、 前記第1の空間光変調手段により前記第1、第2の読み
    出し手段からの両画像情報に応じて前記第1の読み出し
    光を回折することで得られた両画像情報をともに含む出
    力光をフーリエ変換する第1のレンズと、 前記第1のレンズによってフーリエ変換された光が入力
    光として入力される第2の空間光変調手段と、 前記第2の空間光変調手段に照射する第2の読み出し光
    を発生させる第2の光源と、 前記第2の空間光変調手段により前記第1のレンズによ
    ってフーリエ変換された光に応じて前記第2の読み出し
    光を回折することで得られた入力フーリエ変換画像に対
    応する出力光をさらにフーリエ変換する第2のレンズ
    と、 前記第2のレンズによってフーリエ変換された光の強度
    を検出する光検出手段と、 前記光検出手段から送られた信号強度を所定レベルでし
    きい値処理する演算処理装置とを備えることを特徴とす
    る人物照合装置。
  2. 【請求項2】 前記第1および第2の空間光変調手段
    は、入力光が直接に書き込まれる光アドレス型空間光変
    調器であることを特徴とする請求項1に記載の人物照合
    装置。
  3. 【請求項3】 前記第1および第2の空間光変調手段
    は、入力光を撮像する撮像手段と、この撮像手段の出力
    電気信号により入力光の像が書き込まれる電気アドレス
    型空間光変調器とを含むことを特徴とする請求項1に記
    載の人物照合装置。
  4. 【請求項4】 前記カードを前記第1の配置部に搬送す
    る搬送機構と、 前記カードが前記第1の配置部に搬送されたことを検知
    する第1の検知器と、前記身体の一部が前記第2の配置
    部に配置されたことを検知する第2の検知器とをさらに
    備え、前記演算処理装置は前記第1および第2の検知器
    が前記カードおよび身体の一部を検知したとき前記しき
    い値演算を行うことを特徴とする請求項1に記載の人物
    照合装置。
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