JP4460408B2 - Biometric authentication system - Google Patents
Biometric authentication system Download PDFInfo
- Publication number
- JP4460408B2 JP4460408B2 JP2004284330A JP2004284330A JP4460408B2 JP 4460408 B2 JP4460408 B2 JP 4460408B2 JP 2004284330 A JP2004284330 A JP 2004284330A JP 2004284330 A JP2004284330 A JP 2004284330A JP 4460408 B2 JP4460408 B2 JP 4460408B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- finger
- biometric authentication
- unit
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 210000003811 finger Anatomy 0.000 claims description 105
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 27
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 claims description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 7
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 6
- 238000010277 constant-current charging Methods 0.000 claims description 5
- 210000003813 thumb Anatomy 0.000 claims description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000007600 charging Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 1
- 210000004247 hand Anatomy 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 210000004932 little finger Anatomy 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Image Input (AREA)
Description
本発明は生体情報を用いて個人を識別する生体認証装置およびシステムに関し、特に指の血管パターンに基づく生体認証装置およびシステムに関する。 The present invention relates to a biometric authentication apparatus and system for identifying an individual using biometric information, and more particularly to a biometric authentication apparatus and system based on a blood vessel pattern of a finger.
個人認証技術としては、ICカードが銀行ATM(現金自動出入機)の対応として普及しつつある。一方、個人認証の不正使用を防止するための有効な手段として、生体認証技術が提案され注目されている。生体認証の手段としては、指紋、眼底写真、および手や指の血管パターンの検出などがある。このうち、指の血管パターンによる方法は、ユーザにとって心理的抵抗感が少なく、生体内部の特徴を検出するので、偽造が困難という長所がある。 As a personal authentication technology, IC cards are becoming widespread as a support for bank ATMs (automatic cash-in / out machines). On the other hand, biometric authentication technology has been proposed and attracted attention as an effective means for preventing unauthorized use of personal authentication. Biometric authentication means include fingerprints, fundus photographs, and blood vessel patterns of hands and fingers. Among them, the method using the finger blood vessel pattern has the advantage that it is difficult for the user to counterfeit because the user feels less psychological resistance and detects the internal features of the living body.
従来提案されている指認証装置の一例として、特許文献1に開示される装置がある。その構成は、指の位置を決めるためのガイド部と、指を透過する透過光を照射する光源部と、指画像を撮影する撮像部と、撮影された画像の認証を行う認証部を備える。ここで光源部と撮像部は、指を上下から挟むように配置する。光源部は、指が挿入される空間の上部を屋根のようにして覆い、天井等からの照明が直接撮像部に侵入しないよう遮光する。また、ガイド部に関し、指の先端部分によってオンオフするスイッチ部を設けることで、指の位置を自然に特定の位置に誘導することで、指の位置が安定し、認証の精度を向上させることが述べられている。
As an example of a conventionally proposed finger authentication apparatus, there is an apparatus disclosed in
生体認証装置には、更なる小型化を要求されており、これを実現するには次の課題がある。特許文献1に提案の装置では、光源部とガイド部と撮像部からなる光学系が直線状に上下方向に配置されており、装置高さをより低くすることは困難であった。特に光源部は外部光を遮光するため屋根型構造としており、小型化のネックとなっていた。仮に屋根型部分を排除すると、外部光のため画像のS/Nが劣化して、認証精度が悪化してしまう。
The biometric authentication device is required to be further miniaturized, and there are the following problems to realize this. In the apparatus proposed in
本発明の目的は、生体認証装置における画像のS/Nを悪化させずに装置サイズの小型化を実現することにある。 An object of the present invention is to reduce the size of an apparatus without deteriorating the S / N of an image in a biometric authentication apparatus.
本発明による生体認証装置は、認証する指の位置を案内する案内溝を設けた指置き台と、案内溝の側面に設けた発光部より、認証指に向けて側面から光を照射する光源部と、認証指を透過し案内溝の底面側に向かう光を受光し撮影する撮像部と、撮像部で撮影した画像から画像データを作成する画像処理部とを備える。 A biometric authentication device according to the present invention includes a finger rest provided with a guide groove that guides the position of a finger to be authenticated, and a light source unit that emits light from the side surface toward the authentication finger from a light emitting unit provided on the side surface of the guide groove And an imaging unit that receives and captures light that passes through the authentication finger and travels toward the bottom side of the guide groove, and an image processing unit that creates image data from an image captured by the imaging unit.
上記撮像部には、案内溝の底面から下方に向かう光を横方向に折り曲げて撮像部に入射させるミラーを設ける。 The imaging unit is provided with a mirror that bends light traveling downward from the bottom surface of the guide groove in the lateral direction and enters the imaging unit.
また上記光源部は、認証指に向けて照射する光がほぼ平行光となるよう構成し、好ましくは、発光部の出射側にフレネルレンズとルーバーフィルムを設ける。 In addition, the light source unit is configured such that the light emitted toward the authentication finger is substantially parallel light, and preferably, a Fresnel lens and a louver film are provided on the emission side of the light emitting unit.
また上記画像処理部は、撮像部で撮影した画像の各部分の輝度レベルを検出し、輝度レベルが予め設定したしきい値より大きい場合、その部分の画像データを除去する。 The image processing unit detects the luminance level of each part of the image captured by the imaging unit, and removes the image data of the part when the luminance level is higher than a preset threshold value.
本発明による生体認証システムは、上記生体認証装置とこれを制御するコンピュータを備え、コンピュータは、上記画像処理部にて作成した画像データから、指の血管パターンを抽出してメモリに登録し、新たに取得した指の画像から抽出した血管パターンをメモリに登録した血管パターンと照合することにより、生体の認証を行う。 A biometric authentication system according to the present invention includes the biometric authentication device and a computer that controls the biometric authentication device. The computer extracts a blood vessel pattern of a finger from the image data created by the image processing unit and registers it in a memory. The biometric authentication is performed by collating the blood vessel pattern extracted from the finger image acquired in this step with the blood vessel pattern registered in the memory.
本発明によれば、生体認証装置の装置サイズの小型化、省スペース化を実現できる。 According to the present invention, it is possible to reduce the size of the biometric authentication device and save space.
以下、本発明による生体認証装置及び認証システムを図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, a biometric authentication device and an authentication system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明による生体認証システムの一実施例を示すブロック図である。図1に示すように、認証する指(一般には人差し指)2を、赤外線光を発生させる光源(赤外発光ダイオード:IrLED)11と、撮像部(TVカメラ)21の間に挿入する。スイッチ6をオンして、TVカメラ21によって指の透過像を撮影すると、血管内の血液は照射された赤外線光を吸収する性質があるため、指内部の静脈血管などの部分は暗い影となる。撮影された画像は、輝度レベル切替器33などの画像処理手段にて不要画像部分を除去され、画像入力器34にてデジタルデータに変換され、インターフェース(I/F)を経由して、コンピュータ37に送られる。CPU35は画像解析用プログラムを起動し、受け取った画像データから血管パターンを抽出して、個人認証用データとしてメモリ36に保存(登録)しておく。一方認証時には、コンピュータ37は、入力された画像データから血管パターンを抽出し、あらかじめメモリ36に登録されている認証用データの血管パターンと一致するか否かを、認証用アルゴリズムにより判定する。一致すれば本人であると判断し、その結果を表示器42に表示したり、外部の制御対象41に対し適切な制御信号を送る。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a biometric authentication system according to the present invention. As shown in FIG. 1, a finger (generally an index finger) 2 to be authenticated is inserted between a light source (infrared light emitting diode: IrLED) 11 that generates infrared light and an imaging unit (TV camera) 21. When the switch 6 is turned on and a transmission image of the finger is photographed by the
図2は、本発明による生体認証装置の一実施例を示す構造図である。図2(a)は、装置本体9の全体形状を示す斜視図、図2(b)は、A−A’断面図である。本体9は、上面に認証指を挿入する案内溝7を有する。案内溝の両側面には、光源(発光部)11A、11Bを設置し、認証指を側面から照射する構成である。案内溝7の底面には撮影開口部8があり、指を透過し下方に向う光を取り込む。撮影開口部8を経た光は、ミラー15にて横方向に折り曲げられ、撮像部(カメラ)21にて受光し撮影する。
FIG. 2 is a structural diagram showing an embodiment of a biometric authentication device according to the present invention. FIG. 2A is a perspective view showing the overall shape of the apparatus
このように本実施例では、装置の上部を開放型にして、認証する指を装置上側からかざせるようにした。そのため、光源11を指置き部の両側面に配置した。また、撮像部21も横置きとし、そのためにミラー15を用いた。これらの構成により、装置の小型化、特に光学路の変更により装置高さの低減を図ることができる。
As described above, in this embodiment, the upper part of the apparatus is opened, and the finger to be authenticated is held from the upper side of the apparatus. Therefore, the light source 11 is arranged on both side surfaces of the finger placement unit. In addition, the
図3は、本発明の生体認証装置における指置き台の一例を示す平面図である。本実施例の指置き台は、(1)片手で指置き台全体を掴むことができる形状・大きさとし、(2)認証する指(一般には人差し指)を安定に位置決めさせる案内溝を設け、(3)本体側面には撮影用スイッチ6を設けたところに特徴がある。 FIG. 3 is a plan view showing an example of a finger rest in the biometric authentication device of the present invention. The finger rest of the present embodiment has (1) a shape and size that allows the entire finger rest to be grasped with one hand, and (2) a guide groove for stably positioning a finger to be authenticated (generally an index finger). 3) A feature is that a photographing switch 6 is provided on the side of the main body.
図3では、指置き台に対し手をかざした時の各指の位置を点線で示す。本体9は、認証する指2以外の親指3と小指等4でつかむ「しずく形」の全体形状とすることで、手のひら全体の姿勢を安定させることができる。認証指2は、案内溝7に沿って指位置ガイド5を目標に設定する。領域8は光学開口部を示す。そして、親指3で撮影用スイッチ6を操作する構造にしたので、認証指2の前後方向位置は、自動的に個人特有の定位置に規制される。これより、各個人の指形状に差があっても、再現性のある画像を取得することができ、認証精度が向上する。
In FIG. 3, the position of each finger when a hand is held over the finger rest is indicated by a dotted line. The
認証する指2が人差し指以外の場合についても、認証が可能である。さらに、スイッチ6の代わりに突起部を設けても、親指の位置決めの効果が得られる。本実施例では、生体認証装置の外形はほぼ指置き台のサイズに等しくなり、よって、小型で使いやすい生体認証装置を実現することができる。
Authentication is also possible when the
図4は、本発明の生体認証装置における光学系の一例を示す。図は、装置正面側から見た断面図で、前記図2(b)を模式的に示す。認証指2は紙面垂直方向に配置する。認証指2を挟んで2つの光源11A,11Bを両側に配置し、認証指2に対してその側面から赤外光を照射する。特に光源11の出射部には、フレネルレンズ13およびルーバーフィルム14を設けたことに特徴がある。認証指2を透過した光のうち、指の腹側から下方に向かう光を捉え、ミラー15にて光路を折り曲げ、カメラ21に横方向に導く構成とした。
FIG. 4 shows an example of an optical system in the biometric authentication apparatus of the present invention. The figure is a cross-sectional view seen from the front side of the apparatus, and schematically shows FIG. 2 (b). The
まず、光源11A,11Bを横置きにすること、またカメラ21を横置きにすることで、装置全体の高さを大幅に低減することができる。半面、この構成では装置の幅を拡大させる要因になるものの、装置の幅は前述したように手のひらで掴めるサイズを前提としている。よって、本構成に変えても装置幅がそれ以上に拡大することはない。
First, when the
本実施例では、認証指に対する赤外光の照射方向(図面横方向)と受光方向(下方向)とが直交しているため、いくつかの課題が発生する。まず、指内部での赤外光の拡散が不均一となり、画像の明るさが受光面内で不均一になる。つまり、光が入射する指の側面部は明るく、中心部は暗くなる。これは、横方向から指の一部にのみ強い光を入射しても、指内部の光拡散が一部(側面部分)にとどまるため、指全体に拡散させることは困難であるからである。そこで、本実施例の光学系は、指全体に出来るだけ均一な赤外光を入射させるようにしてこれを解決した。 In the present embodiment, since the irradiation direction (horizontal direction in the drawing) of the infrared light with respect to the authentication finger and the light receiving direction (downward direction) are orthogonal, several problems occur. First, the diffusion of infrared light inside the finger becomes non-uniform, and the brightness of the image becomes non-uniform within the light receiving surface. That is, the side part of the finger on which light is incident is bright and the center part is dark. This is because even if strong light is incident only on a part of the finger from the lateral direction, light diffusion inside the finger remains only partly (side surface part), and thus it is difficult to diffuse the entire finger. Therefore, the optical system of this embodiment solves this problem by making the infrared light as uniform as possible incident on the entire finger.
また、指の腹側表面に光源からの赤外光が直接照射されると、それが反射し、カメラで撮像する際に、指表面が光ってしまい血管画像が見えにくくなる。そこで本実施例の光学系は、撮影側の指腹側斜面2A,2Bには赤外光が入射しないように遮断する構造とした。
In addition, when infrared light from a light source is directly applied to the ventral surface of the finger, it is reflected, and when the image is taken with a camera, the finger surface shines and the blood vessel image becomes difficult to see. In view of this, the optical system of the present embodiment has a structure in which infrared light is blocked from entering the finger-
上記の具体的手段として、図4に示すように、光源11A、11Bから放射状に発する赤外光を平行光線にするためにフレネルレンズ13を設けた。フレネルレンズはレンズ面を連続面ではなく階段状にしたレンズであり、通常の凸レンズに比べてレンズ自体の厚みを薄くできるので、装置の小型化に有利である。また、平行光から漏れた光を遮断するために、ルーバー構造を持ったルーバーフィルム14を配置した。ルーバー構造により、透過光の方向を制限し、かつ薄膜状とすることで小型化に適する。ルーバーフィルム14を通過した平行光は、認証指の腹側斜面部2A,2Bには照射されないように、光源11A,11Bの高さを設定した。さらに、指2の軸方向に平行で、約45度傾斜してミラー15を設置し、指からの透過光を横方向に折り曲げることで、横置きカメラ21に入射させるようにした。
As a specific means described above, as shown in FIG. 4, a Fresnel lens 13 is provided in order to make infrared light emitted radially from the
なお、本構成では光学系の組み立て寸法誤差のため、カメラ上の画像位置がずれることがある。その場合、光学系の機械的調整を一々行うのは容易ではない。そこで本実施例では、装置固有の光学系の位置ずれを、カメラが捉える画像の位置ずれ量としてメモリ(コンフィグレーションROM等)に記憶しておく。そして、画面全体から必要部分を切り取るなどの画像処理工程において、この位置ずれ情報をメモリから読み出して、処理範囲を補正する。これより、構造部分の調整箇所を無くし、装置の簡素化を図ることができ、製造原価を削減できる。 In this configuration, the image position on the camera may shift due to an assembly dimension error of the optical system. In that case, it is not easy to perform mechanical adjustment of the optical system one by one. Therefore, in this embodiment, the positional deviation of the optical system unique to the apparatus is stored in a memory (configuration ROM or the like) as the positional deviation amount of the image captured by the camera. Then, in an image processing step such as cutting out a necessary part from the entire screen, this positional deviation information is read from the memory and the processing range is corrected. Thereby, the adjustment part of a structure part can be eliminated, the apparatus can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
以上説明したように、本実施例の構造とすることで、光源からの光の大部分を指に入射することができ、その光が平行光であるため、指の一部に光強度が偏ることが無く、良好な拡散光(背景光)を作り出すことが出来る。その結果、拡散光に浮かんだ血管画像を、S/N比良く撮像することができる。さらに、指の方向に平行としたミラーによって、得られた血管画像を、小型の装置で捉えることが可能となる。 As described above, with the structure of the present embodiment, most of the light from the light source can be incident on the finger, and the light is parallel light, so the light intensity is biased to a part of the finger. And good diffused light (background light) can be produced. As a result, a blood vessel image floating in the diffused light can be captured with a high S / N ratio. Furthermore, the obtained blood vessel image can be captured by a small device by a mirror parallel to the direction of the finger.
図5は、本発明の生体認証装置における画像処理の一例を示す図である。TVカメラ21で得られる指およびその周囲の画像の処理を示す。従来、指内部からの光は指周辺に豊富に存在する光より弱く、周囲光が外乱光となるため、蛍光灯等の光が入射すると強い光に隠れてしまい、必要な情報が得られなかった。特に本実施例のように上部開放型構造の場合には、周囲光による外乱がより増加する。
FIG. 5 is a diagram showing an example of image processing in the biometric authentication apparatus of the present invention. Processing of a finger and the surrounding image obtained by the
そのために、図5(a)のように得られる画像22は、認証する指部分23と背景(周囲)部分とのコントラストの非常に高い画像となってしまう。図5(b)は、A−A’断面の画像信号の明るさ分布の例を示す。TVカメラ21の画像信号25は、横軸を輝度レベルとすると、背景部分が明るく、指の部分は暗くなる。背景部分の画像は認証するためには不要な部分で、また、背景部分のデータを引き続き処理するのは無駄な作業である。そこで、輝度レベルにしきい値26を設定し、輝度レベルがしきい値26より大きい指以外の部分の信号を除去する(信号レベルをゼロとする)。その結果、図5(c)に示すように、指の画像23のみの画像信号を得ることができる。
Therefore, the
この動作は、図1に示すように、TVカメラ21の出力を輝度レベル設定器32および、輝度レベル比較器31によって判断し、輝度レベル切替器33にてレベルを切替え、指の画像23のみのビデオ信号を得ることができる。
In this operation, as shown in FIG. 1, the output of the
以上説明したように、全体の撮影画像から必要部分のみを切り出し、認証工程で不必要な情報を除去することで、処理精度の向上と処理速度向上を図るものである。その際、コンピュータの負担軽減を図りより安価で消費電力の少ないシステムを実現することが可能となる。 As described above, only necessary portions are cut out from the entire captured image, and unnecessary information is removed in the authentication process, thereby improving processing accuracy and processing speed. At that time, it is possible to realize a system that is less expensive and consumes less power by reducing the burden on the computer.
図6は、本発明の生体認証装置において、光源11の電源回路の一例を示す。本実施例は、USB(Universal Serial Bus)ポートを介して装置に電力を供給する場合を想定する。赤外線を発生させる光源11の電源回路は、USB端子部42と定電流充電回路43と、昇圧回路44と、コンデンサ45、およびスイッチ46を有する。カメラ制御装置47は、TVカメラ21の同期信号に連動してスイッチ46を制御する。
FIG. 6 shows an example of a power supply circuit of the light source 11 in the biometric authentication device of the present invention. In this embodiment, it is assumed that power is supplied to the apparatus via a USB (Universal Serial Bus) port. The power source circuit of the light source 11 that generates infrared rays includes a
ここで、USB端子部42から供給できる電力は、規格により、電圧5V、最大電流は0.5Aに制限されているので、最大2.5Wの電力となる。一方本実施例の生体認証装置では、光源11に約4Wの電力が必要であり、そのままでは光源11を十分発光させることができない。
Here, the power that can be supplied from the
そこで、本実施例では、限られた電力の範囲内で光源を動作させるために、定電流充電回路43とコンデンサ45等の蓄電機能を使用する回路構成とした。光源11には赤外線LEDを使用することから、多数個のLEDを直列に使用すると効率がよいので、昇圧回路44によって、必要とする電圧まで昇圧する。昇圧した電圧を、カメラ21からの同期信号および、カメラ制御装置47からの指令によって、スイッチ46を必要な時間のみ閉じて光源11に電力を供給する。すなわち、カメラ21の同期信号及び制御装置41からの信号によって、カメラ21が撮像する瞬間のみ光源11を点灯する。従って、USB電力を有効活用する回路構成は、USB電圧を直接、定電流充電回路43により充電することによって、スーパーキャパシタ(電気二重層コンデンサ)のような定格電圧の低いコンデンサ45を使用することにより、小型、省スペースの蓄電回路を実現する。
Therefore, in this embodiment, in order to operate the light source within a limited electric power range, a circuit configuration using a power storage function such as a constant
図7は、本発明による生体認証システムにおける画像処理の一例を示す。TVカメラ21で取得された認証指2の画像は、一旦画像メモリ52に蓄えられ、コンピュータ37にデジタル画像として送信する。その際、TVカメラ21から取得される画像信号は、画像取り込み制御回路51、輝度検出回路53、およびスイッチ54によって制御される。各段階毎に、得られる画像は、次の通りである。
画像A:カメラが捉える画面全体(斜線部は認証に不要な部分)。
画像B:画像Aのうち、認証に用いる画像領域。
画像C:画像Bの部分を切り出した状態。
画像D:輝度測定領域。
FIG. 7 shows an example of image processing in the biometric authentication system according to the present invention. The image of the
Image A: The entire screen captured by the camera (the shaded area is a part unnecessary for authentication).
Image B: Image area used for authentication in image A.
Image C: A state in which the portion of image B is cut out.
Image D: Luminance measurement area.
TVカメラ21で捉える画面全体の画像Aは、指静脈画像以外の認証に不必要な部分を含む。当然何らかの手段を持って、認証に必要な部分(画像B)を切り出さなければならない。コンピュータ37によって、これを行うとすると、膨大な画像情報を処理せねばならず、高速のコンピュータ37を必要とする。また、高速処理のため消費電力が大きくなり、USB電力のみでは実現が難しい。
The image A of the entire screen captured by the
そこで、画像の切り出し領域、および切り出す情報量等をコンピュータ37により予め設定しておく。画像取り込み制御回路51は、カメラ21の動作する速さのリアルタイム処理(スイッチ54)によって、予め設定した領域(画像B)の画像だけを取り込む。そして、取り込んだ画像Cのデータのみを画像メモリ52に連続して蓄える。これにより、コンピュータ37は切り出しのために膨大な量の画像情報(画像A)を処理する必要はなくなり、その負担が軽減する。
In view of this, the
さらに、カメラ21の捉えることができる明るさの範囲(ダイナミックレンジ)は狭いため、指静脈の領域の明るさが適当になるよう受光量(露出量)の調整を必要とする。その際、必要とする指静脈の領域と背景となる指周辺では明るさが極端に異なり、指領域部分で見ても明るさの分布が大きいので、一般に使用されるアイリスコントロール(光学絞り制御)では調整が不十分となる。そのため、指領域のうち必要面積部分(画像D)を抜き出し、輝度検出回路53にて画像Dの明るさを積算平均化して捉える。その検出値に応じて、画像取り込み制御回路51はスイッチ54を制御し、受光量(露出量)を最適に調節する。
Furthermore, since the brightness range (dynamic range) that can be captured by the
本実施例では、指定した領域内の輝度の値を、ロジック回路で積算することにより指定領域の明るさのデータを得るものである。その際、コンピュータによる、膨大な量のデータに対する指定領域内のデータを切り出し、及び積算という処理を必要としない。従って、カメラの明るさ調整は簡単な計算と制御で事足りる。その結果、高速のコンピュータを必要とせず省電力、省スペースの実現に貢献する。 In the present embodiment, the brightness value in the designated area is obtained by integrating the luminance values in the designated area with a logic circuit. At this time, it is not necessary to cut out and accumulate the data in the designated area for a huge amount of data by the computer. Therefore, simple calculation and control are sufficient for adjusting the brightness of the camera. As a result, it contributes to the realization of power saving and space saving without requiring a high-speed computer.
以上説明したように、本実施例によれば、マイコン、ロジックの機能分担の最適化により、小型で省電力の生体認証装置及びシステムが実現する。 As described above, according to the present embodiment, a small-sized and power-saving biometric authentication device and system are realized by optimizing the function sharing between the microcomputer and the logic.
2…認証する指、5…指位置ガイド、6…スイッチ、7…案内溝、8…光学開口部、11…光源(発光部)、13…フレネルレンズ、14…ルーバーフィルム、15…ミラー、21…撮像部(TVカメラ)、26…しきい値、33…輝度レベル切替器、34…画像入力器、35…CPU、36…メモリ、37…コンピュータ、42…USB端子部、43…定電流充電回路、44…昇圧回路、45…コンデンサ、46…スイッチ、47…カメラ制御装置、51…画像取り込み制御回路、52…画像メモリ、53…輝度検出回路、54…スイッチ。
2 ... Finger to be authenticated, 5 ... Finger position guide, 6 ... Switch, 7 ... Guide groove, 8 ... Optical opening, 11 ... Light source (light emitting part), 13 ... Fresnel lens, 14 ... Louver film, 15 ... Mirror, 21 ... Imaging unit (TV camera), 26 ... Threshold, 33 ... Brightness level switch, 34 ... Image input device, 35 ... CPU, 36 ... Memory, 37 ... Computer, 42 ... USB terminal unit, 43 ... Constant
Claims (7)
上記生体認証装置は、
認証する指の位置を案内する案内溝を設けた指置き台と、
該案内溝の側面に設けた発光部より、該指に向けて側面から光を照射する光源部と、
該指を透過し上記案内溝の底面側に向かう光を受光し撮影する撮像部と、
該撮像部で撮影した画像から画像データを作成する画像処理部とを備え、
上記撮像部には、上記案内溝の底面から下方に向かう光を横方向に折り曲げて該撮像部に入射させるミラーを設けるとともに、
さらに、上記撮像部にて撮影可能な画像範囲のうち、予め設定した第1の領域の画像を取得する画像取り込み制御部と、
該取得した画像のうち、予め設定した第2の領域の画像の平均輝度を検出する輝度検出部と、
上記画像取り込み制御部の設定する第1の領域及び上記輝度検出部の検出した平均輝度に応じて、前記撮像部の撮影時間を制御するスイッチとを備え、
上記コンピュータは、上記画像処理部にて作成した画像データから、上記指の血管パターンを抽出してメモリに登録し、新たに取得した指の画像から抽出した血管パターンを該メモリに登録した血管パターンと照合することにより、生体の認証を行うことを特徴とする生体認証システム。 In a biometric authentication system comprising a biometric authentication device that authenticates a biometric based on a blood vessel image of a finger and a computer that controls the biometric authentication device,
The biometric authentication device is:
A finger rest provided with a guide groove for guiding the position of the finger to be authenticated;
A light source unit that emits light from the side surface toward the finger from the light emitting unit provided on the side surface of the guide groove;
An imaging unit that receives and shoots light passing through the finger and traveling toward the bottom side of the guide groove;
An image processing unit that creates image data from an image captured by the imaging unit;
The aforementioned imaging unit, Rutotomoni provided mirror to be incident on the image pickup portion by bending the light directed downward from the bottom surface of the guide groove in the lateral direction,
Furthermore, an image capturing control unit that acquires an image of a first region set in advance among image ranges that can be captured by the imaging unit;
Among the acquired images, a luminance detection unit that detects an average luminance of an image of a second region set in advance;
A switch for controlling the shooting time of the imaging unit according to the first area set by the image capture control unit and the average luminance detected by the luminance detection unit,
The computer extracts the blood vessel pattern of the finger from the image data created by the image processing unit and registers it in the memory, and stores the blood vessel pattern extracted from the newly acquired finger image in the memory. A biometric authentication system characterized in that biometric authentication is performed by collating with.
上記生体認証装置は、
認証する指の位置を案内する案内溝を設けた指置き台と、
該案内溝の側面に設けた発光部より、該指に向けて側面から光を照射する光源部と、
該指を透過し上記案内溝の底面側に向かう光を受光し撮影する撮像部と、
該撮像部で撮影した画像から画像データを作成する画像処理部とを備え、
上記光源部には、上記指に向けて照射する光がほぼ平行光になる手段を設けるとともに、
さらに、上記撮像部にて撮影可能な画像範囲のうち、予め設定した第1の領域の画像を取得する画像取り込み制御部と、
該取得した画像のうち、予め設定した第2の領域の画像の平均輝度を検出する輝度検出部と、
上記画像取り込み制御部の設定する第1の領域及び上記輝度検出部の検出した平均輝度に応じて、前記撮像部の撮影時間を制御するスイッチとを備え、
上記コンピュータは、上記画像処理部にて作成した画像データから、上記指の血管パターンを抽出してメモリに登録し、新たに取得した指の画像から抽出した血管パターンを該メモリに登録した血管パターンと照合することにより、生体の認証を行うことを特徴とする生体認証システム。 In a biometric authentication system comprising a biometric authentication device that authenticates a biometric based on a blood vessel image of a finger and a computer that controls the biometric authentication device,
The biometric authentication device is:
A finger rest provided with a guide groove for guiding the position of the finger to be authenticated;
A light source unit that emits light from the side surface toward the finger from the light emitting unit provided on the side surface of the guide groove;
An imaging unit that receives and shoots light passing through the finger and traveling toward the bottom side of the guide groove;
An image processing unit that creates image data from an image captured by the imaging unit;
The aforementioned light source unit, Rutotomoni provided with means light irradiated is substantially collimated light toward the finger,
Furthermore, an image capturing control unit that acquires an image of a first region set in advance among image ranges that can be captured by the imaging unit;
Among the acquired images, a luminance detection unit that detects an average luminance of an image of a second region set in advance;
A switch for controlling the shooting time of the imaging unit according to the first area set by the image capture control unit and the average luminance detected by the luminance detection unit,
The computer extracts the blood vessel pattern of the finger from the image data created by the image processing unit and registers it in the memory, and stores the blood vessel pattern extracted from the newly acquired finger image in the memory. A biometric authentication system characterized in that biometric authentication is performed by collating with.
上記生体認証装置は、The biometric authentication device is:
認証する指の位置を案内する案内溝を設けた指置き台と、A finger rest provided with a guide groove for guiding the position of the finger to be authenticated;
該案内溝の側面に設けた発光部より、該指に向けて側面から光を照射する光源部と、A light source unit that emits light from the side surface toward the finger from the light emitting unit provided on the side surface of the guide groove;
該指を透過し上記案内溝の底面側に向かう光を受光し撮影する撮像部と、An imaging unit that receives and shoots light passing through the finger and traveling toward the bottom side of the guide groove;
該撮像部で撮影した画像から画像データを作成する画像処理部とを備え、An image processing unit that creates image data from an image captured by the imaging unit;
上記画像処理部は、上記撮像部で撮影した画像の各部分の輝度レベルを検出し、該輝度レベルが予め設定したしきい値より大きい場合、その部分の画像データを除去するとともに、The image processing unit detects the luminance level of each part of the image captured by the imaging unit, and when the luminance level is larger than a preset threshold, removes the image data of the part,
さらに、上記撮像部にて撮影可能な画像範囲のうち、予め設定した第1の領域の画像を取得する画像取り込み制御部と、Furthermore, an image capturing control unit that acquires an image of a first region set in advance among image ranges that can be captured by the imaging unit;
該取得した画像のうち、予め設定した第2の領域の画像の平均輝度を検出する輝度検出部と、Among the acquired images, a luminance detection unit that detects an average luminance of an image of a second region set in advance;
上記画像取り込み制御部の設定する第1の領域及び上記輝度検出部の検出した平均輝度に応じて、前記撮像部の撮影時間を制御するスイッチとを備え、A switch for controlling the shooting time of the imaging unit according to the first area set by the image capture control unit and the average luminance detected by the luminance detection unit,
上記コンピュータは、上記画像処理部にて作成した画像データから、上記指の血管パターンを抽出してメモリに登録し、新たに取得した指の画像から抽出した血管パターンを該メモリに登録した血管パターンと照合することにより、生体の認証を行うことを特徴とする生体認証システム。The computer extracts the blood vessel pattern of the finger from the image data created by the image processing unit and registers it in the memory, and stores the blood vessel pattern extracted from the newly acquired finger image in the memory. A biometric authentication system characterized in that biometric authentication is performed by collating with.
前記光源部には、前記発光部の出射側にフレネルレンズとルーバーフィルムを設けたことを特徴とする生体認証システム。The biometric authentication system characterized in that the light source unit is provided with a Fresnel lens and a louver film on the emission side of the light emitting unit.
前記光源部は、前記指に向けて照射する光が前記指の底面側には照射しない構成としたことを特徴とする生体認証システム。The biometric authentication system, wherein the light source unit is configured so that light irradiated toward the finger does not irradiate the bottom surface side of the finger.
前記発光部を駆動する電源部は、定電流充電回路、コンデンサ、昇圧回路及び発光用スイッチを備えることを特徴とする生体認証システム。 The biometric authentication system according to any one of claims 1, 2, and 3,
The biometric authentication system, wherein the power supply unit that drives the light emitting unit includes a constant current charging circuit, a capacitor, a booster circuit, and a light emitting switch .
前記指置き台は、手のひら全体で掴める曲面形状とし、その一方の側面には、親指によって操作可能な撮影用スイッチを設けたことを特徴とする生体認証システム。 The biometric authentication system according to any one of claims 1, 2, and 3,
The biometric authentication system , wherein the finger rest has a curved shape that can be grasped by the entire palm, and a photographing switch that can be operated with a thumb is provided on one side surface thereof .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004284330A JP4460408B2 (en) | 2004-09-29 | 2004-09-29 | Biometric authentication system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004284330A JP4460408B2 (en) | 2004-09-29 | 2004-09-29 | Biometric authentication system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006095056A JP2006095056A (en) | 2006-04-13 |
JP4460408B2 true JP4460408B2 (en) | 2010-05-12 |
Family
ID=36235429
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004284330A Active JP4460408B2 (en) | 2004-09-29 | 2004-09-29 | Biometric authentication system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4460408B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019088549A1 (en) * | 2017-10-31 | 2019-05-09 | 삼성전자 주식회사 | Method for acquiring fingerprint image and electronic device supporting same |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070008754A1 (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-11 | Electro Scientific Industries, Inc. | Charge pump for bus-powered device |
JP2008226197A (en) * | 2007-03-16 | 2008-09-25 | Hitachi Information & Control Solutions Ltd | Input device of finger vein pattern for device for authenticating individual |
JP5058730B2 (en) * | 2007-09-11 | 2012-10-24 | 株式会社ユーシン | Biological information reader |
JP2009129365A (en) | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Sony Corp | Image-taking apparatus and method thereof |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07153582A (en) * | 1993-11-25 | 1995-06-16 | Matsushita Electric Works Ltd | Lighting system |
JP2001005103A (en) * | 1999-06-25 | 2001-01-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Rear projection type screen, the manufacture of the same, and rear projection type display |
JP2003070771A (en) * | 2001-09-07 | 2003-03-11 | Omron Corp | Equipment and system for organism information measurement and method of organism information measurement management |
JP2003298104A (en) * | 2002-04-03 | 2003-10-17 | Rabo Sufia Kk | Light irradiating device and detecting device |
JP3770241B2 (en) * | 2003-03-04 | 2006-04-26 | 株式会社日立製作所 | Personal authentication device and personal authentication method |
-
2004
- 2004-09-29 JP JP2004284330A patent/JP4460408B2/en active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019088549A1 (en) * | 2017-10-31 | 2019-05-09 | 삼성전자 주식회사 | Method for acquiring fingerprint image and electronic device supporting same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006095056A (en) | 2006-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4566929B2 (en) | Imaging device | |
US8300903B2 (en) | Imaging apparatus and method for authentication of user | |
KR101168435B1 (en) | Personal identification apparatus | |
CN102682285B (en) | Personal authentication device | |
JP5144461B2 (en) | Finger vein authentication device and personal authentication device | |
JP4745084B2 (en) | Imaging device | |
CN101866419B (en) | Personal authentication device | |
JP4799216B2 (en) | Imaging device having distance measuring function | |
US20080317293A1 (en) | Finger vein authentication apparatus and information processing apparatus | |
CN107239772B (en) | Palm print and palm vein image collecting device and clearance gate | |
US20030156741A1 (en) | Iris recognition system | |
KR20090043432A (en) | Finger vein authentication device | |
JP2005253989A (en) | Personal authentication apparatus | |
JP2014183877A (en) | Blood vessel image photographing device | |
JP4460408B2 (en) | Biometric authentication system | |
JP2010256971A (en) | Biometric authentication apparatus | |
JP2007020828A (en) | Imaging device | |
JP2010218562A (en) | Imaging apparatus for authentication, imaging method for authentication, and imaging program for authentication | |
KR100572626B1 (en) | registration apparatus for iris | |
JP6071967B2 (en) | Blood vessel imaging device | |
JP2005128936A (en) | Finger authentication device and its finger placement guide | |
JP2009087263A (en) | Finger vein authentication apparatus and information processing apparatus | |
US11645864B2 (en) | Imaging device, authentication device, and biometric imaging method | |
JP4788744B2 (en) | Personal authentication device and blood vessel image extraction device | |
WO2013128699A1 (en) | Biometric authentication device and control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060706 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060706 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090220 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090519 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090929 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091204 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20100106 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100126 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100212 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4460408 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130219 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130219 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140219 Year of fee payment: 4 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |