WO2012043299A1 - 生体認証装置、及び生体認証方法 - Google Patents

生体認証装置、及び生体認証方法 Download PDF

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輝幸 樋口
亀井　俊男
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日本電気株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a biometric authentication device and a biometric authentication method.
  • a biometric authentication technique for authenticating an individual using a captured image of a finger is known as a method of collating a pattern of a skin such as a fingerprint of a finger or a blood vessel pattern with previously registered information.
  • a biometric authentication device using these technologies cannot obtain correct authentication unless the fingerprint or the like to be authenticated is imaged in a state where the biometric authentication device is placed at the correct position, and the personal authentication becomes NG, It took a lot of time for authentication.
  • Patent Document 1 discloses a finger vein personal authentication device for the purpose of making it easy for a user to confirm a finger placement position.
  • the personal authentication device described in Patent Document 1 reduces finger misalignment by emitting light to inform the user of the finger placement position and pressing the data capture switch while checking the finger position according to the light emitting unit. To do.
  • Patent Document 1 the invention disclosed in Patent Document 1 described above has the following problems.
  • Patent Document 1 confirms the position of the finger in accordance with the light emitting unit, but there is a problem that the user cannot confirm even if the finger is placed in a rotating or left-right position.
  • the present invention has been invented in view of the above-described problems, and its object is to detect a positional deviation of an imaging target that occurs when a user rotates a finger or shifts it to the left or right.
  • a biological imaging apparatus and a biological imaging method are provided.
  • the present invention that solves the above-mentioned problem is provided with a finger tip sensor that detects a deviation in the placement position of the finger on the tip placement surface portion of the tip placement portion on which the tip of the abdomen of the finger is placed.
  • a biometric authentication device for detecting
  • the present invention that solves the above-mentioned problem is provided with a finger tip sensor that detects a deviation in the placement position of the finger on the tip placement surface portion of the tip placement portion on which the tip of the abdomen of the finger is placed.
  • This is a biometric authentication method that detects a misalignment of the finger and teaches the user the displacement of the position of the finger.
  • the present invention that solves the above-described problems receives a signal from a finger tip sensor provided on a tip placement surface portion of a tip placement portion on which a tip of a finger belly is placed, and detects a deviation of a finger placement position.
  • This is a program for causing a computer to execute a detection process for detecting a position shift of the abdominal tip and a teaching process for teaching a user a position shift of the finger.
  • the present invention it is possible to detect a positional shift of an imaging target that occurs when a user rotates his / her finger or shifts his / her finger from side to side.
  • FIG. 1 is a block diagram of a personal authentication apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a view for explaining a sensor provided in the tip mounting portion 1.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of guidance by the guidance lamp 14.
  • FIG. 4 is an operation flowchart of the operation in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram of the second embodiment.
  • FIG. 6 is an external view of the personal authentication device according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the wiring pattern of the sensor 12 and its output in the first embodiment.
  • the biometric authentication device is a device that simultaneously captures a fingerprint of a user's finger and an image of a vein inside the user.
  • the biometric authentication device uses a captured finger fingerprint or a vein image. It can be used as a personal authentication device (biometric authentication device) for authenticating an individual.
  • the finger to be imaged may be any finger (mother finger, index finger, middle finger, ring finger, little finger), but here, for example, the case where the fingerprint and vein of the index finger (hereinafter simply referred to as “finger”) are imaged. I will explain.
  • FIG. 1 is a block diagram of the personal authentication apparatus in the present embodiment.
  • the personal authentication device according to the first embodiment includes a tip placement portion 1 for placing the tip of the belly of the finger FG, a root placement portion 2 for placing the root of the belly of the finger FG, and spot light.
  • the light source 3 includes an imaging unit 4, an imaging control unit 5, an image processing unit 6, a matching unit 7, and a display unit 8.
  • the tip placement portion 1 includes a tip placement surface portion 11 on which the tip of the tip of the fingertip is placed, and a sensor 12 that detects the finger placement position from an electrical change.
  • the tip placement surface 11 is a surface with which the tip of the abdomen of the finger contacts, and has a concave curved shape that fits into the tip of the finger FG.
  • the sensor 12 is arranged inside the tip placement surface 11 and rotates the finger FG to be imaged, or a positional deviation in the left-right direction (direction perpendicular to the line connecting the tip placement portion 1 and the root placement portion 2). Is detected.
  • the detection part 13 provided in the inside of a personal authentication apparatus is supplied with the output of the sensor 12.
  • the guidance lamp 14 provides guidance for finger position deviation based on the detection result of the detection unit 13. For example, based on the detection result of the detection unit 13, the user is instructed where to place the tip of the finger by illuminating or blinking a lamp to indicate where the finger is located on the tip placement surface 11.
  • FIG. 3 shows an example of guidance by the guidance lamp 14.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of guidance using two guidance lamps 14. If the finger FG is correctly placed on the tip placement surface 11, both of the two guidance lamps 14 are turned on. On the other hand, when the finger FG is arranged on the left side of the tip placement surface 11 and deviates from the correct position to the left side, only the left guidance lamp 14 is blinked and the finger FG is placed on the right side of the tip placement surface 11. If it is shifted to the right side from the correct position, only the right guidance lamp 14 is blinked. In this way, the position where the finger FG is placed is guided to the correct position.
  • the spot light generation light source 3 is installed at a position where it does not come into contact with the finger FG, and the entire fingerprint part between the distal interphalangeal joint (first joint) of the finger FG and the finger tip has a substantially uniform brightness and the fingerprint part. Irradiate parallel light spotwise.
  • the parallel light refers to light that uniformly strikes the fingerprint portion (the surface of the fingerprint portion) at substantially the same angle.
  • the spot light generating light source 3 preferably irradiates from one direction because it is desirable to make a shadow due to the unevenness of the skin surface as much as possible in order to capture a fingerprint that is the unevenness of the skin surface of the finger FG.
  • the spot light of the spot light generating light source 3 is preferably a wavelength component having a wavelength of about 1000 to 600 nm, which is known to be easily transmitted through body tissues other than human bones. And a xenon lamp and a lens, or an LED having a light emission characteristic within a corresponding wavelength to which the lens is attached.
  • the imaging unit 4 includes an image sensor and a control system such as a CCD and a CMOS, and a lens optical system that forms an image of a finger fingerprint image and a blood vessel image on the image sensor.
  • the imaging unit 4 mainly uses the light reflected by the light emitted from the spot light generation light source 3 to the fingerprint portion between the distal interphalangeal joint (first joint) of the finger FG and the tip of the finger FG.
  • the fingerprint of the fingerprint part between the distal interphalangeal joint (first joint) and the finger tip is imaged, and the light irradiated to the fingerprint part from the spot light generating light source 3 is scattered and propagated inside the finger FG.
  • a blood vessel image is captured by scattered light that escapes (emits) from the epidermis between the distal interphalangeal joint (first joint) and the proximal interphalangeal joint (second joint). Note that the fingerprint image and the blood vessel image are simultaneously captured by the imaging unit 4.
  • the imaging part 4 is installed in the position which does not contact the finger FG similarly to the spot light generation light source 3.
  • the imaging control unit 5 controls the imaging of the imaging unit 4, converts the signal of the imaging unit 4 into data, and sends the fingerprint image and the blood vessel image to the image processing unit 6.
  • the image processing unit 6 extracts the center of the fingerprint from the fingerprint image data acquired from the imaging control unit 5, and measures the deviation of the finger center from the outer shape of the finger FG. Then, the rotation amount of the finger is detected, and the correct position correction information of the finger is displayed on the display unit 8 based on the rotation amount, and the person to be authenticated is urged to correct the position of the finger. Further, the image processing unit 6 extracts fingerprint and finger blood vessel image features from the image data captured by the imaging unit 4 after the finger FG is corrected to the correct position, and the extracted image feature data is sent to the matching unit 7. Output.
  • the collation unit 7 stores the fingerprint of the person to be authenticated and the image characteristics of the finger blood vessels.
  • the stored fingerprint and finger image of the person to be authenticated and the image of the fingerprint and finger blood vessels from the image processing unit 6 are stored. Check against the features and perform authentication.
  • the image processing unit 6 or the collation unit 7 records a plurality of reference data (image characteristics of fingerprints and finger blood vessels) registered by rotating the finger of the person to be authenticated in advance, and the image processing unit 6 It is also possible to select a rotation amount approximate to the image feature of the fingerprint and the finger blood vessel extracted in the above, and collate with the image feature of the fingerprint and the finger blood vessel.
  • FIG. 4 is an operation flowchart of fingerprint and blood vessel imaging and collation in the first embodiment.
  • the finger FG is placed on the tip placement part 1 and the root placement part 2 (Step 100).
  • the sensor 12 performs an output corresponding to the position of the tip of the belly of the arranged finger FG (Step 101).
  • the detection unit 13 receives the output of the sensor 12 and detects where the finger is placed on the tip placement surface 11. If the detected position is the correct placement position (Step 102), both of the two guidance lamps 14 are turned on to teach that the finger FG is correctly placed (Step 103).
  • Step 102 the guidance lamp 14 in the direction shifted from the correct arrangement position among the two guidance lamps 14 blinks, thereby causing the guidance lamp 14 to blink. It is taught that the finger FG is shifted and arranged on the flashing side (Step 104).
  • the spot light generation light source 3 has a uniform brightness with respect to the entire fingerprint region above the distal interphalangeal joint (first joint) of the finger FG. Then, parallel light is irradiated in a spot manner (Step 105).
  • the imaging unit 4 uses the imaging control unit 5 to image a portion including a fingerprint and a blood vessel from the proximal interphalangeal joint (second joint) of the finger FG to the fingertip (Step 106).
  • the fingerprint portion between the distal interphalangeal joint (first joint) of the finger FG and the finger tip is mainly imaged by the reflected light by the irradiated light.
  • relatively thick blood vessels exist between the distal interphalangeal joint (first joint) and the proximal interphalangeal joint (second joint) of the finger FG and immediately below the skin near the joint.
  • the light emitted to the fingerprint region by the spot light generation light source 3 is scattered in the finger and propagated through the finger and emitted from the epidermis, and a blood vessel image is captured. Note that the fingerprint image and the blood vessel image are captured simultaneously.
  • the imaging control unit 5 converts the signal of the imaging unit 4 into data, and outputs a fingerprint image and a blood vessel image to the image processing unit 6 (Step 107).
  • the image processing unit 6 extracts image features of fingerprints and finger blood vessels from the image data captured by the imaging unit 4, and outputs the extracted image feature data to the matching unit 7 (Step 108).
  • the collation unit 7 performs collation based on the fingerprint and image characteristics of the finger blood vessels from the image processing unit 6 (Step 109).
  • the first embodiment has the following effects.
  • the first embodiment it is possible to detect finger misalignment affecting the image of the authentication part of the finger, in particular finger rotation due to misalignment of the fingertip, and lateral misalignment, The correct image necessary for authentication can be taken.
  • the fingerprint part of the finger is irradiated with spotted parallel light and scattered and propagated from the fingerprint part inside the finger, and is close to the distal interphalangeal joint (first joint).
  • One imaging unit for blood vessel image by scattered light leaking (radiated) from the epidermis between the interphalangeal joint (second joint) and fingerprint image by collimated light spotwise on the fingerprint part of the finger Since the images are simultaneously captured, the verification process (personal authentication) can be performed in a short time with a simple structure.
  • a sensor is provided for detecting that the base of the finger is placed on the base mounting portion 2 on which the base of the belly of the finger is placed.
  • An example will be described in which imaging is started when it is detected that the finger is placed on the root placement unit 2 and the tip of the finger is correctly placed.
  • FIG. 5 is a block diagram of the second embodiment. Note that parts similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • a sensor 21 is provided in the base mounting portion 2.
  • the sensor 21 is a pressure sensor that is turned on when the base of the finger comes into contact with the base placement portion 2.
  • the detection unit 23 inputs the output of the sensor 12 and the output of the sensor 21.
  • the image pickup controller 5 takes an image. Instruct the start of.
  • the tip of the finger is the tip. Imaging is not performed in the state of being placed on the placement unit 1, and failure of imaging of fingerprints and blood vessels of a finger necessary for authentication can be prevented.
  • FIG. 6 is an external view of the personal authentication device according to the first embodiment.
  • the personal authentication device includes a tip placement portion 1 for placing the tip of the belly of the finger FG and a root placement portion 2 for placing the base of the belly of the finger FG.
  • a sensor 12 that detects the placement position of the finger from an electrical change is provided inside the tip placement surface portion 11 of the placement portion 1.
  • a sensor 21 that is a pressure sensor is provided inside the root mounting portion 2.
  • FIG. 12 An example of the sensor 12 provided inside the tip placement surface portion 11 is shown in FIG.
  • the sensor 12 has a wiring pattern as shown in FIG. 7, and the current to be applied changes according to the position of the finger in contact with the sensor 12, and the output also changes.
  • the output value to the detection unit 13 is maximum when the finger is placed between the position A and the position B, and the finger is placed near the position A or near the position B.
  • the output of the sensor is 1/3 of the maximum value.
  • the detection unit 23 detects the position where the finger is placed, and turns on or blinks the guidance lamp 14. For example, if the finger is correctly placed on the tip placement surface 11, both the two guidance lamps 14 are turned on. On the other hand, when the finger is placed on the left side of the tip placement surface 11 and is shifted to the left side from the correct position, only the left guidance lamp 14 blinks, and the finger FG is placed on the right side of the tip placement surface 11. If the right position is shifted to the right side, only the right guidance lamp 14 is blinked. In this way, the position where the finger is placed is guided to the correct position.
  • the contact of the finger base is detected by the pressure sensor of the sensor 21 provided on the base placement unit 2, and the detection result. Is output to the detector 23.
  • the detection unit 23 receives the output of the sensor 12 and the output of the sensor 21, the output of the sensor 12 indicates that the tip of the finger is placed at the correct position, and the output of the sensor 21 indicates the base of the finger.
  • the imaging control unit 5 is instructed to start imaging.
  • each unit can be configured by hardware, but can also be realized by a computer program.
  • functions and operations similar to those of the above-described embodiments and examples are realized by a processor that operates according to a program stored in the program memory.
  • a biometric authentication that detects a displacement of the position of the abdominal tip of the finger by providing a finger tip sensor that detects a displacement of the placement position of the finger on the tip placement surface portion of the tip placement portion for placing the tip of the abdomen of the finger. apparatus.
  • the biometric authentication device comprising guidance means for teaching a deviation of a finger placement position based on a detection result of the finger tip sensor.
  • a finger base sensor is provided for detecting that the base of the finger is placed on the base mounting portion on which the base of the belly of the finger is placed.
  • the finger base sensor detects that the base of the finger has been placed on the base mounting portion and the finger tip sensor has correctly placed the tip of the finger, imaging of the part to be authenticated is started.
  • the biometric authentication device according to any one of appendix 1 to appendix 3.
  • a finger tip sensor that detects a deviation in the placement position of the finger is provided on the tip placement surface portion of the tip placement portion on which the tip of the abdomen of the finger is placed, A biometric authentication method for teaching a user a deviation in the position of a finger.
  • a finger base sensor for detecting that the base of the finger is placed on the base mounting portion on which the base of the belly of the finger is placed is provided.
  • the finger base sensor detects that the base of the finger has been placed on the base mounting portion and the finger tip sensor has correctly placed the tip of the finger imaging of the part to be authenticated is started.
  • a signal is received from a finger tip sensor provided on the tip placement surface portion of the tip placement portion on which the tip of the finger belly is placed, and detects the displacement of the finger placement position. Detection processing to detect the deviation of A program that causes a computer to execute teaching processing that teaches a user a deviation in the position of a finger.
  • the said detection process is a program of Additional remark 8 which is a process which detects the arrangement position of a finger
  • Supplementary Note 8 By the signal from the finger base sensor which detects that the base of the finger is disposed, which is provided in the base mounting portion on which the base of the belly of the finger is placed, Supplementary Note 8 or Supplementary Note 9 that causes the computer to execute an imaging process for imaging the region to be authenticated when the placement of the finger is detected by the finger tip sensor and the finger tip sensor is correctly placed.

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Abstract

本発明は、指の腹の先端を載せる先端載置部の先端載置面部に、指の配置位置のずれを検出する指先端センサを設け、指の腹先端の位置のずれを検出する生体認証装置である。

Description

生体認証装置、及び生体認証方法
　本発明は生体認証装置、及び生体認証方法に関する。
　指の撮像画像を用いて個人を認証する生体認証技術は、指の指紋等の表皮の紋様や血管のパターンを、予め登録された情報と照合する方式として知られている。
　これらの技術を用いた生体認証装置は、認証対象となる指紋等が生体認証装置に正しい位置に配置された状態で撮像されなければ、正しい認証は得られず、本人認証がＮＧとなったり、認証に多くの時間を要していた。
　そこで、使用者が指の置き位置を確認しやすくすることを目的とした指静脈の個人認証装置が、特許文献１に記載されている。
　特許文献１に記載された個人認証装置は、指の置き位置を発光させて使用者に知らせ、発光部に合わせて指の位置を確認しながらデータ取込みスイッチを押す事により、指のずれを低減する。
特開２００５－３２３８９２号公報
　しかしながら、上述した特許文献１に開示された発明は、以下の課題があった。
　特許文献１の発明は、発光部に合わせて指の位置を確認するが、指が回転して置かれたり、左右にずれて置かれても、利用者は確認できないという問題があった。
　そこで、本発明は上記課題に鑑みて発明されたものであって、その目的は、利用者が指を回転して置いたり、左右にずらして置いた場合に生ずる撮像対象の位置ずれを検出する生体撮像装置、及び生体撮像方法を提供することにある。
　上記課題を解決する本発明は、指の腹の先端を載せる先端載置部の先端載置面部に、指の配置位置のずれを検出する指先端センサを設け、指の腹先端の位置のずれを検出する生体認証装置である。
　上記課題を解決する本発明は、指の腹の先端を載せる先端載置部の先端載置面部に、指の配置位置のずれを検出する指先端センサを設け、指の腹先端の位置のずれを検出し、指の配置位置のずれを利用者に教示する生体認証方法である。
　上記課題を解決する本発明は、指の腹の先端を載せる先端載置部の先端載置面部に設けられた、指の配置位置のずれを検出する指先端センサからの信号を受信し、指の腹先端の位置のずれを検出する検出処理と、指の配置位置のずれを利用者に教示する教示処理とをコンピュータに実行させるプログラムである。
　本発明によれば、利用者が指を回転して置いたり、左右にずらして置いた場合に生ずる撮像対象の位置ずれを検出することができる。
図１は第１の実施の形態における個人認証装置のブロック図である。 図２は先端載置部１に設けられるセンサを説明するための図である。 図３はガイダンスランプ１４によるガイダンスの一例を示す図である。 図４は第１の実施の形態における動作の動作フローチャートである。 図５は第２の実施の形態のブロック図である。 図６は実施例１の個人認証装置の外観図である。 図７は実施例１におけるセンサ１２の配線パターンとその出力を説明するための図である。
（第１の実施の形態）
　第１の実施の形態に係わる生体認証装置は、ユーザの指の指紋及びその内部に在る静脈の画像を同時に撮像する装置であり、例えば、撮像された指の指紋や静脈の画像を利用して個人を認証する個人認証装置（生体認証装置）として利用できる。撮像する指はいずれの指（母指、示指、中指、薬指、小指）であっても構わないが、ここでは示指（以後、単に「指」という）の指紋及び静脈を撮影する場合を例に取り説明する。
　図１は、本実施の形態における個人認証装置のブロック図である。図１に示される如く、第１の実施の形態における個人認証装置は、指ＦＧの腹の先端を載せる先端載置部１と、指ＦＧの腹の付け根を載せる付け根載置部２、スポット光発生光源３と、撮像部４と、撮像制御部５と、画像処理部６と、照合部７と、表示部８とを有する。
　先端載置部１は、図２に示す如く、指先の腹の先端を載せる先端載置面部１１と、電気的な変化から指の配置位置を検出するセンサ１２とを備える。
　先端載置面１１は指の腹の先端が接触する面であり、指ＦＧの腹の先端に馴染むような凹曲面の形状を有する。センサ１２は、先端載置面１１の内部に配置され、撮像対象となる指ＦＧの回転や、左右方向（先端載置部１及び付け根載置部２を結ぶ線に垂直な方向）の位置ずれを検出する。そして、センサ１２の出力を個人認証装置の内部に設けられた検出部１３を供給する。
　検出部１３による指の位置ずれの検出方法であるが、指が先端載置面１１に接触する位置に応じて出力が変化する配線パターンや、指が先端載置面１１に接触することによりＯＮするスイッチをセンサ１２として用い、その信号により位置ずれを検出することができる。
　ガイダンスランプ１４は、検出部１３の検出結果に基づいて、指の位置ずれをガイダンスするものである。例えば、検出部１３の検出結果に基づいて、指が先端載置面１１のどこに位置しているかを、ランプを点灯・点滅などさせることにより指の先端を配置すべき位置をユーザに教示する。図３はガイダンスランプ１４によるガイダンスの一例を示すものである。図３では、二つのガイダンスランプ１４によるガイダンス例を示した図であり、指ＦＧが先端載置面１１に正しく配置されていれば、ふたつのガイダンスランプ１４を双方共に点灯させる。一方、指ＦＧが先端載置面１１の左側に配置されて正しい位置から左側にずれている場合には、左側のガイダンスランプ１４のみを点滅させ、指ＦＧが先端載置面１１の右側に配置されて正しい位置から右側にずれている場合には、右側のガイダンスランプ１４のみを点滅させる。このようにして、指ＦＧの配置する位置を正しい位置に導く。
　スポット光発生光源３は、指ＦＧと接触しない位置に設置され、指ＦＧの遠位指節間関節（第一関節）と指先端との間の指紋部位全体を概均一な輝度で、指紋部位に対してスポット的に平行光を照射する。ここで、平行光とは、指紋部位（指紋部位の表面）に対して、ほぼ同じ角度で均一にあたる光をいう。また、スポット光発生光源３は、好ましくは、指ＦＧの皮膚表面の凹凸である指紋を撮像するために、なるべく皮膚表面の凹凸による影ができた方が望ましいため、一方向から照射を行う。
　スポット光発生光源３のスポット光は人間の骨以外の体組織を透過しやすいとして知られている波長１０００から６００ｎｍ付近の波長成分であることが好ましく、スポット光発生光源は、例えば、ハロゲンランプや、キセノンランプとレンズ、あるいはレンズが付属した該当波長内の発光特性を持つＬＥＤなどで構成される。
　撮像部４は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサおよび制御系、イメージセンサに指の指紋画像と血管画像とを結像するレンズ光学系などで構成される。ここで、撮像部４は、指ＦＧの遠位指節間関節（第一関節）と指先端との間の指紋部位へのスポット光発生光源３からの照射光による反射光を主として、指ＦＧの遠位指節間関節（第一関節）と指先端との間の指紋部位の指紋を撮像し、スポット光発生光源３から指紋部位に照射された光が指ＦＧ内部で散乱して伝播し、遠位指節間関節（第一関節）と近位指節間関節（第二関節）との間の表皮からもれ出る（放射される）散乱光によって血管像を撮像する。尚、指紋画像と血管画像とは同時に、撮像部４により撮像される。尚、撮像部４は、スポット光発生光源３と同様に、指ＦＧと接触しない位置に設置される。
　撮像制御部５は、撮像部４の撮像を制御するとともに撮像部４の信号をデータ化し、画像処理部６に指紋画像と血管画像とを送る。
　画像処理部６は、撮像制御部５から取得した指紋の画像データから指紋の中心を抽出し、指ＦＧの外形から指の中心のずれを測定する。そして、指の回転量を検出してその回転量によって表示部８に指の正しい位置修正情報を表示し、認証を受ける被認証者に指の正しい位置修正を促す。更に、画像処理部６は、指ＦＧが正しい位置に修正されて撮像部４により撮像された画像データから、指紋及び指血管の画像特徴を抽出し、抽出された画像特徴データを照合部７に出力する。
　照合部７は、被認証者の指紋及び指血管の画像特徴が記憶されており、記憶されている被認証者の指紋及び指血管の画像特徴と画像処理部６からの指紋及び指血管の画像特徴とを照合し、認証を行う。
　尚、画像処理部６又は照合部７において、被認証者の指をあらかじめ回転させて登録しておいた複数の参照データ（指紋及び指血管の画像特徴）を記録しておき、画像処理部６で抽出された指紋及び指血管の画像特徴と近似した回転量のものを選び出し、その指紋及び指血管の画像特徴と照合を行うようにしても良い。
　次に、第１の実施の形態における指紋及び血管の撮像及び照合の動作を説明する。
　図４は第１の実施の形態における指紋及び血管の撮像及び照合の動作フローチャートである。
　まず、指ＦＧが先端載置部１と付け根載置部２とに配置される（Ｓｔｅｐ　１００）。
　センサ１２は、配置された指ＦＧの先の腹の先端の位置に応じた出力を行う（Ｓｔｅｐ　１０１）。
　検出部１３は、センサ１２の出力をうけ、指が先端載置面１１のどこに配置されているかを検出する。そして、検出された位置が正しい配置位置ならば（Ｓｔｅｐ　１０２）、ふたつあるガイダンスランプ１４の両方を点灯することにより、指ＦＧが正しく配置されていることを教示する（Ｓｔｅｐ　１０３）。
　一方、検出された位置が正しく配置されていないならば（Ｓｔｅｐ　１０２）、ふたつあるガイダンスランプ１４のうち、正しい配置位置を中心としてずれている方向のガイダンスランプ１４を点滅させることにより、ガイダンスランプ１４が点滅している側に指ＦＧがずれて配置されていることを教示する（Ｓｔｅｐ　１０４）。
　指ＦＧが正しく配置されていることが確認されると、スポット光発生光源３は、指ＦＧの遠位指節間関節（第一関節）より上の指紋部位全体に対して、均一な輝度で、スポット的に平行光を照射する（Ｓｔｅｐ　１０５）。
　撮像部４は、撮像制御部５により、指ＦＧの近位指節間関節（第二関節）より指先までの指紋、血管を含む部分を撮像する（Ｓｔｅｐ　１０６）。ここで、指ＦＧの遠位指節間関節（第一関節）と指先端との間の指紋部位は、照射光による反射光を主として撮像される。一方、指ＦＧの遠位指節間関節（第一関節）と近位指節間関節（第二関節）との間および関節付近の皮膚直下には比較的太い血管が存在する。この部位にはスポット光発生光源３によって指紋部位に照射された光が指内にて散乱して指内を伝播し表皮より放射され、血管像が撮像される。尚、指紋画像と血管画像とは同時に撮像される。
　撮像制御部５は、撮像部４の信号をデータ化し、画像処理部６に指紋画像と血管画像とを出力する（Ｓｔｅｐ　１０７）。
　画像処理部６は、撮像部４により撮像された画像データから指紋及び指血管の画像特徴を抽出し、抽出された画像特徴データを照合部７に出力する（Ｓｔｅｐ　１０８）。
　照合部７は、画像処理部６からの指紋及び指血管の画像特徴に基づいて、照合を行う（Ｓｔｅｐ　１０９）。
　以上説明したように、第１の実施の形態は、以下に記載するような効果を奏する。
　第１の実施の形態では、指の認証部分の画像に影響を及ぼす指の位置ずれ、特に、指先の位置ずれを起因とする指の回転や、左右方向の位置ずれを検出することができ、認証に必要な正しい画像を撮像することができる。
　更に、第１の実施の形態では、指の指紋部位にスポット的に平行光を照射して、指紋部位から指内部で散乱して伝播し、遠位指節間関節（第一関節）と近位指節間関節（第二関節）との間の表皮からもれ出る（放射される）散乱光による血管像と、指の指紋部位にスポット的に平行光による指紋像とを一つの撮像部によって同時に撮像しているので、簡単な構造で短時間に照合処理（個人認証）ができることである。
　また、指紋部位にスポット的に照射される平行光によって、指紋の凹凸により影が出来やすく、散乱光より良好なコントラストの指紋画像が得られる。
（第２の実施の形態）
　第２の実施形態を説明する。
　第２の実施の形態は、第１の実施の形態に加えて、指の腹の付け根を載せる付け根載置部２に指の付け根が配置されたことを検出するセンサを設け、指の付け根が付け根載置部２に配置されたことが検出され、かつ、指の先端部が正しく配置された場合に、撮像を開始する例を説明する。
　図５は第２の実施の形態のブロック図である。尚、第１の実施の形態と同様な部については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
　図５に示す如く、付け根載置部２には、センサ２１が設けられている。センサ２１は、付け根載置部２に指の付け根部が接触すると、スイッチがＯＮする圧力センサである。
　検出部２３は、センサ１２の出力とセンサ２１の出力とを入力する。そして、センサ１２により、指ＦＧの先端部が正しい位置に置かれたことが検出され、指ＦＧの付け根が付け根載置部２に配置されたことが検出されると、撮像制御部５に撮像の開始を指示する。
　第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加えて、指の付け根が付け根載置部２に配置されたことを検出しているので、指の先端部分のみが先端載置部１に配置された状態で撮像されることがなく、認証に必要な指の指紋及び血管の撮像の失敗が防止できる。
　次に、本発明の具体的な実施例１を説明する。
　図６は実施例１の個人認証装置の外観図である。
　実施例１の個人認証装置は、図６に示すように、指ＦＧの腹の先端を載せる先端載置部１と、指ＦＧの腹の付け根を載せる付け根載置部２とを備え、先端載置部１の先端載置面部１１の内部には電気的な変化から指の配置位置を検出するセンサ１２とを備える。また、付け根載置部２の内部には、圧力センサであるセンサ２１を備える。
　先端載置面部１１の内部に設けられるセンサ１２の一例を図７に示す。
　センサ１２は、図７に示すような配線パターンになっており、センサ１２に接する指の位置に応じて通電する電流が変化してその出力も変化する。図７に示す配線パターンでは、検出部１３への出力値は、指が位置Ａ－位置Ｂ間に配置されている場合が最大となり、指が位置Ａの近傍や、位置Ｂの近傍に配置されている場合にはセンサの出力が最大値の１／３となる。
　このようなセンサ１２の出力を受けて、検出部２３は指の配置された位置を検出し、ガイダンスランプ１４を点灯又は点滅させる。例えば、指が先端載置面１１に正しく配置されていれば、ふたつのガイダンスランプ１４を双方共に点灯させる。一方、指が先端載置面１１の左側に配置されて正しい位置から左側にずれている場合には、左側のガイダンスランプ１４のみを点滅させ、指ＦＧが先端載置面１１の右側に配置されて正しい位置から右側にずれている場合には、右側のガイダンスランプ１４のみを点滅させる。このようにして、指の配置する位置を正しい位置に導く。
　一方、指の付け根部が付け根載置部２に接触して配置されると、付け根載置部２に設けられたセンサ２１の圧力センサにより、指の付け根部の接触が検出され、この検出結果が検出部２３に出力される。
　検出部２３は、センサ１２の出力とセンサ２１の出力とが入力され、センサ１２の出力が指の先端が正しい位置に配置されたことを示し、かつ、センサ２１の出力により指の付け根部の付け根載置部２への接触が検出された場合、撮像制御部５に撮像の開始を指示する。
　尚、上述した説明からも明らかなように、各部をハードウェアで構成することも可能であるが、コンピュータプログラムにより実現することも可能である。この場合、プログラムメモリに格納されているプログラムにより動作するプロセッサによって、上述した実施の形態及び実施例と同様の機能、動作を実現させる。
　また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
　（付記１）　指の腹の先端を載せる先端載置部の先端載置面部に、指の配置位置のずれを検出する指先端センサを設け、指の腹先端の位置のずれを検出する生体認証装置。
　（付記２）　前記指先端センサの検出結果に基づいて、指の配置位置のずれを教示するガイダンス手段を有する付記１に記載の生体認証装置。
　（付記３）　前記指先端センサは、指の配置位置に応じて出力が変化するセンサである付記１又は付記２に記載の生体認証装置。
　（付記４）　指の腹の付け根を載せる付け根載置部に指の付け根が配置されたことを検出する指付け根センサを設け、
　前記指付け根センサにより指の付け根が前記付け根載置部に配置されたことが検出され、かつ、前記指先端センサにより指の先端部が正しく配置された場合に、認証対象の部位の撮像を開始する
付記１から付記３のいずれかに記載の生体認証装置。
　（付記５）　指の腹の先端を載せる先端載置部の先端載置面部に、指の配置位置のずれを検出する指先端センサを設け、指の腹先端の位置のずれを検出し、
　指の配置位置のずれを利用者に教示する
生体認証方法。
　（付記６）　前記指先端センサは、電気的な出力の変化により、指の配置位置を検出する
付記５に記載の生体認証方法。
　（付記７）　指の腹の付け根を載せる付け根載置部に指の付け根が配置されたことを検出する指付け根センサを設け、
　前記指付け根センサにより指の付け根が前記付け根載置部に配置されたことが検出され、かつ、前記指先端センサにより指の先端部が正しく配置された場合に、認証対象の部位の撮像を開始する
付記５又は付記６に記載の生体認証方法。
　（付記８）　指の腹の先端を載せる先端載置部の先端載置面部に設けられた、指の配置位置のずれを検出する指先端センサからの信号を受信し、指の腹先端の位置のずれを検出する検出処理と、
　指の配置位置のずれを利用者に教示する教示処理と
をコンピュータに実行させるプログラム。
　（付記９）　前記検出処理は、前記指先端センサの電気的な出力の変化により、指の配置位置を検出する処理である
付記８に記載のプログラム。
　（付記１０）　指の腹の付け根を載せる付け根載置部に設けられた、指の付け根が配置されたことを検出する指付け根センサからの信号により、前記指付け根センサにより指の付け根が前記付け根載置部に配置されたことが検出され、かつ、前記指先端センサにより指の先端部が正しく配置された場合に、認証対象の部位の撮像する撮像処理
をコンピュータに実行させる付記８又は付記９に記載のプログラム。
　以上好ましい実施の形態及び実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形し実施することが出来る。
　本出願は、２０１０年９月２８日に出願された日本出願特願２０１０－２１６３７８号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１　　　　　先端載置部
２　　　　　付け根載置部
３　　　　　スポット光発生光源
４　　　　　撮像部
５　　　　　撮像制御部
６　　　　　画像処理部
７　　　　　照合部
８　　　　　表示部
１１　　　　先端載置面
１２，２１　センサ
１３，２３　検出部
１４　　　　ガイダンスランプ

Claims (10)

  1. 　指の腹の先端を載せる先端載置部の先端載置面部に、指の配置位置のずれを検出する指先端センサを設け、指の腹先端の位置のずれを検出する生体認証装置。
  2. 　前記指先端センサの検出結果に基づいて、指の配置位置のずれを教示するガイダンス手段を有する請求項１に記載の生体認証装置。
  3. 　前記指先端センサは、指の配置位置に応じて出力が変化するセンサである請求項１又は請求項２に記載の生体認証装置。
  4. 　指の腹の付け根を載せる付け根載置部に指の付け根が配置されたことを検出する指付け根センサを設け、
    　前記指付け根センサにより指の付け根が前記付け根載置部に配置されたことが検出され、かつ、前記指先端センサにより指の先端部が正しく配置された場合に、認証対象の部位の撮像を開始する
    請求項１から請求項３のいずれかに記載の生体認証装置。
  5. 　指の腹の先端を載せる先端載置部の先端載置面部に、指の配置位置のずれを検出する指先端センサを設け、指の腹先端の位置のずれを検出し、
    　指の配置位置のずれを利用者に教示する
    生体認証方法。
  6. 　前記指先端センサは、電気的な出力の変化により、指の配置位置を検出する
    請求項５に記載の生体認証方法。
  7. 　指の腹の付け根を載せる付け根載置部に指の付け根が配置されたことを検出する指付け根センサを設け、
    　前記指付け根センサにより指の付け根が前記付け根載置部に配置されたことが検出され、かつ、前記指先端センサにより指の先端部が正しく配置された場合に、認証対象の部位の撮像を開始する
    請求項５又は請求項６に記載の生体認証方法。
  8. 　指の腹の先端を載せる先端載置部の先端載置面部に設けられた、指の配置位置のずれを検出する指先端センサからの信号を受信し、指の腹先端の位置のずれを検出する検出処理と、
    　指の配置位置のずれを利用者に教示する教示処理と
    をコンピュータに実行させるプログラム。
  9. 　前記検出処理は、前記指先端センサの電気的な出力の変化により、指の配置位置を検出する処理である
    請求項８に記載のプログラム。
  10. 　指の腹の付け根を載せる付け根載置部に設けられた、指の付け根が配置されたことを検出する指付け根センサからの信号により、前記指付け根センサにより指の付け根が前記付け根載置部に配置されたことが検出され、かつ、前記指先端センサにより指の先端部が正しく配置された場合に、認証対象の部位の撮像する撮像処理
    をコンピュータに実行させる請求項８又は請求項９に記載のプログラム。
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