(57)【要約】【課題】  微小時間内での急激な相対位置変化時における間引き過ぎを抑制することができる生体情報読取装置を提供する。【解決手段】  生体情報読取装置は、生体情報の部分画像を順次採取する画像採取手段と、複数の部分画像の各々から画像特徴およびその位置を抽出する画像特徴抽出手段と、連続した２つの部分画像の重複領域の画像特徴に基づいて連続した２つの部分画像相互の相対距離がしきい値以内であるか否かを判定する相対位置同一検出手段と、少なくとも２枚以上連続した部分画像を１組として出力すると判定し１組の部分画像のいずれかと相対位置がしきい値以内にあると相対位置同一検出によって判定された部分画像を出力しないと判定し１組の部分画像のいずれかと相対位置がしきい値以内にないと相対位置同一検出手段によって判定された部分画像と連続して２枚以上の部分画像を１組として出力すると判定する、部分画像出力判定手段と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体情報について複数の部分画像を順次採取する画像採取手段と、
前記複数の部分画像の各々から画像特徴および前記画像特徴の位置を抽出する画像特徴抽出手段と、
前記複数の部分画像のうち連続した２つの部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記連続した２つの部分画像相互の相対距離がしきい値以内であるか否かを判定する相対位置同一検出手段と、
少なくとも２枚以上連続した部分画像を１組として出力すると判定し、前記１組の部分画像後の部分画像であって前記１組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にあると前記相対位置同一検出によって判定された部分画像を出力しないと判定し、前記１組の部分画像後の部分画像であって前記１組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にないと前記相対位置同一検出手段によって判定された部分画像と連続して２枚以上の部分画像を１組として出力すると判定する、部分画像出力判定手段と、を備えることを特徴とする生体情報読取装置。
【請求項２】
前記部分画像出力判定手段は、連続して出力しないと判定する部分画像数に上限を設けることを特徴とする請求項１記載の生体情報読取装置。
【請求項３】
各部分画像に時刻情報を付与する時刻情報付与手段をさらに備え、
前記時刻情報は、前記画像採取手段によって部分画像の読み取りが開始された読取開始時刻を含み、前記画像採取手段による部分画像の読み取り開始から終了までの間に前記画像採取手段の特性に基づく遅延時間が発生する場合には、読み取り終了時刻または読み取り開始から終了までの読み取り時間を含むことを特徴とする請求項１記載の生体情報読取装置。
【請求項４】
前記画像採取手段によって採取される複数の部分画像のうち２枚以上の部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記２枚以上の部分画像相互の相対位置を検出する相対位置検出手段と、
前記画像採取手段が部分画像を走査する際に生じる幾何歪みに対して、前記時刻情報および前記相対位置から求められる相対移動速度に基づいて歪み量を算出する歪み量算出手段と、をさらに備え、
前記部分画像出力判定手段は、前記歪み量がしきい値を超えた場合には前記部分画像を出力すると判定することを特徴とする請求項３記載の生体情報読取装置。
【請求項５】
前記画像採取手段によって採取される複数の部分画像のうち２枚以上の部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記２枚以上の部分画像相互の相対位置を検出する相対位置検出手段と、
前記画像採取手段が部分画像を走査する際に生じる幾何歪みに対して、前記時刻情報および前記相対位置から求められる相対移動速度のうち、生体の移動方向に対して主走査方向成分を用いてスキュー歪みを補正し、副走査方向成分を用いて伸縮歪みを補正する歪み補正手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項３記載の生体情報読取装置。
【請求項６】
前記歪み補正手段は、前記画像採取手段によって採取される部分画像の走査線に基づいて構成される局所領域ごとに歪みを補正することを特徴とする請求項５記載の生体情報読取装置。
【請求項７】
前記相対位置検出手段によって部分画像全体から算出される相対位置と、読み取り時刻が連続する隣接局所領域の相対位置と、を用いて、前記局所領域ごとの相対位置を推定する局所領域相対位置推定手段をさらに備えることを特徴とする請求項６記載の生体情報読取装置。
【請求項８】
前記局所領域相対位置推定手段によって推定される局所領域推定相対位置と、前記局所領域に対して前記時刻情報付与手段によって付与される時刻情報に基づいて算出される局所領域の読み取り開始時刻または読み取り終了時刻を用いて算出される局所領域時刻情報と、に基づいて、歪み補正された局所領域を用いて局所領域相対位置を検出する局所領域相対位置検出手段をさらに備えることを特徴とする請求項７記載の生体情報読取装置。
【請求項９】
生体情報について複数の部分画像を順次採取する画像採取ステップと、
前記複数の部分画像の各々から画像特徴および前記画像特徴の位置を抽出する画像特徴抽出ステップと、
前記複数の部分画像のうち連続した２つの部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記連続した２つの部分画像相互の相対距離がしきい値以内であるか否かを判定する相対位置同一検出ステップと、
少なくとも２枚以上連続した部分画像を１組として出力すると判定し、前記１組の部分画像後の部分画像であって前記１組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にあると前記相対位置同一検出によって判定された部分画像を出力しないと判定し、前記１組の部分画像後の部分画像であって前記１組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にないと前記相対位置同一検出手段によって判定された部分画像と連続して２枚以上の部分画像を１組として出力すると判定する、部分画像出力判定ステップと、を含むことを特徴とする生体情報読取方法。
【請求項１０】
コンピュータに、
生体情報について複数の部分画像を順次採取する画像採取ステップと、
前記複数の部分画像の各々から画像特徴および前記画像特徴の位置を抽出する画像特徴抽出ステップと、
前記複数の部分画像のうち連続した２つの部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記連続した２つの部分画像相互の相対距離がしきい値以内であるか否かを判定する相対位置同一検出ステップと、
少なくとも２枚以上連続した部分画像を１組として出力すると判定し、前記１組の部分画像後の部分画像であって前記１組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にあると前記相対位置同一検出によって判定された部分画像を出力しないと判定し、前記１組の部分画像後の部分画像であって前記１組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にないと前記相対位置同一検出手段によって判定された部分画像と連続して２枚以上の部分画像を１組として出力すると判定する、部分画像出力判定ステップと、を実行させることを特徴とする生体情報読取プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報読取装置、生体情報読取方法および生体情報読取プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
被認証者から指紋画像を採取する一般的な指紋センサは、指の大きさよりも大きいセンサ面を有している。近年、指紋センサを携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）といった小型情報機器に搭載するために、センサ面の大きさが指の大きさよりも小さく設定されている。この場合、センサ面を通じて連続的に採取された複数の部分画像が統合され、指紋全体の画像が得られる。
【０００３】
特許文献１〜３は、このような指紋センサとして、スウィープ型の指紋センサを開示している。このようなスウィープ型指紋センサにおいては、指表皮と指紋センサの採取面との間に摩擦が生じる。それにより、指が指紋センサの採取面にひっかかり止まり、ひっかかりから解放されて相対的に移動する場合がある。
【０００４】
特許文献４〜６は、このような動作に起因して生じる画像の歪みを補正する技術を開示している。また、特許文献７は、撮像デバイスの走査方式に依存した検出遅延によって歪んだ部分画像を、部分画像相互の相対位置と時刻情報とを用いて補正する技術を開示している。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−０９１７６９号公報
【特許文献２】特開平１１−２５３４２８号公報
【特許文献３】特許第３９０２４７３号公報
【特許文献４】特開２００３−２７１９６４号公報
【特許文献５】特許第３７０９３４４号公報
【特許文献６】特開２００６−２６０３５９号公報
【特許文献７】特許第３８５９６７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これらの従来技術においては、微小時間内での相対位置変化を無視できることを前提にしている。間引き処理を指紋センサデバイス側で実現する場合、ノイズ等の影響により間引きもれがないように、僅かな誤差を許容している。ここで、間引き処理とは、連続する複数の部分画像のうち一部の出力を停止して、データ量を抑制する処理である。
【０００７】
しかしながら、従来技術で開示されている単純な間引き処理には問題が生じる場合がある。上述したように、指表皮と指紋センサの採取面との間に摩擦が生じることによって、指が指紋センサの採取面にひっかかり止まり、ひっかかりから解放されて相対的に移動する場合がある。このような断続した相対移動動作となる場合、採取面上の指表皮との相対速度は微小時間内に急激に変化する。したがって、間引いたことによって指紋の情報が欠落する場合がある。この状態を以下、間引き過ぎと呼ぶことにする。
【０００８】
間引き過ぎが生じた場合に、部分画像同士が重なり合うべき領域で、類似領域が検出されないことがある。この場合、本人拒否率および他人受入率が高まるという問題が生じる。また、部分画像が間引かれすぎることによる情報欠落によって、微小時間内で生じる相対位置変化を精度良く検出することができなくなるという問題が同時に発生する。
【０００９】
上述のごとく微小時間内の急激な変化に対しては、部分画像面内でも歪みの度合いが異なっている。つまり、微小時間内で相対位置変化が生じることに起因して、部分画像面内の歪みが不均一となる。歪みが不均一な場合、類似領域が検出されないことによって、本人拒否率および他人受入率が高まるという問題が生じる。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、微小時間内での急激な相対位置変化時における間引き過ぎを抑制することができる生体情報読取装置、生体情報読取方法および生体情報読取プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、明細書開示の生体情報読取装置は、生体情報について複数の部分画像を順次採取する画像採取手段と、複数の部分画像の各々から画像特徴および画像特徴の位置を抽出する画像特徴抽出手段と、複数の部分画像のうち連続した２つの部分画像の重複領域の画像特徴に基づいて、連続した２つの部分画像相互の相対距離がしきい値以内であるか否かを判定する相対位置同一検出手段と、少なくとも２枚以上連続した部分画像を１組として出力すると判定し、１組の部分画像後の部分画像であって１組の部分画像のいずれかと相対位置がしきい値以内にあると相対位置同一検出によって判定された部分画像を出力しないと判定し、１組の部分画像後の部分画像であって１組の部分画像のいずれかと相対位置がしきい値以内にないと相対位置同一検出手段によって判定された部分画像と連続して２枚以上の部分画像を１組として出力すると判定する、部分画像出力判定手段と、を備えるものである。
【００１２】
また、明細書開示の生体情報読取方法は、生体情報について複数の部分画像を順次採取する画像採取ステップと、複数の部分画像の各々から画像特徴および画像特徴の位置を抽出する画像特徴抽出ステップと、複数の部分画像のうち連続した２つの部分画像の重複領域の画像特徴に基づいて連続した２つの部分画像相互の相対距離がしきい値以内であるか否かを判定する相対位置同一検出ステップと、少なくとも２枚以上連続した部分画像を１組として出力すると判定し、１組の部分画像後の部分画像であって１組の部分画像のいずれかと相対位置がしきい値以内にあると相対位置同一検出によって判定された部分画像を出力しないと判定し、１組の部分画像後の部分画像であって１組の部分画像のいずれかと相対位置がしきい値以内にないと相対位置同一検出手段によって判定された部分画像と連続して２枚以上の部分画像を１組として出力すると判定する、部分画像出力判定ステップと、を含むものである。
【００１３】
また、明細書開示の生体情報読取プログラムは、コンピュータに、生体情報について複数の部分画像を順次採取する画像採取ステップと、複数の部分画像の各々から画像特徴および画像特徴の位置を抽出する画像特徴抽出ステップと、複数の部分画像のうち連続した２つの部分画像の重複領域の画像特徴に基づいて連続した２つの部分画像相互の相対距離がしきい値以内であるか否かを判定する相対位置同一検出ステップと、少なくとも２枚以上連続した部分画像を１組として出力すると判定し、１組の部分画像後の部分画像であって１組の部分画像のいずれかと相対位置がしきい値以内にあると相対位置同一検出によって判定された部分画像を出力しないと判定し、１組の部分画像後の部分画像であって１組の部分画像のいずれかと相対位置がしきい値以内にないと相対位置同一検出手段によって判定された部分画像と連続して２枚以上の部分画像を１組として出力すると判定する、部分画像出力判定ステップと、を実行させるものである。
【００１４】
これらによれば、出力される部分画像に１枚以上の部分画像を付加することによって、相対位置同一検出手段の検出誤差によって生じる間引き過ぎを抑制することができる。それにより、微小時間内での急激な相対位置変化の際における間引き過ぎを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
明細書開示の生体情報読取装置、生体情報読取方法および生体情報読取プログラムによれば、微小時間内での急激な相対位置変化時における間引き過ぎを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、実施例１に係る生体情報読取装置１００の機能構成を示すブロック図である。図１に示すように、生体情報読取装置１００は、画像採取手段１０、時刻情報付与手段２０、画像特徴抽出手段３０、相対位置同一検出手段４０および部分画像出力判定手段５０を備える。
【００１８】
画像採取手段１０は、生体の画像を採取するセンサである。本実施例においては、画像採取手段１０として、静電容量式スウィープ型指紋センサを用いる。ただし、本発明の開示技術は、読取方式に依存しないので、静電容量式スウィープ型指紋センサに限定されるものではなく、弱電界式スウィープ型指紋センサ、感熱式スウィープ型指紋センサ、光学式スウィープ型指紋センサ等の種々の読取方式のスウィープ型指紋センサを用いることができる。
【００１９】
生体情報読取装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、揮発性メモリおよび／または不揮発性メモリによって構成されるメモリ部と、を備える。ＣＰＵが生体情報読取方法を実行するための生体情報読取プログラムを実行することによって、時刻情報付与手段２０、画像特徴抽出手段３０、相対位置同一検出手段４０および部分画像出力判定手段５０が実現される。なお、時刻情報付与手段２０、画像特徴抽出手段３０、相対位置同一検出手段４０および部分画像出力判定手段５０は、それぞれ専用のハードウェアによって実現されてもよく、コンピュータによって実現されてもよい。
【００２０】
画像採取手段１０は、被認証者の生体情報を映像化しその生体情報についての複数の部分画像を連続的に採取する。より具体的には、図２（ａ）に示すように、画像採取手段１０は、被認証者の指をセンサ面１１に対し相対的に接触移動させながら、その指の指紋の部分画像を連続的に採取するものである。
【００２１】
図２（ｂ）に示すように、指紋は、被認証者の外皮上に形成されており、センサ面１１に接触しうる隆線とセンサ面１１に接触しない谷線とから構成される紋様である。画像採取手段１０は、センサ面１１に接触する隆線部分とセンサ面１１に接触しない谷線部分とで検知感度が異なることを利用して、指紋の部分画像を多値画像として採取する。多値画像では、センサからの距離に応じて輝度が異なっている。通常、センサとの距離が近い隆線部分が低輝度で表示され、センサとの距離が比較的遠い谷線部分高輝度で表示される。
【００２２】
指紋による認証時に、被認証者は、センサ面１１上を指で触れながら、指の根元側から指先側、指先側から指の根元側、指の右側から左側など任意の方向に指を移動させる。ただし、画像採取手段１０側を指に対して移動させる機構を備えた場合、被認証者は指を移動させる必要はない。以降、本実施例においては、被認証者が指を根元側から指先側に向けてスウィープする場合について説明する。
【００２３】
時刻情報付与手段２０は、画像採取手段１０によって連続的に採取される各部分画像にタイムスタンプを付与するために用いられる。メモリ部は、画像採取手段１０によって連続的に採取される部分画像、ＣＰＵの機能によって得られた特徴、相対位置等を記憶する
画像特徴抽出手段３０は、画像採取手段１０によって採取される複数の部分画像のそれぞれから、各部分画像における特徴およびその特徴の位置を抽出するものである。画像特徴抽出手段３０は、各部分画像中の前景およびその前景のエッジの両方を特徴として抽出してもよく、各部分画像中の前景を細線化して得られるパターンにおける端点および分岐点を特徴として抽出してもよい。
【００２４】
相対位置同一検出手段４０は、複数の部分画像のうち連続する２つの部分画像の相対位置が同一であるか否かを判定する。相対位置同一検出手段４０は、まず、連続する２つの部分画像が相互に重なり合う領域に存在する特徴に基づいて、これら２つの部分画像相互の相対移動量を求める。この相対移動量がしきい値以下であれば、相対位置同一検出手段４０は、これら２つの部分画像の相対位置が同一であると判定する。部分画像出力判定手段５０は、連続する複数の部分画像のうちどの部分画像の出力を停止して間引くか判定する。詳細は、後述する。
【００２５】
図３は、生体情報読取の際のフローチャートの一例を示す図である。図３に示すように、時刻情報付与手段２０、画像特徴抽出手段３０、相対位置同一検出手段４０および部分画像出力判定手段５０は、初期化する（ステップＳ１）。
【００２６】
次に、時刻情報付与手段２０は、時刻情報として、メモリ部に読取開始時刻を記録する（ステップＳ２）。次いで、画像採取手段１０は、部分画像を読み取る（ステップＳ３）。次に、時刻情報付与手段２０は、時刻情報として、メモリ部に読取終了時刻を記録する（ステップＳ４）。次いで、画像特徴抽出手段３０は、画像特徴を抽出する（ステップＳ５）。
【００２７】
次に、相対位置同一検出手段４０は、各部分画像に対して、連続する２つの部分画像の相対位置が同一であるか否かを判定する（ステップＳ６）。次に、部分画像出力判定手段５０は、後述する部分画像出力判定を行う（ステップＳ７）。次いで、部分画像出力判定手段５０は、部分画像出力判定手段５０は、部分画像の出力が可であるか否かを判定する（ステップＳ８）。
【００２８】
ステップＳ８において部分画像の出力が可であると判定されなかった場合、ステップＳ２が再度実行される。ステップＳ８において部分画像の出力が可であると判定された場合、部分画像出力判定手段５０は、ペイロードを生成する（ステップＳ９）。図４に、ペイロードの一例を示す。
【００２９】
次に、部分画像出力判定手段５０は、終了条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０において終了条件を満たすと判定された場合、フローチャートの実行が終了する。ステップＳ１０において終了条件を満たすと判定されなかった場合、ステップＳ２が再度実行される。
【００３０】
続いて、図３のステップＳ７の部分画像出力判定について説明する。冗長な部分画像を間引く処理を実現するには、２枚の部分画像を重ね合わせた場合の各相対位置が同一である場合に、部分画像を出力せずに破棄すればよい。しかしながら、種々の要因に起因して部分画像同士は完全に一致しない。したがって、相対位置が同一であるとみなすには、ある程度の誤差を許容する必要がある。誤差の発生要因としては、部分画像に混入するノイズ、生体情報自体の歪み、僅かな相対位置のずれ等がある。
【００３１】
実際に指と画像採取手段１０との間に相対移動があるとしても、誤差を許容したことで相対位置がゼロとみなされる場合がある。その場合、部分画像を破棄することで情報が欠落することがある。例えば、指と画像採取手段１０との間の相対位置が急激に変化し始めた瞬間に入力された部分画像が破棄される場合が該当する。
【００３２】
具体的には、ｎ枚目に入力された部分画像をＰｎと表すと、ＰｎとＰｎ＋１との相対位置が同一であるとみなされたときにＰｎ＋１が破棄される。ところが、Ｐｎ＋１とＰｎ＋２との間の相対位置が検出可能であったとしても、ＰｎとＰｎ＋２との間の相対位置が検出できない場合は、Ｐｎ＋１を破棄すると生体情報が欠落したことになる。
【００３３】
そこで、連続して入力された部分画像Ｔ（少なくとも２以上）枚を一組として出力するようにする。このようにすることにより、急激に相対位置が変化し始めたＰｎ＋１の破棄を防止することができる。それにより、微小時間内での急激な相対位置変化時における間引き過ぎを抑制することができる。
【００３４】
図５は、部分画像出力判定の一例を示すフローチャートを示す図である。図５に示すように、部分画像出力判定手段５０は、相対位置同一検出手段４０の検出結果に基づいて、基準画像Ｐｎと入力画像Ｐｎ＋ｋとの相対位置が同一であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。ここで、Ｐｎとは、ｎ枚目に入力された部分画像である。ｋは、初期値を１とするカウンタである。Ｐｎ＋ｋは、ｎ＋ｋ枚目に入力された部分画像である。
【００３５】
ステップＳ１１において相対位置が同一であると判定された場合、部分画像出力判定手段５０は、ｋ＜Ｔであるか否かを判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２においてｋ＜Ｔであると判定された場合、部分画像出力判定手段５０は、ｋ＞１であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００３６】
ステップＳ１３においてｋ＞１であると判定された場合、部分画像出力判定手段５０は、入力画像Ｐｎ＋ｋ−１を破棄する（ステップＳ１４）。次に、部分画像出力判定手段５０は、ｋにｋ＋１を代入する（ステップＳ１５）。その後、フローチャートの実行が終了する。ステップＳ１３においてｋ＞１であると判定されなかった場合、部分画像出力判定手段５０は、ステップＳ１４を実行せずにステップＳ１５を実行する。
【００３７】
ステップＳ１１において相対位置が同一であると判定されなかった場合、部分画像出力判定手段５０は、ｋ＞１であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６においてｋ＞１であると判定された場合、部分画像出力判定手段５０は、入力画像Ｐｎ＋ｋ−１を出力すると判定する（ステップＳ１７）。次に、部分画像出力判定手段５０は、入力画像Ｐｎ＋ｋを出力すると判定する（ステップＳ１８）。ステップＳ１６においてｋ＞１であると判定されなかった場合、部分画像出力判定手段５０は、ステップＳ１７を実行せずにステップＳ１８を実行する。
【００３８】
次いで、部分画像出力判定手段５０は、基準画像Ｐｎを破棄する（ステップＳ１９）。次に、部分画像出力判定手段５０は、入力画像Ｐｎ＋ｋを基準画像に設定する（ステップＳ２０）。次いで、部分画像出力判定手段５０は、ｎにｎ＋ｋを代入する（ステップＳ２１）。次に、部分画像出力判定手段５０は、カウンタｋを１に戻す（ステップＳ２２）。その後、フローチャートの実行が終了する。なお、ステップＳ１２においてｋ＜Ｔと判定されなかった場合、部分画像出力判定手段５０は、ステップＳ１９を実行する。
【００３９】
図５のフローチャートに従えば、基準画像Ｐｎに対して入力画像Ｐｎ＋ｋの相対位置が同一でない場合、入力画像Ｐｎ＋ｋだけでなく入力画像Ｐｎ＋ｋ−１も出力し、少なくとも２枚以上が１組となるように部分画像を出力することができる。
【００４０】
さらに、出力された部分画像群から相対位置を検出するとき、上述の入力画像Ｐｎ＋ｋ−１を用いて歪み量を正しく検出することが可能となる。部分画像を間引くことによって、歪み量の検出精度が劣化するためである。
【００４１】
具体的には、歪み量は部分画像が採取される瞬間の生体と生体情報採取手段との相対速度で決定される。間引かれた部分画像の前後において間引かれずに出力された部分画像から算出される相対速度は平均的な値になる。それにより、図６に示すように、瞬時速度と平均速度との間に差が生じる。その結果、歪み量の検出精度が劣化する。図７に示すように、出力される部分画像Ｐｎ＋ｋと、その直前の部分画像Ｐｎ＋ｋ−１を対として出力することによって瞬時の相対速度を算出することが可能となる。したがって、図７に示すように、部分画像を間引きながらも、間引きによる精度劣化を確実に抑制することができる。
【００４２】
なお、図５のフローチャートは部分画像を連続して２枚出力するときのフローを示しているが、部分画像Ｐｎ＋ｋ−１、Ｐｎ＋ｋ、Ｐｎ＋ｋ＋１のように３枚連続して出力してもよい。この場合、瞬時速度として部分画像Ｐｎ＋ｋ−１、Ｐｎ＋ｋから検出される相対位置と、部分画像Ｐｎ＋ｋ、Ｐｎ＋ｋ＋１から検出される相対位置のいずれかまたは両方を用いることができる。
【００４３】
部分画像を走査線毎に順次読み取る際に遅延がある場合、部分画像１枚を読み取っている間に瞬時速度が変化する。前述のように瞬時速度として部分画像Ｐｎ＋ｋ−１、Ｐｎ＋ｋから検出される相対位置と、部分画像Ｐｎ＋ｋ、Ｐｎ＋ｋ＋１から検出される相対位置の両方を用いることによって、局所的な瞬時速度を予測することができる。最も単純化するためには、部分画像Ｐｎの瞬時速度に対して２つの瞬時速度の大きい方を適用すればよい。
【００４４】
一方、図５のフローチャートでは、相対位置が同一と判定された場合に、入力画像Ｐｎ＋１を直ちに基準画像Ｐｎに設定するのではなく、T枚以上据え置かれる。Tを１とすれば据え置きがないことを表す。据え置きがない場合、生体と生体情報採取手段との間に僅かな相対移動があっても連続して入力されるＰｎとＰｎ＋１との間では相対位置が同一とみなされる。したがって、出力されるべき部分画像が誤って破棄される可能性がある。Tを2以上にすることで、出力されるべき部分画像が誤って破棄されることを抑制することができる。
【００４５】
例えば、基準画像Ｐｎと入力画像Ｐｎ＋１との間で相対位置が同一とみなされ、基準画像をＰｎ＋１として入力画像Ｐｎ＋１とＰｎ＋２との間でも相対位置が同一とみなされる場合について考える。この場合、基準画像Ｐｎと入力画像Ｐｎ＋２との間では相対位置に差が検出される場合もある。Ｔを１に設定すれば、入力画像Ｐｎ＋１、Ｐｎ＋２は間引かれる対象となるが、Ｔを２に設定すれば、入力画像Ｐｎ＋１は間引かれる対象とならない。したがって、間引くことによる情報の欠落を抑制することができる。
【００４６】
採取された部分画像のうち、間引きによって連続して出力されない部分画像の数に上限を設けてもよい。例えば、採取する生体情報が指紋であるとき、部分的には単調な縦縞状のパターンとなっている部位が部分画像として入力される場合がある。相対位置が同一とみなされると、生体の異なる部位の部分画像でも間引きの対象となり得る。このように、部分画像を間引くことによって誤って情報を欠落させてしまうリスクがある。
【００４７】
部分画像が複数枚連続して間引かれることを許容すると、前述のように誤って情報欠落させてしまうリスクが高まる。そこで、部分画像を連続して間引く処理に制限を加えることによって、誤って情報を欠落させてしまうリスクを低減することができる。この場合、データ量を抑制しつつ、生体情報の広い範囲を欠落無く読み取ることができる。それにより、個人認証時に高品質な特徴情報による照合が可能となる。その結果、生体情報を利用した個人認証の信頼性向上を図ることができる。
【００４８】
図８は、この場合のフローチャートを示す図である。図８のフローチャートが図５のフローチャートと異なる点は、ステップＳ１１とステップＳ１２との間にステップＳ２３およびステップＳ２４が実行される点である。
【００４９】
ステップＳ１１において相対位置が同一であると判定された場合、部分画像出力判定手段５０は、カウンタｊにｊ＋１を代入する（ステップＳ２３）。ここで、カウンタｊの初期値は１である。次に、部分画像出力判定手段５０は、ｊ＜Ｓであるか否かを判定する（ステップＳ２４）。ここで、Ｓは、連続間引き数の上限値である。ステップＳ２４においてｊ＜Ｓであると判定された場合、ステップＳ１２が実行される。ステップＳ２４においてｊ＜Ｓであると判定されなかった場合、ステップＳ１６が実行される。
【００５０】
このフローチャートに従えば、連続して間引かれる部分画像に上限が設定される。それにより、情報欠落を抑制することができる。
【実施例２】
【００５１】
図９は、実施例２に係る生体情報読取装置１００ａの機能構成を示すブロック図である。生体情報読取装置１００ａが図１の生体情報読取装置１００と異なる点は、歪み量算出手段６１および相対位置検出手段６２がさらに備わっている点である。ＣＰＵが実施例２に係る生体情報読取方法を実行するための生体情報読取プログラムを実行することによって、歪み量算出手段６１および相対位置検出手段６２が実現される。なお、歪み量算出手段６１および相対位置検出手段６２は、それぞれ専用のハードウェアによって実現されてもよく、コンピュータによって実現されてもよい。
【００５２】
本実施例においては、相対位置を用いて、冗長な部分画像をさらに間引く。図１０に、その原理を示す。図１０に示すように、Ｓｙ画素の高さの部分画像に対して、重複領域の高さがＯｙ画素以上のときに相対位置が検出可能である場合を想定する。ｎ枚目に入力された部分画像Ｐｎに対してＰｎ＋ｍ枚目に入力された部分画像の相対位置がＳｙ−Ｏｙ以下の範囲にある場合について考える。この場合、Ｐｎ＋１からＰｎ＋ｍ−１を冗長な情報とみなして間引くと、出力する部分画像を少なくすることができる。また、出力後の部分画像を扱うときのメモリ量、処理時間等を削減可能となる。
【００５３】
このとき、Ｐｎとの相対位置がＳｙ−Ｏｙ以下となる部分画像Ｐｎ＋ｍを検出するには部分画像Ｐｎ＋１以降に入力される部分画像の相対位置の検出結果を用いる。具体的には、ＰｎとＰｎ＋ｋとの相対位置がＳｙ−Ｏｙ以下の場合には、Ｐｎ＋ｋ−１を間引く。また、ＰｎとＰｎ＋ｋとの相対位置がＳｙ−Ｏｙ以上あるいは相対位置が検出されない場合には、Ｐｎ＋ｋ−１を間引かずに出力する。
【００５４】
前述のように、歪み量は瞬時速度で決まる。そこで、Ｐｎ＋ｋ−１を出力するとともに、Ｐｎ＋ｋ−２を出力させてもよい。ここで、瞬時速度と平均速度との間に差がない場合には、必ずしも部分画像を２枚以上連続して出力する必要はない。さらに効率的に部分画像を間引くために、瞬時速度から算出される歪み量と平均速度から算出される歪み量との間に差がある場合のみ部分画像を２枚以上連続して出力するように構成してもよい。
【００５５】
図１１は、相対位置を用いて冗長な部分画像を間引く場合のフローチャートの一例を示す図である。図１１のフローチャートが図３のフローチャートと異なる点は、ステップＳ６とステップＳ７との間にステップＳ３１およびステップＳ３２が挿入されている点である。
【００５６】
ステップＳ６の実行後、相対位置検出手段６２は、各部分画像の相対位置を検出する（ステップＳ３１）。次に、歪み量算出手段６１は、各部分画像の歪み量を算出する（ステップＳ３２）。この場合、連続する２つの部分画像の瞬時速度から歪み量を算出することができる。なお、本実施例においては、ステップＳ７において、図１０で説明した原理に従って、部分画像の出力判定を行う。その後、ステップＳ８が実行される。
【００５７】
このフローチャートに従えば、相対位置から算出された歪み量を用いて間引く対象となる部分画像を決定することができる。なお、本実施例で用いることができる歪みは、幾何歪みであれば特に限定されるものではないが、スキュー歪み、伸縮歪み等であってもよい。スキュー歪み量は、生体の移動方向に対する主走査方向成分を用いて算出することができる。伸縮歪み量は、生体の移動方向に対する副走査方向成分を用いて算出することができる。
【実施例３】
【００５８】
図１２は、実施例３に係る生体情報読取装置１００ｂの機能構成を示すブロック図である。生体情報読取装置１００ｂが図１の生体情報読取装置１００と異なる点は、相対位置検出手段６２、局所領域相対位置推定手段７１および歪み補正手段７２を備える点である。
【００５９】
ＣＰＵが実施例３に係る生体情報読取方法を実行するための生体情報読取プログラムを実行することによって、相対位置検出手段６２、局所領域相対位置推定手段７１および歪み補正手段７２が実現される。なお、相対位置検出手段６２、局所領域相対位置推定手段７１および歪み補正手段７２は、それぞれ専用のハードウェアによって実現されてもよく、コンピュータによって実現されてもよい。
【００６０】
局所領域相対位置推定手段７１は、部分画像全体から検出される相対位置と連続する隣接局所領域の相対位置とを用いて局所領域ごとの相対位置を推定する手段である。なお、局所領域とは、部分画像の面内の一部の領域のことである。したがって、部分画像は、複数の局所領域によって構成される。歪み補正手段７２は、各部分画像の走査線に基づいて構成される局所領域ごとに歪み補正を行う手段である。
【００６１】
部分画像を走査線毎に順次読み取る際に遅延がある場合、部分画像１枚を読み取っている間に瞬時速度が変化する。瞬時速度としてＰｎ＋ｋ−１、Ｐｎ＋ｋから検出される相対位置およびＰｎ＋ｋ、Ｐｎ＋ｋ−１から検出される相対位置の両方を用いることにより、局所的な瞬時速度を予測することができる。最初に読み取られる部分では、Ｐｎ＋ｋ−１、Ｐｎ＋ｋから検出される相対位置に基づいて算出される瞬時速度を用いる。また、最後に読み取られる部分では、Ｐｎ＋ｋ、Ｐｎ＋ｋ−１から検出される相対位置から算出される瞬時速度を用いる。両瞬時速度の中間は、両瞬時速度から線形補間して求めることができる。局所領域は、生体情報採取手段における走査線を単位とする。
【００６２】
図１３は、局所領域の歪み量を補正する場合のフローチャートの一例を示す図である。図１３に示すように、相対位置検出手段６２は、各部分画像の相対位置を検出する（ステップＳ４１）。次に、相対位置検出手段６２は、部分画像全体から相対速度を算出する（ステップＳ４２）。次いで、歪み補正手段７２は、部分画像全体に対して歪み補正を行う（ステップＳ４３）。
【００６３】
次に、局所領域相対位置推定手段７１は、局所領域相対位置を推定する（ステップＳ４４）。次いで、歪み補正手段７２は、局所領域歪みを補正する（ステップＳ４５）。次に、歪み補正手段７２は、全ての局所領域が処理されたか否かを判定する（ステップＳ４６）。
【００６４】
ステップＳ４６において全ての局所領域が処理されたと判定されなかった場合、ステップＳ４４が再度実行される。ステップＳ４６において全ての局所領域が処理されたと判定された場合、歪み補正手段７２は、画像を再構成する（ステップＳ４７）。
【００６５】
その後、部分画像出力判定手段５０は、全ての部分画像が処理されたか否かを判定する（ステップＳ４８）。ステップＳ４８において全ての部分画像が処理されたと判定された場合、フローチャートの実行が終了する。ステップＳ４８において全ての部分画像が処理されたと判定されなかった場合、ステップＳ４１から再度実行される。
【００６６】
このフローチャートに従えば、画像採取手段１０の遅延特性に起因する幾何歪みに対して補正を行うことができる。したがって、相対移動量が小さく部分画像が重なる範囲が存在していても重複領域とみなされなくなる場合等に、間引き過ぎを抑制することができる。その結果、情報欠落を軽減することができる。
【００６７】
また、局所領域の相対位置を推定することによって、局所的な処理で生じる処理時間を軽減することができる。具体的には、相対位置を検出する際の重複領域を探索する範囲を、より狭い範囲に限定することができる。それにより、相対位置検出にかかる時間を短縮することができる。
【実施例４】
【００６８】
図１４は、実施例４に係る生体情報読取装置１００ｃの機能構成を示すブロック図である。生体情報読取装置１００ｃが図１２の生体情報読取装置１００ｂと異なる点は、局所領域相対位置検出手段７３をさらに備える点である。ＣＰＵが実施例４に係る生体情報読取方法を実行するための生体情報読取プログラムを実行することによって、局所領域相対位置検出手段７３が実現される。なお、局所領域相対位置検出手段７３は、専用のハードウェアによって実現されてもよく、コンピュータによって実現されてもよい。
【００６９】
局所領域相対位置検出手段７３は、局所領域相対位置推定手段７１によって推定された相対位置と、局所領域に付与された時刻情報とに基づいて、歪み補正された局所領域を用いて局所領域相対位置を検出する。
【００７０】
図１５は、局所領域の歪み量を補正する場合のフローチャートの一例を示す図である。図１５に示すように、相対位置検出手段６２は、各部分画像の相対位置を検出する（ステップＳ５１）。次に、相対位置検出手段６２は、部分画像全体から相対速度を算出する（ステップＳ５２）。次いで、歪み補正手段７２は、部分画像全体に対して歪み補正を行う（ステップＳ５３）。
【００７１】
次に、局所領域相対位置推定手段７１は、局所領域相対位置を推定する（ステップＳ５４）。次いで、局所領域相対位置検出手段７３は、歪み補正された局所領域を用いて局所領域相対位置を検出する（ステップＳ５５）。次に、歪み補正手段７２は、局所領域歪みを補正する（ステップＳ５６）。次に、歪み補正手段７２は、全ての局所領域が処理されたか否かを判定する（ステップＳ５７）。
【００７２】
ステップＳ５７において全ての局所領域が処理されたと判定されなかった場合、ステップＳ５４が再度実行される。ステップＳ５７において全ての局所領域が処理されたと判定された場合、部分画像出力判定手段５０は、全ての部分画像が処理されたか否かを判定する（ステップＳ５８）。ステップＳ５８において全ての部分画像が処理されたと判定された場合、フローチャートの実行が終了する。ステップＳ５８において全ての部分画像が処理されたと判定されなかった場合、ステップＳ５１から再度実行される。
【実施例５】
【００７３】
図１６は、実施例５に係る生体情報読取装置１００ｄの機能構成を示すブロック図である。生体情報読取装置１００ｄが図１４の生体情報読取装置１００ｃと異なる点は、局所領域合成手段７４をさらに備える点である。ＣＰＵが実施例５に係る生体情報読取方法を実行するための生体情報読取プログラムを実行することによって、局所領域合成手段７４が実現される。なお、局所領域合成手段７４は、専用のハードウェアによって実現されてもよく、コンピュータによって実現されてもよい。
【００７４】
局所領域合成手段７４は、局所領域相対位置検出手段７３によって検出された局所領域相対位置と局所領域に付与された時刻情報とに基づいて、歪み補正された局所領域を用いて２枚以上の部分画像内の局所領域が相互に重なり合う位置で画像を合成する。
【００７５】
全ての部分画像の相対位置を検出することによって、再構成画像全体のサイズを計算することができる。具体的には、条件にあった全ての部分画像の相対位置を基準位置に加算する。その最小値と最大値との差が再構成画像全体のサイズとなる。再構成画像初期化では、上述の最小値と最大値との差から再構成画像を格納するメモリ領域を獲得し、初期値で埋める処理を行う。初期値には、部分画像の背景色を用いる。背景色とは具体的には、生体情報がされない場合の値である。例えば、生体情報が検出されない場合に０を与える生体情報採取手段では、再構成画像を０で埋める。背景色が２５５を与える生体情報採取手段では、再構成画像を２５５で埋める。
【００７６】
部分画像と再構成画像を合成する際には、再構成画像を基準とした部分画像の相対位置を算出し、再構成画像に部分画像を合成する。合成処理は、再構成画像と部分画像とが重なり合う画素同士の平均値もしくは、重み付き平均値を用いて再構成画像を更新する。具体的には、座標を（ｘｉ，ｙｉ）として再構成画像Ｒ（ｘ，ｙ）と部分画像Ｐｎ（ｘ，ｙ）とを表し、これら相対位置が(Δｘ，Δｙ)である場合、再構成画像の画素を以下のように更新する。
Ｒｎ（ｘ＋Δｘ，ｙ＋ｎΔｙ）＝ｃ０・Ｒｎ−１（ｘ＋Δｘ，ｙ＋Δｙ）＋ｃ１・Ｐｎ（ｘ，ｙ）
ｃ０＋ｃ１＝１
【００７７】
ここで、ｃ０＝０．５かつｃ１＝０．５とすると単純な平均値が得られる。生体が読み取られるとともに徐々に変化する場合に、部分画像が入力された順に再構成画像に部分画像を合成する場合はｃ０＜ｃ１とすることによって、あとから入力された部分画像と再構成画像との差が小さくなる。
【００７８】
なお、ＰｋとＰｋ−１との相対位置を（Δｘｋ，Δｙｋ）とすると、
Δｘ＝ΣΔｘｋ
Δｙ＝ΣΔｙｋ
の関係が得られる。
【００７９】
再構成画像は、座標（０，０）を基準とするように表現すると、計算上都合がよい。部分画像数をｎとすると、
Δｘ＝ΣΔｘｋ−ｍｉｎ（ΣΔｘｎ）
Δｙ＝ΣΔｙｋ−ｍｉｎ（ΣΔｙｎ）
の関係が得られる。
ここで、ｍｉｎ（ΣΔｘｎ）およびｍｉｎ（ΣΔｙｎ）が前述の基準位置であり、相対位置を加算したものの最小値である。
【００８０】
図１７は、再構成画像を更新しながら部分画像の相対位置および歪み補正を行う場合のフローチャートの一例を示す図である。図１７に示すように、局所領域合成手段７４は、再構成画像を初期化する（ステップＳ６１）。次に、相対位置検出手段６２は、各部分画像の相対位置を検出する（ステップＳ６２）。次いで、相対位置検出手段６２は、部分画像全体から相対速度を算出する（ステップＳ６３）。次いで、歪み補正手段７２は、部分画像全体に対して歪み補正を行う（ステップＳ６４）。
【００８１】
次に、局所領域相対位置推定手段７１は、局所領域相対位置を推定する（ステップＳ６５）。次いで、局所領域相対位置検出手段７３は、歪み補正された局所領域を用いて局所領域相対位置を検出する（ステップＳ６６）。次に、歪み補正手段７２は、局所領域歪みを補正する（ステップＳ６７）。次に、歪み補正手段７２は、全ての局所領域が処理されたか否かを判定する（ステップＳ６８）。
【００８２】
ステップＳ６８において全ての局所領域が処理されたと判定されなかった場合、ステップＳ６５が再度実行される。ステップＳ６８において全ての局所領域が処理されたと判定された場合、相対位置検出手段６２は、元の画像と再構成画像との相対位置を算出する（ステップＳ６９）。次に、局所領域合成手段７４は、部分画像および再構成画像を合成する（ステップＳ７０）。
【００８３】
次に、部分画像出力判定手段５０は、全ての部分画像が処理されたか否かを判定する（ステップＳ７１）。ステップＳ７１において全ての部分画像が処理されたと判定された場合、フローチャートの実行が終了する。ステップＳ７１において全ての部分画像が処理されたと判定されなかった場合、ステップＳ６２から再度実行される。
【００８４】
このフローチャートに従えば、処理済みの部分画像は不要になる。それにより、メモリに部分画像および再構成画像を全て保持するだけの余裕がない場合に、特に効果が得られる。
【００８５】
図１８は、すべての部分画像から相対位置算出および歪み補正を行った後に再構成画像を更新する場合のフローチャートの一例を示す図である。図１８のフローチャートが図１７のフローチャートと異なる点は、ステップＳ６８とステップＳ６９との間に、ステップＳ７２〜Ｓ７４が挿入されている点である。
【００８６】
ステップＳ６８において全ての局所領域が処理されたと判定された場合、相対位置検出手段６２は、基準位置に全ての部分画像の相対位置を加算する（ステップＳ７２）。相対位置検出手段６２は、全ての部分画像を処理したか否かを判定する（ステップＳ７３）。ステップＳ７３において全ての部分画像が処理されたと判定されなかった場合、ステップＳ６２から再度実行される。ステップＳ７３において全ての部分画像が処理されたと判定された場合、局所領域合成手段７４は、再構成画像を初期化する（ステップＳ７４）。その後、ステップＳ６９が実行される。
【実施例６】
【００８７】
図１９は、実施例６に係る生体認証装置２００の機能構成を示すブロック図である。図１９に示すように、生体認証装置２００は、生体情報読取装置２１０、生体特徴抽出手段２２０、記憶手段２３０、一致度算出手段２４０および一致判定手段２５０を備える。生体情報読取装置２１０は、実施例５に係る生体情報読取装置１００ｄである。
【００８８】
生体認証装置２００は、ＣＰＵを備える。ＣＰＵが生体認証方法を実行するための生体認証プログラムを実行することによって、生体特徴抽出手段２２０、一致度算出手段２４０および一致判定手段２５０が実現される。なお、生体特徴抽出手段２２０、一致度算出手段２４０および一致判定手段２５０は、それぞれ専用のハードウェアによって実現されてもよく、コンピュータによって実現されてもよい。
【００８９】
生体特徴抽出手段２２０は、局所領域合成手段７４によって合成された合成生体情報から、登録用あるいは照合用の生体情報の特徴を抽出する。記憶手段２３０は、揮発性メモリおよび／または不揮発性メモリによって構成される。記憶手段２３０は、生体情報読取装置２１０によって読み取られた生体情報を所有する生体の部位または生体そのものに付与された識別子と、生体特徴抽出手段２２０によって抽出された特徴とを対応付けて登録用特徴として記憶する。
【００９０】
一致度算出手段２４０は、記憶手段２３０に記憶された登録用特徴と、生体特徴抽出手段２２０によって照合用に抽出された特徴との一致度を算出する。一致判定手段２５０は、一致度算出手段２４０によって算出された一致度が所定のしきい値以上である場合に照合用特徴が登録用特徴に対応づけられたと判定する。さらに、一致判定手段２５０は、抽出された各生体特徴に対して、一致度算出手段２４０によって算出された複数の一致度群から最も高い一致度の登録用特徴に対応付けられた識別子を出力する。それにより、個人認証が行われる。
【００９１】
図２０は、個人認証時のフローチャートの一例を示す図である。図２０のフローチャートは、図１８のフローチャートのステップＳ７１において全ての部分画像が処理されたと判定された場合に実行される。
【００９２】
まず、図１９で図示しない判定手段によって、照合処理か否かが判定される（ステップＳ８１）。ステップＳ８１において照合処理であると判定されなかった場合、生体特徴抽出手段２２０は、登録用に生体特徴を抽出する（ステップＳ８４）。次に、記憶手段２３０は、ステップＳ８３において抽出された生体特徴を登録用特徴として記憶する（ステップＳ８５）。その後、フローチャートの実行が終了する。
【００９３】
ステップＳ８１において照合処理であると判定された場合、生体特徴抽出手段２２０は、照合用に生体特徴を抽出する（ステップＳ８２）。次に、一致度算出手段２４０は、一致度を算出する（ステップＳ８３）。次いで、一致度判定手段２５０によって一致判定がなされる。その後、フローチャートの実行が終了する。
【００９４】
本実施例によれば、生体情報入力時の相対位置変化に起因する歪みによる影響を回避するこができる。この場合、入力された生体情報から抽出した照合用特徴と登録用特徴とから算出される一致度の再現性を高めることができる。それにより、同一の生体情報から算出した一致度を高い値で安定化することができる。その結果、一致度が一致判定するための設定した閾値を下回ることによって生じる本人拒否の頻度を低減することができる。また、生体情報を利用した個人認証の利便性向上を実現することができる。これと同時に、同一ではない生体情報から算出した一致度を低い値で安定化することができる。その結果、一致度が一致判定するための閾値を上回ることによって生じる他人受入の頻度を低減することができる。また、生体情報を利用した個人認証の信頼性向上を実現することができる。
【００９５】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
（付記）
（付記１）
生体情報について複数の部分画像を順次採取する画像採取手段と、
前記複数の部分画像の各々から画像特徴および前記画像特徴の位置を抽出する画像特徴抽出手段と、
前記複数の部分画像のうち連続した２つの部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記連続した２つの部分画像相互の相対距離がしきい値以内であるか否かを判定する相対位置同一検出手段と、
少なくとも２枚以上連続した部分画像を１組として出力すると判定し、前記１組の部分画像後の部分画像であって前記１組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にあると前記相対位置同一検出によって判定された部分画像を出力しないと判定し、前記１組の部分画像後の部分画像であって前記１組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にないと前記相対位置同一検出手段によって判定された部分画像と連続して２枚以上の部分画像を１組として出力すると判定する、部分画像出力判定手段と、を備えることを特徴とする生体情報読取装置。
（付記２）
前記部分画像出力判定手段は、連続して出力しないと判定する部分画像数に上限を設けることを特徴とする付記１記載の生体情報読取装置。
（付記３）
各部分画像に時刻情報を付与する時刻情報付与手段をさらに備え、
前記時刻情報は、前記画像採取手段によって部分画像の読み取りが開始された読取開始時刻を含み、前記画像採取手段による部分画像の読み取り開始から終了までの間に前記画像採取手段の特性に基づく遅延時間が発生する場合には、読み取り終了時刻または読み取り開始から終了までの読み取り時間を含むことを特徴とする付記１記載の生体情報読取装置。
（付記４）
前記画像採取手段によって採取される複数の部分画像のうち２枚以上の部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記２枚以上の部分画像相互の相対位置を検出する相対位置検出手段と、
前記画像採取手段が部分画像を走査する際に生じる幾何歪みに対して、前記時刻情報および前記相対位置から求められる相対移動速度に基づいて歪み量を算出する歪み量算出手段と、をさらに備え、
前記部分画像出力判定手段は、前記歪み量がしきい値を超えた場合には前記部分画像を出力すると判定することを特徴とする付記３記載の生体情報読取装置。
（付記５）
前記画像採取手段によって採取される複数の部分画像のうち２枚以上の部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記２枚以上の部分画像相互の相対位置を検出する相対位置検出手段と、
前記画像採取手段が部分画像を走査する際に生じる幾何歪みに対して、前記時刻情報および前記相対位置から求められる相対移動速度のうち、生体の移動方向に対して主走査方向成分を用いてスキュー歪みを補正し、副走査方向成分を用いて伸縮歪みを補正する歪み補正手段と、をさらに備えることを特徴とする付記３記載の生体情報読取装置。
（付記６）
前記歪み補正手段は、前記画像採取手段によって採取される部分画像の走査線に基づいて構成される局所領域ごとに歪みを補正することを特徴とする付記５記載の生体情報読取装置。
（付記７）
前記相対位置検出手段によって部分画像全体から算出される相対位置と、読み取り時刻が連続する隣接局所領域の相対位置と、を用いて、前記局所領域ごとの相対位置を推定する局所領域相対位置推定手段をさらに備えることを特徴とする付記６記載の生体情報読取装置。
（付記８）
前記局所領域相対位置推定手段によって推定される局所領域推定相対位置と、前記局所領域に対して前記時刻情報付与手段によって付与される時刻情報に基づいて算出される局所領域の読み取り開始時刻または読み取り終了時刻を用いて算出される局所領域時刻情報と、に基づいて、歪み補正された局所領域を用いて局所領域相対位置を検出する局所領域相対位置検出手段をさらに備えることを特徴とする付記７記載の生体情報読取装置。
（付記９）
前記局所領域相対位置検出手段によって検出された局所領域相対位置と前記局所領域時刻情報とに基づいて、歪み補正された歪み補正局所領域を用いて、前記２枚以上の部分画像内の前記局所領域が相互に重なり合う位置で画像を合成する局所領域合成手段をさらに備えることを特徴とする付記８記載の生体情報読取装置。
（付記１０）
前記局所領域合成手段によって合成された合成生体情報から、生体情報の特徴を抽出する生体特徴抽出手段と、
前記生体特徴抽出手段によって登録用に抽出された生体情報を識別子と関連付けて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された登録用特徴と、前記生体特徴抽出手段によって照合用に抽出された生体特徴と、を照合して一致度を検出する一致度検出手段と、
前記一致度検出手段によって検出された一致度がしきい値以上の場合に、前記照合用特徴と前記登録用特徴とが対応付けられたと判定する一致判定手段と、をさらに備えることを特徴とする付記９記載の生体情報読取装置。
（付記１１）
前記一致判定手段は、前記記憶手段によって記憶された複数の登録用特徴と前記生体特徴抽出手段によって識別用に抽出された生体情報とから、前記複数の登録用特徴のそれぞれに対して、一致度検出手段によって検出された少なくとも２以上の一致度群から、一致度が前記しきい値以上であり最も高い一致度の登録用特徴に対応付けられた前記識別子を出力することを特徴とする付記１０記載の生体情報読取装置。
（付記１２）
生体情報について複数の部分画像を順次採取する画像採取ステップと、
前記複数の部分画像の各々から画像特徴および前記画像特徴の位置を抽出する画像特徴抽出ステップと、
前記複数の部分画像のうち連続した２つの部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記連続した２つの部分画像相互の相対距離がしきい値以内であるか否かを判定する相対位置同一検出ステップと、
少なくとも２枚以上連続した部分画像を１組として出力すると判定し、前記１組の部分画像後の部分画像であって前記１組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にあると前記相対位置同一検出によって判定された部分画像を出力しないと判定し、前記１組の部分画像後の部分画像であって前記１組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にないと前記相対位置同一検出手段によって判定された部分画像と連続して２枚以上の部分画像を１組として出力すると判定する、部分画像出力判定ステップと、を含むことを特徴とする生体情報読取方法。
（付記１３）
前記部分画像出力判定ステップにおいて、連続して出力しないと判定する部分画像数に上限が設けられることを特徴とする付記１２記載の生体情報読取方法。
（付記１４）
各部分画像に時刻情報を付与する時刻情報付与ステップをさらに備え、
前記時刻情報は、前記画像採取ステップにおいて部分画像の読み取りが開始された読取開始時刻を含み、前記画像採取ステップにおける部分画像の読み取り開始から終了までの間に画像採取手段の特性に基づく遅延時間が発生する場合には、読み取り終了時刻または読み取り開始から終了までの読み取り時間を含むことを特徴とする付記１２記載の生体情報読取方法。
（付記１５）
前記画像採取ステップにおいて採取される複数の部分画像のうち２枚以上の部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記２枚以上の部分画像相互の相対位置を検出する相対位置検出ステップと、
前記画像採取ステップにおいて部分画像を走査する際に生じる幾何歪みに対して、前記時刻情報および前記相対位置から求められる相対移動速度に基づいて歪み量を算出する歪み量算出ステップと、をさらに含み、
前記部分画像出力判定ステップは、前記歪み量がしきい値を超えた場合には前記部分画像を出力すると判定するステップであることを特徴とする付記１４記載の生体情報読取方法。
（付記１６）
前記画像採取ステップにおいて採取される複数の部分画像のうち２枚以上の部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記２枚以上の部分画像相互の相対位置を検出する相対位置検出ステップと、
前記画像採取ステップにおいて部分画像を走査する際に生じる幾何歪みに対して、前記時刻情報および前記相対位置から求められる相対移動速度のうち、生体の移動方向に対して主走査方向成分を用いてスキュー歪みを補正し、副走査方向成分を用いて伸縮歪みを補正する歪み補正ステップと、をさらに含むことを特徴とする付記１５記載の生体情報読取方法。
（付記１７）
前記歪み補正ステップは、前記画像採取ステップにおいて採取される部分画像の走査線に基づいて構成される局所領域ごとに歪みを補正するステップであることを特徴とする付記１６記載の生体情報読取方法。
（付記１８）
前記相対位置検出ステップにおいて部分画像全体から算出される相対位置と、読み取り時刻が連続する隣接局所領域の相対位置と、を用いて、前記局所領域ごとの相対位置を推定する局所領域相対位置推定ステップをさらに含むことを特徴とする付記１７記載の生体情報読取方法。
（付記１９）
前記局所領域相対位置推定ステップにおいて推定される局所領域推定相対位置と、前記局所領域に対して前記時刻情報付与ステップにおいて付与される時刻情報に基づいて算出される局所領域の読み取り開始時刻または読み取り終了時刻を用いて算出される局所領域時刻情報と、に基づいて、歪み補正された局所領域を用いて局所領域相対位置を検出する局所領域相対位置検出ステップをさらに含むことを特徴とする付記１８記載の生体情報読取方法。
（付記２０）
前記局所領域相対位置検出ステップにおいて検出された局所領域相対位置と前記局所領域時刻情報とに基づいて、歪み補正された歪み補正局所領域を用いて、前記２枚以上の部分画像内の前記局所領域が相互に重なり合う位置で画像を合成する局所領域合成ステップをさらに含むことを特徴とする付記１９記載の生体情報読取方法。
（付記２１）
前記局所領域合成ステップにおいて合成された合成生体情報から、生体情報の特徴を抽出する生体特徴抽出ステップと、
前記生体特徴抽出ステップにおいて登録用に抽出された生体情報を識別子と関連付けて記憶する記憶ステップと、
前記記憶ステップにおいて記憶された登録用特徴と、前記生体特徴抽出ステップにおいて照合用に抽出された生体特徴と、を照合して一致度を検出する一致度検出ステップと、
前記一致度検出ステップにおいて検出された一致度がしきい値以上の場合に、前記照合用特徴と前記登録用特徴とが対応付けられたと判定する一致判定ステップと、をさらに含むことを特徴とする付記２０記載の生体情報読取方法。
（付記２２）
前記一致判定ステップは、前記記憶ステップにおいて記憶された複数の登録用特徴と前記生体特徴抽出ステップにおいて識別用に抽出された生体情報とから、前記登録用特徴のそれぞれに対して照合し、一致度検出ステップにおいて検出された少なくとも２以上の一致度群から、一致度が前記しきい値以上であり最も高い一致度の登録用特徴に対応付けられた前記識別子を出力するステップであることを特徴とする付記２１記載の生体情報読取方法。
（付記２３）
コンピュータに、
生体情報について複数の部分画像を順次採取する画像採取ステップと、
前記複数の部分画像の各々から画像特徴および前記画像特徴の位置を抽出する画像特徴抽出ステップと、
前記複数の部分画像のうち連続した２つの部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記連続した２つの部分画像相互の相対距離がしきい値以内であるか否かを判定する相対位置同一検出ステップと、
少なくとも２枚以上連続した部分画像を１組として出力すると判定し、前記１組の部分画像後の部分画像であって前記１組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にあると前記相対位置同一検出によって判定された部分画像を出力しないと判定し、前記１組の部分画像後の部分画像であって前記１組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にないと前記相対位置同一検出手段によって判定された部分画像と連続して２枚以上の部分画像を１組として出力すると判定する、部分画像出力判定ステップと、を実行させることを特徴とする生体情報読取プログラム。
（付記２４）
前記部分画像出力判定ステップにおいて、連続して出力しないと判定する部分画像数に上限が設けられることを特徴とする付記２３記載の生体情報読取プログラム。
（付記２５）
前記コンピュータに、各部分画像に時刻情報を付与する時刻情報付与ステップをさらに実行させ、
前記時刻情報は、前記画像採取ステップにおいて部分画像の読み取りが開始された読取開始時刻を含み、前記画像採取ステップにおける部分画像の読み取り開始から終了までの間に画像採取手段の特性に基づく遅延時間が発生する場合には、読み取り終了時刻または読み取り開始から終了までの読み取り時間を含むことを特徴とする付記２３記載の生体情報読取プログラム。
（付記２６）
前記コンピュータに、
前記画像採取ステップにおいて採取される複数の部分画像のうち２枚以上の部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記２枚以上の部分画像相互の相対位置を検出する相対位置検出ステップと、
前記画像採取ステップにおいて部分画像を走査する際に生じる幾何歪みに対して、前記時刻情報および前記相対位置から求められる相対移動速度に基づいて歪み量を算出する歪み量算出ステップと、をさらに実行させ、
前記部分画像出力判定ステップは、前記歪み量がしきい値を超えた場合には前記部分画像を出力すると判定するステップであることを特徴とする付記２５記載の生体情報読取プログラム。
（付記２７）
前記コンピュータに、
前記画像採取ステップにおいて採取される複数の部分画像のうち２枚以上の部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記２枚以上の部分画像相互の相対位置を検出する相対位置検出ステップと、
前記画像採取ステップにおいて部分画像を走査する際に生じる幾何歪みに対して、前記時刻情報および前記相対位置から求められる相対移動速度のうち、生体の移動方向に対して主走査方向成分を用いてスキュー歪みを補正し、副走査方向成分を用いて伸縮歪みを補正する歪み補正ステップと、をさらに実行させることを特徴とする付記２６記載の生体情報読取プログラム。
（付記２８）
前記歪み補正ステップは、前記画像採取ステップにおいて採取される部分画像の走査線に基づいて構成される局所領域ごとに歪みを補正するステップであることを特徴とする付記２７記載の生体情報読取プログラム。
（付記２９）
前記コンピュータに。
前記相対位置検出ステップにおいて部分画像全体から算出される相対位置と、読み取り時刻が連続する隣接局所領域の相対位置と、を用いて、前記局所領域ごとの相対位置を推定する局所領域相対位置推定ステップをさらに実行させることを特徴とする付記２８記載の生体情報読取プログラム。
（付記３０）
前記コンピュータに、
前記局所領域相対位置推定ステップにおいて推定される局所領域推定相対位置と、前記局所領域に対して前記時刻情報付与ステップにおいて付与される時刻情報に基づいて算出される局所領域の読み取り開始時刻または読み取り終了時刻を用いて算出される局所領域時刻情報と、に基づいて、歪み補正された局所領域を用いて局所領域相対位置を検出する局所領域相対位置検出ステップをさらに実行させることを特徴とする付記２９記載の生体情報読取プログラム。
（付記３１）
前記コンピュータに、
前記局所領域相対位置検出ステップにおいて検出された局所領域相対位置と前記局所領域時刻情報とに基づいて、歪み補正された歪み補正局所領域を用いて、前記２枚以上の部分画像内の前記局所領域が相互に重なり合う位置で画像を合成する局所領域合成ステップをさらに実行させることを特徴とする付記３０記載の生体情報読取プログラム。
（付記３２）
前記コンピュータに、
前記局所領域合成ステップにおいて合成された合成生体情報から、生体情報の特徴を抽出する生体特徴抽出ステップと、
前記生体特徴抽出ステップにおいて登録用に抽出された生体情報を識別子と関連付けて記憶する記憶ステップと、
前記記憶ステップにおいて記憶された登録用特徴と、前記生体特徴抽出ステップにおいて照合用に抽出された生体特徴と、を照合して一致度を検出する一致度検出ステップと、
前記一致度検出ステップにおいて検出された一致度がしきい値以上の場合に、前記照合用特徴と前記登録用特徴とが対応付けられたと判定する一致判定ステップと、をさらに実行させることを特徴とする付記３１記載の生体情報読取プログラム。
（付記３３）
前記一致判定ステップは、前記記憶ステップにおいて記憶された複数の登録用特徴と前記生体特徴抽出ステップにおいて識別用に抽出された生体情報とから、前記複数の登録用特徴のそれぞれに対して照合し、一致度検出ステップにおいて検出された少なくとも２以上の一致度群から、一致度が前記しきい値以上であり最も高い一致度の登録用特徴に対応付けられた前記識別子を出力するステップであることを特徴とする付記３２記載の生体情報読取プログラム。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】実施例１に係る生体情報読取装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】画像採取手段について説明するための図である。
【図３】生体情報読取の際のフローチャートの一例を示す図である。
【図４】ペイロードの一例を示す図である。
【図５】部分画像出力判定の一例を示すフローチャートを示す図である。
【図６】瞬時速度および平均速度について説明するための図である。
【図７】瞬時速度および平均速度について説明するための図である。
【図８】間引き処理に制限を加えた場合のフローチャートの一例を示す図である。
【図９】実施例２に係る生体情報読取装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１０】相対位置を用いた間引き処理について説明するための図である。
【図１１】相対位置を用いて冗長な部分画像を間引く場合のフローチャートの一例を示す図である。
【図１２】実施例３に係る生体情報読取装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１３】局所領域の歪み量を補正する場合のフローチャートの一例を示す図である。
【図１４】実施例４に係る生体情報読取装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１５】局所領域の歪み量を補正する場合のフローチャートの一例を示す図である。
【図１６】実施例５に係る生体情報読取装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１７】再構成画像を更新しながら部分画像の相対位置および歪み補正を行う場合のフローチャートの一例を示す図である。
【図１８】すべての部分画像から相対位置算出および歪み補正を行った後に再構成画像を更新する場合のフローチャートの一例を示す図である。
【図１９】実施例６に係る生体認証装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２０】個人認証時のフローチャートの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１０  画像採取手段
２０  時刻情報付与手段
３０  画像特徴抽出手段
４０  相対位置同一検出手段
５０  部分画像出力判定手段
６１  歪み量算出手段
６２  相対位置検出手段
７１  局所領域相対位置推定手段
７２  歪み補正手段
７３  局所領域相対位置推定手段
７４  局所領域合成手段
１００  生体情報読取装置
２００  生体認証装置
２１０  生体情報読取装置
２２０  生体特徴抽出手段
２３０  記憶手段
２４０  一致度算出手段
２５０  一致判定手段
【図１】
2010015470.tif 000003
【図２】
2010015470.tif 000004
【図３】
2010015470.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2010015470.tif 000008
【図７】
2010015470.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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