(57)【要約】      （修正有）【課題】生体情報を含む部位の表面により鏡面反射された照明光による生体画像上の輝度ムラを軽減可能な生体情報撮像装置を提供する。【解決手段】生体情報撮像装置１は、生体情報を含む部位を撮影して、生体情報が表された生体画像を生成する撮像部２と、撮像部２の周囲に配置され、撮像部２の撮影範囲へ向けて光を照射する少なくとも一つの光源３と、撮像部２の周囲に、少なくとも一つの光源３と対向するように配置され、その少なくとも一つの光源３よりも撮像部２側の表面に窪みを有する導光部材４とを有する。【選択図】図２
2014137641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体情報を含む部位を撮影して、生体情報が表された生体画像を生成する撮像部と、
前記撮像部の周囲に配置され、前記撮像部の撮影範囲へ向けて光を照射する少なくとも一つの光源と、
前記撮像部の周囲に、前記少なくとも一つの光源と対向するように配置され、前記少なくとも一つの光源よりも前記撮像部側の表面に窪みを有する導光部材と、
を有する、生体情報撮像装置。
【請求項２】
前記窪みは、前記導光部材の前記少なくとも一つの光源と対向する側の面に形成される、請求項１に記載の生体情報撮像装置。
【請求項３】
前記少なくとも一つの光源から発した光のうちの所定の光線が、所定の位置に置かれた前記部位の表面で鏡面反射して前記撮像部に入射するために、前記窪みに入射する方向よりも、当該光線と前記窪みの交点における前記窪みの表面の法線が前記撮像部から離れる方向に傾くように、前記窪みが形成される、請求項２に記載の生体情報撮像装置。
【請求項４】
前記導光部材は、前記窪みにより屈折された光を拡散させる拡散層を有する、請求項２または３に記載の生体情報撮像装置。
【請求項５】
前記導光部材は、前記撮像部に近づくほど前記撮像部の光軸方向に沿った厚さが厚くなるように形成される、請求項２または３に記載の生体情報撮像装置。
【請求項６】
登録利用者の生体情報の特徴を表す登録照合用データを記憶する記憶部と、
利用者の生体情報が表された生体画像を生成する、請求項１〜５の何れか一項に記載の生体情報撮像装置と、
前記生体画像から前記利用者の生体情報の特徴を表す照合用データを生成し、該照合用データと前記登録照合用データとを照合することによって前記利用者を前記登録利用者として認証するか否かを判定する処理部と、
を有する生体認証装置。
【請求項７】
生体情報を含む部位を撮影して、生体情報が表された生体画像を生成する撮像部を配置し、
前記撮像部の撮影範囲へ向けて光を照射する少なくとも一つの光源を前記撮像部の周囲に配置し、
表面に窪みを有する導光部材を、前記撮像部の周囲に、前記少なくとも一つの光源と対向し、かつ当該窪みが前記少なくとも一つの光源よりも前記撮像部側に位置するように配置する、
ことを含む生体情報撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報を撮影する生体情報撮像装置及び生体認証装置ならびに生体情報撮像装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、手または指の静脈のパターン、指紋または掌紋などの生体情報を表した生体画像に基づいて、装置またはシステムの利用者を認証する生体認証技術が開発されている。そのような生体認証技術を利用した生体認証装置では、例えば、生体情報撮像装置が、生体認証装置を使用しようとする利用者の生体情報を含む部位を撮影することにより、その生体情報を表す生体画像を取得する。そして生体認証装置は、その生体画像に表された利用者の生体情報である入力生体情報を、予め登録された登録利用者の生体画像に表された生体情報である登録生体情報と照合する。生体認証装置は、照合処理の結果に基づいて、入力生体情報と登録生体情報が一致すると判定した場合、その利用者を正当な権限を有する登録利用者として認証する。そして生体認証装置は、認証された利用者が生体認証装置が組み込まれた装置または生体認証装置と接続された他の装置を使用することを許可する。
【０００３】
生体情報撮像装置は、生体情報を撮影する撮像部とともに、生体画像上で生体情報に十分なコントラストを持たせるために、生体情報を含む部位を照明する光源を有することがある。そして、その光源からの照明光は、生体情報を含む部位で拡散反射され、その拡散反射された光が撮像部に達することにより、生体画像上で生体情報に応じた輝度分布が再現される。例えば、生体認証に利用される生体情報が手または指の静脈パターンである場合、赤外発光ダイオードが照明光源として用いられる。その赤外発光ダイオードから発した赤外光が、手または指の内部に入射し、散乱を繰り返しながら最終的に皮膚表面から出射する拡散反射光となる。その過程で光の一部は静脈などによって吸収される。そしてその拡散反射光の一部が撮像部に達する。このような拡散反射光は、様々な方向に拡散されるので、一般的に、撮像部上での輝度は低くなる。
【０００４】
一方、照明光源から発した照明光の一部は、生体情報を含む部位の表面で鏡面反射される。鏡面反射された光は、部位の表面の法線に対する入射角と等しい反射角で反射された方向にのみ向かうので、鏡面反射光は拡散反射光よりも明るい。そのため、撮像部に、拡散反射光と鏡面反射光の両方が入射すると、生体画像上で鏡面反射光が当たった領域と鏡面反射光が当たっていない領域とで輝度ムラが生じる。さらに鏡面反射光が当たった領域では、場合によっては、鏡面反射光が明る過ぎて撮像部のダイナミックレンジを超えてしまい、生体情報を表す拡散反射光の輝度分布が生体画像上で再現されなくなるおそれがある。そこで、撮像部に達する鏡面反射光を除去するための技術が提案されている（例えば、特許文献１及び２を参照）。
【０００５】
例えば、特許文献１には、光源からの入射光及び反射光をそれぞれ偏光板を透過させて反射光を検出することにより皮膚の表面で反射された表面反射光を除外する肌色測定装置が開示されている。この装置は、偏光方向の異なる２種類の偏光板を有し、表面反射光を測定する場合と拡散反射光を測定する場合とで、光を透過させる偏光板を切り替える。また、特許文献２には、選択的に発光し得る複数の発光素子を含む発光器が、虹彩をぼやけさせる正反射を排除あるいは最小化するよう位置決めされることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２０００５０号公報
【特許文献２】特表２００２−５１４０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、拡散反射光を測定する場合と表面反射光を測定する場合とで、偏光板を切り替えるための機構が必要となる。また、偏光板は、一般的に高価なので、そのような偏光板を利用した生体情報撮像装置も高価となる。
また、特許文献２に記載の技術では、発光素子の点灯及び消灯を個別に制御しながら虹彩を撮影することで、正反射が除去された画像を得るので、正反射が除去された画像を得るまでに時間を要するおそれがある。またこの技術では、発光素子を制御するコントローラが必要となる。
【０００８】
１つの側面では、本発明は、生体情報を含む部位の表面により鏡面反射された照明光による生体画像上の輝度ムラを軽減可能な生体情報撮像装置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】
【０００９】
一つの実施形態によれば、生体情報撮像装置が提供される。この生体情報撮像装置は、生体情報を含む部位を撮影して、生体情報が表された生体画像を生成する撮像部と、撮像部の周囲に配置され、撮像部の撮影範囲へ向けて光を照射する少なくとも一つの光源と、撮像部の周囲に、少なくとも一つの光源と対向するように配置され、その少なくとも一つの光源よりも撮像部側の表面に窪みを有する導光部材とを有する。
【００１０】
本発明の目的及び利点は、請求項において特に指摘されたエレメント及び組み合わせにより実現され、かつ達成される。
上記の一般的な記述及び下記の詳細な記述の何れも、例示的かつ説明的なものであり、請求項のように、本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【発明の効果】
【００１１】
本明細書に開示された生体情報撮像装置は、生体情報を含む部位の表面により鏡面反射された照明光による生体画像上の輝度ムラを軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一つの実施形態による、生体情報撮像装置の概略平面図である。
【図２】図１の矢視ＡＡ’における生体情報撮像装置の概略側面断面図である。
【図３】光源と、被写体と、撮像部との位置関係の一例を示す図である。
【図４】変形例による、生体情報撮像装置の概略側面断面図である。
【図５】さらなる変形例による、生体情報撮像装置の概略側面断面図である。
【図６】生体情報撮像装置を有する生体認証装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図を参照しつつ、一つの実施形態による生体情報撮像装置について説明する。
この生体情報撮像装置は、生体情報を含む部位を撮影して、生体情報を表す画像を生成する撮像部の周囲に配置され、撮像部の撮影範囲を照明する少なくとも１つの照明光源を有する。そしてこの生体情報撮像装置では、照明光源に対向するように導光部材を設け、その導光部材の照明光源と対向する側の面に窪みを形成することで、照明光源からの光をその窪みで撮像部側へ屈折させて、生体情報を含む部位の表面に対する入射角を大きくする。これにより、この生体情報撮像装置は、照明光源から発した光のうち、生体情報を含む部位の表面で鏡面反射された光が、撮像部に達することを抑制する。
【００１４】
本実施形態では、生体情報撮像装置は、手のひらの静脈パターンを撮影し、手のひらの静脈パターンが表された画像を生成するものとする。しかし、この生体情報撮像装置は、手のひらの静脈パターン以外の生体情報、例えば、指の静脈パターン、指紋または掌紋を撮影するものでもよい。
【００１５】
図１は、一つの実施形態による、生体情報撮像装置の概略平面図である。図２は、図１の矢視ＡＡ’における生体情報撮像装置の概略側面断面図である。図１及び図２に示されるように、この生体情報撮像装置１は、撮像部２と、複数の光源３と、導光部材４とを有する。撮像部２、各光源３及び導光部材４は、上端が開放された直方体状の筐体５内に収容される。なお、筐体５の側壁が、手を載置するためのガイドとなっていてもよい。あるいは、筐体５とは別個に、筐体５の開口部付近に手を載置させるためのガイドが設けられてもよい。また、筐体５の上端には、撮像部２、各光源３及び導光部材４を保護するための板状の透明ガラスまたは透明プラスチックが配置されてもよい。
【００１６】
生体情報撮像装置１は、各光源３からの光で、撮像部２及び各光源３と対向するように、生体情報撮像装置１の上方の筐体５の開口部付近に載置された手を照明する。そして撮像部２が、その照明された手を撮影することで、手のひらの静脈パターンが表された生体画像を生成する。
【００１７】
撮像部２は、センサ面が上方を向くように、筐体５の底部に配置される。撮像部２は、赤外光に感度を有する、固体撮像素子が２次元状に配置されたエリアセンサ（図示せず）と、筐体５の上端の開口部全体が撮影範囲となるように、その撮影範囲内の像をエリアセンサ上に結像する結像光学系（図示せず）とを有する。撮像部２は、筐体５の上端の開口部付近に手が載置された状態で、図示しないコントローラから撮影を指示する制御信号を受信すると、手のひらの静脈パターンが表された生体画像を生成し、その生体画像をコントローラへ出力する。
【００１８】
複数の光源３は、撮像部２の撮影範囲を照明するために、導光部材４と対向するように配置される。本実施形態では、生体情報撮像装置１は、４個の光源３を有し、各光源３は、撮像部２の光軸を中心とする円周上に等間隔に配置される。また本実施形態では、各光源３からの光が手の内部に達するように、各光源３は、例えば、赤外発光ダイオードといった、赤外光を発する発光素子とすることができる。なお、各光源３は、発光強度分布の中心が鉛直方向に沿うように、発光面を真上に向けて配置されてもよく、あるいは、発光強度分布の中心が鉛直方向よりも撮像部２側へ傾くように、発光面を斜め上方へ向けて配置されてもよい。
なお、光源３の数は、４個に限られず、３個、６個または８個でもよい。また十分な発光強度を持つ発光素子が光源として利用できる場合には、光源３は１個でもよい。
本実施形態では、各光源３は、手のひらの静脈パターンを撮影する間、常時点灯される。
【００１９】
導光部材４は、光源３から発する光に対して透明な材料、例えば、アクリル樹脂あるいはガラスにより形成され、リング状の形状を有する。また本実施形態では、導光部材４の下面及び上面は、それぞれ、撮像部２の光軸ＯＡと直交する。そして導光部材４は、その中心が撮像部２の光軸ＯＡと略一致するように、各光源３の上方に、各光源３と対向するように配置され、例えば、筐体５の側壁に設けられた突起部に接着により固定される。
そのため、光源３から発した光は、導光部材４を透過してから、生体情報撮像装置１の上方に載置された手に入射する。
【００２０】
本実施形態では、導光部材４の下面、すなわち、光源３と対向する側の面には、光源３に対して凹状となる窪み４ａが形成される。この窪み４ａは、撮像部２の光軸ＯＡを中心とするリング状に、かつ、撮像部２の光軸ＯＡからの放射方向に沿った断面が、円弧、放物線または他の２次以上の曲線状となるように形成されてもよい。あるいは、窪み４ａは、光源３と対向する位置にのみ、球面状または放物面といった非球面状に形成されてもよい。
【００２１】
窪み４ａは、撮像部２の光軸と光源３とを結ぶ線に沿って、窪み４ａの中心が光源３の発光面の中心よりも撮像部２側に形成される。これにより、光源３から発した光は、窪み４ａによって拡げられるとともに、その光の一部は、窪み４ａによって鉛直方向に対する角度が大きくなるように屈折される。そのため、その光は、手の表面に対して大きな入射角で斜入射する。鏡面反射では、入射角と反射角は等しいので、手の表面で鏡面反射した光も大きな反射角で反射される。その結果、鏡面反射された光は撮像部２へ達せず、手の表面または手の内部で拡散反射された光のみが撮像部２に到達する。
【００２２】
この様子を、図３を参照しつつ、より詳細に説明する。本実施形態では、生体情報を含む部位１０は、生体情報撮像装置１の上方に載置された状態で、筐体５の上端の開口全体を覆うものとする。また、簡単化のために、撮像部２の光軸ＯＡは鉛直方向と平行であり、かつ、生体情報を含む部位１０の表面は、撮像部２の光軸ＯＡに対して直交するとする。
【００２３】
鏡面反射では、入射角と反射角が等しいので、光源３から発した光が、部位１０の表面で鏡面反射されて撮像部２に入射するには、その光は、光源３と撮像部２とを結ぶ鉛直面と部位１０の表面との交線上の光源３と撮像部２間の点Pで反射される。このときの入射角及び反射角をθとする。また、光源３から発した光は、導光部材４の上面４ｂで屈折される。そのため、入射角θで部位１０の表面に入射するには、その角度θで導光部材４を出射することになる。したがって、スネルの法則により、光源３から発した光は、導光部材４の上面４ｂに、その法線に対して角度φ(=arcsin(sinθ/n)、ただしnは導光部材４の屈折率)で入射することになる。
【００２４】
ここで、点線で示される曲面３００のように窪み４ａが形成されていると仮定する。矢印３０１に示されるように、光源３から発した光がその点線で示された曲面３００の法線に平行に入射し、かつ、鉛直方向に対して角度φをなす場合には、光源３から発した光は、曲面３００で屈折されずに直進する。そのため、その光は部位１０で鏡面反射されて撮像部２に入射する。便宜上、矢印３０１に示される光線を鏡面反射光と呼ぶ。
【００２５】
そこで、本実施形態では、窪み４ａの位置及び曲率は、鏡面反射光と窪み４ａの表面との交点Qにおける法線３０２が、窪み４ａの外側において、鏡面反射光よりも撮像部２から離れるように設定される。これにより、光源３から発し、交点Qに入射する光は、その交点Qにおいて撮像部２側へ屈折されるので、部位１０への入射角がθよりも大きくなり、かつ、点Pよりも撮像部２の鉛直上方に近い位置で部位１０に達することになる。そのため、鏡面反射光は、撮像部２に入射しなくなる。
【００２６】
以上に説明してきたように、この生体情報撮像装置は、光源と生体情報を含む部位の間に位置する導光部材に設けた窪みにより光源から発した光を撮像部側へ屈折させることで、鏡面反射された光が撮像部へ達することを抑制できる。そのため、この生体情報撮像装置は、鏡面反射光による生体画像上の輝度ムラを軽減できる。またこの生体情報撮像装置は、鏡面反射された光が撮像部へ達することを抑制するために、機械的な動作を行う部品を必要としない。そのため、この生体情報撮像装置は、小型化可能である。さらに、この生体情報撮像装置は、光源の点灯制御も必要とせず、撮影時には光源を常時点灯させておけばよいので、制御を簡単化できる。
【００２７】
なお、変形例によれば、導光部材は、窪みで屈折された光を拡散させる拡散層を有していてもよい。
【００２８】
図４は、変形例による、生体情報撮像装置の概略側面断面図である。図４において、変形例による生体情報撮像装置１１の各部には、図１及び図２に示した生体情報撮像装置１の対応する構成要素と同じ参照番号を付した。
この変形例による生体情報撮像装置１１では、導光部材４の内部に、筐体５の底面と略平行に拡散層６が設けられている。拡散層６は、例えば、導光部材４を上側の部材と下側の部材とで形成し、その上側の部材と下側の部材の境界面を粗面にすることで形成される。あるいは、拡散層６は、導光部材４の上側の部材と下側の部材の間に、光拡散フィルムまたは光拡散シートを配置してもよい。なお、拡散層６は、導光部材４の上面に形成されてもよい。
【００２９】
これにより、光源３からの光は窪み４ａで拡げられた後、拡散層６でさらに散乱される。そのため、生体情報撮像装置１１の上方に載置された生体情報を含む部位は、様々な方向からの光で均一に照明される。そのため、この生体情報撮像装置１１は、生体情報を含む部位に照射される光の輝度ムラをさらに抑制することができ、その結果として、生体画像上での輝度ムラを軽減できる。
【００３０】
図５は、他の変形例による、生体情報撮像装置の概略側面断面図である。図５において変形例による生体情報撮像装置１２の各部には、図１及び図２に示した生体情報撮像装置１の対応する構成要素と同じ参照番号を付した。
【００３１】
この変形例では、導光部材４の上面４ｂ’は、中心に近づくほど、すなわち、撮像部２に近づくほど導光部材４が厚くなるように、テーパ状に形成される。そのため、上面４ｂが撮像部２の光軸と直交している場合と比較して、光源３からの光が上面４ｂ’に入射する角度が大きくなる。したがって、その上面４ｂ’により、光は、撮像部２側へより傾く方向に屈折されるので、生体情報撮像装置１２の上方に載置される、生体情報を含む部位への入射角もより大きくなる。したがって、生体情報撮像装置１２は、部位の表面で鏡面反射された光が撮像部２に達することをより抑制できる。
【００３２】
さらに他の変形例によれば、光源と対向する導光部材の下面に形成された窪みとともに、あるいは、下面に形成された窪みの代わりに、生体情報を含む部位と対向する導光部材の上面に窪みが形成されてもよい。この場合も、上面に形成される窪みは、撮像部の光軸と光源を結ぶ線に沿って、光源よりも撮像部の近くに形成されることが好ましい。
これにより、上面に形成される窪みは、光源からの光を拡げることができる。
【００３３】
図６は、上記の実施形態またはその変形例による生体情報撮像装置を有する生体認証装置の概略構成図である。図６に示されるように、生体認証装置１００は、表示部１０１と、入力部１０２と、生体情報撮像装置１０３と、通信部１０４と、記憶部１０５と、処理部１０６とを有する。表示部１０１、入力部１０２及び生体情報撮像装置１０３は、通信部１０４、記憶部１０５及び処理部１０６が収容された筐体とは別個に設けられてもよい。あるいは、表示部１０１、入力部１０２、生体情報撮像装置１０３、通信部１０４、記憶部１０５及び処理部１０６は、いわゆるノート型パーソナルコンピュータまたはタブレット型端末のように、一つの筐体に収容されてもよい。また生体認証装置１００は、磁気ディスク、半導体メモリカード及び光記憶媒体といった記憶媒体にアクセスする記憶媒体アクセス装置（図示せず）をさらに有してもよい。そして生体認証装置１００は、例えば、記憶媒体アクセス装置を介して、記憶媒体に記憶された、処理部１０６上で実行される生体認証処理用のコンピュータプログラムを読み込み、そのコンピュータプログラムに従って生体認証処理を実行してもよい。
【００３４】
生体認証装置１００は、生体情報撮像装置１０３により生成された、利用者の手のひらの静脈パターンを表す生体画像を用いて生体認証処理を実行する。そして生体認証装置１００は、生体認証処理の結果、利用者を登録利用者の何れかとして認証した場合、生体認証装置１００が実装されたコンピュータをその利用者が使用することを許可する。あるいは、生体認証装置１００は、通信部１０４を介して、図示しない他の装置へ利用者が認証された旨を表す信号を送信して、その利用者が他の装置を使用することを許可する。
【００３５】
表示部１０１は、例えば、液晶ディスプレイなどの表示装置を有する。そして表示部１０１は、例えば、照合に用いられる部位（右手または左手）を示すメッセージ、または生体情報撮像装置１０３が適正な生体画像を取得可能な位置へ手を配置させるためのガイダンスメッセージを利用者に対して表示する。また表示部１０１は、処理部１０６により実行されたアプリケーションに関連する各種情報などを表示する。
【００３６】
入力部１０２は、例えば、キーボードと、マウスのようなポインティングデバイスとを有する。そして入力部１０２を介して利用者により入力されたコマンド、データ、利用者のユーザ名またはユーザ識別番号は、処理部１０６へ渡される。
【００３７】
生体情報撮像装置１０３は、上記の実施形態またはその変形例による生体情報撮像装置であり、利用者の手のひらの静脈パターンを表す生体画像を生成する。
生体情報撮像装置１０３は、生体画像を生成する度に、その生体画像を処理部１０６へ送信する。
【００３８】
通信部１０４は、通信ネットワーク（図示せず）に生体認証装置１００を接続するための通信インターフェース回路を有する。そして通信部１０４は、処理部１０６から受け取った、利用者についての使用許可、あるいは認証結果を通信ネットワークを介して他の装置へ送信する。
【００３９】
記憶部１０５は、例えば、不揮発性の半導体メモリ及び揮発性の半導体メモリを有する。そして記憶部１０５は、生体認証装置１００で使用されるアプリケーションプログラム、少なくとも一人の登録利用者のユーザ名、ユーザ識別番号及び個人設定情報、各種のデータ等を記憶する。また記憶部１０５は、生体認証処理を実行するためのプログラムを記憶する。さらに記憶部１０５は、登録利用者それぞれについて、登録利用者の登録生体情報である左右何れかの手のひらの静脈パターンの特徴を表す照合用データを記憶する。この照合用データは、例えば、登録利用者の登録時または照合用データの更新時に生成された生体画像から抽出された静脈の端点または分岐点といった特徴的な構造を表す特徴点の位置または種別を含む。あるいは、照合用データは、登録利用者の登録時または照合用データの更新時に生成された生体画像そのもの、あるいはその生体画像の一部であってもよい。
【００４０】
処理部１０６は、１個または複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。そして処理部１０６は、生体情報撮像装置１０３から取得した、その利用者の生体情報が表された生体画像を用いた生体認証処理を実行する。
【００４１】
処理部１０６は、生体画像から、その生体画像に写っている生体情報の特徴を表す照合用データを生成する。例えば、生体認証装置１００がマニューシャマッチングにより照合処理を行う場合、処理部１０６は、そのマニューシャマッチングで用いられる特徴点を生体画像から抽出する。そして処理部１０６は、その特徴点の位置またはその特徴点の種類を照合用データとする。
【００４２】
そのために、処理部１０６は、静脈が写っている画素の集合である静脈領域と静脈が写っていない画素の集合である非静脈領域とを区別する。本実施形態では、静脈が写っている画素の値は、静脈が写っていない画素の値よりも低い。そこで処理部１０６は、例えば、２値化閾値以下の画素値を持つ画素の集合を静脈領域とし、２値化閾値より大きい画素値を持つ画素の集合を非静脈領域とするよう、生体画像を２値化する。２値化閾値は、例えば、予め設定された固定値（例えば、150）、あるいは生体画像内の各画素の平均画素値に設定される。
【００４３】
次に、処理部１０６は、例えば、２値化された生体画像上で静脈に相当する画素値を持つ画素の集合に対して細線化処理を行って、静脈が細線化された細線化２値画像を生成する。そして処理部１０６は、静脈の分岐点または端点の何れかに対応する複数のテンプレートを用いて細線化２値画像を走査することにより、何れかのテンプレートと一致するときの細線化２値画像上の位置を検出する。そして処理部１０６は、検出された位置の中心画素を、特徴点として抽出する。
【００４４】
なお処理部１０６は、静脈の端点及び分岐点を特徴点として求める公知の他の方法を用いて、生体画像から特徴点を抽出してもよい。また、処理部１０６は、生体画像上で静脈パターンの特徴を表す他の特徴量を照合用データとして求めてもよい。例えば、処理部１０６は、被写体領域を複数のブロックに分割し、ブロックごとの静脈本数を照合用データとして求めてもよい。
【００４５】
また、生体認証装置１００がパターンマッチングにより照合処理を行う場合、処理部１０６は、生体画像そのもの、あるいは生体画像上の静脈領域を含む一部の領域を生体画像から切り出して、照合用データとしてもよい。
【００４６】
一方、処理部１０６は、入力部１０２からユーザ名またはユーザ識別番号を受け取る。そして処理部１０６は、そのユーザ名またはユーザ識別番号に対応する登録利用者の照合用データを記憶部１０５から読み込む。そして処理部１０６は、利用者の照合用データと、登録利用者の照合用データとを照合する。そして処理部１０６は、照合処理の結果として、照合対象となる二つの照合用データ間の類似度を表す照合スコアを算出する。
【００４７】
処理部１０６は、マニューシャマッチングを用いる場合、静脈パターンについての登録利用者の照合用データに含まれる特徴点と、利用者の照合用データに含まれる特徴点との間で一致する特徴点の個数を求める。そして処理部１０６は、その一致する個数を利用者の静脈パターンについて抽出された特徴点の個数で割ることにより、照合スコアを算出する。
あるいは、処理部１０６は、パターンマッチングを用いる場合、生体画像と登録利用者の静脈パターンが写った生体画像間の相対的な位置を変えつつ、正規化相互相関値を算出する。そして処理部１０６は、その正規化相互相関値の最大値を照合スコアとする。
【００４８】
処理部１０６は、照合スコアが認証判定閾値以上となる場合、利用者の生体情報と、照合対象となった登録利用者の生体情報は一致すると判定する。そして処理部１０６は、利用者を、その登録利用者として認証する。
【００４９】
一方、処理部１０６は、照合スコアが認証判定閾値未満となる場合、利用者の生体情報と照合対象となった登録利用者の生体情報は一致しないと判定する。この場合には、処理部１０６は、利用者を認証しない。そして処理部１０６は、表示部１０１に、認証結果を表す認証結果情報を表示させる。
【００５０】
認証判定閾値は、登録利用者本人が利用者である場合にのみ、処理部１０６が認証に成功するような値に設定されることが好ましい。そして認証判定閾値は、登録利用者とは異なる他人が利用者である場合には、処理部１０６が認証に失敗するような値に設定されることが好ましい。例えば、認証判定閾値は、照合スコアの取りうる最大値と最小値の差に0.7を乗じた値を、照合スコアの最小値に加えた値とすることができる。
【００５１】
本実施形態では、生体画像上で、生体情報を含む部位によって鏡面反射された光が当たる領域がないので、生体画像上の輝度ムラが小さい。そのため、生体画像上で生体情報が明りょうに表されているので、本実施形態による生体認証装置は、生体情報の特徴点のほとんどを照合に利用できる。そのため、この生体認証装置は、認証精度を向上できる。
【００５２】
ここに挙げられた全ての例及び特定の用語は、読者が、本発明及び当該技術の促進に対する本発明者により寄与された概念を理解することを助ける、教示的な目的において意図されたものであり、本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する、本明細書の如何なる例の構成、そのような特定の挙げられた例及び条件に限定しないように解釈されるべきものである。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。
【符号の説明】
【００５３】
１、１１、１２    生体情報撮像装置
２    撮像部
３    光源
４    導光部材
４ａ    窪み
４ｂ、４ｂ’    上面
５    筐体
６    拡散層
１００    生体認証装置
１０１    表示部
１０２    入力部
１０３    生体情報撮像装置
１０４    通信部
１０５    記憶部
１０６    処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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