(57)【要約】【課題】生体パターンを撮像位置へとガイドする際に、生体部位が撮像装置に接触しないように、あるいは、装置に接触する面積を小さくすることができる生体パターン撮像装置を提供する。【解決手段】本発明は、生体パターンを撮像する生体パターン撮像装置であって、立体像によりガイドを表示する立体像表示手段と、前記ガイドに合わせて配置された生体の生体パターンを撮像する撮像手段と、を含む。本発明は、このような構成をとることにより、上記課題を解決する。【選択図】図１
2011013710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体パターンを撮像する生体パターン撮像装置であって、
立体像によりガイドを表示する立体像表示手段と、
前記ガイドに合わせて配置された生体の生体パターンを撮像する撮像手段と、
を含む生体パターン撮像装置。
【請求項２】
立体像の表示又は撮像のタイミングを制御する制御手段をさらに含む請求項１に記載の生体パターン撮像装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記撮像手段により撮像された画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された連続する２枚の画像間の差分を計算する画像間差分算出手段と、
前記画像間差分算出手段により計算された画像間の差分に基づいて生体が所定の位置に配置されたか否かを判定する生体配置判定手段と、
を含む請求項２に記載の生体パターン撮像装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記生体配置判定手段により生体が所定の位置に配置されたと判定された場合に、前記画像間の差分に基づいて生体の静止を判定する生体静止判定手段と、
をさらに含む請求項３に記載の生体パターン撮像装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記撮像手段により撮像された画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された画像に基づき、立体像と生体との重なり面積を算出する重なり面積算出手段と、
前記重なり面積算出手段により算出された重なり面積に基づいて生体が所定の位置に配置されたか否かを判定する生体配置判定手段と、
を含む請求項２に記載の生体パターン撮像装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記生体配置判定手段で生体が所定の位置に配置されたと判定された場合に、前記画像取得手段で取得した連続する２枚の画像間で、前期重なり面積を比較することにより、生体の静止を判定する生体静止判定手段と、
をさらに含む請求項５に記載の生体パターン撮像装置
【請求項７】
前記制御手段は、
立体像と生体の重なり面積により生体の位置がずれているか否かを判定する生体位置判定手段と、
前記生体位置判定手段により生体の位置がずれていると判定された場合に、ユーザに生体の位置の補正を促す位置合わせ補助手段と、
をさらに含む請求項５又は６に記載の生体パターン撮像装置。
【請求項８】
前記立体像は撮像対象の生体の立体像である請求項１〜７に記載の生体パターン撮像装置。
【請求項９】
生体パターンを撮像する生体パターン撮像方法であって、
立体像によりガイドを表示する立体像表示ステップと、
前記ガイドに合わせて配置された生体の生体パターンを撮像する撮像ステップと、
を含む生体パターン撮像方法。
【請求項１０】
立体像の表示や撮像のタイミングを制御する制御ステップをさらに含む請求項７に記載の生体パターン撮像方法。
【請求項１１】
前記制御ステップは、
生体パターンが撮像された画像を取得する画像取得ステップと、
前記画像取得ステップにより取得された連続する２枚の画像間の差分を計算する画像間差分算出ステップと、
前記画像間差分算出ステップにより計算された画像間の差分により生体が所定の位置に配置されたか否かを判定する生体配置判定ステップと、
を含む請求項１０に記載の生体パターン撮像方法。
【請求項１２】
前記制御ステップはさらに、
前記生体配置判定ステップにより生体が所定の位置に配置されたと判定された場合、前記画像間の差分に基づいて生体の静止を判定する生体静止判定ステップと、
をさらに含む請求項１１に記載の生体パターン撮像方法。
【請求項１３】
前記制御ステップは、
生体パターンが撮像された画像を取得する画像取得ステップと、
前記画像取得ステップにより取得された画像に基づき、立体像と生体との重なり面積を算出する重なり面積算出ステップと、
前記重なり面積算出ステップで算出された重なり面積に基づいて生体が所定の位置に配置されたか否かを判定する生体配置判定ステップと、
を含む請求項１０に記載の生体パターン撮像方法。
【請求項１４】
前記制御ステップは、
前記生体配置判定ステップにより生体が所定の位置に配置されたと判定された場合、前記画像取得ステップで取得した連続する２枚の画像間で、前期重なり面積を比較することにより、生体の静止を判定する生体静止判定ステップと、
をさらに含む請求項１３に記載の生体パターン撮像方法。
【請求項１５】
前記制御ステップは、
立体像と生体の重なり面積により生体の位置がずれているか否かを判定する生体位置判定ステップと、
前記生体位置判定ステップにより生体の位置がずれていると判定された場合に、ユーザに生体の位置の補正を促す位置合わせ補助ステップと、
をさらに含む請求項１３又は１４に記載の生体パターン撮像方法。
【請求項１６】
前記立体像は撮像対象の生体の立体像である請求項９〜１５に記載の生体パターン撮像方法。
【請求項１７】
コンピュータに、
立体像によりガイドを表示する立体像表示処理と、
前記ガイドに合わせて配置された生体の生体パターンを撮像する撮像処理と、
を実行させる生体パターン撮像プログラム。
【請求項１８】
立体像の表示又は撮像のタイミングを制御する制御処理をさらに含む請求項１７に記載の生体パターン撮像プログラム。
【請求項１９】
前記制御処理は、
前記撮像処理により撮像された画像を取得する画像取得処理と、
前記画像取得処理により取得された連続する２枚の画像間の差分を計算する画像間差分算出処理と、
前記画像間差分算出処理により計算された画像間の差分に基づいて生体が所定の位置に配置されたか否かを判定する生体配置判定処理と、
を含む請求項１８に記載の生体パターン撮像プログラム。
【請求項２０】
前記制御処理は、
前記生体配置判定処理により生体が所定の位置に配置されたと判定された場合に、前記画像間の差分に基づいて生体の静止を判定する生体静止判定処理と、
をさらに含む請求項１９に記載の生体パターン撮像プログラム。
【請求項２１】
前記制御処理は、
前記撮像処理により撮像された画像を取得する画像取得処理と、
前記画像取得処理により取得された画像に基づき、立体像と生体との重なり面積を算出する重なり面積算出処理と、
前記重なり面積算出処理により算出された重なり面積に基づいて生体が所定の位置に配置されたか否かを判定する生体配置判定処理と、
を含む請求項１８に記載の生体パターン撮像プログラム。
【請求項２２】
前記制御処理は、
前記生体配置判定処理で生体が所定の位置に配置されたと判定された場合に、前記画像取得処理で取得した連続する２枚の画像間で、前期重なり面積を比較することにより、生体の静止を判定する生体静止判定処理と、
をさらに含む請求項２１に記載の生体パターン撮像プログラム
【請求項２３】
前記制御処理は、
立体像と生体の重なり面積により生体の位置がずれているか否かを判定する生体位置判定処理と、
前記生体位置判定処理により生体の位置がずれていると判定された場合に、ユーザに生体の位置の補正を促す位置合わせ補助処理と、
をさらに含む請求項２１又は２２に記載の生体パターン撮像プログラム。
【請求項２４】
前記立体像は撮像対象の生体の立体像である請求項１７〜２３に記載の生体パターン撮像プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
生体パターンを撮像する生体パターン撮像装置に関し、特に、生体パターンを撮像位置へガイドする生体パターン撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明に関連する技術である非接触型指紋入力装置の一例が特許文献１に記載されている。
【０００３】
図１７は、特許文献１に記載の非接触型指紋入力装置の構成図である。図１７（a）は、非接触型指紋入力装置を横から見た図である。図１７（b）は、非接触型指紋入力装置を上から見た図である。
【０００４】
図１７（b）に示すように、特許文献１に記載の非接触型指紋入力装置は、ガイド部材０と、突起２と、スイッチ４と、窓部６と、光源８と、CCDカメラ１０とから構成されている。光源８は、窓部６の下方に2箇所設けられており青色光、緑色光、赤色光の3色発光ダイオードを用いる。
【０００５】
このような構成を有する非接触型指紋入力装置は次のように動作する。
【０００６】
ガイド部材０は、指の正しい配置の位置を示すように、指の配置の前方及び左右を設定している。指紋を撮像する際には、指をガイド部材０に接するように置くことで、指が適切な撮像位置にガイドされる。撮像位置へと指が置かれた時に突起２が押され、スイッチ４で入力が検出される。入力に応じて、CCDカメラ１０は、指の指紋を撮像する。窓部６の上方に配置された指は、光源８により照射されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開  2008-15939号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、特許文献１に記載の技術では、指紋を撮像する際に、指をガイド部材０に接するように置くことになる。また、ガイドされた指は、突起２を押す必要がある。このため、指は、図１７（b）においてガイド部材０の斜線で示した箇所や、突起２に対して大きく接触することになる。ユーザは、指が撮像装置に接触することに対して、衛生的でないと抵抗を感じることがある。
【０００９】
そのため、本発明の目的は、生体パターンを撮像位置へとガイドする際に、生体部位が撮像装置に接触しないように、あるいは、装置に接触する面積を小さくすることができる生体パターン撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の生体パターン撮像装置は、立体像によりガイドを表示する立体像表示手段と、前記ガイドに合わせて配置された生体の生体パターンを撮像する撮像手段と、を含む。
【００１１】
また、本発明の生体パターン撮像方法は、立体像によりガイドを表示する立体像表示ステップと、前記ガイドに合わせて配置された生体の生体パターンを撮像する撮像ステップと、を含む。
【００１２】
また、本発明の生体パターン撮像プログラムは、コンピュータに、立体像によりガイドを表示する立体像表示処理と、前記ガイドに合わせて配置された生体の生体パターンを撮像する撮像処理と、を実行させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の生体パターン撮像装置によれば、生体パターンを撮像位置へとガイドする際に、生体部位が撮像装置に接触しないように、あるいは、装置に接触する面積を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第1の実施の形態に係る生体パターン撮像装置のブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る生体パターン撮像装置の構成図である。
【図３】フィルムを用いたインテグラル・フォトグラフィの構成図である。
【図４】液晶ディスプレイを用いたインテグラル・フォトグラフィの構成図である。
【図５】電子ホログラフィの構成図である。
【図６】２枚の凹面鏡を用いた立体像表示装置の構成図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る生体パターン撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る生体パターン撮像装置のブロック図である。
【図９】制御手段３００を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る生体パターン撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】正しくない生体の配置の例を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る生体パターン撮像装置のブロック図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る生体パターン撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第４の実施の形態に係る生体パターン撮像装置のブロック図である。
【図１５】本発明の第４の実施の形態に係る生体パターン撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【図１６】メッセージ表示方法の一例を表す図である。
【図１７】本発明の関連技術の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
まず、本発明の概要を説明する。本発明の生体パターン撮像装置は、生体パターンの撮像対象となるユーザの生体部位の配置をガイドする立体像を表示する。ガイドを立体像として表示することにより、生体部位を装置に接触させずに、あるいは、接触面積が非常に小さく、生体パターンを撮像することが可能となる。これにより、生体パターンを撮像する際の装置への接触といった、ユーザの抵抗感が軽減される。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、撮像対象となる生体部位は、指紋や指静脈といったパターンが得られる指、掌紋が得られる手、虹彩が得られる目など、人体の一部分を含む。以降の実施の形態では、撮像対象として指を用いた場合について説明する。
【００１７】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第1の実施の形態に係る生体パターン撮像装置のブロック図である。
【００１８】
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る生体パターン撮像装置は、立体像表示手段１００と、撮像手段２００とを具備する。
【００１９】
立体像表示手段１００は、立体像によりガイドを表示する。立体像表示手段１００は、撮像対象である生体部位に合った立体像を表示してもよい。例えば、撮像対象が指であれば、指の立体像を表示してもよい。また、立体像表示手段１００は、指のサイズの筒状の立体像や、直方体の立体像等のガイド部材の立体像を表示してもよい。
【００２０】
撮像手段２００は、ガイドに合わせて配置された生体パターンを撮像する。
【００２１】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る生体パターン撮像装置の構成図である。
【００２２】
図２に示すように、撮像手段２００は、CCDセンサやCMOSセンサなどの２次元撮像素子２０２とレンズ２０４とから構成される。２次元撮像素子２０２は、撮像する生体にあわせて解像度を決定してもよい。例えば指の中節部から末節部までを約５００dpiで撮像する場合には、1280×1024画素をもつ１３０万画素の素子を用いればよい。撮像手段２００は、立体像表示手段１００により表示される立体像の位置を撮像するように配置されている。
【００２３】
また図２の構成に加えて、立体像表示手段１００や撮像手段２００を駆動するためのスイッチや部分的に生体部位を支持するための部材を設けて構成してもよい。スイッチや部分的に生体部位を支持するための部材を設けた場合には、生体部位が装置に接触することになる。その場合でも、本発明によれば、装置に接触する面積を小さくすることができるという効果が得られる。
【００２４】
図３〜図６を参照して立体像表示手段１００を説明する。
【００２５】
立体像表示手段１００は、3次元ディスプレイ又はホログラムディスプレイから構成される。3次元ディスプレイは、インテグラル・フォトグラフィやパララックスバリアやレンチキュラーレンズを用いたディスプレイでもよい。
【００２６】
図３及び図４は、３次元ディスプレイのひとつであるインテグラル・フォトグラフィの構成の一例を示す図である。インテグラル・フォトグラフィについては、非特許文献１に示されている。
【００２７】
図３は、フィルムを用いたインテグラル・フォトグラフィの構成図である。
【００２８】
図３に示すように、フィルムを用いたインテグラル・フォトグラフィは、複眼レンズ１０２とフィルム１０４と光源１０６とにより構成される。複眼レンズ１０２は、微小な凸レンズを複数枚並べるようにして構成される。光源１０６より発せられた光は、フィルム１０４を通過し、複眼レンズ１０２により集束され、立体像を空間中に表示する。
【００２９】
図４は、液晶ディスプレイを用いたインテグラル・フォトグラフィの構成図である。
【００３０】
図４に示すように、液晶ディスプレイを用いたインテグラル・フォトグラフィは、フィルム１０４と光源１０６の代わりに液晶ディスプレイ１０８を用いて構成される。立体像表示手段１００は、図３及び図４に示すように構成されることで、立体像を表示してもよい。
【００３１】
図５は、ホログラムディスプレイのひとつである電子ホログラフィの構成図である。電子ホログラフィについては、特許文献２にも示されている。
【００３２】
図５に示すように、電子ホログラフィは、光源１１０と、空間光変調素子１１２と、垂直走査部１１４と、水平走査部１１６とにより構成される。光源１１０はレーザー光源によって構成される。空間光変調素子１１２は音響光学素子によって構成される。
【００３３】
図５のような電子ホログラフィは、次のように動作する。光源１１０は、空間光変調素子１１２にレーザー光を照射する。空間光変調素子１１２は、レーザー光を内部のホログラム縞により空間的に変調し、垂直走査部１１４及び水平走査部１１６に入射する。垂直走査部１１４及び水平走査部１１６は、変調されたレーザー光を垂直及び水平に走査する。このようにして、電子ホログラフィは立体像を空間中に表示する。
【００３４】
図６は、立体像表示手段１００の他の例である、２枚の凹面鏡を用いた立体像表示装置の構成図である。凹面鏡を用いた立体像表示装置については、特許文献３にも示されている。
【００３５】
図６に示すように、本実施例の２枚の凹面鏡を用いた立体像投影装置は、下部凹面鏡１１８と、上部凹面鏡１２０と、被投影物１２２とにより構成される。下部凹面鏡１１８と上部凹面鏡１２０との鏡面部の曲率は、ほぼ等しく構成される。
【００３６】
２枚の凹面鏡を用いた立体像表示手段１００は、次のように動作する。被投影物１２２からの光は、図中の矢印に沿って２枚の凹面鏡で反射する。反射した光は、上部凹面鏡１２０の開口部に集束し、被投影物の虚像を結像する。２枚の凹面鏡を用いた立体像表示手段１００は、上述のようにして空間中に立体像を表示する。本実施の形態においては、被投影物１２２として指の模型を使用してもよい。また、指の模型を横向きに配置することで、立体像を横向きに表示し、横から指紋を撮像するようにしてもよい。
【００３７】
【非特許文献１】吉田達哉、苗村健、原島博、“インテグラルフォトグラフィを用いた3次元CGの合成”、映像情報メディア学会誌、Vol.55、No.3、pp.474-478、2001
【特許文献２】特開  平8-248354号
【特許文献３】特開  平11-14934号  図７は、本発明の第１の実施の形態に係る生体パターン撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【００３８】
図７に示すように、まず、立体像表示手段１００は、生体パターンの撮像対象となるユーザの生体部位の配置をガイドする立体像を表示する（S400）。次に、撮像手段２００は、立体像に合わせて配置された生体パターンを撮像する（S402）。
【００３９】
以上詳述したように、本発明の第１の実施の形態によれば、生体パターンを撮像位置へとガイドする際に、生体部位が撮像装置に接触しないように、あるいは、装置に接触する面積を小さくすることができる。
【００４０】
また、立体像によりガイドを表示するため、ユーザは、撮像方法を容易に理解することができる。例えば、ユーザは、撮像するべき生体パターンの種類を、容易に理解することができる。ユーザは、表示される立体像により、指を配置すれば良いのか、掌を配置すれば良いのかなどを一目で把握することができる。
【００４１】
また、ユーザは、撮像するべき生体パターンの向きや角度といった生体の配置方法を、容易に理解することができる。ユーザは、表示される立体像により、指の位置や長軸に対する回転、及び（手のひらの平面状の）指の方向などを一目で把握することができる。
【００４２】
また、ユーザは、撮像方法を容易に理解することができるため、適切な生体パターンを正確な位置に配置をすることができる。
【００４３】
また、指を読み取り窓に接触させて撮像する装置の場合、撮像後に読み取り窓に指紋が残ることがある。本発明にかかる生体パターン撮像装置によれば、ユーザは装置に接触する必要がないため、生体パターンを撮像した後に指紋が残らないという効果が得られる。
【００４４】
＜第２の実施の形態＞
図８〜図１０を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る生体パターン撮像装置を説明する。
【００４５】
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る生体パターン撮像装置のブロック図である。
【００４６】
図８に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る生体パターン撮像装置は、さらに制御手段３００を具備する点で、第１の実施の形態に係る生体パターン撮像装置と異なる。
【００４７】
制御手段３００は、立体像表示手段１００と撮像手段２００とを制御することで、立体像の表示や撮像のタイミングを制御する。制御手段３００が立体像の表示や撮像のタイミングを制御することで、指が適切な位置に配置されている画像を取得することができる。制御手段３００は通常のCPUとメモリで構成することができる。
【００４８】
図９は、制御手段３００を示すブロック図である。
【００４９】
図９に示すように、制御手段３００は、画像取得手段３０２と、画像間差分算出手段３０４と、生体配置判定手段３０６と、生体静止判定手段３０８とから構成される。
【００５０】
画像取得手段３０２は、撮像手段２００を制御し、撮像手段２００により撮像された画像を取得する。画像取得手段３０２は、立体像表示手段１００を制御し、撮像のタイミングのみ立体像を非表示として画像を取得してもよい。
【００５１】
画像間差分算出手段３０４は、画像取得手段３０２により取得された連続する２枚の画像間の差分を計算する。画像間の差分は、例えばピクセルの画素値の差分などでもよい。
【００５２】
生体配置判定手段３０６は、画像間差分算出手段３０４により計算された画像間の差分に基づいて生体が所定の位置に配置されたか否かを判定する。
【００５３】
生体静止判定手段３０８は、生体配置判定手段３０６により生体が所定の位置に配置されたと判定された場合、画像間の差分に基づいて生体の静止を判定する。
【００５４】
図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る生体パターン撮像装置の動作を示すフローチャートである。図１０は、図７の、S402の処理をより詳細にしたフローチャートである。
【００５５】
まず、画像取得手段３０２は、撮像手段２００を制御し、撮像手段２００により撮像された画像を取得する（S500）。画像取得手段３０２は、立体像表示手段１００を制御し、撮像のタイミングのみ立体像を非表示として画像を取得してもよい。画像間差分算出手段３０４は、画像取得手段３０２により取得された最新の画像と１つ前の画像における画像間の差分を計算する（S502）。画像間差分算出手段３０４は、指が所定の位置に配置されているかどうかを、状態フラグが立っているかどうかで判定する（S504）。状態フラグとは、生体部位が適切な位置に配置されたかどうかを判定するためのフラグである。指が所定の位置に配置されていないと判定された場合は、生体配置判定手段３０６は、画像間差分算出手段３０４により計算された画像間の差分が、閾値よりも大きいかどうかを判定する（S506）。画像間の差分が閾値よりも大きければ、生体配置判定手段３０６は、指が配置されたものと判定し、状態フラグを立て、S500に戻る（S508）。画像間の差分が閾値よりも小さい場合、S500に戻り、再び画像取得手段３０２は、撮像手段２００により撮像された画像を取得する。S504において、指が所定の位置に配置されていると判定された場合は、生体静止判定手段３０８は、最新の画像と１つ前の画像における画像間の差分が、閾値よりも小さいかどうかを判定する（S510）。画像間の差分が閾値よりも小さいと判定された場合は、生体静止判定手段３０８は、指の動きが無いものとして、その時に得られている画像を出力する（S512）。生体静止判定手段３０８は、立体像を非表示とした画像を取得している場合は、その画像を出力してもよい。画像間の差分が閾値よりも大きいと判定された場合は、S500に戻る。
【００５６】
以上のようにして生体パターンを撮像する。
【００５７】
また、画像間差分算出手段３０４は、最新の画像と１つ前の画像における画像間の差分ではなく、生体部位が写っていない画像を初期画像として、最新の画像と初期画像の画像間の差分を計算するようにしてもよい。初期画像との差分を計算する場合、生体配置判定手段３０６は、初期画像との差分による閾値判定を行う。初期画像との差分による閾値判定を行うことで、例えば、指がゆっくりと撮像位置に配置されるような場合にも、適切に配置されたか否かの判定を行うことができる。
【００５８】
また、上記の動作は、スイッチを設けて、そのスイッチが押された時に駆動するようにしてもよい。
【００５９】
以上詳述したように、本発明の第２の実施の形態によれば、制御手段３００が撮像手段２００を制御し閾値判定を行うことで、指が適切な位置に配置されている画像を取得することができる。また、制御手段３００が立体像表示手段１００を制御することで、立体像が含まれていない画像を取得することができる。
【００６０】
＜第３の実施の形態＞
図１１〜図１３を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る生体パターン撮像装置を説明する。
【００６１】
本発明の第３の実施の形態に係る生体パターン撮像装置は、生体が配置されたことの判定に立体像と生体の重なり面積を用いる。重なり面積とは、立体像と生体部位とが重なっている領域の面積のことである。重なり面積を用いることで、図１１に示すような正しくない配置で生体が静止した場合の画像を排除し、ユーザが生体を立体像に沿った位置に正しく配置した場合の画像のみを取得することができる。
【００６２】
図１２は、本発明の第３の実施の形態に係る生体パターン撮像装置のブロック図である。
【００６３】
図１２に示すように、本発明の第３の実施の形態に係る生体パターン撮像装置は、制御手段３００の構成が、第２の実施の形態に係る生体パターン撮像装置と異なる。
【００６４】
本実施の形態において、制御手段３００は、画像取得手段３０２と、重なり面積算出手段３１０と、生体配置判定手段３０６と、生体静止判定手段３０８とから構成される。なお、生体配置判定手段３０６と生体静止判定手段３０８は、重なり面積に基づき閾値と比較する処理を行う点で、第２の実施の形態と動きが異なる。
【００６５】
画像取得手段３０２は、撮像手段２００を制御し、撮像手段２００により撮像された画像を取得する。
【００６６】
重なり面積算出手段３１０は、画像取得手段３０２により取得された画像に基づき、立体像と生体との重なり面積を算出する。
【００６７】
生体配置判定手段３０６は、重なり面積に基づいて生体が所定の位置に配置されたか否かを判定する。
【００６８】
生体静止判定手段３０８は、生体が所定の位置に配置されていると判定された場合、重なり画像取得手段３０２により取得された連続する２枚の画像間で、重なり面積を比較することにより、生体の静止を判定する。
【００６９】
図１３は、本発明の第３の実施の形態に係る生体パターン撮像装置の動作を示すフローチャートである。図１３は、第２の実施の形態と同様、図７の、S402の処理をより詳細にしたフローチャートである。
【００７０】
まず、画像取得手段３０２は、撮像手段２００を制御し、撮像手段２００により撮像された画像を取得する（S600）。重なり面積算出手段３１０は、画像取得手段３０２により取得された画像に基づき、立体像と生体部位とが重なっている領域の面積である重なり面積を算出する（S602）。重なり面積算出手段３１０は、指が所定の位置に配置されているかどうかを状態フラグから判定する（S604）。指が所定の位置に配置されていないと判定された場合は、生体配置判定手段３０６は、重なり面積算出手段３１０により算出された重なり面積が、閾値よりも大きいかどうかを判定する（S606）。重なり面積が閾値よりも大きければ、生体配置判定手段３０６は、生体が所定の位置に配置されたものと判定し、状態フラグを更新し、S600に戻る（S608）。重なり面積が閾値よりも小さい場合、S600に戻り、再び画像取得手段３０２は、撮像手段２００により撮像された画像を取得する。S604において、指が所定の位置に配置されていると判定された場合は、生体静止判定手段３０８は、最新の画像と１つ前の画像における重なり面積の差を計算する（S610）。生体静止判定手段３０８は、計算した重なり面積の差が閾値よりも小さいかどうかを判定する（S612）。重なり面積の差が閾値よりも小さいと判定された場合は、生体静止判定手段３０８は、生体の動きが無いものとして、その時に得られている画像を出力する（S614）。重なり面積の差が閾値よりも大きいと判定された場合は、S600に戻る。
【００７１】
以上のようにして生体パターンを撮像する。
【００７２】
なお、第２の実施の形態のように、画像取得手段３０２は、立体像表示手段１００と撮像手段２００を制御し、撮像のタイミングのみ立体像を非表示とした画像も取得するようにしてもよい。このように構成することで、最後に立体像を含まない画像を出力することができる。
【００７３】
以上詳述したように、本発明の第３の実施の形態によれば、立体像と生体との重なり面積を用いることで、ユーザが生体を立体像に沿った位置に正しく配置した場合の画像のみを取得することが可能となる。
【００７４】
＜第４の実施の形態＞
図１４〜図１６を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る生体パターン撮像装置を説明する。
【００７５】
図１４は、本発明の第４の実施の形態に係る生体パターン撮像装置のブロック図である。
【００７６】
図１４に示すように、本発明の第４の実施の形態に係る生体パターン撮像装置は、制御手段３００が、生体位置判定手段３１２と、位置合わせ補助手段３１４を具備する点で第３の実施の形態に係る生体パターン撮像装置と異なる。
【００７７】
第３の実施の形態と同様の構成については説明を省略する。
【００７８】
生体位置判定手段３１２は、立体像と生体の重なり面積により生体の位置がずれているか否かを判定する。
【００７９】
位置合わせ補助手段３１４は、生体位置判定手段３１２が生体の位置がずれていると判定すると、ユーザに生体の位置の補正を促す。
【００８０】
図１５は、本発明の第４の実施の形態に係る生体パターン撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【００８１】
図１５に示すように、位置判定ステップ６１６と、メッセージ出力ステップ６１８及び６２０を有する点で、第３の実施の形態に係る生体パターンを撮像する動作（図１３）と異なる。
【００８２】
第３の実施の形態に係る生体パターンを撮像する動作と同様のステップに関しては、説明を省略する。
【００８３】
S606において、重なり面積が閾値よりも小さいと判定された場合、生体位置判定手段３１２は、生体が立体像からどの方向にずれているのかを判定する（S616）。例えば、生体位置判定手段３１２は、生体と立体像が写っている領域を上下左右の４つの領域に分割し、それぞれの領域について立体像と生体が重なり合う領域の面積を求める。生体位置判定手段３１２は、求めた面積が大きい領域の方向へ、生体がずれていると判定する。位置合わせ補助手段３１４は、ユーザが生体の位置のずれを補正するように促す。補正を促す方法は、例えば、メッセージを表示するようにしてもよい（S618）。
【００８４】
図１６は、メッセージ表示方法の一例を表す図である。
【００８５】
図１６では、ユーザが指を右寄りに配置している場合に、左に寄せて立体像に合わせるようにメッセージを表示している。図１６に示すように、ユーザに提示するメッセージを、ユーザに移動を促す方向への矢印として表示してもよい。矢印は、立体像表示手段１００により表示されるようにしてもよい。この他のメッセージとして、矢印ではなく文字で表示するようにしてもよい。また、メッセージの表示方法としては、立体像表示手段１００を用いて立体像と同じ空間に表示するのではなく、別途ディスプレイを設置するなどして表示してもよい。
【００８６】
S612において、重なり面積の差が閾値よりも大きいと判定された場合、位置合わせ補助手段３１４は、ユーザに対して生体を静止するよう促すメッセージを表示してもよい（S620）。
【００８７】
以上のようにして生体パターンを撮像する。
【００８８】
なお、第２の実施の形態のように、画像取得手段３０２は、立体像表示手段１００と撮像手段２００を制御し、撮像のタイミングで立体像を非表示とした画像も取得するようにしてもよい。このように構成することで、最後に立体像を含まない画像を出力することができる。
【００８９】
以上詳述したように、本発明の第４の実施の形態によれば、生体と立体像との位置関係が悪いために撮像できない場合や、指が静止していないために撮像できない場合に、ユーザに対してメッセージを表示することで補正を促すことが可能となる。
【００９０】
なお、以上の制御手段３００の構成は、それぞれ一例であり、制御手段３００は立体像表示手段１００と撮像手段２００をどのような方法で制御してもよい。
【００９１】
また、第２の実施の形態において、画像取得手段３０２や画像間差分算出手段３０４等は、制御手段３００に含まれるように記載したが、制御手段３００の構成の一部を、立体像表示手段１００や撮像手段２００が含むように構成してもよい。第３、第４の実施の形態においても同様である。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
以上説明したように、本発明は、バイオメトリクス認証のための撮像装置として有用である。例えば、指紋認証や指静脈認証や掌静脈認証といった用途において、本発明により、装置との接触がないまたは少ないバイオメトリクス認証装置を実現することが可能となる。このようなバイオメトリクス認証装置は、入退室管理や出入国管理といったシステムや、パソコンへのログインシステム、携帯電話の利用システム、ATMの認証システムといったように、セキュリティを必要とする空間や物体へのボーダコントロールを行う際の認証システムとしての用途がある。
【符号の説明】
【００９３】
０  ガイド部材
２  突起
４  スイッチ
６  窓部
８  光源
１０  CCDカメラ
１００  立体像表示手段
１０２  複眼レンズ
１０４  フィルム
１０６  光源
１０８  液晶ディスプレイ
１１０  光源
１１２  空間光変調素子
１１４  垂直走査部
１１６  水平走査部
１１８  下部凹面鏡
１２０  上部凹面鏡
１２２  被投影物
２００  撮像手段
２０２  ２次元撮像素子
２０４  レンズ
３００  制御手段
３０２  画像取得手段
３０４  画像間差分算出手段
３０６  生体配置判定手段
３０８  生体静止判定手段
３１０  重なり面積算出手段
３１２  生体位置判定手段
３１４  位置合わせ補助手段
【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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【図７】
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【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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