(57)【要約】【課題】認証精度を向上させることが可能な生体認証装置等を提供する。【解決手段】生体認証装置は、生体の掌の少なくとも一部分を含む画像である掌画像を取得する撮像部と、この撮像部により取得された掌画像から、複数の指領域画像をそれぞれ抽出する指領域抽出部と、この指領域抽出部により抽出された複数の指領域画像に基づいて、複数の指静脈パターンをそれぞれ検出する静脈パターン検出部と、この静脈パターン検出部により検出された複数の指静脈パターンと、予め登録されている指の登録静脈パターンとを照合する静脈パターン照合部と、この静脈パターン照合部における複数の指静脈パターンの個別の照合結果に基づいて総合的な判断を行うことにより、最終的な個人認証結果を得る認証部とを備えている。【選択図】図４
2015225354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の掌の少なくとも一部分を含む画像である掌画像を取得する撮像部と、
前記撮像部により取得された掌画像から、複数の指領域画像をそれぞれ抽出する指領域抽出部と、
前記指領域抽出部により抽出された複数の指領域画像に基づいて、複数の指静脈パターンをそれぞれ検出する静脈パターン検出部と、
前記静脈パターン検出部により検出された複数の指静脈パターンと、予め登録されている指の登録静脈パターンとを照合する静脈パターン照合部と、
前記静脈パターン照合部における複数の指静脈パターンの個別の照合結果に基づいて総合的な判断を行うことにより、最終的な個人認証結果を得る認証部と
を備えた生体認証装置。
【請求項２】
前記生体の掌形パターンを取得する掌形パターン取得部と、
前記掌形パターン取得部により取得された掌形パターンと、予め登録されている登録掌形パターンとを照合する掌形パターン照合部と
を更に備え、
前記認証部は、前記掌形パターン照合部における照合結果も利用して、前記総合的な判断を行う
請求項１に記載の生体認証装置。
【請求項３】
前記掌形パターン照合部における照合が行われた後に、前記静脈パターン照合部における照合が行われる
請求項２に記載の生体認証装置。
【請求項４】
前記認証部は、前記総合的な判断を行う際に、
前記掌形パターン照合部における照合結果を利用して、予備判断を行うと共に、
前記静脈パターン照合部における複数の指静脈パターンの個別の照合結果を利用して、本判断を行う
請求項３に記載の生体認証装置。
【請求項５】
前記認証部は、
前記掌形パターン取得部により取得された掌形パターンと前記登録掌形パターンとの相違度が所定の閾値未満である旨の前記予備判断がなされた場合には、その後の前記静脈パターン照合部における照合およびその照合結果を利用した前記本判断へと移行する一方、
前記相違度が前記閾値以上である旨の前記予備判断がなされた場合には、その後の前記静脈パターン照合部における照合およびその照合結果を利用した前記本判断へと移行しない
請求項４に記載の生体認証装置。
【請求項６】
前記掌形パターン取得部は、タッチセンサにおける検出結果、または、前記撮像部により取得された掌画像に対する画像処理を利用して、前記掌形パターンを取得する
請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の生体認証装置。
【請求項７】
前記認証部は、前記複数の指静脈パターンにおける個々の優先度の大きさを考慮して、前記総合的な判断を行う
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の生体認証装置。
【請求項８】
前記静脈パターン照合部は、前記複数の指静脈パターンのうちの前記優先度が相対的に大きい指静脈パターンを選択的に利用して、前記登録静脈パターンとの照合を行い、
前記認証部は、前記優先度が相対的に大きい指静脈パターンにおける照合結果に基づいて、前記総合的な判断を行う
請求項７に記載の生体認証装置。
【請求項９】
情報量が相対的に大きい前記指静脈パターンは、前記優先度が相対的に大きくなるように設定される一方、
情報量が相対的に小さい前記指静脈パターンは、前記優先度が相対的に小さくなるように設定される
請求項７または請求項８に記載の生体認証装置。
【請求項１０】
近赤外光を発する光源部を更に備え、
前記撮像部は、前記光源部から発せられる近赤外光を利用して、前記掌画像を取得する
請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の生体認証装置。
【請求項１１】
１または複数の生体認証装置を備え、
前記生体認証装置は、
生体の掌の少なくとも一部分を含む画像である掌画像を取得する撮像部と、
前記撮像部により取得された掌画像から、複数の指領域画像をそれぞれ抽出する指領域抽出部と、
前記指領域抽出部により抽出された複数の指領域画像に基づいて、複数の指静脈パターンをそれぞれ検出する静脈パターン検出部と、
前記静脈パターン検出部により検出された複数の指静脈パターンと、指の登録静脈パターンとを照合する静脈パターン照合部と、
前記静脈パターン照合部における複数の指静脈パターンの個別の照合結果に基づいて総合的な判断を行うことにより、最終的な個人認証結果を得る認証部と
を有する電子機器。
【請求項１２】
生体の掌の少なくとも一部分を含む画像である掌画像を取得する撮像ステップと、
前記撮像ステップにおいて取得した掌画像から、複数の指領域画像をそれぞれ抽出する指領域抽出ステップと、
前記指領域抽出ステップにおいて抽出した複数の指領域画像に基づいて、複数の指静脈パターンをそれぞれ検出する静脈パターン検出ステップと、
前記静脈パターン検出ステップにおいて検出した複数の指静脈パターンと、指の登録静脈パターンとを照合する静脈パターン照合ステップと、
前記静脈パターン照合ステップにおける複数の指静脈パターンの個別の照合結果に基づいて総合的な判断を行うことにより、最終的な個人認証結果を得る認証ステップと
を含む生体認証方法。
【請求項１３】
生体の掌の少なくとも一部分を含む画像である掌画像を取得する撮像ステップと、
前記撮像ステップにおいて取得した掌画像から、複数の指領域画像をそれぞれ抽出する指領域抽出ステップと、
前記指領域抽出ステップにおいて抽出した複数の指領域画像に基づいて、複数の指静脈パターンをそれぞれ検出する静脈パターン検出ステップと、
前記静脈パターン検出ステップにおいて検出した複数の指静脈パターンと、指の登録静脈パターンとを照合する静脈パターン照合ステップと、
前記静脈パターン照合ステップにおける複数の指静脈パターンの個別の照合結果に基づいて総合的な判断を行うことにより、最終的な個人認証結果を得る認証ステップと
をコンピュータに実行させる生体認証プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体の指における静脈等を利用した個人認証を行う生体認証装置、生体認証方法および生体認証プログラム、ならびにそのような生体認証装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、セキュリティの観点から、生体認証が注目されている。特に、生体の静脈パターンを用いた認証技術（静脈認証技術）では、認証精度が高く、偽造が困難であるという利点がある。このような静脈認証技術を利用した生体認証装置（個人認証装置）は、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７８７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような生体認証装置では一般に、認証精度を向上させることが求められている。したがって、認証精度を向上させる手法の提案が望まれる。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、認証精度を向上させることが可能な生体認証装置、生体認証方法、生体認証プログラムおよび電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の生体認証装置は、生体の掌の少なくとも一部分を含む画像である掌画像を取得する撮像部と、この撮像部により取得された掌画像から、複数の指領域画像をそれぞれ抽出する指領域抽出部と、この指領域抽出部により抽出された複数の指領域画像に基づいて、複数の指静脈パターンをそれぞれ検出する静脈パターン検出部と、この静脈パターン検出部により検出された複数の指静脈パターンと、予め登録されている指の登録静脈パターンとを照合する静脈パターン照合部と、この静脈パターン照合部における複数の指静脈パターンの個別の照合結果に基づいて総合的な判断を行うことにより、最終的な個人認証結果を得る認証部とを備えたものである。
【０００７】
本発明の電子機器は、１または複数の上記本発明の生体認証装置を備えたものである。
【０００８】
本発明の生体認証方法は、生体の掌の少なくとも一部分を含む画像である掌画像を取得する撮像ステップと、この撮像ステップにおいて取得した掌画像から、複数の指領域画像をそれぞれ抽出する指領域抽出ステップと、この指領域抽出ステップにおいて抽出した複数の指領域画像に基づいて、複数の指静脈パターンをそれぞれ検出する静脈パターン検出ステップと、この静脈パターン検出ステップにおいて検出した複数の指静脈パターンと、指の登録静脈パターンとを照合する静脈パターン照合ステップと、この静脈パターン照合ステップにおける複数の指静脈パターンの個別の照合結果に基づいて総合的な判断を行うことにより、最終的な個人認証結果を得る認証ステップとを含むようにしたものである。
【０００９】
本発明の生体認証プログラムは、生体の掌の少なくとも一部分を含む画像である掌画像を取得する撮像ステップと、この撮像ステップにおいて取得した掌画像から、複数の指領域画像をそれぞれ抽出する指領域抽出ステップと、この指領域抽出ステップにおいて抽出した複数の指領域画像に基づいて、複数の指静脈パターンをそれぞれ検出する静脈パターン検出ステップと、この静脈パターン検出ステップにおいて検出した複数の指静脈パターンと、指の登録静脈パターンとを照合する静脈パターン照合ステップと、この静脈パターン照合ステップにおける複数の指静脈パターンの個別の照合結果に基づいて総合的な判断を行うことにより、最終的な個人認証結果を得る認証ステップとをコンピュータに実行させるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の生体認証装置、生体認証方法、生体認証プログラムおよび電子機器によれば、認証精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る生体認証装置の概略構成例を表すブロック図である。
【図２Ａ】図１に示した掌形パターンの取得方法の一例を表す模式図である。
【図２Ｂ】図１に示した掌形パターンの取得方法の他の例を表す模式図である。
【図３】比較例に係る生体認証装置の概略構成を表すブロック図である。
【図４】実施の形態に係る個人認証動作の一例を表す流れ図である。
【図５】図４に示した個人認証動作の際に用いられる画像およびパターンの一例を表す模式図である。
【図６】変形例に係る個人認証動作の一例を表す流れ図である。
【図７】生体認証装置の電子機器への適用例を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（掌形パターンの照合結果も利用して個人認証を行う例）
２．変形例（複数の指静脈パターンの照合よりも前に掌形パターンの照合を行う例）
３．適用例（生体認証装置の電子機器への適用例）
４．その他の変形例
【００１３】
＜１．実施の形態＞
［構成］
図１は、本発明の一実施の形態に係る生体認証装置（生体認証装置１）の概略構成例をブロック図で表したものである。この生体認証装置１は、光源部１０、撮像部１１、指領域抽出部１２１、静脈パターン検出部１２２、静脈パターン状況判定部１２３、静脈パターン照合部１２４、掌形パターン取得部１３１、掌形パターン照合部１３４および認証部１４を備えている。なお、本発明の一実施の形態に係る生体認証方法および生体認証プログラムはそれぞれ、本実施の形態の生体認証装置１において具現化されるため、以下併せて説明する。
【００１４】
光源部１０は、図１に示したように、認証対象となる生体（ユーザである人間）の掌ｐへ向けて、近赤外光Ｌirを発する光源（近赤外光源）である。このような近赤外光源は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）等を用いて構成されている。なお、近赤外光Ｌirの波長領域としては、例えば、近赤外領域（７００ｎｍ〜１２００ｎｍ程度の波長領域）を用いるのが望ましい。生体（掌ｐ）の静脈中に含まれるヘモグロビンが近赤外光を吸収し易いという性質を利用することで、後述する静脈パターン検出部１２２において静脈パターンの画像を取得し易くするためである。
【００１５】
撮像部１１は、生体の掌ｐ（手のひら）の少なくとも一部分を含む画像である掌画像Ｉｐを取得するものである。つまり、この掌画像Ｉｐは、掌ｐ全体の画像だけでなく、掌ｐの一部分の画像（例えば、掌ｐ全体から親指等の一部の指領域が抜けている画像）であってもよい。この例では、撮像部１１は、光源部１０から発せられる近赤外光Ｌirを利用して、掌画像Ｉｐを取得するようになっている。このような撮像部１１は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device；電荷結合素子）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子（イメージセンサ）を用いて構成されている。
【００１６】
指領域抽出部１２１は、例えば所定の画像処理を実行することにより、撮像部１１により取得された掌画像Ｉｐから、掌ｐにおける各指が位置する領域の画像に対応する、複数（この例では５つ）の指領域画像Ｉｆをそれぞれ抽出するものである。この際、図１中の破線の矢印で示したように、指領域抽出部１２１は、例えば後述する掌形パターン取得部１３１において取得された掌形パターンＰpsを参照（掌形パターンＰpsに含まれる各指の位置情報を参照）して、掌画像Ｉｐから各指領域画像Ｉｆを抽出するようになっている。
【００１７】
静脈パターン検出部１２２は、例えば所定の画像処理を実行することにより、指領域抽出部１２１により抽出された複数の指領域画像Ｉｆに基づいて、複数（この例では５つ）の指静脈パターンＰfv1をそれぞれ検出するものである。ここで、グレイスケール画像である指領域画像Ｉｆから各指静脈パターンＰfv1を抽出する画像処理の一例としては、以下のものが挙げられる。すなわち、まず、静脈パターン検出部１２２は、指領域画像Ｉｆにおけるエッジ領域を強調する処理を行う。このときのエッジ強調手法としては、例えば、ガウシアンフィルタやラプラシアンフィルタ等の画像フィルタを用いる手法が挙げられる。次いで、静脈パターン検出部１２２は、メディアンフィルタ等の画像フィルタを用いて、エッジ強調処理後の画像におけるノイズを除去する処理を行い、その後、予め規定された閾値を用いて、ノイズ除去処理後の画像に対して２値化処理を行う。そして、静脈パターン検出部１２２は、２値化処理後の画像に対して、一般的な画像処理である細線化処理を行うことにより、最終的に各指静脈パターンＰfv1を抽出することができる。
【００１８】
静脈パターン状況判定部１２３は、静脈パターン検出部１２２において検出された複数の指静脈パターンＰfv1におけるパターン状況（後述する優先度の分布状況等）をそれぞれ判定するものである。この例では、静脈パターン状況判定部１２３は、検出された複数の指静脈パターンＰfv1のうち、指静脈認証に適すると予想される一部の指静脈パターンＰfv1を自動的に選択する。より具体的には、この例では静脈パターン状況判定部１２３は、詳細は後述するが、複数の指静脈パターンＰfv1のうちの優先度が相対的に大きい指静脈パターンＰfv1を、自動的に選択するようになっている。なお、このようにして選択された一部の指静脈パターンＰfv1は、指静脈パターンＰfv2として出力される。
【００１９】
静脈パターン照合部１２４は、静脈パターン検出部１２２により検出されて静脈パターン状況判定部１２３により選択された複数の指静脈パターンＰfv2と、予め登録されている、掌ｐにおける各指の登録静脈パターンＰfv0とを、それぞれ照合するものである。具体的な照合方法としては、例えば以下のものが挙げられる。すなわち、静脈パターン照合部１２４は、例えば、各指静脈パターンＰfv2と各登録静脈パターンＰfv0との類似度をそれぞれ算出すると共に、算出された各指の類似度を予め規定された閾値と比較することにより、各指における照合結果を得る。このときの類似度の算出方法の一例としては、２つの画像（指静脈パターンＰfv2および登録静脈パターンＰfv0）における相互相関値を用いる方法が挙げられる。なお、このような類似度の算出時に、必要に応じて指の位置の補正処理を行うのが望ましい。ここで、上記したように、静脈パターン状況判定部１２３において一部の指静脈パターンＰfv1が自動的に選択されていることから、静脈パターン照合部１２４では、複数の指静脈パターンＰfv1のうちの優先度が相対的に大きい指静脈パターンＰfv1を、静脈パターンＰfv2として選択的に利用するようになっている。なお、このようにして照合された結果は、照合結果データＣfvとして出力されるようになっている。
【００２０】
掌形パターン取得部１３１は、生体の掌ｐの形状パターン（掌形パターンＰps）を取得するものである。この掌形パターンＰpsの取得方法としては、例えば以下の２つの手法が挙げられる。
【００２１】
１つ目の手法は、例えば図２Ａに模式的に示したように、例えば液晶パネル１６上に配置されたタッチセンサ１５を掌形パターン取得部１３１として用いるようにし、このタッチセンサ１５における検出結果を利用して掌形パターンＰpsを取得する、というものである。なお、タッチセンサ１５としては、例えば静電容量式や光学式、接触式等の各種のタッチセンサを用いることが可能である。
【００２２】
また、２つ目の手法は、例えば図２Ｂに模式的に示したように、撮像部１１により取得された掌画像Ｉｐに対する画像処理を利用して掌形パターンＰpsを取得する、というものである。換言すると、この手法では、掌形パターン取得部１３１内の画像処理部１３１Ａにおいて、掌画像Ｉｐに対して画像処理を行うことにより、掌形パターンＰpsを生成するようになっている。このような画像処理による掌形パターンＰpsの抽出方法の一例としては、多色画像からなる掌画像Ｉｐにおいて、肌色領域を検出する方法が挙げられる。また、他の例としては、近赤外光Ｌirを用いた撮像により得られた、グレイスケール画像からなる掌画像Ｉｐにおいて、エッジ検出を行う方法が挙げられる。なお、エッジ検出の手法としては、例えば、一般的な画像処理手法であるラプラシアンフィルタを用いる手法が挙げられる。
【００２３】
なお、図２Ａ，図２Ｂに示した手法ではそれぞれ、例えば、液晶パネル１６上において、掌ｐの載置領域を案内（指示）するためのガイド表示を行うようにしてもよい。このようにした場合、掌ｐの載置領域のずれ（置かれる度ごとでの位置ずれ）が抑えられ、認証精度の向上が図られる。
【００２４】
掌形パターン照合部１３４は、掌形パターン取得部１３１により取得された掌形パターンＰpsと、予め登録されている掌ｐにおける登録掌形パターンＰps0とを、照合するものである。なお、このようにして照合された結果は、照合結果データＣpsとして出力されるようになっている。
【００２５】
認証部１４は、静脈パターン照合部１２４における複数の指静脈パターンＰfv2の個別の照合結果（照合結果データＣfv）に基づいて総合的な判断を行うことにより、最終的な個人認証結果としての認証結果データＢoutを得て出力するものである。また、このとき認証部１４は、これら複数の指静脈パターンＰfv2における個々の優先度の大きさを考慮して、総合的な判断を行う。更に、特に本実施の形態では、認証部１４は、掌形パターン照合部１３４における照合結果（照合結果データＣps）も利用して、そのような総合的な判断を行うようになっている。すなわち、指静脈パターンＰfv2の照合結果データＣfvと、掌形パターンＰpsの照合結果データＣpsとの双方を考慮して（統合して）、総合的な判断を行う。なお、認証部１４における総合的な判断の手法（個人認証手法）の詳細については、後述する。
【００２６】
なお、上記した指領域抽出部１２１、静脈パターン検出部１２２、静脈パターン状況判定部１２３、静脈パターン照合部１２４、掌形パターン取得部１３１の少なくとも一部、掌形パターン照合部１３４および認証部１４はそれぞれ、例えばマイクロコンピュータを用いて構成されている。
【００２７】
［作用・効果］
（Ａ．基本動作）
この生体認証装置１では、認証対象である生体の掌ｐが近傍に置かれると、撮像部１１が、この掌ｐの少なくとも一部分を含む画像である掌画像Ｉｐを取得する。そして、この掌画像Ｉｐに基づいて、後述する照合処理（予め登録されている登録パターンとの照合処理）が行われ、その照合結果に基づいて個人認証が行われる。
【００２８】
具体的には、登録パターンと一致する旨の照合結果が得られた場合、この生体認証装置１から、個人認証が成功した旨の認証結果データＢoutが出力される。一方、登録パターンと一致しない旨の照合結果が得られた場合、生体認証装置１から、個人認証が失敗した旨の認証結果データＢoutが出力される。
【００２９】
（Ｂ．詳細な個人認証動作）
次いで、生体認証装置１における個人認証動作の詳細について、比較例（指静脈パターンを利用した一般的な生体認証装置）と比較しつつ説明する。
【００３０】
（比較例）
図３は、比較例に係る生体認証装置（生体認証装置１００）の概略構成をブロック図で表したものである。この比較例の生体認証装置１００は、光源部１０、撮像部１０１、静脈パターン検出部１２２、静脈パターン照合部１２４および認証部１０４を備えている。
【００３１】
撮像部１０１は、光源部１０から発せられる近赤外光Ｌirを利用して、生体の指ｆの画像（指領域画像Ｉｆ）を取得するものである。静脈パターン検出部１２２は、所定の画像処理を実行することにより、この指領域画像Ｉｆに基づいて指静脈パターンＰfvを検出するものである。静脈パターン照合部１２４は、この指静脈パターンＰfvと、予め登録されている指の登録静脈パターンＰfv0とを照合するものである。認証部１０４は、静脈パターン照合部１２４における指静脈パターンＰfvの照合結果（照合結果データＣfv）に基づいて、個人認証結果としての認証結果データＢoutを得て出力するものである。
【００３２】
このような生体認証装置１００では、指静脈情報（指静脈パターンＰfv）を取得するために、認証対象である生体の指ｆを所定の位置に置く必要がある。ところが、この指ｆを置く際にずれ（指ｆの載置領域の位置ずれや、指ｆ自体が回転することによる角度ずれ等）が生じ易く、認証精度の低下をもたらしてしまうことになる。
【００３３】
また、指ｆを正しい位置に置くということは個人認証のための特別な動作を要することであるため、例えば高齢者等にとって指ｆを正しく置くことは簡単ではなく、利便性にも劣ることになる。
【００３４】
（本実施の形態）
そこで本実施の形態の生体認証装置１では、撮像部１１により取得された掌画像Ｉｐから複数の指領域画像Ｉｆをそれぞれ抽出すると共に、これら複数の指領域画像Ｉｆに基づいて複数の指静脈パターンＰfv1をそれぞれ検出し、これら複数の指静脈パターンＰfv1に基づいて個人認証を行う。
【００３５】
ここで、掌ｐを置くときには指ｆを置くときと比べ、原理的に配置の自由度が低くなる（置いたときの指の回転や角度ずれ等が生じにくくなる）ため、本実施の形態では上記比較例と比べて認証精度が向上する。また、掌ｐの位置ずれは指ｆの位置ずれよりも検出し易いことから、この点でも本実施の形態では、上記比較例と比べて認証精度が向上すると言える。更に、配置の自由度が低くなるということは、言い換えると、正しい位置に置かなければならないというユーザの負担も低減されることから、本実施の形態では上記比較例と比べて利便性も向上する。
【００３６】
加えて、本実施の形態の生体認証装置１では、認証部１４において、静脈パターン照合部１２４における複数の指静脈パターンＰfv2の個別の照合結果に基づいて総合的な判断を行うことにより、最終的な個人認証結果としての認証結果データＢoutを取得する。これにより、例えば単なる指の本数等（照合が成功した指の本数等）を基に個人認証結果を得る場合と比べ、更なる認証精度の向上が図られる。具体的には、単なる指の本数等を基に個人認証結果を得る場合、本実施の形態と比べ、例えば以下の理由により認証精度が劣ることになる。
・指静脈認証では、指によって認証し易さに違いがあるにも関わらず、その点が考慮されずに、単純な多数決によって個人認証結果を算出している。
・検出される指静脈パターンは、掌の形状（例えば手の開き方の違い）によって異なるが、その点が考慮されていない。
【００３７】
ここで、図４は、本実施の形態に係る個人認証動作の一例を流れ図で表したものである。また、図５（Ａ）〜（Ｅ）は、図４に示した個人認証動作の際に用いられる画像およびパターンの一例を模式的に表したものである。
【００３８】
この個人認証動作では、まず、撮像部１１が、光源部１０から発せられる近赤外光Ｌirを利用して、生体（ユーザ）の掌ｐの少なくとも一部分を含む画像である掌画像Ｉｐを取得する（図４のステップＳ１１：図５（Ａ）参照）。次いで、掌形パターン取得部１３１が、例えば前述した図２Ａまたは図２Ｂに示した手法を用いて、この生体の掌ｐの形状パターン（掌形パターンＰps）を取得する（ステップＳ１２：図５（Ｅ）参照）。この際に、例えば掌形パターンＰpsが傾いた（回転した）画像である場合には、掌形パターン所得部１３１において、そのような掌形パターンＰpsの傾きを自動的に補正する処理を行うのが望ましい。
【００３９】
続いて、指領域抽出部１２１が、例えば所定の画像処理を実行することにより、ステップＳ１１において取得された掌画像Ｉｐから、複数（この例では５つ）の指領域画像Ｉｆをそれぞれ抽出する（ステップＳ１３：図５（Ｂ）参照）。この際、図１および図５中の破線の矢印で示したように、指領域抽出部１２１は、例えばステップＳ１２において取得された掌形パターンＰpsを参照（掌形パターンＰpsに含まれる各指の位置情報を参照）して、掌画像Ｉｐから各指領域画像Ｉｆを抽出するのが望ましい。掌形パターンＰpsを利用しないと、指領域画像Ｉｆの抽出が困難になってしまうからである。
【００４０】
次に、静脈パターン検出部１２２が、例えば所定の画像処理を実行することにより、ステップＳ１３において抽出された複数の指領域画像Ｉｆに基づいて、複数（この例では５つ）の指静脈パターンＰfv1をそれぞれ検出する（ステップＳ１４：図５（Ｃ）参照）。
【００４１】
続いて、静脈パターン状況判定部１２３が、優先度（指静脈認証への適切度）を考慮して、ステップＳ１４において検出された複数の指静脈パターンＰfv1のうちの一部（この例では２つ）の指静脈パターンＰfv1を、指静脈パターンＰfv2として選択する（ステップＳ１５：図５（Ｄ）参照）。ここで、図５（Ｄ）中に模式的に示したように、情報量（データ量）が相対的に大きい指静脈パターンＰfv1は、優先度が相対的に大きくなるように設定される一方、情報量が相対的に小さい指静脈パターンＰfv1は、優先度が相対的に小さくなるように設定される。そして、図５（Ｄ）中に模式的に示したように、静脈パターン状況判定部１２３は、複数の指静脈パターンＰfv1のうちの優先度が相対的に大きい指静脈パターンＰfv1を、指静脈パターンＰfv2として選択（採用）する。
【００４２】
次に、静脈パターン照合部１２４が、ステップＳ１５において選択された各指静脈パターンＰfv2と、予め登録されている指の登録静脈パターンＰfv0とを、それぞれ照合する（ステップＳ１６）。このとき、ステップＳ１５において一部の指静脈パターンＰfv1が自動的に選択されていることから、静脈パターン照合部１２４では、優先度が相対的に大きい指静脈パターンＰfv1を選択的に利用し、登録静脈パターンＰfv0との照合を行うこととなる。
【００４３】
次いで、掌形パターン照合部１３４が、ステップＳ１２において取得された掌形パターンＰpsと、予め登録されている登録掌形パターンＰps0とを、照合する（ステップＳ１７）。
【００４４】
そして、認証部１４が、ステップＳ１６での複数の指静脈パターンＰfv2の個別の照合結果（照合結果データＣfv）と、ステップＳ１７での掌形パターンＰpsの照合結果（照合結果データＣps）とに基づいて総合的な判断を行うことにより、最終的な個人認証結果（認証結果データＢout）を得て出力する（ステップＳ１８）。このようにして、指静脈パターンＰfv2の照合結果データＣfvと、掌形パターンＰpsの照合結果データＣpsとの双方を考慮して総合的な判断を行う（指静脈認証と掌形認証とを併用する）ことにより、認証精度の更なる向上が図られる。
【００４５】
また、このとき認証部１４は、複数の指静脈パターンＰfv2における個々の優先度の大きさを考慮して、総合的な判断を行う。具体的には、ステップＳ１５において選択された、優先度が相対的に大きい指静脈パターン（静脈パターンＰfv2）における照合結果（照合結果データＣfv）に基づいて、そのような総合的な判断を行う（前述の図５（Ｄ）参照）。これにより、指静脈認証に適切な指での静脈パターンの照合結果を選択的に利用して個人認証を行うことになるため、この点でも認証精度の更なる向上が図られる。
【００４６】
以上により、図４に示した一連の個人認証動作が終了となる。
【００４７】
以上のように本実施の形態では、掌画像Ｉｐから複数の指領域画像Ｉｆをそれぞれ抽出すると共に、これら複数の指領域画像Ｉｆに基づいて複数の指静脈パターンＰfv1をそれぞれ検出し、これら複数の指静脈パターンＰfv1に基づいて個人認証を行うようにしたので、認証対象の配置の自由度を低減することができる。よって、認証精度を向上させることが可能になると共に、利便性を向上させることも可能となる。
【００４８】
また、複数の指静脈パターンＰfv2の個別の照合結果に基づいて総合的な判断を行うことによって、最終的な個人認証結果としての認証結果データＢoutを取得するようにしたので、更なる認証精度の向上を図ることが可能となる。
【００４９】
（総合的な判断手法の一例）
ここで、このような認証部１４における総合的な判断手法（個人認証手法）の一例について、具体的に説明する。
【００５０】
すなわち、まず、この例では、各指における指静脈パターンＰfv1，Ｐfv2がそれぞれ２値化画像であり、静脈が存在している画素には「１」の値が、静脈が存在していない画素には「０」の値が割り当てられているものとする。また、一般的には、静脈が数多く存在している画像（静脈が占める比率が高い画像）では情報量が多くなり、個人認証に適していると言える。そこで、この例では以下詳述するように、各指静脈パターンＰfv1，Ｐfv2に対応する画像中における静脈比率（画像中における「１」の値の画素の割合）を、前述した「優先度」の一例として用いて考慮することで、認証部１４において総合的な判断を行うようにしている。
【００５１】
ここで、以下の表１は、５本の各指（親指、人差指、中指、薬指、小指）の指静脈パターンＰfv1，Ｐfv2における、類似度および静脈比率の値の一例を示したものである。なお、この類似度とは、前述したように、各指静脈パターンＰfv2と各登録静脈パターンＰfv0との類似度のことを意味しており、静脈パターン照合部１２４において算出されるパラメータである。また、この静脈パターン照合部１２４において照合を行う際の、類似度に対する閾値（前述）としては、この例では、８００という値を用いるものとする。また、静脈比率は、この例では、静脈パターン状況判定部１２３において算出されるものとする。
【００５２】
【表１】
2015225354.tif 000003
【００５３】
ここで、各指における類似度と閾値との大小を比較すると、親指，人差指については類似度が閾値（＝８００）よりも大きく（類似度が相対的に大きく）、中指，薬指，小指については類似度が閾値よりも小さくなっている（類似度が相対的に小さい）。したがって、例えば前述したように、単に照合が成功した指の本数を基に個人認証結果を得る場合には、親指，人差指の２本が照合成功（本人であるとの判定）、中指，薬指，小指の３本が照合失敗（他人であるとの判定）であることから、最終的には個人認証失敗という認証結果となってしまう。また、例えば各指における類似度の平均値（この例では、平均値＝７８０）と閾値（＝８００）との大小を比較した場合も、この平均値は閾値よりも小さいことから、照合失敗（個人認証失敗）という結果になってしまうことになる。
【００５４】
これに対して、本実施の形態におけるこの例では、静脈パターン状況判定部１２３は、静脈比率（優先度）が相対的に大きい（０．０５以上の値）指を選択的に用いる（採用する）ようにする。一方で、逆に静脈比率が相対的に小さい（０．０５未満の値）指については、静脈認証に適しないと判断し、用いないようにしている。つまり、この例では、親指，人差指，小指の３本の指のみが、照合対象となる。したがって、例えば、これら３本の指における類似度の平均値（この例では、平均値＝１０００）と閾値（＝８００）との大小を比較した場合、この平均値は閾値よりも大きくなることから、照合成功（個人認証成功）という結果が得られることになる。このように本実施の形態では、各指に対応する個々の優先度（情報量）の大きさを考慮して（優先度の大きい指を選択的に用いて）、総合的な判断を行うことで、前述したように、認証精度を向上させることが可能となる。
【００５５】
なお、この例では、静脈比率（優先度）が相対的に小さい指については、照合の際に全く利用しない場合について説明したが、これには限られず、例えば、各指の静脈比率の大きさに応じた重み付けを行う手法も考えられる。すなわち、例えば、静脈比率の値が最も大きい指（この例では親指）における重みを１００に設定すると共に、その他の指については、例えば以下のように、それらの静脈比率の値に応じて重みが小さくなるように設定したうえで、５本全ての指を照合の際に利用するようにしてもよい。
・人差指における重み  ……  １００×（０．０７／０．０８）＝８７．５
・中指における重み    ……  １００×（０．０３／０．０８）＝３７．５
【００５６】
また、この例では、各指静脈パターンＰfv1，Ｐfv2に対応する画像中における静脈比率を、優先度の一例として用いる場合について説明したが、これには限られず、例えば、各登録静脈パターンＰfv0に対応する画像中における静脈比率を、優先度の一例として用いるようにしてもよい。更に、静脈比率以外の他のパラメータ（例えば、各指領域画像Ｉｆ中における最大輝度値と最小輝度値との差分値等の、元画像の特性に相当するパラメータなど）を用いるようにしてもよい。
【００５７】
＜２．変形例＞
続いて、上記実施の形態の変形例について説明する。なお、実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００５８】
図６は、変形例に係る個人認証動作の一例を流れ図で表したものである。本変形例の個人認証動作は、図４に示した実施の形態に係る個人認証動作において、ステップＳ１２とステップＳ１３との間に、ステップＳ１７および以下説明するステップＳ２１を含むようにすると共に、ステップＳ１８の代わりに以下説明するステップＳ２２を含むようにしたものに対応しており、他の動作（ステップ）は同様となっている。
【００５９】
具体的には、まず、本変形例では、ステップＳ１２において掌形パターンＰpsを取得した直後に、掌形パターン照合部１３４が、この掌形パターンＰpsと予め登録されている登録掌形パターンＰps0とを、照合する（図６のステップＳ１７）。つまり、本変形例では実施の形態とは異なり、掌形パターン照合部１３４による掌形パターンＰpsの照合（ステップＳ１７）が行われた後に、静脈パターン照合部１２４による指静脈パターンＰfv2の照合（ステップＳ１６）が行われるようになっている。
【００６０】
ここで認証部１４は、このステップＳ１７でのパターン間（掌形パターンＰpsと登録掌形パターンＰps0との間）の相違度Ｄpsを求め、この相違度Ｄpsが所定の閾値Ｄth未満（Ｄps＜Ｄth）であるのか否かを判定する（ステップＳ２１）。言い換えると、このステップＳ２１では、前述した認証部１４における総合的な判断の際の、予備判断が行われる。
【００６１】
ここで、相違度Ｄpsが閾値Ｄth未満（Ｄps＜Ｄth）であるとの判定（予備判断）がなされた場合（ステップＳ２１：Ｙ）には、相違度Ｄpsが相対的に小さいことから、この掌形パターンＰpsを基にした指静脈認証等の精度に問題が生じにくいということが分かる。これは、指静脈情報登録時と認証時とでの指の位置の差が相対的に小さく、指の位置の違いによる指静脈情報の差異も相対的に小さいと考えられるからである。したがって、この場合、その後のステップＳ１３〜Ｓ１６，Ｓ２２（静脈パターン照合部１２４における照合、およびその照合結果データＣfvを利用した総合的な判断（後述する本判断）等）へと移行する。
【００６２】
一方で、逆に、相違度Ｄpsが閾値Ｄth以上（Ｄps≧Ｄth）であるとの判定（予備判断）がなされた場合（ステップＳ２１：Ｎ）には、相違度Ｄpsが相対的に大きいことから、この掌形パターンＰpsを基にした指静脈認証等の精度に問題が生じ易いということが分かる。これは、逆に、指静脈情報登録時と認証時とでの指の位置の差が相対的に大きく、指の位置の違いによる指静脈情報の差異も相対的に大きいと考えられるからである。したがって、この場合、その後のステップＳ１３〜Ｓ１６，Ｓ２２へと移行せずに、例えば最初のステップＳ１１へと戻るようにする。これにより、ユーザに対して掌画像Ｉｐ等の再取得（相違度Ｄpsが相対的に小さくなる適切な掌画像Ｉps等の取得）が促されるため、認証精度および利便性の更なる向上に寄与することになる。
【００６３】
そして本変形例では、前述したステップＳ１６の後に、認証部１４が、このステップＳ１６での複数の指静脈パターンＰfv2の個別の照合結果（照合結果データＣfv）に基づいて総合的な判断（本判断）を行うことにより、最終的な個人認証結果（認証結果データＢout）を得て出力する（ステップＳ２２）。なお、これで図６に示した一連の個人認証動作が終了となる。
【００６４】
このように、本変形例では実施の形態とは異なり、認証部１４は、個人認証における総合的な判断を行う際に、掌形パターン照合部１３４における照合結果データＣpsを利用して上記した予備判断を行う（ステップＳ２１）と共に、静脈パターン照合部１２４における複数の指静脈パターンＰfv2の個別の照合結果データＣfvを利用して、本判断を行う。つまり、認証部１４では、照合結果データＣpsを事前の予備判断に利用すると共に個別の照合結果データＣfvを最終的な本判断に利用するという、２段階構成の総合的判断を行うようになっている。
【００６５】
これにより本変形例では、掌ｐの置かれ方によらず、常に指静脈パターンの検出や照合の処理等を行う必要がなくなり、予備判断において指静脈認証等の精度に問題が生じにくいとの判断がなされた場合にのみ、そのような指静脈パターンの検出や照合の処理等を行うことになる。したがって、本変形例では特に、認証精度の更なる向上を図ることが可能になると共に、マイクロコンピュータ等における処理負担を軽減し、消費電力を低減することも可能となる。また、利用者が指静脈認証結果を待たずに掌ｐを置き直すことができるため、利便性の更なる改善を図ることも可能となる。
【００６６】
＜３．適用例＞
続いて、上記実施の形態および変形例に係る生体認証装置の適用例（電子機器への適用例）について説明する。
【００６７】
図７は、適用例に係る電子機器（電子機器２）の構成例をブロック図で表わしたものである。この電子機器２は、上記実施の形態または変形例で説明した１または複数の生体認証装置（この例では１つの生体認証装置１）と、電子機器２本体としての所定の機能を発揮させるための各種の機能部２０とを備えている。
【００６８】
機能部２０には、この例では、生体認証装置１から出力される認証結果データＢoutが供給されている。そして、機能部２０では、この認証結果データＢoutを利用して所定の動作を行う。具体的には、例えば、個人認証が成功した旨の認証結果データＢoutが供給された場合には、機能部２０は、上記した各種の機能を発揮させるための動作を実行する。一方、例えば、個人認証が失敗した旨の認証結果データＢoutが供給された場合には、機能部２０は、そのような各種の機能を発揮させるための動作を実行しないようにする。
【００６９】
このような電子機器２としては、例えば、各種の携帯情報機器（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）であるスマートフォンやタブレット機器、ウェアラブル機器等、ゲーム機器、テレビジョン受像機（ＴＶ装置）、各種の家電機器、現金自動預け払い機（ＡＴＭ：Automated Teller Machine）、ＰＯＳ（Point Of Sale：販売時点情報管理）端末機、医療システム等の各種システムにおける端末機などが挙げられる。
【００７０】
＜４．その他の変形例＞
以上、実施の形態、変形例および適用例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
【００７１】
例えば、上記実施の形態等では、個人認証方法（認証部１４における総合的な判断手法）について具体例を挙げて説明したが、このような個人認証方法（総合的な判断手法）には限られず、他の方法を用いるようにしてもよい。
【００７２】
また、掌形パターン取得部１３１における掌形パターンＰpsの取得手法についても、上記実施の形態等で説明した手法には限られず、他の手法を用いるようにしてもよい。
【００７３】
更に、上記実施の形態等では、近赤外光Ｌirを発する光源部１０（近赤外光源）を設ける場合を例に挙げて説明したが、これには限られず、例えばそのような光源部１０を設けないようにしてもよい。すなわち、場合によっては、撮像部１１において、光源部１０から発せられる近赤外光Ｌirを利用せずに、掌画像Ｉｐを取得するようにしてもよい。
【００７４】
また、上記実施の形態等で説明した一連の処理は、ハードウェア（回路）で行われるようにしてもよいし、ソフトウェア（プログラム）で行われるようにしてもよい。ソフトウェアで行われるようにした場合、そのソフトウェアは、各機能をコンピュータにより実行させるためのプログラム群で構成される。各プログラムは、例えば、上記コンピュータに予め組み込まれて用いられてもよいし、ネットワークや記録媒体から上記コンピュータにインストールして用いられてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１…生体認証装置、１０…光源部、１１…撮像部、１２１…指領域抽出部、１２２…静脈パターン検出部、１２３…静脈パターン状況判定部、１２４…静脈パターン照合部、１３１…掌形パターン取得部、１３１Ａ…画像処理部、１３４…掌形パターン照合部、１４…認証部、１５…タッチセンサ、１６…液晶パネル、２…電子機器、２０…機能部、ｐ…掌、Ｌir…近赤外光、Ｉｐ…掌画像、Ｉｆ…指領域画像、Ｐfv1，Ｐfv2…指静脈パターン、Ｐfv0…登録静脈パターン、Ｐps…掌形パターン、Ｐps0…登録掌形パターン、Ｃfv，Ｃps…照合結果データ、Ｂout…認証結果データ、Ｄps…相違度、Ｄth…閾値。
【図１】
2015225354.tif 000004
【図２Ａ】
2015225354.tif 000005
【図２Ｂ】
2015225354.tif 000006
【図３】
2015225354.tif 000007
【図４】
2015225354.tif 000008
【図５】
2015225354.tif 000009
【図６】
2015225354.tif 000010
【図７】
2015225354.tif 000011