(57)【要約】【課題】指紋または掌紋によって形成されたパターンの画像を得るためのデバイスにおける、使用を簡単にしながら、現在のデバイスよりはるかに速い取得手段。【解決手段】ユーザーの指を用いて、掌紋あるいは指紋の画像を取得するデバイスであって、取得平面において指を動かすために、通るみちを提供するフレームワークと、明るいテストパターンを投射するための設備と、動く指の画像を得るのに十分な取得率があるカラー・センサーと、カラー画像信号から、投射された色の各々の単色画像を抽出し、ために考案された演算処理装置と、単色画像のうちの少なくとも１つに基づいて、指のテクスチャーを再構築し、そして、単色画像のうちの少なくとも１つに基づいて、形状を再構築すること、を備えるデバイス。【選択図】図１
2011512594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーの手の少なくとも一部分の掌紋あるいは指紋の画像を取得するデバイスにおいて、
実質的に平面に広がる取得ゾーンを定めるスタンドと、
前記取得ゾーンをカバーする視界を持つように前記スタンドに固定された光学的取得部材と、
前記光学的取得部材から来る信号を処理するために、前記取得部材に接続されたプロセッサユニットと、を備えるデバイスであって、
前記スタンドは、前記取得ゾーンを含み、前記平面と平行して動く間、前記手の前記部分の通りみちを形成する、空のスペースゾーンを提供するように構成されることと、
前記デバイスは、前記取得ゾーンに対して少なくとも２色の光テストパターンを投射するための少なくとも１つのプロジェクター部材を含むことと、
前記光学的取得部材が、前記取得ゾーンのいずれかの側に広がる被写界深度を有し、
所定の最大運動速度で動く前記手の部分の少なくとも１つのカラー画像をキャプチャするのに十分な取得速度を持つカラー・センサーを有することと、
前記プロセッサユニットは、カラー画像信号から、投影された色の各々の単色画像を抽出し、単色画像のうちの少なくとも１つから、手の前記部分のテクスチャーを再構成し、単色画像のうちの少なくとも１つから形状を再構成するように構成されることと、
を行う、デバイス。
【請求項２】
前記光学的取得部材のフィールドは、ユーザーの１つ手の複数の指をカバーする前記取得ゾーンに対して十分な幅がある、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記プロジェクター部材は、前記指の末端部の方へテストパターンを投射するような方法で前記スタンドに固定されている、請求項１又は請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記テストパターンは、前記色の１つにおける、均一な照明および他の色の１つ以上における反復的な光パターンを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記システムは、１色における均一な照明デバイスおよび１つ以上の他の色におけるテストパターンを投射するためのプロジェクター部材を使用する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記均一な光は、緑であり、前記反復的な光パターンは、赤および青である、請求項４又は請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
前記反復的な光パターンは、矩形波または正弦波の曲線である，請求項４又は請求項５に記載のデバイス。
【請求項８】
前記矩形波または正弦波の曲線は、動きの方向に対して垂直に伸び、前記取得システムの照準軸に対してゼロでない角度を示す、請求項４又は請求項５に記載のデバイス。
【請求項９】
前記スタンドは、前記ユーザーの指の動きをガイドする部材を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記ガイド部材は、前記光学的取得部材から遠い取得ゾーンの一方の側に広がっており、少なくとも１つの指をおく位置のマークを含む透過スクリーンを備える、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記ガイド部材は、動きの所定の速度を示す要素を備えている、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記デバイスは、近赤外線の照明部材と、赤外線画像信号を送信するために、前記プロセッサユニットに接続した赤外線光学的取得部材と、を含み、
前記プロセッサユニットは、指の静脈ネットワークをあらわにする赤外線画像を、前記赤外線画像信号から抽出するように構成されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記取得ゾーンの平面は、水平に対して傾いている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記プロセッサユニットは、前記手の部分のテクスチャーと形状から、すべての点で同じ解像度を持つ指紋の画像を表現する展開した画像を生成するように構成されている、請求項１に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、指あるいは掌（たなごころ）の皮膚の溝（一般に指紋または掌紋）によって形成されたパターンの画像を得るためのデバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
指紋による認識は、認識の候補者の少なくとも１つの指紋の画像を得る段階、および、その画像を処理して、個々の所有者の識別と共にデータベースに保存された、デジタル化した指紋画像、あるいは、その特徴を明らかにするように処理された指紋の表現（テンプレートとして知られている表現）とを比較することを可能にする段階とを含む。
【０００３】
指紋を使用する識別手法は、警察捜査において広範囲に使用されており、国境管理のために、あるいは、例えば、空港、企業などアクセスが規制される建物に入るときに単に身元をチェックするためにだけのためにも、ますます広く使われているようになる傾向がある。
【０００４】
これらの技術の応用分野におけるこの増加によって、特にそれと関連する指紋画像を得るためのデバイスと画像処理システムにおいて改善されることとなった。これには、インプリメントするために必要なコンピュータ手段のコストの引き下げも寄与している。
【０００５】
これらの新しいアプリケーションでは、取得デバイスは、使用の訓練をされていない人々によって、資格のあるオペレータからの支援なしで使用される。加えて、国境管理のような特定のアプリケーションにおいて、拒絶は大きな罰則となり得え、専門家による検証を必要とされ、それによって、管理の時間が増加する。したがって、間違った使用を回避するために、取得デバイスの人間工学を、特によく考える必要がある。検証の信頼性を改善するために、複数の指紋に基づいて認識を実行することも考えられる。
【０００６】
コンピュータ手段の計算パワーの増加と組み合わせた処理方法の改善は、処理のために必要とされる時間を減らすことを可能にし、その必要な時間は、取得のために必要とされる時間と比較すれば取るに足りないものになってきている。認識が、複数の指紋（いくつかの異なる指）の画像を得ることを要求する場合には、ますますそうである。
【０００７】
一般的に、取得は、実質的に平面状に広がっている取得ゾーンを定めているスタンドと、取得ゾーンを形成する検知面を持つように、スタンドに取り付けられている取得部材と、そして、そこから来る信号を処理するために、取得部材に接続されているプロセッサユニットとを備えるデバイスによって実行される。ユーザーは、指を検知面に（または、同時に、あるいは、続けて複数の指を適切な場所に）押しつける。その動作モードは、特に遅く、指を静止しなければならず、そうでないと、指紋が得られない。さらに、特定の状況、及び、特定の人では、指の皮膚は特に乾いているので、指紋の取得を、数十秒も待つことなく、良いパフォーマンスを保証するのに十分であるような品質で実行するのが不可能である。最後に、指とセンサーとの間の接触は、センサーを汚し、それによって画像の品質を低下させ、したがって、定期的なクリーニングを必要とし、とりわけ、ユーザーによって非衛生的なものとして知覚される。
【０００８】
人間工学的な状況の観点からは、接触を必要とするシステムでは、掌の許容できる画像を得ることが可能ではない。掌全体の画像を得るためには、掌全体が取得面と十分に接触することが必要であり、それは一般的に可能でなく、手をデバイスに対して強く平らにすることを要求する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｙ．チェン他、「従来のロールされた画像との３Ｄタッチレス指紋の互換性」、バイオメトリック・コンソシアム・カンファレンス（Ｂｉｏｍｅｔｒｉｃ  Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）、２００６年８月２１日、  ｐｐ．  １−６
【発明の概要】
【００１０】
本願発明の目的は、最大限に使用を簡単にしながら、現在のデバイスよりはるかに速い取得手段を提案することである。
【００１１】
この目的のために、本発明は、ユーザーの手の少なくとも一部の掌紋の画像を得るためのデバイスを提供する。そのデバイスは、実質的に平面に広がる取得ゾーンを定めるスタンドと、取得ゾーンをカバーする視界を持つようにスタンドに固定された光学的取得部材と、そして、そこから来る信号を処理するために、取得部材に接続されたプロセッサユニットと、を備える。そのデバイスは、次のような特徴をもつ。
−  スタンドは、取得ゾーンを含む空のスペースゾーンを提供するように構成され、そして、手の部分が、平面と平行に、通る空間を形成する。
−  デバイスは、取得ゾーンに対して少なくとも２色の光テストパターンを投射するための少なくとも１つのプロジェクター部材を含む。
−  光学的取得部材は、取得ゾーンの両側に広がる被写界深度を持ち、所定の最大運動速度で動く手の部分の少なくとも１つのカラー画像をキャプチャするのに十分な取得速度を持つカラー・センサーを有する。そして、
−  プロセッサユニットは、カラー画像信号から、投影された色の各々の単色画像を抽出し、単色画像のうちの少なくとも１つから、手の前記部分のテクスチャーを再構成し、そして、単色画像のうちの少なくとも１つから形状を再構成するように構成される。
【００１２】
このデバイスは、例えば１つ以上の指または手の掌など、動いている手の一部について、接触することなく、光学的取得を実行することを可能にする。光学的取得部材の特性は、取得平面の近傍を動く手の部分のシャープな画像が得られることを確実にする（被写界深度は、その平面に対する手の部分の相対的位置について、ある程度の許容範囲を収めることができる）。モノクロの画像をカラー画像から抽出することは、同時に撮影された少なくとも２つの画像を持つことを可能にする（手の部分の動きは、特に連続して撮影される複数の画像を自動的に処理することを難しくする）。いずれにしても、どの画像も、異なる特性を有する。これらの少なくとも２つの画像は、プロセッサユニットによって実行される処理によって、認識のために必要とされる情報の全てを得ることを可能にする（この情報は、たとえば、隆線のローカル偏差、隆線のアウトラインの形状、孔の位置、隆線原点、手の部分の三次元形状等に関するものである）。指において、この情報は、中節骨に及ぶことができる。この処置もまた、所定の解像度を得ることを可能にし、それにより、指紋画像を比較する次の操作を単純化する。したがって、既知の解像度で指紋の展開された画像を計算することは、有利であり得、それにより、従来の取得システムに相当する画像を生じるが、しかし、従来より、もっと大きな領域を対象とする。
【００１３】
好適には、光学的取得部材のフィールドは、ユーザーの１つ手の複数の指をカバーする取得ゾーンに対して十分な幅がある。
【００１４】
したがって、ユーザーの複数の指を同時に示す画像を得ることが可能であり、それによって、取得をさらに単純化して、処理をより信頼できる（またはよりロバストな）ようにすることを可能にする。したがって、プロセッサー・モデルは、一連の獲得した画像において、指を抽出し、２次元（２Ｄ）で、または、３次元（３Ｄ）で個々にそれらをセグメント化し、一連のなかで、各指の最良の表現を選択する、または、各指の表現の組を確立するように構成することができる。掌を取得する場合には、プロセッサー・モジュールは、全ての獲得した掌領域の２次元表現を獲得し、そこから全体の形状を再構築するように、画像が統合されるのを可能にするように構成できる。
【００１５】
有利なことに、プロジェクター部材は、指の末端部の方へテストパターンを投射するような方法で、スタンドに固定されている。
【００１６】
つぎに、投射は、近隣する指にできる指の影に、ほとんどあるいは全く遭遇しない。そのような影は、認識の目的のために使用することができる情報量を減らすので画像を損なうリスクがある。
【００１７】
有利なことに、新しい展開された画像が、テクスチャー画像および手の部分の形状から生成され、新しい画像は、すべての点で同じ解像度で、指紋画像を表現している。
【００１８】
これは、特に指には有利である。展開された画像は、「ロールする」取得システム（指紋の完全な画像を生じるために、指を取得面にロールさせるシステム）で得られる画像と同一である。
【００１９】
特定の実施形態において、テストパターンは、３色を含み、３つの色のうちの１つでは、均一な光照射であり、その他の２つの色においては、反復的な光パターンである。そして、有利なことに、均一な光照射は、緑であり、反復的な光パターンは、赤および青である。
【００２０】
緑の光照射は、特に有効方法で、指紋のテクスチャーを明らかにする。長過ぎる（赤及び赤外線）波長の光は、指の中で非常に大きな範囲に拡散し、コントラストを減らすこととなる。より短い波長（青）の光は、カメラが短い波長に敏感でないので、取得についての問題を引き起こす。対照的に、普通のカラー・カメラは、他の色のピクセルより多くの緑のピクセルをもっており、緑は、このように、指紋の高周波情報を明らかにするために好適である。反復的なパターンは、指紋の画像においてアーチファクトを生じることを避けるように指紋の中の線の周期よりずっと大きい周期である。
【００２１】
好適には、反復的な光パターンは、矩形波または正弦波の曲線であり、有利なことに、動きの方向に対して垂直に広がり、そして、取得システムの照準軸に対してゼロでない角度を示している。
【００２２】
この実施形態は、特にロバストである。
【００２３】
最初の特定の特性によれば、スタンドは、ユーザーの指の動きをガイドするための部材を含み、その部材は、好適には、光学的取得部材から反対にある取得ゾーンの一方の側に広がっており、少なくとも１つの指をおく位置の参照目印を含む透過スクリーンを備えており、有利なことに、そのデバイスは、手の動きの名目速度を示すための要素を更に含むことができる。
【００２４】
ガイド部材は、適切な速度で指を動かしている間、ユーザーが指を取得ゾーンに保つのを助けて、光学的取得部材の取得能力を与える。
【００２５】
第２の特定の特性によれば、デバイスは、近赤外線の照明部材を含み、赤外線光学的取得部材は、赤外線画像信号を送ために、プロセッサユニットに接続しており、そして、プロセッサユニットは、指の静脈ネットワークをあらわにする赤外線画像を、赤外線画像信号から抽出するように構成されている。
【００２６】
「近赤外線」という用語は、ここでは、７００ナノメートル（ｎｍ）から１０００ｎｍまでの範囲にある波長を意味することに使われる。これは、詐欺師によって別人の指紋を複製するために使われるイミテーションの指を見つけることを可能にする。静脈ネットワークは、指を偽造された人のそれとは一致しないのである。加えて、静脈ネットワークは、指紋を使用して行われた認識の結果を確認するのに用いることができる。
【００２７】
他の特性と利点は、本発明の特定の、非限定的な実施形態についての以下の説明を読むことにより明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
添付の図面が参照される。
【図１】本発明によるデバイスの斜視図である。
【図２】図１の平面ＩＩの上の断面図である。
【図３】図１の平面ＩＩＩの上の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図に示されるように、本発明による画像取得デバイスは、操作卓２の透過的上部面４と平行して広がるスクリーン３を上に載せた操作卓２を含むスタンド１を備える。上部面４とスクリーン３は、スクリーン３が操作卓２に向かっているユーザーの方へ傾けられるように、水平に対しておよそ４５度の角度で傾いている。上部面４とスクリーン３は、数センチメートル（例えば、指紋を得るためには５センチメートル、掌紋を得るためには８センチメートル）の距離の間隔をあけて配置されている。それらの間でオープンになっている空のスペース５のゾーンを規定するためである。この例では、ユーザーの手が通過できるようにするために、正面と両側にオープンになっている。
【００３０】
操作卓２は、２つの光学的取得部材を含んでいる。すなわち、メインの光学的取得部材、ここでは、カラー・カメラ６、および、付加的な取得部材、ここでは赤外線カメラ７であり、両方とも、空のスペースゾーン５の中に完全に含まれる取得ゾーン８をカバーする視界を持つように操作卓２に搭載される。取得ゾーン８は、ここで、より正確に空のスペースゾーン５の中央にあり、上部面４と平行する平面を持つ。カメラ６と７の視界は、取得ゾーン８が、ユーザーの同じ手の数本の指（ここでは、人差し指、中指、薬指、小指）をカバーするのを可能にするのに十分な幅がある。カメラ６と７は、取得ゾーン８の両側に広がる深さを有する視界を持つように調整される。各々のカメラ６と７は、あらかじめ決られた運動の速度の最大限の速度で取得ゾーンを通過して動いている手の画像を撮影するのに十分速い取得速度を有するセンサーを持つ。例えば、使用されるセンサーは、１３０万のピクセルを有し、１秒につき６０〜１００画像の範囲にある速度を有するセンサーである。
【００３１】
カメラ６と７は、各々、カラー画像を構成している信号と、赤外線画像を構成する信号とを、送信するために、プロセッサユニット９に接続している。プロセッサユニット９は、ここでは画像処理プログラムを実行するコンピュータとしてインプリメントされる。
【００３２】
スタンド１はまた、３色の光テストパターンを投射するために、プロジェクター部材１０を含む。プロジェクター部材１０は、指が通る通りみちの下になるようにスタンドに取り付けられており、取得ゾーン８に向けられている。ここでは、指紋情報が最も識別できる指の正面をカバーしている。パターンは、３つの色のうちの１つでは、ここでは緑であるが、均一な光照射を備え、それとともに、その他の２つの色においては、ここでは赤と青であるが、手が動く方向に対して垂直に広がる矩形波または正弦波の曲線の反復的な光パターンである。テストパターンは、ここで、７５０ドット／インチ（ｄｐｉ）で７０〜８０のピクセルの指の上に平均周期を持つように規定される。
【００３３】
スタンド１はまた、近赤外線における光ビームを投射するために、プロジェクター部材１４を含み、および、プロジェクター部材１０と同様な方法でここに記述されるように、配置される。
【００３４】
スクリーン３は、半透明で、取得ゾーン８で非常に広くなっている中心部３．１、そして、透明である周辺部分３．２を持っている。中心部３．１は、有利なことに、第１に、コントラスト・プレート（反射防止処置したＮＤ（ｎｅｕｔｒａｌ  ｄｅｎｓｉｔｙ）ガラス）を、その上部面に備えることができる。および、第二に、その底部面に反射防止処置をした青フィルターも備えることができる。手の動きの望ましい方向と平行であるライン１１は、手を置く方法をユーザーに知らせるために、スクリーン３に引かれている。加えて、スクリーン３は、動きの望ましい速度を示すために表示要素１２を備えている。表示要素１２は、ここでは、ライン１１に平行するライン上に配置され、望ましい速度で連続してＬＥＤを発光させるようにプログラムされた発光ダイオード（ＬＥＤ）からなる動く光のストリングである。
【００３５】
デバイスの動作は、以下に記載される。
【００３６】
認識（あるいは認証）されることを求めるユーザーは、空のスペースゾーン５に、横から手を入れる。参照ライン１１の間に手を保ちながら、表示要素１２によって選択的に与えられる速度指示に合うように、手を他の側の方へ動かす（運動の方向は、図１におけるＭで参照されるが、運動が反対方向にあっても、受け入れられる）。
【００３７】
センサー１３は、ここでは赤外線バリヤーであるが、取得ゾーン８へ手が入ったことを検出し、プロジェクター部材１０とカメラ６と７を作動させる。手がどちらの方向にでも通過するのを可能にするために、第２のセンサーをスタンドの反対側に配置することができる。テストパターンは、プロジェクター部材１０の位置のために指がお互いの上で影をつくることを避けるために、指の端の方へ投射される。
【００３８】
スクリーン３と光投射部材は、スクリーン３が投射される光の全てをインターセプトし、ユーザーが直接投射された光を見るのを防ぐように構成されている。ユーザーは、明瞭に見え、まぶしくない画像を生じるように、選択された吸収特性を持つスクリーンであるスクリーン３によって拡散された光のみを見る。必要なときには、小さな不透明なフレームを、中心ゾーンと周辺ゾーンとの間に加えることができる。
【００３９】
次に、カメラ６、７は、画像信号をプロセッサユニット９に送信する。
【００４０】
プロセッサユニット９によって実行されるプログラムは、カメラ６によって送られたカラー画像信号から、単色画像（ここでは特に緑の画像）のうちの少なくとも１つに基づいて、指ごとにテクスチャーを再構成し、単色画像（すなわちここでは、赤の画像および青の画像）の少なくとも他の１つから指ごとに形状を再構成するために、３つの投射された色（緑、赤、および青）の各々の単色画像を抽出するのに適している。各々の指または掌は、このように再構成され、認識のために使用されるデータベースに格納された指紋との順次比較するのに適している解像度でそこから画像を抽出することが、可能である。これらの適した画像は、獲得した画像の１つ以上の全体的スケーリングによって、あるいは、それらを統合することによって得られる。及び／又は、獲得され統合された画像から導出された三次元情報に基づいて，皮膚テクスチャーの平面に戻されることにより得られる。Ｙ．チェン他の論文「従来のロールされた画像との３Ｄタッチレス指紋の互換性」，Ｂｉｏｍｅｔｒｉｃ  Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，  Ａｕｇｕｓｔ  ２１，２００６，ｐｐ．１−６、に記述されたような、他の平面化手法が知られている。この比較段階は、従来の方法で実行され、ここでは詳述しない。解像度をリセットする２つの方法のうちの１つを利用することができるし、あるいは、両方の方法を同時に使用することもできる。
【００４１】
カメラによって送られる赤外線画像信号は、静脈ネットワークの画像を作るのに役立つ。この画像は、イミテーションの指が使われていないことの検証のために使われ（静脈ネットワークを含む画像は、イミテーションの指ではない）、さらに、一旦ユーザーが指紋に基づいて識別されると、その画像は、データベースに記録された所有者の指が本当にユーザーの指の静脈ネットワークと同じであるかどうかを検証するためにも使用される。それによって付加的な検証を加え、（認識の速度をそれほど落とすことなく）認識の信頼性を補強する。
【００４２】
親指の画像を得ることも必要である場合には、ユーザーは、他の指に対して実行されるのと全く同じ方法で、取得ゾーンに親指を置くように要求され、同一の処理が行われる。
【００４３】
当然ながら、本発明は、ここに記述される実施形態に限られておらず、特許請求の範囲に規定された発明の範囲内におけるどのようなバリエーションもカバーするものである。
【００４４】
特に、本発明のデバイスの構造、なかでも、スタンドの形状は、描かれているものと異なることがある。空のスペースゾーンは、取得目的のためにユーザーが手を入れて、それから手を引っ込める正面だけがオープンであっても良い。デバイスは、たとえば、音声放出手段のようなスクリーン３以外のガイド手段を含むことができる。
【００４５】
テストパターンをつくるために投射される光ビームの数と波長は、記述されたもの以外にも可能である。異なる色の２本の光ビームも、記述された実施形態における３つの光ビームの代わりに使うことができる。反復的なパターンのうちの１つは、同一あるいは異なる周波数を有する他の反復的なパターンの位置決めの参照として役に立つことができ、１つの反復的なパターンだけがテストパターンに使われる場合には、テストパターンは、有利なことに、特定の要素、すなわち、
−  より幅広のライン、
−  位相または周波数の突然の変化、
−  形状再構築を可能とするために、画像内の各々のラインを識別することを可能とするプロセッサユニット
を含む。
２色パターンの使用は、画像中に特定の特徴を見つけることを可能にできる（多量の取得情報が与えられることにより、２つの周期が混乱することがないように超長波を使用することにより、２つの画像の間の位相差を利用することにより、等）。単色の光ビームは、均一なゾーンを部分的に含むように構成することができ、反復的なパターンを含むゾーンの部分におけるテクスチャーを得ることを可能にする。１つ以上の他の光ビームは、相補的に、同一タイプのゾーンを有することができる。それによって、反復的なパターンと均一な照明が、照射された表面の全体上に再構成されることを可能にする。プロジェクター・システムは、１ないし２の投射チャネルを持つことができ、赤と青の反復的なパターンからプロジェクター手段の緑における均一な照明手段を区別する。
【００４６】
１つ以上の付加的照明源を、指の側面と先端を照らすために、プロジェクター・システムに加えることができる。
【００４７】
速度表示要素はオプションである。
【００４８】
カメラとプロジェクター部材は、コントロールボタンを押すことによって起動することができる。
【００４９】
赤外線カメラとその照明システムは、オプションであって、いかなる状況でも、赤外線情報は、システムにおいて優位ではないので、主な取得システムは、主な取得システムの最高の画質を保持するための軸上に維持される。
【００５０】
画像化される領域（指の側面上）を増やすための第２のカメラを、指の側の再構築された指紋の品質を改善するため、および、指を取得面にロールさせることによって動作する警察の取得システム上で得られる画像の品質に近づくために加えることができる。
【００５１】
プロジェクター部材は、連続的に、カメラのセンサーと同期するフラッシュを使って、動作することができる。フラッシュの使用は、速く動いている指の画像の取得を改善する場合に、有利であり、そして、結像システムの被写界深度を増加することが可能となり、これにより、取得ボリュームが増加する。
【００５２】
有利なことに、画像プロセッサユニットが、指をセグメント化すること、１つの画像から別の画像まで指を追跡すること、指ごとの最高の画像または画像部分を選択すること、選択的に、データベースと比較して、画像を改善することに適応したプレプロセスを行い２次元または３次元で各々の指の選択された画像または画像部分を統合すること、のステップを実行するように構成される。
【００５３】
このように、システムは、以下のタスクを実行することができる。
−  カメラが（典型的には赤外線存在検出によって）トリガーされるか、または連続ループにより画像を得ること、
−  画像ごとに、（２Ｄ、または、３Ｄにおける）画像内で、指をセグメント化すること、
−  指ごとに画像から画像までセグメント化された形状を追跡し、そして、（２Ｄ、または、３Ｄにおける）指ごとの最高の画像を選択すること、
−  指の通過が止まった場合に、画像取得をストップすること、
−  一旦指の通過が止まった場合に、特定の指に対して、いくつかの画像が検出されたならば、２Ｄまたは３Ｄで画像を統合すること、
−  指ごとに、スケーリングして、最終的な画像を準備すること、そして、
−  認識の目的に対して、このように準備ができている画像を利用すること、トリガされるのを待つこと。
【００５４】
三次元情報（指の形状）は、パフォーマンス上の理由で、必要な時にだけ計算されなければならない。このようにして、セグメンテーション処理と指トラッキング処理は、比較的小さなプロセッサー資源を使用している間も、リアルタイムに実行することができる。
【００５５】
実際には、システムは、ユーザーに手を通過する最適の速度を知らせる必要がないように、（１メートル／秒を超える）非常に速く動く手の画像を得ることができるように調整することができる。
【００５６】
バリエーションにおいて、システムは、１色で均一な光照射を提供するためのデバイスと、１つ以上の他の色のテストパターンを投射するための部材を使用することができる。
【図１】
2011512594.tif 000003
【図２】
2011512594.tif 000004
【図３】
2011512594.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月11日(2009.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーの手の少なくとも一部分の掌紋あるいは指紋の画像を、手の前記部分が動く間に、取得するデバイスにおいて、
実質的に平面に広がる取得ゾーンを定めるスタンドと、
前記取得ゾーンをカバーする視界を持つように前記スタンドに固定された光学的取得部材と、
前記光学的取得部材から来る信号を処理するために、前記取得部材に接続されたプロセッサユニットと、を備えるデバイスであって、
前記スタンドは、前記取得ゾーンを含み、前記平面と平行して動く間、前記手の前記部分の通りみちを形成する、空のスペースゾーンを提供するように構成されることと、
前記デバイスは、前記取得ゾーンに対して少なくとも２色の光テストパターンを投射するための少なくとも１つのプロジェクター部材を含むことと、
前記光学的取得部材が、前記取得ゾーンのいずれかの側に広がる被写界深度を有し、
所定の最大運動速度で動く前記手の部分の少なくとも１つのカラー画像をキャプチャするのに十分な取得速度を持つカラー・センサーを有することと、
前記プロセッサユニットは、カラー画像信号から、投影された色の各々の単色画像を抽出し、単色画像のうちの少なくとも１つから、手の前記部分のテクスチャーを再構成し、単色画像のうちの少なくとも１つから形状を再構成するように構成されることと、
を特徴とする、デバイス。
【請求項２】
前記光学的取得部材のフィールドは、ユーザーの１つ手の複数の指をカバーする前記取得ゾーンに対して十分な幅がある、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記プロジェクター部材は、前記指の末端部の方へテストパターンを投射するような方法で前記スタンドに固定されている、請求項１又は請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記テストパターンは、前記色の１つにおける、均一な照明および他の色の１つ以上における反復的な光パターンを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記システムは、１色における均一な照明デバイスおよび１つ以上の他の色におけるテストパターンを投射するためのプロジェクター部材を使用する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記均一な光は、緑であり、前記反復的な光パターンは、赤および青である、請求項４又は請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
前記反復的な光パターンは、矩形波または正弦波の曲線である，請求項４又は請求項５に記載のデバイス。
【請求項８】
前記矩形波または正弦波の曲線は、動きの方向に対して垂直に伸び、前記取得システムの照準軸に対してゼロでない角度を示す、請求項４又は請求項５に記載のデバイス。
【請求項９】
前記スタンドは、前記ユーザーの指の動きをガイドする部材を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記ガイド部材は、前記光学的取得部材から遠い取得ゾーンの一方の側に広がっており、少なくとも１つの指をおく位置のマークを含む透過スクリーンを備える、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記ガイド部材は、動きの所定の速度を示す要素を備えている、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記デバイスは、近赤外線の照明部材と、赤外線画像信号を送信するために、前記プロセッサユニットに接続した赤外線光学的取得部材と、を含み、
前記プロセッサユニットは、指の静脈ネットワークをあらわにする赤外線画像を、前記赤外線画像信号から抽出するように構成されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記取得ゾーンの平面は、水平に対して傾いている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記プロセッサユニットは、前記手の部分のテクスチャーと形状から、すべての点で同じ解像度を持つ指紋の画像を表現する展開した画像を生成するように構成されている、請求項１に記載のデバイス。
【国際調査報告】
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