(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象を設置するための台座と、
前記台座側から光が入射し、該光を波長に応じた強度に分光して出力する分光手段と、
前記台座を挟んで前記分光手段と対向する位置に設けられ、前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第１の光を照射する第１の光照射手段と、
前記分光手段側から前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第２の光を照射する第２の光照射手段と、
前記分光手段が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する画像取得手段と、
前記第１の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第１の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第１の画像情報に基づいて第１の分光情報を取得し、前記第２の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第２の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第２の画像情報に基づいて第２の分光情報を取得し、該第１及び第２の分光情報のそれぞれと所定の分光特性との比較結果に基づいて前記測定対象が生体であるか否かを判定する制御部と、を有する、生体判別装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１及び第２の分光情報のそれぞれと前記所定の分光特性との相関度に基づいて前記測定対象が生体であるか否かを判定する、請求項１に生体判別装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１の光照射手段を点灯させ、前記第２の光照射手段を消灯させた状態で、前記第１の画像情報を前記画像取得手段から取得し、前記第２の光照射手段を点灯させ、前記第１の光照射手段を消灯させた状態で、前記第２の画像情報を前記画像取得手段から取得する、請求項１または２に記載の生体判別装置。
【請求項４】
前記第１の光照射手段の波長帯域は、前記第２の光照射手段の波長帯域よりも長い波長域に設定され、
前記制御部は、前記第１及び第２の光照射手段を共に点灯させた状態で、前記第１及び第２の画像情報を前記画像取得手段から取得する、請求項１または２に記載の生体判別装置。
【請求項５】
前記分光手段は、
前記第１の光照射手段の光軸上に位置し、前記第１の光に基づく前記測定対象からの透過光を受光する第１の分光装置と、
前記光軸を挟んで、前記第２の光照射手段と対向する位置に設けられ、前記第２の光に基づく前記測定対象からの反射光を受光する第２の分光装置と、を有し、
前記画像取得手段は、
前記第１の分光装置が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する第１の画像取得装置と、
前記第２の分光装置が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する第２の画像取得装置と、を有し、
前記制御部は、前記第１及び第２の光照射手段を共に点灯させた状態で、前記第１の画像情報を前記第１の画像取得装置から取得するとともに前記第２の画像情報を前記第２の画像取得装置から取得する、請求項１または２に記載の生体判別装置。
【請求項６】
前記第２の光照射手段と前記台座との間に設けられ、前記第２の光の偏光状態を所定の偏光に制御する第１の偏光制御装置と、
前記分光手段と前記台座との間に設けられ、前記台座側から入射した光の偏光状態を制御し、第１の偏光を出力する第１の偏光制御状態と前記第１の偏光と直交する第２の偏光を出力する第２の偏光制御状態との間で切り替え可能な第２の偏光制御装置と、をさらに有し、
前記制御部は、前記第１及び第２の光照射手段を共に点灯させた状態で、前記第２の偏光制御装置を前記第１の偏光制御状態に切り替えて前記第１の画像情報を前記画像取得手段から取得するとともに、前記第２の偏光制御装置を前記第２の偏光制御状態に切り替えて前記第２の画像情報を前記画像取得手段から取得する、請求項１または２に記載の生体判別装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第１の画像情報に基づいて明度の時間変化を示す明度変化情報を算出し、該明度変化情報の所定の周波数における振幅が所定値より高い場合に、前記測定対象が脈波を有すると判定し、該明度変化情報の所定の周波数における振幅が所定の値以下の場合には、前記測定対象が脈波を有しないと判定する、請求項１から６のいずれか１項に記載の生体判別装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記第１の画像情報により示される第１の画像の所定の領域について前記第１の分光情報を取得し、前記第２の画像情報により示される第２の画像の所定の領域について前記第２の分光情報を取得し、
前記第１の画像の所定の領域は、前記第２の画像の所定の領域と一致する、請求項１から７のいずれか１項に記載の生体判別装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記第１の画像情報により示される第１の画像の所定の領域について前記第１の分光情報を取得し、前記第２の画像情報により示される第２の画像の所定の領域について前記第２の分光情報を取得し、
前記第１の画像の所定の領域は、前記第２の画像の所定の領域と異なる、請求項１から７のいずれか１項に記載の生体判別装置。
【請求項１０】
前記所定の分光特性は、生体に関する複数の成分のスペクトルの組合せである、請求項１から９のいずれか１項に記載の生体判別装置。
【請求項１１】
測定対象を設置するための台座と、前記台座側から光が入射し、該光を波長に応じた強度に分光して出力する分光手段と、前記台座を挟んで前記分光手段と対向する位置に設けられ、前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第１の光を照射する第１の光照射手段と、前記分光手段側から前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第２の光を照射する第２の光照射手段と、前記分光手段が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する画像取得手段と、を有する装置において行われる生体判別方法であって、
前記第１の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第１の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第１の画像情報に基づいて第１の分光情報を取得し、
前記第２の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第２の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第２の画像情報に基づいて第２の分光情報を取得し、
前記第１及び第２の分光情報のそれぞれと所定の分光特性との比較結果に基づいて前記測定対象が生体であるか否かを判定する、生体判別方法。
【請求項１２】
測定対象を設置するための台座と、前記台座側から光が入射し、該光を波長に応じた強度に分光して出力する分光手段と、前記台座を挟んで前記分光手段と対向する位置に設けられ、前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第１の光を照射する第１の光照射手段と、前記分光手段側から前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第２の光を照射する第２の光照射手段と、前記分光手段が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する画像取得手段と、を有する装置のコンピュータに、
前記第１の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第１の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第１の画像情報に基づいて第１の分光情報を取得する処理と、
前記第２の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第２の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第２の画像情報に基づいて第２の分光情報を取得する処理と、
前記第１及び第２の分光情報のそれぞれと所定の分光特性との比較結果に基づいて前記測定対象が生体であるか否かを判定する処理と、を実行させるためのプログラム。
【請求項１３】
測定対象を設置するための台座と、
前記台座側から光が入射し、該光を波長に応じた強度に分光して出力する分光手段と、
前記台座を挟んで前記分光手段と対向する位置に設けられ、前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第１の光を照射する第１の光照射手段と、
前記分光手段側から前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第２の光を照射する第２の光照射手段と、
前記分光手段が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する画像取得手段と、
前記第１の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第１の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第１の画像情報に基づいて第１の分光情報を取得し、前記第２の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第２の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第２の画像情報に基づいて第２の分光情報と前記測定対象の表面の凹凸を示す生体情報とを取得する画像処理部と、
前記第１及び第２の分光情報のそれぞれと所定の分光特性との比較結果に基づいて前記測定対象が生体であるか否かを判定する生体真贋判定部と、
前記測定対象が生体であると判定された場合に、前記生体情報が予め登録された認証用生体情報と一致する否かを判定し、一致であれば、認証成功と判定し、不一致であれば、認証エラーと判定する生体認証部と、を有する、生体認証装置。
【請求項１４】
前記生体真贋判定部は、前記第１及び第２の分光情報のそれぞれと前記所定の分光特性との相関度に基づいて前記測定対象が生体であるか否かを判定する、請求項１３に生体認証装置。
【請求項１５】
前記画像処理部は、前記第１の光照射手段を点灯させ、前記第２の光照射手段を消灯させた状態で、前記第１の画像情報を前記画像取得手段から取得し、前記第２の光照射手段を点灯させ、前記第１の光照射手段を消灯させた状態で、前記第２の画像情報を前記画像取得手段から取得する、請求項１３または１４に記載の生体認証装置。
【請求項１６】
前記第１の光照射手段の波長帯域は、前記第２の光照射手段の波長帯域よりも長い波長域に設定され、
前記画像処理部は、前記第１及び第２の光照射手段を共に点灯させた状態で、前記第１及び第２の画像情報を前記画像取得手段から取得する、請求項１３または１４に記載の生体認証装置。
【請求項１７】
前記分光手段は、
前記第１の光照射手段の光軸上に位置し、前記第１の光に基づく前記測定対象からの透過光を受光する第１の分光装置と、
前記光軸を挟んで、前記第２の光照射手段と対向する位置に設けられ、前記第２の光に基づく前記測定対象からの反射光を受光する第２の分光装置と、を有し、
前記画像取得手段は、
前記第１の分光装置が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する第１の画像取得装置と、
前記第２の分光装置が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する第２の画像取得装置と、を有し、
前記画像処理部は、前記第１及び第２の光照射手段を共に点灯させた状態で、前記第１の画像情報を前記第１の画像取得装置から取得するとともに前記第２の画像情報を前記第２の画像取得装置から取得する、請求項１３または１４に記載の生体認証装置。
【請求項１８】
前記第２の光照射手段と前記台座との間に設けられ、前記第２の光の偏光状態を所定の偏光に制御する第１の偏光制御装置と、
前記分光手段と前記台座との間に設けられ、前記台座側から入射した光の偏光状態を制御し、第１の偏光を出力する第１の偏光制御状態と前記第１の偏光と直交する第２の偏光を出力する第２の偏光制御状態との間で切り替え可能な第２の偏光制御装置と、をさらに有し、
前記画像処理部は、前記第１及び第２の光照射手段を共に点灯させた状態で、前記第２の偏光制御装置を前記第１の偏光制御状態に切り替えて前記第１の画像情報を前記画像取得手段から取得するとともに、前記第２の偏光制御装置を前記第２の偏光制御状態に切り替えて前記第２の画像情報を前記画像取得手段から取得する、請求項１３または１４に記載の生体認証装置。
【請求項１９】
前記画像処理部は、前記第１の画像情報に基づいて明度の時間変化を示す明度変化情報を算出し、
前記生体真贋判定部は、前記明度変化情報の所定の周波数における振幅が所定値より高い場合に、前記測定対象が脈波を有すると判定し、該明度変化情報の所定の周波数における振幅が所定の値以下の場合には、前記測定対象が脈波を有しないと判定する、請求項１３から１８のいずれか１項に記載の生体認証装置。
【請求項２０】
前記画像処理部は、前記第１の画像情報により示される第１の画像の所定の領域について前記第１の分光情報を取得し、前記第２の画像情報により示される第２の画像の所定の領域について前記第２の分光情報を取得し、
前記第１の画像の所定の領域は、前記第２の画像の所定の領域と一致する、請求項１３から１９のいずれか１項に記載の生体認証装置。
【請求項２１】
前記画像処理部は、前記第１の画像情報により示される第１の画像の所定の領域について前記第１の分光情報を取得し、前記第２の画像情報により示される第２の画像の所定の領域について前記第２の分光情報を取得し、
前記第１の画像の所定の領域は、前記第２の画像の所定の領域と異なる、請求項１３から１９のいずれか１項に記載の生体認証装置。
【請求項２２】
前記所定の分光特性は、生体に関する複数の成分のスペクトルの組合せである、請求項１３から２０のいずれか１項に記載の生体認証装置。
【請求項２３】
測定対象を設置するための台座と、前記台座側から光が入射し、該光を波長に応じた強度に分光して出力する分光手段と、前記台座を挟んで前記分光手段と対向する位置に設けられ、前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第１の光を照射する第１の光照射手段と、前記分光手段側から前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第２の光を照射する第２の光照射手段と、前記分光手段が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する画像取得手段と、を有する装置において行われる生体認証方法であって、
前記第１の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第１の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第１の画像情報に基づいて第１の分光情報を取得し、
前記第２の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第２の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第２の画像情報に基づいて第２の分光情報と前記測定対象の表面の凹凸を示す生体情報とを取得し、
前記第１及び第２の分光情報のそれぞれと所定の分光特性との比較結果に基づいて前記測定対象が生体であるか否かを判定し、
前記測定対象が生体であると判定された場合に、前記生体情報が予め登録された認証用生体情報と一致する否かを判定し、一致であれば、認証成功と判定し、不一致であれば、認証エラーと判定する、生体認証方法。
【請求項２４】
測定対象を設置するための台座と、前記台座側から光が入射し、該光を波長に応じた強度に分光して出力する分光手段と、前記台座を挟んで前記分光手段と対向する位置に設けられ、前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第１の光を照射する第１の光照射手段と、前記分光手段側から前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第２の光を照射する第２の光照射手段と、前記分光手段が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する画像取得手段と、を有する装置のコンピュータに、
前記第１の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第１の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第１の画像情報に基づいて第１の分光情報を取得する処理と、
前記第２の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第２の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第２の画像情報に基づいて第２の分光情報と前記測定対象の表面の凹凸を示す生体情報とを取得する処理と、
前記第１及び第２の分光情報のそれぞれと所定の分光特性との比較結果に基づいて前記測定対象が生体であるか否かを判定する処理と、
前記測定対象が生体であると判定された場合に、前記生体情報が予め登録された認証用生体情報と一致する否かを判定し、一致であれば、認証成功と判定し、不一致であれば、認証エラーと判定する処理と、を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象が生体であるか否かを判定する生体判別装置、生体判別方法及びプログラムに関する。また、本発明は、そのような生体判別を適用した生体認証装置、生体認証方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、指紋等の身体的特徴を示す生体情報を用いて生体認証を行う生体認証機能を備えた様々な装置やシステムが提供されている。しかし、偽造した身体的特徴（例えば、偽指）を誤って本物と判定してしまう場合があるため、生体認証の信頼性は十分に高いとは言えなかった。
そこで、偽指等を用いた不正認証の対策として、測定対象が生体であるか否かを判定する生体判別が行われている。例えば、特許文献１〜４には、生体判別及び生体認証が行われる装置やシステムが記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載の生体情報測定装置は、指紋パターンを検出する撮像部を備えた指紋読取装置と、測定対象の血流速度を計測する計測部と、その計測結果（血流に伴うドップラシフト）に基づいて測定対象が生体であるか否かを判定する演算部と、を有する。計測部は、２個の超音波センサよりなる。各超音波センサは、超音波発信手段と超音波受信手段とを備える。
特許文献２に記載の認証装置は、指の指紋画像を採取する生体情報入力部と、光を指に照射して指内の血管パターンを採取する生体検知手段と、を有する。採取した血管パターンに基づいて、偽指であるか否かが判定される。
【０００４】
特許文献３に記載の多因子認証システムは、指を撮像して指紋画像を取得する非分光学的バイオメトリックス情報取得手段と、指からの拡散反射スペクトルを取得する分光学的バイオメトリックス情報取得手段と、を有する。指からの拡散反射スペクトルに基づいて、認証すべき対象が所定の分光学的特徴を持つ生体であるか否かが判定される。
特許文献４に記載の偽造判定用撮像装置は、撮像手段、色検出手段、データ記録手段、色判定手段及び制御手段を有する。
撮像手段は、被写体の特徴部分を可視光によりカラー撮像して複数の色成分毎の画像データを出力する。複数の色成分は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）及びＮＩＲ（近赤外）である。色検出手段は、撮像手段からの各色成分の画像データから特徴部分の色を検出する。
データ記録手段は、被写体の特徴部分の画像データの色を識別するための識別値を予め保持する。色判定手段は、データ記録手段に記録された色の識別値に基づいて、色検出手段が検出した特徴部分の色を識別して適合するか否かを判定する。制御手段は、色検出手段が検出した特徴部分の色がデータ記録手段に記録された画像データの色と適合しない場合に、特徴部分が偽造物であると判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４５６７４７９号公報
【特許文献２】特許第４４６８８９６号公報
【特許文献３】特許第４８４４９３９号公報
【特許文献４】特開２００７−１２２２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１〜４に記載の装置やシステムには、以下のような問題がある。
特許文献１に記載の生体情報測定装置においては、指紋読取装置とは別に、生体判別用に、超音波発信手段と超音波受信手段とを備えた２個の超音波センサを備えるため、部品点数が増大し、装置も大型化する。また、超音波特有のノイズが生じやすい環境では、血流速度を正確に計測できないため、測定対象が生体であるか否かを正確に判定することが困難になる場合がある。
特許文献２に記載の認証装置においては、指内血管パターンに基づく生体判定では、例えば、切断された指や血管パターンを精巧に偽造した指を誤って生体の指であると判断する場合がある。
特許文献３に記載の多因子認証システムにおいては、指からの拡散反射スペクトルに基づく生体判定では、例えば、フィルム状の偽造指紋を指先の一部に貼付した場合に、そのフィルム状の偽造指紋断片を見逃してしまう場合がある。
特許文献４に記載の偽造判定用撮像装置において、撮像手段が取得する色情報（カラーフィルタの色）は多くてもＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）及びＮＩＲ（近赤外）の４つであるため、生体の色に似せて偽造物を作製することは比較的容易である。このため、生体認証の信頼性を向上させることに限界がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、上記各問題を解決し、装置の大型化や部品点数の増大を招くことがなく、生体の判別を正確に行うことができ、かつ、フィルム状の偽造指紋断片も検出することが可能な、生体判別装置、生体判別方法及びプログラムを提供することにある。
本発明の別の目的は、生体認証の信頼性を向上させ、高度なセキュリティの確保が可能な生体認証装置、生体認証方法及びプログラムを提供することにある。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、
測定対象を設置するための台座と、
前記台座側から光が入射し、該光を波長に応じた強度に分光して出力する分光手段と、
前記台座を挟んで前記分光手段と対向する位置に設けられ、前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第１の光を照射する第１の光照射手段と、
前記分光手段側から前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第２の光を照射する第２の光照射手段と、
前記分光手段が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する画像取得手段と、
前記第１の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第１の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第１の画像情報に基づいて第１の分光情報を取得し、前記第２の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第２の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第２の画像情報に基づいて第２の分光情報を取得し、該第１及び第２の分光情報のそれぞれと所定の分光特性との比較結果に基づいて前記測定対象が生体であるか否かを判定する制御部と、を有する生体判別装置が提供される。
【０００９】
また、本発明の別の態様によれば、
測定対象を設置するための台座と、前記台座側から光が入射し、該光を波長に応じた強度に分光して出力する分光手段と、前記台座を挟んで前記分光手段と対向する位置に設けられ、前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第１の光を照射する第１の光照射手段と、前記分光手段側から前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第２の光を照射する第２の光照射手段と、前記分光手段が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する画像取得手段と、を有する装置において行われる生体判別方法であって、
前記第１の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第１の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第１の画像情報に基づいて第１の分光情報を取得し、
前記第２の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第２の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第２の画像情報に基づいて第２の分光情報を取得し、
前記第１及び第２の分光情報のそれぞれと所定の分光特性との比較結果に基づいて前記測定対象が生体であるか否かを判定する生体判別方法が提供される。
【００１０】
また、本発明のさらに別の態様によれば、
測定対象を設置するための台座と、前記台座側から光が入射し、該光を波長に応じた強度に分光して出力する分光手段と、前記台座を挟んで前記分光手段と対向する位置に設けられ、前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第１の光を照射する第１の光照射手段と、前記分光手段側から前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第２の光を照射する第２の光照射手段と、前記分光手段が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する画像取得手段と、を有する装置のコンピュータに、
前記第１の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第１の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第１の画像情報に基づいて第１の分光情報を取得する処理と、
前記第２の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第２の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第２の画像情報に基づいて第２の分光情報を取得する処理と、
前記第１及び第２の分光情報のそれぞれと所定の分光特性との比較結果に基づいて前記測定対象が生体であるか否かを判定する処理と、を実行させるためのプログラムが提供される。
【００１１】
上記別の目的を達成するために、本発明の一態様によれば、
測定対象を設置するための台座と、
前記台座側から光が入射し、該光を波長に応じた強度に分光して出力する分光手段と、
前記台座を挟んで前記分光手段と対向する位置に設けられ、前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第１の光を照射する第１の光照射手段と、
前記分光手段側から前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第２の光を照射する第２の光照射手段と、
前記分光手段が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する画像取得手段と、
前記第１の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第１の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第１の画像情報に基づいて第１の分光情報を取得し、前記第２の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第２の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第２の画像情報に基づいて第２の分光情報と前記測定対象の表面の凹凸を示す生体情報とを取得する画像処理部と、
前記第１及び第２の分光情報のそれぞれと所定の分光特性との比較結果に基づいて前記測定対象が生体であるか否かを判定する生体真贋判定部と、
前記測定対象が生体であると判定された場合に、前記生体情報が予め登録された認証用生体情報と一致する否かを判定し、一致であれば、認証成功と判定し、不一致であれば、認証エラーと判定する生体認証部と、を有する、生体認証装置が提供される。
【００１２】
また、本発明の別の一態様によれば、
測定対象を設置するための台座と、前記台座側から光が入射し、該光を波長に応じた強度に分光して出力する分光手段と、前記台座を挟んで前記分光手段と対向する位置に設けられ、前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第１の光を照射する第１の光照射手段と、前記分光手段側から前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第２の光を照射する第２の光照射手段と、前記分光手段が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する画像取得手段と、を有する装置において行われる生体認証方法であって、
前記第１の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第１の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第１の画像情報に基づいて第１の分光情報を取得し、
前記第２の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第２の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第２の画像情報に基づいて第２の分光情報と前記測定対象の表面の凹凸を示す生体情報とを取得し、
前記第１及び第２の分光情報のそれぞれと所定の分光特性との比較結果に基づいて前記測定対象が生体であるか否かを判定し、
前記測定対象が生体であると判定された場合に、前記生体情報が予め登録された認証用生体情報と一致する否かを判定し、一致であれば、認証成功と判定し、不一致であれば、認証エラーと判定する、生体認証方法が提供される。
【００１３】
また、本発明のさらに別の一態様によれば、
測定対象を設置するための台座と、前記台座側から光が入射し、該光を波長に応じた強度に分光して出力する分光手段と、前記台座を挟んで前記分光手段と対向する位置に設けられ、前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第１の光を照射する第１の光照射手段と、前記分光手段側から前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第２の光を照射する第２の光照射手段と、前記分光手段が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する画像取得手段と、を有する装置のコンピュータに、
前記第１の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第１の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第１の画像情報に基づいて第１の分光情報を取得する処理と、
前記第２の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第２の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第２の画像情報に基づいて第２の分光情報と前記測定対象の表面の凹凸を示す生体情報とを取得する処理と、
前記第１及び第２の分光情報のそれぞれと所定の分光特性との比較結果に基づいて前記測定対象が生体であるか否かを判定する処理と、
前記測定対象が生体であると判定された場合に、前記生体情報が予め登録された認証用生体情報と一致する否かを判定し、一致であれば、認証成功と判定し、不一致であれば、認証エラーと判定する処理と、を実行させるためのプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、装置の大型化や部品点数の増大を招くことがなく、生体の判別を正確に行うことができ、かつ、フィルム状の偽造指紋断片も検出することができる。
また、本発明によれば、生体認証の信頼性を向上させ、高度なセキュリティを確保するこができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る生体判別装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す生体判別装置に用いられるフーリエ変換型分光装置の構成を示す模式図である。
【図３】図１に示す生体判別装置の演算装置の構成を示すブロック図である。
【図４Ａ】図１に示す生体判別装置の光照射装置の点灯タイミングの一例を示す図である。
【図４Ｂ】図１に示す生体判別装置の光照射装置の点灯タイミングの別の例を示す図である。
【図５】画像情報及び分光情報の関係を説明するための図である。
【図６】生体に関する成分のスペクトルの一例を示す特性図である。
【図７】図１に示す生体判別装置の生体判別動作の一手順を示すフローチャートである。
【図８】分光画像情報の算出結果である透過スペクトルの一例を示す特性図である。
【図９】分光画像情報の算出結果である反射スペクトルの一例を示す特性図である。
【図１０】指単独の場合の反射スペクトルと生体判別用スペクトルの関係を示す特性図である。
【図１１】指単独、フィルムＡ＋指、フィルムＢ＋指の各々の反射スペクトルと、生体判別用スペクトルとの残差を説明するための図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態の生体判別装置を適用した第１の適用例である生体認証装置の演算装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】生体情報である指紋の一例を示す模式図である。
【図１４】第１の適用例の生体認証装置の生体認証動作の一手順を示すフローチャートである。
【図１５】波長範囲５００〜８００ｎｍの画像情報の一例を説明するための図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る生体判別装置の生体判別動作の一手順を示すフローチャートである。
【図１７】明度変化情報の算出結果の一例を示す特性図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態の生体判別装置を適用した第２の適用例である生体認証装置の生体認証動作の一手順を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の第３の実施形態に係る生体判別装置の構成を示すブロック図である。
【図２０】図１９に示す生体判別装置の各光照射装置の波長帯域を説明するための図である。
【図２１】図１９に示す生体判別装置の生体判別動作の一手順を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の第３の実施形態の生体判別装置を適用した第３の適用例である生体認証装置の生体認証動作の一手順を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の第４の実施形態に係る生体判別装置の構成を示すブロック図である。
【図２４】図２３に示す生体判別装置の各光照射装置の動作を説明するための図である。
【図２５】図２３に示す生体判別装置の生体判別動作の一手順を示すフローチャートである。
【図２６】本発明の第４の実施形態の生体判別装置を適用した第４の適用例である生体認証装置の生体認証動作の一手順を示すフローチャートである。
【図２７】本発明の第５の実施形態に係る生体判別装置の構成を示すブロック図である。
【図２８】図２７に示す生体判別装置の各光照射装置の動作を説明するための図である。
【図２９】図２７に示す生体判別装置の生体判別動作の一手順を示すフローチャートである。
【図３０】本発明の第５の実施形態の生体判別装置を適用した第５の適用例である生体認証装置の生体認証動作の一手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る生体判別装置の構成を示すブロック図である。
図１を参照すると、生体判別装置１０は、光照射装置１０１、１０２、測定対象設置装置１０３、分光装置１０４、画像取得装置１０５、及び演算装置１０６を有する。
測定対象設置装置１０３は、測定対象１０ａを設置するための台座を含む。ここで、測定対象１０ａは、身体の一部（例えば、指や手など）である。図１では、測定対象１０ａの一例として、指が模式的に示されている。
【００１７】
光照射装置１０１、１０２は、互いに異なる方向から測定対象設置装置１０３の台座に向けて光１０１ａ、１０２ａを照射する。光照射装置１０１は、台座を挟んで分光装置１０４と対向する位置に配置されている。台座を基準に分光装置１０４側と光照射装置１０１側とに分けた場合、光照射装置１０２は、分光装置１０４側に配置されている。測定対象設置装置１０３の台座面に垂直な方向から見た場合に、光照射装置１０１、１０２の各光軸は角度θで交差しており、分光装置１０４が光照射装置１０１の光軸上に位置する。角度θは、適宜に設定可能であるが、望ましくは９０°未満である。
光照射装置１０１、１０２はそれぞれ、可視光域から近赤外光域までの波長範囲内に複数のスペクトルを有する光源と、光源が出射した光を台座の方向に向かわせるための光学系を有する。可視光域は概ね３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの波長域であり、近赤外光域は概ね７００ｎｍから２５００ｎｍまでの波長域である。光照射装置１０１、１０２の光源として、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Device）と蛍光体を組み合せた白色ＬＥＤ、発光波長が異なる複数のＬＥＤからなる光源、ハロゲンランプ、キセノンランプなどを用いることができる。また、光照射装置１０１、１０２の光源として、特定の波長のみを透過させる光学フィルタを備えた光源を用いてもよい。
【００１８】
光照射装置１０１、１０２からの光１０１ａ、１０２ａは、測定対象１０ａを透過し、又は、測定対象１０ａにて反射又は散乱され、その結果、測定対象設置装置１０３の台座付近から種々の方向に向かって光が放射される。測定対象設置装置１０３の台座付近からの放射光（透過光、反射光及び散乱光）の一部は、分光装置１０４の方向に向かう。
なお、光照射装置１０１、１０２の位置は、図示した位置に限定されない。例えば、光照射装置１０１は、照射光が測定対象１０ａの内部を透過し、その透過光が分光装置１０４に入射するのであれば、どのような位置に配置されてもよい。また、光照射装置１０２は、照射光が測定対象１０ａの表面付近で反射され、その反射光が分光装置１０４に入射するのであれば、どのような位置に配置されてもよい。
【００１９】
分光装置１０４は、測定対象設置装置１０３の台座側から光が入射し、入射した光を波長に応じた強度に分光して出力する。分光装置１０４が出力した光は、画像取得装置１０５に供給される。分光装置１０４として、例えば、分散型分光装置、フーリエ変換型分光装置、液晶バンドパスフィルタなどを用いることができる。
フーリエ変換型分光装置は、入射光に空間的位相差を与えて干渉波（インターフェログラム）を射出する。具体的には、フーリエ変換型分光装置は、光学的フーリエ変換面上に位相可変フィルタ（例えば可動ミラー）を有し、この位相可変フィルタを動作させることで、入射光に対して空間的位相差を与える。入射光に対して空間的位相差を与えることで、画像取得装置１０５における結像状態が変化する。結像強度分布は、与えられた空間的位相差に応じて変化する。ここで、空間的位相差を段階的又は連続的に変化させることにより、インターフェログラムを取得することができる。
【００２０】
図２に、フーリエ変換型分光装置の一例を示す。このフーリエ変換型分光装置は、ハーフミラー１ａ、固定ミラー１ｂ及び可動ミラー１ｃを有する。台座付近からの放射光（入射光）がハーフミラー１ａに入射する。ハーフミラー１ａで反射された光（第１の光）は、固定ミラー１ｂで反射され、再び、ハーフミラー１ａに入射する。ハーフミラー１ａを透過した光（第２の光）は、可動ミラー１ｃで反射され、再び、ハーフミラー１ａに入射する。固定ミラー１ｂからの反射光（第１の光）のうちハーフミラー１ａを透過した光と、可動ミラー１ｃからの反射光（第２の光）のうちハーフミラー１ａで反射された光とが互いに重ねられて同一の光路で出力される。可動ミラー１ｃを前後に移動することで、第１及び第２の光の間に位相差を与える。
フーリエ変換型分光装置の別の例として、入射光の波面を分割し、片側の光に任意の位相差を与えたうえで再び合波させるものもある。
【００２１】
分散型分光装置は、入射光を波長に応じて分散させ、波長毎に分離した光を順次射出する。分散型分光装置には、プリズム型分光器や回折格子型分光器などがある。一例として、回折格子型分光器の構成を説明する。
回折格子型分光器は、入口スリット、出口スリット、第１及び第２の球面鏡及び回折格子を有する。入口スリットは第１の球面鏡の焦点に位置し、出口スリットは第２の球面鏡の焦点に位置する。入口スリットより入射した光は、第１の球面鏡を介して回折格子に照射される。第１の球面鏡は、入口スリットからの入射光を平行光に変換する。回折格子によって波長に依存した角度で回折された平行光は第２の球面鏡を介して出口スリット上に結像される。回折格子を回転させることで、出口スリットより射出される光の波長が変化する。
【００２２】
画像取得装置１０５は、２次元の画像情報を取得可能な装置である。画像取得装置１０５として、例えば、ＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）イメージセンサ、ＩｎＧａＡｓ（インジウムガリウムヒ素）イメージセンサ、ＣＩＧＳ（銅インジウムガリウムセレン）イメージセンサなどを用いることができる。分光装置１０４が出力した光は画像取得装置１０５の受光面に結像される。画像取得装置１０５は、分光装置１０４が出力した光をその強度に応じて色の明暗を示す明度情報に変換した２次元の画像情報を出力する。画像取得装置１０５が出力した２次元の画像情報は、演算装置１０６に供給される。
演算装置１０６は、光照射装置１０１、１０２の点灯動作及び分光装置１０４の分光動作を制御し、画像取得装置１０５から画像情報を取得し、画像処理や生体真贋判定処理を行う。演算装置１０６は、例えば、プログラムに従って動作するコンピュータ装置等を用いて構成することができる。
【００２３】
分光装置１０４が分散型分光装置である場合、演算装置１０６は、分光装置１０４にて、入射光を波長に応じて分散させ、波長毎に分離された光を順次射出する分光動作を行わせる。例えば、分光装置１０４が回折格子型分光器である場合、演算装置１０６は、回折格子の回転動作を制御することで、波長毎に分離された光を回折格子型分光器より順次射出させる。
分光装置１０４がフーリエ変換型分光装置である場合は、演算装置１０６は、分光装置１０４にて、入射した光に空間的位相差を与えて干渉波（インターフェログラム）を射出する分光動作を行わせる。例えば、分光装置１０４が図２に示したフーリエ変換型分光装置である場合、演算装置１０６は、可動ミラー１ｃを段階的又は連続的に移動させることで、干渉波（インターフェログラム）をフーリエ変換型分光装置より射出させる。
なお、分光装置１０４、画像装置１０５の位置は、図示した位置に限定されない。測定対象設置装置１０３の台座に対して、分光装置１０４、画像装置１０５の位置が鉛直方向の位置ではなく、傾いた方向の位置でもよい。
【００２４】
図３に、演算装置１０６の構成を示す。図３を参照すると、演算装置１０６は、制御部１、メモリ２、入力部３及び表示部４を有する。
メモリ２は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）や半導体メモリ等の記憶装置であって、画像処理や生体真贋判定処理を行うのに必要な生体判別プログラムやデータが格納される。生体判別プログラムは、画像処理や生体真贋判定処理をコンピュータ（ＣＰＵ（Central Processing Unit）等）に実行させるためのプログラムである。生体判別プログラムは、通信網（例えばインターネット）を介して供給されてもよく、また、コンピュータ読み出し可能な記録媒体により供給されてもよい。コンピュータ読み出し可能な記録媒体は、例えば、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光ディスクや、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリやメモリカードなどである。
【００２５】
表示部４は、液晶ディスプレイ等の表示装置である。入力部３は、キーボード等である。入力部３として、表示部４の表示画面上に設けられたタッチパネルを用いてもよい。
制御部１は、プログラムに従って動作するＣＰＵよりなり、入力部３からの操作指示を受け付け、光照射装置１０１、１０２の点灯動作及び分光装置１０４の分光動作を制御し、画像処理や生体真贋判定処理を実行する。制御部１は、画像処理部１ａ及び生体真贋判定部１ｂを有する。
【００２６】
図４Ａに、光照射装置１０１、１０２の点灯動作の一例を示す。画像処理部１ａは、期間ｐにおいて、光照射装置１０１を点灯させ、光照射装置１０２を消灯させ、期間ｑにおいて、光照射装置１０１を消灯させ、光照射装置１０２を点灯させる。期間ｐ、ｑは適宜に設定可能である。
期間ｐにおいて、画像処理部１ａは、光照射装置１０１を点灯させ、光照射装置１０２を消灯させた第１の照射状態で、分光装置１０４の分光動作を制御し、画像取得装置１０５から測定対象１０ａに関する複数の画像情報Ｉ１を取得する。ここで、複数の画像情報Ｉ１は、光照射装置１０１が照射した光１０１ａのうち測定対象１０ａを透過した光の波長毎の画像情報である。換言すると、複数の画像情報Ｉ１は、光１０１ａの各スペクトルについて、スペクトル毎に取得した画像情報である。
画像情報Ｉ１の数は、分光装置１０４の波長分解能によって決まる。例えば、光照射装置１０１の波長範囲が５００ｎｍ〜８００ｎｍであり、分光装置１０４の波長分解能が５ｎｍである場合、画像情報Ｉ１として、５００ｎｍから８００ｎｍまで５ｎｍ刻みで６１枚の２次元の画像情報が取得される。
【００２７】
画像処理部１ａは、複数の画像情報Ｉ１から画像の所定の領域における分光情報を取得して分光画像情報Ａを算出する。ここで、分光情報は、画像の所定の領域における強度の波長依存性を示す。所定の領域は、画像中の測定対象１０ａの領域全体又は測定対象１０ａの任意の部位（特定の画素範囲）であり、予め設定することが可能である。
一例として、図５に画像情報及び分光情報の関係を示す。図５の分図（ａ）は、複数の画像情報Ｉ１を１つに統合したトータル画像情報である。ここでは、指の画像が模式的に示されているが、これは説明のために作成した画像であり、実際の画像とは異なる。図５の分図（ｂ）は、図５の分図（ａ）に示した指のトータル画像情報の領域ａ１〜４それぞれにおける強度の波長依存性を示したグラフである。画像処理部１ａは、トータル画像情報の所定の領域の分光情報を取得する。例えば、所定の領域が領域ａ１である場合、画像処理部１ａは、図４の分図（ｂ）に示した領域ａ１のグラフに基づく分光情報を取得する。そして、画像処理部１ａは、分光情報に各画像情報Ｉ１を加えた分光画像情報Ａを算出する。なお、所定の領域は、複数の部位を含んでいてもよく、その場合、分光画像情報Ａは、複数の部位の分光情報を含む。
【００２８】
期間ｑにおいて、画像処理部１ａは、光照射装置１０１を消灯させ、光照射装置１０２を点灯させた第２の照射状態で、分光装置１０４の分光動作を制御し、画像取得装置１０５から測定対象１０ａに関する複数の画像情報Ｉ２を取得する。ここで、複数の画像情報Ｉ２は、光照射装置１０２が照射した光１０２ａのうち測定対象１０ａの表面付近で反射された光の波長毎の画像情報である。換言すると、複数の画像情報Ｉ２は、光１０２ａの各スペクトルについて、スペクトル毎に取得した画像情報である。
画像情報Ｉ２の数も分光装置１０４の波長分解能によって決まる。例えば、光照射装置１０２の波長範囲が５００ｎｍ〜８００ｎｍであり、分光装置１０４の波長分解能が５ｎｍである場合、画像情報Ｉ２として、５００ｎｍから８００ｎｍまで５ｎｍ刻みで６１枚の２次元の画像情報が取得される。
【００２９】
画像処理部１ａは、複数の画像情報Ｉ２から分光情報を取得し、分光情報に各画像情報Ｉ２を加えた分光画像情報Ｂを算出する。ここで、分光情報は、画像の所定の領域における強度の波長依存性を示すものであり、図５に示したような画像情報と分光情報の関係を有する。所定の領域は、画像中の測定対象１０ａの領域全体又は測定対象１０ａの任意の部位（特定の画素範囲）であり、予め設定することが可能である。画像情報Ｉ２における分光情報を取得する所定の領域は、画像情報Ｉ１における分光情報を取得する所定の領域と同じであっても、異なっていてもよい。
なお、分光装置１０４が分散型分光装置である場合と分光装置１０４がフーリエ変換型分光装置である場合とで、画像情報Ｉ１、Ｉ２の取得動作が異なる。
【００３０】
分光装置１０４が分散型分光装置である場合は、分光装置１０４から波長毎に分離された光が順に画像取得装置１０５に供給されるため、画像取得装置１０５は、波長毎に画像情報を出力する。この場合、画像処理部１ａは、画像情報Ｉ１、Ｉ２のそれぞれについて、画像取得装置１０５から各波長の画像情報を取得する。
一方、分光装置１０４がフーリエ変換型分光装置である場合は、分光装置１０４から干渉波（インターフェログラム）が画像取得装置１０５に供給されるため、画像取得装置１０５は、インターフェログラムを示す画像情報を出力する。この場合、画像処理部１ａは、画像情報Ｉ１、Ｉ２のそれぞれについて、画像取得装置１０５が出力したインターフェログラムの画像情報をフーリエ変換することで、各波長の画像情報を取得する。
なお、図４Ａに示した例では、光照射装置１０１、１０２の切り替えは１回であるが、これに限定されない。例えば、図４Ｂに示すように、光照射装置１０１、１０２を交互に複数回切り替えてもよい。この場合は、画像処理部１ａは、各ｐ期間で取得した画像情報を用いて分光画像情報Ａを算出し、各ｑ期間で取得した画像情報を用いて分光画像情報Ｂを算出する。
【００３１】
画像処理部１ａが算出した分光画像情報Ａ、Ｂは、生体真贋判定部１ｂに供給される。生体真贋判定部１ｂは、分光画像情報Ａ、Ｂに基づいて測定対象１０ａが生体であるか否かの生体真贋判定を行う。
生体真贋判定において、生体真贋判定部１ｂは、分光画像情報Ａ、Ｂそれぞれのスペクトル（分光情報）とメモリ２に格納されている生体判別用スペクトルとを比較する。生体判別用スペクトルは、生体に関するスペクトルを組合せたものである。生体に関するスペクトルは、例えば、酸素化ヘモグロビン（Ｏｘｙｈｅｍｏｇｌｏｂｉｎ、ＨｂＯ２）、還元ヘモグロビン（Ｄｅｏｘｙｈｅｍｏｇｌｏｂｉｎ、Ｈｂ）、ビリルビン（Ｂｉｌｉｒｕｂｉｎ）、ユーメラミン（Ｅｕｍｅｌａｎｉｎ）、フェオメラニン（Ｐｈｅｏｍｅｌａｎｉｎ）、水、カロテン、脂肪、蛋白質など、生体に関する成分のスペクトルである。図６に、生体に関する成分のスペクトルの一例として、酸素化ヘモグロビン、還元ヘモグロビン、ビリルビン、ユーメラミン、フェオメラニンの吸収スペクトルを示す。ここで、特に３６℃付近におけるスペクトルである。なお、生体に関するスペクトルは、図６に示した例に限らない。
【００３２】
生体に関するスペクトルの組合せは、例えば、図６に示した生体成分の吸収スペクトル（消衰係数の波長依存性）の組合せである。生体に関するスペクトルの組合せ（生体成分の組合せ）は、例えば、以下の式１に基づいて計算することができる。
【数１】
0006551786.tif 000002
ここで、λは波長、ａi、ｐiは係数（フィッティングパラメータ）、ｘiは各生体成分の消衰係数の波長依存性を示す。
【００３３】
生体真贋判定部１ｂは、分光画像情報Ａ、Ｂそれぞれのスペクトル（分光情報）と生体判別用スペクトルとの相関度を算出し、相関度が所定の値以上か否かを判定する。相関度が所定の値以上である場合は、生体真贋判定部１ｂは、測定対象１０ａが生体であると判定し、生体真贋判定が「真」である旨を表示部４に表示する。相関度が所定の値より小さい場合は、生体真贋判定部１ｂは、測定対象１０ａが生体でないと判定し、生体真贋判定が「贋」である旨を表示部４に表示する。
【００３４】
次に、生体判別装置１０の生体判別動作について具体的に説明する。
図７に、生体判別動作の一手順を示す。以下、図１、図３及び図７を参照して生体判別動作を説明する。なお、ここでは、光照射装置１０１として白色ＬＥＤ、分光装置１０４としてフーリエ変換型分光装置、画像取得装置１０５としてＣＭＯＳイメージセンサが用いられている。
まず、ステップ１００で、画像処理部１ａが、光照射装置１０１を点灯させ、光照射装置１０２を消灯させた第１の照射状態で、分光装置１０４の分光動作を制御し、画像取得装置１０５から測定対象１０ａに関する複数の画像情報Ｉ１を取得する。そして、画像処理部１ａが、複数の画像情報Ｉ１のトータル画像情報に基づいて分光情報を取得して分光画像情報Ａを算出する。
【００３５】
図８に、分光画像情報Ａの算出結果である透過スペクトルの一例を示す。図８において、横軸は波長、縦軸は吸光度（規格化）を表す。測定対象１０ａが「指単独」、「フィルムＡ＋指」、「フィルムＢ＋指」の各々の場合における透過スペクトル（吸光度）の測定例が示されている。「指単独」は実線で示されている。「フィルムＡ＋指」は、フィルムＡを指に貼り付けた場合で、間隔の短い破線で示されている。「フィルムＢ＋指」は、フィルムＢを指に貼り付けた場合で、間隔の長い破線で示されている。測定対象１０ａの透過スペクトルは、測定対象１０ａの内部吸光スペクトルに由来する。
次に、ステップＳ１０１で、画像処理部１ａが、光照射装置１０１を消灯させ、光照射装置１０２を点灯させた第２の照射状態で、分光装置１０４の分光動作を制御し、画像取得装置１０５から測定対象１０ａに関する複数の画像情報Ｉ２を取得する。そして、画像処理部１ａが、複数の画像情報Ｉ２のトータル画像情報から分光情報を取得し、分光画像情報Ｂを算出する。
図９に、分光画像情報Ｂの算出結果である反射スペクトルの一例を示す。図９において、横軸は波長、縦軸は吸光度（規格化）を表す。測定対象１０ａが「指単独」、「フィルムＡ＋指」、「フィルムＢ＋指」の各々の場合における反射スペクトル（吸光度）の測定例が示されている。「指単独」は実線で示されている。「フィルムＡ＋指」は、フィルムＡを指に貼り付けた場合で、間隔の短い破線で示されている。「フィルムＢ＋指」は、フィルムＢを指に貼り付けた場合で、間隔の長い破線で示されている。測定対象１０ａの反射スペクトルは、測定対象１０ａの表面付近の吸光スペクトルに由来する。
【００３６】
次に、ステップＳ１０２で、生体真贋判定部１ｂが、分光画像情報Ａ、Ｂのそれぞれのスペクトルが生体判別用スペクトル（生体成分の組合せ）と一致するか否かを判定する。具体的には、生体真贋判定部１ｂは、分光画像情報Ａ、Ｂのそれぞれのスペクトルと生体判別用スペクトルとの相関度を算出し、相関度が所定の値以上か否かを判定する。
一例として、図１０に、「指単独」の場合の分光画像情報Ｂの反射スペクトルと生体判別用スペクトル（組合せ）の関係を示す。図１０において、横軸は波長、縦軸は吸光度（規格化）を表す。「指単独」は菱形の印で示されている。生体判別用スペクトルは、実線で示されている。ここで、生体判別用スペクトルは、図６に示した生体成分の吸収スペクトル（消衰係数の波長依存性）の組合せであり、上述の式１に基づいて計算することができる。
【００３７】
図１１に、分光画像情報Ｂの「指単独」、「フィルムＡ＋指」、「フィルムＢ＋指」の各々の反射スペクトルと、生体判別用スペクトルとの残差を示す。ここで、残差は、反射スペクトルと生体判別用スペクトルとの差の平均二乗平方根である。
「指単独」の反射スペクトルと生体判別用スペクトルとの残差は、閾値（例えば、０．０８）以下である。この場合、生体真贋判定部１ｂは、分光画像情報Ｂと生体判別用スペクトルとの相関度が所定の値以上と判定する。
一方、「指＋フィルムＡ」の反射スペクトルと生体判別用スペクトルとの残差は、閾値を超える。この場合、生体真贋判定部１ｂは、分光画像情報Ｂと生体判別用スペクトルとの相関度が所定の値よりも小さいと判定する。同様に、「指＋フィルムＢ」の反射スペクトルと生体判別用スペクトルとの残差は閾値を超えるので、生体真贋判定部１ｂは、分光画像情報Ｂと生体判別用スペクトルとの相関度が所定の値よりも小さいと判定する。
透過スペクトルについても、反射スペクトルと同様に、透過スペクトルと生体判別用スペクトルとの残差から相関度の高低を判定できる。透過スペクトルと生体判別用スペクトルとの残差が閾値以下である場合、生体真贋判定部１ｂは、分光画像情報Ａと生体判別用スペクトルとの相関度が所定の値以上と判定する。一方、透過スペクトルと生体判別用スペクトルとの残差が閾値を超える場合、生体真贋判定部１ｂは、分光画像情報Ａと生体判別用スペクトルとの相関度が所定の値より小さいと判定する。
【００３８】
ステップＳ１０２で、相関度が所定の値以上であると判定した場合は、ステップＳ１０３で、生体真贋判定部１ｂが、測定対象１０ａが生体であると判定し、生体真贋判定が「真」である旨を表示部４に表示する。
ステップＳ１０２で、相関度が所定の値より小さいと判定した場合は、ステップＳ１０４で、生体真贋判定部１ｂが、測定対象１０ａが生体でないと判定し、生体真贋判定が「贋」である旨を表示部４に表示する。
ここで、相関度が所定の値以上であっても、生体判別用スペクトルや生体成分の組合せが異常な場合は、測定対象１０ａが生体でないと判定する。すなわち、相関度が所定の値以上であり、生体判別用スペクトルや生体成分の組合せが正常な場合に、測定対象１０ａが生体であると判定する。生体判別用スペクトルや生体成分の組合せが異常な場合とは、極端に還元ヘモグロビンの割合が酸素化ヘモグロビンの割合に対して高い場合や、生体判別用スペクトルが所定の値よりも低い場合は、測定対象１０ａが生体でないと判定する。極端に還元ヘモグロビンの割合が酸素化ヘモグロビンの割合に対して高い場合とは、血液中の酸素濃度が低下した場合であり、例えば、動脈血酸素飽和度（ＳａＯ２）が所定の値よりも低下した場合である。所定の値よりも低下した場合とは、例えば、ＳａＯ２＜９０％となる場合である。生体判別用スペクトルが所定の値よりも低い場合とは、例えば、生体判別用スペクトルの５５０ｎｍ付近における吸光度が０．３以下となる場合や６００ｎｍ付近における吸光度が０．２以下となる場合である。
【００３９】
本実施形態の生体判別装置１０によれば、分光画像情報Ａ、Ｂ（反射スペクトル及び透過スペクトル）を用いているので、測定対象１０ａの表面及び内部について、生体であるか否かを判定することができる。よって、特許文献３に記載された指からの拡散反射スペクトルに基づく生体判定を行う多因子認証システムと比較して、フィルム状の偽造指紋断片を確実に検出することができ、生体判別精度が向上する。
また、測定対象１０ａの任意の部位に関する分光画像情報Ａ、Ｂ（反射スペクトル及び透過スペクトル）を算出することができる。第三者はそのような任意の部位の分光画像情報を偽造することは困難であるので、特許文献２に記載の認証装置や特許文献４に記載の偽造判定用撮像装置と比較して、偽造の困難性が向上する。
【００４０】
また、光照射装置１０２、分光装置１０４及び画像取得装置１０５は、生体判別装置１０と後述の生体認証装置とで併用されるため、装置の大型化を抑制することができる。さらに、超音波発信手段と超音波受信手段を用いていないので、超音波特有のノイズが生じやすい環境でも、正確に生体判別を行うことができる。よって、特許文献１に記載の生体情報測定装置と比較して、装置の大型化を抑制し、かつ、生体判別の精度が向上する。
上述した第１の実施形態の生体判別装置において、光照射装置１０１、１０２はそれぞれ第１、第２の光照射手段と呼ぶことができ、分光装置１０４は分光手段と呼ぶことができ、画像取得装置１０５は画像取得手段と呼ぶことができる。第１及び第２の光照射手段はそれぞれ、複数の光照射装置を含んでいてもよい。
【００４１】
（第１の適用例：生体認証装置）
次に、上述した第１の実施形態の生体判別装置を適用した生体認証装置について説明する。
本例の生体認証装置は、図１に示した生体判別装置１０の演算装置１０６を、生体認証機能を備えた演算装置１０６ａに置き換えたものである。演算装置１０６ａ以外の構成は、生体判別装置１０と基本的に同じである。
図１２は、演算装置１０６ａの構成を示すブロック図である。
図１２を参照すると、演算装置１０６ａは、制御部１１、メモリ１２、入力部１３及び表示部１４を有する。入力部１３及び表示部１４は図３に示した入力部３及び表示部４と同じである。
【００４２】
メモリ１２は、図３に示したメモリ２と同様のものであり、生体認証を行うのに必要なプログラムやデータ（生体認証用データベースを含む）がメモリ１２に格納されている。この生体認証プログラムも、通信網（例えばインターネット）やコンピュータ読み出し可能な記録媒体（ＣＤやＤＶＤなどの光ディスク、ＵＳＢメモリ、メモリカードなど）により提供することができる。
制御部１１は、プログラムに従って動作するＣＰＵよりなり、入力部１３からの操作指示を受け付け、光照射装置１０１、１０２の点灯動作及び分光装置１０４の分光動作を制御し、画像処理、生体真贋判定処理及び生体認証処理を実行する。制御部１１は、画像処理部１１ａ、生体真贋判定部１１ｂ及び生体認証部１１ｃを有する。
生体真贋判定部１１ｂは、図３に示した生体真贋判定部１ｂと同じである。画像処理部１１ａは、図３に示した画像処理部１ａの機能に加えて、身体的特徴を示す生体情報Ｄを取得する機能を有する。測定対象１０ａは、身体的特徴を示す部位（例えば、指等）である。
【００４３】
画像処理部１１ａは、図４Ａ又は図４Ｂに示したように光照射装置１０１、１０２の点灯動作を制御する。期間ｐにおいて、画像処理部１１ａは、光照射装置１０１を点灯させ、光照射装置１０２を消灯させた第１の照射状態で、画像取得装置１０５から測定対象１０ａに関する複数の画像情報Ｉ１を取得する。そして、画像処理部１１ａは、複数の画像情報Ｉ１を用いて分光画像情報Ａを算出する。分光画像情報Ａの算出動作は、図３に示した画像処理部１ａの分光画像情報Ａの算出動作と基本的に同じである。ただし、画像の所定の領域は、予め設定することが可能であるが、身体的特徴を示す部位（図５に示した領域ａ１、ａ２）に限定される。
期間ｑにおいて、画像処理部１１ａは、光照射装置１０１を消灯させ、光照射装置１０２を点灯させた第２の照射状態で、画像取得装置１０５から測定対象１０ａに関する複数の画像情報Ｉ２を取得する。そして、画像処理部１１ａは、複数の画像情報Ｉ２を用いて分光画像情報Ｂ及び生体情報Ｄを算出する。分光画像情報Ｂの算出動作は、図３に示した画像処理部１ａの分光画像情報Ｂの算出動作と同じである。ただし、画像の所定の領域は、身体的特徴を示す部位、例えば、図５に示した領域ａ１、ａ２に限定される。
【００４４】
画像処理部１１ａは、複数の画像情報Ｉ２を積算（平均化）して得られた画像情報に基づいて、測定対象１０ａの表面の凹凸に関する生体情報Ｄを算出する。例えば、測定対象１０ａが指である場合、画像処理部１１ａは、平均化した画像情報から指の腹の凹凸情報（指紋）を示す生体情報Ｄを算出する。図１３に、生体情報Ｄとして算出した指紋の一例を示す。なお、生体情報Ｄの算出に用いる画像情報Ｉ２の数は特に限定されない。画像処理部１１ａは、画像処理部１１ａが取得した複数の画像情報Ｉ２のうちの２枚以上を用いて生体情報Ｄを算出することができる。
生体真贋判定部１ｂにて測定対象１０ａが生体であると判定された場合に、生体認証部１１ｃは、メモリ１２から生体認証に必要な情報（生体認証情報）を取得し、この生体認証情報と生体情報Ｄを比較する。例えば、指紋を用いて生体認証を行う場合は、生体認証情報として使用者の指紋情報がメモリ１２に予め格納される。生体認証部１１ｃは、メモリ１２から指紋情報を取得し、この指紋情報と生体情報Ｄを比較する。
生体情報Ｄが生体認証情報と一致した場合は、生体認証部１１ｃは、正当な使用者であると判定し、認証が成功した旨を示す情報を表示部４に表示する。
生体情報Ｄが生体認証情報と一致しなかった場合は、生体認証部１１ｃは、不正な使用者である判定し、認証エラーを示す情報を表示部４に表示する。また、生体真贋判定部１ｂが、測定対象１０ａが生体でないと判定した場合も、生体認証部１１ｃは、認証エラーを示す情報を表示部４に表示する。
【００４５】
次に、本例の生体認証装置の生体認証動作について具体的に説明する。
図１４に、生体認証動作の一手順を示す。以下、図１２及び図１４を参照して生体認証動作を説明する。なお、ここでは、光照射装置１０１として白色ＬＥＤ、分光装置１０４としてフーリエ変換型分光装置、画像取得装置１０５としてＣＭＯＳイメージセンサが用いられている。
まず、ステップＳ２００で、画像処理部１１ａが、光照射装置１０１を点灯させ、光照射装置１０２を消灯させた第１の照射状態で、分光装置１０４の分光動作を制御し、画像取得装置１０５から測定対象１０ａに関する複数の画像情報Ｉ１を取得する。そして、画像処理部１１ａが、複数の画像情報Ｉ１のトータル画像情報から分光情報を取得し、分光画像情報Ａを算出する。
【００４６】
ステップＳ２０１で、画像処理部１１ａが、光照射装置１０１を消灯させ、光照射装置１０２を点灯させた第２の照射状態で、分光装置１０４の分光動作を制御し、画像取得装置１０５から測定対象１０ａに関する複数の画像情報Ｉ２を取得する。そして、画像処理部１１ａが、複数の画像情報Ｉ２のトータル画像情報から分光情報を取得し、分光画像情報Ｂを算出するとともに、複数の画像情報Ｉ２から生体情報Ｄを算出する。
ステップＳ２０２で、生体真贋判定部１１ｂが、分光画像情報Ａ、Ｂのそれぞれのスペクトルが生体判別用スペクトルと一致するか否かを判定する。具体的には、生体真贋判定部１１ｂは、分光画像情報Ａ、Ｂのそれぞれのスペクトルと生体判別用スペクトルとの相関度を算出し、相関度が所定の値以上か否かを判定する。
ステップＳ２０２の判定が「Ｙｅｓ」である場合は、ステップＳ２０３で、生体認証部１１ｃが、メモリ１２から生体認証情報を取得し、生体情報Ｄが生体認証情報と一致するか否かを判定する。生体情報Ｄが生体認証情報と一致した場合は、ステップＳ２０４で、生体認証部１１ｃが、正当な使用者であると判定し、認証が成功した旨を示す情報を表示部４に表示する。
ステップＳ２０２又はステップＳ２０３の判定が「Ｎｏ」である場合は、ステップＳ２０５で、生体認証部１１ｃが、正当な使用者でないと判定し、認証エラーを示す情報を表示部４に表示する。
【００４７】
本例の生体認証装置によれば、偽造が困難な、高精度の生体判別で生体であると判定された部位について生体認証を行うので、生体認証の信頼性を向上することができ、高度なセキュリティを確保することができる。
また、光照射装置１０２、分光装置１０４及び画像取得装置１０５は、生体判別装置１０と本例の生体認証装置とで併用されるため、装置の大型化を抑制することができる。
なお、生体認証情報は、外部の記憶装置（データベース）又はデータベースサーバに蓄積されてもよい。この場合は、生体認証部１１ｃは、図示しないネットワークを介して、外部の記憶装置（データベース）又はデータベースサーバと接続される。
また、生体認証情報をデータベースに登録しているが、これに限定されない。生体認証情報は、ＩＣ（Integrated Circuit）タグ等の記憶手段に格納されてもよい。例えば、生体認証情報を格納したＩＣタグをパスポート等に搭載すれば、パスポートを提示した際に、ＩＣタグから生体認証情報を読み取り、その生体認証情報と生体情報Ｄを照合する。
また、画像処理部１１ａは、複数の画像情報Ｉ２のうちから、生体情報Ｄ（表面の凹凸情報）を取得し易い波長帯域の画像情報を選択してもよい。例えば、画像処理部１１ａは、複数の画像情報Ｉ２のうち、長波長側の画像情報を除去し、短波長側の画像情報を選択してもよい。
【００４８】
以下に、画像情報Ｉ２の選択方法について具体的に説明する。
光照射装置１０２の波長範囲は、可視光域から近赤外光域までの波長範囲（概ね３８０ｎｍから２５００ｎｍ）である。散乱は全ての波長域で生じるが、吸光度（消衰係数、透過率）の波長依存性は大きい。
青色から緑色の波長範囲（概ね４００〜６００ｎｍ）では吸光度が比較的大きいため、測定対象１０ａの表面で散乱された光が分光装置１０４を介して画像取得装置１０５で検出される。よって、青色から緑色の波長範囲（概ね４００〜６００ｎｍ）については、画像情報Ｉ２から生体情報Ｄを容易かつ高精度に取得することができる。
一方、赤色から近赤外の波長範囲（概ね６００〜９００ｎｍ）では、吸光度が比較的小さいため、測定対象１０ａの内部まで光が浸透する。このため、測定対象１０ａの表面で散乱された光だけでなく、測定対象１０ａの内部で散乱された光も、分光装置１０４を介して画像取得装置１０５で検出される。よって、赤色から近赤外の波長範囲（概ね６００〜９００ｎｍ）については、内部での散乱光を含むため、画像情報Ｉ２から生体情報Ｄを取得することは容易ではない。
【００４９】
図１５に、波長範囲（５００〜８００ｎｍ）の画像情報Ｉ２の一例を示す。図１５に示すように、トータル画像情報の所定の領域の分光情報のうち、赤色よりも長波長側（例えば６００ｎｍ以上）を除去し、赤色より短波長側（例えば、６００ｎｍ未満）のみを利用してもよい。これにより、吸光度の小さい赤色から近赤外領域の波長における生体内部での散乱光の影響を除去できるので、生体情報Ｄを容易かつ高精度に取得することができる。除去方法として、赤色より短波長側のみの複数の画像情報を積分することにより得る方法や、画像取得装置１０５と分光装置１０４の間に波長選択フィルタを配置する方法がある。
また、生体判別装置１０又は本例の生体認証装置において、表示部４に代えて、スピーカー等の情報出力手段を用いてもよい。スピーカーを用いた場合は、生体か否かを示す情報、認証成功、認証エラーなどを示す情報が音声により通知される。
【００５０】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る生体判別装置は、第１の実施形態と同様の構成を有するが、分光画像情報Ａ、Ｂに加えて、明度の時間変化を示す明度変化情報Ｃを用いる点で、第１の実施形態と異なる。ここでは、第１の実施形態と異なる構成を中心に説明し、同じ構成についての説明は省略する。
画像処理部１ａは、図４Ａ又は図４Ｂに示した期間ｐにおいて、光照射装置１０１を点灯させ、光照射装置１０２を消灯させる。そして、画像処理部１ａは、画像取得装置１０５から測定対象１０ａに関する複数の画像情報Ｉ１を取得して分光画像情報Ａ及び明度変化情報Ｃを算出する。
【００５１】
画像処理部１ａは、図４Ａ又は図４Ｂに示した期間ｑにおいて、光照射装置１０１を消灯させ、光照射装置１０２を点灯させる。そして、画像処理部１ａは、画像取得装置１０５から測定対象１０ａに関する複数の画像情報Ｉ２を取得して分光画像情報Ｂを算出する。
分光画像情報Ａ、Ｂの算出方法は、第１の実施形態で説明したとおりである。明度変化情報Ｃは、測定対象１０ａの脈波に由来する。分光装置１０４が分散型分光装置である場合と分光装置１０４がフーリエ変換型分光装置である場合とで、明度変化情報Ｃの算出動作が異なる。
【００５２】
分光装置１０４が５ｎｍの波長分解能を有する分散型分光装置であり、光照射装置１０１の波長範囲が５００ｎｍ〜８００ｎｍである場合、画像処理部１ａは、例えば５秒間で５００ｎｍから８００ｎｍまで５ｎｍ刻みで６１枚の画像情報Ｉ１を取得する。そして、画像処理部１ａは、６１枚の画像情報Ｉ１を数値処理することで、画像の所定の領域における明度の時間変化（脈波の時間変化）を示す明度変化情報Ｃを算出する。所定の領域は、画像中の測定対象１０ａの領域全体又は測定対象１０ａの任意の部位（特定の画素範囲又は特定画素）である。なお、所定の領域が領域全体又は特定の画素範囲である場合は、各画素の明度の平均値が使用される。
なお、画像処理部１ａは、画像情報Ｉ１とは別に画像情報を取得して明度変化情報Ｃを算出してもよい。例えば、画像取得装置１０５のフレームレートが３０ｆｐｓである場合、画像処理部１ａは、特定の波長（例えば、７００ｎｍ）について、３秒間で９０枚の画像情報を取り込み、これら画像情報から明度変化情報Ｃを算出してもよい。この場合は、分光画像情報Ａの算出用として６１枚の画像情報Ｉ１と、明度変化情報Ｃの算出用として９０枚の画像情報が用いられる。
【００５３】
一方、分光装置１０４がフーリエ変換型分光装置である場合は、画像取得装置１０５は、インターフェログラムを示す画像情報を出力する。この場合、画像処理部１ａは、画像取得装置１０５が出力したインターフェログラムの画像情報に基づいて明度変化情報Ｃを算出する。
例えば、画像取得装置１０５のフレームレートが６０ｆｐｓである場合、画像処理部１ａは、５秒間で３００枚のインターフェログラムの画像情報を取り込み、これら画像情報について脈波強調処理を施すことで明度変化情報Ｃを算出する。ここで、脈波強調処理とは、デジタルフィルタを適用した画像処理と画素間平均処理などを含む。
なお、画像処理部１ａは、画像情報Ｉ１、Ｉ２のそれぞれについて、画像取得装置１０５が出力したインターフェログラムの画像情報をフーリエ変換することで、各波長の画像情報を取得する。このとき、インターフェログラムから脈波を除去してからフーリエ変換を行うことが望ましい。
【００５４】
次に、本実施形態の生体判別装置の生体判別動作について具体的に説明する。
図１６に、生体判別動作の一手順を示す。なお、ここでは、光照射装置１０１として白色ＬＥＤ、分光装置１０４としてフーリエ変換型分光装置、画像取得装置１０５としてＣＭＯＳイメージセンサが用いられている。
まず、ステップ１１０で、画像処理部１ａが、光照射装置１０１を点灯させ、光照射装置１０２を消灯させた第１の照射状態で、分光装置１０４の分光動作を制御し、画像取得装置１０５から測定対象１０ａに関する複数の画像情報を取得する。そして、画像処理部１ａが、取得した複数の画像情報のトータル画像情報から分光情報を取得し、分光画像情報Ａを算出するとともに、取得した複数の画像情報から明度変化情報Ｃを算出する。例えば、図８に示したような分光画像情報Ａのスペクトルを得る。
【００５５】
明度の時間変化は測定対象１０ａの脈波に由来する。図１７に、明度変化情報Ｃの算出結果の一例を示す。図１７において、横軸は時間（秒）、縦軸は振幅を表す。測定対象１０ａが「指単独」、「フィルムＡ＋指」、「フィルムＢ＋指」の各々の場合における測定例が示されている。「指単独」は実線で示されている。「フィルムＡ＋指」は、フィルムＡを指に貼り付けた場合で、間隔の短い破線で示されている。「フィルムＢ＋指」は、フィルムＢを指に貼り付けた場合で、間隔の長い破線で示されている。
次に、ステップＳ１１１で、画像処理部１ａが、光照射装置１０１を消灯させ、光照射装置１０２を点灯させた第２の照射状態で、分光装置１０４の分光動作を制御し、画像取得装置１０５から測定対象１０ａに関する複数の画像情報Ｉ２を取得する。そして、画像処理部１ａが、複数の画像情報Ｉ２のトータル画像情報から分光情報を取得し、分光画像情報Ｂを算出する。例えば、図９に示したような分光画像情報Ｂのスペクトルを得る。
なお、脈波を正確に取得するために、第１の照射状態の期間（期間ｐ）は第２の照射状態の期間（期間ｑ）よりも長いことが望ましい。
【００５６】
次に、ステップＳ１１２で、生体真贋判定部１ｂが、明度変化情報Ｃに基づいて脈波を検出できたか否かを判定する。具体的には、生体真贋判定部１ｂは、明度変化情報Ｃの測定データにおける特定の周波数の振幅が所定の値よりも高いか否かを判定する。特定の周波数は具体的には、周波数０．５Ｈｚ〜３Ｈｚである。そして、生体真贋判定部１ｂは、振幅が所定の値よりも高い場合は、脈波を検出できたと判定し、振幅が所定の値以下の場合には、脈波を検出できないと判定する。図１７の例では、「指単独」及び「フィルムＡ＋指」の振幅はいずれも所定の値よりも高いため、脈波を検出できたと判定される。一方、「フィルムＢ＋指」の振幅は所定の値以下であるので、脈波を検出できないと判定される。
ステップＳ１１２の判定が「Ｙｅｓ」である場合、ステップＳ１１３で、生体真贋判定部１ｂが、分光画像情報Ａ、Ｂのそれぞれのスペクトルが生体判別用スペクトル（生体成分の組合せ）と一致するか否かを判定する。この判定は、図７のステップＳ１０２の判定と同じである。
ステップＳ１１３の判定が「Ｙｅｓ」である場合は、ステップＳ１１４で、生体真贋判定部１ｂが、測定対象１０ａが生体であると判定し、生体真贋判定が「真」である旨を表示部４に表示する。
ステップＳ１１２又はステップＳ１１３の判定が「Ｎｏ」である場合は、ステップＳ１１５で、生体真贋判定部１ｂが、測定対象１０ａが生体でないと判定し、生体真贋判定が「贋」である旨を表示部４に表示する。
なお、上記の生体判別動作手順において、ステップＳ１１２とステップＳ１１３の順番を入れ替えてもよい。
【００５７】
本実施形態の生体判別装置によれば、第１の実施形態で説明した効果に加えて、脈波の判定を行うことで、例えば、指紋や静脈を精巧に再現して作製された、脈のない偽造指を排除することが可能となり、生体判別の精度がさらに向上する。
本実施形態の生体判別装置においても、第１の実施形態で説明した変形を適用することができる。
【００５８】
（第２の適用例：生体認証装置）
次に、上述した第２の実施形態の生体判別装置を適用した生体認証装置について説明する。
本例の生体認証装置は、上述した第１の適用例である生体認証装置と同様の構成を有するが、脈波判定が行われる点で生体認証動作が異なる。
図１８に、生体認証動作の一手順を示す。なお、ここでは、光照射装置１０１として白色ＬＥＤ、分光装置１０４としてフーリエ変換型分光装置、画像取得装置１０５としてＣＭＯＳイメージセンサが用いられている。
【００５９】
まず、ステップＳ２１０で、画像処理部１１ａが、光照射装置１０１を点灯させ、光照射装置１０２を消灯させた第１の照射状態で、分光装置１０４の分光動作を制御し、画像取得装置１０５から測定対象１０ａに関する複数の画像情報を取得する。そして、画像処理部１１ａが、取得した複数の画像情報のトータル画像情報から分光情報を取得し、分光画像情報Ａを算出するとともに、取得した複数の画像情報から明度変化情報Ｃを算出する。このステップＳ２１０は、図１６のステップＳ１１０と同じである。
ステップＳ２１１で、画像処理部１１ａが、光照射装置１０１を消灯させ、光照射装置１０２を点灯させた第２の照射状態で、分光装置１０４の分光動作を制御し、画像取得装置１０５から測定対象１０ａに関する複数の画像情報Ｉ２を取得する。そして、画像処理部１１ａが、複数の画像情報Ｉ２のトータル画像情報から分光情報を取得し、分光画像情報Ｂを算出するとともに、複数の画像情報Ｉ２から生体情報Ｄを算出する。このステップＳ２１１は、図１４のステップＳ２０１と同じである。
【００６０】
ステップＳ２１２で、生体真贋判定部１１ｂが、明度変化情報Ｃに基づいて脈波を検出できたか否かを判定する。このステップＳ２１２は、図１６のステップＳ１１２と同じである。
ステップＳ２１２の判定が「Ｙｅｓ」である場合、ステップＳ２１３で、生体真贋判定部１１ｂが、分光画像情報Ａ、Ｂのそれぞれのスペクトルが生体判別用スペクトル（生体成分の組合せ）と一致するか否かを判定する。このステップＳ２１３は、図１６のステップＳ１１３や図１４のステップＳ２０２と同じである。
ステップＳ２１３の判定が「Ｙｅｓ」である場合は、ステップＳ２１４で、生体認証部１１ｃが、メモリ１２から生体認証情報を取得し、生体情報Ｄが生体認証情報と一致するか否かを判定する。生体情報Ｄが生体認証情報と一致した場合は、ステップＳ２１５で、生体認証部１１ｃが、正当な使用者であると判定し、認証が成功した旨を示す情報を表示部４に表示する。これらステップＳ２１４、Ｓ２１５は、図１４のステップＳ２０３、Ｓ２０４と同じである。
ステップＳ２１２〜Ｓ２１４のいずれかの判定が「Ｎｏ」である場合は、ステップＳ２１６で、生体認証部１１ｃが、正当な使用者でないと判定し、認証エラーを示す情報を表示部４に表示する。
なお、上記の生体認証動作において、ステップＳ２１２とステップＳ２１３の順番を入れ替えてもよい。
【００６１】
本例の生体認証装置によれば、第１の適用例で説明した効果に加えて、脈波の判定を行うことで、生体認証の信頼性をさらに向上することができ、高度なセキュリティを確保することができる。
本例の生体認証装置においても、第１の適用例で説明した構成や変形を適用することができる。
【００６２】
（第３の実施形態）
図１９は、本発明の第３の実施形態に係る生体判別装置の構成を示すブロック図である。
図１９を参照すると、生体判別装置２０は、光照射装置２０１、２０２、測定対象設置装置１０３、分光装置１０４、画像取得装置１０５、及び演算装置１０６を有する。測定対象設置装置１０３、分光装置１０４、画像取得装置１０５、及び演算装置１０６は、第１の実施形態で説明したものと同じである。以下では、第１の実施形態と異なる構成を中心に説明し、同じ構成について説明は省略する。
【００６３】
光照射装置２０１、２０２はそれぞれ、第１の実施形態で説明した光照射装置１０１、１０２に対応し、第１の実施形態で説明したとおりの配置とされる。光照射装置２０１、２０２は、波長が可視光域から近赤外光域において、複数のスペクトルを有する光源であるが、それぞれの波長帯域は異なる。
図２０に、光照射装置２０１、２０２の波長帯域を示す。図２０に示すように、光照射装置２０１の波長帯域ｔは、光照射装置２０２の波長帯域ｓよりも長い波長域に設定されている。波長帯域ｔと波長帯域ｓは一部が重なっても良いが、波長帯域ｔと波長帯域ｓは互いに重ならないように設定することがより好ましい。例えば、波長帯域ｓは４００〜６００ｎｍ付近であり、波長帯域ｔは５５０〜１０００ｎｍ付近であるが、この例に限定されない。
光照射装置２０１は白色ＬＥＤと短波長カットフィルタの組合せで構成され、光照射装置２０２は青色ＬＥＤで構成されてもよい。短波長カットフィルタとして、例えば５５０ｎｍ以上を透過する特性を有するロングパスフィルタを用いても良い。なお、光照射装置２０１、２０２は、この構成に限定されない。
【００６４】
次に、生体判別装置２０の生体判別動作について具体的に説明する。
図２１に、生体判別動作の一手順を示す。
まず、ステップ１２０で、画像処理部１ａが、光照射装置２０１、２０２を共に点灯させた状態で、分光装置１０４の分光動作を制御し、画像取得装置１０５から測定対象１０ａに関する複数の画像情報を取得する。そして、画像処理部１ａが、複数の画像情報のトータル画像情報に基づいて分光情報を取得する。
ステップＳ１２１で、画像処理部１ａが、ステップＳ１２０で取得した分光情報のうちの波長帯域ｔに関する分光情報に基づいて、測定対象１０ａからの透過スペクトルを示す分光画像情報Ａを算出する。ここで、測定対象１０ａからの透過スペクトルは、測定対象１０ａの内部吸光スペクトルに由来する。
ステップＳ１２２で、画像処理部１ａが、ステップＳ１２０で取得した分光情報のうちの波長帯域ｓに関する分光情報に基づいて、測定対象１０ａからの反射スペクトルを示す分光画像情報Ｂを算出する。ここで、測定対象１０ａからの反射スペクトルは、測定対象１０ａの表面付近の吸光スペクトルに由来する。
【００６５】
ステップＳ１２３で、生体真贋判定部１ｂが、分光画像情報Ａ、Ｂのそれぞれのスペクトルが生体判別用スペクトル（生体成分の組合せ）と一致するか否かを判定する。具体的には、生体真贋判定部１ｂは、分光画像情報Ａ、Ｂのそれぞれのスペクトルと生体判別用スペクトルとの相関度を算出し、相関度が所定の値以上か否かを判定する。この判定処理は、図７のステップＳ１０２の判定処理と基本的に同じである。
ステップＳ１２３の判定が「Ｙｅｓ」である場合は、ステップＳ１２４で、生体真贋判定部１ｂが、測定対象１０ａが生体であると判定し、生体真贋判定が「真」である旨を表示部４に表示する。
ステップＳ１２３の判定が「Ｎｏ」である場合は、ステップＳ１２５で、生体真贋判定部１ｂが、測定対象１０ａが生体でないと判定し、生体真贋判定が「贋」である旨を表示部４に表示する。
なお、上記の生体判別動作において、ステップＳ１２１とステップＳ１２２の順番を入れ替えても良い。
【００６６】
本実施形態の生体判別装置２０によれば、第１の実施形態で説明した効果に加えて、波長帯域の異なる照明装置２０１、２０２を同時に点灯させて分光画像情報Ａ、Ｂを取得することができるので、生体判別に必要な画像情報の測定時間を短くすることができる。その結果、運用効率を向上させることができる。
上述した生体判別装置２０において、光照射装置２０１、２０２はそれぞれ第１、第２の光照射手段と呼ぶことができ、分光装置１０４は分光手段と呼ぶことができ、画像取得装置１０５は画像取得手段と呼ぶことができる。第１及び第２の光照射手段はそれぞれ、複数の光照射装置を含んでいてもよい。
本実施形態の生体判別装置においても、第１の実施形態で説明した変形を適用することができる。
【００６７】
（第３の適用例：生体認証装置）
次に、上述した第３の実施形態の生体判別装置を適用した生体認証装置について説明する。本例の生体認証装置の演算装置１０６も、図１２に示した構成を有する。
図２２に、生体認証動作の一手順を示す。
まず、ステップ２２０で、画像処理部１１ａが、光照射装置２０１、２０２を共に点灯させた状態で、分光装置１０４の分光動作を制御し、画像取得装置１０５から測定対象１０ａに関する複数の画像情報を取得する。そして、画像処理部１１ａが、複数の画像情報のトータル画像情報に基づいて分光情報を取得する。
ステップＳ２２１で、画像処理部１１ａが、ステップＳ２２０で取得した分光情報のうちの波長帯域ｔに関する分光情報に基づいて分光画像情報Ａを算出する。分光画像情報Ａの算出は、図２１に示したステップＳ１２１と同じである。
【００６８】
ステップＳ２２２で、画像処理部１１ａが、ステップＳ２２０で取得した分光情報のうちの波長帯域ｓに関する分光情報に基づいて、分光画像情報Ｂを算出する。さらに、画像処理部１１ａが、ステップＳ２２０で取得した波長帯域ｓに関する複数の画像情報に基づいて、測定対象１０ａの表面の凹凸に関する生体情報Ｄを算出する。分光画像情報Ｂの算出は、図２１に示したステップＳ１２２と同じである。生体情報Ｄの算出は、図１４のステップＳ２０１における生体情報Ｄの算出と基本的に同じである。
ステップＳ２２３で、生体真贋判定部１１ｂが、分光画像情報Ａ、Ｂのそれぞれのスペクトルが生体判別用スペクトルと一致するか否かを判定する。この判定は、図２１に示したステップＳ１２３と同じである。
ステップＳ２２３の判定が「Ｙｅｓ」である場合は、ステップＳ２２４で、生体認証部１１ｃが、メモリ１２から生体認証情報を取得し、生体情報Ｄが生体認証情報と一致するか否かを判定する。この生体認証判定は、図１４に示したステップＳ２０３と同じである。
ステップＳ２２４の判定が「Ｙｅｓ」である場合は、ステップＳ２２５で、生体認証部１１ｃが、正当な使用者であると判定し、認証が成功した旨を示す情報を表示部４に表示する。ステップＳ２２３又はステップＳ２２４の判定が「Ｎｏ」である場合は、ステップＳ２２６で、生体認証部１１ｃが、正当な使用者でないと判定し、認証エラーを示す情報を表示部４に表示する。これら認証成功及び認証エラーの処理は、図１４に示したステップＳ２０４、Ｓ２０５と同じである。
【００６９】
本例の生体認証装置によれば、第１の適用例で説明した効果に加えて、分光情報の短波長側のみを利用して生体情報Ｄを算出しているので、生体内部での散乱光の影響を除去でき、凹凸情報をより正確に取得することができる。
なお、本実施形態の生体判別装置及びその適用例である生体認証装置において、第２の実施形態で説明した明度変化情報Ｃを用いた脈波判定を行ってもよい。この場合、ステップＳ１２１（又はステップＳ２２１）で、画像処理部１ａ（又は画像処理部１１ａ）が、ステップＳ１２０（又はステップＳ２２０）で取得した複数の画像情報に基づいて明度変化情報Ｃを算出する。そして、生体真贋判定部１ｂ（又は生体真贋判定部１１ｂ）が、ステップＳ１２３（又はステップＳ２２３）の前又は後に、明度変化情報Ｃに基づいて脈波を検出できたか否かを判定する。この脈波判定は、図１６に示したステップＳ１１２と同じである。
本例の生体認証装置においても、第１の適用例で説明した構成や変形を適用することができる。
【００７０】
（第４の実施形態）
図２３は、本発明の第４の実施形態に係る生体判別装置の構成を示すブロック図である。
図２３を参照すると、生体判別装置３０は、光照射装置１０１、１０２、測定対象設置装置１０３、分光装置１０４ａ、１０４ｂ、画像取得装置１０５ａ、１０５ｂ及び演算装置１０６を有する。光照射装置１０１、１０２、測定対象設置装置１０３、及び演算装置１０６は、第１の実施形態で説明したものと同じである。以下では、第１の実施形態と異なる構成を中心に説明し、同じ構成についての説明は省略する。
分光装置１０４ａ、１０４ｂはそれぞれ第１の実施形態で説明した分光装置１０４と同様のものである。分光装置１０４ａは、台座を挟んで光照射装置１０１と対向する位置に、第１の方向に向けて設置されている。分光装置１０４ｂは、第１の方向とは異なる第２の方向に向けて設置されている。
【００７１】
図２４は、光照射装置１０１、１０２の各々に由来する光について、位置ｕにおける方向を示す。光照射装置１０１に由来する光は、生体内部で強く散乱されることから種々の方向に光が出力される。光照射装置１０２に由来する光は、生体表面近くでの反射と生体内部での散乱が生じることから方向依存性がある。生体表面での反射成分が観測される方向が第２の方向であり、生体表面での反射成分が観測されない方向が第１の方向である。
画像取得装置１０５ａ、１０５ｂはそれぞれ第１の実施形態で説明した画像取得装置１０５と同様のものである。画像取得装置１０５ａは、分光装置１０４ａから出力された光の強度に応じて明度情報に変換して、明度の明暗を示す複数の画像情報を取得する。画像取得装置１０５ｂは、分光装置３０１から出力された光の強度に応じて明度情報に変換して、明度の明暗を示す複数の画像情報を取得する。
【００７２】
次に、生体判別装置３０の生体判別動作について具体的に説明する。
図２５に、生体判別動作の一手順を示す。
ステップＳ１３０で、画像処理部１ａが、光照射装置１０１、１０２を共に点灯させた状態で、分光装置１０４ａ、１０４ｂの分光動作を制御し、画像取得装置１０５ａ、１０５ｂそれぞれから測定対象１０ａに関する複数の画像情報を取得する。そして、画像処理部１ａが、画像取得装置１０５ａ、１０５ｂそれぞれから取得した複数の画像情報のトータル画像情報に基づいて分光情報を取得する。
ステップＳ１３１で、画像処理部１ａが、画像取得装置１０５ａから取得した分光情報に基づいて、測定対象１０ａからの透過スペクトルを示す分光画像情報Ａを算出する。ここで、測定対象１０ａからの透過スペクトルは、測定対象１０ａの内部吸光スペクトルに由来する。
【００７３】
ステップＳ１３２で、画像処理部１ａが、画像取得装置１０５ｂから取得した分光情報に基づいて、測定対象１０ａからの反射スペクトルを示す分光画像情報Ｂを算出する。ここで、測定対象１０ａからの反射スペクトルは、測定対象１０ａの表面付近の吸光スペクトルに由来する。
ステップＳ１３３で、生体真贋判定部１ｂが、分光画像情報Ａ、Ｂのそれぞれのスペクトルが生体判別用スペクトル（生体成分の組合せ）と一致するか否かを判定する。具体的には、生体真贋判定部１ｂは、分光画像情報Ａ、Ｂのそれぞれのスペクトルと生体判別用スペクトルとの相関度を算出し、相関度が所定の値以上か否かを判定する。この判定処理は、図７のステップＳ１０２の判定処理と基本的に同じである。
ステップＳ１３３の判定が「Ｙｅｓ」である場合は、ステップＳ１３４で、生体真贋判定部１ｂが、測定対象１０ａが生体であると判定し、生体真贋判定が「真」である旨を表示部４に表示する。
ステップＳ１３３の判定が「Ｎｏ」である場合は、ステップＳ１３５で、生体真贋判定部１ｂが、測定対象１０ａが生体でないと判定し、生体真贋判定が「贋」である旨を表示部４に表示する。
なお、上記の生体判別動作において、ステップＳ１３１とステップＳ１３２の順番を入れ替えても良い。
【００７４】
本実施形態の生体判別装置３０によれば、第１の実施形態で説明した効果に加えて、光照射装置１０１、１０２それぞれに由来する光を、方向を分けて同時に検出することで、分光画像情報Ａ、Ｂを取得することができる。よって、生体判別に必要な画像情報の測定時間を短くすることができ、その結果、運用効率を向上させることができる。
上述した生体判別装置３０において、光照射装置１０１、１０２はそれぞれ第１、第２の光照射手段と呼ぶことができ、分光装置１０４ａ、１０４ｂはそれぞれ第１、第２の分光手段と呼ぶことができ、画像取得装置１０５ａ、１０５ｂはそれぞれ第１、第２の画像取得手段と呼ぶことができる。第１及び第２の光照射手段はそれぞれ、複数の光照射装置を含んでいてもよい。
本実施形態の生体判別装置３０においても、第１の実施形態で説明した変形を適用することができる。
【００７５】
（第４の適用例：生体認証装置）
次に、上述した第４の実施形態の生体判別装置を適用した生体認証装置について説明する。本例の生体認証装置の演算装置１０６も、図１２に示した構成を有する。
図２６に、生体認証動作の一手順を示す。
ステップＳ２３０で、画像処理部１１ａが、光照射装置１０１、１０２を共に点灯させた状態で、分光装置１０４ａ、１０４ｂの分光動作を制御し、画像取得装置１０５ａ、１０５ｂそれぞれから測定対象１０ａに関する複数の画像情報を取得する。そして、画像処理部１１ａが、画像取得装置１０５ａ、１０５ｂそれぞれから取得した複数の画像情報のトータル画像情報に基づいて分光情報を取得する。
【００７６】
ステップＳ２３１で、画像処理部１１ａが、画像取得装置１０５ａから取得した分光情報に基づいて、測定対象１０ａからの透過スペクトルを示す分光画像情報Ａを算出する。分光画像情報Ａの算出は、図２５に示したステップＳ１３１と同じである。
ステップＳ２３２で、画像処理部１１ａが、画像取得装置１０５ｂから取得した分光情報に基づいて、測定対象１０ａからの反射スペクトルを示す分光画像情報Ｂを算出する。さらに、画像処理部１１ａが、画像取得装置１０５ｂから取得した複数の画像情報に基づいて、測定対象１０ａの表面の凹凸に関する生体情報Ｄを算出する。分光画像情報Ｂの算出は、図２５に示したステップＳ１３２と同じである。生体情報Ｄの算出は、図１４のステップＳ２０１における生体情報Ｄの算出と基本的に同じである。
ステップＳ２３３で、生体真贋判定部１１ｂが、分光画像情報Ａ、Ｂのそれぞれのスペクトルが生体判別用スペクトルと一致するか否かを判定する。この判定は、図２５に示したステップＳ１３３と同じである。
【００７７】
ステップＳ２３３の判定が「Ｙｅｓ」である場合は、ステップＳ２３４で、生体認証部１１ｃが、メモリ１２から生体認証情報を取得し、生体情報Ｄが生体認証情報と一致するか否かを判定する。この生体認証判定は、図１４に示したステップＳ２０３と同じである。
ステップＳ２３４の判定が「Ｙｅｓ」である場合は、ステップＳ２３５で、生体認証部１１ｃが、正当な使用者であると判定し、認証が成功した旨を示す情報を表示部４に表示する。ステップＳ２３３又はステップＳ２３４の判定が「Ｎｏ」である場合は、ステップＳ２３６で、生体認証部１１ｃが、正当な使用者でないと判定し、認証エラーを示す情報を表示部４に表示する。これら認証成功及び認証エラーの処理は、図１４に示したステップＳ２０４、Ｓ２０５と同じである。
【００７８】
本例の生体認証装置によれば、第１の適用例と同様の効果に加えて、生体判別に必要な画像情報の測定時間を短くすることができるので、生体認証処理時間を短くすることができ、運用効率を向上させることができる。
なお、本実施形態の生体判別装置及びその適用例である生体認証装置において、第２の実施形態で説明した明度変化情報Ｃを用いた脈波判定を行ってもよい。この場合、ステップＳ１３１（又はステップＳ２３１）で、画像処理部１ａ（又は画像処理部１１ａ）が、ステップＳ１３０（又はステップＳ２３０）で取得した複数の画像情報に基づいて明度変化情報Ｃを算出する。そして、生体真贋判定部１ｂ（又は生体真贋判定部１１ｂ）が、ステップＳ１３３（又はステップＳ２３３）の前又は後に、明度変化情報Ｃに基づいて脈波を検出できたか否かを判定する。この脈波判定は、図１６に示したステップＳ１１２と同じである。
本例の生体認証装置においても、第１の適用例で説明した構成や変形を適用することができる。
【００７９】
（第５の実施形態）
図２７は、本発明の第５の実施形態に係る生体判別装置の構成を示すブロック図である。
図２７を参照すると、生体判別装置４０は、光照射装置１０１、１０２、測定対象設置装置１０３、分光装置１０４、画像取得装置１０５、演算装置１０６及び偏光制御装置４０１、４０２を有する。光照射装置１０１、１０２、測定対象設置装置１０３、分光装置１０４、画像取得装置１０５及び演算装置１０６は、第１の実施形態で説明したものと基本的に同じである。以下では、第１の実施形態と異なる構成を中心に説明し、同じ構成についての説明は省略する。
偏光制御装置４０１、４０２はいずれも、光の偏光状態を制御するための装置であって、例えば、偏光子よりなるもの、偏光子と位相差板の組合せよりなるもの、偏光子と液晶セルとの組み合わせよりになるものなどを適用することができる。
【００８０】
偏光制御装置４０１は、光照射装置１０２と測定対象設置装置１０３の台座との間に配置され、光照射装置１０２から出力された光の偏光状態を制御する。ここでは、偏光制御装置４０１は、光照射装置１０２から出力された光をｓ偏光に制御する。
偏光制御装置４０２は、分光装置１０４と台座の間に配置され、台座付近から分光装置１０４に向かう光の偏光状態を特定の偏光状態（第１の偏光と第２の偏光）に制御する。偏光制御装置４０２は、第１の偏光を出力する第１の状態と第２の偏光を出力する第２の状態との切り替えが可能である。ここで、例えば、第２の偏光はｓ偏光と平行な偏光であり、第１の偏光は第２の偏光と直交する偏光である。
偏光制御装置４０２が偏光子のみで構成されている場合、偏光子の透過軸が第１の偏光と平行な状態が第１の状態である。この第１の状態から偏光子を９０°回転させた状態が第２の状態である。
偏光制御装置４０２が偏光子と位相差板（例えば１／２波長板）の組合せで構成されている場合、偏光子の透過軸と位相差板の光学軸が共に第１の偏光と平行な状態が第１の状態である。この第１の状態から位相差板を４５°回転させた状態が第２の状態である。
偏光制御装置４０２が偏光子と液晶セル（例えばＴＮセル）の組合せで構成されている場合、液晶セルに電圧を印加していない状態が第１の状態であり、液晶セルに電圧を印加した状態が第２の状態である。第１の状態では、液晶セルの第一層の光学軸が第１の偏光と平行または直交であり、偏光子の透過軸が液晶セルの最終層の光学軸（第一層の光学軸と直交）と平行あるため、液晶セルで偏光が回転して第１の偏光が偏光子を通過する。第２の状態では、電圧が液晶セルに印加されるため、液晶セルで偏光が回転せず、第２の偏光が偏光子を通過する。
上記の他、偏光制御装置４０２は、フォトニック結晶等により面内で偏光制御するような構成としてもよい。
【００８１】
演算装置１０６は、第１の実施形態と同様、図３に示した構成を有し、制御部１（画像処理１ａ）が、偏光制御装置４０１、４０２の偏光制御動作を制御する。
図２８に、光照射装置１０１、１０２の各々に由来する光に関する位置ｖにおける偏光角と強度の関係を示す。光照射装置１０１に由来する光は、生体内部で強く散乱されることから無偏光状態の光である。光照射装置１０２に由来する光は、生体表面近くでの反射と生体内部での散乱が生じることから偏光依存性がある。生体表面での反射成分が観測される方向が第２の偏光で、生体表面での反射成分が観測されない方向が第１の偏光である。
分光装置１０４は、偏光制御装置４０２で偏光が制御された光を受光し、該光の波長に応じた強度に分けて、又は、該光の位相を変化させて、画像取得装置１０５に向けて出力する。画像取得装置１０５は、分光装置１０４から出力された光の強度に応じて明度情報に変換して、明度の明暗を示す複数の画像情報を取得する。なお、偏光制御装置４０２は、分光装置１０４と画像取得装置１０５の間に設置してもよい。
【００８２】
次に、生体判別装置４０の生体判別動作について具体的に説明する。
図２９に、生体判別動作の一手順を示す。
ステップＳ１４０で、画像処理部１ａが、光照射装置１０１、１０２を共に点灯させ、偏光制御装置４０２及び分光装置１０４を制御し、第１及び第２の偏光それぞれについて、画像取得装置１０５から複数の画像情報を取得する。そして、画像処理部１ａが、第１及び第２の偏光それぞれについて、複数の画像情報のトータル画像情報に基づいて分光情報を取得する。
ステップＳ１４１で、画像処理部１ａが、画像取得装置１０５から取得した第１の偏光の分光情報に基づいて、測定対象１０ａからの透過スペクトルを示す分光画像情報Ａを算出する。ここで、測定対象１０ａからの透過スペクトルは、測定対象１０ａの内部吸光スペクトルに由来する。
ステップＳ１４２で、画像処理部１ａが、画像取得装置１０５から取得した第２の偏光の分光情報に基づいて、測定対象１０ａからの反射スペクトルを示す分光画像情報Ｂを算出する。ここで、測定対象１０ａからの反射スペクトルは、測定対象１０ａの表面付近の吸光スペクトルに由来する。
【００８３】
ステップＳ１４３で、生体真贋判定部１ｂが、分光画像情報Ａ、Ｂのそれぞれのスペクトルが生体判別用スペクトル（生体成分の組合せ）と一致するか否かを判定する。具体的には、生体真贋判定部１ｂは、分光画像情報Ａ、Ｂのそれぞれのスペクトルと生体判別用スペクトルとの相関度を算出し、相関度が所定の値以上か否かを判定する。この判定処理は、図７のステップＳ１０２の判定処理と基本的に同じである。
ステップＳ１４３の判定が「Ｙｅｓ」である場合は、ステップＳ１４４で、生体真贋判定部１ｂが、測定対象１０ａが生体であると判定し、生体真贋判定が「真」である旨を表示部４に表示する。
ステップＳ１４３の判定が「Ｎｏ」である場合は、ステップＳ１４５で、生体真贋判定部１ｂが、測定対象１０ａが生体でないと判定し、生体真贋判定が「贋」である旨を表示部４に表示する。
なお、上記の生体判別動作において、ステップＳ１４１とステップＳ１４２の順番を入れ替えても良い。
【００８４】
本実施形態の生体判別装置４０によれば、第１の実施形態で説明した効果に加えて、光照射装置１０１、１０２それぞれに由来する光を、偏光方向を分けて同時に検出することで、分光画像情報Ａ、Ｂを取得することができる。よって、生体判別に必要な画像情報の測定時間を短くすることができ、その結果、運用効率を向上させることができる。
上述した生体判別装置４０において、光照射装置１０１、１０２はそれぞれ第１、第２の光照射手段と呼ぶことができ、分光装置１０４は分光手段と呼ぶことができ、画像取得装置１０５は画像取得手段と呼ぶことができる。第１及び第２の光照射手段はそれぞれ、複数の光照射装置を含んでいてもよい。
本実施形態の生体判別装置４０においても、第１の実施形態で説明した変形を適用することができる。
【００８５】
（第５の適用例：生体認証装置）
次に、上述した第５の実施形態の生体判別装置を適用した生体認証装置について説明する。本例の生体認証装置の演算装置１０６も、図１２に示した構成を有する。
図３０に、生体認証動作の一手順を示す。
ステップＳ２４０で、画像処理部１１ａが、光照射装置１０１、１０２を共に点灯させ、偏光制御装置４０２及び分光装置１０４を制御し、第１及び第２の偏光それぞれについて、画像取得装置１０５から複数の画像情報を取得する。そして、画像処理部１１ａが、第１及び第２の偏光それぞれについて、複数の画像情報のトータル画像情報に基づいて分光情報を取得する。
【００８６】
ステップＳ２４１で、画像処理部１１ａが、画像取得装置１０５から取得した第１の偏光の分光情報に基づいて、測定対象１０ａからの透過スペクトルを示す分光画像情報Ａを算出する。分光画像情報Ａの算出は、図２９に示したステップＳ１４１と同じである。
ステップＳ２４２で、画像処理部１１ａが、画像取得装置１０５から取得した第２の偏光の分光情報に基づいて、測定対象１０ａからの反射スペクトルを示す分光画像情報Ｂを算出する。さらに、画像処理部１１ａが、画像取得装置１０５から取得した第２の偏光の複数の画像情報に基づいて測定対象１０ａの表面凹凸に関する生体情報Ｄを算出する。分光画像情報Ｂの算出は、図２９に示したステップＳ１４２と同じである。生体情報Ｄの算出は、図１４のステップＳ２０１における生体情報Ｄの算出と基本的に同じである。
ステップＳ２４３で、生体真贋判定部１１ｂが、分光画像情報Ａ、Ｂのそれぞれのスペクトルが生体判別用スペクトルと一致するか否かを判定する。この判定は、図２９に示したステップＳ１４３と同じである。
【００８７】
ステップＳ２４３の判定が「Ｙｅｓ」である場合は、ステップＳ２４４で、生体認証部１１ｃが、メモリ１２から生体認証情報を取得し、生体情報Ｄが生体認証情報と一致するか否かを判定する。この生体認証判定は、図１４に示したステップＳ２０３と同じである。
ステップＳ２４４の判定が「Ｙｅｓ」である場合は、ステップＳ２４５で、生体認証部１１ｃが、正当な使用者であると判定し、認証が成功した旨を示す情報を表示部４に表示する。ステップＳ２４３又はステップＳ２４４の判定が「Ｎｏ」である場合は、ステップＳ２４６で、生体認証部１１ｃが、正当な使用者でないと判定し、認証エラーを示す情報を表示部４に表示する。これら認証成功及び認証エラーの処理は、図１４に示したステップＳ２０４、Ｓ２０５と同じである。
【００８８】
本例の生体認証装置によれば、第１の適用例と同様の効果に加えて、生体判別に必要な画像情報の測定時間を短くすることができるので、生体認証処理時間を短くすることができ、運用効率を向上させることができる。
なお、本実施形態の生体判別装置及びその適用例である生体認証装置において、第２の実施形態で説明した明度変化情報Ｃを用いた脈波判定を行ってもよい。この場合、ステップＳ１４１（又はステップＳ２４１）で、画像処理部１ａ（又は画像処理部１１ａ）が、ステップＳ１４０（又はステップＳ２４０）で取得した複数の画像情報に基づいて明度変化情報Ｃを算出する。そして、生体真贋判定部１ｂ（又は生体真贋判定部１１ｂ）が、ステップＳ１４３（又はステップＳ２４３）の前又は後に、明度変化情報Ｃに基づいて脈波を検出できたか否かを判定する。この脈波判定は、図１６に示したステップＳ１１２と同じである。
本例の生体認証装置においても、第１の適用例で説明した構成や変形を適用することができる。
以上、本発明の実施形態及び適用例を模範的な例として説明した。しかし、本発明は、上述した実施形態や適用例に限定されるものではなく、その構成及び動作につては、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
【００８９】
また、本発明は、以下の付記１〜３０のような形態をとり得るが、これら形態に限定されない。
［付記１］
測定対象を設置するための台座と、
前記台座側から光が入射し、該光を波長に応じた強度に分光して出力する分光手段と、
前記台座を挟んで前記分光手段と対向する位置に設けられ、前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第１の光を照射する第１の光照射手段と、
前記分光手段側から前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第２の光を照射する第２の光照射手段と、
前記分光手段が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する画像取得手段と、
前記第１の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第１の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第１の画像情報に基づいて第１の分光情報を取得し、前記第２の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第２の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第２の画像情報に基づいて第２の分光情報を取得し、該第１及び第２の分光情報のそれぞれと所定の分光特性との比較結果に基づいて前記測定対象が生体であるか否かを判定する制御部と、を有する、生体判別装置。
［付記２］
前記制御部は、前記第１及び第２の分光情報のそれぞれと前記所定の分光特性との相関度に基づいて前記測定対象が生体であるか否かを判定する、付記１に生体判別装置。
［付記３］
前記第１の光照射手段の波長帯域及び前記第２の光照射手段の波長帯域が可視光域から近赤外光域の範囲内である付記１または２に記載の生体判別装置。
［付記４］
前記第１の光照射手段の波長帯域及び前記第２の光照射手段の波長帯域が４００〜１０００ｎｍの範囲内である付記１から３のいずれか１つに記載の生体判別装置。
［付記５］
前記制御部は、前記第１の光照射手段を点灯させ、前記第２の光照射手段を消灯させた状態で、前記第１の画像情報を前記画像取得手段から取得し、前記第２の光照射手段を点灯させ、前記第１の光照射手段を消灯させた状態で、前記第２の画像情報を前記画像取得手段から取得する、付記１から４のいずれか１つに記載の生体判別装置。
［付記６］
前記第１の光照射手段の波長帯域は、前記第２の光照射手段の波長帯域よりも長い波長域に設定され、
前記制御部は、前記第１及び第２の光照射手段を共に点灯させた状態で、前記第１及び第２の画像情報を前記画像取得手段から取得する、付記１から４のいずれか１つに記載の生体判別装置。
［付記７］
前記第１の光照射手段の波長帯域は、５５０〜１０００ｎｍであり、前記第２の光照射手段の波長帯域は、４００〜６００ｎｍである、付記６に記載の生体判別装置。
［付記８］
前記分光手段は、
前記第１の光照射手段の光軸上に位置し、前記第１の光に基づく前記測定対象からの透過光を受光する第１の分光装置と、
前記光軸を挟んで、前記第２の光照射手段と対向する位置に設けられ、前記第２の光に基づく前記測定対象からの反射光を受光する第２の分光装置と、を有し、
前記画像取得手段は、
前記第１の分光装置が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する第１の画像取得装置と、
前記第２の分光装置が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する第２の画像取得装置と、を有し、
前記制御部は、前記第１及び第２の光照射手段を共に点灯させた状態で、前記第１の画像情報を前記第１の画像取得装置から取得するとともに前記第２の画像情報を前記第２の画像取得装置から取得する、付記１から４のいずれか１つに記載の生体判別装置。
［付記９］
前記第２の光照射手段と前記台座との間に設けられ、前記第２の光の偏光状態を所定の偏光に制御する第１の偏光制御装置と、
前記分光手段と前記台座との間に設けられ、前記台座側から入射した光の偏光状態を制御し、第１の偏光を出力する第１の偏光制御状態と前記第１の偏光と直交する第２の偏光を出力する第２の偏光制御状態との間で切り替え可能な第２の偏光制御装置と、をさらに有し、
前記制御部は、前記第１及び第２の光照射手段を共に点灯させた状態で、前記第２の偏光制御装置を前記第１の偏光制御状態に切り替えて前記第１の画像情報を前記画像取得手段から取得するとともに、前記第２の偏光制御装置を前記第２の偏光制御状態に切り替えて前記第２の画像情報を前記画像取得手段から取得する、付記１から４のいずれか１つに記載の生体判別装置。
［付記１０］
前記制御部は、前記第１の画像情報に基づいて明度の時間変化を示す明度変化情報を算出し、該明度変化情報の所定の周波数における振幅が所定値より高い場合に、前記測定対象が脈波を有すると判定し、該明度変化情報の所定の周波数における振幅が所定の値以下の場合には、前記測定対象が脈波を有しないと判定する、付記１から９のいずれか１つに記載の生体判別装置。
［付記１１］
前記所定の周波数が０．５Ｈｚから３Ｈｚの範囲内である付記１０に記載の生体判別装置。
［付記１２］
前記制御部は、前記第１の画像情報により示される第１の画像の所定の領域について前記第１の分光情報を取得し、前記第２の画像情報により示される第２の画像の所定の領域について前記第２の分光情報を取得し、
前記第１の画像の所定の領域は、前記第２の画像の所定の領域と一致する、付記１から１１のいずれか１つに記載の生体判別装置。
［付記１３］
前記制御部は、前記第１の画像情報により示される第１の画像の所定の領域について前記第１の分光情報を取得し、前記第２の画像情報により示される第２の画像の所定の領域について前記第２の分光情報を取得し、
前記第１の画像の所定の領域は、前記第２の画像の所定の領域と異なる、付記１から１１のいずれか１つに記載の生体判別装置。
［付記１４］
前記所定の分光特性は、生体に関する複数の成分のスペクトルの組合せである、付記１から１３のいずれか１つに記載の生体判別装置。
［付記１５］
測定対象を設置するための台座と、前記台座側から光が入射し、該光を波長に応じた強度に分光して出力する分光手段と、前記台座を挟んで前記分光手段と対向する位置に設けられ、前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第１の光を照射する第１の光照射手段と、前記分光手段側から前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第２の光を照射する第２の光照射手段と、前記分光手段が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する画像取得手段と、を有する装置において行われる生体判別方法であって、
前記第１の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第１の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第１の画像情報に基づいて第１の分光情報を取得し、
前記第２の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第２の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第２の画像情報に基づいて第２の分光情報を取得し、
前記第１及び第２の分光情報のそれぞれと所定の分光特性との比較結果に基づいて前記測定対象が生体であるか否かを判定する、生体判別方法。
［付記１６］
測定対象を設置するための台座と、前記台座側から光が入射し、該光を波長に応じた強度に分光して出力する分光手段と、前記台座を挟んで前記分光手段と対向する位置に設けられ、前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第１の光を照射する第１の光照射手段と、前記分光手段側から前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第２の光を照射する第２の光照射手段と、前記分光手段が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する画像取得手段と、を有する装置のコンピュータに、
前記第１の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第１の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第１の画像情報に基づいて第１の分光情報を取得する処理と、
前記第２の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第２の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第２の画像情報に基づいて第２の分光情報を取得する処理と、
前記第１及び第２の分光情報のそれぞれと所定の分光特性との比較結果に基づいて前記測定対象が生体であるか否かを判定する処理と、を実行させるためのプログラム。
［付記１７］
測定対象を設置するための台座と、
前記台座側から光が入射し、該光を波長に応じた強度に分光して出力する分光手段と、
前記台座を挟んで前記分光手段と対向する位置に設けられ、前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第１の光を照射する第１の光照射手段と、
前記分光手段側から前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第２の光を照射する第２の光照射手段と、
前記分光手段が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する画像取得手段と、
前記第１の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第１の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第１の画像情報に基づいて第１の分光情報を取得し、前記第２の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第２の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第２の画像情報に基づいて第２の分光情報と前記測定対象の表面の凹凸を示す生体情報とを取得する画像処理部と、
前記第１及び第２の分光情報のそれぞれと所定の分光特性との比較結果に基づいて前記測定対象が生体であるか否かを判定する生体真贋判定部と、
前記測定対象が生体であると判定された場合に、前記生体情報が予め登録された認証用生体情報と一致する否かを判定し、一致であれば、認証成功と判定し、不一致であれば、認証エラーと判定する生体認証部と、を有する、生体認証装置。
［付記１８］
前記生体真贋判定部は、前記第１及び第２の分光情報のそれぞれと前記所定の分光特性との相関度に基づいて前記測定対象が生体であるか否かを判定する、付記１７に記載の生体認証装置。
［付記１９］
前記第１の光照射手段の波長帯域及び前記第２の光照射手段の波長帯域が可視光域から近赤外光域の範囲内である付記１７または１８に記載の生体認証装置。
［付記２０］
前記第１の光照射手段の波長帯域及び前記第２の光照射手段の波長帯域が４００〜１０００ｎｍの範囲内である付記１７から１９のいずれか１つに記載の生体認証装置。
［付記２１］
前記画像処理部は、前記第１の光照射手段を点灯させ、前記第２の光照射手段を消灯させた状態で、前記第１の画像情報を前記画像取得手段から取得し、前記第２の光照射手段を点灯させ、前記第１の光照射手段を消灯させた状態で、前記第２の画像情報を前記画像取得手段から取得する、付記１７から２０のいずれか１つに記載の生体認証装置。
［付記２２］
前記第１の光照射手段の波長帯域は、前記第２の光照射手段の波長帯域よりも長い波長域に設定され、
前記画像処理部は、前記第１及び第２の光照射手段を共に点灯させた状態で、前記第１及び第２の画像情報を前記画像取得手段から取得する、付記１７から２０のいずれか１つに記載の生体認証装置。
［付記２３］
前記第１の光照射手段の波長帯域は、５５０〜１０００ｎｍであり、前記第２の光照射手段の波長帯域は、４００〜６００ｎｍである、付記２２に記載の生体認証装置。
［付記２４］
前記分光手段は、
前記第１の光照射手段の光軸上に位置し、前記第１の光に基づく前記測定対象からの透過光を受光する第１の分光装置と、
前記光軸を挟んで、前記第２の光照射手段と対向する位置に設けられ、前記第２の光に基づく前記測定対象からの反射光を受光する第２の分光装置と、を有し、
前記画像取得手段は、
前記第１の分光装置が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する第１の画像取得装置と、
前記第２の分光装置が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する第２の画像取得装置と、を有し、
前記画像処理部は、前記第１及び第２の光照射手段を共に点灯させた状態で、前記第１の画像情報を前記第１の画像取得装置から取得するとともに前記第２の画像情報を前記第２の画像取得装置から取得する、付記１７から２０のいずれか１つに記載の生体認証装置。
［付記２５］
前記第２の光照射手段と前記台座との間に設けられ、前記第２の光の偏光状態を所定の偏光に制御する第１の偏光制御装置と、
前記分光手段と前記台座との間に設けられ、前記台座側から入射した光の偏光状態を制御し、第１の偏光を出力する第１の偏光制御状態と前記第１の偏光と直交する第２の偏光を出力する第２の偏光制御状態との間で切り替え可能な第２の偏光制御装置と、をさらに有し、
前記画像処理部は、前記第１及び第２の光照射手段を共に点灯させた状態で、前記第２の偏光制御装置を前記第１の偏光制御状態に切り替えて前記第１の画像情報を前記画像取得手段から取得するとともに、前記第２の偏光制御装置を前記第２の偏光制御状態に切り替えて前記第２の画像情報を前記画像取得手段から取得する、付記１７から２０のいずれか１つに記載の生体認証装置。
［付記２６］
前記画像処理部は、前記第１の画像情報に基づいて明度の時間変化を示す明度変化情報を算出し、
前記生体真贋判定部は、前記明度変化情報の所定の周波数における振幅が所定値より高い場合に、前記測定対象が脈波を有すると判定し、該明度変化情報の所定の周波数における振幅が所定の値以下の場合には、前記測定対象が脈波を有しないと判定する、付記１７から２５のいずれか１つに記載の生体認証装置。
［付記２７］
前記所定の周波数が０．５Ｈｚから３Ｈｚの範囲内である付記２６に記載の生体認証装置。
［付記２８］
前記画像処理部は、前記第１の画像情報により示される第１の画像の所定の領域について前記第１の分光情報を取得し、前記第２の画像情報により示される第２の画像の所定の領域について前記第２の分光情報を取得し、
前記第１の画像の所定の領域は、前記第２の画像の所定の領域と一致する、付記１７から２７のいずれか１つに記載の生体認証装置。
［付記２９］
前記画像処理部は、前記第１の画像情報により示される第１の画像の所定の領域について前記第１の分光情報を取得し、前記第２の画像情報により示される第２の画像の所定の領域について前記第２の分光情報を取得し、
前記第１の画像の所定の領域は、前記第２の画像の所定の領域と異なる、付記１７から２７のいずれか１つに記載の生体認証装置。
［付記３０］
前記所定の分光特性は、生体に関する複数の成分のスペクトルの組合せである、付記１７から２９のいずれか１つに記載の生体認証装置。
［付記３１］
測定対象を設置するための台座と、前記台座側から光が入射し、該光を波長に応じた強度に分光して出力する分光手段と、前記台座を挟んで前記分光手段と対向する位置に設けられ、前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第１の光を照射する第１の光照射手段と、前記分光手段側から前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第２の光を照射する第２の光照射手段と、前記分光手段が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する画像取得手段と、を有する装置において行われる生体認証方法であって、
前記第１の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第１の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第１の画像情報に基づいて第１の分光情報を取得し、
前記第２の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第２の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第２の画像情報に基づいて第２の分光情報と前記測定対象の表面の凹凸を示す生体情報とを取得し、
前記第１及び第２の分光情報のそれぞれと所定の分光特性との比較結果に基づいて前記測定対象が生体であるか否かを判定し、
前記測定対象が生体であると判定された場合に、前記生体情報が予め登録された認証用生体情報と一致する否かを判定し、一致であれば、認証成功と判定し、不一致であれば、認証エラーと判定する、生体認証方法。
［付記３２］
測定対象を設置するための台座と、前記台座側から光が入射し、該光を波長に応じた強度に分光して出力する分光手段と、前記台座を挟んで前記分光手段と対向する位置に設けられ、前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第１の光を照射する第１の光照射手段と、前記分光手段側から前記台座に向けて複数のスペクトルを有する第２の光を照射する第２の光照射手段と、前記分光手段が出力した光を受光し、該光の強度に応じた明度を示す画像情報を出力する画像取得手段と、を有する装置のコンピュータに、
前記第１の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第１の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第１の画像情報に基づいて第１の分光情報を取得する処理と、
前記第２の光のスペクトル毎に前記測定対象に関する第２の画像情報を前記画像取得手段から取得して、各第２の画像情報に基づいて第２の分光情報と前記測定対象の表面の凹凸を示す生体情報とを取得する処理と、
前記第１及び第２の分光情報のそれぞれと所定の分光特性との比較結果に基づいて前記測定対象が生体であるか否かを判定する処理と、
前記測定対象が生体であると判定された場合に、前記生体情報が予め登録された認証用生体情報と一致する否かを判定し、一致であれば、認証成功と判定し、不一致であれば、認証エラーと判定する処理と、を実行させるためのプログラム。
【符号の説明】
【００９０】
１、１１  制御部
１ａ、１１ａ  画像処理部
１ｂ、１１ｂ  生体真贋判定部
２  メモリ
３  入力部
４  表示部
１０  生体判別装置
１１ｃ  生体認証部
１０１、１０２  光照射装置
１０３  測定対象設置装置
１０４  分光装置
１０５  画像取得装置
１０６  演算装置
【図１】
0006551786.tif 000003
【図２】
0006551786.tif 000004
【図３】
0006551786.tif 000005
【図４Ａ】
0006551786.tif 000006
【図４Ｂ】
0006551786.tif 000007
【図５】
0006551786.tif 000008
【図６】
0006551786.tif 000009
【図７】
0006551786.tif 000010
【図８】
0006551786.tif 000011
【図９】
0006551786.tif 000012
【図１０】
0006551786.tif 000013
【図１１】
0006551786.tif 000014
【図１２】
0006551786.tif 000015
【図１３】
0006551786.tif 000016
【図１４】
0006551786.tif 000017
【図１５】
0006551786.tif 000018
【図１６】
0006551786.tif 000019
【図１７】
0006551786.tif 000020
【図１８】
0006551786.tif 000021
【図１９】
0006551786.tif 000022
【図２０】
0006551786.tif 000023
【図２１】
0006551786.tif 000024
【図２２】
0006551786.tif 000025
【図２３】
0006551786.tif 000026
【図２４】
0006551786.tif 000027
【図２５】
0006551786.tif 000028
【図２６】
0006551786.tif 000029
【図２７】
0006551786.tif 000030
【図２８】
0006551786.tif 000031
【図２９】
0006551786.tif 000032
【図３０】
0006551786.tif 000033