(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
指表面に近赤外光を照射し、前記指表面または指内部で反射した反射光により前記指表面または前記指内部に存在する指紋の一部を連続的に撮像しつつ、前記指内部で拡散された前記近赤外光により当該指内部に位置する静脈層の一部を連続的に撮像する撮像部と、
複数の前記指紋の一部を撮像した画像に基づいて、前記指紋の動きベクトルを検出する動きベクトル検出部と、
前記指紋の動きベクトルに基づいて前記指紋の一部を撮像した画像を合成し、指紋の撮像画像を生成するとともに、前記指紋の動きベクトルに基づいて前記静脈層の一部を撮像した画像を合成して前記静脈層の撮像画像を生成する画像合成部と、
前記静脈層の撮像画像から静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出部と、
前記撮像部を制御する撮像制御部と、
を備え、
前記撮像部は、
複数の受光レンズがアレイ状に配設されており、前記反射光を受光する領域と前記静脈層を透過した透過光を受光する領域に区画されたレンズアレイと、
前記レンズアレイの前記反射光を受光する領域側の端部に設けられ、前記指表面に対して近赤外光を照射する近赤外光照射光源と、
前記反射光に基づいて前記指紋の一部を撮像した画像を生成するとともに、前記透過光に基づいて前記静脈層の一部を撮像した画像を生成する撮像素子と、
を備え、
前記近赤外光照射光源は、前記近赤外光を射出する光源部と、前記光源部から射出された前記近赤外光の光路を変更するプリズム部と、から構成されており、
前記撮像制御部は、前記プリズム部を制御することにより、前記近赤外光照射光源から射出される前記近赤外光の指向性を制御し、前記近赤外光照射光源から射出される前記近赤外光の照射を、前記指紋の一部を撮像した画像を取得するための照射と、前記静脈層の一部を撮像した画像を取得するための照射とに切り替える、静脈画像取得装置。
【請求項２】
前記反射光を受光する領域に位置する前記受光レンズの焦点位置は、前記指表面の位置に設定されており、
前記透過光を受光する領域に位置する前記受光レンズの焦点位置は、前記静脈層の位置に設定されている、請求項１に記載の静脈画像取得装置。
【請求項３】
静脈パターンに基づく認証処理に加えて、前記画像合成部により生成された前記指紋の撮像画像に基づく認証処理を行う、請求項１に記載の静脈画像取得装置。
【請求項４】
指表面に対して近赤外光を照射し、指内部に位置する静脈層の静脈パターンを抽出する静脈画像取得方法であって、
指表面に近赤外光を照射し、前記指表面または指内部で反射した反射光により前記指表面または前記指内部に存在する指紋の一部を連続的に撮像しつつ、前記指内部で拡散された前記近赤外光により当該指内部に位置する静脈層の一部を連続的に撮像する撮像部により、前記指表面の一部を連続的に撮像するステップと、
複数の前記指紋の一部を撮像した画像に基づいて、前記指紋の動きベクトルを検出する動きベクトル検出ステップと、
前記指紋の動きベクトルに基づいて前記指紋の一部を撮像した画像を合成し、指紋の撮像画像を生成するとともに、前記指紋の動きベクトルに基づいて前記静脈層の一部を撮像した画像を合成して前記静脈層の撮像画像を生成する画像合成ステップと、
前記静脈層の撮像画像から静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出ステップと、
を含み、
前記撮像部は、複数の受光レンズがアレイ状に配設されており、前記反射光を受光する領域と前記静脈層を透過した透過光を受光する領域に区画されたレンズアレイと、
前記レンズアレイの前記反射光を受光する領域側の端部に設けられ、前記指表面に対して近赤外光を照射する近赤外光照射光源と、
前記反射光に基づいて前記指紋の一部を撮像した画像を生成するとともに、前記透過光に基づいて前記静脈層の一部を撮像した画像を生成する撮像素子と、
を備え、
前記近赤外光照射光源は、前記近赤外光を射出する光源部と、前記光源部から射出された前記近赤外光の光路を変更するプリズム部と、から構成されており、
前記指表面の一部を連続的に撮像するステップでは、前記プリズム部が制御されることにより、前記近赤外光照射光源から射出される前記近赤外光の指向性が制御され、前記近赤外光照射光源から射出される前記近赤外光の照射が、前記指紋の一部を撮像した画像を取得するための照射と、前記静脈層の一部を撮像した画像を取得するための照射とに切り替えられる、静脈画像取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静脈認証装置および静脈認証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体個人認証は今後のネットワーク社会において、権利を守る為に非常に重要な技術である。特に、他人が本人になりすまして、金銭やコンテンツ、権利などをネット越しに盗むことが可能であるインターネット上での商取引では、暗号だけでは解決できない領域を守る技術として注目されている。しかし、指紋やアイリスなどは、偽造の問題が解決できない。この点、静脈のパターンで外部から容易に撮像できない部位を用いた個人認証技術は、判定精度の高さや偽造、成りすましが困難であるため、次世代の生体個人認証として期待されている。
【０００３】
このような生体個人認証技術として、例えば、指紋認証技術と静脈認証技術とを挙げることができる。指紋認証技術は、登録不能なユーザが４％程度存在することや、残留指紋によるなりすまし攻撃への耐性などの問題点を有しているが、反面、ラインセンサやエリアセンサなどを利用したスキャン型でも容易に画像合成が可能であるため、センサを小型化できるという長所がある。他方、これらの問題点が少ない次世代認証技術として期待されている静脈認証技術は、センサが大きいためにモバイル機器などへの搭載が困難であり、特に、静脈の透過画像を利用した撮像方式においては、光源の位置の制限が大きいためデバイスの平面構造化が困難であった。
【０００４】
そこで、静脈認証技術を用いたデバイスの小型化を実現するために、以下の特許文献１では、撮像した画像から指の走査速度を検出し、屈折率分布型レンズアレイを用いて撮像した指静脈画像を再構成するという方法が行われている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２８８８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、上記特許文献１に記載のレンズアレイでは、指表面を焦点距離の異なる複数のレンズアレイを用いて撮影して、指表面の同一箇所を異なる焦点距離で撮影した複数の画像を生成した上で、得られた複数の画像の中から焦点のあったもののみを利用して、全体画像を再構成するという方法をとっているため、指表面の同一の箇所を撮像するレンズアレイが複数必要となり、レンズアレイの大きさが大きくなってしまうという問題があった。さらに、レンズアレイを用いる場合には、レンズアレイの投影面積と同じ大きさを有する撮像素子が必要となるため、レンズアレイの大きさによっては、デバイスの製造に要するコストが高くなってしまうという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、装置の小型化を図るとともに、広範囲の静脈画像を撮像することが可能な、新規かつ改良された静脈認証装置および静脈認証方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、指表面に近赤外光を照射し、前記指表面または指内部で反射した反射光により前記指表面または前記指内部に存在する指紋の一部を連続的に撮像しつつ、前記指内部で拡散された前記近赤外光により当該指内部に位置する静脈層の一部を連続的に撮像する撮像部と、複数の前記指紋の一部を撮像した画像に基づいて、前記指紋の動きベクトルを検出する動きベクトル検出部と、前記指紋の動きベクトルに基づいて前記指紋の一部を撮像した画像を合成し、指紋の撮像画像を生成するとともに、前記指紋の動きベクトルに基づいて前記静脈層の一部を撮像した画像を合成して前記静脈層の撮像画像を生成する画像合成部と、前記静脈層の撮像画像から静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出部と、を備え、前記撮像部は、複数の受光レンズがアレイ状に配設されており、前記反射光を受光する領域と前記静脈層を透過した透過光を受光する領域に区画されたレンズアレイと、前記レンズアレイの前記反射光を受光する領域側の端部に設けられ、前記指表面に対して近赤外光を照射する近赤外光照射光源と、前記反射光に基づいて前記指紋の一部を撮像した画像を生成するとともに、前記透過光に基づいて前記静脈層の一部を撮像した画像を生成する撮像素子と、
を備える、静脈画像取得装置が提供される。
【０００９】
前記反射光を受光する領域に位置する前記受光レンズの焦点位置は、前記指表面の位置に設定されており、前記透過光を受光する領域に位置する前記受光レンズの焦点位置は、前記静脈層の位置に設定されていてもよい。
【００１０】
前記静脈画像取得装置は、前記撮像部を制御する撮像制御部を更に備え、前記撮像制御部は、前記近赤外光照射光源から射出される前記近赤外光の照射を、前記指紋の一部を撮像した画像を取得するための照射と、前記静脈層の一部を撮像した画像を取得するための照射とに切り替えてもよい。
【００１１】
前記近赤外光照射光源は、前記近赤外光を射出する光源部と、前記光源部から射出された前記近赤外光の光路を変更するプリズム部と、から構成されており、前記撮像制御部は、前記プリズム部を制御することにより、前記近赤外光照射光源から射出される前記近赤外光の指向性を制御してもよい。
【００１２】
前記近赤外光照射光源は、前記指紋の一部を撮像した画像を取得するための光源と、前記静脈層の一部を撮像した画像を取得するための光源とを含み、前記撮像制御部は、照射に使用する光源を切り替えることにより、前記近赤外光の照射を制御してもよい。
【００１３】
前記静脈画像取得装置は、前記静脈パターンに基づく認証処理に加えて、前記画像合成部により生成された前記指紋の撮像画像に基づく認証処理を行ってもよい。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、指表面に対して近赤外光を照射し、指内部に位置する静脈層の静脈パターンを抽出する静脈画像取得方法であって、複数の受光レンズがアレイ状に配設されており、前記反射光を受光する領域と前記静脈層を透過した透過光を受光する領域に区画されたレンズアレイと、前記レンズアレイの前記反射光を受光する領域側の端部に設けられ、前記指表面に対して近赤外光を照射する近赤外光照射光源と、前記反射光に基づいて前記指紋の一部を撮像した画像を生成するとともに、前記透過光に基づいて前記静脈層の一部を撮像した画像を生成する撮像素子と、を備える撮像部により、前記指表面の一部を連続的に撮像するステップと、複数の前記指紋の一部を撮像した画像に基づいて、前記指紋の動きベクトルを検出する動きベクトル検出ステップと、前記指紋の動きベクトルに基づいて前記指紋の一部を撮像した画像を合成し、指紋の撮像画像を生成するとともに、前記指紋の動きベクトルに基づいて前記静脈層の一部を撮像した画像を合成して前記静脈層の撮像画像を生成する画像合成ステップと、前記静脈層の撮像画像から静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出ステップと、を含む、静脈画像取得方法が提供される。
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明の更に別の観点によれば、指表面に近赤外光を照射し、前記指表面または指内部で反射した反射光により前記指表面または前記指内部に存在する指紋の一部を連続的に撮像しつつ、前記指内部で拡散された前記近赤外光により当該指内部に位置する静脈層の一部を連続的に撮像する撮像部を制御する撮像部制御機能と、複数の前記指紋の一部を撮像した画像に基づいて、前記指紋の動きベクトルを検出する動きベクトル検出機能と、前記指紋の動きベクトルに基づいて前記指紋の一部を撮像した画像を合成し、指紋の撮像画像を生成するとともに、前記指紋の動きベクトルに基づいて前記静脈層の一部を撮像した画像を合成して前記静脈層の撮像画像を生成する画像合成機能と、前記静脈層の撮像画像から静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出機能と、をコンピュータに実現させるためのプログラムが提供される。
【００１６】
かかる構成によれば、コンピュータプログラムは、コンピュータが備える記憶部に格納され、コンピュータが備えるＣＰＵに読み込まれて実行されることにより、そのコンピュータを上記の静脈認証装置として機能させる。また、コンピュータプログラムが記録された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、装置の小型化を図るとともに、広範囲の静脈画像を撮像することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１９】
本願発明者は、上記課題を解決するために検討を行い、以下のような知見に想到した。すなわち、静脈認証においては、撮像素子としてＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ：電荷結合素子）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の面センサが用いられるが、このような面センサでは、熱雑音に起因するＳ／Ｎ劣化が問題となる。そのため、このような熱雑音や消費電力の削減を図り、人体への影響も最小限にとどめるために、照射する光量は、ある程度の範囲にとどめる必要がある。また、人によっては、面センサが容易に飽和輝度に達することもあり、照明を非常に精密に制御する必要がある。
【００２０】
しかしながら、上述のような制御を行うためには、コストや装置規模が問題となり、装置の小型化が困難になるという問題がある。
【００２１】
また、接触型のデバイスを実現するためには、面センサのセンササイズが大きくなり、コストや装置規模が問題となる。そのため、コストや装置規模を抑えることが可能な方式が必要となる。
【００２２】
そこで、本願発明者は、これらの問題を解決するために鋭意研究を行った結果、以下で説明するような、本発明に係る静脈認証装置および静脈認証方法に想到した。
【００２３】
（第１の実施形態）
＜静脈認証装置１０の構成について＞
まず、図１を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係る静脈認証装置１０の構成について、詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る静脈認証装置１０の構成を説明するためのブロック図である。
【００２４】
本実施形態に係る静脈認証装置１０は、例えば図１に示したように、撮像部１０１と、撮像制御部１４１と、動きベクトル検出部１５１と、画像合成部１５３と、静脈パターン抽出部１５９と、認証部１６１と、処理部１７１と、記憶部１７３と、を主に備える。
【００２５】
撮像部１０１は、静脈パターンの登録や認証等を希望する個人の体表面（例えば、指ＦＧなど）を撮像して、撮像データを生成する。本実施形態に係る撮像部１０１は、レンズアレイの一例であるマイクロレンズアレイ（Ｍｉｃｒｏ  Ｌｅｎｓ  Ａｒｒａｙ：ＭＬＡ）を用いた接触型の撮像部１０１であり、載置された指ＦＧに対して所定波長の近赤外光１２を照射し、指ＦＧの表面または内部で反射した反射光および指ＦＧ内で散乱し静脈を透過した透過光１４を集光することで、指紋の一部および静脈層の一部を連続的に撮像する。なお、撮像部１０１については、以下で改めて詳細に説明する。なお、以下の説明では、「指紋の一部を撮像した画像」を「指紋部分画像」と略記し、「静脈層の一部を撮像した画像」を「静脈層部分画像」と略記する。
【００２６】
また、撮像部１０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成される撮像制御部１４１により駆動制御されており、撮像制御部１４１は、得られた撮像データを、後述する動きベクトル検出部１５１に出力する。この撮像制御部１４１は、例えば、後述する近赤外光照射光源から射出される近赤外光の照射を、指紋部分画像を取得するための照射と、静脈層部分画像を取得するための照射とに切り替える制御を行う。また、撮像制御部１４１は、得られた指紋および静脈層に関する撮像データを、後述する記憶部１７３に記録してもよい。また、記憶部１７３への記録に際して、撮像制御部１４１は、生成した撮像データに撮像日や撮像時刻等を関連づけてもよい。なお、生成される撮像データは、ＲＧＢ（Ｒｅｄ−Ｇｒｅｅｎ−Ｂｌｕｅ）信号であってもよいし、それ以外の色やグレースケール等の画像データであってもよい。
【００２７】
（撮像部１０１の構成について）
ここで、図２〜図５を参照しながら、本実施形態に係る静脈認証装置１０に設けられる撮像部１０１の構成について、詳細に説明する。図２は、本実施形態に係る撮像部１０１を説明するための説明図であり、図３および図４は、本実施形態に係る撮像部１０１を説明するための側面図である。また、図５は、本実施形態に係る撮像部１０１を説明するための平面図である。
【００２８】
本実施形態に係る撮像部１０１は、例えば図２および図３に示したように、レンズアレイの一例であるマイクロレンズアレイ１０３と、近赤外光照射光源の一例である発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）１１１と、遮光壁１１７と、撮像素子１１９と、を主に備える。
【００２９】
マイクロレンズアレイ１０３は、複数のマイクロレンズ１０９，１１０から構成されており、指紋部分画像を撮像する指紋撮像部分１０５と、静脈層部分画像を撮像する静脈層撮像部分１０７の２つに区画されている。例えば図２および図３に示したように、マイクロレンズアレイ１０３の指紋撮像部分１０５には、複数のマイクロレンズ１０９が格子状に配列されており、静脈層撮像部分１０７には、複数のマイクロレンズ１１０が格子状に配列されている。これらのマイクロレンズ１０９，１１０は、所定の基板上に格子状に配列されている。各マイクロレンズ１０９，１１０は、例えば図４に示したように、光入射面からマイクロレンズ１０９，１１０に入射した反射光および透過光１４を、後述する撮像素子１１９に導光する。マイクロレンズアレイ１０３は、像面湾曲が少なく深さ方向のひずみがないレンズアレイであるため、このようなマイクロレンズアレイ１０３を用いることで、良好な画像データを得ることができる。
【００３０】
また、マイクロレンズ１０９の焦点位置は、指紋撮像部分１０５の撮像対象となる指紋が存在する表皮層の位置となるように設定され、マイクロレンズ１１０の焦点位置は、静脈層撮像部分１０７の撮像対象となる静脈が存在する静脈層の位置となるように設定される。
【００３１】
人体の皮膚は、表皮層ＦＧ１、真皮層ＦＧ２および骨ＦＧ３等を含む皮下組織層の３層構造となっていることが知られているが、上述の静脈層は、真皮層ＦＧ２に存在している。真皮層は、指表面に対して０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度の位置から２ｍｍ〜３ｍｍ程度の厚みで存在している層である。したがって、このような真皮層の存在位置（例えば、指表面から１．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度の位置）にマイクロレンズ１１０の焦点位置を設定することで、静脈層を透過した透過光を、効率よく集光することが可能となる。また、指紋は、表皮層ＦＧ１に存在し、他方、近赤外光は、照射した光量の６０〜７０％が表皮層ＦＧ１で反射してしまうことが知られている。そこで、マイクロレンズ１０９の焦点位置を表皮層ＦＧ１の位置に設定することで、表皮層ＦＧ１（すなわち、指紋）で反射した反射光を効率よく集光することが可能となる。なお、表皮層ＦＧ１近傍に位置する真皮層ＦＧ２の模様も指紋として利用できることが知られている。以下では、表皮層に存在する指紋と、真皮層の模様とを合わせて、指紋と称することとする。
【００３２】
近赤外光照射光源の一例である発光ダイオード１１１は、例えば図２に示したようにマイクロレンズアレイ１０３の外側（より詳細には、マイクロレンズアレイ１０３の指紋撮像部分１０５側の端部）に複数配置され、指ＦＧに対して所定の波長帯域を有する近赤外光を照射する。近赤外光は、身体組織に対して透過性が高い一方で、血液中のヘモグロビン（還元ヘモグロビン）に吸収されるという特徴を有するため、近赤外光を指や手のひらや手の甲に照射すると、指や手のひらや手の甲の内部に分布している静脈が影となって画像に現れる。画像に表れる静脈の影を、静脈パターンという。このような静脈パターンを良好に撮像するために、発光ダイオードは、約６００ｎｍ〜１３００ｎｍ程度の波長、好ましくは、７００ｎｍ〜９００ｎｍ程度の波長を有する近赤外光を照射する。
【００３３】
ここで、発光ダイオードが照射する近赤外光の波長が６００ｎｍ未満または１３００ｎｍ超過である場合には、血液中のヘモグロビンに吸収される割合が小さくなるため、良好な静脈パターンを得ることが困難となる。また、発光ダイオードが照射する近赤外光の波長が７００ｎｍ〜９００ｎｍ程度である場合には、近赤外光は、脱酸素化ヘモグロビンと酸素化ヘモグロビンの双方に対して特異的に吸収されるため、良好な静脈パターンを得ることができる。
【００３４】
また、上述のような波長帯域を有する発光ダイオードを用いる代わりに、上述の波長帯域を含む光を射出可能な発光ダイオードと、射出された光を光学的に帯域制限するフィルタとを組み合わせたものを使用してもよい。
【００３５】
本実施形態に係る発光ダイオード１１１は、例えば図３および図４に示したように、発光ダイオードの光源部１１３と、光源部から射出した発光の光路を変更するプリズム部１１５と、を備える。プリズム部１１５は、例えばプリズムアレイ等から構成され、光源部１１３から射出した発光の光路を変更して、光の指向性を制御する。本実施形態に係る静脈認証装置１０では、撮像制御部１４１が発光ダイオード１１１の光源部１１３およびプリズム部１１５を制御することにより、光源部１１１のオン・オフや、発光の指向性等を任意に制御することができる。
【００３６】
上述のように、生体おいて近赤外光の多くは、表皮層および真皮層で反射されるため、この反射光を利用することで、指紋および真皮層の模様（パターン）を取得することが可能である。しかしながら、真皮よりも更に深い位置に存在する静脈に関しては、この反射光の影響により、明瞭な画像を得ることは困難であった。
【００３７】
しかし、本実施形態に係る撮像部１０１では、例えば図４および図５に示したように、マイクロレンズアレイ１０３の指紋撮像部分１０５側の端部に発光ダイオード１１１を設けることで、反射光による表皮および真皮の撮像と、背面散乱光による静脈層の撮像とを実現することが可能となる。
【００３８】
発光ダイオード１１１から射出された近赤外光は、例えば図４に示したように、指ＦＧの表面（表皮層）ＦＧ１に向かって伝搬し、一部は表皮層ＦＧ１で反射され反射光としてマイクロレンズ１０９に入射することとなる。また、発光ダイオード１１１から射出された近赤外光の一部は、直接光１２として指ＦＧの内部に入射する。ここで、人体は良好な近赤外光の散乱体であるため、指ＦＧ内に入射した直接光１２は四方に散乱しながら伝搬する。これらの散乱光の一部は、背面散乱光１３として上述の静脈層２０を背面から指表面に向かって透過し、透過光１４としてマイクロレンズ１０９に入射することとなる。
【００３９】
さらに、発光ダイオード１１１の光源走査を撮像制御部１４１が制御することにより、最小限の面積でのコントラスト比を最適な状態にすることが可能となる。例えば、発光ダイオード１１１のプリズム部１１５の下部に配置された光源部１１３は、撮像部１０１の走査信号と関連付けされて撮像制御部１４１により駆動される。光源部１１３が点灯すると、例えば図５に示したように、光源部１１３の上部に配置されたプリズム部１１５によって、所定のエリアの照明が実行される。このとき、プリズム部１１５と撮像ラインが十分に離れていれば、入射した直接光１２による静脈の背面散乱光１３が効率的に取り出せることとなり、コントラスト比の高い静脈画像を得ることが出来る。また、例えば図５に示したように、走査ラインとともにそれぞれの発光ダイオード１１１を点滅させることで、撮像条件を常に満たす照明が可能となる。
【００４０】
さらに、指紋の撮像と静脈層の撮像とに関して、時間軸による相互相関を用いることで、各評価において安定性を持たせることが実現できる。またより信頼の置ける設定が行えることにより、認証精度や装置の安定性を実現できる。
【００４１】
なお、上述の説明では、１系統の発光ダイオードアレイを用いた場合について説明を行ったが、２系統の発光ダイオードアレイを用いて近赤外光の照射を行ってもよい。すなわち、マイクロレンズアレイ１０３の指紋撮像部１０５側の端部に、指紋部分画像を撮像する際に用いる発光ダイオードアレイを配置し、マイクロレンズアレイ１０３の静脈層撮像部１０７側の端部に、静脈層部分画像を撮像する際に用いる発光ダイオードアレイを配置してもよい。この場合に、それぞれの発光ダイオードアレイは、それぞれの照射対象に適した照射条件となるように各種の設定がなされており、撮像制御部１４１は、それぞれの発光ダイオードアレイの照射を切り替える制御を行う。
【００４２】
また、指紋の撮像と静脈層の撮像とを、同一の波長を有する近赤外光により行ってもよく、指紋の撮像と静脈層の撮像とを、異なる波長を有する光を用いて行ってもよい。
【００４３】
ここで、マイクロレンズアレイ１０３と発光ダイオード１１１との間、および、指紋撮像部１０５と静脈層撮像部１０７との間には、例えば図２〜図４に示したように、遮光壁１１７が設けられる。この遮光壁１１７は、発光ダイオード１１１から射出された直接光１２が直接マイクロレンズ１０９，１１０に入射しないように、直接光１２を遮光する。
【００４４】
撮像素子１１９は、複数の受光素子が格子状に配置された撮像面を有し、マイクロレンズ１０９，１１０により集光された反射光および透過光１４を基に、近赤外光による撮像データを生成する。本実施形態に係る撮像素子１１９として、例えば、ＣＣＤ型画像センサや、Ｃ−ＭＯＳ型画像センサ等を利用することができる。撮像素子１１９は、生成された撮像データを、後述する動きベクトル検出部１５１へと出力する。また、撮像素子１１９は、生成した撮像データを、後述する記憶部１７３に記憶してもよい。
【００４５】
なお、本実施形態に係る撮像部１０１では、指ＦＧと撮像素子１１３との間に、被測定物である静脈層を透過した光（透過光１４）に対して静脈撮像に適した光学的帯域制限を行うフィルタを、更に設けてもよい。
【００４６】
以上、図２〜図４を参照しながら、本実施形態に係る撮像部１０１の構成について説明した。以下では、引き続き図１を参照しながら、本実施形態に係る静脈認証装置１０の構成について、説明する。
【００４７】
動きベクトル検出部１５１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、撮像部１０１が生成した複数の指紋部分画像を解析して、指紋の動きベクトルを検出する。指紋の動きベクトルの検出は、例えば以下のような方法で行うことが可能である。撮像部１０１によって生成された指紋部分画像は、表皮や真皮に存在する指紋の凹凸のうち、隆起している部分（換言すれば、山の部分）の画像である。そこで、まず一枚の指紋部分画像に着目し、隣接する山と山の間の距離（または、谷と谷の間の距離）を算出する。続いて、別の指紋部分画像について、同様に山と山の間の距離、または、谷と谷の間の距離を算出する。得られた複数の指紋部分画像について、得られた山と山との距離に着目して解析を行うことで、指紋の動きベクトルを検出することが可能である。
【００４８】
また、上述の動きベクトルの検出方法以外にも、例えば、指紋認証技術において用いられる動きベクトルの検出方法を利用することが可能である。
【００４９】
動きベクトル検出部１５１は、このようにして検出された指紋の動きベクトルを、後述する画像合成部１５３に出力する。また、動きベクトル検出部１５１は、検出した動きベクトルを、後述する記憶部１７３に記録してもよい。
【００５０】
画像合成部１５３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、動きベクトル検出部１５１により検出された動きベクトルに基づいて、指紋画像および静脈画像を合成する。この画像合成部１５３は、指紋画像合成部１５５と、静脈画像合成部１５７と、を更に備える。
【００５１】
指紋画像合成部１５５は、動きベクトル検出部１５１から伝送された動きベクトルに基づいて撮像部１０１から伝送された複数の指紋部分画像を合成し、指紋の撮像画像を生成する。また、画像の合成に際して、撮像部１０１から伝送された指紋部分画像が鏡像になっている場合には、指紋画像合成部１５５は、各指紋部分画像を反転処理した後に合成処理を行ってもよい。また、撮像部１０１から伝送された指紋部分画像に対して、収差補正や輝度分布の補正等の補正処理を施す必要がある場合には、指紋画像合成部１５５は、合成前の指紋部分画像や合成後の撮像画像に対して各種の補正処理を行ってもよい。
【００５２】
指紋画像合成部１５５は、合成した指紋の撮像画像を指紋パターンとして、後述する認証部１６１に出力する。また、指紋画像合成部１５５は、合成した指紋の撮像画像を、後述する記憶部１７３に記録してもよい。
【００５３】
静脈画像合成部１５７は、動きベクトル検出部１５１から伝送された動きベクトルに基づいて撮像部１０１から伝送された複数の静脈層部分画像を合成し、静脈層画像を生成する。また、画像の合成に際して、撮像部１０１から伝送された静脈層部分画像が鏡像になっている場合には、静脈画像合成部１５７は、各静脈層部分画像を反転処理した後に合成処理を行ってもよい。また、撮像部１０１から伝送された静脈層部分画像に対して、収差補正や輝度分布の補正等の補正処理を施す必要がある場合には、静脈画像合成部１５７は、合成前の静脈層部分画像や合成後の撮像画像に対して各種の補正処理を行ってもよい。
【００５４】
静脈画像合成部１５７は、合成した静脈層の撮像画像を、後述する静脈パターン抽出部１５９に出力する。また、静脈画像合成部１５７は、合成した静脈層の撮像画像を、後述する記憶部１７３に記録してもよい。
【００５５】
静脈パターン抽出部１５９は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、例えば、静脈画像合成部１５７から伝送される静脈層の撮像データに対して、静脈パターン抽出の前処理を行なう機能と、静脈パターンの抽出を行なう機能と、静脈パターン抽出の後処理を行なう機能と、を備える。
【００５６】
ここで、上記の静脈パターン抽出の前処理は、例えば、静脈層の撮像データから指の輪郭を検出し、静脈層の撮像データのどの位置に指があるかを識別する処理や、検出した指の輪郭を利用して撮像データを回転させて、静脈層の撮像データの角度（撮像画像の角度）を補正する処理等を含む。
【００５７】
また、上記の静脈パターンの抽出は、輪郭の検出や角度の補正が終了した静脈層の撮像データに対して差分フィルタを適用することで行なわれる。差分フィルタは、注目している画素とその周囲の画素について、注目している画素と周囲の画素との差分が大きな部分で、大きな値を出力値として出力するフィルタである。換言すれば、差分フィルタとは、注目している画素とその近傍の階調値の差分を用いた演算により、画像中の線や縁を強調するフィルタである。
【００５８】
一般的に、２次元平面の格子点（ｘ，ｙ）を変数とする画像データｕ（ｘ，ｙ）に対してフィルタｈ（ｘ，ｙ）を用いてフィルタ処理を行なうと、以下の式１に示すように、画像データν（ｘ，ｙ）を生成する。ここで、以下の式２において、‘＊’は畳込み積分（コンボリューション）を表す。
【００５９】
【数１】
0005292821.tif 000002
【００６０】
本実施形態に係る静脈パターンの抽出では、上記の差分フィルタとして、１次空間微分フィルタや２次空間微分フィルタ等の微分フィルタを用いてもよい。１次空間微分フィルタは、注目している画素について、横方向と縦方向の隣接している画素の階調値の差分を算出するフィルタであり、２次空間微分フィルタは、注目している画素について、階調値の差分の変化量が大きくなっている部分を抽出するフィルタである。
【００６１】
上記の２次空間微分フィルタとして、例えば、以下に示すＬｏｇ（Ｌａｐｌａｃｉａｎ  ｏｆ  Ｇａｕｓｓｉａｎ）フィルタを用いることが可能である。Ｌｏｇフィルタ（式３）は、ガウス関数を用いた平滑化フィルタであるガウシアン（Ｇａｕｓｓｉａｎ）フィルタ（式２）の２次微分で表される。ここで、以下の式２において、σはガウス関数の標準偏差を表し、ガウシアンフィルタの平滑化の度合いを表す変数である。また、以下の式３におけるσは、式２と同様にガウス関数の標準偏差を表すパラメータであり、σの値を変化させることで、Ｌｏｇフィルタ処理を行なった場合の出力値を変化させることができる。
【００６２】
【数２】
0005292821.tif 000003
【００６３】
また、上記の静脈パターン抽出の後処理は、例えば、差分フィルタ適用後の画像データに対してなされる閾値処理や、２値化処理や、細線化処理等を含む。かかる後処理を経て、静脈パターンのスケルトンを抽出することが可能となる。
【００６４】
静脈パターン抽出部１５９は、このようにして抽出した静脈パターンやスケルトンを、後述する認証部１６１等に伝送する。また、静脈パターン抽出部１５９は、抽出した静脈パターンやスケルトンを、後述する記憶部１７３に記憶してもよい。なお、静脈パターン抽出部１５９は、上述の各処理を行なうに当たって生成したパラメータや処理の途中経過等を、記憶部１７３に記憶してもよい。
【００６５】
認証部１６１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、静脈パターン抽出部１５９により生成された静脈パターンをテンプレートとして登録したり、静脈パターン抽出部１５９により生成された静脈パターンを既に登録されているテンプレートと照合して、静脈パターンの認証を行ったりする。また、認証部１６１は、指紋画像合成部１５５により生成された指紋パターンをテンプレートとして登録したり、指紋画像合成部１５５により生成された指紋パターンを既に登録されているテンプレートと照合して、指紋パターンの認証を行ったりする。かかる認証部１６１は、例えば、指紋パターン登録部１６３と、指紋パターン認証部１６５と、静脈パターン登録部１６７と、静脈パターン認証部１６９と、を更に備える。
【００６６】
指紋パターン登録部１６３は、指紋画像合成部１５５により生成された指紋パターンを、テンプレートとして登録する。また、登録指紋パターンの登録に際しては、指紋パターンだけでなく、指紋パターンを有する個人を特定する他のデータ（例えば、静脈データ、顔画像データ、虹彩データ、声紋データ等）を指紋パターンに関連づけて記憶してもよい。また、テンプレートとして登録される登録指紋パターンは、例えば、ＣＢＥＦＦ（Ｃｏｍｍｏｎ  Ｂｉｏｍｅｔｒｉｃ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｆｉｌｅ  Ｆｏｒｍａｔ：共通バイオメトリック交換ファイルフォーマットフレームワーク）等の規格に則ったヘッダ情報を有していてもよい。
【００６７】
指紋パターン認証部１６５は、指紋画像合成部１５５により生成された指紋パターンと、既に記録されている指紋パターンのテンプレートとに基づいて、生成された指紋パターンの認証を行なう。指紋パターン認証部１６５は、後述する記憶部１７３に対して登録指紋パターンの開示を要求し、取得した登録指紋パターンと、指紋画像合成部１５５から伝送された指紋パターンとの比較を行なう。登録指紋パターンと伝送された指紋パターンとの比較は、例えば以下に示す相関係数を算出し、算出した相関係数に基づいて実行することが可能である。指紋パターン認証部１６５は、比較の結果登録指紋パターンと伝送された指紋パターンが類似している場合には、伝送された指紋パターンを認証し、類似していない場合には、認証を行なわない。
【００６８】
静脈パターン登録部１６７は、静脈パターン抽出部１５９により生成された静脈パターンを、テンプレートとして後述する記憶部１７３に登録する。また、登録静脈パターンの登録に際しては、静脈パターンだけでなく、静脈パターンを有する個人を特定する他のデータ（例えば、指紋データ、顔画像データ、虹彩データ、声紋データ等）を静脈パターンに関連づけて記憶してもよい。また、テンプレートとして登録される登録静脈パターンは、例えば、ＣＢＥＦＦ（Ｃｏｍｍｏｎ  Ｂｉｏｍｅｔｒｉｃ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｆｉｌｅ  Ｆｏｒｍａｔ：共通バイオメトリック交換ファイルフォーマットフレームワーク）等の規格に則ったヘッダ情報を有していてもよい。
【００６９】
静脈パターン認証部１６９は、静脈パターン抽出部１５９により生成された静脈パターンと、既に記録されている静脈パターンのテンプレートとに基づいて、生成された静脈パターンの認証を行なう。静脈パターン認証部１６９は、後述する記憶部１７３に対して登録静脈パターンの開示を要求し、取得した登録静脈パターンと、静脈パターン抽出部１５９から伝送された静脈パターンとの比較を行なう。登録静脈パターンと伝送された静脈パターンとの比較は、例えば以下に示す相関係数を算出し、算出した相関係数に基づいて実行することが可能である。静脈パターン認証部１６９は、比較の結果登録静脈パターンと伝送された静脈パターンが類似している場合には、伝送された静脈パターンを認証し、類似していない場合には、認証を行なわない。
【００７０】
相関係数は、以下の式４で定義されるものであり、２つのデータｘ＝｛ｘｉ｝，ｙ＝｛ｙｉ｝間の類似度を示す統計学指標であって、−１から１までの実数値をとる。相関係数が１に近い値を示す場合には、２つのデータは類似していることを示し、相関係数が０に近い値を示す場合には、２つのデータは類似していないことを示す。また、相関係数が−１に近い値を示す場合には、２つのデータの符号が反転しているような場合を示す。
【００７１】
【数３】
0005292821.tif 000004
【００７２】
また、指紋パターン認証部１６５および静脈パターン認証部１６９は、認証結果を認証時刻等と関連づけて、認証履歴として記憶部１７３に記録してもよい。かかる認証履歴を生成することで、誰がいつ指紋パターンや静脈パターンの認証を要求したのか、ひいては、誰がいつ静脈認証装置１０を利用したのか、を知ることが可能となる。
【００７３】
処理部１７１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、認証部１６１から出力される静脈パターンの認証結果に応じて、所定の処理を実行する。すなわち、処理部１７１は、認証部１６１から静脈パターンの認証が成功した旨の通知を受けると、実行が制限されている所定の処理の制限を解除して、処理を実行する。また、処理部１７１は、静脈パターンの認証結果に加えて指紋パターンの認証結果に応じて、所定の処理を実行してもよい。指紋パターンによる認証と、静脈パターンによる認証とを二重に行うことで、高いセキュリティレベルを実現することができる。
【００７４】
記憶部１７３は、指紋パターン登録部１６３から登録要請のあった登録指紋パターンや、当該登録指紋パターンに関連付けられた他のデータを記憶する。また、記憶部１７３は、静脈パターン登録部１６７から登録要請のあった登録静脈パターンや、当該登録静脈パターンに関連付けられた他のデータを記憶する。また、これらのデータ以外にも、撮像部１０１が生成した撮像データや、静脈パターン抽出部１５９が抽出した静脈パターン等を記憶することも可能である。更に、これらのデータ以外にも、静脈認証装置１０が、何らかの処理を行う際に保存する必要が生じた様々なパラメータや処理の途中経過等、または、各種のデータベース等を、適宜記憶することが可能である。この記憶部１７３は、撮像部１０１、撮像制御部１４１、動きベクトル検出部１５１、画像合成部１５３、静脈パターン抽出部１５９、認証部１６１、処理部１７１等が、自由に読み書きを行うことが可能である。
【００７５】
以上、本実施形態に係る静脈認証装置１０の機能の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材や回路を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。また、各構成要素の機能を、ＣＰＵ等が全て行ってもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用する構成を変更することが可能である。
【００７６】
なお、本実施形態に係る静脈認証装置１０は、例えば、コンピュータやサーバ等の情報処理装置、携帯電話やＰＨＳ等の携帯端末や携帯情報端末（ＰＤＡ）、現金自動預払機（ＡＴＭ）、入退室管理装置、ゲーム機器やゲーム機器のコントローラ等の各種装置に実装されてもよい。
【００７７】
また、上述の説明では、テンプレートとして登録される登録静脈パターンが、静脈認証装置１０内に記録される場合について説明したが、登録静脈パターンは、ＤＶＤメディア、ＨＤ−ＤＶＤメディア、Ｂｌｕ−ｒａｙメディア、コンパクトフラッシュ（登録商標）、メモリースティック、または、ＳＤメモリカード等の記録媒体や、非接触型ＩＣチップを搭載したＩＣカードまたは電子機器等に記録されてもよく、静脈認証装置１０とインターネット等の通信網を介して接続されたサーバに記録されてもよい。
【００７８】
＜本実施形態に係る静脈認証方法について＞
続いて、図６および図７を参照しながら、本実施形態に係る静脈認証方法について、詳細に説明する。図６は、本実施形態に係る静脈認証方法を説明するための説明図であり、図７は、本実施形態に係る静脈認証方法を説明するための流れ図である。
【００７９】
まず、本実施形態に係る静脈認証装置１０の撮像部１０１は、撮像部１０１に載置された指に対して近赤外光を照射し、表皮や真皮に存在する指紋の撮影と、指内部に位置する静脈層の撮像を連続的に行う（ステップＳ１０１）。撮像部１０１によって生成されるそれぞれの撮像データは、本実施形態に係る静脈認証装置１０の動きベクトル検出部１５１に出力される。
【００８０】
次に、動きベクトル検出部１５１は、撮像部１０１から出力された複数の指紋部分画像ＦＰ１に基づいて、指紋の動きベクトルを検出する（ステップＳ１０３）。動きベクトル検出部１５１は、動きベクトルの検出処理が終了すると、検出した動きベクトルを、画像合成部１５３に出力する。
【００８１】
続いて、画像合成部１５３の指紋画像合成部１５５は、動きベクトル検出部１５１から出力された動きベクトルに基づいて複数の指紋部分画像ＦＰ１を合成し、指紋の撮像画像ＦＰを生成する（ステップＳ１０５）。指紋画像合成部１５５は、指紋の撮像画像の合成が終了すると、生成した指紋の撮像画像を指紋パターンとして認証部１６１へと出力する。
【００８２】
次に、画像合成部１５３の静脈画像合成部１５７は、動きベクトル検出部１５１から出力された動きベクトルに基づいて複数の静脈層部分画像を合成し、静脈層の撮像画像を生成する（ステップＳ１０７）。静脈画像合成部１５７は、静脈層の撮像画像の合成が終了すると、生成した静脈層の撮像画像を、静脈パターン抽出部１５９へと出力する。
【００８３】
続いて、静脈パターン抽出部１５９は、静脈画像合成部１５７から伝送された撮像データから、静脈パターンを抽出する（ステップＳ１０９）。静脈パターンの抽出が終了すると、静脈パターン抽出部１５９は、抽出した静脈パターンを、認証部１６１に出力する。
【００８４】
次に、認証部１６１は、静脈パターン抽出部１５９から出力された静脈パターンに基づいて、静脈パターンの認証処理を行う（ステップＳ１１１）。ここで、静脈認証装置１０を使用しているユーザが、静脈パターンの登録を希望している場合には、認証部１６１の静脈パターン登録部１６７は、静脈パターン抽出部１５９から出力された静脈パターンを登録静脈パターンとして記憶部１７３に記録する。また、静脈認証装置１０を使用しているユーザが、静脈パターンの認証を希望している場合には、認証部１６１の静脈パターン認証部１６９は、既に登録されている登録静脈パターンと、静脈パターン抽出部１５９から出力された静脈パターンとを比較し、静脈パターン抽出部１５９から出力された静脈パターンが登録静脈パターンである場合には、認証が成功した旨を処理部１７１に通知する。また、静脈パターン抽出部１５９から出力された静脈パターンが登録静脈パターンと一致しない場合には、認証部１６１は、認証が失敗した旨を処理部１７１に通知する。
【００８５】
また、認証部１６１は、静脈パターンの登録処理や認証処理に加えて、指紋画像合成部１５５から伝送された指紋パターンについて、登録処理や認証処理を行ってもよい。
【００８６】
続いて、処理部１７１は、認証部１６１から通知される認証結果に応じて、所定の処理を実行する（ステップＳ１１３）。すなわち、認証部１６１から認証が成功した旨の通知を受信すると、処理部１７１は、実行が制限されている所定の処理の制限を解除し、処理を実行する。また、認証部１６１から認証が失敗した旨の通知を受信すると、処理部１７１は、処理を終了する。
【００８７】
＜静脈認証装置のハードウェア構成について＞
次に、図８を参照しながら、本実施形態に係る静脈認証装置１０のハードウェア構成について、詳細に説明する。図８は、本実施形態に係る静脈認証装置１０のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
【００８８】
静脈認証装置１０は、主に、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３と、ＲＡＭ９０５と、ホストバス９０７と、ブリッジ９０９と、外部バス９１１と、インターフェース９１３と、入力装置９１５と、出力装置９１７と、ストレージ装置９１９と、ドライブ９２１と、接続ポート９２３と、通信装置９２５とを備える。
【００８９】
ＣＰＵ９０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０５、ストレージ装置９１９、またはリムーバブル記録媒体９２７に記録された各種プログラムに従って、静脈認証装置１０内の動作全般またはその一部を制御する。ＲＯＭ９０３は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ９０５は、ＣＰＵ９０１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはＣＰＵバス等の内部バスにより構成されるホストバス９０７により相互に接続されている。
【００９０】
ホストバス９０７は、ブリッジ９０９を介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスなどの外部バス９１１に接続されている。
【００９１】
入力装置９１５は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチおよびレバーなどユーザが操作する操作手段である。また、入力装置９１５は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール手段（いわゆる、リモコン）であってもよいし、静脈認証装置１０の操作に対応した携帯電話やＰＤＡ等の外部接続機器９２９であってもよい。さらに、入力装置９１５は、例えば、上記の操作手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ９０１に出力する入力制御回路などから構成されている。静脈認証装置１０のユーザは、この入力装置９１５を操作することにより、静脈認証装置１０に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
【００９２】
出力装置９１７は、例えば、ＣＲＴディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ＥＬディスプレイ装置およびランプなどの表示装置や、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置や、プリンタ装置、携帯電話、ファクシミリなど、取得した情報をユーザに対して視覚的または聴覚的に通知することが可能な装置で構成される。出力装置９１７は、例えば、静脈認証装置１０が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置は、静脈認証装置１０が行った各種処理により得られた結果を、テキストまたはイメージで表示する。他方、音声出力装置は、再生された音声データや音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して出力する。
【００９３】
ストレージ装置９１９は、静脈認証装置１０の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置であり、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、または光磁気記憶デバイス等により構成される。このストレージ装置９１９は、ＣＰＵ９０１が実行するプログラムや各種データ、および外部から取得した音響信号データや画像信号データなどを格納する。
【００９４】
ドライブ９２１は、記録媒体用リーダライタであり、静脈認証装置１０に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ９２１は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２７に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ９０５に出力する。また、ドライブ９２１は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２７に記録を書き込むことも可能である。リムーバブル記録媒体９２７は、例えば、ＤＶＤメディア、ＨＤ−ＤＶＤメディア、Ｂｌｕ−ｒａｙメディア、コンパクトフラッシュ（登録商標）（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ：ＣＦ）、メモリースティック、または、ＳＤメモリカード（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ  ｍｅｍｏｒｙ  ｃａｒｄ）等である。また、リムーバブル記録媒体９２７は、例えば、非接触型ＩＣチップを搭載したＩＣカード（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  ｃａｒｄ）または電子機器等であってもよい。
【００９５】
接続ポート９２３は、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）ポート、ｉ．Ｌｉｎｋ等のＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート、ＲＳ−２３２Ｃポート、光オーディオ端子、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート等の、機器を静脈認証装置１０に直接接続するためのポートである。この接続ポート９２３に外部接続機器９２９を接続することで、静脈認証装置１０は、外部接続機器９２９から直接音響信号データや画像信号データを取得したり、外部接続機器９２９に音響信号データや画像信号データを提供したりする。
【００９６】
通信装置９２５は、例えば、通信網９３１に接続するための通信デバイス等で構成された通信インターフェースである。通信装置９２５は、例えば、有線または無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、またはＷＵＳＢ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＵＳＢ）用の通信カード、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）用のルータ、または、各種通信用のモデム等である。この通信装置９２５は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で音響信号等を送受信することができる。また、通信装置９２５に接続される通信網９３１は、有線または無線によって接続されたネットワーク等により構成され、例えば、インターネット、家庭内ＬＡＮ、赤外線通信、ラジオ波通信または衛星通信等であってもよい。
【００９７】
以上、本発明の各実施形態に係る静脈認証装置１０の機能を実現可能なハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。
【００９８】
以上説明したように、本実施形態に係る静脈認証装置１０および静脈認証方法では、平面構造での反射散乱光を利用することで、指静脈認証を平面構造に実装することが可能となり、ひいては、装置の小型化を図るとともに、局部的な画像から広範囲の静脈画像を撮像することが可能な接触型の静脈認証装置を実現することができる。
【００９９】
従来の静脈認証装置では、撮像エリアに対して十分な画像のコントラスト比を確保するために、近赤外光照射光源に１２０度程度の角度をつける必要があり、この光源を実施する装置全体が大きなものになる傾向があった。また、静脈パターンが小さい面積では単純であるという理由から、静脈パターンから十分な精度の動きベクトルを算出することは困難であった。しかし、本実施形態に係る静脈認証装置１０では、表皮・真皮の撮像画像と、静脈層の撮像画像を同時に得ることが可能であるため、十分な精度の動きベクトルを検出可能な表皮・真皮の撮像画像から動きベクトルを算出し、算出した動きベクトルを静脈層の撮像画像の合成に利用することができる。このため、小さなセンサで広範囲の静脈画像を取得することが可能となる。
【０１００】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１０１】
例えば、上述の実施形態においては、指を図中のｘ軸方向に走査する場合について説明したが、指を図中のｙ軸方向に走査する場合であっても、同様の効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る静脈認証装置の構成について説明するためのブロック図である。
【図２】同実施形態に係る撮像部を説明するための説明図である。
【図３】同実施形態に係る撮像部を説明するための側面図である。
【図４】同実施形態に係る撮像部を説明するための側面図である。
【図５】同実施形態に係る撮像部を説明するための平面図である。
【図６】同実施形態に係る静脈認証方法を説明するための説明図である。
【図７】同実施形態に係る静脈認証方法を説明するための流れ図である。
【図８】同実施形態に係る静脈認証装置のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０    静脈認証装置
１２    直接光
１３    背面散乱光
１４    反射光および透過光
１０１    撮像部
１０３    マイクロレンズアレイ
１０５    指紋撮像部分
１０７    静脈層撮像部分
１０９，１１０    マイクロレンズ
１１１    発光ダイオード
１１３    光源部
１１５    プリズム部
１１７    遮光壁
１１９    撮像素子
１４１    撮像制御部
１５１    動きベクトル検出部
１５３    画像合成部
１５５    指紋画像合成部
１５７    静脈画像合成部
１５９    静脈パターン抽出部
１６１    認証部
１６３    指紋パターン登録部
１６５    指紋パターン認証部
１６７    静脈パターン登録部
１６９    静脈パターン認証部
１７１    処理部
１７３    記憶部
ＦＧ    指
ＦＧ１    表皮
ＦＧ２    真皮
ＦＧ３    骨
ＦＰ    指紋パターン
ＦＰ１    指紋部分画像
【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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