(57)【要約】【課題】小型化及び低コスト化を図ると共に、画像に飽和領域の少ない、より安定して精細な画像を取得する。【解決手段】１ライン以上の画像読取り部を有する撮像手段と、指の部分画像を前記撮像手段に結像する結像手段とを有し、指を移動させて撮像領域を走査して一連の前記部分画像を取得し、一連の前記部分画像から指全体の血管画像を取得する。指の内部を透過する光を発し、前記指の側面側で断面方向に複数の発光部が配置された照明手段と、前記照明手段における前記複数発光部の発光量と発光パターンを前記部分画像に応じて制御する手段と、を有する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１ライン以上の画像読取り部を有する撮像手段と、指の部分画像を前記撮像手段に結像する結像手段とを有し、指を移動させて撮像領域を走査して一連の前記部分画像を取得し、一連の前記部分画像から指全体の血管画像を取得する血管画像入力装置であって、指の内部を透過する光を発し、前記指の側面側で断面方向に複数の発光部が配置された照明手段と、前記照明手段における前記複数発光部の発光量と発光パターンを前記部分画像に応じて制御する手段と、を有することを特徴とする血管画像入力装置。
【請求項２】
前記照明手段における前記複数発光部の発光量と発光パターンを前記部分画像に応じて制御する手段において、前記複数発光部の発光量と発光パターンを前記部分画像ごとの出力によりフィードバック制御することを特徴とする請求項１に記載の血管画像入力装置。
【請求項３】
前記部分画像ごとの出力は、前記部分画像の出力の平均値を監視することにより求めることを特徴とする請求項２に記載の血管画像入力装置。
【請求項４】
前記部分画像ごとの出力は、前記部分画像の長手方向の出力分布を監視することにより求めることを特徴とする請求項２に記載の血管画像入力装置。
【請求項５】
前記照明手段における前記複数発光部の発光量と発光パターンを前記部分画像に応じて制御する手段において、前記複数発光部の発光量と発光パターンを前記部分画像ごとに周期的に変更し、血管画像の飽和領域が少ない部分画像を採用することを特徴とする請求項１に記載の血管画像入力装置。
【請求項６】
前記照明手段は、前記指の左右側面側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の血管画像入力装置。
【請求項７】
前記照明手段における前記複数発光部は、前記指の断面方向に複数列配置されていることを特徴とする請求項１に記載の血管画像入力装置。
【請求項８】
前記画像処理手段は、更に前記指全体の表面画像を取得することを特徴とする請求項１に記載の血管画像入力装置。
【請求項９】
指の内部を透過する光を発し、前記指の側面側で断面方向に複数の発光部が配置された照明手段と、１ライン以上の画像読取り部を有する撮像手段と、指の部分画像を前記撮像手段に結像する結像手段とを有し、指を移動させて撮像領域を走査して一連の前記部分画像を取得し、一連の前記部分画像の相対位置情報から指全体の血管画像を取得する血管画像入力方法であって、更に前記照明手段の前記複数発光部の発光量と発光パターンを前記部分画像に応じて制御することを特徴とする血管画像入力方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の血管画像入力装置により読み取られた前記指全体の血管画像を被検体の識別情報として予め登録する血管画像登録手段と、前記血管画像入力装置により読み取られた前記指全体の血管画像と前記血管画像登録手段の登録画像とが一致するか否かを照合し、その照合結果を個人認証信号として出力する血管画像照合手段とを備えたことを特徴とする個人認証システム。
【請求項１１】
請求項８に記載の血管画像入力装置により読み取られた前記指全体の血管画像及び表面画像を被検体の識別情報として予め登録する画像登録手段と、前記血管画像入力装置により読み取られた前記指全体の血管画像及び表面画像と前記画像登録手段の登録画像とが一致するか否かを照合し、その照合結果を個人認証信号として出力する画像照合手段とを備えたことを特徴とする個人認証システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指の血管画像を取得する血管画像入力装置、及びこれを用いた個人認証システムに関する。
【０００２】
特に本発明は、指と撮像素子との位置を相対的に移動させることにより、照明手段から照射され、指内部の透過した光により照明された指血管の画像を撮像素子で受光する血管画像入力装置、及びこれを用いた個人認証システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、情報技術の著しい進歩によって電子商取引等の経済活動が普及するのに伴い、情報の不正使用を防止する目的から個人認証を電子化する必要性もまた増大している。そこで鍵のように携帯を必要とせず、利便性が高く、遺失や盗難等による不正行使の恐れも少ない個人認証方式として、指紋や虹彩、血管パターンといった個人の体の一部を鍵として用いる生体認証が注目されている。特に血管パターンを用いた認証方法は、指紋のように犯罪捜査を連想させたり、虹彩のように直接眼球に光を照射したりすることがないので心理的抵抗感が少なく、また、容易に観測できる生体表面ではなく内部の特徴のため、偽造が困難という利点がある。
【０００４】
このような生体内部の血管パターンは、近赤外光の光源によって対象部位を照らし、それを近赤外光に感度のあるカメラもしくはイメージセンサなどの撮像系で撮影することで得られる。血液中のヘモグロビンは近赤外光を良く吸収するため、血管部分で光が吸収され、周辺組織に比べて暗く写る。この明暗の差による紋様が血管パターンとなる。
【０００５】
血管パターンを利用する血管画像入力装置として、特許文献１に述べられている手の甲の静脈画像を利用するものや、特許文献２に述べられている手のひらの静脈画像を利用するものがある。これらの血管画像入力装置においては手の甲や手のひらなどの大面積画像を取得するために、撮像素子は二次元固体撮像素子であり、結像光学系による画像の取得に対し撮像物体が大きくなるため撮像装置全体がかなり大きくなるという問題があった。
【０００６】
このように撮像装置の大型化を避けるため手の指の血管画像を入力する血管画像入力装置が、特許文献３，４又は５に開示されている。指は、手の甲やひらに比べて撮像エリアが小さくその点では撮像装置を小型にできる。
【０００７】
特許文献３，４に述べられている装置は、指を照明する光源部とカメラ部が対向配置され、少なくとも一方は指に対して非接触であり、また、カメラ部において二次元撮像素子が用いられている。このため、撮像装置の小型化に対しては十分ではなかった。
【０００８】
そこで、特許文献５に開示されているような、指を装置に載置し側方より照明する装置が考案されている。
【０００９】
図１０は、特許文献５に述べられている指血管画像の画像入力装置の概略図である。
【００１０】
血管画像入力装置１００において、指１０２を載置するガイド溝１０８の左右に指を照明する光源部１０４、指先に当たる部分にボタンスイッチ１１８がある。光源部１０４における遮光板１１６上の近赤外光源１１４からの光が、光源開口部１０６を通して指１０２に入射する。撮影開口部１１０を介してカメラ部１１２で指内部を透過してきた光線を利用して血管画像を撮影している。
【特許文献１】特開平１０−２９５６７４号公報
【特許文献２】特開２００４−０６２８２６号公報
【特許文献３】特開平７−２１３７３号公報
【特許文献４】特開２００１−２７３４９７号公報
【特許文献５】特開２００４−２６５２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献５の図１０の構成における撮像手段は、特に明示されていないが、二次元固体撮像素子であり、指の先端から指の根元までを撮像するためには、指の長さに対応した撮像領域が必要となる。
【００１２】
図１１は、この二次元固体撮像素子による指の撮像領域を示す模式図である。
【００１３】
図１１から分かるように、カメラ部１１２は、二次元固体撮像素子から成る撮像素子１２０と、指内部を透過してきた光線を指１０２の静脈パターンＶＰを反映した血管画像として撮像素子１２０に結像させる結像光学系としてのレンズ光学系１２１とを有する。カメラ部１１２は、指全体の撮像領域を確保するため、指との間を離して設置する必要がある。一般に二次元固体撮像素子はコストの観点から極力小さいものが要求され、レンズ光学系の縮小率は大きくなりがちであり、その結果指と固体撮像素子との距離は大きくなる傾向にある。またレンズの径を大きくし、画角を広く取る必要がある。
【００１４】
特許文献５の中には、小型化のために鏡による光学系の折り返し構造なども開示されている。しかし、固体撮像素子として二次元固体撮像素子を使用しているうえ、開示されている光学的な構成も折り返しに適した方向ではなく、十分に光学的検討を加えたものとは言い難い。このように装置の小型化を考えた提案がなされているものの、上記構成での小型化ではなお不十分である。
【００１５】
また、認証時の指の圧迫感を減らすために、光源を指側面の斜め上方、下方に配置する例が開示されている。特に下方に配置する場合は、指側面に画像信号の飽和領域が形成される問題が指摘されている。すなわち、指側面に直接光が当たって反射し、輝度が最大値で飽和した領域が現れ、血管パターンの一部が失われる（後述の図５参照）。この問題を解決するために、遮光板１１６を設けているが、指の太さの違いによって遮光性が異なるので、遮光板１１６の傾きを自動で調整する例や、可動ミラーで反射させる例が提示されている。ところが、これらの機構を組み込むと装置全体が大きくなり、コスト上昇に繋がるという問題は依然とある。また、左右の光源を交互に点灯して、２枚の画像から飽和していない部分を合成する駆動方法が開示されているが、これは二次元固体撮像素子に限定されたものとなっている。
【００１６】
本発明は、このような従来の事情を考慮してなされたもので、装置の小型化及び低コスト化を図ると共に、画像に飽和領域の少ない、より安定して精細な画像を取得することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため、本発明の血管画像入力装置は、１ライン以上の画像読取り部を有する撮像手段と、指の部分画像を前記撮像手段に結像する結像手段とを有し、指を移動させて撮像領域を走査して一連の前記部分画像を取得し、一連の前記部分画像から指全体の血管画像を取得する血管画像入力装置であって、指の内部を透過する光を発し、前記指の側面側で断面方向に複数の発光部が配置された照明手段と、前記照明手段における前記複数発光部の発光量と発光パターンを前記部分画像に応じて制御する手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、撮像手段を簡略化し、画像処理手段を用いて指の部分画像から指全体の血管画像を再構成し、かつ血管画像の飽和領域を縮小しており、従来の装置以上に小型であり、画像に飽和領域の少ない、安定で精細な画像を取得することができる。それにより、認証率の向上した血管画像入力装置、及びこれらを用いた個人認証システムを安価に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明にかかる血管画像入力装置の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
［第１の実施形態］ 
（装置の構成）
図１は、本発明の第１の実施形態における血管画像入力装置の側面図、図２は、同血管画像入力装置の基本部分についての斜視図、図３は、同血管画像入力装置の光源の配置を示す断面図である。
【００２１】
ガイド板２上に沿って、指１を走査すること、すなわち一定方向（図中矢印Ｐで示す水平方向）に移動して撮像領域を走査する。主に指１の第１関節と第２関節を含む部分に存在する皮下の静脈パターンＶＰ（血管画像）を、結像光学系を介して撮影する。ガイド板２のスリット状の画像取り込み部分には、可視光カットフィルタ３が設置されている。
【００２２】
結像手段である結像光学系として、反射鏡５を介して屈折率分布型レンズアレイ６を配置する。これにより指１の走査方向に結像光学系を配置できるので、装置を大幅に小型化できる。ただし皮下の静脈は立体的に分布しているので、結像光学系の被写界深度は極力深いものを選択する。また、反射鏡５を使い折り曲げ光学系を使う場合は、短焦点レンズを使っても小型化することはできる。結像部分に配置された画像読取り部を有する撮像手段である体撮像素子７は、指１の走査範囲と撮像範囲を考慮し、光学系の配置を考慮すると短冊状の形態が好ましい。本実施形態では、１ライン又はそれ以上の複数ラインからなる短冊状のものを用いた。これらにより装置全体の大きさを非常に小さなものにすることができる。
【００２３】
指１の側面側に配置された照明手段である光源４により指１を照射しながら、指１を走査させて一連の指静脈画像の部分画像（フレームごとの画像）を取得する。取得した一連の部分画像を使って全体の静脈画像を再構成する。これから静脈パターンを抽出し、特徴点抽出のアルゴリズム等を用いて認証を行う。
【００２４】
図３を用いて本発明の特徴である光源配置について説明する。近赤外光として、一般に血管以外の生体に吸収されにくく、血管のコントラストを得やすい７００−１０００ｎｍを用い、本実施形態では９５０ｎｍの波長を用いた光源４を指１の側面に配置する。光源４として指１の断面方向すなわち略縦方向に３段にLED（発光ダイオード）を配置する。
【００２５】
赤外光で指内部の静脈パターンを十分なコントラストをもって可視化するためには、十分な指内散乱透過光が必要となる。これらが背景光となり、静脈を照明することにより、静脈画像の光信号を得ることができる。
【００２６】
このために従来の技術で説明したような、指の背面（固体撮像素子と反対側）に強力な光源を配置する構成がある。この配置では利用者が指に圧迫感を感じることが多い。更に認証に使う静脈は指の表面近くにあるので、背面からこれらを照明する場合、指１の厚さ全体を透過させる必要がある。二次元の固体撮像素子を用いる形態で、背面照射を行う場合、光源の光量を確保するために、多くのLEDを配置する等の構成が必要になる。一方指を走査させる方式で、側面に光源を配置する構成は、スリット状の画像取り込み部分近傍に光源を設けるだけでよいので、より一層の開放型とすることができる。認証時に指を載置しても圧迫感を感じることは少ない。LEDの個数を削減でき、側面からの静脈パターンまでの光路長は、背面からの場合に比べ短いので、全体の光量を減らすことができる。
【００２７】
これはLEDの駆動電流を減らせることになるので、LEDの寿命を延ばし、電源を簡単なものにすることができる。これらにより装置全体の一層の小型化と低コスト化を実現することができる。これらのLEDは光源制御回路（不図示）により、それぞれ制御される。固体撮像素子を、CMOSプロセスを用いたCMOS型固体撮像素子とする場合、この固体撮像素子と同一基板上にこのLED制御回路を容易に形成することができるので、なんら装置全体の大きさに影響を与えない。
【００２８】
LEDからの近赤外光を指１の側面に照射し、指内部を散乱透過してきた近赤外光により指内部の静脈が照明される。矢印Ｑは指内での散乱透過光を示す。指から出てきた静脈画像を含む透過近赤外光は、可視光カットフィルタを介して結像光学系に入射する。このとき指表面の散乱反射光が、極力結像光学系に入らないようにする。
【００２９】
（画像取得と照明手段の制御方法）
次ぎに、本発明の光源配置と光源点灯制御に基づく画像取得の方法について説明する。
【００３０】
図４は、指の浮きがない場合の画像読取り方法を説明する概略図、図５は、指の浮きがある場合の画像読取り方法を説明する概略図、図６は、本発明による浮きがある場合の画像読取り方法を説明する概略図である。
【００３１】
図４において、指１の走査時に指の浮きがない正常の場合である。このとき指１はガイド板３に接触した状態で走査される。透過光量を大きくするように、全てのLEDの発光量はできる限り多くする。
【００３２】
図４（ａ）は指の断面方向を示す模式図、図４（ｂ）は指を走査した後の指画像（後述の再構成方法で再構成した全体画像）の模式図である。
【００３３】
指側面の光源４は、指１の斜め上方を照射し、ここから光が指内に進入する。この光は指内で散乱され、指表面近くの静脈を照明する。静脈画像を含む指内散乱光は指１から出た後、可視光カットフィルタ３を通して結像光学系に入り、固体撮像素子７で検出される。指１の斜め上方部の光入射点近傍で発生した散乱反射光は、指１の表面組織では特に強い散乱を示す。この部分で散乱された光は、表面を通して外部に反射光として入射した光の４割近い部分が放射され、残りは指内散乱光として指内を透過する。この散乱反射光は、結像光学系に進入することはないので、静脈画像に影響を与えることはない。
【００３４】
次ぎに、図５は、指の走査中に、指が浮いた場合である。
【００３５】
図５（ａ）は、断面方向を示す模式図、図５（ｂ）は指を走査した後の指画像（後述の再構成方法で再構成した全体画像）の模式図である。
【００３６】
簡単のため走査中に一定量の浮きが生じたと仮定して説明する。この場合LEDの点灯を図４の通常の場合と同じようにすると、浮いた指の側面下方に光が入射し、この部分で発生した散乱反射光の一部が可視光カットフィルタを介して結像光学系に入射する。その結果図５（ｂ）に示すように再構成された全体画像の中に、散乱反射光による飽和領域が発生する。散乱反射光は指内散乱光に比べ指内での減衰がない分光量が大きく、指内散乱光の強度に合わせた固体撮像素子に入射すると、簡単に飽和を起こし、この部分の静脈画像は使えなくなる。
【００３７】
そこで、本発明では、この複数の光源を指の断面方向、すなわち浮きの方向に個別に制御して飽和を押さえる。
【００３８】
図６は、本発明による浮きがある場合の画像読取り方法を説明する概略図である。
【００３９】
指１が浮いた場合、光源４を制御して飽和領域を低減する場合を示す。ここでも簡単のため走査中に一定量の浮きが生じたと仮定して説明する。図６（ａ）は断面方向を示す模式図、図６（ｂ）は指を走査した後の指画像（後述の再構成方法で再構成した全体画像）の模式図である。
【００４０】
指１が浮いた場合、光源４の下段のLEDによる散乱反射光が問題となるので、この光量を下げるか、あるいはオフにする。全体の光量を確保するために上段の光量を上げる。上段のLEDによる散乱反射光は、固体撮像素子７には入射しないので光量を上げても問題とはならない。この結果図６（ｂ）に示すように散乱反射光による飽和領域は十分縮小され、静脈画像に悪影響を与えることがない。指の浮きが更に大きい場合は中段のLEDによる散乱反射光も問題となるので、この光量も減らし、同様の調整を行う。以上の説明では、指の浮きが走査中一定の場合として説明したが、実際の浮き量は指の走査中に変化するので、前述の指断面方向に設置した複数のLEDの発光量、発光パターンの調整をフレームごとに行う。そのためにはフレームごとに浮き量を把握し、その結果に基づきリアルタイムでLEDの発光量と発光パターンをフィードバックで制御する必要がある。
【００４１】
固体撮像素子は、光電変換するものであり各画素における輝度は光電変換された出力に比例する。フィードバックの方法として本実施形態では、フレームごとの固体撮像素子の出力平均値を監視し、その値がある閾値を越えたら、飽和領域が発生したと判断し、その量に応じて次のフレームのLED発光量、発光パターンを前記方法で制御する。出力平均値と飽和領域の関係は予め求めておき、その結果から閾値を算出しておく。これにより指の浮きを事前に検出し、それに応じてLEDの発光量と発光パターンをフレームごとに最適化できるので、浮きが生じても飽和領域が画像に広がることがなく、静脈画像に悪影響を与えることもない。
【００４２】
これらの出力平均値の監視と閾値判断等は、固体撮像素子７に接続されたの外部基板上のマイクロコンピュータで行っている。その結果の制御信号を固体撮像素子７上のLED制御回路に送りLEDの発光量、発光パターン調整を行う。本実施形態では各フレームの出力平均値を用いて、浮きを検出したが、単純な平均値ではなく、フレーム画像の長手方向の出力分布を監視することで、よりきめ細かい制御をすることもできる。つまり飽和が起こり始めるのは、長手方向の端の部分からであり、その分布を見れば、どの程度浮きが進んでいるか判断できる。
【００４３】
（画像の再構成方法）
図７は、前記血管画像入力装置により取得した静脈画像の部分画像と、それを用いて全体画像の再構成を実現する方法を示す図である。
【００４４】
図７（ａ）は一連の静脈画像の部分画像を示す。ここで静脈画像と共に指紋・皺が写っているが、光源の照明条件、例えば、指１に対する照射角度を変えることによって、これらを写すことができる。図７（ｂ）は、図７（ａ）の部分画像から、各部分画像の重なり情報を利用して再構成した静脈画像の全体画像を示す。図７（ｃ）は、図７（ｂ）から静脈のパターンのみを取り出した結果を示す。
【００４５】
画像読取りが開始されると、複数ラインからなる短冊状の固体撮像素子７を用いて、指を走査させながら一定期間ごとに（一定フレームレート）撮影すると、図７（ａ）に示すように複数の短冊状部分画像が得られる。前記一定期間は、予想される最大走査速度で、指を走査した場合にも、固体撮像素子７が、毎回、前回撮影した指の範囲の一部を含んだ指の範囲を撮影できるように定める。
【００４６】
次ぎに、これら静脈の部分画像から所望の指領域の静脈画像を再構成する。これらの部分画像はそれぞれ隣り合う部分画像と重なり部分を有しているので、その重なり部分の相対位置情報から画像を一致させる処理を処理回路により（不図示）行い、図７（ｂ）に示す全体画像を再構成することができる。この再構成された全体画像から、不要な皺や指紋等の表面の画像を取り除き認証に利用する静脈パターンを抽出する。
【００４７】
本実施形態では、LED列は指の左右に１列づつ３段のLED配置した構成を示したが、光量を増やす場合、あるいは更に細かい光量分布パターンを実現するために、２列以上のLED列を指の側面に配置してもよい。
【００４８】
また、第３の実施形態において説明するように、別に抽出された指紋や皺の画像を使って、認証を行い、静脈の認証と合わせて認証精度を向上させることもできる。静脈パターンと指紋・皺パターンでは、前者のフーリエ変換された空間周波数成分が低周波側に、後者のそれが高周波側に分布するので、両者を分離することができる。
【００４９】
［第２の実施形態］
血管画像読取り装置の基本的な構成は第１の実施形態と同様である。本実施形態では、実際の浮きとは関係なく、光源４のLEDの発光量と発光パターンをフレームごとに一定周期で変化させる。例えば、３枚以上で同一の重なりを持つような読取り速度で部分画像を取得する場合、３フレーム周期でLEDの発光量と発光パターンを変化させる。３フレームは必ず重なり部を有しているので、飽和領域のない、すなわち悪影響のない最低１フレームの部分画像を抽出し、このフレームを再構成に使う部分画像の代表とすることができる。他の２フレームは廃棄することができる。代表的な発光量、発光パターンとしては、以下のものがある。
【００５０】
（i）全てのLEDの発光量をできる限り多くするパターン
（ii）下段のLEDの発光量を下げるか、あるいはオフにし、中段、上段の光量を上げるパターン
（iii）下段、中段のLEDの発光量を下げるか、あるいはオフにし、上段の光量を上げるパターン
パターン（i）は浮きのない場合の発光量パターンに相当し、パターン（ii）、（iii）にしたがって浮きの大きくなる場合の発光量パターンとなる。パターン（i）、（ii）、（iii）を３フレームごとに繰り返して部分画像を取得する。万一指走査中に浮きが生したとしても、例えばパターン（ii）で取得した部分画像は、飽和領域のないあるいは低減された部分画像となっている。したがって、この部分画像を代表として採用し、同様に他の部分画像を選択し、それら選択抽出した部分画像を使って全体画像の再構成を行えばよい。
【００５１】
本実施形態では、浮き量をリアルタイムで監視して、LEDの発光量、発光パターンにフィードバックするような制御はしない。浮きが起こったかどうかをリアルタイムに検出する必要はなく、LEDの発光量、発光パターンの制御のみで、飽和領域のない、あるいは低減された部分画像を取得することができる。一部のデータは無駄になるが、飽和領域を取り除いた部分画像を合成するなどの処理をする必要もなく、最適な部分画像を抽出するだけなので装置全体の制御は簡単になる。３フレーム周期に限定せず、複数フレーム周期でLED発光量、発光パターンを制御し、得られた部分画像から飽和領域の低減された最適な部分画像を代表として抽出し、全体画像の再構成を行えばよい。
【００５２】
［第３の実施形態］
次に、上記の血管画像入力装置を用いた個人認証システムの実施形態を説明する。
【００５３】
図８は、本発明による第３の実施形態を構成する個人認証装置のブロック図、図９は、同実施形態を構成する血管画像入力装置のブロック図である。
【００５４】
図８に示す個人認証システムは、前述の固体撮像素子７から構成される撮像部２０１、その周辺回路部２０２、LEDチップに搭載されるLED２０３を有する血管画像入力装置２００と、この血管画像入力装置２００に接続される血管画像照合装置３００とを備える。
【００５５】
固体撮像素子７は、CMOSプロセスを用いたCMOS型固体撮像素子とする。CMOSプロセスを用いることにより、撮像部と周辺回路（ロジック部等）を同一基板上に容易に形成することができる。本実施形態でも周辺回路部２０２は、前記固体撮像素子７と同一基板上に形成されている。図９に示すように、周辺回路部２０２は、制御回路（駆動回路）１０２１と、クランプ回路１０２２と、Ａ／Ｄコンバータ１０２３と、通信制御回路１０２４と、レジスタ１０２５と、ＬＥＤ制御回路１０２６と、タイミング発生器１０２８とを含む。
【００５６】
制御回路１０２１は、撮像部２０１の動作を制御するものである。Ａ／Ｄコンバータ１０２３は、撮像部２０１から出力される指の血管画像に関する画像に応じたアナログ撮像信号を、クランプ回路１０２２を介しアナログ信号からデジタル信号に変換するものである。レジスタ１０２５が接続される通信制御回路１０２４は、Ａ／Ｄコンバータ１０２３にて変換されたデジタル信号を血管画像の画像信号として外部の装置（インターフェースなど）にデータ通信するためのものである。ＬＥＤ制御回路１０２６は、ＬＥＤ２０３の発光を制御するものである。タイミング発生器１０２８は、外部の発振子１０２７から供給される基準パルスに基づき上記回路１０２１〜１０２６の動作タイミングを制御する制御パルスを発生する。
【００５７】
周辺回路部２０２を含む回路は、上記に限らず、別種の回路を含めてもよい。他方、上記の回路の一部を不図示の別チップとしてもよい。
【００５８】
血管画像照合装置３００は、入力インターフェース２１１と、血管画像照合手段である画像処理部２１２と、血管画像登録手段である血管画像データベース２１３及び出力インターフェース２１４とを備える。
【００５９】
入力インターフェース２１１は、周辺回路部２０２の通信制御部から出力される通信データが入力され、画像処理部２１２は、入力インターフェース２１１に接続される。画像処理部２１２には、血管画像データベース２１３及び出力インターフェース２１４が接続される。出力インターフェース２１４は、使用やログイン等に際しセキュリティ確保等のため個人認証が必要とされる電子機器（ソフトウエアも含む）に接続される。
【００６０】
ここで、血管画像データベース２１３には、予め個人認証すべき対象者の指の血管画像が登録されている。ここでの対象者は、一人でも複数人でも構わない。
【００６１】
対象者の血管画像は、対象者の個人認証情報として、初期設定時や対象者追加時などに予め血管画像入力装置２００から入力インターフェース２１１を介し入力される。
【００６２】
血管画像入力装置２００により読取られた血管画像は、入力インターフェース２１１を介し画像処理部２１２に入力される。画像処理部２１２は、血管画像データベース２１３の登録画像と一致するか否かを既知の血管画像照合用画像処理アルゴリズムを基に照合し、血管画像の一致又は不一致という照合結果を個人認証信号として出力インターフェース２１４を介し出力する。
【００６３】
なお、この例では、血管画像入力装置２００と血管画像照合装置３００を別デバイスで構成しているが、本発明はこれに限らず、必要に応じ血管画像照合装置３００の少なくとも一部の機能を血管画像入力装置２００の周辺回路部２０２内に一体に構成してもよい。また、この例の個人認証システムは、個人認証が必要とされる電子機器内に一体に組み込んで構成しても、電子機器と別体で構成しても構わない。
【００６４】
また、実施形態１及び２の血管画像入力装置を用いた個人認証システムでは、指紋画像も同時に取得することができるので、指紋画像と血管画像の両方を使って、個人認証を行うこともできる。例えば血管画像が登録血管画像と一致する場合と、指紋画像が登録指紋画像と一致する場合で、セキュリティを高めることができる。血管画像あるいは指紋画像の画像認証だけでは認証率が低い場合、両方の画像を取得し、どちらか一方の画像が一致すること認証を行い、認証のエラー率を下げることもできる。この場合、血管画像入力装置２００及び血管画像照合装置３００は、指紋画像と血管画像の両者を対象とした装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施形態における血管画像入力装置の側面図
【図２】同血管画像入力装置の基本部分についての斜視図
【図３】同血管画像入力装置の光源の配置を示す断面図
【図４】指の浮きのない場合の画像読取り方法を説明する概略図
【図５】指の浮きがある場合の画像読取り方法を説明する概略図
【図６】本発明による浮きがある場合の画像読取り方法を説明する概略図
【図７】部分画像からの全体画像再構成方法を示す図
【図８】本発明による第３の実施形態を構成する個人認証装置のブロック図
【図９】同実施形態を構成する血管画像入力装置のブロック図
【図１０】従来例による指血管画像の入力装置の概略図
【図１１】従来例の二次元固体撮像素子による指の撮像領域を示す模式図
【符号の説明】
【００６６】
１…指
２…ガイド板
３…可視光カットフィルタ
４…光源
５…反射鏡
６…屈折率分布型レンズアレイ
７…固体撮像素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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