(57)【要約】【課題】指の広い範囲の静脈を撮像して高品質の静脈画像を入力する薄型・小型かつ広角の画像入力装置と、それを利用する小型・薄型の個人認証装置を提供する。【解決手段】レンズアレイ３と遮光部材４からなる光学系を介し指静脈２を撮像素子６で撮像する。補正処理部１０４は、撮像された指静脈像を含む複眼画像に対し、その個眼画像における周辺光量低下の影響を除去するための補正処理を行う。この補正に利用される補正データは、補正データ取得部１０２により生成されて補正データ記憶部１０３に記憶される。単一画像再構成部１０５は、補正処理部１０４により補正後の複眼画像から、周辺光量低下による光量ムラが除去された単一画像を再構成する。【選択図】図１
2009223526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズがアレイ配列されてなるレンズアレイ、
前記レンズアレイの各レンズにより結像される個眼画像の集合である複眼画像を撮像するための、前記レンズアレイの像面側に設けられた撮像手段、
前記レンズアレイと前記撮像手段との間に設けられた遮光部材、
前記レンズアレイの視野内に被写体が存在する状態で前記撮像手段により撮像された被写体像を含む複眼画像に対し、その個眼画像における周辺光量の低下の影響を除去するための補正処理を施す補正処理手段、
前記補正処理手段により補正処理後の複眼画像から、その個眼画像間の視差を利用して単一画像を再構成する単一画像再構成手段、
を有することを特徴とする画像入力装置。
【請求項２】
前記撮像手段により撮像された被写体像を含まない複眼画像における全個眼画像を代表する平均的な輝度値（以下、輝度平均値と記す）を算出し、算出した輝度平均値に対する該複眼画像における各個眼画像の各画素の輝度比を表す補正データを生成する補正データ取得手段と、該補正データ取得手段により生成された補正データを記憶する補正データ記憶手段をさらに有し、
前記補正処理手段は、前記補正処理として、前記撮像手段により撮像された被写体像を含む複眼画像における各個眼画像の各画素の輝度値を、前記補正データ記憶手段に記憶されている対応画素についての補正データで除した値、又は、該輝度値に該補正データを乗じた値を、補正後の輝度値とする処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像入力装置。
【請求項３】
前記撮像手段により撮像された複眼画像に対し、前記レンズアレイのレンズ間隔に基づいて決まる特定の空間周波数帯域の成分のみを抽出する空間周波数フィルタリング処理を適用し、該空間周波数フィルタリング処理を適用後の複眼画像における全個眼画像を代表する平均的な輝度値（以下、輝度平均値と記す）を算出し、算出した輝度平均値に対する、該空間周波数フィルタリング処理を適用後の複眼画像にける各個眼画像の各画素の輝度比を表す補正データを生成する補正データ取得手段と、該補正データ取得手段により生成された補正データを記憶する補正データ記憶手段をさらに有し、
前記補正処理手段は、前記補正処理として、前記撮像手段により撮像された被写体像を含む複眼画像における各個眼画像の各画素の輝度値を、前記補正データ記憶手段に記憶されている対応画素についての補正データで除した値、又は、該輝度値に該補正データを乗じた値を、補正後の輝度値とする処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像入力装置。
【請求項４】
複数のレンズがアレイ配列されてなるレンズアレイ、
前記レンズアレイの各レンズにより結像される個眼画像の集合である複眼画像を撮像するための、前記レンズアレイの像面側に設けられた撮像手段、
前記レンズアレイと前記撮像手段との間に設けられた遮光部材、
前記撮像手段により撮像された複眼画像から、その個眼画像間の視差を利用して単一画像を再構成する単一画像再構成手段、
前記レンズアレイの視野内に被写体が存在する状態で前記撮像手段により撮像された被写体像を含む複眼画像から前記単一画像再構成部により再構成された単一画像に対し、該複眼画像の個眼画像における周辺光量の低下の影響を除去するための補正処理を施す補正処理手段、
を有することを特徴とする画像入力装置。
【請求項５】
前記撮像手段により撮像された被写体像を含まない複眼画像から前記単一画像再構成手段により再構成された単一画像を代表する平均的な輝度値（以下、輝度平均値と記す）を算出し、算出した輝度平均値に対する該単一画像おける各画素の輝度比を表す補正データを生成する補正データ取得手段と、該補正データ取得手段により生成された補正データを記憶する補正データ記憶手段をさらに有し、
前記補正処理手段は、前記補正処理として、前記撮像手段により撮像された被写体像を含む複眼画像から前記単一画像再構成手段により再構成された単一画像における各画素の輝度値を、前記補正データ記憶手段に記憶されている対応画素についての補正データで除した値、又は、該輝度値に該補正データを乗じた値を、補正後の輝度値とする処理を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像入力装置。
【請求項６】
前記撮像手段により撮像された複眼画像から前記単一画像再構成手段により再構成された単一画像に対し、前記レンズアレイのレンズ間隔に基づいて決まる特定の空間周波数帯域の成分のみを抽出する空間周波数フィルタリング処理を適用し、該空間周波数フィルタリング処理を適用後の単一画像を代表する平均的な輝度値（以下、輝度平均値と記す）を算出し、算出した輝度平均値に対する、該空間周波数フィルタリング処理を適用後の単一画像にける各画素の輝度比を表す補正データを生成する補正データ取得手段と、該補正データ取得手段により生成された補正データを記憶する補正データ記憶手段をさらに有し、
前記補正処理手段は、前記補正処理として、前記撮像手段により撮像された被写体像を含む複眼画像から前記単一画像再構成手段により再構成された単一画像における各画素の輝度値を、前記補正データ記憶手段に記憶されている対応画素についての補正データで除した値、又は、該輝度値に該補正データを乗じた値を、補正後の輝度値とする処理を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像入力装置。
【請求項７】
前記補正データ取得手段が省かれ、前記補正データ記憶手段に装置外で生成された補正データが記憶されていることを特徴とする請求項２，３，５，６のいずれか１項に記載の画像入力装置。
【請求項８】
複数のレンズがアレイ配列されてなるレンズアレイ、
前記レンズアレイの各レンズのそれぞれにより結像される個眼画像の集合である複眼画像を撮像するための前記レンズアレイの像面側に設けられた撮像手段、
前記レンズアレイと前記撮像手段との間に設けられた遮光部材、
前記レンズアレイの視野内にある生体に光を照射するための光源、
前記レンズアレイの視野内に生体が存在する状態で前記撮像手段により撮像された生体静脈像を含む複眼画像に対し、その個眼画像における周辺光量の低下の影響を除去するための補正処理を施す補正処理手段、
前記補正処理手段により補正処理後の複眼画像から、その個眼画像間の視差を利用して単一画像を再構成する単一画像再構成手段、
前記単一画像再構成手段により再構成された単一画像又は該単一画像から抽出した特徴量を、予め登録されたデータと比較照合することにより個人認証を行う認証処理手段、
を有することを特徴とする個人認証装置。
【請求項９】
前記撮像手段により撮像された生体静脈像を含まない複眼画像における全個眼画像を代表する平均的な輝度値（以下、輝度平均値と記す）を算出し、算出した輝度平均値に対する該複眼画像における各個眼画像の各画素の輝度比を表す補正データを生成する補正データ取得手段と、該補正データ取得手段により生成された補正データを記憶する補正データ記憶手段をさらに有し、
前記補正処理手段は、前記補正処理として、前記撮像手段により撮像された生体静脈像を含む複眼画像における各個眼画像の各画素の輝度値を、前記補正データ記憶手段に記憶されている対応画素についての補正データで除した値、又は、該画素値に該補正データを乗じた値を、補正後の輝度値とする処理を行うことを特徴とする請求項８に記載の個人認証装置。
【請求項１０】
前記撮像手段により撮像された複眼画像に対し、前記レンズアレイのレンズ間隔に基づ
いて決まる特定の空間周波数帯域の成分のみを抽出する空間周波数フィルタリング処理を
適用し、該空間周波数フィルタリング処理を適用後の複眼画像における全個眼画像を代表する平均的な輝度値（以下、輝度平均値と記す）を算出し、算出した輝度平均値に対する、該空間周波数フィルタリング処理を適用後の複眼画像にける各個眼画像の各画素の輝度比を表す補正データを生成する補正データ取得手段と、該補正データ取得手段により生成された補正データを記憶する補正データ記憶手段をさらに有し、
前記補正処理手段は、前記補正処理として、前記撮像手段により撮像された生体静脈像を含む複眼画像における各個眼画像の各画素の輝度値を、前記補正データ記憶手段に記憶されている対応画素についての補正データで除した値、又は、該輝度値に該補正データを乗じた値を、補正後の輝度値とする処理を行うことを特徴とする請求項８に記載の個人認証装置。
【請求項１１】
複数のレンズがアレイ配列されてなるレンズアレイ、
前記レンズアレイの各レンズにより結像される個眼画像の集合である複眼画像を撮像するための前記レンズアレイの像面側に設けられた撮像手段、
前記レンズアレイと前記撮像手段との間に設けられた遮光部材、
前記レンズアレイの視野内にある生体に光を照射するための光源、
前記撮像手段により撮像された複眼画像から、その個眼画像間の視差を利用して単一画像を再構成する単一画像再構成手段、
前記レンズアレイの視野内に生体が存在する状態で前記撮像手段により撮像された生体静脈像を含む複眼画像から前記単一画像再構成部により再構成された単一画像に対し、該複眼画像の個眼画像における周辺光量の低下の影響を除去するための補正処理を施す補正処理手段、
前記補正処理手段により補正処理後の単一画像又は該単一画像から抽出した特徴量を、予め登録されたデータと比較照合することにより個人認証を行う認証処理手段、
を有することを特徴とする個人認証装置。
【請求項１２】
前記撮像手段により撮像された生体静脈像を含まない複眼画像から前記単一画像再構成手段により再構成された単一画像を代表する平均的な輝度値（以下、輝度平均値と記す）を算出し、算出した輝度平均値に対する該単一画像における各画素の輝度比を表す補正データを生成する補正データ取得手段と、該補正データ取得手段により生成された補正データを記憶する補正データ記憶手段をさらに有し、
前記補正処理手段は、前記補正処理として、前記撮像手段により撮像された生体静脈像を含む複眼画像から前記単一画像再構成手段により再構成された単一画像における各画素の輝度値を、前記補正データ記憶手段に記憶されている対応画素についての補正データで除した値、又は、該輝度値に該補正データを乗じた値を、補正後の輝度値とする処理を行うことを特徴とする請求項１１に記載の個人認証装置。
【請求項１３】
前記撮像手段により撮像された複眼画像から前記単一画像再構成手段により再構成された単一画像に対し、前記レンズアレイのレンズ間隔に基づいて決まる特定の空間周波数帯域の成分のみを抽出する空間周波数フィルタリング処理を適用し、該空間周波数フィルタリング処理を適用後の単一画像を代表する平均的な輝度値（以下、輝度平均値と記す）を算出し、算出した輝度平均値に対する、該空間周波数フィルタリング処理を適用後の単一画像にける各画素の輝度比を表す補正データを生成する補正データ取得手段と、該補正データ取得手段により生成された補正データを記憶する補正データ記憶手段をさらに有し、
前記補正処理手段は、前記補正処理として、前記撮像手段により撮像された生体静脈像を含む複眼画像から前記単一画像再構成手段により再構成された単一画像における各画素の輝度値を、前記補正データ記憶手段に記憶されている対応画素についての補正データで除した値、又は、該輝度値に該補正データを乗じた値を、補正後の輝度値とする処理を行うことを特徴とする請求項１１に記載の個人認証装置。
【請求項１４】
前記補正データ取得手段が省かれ、前記補正データ記憶手段に装置外で生成された補正データが記憶されていることを特徴とする請求項９，１０，１２，１３のいずれか１項に記載の個人認証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像入力装置及び個人認証装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型・薄型化が容易な画像入力装置として、レンズアレイを用いた装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
指の静脈を近赤外光を照射するなどして可視化して撮像し、取得した静脈像と予め記憶しておいた静脈像とを比較照合することにより個人認証を行う個人認証装置が知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３７０５７６６号公報
【特許文献２】特開２００４−２７２８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
指静脈などの生体内部の情報を撮像して個人認証を行う個人認証装置は、昨今の情報保護社会、ユビキタス社会において、携帯電話やノートパソコンなど、様々な情報機器への搭載が求められている。情報機器の小型・軽量化が進む中、場所を選ばず設置するために、個人認証装置にも更なる小型・薄型化が要求されている。
【０００６】
個人認証装置の小型・薄型化のためには、指静脈等を撮像する画像入力装置の小型・薄型化が特に重要である。特許文献１に開示されている画像入力装置は、レンズアレイを用い、レンズのバックフォーカスの短縮に伴い縮小され解像力の低下した像を、レンズアレイにより取得された複眼画像の単一画像への再構成画像処理により補償するものであり、小型・薄型化に有利な構成である。特許文献２に開示された個人認証装置は、単眼の光学系を用いるため、光学結像関係に基づいて被写体距離や撮像距離が制限され薄型・小型化には限界がある。
【０００７】
装置の小型・薄型化とともに、より広角で撮像できるようにしたいという要求がある。例えば、指静脈を利用する個人認証装置の場合、指には静脈が少ないので、より精度の高い認証を行うためには、できるだけ指の広い範囲を観察する必要がある。したがって、このような個人証装置を薄型化しようとすると、薄い光学系を用いて非常に近い距離にある被写体を広視野で撮像することが必要になる。勿論、観察したい視野と同サイズ以上の大きな撮像素子を使用すれば、光学系を広角にしなくて済むが、大きな撮像素子は現在では入手が困難であり、また高価であるため得策とはいえない。
【０００８】
上記のように、より広い視野で撮像するために光学系を広角化する場合に問題になるのが、光学系への光線の入射角に伴う像の明るさの低下である。光学系への光線の入射角と像の明るさとの関係はcos４乗則として知られ、光軸に対して光線の入射角度が大きくなると、それに伴い明るさが低下する。
【０００９】
特許文献１の画像入力装置では、光学系を広角化すると、レンズアレイの個々のレンズによる像（個眼画像）における周辺光量低下（中央から周辺に向かうにつれ徐々に明るさが低下する現象）が顕著になり、そのような個眼画像の集合である複眼画像から再構成した単一画像に格子状のノイズが生じ、像の品質が劣化する。指静脈像を利用する個人認証装置の場合、このような格子状ノイズは後認証の原因となり極めて好ましくない。
【００１０】
以上の点に鑑み、本発明は、光学系を広角化しても像劣化の少ない画像を入力可能であって、かつ小型・薄型化が容易な画像入力装置を提供することを目的とするものであり、また、そのような画像入力装置を生体、例えば指の静脈画像の入力手段として利用し高精度な個人認証を行うことができる、小型・薄型化が容易な個人認証装置を提供することを目的とするもの
である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明に係る画像入力装置は、
複数のレンズがアレイ配列されてなるレンズアレイ、
前記レンズアレイの各レンズにより結像される個眼画像の集合である複眼画像を撮像するための、前記レンズアレイの像面側に設けられた撮像手段、
前記レンズアレイと前記撮像手段との間に設けられた遮光部材、
前記レンズアレイの視野内に被写体が存在する状態で前記撮像手段により撮像された被写体像を含む複眼画像に対し、その個眼画像における周辺光量の低下の影響を除去するための補正処理を施す補正処理手段、
前記補正処理手段により補正処理後の複眼画像から、その個眼画像間の視差を利用して単一画像を再構成する単一画像再構成手段、
を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明の特徴は、請求項１の発明に係る画像入力装置において、
前記撮像手段により撮像された被写体像を含まない複眼画像における全個眼画像を代表する平均的な輝度値（輝度平均値と記す）を算出し、算出した輝度平均値に対する該複眼画像における各個眼画像の各画素の輝度比を表す補正データを生成する補正データ取得手段と、該補正データ取得手段により生成された補正データを記憶する補正データ記憶手段をさらに備え、
前記補正処理手段は、前記補正処理として、前記撮像手段により撮像された被写体像を含む複眼画像における各個眼画像の各画素の輝度値を、前記補正データ記憶手段に記憶されている対応画素についての補正データで除した値、又は、該輝度値に該補正データを乗じた値を、補正後の輝度値とする処理を行うことにある。
【００１３】
請求項３の発明の特徴は、請求項１の発明に係る画像入力装置において、
前記撮像手段により撮像された複眼画像に対し、前記レンズアレイのレンズ間隔に基づいて決まる特定の空間周波数帯域の成分のみを抽出する空間周波数フィルタリング処理を適用し、該空間周波数フィルタリング処理を適用後の複眼画像における全個眼画像を代表する平均的な輝度値（輝度平均値と記す）を算出し、算出した輝度平均値に対する、該空間周波数フィルタリング処理を適用後の複眼画像にける各個眼画像の各画素の輝度比を表す補正データを生成する補正データ取得手段と、該補正データ取得手段により生成された補正データを記憶する補正データ記憶手段をさらに備え、
前記補正処理手段は、前記補正処理として、前記撮像手段により撮像された被写体像を含む複眼画像における各個眼画像の各画素の輝度値を、前記補正データ記憶手段に記憶されている対応画素についての補正データで除した値、又は、該輝度値に該補正データを乗じた値を、補正後の輝度値とする処理を行うことにある。
【００１４】
請求項４の発明に係る画像入力装置は、
複数のレンズがアレイ配列されてなるレンズアレイ、
前記レンズアレイの各レンズにより結像される個眼画像の集合である複眼画像を撮像するための、前記レンズアレイの像面側に設けられた撮像手段、
前記レンズアレイと前記撮像手段との間に設けられた遮光部材、
前記撮像手段により撮像された複眼画像から、その個眼画像間の視差を利用して単一画像を再構成する単一画像再構成手段、
前記レンズアレイの視野内に被写体が存在する状態で前記撮像手段により撮像された被写体像を含む複眼画像から前記単一画像再構成部により再構成された単一画像に対し、該複眼画像の個眼画像における周辺光量の低下の影響を除去するための補正処理を施す補正処理手段、
を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項５の発明の特徴は、請求項４の発明に係る画像入力装置において、
前記撮像手段により撮像された被写体像を含まない複眼画像から前記単一画像再構成手段により再構成された単一画像を代表する平均的な輝度値（輝度平均値と記す）を算出し、算出した輝度平均値に対する該単一画像おける各画素の輝度比を表す補正データを生成する補正データ取得手段と、該補正データ取得手段により生成された補正データを記憶する補正データ記憶手段をさらに備え、
前記補正処理手段は、前記補正処理として、前記撮像手段により撮像された被写体像を含む複眼画像から前記単一画像再構成手段により再構成された単一画像における各画素の輝度値を、前記補正データ記憶手段に記憶されている対応画素についての補正データで除した値、又は、該輝度値に該補正データを乗じた値を、補正後の輝度値とする処理を行うことにある。
【００１６】
請求項６の発明の特徴は、請求項４の発明に係る画像入力装置において、
前記撮像手段により撮像された複眼画像から前記単一画像再構成手段により再構成された単一画像に対し、前記レンズアレイのレンズ間隔に基づいて決まる特定の空間周波数帯域の成分のみを抽出する空間周波数フィルタリング処理を適用し、該空間周波数フィルタリング処理を適用後の単一画像を代表する平均的な輝度値（輝度平均値と記す）を算出し、算出した輝度平均値に対する、該空間周波数フィルタリング処理を適用後の単一画像にける各画素の輝度比を表す補正データを生成する補正データ取得手段と、該補正データ取得手段により生成された補正データを記憶する補正データ記憶手段をさらに備え、
前記補正処理手段は、前記補正処理として、前記撮像手段により撮像された被写体像を含む複眼画像から前記単一画像再構成手段により再構成された単一画像における各画素の輝度値を、前記補正データ記憶手段に記憶されている対応画素についての補正データで除した値、又は、該輝度値に該補正データを乗じた値を、補正後の輝度値とする処理を行うことにある。
【００１７】
請求項７の発明の特徴は、請求項２，３，５，６のいずれか１項の発明に係る画像入力装置において、前記補正データ取得手段が省かれ、前記補正データ記憶手段に装置外で生成された補正データが記憶されていることにある。
【００１８】
請求項８の発明に係る個人認証装置は、
複数のレンズがアレイ配列されてなるレンズアレイ、
前記レンズアレイの各レンズのそれぞれにより結像される個眼画像の集合である複眼画像を撮像するための前記レンズアレイの像面側に設けられた撮像手段、
前記レンズアレイと前記撮像手段との間に設けられた遮光部材、
前記レンズアレイの視野内にある生体に光を照射するための光源、
前記レンズアレイの視野内に生体が存在する状態で前記撮像手段により撮像された生体静脈像を含む複眼画像に対し、その個眼画像における周辺光量の低下の影響を除去するための補正処理を施す補正処理手段、
前記補正処理手段により補正処理後の複眼画像から、その個眼画像間の視差を利用して単一画像を再構成する単一画像再構成手段、
前記単一画像再構成手段により再構成された単一画像又は該単一画像から抽出した特徴量を、予め登録されたデータと比較照合することにより個人認証を行う認証処理手段、
を有することを特徴とする。
【００１９】
請求項９の発明の特徴は、請求項８の発明に係る個人認証装置において、
前記撮像手段により撮像された生体静脈像を含まない複眼画像における全個眼画像を代表する平均的な輝度値（輝度平均値と記す）を算出し、算出した輝度平均値に対する該複眼画像における各個眼画像の各画素の輝度比を表す補正データを生成する補正データ取得手段と、該補正データ取得手段により生成された補正データを記憶する補正データ記憶手段をさらに備え、
前記補正処理手段は、前記補正処理として、前記撮像手段により撮像された生体静脈像を含む複眼画像における各個眼画像の各画素の輝度値を、前記補正データ記憶手段に記憶されている対応画素についての補正データで除した値、又は、該輝度値に該補正データを乗じた値を、補正後の輝度値とする処理を行うことにある。
【００２０】
請求項１０の発明の特徴は、請求項８の発明に係る個人認証装置において、
前記撮像手段により撮像された複眼画像に対し、前記レンズアレイのレンズ間隔に基づいて決まる特定の空間周波数帯域の成分のみを抽出する空間周波数フィルタリング処理を適用し、該空間周波数フィルタリング処理を適用後の複眼画像における全個眼画像を代表する平均的な輝度値（輝度平均値と記す）を算出し、算出した輝度平均値に対する、該空間周波数フィルタリング処理を適用後の複眼画像にける各個眼画像の各画素の輝度比を表す補正データを生成する補正データ取得手段と、該補正データ取得手段により生成された補正データを記憶する補正データ記憶手段をさらに備え、
前記補正処理手段は、前記補正処理として、前記撮像手段により撮像された生体静脈像を含む複眼画像における各個眼画像の各画素の輝度値を、前記補正データ記憶手段に記憶されている対応画素についての補正データで除した値、又は、該輝度値に該補正データを乗じた値を、補正後の輝度値とする処理を行うことにある。
【００２１】
請求項１１の発明に係る個人認証装置は、
複数のレンズがアレイ配列されてなるレンズアレイ、
前記レンズアレイの各レンズにより結像される個眼画像の集合である複眼画像を撮像するための前記レンズアレイの像面側に設けられた撮像手段、
前記レンズアレイと前記撮像手段との間に設けられた遮光部材、
前記レンズアレイの視野内にある生体に光を照射するための光源、
前記撮像手段により撮像された複眼画像から、その個眼画像間の視差を利用して単一画像を再構成する単一画像再構成手段、
前記レンズアレイの視野内に生体が存在する状態で前記撮像手段により撮像された生体静脈像を含む複眼画像から前記単一画像再構成部により再構成された単一画像に対し、該複眼画像の個眼画像における周辺光量の低下の影響を除去するための補正処理を施す補正処理手段、
前記補正処理手段により補正処理後の単一画像又は該単一画像から抽出した特徴量を、予め登録されたデータと比較照合することにより個人認証を行う認証処理手段、
を有することを特徴とする。
【００２２】
請求項１２の発明の特徴は、請求項１１の発明に係る個人認証装置において、
前記撮像手段により撮像された生体静脈像を含まない複眼画像から前記単一画像再構成手段により再構成された単一画像を代表する平均的な輝度値（輝度平均値と記す）を算出し、算出した輝度平均値に対する該単一画像における各画素の輝度比を表す補正データを生成する補正データ取得手段と、該補正データ取得手段により生成された補正データを記憶する補正データ記憶手段をさらに備え、
前記補正処理手段は、前記補正処理として、前記撮像手段により撮像された生体静脈像を含む複眼画像から前記単一画像再構成手段により再構成された単一画像における各画素の輝度値を、前記補正データ記憶手段に記憶されている対応画素についての補正データで除した値、又は、該輝度値に該補正データを乗じた値を、補正後の輝度値とする処理を行うことにある。
【００２３】
請求項１３の発明の特徴は、請求項１１の発明に係る個人認証装置において、
前記撮像手段により撮像された複眼画像から前記単一画像再構成手段により再構成された単一画像に対し、前記レンズアレイのレンズ間隔に基づいて決まる特定の空間周波数帯域の成分のみを抽出する空間周波数フィルタリング処理を適用し、該空間周波数フィルタリング処理を適用後の単一画像を代表する平均的な輝度値（輝度平均値と記す）を算出し、算出した輝度平均値に対する、該空間周波数フィルタリング処理を適用後の単一画像にける各画素の輝度比を表す補正データを生成する補正データ取得手段と、該補正データ取得手段により生成された補正データを記憶する補正データ記憶手段をさらに備え、
前記補正処理手段は、前記補正処理として、前記撮像手段により撮像された生体静脈像を含む複眼画像から前記単一画像再構成手段により再構成された単一画像における各画素の輝度値を、前記補正データ記憶手段に記憶されている対応画素についての補正データで除した値、又は、該輝度値に該補正データを乗じた値を、補正後の輝度値とする処理を行うことにある。
【００２４】
請求項１４の発明の特徴は、請求項９，１０，１２，１３のいずれか１項の発明に係る個人認証装置において、前記補正データ取得手段が省かれ、前記補正データ記憶手段に装置外で生成された補正データが記憶されていることにある。
【発明の効果】
【００２５】
本発明による画像入力装置においては、被写体を撮像した複眼画像に対し、又は、複眼画像から再構成された単一画像に対し、個眼画像における周辺光量低下の影響を除去する補正処理が施されるため、光学系を広角化しても高品質な被写体画像（再構成された単一画像）を入力することができる。また、レンズアレイと遮光部材を用いた光学系は薄型・小型化が容易である。よって、薄型・小型かつ広角で、高品質な画像を入力可能な画像入力装置を実現できる。
【００２６】
本発明による個人認証装置においては、生体静脈を撮像した複眼画像に対し、又は、複眼画像から再構成された単一画像に対し、個眼画像における周辺光量低下の影響を除去する補正処理が施されるため、光学系を広角化しても高品質な静脈画像（再構成された単一画像）を入力することができる。したがって、光学系を広角化し、生体の広い範囲について撮像して高品質の静脈画像を入力し、精度の良い個人認証を行うことができる。また、レンズアレイと遮光部材を用いた光学系は薄型・小型化が容易である。よって、薄型・小型で認証精度の良好な個人認証装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について図面を用い詳細に説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る装置の構成説明図である。
【００２８】
図１において、１は透明平板１０に密着させた指であり、指先方向から観察した状態を模式的に表している。２は被写体となる指内部の静脈を模式的に表している。
【００２９】
まず、撮像光学系について説明する。３は被写体像を結像させるためのレンズアレイである。このレンズアレイ３は、複数の非球面レンズが、その光軸と略直交する平面内に二次元的にアレイ配置されたものである。レンズアレイ３の各レンズとして、凸側が球面のレンズや両面とも球面のレンズや両面とも非球面のレンズを用いてもよく、またフレネルレンズのような回折型のレンズを用いてもよい。４は遮光部材であり、レンズアレイ３の各レンズを通過した光線の像面上でのクロストークを防止し、ゴーストやフレアなどのノイズ光を抑制するために設けられている。
【００３０】
このような撮像光学系の像面側に撮像手段としての撮像素子６が配置されている。レンズアレイ３、遮光部材４、透明平板１０及び撮像素子６は筐体７に一体的に保持されている。
【００３１】
図２は、レンズアレイ３と遮光部材４からなる撮像光学系を、上方から、すなわち被写体側から観察した図である。図２から分かるように、遮光部材４はレンズアレイ３のレンズに対応付けて、平板に矩形孔をあけたものである。各矩形孔の一辺の長さは、レンズの有効径と略一致するか若干大きい。各矩形孔は、撮像素子６の撮像面まで延びている。矩形孔のサイズが、撮像される１個のレンズによる像すなわち個眼画像のサイズとなる。レンズアレイ３の各レンズは円形であるので、被写体からの光がレンズの有効範囲と矩形孔との隙間から撮像面に入射することを防止するために、レンズアレイ３の撮像側の面におけるレンズ有効径以外の部分に、被写体側から入射する光を反射するクロム薄膜５が蒸着されている。このクロム薄膜５と遮光部材４とにより、隣接レンズ間でのクロストークなどによるフレア光が効果的に除去される。
【００３２】
レンズアレイ３は、透明の樹脂やガラスを材料として、リフロー法や面積階調マスク法、研磨法などの加工法、あるいは、それらの加工法で作製した型を用いた成形加工法などで作製される。遮光部材４は、樹脂、ガラス、金属などを材料とした平板に、エッチングやドリル加工、レーザ加工等で孔あけすることにより作製される。エッチングやレーザ加工を用いると、遮光部材４のレンズ光軸方向への高さに制約がある場合があるが、その場合は薄く製作した遮光部材をレンズ光軸方向に重ねて接着することにより、必要な高さを確保すればよい。遮光部材４は、材料に不透明なものを用いたり、透明材料にコーティングを施したり壁面を荒らしたりして、光の透過や反射を抑制できるようにする。
【００３３】
レンズアレイ３による像を撮像する撮像素子６は、多数の画素６aが二次元的にアレイ配置された例えばＣＭＯＳ撮像素子であるが、ＣＣＤ撮像素子等を用いてもよい。ＣＭＯＳ撮像素子等には、撮像面をその保護のためにカバーガラスで覆ったものと、カバーガラスのないものとがあるが、本実施形態では撮像素子６としてカバーガラスがないものが用いられている。カバーガラスのある撮像素子を用いてもよいが、その場合は、カバーガラスによる光の屈折の影響を考慮して、レンズアレイ３の形状・位置を設計する必要がある。また、撮像素子にはエイリアジング防止のための光学的なローパスフィルタが撮像面付近に設けられたものがあるが、本実施形態では、装置の薄型化のため、撮像素子６にはローパスフィルタが設けられていない。撮像素子６の撮像面（ＣＭＯＳ面）の遮光部材４との接触による損傷を避けるため、遮光部材４は撮像面からわずかに浮かせている。撮像素子６の撮像面がカバーガラスで保護されている場合には、遮光部材４をカバーガラスに接触させてもよい。
【００３４】
本実施形態において、撮像素子６の撮像面とレンズアレイ３と筐体７とにより密閉空間を作ることにより、外部からのゴミの侵入と撮像面への付着を防止している。また、遮光部材４が撮像面からわずかに浮いているため、遮光部材底面と撮像面との間の空間を光が通過して光線のクロストークが生じないように、レンズアレイ３の撮像面と平行な方向の面内でのレンズのピッチが設定されている。
【００３５】
なお、被写体と像との位置関係について、レンズの結像関係は必ずしも成立する必要はなく、レンズのカットオフ周波数が、要求される被写体の周波数を下回らない範囲で位置を定めればよい。
【００３６】
８は、生体に対する吸収率が低い波長の光、望ましくは近赤外帯（もしくは赤色帯など）の波長の光を指に照射するためのＬＥＤ光源である。図２に示すように、レンズアレイ３の周囲を取り囲むように複数のＬＥＤ光源８が設置されている。
【００３７】
９はＬＥＤ光源８を駆動し発光させる発光制御部である。ＬＥＤ光源８の発光のＯＮ，ＯＦＦは、装置の電源のＯＮ，ＯＦＦと連動させてもよいが、装置の電源がＯＮしている間、常に発光させるのは安全上望ましくない。望ましくは、指を透明平板１０に接触したことを検知するスイッチもしくはセンサを設け、このスイッチもしくはセンサからの検知信号により発光制御部９がＬＥＤ光源８を発光させるようにするとよい。
【００３８】
指を接触させる透明平板１０は、レンズアレイと同材料からなり、その内側の面に、ＬＥＤ光源８の発光波長近傍の光を通過させるバンドパスフィルターとして作用する光学薄膜が蒸着されている。透明平板１０は、レンズアレイ３との間に空気層１１を設けるように設置されているが、空気層１１を設けず透明平板１０とレンズアレイ３とを密着させることもできる。図１に示すように空気層１１を設ける場合は、透明平板１０の厚み、空気層１１の厚み及びレンズアレイ３の厚みから、レンズアレイ３を構成する各レンズの主平面から被写体までの距離、すなわち被写体距離が規定される。透明平板１０とレンズアレイ３を密着させる場合は、透明平板１０の厚みとレンズアレイ３の厚みとから被写体距離が規定される。
【００３９】
ＬＥＤ光源８は透明平板１０（及び筐体７）に接触もしくは接近させた指１に近赤外光を照射する。近赤外光は、生体に対して透過率を有するが、血液中の還元ヘモグロビンや酸化ヘモグロビンで吸収を受ける。そのため、照射された近赤外光は生体内部で透過散乱し、静脈の部分で吸収される結果、静脈は、他の部分より暗い像として外部より観察され、レンズアレイ３の介し複眼画像として撮像素子６に撮像される。
【００４０】
図１ではＬＥＤ光源８から真上方向に近赤外光が照射されるが、より適正なコントラストの静脈パターン画像を得られるように指の中心あるいは側面へ向けて斜め上向きに近赤外光を照射させるようにしてもよい。また、ＬＥＤ光源８から出た光をより効率的に指に照射するため、図１に示すように、ＬＥＤ光源８の前方にレンズ８ａを設けてもよい。
【００４１】
以上、本実施形態に係る装置の撮像に関係した構成について説明した。次に装置の処理系について説明する。
【００４２】
図１に示すように、装置の処理系には画像入力部１０１、補正データ取得部１０２、補正データ記憶部１０３、補正処理部１０４、単一画像再構成部１０５、認証処理部１０６、登録処理部１０７、登録データ記憶部１０８が含まれる。なお、認証処理部１０６、登録処理部１０７及び登録データ記憶部１０８は個人認証装置の構成要素であって、画像入力装置の構成要素ではない。
【００４３】
本実施形態に係る装置は、処理モードとして認証モード、登録モード、補正データ取得モードを選択することができる。認証モードが選択された場合には画像入力部１０１、補正処理部１０４、単一画像再構成部１０５及び認証処理部１０６が順に動作する。登録モードが選択された場合には画像入力部１０１、補正処理部１０４、単一画像再構成部１０５及び登録処理部１０７が順に動作する。補正データ取得モードが選択された場合には画像入力部１０１及び補正データ取得部１０２が順に動作する。
【００４４】
画像入力部１０１は、撮像素子６により撮像された複眼画像を取り込み内部のメモリに一時的に記憶する手段である。補正データ生成部１０２は、画像入力部１０１から取り込んだ複眼画像から補正データを生成する手段である。生成された補正データは補正データ記憶部１０３に保存される。補正データの生成方法及び補正データの内容については後述する。
【００４５】
補正処理部１０４は、画像入力部１０１から読み込んだ複眼画像に対し、補正データ記憶部１０３から読み込んだ補正データを用いて補正処理を施す手段である。補正処理の内容については後述する。単一画像再構成部１０５は、補正処理部１０４により補正処理後の複眼画像から単一画像を再構成する処理を行う手段である。この再構成処理の内容については後述する。この再構成された単一画像が、本実施形態に係る画像入力装置による入力画像に相当する。
【００４６】
登録処理部１０７は、登録モードが選択された時に、単一画像再構成部１０７で再構成された単一画像そのもの、又は、この単一画像から抽出した特徴量を登録データとして登録データ記憶部１０８に格納する手段である。認証処理部１０６は、認証モードが選択された時に、単一画像再構成部１０７による再構成画像、又は、この再構成画像から抽出した特徴量と、登録データ記憶部１０８に記憶されている登録データとを比較照合することにより個人認証を行う手段である。
【００４７】
単一画像再構成部１０５の処理について説明する。ここでは便宜的に、図３の（ａ）に示すような被写体が撮像され、図３の（ｂ）に示すような複眼画像が画像入力部１０１に取り込まれ、この複眼画像がそのまま単一画像再構成部１０５に入力したものとして説明する。
【００４８】
図３（ｂ）において、１２はレンズアレイ３の個々のレンズによる像（個眼画像）を表す。複眼画像はレンズアレイ３のレンズと同数の個眼画像１２の集合から構成される。また、１３は遮光部材４による影に相当する。各個眼画像は各レンズの位置に応じた被写体の異なる部分が撮像されたものである。図１において、２ａは１つのレンズによる視野を表しており、これが個眼画像として観察される領域に相当する。また、図１において、２ｂは隣接するレンズの視野が重なる部分を表しており、これは隣接する個眼画像で共通する重複領域である。なお、各レンズで観察される被写体部分のずれ、すなわち個眼画像間の画像シフトを、ここでは視差と呼ぶ。この視差は、レンズ主平面から被写体までの距離（被写体距離）とレンズ主平面から撮像面までの距離（像面距離）との比に基づく光学倍率、及び、レンズアレイ３におけるレンズ間隔により決定される。被写体距離が略一定であれば、レンズ間隔と像面距離を用いて視差を一意的に決めることができる。
【００４９】
図３（ｂ）のような複眼画像から単一画像を再構成するためには、図４に模式的に示すすように、複眼画像１４における各個眼画像１４aから画素輝度値を取り出し、この画素輝度値を、個眼画像の位置と視差に応じて決定される仮想空間１５上の位置に再配置する。各個眼画像の全画素に対して同様の画素輝度値の再配置を繰り返すことにより、仮想空間１５上に単一画像を再構成することができる。各個眼画像１４ａに対応した仮想空間１５上の再構成画像のサイズを個眼画像１４ａの元のサイズより大きくしておき、サブピクセル単位の視差を利用して上記の再構成処理を実施すれば、元の個眼画像の解像力より高い解像力の再構成画像を得ることかできる。
【００５０】
図５に、以上に述べた複眼画像の取得から再構成された単一画像を得るまでの手順を示す。
【００５１】
なお、被写体距離が変動して視差を一意的に決定できない場合は、個眼画像間の視差を公知のブロックマッチング演算等により検出してもよく、被写体距離変動の影響を補償した視差を取得できる。この場合、レンズアレイ３におけるレンズピッチ誤差が十分に小さいときには、複眼画像を構成する個眼画像の中から基準とする個眼画像１つと視差検出のための個眼画像１つを取り出し、それらの個眼画像間の視差をブロックマッチング演算等により検出し、検出した視差とレンズピッチに基づき、他の個眼画像の基準個眼画像に対する視差を計算してもよい。このようにすると、視差検出のための演算負荷を減らすことができる。
【００５２】
次に、補正データ取得部１０２と補正処理部１０４について説明する。広い視野で撮像するために撮像光学系を広角化した場合、周辺光量の低下が顕著になる。
【００５３】
例えば図６（ａ）に示すような静脈像を撮像する場合を想定する。図６（ａ）には指１と静脈２の像が表されている。周辺光量の低下に伴い、撮像された複眼画像は図６（ｂ）に示すようなものとなり、その各個眼画像１２の周辺部に周辺光量の低下に伴う暗い領域１７が生じる。１３は遮光部材４の影の部分である。このような周辺光量の低下を伴った複眼画像をそのまま用いて単一画像再構成処理を行うと、再構成画像は図６（ｃ）に示すようなものとなり、個眼画像１２の周辺部の暗い領域１７が格子状ノイズ１７ａ（周辺光量の低下による光量ムラ）として現れる。このような格子状ノイズが含まれた再構成画像を認証処理部１０６に入力した場合、格子状ノイズが静脈と誤認され、認証精度が悪化するおそれがある。
【００５４】
補正処理部１０４は、複眼画像の個眼画像における周辺光量低下の影響を除去する補正を行うことにより、再構成画像に格子状ノイズ（光量ムラ）１７ａを生じさせないようにするものである。この補正処理に用いるデータを生成する手段が補正データ取得部１０２である。なお、本実施形態のように、複眼画像に対する補正処理により周辺光量低下の影響を除去するようにすると、被写体距離が変動して個眼画像間の視差が変化したとしても、その補正効果が損なわれることはない。
【００５５】
＜第１の実施例＞
補正データ生成に関する第１の実施例について説明する。この実施例においては、被写体がない状態、具体的には例えばレンズアレイ３の視野内に指１が存在しない状態で撮像した複眼画像（背景複眼画像と呼ぶ）を取得する。図７に背景複眼画像を模式的に示す。被写体がない状態でも周辺光量の低下は生じるので、背景複眼画像の各個眼画像１２の周辺部に周辺光量の低下に伴う暗い領域１７が生じる。
【００５６】
補正データ取得成部１０２において、そのような背景複眼画像から遮光部材４の影を取り除いた全画素、すなわち全個眼画像の全画素の輝度平均値を求める。なお、輝度平均値は、必ずしもこのような算術平均値に限られず、全個眼像を代表する平均的な輝度値であればよい。補正データ取得部１０２は、この輝度平均値で各個眼画像の各画素の輝度値を除した値（輝度平均値に対する輝度比）を、当該画素の元の輝度値と置き換える。このような輝度値を置き換えた後の背景複眼画像が補正データとして補正データ記憶部１０３に書き込まれる。以上の処理手順を図８に示す。
【００５７】
ここで補正処理部１０４の補正処理について説明する。指１を透明平板１０上に置き、被写体である静脈２が存在する状態で撮像すると、図９（ａ）に示すような複眼画像が得られる。この複眼画像の各個眼画像１２には周辺光量の低下に伴う暗い領域１７が存在している。補正処理部１０４は、その複眼画像の各個眼画像における各画素の輝度値を、対応画素についての補正データ（輝度比）で除した値（あるいは、各画素の輝度値に補正データを乗じた値）を、補正後の輝度値とする処理を行う。これが補正処理である。この補正処理により周辺光量の低下による暗い領域を排除した図９（ｂ）に示すような複眼画像を得られる。このような補正処理後の複眼画像を単一画像再構成部１０５に入力するならば、格子状ノイズ１７ａ（周辺光量の低下による光量ムラ）が除去された、図９（ｃ）に示すような再構成画像を得ることができる。以上に述べた被写体の撮像から単一画像の出力までの手順を図１０に示す。
【００５８】
以上においては、被写体が存在しない状態として、レンズアレイ３のレンズの視野内に指１が存在しない状態を想定し、この状態で撮像した背景複眼画像から補正データを生成するものとして説明した。しかし、このような状態では、指静脈撮像時と違って、指の皮膚下を透過・散乱した光が入射するわけではない。このように指の皮膚下の透過・散乱光の影響のない状態で撮像した背景複眼画像に基づき補正データを生成し、この補正データを用いて指静脈を撮像した複眼画像を補正すると、周辺光量低下の影響を除去しきれないおそれがある。
【００５９】
これに対する対策として、静脈が撮像されないような生体部位、あるいは、静脈が撮像されたとしても極めて淡い像として撮像されるような生体部位を透明平板１０に接触させた状態で撮像することにより、静脈撮像時と同様の撮像条件で、背景複眼画像を取得する方法がある。このようにして静脈像が含まれないか、静脈像が含まれていても極めて淡く（周囲の部分との明るさの差が小さい）無視し得るような背景複眼画像を取得し、それに基づき生成した補正データを補正に用いるならば、周辺光量の低下の影響をより確実に除去することが可能となる。しかし、そのような背景複眼画像を取得できるような生体部位を見つけることは必ずしも簡単ではない。もし、背景複眼画像内に周囲に比べかなり暗い静脈像が含まれてしまった場合、それに基づいて生成した補正データを利用して複眼画像に対する補正処理を行うと、背景複眼画像中の静脈像に対応した明るいノイズ像が再構成画像に生じてしまう。
【００６０】
静脈像が含まれないか、実質的に静脈像が含まれない背景複眼画像を取得するための、より簡単な方法は、透明平板１０に、指１を強く押し付けた状態で撮像する方法である。指を強く押し付けて指内部の静脈を強く圧迫すると、静脈が押しつぶされ見えにくくなる現象を利用するわけである。強く圧迫され押しつぶされた静脈はコントラストの弱い淡い像として撮像されるため、実質的に静脈像が含まれない背景複眼画像を取得することができる。なお、透明平板１０を設けない構成とすることも可能であるが、この場合には、指をレンズアレイ３に強く押し付けた状態で撮像することにより背景複眼画像を取得すればよい。
【００６１】
＜第２の実施例＞
補正データ生成に関する第２の実施例について説明する。
【００６２】
図６（ｂ）、図９（ａ）に関して説明したように、複眼画像の個眼画像における周辺光量低下によるパターン（暗い領域１７）は、レンズアレイ３のレンズ間隔に基づいた略一定の間隔で、すなわち略一定の空間周波数を持って生じる。したがって、静脈の少ない生体部位を撮像して得られた複眼画像、指を強く押し付けた状態で撮像して得られた複眼画像、あるいは、認証時と同様に指１を透明平板１０に普通に接触させた状態で撮像された静脈像を含む複眼画像から、上記空間周波数近傍の空間周波数帯域の成分のみを抽出すれば、それ以外の空間周波数成分である静脈像が除去された背景複眼画像を得られる。
【００６３】
このことに着目し、第２の実施例においては、補正データ取得部１０２は次に述べるような手順により補正データを生成する。
【００６４】
まず、静脈の少ない生体部位を透明平板１０に接触されるか、指を透明平板１０に強く押し付けた状態で撮像することにより複眼画像を取得する。このような複眼画像には無視できないような静脈像が含まれている可能性がある。このような複眼画像ではなく、指１を透明平板１０に普通に接触した状態で撮像した静脈像の含まれた複眼画像を取得してもよい。つまり、取得した複眼画像に静脈像が含まれていても支障はない。
【００６５】
補正データ生成部１０２は、この複眼画像に対し、レンズアレイ３のレンズ間隔に基づいて決まる特定の空間周波数帯域の成分のみを抽出するための空間周波数フィルタリングを適用することにより、静脈像を除去した背景複眼画像を取得する。
【００６６】
具体的には次のような手順を実行する。まず、撮像により取得した複眼画像をフーリエ変換する。フーリエ変換結果から、レンズアレイ３のレンズ間隔に基づき決まる周辺光量低下のパターンの空間周波数帯域成分を抽出する。抽出した空間周波数帯域成分を逆フーリエ変換することにより、静脈像が除去された背景複眼画像を復元する。
【００６７】
そして、この背景複眼画像の全個眼画像における全画素の輝度平均値を求める（輝度平均値は、このような算術平均値に限られるものではなく、全個眼像を代表する平均的な輝度値であればよい）。そして、この輝度平均値で各個眼画像における各画素の輝度値を除した値（輝度平均値に対する輝度比）を当該画素の元の輝度値と置き換える。この輝度値置き換え後の背景複眼画像が補正データとして補正データ記憶部１０３に書き込まれる。以上の手順を図１１に示す。
【００６８】
本実施例によれば、認証のための静脈撮像時と同様に皮膚下に透過・散乱した光が入射する条件で撮像した複眼画像から静脈像を除去した背景複眼画像を取得し、これに基づいて補正データを生成する。したがって、この補正データに基づいた補正処理により、周辺光量低下の影響をより確実に除去することができる。
［第２の実施形態］
図１２は、本発明の第２の実施形態に係る装置の構成説明図である。図１２において、図１と同一の要素もしくは対応した要素には同一の参照符号が付けられている。
【００６９】
図１２を図１と比較すれば明らかなよう、本実施形態と前記第１の実施形態との相違点は、処理系において、補正演算部１０４の前段に単一画像再構成部１０５が配置され、単一画像再構成部１０５により再構成された単一画像が補正データ取得部１０２及び補正処理部１０４に入力されることである。
【００７０】
本実施形態に係る装置も処理モードとして認証モード、登録モード、補正データ取得モードを選択することができる。認証モードが選択された場合には画像入力部１０１、単一画像再構成部１０５、補正処理部１０４及び認証処理部１０６が順に動作する。登録モードが選択された場合には画像入力部１０１、単一画像再構成部１０５、補正処理部１０４及び登録処理部１０７が順に動作する。補正データ取得モードが選択された場合には画像入力部１０１、単一画像再構成部１０５及び補正データ取得部１０２が順に動作する。なお、認証処理部１０６、登録処理部１０７及び登録データ記憶部１０８は個人認証装置の構成要素であって、画像入力装置の構成要素ではない。
【００７１】
補正データ取得モードが選択された場合、補正データが生成される。この補正データの生成に関する２つの実施例について説明する。
【００７２】
＜第１の実施例＞
まず、背景複眼画像を取得する。具体的には、前記第１の実施形態における第１の実施例の場合と同様に、レンズアレイ３の視野内に指のない状態で撮像するか、あるいは、静脈認証時の条件に近づけるために、静脈が無いか撮像されにくい生体部位を透明平板１０に接触させるか、あるいは、透明平板１０に指を強く押し付けた状態で撮像することにより、実質的に静脈像を含まない背景複眼画像を画像入力部１０１に取り込む。
【００７３】
単一画像再構成部１０５で、背景複眼画像から単一画像を再構成する。背景複眼画像に静脈が含まれているか否かにかかわらず、背景複眼画像の個眼画像に周辺光量の低下による暗い領域１７（図７参照）が存在するため、再構成画像は図１３のような周辺光量の低下による矩形状ノイズ１７ａを含んだものになる。
【００７４】
補正データ取得部１０２は、再構成画像中の全画素の輝度平均値を求める（輝度平均値は、このような算術平均値に限られるものではなく、再構成画像を代表する平均的な輝度値であればよい）。そして、この輝度平均値で再構成画像の各画素の輝度値を除した値（輝度平均値に対する輝度比）を、当該画素の元の輝度値と置き換える。このような輝度値を置き換えた後の再構成画像が補正データとして補正データ記憶部１０３に書き込まれる。
【００７５】
以上の処理手順を図１４に示す。
【００７６】
＜第２の実施例＞
図１３に示したような再構成画像における周辺光量の低下による格子状パターン１７ａは、レンズアレイ３のレンズ間隔に基づいた略一定の間隔で、すなわち略一定の空間周波数を持って生じるため、再構成画像から上記空間周波数近傍の空間周波数帯域の成分のみを抽出すれば、それ以外の空間周波数成分である静脈像を除去することができる。
【００７７】
このことに着目し次に述べるような手順により補正データを生成することができる。まず、静脈の少ない生体部位を透明平板１０に接触されるか、指を透明平板１０に強く押し付けた状態で撮像することにより複眼画像を取得する。この複眼画像には無視できないような静脈像が含まれている可能性がある。このような複眼画像ではなく、指１を透明平板１０に普通に接触した状態で撮像した静脈像の含まれた複眼画像を取得してもよい。つまり、取得した複眼画像に静脈像が含まれていても支障はない。
【００７８】
単一画像再構成部１０５で、画像入力部１０１より複眼画像を取り込み、単一画像を再構成する。
【００７９】
補正データ生成部１０２は、この再構成画像に対し、レンズアレイ３のレンズ間隔に基づいて決まる特定の空間周波数帯域の成分のみを抽出するための空間周波数フィルタリングを適用することにより、静脈像を除去した再構成画像を取得する。
【００８０】
具体的にはまず、再構成画像をフーリエ変換する。フーリエ変換結果から、レンズアレイ３のレンズ間隔に基づき決まる周辺光量低下のパターンの空間周波数帯域の成分を抽出する。抽出した空間周波数帯域成分を逆フーリエ変換することにより、静脈像が除去された背景再構成画像を得る。
【００８１】
そして、この背景再構成画像の全画素の輝度平均値を求める（なお、輝度平均値は、このような算術平均値に限られるものではなく、背景再構成画像を代表する平均的な輝度値であればよい）。そして、この輝度平均値で再構成画像中の各画素の輝度値を除した値（輝度平均値に対する輝度比）を当該画素の元の輝度値と置き換える。この輝度値を置き換えた後の再構成画像が補正データとして補正データ記憶部１０３に書き込まれる。
【００８２】
以上の手順を図１５に示す。
【００８３】
本実施例によれば、認証のための静脈撮像時と同様に皮膚下に透過・散乱した光が入射する条件で撮像した複眼画像の再構成画像から静脈像を除去した背景再構成画像を取得し、これに基づいて補正データを生成する。したがって、この補正データに基づいた補正処理により、周辺光量低下の影響をより確実に除去することができる。
【００８４】
ここで補正処理部１０４による補正処理について説明する。指１を透明平板１０上に置き、被写体である静脈２が存在する状態で撮像すると、図１６（ａ）に示すような複眼画像が得られる。この複眼画像の各個眼画像１２には周辺光量の低下に伴う暗い領域１７が存在している。
【００８５】
この複眼画像から、単一画像再構成部１０５により、図１６（ｂ）に示すような単一画像が再構成される。この再構成画像には、周辺光量低下による格子状ノイズ１７ａが含まれている。
【００８６】
補正処理部１０４は、その再構成画像の各画素の輝度値を、対応画素についての補正データの値（輝度比）で除した値（あるいは、各画素の輝度値に補正データを乗じた値）を、補正後の輝度値とする処理を行う。これが補正処理である。この補正処理により周辺光量の低下による格子状ノイズが除去された図１６（ｃ）に示すような再構成画像が得られる。
【００８７】
以上に述べた処理手順を図１７に示す。
【００８８】
＜他の実施形態＞
前記各実施形態に係る個人認証装置は補正データ取得部１０２を備えているが、補正データ取得部１０２を設けず、装置外で生成した同様の補正データを補正データ記憶部１０３に記憶させるようにしてもよい。例えば、個人認証装置のメーカー側で、前記実施形態に係る装置と同様の装置（認証機能や登録機能を持つ必要はない）を利用して補正データを生成し、この補正データを補正データ記憶部１０３に記憶させた個人認証装置を出荷するような形態である。このように補正データ取得部１０２を備えない個人認証装置も本発明に含まれる。
【００８９】
また、前記各実施形態に係る個人認証装置は登録処理部１０７と登録データ記憶部１０８を備えているため、当該個人認証装置の利用者が必要に応じて指静脈データを登録データ記憶部１０８に登録することができる。このような形態の個人認証装置は、例えば個人用のパーソナルコンピュータや各種情報機器に接続したり組み込んだりして利用する場合には都合がよい。しかし、認証対象者の指静脈データを外部のデータデータベースに登録しておき、このデータベース上の登録データを利用して個人認証を行うような場合には、個々の個人認証装置に登録処理部１０７や登録データ記憶部１０８を備える必要はない。このように登録処理部１０７や登録データ記憶部１０８を省いた個人認証装置も本発明に含まれる。
【００９０】
なお、先に述べたように、透明平板１０を設けず、指をレンズアレイ３に接触させたり、レンズアレイ３にかざして撮像するような形態も本発明に含まれる。また、指以外の生体部位、例えば手のひらの静脈を利用する個人認証装置も本発明に包含される。
【００９１】
また、本発明の画像入力装置は、個人認証装置の画像入力手段として最適であるが、それのみに用途が限定されるわけではない。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る装置の構成説明図である。
【図２】撮像光学系を被写体側から観察した図である。
【図３】被写体像とそれを撮像した複眼画像を説明するための模式図である。
【図４】複眼画像から単一画像を再構成する方法を説明するための図である。
【図５】複眼画像から単一画像を再構成する手順を示す図である。
【図６】被写体、それを撮像した周辺光量低下を伴う複眼画像、この複眼画像から再構成された格子状ノイズを含む単一画像を示す模式図である。
【図７】周辺光量低下を伴う背景複眼画像を示す模式図である。
【図８】補正データを取得する手順を示す図である。
【図９】周辺光量低下を伴う複眼画像、補正処理後の複眼画像、補正処理後の複眼像から再構成された単一画像を示す模式図である。
【図１０】被写体の撮像から単一画像の再構成までの手順を示す図である。
【図１１】補正データを取得する手順を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る装置の構成説明図である。
【図１３】周辺光量低下を伴う背景複眼画像から再構成された単一画像を示す模式図である。
【図１４】補正データを取得する手順を示す図である。
【図１５】補正データを取得する手順を示す図である。
【図１６】周辺光量低下を伴う複眼画像、複眼画像から再構成された格子状ノイズを含む単一画像、補正処理後の単一画像を示す模式図である。
【図１７】被写体の撮像から周辺光量低下の影響が除去された単一画像を得るまでの手順を示す図である。
【符号の説明】
【００９３】
１  指
２  静脈（被写体）
３  レンズアレイ
４  遮光部材
６  撮像素子
７  筐体
８  ＬＥＤ光源
１０１  画像入力部
１０２  補正データ取得部
１０３  補正データ記憶部
１０４  補正処理部
１０５  単一画像再構成部
１０６  認証処理部
１０７  登録処理部
１０８  登録データ記憶部
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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