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発明の名称 個人認証装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−219(P2007−219A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−181429(P2005−181429)
出願日 平成17年6月22日(2005.6.22)
代理人 【識別番号】100100310
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 学
発明者 樫尾 香織 / 大坂 一朗 / 秋山 吉之
要約 課題

本発明では生体の状態に応じて補正を行うことで、生体の固定せずに高精度に認証を行える個人認証装置を提供する。

解決手段
特許請求の範囲
【請求項1】
三次元の生体情報を撮像し認証手段に登録する為の生体情報を生成する登録手段と、生体情報を撮像し個人認証を行う認証手段と、前記登録手段で登録した生体情報を認証手段で撮像した時の生体の変化に対応させるように補正する手段を備えたことを特徴とする個人認証装置。
【請求項2】
請求項1記載において、生体情報は静脈であることを特徴とする個人認証装置。
【請求項3】
請求項1記載において、関節位置情報と生体輪郭情報を含む三次元生体情報を生成する登録手段を備えている事を特徴とする個人認証装置。
【請求項4】
請求項1記載において、生成した三次元生体情報を認証手段へ送信,登録を行う登録手段を備えている事を特徴とする個人認証装置。
【請求項5】
請求項1記載において、生体までの距離測定を行う認証手段を備えている事を特徴とする個人認証装置。
【請求項6】
請求項1記載において、生体情報撮像時に自動で焦点を調整する認証手段を備えている事を特徴とする個人認証装置。
【請求項7】
請求項1記載において、登録した三次元生体情報を補正する認証手段を備えている事を特徴とする個人認証装置。
【請求項8】
請求項1若しくは7記載において、認証時の生体の状態に合わせて登録した三次元生体情報を拡大縮小,回転,上下等の補正を行い、認証用の生体情報を生成することを特徴とする個人認証装置。
【請求項9】
請求項1若しくは8記載において、認証時に撮像した生体情報と前記認証用の生体情報に対し認証処理を行うことを特徴とする個人認証装置。
【請求項10】
請求項5若しくは6記載において、前記生体位置測定と前記焦点自動調整は生体情報撮像前に行うことを特徴とする個人認証装置。
【請求項11】
請求項5若しくは8,9記載のいずれかにおいて、前記補正処理は前記生体位置測定後から前記認証前の間に行うことを特徴とする個人認証装置。
【請求項12】
三次元の生体情報を登録する登録手段と、
生体情報を撮像する撮像手段と、
前記登録手段で登録した生体情報と前記撮像手段で撮像した像とを比較し個人認証を行うものであって、
前記生体情報および/または前記像を前記撮像手段で撮像した時の生体の状態に基づいて補正する手段を備えたことを特徴とする個人認証装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は指に光を透過させて個人ごとに異なる静脈を読み取ることで認証を行う個人認証装置に関する。
【背景技術】
【0002】
静脈を利用した個人認証装置において、現在二次元の静脈画像を用いて個人認証を行う装置が一般化されており、三次元の血管画像を用いた識別装置についても知られている。
【0003】
また、生体透過光または生体反射光を撮像する生体情報撮像手段で撮像した画像の歪曲を撮像後に補正する手段を備え、かつ認証装置を小型化するためにワーキングディスタンスを小さくして画像に歪曲が生じても、この歪曲が撮像後に補正されて歪曲のない正確な画像を得ることができるようにした装置は、例えば特許文献1で知られている。
【0004】
さらには、撮影された指画像について、前記指が前記インターフェースに挿入される際に生じる撮像平面上の回転を指の輪郭の位置を利用して補正し、認証時に指の位置が異なっても認証が可能とした装置も特許文献2で知られている。
【0005】
【特許文献1】特開2004−272821号公報
【特許文献2】特開2004−178606号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記従来技術で開示したように、静脈を利用した個人認証装置においては認証率精度向上の為レンズの歪曲に対する補正や撮像した生体画像の回転補正が行われているが、生体の状態は関節の曲げ具合などで常に一定ではなく認証精度が多少変化してしまうことから、ある程度生体を固定する必要があった。
【0007】
本発明は、生体の状態に対して補正を行うことで、生体を固定せずに高精度に認証を行える個人認証装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、三次元の生体情報を撮像し認証手段に登録する為の生体情報を生成する登録手段と、生体情報を撮像し個人認証を行う認証手段と、前記登録手段で登録した生体情報を認証手段で撮像した時の生体の変化に対応させるように補正する手段を備えた個人認証装置により達成される。
【発明の効果】
【0009】
本発明は、三次元の生体情報を撮像し認証手段に登録する為の生体情報を生成する登録手段と、生体情報を撮像し個人認証を行う認証手段と、前記登録手段で登録した生体情報を認証手段で撮像した時の生体の変化に対応させるように補正する手段を備えた認証装置とすることで、生体状態による認証精度の変化を低減し、生体が自然な状態のまま高精度に認証できる個人認証装置が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
図1に個人認証装置の全体図を示す。個人認証装置1は生体情報登録手段2と認証手段3とで構成され、前記登録手段2にて生体情報の登録処理を行い、認証手段3にて認証処理を行う。生体情報登録時には登録手段2と認証手段3の接続を必要とし、個人認証時には認証手段3のみで認証を行う。
【0011】
登録手段2は図2に示すように撮像部10,画像処理部11,キー入力部12,画面表示部13,外部通信部14,制御部15で構成され、キー入力部12の操作により撮像の設定や撮像開始命令を行い、状態を画面表示部13に表示する。撮像部10にて三次元生体情報を撮像し、画像処理部11で三次元生体情報の登録用データを生成する。外部通信部14により生成した登録用の三次元生体情報を認証手段3に送信する。また、登録手段2全体の制御は制御部15で行う。
【0012】
次に、前記認証手段3は図3に示すように撮像部20,光源部21,焦点自動調整部
22,生体位置測定部23,画像処理部24,画像補正処理部25,認証部26,記憶部27,外部通信部28,制御部29で構成され、外部通信部28により登録手段2との通信を行い、記憶部27では前記登録手段2で生成した登録用の三次元生体情報を記憶(登録)する。認証時において生体位置測定部23で生体までの位置(距離)を測定し、焦点自動調整部22で焦点の自動調整を行い、光源部21で生体に光を照射し、撮像部20で生体情報を撮像する。画像処理部24は撮像部20で撮像した生体情報の処理を行い、画像処理補正部25で登録した三次元生体情報の補正を行う。認証部26では、画像処理部24で処理された撮像画像と画像処理補正部25で補正した登録画像を照合し、個人認証を行う。また、認証手段3全体の制御は制御部29で行う。
【0013】
前記生体情報登録手段2において、生体情報の登録処理は図4のフローチャートに沿って処理される。まず、ステップ100にて図1に示す登録手段2と認証手段3を接続し、ステップ101にてキー入力部12を操作して初期設定を行う。次にステップ102にて生体挿入口16に生体を挿入し、ステップ103にて三次元生体情報の撮像を行う。ステップ104にて前記撮像した三次元の生体情報に生体関節情報と生体輪郭情報を付加して、登録用の三次元生体情報を生成する。前記三次元生体情報はステップ105にて認証手段3に外部通信14を利用して送信され、図3の認証手段内部の記憶部27に登録される。登録終了後は、ステップ106にて登録手段2と認証手段3の接続をはずす。
【0014】
図5に個人認証の処理のフローチャートを示す。ステップ110にて生体検出後、ステップ111にて生体までの位置(生体と認証手段3の距離)を測定し、ステップ112にて焦点の位置を自動で生体に合わせるよう調整する。次にステップ113にて生体に光を照射し、ステップ114にて生体情報を撮像する。撮像した生体情報はステップ115にて生体輪郭位置を検出し左右の回転補正などの処理を行う。また、登録した三次元生体情報はステップ116にて生体位置を用いて補正し、ステップ117にて認証用の生体情報を生成する。撮像後処理した生体情報と補正した認証用の生体情報は照合されてステップ118にて個人認証を行う。
【0015】
図5のステップ116の登録生体情報補正処理は図6のフローチャートに従って処理される。すなわち、指を例にとると、始めにステップ120にて登録生体情報の拡大,縮小を行う。次にステップ121にて生体縦方向の曲げ補正を、ステップ122にて生体横方向の捻り補正を行い、ステップ123にて後記する補正した登録生体情報44より認証用の生体情報を生成する。
【0016】
図7に生体方向図、図8に登録時と認証時の生体状態図、図9に生体情報の拡大縮小処理フローチャート、図10に生体情報の拡大縮小図を示す。図10における生体の輪郭幅46より下側(x−(−y))方向の生体距離に対する拡大縮小の補正は、図9のステップ130において、始めに認証時に撮像生体情報43の関節位置を検出する。次にステップ131にて撮像生体情報43と登録生体情報44の指関節位置の輪郭幅46を検出し、ステップ132にて登録生体情報44の輪郭幅46を撮像生体情報43の輪郭幅に合わせるよう拡大、または縮小を行う。
【0017】
図6のステップ114において、生体縦方向の曲げ補正処理は図11の処理フローに従って処理される。図12にy−z方向の生体状態図、図13にy−z方向の生体位置座標図、図14に曲げ補正図を示す。
【0018】
生体位置測定から認証手段3と生体の距離47を利用し、縦側(y−z)方向の生体関節の曲げに対する補正を図11のフローに沿って行う。始めにステップ140にて生体距離47から指状態の座標を生成し、ステップ141にて関節位置座標48と、先端部座標49を検出し、また関節−先端部間、関節−関節間の距離50を算出する。これらからステップ142にて撮像座標52と登録座標51の関節位置を合わせ、撮像座標52−登録座標51間の角度θ53を算出する。ステップ143にて前記算出した角度θ53から、登録生体情報44を角度θ53分変更し補正する。
【0019】
個人認証の処理フロー(図6)において、図15に捻り補正のフローチャート、図16にx−z方向の生体状態図、図17にx−z方向の生体位置座標図、図18に捻り補正図を示す。図15のフローにて生体位置測定から認証手段3と生体の距離を47利用し、横側(x−z)方向の手首や腕の捻りに対する補正を行う。始めにステップ150にて生体位置の距離47から指状態の座標を生成し、ステップ151にて右側輪郭座標45と左側輪郭座標45を検出する。次にステップ152にて撮像座標52と登録座標51の輪郭位置から差分54を算出し、ステップ153にて登録生体情報44を差分54の分変更して補正する。
【0020】
前記生体登録処理フロー図4において、三次元画像取得方法はX線測定,磁気共鳴測定,光測定,超音波測定などを利用して生体内部情報を読み取り必要な生体情報を摘出する方式や、二次元の生体情報画像を少なくとも3枚以上用いて座標を取る事で三次元生体情報を生成する方式を用いる。二次元の生体情報を用いる場合は、認証手段のみで個人認証装置が構成される。
【0021】
前記生体登録処理フロー図4において、生体位置測定方法は光を照射してその反射時間を測定する方式や、超音波を発信してその反射時間を測定する方式等を用いる。また、焦点自動調整方法は生体までの距離を用いて、その距離によって撮像部内のモータを動作し、焦点の調整を行う。
【産業上の利用可能性】
【0022】
本発明は、個人認証装置において、生体の状態に対して補正を行うことで、生体を固定せずに高精度に認証を行うことができ、多種多様なセキュリティ装置及び設備に適用可能で応用範囲は広い。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】個人認証装置全体図。
【図2】登録手段ブロック図。
【図3】認証手段ブロック図。
【図4】生体情報の登録処理のフローチャート。
【図5】個人認証の処理のフローチャート。
【図6】登録生体情報の補正処理のフローチャート。
【図7】生体方向図。
【図8】登録時と認証時の生体状態図。
【図9】生体情報の拡大・縮小処理フローチャート。
【図10】生体情報の拡大−縮小図。
【図11】生体縦方向の曲げ補正処理のフローチャート。
【図12】y−z方向の生体状態図。
【図13】y−z方向の生体位置座標図。
【図14】生体の曲げ補正図。
【図15】生体横方向の捻り補正処理フローチャート。
【図16】x−z方向の生体状態図。
【図17】x−z方向の生体位置座標図。
【図18】生体の捻り補正図。
【符号の説明】
【0024】
1…個人認証装置、2…生体情報登録手段、3…認証手段、43…撮像生体情報、44…登録生体情報。




 

 


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