專利名稱：手指認(rèn)證裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用了生物體的個(gè)人認(rèn)證裝置，特別是，涉及基于手指靜脈圖案的生物體個(gè)人認(rèn)證裝置。
背景技術(shù)：
由于不需要攜帶鑰匙因此提高了便利性，作為因遺失和失盜而引起的不正當(dāng)使用的危險(xiǎn)較小的保密方式，以指紋和虹膜、靜脈圖案等這類個(gè)人身體的一部分作為鑰匙使用的生物體認(rèn)證倍受矚目。其中，使用靜脈圖案的認(rèn)證方法不象使用指紋的認(rèn)證方法那樣會(huì)使人聯(lián)想到犯罪搜查，也不會(huì)象使用虹膜的認(rèn)證方法那樣會(huì)使光直接照射到眼球，因此，心理的抗拒感少，另外，由于不是足夠容易觀測(cè)到的生物體表面而是內(nèi)部的特征，因此，具有無(wú)殘留性，偽造困難的優(yōu)點(diǎn)。
通過(guò)利用近紅外的光源照射對(duì)象部位，并利用在近紅外處對(duì)其有感光度的照相機(jī)或者是圖像傳感器等攝像系統(tǒng)進(jìn)行拍攝就可以得到這種生物體內(nèi)部的靜脈圖案(例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)1)。由于血液中的血紅蛋白良好地吸收了近紅外光，因此，在血管部分光被吸收，與周圍組織相比照得較暗。這種由于明暗差所產(chǎn)生的圖樣就成為靜脈圖案。
(專利文獻(xiàn)1)特開2004-265269號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容(發(fā)明所要解決的課題)這種利用光來(lái)拍攝靜脈圖案的拍攝方式中，來(lái)自攝影用的近紅外光源以外的光、即外光的存在，對(duì)所拍攝的靜脈圖案圖像的質(zhì)量施加了很大的影響。為此，到此之前使用光的生物體認(rèn)證方式幾乎都設(shè)置了對(duì)在外光下使用條件的制約。例如，在晴朗的室外使用的情況下，在自然存在的太陽(yáng)光中也包含了近紅外波長(zhǎng)的光，同時(shí)，其強(qiáng)度遠(yuǎn)高于靜脈圖案攝影用光源的輸出。因此，能夠被調(diào)整為將微小的光的明暗差最合適地拍攝為圖樣的照相機(jī)在太陽(yáng)光照射到認(rèn)證裝置的情況下，由于強(qiáng)烈的光使多數(shù)像素的亮度為最大值而處于飽和狀態(tài)，即得到了白底黑紋的圖像。在這種白底黑紋的圖像中，由于亮度都為最大值，因此，顯現(xiàn)不出血管部分的明暗差，不能得到正確的靜脈圖案。
在上述專利文獻(xiàn)1所記載的發(fā)明中，作為能夠鮮明地拍攝靜脈圖案的一種方法，公開了根據(jù)各種手指的狀態(tài)來(lái)調(diào)節(jié)拍攝用光源的明亮度的方法。但是，由于前提是在屋內(nèi)使用，因此，也限制了外光變化的假定范圍，因此，在上述這種強(qiáng)外光下，即便將光源的強(qiáng)度設(shè)為最小，大多也不能消除白底黑紋。在上述這種情況下，盡管照射到手指上的光對(duì)拍攝靜脈圖案來(lái)說(shuō)光量充分，但由于不能適當(dāng)?shù)赜行Ю盟?，因此，?duì)攝像用的專用光源提供了不必要的能量。
作為上述課題的解決對(duì)策所考慮到的方法是通過(guò)并用拍攝用照相機(jī)的曝光或光圈這類感光度的調(diào)節(jié)來(lái)解除白底黑紋。在一般的照片拍攝中，為了得到所希望質(zhì)量的圖像，或根據(jù)拍攝體或周圍環(huán)境條件來(lái)調(diào)節(jié)照相機(jī)的曝光或光圈等感光度，或使光等照明的亮度適當(dāng)?shù)刈兓；径?，也可以自?dòng)地執(zhí)行上述操作。在照相機(jī)中，標(biāo)準(zhǔn)情況下，大多具有稱為自動(dòng)增益控制(AGCAuto Gain Control)的結(jié)構(gòu)。AGC是用以將CCD(Charge-Coupled Devices)等照相機(jī)圖像攝取元件的輸出放大到規(guī)定電壓范圍的功能。具體而言，自動(dòng)調(diào)整放大器的放大倍數(shù)，在圖像攝取元件的輸出整體較低時(shí)，提高放大率，相反，在較高時(shí)降低放大率，從而據(jù)此能夠得到與拍攝對(duì)象的亮度相對(duì)應(yīng)的最佳畫質(zhì)。
但是，僅將上述AGC單獨(dú)應(yīng)用于靜脈拍攝用照相機(jī)，并不能得到鮮明的靜脈圖案。為了通過(guò)透過(guò)適當(dāng)量的光而在一開始就能得到靜脈圖案，如果在經(jīng)常查明充分提供了靜脈圖案拍攝用的光之后依然不能執(zhí)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，則不可能執(zhí)行適當(dāng)?shù)呐臄z。反之，在不執(zhí)行光量調(diào)節(jié)而使其固定的情況下，由于即便有強(qiáng)外光也會(huì)與此無(wú)關(guān)連地從光源不斷追加光，因此，使得拍攝區(qū)域的白底黑紋進(jìn)一步惡化，使其從利用感光度調(diào)節(jié)所能夠消除的范圍溢出。為了執(zhí)行拍攝，根據(jù)狀況分別適當(dāng)?shù)乜刂普彰鲗Ｓ霉庠吹墓饬空{(diào)節(jié)和照相機(jī)的感光度調(diào)節(jié)，為了使想拍攝的生物體部位通常為恒定的畫質(zhì)而必須執(zhí)行調(diào)整。這樣，若不執(zhí)行這種聯(lián)動(dòng)，則要分別調(diào)整為適當(dāng)?shù)漠嬞|(zhì)，從而互相干涉，結(jié)果不能得到最終合適的畫質(zhì)。在一般的AGC中，由于將拍攝圖像作為整體執(zhí)行了最合適的畫質(zhì)調(diào)整，因此，攝影圖像中的手指部分未必是最合適的畫質(zhì)。例如，在由于外光照射的影響而能夠在手指內(nèi)側(cè)和背景部分中明亮度相差很大的情況下，或者，在僅受到攝像用光源的光直射的手指的一部分為局部明亮的情況下，由于強(qiáng)烈影響其明亮度，增益被設(shè)定為過(guò)分低，因此，本應(yīng)當(dāng)?shù)玫阶詈线m畫質(zhì)的手指部分會(huì)被以暗狀態(tài)反映出。我們也考慮了限定判斷是否是最合適畫質(zhì)的圖像范圍的方法，但是，在認(rèn)證時(shí)，手指時(shí)而放置，時(shí)而離開，同時(shí)，由于在靜止放置的情況下，通常并不限定放置在特定的相同位置，因此，所拍攝到的圖像的明暗度也會(huì)根據(jù)上述手指的各種狀態(tài)而千差萬(wàn)別。
在光量調(diào)節(jié)和AGC等感光度調(diào)節(jié)不是非同步操作的狀態(tài)下，即便在為了得到靜脈圖案而使具有足夠強(qiáng)度的外光照射手指的情況下，也不能充分有效利用它。例如，在攝影用光源的光量高時(shí)，在AGC工作以調(diào)整為最佳畫質(zhì)的情況下，有若提高原本具有的增益則會(huì)降低光量的可能性。這是無(wú)用的能耗，特別在利用電池等來(lái)提供能量的情況下，從縮短電池持續(xù)時(shí)間方面來(lái)看、從地球環(huán)境保護(hù)安全來(lái)看，都存在問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于提供一種拍攝方法，即便從通常的室內(nèi)環(huán)境移至存在明顯強(qiáng)烈的外光的室外環(huán)境，存在外部環(huán)境的不同，也不會(huì)受其影響，得到通常最合適的靜脈圖案的質(zhì)量。將外光作為靜脈圖案拍攝用的一種光源而積極地進(jìn)行有效利用，從而提高了節(jié)能性能。
(用于解決問(wèn)題的方法)為了實(shí)現(xiàn)上述目的，以下簡(jiǎn)要描述本申請(qǐng)中所公開的發(fā)明的代表例。
本發(fā)明提供了一種個(gè)人認(rèn)證裝置，它具有光源，用于照射通過(guò)手指的光；圖像攝取部，用于拍攝透過(guò)上述手指的光；手指檢測(cè)單元，用于檢測(cè)上述手指存在于規(guī)定位置；手指區(qū)域提取單元，用于從利用上述圖像攝取部所拍攝到的圖像中提取出上述手指所占據(jù)的區(qū)域；以及，增益改變單元，根據(jù)上述提取出的區(qū)域內(nèi)部中的特定部位的畫質(zhì)，來(lái)改變上述圖像攝取部的圖像攝取單元的放大率。
更詳細(xì)地說(shuō)，公開了設(shè)置了以下單元的一種結(jié)構(gòu)根據(jù)上述光源的輸出狀態(tài)來(lái)選擇上述增益變化單元中的特定部位的單元，以及，與上述光源的光量變化相組合來(lái)改變上述增益變化單元中的放大率的單元。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，由于不管認(rèn)證裝置周圍的外光，通過(guò)根據(jù)狀況來(lái)適當(dāng)組合攝像用光源的光量控制和圖像攝取部的感光度控制，都可將拍攝圖像中的手指部分調(diào)整為最佳畫質(zhì)，因此，所拍攝的靜脈圖案鮮明，另外，還能夠提高認(rèn)證精度。由于將外光用作一種攝像用光源，因此，能夠降低認(rèn)證中所花費(fèi)的能耗。


圖1是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的裝置方式的一個(gè)例子。
圖2是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。
圖3是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的軟件流程的一個(gè)例子。
圖4是表示用于執(zhí)行手指畫質(zhì)判斷的最佳部位的一個(gè)例子。
圖5是抑制裝置內(nèi)部的反射的構(gòu)造體的一個(gè)例子。
圖6是一個(gè)流程圖的例子，該流程圖進(jìn)一步詳細(xì)表示了圖3的部分流程圖。
圖7是一條曲線，它表示相對(duì)于太陽(yáng)光的各波長(zhǎng)的能量強(qiáng)度。
圖8是一個(gè)濾波器的例子，該濾波器用于抑制來(lái)自斜方向的外光侵入。
圖9是將本發(fā)明的認(rèn)證裝置安裝在汽車儀表盤上的一個(gè)例子。
圖10是將本發(fā)明的認(rèn)證裝置安裝在汽車門拉手上的一個(gè)例子。
具體實(shí)施例方式
以下，將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的1個(gè)實(shí)施例。
圖1是用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的認(rèn)證裝置100的概要圖。在本體中，上面有引導(dǎo)溝108，它以直覺(jué)上容易理解的方式來(lái)提示放置手指102的位置，在其左右配置有光源部104。該引導(dǎo)溝還具有用作埋沒(méi)手指下半部分的、程度低的遮光壁的作用，就從低位置穿透手指的外光而言，能夠在物理上遮蔽它。想拍攝的靜脈圖像存在于手指的下半面，在從左右光源照射來(lái)的光在手指內(nèi)部發(fā)生散射并從手指下面射出時(shí)，由于因有無(wú)靜脈而造成光吸收量的不同，因此形成了由于明暗差而產(chǎn)生的圖樣。此時(shí)，在強(qiáng)烈的外光直接向著手指下半面入射的情況下，透過(guò)了手指的來(lái)自光源的光由于該外光而被抵消，使靜脈圖案不鮮明。遮光壁用于抑制該不必要的外光的入射。與此同時(shí)，由于上方完全開放，因此，手指容易處于規(guī)定位置，且可以積極地將外光導(dǎo)向手指的上半面。這是因?yàn)橄蚴种干习朊嫒肷涞墓馊靠捎米饔糜谂臄z手指下半面的靜脈圖案的光源。如此，由于設(shè)置為能夠不將認(rèn)證裝置原封不動(dòng)地暴露于外光中、能夠?qū)⒂行У墓庖龑?dǎo)為容易利用的形態(tài)、并遮蔽不需要的光的裝置結(jié)構(gòu)，因此還具有了積極利用外光提高了節(jié)能性的特征。
光源114處于裝置內(nèi)部，它上面被蓋住，通過(guò)光源開口部106朝著放置于引導(dǎo)溝108上的手指進(jìn)行照射。光源部上面的蓋還起到了以下作用使擴(kuò)散到所期望的照射方向外的光反射到認(rèn)證手指之外的手指或手掌，從而抑制其作為外亂光而對(duì)拍攝施加影響。在與引導(dǎo)溝108相吻合地放置了手指后，碰到指尖的部分上有按鈕118，用戶為了主動(dòng)進(jìn)行指示認(rèn)證自身、或者用于與認(rèn)證一起執(zhí)行任何一種控制的定時(shí)而能夠使用。該開關(guān)是觸摸傳感器等，可以對(duì)手指放置于引導(dǎo)部上這一情況進(jìn)行檢測(cè)，之后對(duì)開始認(rèn)證過(guò)程中的規(guī)定處理進(jìn)行控制，反之，若采用通過(guò)對(duì)曾經(jīng)檢測(cè)過(guò)的手指在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)多次執(zhí)行認(rèn)證處理來(lái)抑制本人拒絕的方式，則不設(shè)置開關(guān)也沒(méi)有關(guān)系。在手指第1、2關(guān)節(jié)前后部分上放置拍攝開口部110，從而能夠從位于下方的照相機(jī)(攝影部)112來(lái)拍攝手指。一般來(lái)說(shuō)，由于指肚側(cè)的靜脈圖案大多其指尖側(cè)較細(xì)、不鮮明，因此，使用上述部位執(zhí)行認(rèn)證容易得到穩(wěn)定的認(rèn)證結(jié)果。在照相機(jī)(攝影部)112上，安裝了僅能通過(guò)近紅外區(qū)域波長(zhǎng)的帶通濾波器，從而抑制可見(jiàn)光區(qū)域的光對(duì)圖像攝取裝置的影響，從而鮮明地拍攝靜脈圖案。光源114的波長(zhǎng)由于是人工制作的，因此能夠選擇為僅僅包含靜脈拍攝所必需的分量。另一方面，在將外光作為光源來(lái)執(zhí)行認(rèn)證的情況下，利用帶通濾波器從具有寬波段的外光中選擇性地引導(dǎo)僅對(duì)靜脈拍攝有效的波段的光，從而能能夠逼近114的波長(zhǎng)特性。由此，能夠縮小與使用114時(shí)的照明條件的差別，從而通常容易維持規(guī)定變化范圍內(nèi)的穩(wěn)定畫質(zhì)。為了防止光源114的光漏到照相機(jī)112，設(shè)置了遮光間隔壁116。攝影開口部110與光源開口部106一起為透明玻璃或丙烯基板所覆蓋，從而防止了透過(guò)了手指的來(lái)自光源的光通過(guò)，同時(shí)，還防止了異物進(jìn)入認(rèn)證裝置內(nèi)部。通過(guò)使用僅通過(guò)近紅外波段光的光學(xué)濾波板來(lái)代替上述玻璃或丙烯基板，也能夠?qū)⒀b置保護(hù)和去除可視光這2種功能集成在一塊板上。另外，在光源開口部或攝影開口部中還包含框體，也可以與光學(xué)濾波器元件一體構(gòu)成。
以接近照相機(jī)112的形式設(shè)置光二極管/光三極管等在近紅外區(qū)域具有高感光度的光傳感器120，測(cè)量穿透照相機(jī)的物理光強(qiáng)度。如后所述，基于該光傳感器中的測(cè)量結(jié)果來(lái)調(diào)整感光度，以使照相機(jī)即便在外光強(qiáng)度變化時(shí)通常也能夠維持規(guī)定范圍的畫質(zhì)。輔助光源122用于以非接觸方式檢測(cè)手指的靠近，并被配置為向著開口部110照射光。
圖2是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要框圖的一個(gè)例子。在來(lái)自光源114的光照射到的位置上插入手指102，利用照相機(jī)112獲取靜脈圖案的圖像信號(hào)。照相機(jī)112的圖像信號(hào)通過(guò)圖案輸入器220而被轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，經(jīng)由計(jì)算機(jī)202的輸入輸出接口204而存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器208內(nèi)。開關(guān)118也同樣經(jīng)由輸入輸出接口而被連接，以便向CPU通知接通/關(guān)閉的狀態(tài)。CPU 206一邊控制光傳感器120、輔助光源122等，一邊定期處理來(lái)自照相機(jī)的圖像以檢測(cè)手指。檢測(cè)后，決定照相機(jī)112的感光度或光源114的最佳光量，并執(zhí)行光量控制部216或感光度控制部218的控制，以使手指部分的畫質(zhì)為最佳。之后，在得到最佳畫質(zhì)的時(shí)刻，提取靜脈圖案并執(zhí)行認(rèn)證處理?；诔绦虻奶幚斫Y(jié)果執(zhí)行將該結(jié)果顯示于顯示器210內(nèi)，或者是，對(duì)控制對(duì)象214發(fā)送適當(dāng)?shù)男盘?hào)以開閉門，或者解除固定以啟動(dòng)引擎等各種控制。通過(guò)利用本人認(rèn)證而在一開始使面向收費(fèi)道路的ETC(自動(dòng)費(fèi)用收取系統(tǒng))等的車載信用卡的功能有效，從而在車輛遭受到偷盜的情況下，也能夠防止由于非法購(gòu)買等所造成的二次被害的用法。除此之外，也可以根據(jù)攝像部所拍攝的靜脈的攝影圖案與注冊(cè)圖案的對(duì)照結(jié)果來(lái)執(zhí)行各種處理。鍵盤212例如能夠用于輸入與認(rèn)證有關(guān)的輔助信息等。通過(guò)請(qǐng)求輸入密碼號(hào)等能夠進(jìn)一步提高安全水平。另外，若將密碼號(hào)與認(rèn)證用的注冊(cè)圖像相關(guān)聯(lián)，則由于能夠減少認(rèn)證用的注冊(cè)圖像的張數(shù)而能實(shí)現(xiàn)處理速度的提高。除此之外，當(dāng)然也可以根據(jù)需要經(jīng)由卡讀寫器220連接IC卡222等外部信息設(shè)備，在耐篡改等安全性優(yōu)良的卡內(nèi)存儲(chǔ)并利用注冊(cè)圖案來(lái)實(shí)現(xiàn)。特別是，在IC卡的情況下，有可能在卡內(nèi)執(zhí)行上述認(rèn)證處理的一部分或者是全部，因此，沒(méi)有將注冊(cè)圖案輸出到卡外部，所以，即便從保護(hù)個(gè)人信息的觀點(diǎn)來(lái)看，也可以進(jìn)一步提高安全性。
圖3表示了上述硬件、特別是利用CPU 206所執(zhí)行的軟件的一個(gè)例子。在處理300中，將初始值代入硬件整體的初始化或者在執(zhí)行程序時(shí)所必需的臨時(shí)變量中。在完成了向初始狀態(tài)的轉(zhuǎn)移后，以來(lái)自照相機(jī)112的輸入圖像為基礎(chǔ)檢測(cè)是否插入了手指(302)。
這里，由于不使用按鈕開關(guān)等接觸傳感器而以圖像為基礎(chǔ)執(zhí)行檢測(cè)，因此，在裝置中，在手指還沒(méi)有到達(dá)規(guī)定位置的階段就能夠早早進(jìn)行檢測(cè)。由此，提早了照相機(jī)的感光度或光量控制的開始時(shí)段，在手指到達(dá)了規(guī)定位置時(shí)，能夠以設(shè)置了最佳參數(shù)的狀態(tài)平滑地移動(dòng)到特征提取處理，從而能夠縮短用戶感受到的認(rèn)證應(yīng)答時(shí)間。當(dāng)然，也可以是通過(guò)接觸按鈕開關(guān)118而開始認(rèn)證的結(jié)構(gòu)。
在基于照相機(jī)圖像、利用圖像處理來(lái)檢測(cè)手指時(shí)，基本上也可以僅僅檢測(cè)在存在手指的情況下和不存在手指的情況下的圖像的時(shí)間變化。因此，我們考慮設(shè)置一個(gè)作為手指檢測(cè)用光源的輔助光源122，利用該光的拍攝圖像的變化來(lái)檢測(cè)手指。
特別是，若將輔助光源122設(shè)置為從應(yīng)當(dāng)放置手指的規(guī)定位置向著朝向其上方的空間照射，則能夠使圖像的變化更加顯著。這是因?yàn)?，在手指靠近的情況下，由于該照射光而使手指被照亮，在沒(méi)有手指或者是手指遠(yuǎn)的情況下，由于光不能到達(dá)而以暗的狀態(tài)被原樣拍攝。另外，若使輔助光源122閃爍，則在有手指的情況下，時(shí)而在122亮?xí)r，看到拍攝圖像中被照亮的區(qū)域，時(shí)而在122滅時(shí)明確地顯示相同區(qū)域變暗這種變化。在沒(méi)有手指或是手指很遠(yuǎn)的情況下，與光源的閃爍無(wú)關(guān)地保持暗的狀態(tài)，很少變化。利用這一點(diǎn)，能夠精度較良好地檢測(cè)手指。另外，也可以將靜脈圖案拍攝用光源114共用于手指檢測(cè)，從而能夠降低部件成本。另一方面，由于為了使光源114在手指放置于規(guī)定位置時(shí)最適當(dāng)?shù)卣丈涫种付仨氃O(shè)置光的方向，因此，在手指到達(dá)規(guī)定位置之前，難以顯現(xiàn)因光的照射所產(chǎn)生的圖像的變化。因此，由于在手指靠近的途中沒(méi)有反應(yīng)，延遲了手指的檢測(cè)，可以感覺(jué)到用戶感受到的處理時(shí)間變長(zhǎng)。另外設(shè)置輔助光源，通過(guò)在手指到達(dá)規(guī)定位置之前朝著手指通過(guò)的位置進(jìn)行照射，從而可以在更早的時(shí)刻進(jìn)行手指檢測(cè)。這里，在設(shè)置了檢測(cè)用光源且照相機(jī)被調(diào)整為能夠檢測(cè)微小的明暗差的感光度的狀態(tài)下，若將照相機(jī)的拍攝范圍暴露于強(qiáng)烈外光，則亮度通常會(huì)與有無(wú)手指、或輔助光源的亮/滅無(wú)關(guān)地成為最大值，從而出現(xiàn)飽和的白底黑紋圖像。如此，不會(huì)產(chǎn)生由于有無(wú)手指而引起的圖像變化。另一方面，在過(guò)度降低增益的情況下，相反地亮度通常會(huì)與有無(wú)手指、或輔助光源的亮/滅無(wú)關(guān)地成為最低值，從而出現(xiàn)涂黑的圖像，結(jié)果，沒(méi)有得到由于有無(wú)手指而引起的圖像變化。因此，本實(shí)施例中，還設(shè)置了在裝置處于外光照射等環(huán)境中能求出適當(dāng)增益值的結(jié)構(gòu)，用于執(zhí)行照相機(jī)的增益控制(306)。
作為求取增益值的方法，本發(fā)明使用了靠近照相機(jī)配置的光傳感器120。求取經(jīng)由光傳感器而照射到照相機(jī)上的光的物理絕對(duì)量，并根據(jù)該絕對(duì)量來(lái)計(jì)算用于手指檢測(cè)的最適當(dāng)?shù)脑鲆嬷?。具體而言，制作使用光二極管/光三極管等利用光強(qiáng)度而使其電氣特性發(fā)生變化的元件的電路，其輸出電壓的變化通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器被轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，并作為數(shù)據(jù)取入CPU。CPU以該數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，基于查找表或規(guī)定的函數(shù)式來(lái)求取應(yīng)設(shè)定的增益值，從而設(shè)置照相機(jī)。由此，能夠在瞬間求出最適當(dāng)?shù)脑鲆嬷?。此時(shí)，以僅在輔助光源122熄滅時(shí)執(zhí)行增益設(shè)置的方式來(lái)控制定時(shí)。這是因?yàn)?，在輔助光源122點(diǎn)亮的情況下，輔助電源的光對(duì)光傳感器120施加影響，不能獲取正確的外光狀態(tài)。另外，在求取光傳感器的輸出數(shù)據(jù)和增益設(shè)置值的關(guān)系式的情況下，與一般的AGC功能不同，不是以畫質(zhì)的優(yōu)劣為基準(zhǔn)，而是以因有無(wú)手指而引起的圖像變化是否為最大作為基準(zhǔn)。這是為了容易地獲取手指圖像。
在一邊判斷圖像一邊搜索適當(dāng)?shù)脑鲆嬷禃r(shí)，產(chǎn)生了在收斂于最適當(dāng)?shù)闹抵皺z驗(yàn)幾張圖像的需要，在于此期間內(nèi)產(chǎn)生了手指的出入等變化的情況下，有可能不能求出適當(dāng)?shù)脑鲆嬷?。但是，根?jù)本申請(qǐng)的結(jié)構(gòu)，也沒(méi)有設(shè)置時(shí)間變短的這種擔(dān)心。
作為執(zhí)行手指檢測(cè)的其他實(shí)施例，能夠原封不動(dòng)地使用光傳感器的輸出值。在照射到照相機(jī)的外光強(qiáng)烈的情況下，在沒(méi)有手指，光以直射方式進(jìn)入的情況下，以及，在放置了手指，手指以傘狀遮蔽直射的情況下，光傳感器的輸出值發(fā)生了很大的變化。該變化用在手指檢測(cè)中。當(dāng)然，此時(shí)，我們也期望僅僅使用輔助光源熄滅時(shí)的輸出值變化。但是，由于在外光弱時(shí)，因有無(wú)手指所引起的對(duì)于光傳感器的入射光量的變化變少，很難與因周圍照明變化等所引起的情況相區(qū)別，因此，基于圖像來(lái)檢測(cè)手指的方法是適用的。
也可以將上述利用傳感器型的手指檢測(cè)方法和基于照相機(jī)圖像來(lái)進(jìn)行的手指檢測(cè)方法相互組合起來(lái)進(jìn)行使用。例如，在強(qiáng)烈的外光下，在將照相機(jī)的感光度調(diào)節(jié)為充分低的情況下，利用圖像不能檢測(cè)手指的靠近，但是，通過(guò)利用傳感器檢測(cè)變化能夠檢測(cè)到手指的接近。基于此而執(zhí)行修改，通過(guò)再調(diào)整以降低感光度，也能夠執(zhí)行修正，以便能夠可靠地拍攝手指。
另外，在上述例子中，盡管與拍攝元件相區(qū)別地配置了光傳感器，但是，但也可以使用CCD等圖像攝取元件(112)的輸出本身。這種情況下，通過(guò)新設(shè)置圖像攝取元件能夠與所設(shè)置的增益無(wú)關(guān)地獲取光強(qiáng)度絕對(duì)值的通路，能夠在某種程度上代替該光傳感器的功能。由此，沒(méi)有必要新設(shè)置傳感器，從而在成本上變?yōu)榉浅Ｓ欣Ａ硗?，在處理時(shí)間寬裕的情況下，考慮在取入認(rèn)證用圖像期間，執(zhí)行增益為0即全部沒(méi)有放大時(shí)的圖像的取入，并根據(jù)該圖像來(lái)計(jì)算與光傳感器的輸出值相對(duì)應(yīng)的信息之方法。根據(jù)這種方法，認(rèn)證用圖像的取入間隔會(huì)變長(zhǎng)，但是卻不需要新的硬件結(jié)構(gòu)。
在利用上述增益控制正確地檢測(cè)了手指的情況下(304)，為了持續(xù)得到最鮮明的靜脈圖案，根據(jù)狀況執(zhí)行適當(dāng)?shù)亟M合了以下2種模式的畫質(zhì)控制執(zhí)行光源114的光量控制(308)的模式A，以及執(zhí)行照相機(jī)的感光度控制(314)的模式B。具體而言，按以下2階段來(lái)執(zhí)行控制。首先，將照相機(jī)的感光度保持在充分高的狀態(tài)，優(yōu)先地執(zhí)行基于模式A的畫質(zhì)控制(308)。這里，在即便將光量設(shè)為0光也過(guò)多、沒(méi)有得到充分畫質(zhì)時(shí)(310-312)，首先調(diào)節(jié)照相機(jī)的感光度(314)。通過(guò)設(shè)置這種優(yōu)先順序，由于使充足的光透過(guò)手指，因此能夠鮮明地反映出靜脈圖案，同時(shí)，沒(méi)有使照相機(jī)的感光度降低為必要以上，除了防止容易地在圖像上加載噪聲以外，還抑制了為了得到相同畫質(zhì)而應(yīng)提供的光源的強(qiáng)度，因此為節(jié)電作出了貢獻(xiàn)。利用上述控制，在得到了最佳畫質(zhì)的情況下，使用所得到的圖像來(lái)執(zhí)行特征提取(316)，之后，執(zhí)行所得到的特征圖案與預(yù)先注冊(cè)的特征圖案的對(duì)照(318)。在與所注冊(cè)的特征圖案一致的情況下(320)，通過(guò)轉(zhuǎn)到認(rèn)證成功處理326來(lái)執(zhí)行開鎖等應(yīng)對(duì)處理。在不一致的情況下，返回308，從畫質(zhì)控制開始再次重復(fù)執(zhí)行。另外，計(jì)算測(cè)量從檢測(cè)到手指起所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)認(rèn)證沒(méi)有成功的情況下(322)，也可以轉(zhuǎn)到認(rèn)證失敗處理324，執(zhí)行報(bào)警等應(yīng)對(duì)處理。由此，在沒(méi)有正常執(zhí)行處理的情況下，可以執(zhí)行其它應(yīng)對(duì)措施。
以下將詳細(xì)說(shuō)明畫質(zhì)控制。這里，最初，將在手指檢測(cè)中被最佳化的照相機(jī)的增益變更為特征提取用。在該時(shí)刻，由于是手指檢測(cè)后，因此，也可以以手指確實(shí)存在為前提。由此，調(diào)節(jié)增益，使得在輔助光源122點(diǎn)亮?xí)r，若手指存在，則由于來(lái)自輔助光源的光照射而應(yīng)發(fā)出強(qiáng)烈反射光的圖像中的區(qū)域變?yōu)橐?guī)定亮度，在熄滅時(shí)，同一區(qū)域變?yōu)橐?guī)定暗度。將其設(shè)為調(diào)整的初始狀態(tài)。
在專利文獻(xiàn)1(特開平2004-265269號(hào)公報(bào))中公開了在圖1所示的開放型手指認(rèn)證裝置中，通常鮮明地反映外光下的手指靜脈圖案的光量調(diào)節(jié)方法?；旧蟻?lái)說(shuō)，拍攝將配置于手指左右的光源設(shè)置為左側(cè)的光源強(qiáng)右側(cè)的光源弱而獲取的圖像，以及相反右強(qiáng)左弱的圖像這2張圖像，分別根據(jù)各個(gè)圖像來(lái)選擇合成左半面和右半面。由此，由于即便靠近各個(gè)拍攝圖像的光源的半面為白底黑紋，也已經(jīng)鮮明地反映了半面，因此，作為使用兩者來(lái)生成或被合成的圖像，得到了整體上鮮明的圖像。圖4是左側(cè)光源114點(diǎn)亮，右側(cè)光源熄滅的例子。在作為手指102左側(cè)的區(qū)域400中產(chǎn)生了明亮的白底黑紋的區(qū)域，但是右側(cè)變暗，右半面變?yōu)闆](méi)有白底黑紋的狀態(tài)。但是，由于對(duì)手指而言存在個(gè)人差異，因此，產(chǎn)生了在相同光量時(shí)，在手指較粗的情況下非光源側(cè)的半面的亮度不足，或者在手指較細(xì)的情況下與前者相反過(guò)度明亮的問(wèn)題。通過(guò)調(diào)節(jié)光源的輸出來(lái)解除上述缺陷。
這里，在強(qiáng)外光照射到手指上的情況下，外光起到了與光源相同的作用，從而成為與光源點(diǎn)亮?xí)r相同的狀態(tài)。利用外光強(qiáng)度或接觸方，即便是左右光源中的一方完全熄滅的狀態(tài)，到與點(diǎn)亮的光源側(cè)相反的半面之前，也成為明亮的白底黑紋的區(qū)域，靜脈圖案的提取變困難。因此，本實(shí)施例中，通過(guò)適應(yīng)性地組合光量和照相機(jī)的感光度來(lái)執(zhí)行調(diào)節(jié)從而實(shí)現(xiàn)畫質(zhì)的改善。在調(diào)節(jié)時(shí)，有必要在拍攝圖像的畫質(zhì)和設(shè)置光量值之間執(zhí)行反饋控制，但是，在將拍攝圖像的整體作為畫質(zhì)判斷的對(duì)象的情況下，對(duì)手指以外的背景部分的明亮度施加了影響，不一定將手指部分調(diào)整為正確畫質(zhì)。由此，從圖像中提取手指所占據(jù)的區(qū)域，僅將該區(qū)域作為畫質(zhì)判斷的對(duì)象(310)。因此，首先，利用照相機(jī)112所拍攝到的圖像的圖像處理來(lái)提取手指的輪廓線。就輪廓線的提取而言，由于已知以往技術(shù)中有各種方法，因此，這里就不詳細(xì)地說(shuō)明了。之后，在提取出輪廓線的內(nèi)側(cè)，將位于距離正點(diǎn)亮的光源遠(yuǎn)的一側(cè)的區(qū)域402作為畫質(zhì)判斷的對(duì)象。即，選擇光源的光最難以到達(dá)的位置。具體而言，可以選擇手指中心線與輪廓線之間的中線同輪廓線之間附近的區(qū)域。特別是，由于存在距離光源遠(yuǎn)的光不能到達(dá)指尖和指根附近的情況，因此，若進(jìn)一步利用除去了其附近區(qū)域的區(qū)域，則容易得到所希望的性能。這里，選擇輪廓附近是由于因?yàn)槭种负穸缺《雇夤馔高^(guò)手指時(shí)損耗的量少，若外光強(qiáng)則最初出現(xiàn)白底黑紋，在靜脈圖案中容易產(chǎn)生問(wèn)題?；蛘呤牵趨^(qū)域402內(nèi)產(chǎn)生了白底黑紋的情況下，由于外光強(qiáng)烈，首先要降低點(diǎn)亮的光源的光量。之后，進(jìn)入優(yōu)先控制照相機(jī)感光度的模式(模式B)。
具體顯示該處理的流程圖如圖6所示。圖6是更詳細(xì)地解說(shuō)了圖3中的308-314的例子。首先，提取手指的輪廓，確定手指內(nèi)側(cè)的區(qū)域(600)。之后，基本上來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)移到優(yōu)先控制光量調(diào)節(jié)的模式(模式A)，轉(zhuǎn)到處理616。但是，在手指內(nèi)部，與一方光源熄滅無(wú)關(guān)地，在熄滅的光源側(cè)看到白底黑紋的情況下，或者是光傳感器120的輸出值表示外光強(qiáng)烈等很明顯外光的影響強(qiáng)烈的情況下，也可以設(shè)置光量為最低值，并轉(zhuǎn)移到照相機(jī)感光度調(diào)整模式，轉(zhuǎn)到處理606一側(cè)。通過(guò)準(zhǔn)備這種短路通路，能夠高速執(zhí)行畫質(zhì)控制。在使用光傳感器的情況下，例如若根據(jù)光傳感器的輸出值來(lái)假定表示外光強(qiáng)弱的參數(shù)從而執(zhí)行控制，則進(jìn)一步使畫質(zhì)控制的收斂高速化。
在從處理616開始的光量調(diào)整模式中，遵照前述的光量調(diào)整方法，來(lái)調(diào)整使拍攝圖像最佳的光源輸出。首先，如上述處理310說(shuō)明過(guò)的那樣，檢驗(yàn)手指的區(qū)域402的平均亮度是否為目標(biāo)范圍內(nèi)(616)，若低于目標(biāo)(618)，則降低光量(620)。若高于目標(biāo)，則檢驗(yàn)是否進(jìn)一步降低光量(622)，若需要降低則執(zhí)行降低(624)。即便將光源的光量作為最低輸出也可看到白底黑紋的的情況下，更具體而言是在手指輪廓線附近集中出現(xiàn)飽和亮度的像素的情況下，轉(zhuǎn)到感光度調(diào)整模式，接下來(lái)進(jìn)一步降低照相機(jī)的感光度(610)。
在照相機(jī)感光度調(diào)整模式下，與光量調(diào)整模式同樣地利用處理310中說(shuō)明過(guò)的方法，檢查與熄滅的光源相反側(cè)的手指區(qū)域(402)的平均亮度是否處于目標(biāo)范圍內(nèi)(606)，若高與目標(biāo)(608)，則降低照相機(jī)的感光度(610)。若低于目標(biāo)，則進(jìn)一步檢驗(yàn)是否提高感光度(612)，若需要提高則執(zhí)行提高(614)。若將照相機(jī)感光度設(shè)置為最高值仍沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)值，則由于在感光度調(diào)整中對(duì)于拍攝存在極限，因此，提高光源的光量(620)，并轉(zhuǎn)移到光量調(diào)整模式。
這里，在上述流程中，對(duì)照相機(jī)的感光度調(diào)節(jié)范圍設(shè)置上限，在超過(guò)上限的情況下，轉(zhuǎn)到光量調(diào)節(jié)。這是用于確保畫質(zhì)的設(shè)計(jì)。通過(guò)提高照相機(jī)的感光度，可以在光源加強(qiáng)時(shí)調(diào)整為相同程度的平均亮度。但是，在相同的平均亮度下，在將加強(qiáng)光源的情況與提高照相機(jī)感光度的情況相比較時(shí)，一般還是在加強(qiáng)光源的情況下可得到較高畫質(zhì)。與對(duì)少量光進(jìn)行放大后進(jìn)行拍攝相比，還是適當(dāng)?shù)厥褂贸浞值墓鈦?lái)進(jìn)行拍攝能使拍攝圖像中產(chǎn)生的噪聲明顯較少。這是從上述流程的處理600優(yōu)先轉(zhuǎn)到光量控制模式的處理616的一個(gè)理由。
另外，在手指檢測(cè)后的初始狀態(tài)設(shè)定時(shí)等，一開始會(huì)將感光度設(shè)置得非常低，這樣有可能出現(xiàn)即便將光量設(shè)置為最大時(shí)光量也不足的情況。這種情況下，還另外設(shè)置了從620轉(zhuǎn)到612的步驟來(lái)應(yīng)對(duì)此情況。再者，同樣地通過(guò)在上述感光度調(diào)整范圍內(nèi)設(shè)置上限，也還是可能出現(xiàn)即便將光量設(shè)為最大，依然不能到達(dá)目標(biāo)的問(wèn)題。在這種情況下，在光量調(diào)節(jié)模式中，由于判斷出即便將光量設(shè)為最大也沒(méi)有到達(dá)目標(biāo)，因此，將照相機(jī)的感光度調(diào)節(jié)范圍的上限臨時(shí)提高到作為照相機(jī)機(jī)構(gòu)所設(shè)定的上限，或者是臨時(shí)調(diào)高到由伴隨著高感光度拍攝的噪聲所引起的畫質(zhì)的惡化不對(duì)認(rèn)證精度造成惡劣影響的上限。由此，也包含難以使光通過(guò)的手指等個(gè)人差別，進(jìn)而可以擴(kuò)大畫質(zhì)調(diào)整范圍。重復(fù)以上操作，在手指的明亮度進(jìn)入目標(biāo)范圍內(nèi)的時(shí)刻，結(jié)束畫質(zhì)控制(626)。
利用上述流程，若向手指提供所需要的充足光量，則將外光作為攝像用光源優(yōu)先使用，從而能降低光源的能耗。作為調(diào)節(jié)照相機(jī)感光度的方法，除了調(diào)節(jié)圖像攝取元件的輸出放大率即增益之外，還有調(diào)節(jié)圖像攝取元件的曝光時(shí)間的方法。在能夠控制鏡頭的情況下，也可以光學(xué)調(diào)節(jié)光圈。
在以上說(shuō)明中，圖4中假定了左側(cè)光源被點(diǎn)亮的情況，相反，在左側(cè)光源熄滅、右側(cè)點(diǎn)亮的情況下，將區(qū)域400作為畫質(zhì)判斷的對(duì)象來(lái)執(zhí)行與上述相同的處理。由此，不根據(jù)外光強(qiáng)度，能夠按通常最適當(dāng)?shù)漠嬞|(zhì)來(lái)拍攝手指，從而得到鮮明的靜脈圖案。另外，照相機(jī)的感光度充分高，外光僅僅存在所需要的充足量的情況下，不全都使用光源114，僅通過(guò)照相機(jī)的感光度調(diào)節(jié)也可獲得鮮明的圖案。因此，在假定在通常有外光照射的環(huán)境下進(jìn)行使用的情況下，也可以是從最初開始就沒(méi)有在裝置中安裝光源114的結(jié)構(gòu)。例如，在通常有強(qiáng)烈的聚光燈照射認(rèn)證裝置的環(huán)境下，也可以使用這種方法。
在對(duì)照相機(jī)部的外光照射強(qiáng)烈的情況下，在圖1所示的裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，外光被內(nèi)部結(jié)構(gòu)部件反射，恐怕會(huì)在特征提取上產(chǎn)生問(wèn)題。例如，在從開口部110照射來(lái)的外光中，由于在照相機(jī)的鏡頭鏡筒前端進(jìn)行反射而返回手指的光、以及在照相機(jī)底部進(jìn)行反射而返回手指的光在機(jī)構(gòu)部件的表面反射率或光路長(zhǎng)不同，因此，產(chǎn)生了明暗差異，在手指中反映出光的條紋。由于該條紋與靜脈圖案相似，從而該條紋被包含在所提取出的圖案中，與通常在外光下所注冊(cè)的靜脈圖案不同，從而使認(rèn)證失敗。圖5是一個(gè)圖例，在裝置100的內(nèi)部，在開口部110和照相機(jī)之間設(shè)置了一個(gè)間隔壁500。間隔壁500從由該間隔壁所包圍的空間內(nèi)排除了開口部110和照相機(jī)的開口之外的內(nèi)部結(jié)構(gòu)部件。利用該臺(tái)階高度差(段差)和不突起的光滑表面形狀，能夠防止由于外光反射而產(chǎn)生的圖樣。在本實(shí)施例中，照相機(jī)的開口(鏡頭)無(wú)段差地緊貼在打開隔壁的、對(duì)拍攝手指的必要部分而言剛好充分大的孔502上。另外，在隔壁內(nèi)部，通過(guò)用吸收近紅外線的材料或涂料來(lái)進(jìn)行覆蓋，從而抑制了反射本身。在鏡頭的鏡筒內(nèi)，由于為了提高集光性能等理由，而設(shè)置了一些年輪狀的段差，但由于該段差也成為產(chǎn)生明暗條紋的原因，因而也希望不設(shè)置段差。另外，在鏡頭內(nèi)還可以進(jìn)一步施加利用具有高的紅外線吸光特性的材料或涂料所構(gòu)成的涂層。
由于太陽(yáng)光的能量強(qiáng)度非常大，因此會(huì)超過(guò)照像機(jī)能夠耐受的光能量的范圍，從而會(huì)導(dǎo)致不能進(jìn)行感光度調(diào)整。圖7是一張曲線圖，它按波長(zhǎng)類別大體顯示了地表面的太陽(yáng)光能量強(qiáng)度，我們知道太陽(yáng)光遍及各個(gè)波長(zhǎng)，其能量分散。靜脈拍攝所必需的波長(zhǎng)范圍被限定為從700nm到1000nm之間。這是由于生物體組織通常僅能通過(guò)該波段的光，因?yàn)檠褐械难t蛋白通常吸收該波段的光，所以能明了地反映出血管部分與其他生物體組織的差別，從而形成靜脈圖案。因此，通過(guò)將僅能使該波長(zhǎng)范圍通過(guò)的帶通濾波器安裝在照相機(jī)上，就能夠減輕入射到照相機(jī)內(nèi)的能量總量。由于即便限制了帶寬，但所需波段的能量也沒(méi)變，因此，不會(huì)出現(xiàn)畫質(zhì)惡化。縮小帶寬減輕了能量總量，但是，由于在沒(méi)有外光的過(guò)暗環(huán)境下也需要執(zhí)行認(rèn)證，此時(shí)需要點(diǎn)亮光源來(lái)執(zhí)行拍攝，因此，此時(shí)希望設(shè)置濾波器的帶寬以便不砍掉光源有效波段、特別是能量強(qiáng)度高的波段。由此，無(wú)論在強(qiáng)烈的太陽(yáng)光下，還是在昏暗的夜里，都可全面地執(zhí)行感光度調(diào)整。
圖8是用于抑制強(qiáng)烈外光影響的其他濾波器的例子。該濾波器中，作成了在箱中呈格子狀設(shè)置了隔板的形狀。盡管在圖中是非常大非常高的格子，但是，它們是以多個(gè)肉眼不能區(qū)分的微小格子并排的形式，由此，能夠防止將格子狀的線以其原形寫入到拍攝圖像內(nèi)。由于存在該格子狀的板，因此，對(duì)于濾波器而言可以僅使垂直方向的光通過(guò)，切除來(lái)自除此之外的斜方向的光。由于將該濾波器安裝在照相機(jī)和手指之間，因此，從而能夠僅通過(guò)從手指出來(lái)的、用于拍攝靜脈圖案的光，而使來(lái)自傾斜方向的光或在裝置內(nèi)反射的光等外光都沒(méi)有到達(dá)照相機(jī)。另外，作為該濾波器，使用了與用于從橫向看不到便攜式電話畫面的薄膜的原理相同的原理，因而也容易使用。
圖9是將本裝置100安裝在汽車儀表盤902上的例子。引擎的啟動(dòng)按鈕900和靜脈認(rèn)證的開始按鈕118是共用的，通過(guò)執(zhí)行指示引擎啟動(dòng)的操作，能夠原封不動(dòng)地執(zhí)行本人認(rèn)證。若認(rèn)證成功，則解除鎖定，啟動(dòng)引擎。若認(rèn)證不成功，則引擎不發(fā)動(dòng)。由于在引擎啟動(dòng)的自然操作中能夠進(jìn)行認(rèn)證，對(duì)用戶的負(fù)擔(dān)也少。與汽車導(dǎo)航系統(tǒng)904聯(lián)動(dòng)，在執(zhí)行利用通信網(wǎng)絡(luò)接受服務(wù)或購(gòu)買商品這類移動(dòng)業(yè)務(wù)時(shí)，可以利用本裝置作為更安全可靠地執(zhí)行結(jié)算的本人認(rèn)證單元。例如，通過(guò)以將手指按到本裝置上的形式代替以往那種輸入暗證號(hào)碼的形式來(lái)執(zhí)行認(rèn)證。另外，也可以是使用汽車導(dǎo)航畫面來(lái)顯示本裝置的認(rèn)證方法指南的關(guān)聯(lián)方法。
圖10是將本裝置100安裝到汽車門拉手1000上的一個(gè)例子。在開門時(shí)，通過(guò)利用本裝置來(lái)執(zhí)行靜脈認(rèn)證，從而執(zhí)行門的開鎖。認(rèn)證開始按鈕118與門的上鎖按鈕也是共用的，在上鎖時(shí)，通過(guò)按下118來(lái)執(zhí)行門的上鎖。在上鎖的情況下，在安全性上，特別是由于不需要執(zhí)行本人認(rèn)證，因此也可以僅僅通過(guò)按下按鈕118，即便認(rèn)證不成功也能夠上鎖。相反，在能夠正確認(rèn)證的形式下，按下118并能夠執(zhí)行本人認(rèn)證時(shí)，也可以作為一個(gè)最新的注冊(cè)數(shù)據(jù)，與通常的注冊(cè)數(shù)據(jù)相一致后進(jìn)行存儲(chǔ)，能夠作為下次執(zhí)行開鎖時(shí)所參照的注冊(cè)數(shù)據(jù)。由此，由于存在車放置的環(huán)境、本人的健康狀態(tài)的極端變化、受傷、手指放置的方向的變化等，即便在所得到的特征容易與注冊(cè)時(shí)不一致的不穩(wěn)定環(huán)境下，由于與最新數(shù)據(jù)相吻合也能夠進(jìn)行參照，因此，能夠提高本人認(rèn)證的穩(wěn)定性。也能夠在認(rèn)證裝置中安裝蓋子1002，將其放置于室外，即便處于容易暴露于風(fēng)雨的環(huán)境下，也能夠抑制由于臟污或塵埃引起的裝置受傷所導(dǎo)致的認(rèn)證不穩(wěn)定。
另外，在上述說(shuō)明中，是以最容易取入外光的開放型手指靜脈認(rèn)證裝置為例進(jìn)行的說(shuō)明，但是，不用說(shuō)，本發(fā)明也可以應(yīng)用于通過(guò)依據(jù)外光來(lái)統(tǒng)一進(jìn)行拍攝用光源的控制和拍攝系統(tǒng)的感光度控制，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定拍攝畫質(zhì)以及降低光源能耗的方法、其他形式的手指靜脈認(rèn)證裝置、或利用光來(lái)拍攝生物體以執(zhí)行個(gè)人認(rèn)證的其他生物體認(rèn)證方法。
權(quán)利要求
1.一種個(gè)人認(rèn)證裝置，其特征在于，具有圖像攝取部，對(duì)透過(guò)手指的光進(jìn)行攝像；以及運(yùn)算部，從由上述圖像攝取部所拍攝的圖像中提取出血管圖案后執(zhí)行個(gè)人認(rèn)證；上述運(yùn)算部檢測(cè)上述手指是否位于規(guī)定位置，并從上述所拍攝的圖像中提取出上述手指所占據(jù)的區(qū)域，基于上述提取出的區(qū)域內(nèi)部的信息來(lái)控制使上述光源的光量變化的光量控制部和使上述圖像攝取部中的圖像攝取元件的放大率發(fā)生變化的感光度控制部中的至少一方。
2.如權(quán)利要求1所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，其特征在于，上述運(yùn)算部基于上述區(qū)域內(nèi)部的信息，判斷照射到上述手指上的光量是否處于規(guī)定值范圍內(nèi)，在判斷為處于上述規(guī)定范圍外的情況下，判斷是否能夠通過(guò)控制上述光量控制部而使照射到上述手指上的光量處于規(guī)定范圍內(nèi)，在判斷為不能的情況下，對(duì)上述感光度控制部進(jìn)行控制。
3.如權(quán)利要求1所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，其特征在于，上述運(yùn)算部執(zhí)行以下控制在判斷出上述光量強(qiáng)于上述規(guī)定范圍的情況下，經(jīng)由上述光量控制部降低來(lái)自上述光源的光量，并在判斷出上述光量弱于上述規(guī)定范圍的情況下，增大來(lái)自上述光源的光量。
4.如權(quán)利要求2所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，其特征在于，上述運(yùn)算部執(zhí)行以下控制在判斷出上述光量強(qiáng)于上述規(guī)定范圍的情況下，經(jīng)由上述光量控制部降低來(lái)自上述光源的光量，并在判斷出上述光量弱于上述規(guī)定范圍的情況下，增大來(lái)自上述光源的光量。
5.如權(quán)利要求3所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，其特征在于，上述運(yùn)算部在將來(lái)自上述光源的光量設(shè)為最低后仍然判斷照射到上述手指的光過(guò)強(qiáng)時(shí)，或是在將來(lái)自上述光源的光量設(shè)置為最高后仍判斷照射到上述手指的光過(guò)弱時(shí)，經(jīng)由上述感光度控制部來(lái)控制上述圖像攝取部的感光度。
6.如權(quán)利要求1所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，其特征在于，上述光源從左右2個(gè)方向交替照射上述手指，并且上述運(yùn)算部利用上述提取出的區(qū)域中的、上述被熄燈的光源側(cè)的部分區(qū)域的信息。
7.如權(quán)利要求1所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，其特征在于，上述運(yùn)算部根據(jù)上述攝像機(jī)拍攝圖像的時(shí)間變化來(lái)檢測(cè)上述手指的存在。
8.如權(quán)利要求2所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，其特征在于，上述運(yùn)算部根據(jù)上述攝像機(jī)拍攝圖像的時(shí)間變化來(lái)檢測(cè)上述手指的存在。
9.如權(quán)利要求7所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，其特征在于，還設(shè)置有輔助光源，上述運(yùn)算部利用通過(guò)上述輔助光源的光而得到的拍攝圖像來(lái)檢測(cè)上述手指的存在。
10.如權(quán)利要求1所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，其特征在于，還具有光傳感器，上述運(yùn)算部使用上述光傳感器的測(cè)量結(jié)果來(lái)計(jì)算增益值，并經(jīng)由上述感光度控制部執(zhí)行控制以使上述圖像攝取部的感光度成為上述增益值，從而執(zhí)行上述手指檢測(cè)。
11.如權(quán)利要求2所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，其特征在于，還具有光傳感器，上述運(yùn)算部使用上述光傳感器的測(cè)量結(jié)果來(lái)計(jì)算增益值，并執(zhí)行控制以經(jīng)由上述感光度控制部將上述圖像攝取部的感光度設(shè)置為上述增益值，從而執(zhí)行上述手指檢測(cè)。
12.一種個(gè)人認(rèn)證裝置，其特征在于，在權(quán)利要求1所記載的個(gè)人認(rèn)證裝置中，利用由光滑的面構(gòu)成的間隔壁包圍設(shè)置在上述手指和上述攝象機(jī)之間的開口部、上述攝象機(jī)的開口，并將其他內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)置在該間隔壁的外部。
13.如權(quán)利要求1所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，其特征在于，將該個(gè)人認(rèn)證裝置設(shè)置于車的一部分上，若上述個(gè)人認(rèn)證成功，則可以控制該車。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種手指認(rèn)證裝置，利用了一種圖像攝取方式，即，在利用透過(guò)光來(lái)執(zhí)行的手指靜脈圖案的拍攝中，即便外部環(huán)境不同，也不會(huì)對(duì)其施加影響，通常能夠得到最佳的靜脈圖案的質(zhì)量。本發(fā)明提供的個(gè)人認(rèn)證裝置的特征在于，包括光源，用于照射透過(guò)手指的光；圖像攝取部，對(duì)透過(guò)了上述手指的光進(jìn)行拍攝；手指檢測(cè)單元，檢測(cè)上述手指存在于規(guī)定位置這件事；手指區(qū)域提取單元，從上述圖像攝取部所拍攝的圖像中提取出上述手指所占據(jù)的區(qū)域；以及增益變化單元，根據(jù)上述提取出的區(qū)域內(nèi)部特定部位的畫質(zhì)，來(lái)改變上述圖像攝取部中的圖像攝取元件的放大率。
文檔編號(hào)G06K9/00GK1770173SQ200510118690
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2005年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月5日
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