專利名稱：圖像輸入設(shè)備和個(gè)人認(rèn)證設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及 的個(gè)人認(rèn)證設(shè)備、及 實(shí)施的圖像輸入設(shè)備
背景技術(shù)：
最近，個(gè)人認(rèn)證設(shè)備已經(jīng)被安裝到移動(dòng)電話、筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)、其它 各種信息處理設(shè)備上。在最小化信息處理設(shè)備的過(guò)程中，需要進(jìn)一步最小化 個(gè)人認(rèn)證設(shè)備以安裝到信息處理設(shè)備。
例如，日本公開的專利申請(qǐng)公報(bào)No. 2004-272821和No. 2005-092375公 開了使用手指的靜脈樣態(tài)的個(gè)人認(rèn)證設(shè)備。該個(gè)人認(rèn)證設(shè)備使用單眼(single eye)的光學(xué)系統(tǒng)，并且限制物距和才聶^f象距離以光學(xué)成^f象。因此，限制了進(jìn)一 步最小化尺寸以及減小個(gè)人認(rèn)證設(shè)備的重量。
此外，日本專利No. 3705766公開了一種組合了微透鏡陣列、彩色濾波 器、受光單元陣列等等的圖像輸入設(shè)備。
在使用諸如手指的靜脈樣態(tài)的關(guān)于手指內(nèi)對(duì)象的信息的個(gè)人認(rèn)證設(shè)備的 情況下，需要將手指緊密接合到設(shè)備。用于個(gè)人認(rèn)證設(shè)備的圖像輸入設(shè)備具 有攝取非?？拷膶?duì)象的圖像的特性。
在使用指紋的情況下，能夠通過(guò)攝取手指的狹窄區(qū)域的圖像來(lái)獲得必需 的指紋樣態(tài)信息。另一方面，在使用手指靜脈的情況下，為了獲得必需的靜 脈樣態(tài)信息，需要攝取手指的寬區(qū)域的圖像。為了觀察在非?？拷臓顟B(tài)下 的對(duì)象的圖像，通常使用微透鏡陣列進(jìn)行等倍成像。然而，如果試圖通過(guò)使 用等倍成像來(lái)攝取寬區(qū)域，則需要具有寬成像表面的成像設(shè)備，并且增加設(shè) 備成本。限制了通常使用且便宜的CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)成像設(shè) 備或者CCD (電荷耦合器件)成像設(shè)備的成像表面。因此，需要特別制造以 獲得具有寬成像表面的成像設(shè)備。
一種通過(guò)使用關(guān)于活體內(nèi)的對(duì)象的信息來(lái)執(zhí)行個(gè)人認(rèn)證 一種能夠作為所述個(gè)人認(rèn)證設(shè)備的對(duì)象圖像輸入裝置來(lái)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決或者減輕了一個(gè)或多個(gè)上述問(wèn)題。
按照本公開的方面，提供了一種圖像輸入設(shè)備，包括透鏡陣列，其中 排列有多個(gè)透鏡；屏蔽部件，防止穿過(guò)透鏡陣列的各個(gè)透鏡的光線在圖像表 面上的串?dāng)_；平板部件，當(dāng)接觸活體時(shí)，調(diào)節(jié)在透鏡陣列的透鏡光軸方向中 活體的位置；攝像部分，包括圖像表面，攝取復(fù)眼(compound eye )圖像， 該復(fù)眼圖像是活體內(nèi)對(duì)象的縮小圖像的集合，該活體的位置由該平板部件調(diào) 節(jié)，該縮小圖像由透鏡陣列的多個(gè)透鏡大致形成在圖像表面上；以及處理部 分，從攝像部分所攝取的復(fù)眼圖像再次構(gòu)成單個(gè)圖像，其中，該處理部分再 次構(gòu)成的單個(gè)圖像作為對(duì)象圖像輸入。


接下來(lái)，將參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是圖解說(shuō)明按照本發(fā)明實(shí)施例的圖像輸入設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖2是圖解說(shuō)明從平板上方所觀察的視圖的圖3A和圖3B是說(shuō)明對(duì)象的復(fù)眼圖像的圖4A和圖4B是說(shuō)明由于平板和透鏡陣列之間的空氣層而擴(kuò)大視野的
圖5是說(shuō)明小目艮(ommatidium)圖像的連接處理的圖；以及 圖6A和圖6B是說(shuō)明為了確保寬視野而不是在透鏡表面上具有更強(qiáng)能量 的透鏡陣列的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式
接下來(lái)，將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。按照本發(fā)明的圖像輸入設(shè)備 優(yōu)選應(yīng)用于輸入活體內(nèi)對(duì)象的圖像。在本發(fā)明的實(shí)施例中，圖像輸入設(shè)備被 描述為攝取作為對(duì)象的手指內(nèi)的血管的圖像并且把輸入圖像用于個(gè)人認(rèn)證的 設(shè)備。
圖l是圖解說(shuō)明依照本發(fā)明實(shí)施例的圖像輸入設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖。在圖1 中，在指尖方向的視圖中示意性地描繪人的手指1,以及示意性地描繪手指l 內(nèi)的血管2。血管2是對(duì)象。
透鏡陣列3形成對(duì)象的圖像，并且在與光軸大致垂直的平面中以二維排列多個(gè)非球面的單透鏡。在一側(cè)或兩側(cè)的球面透鏡或者兩側(cè)的非球面透鏡可
以用于形成透鏡陣列3的各個(gè)透鏡。可選擇地，能夠使用諸如費(fèi)涅耳透鏡的 衍射類型的透鏡。屏蔽部件4防止穿過(guò)透鏡陣列3的各個(gè)透鏡的光線的圖像 表面上的串?dāng)_，并且抑制諸如重影和閃光的噪光。
觀察區(qū)域2a是透鏡陣列3的一個(gè)透鏡所觀察的區(qū)域，共享區(qū)域2b是觀 察區(qū)域2a中彼此鄰接的透鏡所共享的區(qū)域(觀察區(qū)域2a和共享區(qū)域2b將在 后文描述)。
圖2是圖解說(shuō)明從對(duì)象觀察的視圖的圖。在圖2中，在從對(duì)象觀察的視 圖中圖解說(shuō)明包括透鏡陣列3和屏蔽部件4的成像光學(xué)系統(tǒng)。如圖2中所圖 解說(shuō)明的，屏蔽部件4是平板，在該平板上形成矩形光圈。矩形光圏的一邊 的長(zhǎng)度與透鏡陣列3的各個(gè)透鏡的有效直徑大致相應(yīng)，或者比各個(gè)透鏡的直 徑寬。將該矩形光圈延伸至圖像表面，矩形光圈的尺寸是由一個(gè)透鏡所形成 的圖像(小目艮圖像)的尺寸。
因?yàn)橥哥R陣列3的各個(gè)透鏡是圓形，因此為了防止來(lái)自對(duì)象的光從透鏡 的有效區(qū)域和矩形光圈之間的空間進(jìn)入圖像表面，而在透鏡陣列3的攝像側(cè) 的表面上除透鏡的有效直徑之外的部分上，形成膜5以反射來(lái)自對(duì)象側(cè)的入 射光。通過(guò)將金屬薄膜(例如，鉻合金(chrome)薄膜)凝華(evaporate) 到透鏡陣列3上，或者通過(guò)將不透明樹脂印刷到透鏡陣列3上，來(lái)形成膜5。 通過(guò)使用屏蔽部件4和膜5來(lái)消除由鄰接透鏡之間的串?dāng)_引起的閃光。
透鏡陣列3通過(guò)把透明樹脂和玻璃用作材料的諸如回流(reflow)方法、 面積灰度掩才莫(area gradation mask)方法、及拋光(polishing)方法的處J里 方法、或者使用由任意一個(gè)前述方法所制造的模型的成型方法來(lái)制作。
在樹脂、玻璃、金屬等等作為材料的平面上通過(guò)進(jìn)行蝕刻、鉆孔處理、 激光處理等等來(lái)制作光圏，從而制作屏蔽部件4。蝕刻和激光處理可以在屏 蔽部件4的透鏡光軸方向限制高度。在這種情況下，制作得更薄的另一屏蔽 部件在透鏡光軸方向與屏蔽部件4重疊并附接，以確保高度。通過(guò)使用不透 明材料作為屏蔽部件4的部件或者涂覆透明部件，可以抑制光的透射和反射。
攝像設(shè)備6攝取將由透鏡陣列3成像的對(duì)象的復(fù)眼圖像。像素6a以二維 排列。在本實(shí)施例中， 一般的CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)攝像設(shè)備被 用作攝像設(shè)備6。可選地，CCD (電荷耦合器件)攝像設(shè)備等等能夠用作攝 像設(shè)備6。可以給CMOS攝像設(shè)備等等提供玻璃罩以保護(hù)圖像表面。在該實(shí)施例中， 沒(méi)有給攝像設(shè)備6提供玻璃罩。能夠使用提供有玻璃罩的攝像設(shè)備。在這種 情況下，考慮到玻璃罩上光的折射的影響，需要設(shè)計(jì)透鏡陣列3的形狀和位 置。而且，存在用于混淆防止的光學(xué)低通濾波器安置在圖像表面附近的攝像 設(shè)備。在實(shí)施例中，由于后文將描述的超分辨率處理因而沒(méi)有提供低通濾波 器。
為了防止由于接觸屏蔽部件4而引起的圖像表面的損害，在從圖像表面 稍微浮動(dòng)的狀態(tài)中，屏蔽部件4與透鏡陣列3由底盤7支持。在由玻璃罩保 護(hù)圖像表面的情況中，屏蔽部件4可以通過(guò)接觸玻璃罩的表面來(lái)安置。
在圖l所圖解說(shuō)明的結(jié)構(gòu)中，由透鏡陣列3和底盤7屏蔽存在攝像設(shè)備 6的圖像表面的空間。這樣，可以防止來(lái)自外部的灰塵進(jìn)入并附著在圖像表 面。因?yàn)槠帘尾考?從圖像表面稍微浮動(dòng)，因此為了防止由于光穿過(guò)屏蔽部 件4的底表面的圖像表面之間的空間而造成的光線串?dāng)_，而在與圖像表面平 行的方向的表面中定義透鏡陣列3的透鏡之間的斜度。
為了攝取較高對(duì)比度的鮮明的對(duì)象圖像，提供LED (發(fā)光二極管)8以 發(fā)光到手指1。使用發(fā)射對(duì)于活體具有低吸收率的近紅外范圍的波長(zhǎng)的光的 裝置，作為L(zhǎng)ED8?？蛇x地，能夠使用發(fā)射諸如紅區(qū)的對(duì)生物組織具有透射 率的波長(zhǎng)的光的設(shè)備。在這個(gè)實(shí)施例中，如圖2中所圖解說(shuō)明的，多個(gè)LED8 圍繞透鏡陣列3來(lái)安置。
驅(qū)動(dòng)部分9驅(qū)動(dòng)LED 8。驅(qū)動(dòng)部分9可以配置為通過(guò)與圖像輸入設(shè)備的 電源的ON (接通)和OFF (切斷)相關(guān)聯(lián)來(lái)控制LED 8發(fā)射及熄滅光。如 果在圖像輸入設(shè)備為ON期間，LED8始終發(fā)射光，則不安全。因此，優(yōu)選 提供切換器來(lái)檢測(cè)手指1,并且驅(qū)動(dòng)部分9使LED 8僅在切換器檢測(cè)到手指1 期間發(fā)光。
手指1接觸平板10,平板10調(diào)節(jié)透鏡光軸方向的位置。在這個(gè)實(shí)施例 中，平板10是透明樹脂材料制的透明部件，但不局限于這種材料。至少，平 板IO是由對(duì)于發(fā)射到手指1的近紅外光等等具有透射率的諸如玻璃、樹脂等 等的材料制成的平板部件。在平板10的底表面上，即，朝向圖像表面一側(cè)的 表面上，凝華有用作使發(fā)射到手指1的光波長(zhǎng)附近的光通過(guò)的帶通濾波器的 光學(xué)薄膜。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)僅使用穿過(guò)手指1內(nèi)部的光來(lái)攝取對(duì)象 圖像，并且獲得具有較高質(zhì)量和較高對(duì)比度的圖像。在這個(gè)實(shí)施例中，空氣層11介于平板10和透鏡陣列3之間?？梢孕纬?填充另一氣體或液體的空間或者真空空間，作為空氣層ll?？蛇x地，代替形 成空氣層11，平板IO可以緊密接合透鏡陣列3。在提供平板IO和透鏡陣列 3之間的空氣層11的情況下，通過(guò)透明的平板10的厚度、空氣層ll的厚度、 及透鏡陣列3的厚度來(lái)定義物距。物距是從形成透鏡陣列3的各個(gè)透鏡的主 平面到對(duì)象的距離。在將平板10緊密接合到透鏡陣列3的情況下，通過(guò)平板 10的厚度和透鏡陣列3的厚度來(lái)定義物距。與透鏡陣列3相同的材料能夠用 于平板10。
如圖1中所圖解說(shuō)明的，由距形成透鏡陣列3的各個(gè)透鏡的大致主平面 的距離"a"表示物距，并且由從形成透鏡陣列3的各個(gè)透鏡的大致主平面到圖 像表面的距離"b"表示圖像表面距離。這樣，可以由距離"a"與距離"b"的比來(lái) 確定透鏡的光學(xué)放大倍率。
試圖認(rèn)證的人或試圖注冊(cè)個(gè)人數(shù)據(jù)的人用手指1接觸平板10和底盤7。 從LED8發(fā)射的近紅外光照射到手指1。該近紅外光在活體內(nèi)透射并散射。 所知的是，近紅外光具有對(duì)于活體的透射率，但是被血液的還原的血紅蛋白 吸收。因此，其中血管成像為黑色部分的血管樣態(tài)圖像由透鏡陣列3形成在 攝像設(shè)備6的圖像表面上作為復(fù)眼圖像。
在圖l中，來(lái)自LED8的光被發(fā)射到上方向?？蛇x地，為了獲得具有適 當(dāng)對(duì)比度的血管樣態(tài)圖像，可以朝向手指1的中心發(fā)射光，或者朝向手指l 的側(cè)面向斜向上的方向發(fā)射光。為了把從LED 8發(fā)射的光有效地照射到手指 1，可以在手指1和各個(gè)LED 8之間的光路徑中提供透鏡。
此外，取決于圖像輸入設(shè)備的使用環(huán)境，不是不可能不設(shè)置作為照明光 源的LED8，而通過(guò)使用外部光源來(lái)才聶取圖像。然而，通過(guò)由LED8照射近 紅外光，與圖像輸入設(shè)備的使用環(huán)境無(wú)關(guān)，可以攝取較高對(duì)比度的鮮明的血 管樣態(tài)圖Y象。這樣，優(yōu)選設(shè)置LED8。
將參考圖3A和圖3B描述在圖像表面上形成復(fù)眼圖像的情況。為了方便， 圖3A所圖解說(shuō)明的肖像用作對(duì)象。關(guān)于該對(duì)象，在圖像表面上形成如圖3B 中所圖解說(shuō)明的復(fù)眼圖像。小眼圖像12是由形成透鏡陣列3的各個(gè)透鏡所攝 取的圖像，并且與透鏡相同數(shù)目的多個(gè)小眼圖像12的集合形成復(fù)眼圖像。陰 影13是屏蔽部件4的陰影，并且是對(duì)從復(fù)眼圖像再次構(gòu)成單個(gè)圖像不作出貢 獻(xiàn)的無(wú)效區(qū)域。此外，用于透鏡陣列3的各個(gè)透鏡的觀察區(qū)域2a相互偏離。而且，在鄰 接透鏡的觀察區(qū)域2重疊的狀態(tài)下，產(chǎn)生共享區(qū)域2b。透鏡陣列3的各個(gè)透 鏡的觀察區(qū)域2a的尺寸"s"、在鄰接透鏡之間的觀察區(qū)域2a的偏離(視差) △、及共享區(qū)域2b的尺寸"w",通過(guò)使用透鏡直徑"d"、從透鏡邊緣到屏蔽壁 的距離"e"、及透鏡斜度p,由下列公式(1)到(3)確定
s=ax(d+2xe)/b ( 1 )
△=axp/b ( 2 )
w=s-(p+2xe) ( 3 )
"u"表示將成像的對(duì)象的尺寸，"g"表示屏蔽部件4的矩形光圏的尺寸(與 透鏡光軸大致垂直的表面中矩形光圈的截面的一個(gè)邊緣的長(zhǎng)度)，并且"x"表 示攝像設(shè)備6的圖像表面的尺寸，在形成透鏡陣列3的多個(gè)透鏡中，如果與 圖像表面最外部分對(duì)應(yīng)的透鏡的視野和圖像表面尺寸"x"的加和(位于圖1中 透鏡陣列3的最左的透鏡的視野的一半、位于圖1中透鏡陣列3的最右的透 鏡的視野的一半、及圖像表面尺寸"x"的加和)比對(duì)象尺寸"u"大，則通過(guò)使 用具有尺寸比對(duì)象尺寸"u，，小的圖像表面的攝像設(shè)備6，可以攝取達(dá)到對(duì)象尺 寸"u"的對(duì)象的圖像。因此，確定屏蔽部件4的矩形光圈尺寸"g"和圖像表面 距離"b",以滿足下列公式(4),并確保所需要的對(duì)象尺寸"u"和圖像輸入設(shè) 備的厚度
gxa/b+x^u (4)
在這個(gè)實(shí)施例中，圖像表面距離"b"由屏蔽部件4的透鏡光軸方向中的高 度大致限定。該高度大致對(duì)應(yīng)于圖像表面距離"b"。在此情況下，不總是需要 滿足透鏡的圖像形成關(guān)系。確定平板10的位置(距離"a")和屏蔽部件4的 透鏡光軸方向中的高度，以基于上述公式(4)，在透鏡的截止(cutoff)頻率 不低于對(duì)象的所需要頻率的范圍內(nèi)，限定手指l的位置。因?yàn)椴豢偸菨M足圖 像形成關(guān)系，因此由于波象差的增大而降低所攝取的圖像的對(duì)比度。如同后 文所描述的，可以通過(guò)使用透鏡的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)(PSF )和光學(xué)傳遞函數(shù)(OTF ) 進(jìn)行過(guò)濾來(lái)補(bǔ)償。
手指1的皮膚介于成為對(duì)象的血管和透鏡陣列3之間，并且皮膚的厚度 在個(gè)體之間不同。這樣，從透鏡陣列3到對(duì)象的物距"a"不同。可以通過(guò)假定 由于對(duì)象最靠近透鏡陣列3因而光學(xué)放大倍率變高的情況，來(lái)考慮上述公式 (4)的關(guān)系。上述描述了圖1中關(guān)于橫向(手指1的寬度方向)的考慮，關(guān)于深度方
向(手指l的長(zhǎng)度方向)的另一考慮將在后文描述。屏蔽部件4的矩形光圈 尺寸表示為"gxh" (g， h:與透鏡光軸大致垂直的表面內(nèi)矩形光圈的截面的各 邊的長(zhǎng)度)，攝像設(shè)備6的圖像表面尺寸表示為"xxy"，將成像的對(duì)象的尺寸 (圖像輸入設(shè)備的對(duì)象位置的視野尺寸)表示為"uxv"，確定平板10的位置、 矩形光圏尺寸"gxh"、及圖像表面距離"b",以滿足下列公式(5)或(6):
gxa/b+x^u，且hxa/b+y^v (5)
或者
hxa/b+y^u,且gxa/b+x^v (6)
接下來(lái)，如圖1中所圖解說(shuō)明的，在平板10和透鏡陣列3之間提供空氣 層ll的情況下，透鏡的視野變得比沒(méi)有設(shè)置空氣層11的情況下寬。將描述 設(shè)置空氣層11的情況。
在圖4A中，圖解說(shuō)明在向透鏡和對(duì)象之間的空間填充透鏡材料而沒(méi)有 空氣層的情況下的光線。在圖4B中，圖解說(shuō)明在提供空氣層11的情況下的 光線(實(shí)線)。由于空氣層11中折射的作用，在圖4B中所觀察的視野"s"比 在圖4B中所觀察的視野"s，，寬。因而，通過(guò)提供空氣層ll，可以擴(kuò)大可攝取 的對(duì)象尺寸，由與圖像表面的最外部分對(duì)應(yīng)的透鏡的視野和圖像表面尺寸"x" 的加和來(lái)確定所述可才聶取的對(duì)象尺寸。此外，因?yàn)榭梢钥s短確保相同;f見野的
從透鏡的大致主平面到對(duì)象的物距"a",因此圖像輸入設(shè)備能夠更薄。而且， 在物距"a"設(shè)置為常數(shù)的情況下，形成透鏡陣列3的各個(gè)透鏡的視野的角度能 夠更窄。這樣，可以抑制圖像質(zhì)量的劣化。
接下來(lái)，將描述由攝像設(shè)備6所攝取的復(fù)眼圖像的處理系統(tǒng)。在實(shí)施例 中，處理系統(tǒng)包括作為與圖像輸入相關(guān)聯(lián)的元件的圖像輸入部分100、預(yù)處 理部分101、視差檢測(cè)處理部分103、單個(gè)圖像再次構(gòu)成處理部分104、校正 處理部分105、及PSF樣態(tài)存儲(chǔ)部分106。該處理系統(tǒng)還包括作為與個(gè)人認(rèn)證 直接相關(guān)聯(lián)的元件的注冊(cè)處理部分107、注冊(cè)lt據(jù)存儲(chǔ)部分108、及iU正處理 部分109。
圖像輸入部分100輸入由攝像設(shè)備6所攝取的復(fù)眼圖像的數(shù)據(jù)。以下， 復(fù)眼圖像的數(shù)據(jù)或者小眼圖像的數(shù)據(jù)被簡(jiǎn)稱為復(fù)眼圖像或小眼圖像。
預(yù)處理部分101檢測(cè)與由圖像輸入部分100輸入的復(fù)眼圖像中的屏蔽部 件4的陰影相對(duì)應(yīng)的區(qū)域，并把陰影區(qū)域作為無(wú)效區(qū)域消除。屏蔽部件4的陰影區(qū)域是最暗的，并且具有格子形狀。這樣，通過(guò)使用適當(dāng)閾值來(lái)數(shù)字化
復(fù)眼圖像，能夠容易地檢測(cè)陰影區(qū)域。可以在視差檢測(cè)處理部分103的處理 中執(zhí)行類似的預(yù)處理。
由于手指1的皮膚的厚度在個(gè)體之間不同，因此物距"a"不同。即使同一 人的手指1，在把手指1較強(qiáng)地按壓到平板10及較輕地按壓到平板10的情 況下，從對(duì)象到平板10的物距"a"不同。與物距"a"的這種變化相關(guān)聯(lián)，改變 觀察區(qū)域2a和共享區(qū)域2b的尺寸。觀察區(qū)域2a和共享區(qū)域2b的尺寸能夠 作為在復(fù)眼圖像中鄰接的小眼圖像之間(或者在附近的小眼圖像之間)的相 對(duì)視差來(lái)計(jì)算。
視差檢測(cè)處理部分103執(zhí)行如上所述的檢測(cè)視差的處理。首先，視差檢 測(cè)處理部分103從消除了屏蔽部件4的陰影區(qū)域的復(fù)眼圖像中提取包括血管 樣態(tài)的兩個(gè)小眼圖像，以用于視差估計(jì)。因?yàn)檠軜討B(tài)暗，因此通過(guò)數(shù)字化 小目艮圖像，能夠容易地提取血管樣態(tài)。因?yàn)槠帘尾考?的陰影部分的亮度與 血管樣態(tài)的亮度不同，因此與用于數(shù)字化以消除屏蔽部件4的陰影區(qū)域的閾 值不同的閾值能夠用于數(shù)字化小眼圖像以提取血管樣態(tài)。另外，存在亮度對(duì) 于各個(gè)小眼圖像不同的情況。這樣，針對(duì)每個(gè)小眼圖像計(jì)算平均亮度值，平 均亮度值本身或與平均亮度值成比例的值能夠用作用于數(shù)字化的閾值。如果 用于視差估計(jì)的兩個(gè)小眼圖像的位置彼此分開，則該兩個(gè)小眼圖像可以沒(méi)有 共享區(qū)域2b。因此，優(yōu)選提取鄰接透鏡的兩個(gè)小眼圖像。然而，如果在復(fù)眼 圖像中的任何位置沒(méi)有包含血管樣態(tài)的兩個(gè)鄰接的小眼圖像，則可以提取彼 此不鄰接的兩個(gè)小眼圖像。
隨后，視差檢測(cè)處理部分103通過(guò)使用小眼圖像來(lái)進(jìn)行視差估計(jì)。例如， ^見差4企測(cè)處理部分103通過(guò)在x-方向和y-方向逐漸改變位移量，來(lái)重復(fù)計(jì)算 在x-方向和y-方向位移的一個(gè)小眼圖像和另一小眼圖像(作為基準(zhǔn))之間的 亮度偏差、及計(jì)算平方和的處理。當(dāng)亮度偏差的平方和變得最小時(shí)，由x-方 向和y-方向中的位移量來(lái)在x-方向和y-方向中確定^L差?？蛇x地，例如，日 本專利No. 3773563的第0087和0093殺乂^開的估計(jì)處理能夠用于3見差估計(jì)。
如果透鏡陣列3的透鏡斜度的誤差充分小于關(guān)于估計(jì)的視差，則可以基 于通過(guò)估計(jì)計(jì)算從兩個(gè)小眼圖像所獲得的視差以及由透鏡陣列3的透鏡斜度 所規(guī)定的小眼圖像的位置關(guān)系，來(lái)計(jì)算形成復(fù)眼圖像的所有小眼圖像的相對(duì) -現(xiàn)差。在使用蝕刻或類似處理方法來(lái)處理透鏡陣列3的情況下，制作用于蝕刻的掩膜時(shí)的載物臺(tái)運(yùn)載誤差影響透鏡陣列3的透鏡斜度誤差。然而，透鏡 陣列3的有效透鏡區(qū)域與攝像設(shè)備6的成像表面大致相同，且并未寬到受載 物臺(tái)運(yùn)載誤差所影響。因此，能夠假設(shè)透鏡陣列3的透鏡斜度誤差足夠小， 并且基于兩個(gè)小眼圖像之間的估計(jì)視差來(lái)估計(jì)所有小眼圖像的視差是沒(méi)有問(wèn) 題的。在諸如在塑料成型中的膨脹和收縮的透鏡陣列處理中存在引起相對(duì)大 的傾斜誤差的因素的情況下， 一個(gè)小眼圖像被提取作為基準(zhǔn)小眼圖像，并且 在基準(zhǔn)小眼圖像和包括血管樣態(tài)的所有小眼圖像之間進(jìn)行上述視差估計(jì)計(jì) 算。另外，關(guān)于不包括血管樣態(tài)的小眼圖像，基于在附近區(qū)域中小眼圖像的 視差和位置關(guān)系來(lái)計(jì)算視差。因此，獲得所有小眼圖像的相對(duì)視差。不必提 及的是，視差估計(jì)計(jì)算的次數(shù)越少，用于視差檢測(cè)的處理時(shí)間越短。
單個(gè)圖像再次構(gòu)成處理部分104利用^L差檢測(cè)處理部分103計(jì)算的小眼 圖像之間的視差，進(jìn)行從復(fù)眼圖像再次構(gòu)成單個(gè)圖像的處理。為了單個(gè)圖像 的再次構(gòu)成，能夠使用各種公知的方法。例如，在存儲(chǔ)器中準(zhǔn)備再次構(gòu)成圖 像空間。接著，通過(guò)在通過(guò)與再次構(gòu)成圖像空間中的小眼圖像的位置和視差 相對(duì)應(yīng)而定義的位置，針對(duì)各個(gè)小眼圖像的所有像素，重復(fù)再次構(gòu)成小眼圖 像的像素亮度的操作，單個(gè)圖像能夠在再次構(gòu)成圖像空間中被再次構(gòu)成。作 為替代，例如，能夠使用在日本專利No. 3773563的第0094到00128段中公 開的超分辨率處理。應(yīng)當(dāng)注意的是，在這個(gè)超分辨率處理中，低分辨率圖像 被讀取為小眼圖像，高分辨率圖像被讀取為從復(fù)眼圖像再次構(gòu)成的單個(gè)圖像。 在超分辨率處理中，通過(guò)使用多個(gè)低分辨率圖像和它們的相對(duì)視差，在低分 辨率圖像中復(fù)原超過(guò)攝像設(shè)備6的尼奎斯特(Nyquist)頻率的頻率成份。如 此，通過(guò)由透鏡陣列3形成復(fù)眼，即通過(guò)伴隨著使光學(xué)系統(tǒng)薄型化來(lái)縮小光 學(xué)倍率，可以再次構(gòu)成分辨率^皮改進(jìn)的單個(gè)圖^f象。
應(yīng)當(dāng)注意的是，在日本專利No. 3773563公開的方法，在小眼的光學(xué)系 統(tǒng)獲得的多個(gè)圖像中，在與光學(xué)系統(tǒng)垂直的表面，檢測(cè)對(duì)象和照相機(jī)之間的 相對(duì)位置偏離，并且通過(guò)使用該相對(duì)位置偏離來(lái)再次構(gòu)成圖像。在應(yīng)用于本 發(fā)明的情況中，通過(guò)使用透鏡陣列3而形成復(fù)眼圖像的多個(gè)小眼圖像被作為 個(gè)別圖像處理。由透鏡陣列3的各個(gè)透鏡形成的小眼圖像具有與對(duì)象不同的 位置關(guān)系，并且具有相對(duì)偏離。因此，能夠類似于在日本專利No. 3773563 中公開的方法中所獲得的多個(gè)圖像來(lái)處理多個(gè)小眼圖像。而且，在日本專利 No. 3773563中，解釋了視差小于攝像設(shè)備的一個(gè)像素的情況。在本發(fā)明中，由于對(duì)象放置為鄰接成像光學(xué)系統(tǒng)，因此在鄰接小眼圖像之間的視差變得大 于一個(gè)像素。即，可能存在在鄰接小眼圖像之間不共享對(duì)象圖像的像素。在
曰本專利No. 3773563中，假設(shè)多個(gè)圖像的所有像素共享對(duì)象圖像。因此， 由于對(duì)于不共享對(duì)象圖像的像素產(chǎn)生噪聲，因此需要通過(guò)使用所估計(jì)的視差 來(lái)確定不共享對(duì)象圖像的像素，并且需要抑制對(duì)于不共享對(duì)象圖像的像素的 寬帶插值及加權(quán)計(jì)算。
在視差變大而小眼圖像之間共享對(duì)象圖像的區(qū)域變小的情況中，替代于 預(yù)見超分辨率效果，而是進(jìn)行小眼圖像的連接處理(將在下面描述)。作為替 代，基于所估計(jì)的視差的尺寸，選擇性地進(jìn)行超分辨率處理和連接處理。與 完全應(yīng)用中分辨率處理的情況相比較，可以減小存儲(chǔ)器區(qū)域和計(jì)算時(shí)間。
如圖5所說(shuō)明的，小眼圖像的連接處理是通過(guò)重疊由鄰接小眼圖像共享 的共享區(qū)域2b來(lái)連接小眼圖像的處理。在圖5中，兩個(gè)小眼圖像8a和8b從 復(fù)眼圖像9提取，并垂直及水平地翻轉(zhuǎn)。小眼圖像8a和8b中的正方形包圍 的各個(gè)區(qū)域是共享區(qū)域2b。連接小眼圖像8a和8b,使得小眼圖像8a和8b 中的共享區(qū)域2b被重疊并且彼此對(duì)應(yīng)。然后，形成連接圖像8c。
詳細(xì)地，由于共享區(qū)域2b取決于鄰接小眼圖像中的物距"a"而變化，因 此，通過(guò)使用所檢測(cè)的視差或者從視差計(jì)算的物距"a"，來(lái)計(jì)算鄰接小眼圖像 中的共享區(qū)域2b。在兩個(gè)鄰接小眼圖像中，通過(guò)將一個(gè)小眼圖像中的共享區(qū) 域2b設(shè)置為有效而將另 一個(gè)小目艮圖像中的共享區(qū)域2b設(shè)置為無(wú)效，有效區(qū) 域被連接。連接小眼圖像的所有有效區(qū)域以再次構(gòu)成對(duì)象的單個(gè)圖像。
為了預(yù)見超分辨率處理效果，需要消除安裝到攝像設(shè)備的低通濾波器、 及形成透鏡陣列3的各個(gè)透鏡的截止頻率等等的帶寬限制。因此，如上所述， 使用沒(méi)有安裝低通濾波器的攝像設(shè)備6。而且，需要設(shè)計(jì)光學(xué)系統(tǒng)使得截止 頻率變得比在圖像輸入設(shè)備中作為目標(biāo)的空間頻率高(高于攝像設(shè)備6的尼 奎斯特頻率)。另一方面，如果不預(yù)見超分辨率效果則不需要此考慮。
由于更短的焦距和更少的平面，因而通過(guò)使用透鏡陣列3而被制作得薄 型化的光學(xué)系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)的更低靈活性。而且，如在用來(lái)攝取個(gè)人^人證的手 指1的血管樣態(tài)的圖像的本發(fā)明實(shí)施例中所描述的，在物距"a"更短且變化的 情況中，總體上難以獲得在遍歷整個(gè)小眼圖像抑制扭曲和散焦的狀態(tài)下的圖 像。如果從包括扭曲等的小眼圖像再次構(gòu)成單個(gè)圖像，則不連續(xù)部分可能發(fā) 生并且劣化圖像質(zhì)量。為了抑制圖像扭曲及由于進(jìn)入透鏡的光線入射角而造成的MTF的差異， 以及校正由于差異抑制而造成的MTF的劣化，優(yōu)選在光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段， 或者考慮光學(xué)系統(tǒng)的生產(chǎn)誤差在設(shè)備生產(chǎn)之后的評(píng)價(jià)或測(cè)試階段，存儲(chǔ)預(yù)先 獲得的PSF樣態(tài)，以及針對(duì)在再次構(gòu)成之前的各個(gè)小眼圖像、或再次構(gòu)成的 單個(gè)圖像，使用PSF樣態(tài)執(zhí)行去巻積運(yùn)算。因此，遍歷整個(gè)小眼圖像或者再 次構(gòu)成的整個(gè)單個(gè)圖像，可以抑制扭曲和散焦。在MTF的差異未被完全抑制 的情況中，優(yōu)選針對(duì)各個(gè)物距"a"、各個(gè)視差、或者光線的各個(gè)入射角，獲取 及存儲(chǔ)PSF樣態(tài)，以及使用與物距"a"、視差、或者光線的入射角相對(duì)應(yīng)的 PSF樣態(tài)，執(zhí)行去巻積運(yùn)算。可以針對(duì)在再次構(gòu)成之前的各個(gè)小眼圖像，或 者針對(duì)在再次構(gòu)成之后的單個(gè)圖像，執(zhí)行去巻積運(yùn)算。在針對(duì)各個(gè)小眼圖像 執(zhí)行去巻積運(yùn)算的情況中，使用PSF樣態(tài)，在該P(yáng)SF樣態(tài)中，以攝像設(shè)備6 的尼奎斯特頻率適當(dāng)?shù)貓?zhí)行帶寬限制。在針對(duì)再次構(gòu)成的圖像進(jìn)行去巻積運(yùn) 算的情況下，針對(duì)通過(guò)超分辨率處理加寬的頻帶，使用適當(dāng)?shù)貓?zhí)行帶寬限制 的PSF樣態(tài)。
通過(guò)上述去巻積運(yùn)算，校正處理部分105執(zhí)行校正。存儲(chǔ)在PSF樣態(tài)存 儲(chǔ)部分106中的PSF樣態(tài)用于校正。在實(shí)施例中，與不同視差相對(duì)應(yīng)的多個(gè) PSF樣態(tài)存儲(chǔ)在PSF樣態(tài)存儲(chǔ)部分106中。與由視差檢測(cè)處理部分103檢測(cè) 的視差相對(duì)應(yīng)的PSF樣態(tài)從PSF樣態(tài)存儲(chǔ)部分106讀出，并由校正處理部分 105使用。
取決于對(duì)象尺寸和所需要的圖像輸入設(shè)備的厚度，由于在形成復(fù)眼圖像 的各個(gè)小眼圖像中扭曲增加，或者各個(gè)小眼圖像的周邊光量降低，存在使再 次構(gòu)成的圖像的圖像質(zhì)量劣化的情況。然而，由于能夠估計(jì)扭曲和周邊光量 的減少，因此可以通過(guò)使用所估計(jì)的值來(lái)校正圖像。在這種情況中，在復(fù)眼 圖像階段，復(fù)眼圖像可以從通過(guò)校正各個(gè)小眼圖像的扭曲和周邊光量而大體 變得正常的小眼圖像生成，并且可以從所校正的小眼圖像再次構(gòu)成單個(gè)圖像。 事實(shí)上，在使用常規(guī)單眼光學(xué)系統(tǒng)，伴隨著減小圖像輸入設(shè)備的尺寸，來(lái)觀 察對(duì)象的更寬的視野的情況下，扭曲和周邊光量變成問(wèn)題，上述方法能夠校 正。當(dāng)試圖通過(guò)單眼光學(xué)系統(tǒng)和形成光學(xué)陣列的一個(gè)透鏡來(lái)^f交正相同量的扭 曲和相同的周邊光量時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的圖像輸入設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)比在使用單眼 光學(xué)系統(tǒng)的情況下更加減小設(shè)備尺寸。
在實(shí)施例中，作為操作模式，能夠選擇性地進(jìn)行注冊(cè)用于個(gè)人認(rèn)證的個(gè)人數(shù)據(jù)的模式及進(jìn)行個(gè)人認(rèn)證的模式。
當(dāng)選擇注冊(cè)個(gè)人數(shù)據(jù)的模式時(shí)，試圖注冊(cè)個(gè)人數(shù)據(jù)的人以手指接觸平板
10。手指的血管樣態(tài)被攝取，并且復(fù)眼圖像被輸入到圖像輸入部分100。在 執(zhí)行上述處理之后，校正處理部分105輸出扭曲被校正的血管樣態(tài)的單個(gè)圖 像。注冊(cè)處理部分107把整個(gè)單個(gè)圖像作為個(gè)人數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到注冊(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部 分108。作為替代，注冊(cè)處理部分107從單個(gè)圖像提取特征信息，諸如指示 血管路徑的分支點(diǎn)坐標(biāo)等的信息，并且將特征信息作為個(gè)人數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在注冊(cè) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分108。
當(dāng)選擇個(gè)人認(rèn)證模式時(shí)，試圖認(rèn)證的人用手指接觸平板10。手指的血管 樣態(tài)被攝取，并且復(fù)眼圖像被輸入到圖像輸入部分100。在執(zhí)行上述處理之 后，校正處理部分105輸出扭曲被校正的血管樣態(tài)的單個(gè)圖像。認(rèn)證處理部 分109檢驗(yàn)該單個(gè)圖像與存儲(chǔ)在注冊(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分108中的個(gè)人數(shù)據(jù)。在個(gè) 人數(shù)據(jù)作為對(duì)象的整個(gè)單個(gè)圖像而存儲(chǔ)的情況下，可以執(zhí)行樣態(tài)匹配操作， 以檢驗(yàn)從校正處理部分105輸出的單個(gè)圖像。作為替代，認(rèn)證處理部分109 可以從輸入的單個(gè)圖像和所存儲(chǔ)的單個(gè)圖像二者提取各自的特征信息，諸如 血管路徑的分支點(diǎn)坐標(biāo)，來(lái)作為個(gè)人數(shù)據(jù)，并且可以通過(guò)互相比較各自的特 征信息來(lái)4企驗(yàn)該人。在將支點(diǎn)坐標(biāo)的特征信息等注冊(cè)為個(gè)人數(shù)據(jù)的情況中， 認(rèn)證處理部分109可以類似地從輸入單個(gè)圖像中提取特征信息，并且可以通 過(guò)互相比較各自的特征信息來(lái)檢驗(yàn)該人。然后，當(dāng)來(lái)自輸入的單個(gè)圖像的特 征信息與存儲(chǔ)在注冊(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分108中的個(gè)人數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)時(shí)，認(rèn)證處理部 分109輸出指示成功認(rèn)證的信息。當(dāng)來(lái)自輸入的單個(gè)圖像的特征信息與存儲(chǔ) 在注冊(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分108中的個(gè)人數(shù)據(jù)不對(duì)應(yīng)時(shí)，認(rèn)證處理部分109輸出指 示認(rèn)證失敗的信息。在認(rèn)證處理中使用血管路徑的分支點(diǎn)坐標(biāo)等的特征信息 的情況中，需要特征提取處理部分，然而具有減小注冊(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分108中 存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量的優(yōu)勢(shì)。
對(duì)象的分辨率由攝像設(shè)備的尼奎斯特頻率和對(duì)象位置上的光學(xué)放大倍率 的乘積來(lái)表示。由于個(gè)體間皮膚厚度的差異，物距發(fā)生變化。由于較長(zhǎng)的物 距，光學(xué)放大倍率低下，并且分辨率劣化。伴隨著分辨率的劣化，變得難以 獲得有效的血管樣態(tài)，并且認(rèn)證的精確性低下。那么，認(rèn)證的方便性在個(gè)體 間差異。能夠通過(guò)使用小眼圖像之間的相對(duì)視差因物距變長(zhǎng)而變小(采樣變 為高密度)的上述超分辨率處理，來(lái)補(bǔ)償個(gè)體間的這種差異。因此，可以抑制伴隨物距的分辨率改變。
將參考圖6A和圖6B描述形成透鏡陣列3的透鏡。在圖1說(shuō)明的透鏡陣 列3的情況中，透鏡陣列3被配置為具有如圖6A所說(shuō)明的一面的透鏡平面。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，如圖6B所說(shuō)明的，透鏡陣列3被配置為把在對(duì) 象側(cè)形成的透鏡和在攝像表面上形成的透鏡配對(duì)，并且兩個(gè)透鏡被形成為具 有朝向?qū)ο蟮呢?fù)能量。透鏡變得薄型化則需要更強(qiáng)的能量。因此，垂度(sag) 量變得更大。對(duì)于具有高垂度量的表面和陡峭的表面，處理困難。在如圖6B 所說(shuō)明的配置中，透鏡表面的能量能夠被分散為兩個(gè)，透鏡表面的曲率能夠 被降低。因此，由于圖6B中所說(shuō)明的透鏡的垂度量"z"能夠少于圖6A中所 說(shuō)明的配置的透鏡的垂度量"z"，因此能夠容易地處理透鏡，并且有益于使用 模型的成型處理等。
如果關(guān)注于高速性能，則有利的是由硬件實(shí)現(xiàn)預(yù)處理部分101、視差檢 測(cè)處理部分103、單個(gè)圖《象再次構(gòu)成處理部分104、；歐正處理部分105、注冊(cè) 處理部分107、及認(rèn)證處理部分109。另一方面，對(duì)于筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)和安 裝在其內(nèi)部裝有微計(jì)算機(jī)的信息設(shè)備中的個(gè)人認(rèn)證設(shè)備，如果關(guān)注于成本， 則有利的是由軟件實(shí)現(xiàn)這些處理部分的全部或者一部分。
因此，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)如下的圖像輸入設(shè)備，即，通過(guò)對(duì)于顯著靠近攝 像部分的對(duì)象使用薄型光學(xué)系統(tǒng)，能夠攝取在比攝像部分的圖像表面寬的區(qū) 域上的對(duì)象的圖像，并且能夠輸入圖像。例如，在輸入手指的靜脈樣態(tài)的個(gè) 人認(rèn)證的應(yīng)用中，能夠使用其中圖像表面尺寸不更寬的通常且不昂貴的攝像 設(shè)備，并且能夠減少設(shè)備成本。
在圖像輸入設(shè)備中，通過(guò)在透鏡陣列和透明平板部件之間提供氣體，諸 如空氣等，或者液體層，或者真空層，與以平板部件或者透鏡陣列填充與此 層相對(duì)應(yīng)的空間相比較，可以進(jìn)一步減小平板部件或者透鏡陣列的體積，并 且進(jìn)一步減少用于平板部件或者透鏡陣列的材料成本。另外，通過(guò)在層和透 鏡陣列之間以及在層和平板部件之間的邊界處的折射，可以擴(kuò)大視野范圍。
在圖像輸入設(shè)備中，基于在透鏡光軸方向的屏蔽部件的高度，圖像表面 距離"b"(與透鏡陣列的各個(gè)透鏡的大致主平面的距離)能夠確定，光線的串 擾在與圖像表面平行的方向上的表面中能夠防止。
在圖像輸入設(shè)備中，在由于透鏡的更短的后焦點(diǎn)因而減小光學(xué)放大倍率 的過(guò)程中，能夠以更寬的視野攝取圖像。另一方面，透鏡需要更強(qiáng)的能量。結(jié)果，變得難以處理具有更強(qiáng)能量且陡峭的表面。針對(duì)此困難，在圖像輸入 設(shè)備中，透鏡陣列的透鏡能量能夠被分散為兩份。因此，可以降低各個(gè)透鏡 的透鏡表面的能量。透鏡形狀在樹脂結(jié)構(gòu)中相對(duì)容易處理，能夠確保較寬視 野。而且，通過(guò)配置為在兩個(gè)表面的對(duì)象方向上具有負(fù)能量，可以抑制圖像 形成位置的差異和基于光線到透鏡的入射角度的放大。因此，即使視野增大， 仍可以輸入圖像扭曲被抑制的圖像。
在圖像輸入設(shè)備中，在把諸如近紅外線光的光照射到生命體的狀態(tài)中，
對(duì)象被成像。因此，能夠進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)比度，并且能夠輸入具有更高S/N比 率(信噪比)的對(duì)象圖像。
根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)如下的個(gè)人認(rèn)證設(shè)備，即，通過(guò)使用手指等的血 管樣態(tài)圖像，以更高的精確度執(zhí)行個(gè)人認(rèn)證，并且更加薄型化且成本最小化。
如上所述，依照本發(fā)明，更薄型化且最小化的更優(yōu)選的個(gè)人認(rèn)證設(shè)備能 夠?qū)崿F(xiàn)為低成本的個(gè)人認(rèn)證設(shè)備的圖像輸入部分。而且，通過(guò)使用圖像輸入 設(shè)備，可以以低成本實(shí)現(xiàn)更薄型化且最小化、并且具有更高認(rèn)證精確度的個(gè) 人認(rèn)證設(shè)備。
本發(fā)明不限于特定公開的實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可 以進(jìn)4于變型和纟務(wù)改。
本申請(qǐng)基于2007年9月14日提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)No. 2007-239581和2008年8月19日提交的No. 2008-211087，其全部?jī)?nèi)容通過(guò) 引用包含于此。
權(quán)利要求
1. 一種圖像輸入設(shè)備，包括透鏡陣列，其中排列有多個(gè)透鏡；屏蔽部件，防止穿過(guò)透鏡陣列的各個(gè)透鏡的光線在圖像表面上的串?dāng)_；平板部件，當(dāng)接觸活體時(shí)，調(diào)節(jié)在透鏡陣列的透鏡光軸方向中活體的位置；攝像部分，包括圖像表面并且攝取復(fù)眼圖像，該復(fù)眼圖像是活體內(nèi)對(duì)象的縮小圖像的集合，該活體的位置由該平板部件調(diào)節(jié)，該縮小圖像由透鏡陣列的多個(gè)透鏡大致形成在圖像表面上；以及處理部分，從攝像部分所攝取的復(fù)眼圖像再次構(gòu)成單個(gè)圖像，其中，由該處理部分再次構(gòu)成的單個(gè)圖像作為對(duì)象圖像輸入。
2. 按照權(quán)利要求1所述的圖像輸入設(shè)備，其中，氣體或液體的層提供在 平板部件和透鏡陣列之間。
3. 按照權(quán)利要求2所述的圖像輸入設(shè)備，其中，所述層是空氣層。
4. 按照權(quán)利要求l所述的圖像輸入設(shè)備，其中，真空層提供在平板部件 和透鏡陣列之間。
5. 按照權(quán)利要求l所述的圖像輸入設(shè)備，其中，所述屏蔽部件安置在透 鏡陣列和圖像表面之間，包括透鏡陣列的多個(gè)透鏡各自的矩形光圈，當(dāng)各個(gè)矩形光圈的尺寸表示為gxh( g和h表示與透鏡陣列的透鏡光軸大 致垂直的表面內(nèi)矩形光圈的截面的各邊的長(zhǎng)度)，從透鏡陣列的各個(gè)透鏡的大 致主表面到對(duì)象的距離表示為a,從透鏡陣列的各個(gè)透鏡的大致主表面到圖像 表面的距離表示為b，圖像表面的尺寸表示為xxy (x和y表示矩形的圖像表 面的各邊的長(zhǎng)度)，以及對(duì)象位置處的視野尺寸表示為uxv (u和v是矩形的 視野的各邊的長(zhǎng)度)時(shí)，滿足關(guān)系式(i)或關(guān)系式(ii):gxa/b+x^u,并且hxa/b+y^v (i)或者h(yuǎn)xa/b+y = u， 并且gxa/b+x^v (ii )。
6. 按照權(quán)利要求5所述的圖像輸入設(shè)備，其中，所述透鏡光軸方向中的 屏蔽部件的高度與距離b大致一致。
7. 按照權(quán)利要求1所述的圖像輸入設(shè)備，其中，在所述透鏡陣列中多個(gè)具透鏡形成為面向?qū)ο蟮牡谝槐砻婧兔嫦驁D像表面的第二表面配對(duì)，并且形成 在面向?qū)ο蟮牡谝槐砻嫔系耐哥R和形成在面向圖像表面的第二表面上的透鏡 在對(duì)象方向上具有負(fù)能量。
8. 按照權(quán)利要求1所述的圖像輸入設(shè)備，還包括光源，用來(lái)把光照射到 接觸平板部件的生命體，其中，所述平板部件具有對(duì)于從光源發(fā)射的光的透射率。
9. 一種個(gè)人認(rèn)證設(shè)備，包括 圖像輸入設(shè)備；以及認(rèn)證處理部分，通過(guò)使用從該圖像輸入設(shè)備輸入的對(duì)象圖像，來(lái)進(jìn)行認(rèn) 證處理，其中，該圖像輸入設(shè)備包括 透鏡陣列，其中排列有多個(gè)透鏡；屏蔽部件，防止穿過(guò)透鏡陣列的各個(gè)透鏡的光線在圖像表面上的串?dāng)_； 平板部件，當(dāng)接觸活體時(shí)，調(diào)節(jié)在透鏡陣列的透鏡光軸方向中活體的位置；攝像部分，包括圖像表面并且攝取復(fù)眼圖像，該復(fù)眼圖像是活體內(nèi)對(duì)象 的縮小圖像的集合，該活體的位置由該平板部件調(diào)節(jié)，該縮小圖像由透鏡陣 列的多個(gè)透鏡大致形成在圖像表面上；以及處理部分，從攝像部分所攝取的復(fù)眼圖像再次構(gòu)成單個(gè)圖像， 其中，由該處理部分再次構(gòu)成的單個(gè)圖像作為對(duì)象圖像輸入。
全文摘要
公開一種圖像輸入設(shè)備，包括透鏡陣列，其中排列有多個(gè)透鏡；屏蔽部件，防止穿過(guò)透鏡陣列的各個(gè)透鏡的光線在圖像表面上的串?dāng)_；平板部件，當(dāng)接觸活體時(shí)，調(diào)節(jié)在透鏡陣列的透鏡光軸方向中活體的位置；攝像部分，包括圖像表面并且攝取復(fù)眼圖像，該復(fù)眼圖像是活體內(nèi)對(duì)象的縮小圖像的集合，該活體的位置由該平板部件調(diào)節(jié)，該縮小圖像由透鏡陣列的多個(gè)透鏡大致形成在圖像表面上；以及處理部分，從攝像部分所攝取的復(fù)眼圖像再次構(gòu)成單個(gè)圖像。圖像輸入設(shè)備把該處理部分再次構(gòu)成的單個(gè)圖像作為對(duì)象圖像輸入。
文檔編號(hào)G06K9/00GK101414354SQ20081017991
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2008年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日
發(fā)明者山中佑治, 森田展弘 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光