驗(yàn)證設(shè)備和驗(yàn)證方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種驗(yàn)證設(shè)備，包括：近似四角錐臺形狀的棱鏡，所述近似四角錐臺形狀的棱鏡設(shè)置為使得所述近似四角錐臺形狀的棱鏡的兩個(gè)平行表面中的底部表面是手指的放置表面?zhèn)?。所述?yàn)證設(shè)備包括：第一成像裝置，所述第一成像裝置設(shè)置在與所述底部表面平行的頂部表面的下方，所述第一成像裝置對通過所述頂部表面透射的所述手指的圖像進(jìn)行成像；光源，所述光源將光輻射到所述近似四角錐臺形狀的兩組彼此面對的側(cè)表面中的第一組側(cè)表面的至少一個(gè)側(cè)表面；以及第二成像裝置，所述第二成像裝置對通過所述兩組側(cè)表面中的第二組側(cè)表面透射的所述手指的圖像進(jìn)行成像。
【專利說明】驗(yàn)證設(shè)備和驗(yàn)證方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種驗(yàn)證設(shè)備和驗(yàn)證方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在專利文獻(xiàn)I中描述了一種設(shè)備，當(dāng)通過在物體上反射偽造確定照明的可見光而獲取的圖像的顏色與已經(jīng)同樣地獲取、并且預(yù)先登記到數(shù)據(jù)存儲裝置中的手指圖像不一致時(shí)，所述設(shè)備將物體確定為假手指。同樣的設(shè)備通過將個(gè)體識別照明的近紅外線輻射到手指所發(fā)射的光而獲得的特征點(diǎn)與同樣地獲取、并且已經(jīng)預(yù)先登記到數(shù)據(jù)存儲裝置中的手指的圖像的特征點(diǎn)進(jìn)行比對，并且執(zhí)行個(gè)體識別。
[0003]在專利文獻(xiàn)2中描述了一種設(shè)備，所述設(shè)備選擇性地切換白光和紅外光，在手指的表面層部分上反射白光從而獲取指紋圖像，使紅外線入射到手指的內(nèi)部并且對紅外線進(jìn)行散射，從而獲取血管圖像，分別將指紋圖像和血管圖像與登記的指紋圖像和登記的血管圖像進(jìn)行比較，并且驗(yàn)證特定的人。
[0004]在專利文獻(xiàn)3中描述了一種設(shè)備，所述設(shè)備將高靈敏度指紋圖像與低靈敏度指紋圖像進(jìn)行比較，并且確定假手指。
[0005]在專利文獻(xiàn)4中描述了一種設(shè)備，所述設(shè)備基于利用具有不同波長的透射光成像的手指血管圖像的差別，確定上述手指血管圖像是否是活體的手指血管圖像。
[0006]另一方面，專利文獻(xiàn)5中描述了一種技術(shù)，所述技術(shù)使用棱鏡作為指紋驗(yàn)證的掃描儀并且增加了對比度。
[0007][引用列表]
[0008][專利文獻(xiàn)]
[0009]PTL I JP-P2007-122237A
[0010]PTL 2 JP-P2007-179434A
[0011]PTL 3 JP-P2007-259964A
[0012]PTL 4 JP-P2008-67727A
[0013]PTL 5:美國專利 N0.6381347

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014][技術(shù)問題]
[0015]近年來，難以察覺通過將具有凹凸圖案的手指的半透明偽造膜附著于真實(shí)手指的尖端來例如“假扮”他人的行為。也通過利用具有凹凸圖案的樹脂(例如硅)偽造的手指來進(jìn)行這種惡意行為。
[0016]然而，上述專利文獻(xiàn)I至4的任一個(gè)均不能夠使用從相同手指獲得的反射光圖像和透射光圖像高精度地檢測上述手指的偽造。
[0017]另外，專利文件5的技術(shù)也獲得了具有對于指紋的比對所必要的高對比度的圖像；然而，專利文獻(xiàn)5不能夠與上述專利文獻(xiàn)I至4的技術(shù)類似地高精度地檢測手指的偽造，因?yàn)橹猾@得了已經(jīng)接觸棱鏡的那部分的圖像。
[0018]因此，考慮到上述問題而實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種驗(yàn)證設(shè)備和驗(yàn)證方法，能夠獲取具有足以比對指紋和與外觀接近的手指的自然圖像的對比度的指紋圖像。
[0019][解決問題的方案]
[0020]本發(fā)明是一種驗(yàn)證設(shè)備，包括:近似四角錐臺形狀的棱鏡，所述近似四角錐臺形狀的棱鏡設(shè)置為使得所述近似四角錐臺形狀的棱鏡的兩個(gè)平行表面中的底部表面是手指的放置表面?zhèn)?；第一成像裝置，所述第一成像裝置設(shè)置在與所述底部表面平行的頂部表面的下方，所述第一成像裝置對通過所述頂部表面透射的所述手指的圖像進(jìn)行成像；光源，所述光源將光輻射到所述近似四角錐臺形狀的兩組彼此面對的側(cè)表面中的第一組側(cè)表面的至少一個(gè)側(cè)表面；以及第二成像裝置，所述第二成像裝置對通過所述兩組側(cè)表面中的第二組側(cè)表面透射的所述手指的圖像進(jìn)行成像。
[0021]本發(fā)明是一種驗(yàn)證方法，包括:設(shè)置近似四角錐臺形狀的棱鏡，使得所述近似四角錐臺形狀的棱鏡的兩個(gè)平行表面中的底部表面是手指的放置表面；從所述近似四角錐臺形狀的兩組彼此面對的側(cè)表面中的第一組側(cè)表面的至少一個(gè)側(cè)表面輻射光；在與所述底部表面平行的頂部表面的下方對通過所述頂部表面透射的所述手指的圖像進(jìn)行成像；對通過所述兩組側(cè)表面中的第二組側(cè)表面透射的所述手指的圖像進(jìn)行成像；以及對所述手指的自然圖像和指紋部分的圖像同時(shí)成像。
[0022][本發(fā)明的有益效果]
[0023]本發(fā)明使得可以獲取指紋圖像，所述指紋圖像具有足以對指紋和與外觀接近的自然圖像進(jìn)行比對的對比度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是第一示范實(shí)施例中的活體驗(yàn)證設(shè)備的頂視圖；
[0025]圖2是活體驗(yàn)證設(shè)備的M-N的截面圖。
[0026]圖3是活體驗(yàn)證設(shè)備的X-Y的截面圖。
[0027]圖4是用于解釋用于第一示范實(shí)施例的活體驗(yàn)證設(shè)備的正四角錐臺形狀類型棱鏡10的視圖。
[0028]圖5是用于解釋第一示范實(shí)施例的視圖。
[0029]圖6是用于解釋第一示范實(shí)施例的視圖。
[0030]圖7是第二示范實(shí)施例中的驗(yàn)證設(shè)備的截面配置圖。
[0031]圖8是第二示范實(shí)施例中的驗(yàn)證設(shè)備的截面配置圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]將解釋本發(fā)明的示范實(shí)施例。
[0033]圖1、圖2和圖3的每一個(gè)是用于解釋第一示范實(shí)施例中的活體驗(yàn)證設(shè)備的視圖，圖1是第一示范實(shí)施例中的活體驗(yàn)證設(shè)備的頂視圖，圖2是活體驗(yàn)證設(shè)備的M-N截面圖，圖3是活體驗(yàn)證設(shè)備的X-Y截面圖。
[0034]將正四角錐臺形狀類型的棱鏡10設(shè)置到第一示范實(shí)施例的活體驗(yàn)證設(shè)備I中。[0035]圖4是用于解釋第一示范實(shí)施例的活體驗(yàn)證設(shè)備使用的正四角錐臺形狀類型的棱鏡10的視圖。正四角錐臺形狀類型的棱鏡10設(shè)置為使得兩個(gè)平行平板形狀的表面a和b中的一個(gè)表面(底部表面(具有較大面積的表面))是指紋的放置表面。此外，在第一示范實(shí)施例中解釋了將棱鏡10的類型限定為正四角錐臺形狀類型的棱鏡的示例；然而，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以改變形狀。
[0036]另外，將第一成像單元11設(shè)置在棱鏡10的表面b的下方，所述第一成像單元11對通過棱鏡10的表面b(頂部表面(具有較小面積的表面)透射的手指2的圖像進(jìn)行成像。也可以使用由CXD或CMOS等構(gòu)成的圖像傳感器作為成像單元11，所述成像單元11將輸入的圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并且輸出數(shù)字信號。該成像單元11利用通過棱鏡10的表面b透射的光對手指的自然圖像進(jìn)行成像，并且獲得用于確定假手指的圖像。
[0037]將光源13和14分別安裝到棱鏡10的彼此面對的側(cè)表面c和側(cè)表面d側(cè)中，所述光源將光輻射到手指2的指紋部分。這些光源13和14是發(fā)射可見光的白光LED，所述可見光例如是白光等。
[0038]另外，在棱鏡10的彼此面對的側(cè)表面e和f中的一個(gè)側(cè)表面e側(cè)，設(shè)置了第二成像單元12，所述第二成像單元12對通過側(cè)表面e透射的手指2的手指部分進(jìn)行成像。也可以使用由CCD或CMOS等構(gòu)成的圖像傳感器作為成像單元12，所述成像單元12將輸入的圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并且輸出數(shù)字信號。該成像單元12由通過側(cè)表面e透射的光對具有高對比度(指紋的嵴和峪清楚)的手指2的指紋部分的指紋比對圖像進(jìn)行成像。
[0039]在另一側(cè)，將黑色遮光板15安裝到表面f中，所述黑色遮光板不允許光透射。該遮光板15允許由成像單元12成像的指紋比對圖像成為具有高對比度的圖像。此外在該示范實(shí)施例中，將黑色遮光板15安裝在表面f中；然而，可以將棱鏡10的表面f的外表面涂繪成黑色。
[0040]接下來將解釋上述活體驗(yàn)證設(shè)備的操作。
[0041]首先，在驗(yàn)證的時(shí)刻將手指2放置到棱鏡10的作為放置表面的表面上。
[0042]在手指2的指紋部分被放置到棱鏡10的表面a上的情況下，光源13和14發(fā)射光，并且將用于照相的光分別輻射到棱鏡10的表面C和d。
[0043]成像單元11利用通過棱鏡10的表面b透射的光對手指的自然圖像進(jìn)行成像。在圖5中示出了由成像單元11成像的圖像的一個(gè)示例。如從圖5中明白的是，可以理解對包括指紋部分在內(nèi)的手指2的自然圖像進(jìn)行成像。將成像單元11成像的圖像顯示在顯示裝置上、并且視覺上對該圖像進(jìn)行確認(rèn)使得可以確定在比對時(shí)刻是否使用了偽造的指紋膜、膠帶等。
[0044]另一方面，成像單元12利用通過表面e透射的光對手指2的指紋部分的圖像進(jìn)行成像。在圖6中示出了由成像單元12成像的圖像的一個(gè)示例。從圖6中明白的是，可以理解拍攝了具有高對比度(指紋的嵴和峪清楚)的指紋部分的圖像。從通過成像單元12成像的圖像執(zhí)行特性量的提取/比對使得可以對指紋進(jìn)行比對和驗(yàn)證。
[0045]按照這種方式，第一示范實(shí)施例的驗(yàn)證設(shè)備可以獲得與外觀接近的自然圖像，用于確定是否使用了假手指印刷膜和膠帶等，并且可以獲得具有用于將指紋與手指以前的照片進(jìn)行比對的高對比度圖像。
[0046]<第二示范實(shí)施例>[0047]將解釋第二示范實(shí)施例
[0048]圖7是第二示范實(shí)施例中的驗(yàn)證設(shè)備的截面配置。
[0049]在第二示范實(shí)施例中，將解釋安裝除了第一示范實(shí)施例的配置以外的紅外線光源20、并且通過在手指內(nèi)散射并且透射的光對指紋圖像進(jìn)行成像的示例。
[0050]在第二示范實(shí)施例中，將紅外線光源20設(shè)置在驗(yàn)證設(shè)備中。將紅外線光源20設(shè)置在遮光板21上，使得如果可能的話，紅外線光不會進(jìn)入棱鏡10。另外，將紅外線透射濾光片22設(shè)置在成像單元12中。與只通過諸如白光等之類的光源13和14成像的圖像相比較，實(shí)現(xiàn)這種配置使得成像單元12能夠以高對比度(指紋的嵴和峪清楚)對指紋部分的圖像進(jìn)行成像。
[0051]此外，如圖8所示，除了紅外線光源20之外，可以設(shè)置用于照射手指2的根部的紅外線光源24。安裝用于照射手指2的根部的紅外線光源24使得可以獲得在手指的根部一側(cè)中明亮的指紋部分的圖像。此外，血液的血色素吸收紅外光，從而也可以對手指2的血管圖案進(jìn)行成像。
[0052]為了拍攝用于確定是否使用了假指紋膜和膠帶等的自然圖像，將紅外線截止濾光片23設(shè)置在成像單元11中。針對入射到成像單元11上的光，通過紅外線截止濾光片23截止紅外線，并且成像單元11可以通過來自光源13和14的可見光對手指2的指紋部分的自然圖像進(jìn)行成像。
[0053]根據(jù)第二示范實(shí)施例，除了第一示范實(shí)施例的效果，還可以獲得通過由于紅外光源而在手指內(nèi)部散射并且進(jìn)行透射的的光而具有高對比度的指紋圖像。另外，也可以觀察到由血流引起的脈搏以及由于皮下組織導(dǎo)致的圖像變化，并且通過使用所述脈搏和圖像變化用于活體確定也可以執(zhí)行高精度的活體確定。
[0054]另外，可以將上述示范實(shí)施例的內(nèi)容如下表達(dá)。
[0055](補(bǔ)充注釋I)一種驗(yàn)證設(shè)備，包括:
[0056]近似四角錐臺形狀的棱鏡，所述近似四角錐臺形狀的棱鏡設(shè)置為使得所述近似四角錐臺形狀的棱鏡的兩個(gè)平行表面中的底部表面是手指的放置表面?zhèn)龋?br> [0057]第一成像裝置，所述第一成像裝置設(shè)置在與所述底部表面平行的頂部表面的下方，所述第一成像裝置對通過所述頂部表面透射的所述手指的圖像進(jìn)行成像；
[0058]光源，所述光源將光輻射到所述近似四角錐臺形狀的兩組彼此面對的側(cè)表面中的第一組側(cè)表面的至少一個(gè)側(cè)表面；以及
[0059]第二成像裝置，所述第二成像裝置對通過所述兩組側(cè)表面中的第二組側(cè)表面透射的所述手指的圖像進(jìn)行成像。
[0060](補(bǔ)充注釋2)根據(jù)補(bǔ)充注釋I所述的驗(yàn)證設(shè)備，其中所述棱鏡是正四角錐臺。
[0061](補(bǔ)充注釋3)根據(jù)補(bǔ)充注釋I或2所述的驗(yàn)證設(shè)備，其中將黑色板安裝在所述棱鏡的所述第二組側(cè)表面中面對設(shè)置在所述第二成像裝置中的側(cè)表面的側(cè)表面中，或使所述棱鏡的所述第二組側(cè)表面中面對設(shè)置在所述第二成像裝置中的側(cè)表面的所述側(cè)表面的顏色為黑色。
[0062](補(bǔ)充注釋4)根據(jù)補(bǔ)充注釋I至3之一所述的驗(yàn)證設(shè)備，包括:
[0063]紅外光源，所述紅外光源將紅外線光輻射到所述手指的指腹部分；
[0064]紅外線截止濾光片，所述紅外線截止濾光片截止在所述第一成像裝置上入射的紅外線光；以及
[0065]可見光截止濾光片，所述可見光截止濾光片截止在所述第二成像裝置上入射的可見光。
[0066](補(bǔ)充注釋5)—種驗(yàn)證方法，包括:
[0067]設(shè)置近似四角錐臺形狀的棱鏡，使得所述近似四角錐臺形狀的棱鏡的兩個(gè)平行表面中的底部表面是手指的放置表面；
[0068]從所述近似四角錐臺形狀的兩組彼此面對的側(cè)表面中的第一組側(cè)表面的至少一個(gè)側(cè)表面福射光；
[0069]在與所述底部表面平行的頂部表面的下方對通過所述頂部表面透射的所述手指的圖像進(jìn)行成像；
[0070]對通過所述兩組側(cè)表面中的第二組側(cè)表面透射的所述手指的圖像進(jìn)行成像；以及[0071 ] 對所述手指的自然圖像和指紋部分的圖像同時(shí)成像。
[0072](補(bǔ)充注釋6)根據(jù)補(bǔ)充注釋5所述的驗(yàn)證方法，其中所述棱鏡是正四角錐臺。
[0073](補(bǔ)充注釋7)根據(jù)補(bǔ)充注釋5或6所述的驗(yàn)證方法，包括:通過將黑色板安裝在所述棱鏡的所述第二組側(cè)表面中面對對所述圖像進(jìn)行成像的側(cè)表面的側(cè)表面中，或者使得所述棱鏡的所述第二組側(cè)表面中面對對所述圖像進(jìn)行成像的側(cè)表面的所述側(cè)表面的外表面的顏色為黑色，來增強(qiáng)所述指紋部分的圖像的對比度。
[0074](補(bǔ)充注釋8)根據(jù)補(bǔ)充注釋5至7之一所述的驗(yàn)證方法，包括:
[0075]從所述近似四角錐臺形狀的棱鏡的兩組彼此面對的側(cè)表面中的第一組側(cè)表面的至少一個(gè)側(cè)表面輻射可見光；
[0076]將紅外線光輻射到所述手指的指腹部分；
[0077]截止通過與所述底部表面平行的頂部表面透射的透射光中的紅外線光，并且通過可見光對所述手指的自然圖像進(jìn)行成像；以及
[0078]截止通過所述兩組側(cè)表面中的第二組側(cè)表面透射的透射光中的可見光，并且通過紅外線光對所述手指的指紋部分的圖像進(jìn)行成像。
[0079]上面盡管已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例具體地描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該易于理解的是本發(fā)明并非總是局限于上述實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下可以進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的變化和改進(jìn)。
[0080]該申請基于并且要求2011年3月25日遞交的日本專利申請N0.2011-068705的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，將其全部公開通過引用合并在此。
[0081][參考符號列表]
[0082]I活體驗(yàn)'uE?備
10梭鏡
Ii和12lift中.兒13IB14光源
15遮光板20細(xì)紅外線光源
21遮光板
22紅外線透射濾光片
23紅外線截±.濾光片
【權(quán)利要求】
1.一種驗(yàn)證設(shè)備，包括: 近似四角錐臺形狀的棱鏡，所述近似四角錐臺形狀的棱鏡設(shè)置為使得所述近似四角錐臺形狀的棱鏡的兩個(gè)平行表面中的底部表面是手指的放置表面?zhèn)龋? 第一成像裝置，所述第一成像裝置設(shè)置在與所述底部表面平行的頂部表面的下方，所述第一成像裝置對通過所述頂部表面透射的所述手指的圖像進(jìn)行成像； 光源，所述光源將光輻射到所述近似四角錐臺形狀的兩組彼此面對的側(cè)表面中的第一組側(cè)表面的至少一個(gè)側(cè)表面；以及 第二成像裝置，所述第二成像裝置對通過所述兩組側(cè)表面中的第二組側(cè)表面透射的所述手指的圖像進(jìn)行成像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驗(yàn)證設(shè)備，其中所述棱鏡是正四角錐臺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驗(yàn)證設(shè)備，其中將黑色板安裝在所述棱鏡的所述第二組側(cè)表面中面對設(shè)置在所述第二成像裝置中的側(cè)表面的側(cè)表面中，或使所述棱鏡的所述第二組側(cè)表面中面對設(shè)置在所述第二成像裝置中的側(cè)表面的所述側(cè)表面的顏色為黑色。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的驗(yàn)證設(shè)備，包括: 紅外光源，所述紅外光源將紅外線光輻射到所述手指的指腹部分； 紅外線截止濾光片，所述紅外線截止濾光片截止在所述第一成像裝置上入射的紅外線光；以及 可見光截止濾光片，所述可見光截止濾光片截止在所述第二成像裝置上入射的可見光。`
5.一種驗(yàn)證方法,包括: 設(shè)置近似四角錐臺形狀的棱鏡，使得所述近似四角錐臺形狀的棱鏡的兩個(gè)平行表面中的底部表面是手指的放置表面； 從所述近似四角錐臺形狀的兩組彼此面對的側(cè)表面中的第一組側(cè)表面的至少一個(gè)側(cè)表面輻射光； 在與所述底部表面平行的頂部表面的下方對通過所述頂部表面透射的所述手指的圖像進(jìn)行成像； 對通過所述兩組側(cè)表面中的第二組側(cè)表面透射的所述手指的圖像進(jìn)行成像；以及 對所述手指的自然圖像和指紋部分的圖像同時(shí)成像。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的驗(yàn)證方法，其中所述棱鏡是正四角錐臺。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的驗(yàn)證方法，包括:通過將黑色板安裝在所述棱鏡的所述第二組側(cè)表面中面對對所述圖像進(jìn)行成像的側(cè)表面的側(cè)表面中，或者使得所述棱鏡的所述第二組側(cè)表面中面對對所述圖像進(jìn)行成像的側(cè)表面的所述側(cè)表面的外表面的顏色為黑色，來增強(qiáng)所述指紋部分的圖像的對比度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7之一所述的驗(yàn)證方法，包括: 從所述近似四角錐臺形狀的棱鏡的兩組彼此面對的側(cè)表面中的第一組側(cè)表面的至少一個(gè)側(cè)表面輻射可見光； 將紅外線光輻射到所述手指的指腹部分； 截止通過與所述底部表面平行的頂部表面透射的透射光中的紅外線光，并且通過可見光對所述手指的自然圖像進(jìn)行成像；以及截止通過所述兩組側(cè)表面中的第二組側(cè)表面透射的透射光中的可見光，并且通過紅外線光對所述手指的指紋部分.的圖像進(jìn)行成像。
【文檔編號】G06T1/00GK103443822SQ201280015009
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月25日
【發(fā)明者】樋口輝幸 申請人:日本電氣株式會社