專利名稱：手指靜脈認證裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用生物體的個人認證裝置，特別涉及利用對透過生物體的光進行拍攝得到的血管圖形來進行認證的技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，非常重視針對個人信息的安全。作為保護安全的個人認證技術(shù)，生物特征認證受到關(guān)注。生物特征認證是使用人的生物信息進行認證的技術(shù)，在便利性以及保密性方面優(yōu)秀。作為現(xiàn)有的生物特征認證技術(shù)，已知使用指紋、虹膜、聲音、臉、手背的靜脈或者手指靜脈的認證。其中，在專利文獻I中記載的使用靜脈的生物特征認證中，因為使用人體的內(nèi)部信息，在防偽造性方面優(yōu) 秀。以下特別記載手指靜脈認證裝置。手指靜脈認證裝置向手指照射紅外光。紅外光在手指內(nèi)部散射后，向外部透射。然后，手指靜脈認證裝置拍攝從手指的手掌一側(cè)透射的紅外光。此時，血液中的血紅蛋白與周圍的組織相比更多地吸收紅外光。于是，在手指靜脈認證裝置拍攝的圖像中，作為陰影圖形(手指靜脈圖形)可以看到在手指的手掌一側(cè)的皮下分布的血管(手指靜脈)。手指靜脈認證裝置預先登錄該手指靜脈圖形的特征，通過求出認證時出示的使用者的手指靜脈圖形與預先登錄的特征的相關(guān)值，來進行個人認證。作為這種手指靜脈認證的現(xiàn)有例子，例如已知專利文獻I中記載的認證裝置。它通過從手指的左右照射紅外光來拍攝手指靜脈圖像。另外，作為用于使手指靜脈認證裝置小型化的方法，在專利文獻2中公開了縮小拍攝范圍，把光源設(shè)置在手指下側(cè)的裝置。專利文獻I特開2004- 265269號公報專利文獻2特開2008- 181570號公報在專利文獻2所示的拍攝范圍狹小的裝置中，在手指的出示位置偏移時，即使是本人有時也誤判為別人。另外，有時由于強力按壓指尖一側(cè)，血管圖形被破壞，無法得到正確的認證結(jié)果。在拍攝范圍窄的裝置中為了提高認證精度，需要能夠更加穩(wěn)定地出示手指的裝置結(jié)構(gòu)、防止手指按壓的裝置結(jié)構(gòu)。另外，在像專利文獻I那樣從手指的左右側(cè)照射光的方式中，有時受到認證對象以外的手指擋住光源，由于認證對象以外的手指反射的光無法拍攝到鮮明的靜脈圖像等不良的影響。在現(xiàn)有的小型手指靜脈認證裝置中，未考慮用于穩(wěn)定地出示手指的裝置結(jié)構(gòu)、以及認證對象以外的手指導致的不良影響。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，通過在手指靜脈認證裝置中設(shè)置用于使手指穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，并且防止左右的手指導致的不良影響，由此來實現(xiàn)小型并且高精度的手指靜脈認證裝置。本發(fā)明中公開的代表性的發(fā)明如下所述。一種手指靜脈認證裝置，具有:放置手指的框體、向手指照射紅外光的光源、控制光源的光量的光量控制單元、對通過來自光源的光形成的手指靜脈圖像進行拍攝的拍攝部、在拍攝部的拍攝方向上開口的開口部、保存手指的生物信息的存儲裝置、進行來自拍攝部拍攝到的圖像的特征提取與存儲裝置中保存的生物信息的特征核對的圖像運算部，另外設(shè)置放置手指左右的手指的手指放置臺。并且，所述左右手指的手指放置臺用遮光材料制成。根據(jù)本發(fā)明，能夠提高手指出示的重復性。另外，因為能夠防止由于認證對象手指的左右的手指導致的認證精度的惡化，所以能夠?qū)崿F(xiàn)小型并且高精度的手指靜脈認證裝置。


圖1是本發(fā)明第一實施例的手指靜脈認證系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)概要圖。圖2表示第一實施例的手指靜脈數(shù)據(jù)取得裝置形狀。圖3是左右手指導致的圖像質(zhì)量惡化的原因、和第一實施例的圖像質(zhì)量惡化解決對策的說明圖。圖4表示第一實施例的左右手指的手指放置臺的一個具體例子。圖5用于說明第一實施例的通過認證程序執(zhí)行的認證處理。圖6用于說明第二實施例的光量調(diào)整處理的高速化方法。圖7表示第三實施例的進行手指放置方法的判定的裝置的一個具體例子。圖8表示第一實施例的基于拍攝圖像的手指放置方法判定處理的一例。圖9表示第一實施例的根據(jù)接觸傳感器判定手指放置方法的裝置的一例。圖10表示第一實施例的光源配置方法的具體例。圖11表示第四實施例的裝入了小型手指靜脈認證裝置的儲物柜的具體例子。圖12表示第五實施例的左右手指的放置臺的具體例子。圖13表示第六實施例的具有不同角度的多個光源的手指靜脈數(shù)據(jù)取得裝置的一例。圖14用于說明第六實施例的從多個光源中選擇適合放置的手指的光源的方法。圖15表示第四實施例的裝入了小型手指靜脈認證裝置的儲物柜的另一例子。圖16表示第一實施例的手指靜脈數(shù)據(jù)取得裝置形狀的另一具體例子。圖17表示第五實施例的手指靜脈數(shù)據(jù)取得裝置形狀的一個具體例子。符號說明2靜脈數(shù)據(jù)取得裝置，3光源，4拍攝部，6聲音輸出部，10認證處理部，IICPU, 12存儲器，13接口( IF)，14存儲裝置，15電源部，17顯示部，18圖像輸入部，19信息輸入部，20開口部，21定位用突起，22遮光壁，23接觸傳感器，24紅外透射濾光片，26中央手指放置臺，27左指放置臺，28右指放置臺，31光(光路)，32間隙，42光源3的照射軸，43手指放置臺28的左端，200認證對象的手指，201認證對象的手指的左邊的手指，202認證對象的手指的右邊的手指，100認證程序，220登錄數(shù)據(jù)，240認證數(shù)據(jù)，98、99丙烯酸板
具體實施例方式以下參照

本發(fā)明的實施方式。(實施例1)圖1 (a)是第一實施例的認證系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖1 (b)表示作為第一實施例的認證系統(tǒng)內(nèi)的存儲部的存儲器12和存儲裝置14的內(nèi)部。本認證系統(tǒng)包含手指靜脈數(shù)據(jù)取得裝置2、圖像輸入部18、認證處理部10、存儲裝置14、顯不部17、信息輸入部19、聲音輸出部6以及電源部15。手指靜脈數(shù)據(jù)取得裝置2是一個框體，具有光源3、拍攝裝置4、中央手指放置臺
26、左指放置臺26、右指放置臺27。光源3例如是紅外線發(fā)射二極管(Light EmittingDiode:LED)，對在中央手指放置臺26上出示的手指200照射紅外光。拍攝裝置4拍攝出示的手指200。圖像輸入部18向作為處理部發(fā)揮作用的認證處理部10輸入由拍攝裝置4拍攝的圖像。認證處理部10包含中央處理部(Central Processing Unit:CPU) 11、存儲器12、各種接口(Interface:1F) 13。CPUll通過執(zhí)行在存儲器12中存儲的認證程序100來進行各種處理。存儲器12臨時存儲CPUll執(zhí)行的認證程序100。另外，存儲器12存儲從圖像輸入部18輸入的圖像。接口 13與認證處理部10的外部的裝置連接。具體說，接口 13與手指靜脈數(shù)據(jù)取得裝置2、存儲裝置14、顯示部17、信息輸入部19、聲音輸出部6、圖像輸入部18等連接。連接裝置14預先存儲使用者的登錄數(shù)據(jù)220和認證程序100。圖1 (b)的登錄數(shù)據(jù)220是用于核對使用者的信息，例如是手指靜脈圖形的圖像等。手指靜脈圖形的圖像是把在手指的手掌一側(cè)的皮下分布的血管(手指靜脈)作為陰影圖形進行拍攝的圖像。顯示部17例如是液晶顯示器等，顯示從認證處理部10接收到的信息。信息輸入部19例如是鍵盤等，向認證處理部10發(fā)送從使用者輸入的信息。聲音輸出部6是揚聲器等，通過聲音發(fā)送從認證處理部10接收到的信息。電源部15是干電池或外部電源，提供用于驅(qū)動手指靜脈數(shù)據(jù)取得裝置2、認證處理部10的電力。在本認證系統(tǒng)中，當使用者向手指靜脈數(shù)據(jù)取得裝置2出示手指200時，從光源3對手指200照射紅外光。光在手指200的內(nèi)部散射，穿透手指200的光入射到拍攝部4。A射的光通過拍攝部4被轉(zhuǎn)換為電信號，作為圖像取入到認證處理部10中。取入的圖像存儲在存儲器12中。另外，在存儲裝置14中保存的登錄數(shù)據(jù)220和認證程序100從存儲裝置14存儲到存儲器12中(圖1 (b))。CPUll按照在存儲器12中存儲的認證程序100，根據(jù)輸入圖像生成認證數(shù)據(jù)240，進行與登錄數(shù)據(jù)220的核對。在核對處理中計算進行比較的兩個數(shù)據(jù)之間的相關(guān)值，對應該值判定是否與已登錄的數(shù)據(jù)一致。利用該判定結(jié)果對個人進行認證。在顯示部17上顯示認證結(jié)果，或者從聲音輸出部6用聲音進行通知。圖2表示第一實施例中的手指靜脈數(shù)據(jù)取得裝置2的外觀。圖2 (a)是裝置2的俯視圖，圖2 (b)是向裝置2出示了手指時的俯視圖，圖2 (c)是圖2 (b)的A — A截面圖，圖2 Cd)是圖2 (b)的B — B截面圖。
在裝置2的上表面設(shè)置了用于使用者出示認證對象的手指的中央手指放置臺26。在中央手指放置臺26上設(shè)置了開口部20。在開口部20中，覆蓋開口部20地設(shè)置了紅外透射濾光片24。紅外透射濾光片24防止紅外光以外的不需要的光進入到裝置內(nèi)。另外，防止灰塵或者雜質(zhì)等異物進入裝置內(nèi)。濾光片24設(shè)置在比中央手指放置臺26低數(shù)毫米左右的位置上，以使濾光片不與手指200接觸。由此，能夠防止由于手指的按壓血管圖形的消失或變形。另外，能夠防止在濾光片24上附著污物。在開口部20的正下方設(shè)置了拍攝部4。當放置了手指200時，由多個光源元件組成的光源3向手指200照射紅外光。該光在到達手指內(nèi)部后向所有方向散射。在手指內(nèi)部進行散射的光中的一部分到達開口部20的上方附近，并且其中一部分向手指外部行進。該光通過開口部20、濾光片24，由拍攝部4拍攝。該光因為從手指200的內(nèi)部透過手指200的手掌一側(cè)的表面，所以具有因為通過靜脈部分而衰減的弱光、和穿透無靜脈的部分而沒有衰減的強光的對比度差。因此，當拍攝該光時，在其影像中映現(xiàn)出位于開口部20正上方的部分區(qū)域的手指靜脈圖形圖像。由此，獲得手指200的部分區(qū)域中的手指靜脈圖形。為了鮮明地拍攝位于開口部20上方的手指200的部分區(qū)域、即被拍攝部分的手指靜脈圖形，需要滿足以下的光學條件。首先，不拍攝從手指外部向被拍攝部分的皮膚表面照射的光的反射光，并且不拍攝未到達手指靜脈存在的深度的散射光。在不滿足該條件時，不具有手指靜脈圖形的信息的光會降低手指靜脈部分與其以外的人體組織的對比度。并且，因為映入手指表面的皺紋等不需要的影像，所以難以看到手指靜脈圖形。因此，在本實施例中使開口部20的大小比手指200的寬度、長度小，在使用者出示手指200時，開口部20完全被手指200覆蓋。由此，能夠防止不透過手指的光直接進入到裝置內(nèi)。在為專利文獻I公開的開口部尺寸大于手指尺寸的裝置時，無法通過手指覆蓋開口部。因此，外部光從開口部和手指的縫隙射入，降低靜脈圖像的圖像質(zhì)量降低。因此，需要在手指200的周圍設(shè)置用于遮擋外部光的較高的遮光壁。另外，即使在通過遮光壁完全防止外部光時，當光源3的設(shè)置位置低時，從光源3輸出的光射入到手指和開口部的縫隙中。因為射入縫隙中的光在手指表面反射，所以使拍攝圖像的圖像質(zhì)量降低。因此，為了在開口部尺寸較大的裝置中提高圖像質(zhì)量，需要提高光源3的設(shè)置位置。在本實施例的認證裝置中因為使開口部尺寸較小，所以即使不設(shè)置較高的遮光壁，也能夠在外部光下拍攝鮮明的靜脈圖像。并且，還可以降低光源3的設(shè)置位置。因此，能夠使裝置變薄。另外，減小開口部20還具有減小裝置的設(shè)置面積的效果。另外，在現(xiàn)有的開口部尺寸較大的裝置中，在指尖一側(cè)和指根一側(cè)的兩點支承手指。因此，在使用者施加力量出示手指時，手指彎曲，拍攝的血管圖像有時較大地失真。另一方面，在開口部尺寸比手指小時，除了指尖、指根一側(cè)之外，手指的手掌一側(cè)的左右端也與手指放置臺26接觸。即，開孔狀態(tài)下的開口部20正上方以外的手指的部位全部與手指放置臺26接觸。結(jié)果，因為手指和手指放置臺的接觸面積增加所以手指的出示穩(wěn)定，能夠防止彎曲。本實施例的裝置因為手指放置臺26成為平面所以防止手指彎曲的效果較高。在裝置2上設(shè)置用于手指200定位的突起21。使用者使指尖與突起吻合來出示手指(圖2 (d))。通過突起21，能夠防止將手指I放置在從規(guī)定位置偏移的位置。使開口部20的位置為在使用者與突起21相吻合地放置了手指時，能夠拍攝手指的第一關(guān)節(jié)周圍的位置。這是因為手指的關(guān)節(jié)部分與其以外的部分相比，皮膚薄靜脈容易拍攝。為了得到同樣的效果也可以為拍攝第二關(guān)節(jié)附近的裝置，但是在像本裝置這樣使指尖與基點位置吻合的裝置中拍攝第二關(guān)節(jié)時，裝置將會變大。因此，將本實施例中拍攝的區(qū)域，即開口部20的位置和大小設(shè)為手指200的第一關(guān)節(jié)附近。在手指放置臺26的指尖一側(cè)、指根一側(cè)分別設(shè)置接觸傳感器23。由此能夠檢測使用者已出示了手指。在裝置2中設(shè)置靜脈拍攝照明的紅外光源3。紅外光源3由多個LED等光源元件構(gòu)成。光源的設(shè)置位置為手指200的左右側(cè)。另外，設(shè)置的高度為比手指的一半高度低的位置。并且，光源的設(shè)置角度a取0度〈a〈90度的范圍，向斜上方照射光。如上所述，通過降低光源的設(shè)置位置能夠使裝置變薄。另外，通過在手指的左右側(cè)向斜上方傾斜地進行設(shè)置，因為能夠向手指的較高的位置照射光，所以能夠拍攝鮮明的靜脈圖像。希望將光源的設(shè)置位置設(shè)置在手指200的手指寬度的外側(cè)。由此，能夠向手指200的上半面，即手指的背側(cè)照射光。如果把光源設(shè)置在手指寬度的內(nèi)側(cè)，則因為向手指200的手指下半面即手指的手掌一側(cè)照射光，所以拍攝圖像的鮮明度降低。如上所述，在本裝置中為了提高圖像質(zhì)量，重要的是不拍攝未到達手指靜脈存在的深度的散射光。為了實現(xiàn)這點，向手指200的盡可能高的位置照射光是有效的。因此，將光源3的設(shè)置角度a設(shè)為大的值。但是，當極度增大角度a時，從光源3輸出的光通過手指200的上方，光完全沒有照射到手指200。因此，在即使對于手指較細的使用者也能夠照射足夠的光量的范圍內(nèi)，將角度a設(shè)為盡可能大的值。由此，可以實現(xiàn)能夠應對各種大小的手指的使用者，并且能夠拍攝鮮明的圖像的認證裝置。在作為光源3使用LED時，在手指200和光源3之間設(shè)置用遮光材料制成的壁22。因為從LED射出的光寬廣地行進，所以即使將LED自身向斜上方設(shè)置，從LED射出的光也向低的方向行進。因此，通過遮光壁22擋住LED的下側(cè)，切斷朝向手指的低的方向的光，僅通過朝向上側(cè)的光。由此，因為僅向手指的高的位置照射光，所以能夠近一步提高靜脈圖像的鮮明度。如上所述，在本裝置中，使用手指的第一關(guān)節(jié)周邊的狹窄區(qū)域的手指靜脈數(shù)據(jù)進行認證。由此，當在登錄時和認證時手指的出示位置較大地偏移時，即使是在登錄者進行了認證的情況下，也無法計算出正確的認證結(jié)果。為了進行更高精度的認證，需要使手指的出示穩(wěn)定。以下說明用于解決該課題的本實施例的結(jié)構(gòu)。在本實施例中，在中央的手指放置臺26的兩側(cè)，為了放置認證對象外的手指，設(shè)置了左右的手指放置臺27、28。左右的手指放置臺27、28的位置是中央的手指放置臺26的外側(cè)上方。左右的手指放置臺27、28的上表面成為平面狀的容易放置手指的形狀。通過在認證對象的手指的左右側(cè)設(shè)置手指放置臺，通過認證對象的手指及其左右的3個手指進行固定，所以能夠防止認證對象手指的轉(zhuǎn)動。另外，還能夠限制左右方向的位置偏移。因此能夠提高手指出示的重復性，實現(xiàn)高精度的認證裝置。另外，左右的手指放置臺比中央的手指放置臺稍高。由此，能夠防止使用者用力按壓認證對象手指200。左右的手指放置臺27、28的寬度能夠載放左右的手指201、202，如果能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的，也可以比手指寬度窄。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)更小的裝置。另外，在圖2中表示了認證對象手指200是中指、左右的手指是無名指和食指時的例子，但是在本裝置中即使是其他的手指也可以認證。例如，還可以采用以下的使用方法:在中央的手指放置臺26上出示食指，在一方的手指放置臺上出示中指，在另一方的手指放置臺上不放置手指。因為通過至少兩個以上的手指固定，所以能夠防止認證對象手指的轉(zhuǎn)動。上述的左右手指放置臺27、28兼作用于防止由左右的手指201、202導致的圖像質(zhì)量惡化的遮光壁。下面使用圖3說明作為下方照射方式的課題的由左右的手指導致的認證精度降低的問題以及解決該問題的裝置結(jié)構(gòu)。如圖3 Ca)所示，本實施例的手指靜脈數(shù)據(jù)取得裝置2通過在手指的左右側(cè)的較低的位置設(shè)置光源3，向斜上方照射光的下方照射方式，兼顧裝置的薄型化以及圖像的高質(zhì)量化。但是，在單純的下方左右照射方式的裝置中，在認證對象以外的手指201、202接近中央的手指200時，由手指201、手指202阻擋光源3 (圖3 (b))。當光源3被阻擋時無法向認證對象手指200照射光，所以無法進行認證。另外，即使在光源3未被完全阻擋時，如圖3 (c)所示，有時從光源3輸出的光31在左右的手指201、202的表面反射，光的行進方向改變。因為光路從本來的照射方向發(fā)生較大的偏移，所以無法拍攝鮮明的靜脈圖像。因此認證精度降低。為了在左右下方照射方式中提高圖像質(zhì)量，需要防止左右手指的不良影響的結(jié)構(gòu)。為了防止該不良影響，考慮以下的方法:在中央手指200和左右手指201、202之間設(shè)置側(cè)壁，不能把左右手指201、202置于中央手指200的近旁。但是，為了完全防止左右手指靠近中央，需要把側(cè)壁的高度提高相同的程度或者提高該程度以上，裝置變大。因此，在本實施例中，通過以下的裝置結(jié)構(gòu)(圖3 (d))來解決上述課題。首先，左右的手指放置臺27和28用遮光材料制成。并且，把手指放置臺27和28設(shè)置在光源3和認證對象外手指之間。由此，光31不會照射左右的手指201、202。即，左右的手指放置臺27和28在為手指放置臺的同時，還起到遮光壁的作用。由此，從光源3輸出的光中的向光源正上方行進的光被手指放置臺27、28遮擋。因此，光不會由左右手指的表面反射，能夠防止圖像質(zhì)量惡化。另外，左右的手指放置臺27、28被設(shè)置在相對于中央的手指放置臺26稍微高一些的位置，在中央手指放置臺26和左右手指放置臺27、28之間具有間隙32。從光源照射出的光中的向中央手指方向行進的光，通過間隙32照射認證對象手指。因為在中央的手指放置臺上僅能夠放置作為認證對象的中央的手指200，所以間隙32不會被左右的手指201、202遮擋。因此，光31不會被左右的手指遮擋，切實地僅對中央的手指照射光。如圖16 (a)所示，左右手指放置臺27、28的間隙32也可以用丙烯酸板98等透過紅外光的材料覆蓋。由此，能夠防止異物進入裝置內(nèi)。另外，如圖16 (b)那樣，在內(nèi)側(cè)，SP在左右手指放置臺27、28和開口部之間的中央手指放置臺26上設(shè)置遮光壁22，還可以設(shè)置倒〃字形的丙烯酸板99。由此，可以容易地使手指200的帶有圓弧的形狀與由遮光壁22和倒〃字形的丙烯酸板99的虛線表示的斜面組成的手指放置臺27、28的形狀一致，能夠穩(wěn)定地出示手指。因為丙烯酸板99成為倒〃字形，所以即使是較粗的手指也可以確保能夠出示該手指的程度的空間，同時可以使光源3的設(shè)置位置接近內(nèi)側(cè)。由此，能夠減小裝置的設(shè)置面積。另外，通過使光源靠近手指，能夠高效率地照射光，所以能夠抑制耗電。這里，使用圖4說明本實施例的左右手指放置臺27、28的高度。圖4 (b)是對圖4(a)的手指靜脈數(shù)據(jù)取得裝置2的右手指放置臺28和光源3部分進行放大的圖。圖4 (b)的hi表示把中央手指放置臺26作為基準時的右手指放置臺28的下表面的高度。另外，點a表示光源3的照射軸42和手指放置臺28的左端，即與從中央手指放置臺26 —側(cè)的端面向下的垂線43的交點，h2表示把中央手指放置臺26作為基準時的點a的高度。如圖4 (b)所示，需要將左右手指放置臺27、28的高度提高到不遮擋朝向中央手指200的光的程度。即，使手指放置臺27、28的高度為滿足hl>h2的值。由此，能夠遮擋朝向上述左右手指的光，朝向中央手指200的光能夠確保充足的光量。但是，當使左右手指放置臺27、28的高度hi過高時，例如存在以下的缺點:裝置變大，與中央手指放置臺的差過大不容易放置手指，另外跟隨左右手指中央手指觸礁，所以在能夠確保朝向中央手指的光量的范圍內(nèi)盡可能減小hi。具體說，希望把中央手指放置臺26和左右手指放置臺27、28的階梯差抑制到IOmm以下的程度。下面使用圖5 (a)說明由CPUll執(zhí)行的認證程序100實施的處理過程的一個實施例。首先，執(zhí)行判定是否已在裝置上放置了手指的手指出示檢測處理(S101)，在出示了手指時，執(zhí)行用于從光源照射適當?shù)墓饬康墓饬空{(diào)整處理(S103)。換句話說，CPUll是不僅作為特征提取單元、特征核對單元，還作為光量控制單元發(fā)揮作用的處理部。在該光量的調(diào)整完成后，執(zhí)行圖形提取處理(S108)、特征數(shù)據(jù)生成處理(S109)。執(zhí)行與事前登錄的特征數(shù)據(jù)的核對處理(S112)，判定是否進行了登錄。以下記述本流程的詳細內(nèi)容。首先，為了獲知開始認證的定時，判定是否在裝置上放置了手指(S101)。在該判定方法中，例如可以使用下述方法:使用在手指放置臺26上設(shè)置的接觸傳感器23的方法、基于圖像處理的方法、組合了接觸傳感器和圖像處理的方法等。這里，敘述基于圖像處理的方法的一個例子。基于圖像處理的方法具有不需要手指檢測用傳感器，能夠減少部件數(shù)量以及削減成本的優(yōu)點。首先，使用于手指靜脈圖形拍攝照明的上述光源3按照一定周期閃爍。在裝置上未放置任何東西時，不管光源3是點亮還是熄滅，因為不存在使光散射的物體，所以從光源3發(fā)出的光不會射入拍攝部4。因此，在比較光源3點亮狀態(tài)和熄滅狀態(tài)下的拍攝部4的圖像時，其亮度值沒有大的變化。另一方面，在把手指200放置在裝置上時，從光源
3照射的光由于手指200而散射，射入拍攝部4中。因此，在光源3點売狀態(tài)和媳滅狀態(tài)的圖像的亮度值中產(chǎn)生大的變化。把該變化量經(jīng)由圖像輸入部18發(fā)送給認證處理部10，由CPUll計算后進行保存，由此檢測手指的出示。當檢測到手指的出示時，從光源3輸出照明用的光量。根據(jù)所放置的手指的粗細、皮膚的薄厚等，靜脈拍攝所需要的光量不同。因此，為了得到最鮮明的圖像，調(diào)整光源3的光量(S103)。在手指靜脈的拍攝中，在拍攝圖像的平均亮度值成為亮度等級的中心附近的值時，能夠得到鮮明的靜脈的圖像。例如，在圖像的平均亮度過低時，因為血管與其以外的對比度惡化，所以不鮮明。相反在平均亮度過高時，發(fā)生飽和的部分，無法提取血管。即，在光量調(diào)整S103中，把亮度等級的中央值作為目標亮度值，調(diào)整光量使拍攝圖像的平均亮度值接近目標值。作為該光量調(diào)整方法，在本實施例中，使用始終監(jiān)視圖像的平均亮度值，根據(jù)該值一邊反饋控制光量一邊接近目標亮度值的方法。圖5 (b)表示其流程圖。在該方法中，在手指出示檢測后，立即通過預先設(shè)定的初始光量值LO使光源3點亮(S1031)。初始光量L0，預先測定在放置了標準的手指時能夠拍攝到目標亮度值的圖像的光量值，設(shè)定該值。然后，通過拍攝部4拍攝圖像(S1032)。計算該圖像的平均亮度值VO (S1033)。判斷計算出的平均亮度值VO是否是目標亮度值(S1034)。在未達到目標亮度值時，再設(shè)定下一光量值(S1035)。利用光量值和拍攝圖像的平均亮度值存在比例關(guān)系這樣的特征，來進行下一光量值的計算。在光量值再設(shè)定后，再次執(zhí)行圖像拍攝(S1032)、平均亮度值計算(S1033)、平均亮度值的判定(S1034)。重復該流程，接近目標的亮度值。當在S1034的平均亮度值的判定中達到目標亮度值時，結(jié)束光量調(diào)整。然后，執(zhí)行血管圖形的提取處理(S108)。作為該方法，可以使用下述方法:使用增強線段的邊緣增強濾波器或匹配濾波器的方法、通過追蹤直線成分來提取直線圖形的方法、提取圖像的截面輪廓中的亮度值的局部的凹陷位置的方法等。其后，根據(jù)提取的結(jié)果生成特征數(shù)據(jù)(S109)。作為特征數(shù)據(jù)，可以使用把特征提取處理結(jié)果的圖像自身作為特征量的方法、檢測分支點或端點的方法等。在把圖像自身作為特征量時，為了減小數(shù)據(jù)量，也可以對特征提取后的圖像應用縮小處理。最后，比較核對生成的特征數(shù)據(jù)和事前用相同的方法生成并登錄的特征數(shù)據(jù)(S112)。在把圖像自身作為特征數(shù)據(jù)時，使圖像彼此重合，執(zhí)行像素值彼此的比較，來計算一致率。在把分支點或端點作為特征數(shù)據(jù)時，通過比較它們的位置、個數(shù)、分支線的角度、相對的距離等信息計算一致率。根據(jù)在此得到的一致率，判定是同一圖形還是別的圖形。可以在事前用統(tǒng)計的方法計算用于進行判定的閾值。在為高于閾值的一致率時判定為登錄者，在低于閾值時看作出示了未登錄的手指，拒絕認證。在判定為登錄者時，作為認證后的處理例如進行解鎖等(S114 )。圖10是表示用于拍攝亮度不均較少的圖像的多個光源元件組成的光源3的配置例子。圖10 (a) (C)是從上面觀看手指靜脈數(shù)據(jù)取得裝置2的圖。在手指靜脈認證的圖形提取處理(S108)中，調(diào)查圖像中的各像素的亮度值，把與周圍的像素相比亮度低的像素判定為靜脈，并進行提取。因此，為進行高精度的認證，對整個手指照射均勻的光量，拍攝亮度不均較少的圖像非常重要。當在光的照射中存在偏斜，僅一部分區(qū)域較暗地被拍攝時，在進行圖像處理時，錯誤地把該區(qū)域作為血管進行提取。因此，通過在光源配置上下工夫減低亮度不均。光源3如果能夠以充分的亮度照射手指，則在左右各設(shè)置一個即可，但為了抑制亮度不均，希望如圖10 (a)、圖10 (b)所示，沿著手指的長度方向配置多個光源元件。此時，使在左右各側(cè)排列的光源元件的間隔均等地進行配置。由此，能夠以均勻的亮度對指尖一側(cè)到指根一側(cè)進行照射。另外，有時僅通過手指左右側(cè)的光源，無法使足夠的光到達指尖和指根一側(cè)，所以如圖10 (C)所示，還可以在指尖和指根一側(cè)設(shè)置光源3，進行輔助照射。圖10 (e)是沿圖10 (C)的直線A的側(cè)面圖。指尖一側(cè)和指根一側(cè)的光源3如圖10 (e)那樣，朝向上側(cè)設(shè)置。此時，當向離開開口部的方向稍微傾斜地設(shè)置時，能夠防止直接光繞入到開口部內(nèi)。在上述的光量調(diào)整處理(S103)中，獨立地控制這些光源的光量較為有效。如上所述，最佳的光量值因使用者的手指的粗細、皮膚的薄厚而不同。同樣，即使是同一手指，因為在指尖一側(cè)和指根一側(cè)寬度和厚度不同，所以適當?shù)墓饬恐挡煌?。因此，分別獨立地控制指尖一側(cè)和指根一側(cè)的光量值，或者可以利用手指寬度在指尖細越向指根越粗的特征，預先調(diào)整光量使指尖一側(cè)的光量增強，同時控制指尖一側(cè)、指根一側(cè)的光量?；蛘?，在不得不照射相同的光量時，可以距離指尖近距離指根遠地配置光源的位置。并且，希望還考慮手指形狀的左右非對稱性、出示手指時的左右的位置偏移，獨立地控制左右的光量值。在配置多個光源3時，可以不按照完全相等的間隔設(shè)置全部光源3，如圖10 (d)所示，使中央附近的間隔比指尖以及指根一側(cè)的間隔稍寬。在本實施例中，如上所述，在開口部20的中央的位置放置第一關(guān)節(jié)進行拍攝。因為第一關(guān)節(jié)的皮膚薄，所以即使通過比其他部位少的光量也能夠拍攝靜脈。因此，避開第一關(guān)節(jié)的位置，如圖10 (d)所示靠近指尖一側(cè)以及指根一側(cè)設(shè)置光源3的設(shè)置場所。由此，強光照射第一關(guān)節(jié)以外的部位，稍微弱的光照射第一關(guān)節(jié)。因此整個圖像的光量變得均勻。在如圖10 (b)那樣，在左右各設(shè)置3個總共設(shè)置6個光源時，分別獨立地控制6個LED。在本裝置中，把皮膚薄的第一關(guān)節(jié)作為中心拍攝其周邊的靜脈。因為與第一關(guān)節(jié)相比指尖一側(cè)的皮膚變厚，所以為了鮮明地拍攝靜脈，需要比第一關(guān)節(jié)附近稍微強的光量。另外，在比較第一關(guān)節(jié)部和指根一側(cè)時，指根一側(cè)也需要較強的光。因此，在如圖10 (b)所示，在左右各設(shè)置了 3個光源時，當分別控制指尖一偵彳、指根一偵彳、第一關(guān)節(jié)部分時，能夠?qū)Ω鱾€部位照射最佳的光量，能夠鮮明地拍攝整個拍攝范圍的靜脈。(實施例2)實施例2說明執(zhí)行1:1認證的裝置，即把在一個認證裝置中登錄的登錄數(shù)據(jù)限定為一個的認證，例如說明以貯藏箱等中安裝的認證裝置作為對象時的處理。在這樣的裝置中，不存在由多個人同時使用裝置的情況。例如，在公用的貯藏箱中，在上鎖時進行登錄，直到下次開鎖前，登錄者以外的人無法使用。即，認證裝置僅保存最后的登錄者的登錄數(shù)據(jù)，進行僅與一個登錄數(shù)據(jù)的認證。在實施例2中，改良實施例1的光量調(diào)整處理S103，縮短S103的處理時間。由此，能夠使用處理速度慢的廉價的CPU，能夠降低裝置自身的價格。另外，因為能夠抑制耗電，可以通過電池驅(qū)動使裝置自身工作。實施例1的光量調(diào)整處理S103在無法達到目標平均亮度值地多次重復光量設(shè)定(S1035)和拍攝(S1032)時，處理時間增大。特別是在拍攝到的圖像過亮而飽和時，或者在過暗時，因為光量值和拍攝圖像的平均亮度值的關(guān)系成為非線性，所以在計算用于下一次拍攝的光量值(S1035)時，難于預測正確的光量值。在實施例2中，解決上述的問題，縮短光量調(diào)整S103的處理時間。圖6是光量調(diào)整處理S103的第二實施例的流程圖。圖6 (a)表示登錄處理時的流程，圖6 (b)表示認證處理時的流程。首先，說明登錄時的光量調(diào)整處理。登錄時的光量調(diào)整與實施例1的光量調(diào)整相同，通過進行S1031 S1035的處理，監(jiān)視圖像的平均亮度值，根據(jù)該值一邊反饋控制光量，一邊接近目標亮度值。但是，在結(jié)束光量調(diào)整處理前，在上述存儲區(qū)域14中保存達到目標平均亮度值時的光量值LI (S1036)。然后說明認證時的光量調(diào)整處理。與認證處理的開始同時地，從所述存儲區(qū)域14把登錄時保存的光量值LI讀入到存儲器12中。作為初始光量，按照讀入的光量值LI進行點亮(S1037)。然后，與施例I同樣地，通過執(zhí)行S1032 S1035的處理，接近目標平均亮度值。在該方法中，因為作為認證時的初始光量值，使用登錄時達到目標平均亮度值的光量值LI，所以如果登錄時和認證時是同一手指，則在第一次平均亮度判定(S1034)中，達到目標平均亮度值的可能性很高。因此，能夠立即結(jié)束光量調(diào)整。另外，即使在由于手指位置等原因，通過光量值LI無法達成目標平均亮度值時，因為圖像飽和、極度變暗的情況少，所以可以容易地推定作為目標的光量值，能夠立即結(jié)束光量調(diào)整。當在登錄時保存光量值時，可以分別單獨地保存各光源的光量值，也可以保存多個光源的平均值。在從左右下方照射的方式中，在偏向左右某一方出示了手指200時，存在與手指的距離近的一側(cè)的光量值變小，與手指遠的位置的光量值變大的傾向。在使左右光源的光量值平均，并保存了該平均值時，因為能夠抑制由于手指200的左右位置偏移引起的光量值的波動，所以即使在登錄時以及認證時手指發(fā)生了偏移時，也能夠在短時間內(nèi)結(jié)束光量調(diào)整。另外，通過保存平均值，能夠削減保存的數(shù)據(jù)量。在本實施例中，說明了 1:1認證，但該高速化方法還可以用于登錄N個不同手指的登錄數(shù)據(jù)的1:N認證的認證系統(tǒng)。在為1:N認證時，在登錄處理中，執(zhí)行與上述1:1認證的方法相同的S1031 S1036的處理，保存各手指的最佳光量值。然后，計算保存的N個最佳光量值的平均值Ln。在認證時的初始光量值點亮處理(S1037)中，作為初始光量，按照最佳光量的平均值Ln進行點亮。由此，對于N個登錄數(shù)據(jù)，能夠按照最佳的初始光量值進行點亮。通過以裝置中登錄的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)定制初始光量值，能夠縮短認證處理時間。初始光量值可以如上述例子那樣使用平均值，也可以使用最頻值。(實施例3)實施例3是具有檢查使用者正確地放置手指的功能的認證系統(tǒng)。下面使用圖7進行說明。圖7 (a)是正確放置了手指200的狀態(tài)，圖7 (b)是圖7 (a)的直線A的截面圖，圖7 (d)、圖7 (e)表示沒有正確放置手指200的樣子。圖7 (c)和圖7 (f)是拍攝部4拍攝到的圖像的一例。本實施例的認證裝置具有用于決定指尖的位置的突起21。使用者如圖7 (a)所示，使指尖與突起21的位置吻合來出示手指。由此，在登錄時和認證時，因為能夠在相同的位置出示手指，所以能夠進行高精度的認證。但是，不習慣裝置的使用方法的使用者，有時如圖7 (d)那樣，錯誤地在與手指放置臺相比靠內(nèi)的位置出示手指(產(chǎn)生手指觸礁)。在如圖7 (d)那樣錯誤地出示時，因為在指尖一側(cè)位置不吻合，所以在登錄時和認證時手指的出示位置容易產(chǎn)生較大的偏移，即使是本人有時也無法正確地認證為本人。另外，原本應該照射手指側(cè)面的較高位置的光，照射到手指的指肚一側(cè)。因此，拍攝到包含很多在手指表面反射的光的圖像，無法獲得鮮明的靜脈圖像。如此，當在未正確地使用手指放置臺的狀態(tài)下登錄了靜脈圖形時，認證精度降低。因此，在實施例3中，通過在登錄時判定使用者的手指的放置方法，在未正確放置時向使用者發(fā)出警告，防止基于錯誤的登錄方法的登錄。除了登錄時的處理流程以外，與實施例I相同。圖8表示實施例3的登錄時的處理流程。首先，執(zhí)行手指出示檢測(SlOl)In果出示了手指，則執(zhí)行手指放置方法判定處理(S80)。在正確放置了手指時，執(zhí)行光量調(diào)整(S103)、圖形提取(S108)、特征數(shù)據(jù)生成(S109)，并結(jié)束登錄。在沒有正確放置手指時，向使用者發(fā)出警告(S82)，再次返回手指出示檢測處理(S101)。使用顯示部17或聲音輸出部6向使用者傳達警告。在使用者以正確的放置方法放置手指之前，重復手指出示(S101)、放置方法判定(S80)、警告(S81)。按照以下的順序進行手指的放置方法判定處理(S80)。首先，按照一定的光量值點亮上述的光源3。如上所述，在為正確的放置方法時，拍攝透射光，在為錯誤的放置方法時，拍攝反射光。在光透過手指時，光在手指中散射，拍攝部4僅拍攝到其中向下側(cè)行進的一部分光。因此，拍攝部4拍攝到的圖像(圖7 (c))的亮度值降低。另一方面，當在手指表面光進行反射時，由拍攝部4拍攝到從光源3輸出的光的大部分。因此，拍攝部4拍攝到的圖像(圖7 (f))的亮度值變高。通過利用該亮度值的不同判定是否正確地放置了手指。在像圖10所示的光源配置那樣配置了多個光源3時，為了手指放置方法判定而點亮的光源3可以是裝置2的全部光源，也可以僅點亮指尖一側(cè)的光源。如圖7 (d)所示，在手指觸礁時，指尖一側(cè)的位置比指根一側(cè)高。因此，關(guān)于僅點亮指尖一側(cè)的光源，由放置方法不同導致的圖像不同變得顯著。作為手指觸礁的檢測方法，還有利用接觸傳感器23的方法。如圖9所示在突起21的上表面和手指放置臺26上分別設(shè)置接觸傳感器23 - (1),23 - (2)。在正確出示手指時，手指放置臺26的接觸傳感器23 - (I)成為ON狀態(tài)，突起21的接觸傳感器23 — (2)成為OFF狀態(tài)。另一方面，在手指觸礁時，接觸傳感器23 —(I)成為0FF，接觸傳感器23 —
(2)成為0N。如此，通過判定接觸傳感器的狀態(tài)，能夠檢測是否正確放置了手指。(實施例4)圖11是把以上說明的小型手指靜脈認證裝置裝入到貯藏箱中使用時的第四實施例。作為在貯藏箱90中裝入認證裝置的方法，具有通過一個認證裝置控制多個門的中央管理型、以及在各門上分別安裝認證裝置的單個管理型。其中，單個管理型因為能夠在各個門前進行貯藏箱的上鎖和開鎖的手續(xù)，所以與在遠離所使用的門的位置進行上鎖、開鎖的中央管理型相比更方便。另外，因為在每個門安裝認證裝置，所以具有在多個使用者使用貯藏箱時，也不產(chǎn)生等待時間的優(yōu)點。本發(fā)明的認證裝置相對于貯藏箱的門足夠小，所以即使面向單個管理型也可以應用本發(fā)明的認證裝置。在實施例4中說明作為單個管理型使用的情況。在本實施例中，如圖11所示，裝置2設(shè)置在貯藏箱的門92的表面上。在設(shè)置在較高位置的門92 - Ca)上時，裝置2的指尖向上地設(shè)置裝置，在將認證裝置設(shè)置在較低位置的門92 - (b)上時，指尖向下地設(shè)置裝置。由此，無論在向哪個高度的貯藏箱出示手指時，都能夠自然地出示手指。如果，對于較低的門使指尖向上地設(shè)置時，因為使用者需要降低姿勢進行認證，所以便利性降低。如此，在上側(cè)的門和下側(cè)的門上改變手指的出示朝向，還具有使用者不容易忘記把物品放入哪一段的門中的效果。另外，當上段的門在門的下側(cè)安裝裝置，下段的門在門的上側(cè)安裝裝置時，便利性進一步提高。在向貯藏箱安裝時如圖15所示，可以以大體成為水平的朝向進行設(shè)置。圖15(a)表示單個管理型的貯藏箱。圖15 (b)、圖15 (C)、圖15 (d)是從圖15 (a)的A的方向觀看較高位置的門92 —(a)、中段的門92 —(b)、較低位置的門92 — (c)的圖。在與使用者的肩高相同程度的高度的門上進行設(shè)置時，如圖15 (c)那樣水平設(shè)置裝置2。在較高的門上進行設(shè)置時，如圖15 (b)那樣，以出示指尖的位置稍微變高的方式傾斜設(shè)置。反之，在較低位置的門上進行設(shè)置時，使指尖向下進行設(shè)置。由此，使用者容易出示手指。另外，以上表示了把裝置2安裝到貯藏箱的門上的例子，但是在貯藏箱上的安裝部位不限于門，例如還可以在貯藏箱的箱體和箱體之間的空間94等中。當使用者向貯藏箱90放入物品并關(guān)閉門時，認證裝置起動，開始登錄處理。使用者按照實施例1的順序出示手指，實施登錄處理。登錄結(jié)束時貯藏箱上鎖。在打開貯藏箱時，進行認證處理，在判定為與登錄時的圖形是同一手指時，貯藏箱開鎖。在進行登錄以及認證的處理時，使用在貯藏箱的門90上設(shè)置的顯示部17或揚聲器等向使用者進行指導。作為指導方法，在使用液晶顯示器等顯示部17時，盡可能接近認證裝置地設(shè)置顯示部17。如果將顯示部17設(shè)置在遠離裝置2的位置時，使用者在認證時需要交替地觀看顯示部17和裝置2，便利性降低。另外，對于使用者來說，有時僅注視顯示部17，不目視確認裝置2的突起21的位置，僅通過觸覺出示手指。當僅通過觸覺決定手指的出示位置時，手指出示位置的重復性降低。因此，以使用者能夠同時看見的程度，接近地設(shè)置顯示部17和裝置2。如在專利文獻2中公開的那樣，在使用拍攝范圍狹窄的手指靜脈數(shù)據(jù)取得裝置2時，通過在登錄時多次拍攝靜脈圖像，保存多個登錄圖形，能夠提高認證精度。在本實施例中也同樣地使用通過保存多個登錄圖形來提高認證精度的方法。但是，在登錄時多次拍攝，對于使用者來說成為負擔。因此，在本實施例中，使用兩種方法，拍攝多個登錄圖形同時減輕使用者的負擔。首先，說明在使用者的指導上下工夫，減輕使用者的精神負擔的方法。具體地說，在N次的登錄圖像拍攝中，除最后的登錄圖像拍攝以外，進行“進行登錄”的顯示，執(zhí)行登錄圖像的拍攝以及保存。然后，在最后的登錄數(shù)據(jù)拍攝時，顯示“確認能夠正確地認證”的指導。然后，進行圖像的拍攝和特征數(shù)據(jù)的生成，作為是否能夠正確地進行認證的確認，進行核對處理。此時，把用于核對測試而生成的特征數(shù)據(jù)還用作登錄用特征數(shù)據(jù)。由此，使用者感覺能夠通過比拍攝幅數(shù)少一次的次數(shù)完成登錄作業(yè)。因此，能夠減少使用者在登錄時的體驗時間，能夠減輕精神負擔。特別是在拍攝兩幅登錄圖形時，使用者感覺通過一次登錄能夠完成登錄，所以能夠特別有效地減輕使用者的精神負擔。下面說明通過再利用登錄圖形減輕使用者的負擔的方法。通常的貯藏箱因為由不確定的多個人使用，所以無法存儲全部使用者的登錄數(shù)據(jù)。另外，同時使用一個門90的使用者僅是一名。因此，作為在認證系統(tǒng)中進行的處理流程，考慮重復進行以下處理的方法，該處理為在對貯藏箱上鎖時進行登錄，在對貯藏箱開鎖時廢棄登錄圖形。但是，在該方法中，即使在同一人連續(xù)使用同一貯藏箱時，在對貯藏箱上鎖時每次都需要進行登錄手續(xù)。特別是在使用上述N次登錄方法時，每次使用貯藏箱時都需要拍攝N次登錄圖像。由此使用者的負擔大。所以，在同一人連續(xù)使用的期間，再次利用登錄數(shù)據(jù)220，減輕使用者的負擔。說明再次利用登錄數(shù)據(jù)220時的處理過程。在該方法中，即使認證成功后也不廢棄登錄數(shù)據(jù)，繼續(xù)保存登錄數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)移到等待下一個使用者登錄的狀態(tài)。在下一個使用者進行登錄手續(xù)時，判定該使用者與上次的登錄者是否為同一人。具體地說，首先，使用者拍攝第一幅登錄圖像。然后，核對在上述存儲裝置14中保存的上次登錄者的登錄數(shù)據(jù)220和根據(jù)當前的使用者的第一幅拍攝圖像生成的登錄圖形。根據(jù)該結(jié)果，判斷當前的使用者是否為上次的使用者。在核對的結(jié)果是判定為同一使用者的連續(xù)使用時，把上次的登錄數(shù)據(jù)作為當前的登錄數(shù)據(jù)再次利用，并結(jié)束登錄處理。在為別的使用者時，從上述存儲區(qū)域14中刪除上次的登錄數(shù)據(jù)。其后拍攝第二幅、第三幅以及達到所需要的幅數(shù)的登錄圖像，在N次拍攝完成后，生成并保存登錄數(shù)據(jù)，登錄處理結(jié)束。如此，通過再利用登錄圖像，僅通過第一次的登錄圖像拍攝能夠獲得多幅登錄圖像。因此，在同一人連續(xù)使用兩次以上時，在第二次及以后的登錄處理中，可以在拍攝一幅登錄圖像的階段完成登錄處理。
在使用者使用后在上述存儲裝置14中長時間保存登錄圖形有可能成為安全上的問題。因此，在最后的使用者使用后經(jīng)過了一定時間時，判斷為沒有連續(xù)使用貯藏箱，從上述存儲區(qū)域14中刪除登錄數(shù)據(jù)220。由此，能夠確保本裝置的安全性。在本實施例中，在通過再次利用上述登錄圖形來減輕使用者的負擔的方法中，保存過去一個人的登錄數(shù)據(jù)，縮短該使用者的登錄處理。但是，例如可以保存過去3個人的登錄數(shù)據(jù)，縮短該3個人的登錄處理等，只要不受到制約通過在上述存儲區(qū)域14中保存登錄數(shù)據(jù)，能夠增加減輕登錄處理時的使用者負擔的人數(shù)和機會。(實施例5)圖12是表示左右手指放置臺27和28的其他形狀的實施例。圖12 (a)和(b)是靜脈數(shù)據(jù)取得裝置2的俯視圖，圖12 (c)、(d)、(e)是沿12 (b)的直線A、B、C的截面圖。當在光源3中使用光導管那樣的指向性高能夠正確控制照射方向的光源時，可以簡化左右手指放置臺27和28的形狀。例如，圖12的裝置2設(shè)置了僅用于支承左右手指的指尖和指根一側(cè)的手指放直臺27、28。左右手指201、202因為在指尖和指根兩個點支承，所以能夠維持在比中央手指200高的位置。因此，左右手指201、202不會遮擋光源。另外，在光源3的指向性高時，因為不存在向光源3的正上方行進的光，所以即使在左右手指放置臺
27、28和光源3之間不遮光，光也不會照射到左右手指的手掌一側(cè)表面。由此，可以具有與實施例1的裝置相同的圖像質(zhì)量，同時能夠?qū)崿F(xiàn)更小的裝置。當裝置在手指的長度方向上較大時，通過指尖和指根僅兩點的支撐，有時手指彎曲，遮擋光源3。因此，如圖12 (f)所示，還可以在開口部左右的位置配置手指放置臺27、28，在3個點支承左右的手指201、202。由此左右的手指更加穩(wěn)定。另外，在使用指向性高的光源時，也可以如圖17 (a)那樣把光源3的設(shè)置位置提高到與左右手指放置臺27、28相同程度的高度。在圖17 (a)的例子中表示的光源3是設(shè)計成僅向裝置內(nèi)側(cè)方向照射光，不向光源3的正上方或者外側(cè)方向輸出光的光導管。因此，即使在光源3的正上方不設(shè)置遮光構(gòu)件，光也不會照射到左右的手指201、202。另外，即使在左右的手指201、202靠近中央手指200時，在不被左右手指遮擋的程度內(nèi)靠近內(nèi)側(cè)設(shè)置光源3。因此，在左右手指靠近時，不會遮擋光源并且靜脈圖像的圖像質(zhì)量也不會惡化。在圖17 (a)的例子中，在中央手指放置臺和左右手指放置臺之間設(shè)置階梯差。由此，即使在左右手指接近中央手指時，在左右手指的下面也能夠留有空間。因此，從光源3輸出的光能夠不被遮擋地，切實向中央手指200照射光。在像圖17 (b)那樣沒有設(shè)置階梯差的裝置中，當使光照射到與圖17 Ca)的裝置相同的位置時，光必定還照射到左右的手指201、202的表面，圖像質(zhì)量惡化。(實施例6)圖13是作為光源3配置兩種角度的光源元件3 - (a)、3 —(b)，對每個手指切換點亮的手指靜脈數(shù)據(jù)取得裝置2的一個實施例。圖13 (a)和圖13 (b)表示裝置的俯視圖，圖13 (c)和圖13 (d)是圖13 (a)的線A和線B的截面圖。光源元件3 - Ca)的設(shè)置角度a是在即使對于較細的手指也能夠切實地照射光的程度內(nèi)較小的值。另一方面，光源元件3 —(b)的設(shè)置角度a大于光源元件3 —(a)。能夠向更高的位置照射光。在出示較細的手指時，僅使用光源元件3 - (a)拍攝靜脈，在出示較粗的手指時僅使用光源元件3 - (b)拍攝靜脈。由此，能夠向各個手指的盡可能高的位置照射光，所以能夠拍攝鮮明的靜脈圖像。使用圖14 (a)說明圖13的裝置的處理流程。當檢測到出示了手指200 (SlOl)時，選擇最適合該手指的光源(S102)。光源選擇的處理流程如圖14 (b)那樣。首先，作為候補選擇瞄準上側(cè)的光源元件3 —(b)(S1020)，以最大光量值點亮(S1021)。然后，拍攝此時的圖像(S1022)，計算圖像的平均亮度(S1023)。然后，判定計算出的值是否在目標亮度值以上。如果在目標亮度值以上，則可以判斷為向出示的手指200照射了足夠量的光。因此選擇光源元件3 — (b)，光源選擇處理結(jié)束。相反，在平均亮度比目標值低時，判斷為沒有向手指充分照射光，即光通過手指的上方。因此重新選擇光源。作為下一候補選擇光源元件3 —(a)，執(zhí)行光源點亮(S1021) 平均亮度判定(S1024)的處理，如果平均亮度在目標亮度值以上則結(jié)束光量選擇處理。如上所述，通過從朝向高的方向的光源開始按順序點亮，能夠選擇對于該手指來說盡可能瞄準高的位置的光源。在光源選擇結(jié)束后，使用選擇的光源進行光量調(diào)整(S103)，執(zhí)行圖形提取處理(S108)、特征數(shù)據(jù)生成處理(S109)?？梢院蛯嵤├?中敘述的光量調(diào)整(S103)的高速化方法相同地，在存儲裝置14中保存光量調(diào)整結(jié)束后的光量值以及選擇的光源。由此，不需要認證時的光量選擇處理，能夠執(zhí)行高速而且高精度的認證。關(guān)于光源3的配置順序，從指尖一側(cè)開始，按照順序為光源元件3 —(a)、光源元件3 - (b)、光源元件3 —(a)、光源元件3 —(b)。因為手指的指尖一側(cè)比指根一側(cè)細，所以通過把a小的光源元件3 —(a)配置在指尖一側(cè)，可以應對更細的手指。在本實施例中，通過兩種角度的光源元件進行了說明，但是在把光源元件的設(shè)置角度做成3種以上時也相同，通過從高的角度的光源元件開始按順序點亮，能夠選擇最能夠提高圖像質(zhì)量的光源元件。在上述的各種實施例中，作為應用手指靜脈認證裝置的對象舉出了貯藏箱，但是，本發(fā)明的認證裝置還可以用于移動電話終端、個人數(shù)字助理(PDA)、個人計算機(PC)等移動設(shè)備、或者汽車、出入管理裝置等。另外，上述的實施例僅是一個例子，本發(fā)明并不限于上述實施形式。
權(quán)利要求
1.一種手指靜脈認證裝置，其通過手指進行認證，其特征在于， 具有: 中央手指放置臺，放置認證對象的手指； 開口部，在所述中央手指放置臺上形成； 光源，向所述手指照射光； 拍攝部，根據(jù)通過了所述開口部的光，對所述手指的靜脈圖像進行拍攝； 處理部，進行來自所述拍攝部拍攝到的所述靜脈圖像的特征提取與預先存儲的生物信息的特征核對；以及 由遮光材料形成的左右手指放置臺，用于放置所述手指的左右的手指， 所述左右手指放置臺配置在比所述中央手指放置臺高的位置， 所述光源設(shè)置在所述左右手指放置臺的下部， 所述左右手指放置臺在所述中央手指放置臺的側(cè)面具有間隙，該間隙透過朝向在所述中央手指放置臺上放置的所述手指的高的方向的所述光， 所述左右手指放置臺的從所述中央手指放置臺開始的高度，高于所述光源的照射軸與所述間隙的所述中央手指放置臺一側(cè)的端部的交點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手指靜脈認證裝置，其特征在于， 在所述左右手指放置臺的所述中央手指放置臺一側(cè)的側(cè)面具有遮光壁，該遮光壁遮擋所述光朝向在所述中央手指放置臺`上放置的所述手指的低的方向的光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的手指靜脈認證裝置，其特征在于， 所述手指靜脈認證裝置還具有保存所述的生物信息的存儲部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的手指靜脈認證裝置，其特征在于， 所述光源是紅外光光源，在所述開口部設(shè)置紅外透射濾光片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的手指靜脈認證裝置，其特征在于， 所述處理部控制所述光源的光量，在所述存儲部中保存所述光源的光量的控制結(jié)果。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所述的手指靜脈認證裝置，其特征在于， 所述處理部在將要執(zhí)行的認證處理之前，判定是否已將所述手指正確地放置在所述中央手指放置臺上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的手指靜脈認證裝置，其特征在于， 根據(jù)點亮所述光源時由所述拍攝部拍攝到的圖像的亮度值進行所述處理部的所述判定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的手指靜脈認證裝置，其特征在于， 所述中央手指放置臺具備多個接觸傳感器，該接觸傳感器檢測接觸到認證對象的所述手指， 所述處理部根據(jù)所述多個接觸傳感器的輸出進行所述判定。
9.根據(jù)權(quán)利要求3至8中任意一項所述的手指靜脈認證裝置，其特征在于， 在所述存儲部中保存在先前登錄時生成的多個先前的登錄數(shù)據(jù)， 所述處理部將新生成的登錄數(shù)據(jù)和在所述存儲部中保存的所述先前的登錄數(shù)據(jù)進行核對，在判定是同一數(shù)據(jù)時，作為當前的登錄數(shù)據(jù)再次利用保存的所述先前的登錄數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項所述的手指靜脈認證裝置，其特征在于，所述光源由照射方向不同的多個光源元件組成， 所述處理部僅使用適合在所述中央手指放置臺上放置的所述手指的所述光源元件，來控制所述光源的光量。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的手指靜脈認證裝置，其特征在于， 所述處理部在照射方向不同的多個所述光源元件中，從角度大的所述光源元件開始按順序點亮，決定適合在所述中央手指放置臺上放置的所述手指的所述光源元件。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項所述的手指靜脈認證裝置，其特征在于， 所述光源由分別設(shè)置在所述中央手指放置臺兩側(cè)的多個光源元件組成， 所述處理部分別獨立地控制多個所述光源元件的光量。
13.一種個人認證裝置，其特征在于， 具有: 手指提示部，能夠提示認證對象的手指； 光源，向所述認證對象的手指·照射光； 拍攝部，拍攝基于來自所述光源的光的、包含所述認證對象的手指的血管的圖像； 手指放置臺，能夠放置所述認證對象的手指以外的手指；以及 設(shè)置在所述手指提示部的側(cè)方的遮光壁，遮擋向下方的、來自所述光源的光， 所述手指放置臺具有:遮光單元，遮擋向放置在該手指放置臺的手指的光， 所述光源配置在所述手指放置臺的內(nèi)部，并使照射軸朝向上方， 在所述手指放置臺與所述遮光壁之間形成通光部，以便來自所述光源的光朝向提示所述手指提示部的手指的預定區(qū)域， 所述手指放置臺的從所述手指提示部開始的高度，高于所述光源的照射軸與所述通光部的端部的交點。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的個人認證裝置，其特征在于， 所述個人認證裝置還具有:處理部，根據(jù)由所述拍攝部拍攝到的圖像，來與預先存儲的生物信息進行核對。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的個人認證裝置，其特征在于， 所述個人認證裝置還具有:使光通過的開口部，該開口部形成于所述手指提示部。
16.一種個人認證裝置，其特征在于， 具有: 設(shè)置手指的手指放置臺； 配置在所述手指放置臺的側(cè)方的多個光源；以及 拍攝部，對透過了手指的、來自所述多個光源的光進行拍攝， 所述多個光源至少具有:配置在手指的指尖側(cè)的第一光源和第二光源、配置在手指的指根側(cè)的第三光源和第四光源， 從所述第二光源的設(shè)置面開始的角度大于從所述第一光源的設(shè)置面開始的角度， 從所述第四光源的設(shè)置面開始的角度大于從所述第三光源的設(shè)置面開始的角度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的個人認證裝置，其特征在于， 所述第一光源設(shè)置在比所述第二光源靠指尖側(cè)， 所述第三光源設(shè)置在比所述第四光源靠指尖側(cè)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的個人認證裝置，其特征在于， 所述個人認證裝置還具有控制所述多個光源的光量的光量控制單元， 所述光量控制單元使所述第二光源的光量增大來照射光， 當由所述拍攝部基于來自所述第二光源的光拍攝到的圖像的亮度低于目標值時，所述光量控制單元使所述第一光源的光量增大來照射光。
19.一種手指靜脈認證裝置，其特征在于， 具有: 手指放直臺； 對放置在手指放置臺的手指照射光的多個光源；以及 對來自所述光源的光進行拍攝的拍攝部， 所述多個光源配置在所述手指放置臺的側(cè)方。
全文摘要
設(shè)置用于使手指穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，并且防止左右的手指導致的不良影響，由此來實現(xiàn)小型并且高精度的手指靜脈認證裝置。具有放置認證對象手指的中央手指放置臺、向手指照射紅外光的光源、拍攝通過光源的光產(chǎn)生的手指的靜脈圖像的拍攝部、在拍攝部的拍攝方向上開口的開口部、保存手指的生物信息的存儲裝置、進行來自拍攝部拍攝到的圖像的特征提取與存儲裝置中保存的生物信息的特征核對的認證處理部、以及放置認證對象手指左右的手指的左右手指放置臺。該左右手指放置臺設(shè)置在相對于中央手指放置臺稍微高一些的位置。并且，該左右手指放置臺由遮光材料制成，在其下部設(shè)置光源。
文檔編號G06K9/00GK103177242SQ20131008434
公開日2013年6月26日 申請日期2009年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月17日
發(fā)明者清水春美, 三浦直人, 宮武孝文, 長坂晃朗 申請人:株式會社日立制作所