認(rèn)證裝置以及認(rèn)證方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及使用生物體來對個人進(jìn)行認(rèn)證的認(rèn)證系統(tǒng)，特別是涉及便利性優(yōu)異的 高精度的認(rèn)證技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在各種各樣的生物體認(rèn)證技術(shù)中，手指靜脈認(rèn)證作為能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的認(rèn)證的技 術(shù)而被公知。手指靜脈認(rèn)證由于使用手指內(nèi)部的血管圖案來實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的認(rèn)證精度，且相比 于指紋認(rèn)證難以偽造以及篡改，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)較高的安全性。
[0003] 近年來，將生物體認(rèn)證裝置搭載于便攜電話、筆記本型PC(個人電腦）、PDA(個人 數(shù)字助理）等便攜終端、鎖、保險柜、印刷機(jī)等設(shè)備，而確保各設(shè)備的安全性的事例逐漸增 加。并且，作為應(yīng)用生物體認(rèn)證的領(lǐng)域，除了進(jìn)出室管理、考勤管理、計(jì)算機(jī)的登錄等之外， 近年來生物體認(rèn)證還被用于結(jié)算等。特別是公共利用的生物體認(rèn)證裝置不僅實(shí)現(xiàn)可靠的個 人認(rèn)證，還需要提高裝置的處理能力（throughput)。裝置的處理能力不僅受認(rèn)證速度和因 錯誤造成的再次試行次數(shù)影響，還受使用者的操作時間的影響。因此，提供不僅認(rèn)證精度 高、而且誰都能夠簡單地進(jìn)行操作的認(rèn)證裝置是重要的。作為操作簡單且便利性高的認(rèn)證 裝置的條件，有裝置的使用方法易于直觀地理解，在出示生物體時放置方法等的約束少。
[0004] 作為與根據(jù)血管的形狀來進(jìn)行個人認(rèn)證的認(rèn)證裝置的便利性提升相關(guān)的技術(shù)，而 存在專利文獻(xiàn)1。
[0005] 并且，作為通過準(zhǔn)確地求出手指的位置偏差而能夠應(yīng)對手指的位置變化的指紋認(rèn) 證的現(xiàn)有技術(shù)，公開了專利文獻(xiàn)2。
[0006] 并且，作為通過對透射光和反射光的兩張圖像進(jìn)行拍攝、利用一個圖像的狀態(tài)對 另一圖像進(jìn)行校正從而提升精度的現(xiàn)有技術(shù)，公開了專利文獻(xiàn)3。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利公開2011-194245號公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)2 :日本專利公開2008-198083號公報(bào)
[0011] 專利文獻(xiàn)3 :日本專利公開2004-255212號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 發(fā)明要解決的課題
[0013] 為了實(shí)現(xiàn)使用方便且精度高的個人認(rèn)證裝置，需要利用出示生物體時的自由度 高、并且具有大量帶有個人特征的信息的生物體特征。為了提高出示生物體的自由度，使出 示生物體的場所從視覺上和觸覺上都容易知曉、并且能夠確保其區(qū)域大是很重要的。特別 是在生物體為手指的情況下，必須是即使在手指關(guān)節(jié)彎曲、手指關(guān)節(jié)向背側(cè)翹起、指尖或者 手指的根部側(cè)從裝置浮起等狀態(tài)下，也能夠正確地進(jìn)行認(rèn)證。
[0014] 專利文獻(xiàn)1所記載的手指靜脈認(rèn)證裝置為了提高使用者的便利性而將裝置設(shè)計(jì) 成開放的，成為容易放置手指的結(jié)構(gòu)。并且，還設(shè)置了手指放置臺以避免手指的位置偏離。 在該手指放置臺設(shè)置有與一般的手指的粗細(xì)和大小一致的凹陷，通過在該凹陷中放置指尖 或者手指的根部，來抑制了手指的左右偏離和前后偏離。因此，在正確地放置了手指的情況 下，被拍攝的生物體的再現(xiàn)性高，因而能夠提高認(rèn)證精度。但是，在沒有正確放置手指的情 況下，認(rèn)證精度則會劣化。作為無法正確放置手指的原因，有不清楚使用方法而不能正確放 置手指，或者手指與手指放置臺不合適，即使清楚使用方法也無法正確放置手指等。并且， 將手指對準(zhǔn)手指放置臺進(jìn)行放置的操作還有時對于使用者來說并不方便。例如，有時因裝 置與使用者之間的位置關(guān)系而難以將手指放置于手指放置臺，那時候使用者需要移動到容 易放置手指的位置。或者，設(shè)想了直接強(qiáng)制性地放置手指的情況。另外，在需要使指尖與手 指的根部兩者都與裝置接觸的裝置中，有時由于裝置的設(shè)置高度與使用者的身高之間的關(guān) 系，而難以使手指的根部側(cè)與裝置接觸。因此，使用者需要不必要地彎曲或?qū)⑹直凵熘?。這 樣，通過規(guī)定手指的放置場所可能會損害使用者的便利性。
[0015] 專利文獻(xiàn)2中公開了通過正確地求出指尖的位置偏差而提高了手指位置的自由 度的指紋認(rèn)證裝置。但是，會設(shè)想這種情況：在載置手指的場所的上側(cè)設(shè)置有用于對指紋進(jìn) 行拍攝的透射光源，其位置是固定的，因此，在手指大幅度發(fā)生位置偏差的情況下，光源無 法適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行照射，因而不能鮮明地拍攝到指紋。面對這樣的課題，在專利文獻(xiàn)2中對于解 決課題的方法和啟示沒有任何公開。
[0016] 在專利文獻(xiàn)3中，公開了這樣的技術(shù)：切換透射光和反射光這兩個光源來照射到 生物體，通過一個圖像的狀態(tài)來除去另一圖像的不需要信息，從而拍攝高精細(xì)的血管圖像。 但是對于根據(jù)所放置的手指的狀態(tài)來切換攝影方法或者處理方法等用于應(yīng)對手指的變形 的課題，沒有公開解決方法和啟示。
[0017] 本發(fā)明的目的是，為了解決上述課題，在本申請發(fā)明中，提供一種出示生物體時的 自由度高、無損使用者的便利性、且還能夠應(yīng)對生物體的變形等的、使用了生物體信息的認(rèn) 證裝置以及認(rèn)證方法。
[0018] 用于解決課題的手段
[0019] 為了達(dá)成上述目的，在本發(fā)明中，提供一種認(rèn)證裝置，其使用生物體的特征來對個 人進(jìn)行認(rèn)證，其特征在于，該認(rèn)證裝置具備：輸入裝置，其用于載置生物體；多個攝像裝置， 其對生物體進(jìn)行拍攝；圖像處理部，其對通過多個攝像裝置拍攝到的圖像進(jìn)行處理；以及 多個光源，其用于對生物體進(jìn)行拍攝，圖像處理部具備：對照處理部，其將預(yù)先登記的第一 特征數(shù)據(jù)與第二特征數(shù)據(jù)進(jìn)行對照，所述第二特征數(shù)據(jù)是從攝像裝置拍攝到的圖像提取出 的、表示生物體的特征的數(shù)據(jù)；以及生物體位置和形狀檢測部，其使用多個攝像裝置拍攝到 的圖像來檢測生物體的位置和形狀，所述認(rèn)證裝置根據(jù)由生物體位置和形狀檢測部檢測到 的生物體的位置和形狀，來控制多個光源的點(diǎn)亮或者多個攝像裝置的拍攝，根據(jù)生物體的 位置和形狀，來切換用于認(rèn)證的所述生物體的特征量。
[0020] 為了達(dá)成上述目的，在本發(fā)明中，提供一種認(rèn)證方法，用于通過圖像處理部使用生 物體的特征來對個人進(jìn)行認(rèn)證，針對載置于輸入裝置的生物體，使用由多個光源和多個攝 像裝置拍攝到的圖像來檢測所載置的生物體的位置和形狀，將預(yù)先登記的第一特征數(shù)據(jù)與 第二特征數(shù)據(jù)進(jìn)行對照來進(jìn)行認(rèn)證，所述第二特征數(shù)據(jù)是從圖像提取出的、表示生物體的 特征的數(shù)據(jù)，并且，根據(jù)所檢測到的生物體的位置和形狀來切換用于認(rèn)證的生物體的特征。
[0021] 發(fā)明效果
[0022] 根據(jù)本發(fā)明，在使用了手指的生物體認(rèn)證裝置中，即使發(fā)生手指的位置偏差，并且 即使發(fā)生手指的彎曲、屈曲和浮起，也能夠高精度地進(jìn)行認(rèn)證，能夠提供便利性優(yōu)異的認(rèn)證 精度高的認(rèn)證裝置。
【附圖說明】
[0023] 圖1是表示第一實(shí)施例的生物體認(rèn)證系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0024] 圖2A是說明第一實(shí)施例的生物體認(rèn)證系統(tǒng)的裝置結(jié)構(gòu)的圖。
[0025] 圖2B是說明第一實(shí)施例的生物體認(rèn)證系統(tǒng)的裝置結(jié)構(gòu)的圖。
[0026] 圖3A是表示第一實(shí)施例的生物體認(rèn)證系統(tǒng)中的對手指的立體形狀進(jìn)行檢測的原 理的說明圖。
[0027] 圖3B是表示第一實(shí)施例的生物體認(rèn)證系統(tǒng)中的對手指的立體形狀進(jìn)行檢測的原 理的說明圖。
[0028] 圖4是表示第一實(shí)施例的生物體認(rèn)證系統(tǒng)中的認(rèn)證處理的一具體示例的流程圖。
[0029] 圖5A是說明第一實(shí)施例的生物體認(rèn)證系統(tǒng)中的手指的立體形狀的判定處理的 圖。
[0030] 圖5B是說明第一實(shí)施例的生物體認(rèn)證系統(tǒng)中的手指的立體形狀的判定處理的 圖。
[0031] 圖5C是說明第一實(shí)施例的生物體認(rèn)證系統(tǒng)中的手指的立體形狀的判定處理的 圖。
[0032] 圖6A是說明第一實(shí)施例的生物體認(rèn)證系統(tǒng)中的、對手甲側(cè)的手指的特征量進(jìn)行 拍攝的原理的圖。
[0033] 圖6B是說明對第一實(shí)施例的生物體認(rèn)證系統(tǒng)中的、手甲側(cè)的手指的特征量進(jìn)行 拍攝的原理的圖。
[0034] 圖6C是說明對第一實(shí)施例的生物體認(rèn)證系統(tǒng)中的、手甲側(cè)的手指的特征量進(jìn)行 拍攝的原理的圖。
[0035] 圖7是表示第一實(shí)施例的生物體認(rèn)證系統(tǒng)中的手指的旋轉(zhuǎn)校正的一例的圖。
[0036] 圖8A是說明第一實(shí)施例的生物體認(rèn)證系統(tǒng)中的手指的手掌側(cè)的多樣的生物體特 征的統(tǒng)計(jì)學(xué)性質(zhì)的圖。
[0037] 圖8B是說明第一實(shí)施例的生物體認(rèn)證系統(tǒng)中的手指的手甲側(cè)的多樣的生物體特 征的統(tǒng)計(jì)學(xué)性質(zhì)的圖。
[0038] 圖9是說明第一實(shí)施例的生物體認(rèn)證系統(tǒng)中的手指屈曲時所利用的生物體特征 的一例的圖。
[0039] 圖10是說明第一實(shí)施例的生物體認(rèn)證系統(tǒng)中的指甲的基于經(jīng)時變化的統(tǒng)計(jì)學(xué)性 質(zhì)的變化的學(xué)習(xí)的圖。
[0040] 圖11A是對第二實(shí)施例的生物體認(rèn)證系統(tǒng)中的手指的旋轉(zhuǎn)方向和指紋的外觀的 相關(guān)進(jìn)行說明的圖。
[0041] 圖11B是對第二實(shí)施例的生物體認(rèn)證系統(tǒng)中的手指的旋轉(zhuǎn)方向和指紋的外觀的 相關(guān)進(jìn)行說明的圖。
[0042] 圖12A是對第三實(shí)施例的生物體認(rèn)證系統(tǒng)的認(rèn)證裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的圖。
[0043] 圖12B是對第三實(shí)施例的生物體認(rèn)證系統(tǒng)的認(rèn)證裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的圖。