專利名稱：靜脈認(rèn)證裝置和靜脈認(rèn)證方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種靜脈認(rèn)證裝置和靜脈認(rèn)證方法。
背景技術(shù)：
生物測(cè)定身份^^是在將來的網(wǎng)絡(luò)社會(huì)中用于保護(hù)權(quán)利的非常重要
的技術(shù)。特別是在他人可以通過網(wǎng)g裝當(dāng)事人并竊取金錢、內(nèi)含物和特 權(quán)的因特網(wǎng)上商業(yè)交易中，生物測(cè)定身份^Hi已經(jīng)作為保護(hù)這種僅通it^
密難以解決的領(lǐng)域的技術(shù)而受到關(guān)注。然而，對(duì)于指紋和虹膜，難以解決 偽造的問題。在這方面，由于高水平的確定精度以及難以偽造和冒充，期 待使用難以從外部容易地成像的區(qū)域中的靜脈圖案的個(gè)人認(rèn)證技術(shù)用于 下一代生物測(cè)定身份驗(yàn)汪。
這種生物測(cè)定身份4HE技術(shù)例如包括指紋認(rèn)證技術(shù)和靜脈認(rèn)證技術(shù)。 指紋認(rèn)證技術(shù)具有下列問題存在大約4%用戶不能登記他們指紋、以及 對(duì)使用殘留指紋的欺詐攻擊的抗性，但是具有下列優(yōu)點(diǎn)因?yàn)槔檬褂镁€ 傳感器或區(qū)域傳感器(area sensor)的掃描型系統(tǒng)可以容易地合成圖像， 所以傳感器可以小型化。另一方面，期待作為下一代認(rèn)證技術(shù)的具有較少 此類問題的靜脈認(rèn)證技術(shù)使用較大的傳感器，因此難以將該技術(shù)布置在移 動(dòng)裝置中。特別是在使用靜脈透射圖像的成像系統(tǒng)中，由于對(duì)光源位置的 嚴(yán)格限制而難以使裝置的結(jié)構(gòu)平面化。
因此，為了實(shí)現(xiàn)使用靜脈認(rèn)證技術(shù)的裝置的小型化，日本專利申請(qǐng)公 開第2006-288872號(hào)使用了 一種根據(jù)拍攝的圖傳教測(cè)手指的掃描速度以使 用漸變折射率透鏡陣列重新構(gòu)成拍攝的手指靜脈圖像的方法。

發(fā)明內(nèi)容
在此，在日本專利申請(qǐng)公開第2006-288872號(hào)中描述的透鏡陣列采用 了下列方法使用具有不同焦距的多個(gè)透鏡陣列拍攝手指表面以生成利用 不同焦距拍攝的手指表面上的同一位置的多個(gè)圖像，僅使用獲得的多個(gè)圖 像中聚焦好的圖像重新構(gòu)造總的圖像，該方法存在下列問題需要對(duì)手指 表面上的同 一位置成像的多個(gè)透鏡陣列，這增加了透鏡陣列的尺寸。此外， 當(dāng)使用透鏡陣列時(shí)，存在下列問題因?yàn)樾枰c透鏡陣列的投影面積具有 相同尺寸的圖像傳感器，所以制造裝置所需的成本隨透鏡陣列的尺寸而增 加。
因此，鑒于上述問題開發(fā)出本發(fā)明，希望提供一種促ii^置小型化并 能夠拍攝大范圍靜脈圖像的新的改進(jìn)的靜脈認(rèn)證裝置和靜脈認(rèn)證方法。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種靜脈^人證裝置，包括成像部分，用 于在通過在手指表面上或在手指內(nèi)部反射的反射光對(duì)存在于手指表面上 或手指內(nèi)部的部分指紋連續(xù)進(jìn)行成像時(shí)，通過用近紅外光照射手指表面從 而利用在手指內(nèi)部散射的近紅外光對(duì)存在于手指內(nèi)部的部分脈絡(luò)連續(xù)進(jìn) 行成#;運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)部分，用于基于拍攝部分指紋的多個(gè)圖像檢測(cè)指紋 的運(yùn)動(dòng)向量；圖像合成部分，用于基于指紋的運(yùn)動(dòng)向量合成拍攝部分指紋 的圖像以生成指紋的圖像并基于指紋的運(yùn)動(dòng)向量合成拍攝部分脈絡(luò)的圖 像以生成脈絡(luò)的圖像；靜脈圖案提取部分，用于從脈絡(luò)的圖像中提取靜脈 圖案;以及認(rèn)證部分，用于基于所提取的靜脈圖案進(jìn)^i人證處理，其中成 像部分包括透鏡陣列，具有被布置為陣列的多個(gè)光接收透鏡，并且被分 為接收反射光的區(qū)域和接收穿過脈絡(luò)后的透射光的區(qū)域；近紅外光照射 源，被設(shè)置在透鏡陣列的接收反射光的區(qū)域一側(cè)的邊緣以用近紅外光照射 手指表面；以及成像裝置，用于基于反射光生成拍攝部分指紋的圖像并基 于透射光生成拍攝部分脈絡(luò)的圖像。
位于接收反射光的區(qū)域中的光接收透鏡的聚焦位置可以被設(shè)定在手 指表面的位置處，位于接收透射光的區(qū)域中的光接收透鏡的聚焦位置可以 被設(shè)定在脈絡(luò)的位置處。
靜脈認(rèn)證裝置還可以包括成像控制部分，用于控制成像部分，其中 成，控制部分在:于，，拍攝部分指紋的"圖，的照射和用于獲取拍攝部
近紅外光照射源包括用于發(fā)射近紅外光的光源部分和用于改變從光源部分發(fā)射的近紅外光的光路的棱鏡部分，成像控制部分可以通過控制棱 鏡部分來控制從近紅外光照射源發(fā)射的近紅外光的方向。
近紅外光照射源包括用于獲取拍攝部分指紋的圖像的光源和用于獲 取拍攝部分脈絡(luò)的圖像的光源，成像控制部分可以通過切換用于照射的光 源來控制近紅外光的照射。
除了基于靜脈圖案的認(rèn)證處理以外，認(rèn)證部分還可以進(jìn)行基于圖像合 成部分合成的指紋的圖像的認(rèn)證處理。
根據(jù)本發(fā)明的另 一個(gè)實(shí)施例，提供了 一種通過用近紅外光照射手指表 面基于位于手指內(nèi)部的脈絡(luò)的靜脈圖案進(jìn)#^人證的靜脈認(rèn)證方法，包括步
驟由成l象部分連續(xù)地對(duì)部分手指表面進(jìn)行成l象，成像部分包括透鏡陣 列，具有被布置為陣列的多個(gè)光接收透鏡，并且被分為接收反射光的區(qū)域 和接收穿過脈絡(luò)后的透射光的區(qū)域；近紅外光照射源，設(shè)置在透鏡陣列的 接收反射光的區(qū)域一側(cè)的邊緣，以用近紅外光照射手指表面；以及成像裝 置，用于基于反射光生成拍攝部分指紋的圖像并基于透射光生成拍攝部分 脈絡(luò)的圖像；基于拍攝部分指紋的多個(gè)圖<緣測(cè)指紋的運(yùn)動(dòng)向量；基于指 紋的運(yùn)動(dòng)向量合成拍攝部分指紋的圖像以生成指紋圖像并基于指紋的運(yùn) 動(dòng)向量合成拍攝部分脈絡(luò)的圖像以生成脈絡(luò)的圖像；從脈絡(luò)的圖像中提取 靜脈圖案；以及基于所提取的靜脈圖案進(jìn)^i人證處理。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供一種程序，用于使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)成像 部分控制功能，用于控制成<象部分在通過在手指表面上或在手指內(nèi)部>^射 的>^射光對(duì)存在于手指表面上或手指內(nèi)部的部分指紋連續(xù)進(jìn)行成像時(shí)，通 過用近紅外光照射手指表面從而利用在手指內(nèi)部散射的近紅外光對(duì)存在
于手指內(nèi)部的部分脈絡(luò)連續(xù)進(jìn)行成像；運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)功能，用于基于拍攝 部分指紋的多個(gè)圖像檢測(cè)指紋的運(yùn)動(dòng)向量；圖像合成功能，用于基于指紋 的運(yùn)動(dòng)向量合成拍攝部分指紋的圖像以生成指紋的圖像并基于指紋的運(yùn) 動(dòng)向量合成拍攝部分脈絡(luò)的圖像以生成脈絡(luò)的圖像；靜脈圖案提取功能， 用于從脈絡(luò)的圖像中提取靜脈圖案；以及認(rèn)證功能，用于基于所提取的靜 脈圖案進(jìn)^i人證處理。
根據(jù)這種配置，在提供給計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)部分中存儲(chǔ)計(jì)算M序，在提
置。此外，可以提供記錄計(jì)算機(jī)程序并可由計(jì)算機(jī)讀取的記錄介質(zhì)。記錄 介質(zhì)例如是磁盤、光盤、磁光盤或閃速存儲(chǔ)器。還可以例如通過網(wǎng)絡(luò)傳送 計(jì)算;trt^呈序而不使用任何記錄介質(zhì)。根據(jù)以上描述的本發(fā)明的實(shí)施例，促進(jìn)了裝置的小型化并且可以拍攝 寬范圍的靜脈圖像。


圖1是用于說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的靜脈認(rèn)證裝置的配置的
框圖2是用于說明根據(jù)第一實(shí)施例的成像部分的說明圖3是用于說明根據(jù)第一實(shí)施例的成像部分的側(cè)視圖4是用于說明根據(jù)第一實(shí)施例的成像部分的側(cè)視圖5是用于說明根據(jù)第一實(shí)施例的成像部分的平面圖6是用于說明根據(jù)第一實(shí)施例的靜脈認(rèn)證方法的說明圖7是用于說明根據(jù)第一實(shí)施例的靜脈認(rèn)證方法的流程圖；以及
圖8是用于說明根據(jù)第一實(shí)施例的靜脈認(rèn)證裝置的硬件配置的框圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。注意，在本說明書及 附圖中，具有基本相同的功能和結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要素用相同的附圖標(biāo)記來表 示，并且省略對(duì)這些結(jié)構(gòu)要素的重復(fù)i兌明。
進(jìn)行適當(dāng)考慮之后，本申請(qǐng)的發(fā)明人設(shè)想下面描述的構(gòu)思以解決上述 問題。也就是說，盡管表面?zhèn)鞲衅鞅热鏑CD (電荷耦合裝置，Charge Coupled Device)和CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體，Complementary Metal Oxide Semiconductor)作為用于進(jìn)行靜脈認(rèn)證的圖像傳感器，但是 對(duì)于這種表面?zhèn)鞲衅鱽碚f，由熱噪聲導(dǎo)致的S/N劣化成為問題。因此，需 要將照射的光量限制到某一范圍以減小這種熱噪聲和功率消耗并使得對(duì) 人體的影響最小。另外，需要精確地控制照明，因?yàn)閷?duì)于一些人來說，表 面?zhèn)鞲衅魅菀走_(dá)到飽和亮度。
然而，當(dāng)執(zhí)行上述控制時(shí)，會(huì)出現(xiàn)成本或裝置,的問題，從而產(chǎn)生 難以將裝置小型化的問題。
當(dāng)實(shí)現(xiàn)接觸裝置時(shí)，表面?zhèn)鞲衅鞯膫鞲衅鞒叽缭黾?，從而產(chǎn)生成本或 裝置,的問題。因此，需要采用能夠抑制成本或裝置,的系統(tǒng)。因此，作為解決這些問題的深入研究的結(jié)果，本申請(qǐng)的發(fā)明人設(shè)想如 下面所描述的根據(jù)本發(fā)明的靜脈^人證裝置和靜脈1^人證方法。
(第一實(shí)施例)
<靜脈認(rèn)證裝置10的配置>
首先，參考圖1詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的靜脈認(rèn)證裝置
10的配置。圖1是用于說明根據(jù)本實(shí)施例的靜脈認(rèn)證裝置10的配置的框圖。
例如，如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施例的靜脈認(rèn)證裝置10主要包括成像 部分101、成傳"控制部分141、運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)部分151、圖傳-合成部分153、 靜脈圖案提取部分159、 i人證部分161、處理部分171和存儲(chǔ)部分173。
成像部分101通過對(duì)想要登記或認(rèn)證他(她)的靜脈圖案的個(gè)人的身 體表面(例如，手指FG)進(jìn)行成像來生成圖像拍攝數(shù)據(jù)。根據(jù)本實(shí)施例 的成像部分101是使用作為透鏡陣列的例子的微透鏡陣列(MLA， micro lens array)的接觸成〗象部分101,并且通過用具有預(yù)定波長(zhǎng)的近紅外光 12照射放置的手指FG并收集在手指FG的表面或內(nèi)部反射的反射光以及 在手指FG內(nèi)部散射后穿過靜脈的透射光14來對(duì)部分指紋和部分脈絡(luò)連 續(xù)進(jìn)行成1象。稍后將再次詳細(xì)描述成像部分101。在之后的描述中，"拍 攝部分指紋的圖像"將被筒稱為"指紋部分圖像"，并且"拍攝部分脈絡(luò)的圖 像"將被簡(jiǎn)稱為"脈絡(luò)部分圖像"。
成像部分101由包括CPU (中央處理單元)、ROM (只讀存儲(chǔ)器) 和RAM (隨MM儲(chǔ)器)的成《l^制部分141驅(qū)動(dòng)控制，成4綠制部 分141將獲得的圖像拍攝數(shù)據(jù)輸出到稍后描述的運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)部分151。 成像控制部分141執(zhí)行控制，以便例如在用于獲取指紋部分圖像的照射和 用于獲取脈絡(luò)部分圖像的照射之間切換從近紅外光照射源發(fā)射的近紅外 光的照射。成像控制部分141還可以將獲得的關(guān)于指紋和脈絡(luò)的圖像拍攝 數(shù)據(jù)記錄在存儲(chǔ)部分173中。當(dāng)將這種數(shù)據(jù)記錄在存儲(chǔ)部分173中時(shí)，成 像控制部分141可以將生成的圖像拍攝數(shù)據(jù)與成像日期或成像時(shí)間相關(guān) 聯(lián)。生成的圖像拍攝數(shù)據(jù)可以是RGB (紅綠藍(lán))信號(hào)或者其它顏色或灰 度級(jí)(gray scale)的圖像數(shù)據(jù)。
(成像部分101的配置)
在此，參考圖2至圖5詳細(xì)描述設(shè)置在根據(jù)本實(shí)施例的靜脈認(rèn)證裝置 10中的成像部分101的配置。圖2是用于說明根據(jù)本實(shí)施例的成像部分101的說明圖。圖3和圖4是用于說明根據(jù)本實(shí)施例的成像部分101的側(cè) 視圖。圖5是用于說明根據(jù)本實(shí)施例的成像部分101的平面圖。
例如，如圖2和圖3所示，根據(jù)本實(shí)施例的成像部分101主要包括作 為透鏡陣列的例子的皿鏡陣列103、作為近紅外光照射源的例子的發(fā)光 二極管(LED ) 111、遮光壁117以及成像裝置119。
微透鏡陣列103包括多個(gè)微透鏡109、 110，并且被分為用于對(duì)指紋 部分圖像進(jìn)行成像的指紋成像部分105和用于對(duì)脈絡(luò)部分圖像進(jìn)行成像 的脈絡(luò)成像部分107兩部分。例如，如圖2和圖3所示，多個(gè)微透鏡109 以柵格狀方式布置在^t鏡陣列103的指紋成像部分105中，多個(gè)微透鏡 110以柵格狀方式布置在脈絡(luò)成像部分107中。這些微透鏡109、 110以 柵格狀方式布置在預(yù)定基仗上。例如，如圖4所示， :鏡109、 110中 的每一個(gè)將入射到微透鏡109、 110上的反射光和透射光14從光入射表面 引導(dǎo)到稍后描述的成像裝置U9。 ^t:鏡陣列103是〗象面曲率平緩并且在 深度方向上沒有畸變的透鏡陣列，因此通過使用^it鏡陣列103可以獲得 優(yōu)良的圖像數(shù)據(jù)。
皿鏡109的聚焦位置被設(shè)定為存在要由指紋成像部分105成像的指 紋的表面皮膚位置，并且^it:鏡110的聚焦位置被設(shè)定為存在要由脈絡(luò)成 像部分107成像的靜脈的脈絡(luò)位置。
已知人體皮膚具有三層結(jié)構(gòu)的皮下組織，包括表皮FG1、真皮FG2 和骨骼FG3 ，脈絡(luò)存在于真皮FG2中。真皮是從手指表面O.lmm至0.3mm 的位置開始具有大約2mm至3mm厚度的層。因此，通過將^it鏡110 的聚焦位置設(shè)定到真皮所處的位置(例如，從手指表面開始大約1.5mm 至2.0mm的位置)可以高效率地收集穿過脈絡(luò)的透射光。還已知指紋存 在于表皮FG1中，另一方面，照射的近紅外光量的60 %至70%#JJC FG1反射。因此，通過將皿鏡109的聚焦位置設(shè)定到表皮FG1的位置 可以高效率地收集由表皮FG1 (即指紋)反射的反射光。順便提及，還 已知位于表皮FG1附近的真皮FG2的圖案可以用作指紋。在下面的描述 中，存在于表皮中的指紋以及真皮中的圖案一起被稱為指紋。
例如，如圖2所示，作為近紅外光照射源的例子的多個(gè)發(fā)光二極管 111布置在微透鏡陣列103的外側(cè)(更具體來說，在微透鏡陣列103的指 紋成像部分105側(cè)的邊緣)，以用具有預(yù)定波長(zhǎng)帶的近紅外光照射手指 FG。近紅外光被血液中的血紅蛋白(還原血紅蛋白)吸收，而對(duì)于身體 系統(tǒng)具有高穿透性，因此如果用近紅外光照射手指、手掌或手背，則分布在手指、手掌或手背內(nèi)部的靜脈在圖像中呈現(xiàn)為陰影。呈現(xiàn)在圖像中的靜 脈的陰影被稱為靜脈圖案。為了滿意地對(duì)這種靜脈圖案進(jìn)行成像，發(fā)光二
極管發(fā)射具有大約600nm至1300nm的波長(zhǎng)、優(yōu)選大約700nm至900nm 的波長(zhǎng)的近紅外光。
在此，如果發(fā)光二極管照射的近紅外光的波長(zhǎng)小于600nm或大于 1300nm，則被血液中的血紅蛋白吸收的近紅外光的比率降低，從而難以 獲得優(yōu)良的靜脈圖案。如果發(fā)光二極管照射的近紅外光的波長(zhǎng)為大約 700nm至卯Onm,則具體地近紅外光^Jt氧血紅蛋白和氧合血紅蛋白二 者吸收，從而可以獲得優(yōu)良的靜脈圖案。
代替使用具有上述波長(zhǎng)帶的發(fā)光二極管，可以使用能夠發(fā)射包括上述 波長(zhǎng)帶的光的發(fā)光二極管和光學(xué)限制所發(fā)射的該波長(zhǎng)帶中的光的濾波器 的組合。
例如，如圖3和圖4所示，根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光二極管111包括發(fā)光 二極管的光源部分113和用于改變從光源部分發(fā)射的光發(fā)射的光路的棱 鏡部分U5。棱鏡部分115例如由棱鏡陣列構(gòu)成，并且通過改變從光源部 分113發(fā)射的ifeJL射的光路來控制光的方向。在根據(jù)本實(shí)施例的靜脈認(rèn)證 裝置10中，可以通過成像控制部分141控制的發(fā)光二極管111的光源部 分113和棱鏡部分115可選地控制發(fā)光二極管111的接通(ON) /斷開 (OFF)和;3tJL射的方向。
如上所述，活體中的許多近紅外光g皮或真皮反射，從而通過使用 反射光可以獲取指紋和真皮圖案。然而，由于反射光的影響，難以獲得比 真皮更深的靜脈的清晰圖像。
例如，如圖4和圖5所示，利用才艮據(jù)本實(shí)施例的成4象部分101，通過 在^it:鏡陣列103的指紋成像部分105側(cè)的邊緣設(shè)置發(fā)光二極管111,可 以通過反射光實(shí)現(xiàn)表皮和真皮的圖像拍攝并通過后向散射光實(shí)現(xiàn)脈絡(luò)的 圖像拍攝。
例如，如圖4所示，AUL光二極管111發(fā)射的近紅外光向手指FG的 表面(表皮)FG1傳播，并且其一部分在M皮FG1反射之后作為反射 光i^Ajtit鏡109。此夕卜，M光二極管111發(fā)射的一部分近紅外光作為 直射光12進(jìn)入手指FG。在此，人體是近紅外光的優(yōu)良散射體，因此進(jìn) 入手指FG的直射光12傳播同時(shí)在所有方向上散射。 一部分散射光在作 為透射光14 iiA^微透鏡109之前作為后向散射光13從脈絡(luò)20的后面向
10200910001298.7
手指表面?zhèn)鬏敗?br> 通過成像控制部分141控制的發(fā)光二極管111的光源掃描可以優(yōu)化最 小面積中的對(duì)比度(contrast ratio )。例如，成像控制部分141通過與成 像部分101的掃描信號(hào)相關(guān)聯(lián)來驅(qū)動(dòng)布置在發(fā)光二極管111的棱鏡部分 115下面的光源部分113。例如，如圖5所示，如果光源部分113被點(diǎn)亮， 則由布置在光源部分113上面的棱鏡部分115執(zhí)行預(yù)定區(qū)域的照明。在這 時(shí)，如果棱鏡部分115和成像線充分分離，則可以高效率地提取入射的直 射光12的靜脈后向散射光13，從而可以獲得高對(duì)比度的靜脈圖像。例如， 如圖5所示，通過與掃描線一起使每個(gè)發(fā)光二極管111閃光，可以實(shí)現(xiàn)最 大地滿足成像條件的照明。
此外，通過使用指紋圖像拍攝和脈絡(luò)圖像拍攝的時(shí)間軸的交5Uf目關(guān)， 可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)評(píng)估的穩(wěn)定。另外，利用可執(zhí)行的可靠設(shè)定，可以實(shí)現(xiàn)認(rèn)證 精度和裝置的穩(wěn)定性。
以上描述使用了利用單個(gè)發(fā)光二統(tǒng)管陣列的情況，但是也可以使用兩 個(gè)發(fā)光二極管陣列用于近紅外光的照射。也就是說，用于對(duì)指紋部分圖像 進(jìn)行成像的發(fā)光二極管陣列布置在^it:鏡陣列103的指紋成像部分105 側(cè)的邊緣，而用于對(duì)脈絡(luò)部分圖像進(jìn)行成像的發(fā)光二極管陣列布置在m 鏡陣列103的脈絡(luò)成像部分107側(cè)的邊緣。在此情況下，對(duì)每個(gè)發(fā)光二極 管陣列進(jìn)行各種設(shè)定，以實(shí)現(xiàn)適M個(gè)照射目標(biāo)的照射條件，并且成傳在 制部分141執(zhí)行控制以切換每個(gè)發(fā)光二極管陣列的照射。
可以使用具有相同波長(zhǎng)的近紅外光用于指紋圖像拍攝和脈絡(luò)圖像拍 攝，或者可以使用具有不同波長(zhǎng)的近紅外光用于指紋圖像拍攝和脈絡(luò)圖像 拍攝。
在此，例如，如圖2至圖4所示，在皿鏡陣列103和發(fā)光二極管 111之間以及在指紋成像部分105和脈絡(luò)成像部分107之間設(shè)置遮光壁 117。遮光壁117遮擋直射光12，使得^UL光二極管111發(fā)射的直射光12 不直接iiA^tit:鏡109、 110。
成像裝置119具有成像表面，多個(gè)成像裝置以柵格狀方式布置在該成 像表面中，并且基于^it:鏡109、 110收集的^Jt光和透射光14通過近紅 外光生成圖像拍攝數(shù)據(jù)。例如，可以使用CCD類型的圖4象傳感器、C-MOS 類型的圖像傳感器等作為根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置119。成像裝置119將 生成的圖像拍攝數(shù)據(jù)輸出到稍后描述的運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)部分151。成像裝置
ii119還可以將生成的圖像拍攝數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在稍后說明的存儲(chǔ)部分173中。
在根據(jù)本實(shí)施例的成像部分101中，可以在手指FG和成像裝置119 之間進(jìn)一步設(shè)置濾波器，用于限制要測(cè)量的穿過脈絡(luò)的光(透射光14) 的適合靜脈圖像拍攝的光帶。
以上參考圖2至圖4描述了根據(jù)本實(shí)施例的成l象部分101的配置。下 面進(jìn)一步參考圖1描述根據(jù)本實(shí)施例的靜脈認(rèn)證裝置10的配置。
運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)部分151例如包括CPU、 ROM、 RAM等，并且分析 成像部分101生成的多個(gè)指紋部分圖像以檢測(cè)指紋的運(yùn)動(dòng)向量。例如可以 通過下面描述的方法檢測(cè)指紋的運(yùn)動(dòng)向量。成像部分101生成的指紋部分 圖像是存在于表皮或真皮中的不平坦指紋的H^部分(換句話說，峰部分) 的圖像。因此，首先關(guān)注指紋部分圖像，并計(jì)算相鄰峰之間的距離(或者 相鄰谷之間的距離)。隨后，類似地計(jì)算另一指故部分圖像中的峰之間的 距離或者谷t間的距離。通過利用關(guān)注峰之間的距離來分析獲得的多個(gè)指 紋部分圖像，可以檢測(cè)指紋的運(yùn)動(dòng)向量。
除了上述運(yùn)動(dòng)向量的檢測(cè)方法以夕卜，例如還可以使用在指紋認(rèn)證技術(shù) 中使用的運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)方法。
運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)部分151將以這種方式檢測(cè)的指紋的運(yùn)動(dòng)向量輸出到 稍后描述的圖像合成部分153。運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)部分151還可以將檢測(cè)的運(yùn) 動(dòng)向量存儲(chǔ)在稍后說明的存儲(chǔ)部分173中。
圖像合成部分153例如包括CPU、 ROM、 RAM等，并且基于運(yùn)動(dòng) 向量檢測(cè)部分151檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)向量合成指紋圖像和靜脈圖像。圖像合成部 分153還包括指紋圖像合成部分155和靜脈圖《象合成部分157。
指紋圖像合成部分155通辻基于從運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)部分151發(fā)送的運(yùn)動(dòng) 向量合成從成像部分101發(fā)送的多個(gè)指紋部分圖像來生成指紋圖像。如果 在合成圖像時(shí)從成像部分101發(fā)送的指紋部分圖像是鏡像圖像，則指紋圖 像合成部分155可以在進(jìn)行合成處理之前對(duì)每個(gè)指紋部分圖像進(jìn)行反轉(zhuǎn) 處理。如果需要對(duì)從成像部分101發(fā)送的指紋部分圖像執(zhí)行校正處理，例 如像差校正和亮度分布校正，則指紋圖像合成部分155可以對(duì)合成之前的 指紋部分圖者合成之后的拍攝圖像執(zhí)行各種校正處理。
指紋圖像合成部分155將合成的指紋圖像作為指紋圖案輸出到稍后 描述的認(rèn)證部分161。指紋圖像合成部分155還可以將合成的指紋圖像存 儲(chǔ)在稍后描述的存儲(chǔ)部分173中。靜脈圖像合成部分157通過基于從運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)部分151發(fā)送的運(yùn)動(dòng) 向量合成從成像部分101發(fā)送的多個(gè)脈絡(luò)部分圖像來生成脈絡(luò)圖像。如果 在合成圖像時(shí)從成像部分101發(fā)送的脈絡(luò)部分圖像是鏡像圖像，則靜脈圖 像合成部分157可以在執(zhí)行合成處理之前對(duì)每個(gè)脈絡(luò)部分圖4象執(zhí)行反轉(zhuǎn) 處理。如果需要對(duì)從成像部分101發(fā)送的脈絡(luò)部分圖像執(zhí)行校正處理，例 如像差校正和亮度分布校正，則靜脈圖像合成部分157可以對(duì)合成之前的 脈絡(luò)部分圖#^者對(duì)合成之后的拍攝圖像執(zhí)行各種校正處理。
靜脈圖像合成部分157將合成的脈絡(luò)圖l^出到稍后描述的靜脈圖 案提取部分159。靜脈圖像合成部分157還可以將合成的脈絡(luò)圖像存儲(chǔ)在 稍后描述的存儲(chǔ)部分173中。
靜脈圖案提取部分159例如包括CPU、 ROM、 RAM等，并且例如 具有對(duì)從靜脈圖像合成部分157發(fā)送的脈絡(luò)的圖像拍攝數(shù)據(jù)執(zhí)行靜脈圖 案提取的預(yù)處理的功能、提取靜脈圖案的功能以及執(zhí)行靜脈圖案提取的后 處理的功能。
在此，靜脈圖案提取的預(yù)處理例如包括根據(jù)脈絡(luò)的圖像拍攝數(shù)據(jù)檢測(cè) 手指輪廓以識(shí)別手指位于脈絡(luò)的圖像拍攝數(shù)據(jù)的哪個(gè)位置的處理、以及通 過使用檢測(cè)的手指輪廓旋轉(zhuǎn)圖像數(shù)據(jù)以校正脈絡(luò)的圖像拍攝數(shù)據(jù)的角度 (圖像角度)的處理。
通過對(duì)檢測(cè)到輪廓并且進(jìn)行了角度校正的脈絡(luò)的圖像拍攝數(shù)據(jù)應(yīng)用
差分濾波器來實(shí)現(xiàn)靜脈圖案的提取。差分濾波器是關(guān)注像素;M目鄰《象素、
并且在所關(guān)注的像素和相鄰像素之間的差大的部分中輸出大的值作為輸 出值的濾波器。換句話說，差分濾波器U于使用所關(guān)注的像素和相鄰像 素之間的梯度(gradation)值的差的運(yùn)算來強(qiáng)調(diào)圖像中的線或者邊緣的
如果使用濾波器h(x, y)對(duì)具有二維平面中的格點(diǎn)(x， y)作為變量的圖 像數(shù)振u(x，y)進(jìn)行濾波處理，如下面的公式l所示，則通常生成圖像數(shù)據(jù) v(x，y)。在此，下面的公式l中的"*，，表示巻積。
<formula>formula see original document page 13</formula>
在根據(jù)本實(shí)施例的靜脈圖案提取中，可以使用例如一維空間微分濾波器和二維空間微分濾波器的微分濾波器作為差分濾波器。一維空間微分濾 波器是計(jì)算關(guān)于所關(guān)注的像素在水平方向和垂直方向上的相鄰像素的梯 度值的差的濾波器，而二維空間微分濾波器是提取關(guān)于所關(guān)注的像素的梯 度值的差的變化量增加的部分的濾波器。
例如，可以4吏用下面示出的Log (Laplacian of Gaussian ，高斯-拉普 拉斯)濾波器作為二維空間微分濾波器。Log濾波器(公式3) ^示為 作為使用高斯函數(shù)的平滑濾波器的高斯濾波器(公式2)的二階微分。在 此，(T在下面的公式2中代表高斯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差并且是代表高斯濾波器 的平滑程度的變量。與公式2類似，下面的公式3中的(T是代表高斯函數(shù) 的標(biāo)準(zhǔn)偏差的^，并且當(dāng)通過改變<r的值來進(jìn)行Log濾波處理時(shí)可以 改變輸出值。
靜脈圖案提取的后處理例如包括在差分濾波器應(yīng)用之后對(duì)圖像數(shù)據(jù) 執(zhí)行的閾值處理、二值化處理和細(xì)化處理。在進(jìn)行后處理之后可以提取靜 脈圖案的骨架。
靜脈圖案提取部分159將以這種方式提取的靜脈圖案和骨架發(fā)送到 稍后描述的認(rèn)證部分161。靜脈圖案提取部分159還可以將提取的靜脈圖 案和骨架存儲(chǔ)在稍后描述的存儲(chǔ)部分173中。當(dāng)執(zhí)行上述處理中的每一個(gè) 時(shí)，靜脈圖案提取部分159可以將生成的^lt、處理進(jìn)程等存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部 分173沖。
認(rèn)證部分161例如包括CPU、 ROM、 RAM等，并且將靜脈圖案提 取部分159生成的靜脈圖案登記為模板，并通過對(duì)照已經(jīng)登記的模板檢查 靜脈圖案提取部分159生成的靜脈圖案來進(jìn)行靜脈圖案的認(rèn)證。另夕卜，認(rèn) 證部分161將指紋圖像合成部分155生成的指紋圖案躬己為;j^板，并通過 對(duì)照已經(jīng)登記的模板檢查指紋圖像合成部分155生成的指紋圖案來進(jìn)行
》i。gO，力二v
公式3指紋圖案的認(rèn)證。認(rèn)證部分161還包括例如指紋圖案登記部分163、指紋 圖案認(rèn)證部分165、靜脈圖案登記部分167和靜脈圖案認(rèn)證部分169。
指紋圖案登記部分163將指紋圖像合成部分155生成的指紋圖案登記 為模板。當(dāng)對(duì)登記的指紋圖案進(jìn)行登記時(shí)，不僅可以存儲(chǔ)該指紋圖案，還 可以與指紋圖案相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)識(shí)別具有該指紋圖案的個(gè)人的其它數(shù)據(jù)(例 如靜脈數(shù)據(jù)、面部圖像數(shù)據(jù)、虹膜數(shù)據(jù)和聲故數(shù)據(jù))。要登記為模板的登 記的指紋圖案可以具有例如符合CBEFF (通用生物特征交換文件格式， Common Biometric Exchange File Format)標(biāo)準(zhǔn)等的頭信息。
指紋圖案認(rèn)證部分165基于指紋圖像合成部分155生成的指紋圖案和 記錄的指紋圖案的模板對(duì)生成的指紋圖案進(jìn)行認(rèn)證。指紋圖案認(rèn)證部分 165請(qǐng)求從稍后描述的存儲(chǔ)部分173公開登記的指紋圖案，并比較獲取的 登記的指紋圖案和從指紋圖像合成部分155發(fā)送的指紋圖案。例如，可以 通過計(jì)算下面示出的相關(guān)系數(shù)以基于算出的相關(guān)系數(shù)進(jìn)行比較來比較登 記的指紋圖案和發(fā)送的指紋圖案。作為比較的結(jié)果，如果登記的指紋圖案 和發(fā)送的指紋圖案相似，則指紋圖案認(rèn)證部分165對(duì)發(fā)送的指紋圖案進(jìn)行 認(rèn)證，如果兩個(gè)圖案不相似，則指紋圖案認(rèn)證部分165不進(jìn)^i人證。
靜脈圖案登記部分167將靜脈圖案提取部分159生成的靜脈圖案作為 模板登記在稍后描述的存儲(chǔ)部分173中。當(dāng)對(duì)登記的靜脈圖案進(jìn)行登記 時(shí)，不僅可以存##脈圖案，還可以與靜脈閨案相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)識(shí)別具有該 靜脈圖案的個(gè)人的其它數(shù)據(jù)(例如指紋數(shù)據(jù)、面部圖^lt據(jù)、虹膜數(shù)據(jù)和 聲紋數(shù)據(jù))。登記為模板的登記的靜脈圖案可以具有例如符合CBEFF (通 用生物特征交換文件格式)標(biāo)準(zhǔn)等的頭信息。
靜脈圖案認(rèn)證部分169基于靜脈圖案提取部分159生成的靜脈圖案和 記錄的靜脈圖案的模板對(duì)生成的靜脈圖案進(jìn)行認(rèn)證。靜脈圖案認(rèn)證部分 169請(qǐng)求從稍后描述的存儲(chǔ)部分173公開登記的靜脈圖案，并比較獲取的 登記的靜脈圖案和從靜脈圖案提取部分159發(fā)送的靜脈圖案。例如，可以 通過計(jì)算下面示出的相關(guān)系數(shù)以基于算出的相關(guān)系數(shù)進(jìn)行比較來比較登 記的靜脈圖案和發(fā)送的靜脈圖案。作為比較的結(jié)果，如果登記的靜脈圖案 和發(fā)送的靜脈圖案相似，則靜脈圖案認(rèn)證部分169對(duì)發(fā)送的靜脈圖案進(jìn)行 認(rèn)證，如果兩個(gè)圖案不相似，則靜脈圖案認(rèn)證部分169不進(jìn)#^人證。
相關(guān)系數(shù)由下面的公式4定義，是示出兩個(gè)數(shù)據(jù)x-(xj和y-(yj之間 的相似度的統(tǒng)計(jì)學(xué)指標(biāo)，并且取-l和l之間的實(shí)數(shù)。當(dāng)相關(guān)系數(shù)取得接近l的值時(shí)，這兩個(gè)數(shù)據(jù)彼此相似，當(dāng)相關(guān)系數(shù)取得接近o的值時(shí)，這兩
個(gè)數(shù)據(jù)不相似。當(dāng)相關(guān)系數(shù)取得接近-1的值時(shí)，這兩個(gè)數(shù)據(jù)的代碼^Jl轉(zhuǎn)的。
3f: lt據(jù)x的平均值數(shù)據(jù)y的平均值
指紋圖案認(rèn)證部分165和靜脈圖案認(rèn)證部分169可以將認(rèn)證結(jié)果與認(rèn)證時(shí)間等相關(guān)聯(lián)*儲(chǔ)在存儲(chǔ)部分173中作為認(rèn)證歷史。生成這種認(rèn)證歷史使得能夠知道誰、在什么時(shí)間請(qǐng)求了指紋圖案或靜脈圖案的認(rèn)證，并且作為擴(kuò)展能夠知道誰、在什么時(shí)間使用過靜脈認(rèn)證裝置IO。
處理部分171例如包括CPU、 ROM、 RAM等，并根據(jù)從認(rèn)證部分161輸出的靜脈圖案的認(rèn)證結(jié)果執(zhí)e^定處理。也就是說，在從認(rèn)證部分161接收到靜脈圖案認(rèn)證成功的通知之后，處理部分171解除對(duì)執(zhí)行預(yù)定處理的P艮制并執(zhí)行預(yù)定處理。除了根據(jù)靜脈圖案的認(rèn)證結(jié)果之外，處理部分171還可以根據(jù)指紋圖案的認(rèn)證結(jié)果執(zhí)行預(yù)定處理。通過利用指紋圖案和靜脈圖案進(jìn)行雙重認(rèn)證可以實(shí)現(xiàn)高安全水平。
存儲(chǔ)部分173存儲(chǔ)請(qǐng)求由指紋圖案登記部分163登記的登記的指紋圖案以及與該躬己的指紋圖案相關(guān)聯(lián)的其它數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)部分173還存條清求由靜脈圖案登記部分167登記的登記的靜脈圖案和與該登記的靜脈圖案相關(guān)聯(lián)的其它數(shù)據(jù)。除了上述數(shù)據(jù)以外，還可以存儲(chǔ)成像部分101生成的圖像拍攝數(shù)據(jù)、靜脈圖案提取部分159提取的靜脈圖案等。此外，除了上述數(shù)據(jù)以外，還可以適當(dāng)J4^儲(chǔ)執(zhí)行特定處理時(shí)需要存儲(chǔ)的各種^以及處理的進(jìn)程或者各種數(shù)據(jù)庫。成像部分101、成像控制部分141、運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)部分151、圖《象合成部分153、靜脈圖案拔:取部分159、認(rèn)證部分161和處理部分171可以自由地對(duì)存儲(chǔ)部分173進(jìn)M取或?qū)懭搿?br> 上面示出了根據(jù)本實(shí)施例的靜脈認(rèn)證裝置10的功能的例子?？梢允褂猛ㄓ迷螂娐坊蛘咄ㄟ^為每個(gè)部件的功能定制的硬件來構(gòu)成上述部件中的每一個(gè)。作為替代方案，每個(gè)部件的功能可以都由CPU來執(zhí)行。因此，可以根據(jù)實(shí)施本實(shí)施例時(shí)的技術(shù)水平來適當(dāng)改變所使用的配置。
公式4根據(jù)本實(shí)施例的靜脈認(rèn)證裝置10可以用各種裝置，例如計(jì)算機(jī)和服務(wù)器等信息處理裝置、移動(dòng)電話和PHS或個(gè)人數(shù)字助理(PDA)等移動(dòng)終端、自動(dòng)拒員機(jī)(ATM， automatic teller machine )、訪問控制裝置以及游戲機(jī)或游戲機(jī)的控制器，來實(shí)現(xiàn)。
上述描述使用了要登記為模板的登記的靜脈圖案記錄在靜脈認(rèn)證裝置10中的情況，但是登記的靜脈圖案還可以記錄在記錄介質(zhì)中，例如DVD介質(zhì)、HD-DVD^h質(zhì)、藍(lán)光介質(zhì)、CompactFlash (注冊(cè)商標(biāo))、存儲(chǔ)棒和SD存儲(chǔ)卡、或者IC卡或安裝有非接觸式IC芯片的電子裝置，或者可以通過因特網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)記錄在連接到靜脈認(rèn)證裝置10的服務(wù)器中。
<才艮據(jù)本實(shí)施例的靜樂1^人證方法>
接下來，參考圖6和圖7詳細(xì)描述根據(jù)本實(shí)施例的靜脈認(rèn)證方法。圖6是用于說明根據(jù)本實(shí)施例的靜脈認(rèn)證方法的說明圖，圖7是用于說明根據(jù)本實(shí)施例的靜脈認(rèn)證方法的流程圖。
首先，根據(jù)本實(shí)施例的靜脈認(rèn)證裝置10的成像部分101用近紅外光照射置于成像部分101中的手指，以連續(xù)采集存在于表皮或真皮中的指紋并且對(duì)位于手指內(nèi)部的脈絡(luò)進(jìn)行成像(步驟S101 )。將成像部分101生成的每個(gè)圖像拍攝數(shù)據(jù)輸出到根據(jù)本實(shí)施例的靜脈認(rèn)證裝置10的運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)部分151。
接下來，運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)部分151基于從成像部分101輸出的多個(gè)指紋部分圖像FP1檢測(cè)指紋的運(yùn)動(dòng)向量(步驟S103 )。在運(yùn)動(dòng)向量的檢測(cè)處理完成之后，運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)部分151將檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)向量輸出到圖像合成部分153。
隨后，圖像合成部分153的指紋圖像合成部分155基于從運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)部分151輸出的運(yùn)動(dòng)向量合成多個(gè)指紋部分圖像FP1以生成指紋FP的圖像(步驟S105)。在指紋圖像的合成完成之后，指紋圖像合成部分155將生成的指紋圖像作為指紋圖案輸出到認(rèn)證部分161。
接下來，圖像合成部分153的靜脈圖像合成部分157基于從運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)部分151輸出的運(yùn)動(dòng)向量合成多個(gè)脈絡(luò)部分圖像以生成脈絡(luò)圖像(步驟S107)。在脈絡(luò)圖像的合成完成之后，靜脈圖像合成部分157將生成的脈絡(luò)圖#^出到靜脈圖案提取部分159。
隨后，靜脈圖案提取部分159從靜脈圖4象合成部分157發(fā)送的圖像拍攝數(shù)據(jù)中提取靜脈圖案(步驟S109)。在靜脈圖案的提取完成之后，靜脈圖案提取部分159將提取的靜脈圖案輸出到認(rèn)證部分161。
接下來，認(rèn)證部分161基于從靜脈圖案提取部分159輸出的靜脈圖案執(zhí)行對(duì)靜脈圖案的認(rèn)證處理(步驟Slll)。在此，如果使用靜脈認(rèn)證裝置10的用戶希望登記靜脈圖案，則認(rèn)證部分161的靜脈圖案登記部分167將從靜脈圖案提取部分159輸出的靜脈圖案記錄在存儲(chǔ)部分173中作為登記的靜脈圖案。如果使用靜脈認(rèn)證裝置10的用戶希望認(rèn)證靜脈圖案，則認(rèn)證部分161的靜脈圖案認(rèn)證部分169比較已經(jīng)登記的登記的靜脈圖案和從靜脈圖案提取部分159輸出的靜脈圖案，如果從靜脈圖案提取部分159輸出的靜脈圖案是登記的靜脈圖案，則通知處理部分171認(rèn)證成功。如果從靜脈圖案提取部分159輸出的靜脈圖案與登記的靜脈圖案不匹配，則認(rèn)證部分161通知處理部分171 i人證失敗。
除了靜脈圖案的躬己處理和認(rèn)證處理以外，認(rèn)證部分161還可以對(duì)從指紋圖像合成部分155發(fā)送的指紋圖案執(zhí)行登記處理和認(rèn)證處理。
隨后，處理部分171根據(jù)從認(rèn)證部分161通知的認(rèn)證結(jié)果執(zhí)行預(yù)定處理(步驟SU3)。也就是說，如果從認(rèn)證部分161接收到認(rèn)證成功的通知，則處理部分171解除對(duì)執(zhí)行預(yù)定處理的限制并執(zhí)行預(yù)定處理。如果從認(rèn)證部分161接收到認(rèn)證失敗的通知，則處理部分171終止處理。
<靜脈認(rèn)證裝置的硬件配置>
接下來，參考圖8詳細(xì)描述根據(jù)本實(shí)施例的靜脈認(rèn)證裝置10的硬件配置。圖8是用于說明根據(jù)本實(shí)施例的靜脈認(rèn)證裝置10的硬件配置的框圖。
靜脈認(rèn)證裝置10主要包括CPU901、 ROM卯3、 RAM 905、主機(jī)總線卯7、橋接器卯9、外部總線9U、接口 913、輸入裝置915、輸出裝置917、存儲(chǔ)裝置919、驅(qū)動(dòng)器921、連接端口 923以及通信裝置925。
CPU卯1用作處理器和控制裝置，并JU艮據(jù)記錄在ROM卯3、 RAM905、存儲(chǔ)裝置919或可移動(dòng)記錄^h質(zhì)927中的各種程序控制靜脈認(rèn)證裝置10中的總體操作或其部分操作。ROM 903存儲(chǔ)CPU卯l使用的程序、運(yùn)算參數(shù)等。RAM 905用作CPU 901的執(zhí)行所使用的程序和在CPU卯l的執(zhí)行中適當(dāng)變化的^lt的主存儲(chǔ)器。這些部件通過由例如CPU總線的內(nèi)部總線構(gòu)成的主機(jī)總線907相互連接。
主機(jī)總線卯7經(jīng)由橋接器卯9連接到外部總線911,例如PCI (外圍部件互連/接口， Peripheral Component Interconnect/Interface)總線。輸入裝置915是由用戶操作的操作單元，例如鼠標(biāo)、鍵盤、觸摸面板、掩紐、開關(guān)和操縱桿。輸入裝置915還可以是例如使用紅外線或其它電波的搖控單元(所謂的遙控器)或者根據(jù)靜脈認(rèn)證裝置10的操作的移動(dòng)電話和PDA等外部連接裝置929。此外，輸入裝置915例如基于用戶使用操作單元輸入的信息生成輸入信號(hào)，并且包括用于輸出到CPU卯l的輸入控制電路。靜脈認(rèn)證裝置10的用戶可以將各種數(shù)據(jù)輸入到靜脈認(rèn)證裝置10中并通過操作輸入裝置915來指示處理操作。
輸出裝置917由能夠通過視覺或聽覺將獲取的信息通知給用戶的裝置，例如由CRT顯示裝置、液晶顯示裝置、等離子體顯示裝置、EL顯示裝置以及燈等顯示裝置、揚(yáng)聲器和耳機(jī)等聲音輸出裝置、打印機(jī)、移動(dòng)電話或傳真^J成。輸出裝置917例如輸出從靜脈認(rèn)證裝置10執(zhí)行的各種處理獲得的結(jié)果。更具體來說，顯示裝置作為文本或圖像顯示從靜脈認(rèn)證裝置10執(zhí)行的各種處理獲得的結(jié)果。另一方面，聲音輸出裝置將包括再現(xiàn)的聲音數(shù)據(jù)和聲學(xué)數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)用于輸出。
存儲(chǔ)裝置919是構(gòu)成為靜脈認(rèn)證裝置10的存儲(chǔ)部分的例子的用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的裝置，例如包括HDD (硬盤驅(qū)動(dòng)器，Hard Disk Drive)等磁存儲(chǔ)部分裝置、半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置、光學(xué)存儲(chǔ)裝置或者磁光裝置。存儲(chǔ)裝置919存儲(chǔ)由CPU卯l執(zhí)行的程序、各種數(shù)據(jù)以及從外部獲取的聲學(xué)信號(hào)數(shù)據(jù)和圖像信號(hào)數(shù)據(jù)。
驅(qū)動(dòng)器921是用于記錄介質(zhì)的讀取器/寫入器，并且包含在靜脈認(rèn)證裝置10中或者用作外部設(shè)備。驅(qū)動(dòng)器921讀取記錄在插入的磁盤、光盤、磁光盤以及半導(dǎo)M儲(chǔ)器等可移動(dòng)記錄介質(zhì)927中的信息，并將該信息輸出到RAM 905。驅(qū)動(dòng)器921還可以將記錄寫入到插入的磁盤、光盤、磁光盤以及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等可移動(dòng)記錄介質(zhì)927中?？梢苿?dòng)記錄介質(zhì)927例如是DVD介質(zhì)、HD國DVD介質(zhì)、藍(lán)光介質(zhì)、CompactFlash (CF)(注冊(cè)商標(biāo))、存儲(chǔ)棒或SD存儲(chǔ)卡(安全數(shù)字(Secure Digital)存儲(chǔ)卡)。可移動(dòng)記錄介質(zhì)927還可以是例如IC卡(集成電路卡)或安裝有非接觸式IC芯片的電子裝置。
連接端口 923是用于將裝置直接連接到靜脈認(rèn)證裝置10的端口 ，例如USB (通用串行總線)端口 、例如i. Link的IEEE1394端口 、 SCSI (小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口 ， Small Computer System Interface)端口 、 RS-232C端口、光學(xué)音頻終端以及HDMI (高'j晰多媒體接口 ， High-DefinitionMultimedia Interface)端口。通過將外部連接裝置929連接到連接端口923，靜脈認(rèn)證裝置10直接從外部連接裝置929獲取聲學(xué)信號(hào)數(shù)據(jù)和圖像信號(hào)數(shù)據(jù)，并將聲學(xué)信號(hào)數(shù)據(jù)和圖像信號(hào)數(shù)據(jù)提供給外部連接裝置929。
通信裝置925是例如包括用于連接到通信網(wǎng)絡(luò)931的通信裝置的通信接口 。通信裝置925例如是有線或無線LAN(局域網(wǎng))、用于藍(lán)牙或WUSB(無線USB)的通信卡、用于光學(xué)通信的路由器、用于ADSL(非對(duì)稱數(shù)字用戶線，Asymmetrical Digital Subscriber Line)的路由器或者用于各種通信的調(diào)制解調(diào)器。通信裝置925例如可以向因特網(wǎng)或其它通信裝置發(fā)送聲學(xué)信號(hào)以及從因特網(wǎng)或其它通信裝置接收聲學(xué)信號(hào)。連接到通信裝置925的通信網(wǎng)絡(luò)931由有線或無線地連接的網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)成，并且例如可以是因特網(wǎng)、家庭LAN、紅外線通信、無線電波通信或衛(wèi)星通信。
以上示出了能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的靜脈認(rèn)證裝置10的硬件配置的例子。上述部件中的每一個(gè)可以使用通用元件或者通過針對(duì)每個(gè)部件的功能定制的硬件來構(gòu)成。因此，根據(jù)實(shí)施本實(shí)施例時(shí)的技術(shù)水平可以適當(dāng)?shù)馗淖兯褂玫挠布渲谩?br> 如上所述，根據(jù)本實(shí)施例中的靜脈認(rèn)證裝置IO和靜脈認(rèn)證方法，通過以平面結(jié)構(gòu)4吏用>^射/散射光，可以以平面結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)手指靜脈i人證，并且通過擴(kuò)展，可以實(shí)現(xiàn)促進(jìn)裝置的小型化并且能夠從局部圖像拍攝寬范圍靜脈圖像的接觸式靜脈認(rèn)證裝置。
在相關(guān)技術(shù)的靜脈認(rèn)證裝置中，需要對(duì)近紅外光照射源提供大約120度的角度以確保成像區(qū)域足夠的圖#^比度，從而使得實(shí)施光源的整個(gè)裝置較大。另外，因?yàn)殪o脈圖案在小的面積內(nèi)簡(jiǎn)單，所以難以根據(jù)靜脈圖案以足夠的精度計(jì)算運(yùn)動(dòng)向量。然而，根據(jù)本發(fā)明的靜脈認(rèn)證裝置10可以同時(shí)獲得表皮/真皮的圖像和脈絡(luò)的圖像，因此可以根據(jù)能夠檢測(cè)運(yùn)動(dòng)向量的圖像以足夠的精度計(jì)算運(yùn)動(dòng)向量，以使用算出的運(yùn)動(dòng)向量來合成脈絡(luò)'的圖像。因此，可以從小的傳感器獲取寬范圍的靜脈圖像。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在所附權(quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其它因素進(jìn)行各種修改、組合、子組合和替換。
例如，在上述實(shí)施例中，描述了在手指的X軸方向上掃描手指的情況，但是當(dāng)在手指的Y軸方向上掃描手指時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)相同的效果。
權(quán)利要求
1. 一種靜脈認(rèn)證裝置，包括成像部分，用于在通過在手指表面上或在手指內(nèi)部反射的反射光對(duì)存在于所述手指表面上或所述手指內(nèi)部的部分指紋連續(xù)進(jìn)行成像時(shí)，通過用近紅外光照射所述手指表面從而利用在所述手指內(nèi)部散射的所述近紅外光對(duì)存在于所述手指內(nèi)部的部分脈絡(luò)連續(xù)進(jìn)行成像；運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)部分，用于基于拍攝部分所述指紋的多個(gè)圖像檢測(cè)所述指紋的運(yùn)動(dòng)向量；圖像合成部分，用于基于所述指紋的所述運(yùn)動(dòng)向量合成拍攝部分所述指紋的圖像以生成所述指紋的圖像并基于所述指紋的所述運(yùn)動(dòng)向量合成拍攝部分所述脈絡(luò)的圖像以生成所述脈絡(luò)的圖像；靜脈圖案提取部分，用于從所述脈絡(luò)的圖像中提取靜脈圖案；以及認(rèn)證部分，用于基于所提取的靜脈圖案進(jìn)行認(rèn)證處理，其中所述成像部分包括透鏡陣列，具有被布置為陣列狀的多個(gè)光接收透鏡，并且被分為接收反射光的區(qū)域和接收穿過所述脈絡(luò)后的透射光的區(qū)域；近紅外光照射源，被設(shè)置在所述透鏡陣列的接收反射光的區(qū)域一側(cè)的邊緣以用近紅外光照射手指表面；以及成像裝置，用于基于所述反射光生成拍攝部分所述指紋的圖像并基于所述透射光生成拍攝部分所述脈絡(luò)的圖像。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的靜脈認(rèn)證裝置，其中位于接收所述反射光的區(qū)域中的所述光接收透鏡的聚焦位置被設(shè)定 在所述手指表面的位置處，以及位于接收所述透射光的區(qū)域中的所述光接收透鏡的聚焦位置被設(shè)定 在所述脈絡(luò)的位置處。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜脈認(rèn)證裝置，還包括 成像控制部分，用于控制所述成〗象部分，其中所述成像控制部分在用于獲取拍攝部分指紋的圖像的照射和用的所述近紅外光的照射。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜脈認(rèn)證裝置，其中所述近紅外光照射源包括用于發(fā)射所述近紅外光的光源部分和用于 改變從所述光源部分發(fā)射的所述近紅外光的光路的棱鏡部分，以及射源發(fā)射的所述近i外光的方向。、" 、 '、
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜脈認(rèn)證裝置，其中所述近紅外光照射源包括用于獲取拍攝部分指紋的圖像的光源和用 于獲取拍攝部分脈絡(luò)的圖像的光源，以及所述成4象控制部分通過切換用于照射的光源來控制所述近紅外光的 照射。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的靜脈認(rèn)證裝置，其中除了基于所述靜脈圖案的認(rèn)證處理以夕卜，所述認(rèn)證部分還進(jìn)行基于所 述圖像合成部分合成的所述指紋的圖像的認(rèn)證處理。
7. —種通過用近紅外光照射手指表面基于位于手指內(nèi)部的脈絡(luò)的靜 脈圖案進(jìn)行認(rèn)證的靜脈認(rèn)證方法，包括步驟由成像部分連續(xù)地對(duì)部分所述手指表面進(jìn)行成像，所述成像部分包 括透鏡陣列，具有被布置為陣列狀的多個(gè)光接M鏡，并且被分為接收 反射光的區(qū)域和接收穿過脈絡(luò)后的透射光的區(qū)域；近紅外光照射源，設(shè)置 在所述透鏡陣列的接收反射光的區(qū)域一側(cè)的邊緣，以用近紅外光照射所述 手指表面；以及成像裝置，用于基于反射光生成拍攝部分所述指紋的圖像 并基于透射光生成拍攝部分所述脈絡(luò)的圖像；基于拍^L部分所述指紋的多個(gè)圖像檢測(cè)所述指紋的運(yùn)動(dòng)向量；基于所述指紋的所述運(yùn)動(dòng)向量合成拍攝部分所述指紋的圖像以生成 所述指故的圖像并基于所述指紋的所述運(yùn)動(dòng)向量合成拍攝部分所述脈絡(luò) 的圖像以生成所述脈絡(luò)的圖像；從所述脈絡(luò)的圖像中提取靜脈圖案；以及基于所提取的靜脈圖案進(jìn)^S人證處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種靜脈認(rèn)證裝置和靜脈認(rèn)證方法。根據(jù)本發(fā)明的靜脈認(rèn)證裝置包括成像部分，用于在通過在手指表面上或在手指內(nèi)部反射的反射光對(duì)存在于手指表面上或手指內(nèi)部的部分指紋連續(xù)進(jìn)行成像時(shí)，通過用近紅外光照射手指表面從而利用在手指內(nèi)部散射的近紅外光對(duì)存在于手指內(nèi)部的部分脈絡(luò)連續(xù)進(jìn)行成像；運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)部分，用于檢測(cè)指紋的運(yùn)動(dòng)向量；圖像合成部分，用于合成拍攝部分指紋的圖像以生成指紋的圖像并合成拍攝部分脈絡(luò)的圖像以生成脈絡(luò)的圖像；靜脈圖案提取部分，用于從脈絡(luò)的圖像中提取靜脈圖案；以及認(rèn)證部分，用于進(jìn)行認(rèn)證處理。
文檔編號(hào)A61B5/117GK101485570SQ200910001298
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2009年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月16日
發(fā)明者佐藤英雄 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社