特開2015-228266(P2015-228266A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2015-228266(P2015-228266A)
(43)【公開日】2015年12月17日
(54)【発明の名称】装置
(51)【国際特許分類】
   G06T 1/00 20060101AFI20151120BHJP
【FI】
   G06T1/00 400G
【審査請求】有
【請求項の数】1
【出願形態】OL
【全頁数】8
(21)【出願番号】特願2015-184510(P2015-184510)
(22)【出願日】2015年9月17日
(62)【分割の表示】特願2013-507459(P2013-507459)の分割
【原出願日】2012年3月22日
(31)【優先権主張番号】特願2011-68705(P2011-68705)
(32)【優先日】2011年3月25日
(33)【優先権主張国】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100079005
【弁理士】
【氏名又は名称】宇高 克己
(74)【代理人】
【識別番号】100154405
【弁理士】
【氏名又は名称】前島 大吾
(74)【代理人】
【識別番号】100201341
【弁理士】
【氏名又は名称】畠山 順一
(72)【発明者】
【氏名】樋口 輝幸
【テーマコード(参考)】
5B047
【Fターム(参考)】
5B047AA25
5B047BA02
5B047BB04
5B047BC01
5B047BC04
5B047BC11
(57)【要約】
【課題】指紋を照合するに十分なコントラストのある指紋画像と、目視に近い指の自然画像とを取得できる装置を提供することにある。
【解決手段】本発明は、指が設置される第1の平面と、設置面より面積が小さい第2の平面と、第1の傾斜面と、第2の傾斜面とを有するプリズムと、第1の傾斜面に光を照射する光源と、第2の平面の下方に配置され、第1の平面で反射され、第2の平面を透過した光を受光し、指の自然画像を撮像する第1の撮像手段と、第1の平面で反射され、第2の傾斜面を透過した光を受光し、指の指紋画像を撮像する第2の撮像手段とを有する装置である。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
指が設置される第1の平面と、前記設置面より面積が小さい第2の平面と、第1の傾斜面と、第2の傾斜面とを有するプリズムと、
前記第1の傾斜面に光を照射する光源と、
前記第2の平面の下方に配置され、前記第1の平面で反射され、前記第2の平面を透過した光を受光し、前記指の自然画像を撮像する第1の撮像手段と、
前記第1の平面で反射され、前記第2の傾斜面を透過した光を受光し、前記指の指紋画像を撮像する第2の撮像手段と
を有する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は認証に関する装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、偽造判定用照明の可視光を被写体に反射させて取得された画像の色が、同様に取得されてデータ記録手段に予め登録されている指画像の色と一致しなければ、被写体を偽造指と判定する装置が記載されている。同装置は、個人識別用照明の近赤外光を指に照射して透過光から得た特徴点を、同様に取得されてデータ記録手段に予め登録されている指画像の特徴点と照合して個人識別を行う。
【0003】
特許文献2には、白色光と赤外光を選択的に切り替えて、白色光を指の表層部に反射させて指紋画像を取得し、赤外光を指内部に入射して散乱させ静脈画像を取得し、各々を登録指紋画像及び登録静脈画像と比較して、特定人物を認証する装置が記載されている。
【0004】
特許文献3には、高感度での指紋画像と低感度での指紋画像を比較して、偽造指を判定する装置が開示されている。
【0005】
特許文献4には、波長の異なる透過光で撮像した指静脈画像の差異に基づいて、該指静脈画像が生体のものであるかを判定する装置が記載されている。
【0006】
一方、特許文献5には、指紋認証用スキャナとしてプリズムを使用しコントラストを増強させる方式が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2007−122237号公報
【特許文献2】特開2007−179434号公報
【特許文献3】特開2007−259964号公報
【特許文献4】特開2008−67727号公報
【特許文献5】米国特許6381347号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところで、近年、凹凸を有する半透明な指紋の偽造フィルムを、本物の指の先端に貼り付けて他人に「なりすます」等の行為を見破ることは困難であった。このような悪意のある行為は、凹凸を有するシリコン等の樹脂で偽造された指によっても行われる。
【0009】
しかしながら、上述の特許文献1から4の技術は、いずれも同一の指から得られる反射光画像と透過光画像との比較により、当該指の偽造を高精度で検出出来ない。
【0010】
また、特許文献5の技術も、指紋の照合に必要なコントラストの高い画像が得られるが、プリズムに接触した部分の画像しか得られないため、上述の特許文献1から4の技術と同様に指の偽造を高精度で検出出来ない。
【0011】
そこで、本発明は上記課題に鑑みて発明されたものであって、その目的は、指紋を照合するに十分なコントラストのある指紋画像と、目視に近い指の自然画像とを取得できる認証装置及び認証方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は、指が設置される第1の平面と、前記設置面より面積が小さい第2の平面と、第1の傾斜面と、第2の傾斜面とを有するプリズムと、前記第1の傾斜面に光を照射する光源と、前記第2の平面の下方に配置され、前記第1の平面で反射され、前記第2の平面を透過した光を受光し、前記指の自然画像を撮像する第1の撮像手段と、前記第1の平面で反射され、前記第2の傾斜面を透過した光を受光し、前記指の指紋画像を撮像する第2の撮像手段とを有する装置である。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、指紋を照合するに十分なコントラストのある指紋画像と、目視に近い指の自然画像とを取得できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1図1は第1の実施の形態における生体認証装置の上面図である。
図2図2は生体認証装置のM−Nの断面図である。
図3図3は生体認証装置のX−Yの断面図である。
図4図4は、第1の実施の形態の生体認証装置で用いられる正四角錐台形型のプリズム10を説明する図である。
図5図5は第1の実施の形態を説明するための図である。
図6図6は第1の実施の形態を説明するための図である。
図7図7は第2の実施の形態における認証装置の断面構成図である。
図8図8は第2の実施の形態における認証装置の断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明の実施の形態を説明する。
【0016】
図1、2、3は、第1の実施の形態における生体認証装置を説明する図であり、図1は第1の実施の形態における生体認証装置の上面図であり、図2は生体認証装置のM−Nの断面図であり、図3は生体認証装置のX−Yの断面図である。
【0017】
第1の実施の形態における生体認証装置1には、正四角錐台形型のプリズム10が設けられている。
【0018】
図4は、第1の実施の形態の生体認証装置で用いられる正四角錐台形型のプリズム10を説明する図である。正四角錐台形型のプリズム10は、平板状の平行な二面a,bの一方の面a(底面(面積の大きい面))を指紋の載置面とするものである。尚、第1の実施の形態では、プリズム10を、正四角錐台形型とする例を説明するが、かならずしも正四角錐台形型でなくても良く、本発明の特徴を逸脱しない範囲で形状を変更しても良い。
【0019】
また、プリズム10の面bの下方には、プリズム10の面b(上面(面積の小さい面))を透過した指2の画像を撮像する第1の撮像部11が設けられている。撮像部11は入力された画像をデジタル信号に変換して出力するものでCCD、あるいはCMOS等からなるイメージセンサを使用することができる。この撮像部11は、プリズム10の面bを透過した光により、指の自然画像を撮像し、偽造指判別用の画像を得るものである。
【0020】
プリズム10の対向する側面c,d側には、指2の指紋部位に対して、それぞれ光を照射する光源13,14が設けられている。この光源13,14は、可視光、例えば白色光を発行する白色LED等である。
【0021】
また、プリズム10の対向する側面e,fの一方の側面e側には、側面eを透過した指2の指紋部位の画像を撮像する第2の撮像部12が設けられている。撮像部12は入力された画像をデジタル信号に変換して出力するものでCCD、あるいはCMOS等からなるイメージセンサを使用することができる。この撮像部12は、側面eを透過した光により、指2の指紋部位のコントラストの高い(指紋の山及び谷がはっきりとした)指紋照合用の画像を撮像するものである。
【0022】
一方、面fには光を透過させない黒色の遮光板15を設ける。この遮光板15により、撮像部12で撮影される指紋照合用の画像が、よりコントラストの高い画像となる。尚、本実施の形態では、プリズム10の面fに黒色の遮光板15を設けたが、プリズム10の面fの外面を黒色に塗装しても良い。
【0023】
次に、上述した生体認証装置の動作を説明する。
【0024】
まず、認証に際して、指2を積載面であるプリズム10の面aに積載する。
【0025】
指2の指紋部位がプリズム10の面aに積載された状態で、光源13,14が発光し、プリズム10の面c,dに対して、それぞれ撮影用の光が照射される。
【0026】
撮像部11は、プリズム10の面bを透過した光により、指の自然画像を撮像する。撮像部11により、撮影された画像の一例を図5に示す。図5からもわかるように、指紋部位を含む指2の自然画像が撮像されることが分かる。この撮像部11により撮像された画像を表示装置に表示し、目視で確認することにより、照合に際して偽造した指紋フィルムやテープなどを使用しているかを判別することができる。
【0027】
一方、撮像部12は、面eを透過した光により、指2の指紋部位の画像を撮像する。撮像部12により、撮影された画像の一例を図6に示す。図6からもわかるように、指紋部位のコントラストの高い(指紋の山及び谷がはっきりとした)画像が撮影されていることがわかる。この撮像部12で撮像された画像から特徴量を抽出・照合を行うことにより、指紋の照合、認証を行うことができる。
【0028】
このように、第1の実施の形態の認証装置は、偽造した指紋フィルムやテープなどを使用しているかを判別するための目視に近い自然画像と、指紋を照合するために用いられるコントラストの高い画像とを、一回の指の撮影により得ることができる。
【0029】
<第2の実施の形態>
第2の実施の形態を説明する。
【0030】
図7は第2の実施の形態における認証装置の断面構成図である。
【0031】
第2の実施の形態は、第1の実施の形態に構成に加えて、赤外線光源20を設け、指内部で散乱し、透過する光により、指紋画像を撮像する例を説明する。
【0032】
第2の実施の形態では、認証装置に赤外線光源20を設ける。赤外線光源20は、プリズム10になるべく赤外線光が入らないように、遮光板21の上に設けられる。また、撮像部12には赤外線透過フィルタ22を設ける。このような構成にすることにより、白色光などの光源13,14のみのものと比べて、撮像部12は、コントラストが高い(指紋の山及び谷がはっきりした)指紋部位の画像を撮像することができる。
【0033】
更に、赤外線光源20に追加して、図8に示すように、指2の根元部分を照射する赤外線光源24を設けても良い。指2の根元部分を照射する赤外線光源24を設けることにより、指紋の根元側も明るい指紋部位の画像を得ることができる。尚、赤外光は血液のヘモグロビンで吸収されるため、指2の血管パターンの撮像もすることができる。
【0034】
一方、偽造した指紋フィルムやテープなどを使用しているかを判別するための自然画像の撮影のため、撮像部11には赤外線カットフィルタ23を設ける。撮像部11に入射される光は、赤外線カットフィルタ23により、赤外線がカットされ、撮像部11は、光源13,14による可視光により、指2の指紋部位の自然画像が撮像することができる。
【0035】
第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態の効果に加え、赤外光源により指内部で散乱し透過する光によるコントラストの高い指紋画像が得られる。また、血流による拍動や皮下組織による画像の変化も観察でき、生体判別に使用してより高精度の生体判別することもができる。
【0036】
また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【0037】
(付記1) 概四角推台形のプリズムを有し、
前記概四角推台形のプリズムは、前記概四角推台形の平行な二面のうち底面側が指の載置面側となるように配設され、
前記底面と平行な上面の下方に配設され、前記上面を透過した指の画像を撮像する第1の撮像手段と、
前記概四角推台形の対向する二組の側面のうち、第1の組の側面の少なくとも一側面に光を照射する光源と、
前記二組の側面のうち、第2の組の側面を透過した指の画像を撮像する第2の撮像手段と
を有する認証装置。
【0038】
(付記2) 前記プリズムは、正四角推台
である付記1に記載の認証装置。
【0039】
(付記3) 前記プリズムの前記第2の組の側面のうち、前記第2の撮像手段に設けられる側面と対向する側面に黒色板を設ける、又は、前記側面の外面を黒色とする
付記1又は付記2に記載の認証装置。
【0040】
(付記4) 指の腹部に赤外線光を照射する赤外光源と、
前記第1の撮像手段に入射される赤外線光をカットする赤外線カットフィルタと、
前記第2の撮像手段に入射される可視光をカットする可視光カットフィルタと
を有する付記1から付記3のいずれかに記載の認証装置。
【0041】
(付記5) 概四角推台形の平行な二面のうち底面側を、指の載置面側となるように配設し、
前記概四角推台形の対向する二組の側面のうち、第1の組の側面の少なくとも一側面から光を照射し、
前記底面と平行な上面の下方から、前記上面を透過した指の画像を撮像し、
前記二組の側面のうち、第2の組の側面を透過した指の画像を撮像し、
指の自然画像と、指紋部位の画像とを同時に撮像する
認証方法。
【0042】
(付記6) 前記プリズムは、正四角推台
である付記5に記載の認証方法。
【0043】
(付記7) 前記プリズムの前記第2の組の側面のうち、画像を撮像する面側と対向する側の面に黒色板を設ける、又は、前記側面の外面を黒色とすることにより、指紋部位の画像のコントラストを高める
付記5又は付記6に記載の認証方法。
【0044】
(付記8) 前記概四角推台形の対向する二組の側面のうち、第1の組の側面の少なくとも一側面から可視光を照射し、
指の腹部に赤外線光を照射し、
前記底面と平行な上面を透過する透過光のうち赤外線光をカットし、可視光により指の自然画像を撮像し、
前記二組の側面のうち、第2の組の側面を透過する透過のうち可視光をカットし、赤外線光により指の指紋部の画像を撮像する
付記5から付記7のいずれかに記載の認証方法。
【0045】
以上好ましい実施の形態をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形し実施することが出来る。
【0046】
本出願は、2011年3月25日に出願された日本出願特願2011−068705号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【0047】
1 生体認証装置
10 プリズム
11,12 撮像部
13,14 光源
15 遮光板
20,24 赤外線光源
21 遮光板
22 赤外線透過フィルタ
23 赤外線カットフィルタ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8