生物信息校正装置和生物信息校正方法
【技术领域】
[0001 ] 本文中所讨论的实施例涉及用于校正在图像上所表示的生物信息的生物信息校 正装置和生物信息校正方法。
【背景技术】
[0002] 近年，生物认证技术得到发展，生物认证技术用于通过使用诸如指纹或手指静脉 图案的生物信息来确定是否对个体进行认证。生物认证技术被广泛用于对各种服务的可访 问性做出确定，诸如确定是否允许进入/离开房间、确定是否允许访问计算机以及在线交 易中的用户认证。
[0003] 例如，当手的静脉图案被用作生物信息时，生物认证装置通过传感器获取表示静 脉图案的生物图像作为输入的生物图像。生物认证装置确定输入的生物信息与已登记的生 物信息是否匹配，其中，输入的生物信息是由输入的生物图像所表示的用户的静脉图案，已 登记的生物信息是由预先登记的已登记用户的生物图像所表示的静脉图案。当基于匹配处 理的结果确定输入的生物信息与已登记的生物信息匹配时，生物认证装置将用户认证为授 权的已登记用户。然后，生物认证装置允许已认证的用户使用其中并入了该生物认证装置 的主机装置或者连接到该生物认证装置的装置。
[0004] 在一些情况下，包括生物信息的部分相对于传感器的姿态在登记时与在匹配生物 信息时可能不同。在这样的情况下，在所获得的生物图像上所表示的生物信息的定向、位 置以及比例在登记时与在匹配时可能不同。在生物图像上的生物信息的定向、位置或比例 在登记时与在匹配时不同的情况下，生物图像之间的生物信息的特征点的位置也不同。由 于错误拒绝率增大，因此这是不可取的。有鉴于此，提出了用于减少生物图像上的生物信 息的位置偏移的技术（例如，参见PCT国际公开第2010/086993号、日本公开特许公报第 2008-134862号以及日本公开特许公报第2010-26658号）。
[0005] 例如，在PCT国际公开第2010/086993号中公开的认证装置计算在登记时和在匹 配时身体部分相对于成像装置的位置的差异，并且输出引导信息以提示用户减少该差异。
[0006] 在日本公开特许公报第2008-134862号中公开的静脉认证装置捕获指腹侧的手 指关节纹路图像，并且计算所放置的手指距手指关节纹路图像的位置偏移以及表示该偏移 的距离值以校正静脉图像的位置。
[0007] 在日本公开特许公报第2010-26658号中公开的手掌位置检测装置检测图像中的 手掌的水平方向，并且基于该水平方向来旋转该图像以检测该手掌的上端、下端、左端以及 右端的坐标。
【发明内容】
[0008] 然而，在PCT国际公开第2010/086993号中公开的技术中，除非用户根据引导信 息适当地校正身体部分的位置，否则在登记时输入的生物图像上的身体部分的位置与在匹 配时输入的生物图像上的身体部分的位置之间的差异不会减少。在日本公开特许公报第 2008-134862号中公开的技术中，即使在登记时的手指关节纹路位置与匹配时的手指关节 纹路位置相同的情况下，当在登记时手指的定向与在匹配时手指的定向不同时，也难以适 当地校正静脉的位置偏移，因为登记时手指关节纹路的位置与匹配时手指关节纹路的位置 相同。在日本公开特许公报第2010-26658号中公开的技术中，在一些情况下，要用于匹配 的生物信息以及要用于对定向偏移和位置偏移进行校正的手掌的上端、下端、左端以及右 端不在一个图像上表示。在这样的情况下，为了适当地校正定向偏移和位置偏移，重复地捕 获生物信息的图像，直到获得包括生物信息以及手掌的上端、下端、左端以及右端的图像为 止。
[0009] 本发明的一个方面的目的是提供一种能够减少图像上所表示的静脉图案的定向 偏移的影响的生物信息校正装置。
[0010] 根据实施例，提供了一种生物信息校正装置。该生物信息校正装置包括：掌纹特征 点提取单元，该掌纹特征点提取单元从第一图像中提取用户的手的掌纹的两个特征点，该 第一图像通过捕获掌纹所获得并且表示该掌纹；以及校正单元，该校正单元根据连接两个 特征点的线的定向对第二图像上的用户的手的静脉图案或者从该第二图像中提取的静脉 图案的特征部分进行旋转，该第二图像由捕获静脉图案的生物信息获取单元所获得。
【附图说明】
[0011] 图1是示意性示出根据生物信息校正装置的第一实施例的生物认证装置的配置 的图。
[0012] 图2是根据第一实施例的生物认证装置的处理单元的功能框图。
[0013] 图3是示出了掌纹图像的示例的图。
[0014] 图4A是示出了在静脉图案的位置被校正之后的静脉图像的示例的图。
[0015] 图4B是示出了在静脉图案的旋转被校正之后的静脉图像的示例的图。
[0016] 图4C是示出了在静脉图案的比例被校正之后的静脉图像的示例的图。
[0017] 图5是示出了生物认证处理的操作流程图。
[0018] 图6是示意性地示出了根据生物信息校正装置的第二实施例的生物认证装置的 配置的图。
[0019] 图7是根据第二实施例的生物认证装置的处理单元的功能框图。
[0020] 图8A是示出了在修改示例中要提取的掌纹的特征点的图。
[0021] 图8B是示出了在修改示例中要提取的掌纹的特征点的图。
[0022] 图9是示意性示出了其中并入了根据实施例和这些实施例的修改示例中的任一 个的生物认证装置的计算机系统的示例的配置的图。
【具体实施方式】
[0023] 在下文中，将参照附图来描述生物信息校正装置。
[0024] 生物信息校正装置对要用于匹配的表示手的静脉图案的静脉图像上的静脉图案 在登记时的定向、位置以及比例与在匹配时的定向、位置以及比例之间的偏移进行校正。为 了这个目的，生物信息校正装置从表示掌纹的掌纹图像中检测该掌纹的两个特征点，该掌 纹图像通过在获得静脉图像时捕获包括静脉图案的手的掌纹所获得。然后，生物信息校正 装置旋转静脉图像上的静脉图案，以使连接静脉图像上与两个分别的特征点对应的两个点 的线的定向与预定方向一致。
[0025] 在本说明书中，术语"匹配处理"用来指代用于计算指标的处理，该指标指示在登 记时输入的用户的生物信息与在匹配时输入的用户的生物信息之间的差异度或相似度。此 外，术语"生物认证处理"用来指代整个认证处理，该整个认证处理不仅包括匹配处理，而且 还包括用于通过使用由匹配处理所获得的指标来确定用户是否为认证用户的处理。
[0026] 图1是示意性示出了根据生物信息校正装置的第一实施例的生物认证装置的图。 如图1所示，生物认证装置1包括显示单元2、输入单元3、生物信息获取单元4、存储设备 5、存储器6以及处理单元7。显示单元2、输入单元3以及生物信息获取单元4可以被设置 成与包含存储设备5、存储器6以及处理单元7的壳体分离。可替代地，显示单元2、输入 单元3、生物信息获取单元4、存储设备5、存储器6以及处理单元7可以被包含在单个壳体 中。生物认证装置1还可以包括用于访问诸如半导体存储卡或光学存储介质的存储介质的 存储介质访问装置（未示出）。然后，生物认证装置1可以经由存储介质访问装置读取存 储在存储介质上的并且要在处理单元7上执行的生物认证计算机程序，并且生物认证装置 1可以依照计算机程序来实施生物认证处理。
[0027] 生物认证装置1基于由生物信息获取单元4所生成的表示用户的手的静脉图案的 静脉图像，通过将用户的静脉图案与每个已登记用户的静脉图案进行比较来实施生物认证 处理。当作为生物认证处理的结果将用户认证为已登记用户中之一时，生物认证装置1允 许用户使用其中并入了生物认证装置1的主机装置。可替代地，生物认证装置1将指示该 用户已被认证的信号发送到其他装置（未示出），并且允许该用户使用该其他装置。
[0028] 例如，显示单元2包括显示设备诸如液晶显示器。显示单元2向用户显示引导消 息，例如，该引导消息指示用于放置他的或她的手的位置。显示单元2还显示指示由处理单 元7实施的生物认证处理的结果的消息或者与被执行的应用相关联的各种类型的信息。
[0029] 例如，输入单元3包括用户接口诸如键盘、鼠标或触摸板。由用户经由输入单元3 输入的用户标识信息诸如用户名或用户编号、命令或数据被传送到处理单元7。然而，当用 户不需要向生物认证装置1输入生物信息以外的任何信息时，可以省略输入单元3。
[0030] 例如，生物信息获取单元4从手的手掌侧捕获用户的双手中的一只手的静脉图 案，并且生成表示该静脉图案的静脉图像。另外，生物信息获取单元4从手的手掌侧捕获包 括要用于匹配的静脉图案的掌纹，并且生成表示该手的掌纹的掌纹图像。
[0031] 生物信息获取单元4包括例如用于发射近红外光的第一照明光源、用于发射可见 光的第二照明光源以及包括对近红外光和对可见光敏感的固态图像感测设备的二维阵列 的区域传感器。生物信息获取单元4还包括用于在区域传感器上形成静脉图案或掌纹图案 的图像的成像光学系统。生物信息获取单元4还包括将手以手掌朝上的方式放置于其上的 基座。区域传感器、第一照明光源以及第二照明光源被布置在基座上方并且方向向下以面 向基座，手被放置在区域传感器、第一照明光源以及第二照明光源与基座之间。第一照明光 源可以是例如红外发光二极管。第二照明光源可以是例如白色发光二极管。
[0032] 例如，为了捕获静脉图案，生物信息获取单元4响应于来自处理单元7的控制信号 而接通第一照明光源并且关断第二照明光源，以及捕获静脉图案。生物信息获取单元4将 通过该捕获所获得的静脉图像输出到处理单元7。例如，为了捕获掌纹，生物信息获取单元 4响应于来自处理单元7的控制信号而关断第一照明光源并且接通第二照明光源，以及捕 获掌纹。生物信息获取单元4将通过该捕获所获得的掌纹图像输出到处理单元7。
[0033] 存储设备5是存储单元的示例，并且存储设备5包括例如磁记录盘和用于访问该 磁记录盘的访问设备。存储设备5存储在生物认证装置1中要使用的应用程序、至少一个 已登记用户的用户名、用户标识号以及个人设定信息、各种类型的数据等。存储设备5还存 储用于实施生物认证处理的程序。此外，对于每个已登记用户，存储设备5将表示双手中的 一只手的静脉图案的特征的匹配特征信息、作为已登记用户的生物信息的静脉图案连同已 登记用户的用户标识信息诸如已登记用户的用户名和用户标识号一起存储。
[0034] 在本实施例中，当在每个静脉图像上所表示的静脉图案中包括的每条静脉由多条 线段表示时，匹配特征信息包括指示每条线段的位置、长度以及斜率的信息。每条线段的位 置由该线段的中点在静脉图像上的坐标来表示。例如，每条线段的长度由线段的