生物体认证装置以及生物体认证方法
【专利摘要】一种生物体认证装置，使用生物体信息，对照事先登记的认证用生物体数据和在认证时得到的生物体数据来进行生物体认证，该生物体认证装置的特征在于，具备：近红外光照射部，针对指头照射近红外光；摄像部，对通过从近红外光照射部照射的近红外光透射指头而得到的生物体数据进行摄像；控制部，取得由摄像部取得了的生物体数据；以及可见光照射部，对插入指头的指头插入部照射可见光，可见光照射部在摄像部取得生物体数据之前开始可见光的照射，并且在由摄像部取得的生物体数据的摄像画面的明度大于适合于认证的明度的情况下，控制部减小来自可见光照射部的照射明度，对照减小了照射明度的情况下的生物体数据和所述事先登记的认证用生物体数据。
【专利说明】
生物体认证装置以及生物体认证方法
技术领域
[0001]本发明涉及生物体认证装置，特别涉及使用对指头照射近红外线而得到的静脉图案来认证个人的装置及其程序。
【背景技术】
[0002]近年来，在针对个人的所有物、信息的安全技术的关心提高的过程中，以办公大厦等为中心，以安全强化和便利性为目的，与非接触式卡等认证介质一起，作为由于被盗、遗失所致的非法使用的危险少且机密性优良的个人认证技术，指纹、虹膜、静脉、声音等的生物体认证技术得到了关注。尤其关于仅通过对指头照射近红外线就能够认证的指静脉认证，由于心理上的抗拒感少、并且利用生物体的内部信息，所以具有抗伪造性优良这样的特长。
[0003]作为本技术领域的【背景技术】，有日本特开2008-79629号公报(专利文献I)。在该公报中，记载了 “在壳体内形成将认证对象的指头与其腹侧部分相接地支撑并且定位的指头放置部，将该壳体的结构设为如下结构:使与该认证对象的指头的上下对应的部分以及与左右对应的部分为封闭状态，使与该指头的前后对应的部分为开口状态，并且在与该左右对应的部分的内部形成摄像元件等摄像单元的摄像范围”(参照摘要)。
[0004]专利文献I:日本特开2008-79629号公报
【发明内容】
[0005]在所述专利文献I中，记载了生物体认证装置的框体的结构。但是，以在摄像部上部(指头的背侧)覆盖设置的方式具备近红外线光源部，以使与指头的上下对应的部分以及与左右对应的部分成为封闭状态的方式形成壳体，切断了外部光。因此，由于将指头插入到认证装置的封闭的空间，所以存在产生针对指头插入的不安感这样的课题。
[0006]因此，通过对指头插入部照射可见光(例如LED照明)，用户能够在向认证装置插入指头时安心地插入指头。但是，通过该可见光的照射，在进行认证时使用的静脉图案的图像的明亮度发生变化，存在生物体认证装置的认证精度降低的可能性。
[0007]因此，本发明的目的在于提供一种生物体认证装置，在以在摄像部上部覆盖设置的方式具备近红外线光源部的生物体认证装置中，在用户向认证装置插入指头时能够安心地插入指头，并且在保持确保认证精度的状态下维持为能够对认证装置内部进行视觉辨认的状态，从而用户能够安心地进行认证。
[0008]为了解决上述课题，生物体认证装置使用生物体信息，对照事先登记的认证用生物体数据和在认证时得到的生物体数据来进行生物体认证，该生物体认证装置的特征在于，具备:近红外光照射部，针对指头照射近红外光;摄像部，对通过从近红外光照射部照射的近红外光透射指头而得到的生物体数据进行摄像;控制部，取得由摄像部取得的生物体数据；以及可见光照射部，对插入指头的指头插入部照射可见光，可见光照射部在摄像部取得生物体数据之前开始可见光的照射，并且在由摄像部取得的生物体数据的摄像画面的明度大于适合于认证的明度的情况下，控制部减小来自可见光照射部的照射明度，对照减小了照射明度的情况下的生物体数据和事先登记的认证用生物体数据。
[0009]根据本发明，在以在摄像部上部覆盖设置的方式具备近红外线光源部的生物体认证装置中，在用户向认证装置插入指头时能够安心地插入指头，并且在保持确保认证精度的状态下维持为能够对认证装置内部进行视觉辨认的状态，从而用户能够安心地进行认证。
【附图说明】
[0010]图1是实施本发明的指静脉认证装置的输入接口的一个结构例。
[0011]图2是示出正常认证时的指静脉图案的一个例子的图。
[0012]图3是实施本发明的指静脉认证装置的输入接口的一个结构例(设置了带触摸面板的液晶等输入部的情况)。
[0013]图4是示出1:N认证方式时的可见光点亮/熄灭定时的流程图。
[0014]图5是示出1:1认证方式时的可见光点亮/熄灭定时的流程图。
[0015](符号说明)
[0016]I:认证装置；2:近红外线光照射部；3:摄像窗；4:照相机；5:指头；6:可见光照射部;7:认证开关;8: CPU ； 9:存储器。
【具体实施方式】
[0017]接下来，适当地参照附图，详细说明【具体实施方式】(以后称为“实施方式”)。
[0018]另外，它们表示本发明的一个实施例，并非限制结构、功能。特别，在本实施例中，说明指头的静脉认证，但只要是手掌的静脉认证等通过近红外光的照射而透射指头并对生成的静脉图案进行摄像来进行认证的装置就能够适用。另外，不限于指静脉认证装置，而还能够应用于指纹认证装置，只要是无法直接对生物体的认证部位进行视觉辨认那样的结构的装置就能够适用。
[0019]图1是用于实现本发明的指静脉认证装置的剖面图。认证装置I可以是指静脉认证装置、指纹认证装置等将指头插入到装置内来进行认证的装置，在以下的实施例中，以应用了指静脉认证的认证装置I为例子进行说明。
[0020]认证装置I具有近红外光照射部2、摄影窗3、照相机4、可见光照射部6、认证开关7、CPU8、存储器9。认证装置I例如如图1那样，在框体I中形成了插入指头5的插入部10。插入部1被形成为在例如从指头5的侧面观察时，成为大致3的字状。
[0021]近红外光照射部2在插入部10中配置了指头5的情况下，设置在指头的背面侧。如果从该近红外光照射部2对指头5照射近红外光，则关于近红外光，在指头5的内部散射了的近红外光从指头5的腹侧向体外放射。此时，血液中的血红蛋白的近红外线吸收率高，相比于周围的组织，更吸收近红外光，所以在指头5的腹侧的皮下分布的静脉成为影子而被放射。
[0022]图2是通过上述图1的认证装置摄像了的指头5的静脉图案的一个例子。在指头5的内部散射而近红外光的光量多的部分11发白地显示，被血液中的血红蛋白吸收了的静脉部分12、未照射近红外光的指头5的周围部13由于近红外光的光量少而发黑地显示。由此，能够认识通过指头5的轮廓、静脉部分12形成的静脉图案。
[0023]返回到图1，被放射的近红外光透射摄像窗3，通过照相机4进行摄像而取得认证所需的静脉图案。也可以在摄影窗3中，设置仅使近红外光透射那样的未图示的滤色片、设置用于对其他静脉图案清晰地进行摄像的滤色片、透镜等。进而，还能够通过在从摄像窗3到照相机4之间经由反射镜(未图示)等，使近红外光反射而进行摄像，使指静脉认证装置I更小型化。
[0024]另外，关于近红外光照射部2，也可以不从指头5的背侧而从指头5的侧面、腹侧、指头5的前方照射。另外，关于近红外光照射部2的光源，在图1中沿着指头5的插入方向在I列中记载了多个，但也可以是I个。另外，光源也可以在相对指头5的插入方向垂直方向上配置、或针对指头5的背侧面状地配置。另外，既可以使用透镜(未图示)等使从光源照射的近红外光扩散，也可以使与指头5的位置匹配地可动。进而，多个光源既可以全部是相同的亮度也可以是不同的亮度，并且，既可以设为固定值也可以设为可变值。通过采用这样的结构，使近红外光难以透射的部位处的光量变强，使近红外光易于透射的部位处的光量减弱，从而能够对指头5整体的静脉图案均匀地进行摄像。
[0025]另外，利用近红外光照射部2的光源照射近红外光的照射定时既可以总是照射，也可以通过在指尖、指根处设置的认证开关7、各种传感器(未图示)以及照相机4进行摄像，仅在识别出指头5的插入的情况下进行照射。
[0026]接下来，通过近红外光照射部2照射近红外光并摄像而得到的静脉图案被变换为电信号，经由未图示的接DIC被CPU8识别。临时储存在与CPU8连接的存储器9之后，与事先登记的静脉图案进行对照。将预先登记的静脉图案与用于确定个人的ID、编号等一起，储存到在指静脉认证装置I中搭载的RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)等存储介质。此处，在上述对照处理中，在指静脉认证装置I内，与事先登记的静脉数据进行对照，但不拘泥于本指静脉认证装置I内的处理，也可以在与本指静脉认证装置I连接的未图示的控制盘、PC、服务器等中，进行登记数据的保持、对照处理等，仅将认证结果从控制盘、PC、服务器回送给指静脉认证装置I。
[0027]关于静脉图案的取得，在通过照相机4摄像的情况下，也可以总是通过照相机4持续摄像，通过判定指头5被完全地插入的情况而取入静脉图案。另外，也可以在通过在指尖处设置的认证开关7、未图示的各种传感器识别出指头5被完全插入的情况下，通过照相机4开始摄像，取得静脉图案。
[0028]在对照处理中，计算比较的2个静脉数据之间的相关的值，根据该值，判定是否与登记的静脉数据一致。通过其结果，对个人进行认证，通过后述图3记载的认证结果LED等显示单元15，显示认证结果，而对用户传递认证结果。另外，关于认证结果，不仅限于未图示的LED、图像等的显示，只要是蜂鸣器、声音输出等对用户传递认证结果的手段则可以是任意的手段。
[0029]在本实施例中，其特征在于，在进行上述那样的对照处理的情况下，在用户对指头插入部10插入指头5时，为了减轻用户的不安感、引导向框体的插入而具有可见光照射部6。此处设为可见光LED，但也可以是卤素灯等，只要是使指静脉认证装置I内部、特别是指头插入部10的放置指头的区域变亮的结构即可，不拘泥于图1或者图3记载那样的指头插入部10中的指头5的背面侧上部，只要在将指头5完全插入了时可见光不会被指头5遮挡而影响利用照相机3进行的摄像，则也可以设置于指头插入口侧面、下部、里侧等。关于可见光照射部6的动作，在后述的图4以及5中详述。
[0030]图3是用于实现本发明的指静脉认证装置I的第2实施方式。关于对图3附加的编号中的与图1重复的部分，省略说明。在指静脉认证装置I的框体上部，设置了点亮开关14、带触摸面板的液晶15、人感传感器16。
[0031]另外，在指静脉认证装置I的认证方式中，大致上有以下的2种方式。一个是，从在指静脉认证装置I内的存储器9中预先登记的静脉图案中，对照是否有与从用户得到了的静脉数据一致的数据的1:N认证方式。另一个是，通过与指静脉认证装置I连接或者经由未图示的控制盘连接的卡读取器等其他认证装置确定个人，对照所附带的个人的静脉数据和从用户得到了的静脉数据是否一致的1:1认证方式。
[0032]图4示出1:N认证方式中的本实施例中的流程图，图5示出1:1认证方式中的本实施例中的流程图。
[0033]首先，关于1:N认证方式的情况下的可见光照射部6的点亮方法，根据图4的流程，以图3所示的实施本发明的指静脉认证装置的输入接口的一个结构例为例子进行说明。
[0034]最初，如果用户靠近指静脉认证装置1，则人感传感器16探测用户。此处，探测用户的方法不拘泥于人感传感器16，也可以通过点亮开关14、带触摸面板的液晶15的触摸面板等的按下，检测用户，从可见光照射部5照射可见光(步骤401)
[0035]在步骤401中探测到用户的情况下，从可见光照射部6对指静脉认证装置I的内部的指头插入部10照射可见光(步骤402)。由此，能够照射指头插入部10来降低用户的不安感，并且能够使用户认识到指静脉认证的准备完成，催促插入指头5。
[0036]用户从可见光照射部6被照射可见光，而确认指静脉认证装置I的内部变得明亮，向指头插入部10插入指头5(步骤403)。
[0037]在指头5被插入到了指头插入部10的情况下，通过在指尖处设置的认证开关7、各种传感器(未图示)或者照相机3的摄像而认识出指头5的插入。在认识了插入了指头5之后，从近红外光照射部2照射近红外光。被照射的近红外光入射到指头5的内部，在指头5的内部散射了的近红外光从指头5的腹侧向体外放射。被放射的近红外光透射摄像窗3，通过照相机4进行摄像，取得静脉数据(步骤404)。
[0038]关于取得的静脉数据，在CPU8中取得静脉数据的明度。在存储器9中，具有适合于静脉认证的明度而作为明度数据，CPU8比较取得的静脉数据的明度和明度数据。在取得静脉数据的明度大于明度数据的情况下，为了成为适合于认证的明度，以减小可见光的照射明度的方式进行控制。此时，通过以使可见光不熄灭而减小照射明度的方式进行控制，从而用户在保持对认证中的指头5照射可见光的状态下进行认证处理，所以能够减轻从认证前到认证中针对指头插入的闭塞感，而安心地进行认证。另一方面，在取得静脉数据的明度小于明度数据的情况下，以维持或者减小可见光的照射明度的方式进行控制。通过采用这样的结构，如上所述，减轻从用户认证前到认证中针对指头插入的闭塞感，用户能够安心地进行认证(步骤405)。此时，用摄像部取得的生物体数据的摄像画面的明度小于适合于认证的明度的情况下的照明明度的减少量比用摄像部取得的生物体数据的摄像画面的明度大于适合于认证的明度的情况下的照明明度的减少量更小。由此，在可见光照射量是不影响静脉图案的明度的情况下，通过尽可能不减小照射量，能够在认证中对用户提供安心感。
[0039]另外，可见光照射部6根据认证模式，变更亮灭图案、颜色。另外，还能够根据认证模式，使点亮开关14也点亮而对用户通知。
[0040]接下来，在步骤405中，取得成为适合于指静脉认证的明度之后的指静脉图案，开始指静脉认证。然后，从取得的静脉数据中，对照是否有一致的数据(步骤406)。
[0041]如果有与从用户得到的静脉数据一致的数据(步骤407的“是”)，则为了对用户传递认证成功这一情况，使用照明、液晶显示、蜂鸣器、液晶显示等传递给用户。另外，如果将本实施例应用于出入室管理系统，则进行电子锁、自动门等的解锁，如果是其他装置等，则进行安全解除(步骤607) ο然后，结束认证处理，可见光照射部6也熄灭。
[0042]另一方面，如果没有与从用户得到的静脉数据一致的数据(步骤406的“否”)，则使用照明、液晶显示、蜂鸣器、液晶显示等对用户传递认证失败这一情况。另外，如果将本实施例应用于出入室管理系统，则进行电子锁、自动门等的闭塞维持，如果是其他装置等，则进行安全状态的维持(步骤408)。然后，结束认证处理，可见光照射部6也熄灭。
[0043]接下来，沿着图5所示的流程图，说明1:1认证方式的情况下的点亮方法。
[0044]用户在通过指静脉认证装置I进行个人认证之前，通过与指静脉认证装置I连接或者经由未图示的控制盘连接的卡读取器等其他认证装置，进行认证(步骤501)。
[0045]在利用卡读取器进行的认证成功的情况下(步骤502的“是”)，准备用户的个人ID，并且准备进行利用对个人ID附带的静脉数据的静脉认证(步骤503)。
[0046]在利用卡读取器进行的认证失败的情况下(步骤502的“否”)，使用利用可见光照射部6的照明、液晶显示15、蜂鸣器等对用户传递认证失败，并且进行安全状态的维持(步骤510)。
[0047]另一方面，在卡读取器的认证成功了的情况下，从可见光照射部6对指静脉认证装置I的内部的指头插入部10照射可见光(步骤504)。通过这样的结构，用户能够视觉上认识作为接下来的认证动作应通过生物体认证装置进行认证。此处，作为对用户传递卡读取器的认证结果的手段，也可以并用来自本来为了照射指头插入部10而设置的可见光照射部6的可见光，通过点亮、熄灭传递给用户。另外，也可以根据认证模式、认证的结果，变更亮灭图案、或者变更颜色、点亮部位，而通知给用户。
[0048]用户从可见光照射部6被照射可见光，确认指静脉认证装置I的内部的指头插入部10变得明亮，对指头插入部10插入指头5(步骤505)。在指头5被插入到指头插入部10的情况下，通过在指尖处设置的认证开关7、各种传感器(未图示)、或者通过照相机3的摄像而识另IJ。在识别出被插入了指头5之后，从近红外光照射部2照射近红外光。被照射的近红外光入射到指头5的内部，在指头5的内部散射了的近红外光从指头5的腹侧向体外放射。被放射出的近红外光透射摄像窗3，通过照相机4进行摄像，取得静脉数据(步骤506)。
[0049]关于所取得的静脉数据，在CPU8中取得静脉数据的明度。在存储器9中，具有适合于静脉认证的明度而作为明度数据，CPU8比较取得的静脉数据的明度和明度数据。在取得静脉数据的明度大于明度数据的情况下，为了成为适合于认证的明度，以减小可见光的照射明度的方式进行控制。此时，通过以使可见光不熄灭而减小照射明度的方式进行控制，用户在保持认证中的指头5被照射了可见光的状态下进行认证处理，所以能够减轻从认证前到认证中针对指头插入的闭塞感。另一方面，在取得静脉数据的明度小于明度数据的情况下，以维持或者减小可见光的照射明度的方式进行控制。通过采用这样的结构，如上所述，减轻从用户认证前到认证中针对指头插入的闭塞感，用户能够安心地进行认证(步骤507)。此时，用摄像部取得的生物体数据的摄像画面的明度小于适合于认证的明度的情况下的照明明度的减少量比用摄像部取得的生物体数据的摄像画面的明度大于适合于认证的明度的情况下的照明明度的减少量更小。由此，在可见光照射量是不影响静脉图案的明度的情况下，通过尽可能不减小照射量，能够在认证中给用户提供安心感。
[0050]另外，可见光照射部6根据认证模式，变更亮灭图案、颜色。另外，还能够根据认证模式，使点亮开关14也点亮，而通知给用户。
[0051]在步骤507中，取得成为适合于指静脉认证的明度之后的指静脉图案，开始指静脉认证。即，从取得的静脉数据中，对照是否有一致的数据(步骤508)。
[0052]关于从用户得到的静脉数据，从在指静脉认证装置I内的存储器9中预先登记的静脉数据中，对照是否有一致的数据(步骤509)。如果有与从用户得到的静脉数据一致的数据(步骤509的“是”)，则为了对用户传递认证成功这一情况，使用利用可见光照射部6的照明、液晶显示、蜂鸣器等而传递给用户。另外，如果将本实施例应用于出入室管理系统，则进行电子锁、自动门等的解锁，如果是其他装置等，则进行安全解除(步骤510)。如果没有与从用户得到的静脉数据一致的数据(步骤509的“否”)，则使用利用可见光照射部6的照明、液晶显示、蜂鸣器等对用户传递认证失败这一情况。如果将本实施例应用于出入室管理系统，则进行电子锁、自动门等的闭塞维持，如果是其他装置等，则进行安全状态的维持(步骤511)。
[0053]另外，也可以在图4以及图5中的认证流程中，在指静脉认证开始之后，判断为从用户得到的静脉数据认证成功、或者指头5的放置方式不适合的情况下，返回到步骤402、504，再次从可见光照射部6照射可见光，对用户传递认证失败、重新放置指头5。另外，此时的可见光的照射方式不仅限于点亮、熄灭，也可以变更亮灭图案、或者变更颜色、点亮部位而通知给用户。另外，也可以不仅限于利用可见光的联络，而使用照明、液晶显示、蜂鸣器等，传递认证结果，并且对用户传递重新放置指头。
[0054]另外，本发明不限于指静脉认证装置，还能够应用于指纹认证装置，只要是无法对生物体的认证部位直接进行视觉辨认的结构的装置就能够应用。
【主权项】
1.一种生物体认证装置，使用生物体信息，对照事先登记的认证用生物体数据和在认证时得到的生物体数据来进行生物体认证，该生物体认证装置的特征在于，具备: 近红外光照射部，针对指头照射近红外光； 摄像部，对通过从所述近红外光照射部照射的近红外光透射指头而得到的生物体数据进行摄像； 控制部，取得由所述摄像部取得的生物体数据；以及 可见光照射部，对插入所述指头的指头插入部照射可见光， 所述可见光照射部在所述摄像部取得生物体数据之前开始可见光的照射，并且在由所述摄像部取得的生物体数据的摄像画面的明度大于适合于认证的明度的情况下，所述控制部减小来自所述可见光照射部的照射明度， 将减小了所述照射明度的情况下的生物体数据和所述事先登记的认证用生物体数据进行对照。2.根据权利要求1所述的生物体认证装置，其特征在于， 在由所述摄像部取得的生物体数据的摄像画面的明度小于适合于认证的明度的情况下，所述控制部维持或者减小来自所述可见光照射部的照射明度， 将维持或者减小了所述照射明度的情况下的生物体数据和所述事先登记的认证用生物体数据进行对照。3.根据权利要求2所述的生物体认证装置，其特征在于， 由所述摄像部取得的生物体数据的摄像画面的明度小于适合于认证的明度的情况下的照明明度的减少量比由所述摄像部取得的生物体数据的摄像画面的明度大于适合于认证的明度的情况下的照明明度的减少量小。4.根据权利要求1?3中的任意一项所述的生物体认证装置，其特征在于， 所述可见光照射部具备如下功能:在进行了与所述生物体认证装置不同的第I认证操作之后，在通过所述生物体认证装置进行认证的情况下，仅在通过所述第I认证操作被认证了的情况下，照射指头插入部。5.根据权利要求1?4中的任意一项所述的生物体认证装置，其特征在于， 从所述可见光照射部对所述指头插入部照射的可见光根据所述生物体认证的结果、认证模式或者指头的放置方式，使点亮图案或者点亮颜色变化。6.—种生物体认证方法，使用生物体信息，对照事先登记的认证用生物体数据和在认证时得到的生物体数据来进行生物体认证，该生物体认证方法的特征在于， 在摄像部取得生物体数据之前开始可见光的照射，该摄像部对通过从针对指头照射近红外光的近红外光照射部照射的近红外光透射指头而得到的生物体数据进行摄像，在由所述摄像部取得的生物体数据的摄像画面的明度大于适合于认证的明度的情况下，减小来自所述可见光照射部的照射明度， 将减小了所述照射明度的情况下的生物体数据和所述事先登记的认证用生物体数据进行对照。
【文档编号】A61B5/117GK105874461SQ201480068953
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年9月8日
【发明人】岛野和树, 清水康弘
【申请人】日立产业控制解决方案有限公司