登记设备、检查设备、程序和数据结构的制作方法

专利名称：登记设备、检查设备、程序和数据结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及登记设备、验证设备、程序和数据结构，并且优选地应用于
生物认证(biometrics authentication )。
背景技术：
近年来，已将血管用作生物认证的对象之一。作为这种生物认证的现有 技术，已经提出了如下的认证装置，其用于在所捕获图像上提取血管的端点 和分支点来作为特征点，并且根据所提取的特征点来生成要登记的数据或者 要与所登记的数据进行比较的数据(例如，见专利文献l)。与用于将图像数 据自身设置为要登记的数据的认证设备相比，这种认证设备可以显著地降低 要存储的数据的存储器占用。
专利文献1:日本未审查专利申请公开第2003-303178号 然而，由于端点和分支点在血管上彼此分离，因此其对于进行人员是否 是登记者的确定来说是不可靠的数据。因此，即使作为要与已登记数据进行 比较的数据所生成的特征点和作为已登记数据所生成的特征点相同，由于外 部因素(如图像捕获环境和噪声)或内部因素(如捕获生命有机体的血管的 图像时的困难(个体之间的差异))的原因，错误地确定不是登记者的人为登 记者或者作为登记者的人不是登记者的概率较高。即，认证的精度(进行一 个人是否是登记者的确定的精度)较低。

发明内容
本发明是鉴于上述背景而做出的，并且提出了能够改善认证精度的登记 设备、验证设备和程序及能够改善可靠性的数据结构。
为了解决上述困难，本发明提供了如下的登记设备，其包括分割装置， 用于基于图像中包括的血管线的端点和分支点，将该血管线分割为多个局部 线；提取装置，用于提取表示所述多个局部线的每一个的n阶曲线的多项式 等式中包括的次数所对应的项的系数；以及生成装置，用于生成包括所述多
5个局部线的每一 个的两端处的点以及所述系数的数据。
进一步，本发明提供了如下的验证设备，其包含存储装置，其用于存 储如下的数据，所述数据包括基于图像中包括的血管线的端点和分支点而 将所述血管线分割为的多个局部线中的每一个的两端处的点，所述数据还包 括表示所述多个局部线的每一个的n阶曲线的多项式等式中包括的次数所 对应的项的系数；恢复装置，其用于通过所述多个局部线的每一个的两端处 的点以及所述系数来恢复所述血管线；以及验证装置，其用于将由所述恢复 部件所恢复的血管线与作为要和所述血管线进行比较的对象所设置的血管线 进行比较。
又进一步，本发明提供了如下的程序，其通过使用工作存储器来使得用 以对图像执行预定处理的图像处理单元执行以下操作基于图像中包括的血 管线的端点和分支点，将该血管线分割为多个局部线；提取表示所述多个局 部线的每一个的n阶曲线的多项式等式中包括的次数所对应的项的系数；以 及生成包括所述多个局部线的每一个的两端处的点以及所述系数的数据。
又进一 步，本发明提供了作为要登记的数据而生成的识别数据的数据结 构。所述识别数据具有如下的结构，该结构包括基于图像中包括的血管线 的端点和分支点而将所述血管线分割为的多个局部线中的每一个的两端处的 点，该结构还包括表示所述多个局部线的每一个的n阶曲线的多项式等式 中包括的次数所对应的项的系数。所述识别数据用于用以基于类似度来确定 人是否是登记者的处理。
如前所述，根据本发明，由于不仅将血管点的特征点，而且将表示多个 局部线中的每一个的n阶曲线的多项式等式中包括的次数所对应的项的系数 提取为表示血管线的形状的数据，因此可以通过使用接近于血管线的曲线来 离散地表示血管线。结果，可以降低外部因素(如图像捕获环境和噪声)或 内部因素(如捕获生命有机体的血管的图像时的困难(个体之间的差异)的 影响。因此，可以提供能够改善认证精度的登记设备、验证设备和程序以及 能够改善可靠性的识别数据结构。


图1是图示根据本发明实施例的认证设备的整体配置的框图2是图示在图案转换之前所获得的图像以及图案转换之后所获得的图
6像的示意图。
图3是图示据以检测端点和分支点的图像的示意图。
图4是图示用于执行用以提取控制点的处理的控制部分的功能配置的框图。
图5是图示基于端点和分支点而分割的血管线的示例的示意图。
图6是用于描述局部血管线的连接的示意图。
图7是图示多个给定点与最接近于这些点的5阶曲线的示意图。
图8是图示识别数据的数据结构的示例的示意图。
图9是图示原始血管线和所恢复的血管线的示意图。
图IO是图示认证处理的流程图。
具体实施例方式
参考附图，详细描述本发明的实施例。 (1)认证设备的整体配置
图1图示根据本发明实施例的认证设备1的整体配置。认证设备1是通 过将操作部分11、图像捕获部分12、存储器13、接口 14和通知部分15经 由总线16连接至控制部分10来配置的。
控制部分IO是计算机，其包括中央处理单元(CPU),用于执行认证设 备1的总体控制；只读存储器(ROM),用于存储各种程序和设置信息；随 机存取存储器(RAM),用作CPU的工作存储器；以及图像处理单元。
根据用户操作，将用于执行登记待登记的用户的血管的模式(在下文中 称为血管登记模式)的执行命令COMl或用于执行确定该登记者是否出现的 模式(在下文中称为认证模式)的执行命令COM2从操作部分11输入至控 制部分10。
控制部分10基于执行命令COM1或执行命令COM2来确定要执行的模 式，并且通过根据与模式确定的结果对应的程序适当地控制图像捕获部分12 、 存储器13、接口 14和通知部分15来执行血管登记模式或认证模式。
图像捕获部分12具有相机，其将认证装置1的外壳上的手指放置区域上 的空间设置为图像捕获空间，并且根据控制部分IO所设置的设置值来调节相 机的光学系统的镜头位置以及相机的图像拾取元件的快门速度(曝光时间)。此外，图像拾取部分12具有近红外光源，其用于将近红外光发射至图像
捕获空间。图像获取部分12在控制部分10指定的时间段内开启近红外光源， 周期性地捕获反射在图像拾取元件的图像获取表面之上的景物(subject)的 图像，并且将从图像获取而生成的图像的图像数据的各片段顺序地输出至控 制部分10。
存储器13例如是闪存。存储器13将数据存储在控制部分10所指定的区 域中，或者读取出存储在该区域中的数据。
接口 14经由预定的传输路径而将各种数据片段传送至与其连接的外部 设备，以及从与其连接的外部设备接收各种数据片段。
通知部分15包括显示单元15a和音频输出单元15b。显示单元15a基于 传送自控制部分10的显示数据，在显示屏幕上显示字符和图形。另一方面， 音频输出单元15b基于传送自控制部分10的音频数据，从扬声器输出声音。
(1)血管登记模式
接下来描述血管登记模式。如果将血管登记模式确定为要执行的模式， 则控制部分IO将操作模式设置为血管登记模式并且使得通知部分15做出必 须将手指置于图像捕获空间的通知。
此时，控制部分IO使得图像获取部分12中包括的相机来执行图像捕获 操作，并且开启图像获取部分12中所包括的近红外光源。
在这种状态下，如果将手指置于图像捕获空间中，则近红外光从近红外 光源输出，穿过手指的内部，并且作为投射血管的光、经由相机的光学系统 和光圈而进入图像拾取元件。结果，将手指中血管的图像投射在图像拾取元 件的图像捕获表面上。因此，基于作为图像获取部分12执行图像捕获的结果 所生成的图像数据的图像中包括了血管的图像。
在适当时，控制部分10对传送自图像获取部分12的图像数据执行多项 预处理(如图像旋转补偿、噪声消除和图像修剪)，并且如例如图2中所图示 的那样，根据预处理之后获得的多级(multilevel)图像(图2 (A))而生成 将血管表示为图案的二进制图像(图2 (B))。
为了进行生成二进制图像的具体方法的示例，控制部分IO通过使用高斯 滤波器和差分滤波器(诸如对数滤波器)，使预处理之后获得的目标图像中所 包括的血管的轮廓突出显示，并且基于设置的亮度值而将具有突出显示的轮
8廓的目标图像转换为二进制图像。随后，控制部分IO从二进制图像中提取血 管的宽度的中心或者血管的宽度的亮度峰值，以便获得用于表示血管的、具 有相同宽度的线的图案。在本实施例中，将血管表示为具有相同的一个像素 宽度的线的图案。在下文中，将具有相同线宽的这些血管称为血管线。
此外，如果控制部分IO生成二进制图像，那么其提取表示二进制图像中 所包括的血管线的形状的参数(在下文中称为形状参数)，生成包括形状参数 的待识别数据(在下文中称为识别数据)，并且通过将该识别数据存储在存储 器13中来登记该识别数据。
因此，控制部分IO可以执行血管登记模式。 (1-2) 认证才莫式
接下来描述认证模式。如果将认证模式确定为要执行的模式，那么控制 部分10将操作模式设置为认证模式，使得通知部分15做出必须将手指置于 图像捕获空间中的通知，使得图像获取部分12中所包括的相机执行图像捕获 操作，并且开启近红外光源。随后，在适当时，控制部分10对传送自图像获 取部分12的图像数据执行各项预处理(如图像旋转补偿、噪声消除和图像修 剪)。
此外，如同血管登记模式中那样，控制部分IO根据作为预处理的结果而 获得的图像来生成二进制图像，并且根据作为识别数据而存储在存储器13中 的形状参数来恢复血管线。
随后，控制部分IO将生成的二进制图像中包括的血管与所恢复的血管线 进行比较(执行图案匹配)。作为比较的结果，获得这些血管线之间的类似级 另'J.(相关度)。控制部分10根据该类似级别来确定是否可以证明一个人为登 记者。
如果确定不能证明此人为登记者，那么控制部分10经由显示单元15a和 音频输出单元15b而以视觉或听觉向此人通知该事实。另一方面，如果确定 证明此人为登记者，那么控制部分IO将用于指示已证明此人为登记者的数据 传送给连接至接口 14的设备。响应于用于指示已证明此人为登记者的数据， 连接至接口 14的设备执行在成功地执行认证时所应该执行的预定处理，例 如，在预定时间段内锁门或者解除所限制的操作模式。
因此，控制部分10可以执行^人^正才莫式。(2)控制部分执行的特征点提取处理的细节 接下来详细描述控制部分10执行的特征点提取处理。
(2-1 )端点和分支点的检测 如果控制部分IO生成二进制图像，其从例如如图3中所示的二进制图像 中包括血管线的各点(像素)中检测端点和分支点。
(2-2)血管线形状参数的提取
随后，控制部分IO基于端点和分支点，将血管线分割为局部线(在下文 中称为局部血管线)，以n阶曲线的多项式等式的形式来表示每个局部血管 线，提取与n阶曲线的多项式等式中包括的次数(degree )对应的项的系数(在 下文中称为多项式系数)，并且将每一局部血管线的多项式系数以及每一局部 血管线的两端处的点设置为血管线形状参数。
将描述提取形状参数的示例性方法。如图4中所图示，在执行该提取方 法时，控制部分10用作血管线分割单元21、局部线校正单元22和系数提取 单元23。下面描述血管线分割单元21、局部线校正单元22、系数」提取单元 23和系数提取单元24所执行的各处理操作的细节。
(2-2-1 )血管线的分割
血管线分割单元21将血管线分割为局部血管线，每一局部血管线从端点 或分支点延伸至下一端点或下一分支点。
例如，在图5中所图示的情况下，血管线分割单元21将血管线分割为 局部血管线PBL1，其从设置为开始点的分支点DP1延伸至出现在分支点DP1 之后并被设置为末端点的另一特征点(端点EP1 );局部血管点PBL2,其从 设置为开始点的分支点DP1延伸至出现在分支点DP1之后并被设置为末端点 的另一特征点(端点EP2);以及局部血管点PBL3，其从设置为开始点的分 支点DPI延伸至出现在分支点DP1之后并被设置为末端点的另一特征点(分 支点DP2 )。类似地，血管线分割单元21将血管线分割为局部血管点PBL4， 其从设置为开始点的分支点DP2延伸至出现在分支点DP2之后并被设置为末 端点的另一特征点(端点EP3);以及局部血管点PBL5，其从设置为开始点的分支点DP2延伸至出现在分支点DP2之后并净皮设置为末端点的另 一特征点 (端点EP4)。
在图5所图示的情况下，尽管仅将分支点DP1和DP2设置为开始点，但 是可以将端点和分支点设置为开始点。如从图5中显而易见的那样，端点只 可能是开始点或者末端点，而分支点可以是开始点和末端点之任一或者两者。
(2-2-2)局部血管线的校正
接下来，局部线校正单元22检测每一局部血管线的长度(像素数目)以 及每一局部血管线的两端处的点的类型，并且根据检测结果删除局部血管线。
即，如果局部线校正单元22从血管线已被分割到的局部血管线中检测具 有比预定阈值长度更短的长度(像素数目)的局部血管线，那么其确定在局 部血管线两端处的点中的一个是否为端点。
此时，如果局部血管线两端处的点中的一个为端点，那么这意味着局部 血管线位于血管线的端部。在这种情况下，局部线校正单元22确定该局部血 管线对于整个血管线的影响很小且该局部血管线的特征部分不可靠，并且删 除该局部血管线，而不移除该局部血管线中包括的分支点。在图5中所图示 的情况下，局部线校正单元22例如删除局部血管线PBL4，而不移除分支点 DP2。
另一方面，如果局部血管线两端处的点中的一个不是端点，那么这意味 着该局部血管线两端处的点是分支点，并且该局部血管线位于血管线的中间。
在这种情况下，局部线校正单元22将与该局部血管线的一个分支点连接 的局部血管线的数目和与局部血管线的另一分支点连接的局部血管线的数目 进行比较。例如如图6(A)中所图示，如果与局部血管线的一个分支点连接 的局部血管线的数目和与局部血管线的另一分支点连接的局部血管线的数目 不同，那么局部线校正单元22通过删除与较小数目的局部血管线连接的局部 血管线的一个分支点并将局部血管线连接至相邻的局部血管线，来删除局部 血管线。
在图6( A )中所示的情况下，局部线校正单元22通过将局部血管线PBLa 连接至局部血管线PBLb而形成局部血管线PBLa-b,并且通过将局部血管线 PBLa连接至局部血管线PBLc而形成局部血管线PBLa-c,从而删除了局部血 管线PBLa。相反，例如如图9(B)中所示，如果与局部血管线的一个分支点连接的
局部血管线的数目和与局部血管线的另一分支点连接的局部血管线的数目相
同，那么局部线校正单元22将与局部血管线的一个分支点连接的局部血管线 中所包括的端点的数目和与局部血管线的另一分支点连接的局部血管线中所 包括的端点的数目进行比较，并且通过删除与包括较小数目的端点的局部血 管线连接的局部血管线的一个分支点并将局部血管线连接至相邻的局部血管 线，来删除局部血管线。
在图6 (B)中所图示的情况下，如同图6 (A)中所图示的情况下那样， 局部线^f交正单元22通过将局部血管线PBLa连接至局部血管线PBLb而形成 局部血管线PBLa-b,并且通过将局部血管线PBLa连接至局部血管线PBLc 而形成局部血管线PBLa-c,从而删除了局部血管线PBLa。
因此，局部线校正单元22删除了具有比预定长度更短的长度的局部血管 线，从而防止了无特征的局部血管线的多项式系数的提取，并且降低了多项 式系凄t的l史目。
(2-2-3)多项式系凄t的拔:耳又
随后，系数提取单元23为每一局部血管线提取多项式系数(当由n阶曲 线的多项式等式表示每一局部血管线时所获得的系数)。
更具体地，如果系数提取单元23从局部血管线之中选择待处理的局部血
管线，则其将所选择的局部血管线中所包括的每一点(在下文中称为血管形
成点)代入到下列的n阶曲线的多项式等式。 y = piXn + p2xn—1 + ... + pnx .+ pf:+i (1)
例如，如果血管形成点的数目是m，那么获得如下的m个多项式等式。 这里，等式(1 )和(2)中包括的p,、 p2、……和p(n+n表示与次数对应的项 的系数，即，多项式系数。<formula>formula see original document page 12</formula>
随后，如果系数提取单元23进行血管形成点到等式(1)的代入，那么 其改变从这些代入所获得的多个多项式等式中所包括的多项式系数Pl 、
y2 = p^21 + p2x2p2.......和p(州)，直到这些多项式等式的左侧和右侧之间的值的差变为最小
为止，并且提取多项式系数p,、 p2.......和p(n+,)。
因此，系数提取单元23可以提取在曲线最接近于局部血管线中所包括的
血管形成点时所获得的多项式系数Pl 、 p2.......和p (n+n。
这里，图7图示多个给定点以及最接近于这些点的5阶曲线。如从图7 中显而易见的那样，系数提取单元23所提取的多项式系数是在曲线最接近于 实际的局部血管线时所获得的多项式系数。因此，当恢复了局部血管线时， 所提取的多项式系数用作可靠的元素(element )。
(2-3)识别数据的生成
在完成了上述提取处理之后，控制部分IO用作用于生成识别数据的识别 数据生成单元，所述识别数据包括每一局部血管线的多项式系数、每一局 部血管线的两端处的点的位置、以及指示作为上述提取处理的结果已获得多 项式系数的识别符(在下文中称为内容证实识别符)；并且控制部分10将所 生成的识别数据登记在存储器13 (图1 )中。
图8图示识别数据的示例性数据结构。识别数据包括报头区域HAr和数 据区域DAr。报头区域HAr存储内容证实识别符，例如，与提取处理有关的 版本。
另一方面，如果由i (i=2、 3、 4....... N (N是整数))来表示局部血管
线的数目，分别由P4、 P3、 P2、 P,和Po来表示作为四阶曲线的多项式等式中 所包括的多项式系数的四阶系数、三阶系数、二阶系数、 一阶系数和零阶系 数，并且由xs和xe来表示每一局部血管线的两端处的点的x坐标(即，每 一局部血管线在x方向上的范围)，那么数据区域DAr以例如矩阵的形式来 存储每一局部血管线1 ~ N的多项式系数P4i ~ P0i以及每一局部血管线1 ~ N 的两端处的点的位置xsi和xei。
如果通过使用存储在数据区域DAr中的数据来恢复每一局部血管线1 ~ N,那么将多项式系数P4i P0i的值代入到等式(1 )中，然后将从点xsi到 点xei的各点的x坐标的值输入到等式(1 )中。结果，可以获得从点xsi到 点xei的各点的y坐标的值，并且生成接近于局部血管线1 ~N的曲线。
图9图示原始血管线与通过在等式(1 )中使用每一局部血管线的多项式 系数P4i P0i (其已在上述提取处理中提取出)所恢复的血管线之间的比较结果。
如从比较结果中显而易见的那样，识别数据使用存储在报头区域HAr中 的内容证实识别符，指示每一局部血管线1 ~N的、存储在数据区域DAr中 的多项式系数P4i-P0i是具有实际血管线的较高可再现度的元素。结果，可 以获得能够证实多项式系数P4i ~ POi高度可靠的数据结构。
(3)控制部分所执行的认证处理的细节 接下来，参考图10中所图示的流程图，描述控制部分IO在认证模式中 执行的认证处理。
如果控制部分IO从操作部分11 (图1 )接收到执行命令C0M2，那么其 开始认证处理。在步骤SP11中，控制部分IO读取出存储在存储器13中的识 别数据，并且确定内容证实识别符是否存储在识别数据的报头区域HAr (图 8)中。
如果未存储内容证实识别符，那么这意味着数据区域DAr (图8)中存 储的数据是要经受生物识别的不可靠对象的数据。在这种情况下，控制部分 10删除从存储器13读出的识别数据，并且终止认证处理。
另一方面，如果存储了内容证实识别符，那么在步骤SP12中，控制部分 IO控制图像捕获部分12 (图1 )，以便获取要验证的图像数据。在步骤SP13 中，在适当时，控制部分IO对图像数据执行预定的预处理，并且4企测作为预 处理的结果获得的图像上的血管线中所包括的端点和分支点。
在步骤SP14中，控制部分10基于存储在数据区域DAr (图8 )(其包括 在步骤SPll中从存储器13读出的识别数据中)中的多项式系数P4 P0，生 成与局部血管线1 N对应的曲线，从而恢复了血管线。
在步骤SP15,控制部分IO基于所恢复的血管线中包括的端点和分支点、 在步骤SP13中从待验证的图像上的血管线中已经检测到的分支点和端点，通 过并行地旋转和移动来计算校正量(移动量)，并且基于该校正量(移动量) 而在所恢复的血管线和待验证的图像中所包括的血管线之间执行对准 (alignment )。在步骤SP16中，控制部分10通过将这些对准的血管线相互比 较来确定登记者是否存在。
例如，如果根据比较结果，所对准的血管线的重叠像素的数目的百分比 等于或大于预定阈值是很明显的，那么控制部分IO确定可以证明人员为登记者。相反，如果该百分比小于该阈值，那么控制部分IO确定不能证明此人为 登记者。
因此，如果未将内容证实识别符存储在识别数据的报头区域HAr (图8) 中，那么控制部分10基于存储在数据区域DAr中的数据，确定识别数据的 数据区域DAr(图8)中所包括的数据是要经受生物识别的不可靠对象的教: 据，并且终止恢复血管线的处理。结果，可以防止要验证的血管线与基于除 了已经以给定的提取精度提取出的已存储数据之外的已存储数据而恢复的血 管线之间的比较，并且可以防止认证精度的降低。
(4 )操作和效果
如之前所述，控制部分IO基于血管线的端点和分支点而将血管线分割为 多个局部血管线，以n阶曲线的多项式等式的形式来表示每一局部血管线， 并且提取与多项式等式中包括的次数对应的项的系数(多项式系数)。
随后，控制部分10生成识别数据(图8),该识别数据包括每一局部 血管线的多项式系数，以及每一局部血管线的两端处的点的位置(x坐标的 值)。
因此，控制部分IO通过使用每一局部血管线的多项式系数以及每一局部 血管线的两端处的点的位置(x坐标的值)，不仅可以表示局部血管线之间的 连接关系，而且可以表示局部血管线的形状，即，可以通过使用接近于血管 线的曲线来离散地表示血管线。
结果，可以降低由于外部因素(如图像捕获环境和噪声)或内部因素(如 捕获生命有机体的血管的图像时的困难(个体之间的差异))的原因，错误地 确定不是登记者的人为登记者或者确定作为登记者的人不是登记者的概率。 此外，可以降低要登记的数据的存储器占用。
可以以比在如下示例性情况中所需的加法更少的加法来执行该系数提耳又 处理，所述示例性情况指使得局部血管线接近于贝赛尔曲线并且提取出接 近于贝赛尔曲线的局部血管线的控制点序列。由于该情况需要用于对应于次 数的控制点序列的x坐标和y坐标的值的存储的存储器量，因而在该实施例 中所需用于对应于次数的系数值以及x坐标值的存储的存储器量小于在采用 控制点序列的情况下所需的存储器量。因此，从处理加法和信息量的观点， 本实施例对于使用公知的曲线函数的情况来说是优选的。在该实施例中，控制部分10生成识别数据(图8),该识别数据不仅包 括每一局部血管线的多项式系数以及每一局部血管线的两端处的点的位置(X 坐标的值)，而且用于指示已经经由预定的提取处理而提取出了这些多项式系 数的识别符(内容证实识别符)。
在该提取处理中，执行每一局部血管线中包括的各点至n阶曲线的多项
式等式的代入，并且从这些代入中所获得的多个多项式等式中包括的次数所
对应的项的系数^c改变，直到这些多项式等式的左侧和右侧之间的值的差变
为最小为止，然后将其提取出。
因此，由于控制部分IO可以代表所提取出的系数是在获得了与每一实际 局部血管线中所包括的血管形成点最接近的曲线时所提取出的多项式系数， 因此其可以证实该识别数据自身是高度可靠的，并且防止了错误地确定不是 登记者的人是登记者或者确定作为登记者的人不是登记者的概率。
根据上述配置，通过提取与n阶曲线(其表示多个局部血管线中的每一 个)的多项式等式中所包括的次数对应的项的系数(多项式系数)，并且生成 识别数据(其包括每一局部血管线的系数以及每一局部血管线的两端处的点 的位置)，不仅可以恢复这些局部血管线之间的连接关系，而且可以恢复这些 局部血管线的形状。因此，可以获得能够降低外部因素(如图像捕获环境和 噪声)或内部因素(如捕获生命有机体的血管的图像时的困难(个体之间的 差异))的影响以及改善认证精度的认证装置1。
(5)其他实施例
在上述实施例中，已经描述了如下的情况通过使用等式(1)提取x方
向系数，作为表示局部血管线的n阶曲线的多项式等式中包括的次数所对应
的项的系数。然而，本发明不限于该情况，可以通过使用下列的等式来获得
y方向系数。然而，由于血管线具有基本上在相同方向上延伸的性质，因此
期望获得与血管线延伸方向相同的方向的系数。 x = p:y11 + p2yn-i + ... + pny + Pn+i (3)
此外，在上述实施例中已经描述了如下的情况，所述情况指表示局部 血管线的n阶曲线的多项式等式中包括的次数所对应的项的系数被固定，即， 将曲线的阶固定。然而，本发明不限于该情况，可以根据表示局部血管线的 曲线的粗糙度来改变曲线的阶。更具体地，例如，如果将局部血管线的两端处的点彼此连接的线与局部 血管线彼此交叉(cross)处的点的数目较大，那么提取出表示局部血管线的 更高的n阶曲线的多项式等式中包括的次数所对应的项的系数。结果，可以
更精确地提取表示血管线形状的系数。这导致认证精度的改善。
此外，在上述实施例中，已经描述了使得图像中包括的血管线具有相同 的宽度的情况。然而，这些血管线并不必然具有相同的宽度。即4吏这些血管
又进一步，在上述实施例中，已经描述了根据存储在ROM中的程序来 执行上述形状参数提取处理的情况。然而，本发明不限于该情况。可以根据 从程序存储介质(如光盘(CD)、数字多功能盘(DVD)或半导体存储器)
形状参数提取处理。
又进一步，在上述实施例中，已经描述了程'序和图像处理单元在执行上 述形状参数提取处理时相互协作的情况。然而，可以通过独立的硬件块(piece of hardware )来执行上述形状参数提取处理的一部分。
又进一步，在上述实施例中，已经描述了使用具有图像获取功能、验证 功能和登记功能的认证装置1的情况。然而，本发明不限于该情况，可以根 据应用目的来使用单独地具有这些功能或部分这些功能的装置。
产业适用性
本发明可应用于生物认证领域。
权利要求
1.一种登记设备，其特征在于包括分割装置，用于基于图像中包括的血管线的端点和分支点，将该血管线分割为多个局部线；提取装置，用于提取表示所述多个局部线中每一个的n阶曲线的多项式等式中包括的次数所对应的项的系数；以及生成装置，用于生成包括所述多个局部线的每一个的两端处的点以及所述系数的数据。
2. 如权利要求1所述的登记设备，其特征在于，所述登记设备进一步包括删除装置，用于从所述多个局部线中删除具有 比预定长度更短的长度的局部线，以及所述提取装置提取表示尚未由所述删除装置删除的所述多个局部线的剩 余的那些中的每一个的n阶曲线的多项式等式中包括的次数所对应的项的系数。
3. 如权利要求1所述的登记设备，其特征在于，所述提取装置执行所述 多个局部线的每一个中包括的点至n阶曲线的多项式等式的代入；改变从该 代入获得的多个多项式等式中包括的次数所对应的项的系数，直到所述多个 多项式等式的左侧和右侧之间的值的差变为最小为止；并且提取所述系数。
4. 如权利要求1所述的登记设备，其特征在于，所述提取装置根据所述 血管线的粗糙度来改变n阶曲线的阶。
5. 如权利要求1所述的登记设备，其特征在于，当将所述多个局部线的 每一个的两端处的点彼此连接的线与所述局部线彼此交叉之处的点的数目较 大时，所述提取装置提取表示所述局部线的更高的n阶曲线的多项式等式中 包括的次数所对应的项的系数。
6. 如权利要求1所述的登记设备，其特征在于，所述生成装置生成如下 的数据，该数据包括所述多个局部线的每一个的两端处的点；所述系数； 以及识别符，其指示已经经由预定的提取处理而提取出所述系数。
7. 如权利要求6所述的登记设备，其特征在于，所述提取装置执行所述多个局部线的每一个中包括的点至n阶曲线的多 项式等式的代入；改变从该代入获得的多个多项式等式中包括的次数所对应的项的系数，直到所述多个多项式等式的左侧和右侧之间的值的差变为最小为止；并且提取所述系数，以及所述生成装置生成包括识别符的数据，该识别符用于指示已经经由所述 提取装置执行的预定提取处理而提取出所述系数。
8. —种验证设备，其特征在于包含存储装置，用于存储如下的数据，所述数据包括基于图像中包括的血 管线的端点和分支点而将所述血管线分割为的多个局部线中的每一个的两端 处的点，所述数据还包括表示所述多个局部线的每一个的n阶曲线的多项 式等式中包括的次数所对应的项的系数；恢复装置，用于使用所述多个局部线的每一个的两端处的点以及所述系 数来恢复所述血管线；以及验证装置，用于将由所述恢复部件所恢复的血管线与设置为要和所述血 管线进行比较的对象的血管线进行比较。
9. 如权利要求8所述的验证设备，其特征在于，当所述数据不包括指示 已经经由预定的提取处理而提取出所述系数的识别符时，所述恢复装置停止 所述血管线的恢复。
10. 如权利要求8所述的验证设备，其特征在于，在所述预定提取处理 中，执行所述多个局部线的每一个中包括的点至n阶曲线的多项式等式的代 入；改变从所述代入获得的多个多项式等式中包括的次数所对应的项的系数， 直到所述多个多项式等式的左侧和右侧之间的值的差变为最小为止；然后提 取出所述系数。
11. 一种程序，其特征在于使用工作存储器来使得用以对图像执行预定 处理的图像处理单元执行以下操作基于图像中包括的血管线的端点和分支点，将该血管线分割为多个局部线；提取表示所述多个局部线的每一个的n阶曲线的多项式等式中包括的次 数所对应的项的系数；以及生成包括所述多个局部线的每一个的两端处的点以及所述系数的数据。
12. —种作为要登记的数据而生成的识别数据的数据结构，其特征在于， 所述识别数据具有如下的结构，所述结构包括基于图像中包括的血管线的端点和分支点而将所述血管线分割为的多个局部线中的每一个的两端处的点，所述结构还包括表示所述多个局部线的每一个的n阶曲线的多项式 等式中包括的次数所对应的项的系数；以及所述识别数据用于用以基于类似度来确定人是否是登记者的处理。
13. 如权利要求12所述的数据结构，其特征在于， 将所述多个局部线的每一个的两端处的点和所述系数用于用以恢复所述血管线的处理，以及所恢复的血管线用于基于所恢复的血管线与作为要和所恢复的血管线进 行比较的对象的血管线之间的类似度来确定人是否是登记者的处理。
14. 如权利要求12所述的数据结构，其特征在于， 所述识别数据具有如下的结构，该结构包括所述多个局部线的每一个的两端处的点；所述系数；以及识别符，其指示已经经由预定提取处理而提 取出所述系数；以及所述预定提取处理是如下的处理执行所述多个局部线的每一个中包括 的点至n阶曲线的多项式等式的代入；改变从该代入获得的多个多项式等式 中包括的次数所对应的项的系数，直到所述多个多项式等式的左侧和右侧之 间的值的差变为最小为止；并且提取所述系数。
全文摘要
提出了具有改善的认证精度的登记设备、检查设备、程序以及具有改善的可靠性的识别数据的数据结构。通过使用图像中所示的血管线的端点和分支点作为基准，将血管线分割为局部线。提取出由n阶曲线的多项式表示局部线时的各阶所对应的项的系数，并且生成包括每个局部线的端点和系数的数据。
文档编号G06T7/00GK101681509SQ200880016108
公开日2010年3月24日 申请日期2008年5月14日 优先权日2007年5月15日
发明者阿布杜尔·M·穆罕麦德, 阿部博 申请人:索尼株式会社