生物体图形成像装置、生物体图形成像方法和程序的制作方法

专利名称：生物体图形成像装置、生物体图形成像方法和程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于认证个人的生物体图形(biological pattern)成像 装置。更具体地，本发明涉及用于输入手生物体信息的装置。
背景技术：
作为用于通过利用人生物体信息而执行个人认证的装置的现有技 术，公幵了下面所述的生物体认证装置，其通过利用手掌的血管图形 而执行个人认证(专利文献1:日本未审查专利公开2003-85538)。该 装置通过近红外LED将光照射到手掌上，通过基于在血管中的血液的 光吸收和在手掌的其它部位中的光吸收上的差异，高亮血管图形而拾 取图像，并且基于获取的血管图形而执行个人认证。此外，在该装置 中使用的成像装置在没有接触的情况下拾取手掌的血管图形的图像， 从而用于通过使手腕和手指作为接触点而稳定手掌的位置的引导器被 提供给装置主体。
此外，作为用于通过利用人生物体信息而执行个人认证的装置的 现有技术，公开了下面所述的生物体认证装置(手指静脉认证装置)， 其通过利用手指血管(手指静脉)图形而执行个人认证(专利文献2: 日本未审查专利公开5-145952)。该装置通过近红外LED将光照射到 手指上，并且在没有接触的情况下通过配置有照相机等的成像部拾取 手指成像目标部位的图像。此外，该手指静脉认证装置具有遮光盖，用于抑制外部光侵入到 成像部中。该遮光盖被放置在沿着手指的长度方向上，成像目标手指 的两侧，以便不与手指接触。此外，还公开了下面所述的情形，其中 通过使用红外线截止膜，提供罩型遮光盖以覆盖手指。
而且，通过使用近红外线截止膜，该手指静脉认证装置具有罩， 所述罩遮蔽近红外线并且透射可见光。这使得可以减轻当用户将手指 插入到不透明的孔中时，用户感受到的压抑感觉、不愉快感觉和不舒 适感觉。
此外，作为用于通过利用人生物体信息执行个人认证的装置的现 有技术，公开了下面所述的手指静脉认证装置，其应用了用于抑制外 部光侵入到成像部中的设计(专利文献3:日本未审查专利公开
2006-107401)。关于用于拾取手指静脉的图像的结构，该手指静脉认 证装置具有与在专利文献2中公开的装置相同的基本结构。然而，专 利文献3的装置使用外部遮光盖，其通常容纳在装置主体内，并且当 使用时被朝向装置主体外部拉出。利用外部遮光盖，阻断了包括诸如 阳光的近红外线的外部光的侵入。
然而，利用在专利文献1中公开的现有技术，传感器光(近红外 LED)被照射到将成为成像目标的部位上，并且不提供特殊的遮光装置。 因此，例如，在成像部(照相机)和其上放置手掌的引导器之间存在 大的开放空间。因此，当存在照射进的诸如午后阳光的阳光时，可能 变得难以拾取图像，或者拾取的图像可能变得不清晰。
此外，利用在专利文献2中公开的生物体认证装置，在遮光盖和 成像目标部位(手指)之间存在间隙。因此，难以完全抑制外部光。 而且，在提供罩型遮光盖的情形中，即使罩被形成为半透明的，将手 指插入到孔中的动作也会给用户带来压抑感觉、不愉快感觉、不舒适 感觉等。此外，如果当手指处于装置中时用户突然改变姿势(例如，当用 户絆到某东西而倒下或用户被某人推动时)，用户可能会因为在手指 被限制于装置中的时候，身体从装置向外移动，而伤到手指。
此外，利用在专利文献3中公开的装置，当使用装置时，由于存 在被提供以覆盖成像目标的盖，用户还感受到压抑感觉。
此外，用户需要经过取出遮光盖来使用该装置的麻烦的工作。此 夕卜，装置的机构变得复杂，这可能引起故障。
此外，利用该装置，用户需要将手指插入由遮光盖形成的空洞中。 因此，如在专利文献2的罩型遮光盖的情形中一样，这是下面所述的 装置结构，当用户使用该装置时，该装置结构给用户带来不愉快感觉 和不舒适感觉，并且引起用户的不方便，即，手指可能会受伤。

发明内容
本发明的示例性目的是提供生物体图形成像装置、生物体图形成 像方法和生物体图形成像程序，当拾取生物体图形的图像时，其能够 有效地抑制外部光的影响。
为了实现前述的示例性目的，根据本发明的示例性方面的生物体 图形成像装置是包括在表面之一上具有开口部分的外壳的装置。开口 部分处于下面所述的尺寸，即，当生物体部位被放置在所述开口部分 上时，所述尺寸的开口部分将被覆盖并处于封闭状态。外壳容纳光源 和成像部，所述光源用于照射放置在所述开口部分上的所述生物体部 位，所述成像部用于拾取被照射的所述生物体部位的图像。
此外，根据本发明的另一示例性方面的生物体图形成像方法是下 面所述的方法，即，当通过使用生物体图形成像装置执行生物体图形的认证时，所述方法拾取所述生物体图形的图像，其中所述生物体图 形成像装置包括在表面之一上具有幵口部分的外壳，当生物体部位 被放置在所述开口部分上时，所述开口部分被覆盖为封闭状态；成像 部，用于拾取所述生物体部位的图像；以及生物体部位检测部，其获 取所述生物体部位的拾取的图像并且检测放置在所述开口部分上的所 述生物体部位。所述方法包括计算被成像的所述生物体部位的图形 图像和更早被成像的生物体部位的图形图像之间的差值；以及基于所 述差值检测在所述开口部分上的生物体部位的认证。
此外，根据本发明的另一示例性方面的生物体图形成像程序是下 面所述的程序，即，所述程序用于当通过使用生物体图形成像装置执 行生物体图形的认证时，使得能够控制生物体图形的图像的拾取，其 中所述生物体图形成像装置包括外壳，其在表面之一上具有开口部 分，当生物体部位被放置在所述开口部分上时，所述开口部分被覆盖 并处于封闭状态；成像部，用于拾取所述生物体部位的图像；以及生 物体部位检测部，其获取所述生物体部位的拾取的图像并且检测放置 在所述开口部分上的所述生物体部位。所述程序使计算机能够执行 计算通过所述开口部分拾取的封闭所述开口部分的所述生物体部位的 图形图像与更早被拾取的生物体部位的图形图像之间的差值的功能； 以及基于所述差值检测在所述开口部分上的所述生物体部位的认证的 功能。


图1是示出根据本发明的生物体图形成像装置的第一示例性实施 例的示意性结构的透视图2是当利用图1中公开的生物体图形成像装置拾取手掌的图像 时从手的背面看的说明性示图3是示出在图1中公开的生物体图形成像装置的内部结构的示 意性方块图4是示出由在图1中公开的生物体图形成像装置执行的手掌认
8证的操作步骤的流程图；以及
图5是示出根据本发明的生物体图形成像装置的第二示例性实施 例的示意性结构的透视图。
具体实施例方式
在下文中，将通过参考附图，具体地描述本发明的示例性实施例。
(第一示例性实施例) 这里，将描述本发明的示例性实施例的基本结构内容。
在该示例性实施例中，描述了一种生物体图形成像装置，用于拾 取手的手掌的血管图形(下文中被称为"手掌血管图形")的图像， 用于个人认证。
图1是从上面看的与第一示例性实施例相关的生物体图形成像装 置的示意性结构的透视图。
如在图1中所示，本示例性实施例的生物体图形成像装置配置有 外壳104作为装置主体，并且该装置包括在外壳104的顶面(外壳顶 面部分)上的开口部分103。
开口部分103为下述尺寸，当作为成像目标的手的手掌被放置为 与外壳顶面部分接触时，所述尺寸的开口部分能够被手的手掌覆盖。 这使得当拾取通过覆盖开口部分103而放置的手掌的图像时，能够有 效地抑制外部光从外壳外部侵入到开口部分103。
此外，如在图1中所示，在外壳104的外壳顶面部分，提供沿着 手掌在基节的凹陷设置的基节引导器(basipodite guide) 105，所述基 节是手掌和手指之间的关节，并且沿着中指的长度方向设置设置中指 引导器106、 107，用于将手掌的位置与成像部102对准。此外，如在图2中所示，生物体图形成像装置包括成像部102，该
成像部配置有通过与开口部分103的中心部分相对而设置在外壳104 内的照相机等。如在图3中所示，生物体图形成像装置包括在外壳顶 面侧的与成像部102有特定距离的红外线透射滤光器109。四个光源 101被设置在红外线透射滤光器109的顶面侧表面的四个角落。
图2示出当用户的手108被放置在外壳顶面部分时从其背面看的 示图。此外，图3示出从外壳104的侧面看的示图。
设置在外壳104的内部的成像部102被安装到外壳104内，同时 朝向开口部分103侧放置成像部102的镜头。
利用该结构，光源101照射放置在外壳顶面部的开口部分103上 的手的手掌，并且成像部102经由红外线透射滤光器109拾取由光源 IOI照射的手掌图形(在该情形中为血管图形)的图像。
开口部分103可以是任何形状，诸如矩形形状、圆形形状等，只 要它是能够被手掌覆盖的尺寸和形状。
作为光源101，使用具有760nm波长的四个近红外LED。那些LED 被放置在对应于开口部分103的四个角落的位置，以便于均匀地将光 照射到手掌部位。
利用近红外线的使用，与通过使用普通白色光源在可见光范围的 情况下观察图形的情形相比，血管图形可以被更加突出。这是因为在 大约760nm的波长范围的情况下，在血管中流动的血色素的吸收更大， 并且光的反射小于作为背景的生物体组织。因此，在通过近红外线拾 取的手掌的图像中，血管部位被拍摄成暗的。成像部102具有镜头和诸如CCD传感器或CMOS传感器的二维 成像元件。对于该二维成像元件，使用了在近红外区域呈现出灵敏性 的成像元件，并且该成像元件具有下述这样的像素数，即使得能够以 大约6 dot/mm (大约300 dpi)的分辨率拾取手掌部位的图像。例如， 假设开口部分103的尺寸为可以被手掌覆盖的"53mm(竖直)x40 mm (横向)"，则成像装置可以被设置成具有作为像素数的"320像素(竖 直)x240像素(横向)"。此外，通过加深景深，镜头/光圈系统被调 节为能够在覆盖开口部分103的手掌的厚度方向上拾取图像。
此外，通过在成像部102和目标(手掌)之间放置红外线透射滤 光器109，能够抑制外部干扰光，如在图3中所示。通过镜头筒等，在 红外线透射膜109和成像部102之间，遮蔽外部干扰光(图3)。
作为红外线透射滤光器，使用了是光源101的波长的760nm的波 长显示出透射性质的可见光截止型红外线透射滤光器。而且，能够使 用带通滤光器型红外线透射滤光器。
此外，还能够使用具有窄透射带的带通滤光器，诸如干涉滤光器 (interference filter)。特别地，由于具有窄透射带，因此干涉滤光器的使 用使得能够有效地消除外部干扰光。
如所描述的，能够通过消除感测波长以外的波长来抑制外部干扰 光的影响。
然而，作为环境光的光源，存在很多具有连续光谱性质的类型， 诸如阳光和白光灯泡的光。因此，不可能完全消除环境光。
红外线透射滤光器109不仅用于抑制外部干扰光，还用于保护诸 如成像部102的镜头的在外壳内的部件避免灰尘等，以及用于防止那 些部件被直接接触。因此，宽面积但是相对低价格的可见光截止型红外线透射滤光器(例如，IR-76)被用于红外线透射滤光器109。此外， 高价格干涉滤光器可以被安装在成像部102的镜头的前面或者在只需 要小面积滤光器的二维成像元件的前面。
如所述，开口部分103被打开，从而成像部102能够拾取放置在 外壳104的顶部的手掌的图像。成像部102被朝向开口部分103放置， 并且红外线透射滤光器被放置在镜头侧，成像部102的前面。
此外，开口部分103的尺寸被设定为能够被手掌覆盖的尺寸。在 该示例性实施例中，它被形成为"53 mm (竖直)"0 mm (横向)" 的矩形形状。
外壳i(H具有光源101和成像部102,并且在顶部(外壳顶面部分) 保持引导器(基节引导器105和中指引导器106、 107)中的每一个。
外壳顶面部分具有开口部分103，并且它处于平坦形状。因此，放 置在外壳顶面部分上的手的位置是稳定的。此外，手掌在平面位置上 的稳定使得能够稳定将被拾取的手掌的静脉图形的分辨率。因此，能 够提高核对准确性。
此外，如上所述，外壳104被设置有基节引导器105和中指引导 器106、 107，用于限制放置在外壳顶面部分上的手109的剩余的三种 自由度(在顶面的平面上的横向移动、纵向移动和旋转)。
基节引导器105是设置在外壳104的顶面上的大约3mm的突出型 引导器，其限制了在顶面上手掌的纵向移动(从近侧到远侧的移动) 以及手掌的旋转。
还可以通过从用户侧在外壳104的顶面部分的前侧上形成凹陷而 提供用于引导手腕侧的位置的引导器，以便于更加有效地限制纵向移动和旋转。
中指引导器106和107也是设置在外壳104的顶面部分上的大约 3mm的突出型引导器，如在基节引导器105的情形中一样。如在图2 中所示，引导器106和107中的每一个被设置在手的认证目标中指将 被引导到的位置的两侧。
利用中指引导器106和107,能够限制手掌位置的横向移动(沿着 基节引导器的移动)。
代替提供突出型引导器，还能够为放置在顶面上的手的中指提供 在对应于中指的部分上的凹陷作为中指引导器106。
此外，除了中指，还能够为食指和无名指提供引导器。
此外，还可以根据手掌的形状在外壳顶面部分上形成不平坦的形 状，用于引导将被放置的手掌并且用于最小化在开口部分103上的手 108和顶面部分之间的间隙。
如所述，通过限制手掌的纵向移动、横向移动和旋转移动，稳定 了将被成像的部位。因此，可以增加当执行图像核对时的公共区域， 从而可以提高核对准确性。
此外，如在图3中所示，本示例性实施例的生物体图形成像装置 包括光源控制部501，其连接到光源IOI，用于控制光源的接通和关 闭；图像获取部502，其获取由成像部102拾取的图像；图像贮存部 503，其]C存由图像获取部502获取的图像；图像差异判定部504，其 计算多个获取的图像之间的差异；以及核对部505，其执行拾取的手掌 图像和预先设定的图像的核对。利用该结构，能够自动地检测用户的手掌是否被放置在外壳顶部 分上，并且以适当的成像时序拾取手掌图形的图像。
作为示例性实施例，由光源控制部501、图像获取部502、图像差 异判定部504和核对部505执行的每个功能可以被设计成通过由被预 先提供给生物体图形成像装置的CPU进行的程序处理而被执行。
在下文中，将详细描述该结构。
光源控制部501具有点灯控制功能，用于控制光源101的接通和 关闭。当检测到图像从图像贮存部503输出到核对部时，光源控制部 501关闭光源101。
图像获取部502具有图像获取/贮存功能，其获取由成像部102拾 取的图像并且将获取的图像贮存到图像贮存部503。
这里注意，图像获取部502有规律地从成像部102获取图像。图 像获取部502的图像获取/贮存功能可以被设置为当光源101接通时执 行所述功能。
图像贮存部503是诸如存储器(memory)的贮存装置，用于暂时贮 存由图像获取部502获取的图像，并且它能够保存来自图像获取部502 的贮存的多个图像。
图像差异判定部504具有图像差异计算功能，其计算贮存在图像 贝亡存部503内的图像(前帧图像)和新获取的图像的帧间图像 (inter-frame image)之间的差异的总和。
此外，图像差异判定部504具有状态标记(state flag)更新功能， 其在图像贮存部中贮存状态标记，作为指示手掌被放置(有手掌)还是没有被放置(无手掌)的信息，并且基于通过差异阈值判定功能获 得的结果更新状态标记。
此外，图像差异判定部504具有差异阈值判定功能，其比较获取 的帧间图像中的图像差异值和预先设定的图像差异阈值，并且判定是 否存在帧间图像中的变化。
例如，在其中判定没有手掌被置于开口部分103上的状态下，图 像差异判定部504判定帧间图像中的差异(帧间图像差异)的总和是 否大于预先设定的阈值。当帧间图像差异较大时，图像差异判定部504 判定认证判断目标(手掌)被放置于开口部分103,并且将状态标记更 新为指示"有手掌"。
同时，当判定手掌被放置在开口部分103上时，图像差异判定部 504执行差异阈值判定功能，并且当帧间图像差异小于阈值时，判定放 置的手掌没有移动。
在这种情形下，即，当判定拾取的手掌的帧间图像之间没有图像 差异时，图像差异判定部504具有核对图像输出功能，其将贮存在图 像贮存部503内的图像输出到核对部505，作为用于核对的图像(核对 图像)。
此外，图像差异判定部504具有下述功能，即，通知光源控制部 501图像已经被从图像贮存部503输出到核对部505。
核对部505具有注册的图像贮存装置506，其贮存预先注册的手掌 血管图形图像和手掌纹图像。
此外，核对部505具有图像认证判定功能，其将从图像贮存部503 输出的图像与预先注册的注册的图像进行核对，从而做出个人认证判定。
此外，核对部505可以具有连接到此的认证结果输出装置507，用
于输出和显示核对结果。
光源控制部501、图像获取部(对应于生物体部位检测部)502、 图像贮存部503、图像差异判定部(对应于生物体部位检测部)504、 核对部505、注册的图像贮存装置506和认证结果输出装置507可以被 设置在成像部102内。可选择地，那些部件可以连接到成像部102并 且被设置在外壳104外部。
如上述，对于利用生物体图形成像装置拾取手掌血管图形的图像， 认证对象(用户)首先将手掌放置在外壳104上，以覆盖和密封顶面 开口部分103。此时，需要以下述方式将手放置在外壳顶面部分上，所 述方式为手指的基部沿着基节引导器105放置，中指沿着中指引导器 106、 107放置，并且手掌覆盖开口部分103以便于密封开口部分103。
接着，将描述根据第一示例性实施例的生物体图形成像装置的操作。
首先，图像获取装置502获取生物体部位的拾取的图形图像。图 像差异判定部504然后计算图形图像和预先获取的之前状态的图形图 像之间的图像间差异，并且基于图像间差异检测生物体部位是否被放 置在开口部分上。之后，核对部505基于图形图像执行个人认证。
这里注意，可以通过将执行内容输入到程序中并且由计算机执行 该程序而执行图像差异计算步骤、生物体部位判定步骤以及图像认证 步骤。
接着，将通过参考图4的流程图描述根据第一示例性实施例的生物体图形成像装置的操作。
首先，光源控制部501接通光源101 (步骤S101)。图像获取部
502获取由成像部102拾取的图像(步骤S102)，并且将图像贮存到 图像贮存部503中。
然后，图像差异判定部504计算在先前获取的并且贮存在图像贮 存部503中的图像(前帧图像)和此时获取的图像之间的帧间图像中 的差异(步骤S103:差异计算步骤)。
然后，图像差异判定部504判定手掌是否被放置(步骤S104)。 当手掌没有被放置时，图像差异判定部504判定差异的总和是否大于 预先设定的阈值(步骤S105)。
当总和大于阈值时，图像差异判定部504判定作为认证目标的手 掌被放置，并且将状态标记更新为"有手掌"(步骤S106)。
然后，图像获取部502再次获取图像(步骤S102)，并且图像差 异判定部504以上述的相同方式重复地执行帧间图像的差异计算(差 异计算步骤)(步骤S103)。
同时，当在步骤S104判定手掌被放置在外壳104上时，图像差异 判定部504对阈值和差异的总和进行判定，并且当总和小于阈值时判 定放置的手没有移动(步骤S107)。
此时，图像差异判定部504将贮存在图像贮存部503中的图像输 出到核对部505，作为用于核对的图像(步骤S108)。
同时，当在步骤107中判定图像差异大于阈值(否)时，图像差 异判定部504判定放置在外壳104上的手掌移动，并且图像获取部502再次获取图像。
步骤S108之后，光源控制部501检测到核对部的图像的输出并且 最后关闭光源1(M (步骤S109)。
对于手掌认证的操作，还能够提供用于开始认证操作的按钮开关， 用于允许用户推动按钮以开始操作。
此外，对于将所述装置应用到在银行的ATM终端，能够采用下面 所述的结构，即，其中当有必要进行生物体认证时，例如，当用户的 卡被插入时，认证操作被设置为开始。
如上所述，利用该示例性实施例，没有必要提供盖以覆盖作为认 证目标的手。因此，能够通过有效地抑制由诸如阳光和照明光的环境 光产生的外部干扰光的侵入，而拾取生物体图形(例如，手掌血管图 形)的图像，同时保持开放。
此外，即使生物体组织倾向于相对容易地透射近红外线，但是那 些线没有完全地透射。具体地，在诸如带有骨结构的具有一定厚度的 手掌这样的部位中可以观察到高阻挡效果，从而可以阻挡大量的光(外 部干扰光)。因此，能够更加有效地阻挡外部干扰光，这使得能够稳 定地拾取作为认证目标的图形的图像，并且稳定和精确地执行认证动 作。
已经通过参考拾取手的手掌的血管图形的图像的情形而描述上面 的示例性实施例。然而，所述示例性实施例也可以被用于拾取作为生 物体图形的手掌(手掌纹)的图形的图像。
在那种情形下，为了拾取手的手掌的皮肤表面的不平坦 (unevenness)，理想的是，尽可能地具有皮肤表面上的不平坦的阴影。因此，光源101可以被设定为从一个方向照射光。
在该情形下，对于光源101来说，理想的是，处于短波长，在该 短波长的情况下，血管难以被拾取。此外，考虑消除外部干扰光的效 果，光源101可以是与用于拾取血管的光源相同的近红外线的波长带。
当使用近红外线的波长时，其中血管图形和皮肤纹图形(手掌纹) 彼此重叠的图形被获取为图像。这种图像可以被拾取为用于生物体认 证的图形。
作为用于进行这种重叠的图形的认证的图形匹配技术，例如，能
够使用在日本专利申请No.2007-113264 (由本申请的发明者申请的) 中描述的二维图形匹配技术。
此外，在用于拾取手掌纹的光源和用于拾取手掌血管的光源的波 长带相同，并且要拾取的不是血管图形和手掌纹的重叠图形，而是手 掌纹的情况下，光源可以被放置为从一个方向照射光以作为手掌纹光 源。由此，能够获得足够对比度的手掌纹图形，并且能够充分地抑制 阻碍拾取的手掌纹图像的辨别的外部光的影响。
因此，在多形态认证中，例如，同时拾取血管图形和皮肤纹图形 的图像并且进行认证，通过结合静脉认证与指纹认证，该示例性实施 例可以被应用为生物体成像装置，其中所述静脉认证通过拾取诸如静 脉的血管的图像而进行认证，所述指纹认证通过拾取诸如指纹和掌纹 的皮肤纹图形的图像而进行认证。此外，能够通过抑制外部干扰光而 抑制由诸如阳光和照明光的环境光产生的外部干扰光的影响，以高精 度拾取血管图形和皮肤纹图形的图像。
本发明包括具有开口部分的外壳和用于拾取生物体部位的成像 部，其中当生物体部位被放置在所述开口部分上时，开口部分被覆盖并处于封闭状态。因此，作为根据本发明的示例性优点，放置在开口 部分上的生物体部位能够有效地阻挡外部光。这使得能够当拾取生物 体图形的图像时减轻外部光的影响。
(第二示例性实施例) 接下来，描述根据本发明的第二示例性实施例的生物体图形成像 装置。相同的参考数字被赋予给与上述第一示例性实施例的那些部件 相同的部件。
如在图5中所示，在装置结构部分方面，第二示例性实施例与第 一示例性实施例的结构(图1)几乎相同。然而，第二示例性实施例不
同之处在于具有衬垫208，作为设置在开口部分103周围的衬垫构件。
这使得能够进一步地抑制从手掌和外壳顶面部分的接触面之间的 间隙漏入外壳内的外部光。
图5是从上面看的根据第二示例性实施例的生物体图形成像装置
的示意性结构的透视图。
如在图5中所示，该示例性实施例的生物体图形成像装置配置有 外壳104作为装置主体，并且该装置包括在外壳104的顶面(外壳顶 面部分)上的开口部分103。
开口部分103处于下面所述的尺寸，g卩，当作为成像目标的手的 手掌被放置成与外壳顶面部分接触时，所述尺寸的开口部分可以被手 的手掌覆盖。
这使得当拾取通过覆盖开口部分103而被放置的手掌的图像时， 能够有效地抑制外部光从外壳外部进入开口部分的侵入。
20此外，在外壳104的外壳顶面部分上，提供了沿着手掌在基节的 凹陷设置的基节引导器105，所述基节是手掌和手指之间的关节；以及
沿着中指的长度方向设置的中指引导器106， 107，用于将手掌的位置 与成像部102对准。如上所述，作为衬垫构件的衬垫208被设置在开 口部分103周围。
此外，生物体图形成像装置包括配置有通过与开口部分103的中 心部分相对而设置在外壳104内的照相机等的成像部102。生物体图形 成像装置还包括在外壳顶面侧的与成像部102有一定距离的红外线透 射滤光器109，并且六个光源101被设置在红外线透射滤光器109的顶 面侧表面上。
利用该结构，光源101照射放置在外壳顶面部分的开口部分103 上的手的手掌，并且成像部102经由红外线透射滤光器109拾取由光 源101照射的手掌图形(在该情形中为血管图形)的图像。
在第二示例性实施例中，除了衬垫208之外，相对于第一示例性 实施例的不同之处还在于，开口部分103的形状是圆形的，并且有六 个光源101。
此外，衬垫208的形状是可以容易地处理的环状圆形。此外，在 第二示例性实施例中，与一致，开口部分103被形成为根据环状衬垫 208的圆形。
衬垫208是通过将聚乙烯绝缘材料填充到聚亚安酯合成皮革中而 获得的环状构件，并且通过围绕开口部分103，而被设置在外壳顶面部 分上。
如所述，通过利用弹性材料形成衬垫208，能够以有效的方式紧密 地配合放置在开口部分103上的手掌和外壳顶面。例如，如果在外壳顶面上使用非弹性材料作为材料，那么即使外 壳顶面部分被形成为配合手掌的形状，也难以使用户的手掌以完美的 方式与外壳顶面部分紧密地配合，除非根据每个个体形成外壳顶面部 分。
通过将利用弹性材料而形成的衬垫安装在外壳顶面部分上，通过 衬垫的变形以配合每个个体的手掌的形状，手掌能够与衬垫紧密地配 合。这使得能够消除其间的间隙，从而能够防止外部干扰光的侵入。
这里注意的是，衬垫208的形状不被限制成仅为圆形。还可以利 用下述形状的衬垫构件形成衬垫，g卩，所述形状覆盖外壳104的顶面
部分的除了开口部分103以外的范围。
此外，手掌认证的操作步骤与在第一示例性实施例中描述的那些 相同。
如上所述，该示例性实施例的生物体图形成像装置能够更加有效 地抑制外部干扰光的影响。因此，不管安装的地点，诸如户外、户内 和窗户上，所述生物体图形成像装置可以用在多种环境和场合中。
尽管已经参考本发明的示例性实施例对其进行了说明和描述，但 本发明不被限制于这些实施例。本领域技术人员将理解的是，在不脱 离由权利要求所限定的本发明的精神和范围的前提下，可以做出形式 和细节的多种改变。
工业适用性
本发明可以应用于下述用途，诸如当进行用户的认证时的认证系 统，用于为指定的用户使用的其中需要考虑安全性的系统。例如，本 发明可以被应用到进行个人认证的系统，用于进行其中需要保证安全性的空间的边界控制，例如，进入/离开管理、用于计算机的登入控制、 用于便携电话的登入控制、以及移民管理。
此外，本发明不仅可以被应用到用于安全目的的系统，还可以应 用到诸如出勤控制的操作所需要的系统和检查身份证的双重注册所需 要的系统。
权利要求
1.一种生物体图形成像装置，包括外壳，所述外壳在表面之一上具有开口部分，其中所述开口部分处于下面所述的尺寸，即，当生物体部位被放置在所述开口部分上时，所述尺寸的开口部分将被覆盖并处于封闭状态；以及所述外壳容纳光源和成像部，所述光源用于照射放置在所述开口部分上的所述生物体部位，所述成像部用于拾取被照射的生物体部位的图像。
2. 根据权利要求l所述的生物体图形成像装置，其中将被拾取的 生物体部位的图形是从血管图形、皮肤纹图形或者利用多个一个重叠 在另一个之上的那些图形构造的图形中选择的图形之一。
3. 根据权利要求2所述的生物体图形成像装置，其中所述生物体 部位是手的手掌。
4. 根据权利要求3所述的生物体图形成像装置，其中-所述外壳具有引导器，用于对准在所述开口部分的外部面上的所述手的所述手掌的位置，所述引导器是被形成为配合所述手的基节 的手掌侧的凹陷的形状的基节引导器，中指引导器，其被形成为沿着 中指的长度方向延伸，或者组合引导器，其中包括多个那些引导器。
5. 根据权利要求4所述的生物体图形成像装置，其中所述基节引 导器具有围绕所述开口部分的环状形式，其为形成围绕所述开口部分的突出形状的环状构件。
6. 根据权利要求4所述的生物体图形成像装置，包括衬垫构件， 所述衬垫构件在形成有所述开口部分的所述外壳的面上，由形成为围绕所述开口部分的弹性材料制成。
7. 根据权利要求l所述的生物体图形成像装置，其中所述成像部 包括图像获取部，其获取拾取的生物体部位的图形图像；图像间差 异计算部，其计算图像间差异值，所述图像间差异值表示获取的图形 图像和更早获取的图形图像之间的图像位移程度；生物体部位检测判 定部，其基于所述图像间差异值，判定所述生物体部位是否被放置在 所述开口部分上；以及图像认证部，其基于所述图形图像进行个人认 证。
8. —种生物体图形成像方法，当通过使用生物体图形成像装置进 行生物体图形的认证时，所述方法拾取所述生物体图形的图像，其中 所述生物体图形成像装置包括外壳，其在表面之一上具有开口部分，当生物体部位被放置在所述开口部分上时，所述开口部分被覆盖并处于封闭状态；成像部，用于拾取所述生物体部位的图像；以及生物体 部位检测部，其获取所述生物体部位的拾取的图像并且检测放置在所 述开口部分上的所述生物体部位，所述方法包括通过所述开口部分拾取作为对象的封闭所述开口部分的所述生物 体部位；计算被拾取的生物体部位的图形图像和更早被拾取的生物体部位 的图形图像之间的差异值；以及基于所述差异值检测在所述开口部分上的所述生物体部位的认证。
9. 一种ie存生物体图形成像程序的计算机可读记录介质，其中所 述程序用于当通过使用生物体图形成像装置进行生物体图形的认证 时，能够控制生物体图形的图像的拾取，其中所述生物体图形成像装置包括外壳，其在表面之一上具有开口部分，当生物体部位被放置 在所述开口部分上时，所述开口部分被覆盖并处于封闭状态；成像部， 用于拾取所述生物体部位的图像；以及生物体部位检测部，其获取所述生物体部位的拾取的图像并且检测放置在所述开口部分上的所述生 物体部位，所述程序使计算机能够执行计算通过所述开口部分拾取的封闭所述开口部分的所述生物体部 位的图形图像与更早被拾取的生物体部位的图形图像之间的差异值的 功能；以及基于所述差异值检测在所述开口部分上的所述生物体部位的认证 的功能。
10. —种生物体图形成像装置，包括外壳，所述外壳在表面之一 上具有开口部分，其中所述开口部分处于下面所述的尺寸，即，当生物体部位被放置在 所述开口部分上时，所述尺寸的开口部分将被覆盖并处于封闭状态； 以及所述外壳容纳光源装置和成像装置，所述光源装置用于照射放置 在所述开口部分上的所述生物体部位，所述成像装置用于拾取被照射 的所述生物体部位的图像。
全文摘要
本发明涉及生物体图形成像装置、生物体图形成像方法和程序。当拾取生物体图形的图像时，减轻外部光的影响。生物体图形成像装置包括外壳，所述外壳在表面之一上具有开口部分。开口部分处于下面所述的尺寸，即，当生物体部位被放置在所述开口部分上时，所述尺寸的开口部分将被覆盖并处于封闭状态。所述外壳容纳光源和成像部，光源用于照射放置在开口部分上的所述生物体部位，成像部用于拾取被照射的生物体部位的图像。
文档编号G06K9/00GK101582116SQ20091014120
公开日2009年11月18日 申请日期2009年5月12日 优先权日2008年5月12日
发明者樋口辉幸, 龟井俊男 申请人:日本电气株式会社