认证装置、用于认证的棱镜部件和认证方法

认证装置、用于认证的棱镜部件和认证方法
【专利摘要】本发明是一种认证装置，包括棱镜体、成像单元、配置成对生命体照射可见光的可见光源以及配置成对生命体照射红外光的红外光源，其中，棱镜体包括：生命体接触表面，配置成与生命体接触；反射表面，配置成与生命体接触表面接触，并且对通过可见光源来自生命体的凹部和生命体的凸部的光、以及通过红外光源来自生命体的内部的光进行全反射；以及成像表面，配置成在与反射表面接触的情况下与生命体接触表面相对，并且被设置为使得来自生命体的凹部的光无法到达、并且可以透射由反射表面全反射的光和来自生命体的凸部的光的角度，其中，成像单元被配置成对透射通过成像表面的来自生命体的凹部的光、透射通过成像表面并且通过反射表面反射的来自生命的凸部和生命体的凹部的光、以及透射通过成像表面并且通过反射表面反射的来自生命体内部的光同时进行成像。
【专利说明】认证装置、用于认证的棱镜部件和认证方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及认证装置、用于认证的棱镜部件和认证方法。

【背景技术】
[0002] 在专利文献1中描述了一种装置，该装置当通过在对象上的通过反射伪造确定照 明的可见光所获取的图像的颜色与类似获取的并且先前登记在数据存储部件中的手指图 像的颜色不一致时，将该对象确定为伪造的手指。该同一装置将从通过对手指照射个体识 别照明的近红外光线而透射的光获得的特征点与类似获取的并且先前已经登记在数据存 储部件中的手指图像的特征点进行对比，并且执行个体识别。
[0003] 在专利文献2中描述了一种装置，该装置用于选择性地切换白光和红外光，在手 指的表层部分上反射白光从而获取指纹图像，使得红外线入射到手指内并且使该红外射线 散射从而获取静脉图像，将指纹图像和静脉图像分别与登记的指纹图像和登记的静脉图像 作比较，并且认证特定个人。
[0004] 在专利文献3中描述了一种装置，该装置用于将具有高敏感度的指纹图像与具有 低敏感度的指纹图像作比较，并且确定伪造的手指。
[0005] 在专利文献4中描述了一种装置，该装置用于基于通过具有不同波长的透射光成 像的手指静脉图像的差异来确定上述手指静脉图像是否是生命体的手指静脉图像。
[0006] 另一方面，在专利文献5中描述了一种技术，该技术使用棱镜作为扫描仪以进行 指纹认证，并且增强对比度。
[0007] [引用列表]
[0008] [专利文献]
[0009] [专利文献1]
[0010] 日本未审查专利申请公开No. 2007-122237
[0011] [专利文献2]
[0012] 日本未审查专利申请公开No. 2007-179434
[0013] [专利文献3]
[0014] 日本未审查专利申请公开No. 2007-259964
[0015] [专利文献4]
[0016] 日本未审查专利申请公开No. 2008-67727
[0017] [专利文献5]
[0018] 美国专利 No. 6, 381，糾7


【发明内容】

[0019] 「抟术问是页1
[0020] 近来，诸如使用利用诸如硅的树脂伪造的手指或通过将具有凹凸的指纹的半透明 伪造膜贴附到真实的手指尖来"模仿"其他人的犯罪行为越来越多。
[0021] 为了检测这样的行为，可以想到，除了用于对比指纹等的高对比度图像之外，获得 用于检测伪造的接近目视的自然图像并且通过该目视来对其进行检查。
[0022] 然而，上述专利文献1至4中的任何一个都无法通过将从同一手指获得的反射光 图像和透射光图像进行比较，来以高精度检测上述手指的伪造。
[0023] 另外，专利文献5的技术还可以获得具有对比指纹所需要的高对比度的图像；然 而，专利文献5无法以与上述专利文献1至4的技术类似的高精度来检测手指的伪造，因为 仅与棱镜接触的部分的图像被获得。
[0024] 另外，当成像用于检测伪造的接近目视的手指的高对比度图像和自然图像时，需 要用于对每个图像进行成像的成像装置，由此产生了认证装置变得更大的问题。
[0025] 另外，当通过使用红外光来对生命体内的血管图案进行成像以提高认证的精度 时，除了用于成像高对比度图像的成像装置和用于成像自然图像的成像装置，还需要用于 通过红外光来成像诸如血管图案的图像的成像装置，由此产生了认证装置变得越发更大的 问题。
[0026] 因此，在考虑到上述问题的情况下实现本发明，并且本发明的目的在于，提供一种 认证装置、用于认证的棱镜部件和认证方法，该认证装置、用于认证的棱镜部件和认证方法 能够通过单个成像装置同时获得具有用于对比生命体的足够对比度的高对比度图像、接近 目视的生命体的自然图像和通过红外光的诸如血管图案的图像。
[0027] 「对问题的解决方案1
[0028] 本发明是一种认证装置，包括棱镜体、成像单元、配置成对生命体照射可见光的可 见光源以及配置成对生命体照射红外光的红外光源，其中，棱镜体包括：生命体接触表面， 配置成与生命体接触；反射表面，配置成与生命体接触表面接触，并且对通过可见光源来 自生命体的凹部和生命体的凸部的光、以及通过红外光源来自生命体的内部的光进行全反 射；以及成像表面，配置成在与反射表面接触的情况下与生命体接触表面相对，并且被设置 为使得来自生命体的凹部的光无法到达、并且可以透射由反射表面全反射的光和来自生命 体的凸部的光的角度，其中，成像单元被配置成对通过成像表面透射的来自生命体的凹部 的光、通过成像表面透射并且通过反射表面反射的来自生命的凸部和生命体的凹部的光、 以及透射通过成像表面并且通过反射表面反射的来自生命体内部的光同时进行成像。
[0029] 本发明是一种用于生命体认证的棱镜体，该棱镜体包括：生命体接触表面，配置成 与生命体接触；反射表面，配置成与生命体接触表面接触，并且对通过可见光源来自生命体 的凹部和生命体的凸部的光、以及通过红外光源来自生命体的内部的光进行全反射；以及 成像表面，配置成在与反射表面接触的情况下与生命体接触表面相对，并且被设置为使得 来自生命体的凹部的光无法到达、并且可以透射由反射表面全反射的光和来自生命体的凸 部的光的角度。
[0030] 本发明是一种认证方法，包括：使得生命体与棱镜体的生命体接触表面接触，该棱 镜体包括：生命体接触表面，配置成与生命体接触；反射表面，配置成与生命体接触表面接 触，并且对通过可见光源来自生命体的凹部和生命体的凸部的光、以及通过红外光源来自 生命体的内部的光进行全反射；以及成像表面，配置成在与反射表面接触的情况下与生命 体接触表面相对，并且被设置为使得来自生命体的凹部的光无法到达、并且可以透射由反 射表面全反射的光和来自生命体的凸部的光的角度，对生命体照射可见光和红外光；以及 对透射通过成像表面的来自生命体的凹部的光、透射通过成像表面并且通过反射表面反射 的来自生命的凸部和生命体的凹部的光、以及透射通过成像表面并且通过反射表面反射的 来自生命体内部的光同时进行成像。
[0031] 「本发明的有益效果1
[0032] 本发明使得能够通过单个成像装置同时获得具有用于对比生命体的足够对比度 的高对比度图像、接近目视的生命体的自然图像和通过红外光的诸如血管图案的图像。

【专利附图】

【附图说明】
[0033] 图1是示出根据本发明的棱镜1的配置的图；
[0034] 图2是用于说明根据本发明的棱镜1的图；
[0035] 图3是用于说明根据本发明的棱镜1的图；
[0036] 图4是用于说明根据本发明的棱镜1的图；
[0037] 图5是用于说明根据本发明的棱镜1的图；
[0038] 图6是根据本发明的第一实施例的指纹认证装置的配置图；
[0039] 图7示出通过成像装置4成像的高对比度图像、自然图像和血管图案图像的示例 的图；
[0040] 图8是根据本发明的第二实施例的棱镜7的配置图；
[0041] 图9是根据本发明的第二实施例的认证装置的配置图；
[0042] 图10是根据本发明的第三实施例的认证装置的配置图。

【具体实施方式】
[0043] 将描述本发明的实施例。
[0044] 首先，将描述根据本发明的棱镜的原理。
[0045] 图1是示出根据本发明的棱镜1的配置的图。在该图中，10是与生命体（例如手 指）接触的生命体接触表面，11是成像表面，该成像表面被设置为与生命体接触表面10相 对并且是诸如相机的成像装置被布置的一侧的表面，并且12是反射表面，该反射表面被设 置为与生命体接触表面10和成像表面11接触。
[0046] 接下来，将参考图2描述当生命体2在与生命体接触表面10接触时的光路。注意， 在以下的说明中，生命体将被描述为手指，但不限于此。例如，还能够在手掌的手掌图案认 证中使用。此外，在该示例中，可见光源3被设置在手指2的指尖的指甲上侧，以使得照射的 光从指尖2的指甲侧穿透生命体内部，并且使得照射的光在被散射的同时在其中移动。关 于可见光源3的照射光的波长，优选地使用对生命体具有高透射率的波长。此外，用于红外 光的红外光源20被设置在不受生命体接触表面10的挤压的位置的上侧，以使得照射的光 从指尖2的上侧穿透生命体内部，并且使照射的光在被散射的同时在其中移动。
[0047] 已经从手指2穿透生命体内部的可见光源3的光在由诸如细胞的组织吸收和散射 的同时到达生命体接触表面10,并且作为散射光从生命体凸部（指纹的脊部）和生命体凹 部（诸如指纹的谷部或指腹部的不与生命体接触表面10接触的部分）照射。此时，因为生 命体是极好的散射体，所以散射光以几乎180度向所有方向照射。因此，从生命体凸部（指 纹的脊部）输出的散射光可以到达比生命体接触表面10更低的所有区域。
[0048] 另一方面，从生命体凹部（诸如指纹的谷部或指腹部的不与生命体接触表面10接 触的部分）输出的散射光通过空气层入射到棱镜1上。但是，空气的折射率为1. 〇,玻璃的 折射率为1. 3至1. 5,并且水和皮肤的折射率为1. 3至1. 4,也就是说，因为各个反射率彼此 不同，使得在来自生命体的凹部的光中所生成的反射和折射现象与在来自生命体凸部的光 中所生成的不同。因此，能从所有方向观察到来自生命体凸部的光，而仅在特定角度观察到 来自生命体凹部的光。
[0049] 因此，如图3中所示，在可以观察到通过空气层从手指2的生命体凹部（诸如指纹 的谷部或指腹部的不与生命体接触表面10接触的部分）入射在棱镜上的位置中，反射表面 12被设置在比生命体凸部（指纹的脊部）和生命体凹部（诸如指纹的谷部或指腹部的不与 生命体接触表面10接触的部分）以及来自生命体凸部和生命体凹部的入射光的最优角度 更大的角度下，从而对来自生命体凸部（指纹的脊部）和生命体凹部（诸如指纹的谷部或 指腹部的不与生命体接触表面10接触的部分）的光以及红外光进行全反射。
[0050] 接下来，如图4中所示，成像表面11被设置在来自生命体凹部的光无法被直接观 察到的位置，并且被设置在能够透射由反射表面12全反射的光（来自生命体凸部和生命体 凹部的可见光和来自非接触部分的红外光）的角度。
[0051] 因为仅来自生命体凸部的光被透射到成像表面11，而来自生命体凹部的光无法到 达成像表面11的上部，所以这允许在成像表面11的上部捕获用于生命体的认证的高对比 度图像（在下文中，将被称为"高对比度的图像"），该生命体的生命体凹部是暗的并且生命 体凸部是亮的。另一方面，因为从反射表面12全反射的从生命体凸部入射的光和从生命体 凹部入射的光二者都被透射到成像表面11的下部，所以在成像表面11的中部捕获自然图 像，该自然图像由来自生命体凸部的光和来自生命体凹部的光组成。另外，由反射表面12 全反射的红外光的图像，也就是说，手指2内的血管图案的图像（血管图案图像），被捕获在 成像表面11的下部。
[0052] 注意，表面13被设置为与生命体接触表面10和成像表面11接触，以捕获高对比 度图像、自然图像和血管图案图像，并且具有能够充分确保在生命体和生命体接触表面10 之间的接触面积以获得用于认证生命体所需要的足够大的图像、并且能够对血管图案图像 进行成像的大小。
[0053] 在认证装置中使用上述棱镜使得在成像表面11上能够一次捕获高对比度图像、 自然图像和血管图案图像，由此当使用对红外光敏感的元件和滤光器以及仅对可见区域敏 感的元件和滤色器的成像装置时，能够通过单个成像装置对生命体的高对比度图像、自然 图像和血管图案图像进行成像。
[0054] 此外，因为高对比度图像拍摄直接来自生命体接触表面的图像，所以使得没有必 要提供反射表面，并且也不需要镜面涂层，因为反射表面12被配置成被完全反射，由此能 够减少用于棱镜体的成本。
[0055] 〈第一实施例〉
[0056] 将描述本发明的第一实施例。
[0057] 图6是根据本发明的第一实施例的指纹认证装置的配置图。
[0058] 在第一实施例的指纹认证装置中，上述棱镜1被设置在生命体接触表面10被设置 在装置的上侧并且手指2的指纹位于其上的位置处。此外，突出物6被设置为不会通过使 在手指2的第一关节和第二关节之间的部分中的血管与生命体接触表面10相挤压而失去 血液流动。
[0059] 然后，可见光源3被设置在手指2的指尖的指甲上侧，以使得照射的光从指尖2 的指甲侧穿透生命体内部，并且使得照射的光在被散射的同时在其中进行移动。关于可见 光源3的照射光的波长，明显使用对生命体具有高透射率的波长，例如，该波长在从0. 6微 米至1.4微米的波长范围中显示相对高的透射率，使得其作为本发明的光源的波长是有效 的。另外，虽然可见光源3的类型没有被限制，但是LED由于其便宜并具有高亮度而可以被 使用。
[0060] 红外光源4被设置在手指2的第一关节和第二关节之间的部位上方。
[0061] 此外，成像装置5通过成像表面11被设置在棱镜1的成像表面11侧的下部，成像 装置5用于对手指的脊部和谷部是清楚的高对比度图像、手指的指纹部分的自然图像和在 手指2的第一关节和第二关节之间的部位中的血管的血管图案图像进行成像。成像装置5 是具有对红外光敏感的元件和滤光器以及仅对可见区域敏感的元件和滤色器的成像装置、 以及能够同时获得红外图像和正常RGB图像的CMOS传感器。注意，其他配置也是可能的， 除非成像装置能够同时获得红外图像和正常RGB图像。
[0062] 接下来，将描述上述生命体认证装置的操作。
[0063] 首先，在执行认证中，手指2被放置在作为放置表面的棱镜1的生命体接触表面10 上。
[0064] 在手指2的指纹部分被放置在生命体接触表面10上的情况下，可见光源3和红外 光源4发出光并且对手指2照射用于拍照的光。
[0065] 已经从手指2穿透生命体内部的可见光源3和红外光源4的光在被诸如细胞的组 织吸收和散射的同时到达生命体接触表面10,并且作为来自指纹的脊部和来自指纹的谷部 并且来自在手指2的第一关节和第二关节之间的部位的散射光被照射。
[0066] 接下来，从指纹的脊部输出的散射光到达比生命体接触表面10更低的所有区域 并且透射通过成像表面11，同时散射光由反射表面12在成像表面11上反射。另一方面，从 指纹的谷部和在手指2的第一关节和第二关节之间的部位输出的散射光通过空气层入射 到棱镜1，并且与从指纹的脊部输出的散射光一起通过反射表面12在成像表面11上进行反 射。
[0067] 成像装置5使用透射通过棱镜1的成像表面11的光通过仅一次拍照，对手指2的 指纹部分的高对比度图像及其自然图像以及在手指2的第一关节和第二关节之间的部位 的血管图案图像进行成像。在图7中示出了由成像装置5成像的图像的示例。如图7中所 示，应当理解，对指纹部分的高对比度图像和包括指纹部分的手指2的自然图像以及在手 指2的第一关节和第二关节之间的部位的血管图案图像进行成像。
[0068] 通过从都以该方式获得的高对比度图像和在手指2的第一关节和第二关节之间 的部位的血管图案图像提取和对比特征量，能够对比和认证指纹。另外，关于自然图像，通 过在显示设备上显示成像的图像并且用目视检查图像，或者通过使用预定的对比算法，能 够确定在执行认证中是否使用了伪造膜或带。
[0069] 这样，第一实施例的认证装置使得能够仅通过单个成像装置以及仅对手指的一次 拍照来获得用于确定伪造膜或带是否被使用的接近目视的自然图像、以及用于对比生命体 的高对比度图像和血管图案图像（指纹和血管图案图像）。此外，因为没有必要在棱镜1的 反射表面12上设置用于在成像表面11上反射光的诸如镜面涂层的反射器，所以便宜地产 生棱镜体，从而能够降低整个认证装置的成本。
[0070] 〈第二实施例〉
[0071] 将描述本发明的第二实施例。
[0072] 在第二实施例的认证装置中，棱镜的形状不同于在本发明的上述实施例中使用的 棱镜1中的一个。
[0073] 图8是根据本发明的第二实施例的认证装置的棱镜7的配置图。如图2中所示， 棱镜7与棱镜1的形状的不同之处在于，棱镜7的第一侧表面15和第二侧表面16被形成 为使得由生命体接触表面10所成的角度小于90度。即，不同之处在于对与生命体接触表 面10相对的成像表面11附加了锥形。注意，以与棱镜1相同的角度设置该成像表面11和 反射表面12。
[0074] 棱镜5的上述配置使得能够使用反射光源而不是透射光源来作为可见光源，由此 能够将可见光源的光源位置设置在棱镜5的下部。
[0075] 图9是根据本发明的第二实施例的认证装置的配置图。
[0076] 用于辐射光的可见光源8被设置在棱镜7的第一侧表面15和第二侧表面16上。 关于可见光源8的辐射光的波长，明显使用对生命体具有高透射率的波长，例如，该波长指 示在从〇. 6微米至1. 4微米的波长范围中的相对高的透射率，使得其作为本发明的光源的 波长是有效的。另外，虽然可见光源7的类型没有被限制，但是LED由于其便宜并具有高亮 度而可以被使用。
[0077] 接下来，将描述上述生命体认证装置的操作。
[0078] 首先，在执行认证中，手指2被放置在作为放置表面的棱镜1的生命体接触表面10 上。
[0079] 在手指2的指纹部分被放置在生命体接触表面10上的情况下，可见光源7和红外 光源4发出光，并且对手指2照射用于拍照的光。
[0080] 已经从手指2穿透生命体内部的可见光源3和红外光源4的光在被诸如细胞的组 织吸收和散射的同时再次到达生命体接触表面10,并且作为来自指纹的脊部和指纹的谷部 并且来自在手指2的第一关节和第二关节之间的部位的散射光被照射。
[0081] 接下来，从指纹的脊部输出（在生命体接触表面10上被反射）的散射光到达比生 命体接触表面10更低的所有区域并且透射通过成像表面11，同时散射光由反射表面12在 成像表面11上反射。另一方面，从指纹的谷部和在手指2的第一关节和第二关节之间的部 位输出的散射光通过空气层入射到棱镜1上，并且与从指纹的脊部输出的散射光一起通过 反射表面12在成像表面11上反射。
[0082] 成像装置5使用通过棱镜1的成像表面11的光，通过仅一次拍照来对手指2的指 纹部分的高对比度图像及其自然图像以及在手指2的第一关节和第二关节之间的部位的 血管图案图像进行成像。
[0083] 第四实施例的认证装置具有与第一实施例相同的效果，但是与该可见光源被设置 在生命体的上部的情况相比，该认证装置在尺寸上能够被进一步减小，因为在棱镜的下部 设置对生命体照射可见光的可见光源。
[0084] 〈第三实施例〉
[0085] 将描述本发明的第三实施例。
[0086] 第三实施例与第二实施例的不同之处在于，红外光源9分别被设置在棱镜7的第 一侧表面15和第二侧表面16的下部，如可见光源8的情况，来代替设置在第二实施例的认 证装置的上部处的红外光源4。
[0087] 图10是根据本发明的第三实施例的认证装置的配置图。
[0088] 照射光的可见光源和红外源9分别被设置在棱镜7的第一侧表面15和第二侧表 面16。
[0089] 接下来，将描述上述的生命体认证装置的操作。
[0090] 首先，在执行认证中，手指2被放置在作为放置表面的棱镜1的生命体接触表面10 上。
[0091] 在手指2的指纹部分被放置在生命体接触表面10上的情况下，可见光源7和红外 光源9发出光并且对手指2照射用于拍照的光。
[0092] 已经从手指2穿透生命体内部的可见光源3和红外光源4的光在被诸如细胞的组 织吸收和散射的同时再次到达生命体接触表面10,并且作为来自指纹的脊部和指纹的谷部 并且来自在手指2的第一关节和第二关节之间的部位的散射光被照射。
[0093] 接下来，从指纹的脊部输出（在生命体接触表面10上被反射）的散射光到达比生 命体接触表面10更低的所有区域并且透射通过成像表面11，同时散射光由反射表面12在 成像表面11上反射。另一方面，从指纹的谷部和在手指2的第一关节和第二关节之间的部 位输出的散射光通过空气层入射到棱镜1上，并且与从指纹的脊部输出的散射光一起通过 反射表面12在成像表面11上反射。
[0094] 成像装置5使用通过棱镜1的成像表面11的光，通过仅一次拍照来对手指2的指 纹部分的高对比度图像及其自然图像以及在手指2的第一关节和第二关节之间的部位的 血管图案图像进行成像。
[0095] 第三实施例的认证装置具有与第一和第二实施例相同的效果，但是与可见光源和 红外光源被设置在生命体的上部的情况相比，该认证装置在尺寸上能够被进一步减小，因 为在棱镜的下部设置对生命体分别照射可见光和红外光的可见光源和红外光源。
[0096] 上述实施例中的一部分或整体可以被描述为以下补充说明，但本发明并不限于以 下内容。
[0097] (补充说明1) 一种认证装置，包括棱镜体、成像单元、配置成对生命体照射可见光 的可见光源以及配置成对生命体照射红外光的红外光源，
[0098] 其中，棱镜体包括：
[0099] 生命体接触表面，配置成与生命体接触；
[0100] 反射表面，配置成与生命体接触表面接触，并且对通过可见光源来自生命体的凹 部和生命体的凸部的光、以及通过红外光源来自生命体的内部的光进行全反射；以及
[0101] 成像表面，配置成在与反射表面接触的情况下与生命体接触表面相对，并且被设 置为使得来自生命体的凹部的光无法到达、并且能够透射由反射表面全反射的光和来自生 命体的凸部的光的角度，
[0102] 其中，成像单元被配置成对透射通过成像表面的来自生命体的凹部的光、透射通 过成像表面并且通过反射表面反射的来自生命的凸部和生命体的凹部的光、以及透射通过 成像表面并且通过反射表面反射的来自生命体内部的光同时进行成像。
[0103] (补充说明2)根据补充说明1的认证装置，其中：
[0104] 配置成对直接到达成像表面的光、通过可见光源来自生命体的凸部的光进行成像 的图像是用于生命体的认证的高对比度图像，
[0105] 配置成对通过反射表面反射的光、通过可见光源来自生命体的凸部和生命体凹部 的光进行成像的图像是自然图像，并且
[0106] 配置成对通过反射表面反射的光、通过红外光源来自生命体内部的光进行成像的 图像是按图像图案。
[0107] (补充说明3)根据补充说明1或2的认证装置，其中：
[0108] 可见光源和红外光源被布置在生命体的上部。
[0109] (补充说明4)根据补充说明1或2的认证装置，其中：
[0110] 棱镜体的第一侧表面和第二侧表面被形成为使得由生命体接触表面所成的角度 小于90度，
[0111] 可见光源被布置在第一侧表面的第二侧表面的下部，并且
[0112] 红外光源被布置在生命体的上部。
[0113] (补充说明5)根据补充说明1或2的认证装置，其中：
[0114] 棱镜体的第一侧表面和第二侧表面被形成为使得由生命体接触表面所成的角度 小于90度，
[0115] 可见光源和红外光源被布置在棱镜体的第一侧表面和第二侧表面的下部。
[0116] (补充说明6)根据补充说明1至5中的任何一个的认证装置，其中生命体是人的 手指。
[0117] (补充说明7) -种用于生命体认证的棱镜体，该棱镜体包括：生命体接触表面，配 置成与生命体接触；
[0118] 反射表面，配置成与生命体接触表面接触，并且对通过可见光源来自生命体的凹 部和生命体的凸部的光、以及通过红外光源来自生命体的内部的光进行全反射；以及
[0119] 成像表面，配置成在与反射表面接触的情况下与生命体接触表面相对，并且被设 置为使得来自生命体的凹部的光无法到达、并且能够透射由反射表面全反射的光和来自生 命体的凸部的光的角度。
[0120] (补充说明8)根据补充说明7的用于生命体认证的棱镜体，其中，棱镜的第一侧表 面和第二侧表面被形成为使得由生命体接触表面所成的角度小于90度。
[0121] (补充说明9) 一种认证方法，包括：
[0122] 使得生命体与棱镜体的生命体接触表面接触，该棱镜体包括：
[0123] 生命体接触表面，配置成与生命体接触；
[0124] 反射表面，配置成与生命体接触表面接触，并且对通过可见光源来自生命体的凹 部和生命体的凸部的光、以及通过红外光源来自生命体的内部的光进行全反射；以及
[0125] 成像表面，配置成在与反射表面接触的情况下与生命体接触表面相对，并且被设 置为使得来自生命体的凹部的光无法到达、并且可以透射由反射表面全反射的光和来自生 命体的凸部的光的角度，对生命体照射可见光和红外光；以及
[0126] 对透射通过成像表面的来自生命体的凹部的光、透射通过成像表面并且通过反射 表面反射的来自生命的凸部和生命体的凹部的光、以及透射通过成像表面并且通过反射表 面反射的来自生命体内部的光同时进行成像。
[0127] (补充说明10)根据补充说明9的认证方法，其中：
[0128] 配置成对直接到达成像表面的光、通过可见光源来自生命体的凸部的光进行成像 的图像是用于生命体的认证的高对比度图像，
[0129] 配置成对通过反射表面反射的光、通过可见光源来自生命体的凸部和生命体凹部 的光进行成像的图像是自然图像，并且
[0130] 配置成对通过反射表面反射的光、通过红外光源来自生命体内部的光进行成像的 图像是按图像图案。
[0131] (补充说明11)根据补充说明9或10的认证方法，其中：
[0132] 可见光源和红外光源被布置在生命体的上部。
[0133] (补充说明12)根据补充说明9或10的认证方法，其中：
[0134] 棱镜体的第一侧表面和第二侧表面被形成为使得由生命体接触表面所成的角度 小于90度，
[0135] 可见光源被布置在第一侧表面的第二侧表面的下部，并且
[0136] 红外光源被布置在生命体的上部。
[0137] (补充说明13)根据补充说明9或10的认证方法，其中：
[0138] 棱镜体的第一侧表面和第二侧表面被形成为使得由生命体接触表面所成的角度 小于90度，
[0139] 可见光源和红外光源被布置在棱镜体的第一侧表面和第二侧表面的下部。
[0140] 以上，虽然已经具体示出并且参考实施例描述了本发明，但是本发明不限于上述 实施例。本领域普通技术人员将理解，可以在不背离本发明的精神和范围的情况下，在其中 进行形式和细节的各种改变。
[0141] 本申请基于并且要求2012年3月27日提交的日本专利申请No. 2012-071921的 优先权的权益，其全部公开内容通过引用合并于此。
[0142] [附图标记列表]
[0143] 1 棱镜
[0144] 2 手指
[0145] 3可见光源
[0146] 4红外光源
[0147] 5成像装置
[0148] 6突出物
[0149] 7 棱镜
[0150] 8可见光源
[0151] 9红外光源
[0152] 10生命体接触表面
[0153] 11成像表面
[0154] 12反射表面
[0155] 13 表面
[0156] 15第一侧表面
[0157] 16第二侧表面
【权利要求】
1. 一种认证装置，包括：棱镜体、成像单元、被配置成对生命体照射可见光的可见光源 以及被配置成对所述生命体照射红外光的红外光源， 其中，所述棱镜体包括： 生命体接触表面，被配置成与所述生命体接触； 反射表面，被配置成与所述生命体接触表面接触，并且对通过所述可见光源来自所述 生命体的凹部的光和来自所述生命体的凸部的光、以及通过所述红外光源来自所述生命体 的内部的光全反射；以及 成像表面，被配置成与所述生命体接触表面相对、与所述反射表面接触并且被设置在 一个角度，使得来自所述生命体的所述凹部的所述光无法到达、并且由所述反射表面全反 射的所述光和来自生命体的所述凸部的所述光能够被透射， 其中，所述成像单元被配置成对透过所述成像表面的来自所述生命体的所述凸部的所 述光、透过所述成像表面并且由所述反射表面反射的来自所述生命体的所述凹部和所述生 命体的所述凸部的所述光、以及透过所述成像表面并且由所述反射表面反射的来自所述生 命体的所述内部的所述光同时成像。
2. 根据权利要求1所述的认证装置，其中： 被配置成对直接到达所述成像表面的光、通过所述可见光源来自所述生命体的所述凸 部的所述光成像的图像是用于所述生命体的认证的高对比度图像， 被配置成对由所述反射表面反射的光、通过所述可见光源来自所述生命体的所述凸部 和所述生命体的所述凹部的所述光成像的图像是自然图像，并且 被配置成对由所述反射表面反射的光、通过所述红外光源来自所述生命体的所述内部 的所述光成像的图像是血管图像图案。
3. 根据权利要求1或2所述的认证装置，其中： 所述可见光源和所述红外光源被布置在所述生命体的上部。
4. 根据权利要求1或2所述的认证装置，其中： 所述棱镜体的第一侧表面和第二侧表面被形成为使得由所述生命体接触表面所成的 角度小于90度， 所述可见光源被布置在所述第一侧表面和所述第二侧表面的下部，并且 所述红外光源被布置在所述生命体的上部。
5. 根据权利要求1或2所述的认证装置，其中： 所述棱镜体的第一侧表面和第二侧表面被形成为使得由所述生命体接触表面所成的 角度小于90度， 所述可见光源和所述红外光源被布置在所述棱镜体的所述第一侧表面和所述第二侧 表面的下部。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的认证装置，其中所述生命体是人的手指。
7. -种用于生命体认证的棱镜体，所述棱镜体包括： 生命体接触表面，被配置成与所述生命体接触； 反射表面，被配置成与所述生命体接触表面接触，并且对通过可见光源来自所述生命 体的凹部和所述生命体的凸部的光、以及通过红外光源来自所述生命体的内部的光全反 射；以及 成像表面，被配置成与所述生命体接触表面相对、与所述反射表面接触并且被设置在 一个角度，使得来自所述生命体的所述凹部的所述光无法到达、并且由所述反射表面全反 射的所述光和来自所述生命体的所述凸部的所述光能够被透射。
8. 根据权利要求7所述的用于生命体认证的棱镜体，其中所述棱镜体的第一侧表面和 第二侧表面被形成为使得由所述生命体接触表面所成的角度小于90度。
9. 一种认证方法，包括： 使得生命体与棱镜体的生命体接触表面接触，所述棱镜体包括： 所述生命体接触表面，被配置成与所述生命体接触； 反射表面，被配置成与所述生命体接触表面接触，并且对通过可见光源来自所述生命 体的凹部和所述生命体的凸部的光、以及通过红外光源来自所述生命体的内部的光全反 射；以及 成像表面，被配置成与所述生命体接触表面相对、与所述反射表面接触并且被设置在 一个角度，使得来自所述生命体的所述凹部的所述光无法到达、并且由所述反射表面全反 射的光和来自所述生命体的所述凸部的所述光能够被透射， 对所述生命体照射可见光和红外光；以及 对透过所述成像表面的来自所述生命体的所述凸部的所述光、透过所述成像表面并且 由所述反射表面反射的来自所述生命体的所述凹部和所述生命体的所述凸部的所述光、以 及透过所述成像表面并且由所述反射表面反射的来自所述生命体的所述内部的所述光同 时成像。
10. 根据权利要求9所述的认证方法，其中： 被配置成对直接到达所述成像表面的光、通过可见光源来自所述生命体的所述凸部的 所述光成像的图像是用于所述生命体的认证的高对比度图像， 被配置成对由所述反射表面反射的光、通过可见光源来自所述生命体的所述凸部和所 述生命体的所述凹部的所述光成像的图像是自然图像，并且 被配置成对由所述反射表面反射的光、通过红外光源来自所述生命体的所述内部的所 述光成像的图像是血管图像图案。
11. 根据权利要求9或10所述的认证方法，还包括： 从所述生命体的上部照射可见光和红外光。
12. 根据权利要求9或10的认证方法，还包括： 将所述棱镜体的第一侧表面和第二侧表面形成为使得由所述生命体接触表面所成的 角度小于90度； 从所述第一侧表面和所述第二侧表面的下部向所述第一侧表面和所述第二侧表面照 射可见光；以及 从所述生命体的上部照射红外光。
13. 根据权利要求9或10的认证方法，还包括： 将所述棱镜体的第一侧表面和第二侧表面形成为使得由所述生命体接触表面所成的 角度小于90度， 从所述第一侧表面和所述第二侧表面的下部向所述第一侧表面和所述第二侧表面照 射可见光和红外光。
【文档编号】G06T1/00GK104221049SQ201380016944
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年3月26日 优先权日:2012年3月27日
【发明者】樋口辉幸 申请人:日本电气株式会社