CN101866419B - 个人认证装置 - Google Patents

Abstract

作为能够搭载在便携电话或笔记本型PC等的小型设备中的个人认证装置，提供一种保持较高的认证精度且便利性较高的利用指尖的静脉的指静脉认证装置。指静脉认证装置由具有向手指照射光的光源(23)、和经由开口部(201)对来自手指的光进行摄像的摄像装置(9)的输入装置(2)、和对由摄像装置(9)摄影的图像进行处理的图像处理部构成。输入装置(2)具备规定指尖的前端和中央的出示位置的手指载置台(501、502)、并在手指载置台(501)与光源(23)之间具备遮光壁(503)。光源(23)在载置于手指载置台上的手指的指尖侧位于输入装置(2)的表面上或下方，使来自光源(23)的光朝向斜上方，照射指尖的指背侧、指甲侧。

Description

个人认证装置

技术领域

本发明涉及基于指静脉的个人认证装置，涉及用来在维持便利性的同时提高认证精度的技术。

背景技术

在各种生物体认证技术中，已知指静脉能够实现高精度的认证。指静脉认证由于使用身体内部的指静脉图案，所以能够实现良好的认证精度，并且通过与指纹认证相比伪造、篡改更困难，能够实现更高的安全性。

近年来，在便携电话或笔记本型PC(Personal Computer：个人计算机)、PDA(Personal Digital Assistant：个人数字助理)等的便携终端、或储物柜、保险柜、打印机等的设备上搭载生物体认证装置来确保各设备的安全性的事例正在增加。

作为这种指静脉认证的现有例，例如已知有专利文献1中记载的生物体认证装置。该装置为了将指静脉认证装置搭载在便携电话等的小型终端上，通过形成将光源设置在便携电话的天线部或折叠式便携电话的上盖等上、将手指配置在连结光源和摄像部的直线上的结构，呈现出一种进行基于透射光的静脉图案的摄影的装置。

【专利文献1】日本专利公开2009-3492号公报

便携电话及PDA等的可移动型小型终端一般使用指尖操作的情况较多。因此，这些终端设计为使其容易用指尖进行操作。在将指静脉认证装置搭载在这样的终端上的情况下，通过设计为认证时的操作与键操作同样也能够用指尖来实施，提高了操作性。此外，由于便携电话设计为使得即使用单手也能够容易地操作，所以同样希望认证操作也能够用单手实施。通过以上，在将指静脉认证装置搭载在便携终端上的情况下，能够通过指尖认证、并且在便携电话的情况下用单手也能够认证成为必需条件。特别是，在单手操作的情况下，通过能够用拇指的指尖的认证来提高便利性。在一边用两手拿持一边进行操作的PDA等中，使用指尖的认证操作带来装置的小型化和便利性的提高。

在专利文献1中公开的装置，记载了主要使用手指的第一关节附近的静脉图案的、能够搭载在便携电话上的小型的指静脉认证装置。但是，没有包含适合于用单手操作的认证方法、基于拇指的认证、为指尖而特殊化的手指的载置方法的技术公开及启示。进而，对于如晴天那样存在非常强的外界光的环境下进行高精度的手指认证也没有研究。

发明内容

所以，在本发明中，目的是提供一种在能够搭载在便携电话或笔记本型PC等的小型设备上的指静脉认证装置中，为了实现小型且操作性较高的认证操作而使用包括拇指的指尖的静脉的高精度的个人认证装置。

为了达到该目的，本发明作为通过手指的静脉进行认证的个人认证装置，提供以下的结构，具备：壳体，具有载置手指的手指载置台、和用来对载置于手指载置台上的手指进行摄影的开口部；光源，向手指照射光；摄像装置，经由开口部对来自手指的透射光进行摄像；以及图像处理部，处理由摄像装置所摄像的图像；光源设置在载置于手指载置台上的手指的前方，使光源的光的照射方向朝向手指的指背侧。

优选地构成为，将光源设置在壳体的表面或比该表面更靠下方，使光源的光的照射方向朝向比壳体表面更靠上方，由此对载置在手指载置台上的手指的指背侧、指甲侧照射光。

此外，为了达到上述目的，在本发明中将通过手指的静脉进行认证的个人认证装置构成为，具备：壳体，具有载置手指的手指载置台、和用来对载置于手指载置台上的手指进行摄影的开口部；光源，向手指发射光；摄像装置，经由开口部对来自手指的透射光进行摄像；图像处理部，处理从摄像装置输入的图像；支承部，支承光源，能够将光源移动到手指的指尖的上方；以及结合部，将该支承部结合在壳体上；通过支承部沿着手指的长轴方向移动，光源移动到指尖的上方。

进而，为了达到上述目的，在本发明中，作为通过手指的静脉进行认证的个人认证装置，提供以下的结构，具备：输入装置，具有载置手指的手指载置台、用来对载置于手指载置台上的手指进行摄影的开口部、向手指发射光的光源、和对来自手指的透射光进行摄像的摄像元件；以及图像处理部，处理由输入装置取得的图像；该图像处理部对于由摄像元件所摄像的图像，检测被外界光照射的部分，控制摄像元件的曝光时间以使检测到的被外界光照射的部分成为适当的亮度值，将在不同的曝光条件下得到的多个上述图像中具有适当的亮度值的部分合成而重建手指的静脉图像。

根据本发明，能够提供一种在能够搭载到便携电话或笔记本型PC等的小型便携设备中的指静脉认证装置中，使认证装置的形状小型化、平面化、并且便利性较高且高精度的个人认证装置。

附图说明

图1是表示有关第1实施例的指静脉认证系统的一例的功能框图。

图2是第1实施例的指静脉认证装置的概况图。

图3是将有关第1实施例的指尖认证装置向便携电话应用的情况的使用时的图。

图4是有关第1实施例的、通过滑动盖而对指尖的静脉进行摄影的静脉认证装置的概况图。

图5是有关第2实施例的、在指尖的下方前方具备光源的指认证装置的概况图。

图6是表示有关第3实施例的、包含指尖的轮廓地进行摄影的指静脉认证装置和其摄影图像的图。

图7是表示有关第3实施例的变形的、在上部具备遮光部件并对指尖的轮廓进行摄影的指静脉认证装置和其摄影图像的图。

图8是有关第4实施例的、载置指尖的手指载置台的概况图。

图9是有关第5实施例的、对手指的关节部的静脉进行摄影的指静脉认证装置的概况图。

图10是表示有关第6实施例的、对位于指尖的前方的指静脉进行摄影的指静脉认证装置和摄影图像的图。

图11是有关第7实施例的、使用指尖的指纹进行手指的旋转修正的认证处理的说明图。

图12是有关第7实施例的、通过对手指的指腹侧照射反射光而进行手指的旋转修正的认证处理的说明图。

图13是有关第8实施例的、将多个波长的光源的光强度合成的光量调节方法的说明图。

图14是有关第9实施例的、对部分地处于外界光环境中的手指的静脉图案鲜明地进行摄影的处理方式的说明图。

图15是有关第10实施例的、具备指尖向下方倾斜的手指载置台的静脉认证装置的概况图。

图16是表示有关第9实施例的、对手指的静脉图案鲜明地进行摄影的处理方式的处理流程的一例的图。

图17是用来示意地说明有关第9实施例的、对手指的静脉图案鲜明地进行摄影的处理方式的图。

具体实施方式

以下，利用附图对本发明的实施方式进行说明。

[实施例1]

图1是第1实施例的指静脉认证系统的整体结构图。认证系统包括输入装置2、认证处理部10、存储装置14、显示部15、输入部16、扬声器17及图像输入部18。输入装置2包括设置在其壳体上的光源23及插入在壳体内部中的摄像装置9。另外，有时将包括认证处理部10的图像处理功能部分、或在其中包括图像输入部18而称作图像处理部。不论怎样，认证处理部18具有图像处理功能。

光源23例如是红外线LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等的发光元件，对出示在输入装置2上的手指1照射红外光。摄像装置9对出示在输入装置2上的手指1进行摄像。

图像输入部18将由输入装置2的摄像装置9摄像的图像向认证处理部10输入。

认证处理部10包括中央处理部(Central Processing Unit，CUP)11、存储器12及各种接口(IF)13。

CPU11通过执行存储在存储器12中的程序而进行各种处理。存储器12存储CPU执行的程序。此外，存储器12临时存储从图像输入部18输入的图像。

接口13将认证处理部10与外部的装置连接。具体而言，接口13与输入装置2、存储装置14、显示部15、输入部16、扬声器17或图像输入部18等连接。

存储装置14预先存储着使用者的登记数据。登记数据是用来对使用者进行核对的信息，例如是指静脉图案的图像等。通常，指静脉图案的图像是将分布在手指的手掌侧的皮下的血管(指静脉)作为较暗的影子的图案进行摄像而得到的图像。

显示部15例如是液晶显示器等，是显示从认证处理部10接收到的信息的输出装置。

输入部16例如是键盘等，将从使用者输入的信息发送给认证处理部10。扬声器17是将从认证处理部10接收到的信息用声音发出的输出装置。

图2是本实施例的输入装置2、即对指尖的静脉图案进行摄影的指静脉认证装置的认证数据的输入部分的一例。图2(a)是装置俯视图，图2(b)是图2(a)的虚线部的剖视图，图2(c)是图2(a)的左侧视图。

在输入装置2的中央，具有对静脉进行摄影的开口部201，在内部中存在省略了图示的照相机等的摄像元件(图1的摄像装置9)，对开口宽度的范围进行摄影。此外，开口部201由玻璃或丙烯板等的对红外线透明的部件构成，主要为了防止异物向装置内部的侵入或装置内部的损坏而设置。此外，如图2(b)所示，开口部201设置在比输入装置2的表面稍稍凹陷的位置，防止通过手指直接接触而压迫血管。在开口部201的前方具有指尖设置台202。指尖设置台202优选的是具有适合于指尖的载置的曲率的凹陷。

在本实施例的光源支承部203中具备光源23，如图2(c)所示，通常与输入装置2的表面位于相同的平面上。此外，光源支承部203通过铰链204与输入装置2的主体结合，光源支承部203能够以铰链240为中心在一定范围内运动。此外，闩(latch)205是用来将光源支承部203与输入装置2的主体固定的部件，能够通过电的控制将固定状态解除。铰链204在其内部具有弹簧等的弹性部件，由此带来以铰链204为中心将光源支承部203向上方提起的作用。另一方面，闩205进行固定，以使得在闩205的作用下光源支承部203不会抬起。此外，在指尖设置台202的附近、和隔着开口部201相反侧的装置表面上，具备接触传感器206。它们是用来当使用者的手指触摸时检测其状态的部件。

图2(d)和图2(e)分别是放置了手指的状态的使用时的俯视图和侧视图。使用者将指尖放置在指尖设置台202上，进而放置成手指的指腹侧接触输入装置2的表面。由于开口部201比指的宽度窄，被手指1完全覆盖，所以不需要的外界光不会直接进入到摄像装置9中，能够进行高画质的摄影。如果放置了手指1，则设置在两个部位上的接触传感器206检测到它。

此时，通过CPU11的控制打开闩205。于是，通过处于铰链204的内部中的弹性部件的作用使光源支承部203如图2(e)所示那样向上方抬起。由于光源支承部203移动的轨迹不会与手指1交叉，所以能够在放置了手指1的状态下进行操作，认证操作变得容易。如果光源支承部203抬起到最大可动范围，则光源支承部203在该位置处停止。此时，光源23的方向朝向对开口部201的中心的上方附近进行照射的方向。

如果在此状态下光源23发出红外光，则红外线照射手指1的上部、大约指甲的根部附近。并且，光在手指1的内部中散射，一边被存在于手指1的指腹侧的皮肤附近的静脉遮挡一边透射过手指1，到达开口部201。并且，通过在开口部201的内部具备的照相机等的受光机构摄影。在摄影的图像内，映出了指尖附近的指静脉。在本实施例的结构中，由于光源23位于比手指1的指背侧高的地方，所以从与拍摄静脉的部分相反侧、即手指1的指背侧照射光。由此，能够实现不具有静脉信息的不需要的光成分难以进入的透射光摄影，能够得到高画质的静脉图案。

另外，在本实施例中，开口部201比指的宽度窄，但也可以使横宽变宽以便能够对手指的轮廓进行摄影。由此，能够获得手指轮廓，能够进行手指的位置及旋转的修正。在此情况下，也可以在周围设置遮光壁以使外界光不会直接进入到照相机中。

使用由上述结构得到的图像，图1的认证处理部10实施使用指静脉的认证处理。认证处理的一具体例如以下这样。

首先，进行光量调节处理。光量调节是通过基于摄影的图像的手指区域的亮度值使例如平均亮度接近于一定值的方法、或包含在图像的亮度分布图(profile)中的静脉的对比度最高的方法，反复进行光量值的微调和图像的摄影。接着，通过平滑滤波器或将特定的周期的信息删除的带通滤波器等，将摄影元件的电噪声或起因于手指表面的皱纹或脏污等的噪声去除。接着，如果在图像内拍摄了手指轮廓的情况下，进行手指的轮廓提取处理。轮廓提取可以采用一般的线追踪方法。由此，能够对手指的位置偏差、旋转偏差、放大偏差加以修正。接着，提取静脉图案。例如可以采用将亮度分布图的凹陷区域的中心作为血管中心提取的方法等。最后，通过将由以上的图像处理功能得到的静脉图案与登记的静脉图案的比较对照，进行认证处理。

作为该认证处理的方法，可以利用模板匹配或特征点匹配等。此外，通过对数据间的位置偏差、旋转偏差、放大偏差等依次修正的同时进行比较对照，能够实现对于手指位置偏差的适应力较强的认证。这些处理步骤都能够用在本实施例的认证处理中，并且并不限定于该处理例。

并且，如果认证结束，则将其结果通过扬声器17等的输出装置，即通过引导灯或声音等通知使用者。并且，使用者通过用手指将被抬起的光源支承部203按下而收纳到原来的位置。此时，通过闩205的作用，再次回到图2(c)所示那样平面的形状。

通过以上，利用仅将手指载置在手指载置台上的简单的操作，就能够进行鲜明的静脉的摄影，能够实现方便而高精度的认证装置。此外，由于使用前的装置形状是平面结构，所以能够向通常不容许凹凸的存在的便携电话或笔记本PC等进行组装。

另外，光源支承部203也可以形成通过手动向上方抬起的结构。在此情况下，如图2(f)所示，在光源支承部203上安装用来将其自身抬起的突起207，如果用手指将其捏住、或者钩住的同时向上方抬起，则闩205打开，如果抬起到最大可动范围，则铰链204在该位置使光源支承部203停止。此时，铰链204不需要弹簧等的弹性部件，并且也不需要接触传感器206，此外也不需要将闩205以电的方式自动打开的机构，所以能够实现低成本化。

此外，在不搭载突起207的形状中，也可以形成通过将光源支承部203向下方按下而使闩205打开或关上的机构，以使得从图2(c)的状态起，通过将光源支承部203向下按下而打开闩205，光源支承部203抬起，在认证后用手指使光源支承部203回到原来的状态，如果再次向下方按下则闩205关上而回到图2(c)的状态。由此，不需要突起207，并且仅通过机械的构造就能够用单手操作实现光源的抬起，能够实现低成本化并提高操作性。

此外，在上述实施例的结构中，在使光源支承部203回位时为手动，但也可以将其自动化。在此情况下，在铰链204上具备能够电控制的马达等的旋转控制机构，在检测到手指时向将光源支承部203抬起的方向进行旋转控制，在认证完成时实施回到原状的控制。由此，使用者不需要进行光源支承部203的抬起放下的操作，便利性提高。

此外，也可以形成使指尖设置台202为机械式的按钮，与其按下联动地，闩205机械地打开的结构。由此，在将手指1载置到指尖设置台202的同时，通过铰链204的弹性部件的作用使光源支承部203自动地抬起。此外，在使光源支承部203回位的情况下用指尖按下。通过该结构，不需要电的控制机构，有利于低成本化。

图3是表示将通过图2说明的本实施例的小型指静脉认证装置搭载在便携电话中的一例的图。输入装置2安装在便携电话301的表面。使用者用单手拿持便携电话301，通过拇指实施认证处理。这里，表示通过手动操作光源支承部203的例子。在将光源支承部203抬起时，通过如上述那样将光源支承部203向下按下，将闩205打开，通过弹簧的作用向上方抬起后，将拇指载置在开口部的上方。于是，如上所述，从拇指的指背侧照射光，对拇指的静脉进行摄影，实施其图像的认证处理。这样，通过将图2所示的认证装置搭载在便携电话中，使用者能够一边用单手拿持便携电话一边用拇指进行认证操作。即，便携电话的操作和认证操作都能够用单手实施，能够实现便利性较高的认证装置。

图4是上述本实施例的变形例，是通过使在装置表面上具备的盖滑动，实现光源从手指上方的透射光进行的静脉摄影的指静脉认证装置的一结构例。图4(a)的上段是装置剖视图，下段是装置俯视图。在装置表面上具备的盖由盖401-a和盖401-b的两片构成。在盖401-b上具备光源23、指甲避让用的孔403，在盖401-a上具备指尖设置台202，它们通过作为结合部的铰链402结合。此外，盖通过作为输入装置2的主体与其他部分的结合部的弹簧405结合。指尖设置台202作为相对于盖401-b的凹陷构成，形成为与指尖的曲率匹配的曲面。此外，两片盖能够以铰链402为中心活动。此外，盖的支承部件404设置在盖401-b右侧，此外，在盖的支承部件404上设有倾斜。还安装有检测盖完全打开的开关406。

图4(b)表示图4(a)所示的装置的使用时的构造。使用者将指尖相配合地载置在指尖设置台202上。接着，将盖401-a向指尖的前方方向滑动。于是，弹簧405被逐渐拉伸，并且盖401-b与盖的支承部件404的倾斜相配合地被向斜上方抬起。此外，盖401-a保持与装置表面相同的水平方向的角度。即，以铰链402为轴的盖401-a与401-b之间的结合角逐渐变小。与此同时，之前被盖覆盖的开口部201呈现在装置表面上。此外，盖和输入装置2的主体具有轨道等的导引构造，以使其能够在图中的左右方向上平滑地移动，并且构成为，不会发生盖卡住而不易打开、或盖本身从输入装置2的壳体脱离等的情况。如果盖完全打开，则使光源23与照射手指1的指甲的根部附近的角度匹配，与此同时开关406检测到盖打开。由此，通过从光源23朝向手指1的指背侧照射红外光，摄像装置9接收透射光，能够实施鲜明的静脉图案的摄影和高精度的认证处理。如果认证完成，则使用者将手指1从手指载置台201离开。此时，通过弹簧405的力使盖自动地关闭，回到图4(a)所示的状态。

如果在使用者的手指1的指甲较长的情况下，当盖401-b向上方推起时有可能指甲会碰到。所以，在盖401-b上开设有指甲避让孔403。只要确保盖401-a的长度以使手指1与盖401-b之间的距离充分远离，就能够防止指甲接触在盖401-b上，但在想要将装置设计得更紧凑的情况下，通过形成指甲避让孔403，能够在缩短手指与盖之间的距离的同时防止指甲的接触，能够同时实现小型化和使用便利性提高。

此外，在本变形实施例中设置了两个光源23，但光源也可以是一个，此外也可以设置多个。在设置多个光源的情况下，通过将各自的照射角度稍稍改变，能够对粗细及形状不同的各种手指的指背侧稳定而均匀地照射红外线。

利用图4(b)表示该方法的一例。首先，设置为相互不同的角度，以使两个光源23中的一个瞄准接近于手指前端的区域、另一个瞄准距离手指前端较远的区域，进而进行电气配线以使这些光源能够分别独立地进行点亮控制。盖刚刚被打开之后照射的光量的初始值为事前设定的一定值，对于这里得到的手指的透过图像，按图像的部分区域区分地测量其亮度值及静脉的对比度、S/N比等。如果在判断接近于指尖的区域的光量不足的情况下，增加照射接近于指尖的区域的光源的光量，在光量为过剩的情况下使光量减少。同样，对于远离指尖的区域也调节对应的光源的光量。通过这样的控制，能够实现最佳光量控制，解决根据手指不同平均厚度不同、并且根据部位而厚度较大地变化这样的指尖的摄影所特有的问题。

根据以上，在本实施例的结构中，在未使用时是完全平面的状态，并且在使用时通过仅放置手指并向前方滑动的简单的操作能够从手指的指背侧的上方照射光，能够得到鲜明的指静脉的透过图像，能够实现高精度且便利性较高的认证装置。当然，与图3所示的向便携电话的应用例同样，在将本变形例的装置搭载在便携电话中的情况下也能够实现用拇指的单手操作。此外，本实施例的装置在未使用时盖保护开口部201或摄像装置9，具有防止灰尘等的污染及物理损坏的效果。并且，在输入装置2的表面上几乎不存在凹凸，能够容易地组装到在设计及装置尺寸方面制约较多的便携电话等中。

[实施例2]

图5是第2实施例的指静脉认证装置的结构图。本实施例的特征在于具有如下结构，即：光源被设置在所设置的手指的前方、而且是在大致手指的设置面、或者在其下方，光源的照射方向朝向上方，由此使光照射在认证对象的手指的上侧即指背侧。

图5的左上是装置剖视图，左下是俯视图，右上是从左侧观察装置剖视图的侧面视图。在装置中，具备指尖设置台501、指中央设置台502、遮光壁503、摄像装置9、由多个红外线LED构成的光源23。指尖设置台501和指中央设置台502隔着开口部201设置。指尖设置台501为与指尖的曲率匹配的凹陷，此外，指中央设置台502是对距离指尖的距离为开口部201的宽度的手指中央附近进行支承的设置台，其截面是与手指的截面的曲线匹配的凹陷，将手指1放置到该凹陷中。由此，能够防止指尖或手指整体的横向的位置偏差。

此外，光源23设置在输入装置2的表面的高度上，朝向手指1的指背侧设置。在本实施例中，3个LED光源23与指尖的轮廓曲线相配合地以圆弧状排列，并且它们设置为，使其分别瞄准指尖的指背侧的不同的部位。此外，优选的是，在光源23与手指1之间，存在遮光壁503，该遮光壁503设置为使来自光源的光仅照射在手指1的指背侧、不直接照射在指腹侧。此外，开口部201设置在从输入装置2的壳体表面稍稍凹陷的位置，以使得当放置手指1时手指表面不会接触到。

在以上的结构中，如果使用者将手指1与指尖设置台501和指中央设置台502配合地进行设置，则输入装置2检测到手指。然后，摄像装置9启动，并且光源23对手指1照射光。光透过手指1，摄像装置9对该透射光进行摄影。光源23从指尖前方的下侧照射指甲的根部附近。根据光源23被设置的高度与遮光壁503的高度之间的关系，仅对手指1的指背侧照射光。

由此，如果通过摄像装置9经由开口部201对手指的指腹侧进行摄影，则能够不包含不需要的反射光地仅将透过了静脉的光成分摄影，指尖附近的静脉图案被鲜明地摄影。由此，能够使用该图像实现高精度的指静脉认证。另外，作为手指的检测方法，既可以与上述实施例同样将接触传感器等的接触检测机构搭载在指尖设置台501或指中央设置台上，也可以通过键输入等的其他机构实施摄像装置9的启动，一边对图像进行摄影一边判断手指的有无。

本实施例的装置排列有3个作为光源的发光元件，使光轴错开以使其分别照射稍稍不同的部分。在该例中，设置为，使其照射指甲的中心、指甲的根侧的左右这3个区域。如在上述实施例中所提到的，独立控制各光源，通过优化控制各部分，能够进行适合于各种厚度、各种形状的手指的光量调节。此外，也可以将光源进一步增加，将同样的结构延长到手指的侧面方向。由此，光量被均匀地照射，能够提高画质。进而，也可以将光源一个一个地、或者某几个统一地依次点亮，对可鲜明地看到静脉的部分区域进行多张摄影，通过将它们合成而生成1张静脉图像。由此，相对于不需要的反射光成分，透射光成分增加，能够提高画质。此外，指尖设置台501也可以兼作为遮光壁503。由此，构造简单化，制造成本降低。

根据以上说明的实施例2的结构，通过将装置表面做成平面构造并且仅将指尖摄影，能够实现装置的小型化，能够实现基于透射光的高画质摄影，所以能够实现稳定的高精度认证。

[实施例3]

图6是表示有关第3实施例的、对包括指尖的轮廓的指静脉图像进行摄影的指静脉认证装置的一结构例的图。图6(a)的上侧是装置的剖视图，下侧是俯视图。装置包括光源23、摄像装置9、指中央设置台502、光源支承部607、遮光用侧壁602、带有指尖设置台的开口部601。带有指尖设置台的开口部601由对红外光透明的部件构成。此外，图中右侧以突起状隆起，该突起部605成为指尖设置台。在该突起部605上，与指尖的曲率配合地形成有凹陷，能够放置指尖以使其不会偏移。进而，由于仅使指尖接触，所以能够防止手指的指腹侧被推压而手指的指腹侧的血流停止，不能观察静脉图案的情况。此外，遮光用侧壁602在手指的两侧面上隆起，起到使从装置的横向进入的不需要的外界光不会照射在手指1的表面上的作用。

使用者将手指1相配合地载置在指中央设置台502和带有指尖设置台的开口部601的突起605上。设置在指尖的前方的光源23朝向指尖的指背侧照射红外光，摄像装置9对该透射光进行摄影。利用指尖的静脉图案认证的处理的流程与到目前为止表示的实施例基本上是同样的，但在本实施例中，具有能够使用指尖的轮廓信息实施更高精度的处理的优点。

图6(b)是图2、图4、图5所示的前面的实施例的指静脉图像的示意图。在此情况下，由于指尖上具备手指载置台或指尖载置台，还具有比手指的宽度窄的开口部，所以指尖没有被摄影，并且几乎不能将手指的侧面的轮廓摄影。因而，在图像中只不过是映出了手指轮廓603的一部分和静脉604。如果在上述各实施例中将开口部的宽度确保得比指的宽度宽的情况下，能够更明确地确认图6(b)所示的手指轮廓603。在此情况下的认证处理中，为了有效地修正拍摄的指静脉图像的位置偏差及旋转偏差，可以通过线追踪处理等的图像处理提取手指轮廓，实施对应于手指轮廓行进的位置的图中上下方向的位置修正、对应于手指轮廓的宽度的放大缩小修正、对应于手指轮廓的近似直线的角度的旋转修正处理。但是，由于指尖依然没有被摄影，所以不能根据手指轮廓掌握图6(b)的图中左右方向、即手指的长度方向的位置，因而不能唯一地修正该位置偏差。

图6(c)表示通过图6(a)的本实施例的装置拍摄的指静脉图像。在图像中，拍入了包括指尖的手指轮廓603、静脉604、带有指尖设置台的开口部的突起部605、指甲606。虽然通过突起部605压迫指尖的静脉图案而不能观测，但在其他区域中能够确认指静脉604。此外，指尖的轮廓部分也能够鲜明地确认。在手指轮廓检测处理中，使用拍摄的指静脉图像，由认证处理部10通过包括指尖的线追踪处理等的图像处理提取手指轮廓。例如，通过认证处理部10的CPU11的软件处理，在图像的左侧的纵向的光栅(raster)中边缘最强的点定义为手指轮廓的追踪的起点，从这里开始追踪，通过求出当前追踪的点的周边的边缘，将追踪点依次移动到边缘最强的坐标的方法，能够得到手指的周围轮廓。

但是，有可能将指甲606的轮廓误检测为指尖的轮廓。所以，在认证处理部10的CPU11进行认证处理时，优选的是，在指尖的轮廓与指甲的轮廓相交的位置周边，利用曲率与指尖的轮廓的曲率相比符号反转的特性，在沿着指尖附近的轮廓前进时，认为在向符号不同的方向进行了一定距离以上的轮廓追踪的情况下，有可能错误地沿着指甲的轮廓前进，回到曲率的符号反转的位置，限制为曲率的符号不反转的方向而前进，以便检测周围的边缘。通过这样在图像上前进，高精度地得到手指的除了根侧以外的周围的手指轮廓的曲线，能够确定指尖的位置。

另外，如果是单纯地将图像中位于最右侧的轮廓判断为是手指的前端的方法，则能够抑制计算成本，但在手指较大地旋转而被摄影的情况下，手指的前端不一定位于最右侧。因而，为了稳定地求出更正确的位置，将通过手指的两侧面的轮廓线中点的近似直线的延长线与指尖的曲线部分的轮廓交叉的点，确定为指尖。通过进行位置修正以使该指尖位置为一定的部位，也能够进行手指的长度方向的位置修正。以往，设想在得到的静脉图案中包含某种程度的位置偏差，在比较对照之际一边错开图案的位置以使图案彼此最匹配一边进行搜索。由此需要较多的计算量，并且由于过度地容许位置偏差，所以有不同的静脉图案彼此的类似度接近的问题。但是，在上述方法中，能够使其容许范围变小，有利于CPU11的处理的高速化及高精度化。

以上说明的、根据包括指尖的位置的手指的轮廓信息来唯一地修正手指的位置及旋转的方法，可以应用在从大规模的登记数据之中识别使用者的1:N认证的高速化技术中。作为高速化的主要的方法，有基于指静脉的特征将所有的静脉图案分类为几个等级(class)，通过限定在同一等级内进行对照而实现高速化的方法。作为分类为等级的方法，有基于静脉的根数、分支数、静脉占整体的面积等的方法。即使是相同的手指，如果摄影的位置不同这些特征也会变化。例如，在将手指比通常更深地放入的情况下，会观测到通常拍不到的根侧的静脉。由此静脉的看起来的根数变化。因而，在以往技术中，依存于手指的放置方式，等级的分类结果不同，使用者没有被正确地认证的可能性变高。另一方面，在本实施例中，由于能够对指尖的位置进行摄影，所以除了手指的左右方向以外还能够掌握长度方向的位置偏差量，能够总是对相同位置的静脉进行分析。由此，能够进行不取决于手指的位置偏差的分类。

接着，对认证处理部10的CPU11利用标准化的静脉图案通过等级分类高速地进行对照的处理的一例进行说明。首先，通过一般的手指轮廓检测处理，获得包括指尖的曲线部分的轮廓的手指轮廓的坐标列。基于该信息，实施手指的旋转修正处理。然后实施静脉图案的提取处理，作为双值或多值的像素列获得。接着，通过上述方法获得指尖的坐标。并且，以指尖的位置为基准，决定用于认证的静脉的区域。例如，将指尖的坐标决定为区域的右端，将在指的两侧面的轮廓的宽度中最远离的坐标决定为区域的上端和下端。对于左端，通过上端与下端之间的比率唯一地决定。对于这样决定的区域进行放大修正，以使上下端的距离成为特定的值。由此，即使放置手指的位置稍稍变化，由于将手指的关于侧面方向和长度方向的两方向的位置、手指的旋转偏差、和手指的放大率同时标准化，所以也能够总是稳定地利用相同的部位的静脉。

接着，认证处理部10提取与所登记的静脉图案的特征量相符的特征量。作为特征量，有静脉图案的根数、总面积、各静脉行进的线方向的平均方向成分、静脉的分支点数、平均长度等。由于静脉图案能够由多值的像素列获得，所以例如通过构成静脉的像素数的计数(数え上げ)能够得到静脉的总面积，此外，通过由静脉图案的细线化和追踪处理进行静脉的分支点检测，能够得到静脉的分支点数及根数、平均长度、平均方向成分等。

认证处理部10将得到的静脉的特征量作为矢量信息保存在存储装置14中而用于等级分类。首先，计算所有的登记数据的特征量，通过矢量的距离计算而求出相互的类似度。接着，通过对这些信息使用例如SOM(Self-organizing maps：自组织映射)的技术，自动生成将矢量的距离与空间的坐标建立对应的映射。并且，进行等级分类，以使在空间上处于较近的距离的数据为相同的等级。将怎样程度的距离的数据分类为同一等级按照分类的等级的个数决定。此外，也预先保持表示等级间的距离的数据。

如果使用输入装置2将静脉图案提供为输入，则认证处理部10与上述同样，将静脉的特征量矢量化。并且，进行与保持的等级内的代表性的矢量数据之间的距离计算，调查输入的图案最接近于哪个等级。在这里得到的等级是输入的数据的等级。然后，实施与分类到该等级中的所有的登记数据的对照。由此，能够不进行与登记的所有数据的对照而高速地进行对照处理。另外，也可以考虑在等级的决定中有错误的可能性而对与分类的等级距离上接近的其他等级也实施对照处理。由此，能够降低认证精度的劣化。

如以上所述，根据本实施例，通过对包含指尖的手指轮廓进行摄影能够确定静脉图案的绝对位置，能够进行排除了任何位置偏差的影响的图案生成及特征量的生成。由此，能够减少对照时的位置偏差量，并且使等级分类稳定化，能够有利于高速化、高精度化。

另外，通过检测由上述轮廓检测处理得到的轮廓的坐标与图像的右端相接，也能够检测到指尖没有出现在图像中这样的例外状态。在此情况下，也可以强制地实施认证处理、或输出手指向深处行进过多的消息的警告。在实施认证的情况下，通过将对照时的位置偏差搜索范围取较宽而实施，能够不对使用者提示重新放置而维持认证精度。

以上，作为输入装置2，使用图6所示的结构进行了说明，但只要能够对包含指尖的手指轮廓进行摄影，装置结构并不限于图6所示的结构，例如可以将光源23的位置设为图5所示的位置等、进行各种变形。

图7作为本实施例的另一形态而表示不受外界光的影响、对指尖的静脉进行摄影的指静脉认证装置、输入装置的一变形例。在图7(a)中，在图中左上表示装置的剖视图，在左下表示装置的俯视图，在右上表示装置的侧视图。在手指1的上方具备带有圆形形状的遮光部件701，在其内侧的上部设置光源23，从手指1的上部、从指背侧照射透射光。此外，在遮光部件701的指尖侧，开设有指甲避让部403。其他结构与上述图6所示的结构相同。遮光部件701防止周围的外界光进入摄像装置9中、或不需要的外界光照射在手指的侧面上。进而，通过使其内壁为不反射红外光的涂料或材质，能够防止静脉的透过图像的画质劣化。

使用者将指尖插入到其中而放置手指。此时，由于仅插入指尖，所以插入的距离较短，不会损害操作性。此外，由于使用者能够容易地看到内部，所以具有不会感到如以往技术那样将手指插入到装置内部中这样的心理抵触感的优点。此外，在指尖的延长方向上开设有指尖避让孔403，即使是指甲较长的手指或带有假指甲的手指等也能够放置手指。假如在指尖位置与遮光部件701之间的距离可充分得到的情况下，不需要开设指甲避让部403，由此能够防止不需要的外界光进入。

图7(b)是由图7(a)所示的装置拍摄的图像的一例。在距离指尖较远的图像的左侧稍稍能看到外部背景702，但外界光通过遮光部件701几乎都被阻断，所以可知没有不需要的外界光的进入而能够进行鲜明的静脉的摄影，并且指尖的手指轮廓被鲜明地拍摄出。由此，图像处理的轮廓提取的精度提高，能够稳定地提高认证精度。另外，根据遮光部件701的形状和摄像装置9的位置、视角等的关系，没有拍摄进外部背景702的状况也能够容易地实现。例如有增大遮光部件701、使摄像装置9更接近于指尖、缩窄视角等的方法。此外，使用该装置的认证处理可以采用图6中例示的处理。

[实施例4]

图8是作为第4实施例而表示手指载置台的形态的几个其他结构例的图。在图8(a)中，在左上表示手指载置台的侧视图，在左下表示俯视图，在右上表示剖视图。在将指尖载置在装置上而摄影的方式的装置中，需要将手指载置台构成为，使指尖的指腹侧不被压迫。指尖设置台501的形状由与手指的前端的形状相配合的曲线构成，此外，指中央设置台502具有与手指的形状相配合的曲率、即与手指截面的曲线相配合的曲率，以使手指容易放置。进而，手指侧面设置台801为凸状，以使手指1密接，防止不需要的外界光从手指与载置台的间隙进入。此外，其截面如图8(a)的右上的剖视图所示，从距离开口部201较远的部分朝向开口部的中心向下方设有倾斜。这是为了使手指1与手指侧面设置台801的接触部远离开口部201。由此，在手指被推压在手指侧面设置台801上时，通过该压迫而血管被压扁变得不能观测的部分从开口部远离。因而，不能摄影的血管减少，具有防止认证精度的降低的优点。此外，该手指载置台的构造由于容易确定手指的前端位置和手指的根侧的位置，手指的位置偏差变少，所以能够提高认证精度。

另外，关于在图8(a)的左下表示的俯视图，开口部201及手指侧面设置台801的形状也可以如图8(b)所示那样做成与指尖的指腹侧的圆形形状相配合的椭圆状。在作为椭圆的部分的手指周围设置台802上没有特别构成指尖设置台等，即使没有它，由于使用者配合指尖的圆形而放置手指，所以不会发生大的位置偏差。此外，由于指尖的指腹侧有圆形，该圆形与椭圆状的手指载置台整体地接触，所以外界光容易被阻断，能够在外界光环境下实施认证。此外，由于指尖以均匀的压力接触在手指载置台上，所以不易发生部分偏倚的强的压迫，并且由于指尖的合适感较高，所以具有减少使用者感到的不适感的效果。

此外，也可以将用于开口部的部件本身作为手指载置台。图8(c)表示与指尖的曲率相配合地带有凹陷的具有曲面开口部的手指载置构造。如果将指尖载置在手指载置台上，则手指的指腹侧的圆形落入到曲面开口部803的凹陷中，但接触的地方只是接近于手指的轮廓的周围附近，在手指的指腹侧区域中形成间隙。由此，被压迫的部分避让到手指1的侧面附近及手指的前端附近，能够防止中央的区域的压迫。此外，在该构造中能够将指尖摄影，所以如上所述，能够进行使用指尖的坐标的高速、高精度的认证。

[实施例5]

图9是关于第5实施例的、表示通过将指尖的关节周边的静脉放大摄影来实现指静脉认证的装置构造的图。图9(a)的上侧是俯视图，下侧是侧视图。在输入装置2中，设有光源23、开口部201、并且作为手指载置台而设有关节部设置台901。关节部设置台901比装置表面稍稍突出，当使用者放置手指时能够感觉到该接触。

使用者将指尖的关节相配合地载置在关节部设置台901上，一般在手指的关节部有凹陷，将该凹陷与关节部设置台901配合较容易，并且在使关节部接触时得到的感触是独特的，所以在构造上及感觉上都容易对位，操作性较高，也不易发生位置偏差。此外，关节部设置台901的截面为距离开口部201较远的部分的边缘突出的构造。该状况从图9(b)所示的关节部设置台901的剖视图中可以得知。该结构使与手指1的接触部远离开口部201，防止摄影的区域的静脉消失。

在此状态下，将光源23朝向手指1点亮。在本实施例中，采用通过从手指的侧面的下方朝向手指1的上方照射光而进行基于透射光的摄影的方法，但光源23的配置通过如上述各实施例那样配置在手指上方、指尖的前方的方法，还有配置在手指的指腹侧等的方法也是同样的。由于开口部201存在于对关节部周边进行摄影的位置，所以成为将关节周边的指尖的静脉摄影。特别是，关节部由于皮肤较薄，所以与其他部位相比能够进行更鲜明的静脉的摄影。此外，摄影装置9从狭窄的区域对更多的静脉图案摄影，所以通过进行高分辨率摄影，能够将较细的血管鲜明地摄影，认证精度提高。在前面的实施例中，也通过开口部的大小、位置的调节等能够将关节周边的指尖的静脉摄影，但通过形成本实施例的装置结构，装置成为小型且平面的构造，能够实现对位容易且使用便利性良好、通过高画质的静脉摄影而实现认证精度稳定化的认证装置。

[实施例6]

图10是对分布在指尖的前端的静脉进行摄影的指静脉认证装置的装置结构的一实施例。图10(a)表示装置结构例。在手指1的指尖侧，存在摄像元件支承部1001，在其内部具备开口部201和摄像装置9。此外，在手指1的根侧，有指中央设置台502，在那里设置有光源23。使用者将手指的第一关节附近放置在那里。光源23从手指1的第一关节附近朝向手指内部照射光。并且，摄像装置9接收从手指1的指尖附近透过的光。为了将静脉鲜明地摄影，照射光以使其尽量不包含反射光的成分是重要的，这可以通过设置为使照射光的部位和摄影的部位相对于手指而对置来实现。在该结构中，由于从第一关节部投入光，使光朝向指尖透过，所以从指尖侧的摄影成为透射光摄影。由此，能够获得包含鲜明的静脉图案的图像。

图10(b)是将指尖的静脉图案摄影的图像的一例。可知在指甲606的下侧分布着静脉图案604的状况。此外，在该摄影原理中，即使在使用者将手指的指腹侧强力地推压在装置上的情况下，实际被摄影的手指的前端附近也没有接触，所以不会被压迫。因而，能够稳定地观测指尖部分的静脉。此外，为了认证处理部10的CPU11的程序处理中的、更稳定的认证处理，通过用上述方法等提取手指1的轮廓及指甲606的轮廓而将手指的前端区域切出，使用这些轮廓信息实施手指1的滚动方向的旋转修正及放大率修正。例如，手指1的轮廓是横向较长的椭圆形，但通过手指滚动而成为手指轮廓的椭圆或指甲轮廓的椭圆的长轴相对于图像的水平方向倾斜。通过将该倾斜唯一地标准化，能够进行旋转修正。

另外，为了防止周围的外界光照在指尖上，也可以在指尖的外周设置遮光壁。由此能够防止外界光造成的精度劣化。此外，在设置指尖的指腹侧的输入装置表面，可以设置具有与指尖的指腹形状匹配的曲率的凹陷。由此可以防止位置偏差。此外，在本实施例中光源23设置在手指的下侧，但如果设置在侧面或上方也能够采用指尖部分的静脉的摄影。在设置在其他位置的情况下，如果设置为使光照在手指的指背侧的指甲根部附近，则能够提高画质。

[实施例7]

图11是表示关于第7实施例的、通过对指尖的指纹进行摄影、由认证处理部10修正手指的旋转的一实施例的结构。为了将装置小型化，需要尽量减小用于摄影的开口部。可以设想随之而不再能拍摄手指轮廓、不能按照前面说明的以往技术所示那样进行基于手指轮廓的旋转修正的状况。所以，在本实施例中，通过由指纹检测部检测到的指纹信息，修正拍摄的图像的手指的旋转及放大率。

一般，指尖的指纹大体分为漩涡状、蹄状、弓状。它们虽然整体的构造不同，但是有在接近于手指的前端的区域中与指尖的圆形相配合的形状而描绘曲线这样的共通点。此外，该曲线可以看作椭圆的一部分。因而，根据指尖的区域中的接近于手指的前端的区域的指纹的线信息推测椭圆，通过调查其长轴的角度，可以同样地修正旋转角。此外，通过调查指纹的线间隔、进行放大修正以使其相同，能够进行对手指的浮起的修正。

图11(a)是实现本实施例的基本装置结构的一例。在输入装置2中具备开口部201、摄像装置9、反射光源1107。与摄像装置9一起构成指纹检测部的反射光源1107位于比开口部201靠装置内侧，对手指1的指尖照射反射光。如果由摄像装置9将指尖的反射图像摄影，则能够观测分布在指尖的指纹。此时调节反射光的强度以使指纹被最鲜明地拍摄出。此外，反射图像的摄影以与透过静脉图像的摄影不同的定时进行。另外，用于指纹摄影的反射光源1107既可以与在前面的将手指的静脉摄影时使用的光源单独地设置，也可以使用相同的光源。

图11(b)表示将手指稍稍旋转放置的状态的指纹图像和旋转修正方法。认证处理部10的CPU11通过图像处理程序的执行而将手指1的指尖分割为接近于手指的前端的指尖区域1101和远离手指的前端的指尖区域1102。分割的方法采用通过固定位置决定的方法，以及在所有位置处求出指纹的曲线的法线方向，通过调查该法线的延长线最密集的位置而求出指纹的中心位置，通过该位置进行分割的方法等方法。如果通过反射光将指纹摄影，并且决定接近于手指的前端的指尖区域1101，则能够得到接近于手指的前端的指尖区域的指纹1103。将该区域的指纹看作椭圆的一部分，计算与其最匹配的椭圆。

作为CPU11中的计算的一例，使用构成接近于手指前端的区域的指纹1103的线的像素的坐标实施Huff变换，推测作为椭圆的参数的长边和短边。由于指纹是同心圆状的构造，所以长边和短边的绝对值虽然不是唯一地确定，但例如在以图像的水平方向的直线为基准的情况下，可认为该基准线与长边所成的角是共通的。由此，能够得到与指纹的形状匹配的椭圆的长轴1105和短轴1106。另外，在图11(b)中表示基于代表性的长边和短边的推测椭圆1104。在此状态下，例如通过进行旋转修正以使长轴1105的朝向与图像的水平方向一致，能够修正手指的旋转以使其总为相同的朝向。图11(c)表示旋转修正后的推测椭圆。通过与该旋转角相配合地使指静脉图像旋转，将朝向标准化，能够实现相对于旋转具有鲁棒性(robust)的认证。

此外，CPU11通过施加放大修正以使指纹的线间隔成为一定值，能够进行对于手指的浮起适应性较强的认证。例如，通过进行放大修正以使手指的前端侧的指尖区域的指纹1103的线信息与长轴1105之间的交点的间隔为一定，能够总是以相同的位置为基准施加修正，能够实现稳定的放大修正处理。另外，本实施例在记载在本说明书中的哪种认证装置中都能够使用。

图12是对指尖照射反射光、通过由认证处理部10的CPU11分析其形状而修正手指的旋转的一实施例。用来实施本实施例的装置结构与图11(a)所示的结构是同样的，为具备反射光源1107的结构。

如果使用者出示手指1，则通过反射光源1107对手指1的表面照射光。由于手指立体地带有圆形，所以反射光容易照射在隆起最大的部位上。此外，手指是圆筒状，隆起最大的部位沿着手指的长度方向分布。因而，反射光照射最多的部分沿着手指的长度方向。因而，通过调查图像上的亮度值较高的部分的方向，能够推测手指的旋转方向。

图12(a)表示手指旋转时的反射图像。在反射图像1201之中，基于反射光的饱和区域1202能够作为白色的区域被观测到，在图中表示其方向1203。如图所示，在手指1的指尖朝向右上的状态下，基于反射光的亮度值的饱和区域1202的方向1203向与手指相同的右上倾斜而分布。饱和区域的分布的方向1203的计算可以通过将饱和区域的各像素看作2维分布的数据组，对其实施主成分分析而求出主轴的方法等进行。同样，图12(b)表示指尖朝向右下的状态，但饱和区域1202的方向1203朝向与手指的方向相同的方向。通过进行旋转修正以使该方向例如如图像的水平方向等那样为特定的方向，能够实现相对于手指的旋转具有鲁棒性的对照。

本实施例与图11所示的实施例不同，在不具有为了摄影指纹而需要的分辨率的便宜的摄像元件中也能够使用，能够不使用手指轮廓信息而实施手指的旋转修正。此外，本实施例在记载于本说明书中的哪种认证装置中都能够使用。

[实施例8]

图13是表示作为第8实施例的、包括多个波长的光源的一结构例的图。当红外光透过生物体时，在细胞组织之中引起散射。透过的组织具有厚度，在透过之前的距离越长，则因为散射，光的行进方向的成分越减少，相应地光扩散。该扩散的影响越大，静脉图案的像越模糊而不易看到。例如在两根静脉平行地接近而存在的情况下，有因扩散的影响而看成是1根模糊的静脉的情况。此外，较细的血管与较粗的血管相比相对地容易受到扩散的影响，结果不易观测到。这样，如果发生扩散，则精细的静脉图案的摄影变得困难。

另一方面，在红外光中，有波长越长越不易发生散射的特性。所以，如果使用能够发出长波长的红外光的光源，则能够观测到详细的静脉，所以画质提高。但是另一方面，因一般的光源的输出特性及摄像装置的受光特性，光量容易变得不够。

在拍摄较细的手指的情况下，伴随着手指的变细，血管也有较细的倾向，通过伴随着光的扩散的模糊的影响而变得不易观测，但由于手指较细，所以即使是较弱的光量也能够观测静脉。反之，在手指较粗的情况下，血管也有较粗而不容易模糊的倾向，但为了其观测而需要照射较强的光。

所以，通过对能够用微弱的光量充分摄影的较细的手指照射受光量较小但不易散射的长波长的红外光，此外对较粗的手指照射容易散射但能够提高受光量的短波长的红外光，在哪种情况下都能够实现鲜明的静脉摄影。

如图13(a)所示，在光源23中以栅格状排列能够照射不同波长的光的光源。这里，表示组合两种波长的一例。另外，并不限于两种。排列有红外线中长波长的光源1301和短波长的光源1302。此外，在图13(b)中表示用来说明本实施例的光量的控制方法的曲线图。最终，为了静脉摄影而照射的光量成为将来自同时发光的长波长的光源和短波长的光源的光量合成后的光量。对于合成光量较弱的区域，长波长的光量为优势，随着合成光量加强，短波长的光源成为优势。此外，调节两波长的光量的强度，以使合成光量不会变得不连续。

为了照射最佳光量，需要知道手指的粗细或手指的透射率。为此，首先照射任意的初始光量而对图像进行摄影，通过此时的图像的平均亮度值调查手指的透射率。假如在具备能够独立地照射不同的多个区域的光源的情况下，通过分别赋予不同的初始光量，判断哪个区域接近于最佳光量，能够立即判断手指的透射率。这样，如果将根据手指的透射率调节后的最佳光量照射在手指上，则对一般静脉较细而不易观察的较细的手指进行调节以使调光值变得微弱，但此时的合成光量中长波长光源成为优势，所以散射带来的模糊的影响变小，能够进行高精细的摄影。

这里，将不合成两波长而单纯地根据手指的透射率切换所使用的波长的方法和本方法进行比较。在不合成的方法中，通过事先评价来决定应该切换波长的手指透射率的阈值，将透射率的测量结果与阈值相互对照而切换波长，但接近该阈值的透射率的手指因测量误差而超越阈值的情况和不超越的情况不稳定地出现，使用的波长有可能按每个摄影而不同。由于通过不同的波长摄影的画质不同，所以认证不稳定。对此，在本实施例的方法中，由于连续地合成波长，所以能够进行相对于透射率的判断值的偏差具有鲁棒性的认证。

本实施例当然能够在记载于本说明书中的所有认证装置结构中采用。

[实施例9]

图14是用来说明在存在外界光的环境下进行摄像装置、摄像元件的光量调节的第9实施例的图。

例如，在图2所示的指尖的静脉认证装置中，由于指尖被装置的开口部覆盖，所以光源以外的光几乎不会直接照射在所摄影的手指的表面上。但是，在如晴天时的室外那样，外界光达到几万勒克司的状况下，外界光本身透过手指而达到照相机。本来进行控制以通过光源将最佳强度的光均匀地照射在手指上，但在这样的状况下不能得到设想的透过图像。在能够调节曝光时间的摄像元件的情况下，如果照射强烈的外界光，则通过缩短其曝光时间能够降低受光量。但是，在从特定的方向强烈地照射外界光的情况下，摄影的图像的一部分依然为明亮的状态、或者出现过剩变得过暗而不能观测血管的区域。关于这一点，使用图14具体地说明。

图14(a)是强烈的外界光从一部分方向照射的情况下的指静脉图像的示意图的一例。可知因基于外界光的饱和区域1401而存在不能观测指静脉604的区域。假设在能够通过摄像元件的各像素单独调节曝光时间的情况下，能够通过仅对变亮的部分缩短曝光时间应对。但是，这样的摄像元件是昂贵的，一般是将所有像素的曝光时间一律改变的结构。

此时，如图14(b)所示，如果控制曝光时间以使饱和区域1401变暗，则在本来是饱和区域1401的地方变得能够观测静脉604，但原来能够观测到静脉604的部分变暗，成为阴影区域1402。此时，如果装置中具备的光源能够照射与外界光相同水平的光强度，则通过在光量调节后缩短曝光时间以便包括外界光在内而成为均匀的明亮度，能够将整体的明亮度调节为同样。但是，具备能够照射与外界光同等明亮度的光源这一情况，在消耗电力变大、或光源的个数需要较多等方面难以实现低成本化及小型化。

所以，在本实施例中，在包括光量被调节为最佳的区域和因外界光而亮度值饱和的区域的图14(a)的摄影之后，立即对缩短曝光时间进行摄影以使饱和区域1401的亮度值为最佳的图14(b)进行摄影，如图14(c)所示那样通过将在两图像中都能够观测到静脉604的区域合成而进行重建，获得整体的静脉图案的图像数据。

以下表示本实施例的认证处理部10的CPU11的曝光时间的控制方法的一例。首先，在将装置中具备的光源灭灯的状态下将图像摄影。此时在没有饱和区域的情况下实施通常的光量调节处理。另一方面，在此时已经存在饱和区域的情况下判断为有外界光，CPU11进行本实施例的曝光控制和图像合成处理。

首先，通过装置中具备的光源进行光量调节，以便能够将没有饱和的区域的静脉鲜明地摄影。这样可得到与图14(a)同样的图像。

接着，进行曝光时间的控制以使饱和区域变暗。作为其方法，如后面详细叙述一例那样，有将饱和区域的平均亮度控制为一定值的方法，以及调查饱和区域的面积并进行控制以使该区域消失的方法等。该处理一边用与光量调节同样的方法将图像反复摄影一边进行反馈控制，但通过事先评价饱和区域1401的面积与最佳的曝光时间之间的关系、基于该数据推测最佳的曝光时间，由此能够减少到得到最佳的亮度值为止的摄影次数，有利于认证处理的高速化。由此可得到与图14(b)同样的图像。并且，对于在图14(a)中成为饱和区域的部分，重叠图14(b)的相同区域的图案，生成图14(c)那样整体为鲜明的静脉图案的图像。假如在仅通过两张图像不能消除饱和区域的情况下，再调节曝光时间，摄影第3张以后的图像。

通过反复进行这样的曝光控制和摄影，对于各像素控制为最佳的亮度值的图像至少存在1张以上。即，通过对在使曝光时间变化之前为最佳的区域和通过曝光时间的控制而成为最佳的区域进行合成，能够重建整个区域的最佳亮度值的图像。

通过本实施例，在使用便宜的摄像元件的同时，即使在有偏倚的强烈的外界光下也能够得到进行了最佳的光量控制的静脉图像，能够提高装置的便利性、扩大使用范围。

在图16中，表示通过CPU11执行基于本实施例的图像合成的外界光环境下的光量调节的软件处理流程的一例。该软件程序通常保存在图1的存储装置14中，通过CPU11的指示经由接口13被展开到认证处理部10内的存储器12中，由CPU11执行。

首先，在图16的S1601中，作为摄影所需要的参数，将照相机即摄像装置9的曝光时间和光源23的光源强度初始化。曝光时间的初始值为由帧速率规定的最大时间Si，例如在照相机的帧速率是30fps(frame per second：帧每秒)的情况下为约33ms。但是，该值可以根据照相机的特性及红外透过滤波器的有无等而任意地设定为比它短的值。此外，使光量为0，使光源23为灭灯状态。

接着，在S1602中，检测使用者的手指的出示。手指的检测除了如在上述实施例中表示的认证装置那样的基于接触传感器的方法以外，也可以为使光源闪烁，并对映入图像中的被摄体对应于光源的照射而反复明暗这一情况进行检测的方法。

接着，在S1603中，为了检测外界光的照射状况，在将光源灭掉的状态下进行摄影。在没有外界光的状况下，被摄体不会被明亮地照射，通常通过照相机、即摄像装置9得到亮度均匀地较低的图像。另一方面，在照射了外界光的情况下，图像的一部分或全部的亮度值变高。在得到了这样的图像的情况下，由于指静脉的信息缺失，则通过由本实施例的CPU11执行的图像合成方法获得整体的指静脉图案。

特别是，在使图像整体收敛在一定范围内的平均亮度值中，对于稳定的静脉图案的摄影是重要的。首先，在S1604中，CPU11判断在图像之中是否存在高亮度区域。所谓高亮度区域，是图像为饱和或接近于饱和的亮度值的图像区域。这当然可以通过对前面的作为摄像装置9的照相机的输出信号进行分析来判断高亮度区域的有无。假如在不存在高亮度区域的情况下通过实施通常的光量调节处理能够调节为均匀的亮度值，能获得整体的指静脉图案，所以实施S1620所示的以往的光量调节处理而结束本处理。在部分或整体地存在高亮度区域的情况下，认为被照射较强的外界光而前进到后面的处理。

另一方面，在存在高亮度区域的情况下，在S1605中，将曝光时间设定为比初始值Si短的时间Sm，进行控制以摄影比上次的图像暗的影像。曝光时间Sm是在没有外界光的环境下放置了具有设想的最大的衰减率的手指的情况下、照射了装置具备的光源的最大光量时的图像的平均亮度值大致进入到光量调节的目标范围中的曝光时间。在该摄影中，如果使图像过暗，则因亮度分辨率的下降而血管的信息容易缺失，此外如果使图像过亮，则容易受到外界光的影响，合成处理的时间变长。因而，如果设定Sm这样的值，则在能够用装置的光源将图像调节得较亮的范围中能够摄影最暗的图像，所以能够得到不易受到外界光的影响、并且使合成处理的步骤变少的效果。该曝光时间Sm作为基准曝光时间在以下的处理中使用。接着在S1606中对图像进行摄影。

并且，在S1607中，判断在该图像内是否存在高亮度区域。假如在该图像中没有高亮度区域的情况下，能够通过装置的光源对整体上均匀的指静脉图案进行摄影。即，如果能够追加装置的光源进行照射而使整体的亮度值平顺化，则不需要图像的合成处理。在此情况下，实施S1620所示的通常的光量调节处理，结束处理。在不是这样的情况下，前进到后面的处理。另外，也可以作为曝光时间的初始值而赋予Sm，但在此情况下需要在没有外界光的环境中也总是从装置的光源照射较强的光量，消耗电力变高。因而，通过作为初始值而设定Si、然后根据需要切换为Sm的本实施例的方法，能够将消耗电力抑制得较低。

接着，在S1608中，对于图像的作为低亮度区域的部分，基于通常的光量调节处理使用装置的光源调节亮度值。所谓低亮度区域，是指不是高亮度区域的区域。在具备多个光源的装置中，控制对应于产生低亮度区域的地方的光源，进行光量调节以尽量使亮度值变得均匀。然后，在S1609中，获得完成了光量调节时的图像。该图像在图像的合成时使用。

接着，在S1610中，将在用来对用于图像合成的图像进行多张摄影的循环中使用的变量i初始化为0。此外，将保存之后用于图像合成的、称作扩展图像的信息的存储器区域，通过在S1609中摄影的图像的代入而初始化。

此后的处理进入到通过曝光时间的控制和图像的合成而生成图像的平均亮度值被保持在规定范围内的1张指静脉图像的、静脉图像的重建处理。这里，假设不使光源的光量值变化、仅通过曝光时间的控制对图像进行摄影。这在朝向使用者的手指照射较强的外界光的状况下，如果是手指与开口部密接而没有间隙的状态，则外界光对于手指及手指的静脉成为透射光。因而，能够代替照射装置的光源的光，而利用外界光对指静脉图案进行摄影。此时，根据外界光强度变更曝光时间，以使图像的亮度值具有规定的平均值。

首先，在S1611中，设定相对于基准曝光时间Sm为1/Rs(i)的大小的曝光时间。这里，Rs(i)是比1大的值，每当循环时设定不同的值。在本实施例中设定为Rs(i)＝2+i。在此情况下，对于在S1609中摄影的图像，每当摄影时曝光时间变化为1/2、1/3、1/4，能够逐渐摄影较暗的图像。并且，在S1612中，该曝光时间下的图像被摄影。

接着，在S1613中，将在S1609中摄影的图像与在S1612中摄影的图像合成。将最后摄影的图像与其前1个摄影的图像比较，检测在前一个图像中是高亮度区域、并且在最后摄影的图像中成为低亮度区域的区域，也就是新低亮度区域，仅对该区域内使最后摄影的图像的亮度值为Rs(i)倍。并且，仅将该部分覆盖写入到扩展图像的存储区域上。所谓扩展图像，是能够保存超过了原来的摄影图像的最大亮度值的亮度值的图像。即，即使保存了将原图像的亮度值变为Rs(i)倍之后的值，也能够不使存储器上的值溢出而加以保持。例如，如果原图像是8位灰度等级，则能够保存0～255的亮度值，而在将扩展图像作为16位灰度等级准备的情况下，能够保存0～65535的亮度值。此外，将用于循环的变量i加1。

接着，在S1614中，判断在最后摄影的图像内是否存在高亮度区域。假如在依然存在高亮度区域的情况下使处理循环，从S1611起实施同样的处理。假如在不存在高亮度区域的情况下，可以使用到目前为止摄影的图像构成平均亮度值为规定范围内的指静脉图像，所以脱离循环而向后面的处理前进。在曝光时间最小可以为0的情况下，该循环以有限次数结束。但是，在S1614中，也可以对循环次数设置上限，在包含着较少的高亮度区域的状态下实施合成处理，由此能够防止花费较长处理时间。图像的合成处理如以下这样实施。

首先，在S1615中，生成对所获得的扩展图像的各像素使M×N的周边像素平滑化的图像。平滑化的方法可以采用计算平均亮度值或中值的方法。接着，在S1616中，取原来的扩展图像与平滑图像之间的差分。其中，预先加上原来的图像的亮度的灰度等级的半值左右的值，以使值不为负。此外，在超过原来的图像的亮度的灰度等级的情况下，预先实施灰度等级修正以使差分图像内的最大亮度值、最小亮度值包含在原图像的亮度的灰度等级中。通过该处理，能够在包含在原图像的亮度的灰度等级中的状态下得到扩展图像的亮度的变化量。此时，如果预先使M×N的大小为通过图像的平滑化能够充分将静脉图案的信息除去的大小，则仅能够获得对应于静脉图案的有无的亮度值的变化量。

在该阶段中，将在各种曝光时间中获得的各图像合成，即使在较强且有较大的偏倚的外界光下，也能够通过与以往相同程度的亮度值分辨率得到没有饱和区域、具有均匀的平均亮度值的1张指静脉图像。

图17是表示通过上述处理流程将多个图像合成为1张图像的处理步骤的一例的示意图。作为多个图像而例示三个图像进行说明，但当然并不限于此。

图17(a)是通过上述流程S1609摄影时的手指图像的一例。在手指图像中，x轴沿纵向表示，在手指图像之下表示使x轴为横向时的、图像x轴上的截面分布图。截面分布图的纵轴是光量。此外，在本实施例中，使图像的亮度值的分辨率为256个阶段，在分布图上表示了图像的亮度饱和的边界线。

在图17(a)中，仅截面分布图的右侧低于原图像的饱和亮度值，可以在视觉上确认静脉图案。但是，在分布图的左侧，是光量超过图像的饱和边界、在视觉上完全不能将静脉图案适当地摄影的状况。将低于饱和边界的区域看作低亮度区域，设该区域为A。此外，将该图像本身作为扩展图像的初始状态保持。

图17(b)是使曝光时间缩短到标准的1/2时的、在S1612中摄影的图像和其亮度分布图。在作为一般的受光元件的摄像元件中，由于曝光时间与光的受光量成正比，所以如果使曝光时间为1/2，则作为分布图曲线的纵轴的光量的缩小比例也与其匹配而为1/2。由此，在图17(a)中饱和的图像中央附近的静脉图案新变为能够摄影。设该区域为B。此外，通过将区域A的分布图也压缩为1/2，对于区域A，与图17(a)中观测到的状态相比图案变得不易观测。所以，从该图像中仅取出在区域B中得到的分布图，使亮度值成为2倍以将1/2的缩小比例恢复到原状，保存到扩展图像的区域中。

同样，图17(c)是使曝光时间缩短到标准的1/3时的图像。区域C新成为低亮度区域。由此，对于区域C的亮度值，使值成为3倍，保存到扩展图像中。此外，在对该图像进行摄影的时间点，对于所有的区域不能观测到饱和区域。由此，通过S1614的判断结束摄影的循环。

图17(d)是上述x轴上的扩展图像的亮度值。对于区域A，保存图17(a)的分布图，区域B保存在图17(b)中获得的、使亮度值为2倍的分布图。其中，在使值均匀地变高的状态下保存，以使与区域A之间的边界成为相同的亮度值。同样，在区域C中考虑与区域B的连续性而保存着在图17(c)中获得的、使亮度值为3倍的分布图。各区域的分布图是从不同的图像得到的，但由于将表示光量的纵轴的缩小比例对应于曝光时间的缩短率而进行放大变换，所以能够保持各区域的边界上的曲线的斜率的连续性。此外，由于提高了值以使边界的亮度值为一致，所以也能够保持各边界上的绝对值的连续性。

例如，在区域B的情况下，通过将曝光时间缩短为1/2，亮度值也为1/2，所以在区域A与区域B的边界上，也给曲线的斜率和绝对值带来不连续性，但通过将基于曝光时间的光量、即区域B的亮度值进行修正以使其边界的亮度值与区域A的边界的亮度值相等，能够维持与区域A之间的连续性。关于区域C与区域B的边界也同样。

由此，扩展图像的亮度分布图在整体上保持连续性。但是，严格来说，由于在反复摄影时在外界光及手指的位置中包含变动，所以也有发生偏差的情况。此时，也可以对边界附近实施图像的平滑化处理，以使边界附近平滑地连接。

图17(e)是在S1615中实施的、对于扩展图像的M×N像素的平滑处理的结果，该分布图用虚线表示。此外，图17(f)表示在S1616中实施的、从图17(d)减去图17(e)并加上作为原图像的灰度等级的半值的128后的处理结果。可知能够得到包括由各曝光时间的图像得到的静脉图案的凹凸的信息、并且包含在原图像的256灰度等级中的没有饱和区域的图像。由此，通过将该图像原样传送给作为后级的认证处理步骤的静脉图案提取处理，能够继续认证处理。另外，对于图17(f)，如果变更后级的静脉提取处理本身、使其受理在本步骤中表示的扩展图像的输入，则能够将S1615和S1616省略。

通过以上详细叙述的本实施例，即使在存在强度较强、在空间上有较大的偏倚的外界光的情况下，也能够实现稳定的认证处理。

[实施例10]

图15是第10实施例的认证系统的结构图。图15的左上是装置剖视图，左下是俯视图，右上是从左侧观察装置剖视图的侧视图。在装置中，具备指尖设置台501、指中央设置台502、光源支承部607、摄像装置9、光源23。指尖设置台501和指中央设置台502隔着开口部201设置。指尖设置台501为与指尖的曲率相配合的凹陷，此外，指中央设置台502是对距指尖距离为开口部201的宽度的手指的根侧进行支承的凸状的设置台，其截面有与手指的截面的曲线相配合的凹陷，将手指1放置到该凹陷中。

通过这些，能够防止指尖或手指整体的横向的位置偏差。此外，对于指尖设置台501和指中央设置台502的高度设置差，以使当放置手指时指尖侧下降。换言之，指尖设置台501形成在比指中央设置台502更接近于开口部201的位置。此外，光源23受光源支承部607支承，而光源支承部607向上方突出，以将光源23设置在比输入装置2的表面稍高的位置。此外，开口部201设置在从输入装置2的壳体的表面稍稍凹陷的位置，以使得在放置手指1时手指表面不会接触。

使用者将手指1相配合地设置、载置在指尖设置台501和指中央设置台502上。如果载置了手指1，则摄像装置9启动，并且光源23对手指1照射光。光透过手指1，摄像装置9对其透射光进行摄影。光源23从指尖前方的下侧照射指甲的根部附近。根据设置手指1的角度与设置光源23的高度之间的关系，能够实现对手指的指背侧照射光并对手指的指腹侧进行摄影的、基于透射光的静脉摄影。因而，能够将指尖附近的静脉图案鲜明地摄影，能够使用该图像实现高精度的指静脉认证。另外，作为手指的检测方法，既可以将接触传感器等的接触检测机构搭载在指尖设置台501或指中央设置台上，也可以通过键输入等的单独机构实施摄像装置9的启动，一边对图像摄影一边判断手指的有无。

本实施例的装置如从装置剖视图及俯视图可知的，排列有3个光源，使光轴错开以使其分别照射稍稍不同的部分。在该例中，设置为照射指甲的根侧、指甲的中心、指甲的前侧这3个区域。如在上述实施例中提到的那样，独立控制各光源，通过对各部分进行最佳控制，能够进行适合于各种厚度、各种形状的手指的光量调节。

在本实施例的结构中，在装置表面上稍稍存在凹凸。但是，用来照射指尖的光只要光量达到指甲及指甲的根部附近就足够，不需要将光照射到比手指的第一关节更靠近根部一侧。因而，与以往技术那样对手指整体摄影的指静脉认证装置相比光源23的高度能够降低。由此，能够使装置表面接近于平面构造，能够搭载的装置的自由度提高。此外，在本实施例中光源23比输入装置2的表面稍稍突出，但例如通过使指中央设置台502变高、或者使指尖设置台501更凹陷，能够将光源23设置在与输入装置2的表面相同的平面上。即，只要是能够将放置手指1的角度与通过光源23照射的光的角度之间的关系保持为一定的配置，就能够与组装了认证装置的设备相配合地使光源为任意的高度，当然并不限定于图示的高度。

产业上的可利用性

本发明在指静脉认证装置中能够在维持便利性的同时提高认证精度，作为个人认证装置是很有用的。

标号说明

1……手指，2……输入装置，9……摄像装置，10……认证处理部，12……存储器，13……接口，14……存储装置，15……显示部，16……输入装置，17……扬声器，18……图像输入部，23……光源，201……开口部，202……指尖设置台，203……光源支承部；204……铰链，205……闩，206……接触传感器，207……突起，301……便携电话，401-a……盖，401-b……盖，402……铰链，403……指甲避让用孔，404……盖的支承部件，405……弹簧，406……盖开口检测开关，501……指尖设置台，502……指中央设置台，503……遮光壁，601……带有指尖设置台的开口部，602……遮光用侧壁，603……手指轮廓，604……静脉，605……带有指尖设置台的开口部的突起部，606……指甲，607……光源支承部，701……遮光部件，702……外部背景，801……手指侧面设置台，802……手指周围设置台，803……曲面开口部，901……关节部设置台，1001……摄像元件支承部，1101……接近于手指的前端的指尖区域，1102……远离手指的前端的指尖区域，1103……指纹，1104……推测椭圆，1105……长轴，1106……短轴，1107……反射光源，1201……反射图像，1202……基于反射光的饱和区域，1203……基于反射光的饱和区域的方向，1301……长波长的光源，1302……短波长的光源，1401……基于外界光的饱和区域，1402……阴影区域。

Claims (17)

1.一种个人认证装置，通过手指的静脉进行认证，其特征在于，

具备：

壳体，具有载置上述手指的手指载置台、和用来对载置于上述手指载置台上的上述手指进行摄影的开口部；

光源，向上述手指照射光；

摄像装置，经由上述开口部对来自上述手指的透射光进行摄像；

图像处理部，处理由上述摄像装置所摄像的包括手指前端区域的图像；

遮光壁，配置在上述壳体的上述手指载置台与上述光源之间，对手指的指腹侧进行遮光；以及

指纹检测部，检测上述手指的指纹；

上述光源设置在被载置于上述手指载置台上的上述手指的前方，且在上述壳体的表面或比上述表面更靠下方，上述光源的光的照射方向朝向比上述壳体的表面更靠上方；

在上述摄像装置未摄入上述手指的轮廓的情况下，上述图像处理部使用从由上述指纹检测部检测到的包含在包括上述手指前端区域的一个图像中的指纹信息所推测的椭圆，作为与上述手指的指尖的形状相配合的曲线，并且进行放大修正以使上述手指的前端侧的指尖区域的指纹的线信息与所推测的上述椭圆的长轴之间的交点的间隔为一定，从而进行上述手指的放大修正，从而修正包含静脉的图像的放大率。

2.如权利要求1所述的个人认证装置，其特征在于，

上述开口部由对上述光源的光透明的部件形成，处于比上述壳体表面更靠下方的位置，并且在指尖侧具备作为指尖设置台的突起部。

3.如权利要求2所述的个人认证装置，其特征在于，

上述壳体在上述开口部的两侧具备遮光用侧壁。

4.如权利要求1所述的个人认证装置，其特征在于，

上述手指载置台由设置上述手指的指尖的指尖设置台和设置上述手指的中央部的指中央设置台构成，上述指尖设置台设置在比上述指中央设置台更接近上述开口部的位置。

5.如权利要求1所述的个人认证装置，其特征在于，

上述光源由多个发光元件构成，多个上述发光元件分别照射载置于上述手指载置台上的上述手指的指背侧的不同的位置。

6.一种个人认证装置，通过手指的静脉进行认证，其特征在于，

具备：

壳体，具有载置上述手指的手指载置台、和用来对载置于上述手指载置台上的上述手指进行摄影的开口部；

光源，向上述手指发射光；

摄像装置，经由上述开口部对来自上述手指的透射光进行摄像；

图像处理部，处理由上述摄像装置所摄像的包括手指前端区域的图像；

支承部，支承上述光源，能够将上述光源移动到上述手指的指尖的上方；

结合部，将上述支承部结合在上述壳体上；以及

指纹检测部，检测上述手指的指纹；

通过上述支承部沿着上述手指的长轴方向移动，上述光源移动到上述指尖的上方，并且

在上述摄像装置未摄入上述手指的轮廓的情况下，上述图像处理部使用从由上述指纹检测部检测到的包含在包括上述手指前端区域的一个图像中的指纹信息所推测的椭圆，作为与上述手指的指尖的形状相配合的曲线，并且进行放大修正以使上述手指的前端侧的指尖区域的指纹的线信息与所推测的上述椭圆的长轴之间的交点的间隔为一定，从而进行上述手指的放大修正，从而修正包含静脉的图像的放大率。

7.如权利要求1～6中任一项所述的个人认证装置，其特征在于，

上述摄像装置使上述手指的指尖的轮廓包含在上述图像中而进行摄影，上述图像处理部基于所摄像的上述图像提取上述指尖的轮廓。

8.如权利要求1～6中任一项所述的个人认证装置，其特征在于，

上述手指载置台具有凹陷。

9.如权利要求1～6中任一项所述的个人认证装置，其特征在于，

上述静脉是上述手指的关节部分的静脉。

10.如权利要求1～6中任一项所述的个人认证装置，其特征在于，

上述静脉是上述手指的前端部分的静脉。

11.如权利要求1～6中任一项所述的个人认证装置，其特征在于，

上述光源由发出多个波长的多个发光元件构成，使多个上述发光元件同时发光。

12.如权利要求1～6中任一项所述的个人认证装置，其特征在于，

将上述手指载置台装备在上述开口部的周围，上述手指载置台具有与上述手指的形状相配合的曲率。

13.如权利要求12所述的个人认证装置，其特征在于，

上述手指载置台的截面随着接近上述开口部而向上述开口部侧倾斜。

14.一种个人认证装置，通过手指的静脉进行认证，其特征在于，

具备：

输入装置，具有载置上述手指的手指载置台、用来对载置于上述手指载置台上的上述手指进行摄影的开口部、向上述手指发射光的光源、和对来自上述手指的透射光进行摄像的摄像元件；以及

图像处理部，处理由上述输入装置取得的图像；

上述图像处理部对于由上述摄像元件所摄像的上述图像，检测被外界光照射的部分，控制上述摄像元件的曝光时间以使检测到的被上述外界光照射的部分成为适当的亮度值，将在不同的曝光条件下得到的多个上述图像中具有适当的亮度值的部分，对应于曝光时间的缩短率而将亮度值放大变换并合成而重建上述手指的静脉图像，

在上述摄像元件未摄入上述手指的轮廓的情况下，上述图像处理部使用从包含在包括手指前端区域的一个图像中的指纹信息所推测的椭圆，作为与上述手指的指尖的形状相配合的曲线，并且进行放大修正以使上述手指的前端侧的指尖区域的指纹的线信息与所推测的上述椭圆的长轴之间的交点的间隔为一定，从而进行上述手指的放大修正，从而修正上述手指的静脉图像的放大率。

15.如权利要求14所述的个人认证装置，其特征在于，

上述图像处理部将上述图像的高亮度区域作为上述图像中的被上述外界光照射的部分，在控制上述摄像元件的曝光时间而得到的上述图像中没有上述高亮度区域的情况下，开始上述手指的静脉图像的重建。

16.如权利要求15所述的个人认证装置，其特征在于，

上述图像处理部在控制上述曝光时间而得到多个上述图像时，在多个上述图像达到了预先规定数量的情况下，不论有无上述高亮度区域，都基于规定数量的上述图像而开始上述手指的静脉图像的重建。

17.如权利要求15所述的个人认证装置，其特征在于，

上述图像处理部在将多个上述图像合成时，在控制上述曝光时间而得到的上述图像中，进行修正以使如下区域的边界的亮度值一致，其中该区域是成为具有上述适当的亮度值的部分的区域。

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