CN103370727A - 血管图像摄影装置及生物体认证装置 - Google Patents

Abstract

一种认证装置，使用生物体的特征来对个人进行认证，其特征在于，包括：输入装置，用于载置所述生物体；摄像装置，对所述生物体进行摄影；图像处理部，对由所述摄像装置摄影的图像进行处理；多个光源，用于对所述生物体的特征及生物体进行摄影；以及导光部件；认证装置具备：预先登记的第1特征数据、存放所述第1特征数据的存储装置、表示由所述摄像装置摄影的生物体的特征的第2特征数据、以及对所述第1特征数据及所述第2特征数据分别进行对照的对照处理部；所述多个光源配置在所述导光部件的下部，并且将所述多个光源依次点灯。

Description

血管图像摄影装置及生物体认证装置

技术领域

本发明涉及使用生物体对生物体的血管图像进行摄影的血管图像摄影装置、以及基于血管图像进行认证的生物体认证装置、认证系统。

背景技术

在各种生物体认证技术中，指静脉认证由于能够实现高精度的认证而广为人知。指静脉认证使用手指内部的血管图案，因此实现了良好的认证精度，并且与指纹认证相比，难以进行伪造及篡改，因此能够实现高度的安全性。

近年来，在便携电话、笔记本型PC（Personal Computer）、PDA（PersonalDigital Assistant）等便携终端、寄物柜、保险柜、打印机等设备中搭载生物体认证装置而确保各设备的安全性的事例逐渐增加。此外，作为应用生物体认证的领域，除了出入室管理、出勤管理、向计算机的登陆（login）等之外，近年来在结算等中也开始利用生物体认证。特别是，近年来使用以便携电话为首的便携终端的网络结算广泛进行。从这样的观点出发，要求在维持高认证精度的同时使装置小型化。在实现装置的小型化时，希望装置构造为薄型且平面，并且其占有面积较小。

作为与基于血管的形状进行个人认证的认证装置的小型化有关的技术，例如已知专利文献1所记载的生物体认证装置。在专利文献1所记载的认证装置中公开了如下技术：使光源远离开口部内的摄像装置，限制应该向摄像部位照射的光，并对在手指内部绕回的透射、散射光进行摄影，从而防止血管像的画质劣化。

此外，专利文献2涉及对手掌进行摄像并用于手掌认证的手掌认证用摄像装置，公开了将利用者的手掌准确地引导至摄像范围的技术。在该文献中公开了如下技术：从配置在与手掌对置的位置的光源照射光，并对来自手掌的反射光进行摄像，从而对手掌的血管像进行摄影。

此外，在非专利文献1中公开了如下摄影技术：向被摄体表面照射空间上高频的照明，并且拍摄多个影像并将其合成，从而将被摄体表面的反射光成分除去，虽然是反射型的光学系统但以高画质获得仅被摄体内部的影像。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：WO2006/134669号公报

专利文献2：特开2006-11988号公报

非专利文献

非专利文献1："Fast Separation of Direct and Global Componentsof a Sceneusing High Frequency Illumination",the Association forComputing Machinery,Inc.,2006.

发明的概要

发明所要解决的课题

为了将认证装置设置为平面的形状，需要将用于使血管可视化的光源配置在与摄像装置同一侧。但是，如果将光源配置在与摄像装置同一侧，则光直接照射到摄影的部分，所以容易产生不到达生物体内部而在生物体表面反射的反射光成分。血管像是通过对在生物体内部扩散的光进行摄影而得到的，但是不包含血管像的反射光与扩散光同时被摄影，所以血管像不清晰，存在无法提高认证精度的课题。

在现有技术中，在对生物体进行摄影的一侧设置摄像装置，并且在生物体的相反侧配置光源，以使光透过生物体的方式照射红外光。在该方法中，不易发生前述的反射光，血管像作为鲜明的影像被观测到，能够进行高画质的血管像的摄影。但是，由于成为摄像装置与光源夹着生物体的形态而需要立体的装置构造，装置的平面化较为困难。

专利文献1所公开的装置，将光源和摄像装置相对于生物体配置在同一侧，实现了平面的构造。一般来说，如果使光源接近用于观测生物体的开口部而配置，则摄影的生物体部分被直接照射，反射光成分增加，因此血管像的S/N下降。在此，在专利文献1中，在光源与开口部之间插入遮光部件，使摄影的生物体部分不被光直接照射，从而防止了画质的劣化。

另一方面，需要使光源远离开口部内的摄像装置而配置在该开口部的外侧，所以装置的占有面积增大，难以实现进一步的小型化。此外，对摄像部位不直接照射光，而是通过环绕透射、散射光来对摄像部位进行摄像，所以难以充分得到摄影所需的光量。

专利文献2所公开的装置，通过对要观测的生物体部位照射光源，获得生物体的血管像。但是，由于对想要摄影的部位直接照射红外光，所以与侵透生物体的光成分之中的被血管部吸收而形成血管像的对比度的光成分相比，在生物体的表面反射而不包含皮肤表面的褶皱等的血管像的光成分被更强地摄影，所以血管像的S/N可能会下降。

此外，由于摄影对象为手掌，从比手指大的摄像范围获得用于认证的血管图案，因此某种程度上允许一定的S/N的下降。

但是，在实现将手指的一部分作为认证区域的小型的认证装置的情况下，若S/N下降，则可能难以获得认证所需的血管图案。

此外，在该构成中，红外发光元件搭载于远离传感器的位置，所以能够设想到如下情况：与要摄影的生物体部位相比，该部位的周围被较强地照射光。这种情况下，向摄影的部位的直接照射光减少，与其相伴的的S/N的下降不会显著地出现。但是，如果摄影的部位和光照射的部位的距离变大，则向摄影的部位照射的光量下降，被摄体可能会变暗。

非专利文献1所公开的技术，向被摄体的表面照射空间上高频的照明，一边使其照明图案变化一边进行多次摄影，并且将全部图像的不包含反射光的部分合成，从而在反射型的摄影中也能够缓和反射光的影响。但是，用于照明的装置是DLP投影仪等较大的投影器，难以实现小型且便携的装置。

发明内容

在本申请中公开的发明的代表性的一例如下所述。例如，一种血管图像摄影装置，其特征在于，具备：出示部，供手指被出示在规定的出示区域；至少一个光源，隔着所述出示部配置在所述出示区域的相反侧，向手指照射光；摄像部，配置在与所述光源相同侧，接受向手指照射的光；以及导光部件，在从所述光源朝向所述出示区域的光的行进路线上，通过限制从所述光源射出的光的一部分，对手指的摄像部位照射多个局部光。

作为另一例，一种生物体认证装置，其特征在于，具有：出示部，供手指被出示在规定的出示区域；至少一个光源，隔着所述出示部配置在所述出示区域的相反侧，向手指照射光；摄像部，配置在与所述光源相同侧，接受向手指照射的光；该生物体认证装置具备：导光部件，将从所述光源射出的光分割而生成多个局部光，并向手指的摄像部位照射多个局部光；以及控制部，使向所述摄像部位照射的所述多个局部光的照射位置变化；所述摄像部通过接受向手指的摄像部位照射的多个局部光，每当改变所述多个局部光照射位置，摄影多个包含手指的摄像部位中的血管的图像，所述生物体认证装置具备图像处理部，该图像处理部将该分别摄影的图像合成而提取一个血管图案像；该生物体认证装置具备认证部，将该提取的血管图案像与预先存储的血管图案像进行比较对照。

发明效果

根据本发明，能够提供一种小型且高精度的装置，具有平面性且占有面积较小的构造，同时能够明亮度较高地摄影高画质的血管像。

附图说明

图1是表示第1实施方式的生物体认证系统的整体构成的图。

图2A是说明第1实施方式的生物体认证系统的装置构成的图。

图2B是说明第1实施方式的生物体认证系统的装置构成的图。

图2C是说明第1实施方式的生物体认证系统的装置构成的图。

图3是第1实施方式的认证处理的流程图。

图4A是说明第1实施方式的光的照射方式的图。

图4B是说明第1实施方式的光的照射方式的图。

图5是说明第1实施方式的光源位置与光的投影位置的关系的图。

图6是说明第1实施方式的生物体认证系统的另一摄像装置的构成的图。

图7是说明第1实施方式的生物体认证系统的另一摄像装置的构成的图。

图8是说明第1实施方式的生物体认证系统的另一摄像装置的构成的图。

图9A是说明第1实施方式的生物体认证系统的另一摄像装置的液晶的显示图案的图。

图9B是说明第1实施方式的生物体认证系统的液晶显示的切换的图。

图10A是说明经由第1实施方式的生物体认证系统的液晶而摄影的图像的图。

图10B是说明经由第1实施方式的生物体认证系统的液晶而摄影的另一图像的图。

图11A是说明第2实施方式的生物体认证系统的认证装置的构成的图。

图11B是说明以往的生物体认证系统的认证装置的构成的图。

图12是说明第3实施方式的生物体认证系统的手指的距离测定的原理的图。

图13是说明第3实施方式的生物体认证系统的进行手指的距离测定的处理流程的图。

图14是说明第3实施方式的生物体认证系统的进行手指的距离测定的处理的校准方法的图。

图15是说明第3实施方式的生物体认证系统的认证处理的流程的图。

图16A是表示第3实施方式的生物体认证系统的标准化前的手指的状态的图。

图16B是表示第3实施方式的生物体认证系统的标准化前的手指的状态的图。

图16C是表示第3实施方式的生物体认证系统的标准化后的手指的状态的图。

图17是表示第4实施方式的装入便携终端的生物体认证装置的一实施例的图。

图18A是表示第4实施方式的装入便携终端的生物体认证装置的另一实施例的图。

图18B是表示第4实施方式的装入便携终端的生物体认证装置所输出的引导的一实施例的图。

图19A是表示第1实施方式的生物体认证系统的光源、针孔阵列、及投影到被摄体的光斑的位置关系的一实施例的图。

图19B是表示第1实施方式的生物体认证系统的针孔阵列的构造的一实施例的图。

具体实施方式

以下，使用附图说明本发明的实施方式。

实施例1

图1是表示第1实施方式的使用了手指的血管的生物体认证系统的整体构成的图。

第1实施方式的认证系统包括：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包括设置于其箱体的光源3及设置于箱体内部的摄像装置9。另外，有时将认证处理部10的图像处理功能的部分称为图像处理部，或者在该图像处理功能中包含图像输入部18而称为图像处理部。任一情况下，认证处理部10具备图像处理功能。但是，并不是必须将认证处理部10和图像处理部作为一体地具备，当然也可以分别具备认证处理部10和图像处理部。

此外，并不是必须将认证系统作为一体而构成，也可以分别设置血管摄影装置、血管图像提取装置、及进行认证处理的运算装置等而构筑认证系统。

光源3例如是红外线LED（Light Emitting Diode）等发光元件，向出示在输入装置2上的手指1照射红外光。摄像装置9拍摄出示在输入装置2上的手指1的图像。在此，在输入装置2的表面具有供手指出示的出示部。该出示部构成手指出示区域（摄像区域），作为认证对象的手指，可以采用将手指载置在该出示部上的构成，也可以采用将手指与输入装置非接触的方式悬置的构成。

此外，为了容易载置或悬置手指，也可以设置保持手指的保持部件。以下表现为出示手指的情况下，包括将手指载置于出示部的情况和悬置的情况。

由摄像装置9摄像的图像经由图像输入部18输入至具有图像处理部的认证处理部10。

认证处理部10包括：中央处理部（CPU：Central Processing Unit，以下也称为运算装置、控制部）11、存储器12及各种接口（IF）13。

CPU11通过执行存储在存储器12中的程序来进行各种处理。存储器12存储由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和外部装置连接。具体地说，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及图像输入部18等连接。

存储装置14预先存储利用者的登记数据。登记数据是用于对照利用者的信息，例如是血管图案的图像等。通常，血管图案的图像是将主要分布于手指的掌侧的皮下的血管（指静脉）作为暗影的图案而摄像的图像。以下使用血管图案中的手指的静脉图案。

显示部15例如是液晶显示器，是显示从认证处理部10接收的信息的输出装置。

输入部16例如是键盘，将从利用者输入的信息发送给认证处理部10。在此，输入部也可以是十字键、触摸屏、电子笔等，只要能够接受来自利用者的输入即可，不限于键盘。

扬声器17是以音响信号（例如语音）发送从认证处理部10接收的信息的输出装置。在此以扬声器为例，但只要是能够向利用者发送信息的输出装置即可，也可以在前述的显示部上显示由扬声器发出的内容。

图2A、图2B及图2C是说明第1实施方式的生物体认证系统的输入装置的构造的图。

图2A表示输入装置2的截面图。在输入装置2的内部具备光源3和摄像机9，该光源3放射用于对手指的血管进行摄影的红外线。光源3朝向装置上方设置，放射的光朝向装置上部扩散。光源3是指向性不高的、例如LED，可以看作以自身为中心的点光源。

此外，光源3配置多个，以便能够从多种位置照射红外线。在本实施例中，以下基于配置4个光源的例子进行说明，但是例如可以是1个～20个，也可以是其以上。

各光源的点灯和灭灯以及其照射强度能够由控制部11单独地控制。此外，在光源3的上方具备朝向手指出示部开口的针孔阵列201。针孔阵列201是用于将从光源3照射的光朝向手指出示部导光的导光部件。从光源3照射的光透过该导光部件而向出示在出示部上的手指的摄像部位照射多个局部光。

此外，在输入装置2的筺体的内部与外部的边界存在开口部202，摄像机9透过开口部202对手指1进行摄影。在开口部202中也可以具备对红外光透明的部件、例如丙烯酸板或玻璃板等。

通过像这样配置对红外光透明的部件，能够防止在装置内部进入灰尘等异物、或手指1错误地进入装置内。

此外，在摄影时将手指1出示在形成于开口部202上部（筺体的上表面）的手指出示部，但是如前述那样，也可以由显示部15等引导利用者如图所示中空地出示，还可以为了将手指1定位而在输入装置2中具备手指搭放台等用于将手指定位的构造。

图2B是说明针孔阵列201的构成的图。针孔阵列201通过由不透射且不反射红外线的材质构成的板状部件形成，在该板上在平面上排列有多个小的针孔210。针孔210是空洞或填充有对红外线透明的部件的筒状的空间，红外线能够通过这些针孔210。

此外，在针孔阵列201的中心部分开设有摄像机用孔211，该摄像机用孔211是对于摄像机9的透镜（或透镜镜筒）的开口部。从光源3放射的红外光通过针孔210而到达手指1。

这时，在手指1上投影有由多个针孔210形成的光点图案。另外，照射到手指1后又反射或扩散回来的红外光通过摄像机用孔211并由摄像机9摄影，所以影像不会受到针孔210的影响。在此，预先调整导光部件和手指出示部的距离及光源的位置等，以使多个对手指的摄像部位投影的光的光点图案相互不重合。

此外，图2C是作为俯视图示出导光部件的不同例的图。

在图2C中，除了孔210形成为狭缝状以外，与图2B相同。在此，通过像这样形成为狭缝状，具有容易控制光源的照射方向等的优点。

图3是说明第1实施方式的生物体认证系统的处理顺序的流程图。在此，示出了光源为4个的例子，但光源并不是必须为4个，也可以具有1～20个或其以上。

首先，仅从光源3-a照射红外光，由摄像机9对手指1进行摄影（S301）。该光以光源3-a为中心呈放射状在装置上方扩散。然后，该光通过针孔阵列201。红外线通过针孔阵列201的针孔210的部分，在其以外的部分被遮挡。通过了针孔阵列的红外线通过开口部202，到达手指1的表面。这时，照射手指1的红外线投影到将光源3-a和各针孔210以直线连结的位置。即，投影到手指1的红外线的图案为点状，针对指摄像部位在多处局部照射。

图4A表示该情形。即，在手指1的表面密集地分布着照射光的部分和未照射的部分。在此，将照射手指1的点状的光称为光斑401（或局部光）。

在手指1的皮下分布有血管402，但是由于表面处的反射光的影响，几乎无法观测光斑401直接投影的部分的血管。对于其以外的部分，红外光从光斑401向指内部侵透并扩散，穿过生物体内部而从非光斑401的地方向生物体外部放射。该光包含体内的血管像，因此作为其结果，在不存在光斑的存在的部位观测到血管像。该影像由摄像机9摄影。

在此，说明该图像中的血管像的鲜明度。照射有光斑401的部分被分为红外线在手指的表面全反射或漫反射的反射光成分和侵透到手指的内部并在内部扩散的扩散光成分。为了对存在于手指的内部的血管的影像进行摄影，需要对到达血管而受到血管的红外吸光特性的影响的光进行摄影。但是，还存在到达血管之前作为反射光被摄影的成分、以及虽然侵透到手指的内部但在到达血管之前向生物体外部放出的扩散光的成分。

基本上，由摄像机9摄影的光是到达血管的光和未到达血管的光混合而成的光。这时，在对想要摄影的生物体部位直接照射红外光的反射光照射方式中，不到达血管的光的光路长度比到达血管的光短，所以不到达血管的光的强度相对变强。因此，不到达血管的光对摄影的画质带来较大影响。结果，在影像中较强地出现手指表面的褶皱等，所以血管像变得不鲜明。

相对于此，如图4A那样投影有多个光斑的情况下，对于直接照射光的部分，如上述那样血管像变得不鲜明。但是，对于不直接照射光的部分，基本上不发生或轻微地发生在手指表面发生的镜面反射成分或漫反射成分。因此，在该区域中至少几乎不包含从指表面直接反射的光成分，仅观测到侵透生物体内部而放射的光成分。由此，若经由针孔阵列201而投影多个光斑401，则手指的表面上的光成分在空间上分布有包含反射成分的部分和仅包含在生物体内部扩散的光的部分。

此外，通过照射多个局部光401，与前述的专利文献1所记载的方法那样向从摄像部位偏离的区域照射光并拍摄环绕光的构成相比，能够期待穿过（环绕）手指内部的距离变少。因此，在局部光401附近的未投影光的区域的内部的光路变短，所以光量的损失也变少，能够摄影鲜明的血管图像。

接着，将原本点灯的光源3-a灭灯，将光源3-b点灯，并由摄像机9进行摄影（S302）。光源3-b和光源3-a的位置稍微不同。因此，通过针孔阵列201的红外光从由光源3-a照射的位置稍微偏离。由此，将光源位置和各针孔连结的直线的位置偏离，所以形成于手指的表面的光斑401的位置偏离。图4B示出该情形。对于新的光斑403，由于照射的光源的位置向右移动，所以图4A的光斑稍微向左移动。即，在图4A中照射有光斑401的部位在图4B中不出现光斑。

接着，同样地将光源3-c、光源3-d点灯而获得同样的影像（S303、S304）。对各影像进行摄影的情况下，以几乎不产生手指的位置偏离的程度的定时来高速地实施。

另外，在本实施例中将4个光源在手指的长度方向上并列配置，但是也可以进一步增加个数，或者在手指的宽度方向追加配置。

此外，说明了配置多个光源的例子，但是也可以通过单一光源来对血管图像进行摄像。这种情况下，基于血管图案以部分性欠缺的图像来执行认证，但是通过利用后述的局部光的投影像或与其他认证手段（指纹、密码、虹彩等）组合，也能够保证认证精度。作为具体例，将局部光的投影像中拍摄的生物体表面信息（例如指纹）和未照射局部光的区域的血管图案像用于认证。这时，可以分别认证并存储生物体表面信息和血管图案像，也可以将它们合成为一张图像而进行认证或存储。

此外，在认证对象人数较少的情况等状况下，也可以单独使用。

这种情况下，在运算部中，也可以将局部投影的生物体表面信息用于认证，还可以基于该生物体表面信息进行图像的对位。局部光零散存在于认证对区域，所以还有容易进行对位的优点。

在此，将光源的需要个数和配置决定为满足以下的条件。如图5所示，从针孔201照射的光斑401的大小由针孔210的直径、从光源到针孔的距离、从针孔到手指1的距离来规定。光源的配置为图5所示的状态的情况下，即使切换这两个光源，也存在被两个光源都照射红外线的部分501。

在该区域中包含有直接反射光，所以画质劣化。因此，为了不存在这样的区域，进一步配置多个光源，以向各种位置照射。此外，为了消除这样的被哪个光源都照射的部分501，减小针孔201的半径并使光源与针孔的位置远离是有效的。

但是，可能会由此发生光量不足的情况，所以通过使光量增加或更长地取得曝光时间等而使受光量增加是有效的。此外，多个光源只要满足相互的照射光不同时照射手指1的共通的区域的条件，也可以同时点灯而进行摄影。由此，减少了摄影张数，因此实现了摄影的高速化。

接着，将获得的全部影像合成（S305）。合成着眼于图像中的各像素，从多个图像的关注像素中选择未被直接照射光的亮度值，从而得到不包含手指表面的直接反射光成分的图像。

作为亮度值的选择方法的一实施例，通常具备直接反射光成分的图像被最明亮地照射，因此从多个亮度值中将不是最大值的值设定为该像素的亮度值。例如采用第二位的亮度值、采用中央值、采用最暗的亮度值等。其中，以下方法是有效的：预先调查被照射直接反射光成分的情况的亮度值，对亮度值设定用于判定是否为直接反射光成分的阈值，将低于阈值的亮度值中的最大值作为该像素的亮度值。在该方法中，从不存在直接反射光的像素选择最明亮的像素，所以具有不易得到光量不足导致的不鲜明的图像的优点。

在通过所有光源照射的组合来获得多个图像并将它们合成时也存在仅被照射直接反射光的部分的情况下，相应部分的像素在泛白的状态下被观测。泛白的部位不具有被摄体的信息，因此成为缺陷像素，有时对血管图案的提取处理及认证处理等后段的处理带来不良影响。

对此，在缺陷像素较小的情况下，可以通过存放其附近像素的像素值而代用。一般来说，空间距离较近的像素彼此的像素值具有类似的性质。因此，通过将缺陷像素置换为其附近像素的像素值的操作，能够不使血管图案等被摄体的形状较大地变化而将缺陷像素除去。具体地说，事先设定能够判定为由泛白导致的缺陷像素的亮度值的阈值，对于合成后的图像按每一像素判定是否为泛白。是泛白像素的情况下，从该像素的周围的8个像素中的不是泛白的像素计算用于替换的像素值。作为像素值的计算方法，有计算附近像素值的中间值或平均值的方法。假设附近像素全是泛白，则进一步使用其周围的16像素进行同样的处理。对全部像素进行该操作后，能够将成为泛白的缺陷像素从图像整体除去。

接着，进行从合成的图像仅提取血管图案的处理（S306），进而进行与事前登记的血管图案的对照处理（S307），通过判定是否一致的处理（S308），输出认证成功（S309）还是失败（S310），并结束。

通过该方法，对摄影的生物体部分的整体，时间序列或空间地切换照射部和非照射部，所以对摄影的生物体部分的整体照射充分的光。在现有技术中存在以下方法：通过仅对摄影的生物体部分的周围照射光来避免直接反射光的发生，并仅对在生物体内扩散的散射光进行摄影，从而抑制生物体的影像的S/N的下降，但是在摄影的生物体部分的区域变大的情况下，照射的光难以到达摄影的生物体部分，结果图像变暗，S/N下降。对此，在本发明中，通过均匀地照射，能够解决该问题。

在此，说明照射的光斑的大小及间隔。光斑的大小与即使将对全部光源的组合摄影的图像合成也产生泛白的、上述缺陷区域的尺寸有关。即使整体的缺陷量相同，如果1个缺陷区域的大小越大，则缺陷除去后的图像的被摄体的变形越大。这是因为，在缺陷像素上覆盖的像素值必须利用空间上较远的位置的像素来求出。相反，如果1个缺陷区域的大小较小，则在缺陷像素上覆盖的像素值从离缺陷部分极近的像素计算，所以缺陷除去后的图像在空间上被平滑地修正。因此，希望光斑的大小尽可能地小。与此相伴，希望针孔的孔的尺寸较小。但是，若孔的大小过小，则发生光的衍射，或制造难度上升，所以根据使用的红外光的波长及制造方法等设定尺寸的下限值。

此外，关于针孔彼此的间隔或光斑彼此的间隔，通过设为在切换光源时对于相同部分不直接照到照射光，能够减少上述缺陷像素。在光斑的大小与相邻的光斑的距离完全相同的情况下，在切换光源时，只要不将全部光斑平行地移动与自身的大小完全相同的距离，则产生相同部分被照射的区域。因此，相对于光斑的大小，希望更大地取得光斑彼此的间隔。由此，如果在切换光源时的光斑的平移量比自身的大小更大地移动，则能够大致防止重复照到直接照射光的部位的产生。

图19A及图19B表示光源、针孔阵列及光斑的位置关系和尺寸的一例。图19A表示针孔210的大小为0.25mm、针孔间的距离为0.75mm、两者的比率为1：3，并且光源3与针孔阵列201的距离为10mm、针孔阵列201与手指1的距离为20mm、两者的比率为1：2、光源3-a与光源3-b的距离为2mm，光源3的照射角度扩大到左右45度的情况下的、左半面的照射光的状况的一例。

将光源3-a点灯的情况下，如图所示，以实线表示的光斑401照射到手指1。此外，将光源3-b点灯的情况下，以虚线表示的光斑照射到手指1。这种情况下，照射到手指的光斑的大小和未照射到光斑的区域的比率大致为1：3。在该位置关系下，从两光源照射的光斑不重叠地照射到手指1，所以不存在缺陷像素。这样，使光斑间的距离相对于光斑的大小具有余量，从而能够抑制缺陷像素的发生。

另外，针孔阵列201为了保持自身的强度而需要一定的厚度。构成针孔阵列201自身的材质全部具有遮挡红外光的性质的情况下，如果针孔的孔相对于该厚度的尺寸变小，则光的行进路线稍微倾斜，光无法透射。即，光从位于光源正上方的针孔以外无法通过。因此，如图19B所示，在能够维持强度的厚度的丙烯酸板1901等透明部件的表面，通过遮挡红外光的油墨等，将孔的开闭的图案1902印刷为针孔状，由此，至少能够将遮挡光的部件的厚度无限薄地造形。由此，能够使斜向行进的光也透射。

另外，作为使光斑401的投影位置移动的方法，可以使光源本身作为可动式而机械地移动，也可以使针孔阵列201同样地移动。

进而，也可以将针孔阵列201作为液晶面板等的能够电气地控制红外光的透射、遮挡的部件，使针孔的位置变化。在使光源及针孔阵列机械地移动的方法中，能够使光斑连续且平滑地移动，所以具有能够通过图像合成得到鲜明的图像的效果，此外，在利用液晶面板的方法中，能够自由地控制针孔的尺寸及位置，所以能够控制为能够合成鲜明的图像。

此外，也可以利用包含光斑的图像合成前的摄影图像来实施认证。光斑的部分由于直接反射光的影响而无法观测血管图案，但是在其以外的部分观察到血管图案。通过仅利用该观测到的区域，能够进行基于血管图案的认证。这样，如果仅通过包含光斑的图像就能够实施认证，则不需要一边控制多个光源一边对多个图像进行摄影并合成的处理，能够实现高速处理，并且能够削减装置成本。以下说明一个实施例。

光斑具有明亮的像素值，所以光斑是否照射到关注的像素能够通过亮度值的大小来判定。在能够判定为未照射光斑的像素中，能够观测到血管图案。因此，对于未照射光斑的像素，选择性地实施血管图案的提取处理。但是，由于散布着有光斑的部分，所以提取的血管图案在一些地方发生图案缺陷。因此，对于有光斑的部分，通过与上述的缺陷像素的除去同样的手法，通过存放其附近像素中的没有光斑的部分的像素值，在尽可能保持空间构造的情况下将光斑部分除去，提取血管图案。由此，能够得到空间上无缺陷的血管图案。另外，光斑的大小越小，越能够保持空间构造，所以优选为如上述那样照射较小的光斑。

此外，如后所述，在图像中包含光斑的情况下，若能够事先掌握光源与针孔的位置关系、以及图像上的坐标与摄影的三维空间的对应，则能够从光斑所照射的坐标计算被摄体的立体构造。即，通过利用包含光斑的图像，能够将基于血管图案的认证和利用了生物体的立体信息的认证组合，能够提高认证精度。

此外，对于光斑与血管图案的位置关系，与血管图案的信息一起预先存储，从而通过投影有光斑的投影图案来进行位置偏离的修正，能够进行修正后的图案比较。此外，能够从投影图案的变形来进行三维空间中的位置修正。

图6是第一实施方式的变形例。光源3朝向侧面配置，并且反射镜601倾斜地配置。照射光源3时，在反射镜601反射后通过针孔阵列201，光斑投影到手指1上。在本方式中，即使光源3的指向性较强而无法照射宽范围，通过经由反射镜601，也能够使装置变薄且使光源3与针孔阵列201的光学距离远离，能够遍及宽范围照射光斑。

图7是第一实施方式的变形例。光源3和摄像元件701在平面上交替配置。一个摄像元件701与图像中的1像素或空间上接近的少数像素对应。在摄像元件701的上部具备聚光透镜702，能够接受摄像元件701的正上附近的影像。这时，为了不直接摄影存在于近邻的光源的光，聚光透镜702的侧面具有遮挡红外光的效果。

此外，光源3也同样，仅照射正上附近的被摄体。光源3以相邻的光源彼此成为点灯与灭灯的组的方式，以格子图案状点灯并摄影，进而对更替点灯与灭灯时的影像进行摄影，由此，如到此为止所说明的，实现具备多个图案的光斑的照射及其合成。

但是，使光源点灯时光斑过大的情况下，存在于该光源的附近的受光元件可能会直接摄影反射光。这种情况下，例如使光源的点灯间隔不是隔着一个而是隔着二个，并舍弃与点灯的光源接近的摄像元件的像素值，则能够防止由于光的扩散而发生的直接反射光的摄影。这时，由于舍弃的像素的影响而从本来的像素数减少，所以通过使点灯的光源的相位错移并合成图像，能够有效地利用全部像素。

图8是第一实施方式的变形例，是开口部202相对于手指1的长度方向被较窄地限制的、线型的指静脉认证装置的一实施例。摄像元件701相对于手指的宽度方向排列，在长度方向上仅配置1像素。光源3朝向侧面配置，并且反射镜801倾斜地配置。

从光源3放射的光通过反射镜801弯折，向手指1的方向前进。在手指的宽度方向上排列着光源3，在光源的照射口设置有针孔阵列802。在此，1个光源与1个针孔对应，具有抑制从1个光源照射的光的扩散而提高指向性的效果。当然，取代针孔而利用聚光透镜也能得到同等的效果。

摄影的顺序与上述的实施例相同，使各光源周期性地、例如每隔一个或二个点灯而摄影1线量的图像，使点灯的空间相位错移而逐一进行摄影，并通过上述方法将不被直接照射的部分的像素合成，能够获得不包含直接反射光的1线量的影像。另外，在线型的指静脉认证装置中，与在指纹认证等中通常利用的线型的认证装置同样，通过使手指滑动来获得在手指整体上分布的血管图案，使用该整体的血管来实施认证。

图9A及图9B是第一实施方式的变形例。

在输入装置2的开口部202的上部具备液晶面板901。液晶面板901由配置为面状的多个微小的液晶像素构成，能够按每个像素电子地控制是否施加电压。液晶的特性如周知，能够通过电压的施加来按每个像素控制光的透射和遮挡。

因此，如上述的实施例所说明，通过按每个像素以格子图案状提示光的透射与遮挡，能够实现与针孔阵列同等的功能。对于该液晶的各像素，例如将光透射的液晶像素902的图案如图9A那样提示时，从光源3放射的红外线例如成为图4A所示那样的小的多个光斑。进而，例如如图9B所示，使液晶面板901的图案变化而使光透射的液晶像素902的位置错移时，例如如图4B所示，能够使投影的光斑的位置从图4A的状态错移。

在该构成中，不仅对于从光源3投影到手指1的光，对于从手指1返回的光也受到液晶的透射和遮挡的影响，所以通过摄像机9对手指进行摄影时，出现点图案的影像。该状况在图10A和图10B中示出。

首先，在图10A中，摄影光被格子图案状遮挡。从光透射的液晶像素902，由于光源的位置及被摄体的位置等关系，观察到作为直接反射光的光斑401被投影的部分及其以外的部分。接着，如上述实施例那样切换所照射的光源的情况下，由于光源的位置与被摄体的位置关系，如图10B所示，观测到光斑401的位置从图10A变化。如上述那样，通过将未照射光斑401的部分合成，对于该格子图案的光透射的液晶像素902，能够获得不包含直接反射光的影像。但是，如图5中所例示，如果仅有2个光源照射，则可能存在都被照射直接反射光的部位。这种情况下，通过进一步照射不同位置的光源，反复进行直到整体上不照射直接反射光为止。在图像上的某像素是否存在光斑401，能够利用上述的判定方法。即，预先评价光斑401的典型的亮度值，由在该像素中摄影的全部图像无法得到低于该阈值的亮度值的情况下，判定为在该像素中始终照射有光斑401。

但是，也可以想到如下的可能性：即使照射装置所具备的全部光源，在全部图像中也存在照射有光斑401的像素。这时，能够知道始终照射有光斑401的像素在图像上的坐标，所以通过判定将当前的格子图案的光透射的液晶像素902的位置和全部光源的位置连结的线所集中的部位，能够掌握始终照射有光斑401的被摄体的大概位置。由此，能够缩小该直接反射光是通过哪个液晶像素的光的候选范围。由此，通过电子控制将在该位置的附近光所透射的液晶像素逐一封闭而进行摄影，从而能够在某时刻获得观测不到直接反射成分的状态的影像。

在本构成中，摄像机的影像是对经由透射光的液晶像素902而通过的光进行摄影而得到的。作为其优点，通过对光通过开口狭小的针孔而形成的影像进行摄影，仅相对于装置朝向铅垂下方行进的光成分通过，能够遮挡斜向通过的光成分。已知一般的液晶面板由于自身的层厚的影响而具有遮挡向斜向行进的光成分的性质。斜向通过的光是在手指内部受到扩散后成为斜向行进的光或在手指表面漫反射而到达的光。本来，仅接受受到存在于铅垂上部的被摄体的影响的光很重要，斜向的光产生影像的模糊。像本构成这样，在经由了由液晶构成的针孔的摄影中，斜向行进的光不易进入，能够抑制影像的模糊。

到上述为止，获得了仅液晶的像素成为透射的部分的影像。接着，将液晶的透射与遮挡的关系按每1像素向纵向及横向错移，或使极性反转等，从而使格子图案的位置错移而实施同样的处理，最终与上述同样地将全部图像合成，从而能够获得不包含反射成分的图像整体的血管像。

实施例2

图12是利用照射的光斑来提取手指的表面的立体构造的原理图。

通过事先调整照射的光源3与针孔210的位置关系、以及摄像机9的位置与图像的各像素中显示的被摄体的位置关系，能够知道照射到手指1的光斑401的空间位置。

通过图中的针孔202-a而照射的光斑401-a存在于光源3与针孔202-a的延长线上。

另一方面，存在于以摄像机9为中心向放射方向延伸的空间直线上的被摄体，在由摄像机9摄影的图像上始终在同一坐标被观测到，所以通过调查观察到光斑401-a的坐标，唯一地决定将摄像机9与光斑401-a连结的延长线。

通过求出这2个延长线的交点，得到照射有光斑401-a的手指1的部分与摄像机9的距离Da。同样地，通过求出光源3与针孔202-b的延长线和摄像机9与光斑401-b的延长线的交点，能够得到距离Db。通过这样的三角测量的原理，能够决定全部光斑的三维空间的位置。

另外，如果针孔202为圆形，则光斑401作为具有一定面积的圆被投影，所以在图像上呈现扩散。因此，需要用于将光斑的坐标决定为一点的基准。基本上，光的照射强度在光斑的中央最高，随着远离中央距离而强度下降，因此将强度最高的一点定义为光斑的位置。但是，光斑强时亮度值饱和，所以在圆形的全部区域中成为同一亮度值，因此，这种情况下，可以将饱和区域的重心位置决定为光斑的位置。

此外，通过测定光斑的大小，还能够测定光斑的位置的距离。由此，不需要摄像机的位置的校准，所以能够降低制造成本。但是，光斑401呈现上述那样的扩散，所以难以严格地测定光斑的大小，上述方法更有效。

此外，由于手指与装置的距离不同，有时无法掌握某个光斑是从哪个针孔照射的。为了解决该问题，在本发明中，将规则地配置的多个针孔202中的、特定位置的针孔封堵，从而遮挡红外光。

在此，设为将存在于各光源的正上的1点封堵。在图12中示出被封堵的针孔1202。将光源的正上方封堵的优点为，在离光源最近的位置投影的光斑看上去鲜明，所以容易检测被封堵的部分。此外，由于光源的正上的位置存在于开口部的内侧，而且光源的正上的针孔被投影到正上，所以具有如下优点：由于被封堵的针孔1202而发生的不存在光斑的区域，即使手指1与光源3的距离变化，也能够比较稳定地由摄像机9观测。作为其他变形，也可以不是封堵针孔的方法，而是将孔改变为各种形状，通过图像处理来判定该光斑的形状，由此判定哪个光斑透射了哪个针孔。

这种情况下，与封堵孔的方法相比，照射效率更高。另一方面，前述的封堵孔的方法不需要判定光斑的形状，所以不需要复杂的判定处理，不易发生错误的判定。

此外，被摄体存在于比预想中更远处的情况下，光斑的大小扩大，所以即使在使全部光源点灯时，有时也存在能看到光斑的重叠的像素。这种情况下，判定为手指的出示位置不正确，能够控制为通过扬声器或显示部向利用者发出警告，以将手指接近放置。

图13是从投影有光斑的图像提取立体构造的处理顺序。

首先，读入预先准备的表示各光源与各针孔的位置关系的表（S1301）。作为表中所具备的信息，例如是在3维空间的直线的算式：X＝at＋b、Y＝ct＋d、Z＝et＋f中记录有固定参数（a、b、c、d、e、f）的信息。

另外，t是介质变量。这些参数是表示将光源与针孔连结的直线所成的空间坐标（X，Y，Z）的固定参数，所以存在光源的个数与针孔的个数的乘积的量。接着，读入通过与上述表同样的考虑方法制作的、关于摄像机位置与图像上的各像素的位置关系的表（S1302）。该表所具有的参数数量是图像的像素数的个数。这些表存放在存储装置14中，在执行处理程序时，根据需要展开到存储器11中，由处理程序参照。

接着，为了对针孔与光斑的关系性进行校准，在照射光源3的状态下对图像进行摄影，测定规则排列的光斑401之间的距离（S1303、图14）。然后，从中寻找相邻的光斑的间隔较大的部位。在封堵的针孔1202的部分不照射光斑，所以能够期待被封堵塞的针孔1202的近邻的针孔的间隔最大。另外，手指1在指宽方向上立体地弯曲，所以表面的曲率较大，但是在长度方向上成为比较平面的形状。由此，认为沿着手指的长度方向的方向的针孔的间隔为大体一定。由此，在本实施例中，检测在手指的长度方向上相邻的针孔距离的最大值1401（S1304）。

接着，调查各光斑与针孔的延长线和各光斑与摄像机的延长线的交点（S1305）。首先，从光源3与透射的针孔的位置的关系可知光斑401存在于哪条直线上。如前所示，例如通过3维空间的直线的算式：X＝at＋b、Y＝ct＋d、Z＝et＋f来表示。其中，t表示介质变量，a～f的记号是由光源3与针孔的位置决定的固定参数。接着，调查该光斑存在于图像上的哪个坐标，从事先制作的表读出摄像机与图像上的坐标的关系，与前面同样地，计算该光斑处于什么样的直线上。对全部光斑实施这样的交点的计算。

最后，对各光斑的每一个求出距离针孔位置的垂线的距离（S1306）。对于全部光斑获得了与装置的距离后，能够将该信息作为登记数据或输入数据来利用。

另外，光斑具有一定程度的大小而被观测到，因此计算其重心位置及能够得到明亮度的最大值的位置，作为该光斑的代表位置。此外，这时用于测定误差或计算误差，存在2条直线完全不交差的情况。这种情况下，将成为两直线的最小距离的点作为交点。

图15表示利用手指表面的距离信息的认证处理流程的一实施例。首先，从存储装置14向存储器12读出事前登记的血管图案和通过上述方法获得的手指的立体信息（S1501）。接着，由某利用者进行手指的输入（S1502）。这时，与血管图案一起获得手指的立体信息（S1503）。然后，以使登记数据和输入数据的手指的立体信息最接近的方式，使输入的手指的输入数据的图像本身变形。首先，以使指宽成为大体相同大小、相同位置的方式，对输入图像实施扩大缩小、旋转、平行移动处理（S1504）。由此，大致上双方的手指重合。接着，以使手指的立体信息彼此最类似的方式，使输入图像在空间上平行移动、扩大缩小、旋转（S1505）。然后，在该位置对血管图案彼此进行对照（S1506）。如果是同一手指，则与装置的距离、图像平面方向的对位完成，能够在不发生血管图案的位置偏离的状态下进行对照。这时，判定是否与登记的血管图案一致（S1507），判断为一致的情况下认证成功（S1508），判断为不一致的情况下认证失败（S1509）。

在此，说明通过手指的立体构造来进行手指的对位的本方法的优点。在以往方法中，利用血管图案以使图案彼此的一致度最大化的方式进行对位，从而修正位置偏离。在该方法中，在不同的图案彼此的对位中，也产生尽量提高一致度的作用。如果是不同的图案彼此，则原本应该期待一致度变低的结果，但是如果应用以提高血管图案的一致度的方式进行对位的方法，则不同的手指彼此的一致度的上升成为课题。另一方面，在本手法中，代替血管图案而将手指的立体构造用于对位，所以与以往方法相比，不提高不同的手指彼此的血管图案的一致度，能够更有效地分离相同手指与其他指的对照结果，具有提高认证精度的效果。

此外，在手指弯曲的状态下进行摄影的情况下，以手指的关节为轴发生变形。手指的关节部分作为沿手指的宽度方向行进的立体凹陷而被捕捉，所以通过检测沿相应的方向行进的凹陷，能够获得关节位置。也可以是，即使登记与输入的关节位置大体一致，在其他部分的立体信息能够看到偏离的情况下，以关节位置为基准沿手指的弯曲方向使立体信息变形。具体地说，通过随着远离被判定为关节位置的部分而使图像的扩大率慢慢变大或慢慢变小，能够再现以手指的关节为基准的弯曲导致的变形。一边加入以手指的关节为基准的弯曲的变形，一边在登记数据与输入数据的手指的立体形状最接近的状态下将血管图案进行对照时，如果是同一手指，则血管图案的一致率变高，如果是不同手指，则该一致率不会变高。这样，能够实现对照的高精度化。这时，通过加入考虑了以关节位置为边界的2个指节、例如中节与基节不会较大地反弯等实际的手指的弯曲方式的变形的制约，能够抑制无用的变形的考虑而提高处理速度。

此外，为了使登记和输入的立体形状一致，如果使输入数据变形以与每次登记的数据一致，则需要实施登记数据的次数的变形，所以花费巨大的处理时间。因此，如果在登记时将手指表面的立体信息按照某一基准标准化，则不需要每次登记数据都将输入数据变形，所以是高效的。图16A、图16B及图16C表示其中一个实施例。图16A和图16B都是手指1的摄影状态不同，立体的旋转角偏移。对此，例如以手指表面的法线方向始终朝向正面的方式投影到平面上，进而以使手指的轮廓成为长方形的方式变形而标准化，则标准化后的图案1601成为图16C的状态。这时，血管402-a和血管402-b的形状相同，但是由于手指的立体旋转的影响而产生稍稍平行移动的偏移。但是，通过一边进行平行移动以使血管一致一边进行对照，能够准确地计算两图案的一致度。如以上那样，不管是怎样的手指的弯曲状态，都能够进行统一的标准化，不需要按照输入的每个手指重新实施变形修正，能够实现高速化，并且能够对手指的变形实现具有鲁棒性的对照。另外，作为这时的标准化的方法，可以将血管投影在半径统一的圆筒的表面，也可以同样地将血管投影在楕圆的圆柱表面，还可以将平均的手指的立体形状作为基准而在其表面投影血管。作为进行向立体形状的标准化的优点，由于原来的手指为立体形状，所以能够缩小标准化时的强制性缩放变化的比例，能够实现维持原来的血管形状的标准化。

此外，未设想手指的立体形状的情况下，例如检测到手指较大地轴旋转、关节较大地弯曲等的情况下，能够通过显示部15等向利用者进行反馈，引导正确的手指的放置方式。例如，能够将摄影的当前的手指状态显示在显示部15上，同时具体地图示怎样纠正则能够将其正确放置的方法。判定为关节弯曲的情况下，能够具体指示应该将哪个关节怎样伸展放置，在手指旋转的情况下，能够指示朝向哪个方向以何种程度旋转即可。

实施例3

图17是表示将本发明的装置搭载于便携电话的一实施例。便携电话1701在前面搭载有输入装置2。输入装置2例如是图8所示的线型的认证装置。利用者将手指1出示到输入装置2上。输入装置2判定手指的出示，例如按照图3所示的处理流程来实施认证处理。仿照图8的例子，利用者一边使手指向近前侧滑动一边进行摄影时，判定与事前登记的图案是否一致，确认为一致时，能够利用便携电话的各种功能。例如，能够用于便携电话的按钮操作的解锁、通话·邮件发送功能的有效化、网络结算·购物时的本人确认等。

图18A及图18B表示将本发明的装置搭载于便携电话的另一实施例。在便携电话1701的前面搭载有输入装置2。认证装置是图9A所示的装置，在开口部202中搭载有液晶901。液晶901如上所述，用于在手指表面投影多个反射光的图案并对多个影像进行摄影的、光的开口控制。进而，在本实施例中，液晶901还能够显示用于使利用者进行手指1的出示的引导图1801和引导文1802。利用者结合这些引导来放置手指1后，按照上述的处理流程来实施对照处理，进行利用者的认证。

这时，也可以在液晶901的构造中嵌入以电阻膜方式或静电容方式等为代表的触摸面板，实施利用者的手指的设置判定及位置判定、手指的移动量的测定。由此，能够判定利用者是否按照引导将手指放置在正确的位置。此外，在本方式中，也可以采用上述的滑动型的摄影方式。这种情况下，开口部202变窄，因此需要与手指的滑动相应地将生物体信息按照时间序列登记或空间地合成。可以将这时的手指的移动的方向和速度等通过引导图1801作为动画来引导，由此能够提高利用者的便利性。进而，能够通过触摸面板来测定手指的移动量。这种情况下，能够与手指的移动量相应地合成图案，与不存在触摸面板的情况相比，能够提高合成的精度。

实施例4

图11A表示本发明的第四实施方式中的装置构造。

在输入装置2的内侧配置有光源3和摄像机9，此外，在开口部202的表面粘贴有视场角限制膜（film）1101。视场角限制膜1101具有以下特性：相对于膜沿法线方向行进的光能够几乎不衰减地行进，但是光的方向从切线方向超过一定角度而倾斜时，透射率下降而光几乎无法透射，此外还不发生反射。光源3设置在不进入摄像机9的视场的场所，在本实施例中，接近视野直到马上就要进入为止。通过该配置，能够无限制地使光源3接近手指1，提高光的利用效率。

如图11A所示，从装置左侧的光源3照射红外线时，利用LED等指向性低的发光元件的情况下，呈现扩散而行进。这时，通过开口部202的视场角限制膜1101，朝向铅垂上方的光和稍微倾斜的光透射，因此到达手指1的左侧面。另一方面，从铅垂方向超过一定的角度而向右侧倾斜行进的光被视场角限制膜1101遮挡，所以不到达手指1的腹侧。由此，从光源3照射的光仅照射手指1的左侧面。如上所述，对摄影的部分照射直接光时，由于反射光的影响而血管像变得不鲜明，但是在本构成中，至少仅照射手指的左侧面，对中央部的右侧的指表面不直接照射。因此，手指的中央或右侧的影像是通过照射到左侧面的光在手指内部扩散并对透射的光进行摄影而得到的。这是通过透射光摄影的原理而得到的图像，至少图像的右半面的血管像变得鲜明。接着，将左侧的光源3灭灯后再将右侧的光源3点灯时，通过同样的原理，在左半面能够摄影鲜明的血管像。通过将在该过程中摄影的2张影像中的、拍摄有鲜明的血管像的区域合成，作为整体能够得到鲜明的1张血管像。

另外，手指1的指宽因利用者而不同，例如即使仅照射图11A所示的4个光源3的位于最左侧的光源，在指宽窄的情况和手指1向图的右侧偏离出示的情况下，光可能不到达手指1的左侧面。因此，将最左的光源3灭灯而将左起第2个光源点灯并采用通过两光源进行了2次摄影中的未极端变暗的图像，或者通过图像处理测定血管的对比度并采用对比度最高的图像，由此能够投影最适于指宽和指位置的照明。当然，也可以进一步追加光源的数量，这种情况下，能够进行更细致的照明的调整。

图11B为了说明本发明的效果而示出了在使用现有技术的构成中的开口部的内侧具备光源的装置构成。以往，为了遮挡不要的照射光而将遮光部件1102邻接光源3的装置中心侧而设置。在该构成中，有时从光源3放射的红外光超过遮光部件1102而行进，不要的照射光作为漏光发生。作为防止该情况的对策，例如使光源3的位置沿着遮光部件1102向斜下方下降，或者将遮光部件1102更长地延伸，使其来到光源3的前方等。但是，在前者的对策中，光源位置向输入装置2的外侧方向扩大而产生装置变大的问题，在后者的对策中，遮光部件1102进入摄像机9的视场的内侧而产生摄影的视场变窄的问题。对于这样的现有技术，本发明解决了这些问题，能够摄影鲜明的血管像。

工业实用性

本发明能够应用于可移动的生物体认证装置，实现小型且高精度的认证，作为个人认证装置是有用的。

Claims (15)

1.一种血管图像摄影装置，其特征在于，具备：

出示部，供手指被出示在规定的出示区域；

至少一个光源，隔着所述出示部配置在所述出示区域的相反侧，向手指照射光；

摄像部，配置在所述光源的相同侧，接受向手指照射的光；以及

导光部件，在从所述光源朝向所述出示区域的光的行进路线上，限制从所述光源射出的光的一部分，从而使多个局部光对手指的摄像部位照射。

2.如权利要求1所述的血管图像摄影装置，其特征在于，

所述摄像部通过接受向手指的摄像部位照射的多个所述局部光，摄影包含手指的摄像部位处的血管的图像，

所述血管图像摄影装置还具备图像处理部，该图像处理部从该图像提取血管图案像。

3.如权利要求1所述的血管图像摄影装置，其特征在于，

所述血管图像摄影装置具备控制部，该控制部进行控制，以使向手指照射的所述多个局部光的照射位置变化，并分别按每次该变化来摄影图像；

所述血管图像摄影装置具备图像处理部，该图像处理部将该分别摄影的图像合成而提取一个血管图案像。

4.如权利要求2或3所述的血管图像摄影装置，其特征在于，具备：

认证部，将由所述图像处理部得到的血管图案像与预先存储的血管图案像进行比较。

5.如权利要求1所述的血管图像摄影装置，其特征在于，

所述导光部件具备多个孔，该多个孔使从所述光源射出的光的一部分通过，

所述血管图像摄影装置还具备将所述摄像部的透镜包围的开口部。

6.一种生物体认证装置，其特征在于，具有：

出示部，供手指被出示在规定的出示区域；

至少一个光源，隔着所述出示部配置在所述出示区域的相反侧，向手指照射光；以及

摄像部，配置在所述光源的相同侧，接受向手指照射的光；

该生物体认证装置具备：

导光部件，将从所述光源射出的光分割而生成多个局部光，并使多个局部光向手指的摄像部位照射；以及

控制部，使向所述摄像部位照射的所述多个局部光的照射位置变化；

所述摄像部接受向手指的摄像部位照射的多个局部光，从而按每次使所述多个局部光的照射位置变化来摄影包含手指的摄像部位处的血管的多个图像，

所述生物体认证装置具备图像处理部，该图像处理部将该分别摄影的图像合成而提取一个血管图案像；

所述生物体认证装置具备认证部，该认证部将该提取的血管图案像与预先存储的血管图案像进行比较对照。

7.如权利要求6所述的生物体认证装置，其特征在于，

所述导光部件具备多个孔，该多个孔用于分割来自所述光源的光。

8.如权利要求7所述的生物体认证装置，其特征在于，

在所述导光部件中，所述孔以如下方式分布：通过了所述孔的所述局部光被投影到所述摄像部位时以相互不重叠的方式被投影。

9.如权利要求6所述的生物体认证装置，其特征在于，

所述认证部在进行所述比较对照时，根据由所述摄像部摄影的图像中的基于多个局部光的投影像和预先存储的投影像，对所述血管图案的对照位置进行修正。

10.如权利要求6所述的生物体认证装置，其特征在于，

所述控制部计算由所述摄像部摄影的图像中的基于多个局部光的投影像的形状或相邻的投影像的间隔，基于该计算结果来控制输出装置以对手指的出示位置进行警告。

11.如权利要求6所述的生物体认证装置，其特征在于，

多个所述光源并列配置，

所述控制部通过对该多个光源的点灯、灭灯进行控制，使所述多个局部光的照射位置变化。

12.一种生物体认证装置，其特征在于，

所述图像处理部在将分别摄影的所述图像合成而提取一个血管图案像时，分别比较各个所述图像的对应的像素，不使用亮度值最大的像素地进行合成。

13.如权利要求6所述的认证装置，其特征在于，

所述控制部计算由所述摄像部摄影的图像中的基于多个局部光的投影像位置，

基于该投影像的位置的信息，获得手指的立体构造信息。

14.如权利要求6所述的认证装置，其特征在于，

所述导光部件由液晶构成。

15.如权利要求14所述的认证装置，其特征在于，

所述液晶控制为所述液晶的像素成为针对从所述光源照射的光的开口状态和遮挡状态，对通过了所述开口状态的像素的光进行摄影。

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