JP2001273497A - 個人識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １回の識別動作で精度の高い識別を行なうこ
とが出来る個人識別装置を提供する。 【解決手段】 本発明に係る個人識別装置においては、
指挿入孔が開設された装置本体に、指の血管画像を撮影
するための複数台のＣＣＤカメラ12、14が配備され、こ
れらのＣＣＤカメラ12、14は情報処理装置６に接続され
ている。情報処理装置６は、ＣＣＤカメラ12、14から得
られる血管画像に基づいて、３次元の血管パターンを認
識するための画像処理回路２と、血管パターンから複数
の特徴量を抽出して、該抽出データをメモリ５の登録デ
ータと照合する演算処理回路３とを具え、該演算処理回
路３は、両データの照合に際し、何れか一方のデータ
に、指挿入孔の中心軸回りの座標回転処理を施し、これ
によって得られた補正データと他方のデータの間の類似
度を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、指先の血管のパタ
ーンによって個人識別を行なう装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、図６に示す如く、指Ｆの両側に光
源(16)とＣＣＤカメラ(17)を配備して、ＣＣＤカメラ(1
7)によって指を透視撮影し、これによって得られた血管
画像から血管パターンの幾何学的な特徴量を抽出し、抽
出された特徴量を表わすデータに基づいて、個人識別を
行なう装置が提案されている(例えば特開平7-21373
号)。図８(ａ)は、ＣＣＤカメラから得られる二次元の
血管画像を示しており、同図(ｂ)は、該画像から得られ
る血管パターンの幾何学的な特徴量(例えば血管の分岐
点の座標値、分岐の方向等)を表わす複数のデータＥ
(ｘ、ｙ)、Ｂ(ｘ、ｙ)、Ｃ(ｘ、ｙ)を示している。

【０００３】この様に血管パターンの特徴量に基づいて
個人識別を行なう装置においては、予め特定人について
の特徴量を表わすデータが登録されており、照合の対象
となるデータと登録データの間の類似度が判定される。
そして、両データの類似度が所定の閾値を越えたとき、
本人であると識別される。類似度の判定においては、図
７に示す如く、先ずステップＳ３１にて類似度を初期化
した後、ステップＳ３２では、照合対象データと登録デ
ータの間の類似度が算出される。ここで類似度として
は、相関係数などを採用することが出来る。次にステッ
プＳ３３にて、両データの類似度が所定の閾値を上回っ
ているかどうかによって、人物の一致、不一致を判定す
る。そして、一致の場合はステップＳ３４にて、本人で
ある旨の許可情報を発行し、不一致の場合はステップＳ
３５にて、本人でない旨の不許可情報を発行して、手続
きを終了する。

【０００４】上記個人識別装置によれば、利用者に負担
をかけることなく、個人識別を行なうことが出来る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、血管パ
ターンの特徴量を利用した従来の個人識別装置において
は、光源(16)とＣＣＤカメラ(17)の間に指を挿入したと
きの指の姿勢、特に指の長手方向軸を中心とする回転方
向の姿勢の変化によって、ＣＣＤカメラ(17)から得られ
る血管パターン画像も変化し、これに伴って、例えば血
管の分岐点の座標値や分岐方向もずれることになる。従
って、利用者が予め自己の血管パターンの特徴量を登録
した際の指の姿勢と、その後の照合時における指の姿勢
とが異なった場合、利用者は、特徴量が一致して許可情
報が発行されるまで、指の姿勢を徐々に変えつつ、複数
回の識別動作を行なわねばならず、面倒である問題があ
った。又、従来の個人識別装置においては、指先が１台
のＣＣＤカメラ(17)によって２次元撮影されて、２次元
の血管パターンから特徴量が抽出されていたので、それ
らの特徴量から得られる情報が適確でなく、識別精度が
低い問題があった。

【０００６】そこで本発明の目的は、１回の識別動作で
精度の高い識別を行なうことが出来る個人識別装置を提
供することである。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】本発明に係る個人識別装置
においては、指挿入孔(15)が設けられた装置本体に、指
挿入孔(15)内の指の血管画像を３次元的に撮影するため
の撮像装置が配備され、該撮像装置は情報処理回路に接
続されている。該情報処理回路は、撮像装置から得られ
る血管画像に基づいて、３次元の血管パターンを認識
し、該血管パターンから複数の幾何学的な特徴量を抽出
する特徴量抽出手段と、予め１或いは複数の特定人につ
いての特徴量を表わすデータが登録されている特徴量登
録手段と、照合指令に応じて、特徴量抽出手段に特徴量
抽出指令を与え、これによって抽出された特徴量を表わ
すデータと、特徴量登録手段に登録されているデータと
を照合して、両データの間の類似度を判定する特徴量照
合手段と、両データの類似度が高いと判定されたときに
限り許可情報を発行する許可情報発行手段とを具えてお
り、前記特徴量照合手段は、両データの照合に際し、何
れか一方のデータに、指挿入孔(15)の中心軸回りの座標
回転処理を施し、これによって得られた補正データと他
方のデータの間の類似度を判定する。

【０００８】具体的には、前記特徴量照合手段は、一定
の回転角度毎に前記座標回転処理及び類似度判定を繰り
返し、両データの類似度が所定の閾値を越えたとき、類
似度が高いと判定する。

【０００９】上記本発明の個人識別装置においては、指
の透視撮影によって得られる３次元の血管パターンから
特徴量が抽出されるので、従来の如く２次元の血管パタ
ーンから特徴量を抽出する場合に比べて、より多くの適
確な識別情報が得られ、これによって精度の高い識別が
可能となる。又、装置本体の指挿入孔(15)に指を挿入す
る際の指の姿勢が、登録時の姿勢から回転方向に変化し
たとしても、特徴量抽出手段によって抽出された特徴量
を表わすデータは、一定の回転角度づつ座標回転処理を
受けて、各回転角度でのデータに補正され、該補正デー
タと登録データとが順次、照合されるので、特徴量抽出
手段によって抽出された特徴量が登録されている本人の
ものであれば、両データは必ず一致することになる。

【００１０】又、具体的構成において、撮像装置は、装
置本体の指挿入孔(15)の長手方向とは直交する向きに配
備された少なくとも２台のＣＣＤカメラを具え、特徴量
抽出手段は、装置本体の指挿入孔(15)の奥端位置若しく
はその近傍位置を原点として、前記２台のＣＣＤカメラ
から得られる２枚の２次元画像を合成し、血管の３次元
画像を生成する画像処理手段を具えている。

【００１１】上記具体的構成においては、装置本体の指
挿入孔(15)の奥まで指を挿入することによって、指の長
手方向の位置決めが行なわれる。従って、その指を２台
のＣＣＤカメラによって異なる方向から撮影すれば、こ
れらのＣＣＤカメラから得られる２枚の２次元画像を合
成することによって、指の３次元画像を得ることが出来
る。

【００１２】

【発明の効果】本発明に係る個人識別装置によれば、装
置本体の指挿入孔に指を任意の向きで挿入すれば、指の
向きを変えることなく、１回の識別動作で、従来よりも
精度の高い識別を行なうことが出来る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、図面に沿って具体的に説明する。本発明に係る個人
識別装置は、図１に示す如く、検出器(１)に情報処理装
置(６)を接続して構成されている。検出器(１)は、指Ｆ
の長手方向とは直交する第１の交差線上に指Ｆを挟んで
配備された第１光源(11)及び第１ＣＣＤカメラ(12)と、
前記交差線とは直交する第２の交差線上に指Ｆを挟んで
配備された第２光源(13)及び第２ＣＣＤカメラ(14)とを
具えている。

【００１４】検出器(１)は、図２に示す如く直方体状の
本体(10)を具え、該検出器本体(10)には、指Ｆを挿入す
るための指挿入孔(15)が開設されており、該指挿入孔(1
5)の奥まで指Ｆを挿入することによって、指Ｆが指挿入
孔(15)の長手方向に位置決めされることになる。尚、本
実施例では、指挿入孔(15)の奥端を原点Ｏ、指挿入孔(1
5)の長手方向軸をＺ軸、該Ｚ軸に直交する２軸をＸ軸及
びＹ軸とする３次元座標を設定する。

【００１５】図１に示す如く、情報処理装置(６)は、第
１光源(11)及び第２光源(13)の点灯を制御する光源制御
回路(４)と、第１ＣＣＤカメラ(12)及び第２ＣＣＤカメ
ラ(14)から得られる２次元画像を合成して、３次元画像
を生成する画像処理回路(２)と、画像処理回路(２)から
得られる３次元画像に所定の演算処理を施して個人識別
を行なう演算処理回路(３)と、特定人の識別情報(特徴
量データ)を登録するためのメモリ(５)とを具えてい
る。

【００１６】図５(ａ−１)及び(ａ−２)は夫々、第１及
び第２ＣＣＤカメラ(12)(14)から得られる指の透視画像
を表わしており、指の輪郭の内側に２次元の血管パター
ンが顕れている。又、図５(ｂ−１)及び(ｂ−２)の破線
は夫々、２次元の血管パターンを一連の座標データ列と
して表わしたものである。画像処理回路(２)は、これら
２枚の２次元画像の座標データ列を合成して、図５(ｃ)
に破線で示す如く３次元画像の座標データ列を生成す
る。

【００１７】更に、演算処理回路(３)は、前記３次元画
像の座標データ列から、該血管パターンの３次元座標上
での複数の特徴量(例えば血管の分岐点の座標値、分岐
の方向等)を抽出し、図５(ｃ)に示す様に、これらの特
徴量を表わす複数のデータＥ(ｘ，ｙ，ｚ)、Ｂ(ｘ，
ｙ，ｚ)、Ｃ(ｘ，ｙ，ｚ)を生成する。そして、演算処
理回路(３)は、これらの特徴量データに基づいて登録及
び照合処理を実行するのである。

【００１８】図３は、情報処理装置(６)が個人識別のた
めに実行する一連の手続きを表わしている。先ずステッ
プＳ１では、利用者が入力したＩＤ番号を取り込み、更
にステップＳ２では、検出器(１)から指の画像を取り込
む。そして、ステップＳ３にて、３次元画像生成の画像
処理を実行した後、ステップＳ４では、血管パターンか
ら特徴量の抽出を行なう。その後、ステップＳ５では、
利用者によって登録操作が行なわれているか、照合操作
が行なわれているかを判断する。登録操作が行なわれて
いるときは、ステップＳ６に移行して、前記メモリ(５)
にＩＤ番号及び特徴量データを登録する。

【００１９】一方、照合操作が行なわれているときはス
テップＳ７に移行して、照合すべき特徴量データ(以
下、照合データという)が、該当するＩＤ番号の登録デ
ータと照合され、人物の一致、不一致が判断される。こ
こで、一致が判断されたときはステップＳ８に移行し
て、本人である旨の許可情報を発行し、不一致が判断さ
れたときはステップＳ９に移行して、本人でない旨の不
許可情報を発行する。

【００２０】図４は、上記ステップＳ７における照合手
続きの具体的な手順を表わしている。先ずステップＳ１
１では、人物の一致、不一致の判定基準となる類似度を
初期化する。次に、照合データを初期角度のデータに設
定する。その後、ステップＳ１３では、照合データと登
録データの間の類似度を算出する。尚、類似度として
は、相関係数が採用されている。そして、ステップＳ１
４にて、算出された類似度が前回値を上回る最大値とな
ったか否かが判断され、ここでイエスと判断されたとき
は、ステップＳ１５にて該類似度を記憶する。ステップ
Ｓ１４にてノーと判断されたときはステップＳ１５を迂
回してステップＳ１６に移行する。

【００２１】ステップＳ１６では、照合データの座標回
転処理が規定の回転角度だけ終了したか否かが判断さ
れ、ここでノーと判断されたときは、ステップＳ１７に
移行して、照合データにＺ軸を中心とする一定角度の座
標回転処理を施した後、ステップＳ１３に戻る。そし
て、ステップＳ１６にてイエスと判断されたときは、ス
テップＳ１８に移行する。この様にして、一連の座標回
転処理の過程で得られる複数の類似度の内、最大の類似
度が記憶されることになる。

【００２２】ステップＳ１８では、記憶された類似度を
所定の閾値と比較して、該類似度が閾値を越えていると
きは一致と判定し、該類似度が閾値を越えていないとき
は不一致と判定する。そして、一致と判定されたときは
許可情報を発行し(前記ステップＳ８)、不一致と判定さ
れたときは不許可情報を発行するのである(前記ステッ
プＳ９)。

【００２３】上記個人識別装置においては、２台のＣＣ
Ｄカメラ(12)(14)を用いた指画像に基づいて３次元の血
管パターンが認識され、該血管パターンから特徴量が抽
出されるので、従来の如く２次元の血管パターンから特
徴量を抽出する場合に比べて、より多くの適確な識別情
報が得られ、これによって精度の高い識別が可能とな
る。又、検出器(１)の検出器本体(10)の指挿入孔(15)に
任意の向きで指を挿入したとしても、Ｚ軸回りの座標回
転処理を伴う照合処理が行なわれるので、識別動作は１
回で済み、従来の如く指の向きを変えながら識別動作を
繰り返す必要はない。

【００２４】尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に
限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の
変形が可能である。例えば、上記実施例では、２台のＣ
ＣＤカメラ(12)(14)を用いて３次元の血管パターンを認
識しているが、３台以上のＣＣＤカメラを用いることも
可能である。又、上記実施例では、照合データに座標回
転処理を施しているが、登録データに座標回転処理を施
す方式も採用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る個人識別装置の構成を示す図であ
る。

【図２】検出器本体の一部破断斜視図である。

【図３】本発明に係る個人識別装置の動作を表わすフロ
ーチャートである。

【図４】データ照合手続きを表わすフローチャートであ
る。

【図５】本発明に係る個人識別装置における一連の画像
処理及び特徴量抽出処理を説明する図である。

【図６】従来の個人識別装置の構成を示す図である。

【図７】従来の個人識別装置の動作を表わすフローチャ
ートである。

【図８】従来の個人識別装置における特徴量抽出処理を
説明する図である。

【符号の説明】

(１) 検出器 (10) 検出器本体 (11) 第１光源 (12) 第１ＣＣＤカメラ (13) 第２光源 (14) 第２ＣＣＤカメラ (15) 指挿入孔 (２) 画像処理回路 (３) 演算処理回路 (４) 光源制御回路 (５) メモリ (６) 情報処理装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 指挿入孔(15)が設けられた装置本体に、
   指挿入孔(15)内の指の血管画像を３次元的に撮影するた
   めの撮像装置が配備され、該撮像装置は情報処理回路に
   接続されており、該情報処理回路は、 撮像装置から得られる血管画像に基づいて、３次元の血
   管パターンを認識し、該血管パターンから複数の幾何学
   的な特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、 予め１或いは複数の特定人についての特徴量を表わすデ
   ータが登録されている特徴量登録手段と、 照合指令に応じて、特徴量抽出手段に特徴量抽出指令を
   与え、これによって抽出された特徴量を表わすデータ
   と、特徴量登録手段に登録されているデータとを照合し
   て、両データの間の類似度を判定する特徴量照合手段
   と、 両データの類似度が高いと判定されたときに限り許可情
   報を発行する許可情報発行手段とを具え、前記特徴量照
   合手段は、両データの照合に際し、何れか一方のデータ
   に、指挿入孔(15)の中心軸回りの座標回転処理を施し、
   これによって得られた補正データと他方のデータの間の
   類似度を判定することを特徴とする個人識別装置。
2. 【請求項２】 前記特徴量照合手段は、一定の回転角度
   毎に前記座標回転処理及び類似度判定を繰り返し、両デ
   ータの類似度が所定の閾値を越えたとき、類似度が高い
   と判定する請求項１に記載の個人識別装置。
3. 【請求項３】 撮像装置は、装置本体の指挿入孔(15)の
   長手方向とは直交する向きに配備された少なくとも２台
   のＣＣＤカメラを具え、特徴量抽出手段は、装置本体の
   指挿入孔(15)の奥端位置若しくはその近傍位置を原点と
   して、前記２台のＣＣＤカメラから得られる２枚の２次
   元画像を合成し、血管の３次元画像を生成する画像処理
   手段を具えている請求項１又は請求項２に記載の個人識
   別装置。