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JP7392779B2 - Imaging device, biological image processing system, biological image processing method, and biological image processing program - Google Patents

Imaging device, biological image processing system, biological image processing method, and biological image processing program Download PDF

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JP7392779B2
JP7392779B2 JP2022126744A JP2022126744A JP7392779B2 JP 7392779 B2 JP7392779 B2 JP 7392779B2 JP 2022126744 A JP2022126744 A JP 2022126744A JP 2022126744 A JP2022126744 A JP 2022126744A JP 7392779 B2 JP7392779 B2 JP 7392779B2
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infrared light
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輝幸 樋口
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NEC Corp
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Description

本発明は、生体画像を処理する生体画像処理システム、生体画像処理方法、生体画像処理プログラム、生体画像処理プログラムを記憶する記憶媒体に関する。 The present invention relates to a biological image processing system for processing biological images, a biological image processing method, a biological image processing program, and a storage medium that stores the biological image processing program.

近年、情報化社会の発展に伴い、商品取引や出入国審査におけるなりすましの問題が深刻化してきている。パスワードや認証カード等による個人認証は、盗難や盗み見により他人のなりすましを容易に許してしまう。そこで、パスワードや認証カード等を用いた認証方式ではなく、偽造が難しい個人固有の生体特徴を用いた認証方式が開発されてきている。血管パターンの特徴は生体内部に存在する血管に由来することから、特に偽造が難しく、血管パターンを用いた認証はなりすましに対して高いセキュリティを確保することができる。 In recent years, with the development of the information society, the problem of identity theft in product transactions and immigration inspections has become increasingly serious. Personal authentication using passwords, authentication cards, etc. easily allows someone to impersonate another person through theft or eavesdropping. Therefore, instead of authentication methods using passwords, authentication cards, etc., authentication methods using biometric characteristics unique to individuals that are difficult to forge have been developed. Since the characteristics of the blood vessel pattern are derived from blood vessels existing inside the living body, it is particularly difficult to forge, and authentication using the blood vessel pattern can ensure high security against impersonation.

血管パターンを用いた認証装置の一例が特許文献1に記載されている。特許文献1に記載された認証装置は、載置部にあてがわれた指の指腹側部に近赤外光を照射し、指腹中央部に可視光を照射し得るように構成されている。同装置のカメラは、無色透明の開口カバー部を透過した光を撮像し、画像データを生成する。同装置の信号分離部は、カメラが生成した画像データを色分光単位毎に分離し、血管画像データと指表面画像データとを抽出する。同装置の位置ずれ検出処理部は、基準指表現画像と指表面画像データとから血管画像データの位置ずれ状態を検出する。照合部は、位置ずれ状態の検出結果に基づいて位置が補正された血管画像と、予め登録された画像とを照合する。 An example of an authentication device using a blood vessel pattern is described in Patent Document 1. The authentication device described in Patent Document 1 is configured to irradiate near-infrared light onto the side of the finger pad of a finger placed on the placement section, and to irradiate visible light onto the center of the finger pad. There is. The device's camera captures the light that passes through the colorless and transparent aperture cover and generates image data. The signal separation unit of the device separates the image data generated by the camera into color spectral units, and extracts blood vessel image data and finger surface image data. The positional deviation detection processing section of the device detects the positional deviation state of the blood vessel image data from the reference finger expression image and the finger surface image data. The matching unit matches the blood vessel image whose position has been corrected based on the detection result of the misalignment state with the pre-registered image.

特開2006-72764号JP2006-72764

ところで、上記の装置のように生体を透過した光によって撮像される画像は血管パターンの照合に用いられるが、同画像には指紋パターン、掌紋パターン等の皮膚パターンが写り込みやすい。血管パターンの照合において、画像に写りこんだ皮膚パターンは照合の結果に影響を与え、認証の精度を低下させる原因となり得る。そこで、本発明の目的は、ノイズの少ない血管パターンを取得する生体画像処理システムを提供することにある。 Incidentally, an image captured by light transmitted through a living body as in the above-mentioned device is used for matching blood vessel patterns, but skin patterns such as fingerprint patterns and palm print patterns are likely to be reflected in the image. In blood vessel pattern matching, skin patterns reflected in images can affect the matching results and cause a decrease in authentication accuracy. SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a biological image processing system that acquires blood vessel patterns with less noise.

本発明の第一の撮像装置は、生体を載置する載置面を有するプレートと、前記生体に近赤外光を照射する近赤外光源と、前記生体に可視光を照射する可視光源と、前記生体を撮像する撮像部と、を備え、前記プレートは、当該プレート内を仕切る遮光壁を複数有し、前記遮光壁により仕切られた空間ごとに、前記近赤外光源と前記可視光源と前記撮像部とのうちいずれか1つが配置され、前記撮像部が配置される空間の両隣にある空間に前記近赤外光源又は前記可視光源が配置される。 A first imaging device of the present invention includes a plate having a mounting surface on which a living body is placed, a near-infrared light source that irradiates the living body with near-infrared light, and a visible light source that irradiates the living body with visible light. , an imaging unit that captures an image of the living body, and the plate has a plurality of light-shielding walls that partition the inside of the plate, and the near-infrared light source and the visible light source are arranged in each space partitioned by the light-shielding walls. One of the imaging units is arranged, and the near-infrared light source or the visible light source is arranged in a space on both sides of the space in which the imaging unit is arranged.

本発明の第一の生体画像処理システムは、前記撮像装置により、前記近赤外光が照射された前記生体を撮像することで生成された第一画像と、前記可視光が照射された前記生体を撮像することで生成された第二画像と、を取得する取得部と、前記第二画像における皮膚パターンを用いて、前記第一画像における皮膚パターンの写りこみを低減する画像処理部と、を有する。 The first living body image processing system of the present invention includes a first image generated by imaging the living body irradiated with the near-infrared light by the imaging device, and a first image generated by imaging the living body irradiated with the visible light. an acquisition unit that acquires a second image generated by capturing a second image; and an image processing unit that uses the skin pattern in the second image to reduce reflection of the skin pattern in the first image. have

本発明の第一の生体画像処理方法では、前記撮像装置により、前記近赤外光が照射された前記生体を撮像することで生成された第一画像と、前記可視光が照射された前記生体を撮像することで生成された第二画像と、を取得し、前記第二画像における皮膚パターンを用いて、前記第一画像における皮膚パターンの写りこみを低減する、ことを含む。 In the first living body image processing method of the present invention, a first image generated by imaging the living body irradiated with the near-infrared light by the imaging device, and a first image generated by imaging the living body irradiated with the visible light. and a second image generated by capturing the image, and using the skin pattern in the second image to reduce the reflection of the skin pattern in the first image.

本発明の第一の生体画像処理プログラムは、前記撮像装置により、前記近赤外光が照射された前記生体を撮像することで生成された第一画像と、前記可視光が照射された前記生体を撮像することで生成された第二画像と、を取得することと、前記第二画像における皮膚パターンを用いて、前記第一画像における皮膚パターンの写りこみを低減することと、をコンピュータに実行させる。 A first living body image processing program of the present invention includes a first image generated by imaging the living body irradiated with the near-infrared light by the imaging device, and a first image generated by imaging the living body irradiated with the visible light. A computer executes the following steps: obtaining a second image generated by capturing an image; and reducing the reflection of the skin pattern in the first image using the skin pattern in the second image. let

本発明によれば、ノイズの少ない血管パターンを取得する生体画像処理システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a biological image processing system that acquires blood vessel patterns with less noise.

第一実施形態の構成例を示す図である。It is a diagram showing an example of the configuration of the first embodiment. 第二実施形態の構成例を示す図である。It is a figure showing the example of composition of a second embodiment. 第二実施形態の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of operation of a second embodiment. 第三実施形態の構成例を示す図である。It is a figure showing the example of composition of a third embodiment. 第三実施形態の変形例を示す図である。It is a figure showing a modification of the third embodiment. 第三実施形態の変形例を示す図である。It is a figure showing a modification of the third embodiment. 第四実施形態の構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of a structure of 4th embodiment. ハードウェアの構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a hardware configuration.

以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素は例示であり、本発明の技術範囲をそれらに限定する趣旨のものではない。
(第一実施形態)
第一実施形態の構成例について説明する。図1は、生体画像処理システム100の構成例を示した図である。生体画像処理システム100は、取得部10と、画像処理部11と、を有する。取得部10は、近赤外光が照射された生体を撮像することで生成された第一画像と、可視光が照射された生体を撮像することで生成された第二画像と、を取得する。画像処理部11は、第二画像に基づいて、第一画像内の皮膚パターンを処理する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the components described in the following embodiments are merely examples, and the technical scope of the present invention is not intended to be limited thereto.
(First embodiment)
A configuration example of the first embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a biological image processing system 100. The biological image processing system 100 includes an acquisition section 10 and an image processing section 11. The acquisition unit 10 acquires a first image generated by capturing an image of a living body irradiated with near-infrared light, and a second image generated by capturing an image of a living body irradiated with visible light. . The image processing unit 11 processes the skin pattern in the first image based on the second image.

第一実施形態によれば、ノイズの少ない血管パターンを取得する生体画像処理システムを提供することができる。以下に、原理を説明する。 According to the first embodiment, it is possible to provide a biological image processing system that acquires blood vessel patterns with less noise. The principle will be explained below.

近赤外光は波長が長いため、生体内を透過しやすい。また、生体内の血液には、近赤外光をよく吸収するヘモグロビンが多く含まれる。そのため、近赤外光が生体に照射されると、生体内の血管では光がよく吸収され、その他の部分では光が透過するため、生体の血管部分は暗く見える。つまり、近赤外光が照射された状態の生体を撮像すると、撮像された画像には血管パターンが写る。血管パターンはその人ごとに異なるため、個人固有の生体特徴として個人認証等の認証処理に用いることができる。 Because near-infrared light has a long wavelength, it easily passes through living organisms. Furthermore, blood in a living body contains a large amount of hemoglobin, which absorbs near-infrared light well. Therefore, when a living body is irradiated with near-infrared light, the light is well absorbed by blood vessels within the living body, and the light is transmitted through other parts of the living body, so that the blood vessels of the living body appear dark. In other words, when an image of a living body is irradiated with near-infrared light, a blood vessel pattern appears in the image. Since the blood vessel pattern differs from person to person, it can be used as a biometric characteristic unique to an individual in authentication processing such as personal authentication.

ここで、生体に近赤外光が照射された状態で撮影された画像には、皮膚パターンが写りこみやすい。近赤外光は生体に吸収されやすいが、一部は生体表面で反射され、生体に吸収されない。特定の方向から生体に近赤外光を照射する場合、光源からの光が直接届かない凹部は影となるため、皮膚表皮の凹凸が画像に写る。なお、本明細書において、皮膚パターンとは、生体表皮の凹凸から成る模様であるとする。皮膚パターンには、指紋、掌紋、足紋、その他の皮膚の皺等が含まれる。 Here, skin patterns are likely to be reflected in images taken while a living body is irradiated with near-infrared light. Near-infrared light is easily absorbed by living organisms, but some of it is reflected by the living body's surface and is not absorbed by the living body. When a living body is irradiated with near-infrared light from a specific direction, the concave areas where the light from the light source does not directly reach become shadows, so the unevenness of the skin epidermis appears in the image. Note that in this specification, a skin pattern is a pattern made of unevenness of the epidermis of a living body. Skin patterns include fingerprints, palm prints, foot prints, other skin wrinkles, and the like.

また、生体を透過した近赤外光を撮影する場合も、生体表皮の凹部は影として写る。特に、何らかの部材に載置された生体を撮影する場合には、生体から放射される光の挙動が表皮の凹部と凸部とで異なるため、画像に皮膚パターンが写りこみやすい。これは、生体が載置された部材と生体と間に存在する空気と、生体とでは光の屈折率が異なるため考えられる。生体凹部から放射される光は、表皮と空気との境界で屈折散乱する。そのため、生体が載置された部材に入射する光が減衰し、当該部材を通して撮像部に到達する光も減衰するため、表皮の凹部は暗く写る。一方、表皮の凸部は部材に直接接するため、表皮の凸部から放射される光の多くは部材に入射する。そのため、表皮の凸部は明るく写る。 Furthermore, when photographing near-infrared light that has passed through a living body, concavities in the living body's epidermis appear as shadows. In particular, when photographing a living body placed on some kind of member, the behavior of light emitted from the living body differs between concave parts and convex parts of the epidermis, so skin patterns tend to appear in the image. This is thought to be because the refractive index of light is different between the member on which the living body is placed, the air that exists between the living body, and the living body. Light emitted from the biological cavity is refracted and scattered at the boundary between the epidermis and the air. Therefore, the light that enters the member on which the living body is placed is attenuated, and the light that reaches the imaging unit through the member is also attenuated, so that the recesses in the epidermis appear dark. On the other hand, since the convex portions of the skin are in direct contact with the member, most of the light emitted from the convex portions of the skin is incident on the member. Therefore, the convex parts of the epidermis appear bright.

以上より、近赤外光が照射された生体を撮像することで生成された第一画像には、血管パターンだけでなく皮膚パターンも写りこむ可能性が高い。しかし、血管パターンの照合では、画像に写りこんだ皮膚パターンはノイズとなるため照合の結果に影響を与え、認証の精度が低下する原因となり得る。そのため、第一画像を利用して照合・認証を行う場合には、第一画像内の皮膚パターンを処理し、ノイズを低減することが好ましい。 From the above, it is highly likely that not only the blood vessel pattern but also the skin pattern will be reflected in the first image generated by imaging the living body irradiated with near-infrared light. However, in blood vessel pattern matching, the skin pattern reflected in the image becomes noise, which may affect the matching results and cause a decrease in authentication accuracy. Therefore, when performing verification/authentication using the first image, it is preferable to process the skin pattern in the first image to reduce noise.

そこで、取得部10は、第一画像に加えて、可視光が照射された前記生体を撮像することで生成された第二画像を取得する。可視光は、近赤外光と比較して波長が短く、生体内を透過しにくいため、その多くが生体表皮で反射する。そのため、第二画像には皮膚パターンが鮮明に写る。画像処理部11は、第二画像に基づいて、第一画像内の皮膚パターンを処理するため、処理後の第一画像はノイズの少ない血管パターンを示す画像となる。画像処理部11は、例えば、第二画像に写る皮膚パターンを用いて、第一画像内の皮膚パターンを薄く(暗く)することで、第一画像における皮膚パターンの写りこみを低減しても良い。 Therefore, in addition to the first image, the acquisition unit 10 acquires a second image generated by imaging the living body irradiated with visible light. Visible light has a shorter wavelength than near-infrared light and is difficult to pass through the body, so most of it is reflected by the epidermis of the body. Therefore, the skin pattern appears clearly in the second image. Since the image processing unit 11 processes the skin pattern in the first image based on the second image, the first image after processing becomes an image showing a blood vessel pattern with less noise. The image processing unit 11 may reduce the appearance of the skin pattern in the first image by, for example, making the skin pattern in the first image lighter (darker) using the skin pattern in the second image. .

画像処理部11は、第二画像内の皮膚パターンに相当する皮膚パターンを第一画像から除去しても良い。より具体的には、画像処理部11は、第一画像の特定の画素の画素値から、当該特定の画素に対応する第二画像の画素の画素値を減算しても良い。これにより、皮膚パターンが除去された第一画像は、よりノイズの少ない血管パターンを示す画像となる。なお、画像処理部11は、第一画像および第二画像の画素値を二値化した後に、減算の処理を行っても良い。
(第二実施形態)
(第二実施形態の構成)
次に、第二実施形態の構成例について説明する。図2は、生体画像処理システム101の構成例を示した図である。図2は、生体画像処理システム101の撮像機構については特に、その断面の概略図を示している。ここで、撮像機構とは、光源、生体が載置されるプレート、撮像部、遮光部等の位置関係を含む生体撮像のための構造である。
The image processing unit 11 may remove the skin pattern corresponding to the skin pattern in the second image from the first image. More specifically, the image processing unit 11 may subtract the pixel value of the pixel of the second image corresponding to the specific pixel from the pixel value of the specific pixel of the first image. As a result, the first image from which the skin pattern has been removed becomes an image showing a blood vessel pattern with less noise. Note that the image processing unit 11 may perform the subtraction process after binarizing the pixel values of the first image and the second image.
(Second embodiment)
(Configuration of second embodiment)
Next, a configuration example of the second embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the biological image processing system 101. FIG. 2 particularly shows a schematic cross-sectional view of the imaging mechanism of the biological image processing system 101. Here, the imaging mechanism is a structure for imaging a living body, including the positional relationship of a light source, a plate on which a living body is placed, an imaging section, a light shielding section, and the like.

生体画像処理システム101は、取得部10と、画像処理部11と、プレート18と、近赤外光源13-1と、近赤外光源13-2と、可視光源14-1と、可視光源14-2と、撮像部15と、遮光部16-1と、遮光部16-2と、光源制御部17と、を有する。プレート18の生体と接する面を載置部12と呼ぶ。以下、近赤外光源13-1及び13-2と、可視光源14-1及び14-2とを総称して「光源」と呼ぶ場合がある。また、遮光部16-1と16-2を総称して「遮光部」と呼ぶ場合がある。 The biological image processing system 101 includes an acquisition unit 10, an image processing unit 11, a plate 18, a near-infrared light source 13-1, a near-infrared light source 13-2, a visible light source 14-1, and a visible light source 14. -2, an imaging section 15, a light shielding section 16-1, a light shielding section 16-2, and a light source control section 17. The surface of the plate 18 that comes into contact with the living body is called the mounting section 12. Hereinafter, the near-infrared light sources 13-1 and 13-2 and the visible light sources 14-1 and 14-2 may be collectively referred to as "light sources." Further, the light shielding parts 16-1 and 16-2 may be collectively referred to as a "light shielding part".

取得部10は、近赤外光が照射された生体を撮像することで生成された第一画像と、可視光が照射された生体を撮像することで生成された第二画像と、を撮像部15から取得する。画像処理部11の処理は第一実施形態と同様であるため、説明を省略する。 The acquisition unit 10 captures a first image generated by capturing an image of a living body irradiated with near-infrared light, and a second image generated by capturing an image of a living body irradiated with visible light. Obtained from 15. Since the processing of the image processing unit 11 is the same as that of the first embodiment, the explanation will be omitted.

載置部12には、生体が載置される。図2は、載置部12に生体が載置されている様子を示している。生体の表皮SKは、皮膚パターンである指紋や掌紋を形成する凹凸を有している。図2のように、載置部12が生体と撮像部15との間に位置する場合は、プレート18は透明又は半透明であることが好ましい。生体を透過した光及び生体に反射された光が、載置部12を透過し、撮像部15に達することができるようにするためである。プレート18は、透明または半透明のガラス、プラスチック等で良い。 A living body is placed on the placing section 12 . FIG. 2 shows a living body being placed on the placing section 12. As shown in FIG. The epidermis SK of a living body has unevenness that forms a skin pattern such as a fingerprint or a palm print. As shown in FIG. 2, when the mounting section 12 is located between the living body and the imaging section 15, the plate 18 is preferably transparent or semitransparent. This is to allow the light that has passed through the living body and the light that has been reflected by the living body to pass through the mounting section 12 and reach the imaging section 15 . Plate 18 may be transparent or translucent glass, plastic, or the like.

光源は、載置部12を介して近赤外光及び可視光を生体に照射する。光源は、例えばLED(Light Emitting Diode)、電球、蛍光灯等の発光部材でよい。以下、光源についてより具体的に説明する。載置部12の下方には、近赤外光源13-1及び13-2が設けられている。近赤外光源13-1及び13-2は、載置部12を介して近赤外光を生体に照射する。近赤外光源13-1及び13-2が照射する光の波長は、ヘモグロビンによる吸収率が高い750nm~900nmであることが好ましい。 The light source irradiates the living body with near-infrared light and visible light via the mounting section 12 . The light source may be a light emitting member such as an LED (Light Emitting Diode), a light bulb, or a fluorescent lamp. The light source will be explained in more detail below. Near-infrared light sources 13-1 and 13-2 are provided below the mounting section 12. The near-infrared light sources 13-1 and 13-2 irradiate the living body with near-infrared light via the mounting section 12. The wavelength of the light emitted by the near-infrared light sources 13-1 and 13-2 is preferably 750 nm to 900 nm, which has a high absorption rate by hemoglobin.

また、載置部12の下方には、可視光源14-1及び14-2が設けられている。可視光源14-1及び14-2は、載置部12を介して可視光を生体に照射する。可視光源14-1及び14-2が照射する光の波長は、ヘモグロビンによる吸収率が低い400nm~570nmであることが好ましい。 Furthermore, visible light sources 14-1 and 14-2 are provided below the mounting section 12. The visible light sources 14-1 and 14-2 irradiate the living body with visible light via the mounting section 12. The wavelength of the light emitted by the visible light sources 14-1 and 14-2 is preferably 400 nm to 570 nm, which has a low absorption rate by hemoglobin.

近赤外光源13-1及び13-2と、可視光源14-1及び14-2とは、別時に生体に光を照射する。すなわち、取得部10は、近赤外光が照射された生体を撮像することで生成された第一画像と、可視光が照射された前記生体を撮像することで生成された第二画像と、を別々に撮像部15から取得する。光源による光の照射のタイミングは、光源制御部17によって制御される。 The near-infrared light sources 13-1 and 13-2 and the visible light sources 14-1 and 14-2 irradiate the living body with light at different times. That is, the acquisition unit 10 generates a first image generated by capturing an image of a living body irradiated with near-infrared light, a second image generated by capturing an image of the living body irradiated with visible light, are separately acquired from the imaging unit 15. The timing of light irradiation by the light source is controlled by the light source control unit 17.

図2に示されるように、近赤外光源13-1及び13-2が照射した近赤外光は、一部が生体内に入り込み、一部が生体の表面で反射される。可視光源14-1及び14-2が照射した可視光の多くは、生体表面で反射される。これにより、第一画像には血管パターンと皮膚パターンが、第二画像には皮膚パターンが写る。 As shown in FIG. 2, part of the near-infrared light emitted by the near-infrared light sources 13-1 and 13-2 enters the living body, and part of it is reflected by the surface of the living body. Most of the visible light emitted by the visible light sources 14-1 and 14-2 is reflected by the surface of the living body. As a result, the blood vessel pattern and skin pattern appear in the first image, and the skin pattern appears in the second image.

なお、光源及び撮像部15は、プレート18の内部に位置しても良い。これにより、さらに装置が薄型となる。また、光源の数は、近赤外光源2つ、可視光源2つに限られない。光源の数は、近赤外光源、可視光源それぞれ一つずつでも良いし、近赤外光源と可視光源とがそれぞれ3つ以上でも良い。近赤外光源の数と可視光源の数は異なっても良い。 Note that the light source and the imaging unit 15 may be located inside the plate 18. This makes the device even thinner. Further, the number of light sources is not limited to two near-infrared light sources and two visible light sources. The number of light sources may be one near-infrared light source and one visible light source, or three or more near-infrared light sources and three or more visible light sources. The number of near-infrared light sources and the number of visible light sources may be different.

撮像部15は、光源の側方に位置し、生体を撮像する。撮像部15は、CCD(Charge Coupled Device)センサ、CMOS(Complementary Meta Oxide Semiconductor)センサ、またはこれらを有するカメラで良い。撮像部15は、受光した光を画像データに変換することで、画像データを生成する。 The imaging unit 15 is located on the side of the light source and images the living body. The imaging unit 15 may be a CCD (Charge Coupled Device) sensor, a CMOS (Complementary Meta Oxide Semiconductor) sensor, or a camera having these. The imaging unit 15 generates image data by converting the received light into image data.

遮光部16-1及び16-2は、光源と撮像部15との間に位置し、撮像部への光の入射を遮る部材である。遮光部16-1及び16-2は、撮像部15が光源からの光を直接受光しないよう、光源と撮像部15との間に位置している。撮像部15が光源からの光を直接受光すると、光線かぶりによるサチュレーション等により第一画像及び第二画像に血管パターンが鮮明に写らなくなってしまう恐れがあるためである。なお、遮光部の数は2つである必要はなく、例えば直方体の撮像部15の外周を囲むように4つ設けられても良い。また、光源を囲むように筒型の遮光部が設けられても良い。いずれにしろ、遮光部は、撮像部15が光源からの光を直接受光しないように、光源から撮像部15に直進する光を遮光する役割を果たす。 The light shielding parts 16-1 and 16-2 are members that are located between the light source and the imaging part 15 and block light from entering the imaging part. The light shielding parts 16-1 and 16-2 are located between the light source and the imaging section 15 so that the imaging section 15 does not directly receive the light from the light source. This is because if the imaging unit 15 directly receives the light from the light source, the blood vessel pattern may not be clearly visible in the first and second images due to saturation due to fogging of the light rays. Note that the number of light shielding parts does not need to be two, and for example, four light shielding parts may be provided so as to surround the outer periphery of the rectangular parallelepiped imaging part 15. Further, a cylindrical light shielding portion may be provided to surround the light source. In any case, the light shielding part plays a role of blocking light traveling straight from the light source to the imaging section 15 so that the imaging section 15 does not directly receive the light from the light source.

光源制御部17は、光源を制御する。例えば光源制御部17は、近赤外光源13-1及び13-2を含む近赤外光源のグループと、可視光源14-1及び14-2を含む可視光源のグループとが別時に点灯するように光源を制御する。光源制御部17は、不図示の入力部が撮像開始の信号を入力したことを契機に光源を点灯させても良い。不図示の入力部は例えば、ユーザからの撮影開始の指示を受付ける入力装置でもよい。又は、不図示の入力部は、生体が載置部12に載置されたことを検出する圧力センサ、静電容量センサ、赤外線センサ等でも良い。
(第二実施形態の動作)
次に、第二実施形態の動作を説明する。図3は、生体画像処理システム101の動作を説明するフローチャートを示す。
The light source control unit 17 controls the light source. For example, the light source control unit 17 causes a group of near-infrared light sources including near-infrared light sources 13-1 and 13-2 and a group of visible light sources including visible light sources 14-1 and 14-2 to be turned on at different times. control the light source. The light source control unit 17 may turn on the light source when an input unit (not shown) inputs a signal to start imaging. The input unit (not shown) may be, for example, an input device that receives an instruction from the user to start imaging. Alternatively, the input section (not shown) may be a pressure sensor, a capacitance sensor, an infrared sensor, or the like that detects that a living body is placed on the placement section 12.
(Operation of second embodiment)
Next, the operation of the second embodiment will be explained. FIG. 3 shows a flowchart illustrating the operation of the biological image processing system 101.

近赤外光源13-1及び13-2は、載置部12を介して生体に近赤外光を照射する(S1)。例えば光源制御部17は、生体が載置部12に載置されたことを検出する静電容量センサから信号を受信すると、近赤外光源13-1及び13-2を制御して近赤外光を生体に照射させる。撮像部15は、近赤外光が照射された生体を撮像し、第一画像を生成する(S2)。取得部10は、撮像部15から第一画像を取得する。次に可視光源14-1及び14-2は、載置部12を介して生体に可視光を照射する(S3)。例えば光源制御部17は、近赤外光源13-1及び13-2の制御に続けて、可視光源14-1及び14-2を制御して可視光を生体に照射させても良い。撮像部15は、可視光が照射された生体を撮像し、第二画像を生成する(S4)。取得部10は、撮像部15から第二画像を取得する。画像処理部11は、第一画像および第二画像を取得部10から取得し、第二画像に基づいて、第一画像内の皮膚パターンを処理する(S5)。画像処理部11は、第二画像に基づく第一画像の処理の前又は後に、画像の二値化、血管パターンの強調、ローパスフィルターによる高周波数成分の除去、その他のノイズ除去、血管パターンの位置合わせ等の画像処理を行っても良い。 The near-infrared light sources 13-1 and 13-2 irradiate the living body with near-infrared light via the mounting section 12 (S1). For example, when the light source control unit 17 receives a signal from a capacitance sensor that detects that a living body is placed on the placement unit 12, the light source control unit 17 controls the near-infrared light sources 13-1 and 13-2 to emit near-infrared light. Irradiates the living body with light. The imaging unit 15 images the living body irradiated with near-infrared light and generates a first image (S2). The acquisition unit 10 acquires a first image from the imaging unit 15. Next, the visible light sources 14-1 and 14-2 irradiate the living body with visible light via the mounting section 12 (S3). For example, after controlling the near-infrared light sources 13-1 and 13-2, the light source control unit 17 may control the visible light sources 14-1 and 14-2 to irradiate the living body with visible light. The imaging unit 15 images the living body irradiated with visible light and generates a second image (S4). The acquisition unit 10 acquires the second image from the imaging unit 15. The image processing unit 11 acquires the first image and the second image from the acquisition unit 10, and processes the skin pattern in the first image based on the second image (S5). Before or after processing the first image based on the second image, the image processing unit 11 binarizes the image, emphasizes the blood vessel pattern, removes high frequency components using a low-pass filter, removes other noises, and positions the blood vessel pattern. Image processing such as alignment may be performed.

画像処理部11は、処理された第一画像を不図示の認証部に送信しても良い。不図示の認証部は、画像処理部11が処理した第一画像に写る血管パターンと予めDB(データベース)等に登録された血管パターンとを照合することで、本人認証を実行しても良い。また、画像処理部11は、第一画像に加えて第二画像を不図示の認証部に送信しても良い。不図示の認証部は、第二画像に写る皮膚パターンと予め予めDBに登録された皮膚パターンとを照合し、当該照合の結果と血管パターンを用いた照合の結果とに基づいて本人認証を行っても良い。2以上の生体特徴を用いて本人認証を行うことで、認証の精度を向上させることができる。 The image processing unit 11 may send the processed first image to an authentication unit (not shown). An authentication unit (not shown) may perform personal authentication by comparing a blood vessel pattern shown in the first image processed by the image processing unit 11 with a blood vessel pattern registered in advance in a DB (database) or the like. Further, the image processing unit 11 may transmit the second image in addition to the first image to an authentication unit (not shown). An authentication unit (not shown) compares the skin pattern shown in the second image with a skin pattern registered in advance in the DB, and performs personal authentication based on the result of the comparison and the result of the comparison using the blood vessel pattern. It's okay. By performing personal authentication using two or more biometric features, the accuracy of authentication can be improved.

第二実施形態によれば、遮光部が光源と撮像部との間に位置するため、撮像部を光源の側方に設けることが可能になる。遮光部があることにより、光源が照射する光が直接撮像部に受光されないため、撮像部を光源の側方に設けても撮像される血管パターンが不鮮明になる可能性が低いためである。そして、撮像部を光源の側方に設けることで、生体画像処理システムの薄型化を達成することができる。 According to the second embodiment, since the light shielding section is located between the light source and the imaging section, it becomes possible to provide the imaging section on the side of the light source. This is because the light emitted by the light source is not directly received by the imaging section due to the presence of the light shielding section, so even if the imaging section is provided on the side of the light source, there is a low possibility that the imaged blood vessel pattern will become unclear. Further, by providing the imaging section on the side of the light source, it is possible to make the biological image processing system thinner.

さらに、第二実施形態によれば、生体が載置部に接触した状態で皮膚パターンを撮像するため、例えば指紋画像が生成された場合、予め登録された押捺指紋画像や遺留指紋画像との照合に適している。犯罪現場等から採取される遺留指紋や、プリズムを使用した指紋読取装置が読み取る押捺指紋は、いずれも指が圧迫された状態で撮影される指紋である。そのため、これらの指紋と、非接触の指紋読取装置が読み取る指紋とでは指紋の変形の具合が異なり、照合の精度が低下する可能性がある。第二実施形態によれば、生体が載置部に接触した状態で皮膚パターンを撮像するため、遺留指紋や押捺指紋との照合に適した画像を生成することができる。 Furthermore, according to the second embodiment, since the skin pattern is imaged while the living body is in contact with the placement unit, for example, when a fingerprint image is generated, it is compared with a previously registered imprinted fingerprint image or a latent fingerprint image. suitable for A latent fingerprint collected from a crime scene or the like and an imprinted fingerprint read by a fingerprint reader using a prism are both fingerprints that are photographed while the finger is pressed. Therefore, the deformation of these fingerprints differs from that read by a non-contact fingerprint reading device, which may reduce the accuracy of verification. According to the second embodiment, since the skin pattern is imaged while the living body is in contact with the placement unit, it is possible to generate an image suitable for comparison with a latent fingerprint or an imprinted fingerprint.

また、プリズムを使用した指紋読取装置は、大型化しやすく、他の製品への組み込みが難しい。第二実施形態によれば、押捺指紋や遺留指紋の画像との照合に適した画像を生成することができ、かつ、装置全体を薄型にすることができる。 Furthermore, fingerprint reading devices using prisms tend to be large-sized and difficult to incorporate into other products. According to the second embodiment, an image suitable for comparison with an image of a stamped fingerprint or a latent fingerprint can be generated, and the entire device can be made thin.

さらに、第二実施形態によれば、光源は生体の載置部を介して近赤外光及び可視光を照射するため、ユーザに対するガイダンスを効果的に行うことができる。例えば光源は、ユーザが指を載置するタイミング、位置等を、載置部の裏側から報知することができる。これによりユーザは指を載置するタイミング、位置等を視覚的かつ容易に把握することができる。 Further, according to the second embodiment, since the light source emits near-infrared light and visible light through the living body placement part, it is possible to effectively provide guidance to the user. For example, the light source can notify the user of the timing, position, etc. of placing a finger from the back side of the placing section. This allows the user to visually and easily grasp the timing and position of placing the finger.

なお、近赤外光源と可視光源は別時に光を生体に照射するものとして説明したが、同時に光を生体に照射してもよい。つまり、撮像部15は、近赤外光と可視光が同時に照射された生体を撮像してもよい。この場合、生体画像処理装置101は、近赤外光及び可視光が照射された生体を撮像した一枚の画像を、第一画像と第二画像とに分離する処理を行う必要がある。画像を分離する処理を可能とするため、生体画像処理装置101は、フィルタアレイと画像分離部を有していることが好ましい。 In addition, although the near-infrared light source and the visible light source have been described as sources that separately irradiate light onto a living body, they may irradiate light onto a living body at the same time. That is, the imaging unit 15 may image a living body irradiated with near-infrared light and visible light at the same time. In this case, the living body image processing apparatus 101 needs to perform a process of separating a single image of a living body irradiated with near-infrared light and visible light into a first image and a second image. In order to enable image separation processing, the biological image processing device 101 preferably includes a filter array and an image separation unit.

フィルタアレイは、所定の波長の光を透過するフィルタである。例えばフィルタアレイは、近赤外光フィルタと可視光フィルタを格子状に配列した一枚のフィルタで良い。近赤外光フィルタは近赤外光の波長、例えば750nm~900nmの波長域の光を透過する。可視光フィルタは可視光の波長、例えば400nm~570nmの波長域の光を透過する。従って、近赤外光フィルタと可視光フィルタを組み合わせたフィルタアレイは、近赤外光と可視光とを分光し、撮像部15に入射させることができる。フィルタアレイは載置部12と撮像部15との間に設けられる。 A filter array is a filter that transmits light of a predetermined wavelength. For example, the filter array may be a single filter in which near-infrared light filters and visible light filters are arranged in a grid pattern. The near-infrared light filter transmits near-infrared wavelengths, for example, light in the wavelength range of 750 nm to 900 nm. The visible light filter transmits visible light wavelengths, for example, light in the wavelength range of 400 nm to 570 nm. Therefore, a filter array that is a combination of a near-infrared light filter and a visible light filter can separate near-infrared light and visible light and make them incident on the imaging section 15. The filter array is provided between the mounting section 12 and the imaging section 15.

画像分離部は、フィルタアレイを介して撮像された画像の画像データを近赤外光に対応する画素データと可視光に対応する画素データとに分離する。そして画像分離部は、近赤外光に対応する画素データの集合を第一画像を表すデータとして取得部10に送信し、可視光に対応する画素データの集合を第二画像を表すデータとして取得部10に送信する。 The image separation unit separates image data of an image captured through the filter array into pixel data corresponding to near-infrared light and pixel data corresponding to visible light. The image separation unit then transmits the set of pixel data corresponding to near-infrared light to the acquisition unit 10 as data representing the first image, and acquires the set of pixel data corresponding to visible light as data representing the second image. 10.

これにより、近赤外光源と可視光源が別時に光を照射しなくとも、取得部10は第一画像と第二画像を取得することができるため、撮影時間を短縮することができる。また、撮影タイミングの違いにより生体の位置がずれてしまう恐れがないため、第一画像における皮膚パターンの位置と、第二画像における皮膚パターンの位置が一致する。これにより、画像処理部11は、第一画像内の皮膚パターンをより正確に処理することができる。 Thereby, the acquisition unit 10 can acquire the first image and the second image without emitting light from the near-infrared light source and the visible light source separately, so that the photographing time can be shortened. Further, since there is no possibility that the position of the living body may shift due to a difference in the photographing timing, the position of the skin pattern in the first image matches the position of the skin pattern in the second image. Thereby, the image processing unit 11 can process the skin pattern in the first image more accurately.

また、載置部12の屈折率は生体の屈折率と略同一であることが好ましい。生体の屈折率は一般的に1.4~1.5であるため、載置部12、すなわちプレート18の屈折率も1.4~1.5であることが望ましい。載置部12の屈折率が生体の屈折率と略同一であると、プレート上で反射と屈折が生じにくくなるため、より鮮明な血管パターンを撮像することができる。
(第三実施形態)
次に、第三実施形態の構成例について説明する。図4は、生体画像処理システム102の構成例を示した図である。図4は、生体画像処理システム102の撮像機構については特に、その断面の概略図を示している。第三実施形態は、光源、遮光部、撮像部の位置関係が第二実施形態とは異なる。その他の構成は第二実施形態と同様であるため、適宜説明を省略する。
Further, it is preferable that the refractive index of the mounting portion 12 is approximately the same as the refractive index of the living body. Since the refractive index of a living body is generally 1.4 to 1.5, it is desirable that the refractive index of the mounting portion 12, that is, the plate 18 is also 1.4 to 1.5. When the refractive index of the mounting portion 12 is approximately the same as the refractive index of the living body, reflection and refraction are less likely to occur on the plate, so that a clearer blood vessel pattern can be imaged.
(Third embodiment)
Next, a configuration example of the third embodiment will be described. FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the biological image processing system 102. FIG. 4 particularly shows a schematic cross-sectional view of the imaging mechanism of the biological image processing system 102. The third embodiment differs from the second embodiment in the positional relationship of the light source, the light shielding section, and the imaging section. Since the other configurations are the same as those in the second embodiment, the description will be omitted as appropriate.

生体画像処理システム102は、取得部10と、画像処理部11と、プレート18と、近赤外光源13-1と、近赤外光源13-2と、可視光源14-1と、可視光源14-2と、撮像部15-1と、撮像部15-2と、遮光部16-3と、遮光部16-4と、光源制御部17と、を有する。プレート18の生体と接する面を載置部12と呼ぶ。以下、撮像部15-1及び15-2を総称して単に「撮像部」と呼ぶ場合がある。同様に、遮光部16-3及び遮光部16-4を総称して単に「遮光部」と呼ぶ場合がある。 The biological image processing system 102 includes an acquisition unit 10, an image processing unit 11, a plate 18, a near-infrared light source 13-1, a near-infrared light source 13-2, a visible light source 14-1, and a visible light source 14. -2, an imaging section 15-1, an imaging section 15-2, a light shielding section 16-3, a light shielding section 16-4, and a light source control section 17. The surface of the plate 18 that comes into contact with the living body is called the mounting section 12. Hereinafter, the imaging sections 15-1 and 15-2 may be collectively referred to simply as "imaging section." Similarly, the light shielding section 16-3 and the light shielding section 16-4 may be collectively referred to simply as a "light shielding section."

第三実施形態では、撮像部が光源と載置部12との間に位置している。図4を参照すると、撮像部15-1は、近赤外光源13-1及び可視光源14-1と、載置部12との間に位置している。撮像部15-2は、近赤外光源13-2及び可視光源14-2と、載置部12との間に位置している。また、撮像部15-1及び15-2は、プレート18の内部に位置している。撮像部と光源と載置部12がこのような位置関係にあることにより、光源から放射された光は、図4の矢印のイラストに示されるように、撮像部15-1の側方及び撮像部15-2の側方を通って生体に到達する。換言すると、光源は、撮像部の側方を通して近赤外光及び可視光を照射する。 In the third embodiment, the imaging section is located between the light source and the mounting section 12. Referring to FIG. 4, the imaging section 15-1 is located between the near-infrared light source 13-1 and the visible light source 14-1, and the mounting section 12. The imaging section 15-2 is located between the near-infrared light source 13-2 and the visible light source 14-2, and the mounting section 12. Further, the imaging units 15-1 and 15-2 are located inside the plate 18. Because the imaging section, the light source, and the mounting section 12 are in such a positional relationship, the light emitted from the light source is directed to the side of the imaging section 15-1 and to the imaging section 15-1, as shown by the arrow illustration in FIG. It reaches the living body through the side of part 15-2. In other words, the light source emits near-infrared light and visible light through the side of the imaging section.

遮光部が光源と撮像部の間に位置する点は第二実施形態と同様であるが、第三実施形態では、光源が撮像部15-1及び15-2の下方に位置するため、遮光部16-3は撮像部15-2の下方に位置し、遮光部16-4は撮像部15-1の下方に位置する。これにより、光源からの光が直接撮像部15-1及び15-2に入射しないようになっている。第三実施形態の動作は第二実施形態と同様であるため、説明を省略する。 Similar to the second embodiment, the light shielding section is located between the light source and the imaging section, but in the third embodiment, the light source is located below the imaging sections 15-1 and 15-2, so the light shielding section is located between the light source and the imaging section. 16-3 is located below the imaging section 15-2, and the light shielding section 16-4 is located below the imaging section 15-1. This prevents light from the light source from directly entering the imaging units 15-1 and 15-2. The operation of the third embodiment is similar to that of the second embodiment, so the explanation will be omitted.

第三実施形態によれば、生体画像処理システムが複数の撮像部を有する場合にも、撮像部と光源とを同一平面上に配置する必要がなく、光源の配置に撮像部の制約を受けにくい。これにより、例えば、生体画像処理システム102の製造過程において、予め光源を接着させた基盤の上に、撮像部を配置することができる。そのため、光源や撮像部の大きさの選択の余地が広がる、光源の数の増減による光量の調節が容易となる、等の効果が期待できる。 According to the third embodiment, even when the biological image processing system has a plurality of imaging units, there is no need to arrange the imaging unit and the light source on the same plane, and the arrangement of the light source is less likely to be subject to restrictions by the imaging unit. . Thereby, for example, in the manufacturing process of the biological image processing system 102, the imaging unit can be placed on a base to which a light source is adhered in advance. Therefore, it is possible to expect effects such as a wider range of choices in the size of the light source and the imaging section, and easier adjustment of the amount of light by increasing or decreasing the number of light sources.

なお、第三実施形態における可視光源、赤外光源、撮像部、遮光部の数は図4に示される数に限られない。また、撮像部は、光源の真上に位置する必要はない。例えば、撮像部15-2は、可視光源14-1と可視光源14-2との間の空間の真上に位置しても良い。この場合の構成例を図5に示す。図5に示される構成の場合も、光源は、撮像部15-1の側方及び撮像部15-2の側方を通して近赤外光及び可視光を照射する。 Note that the number of visible light sources, infrared light sources, imaging units, and light shielding units in the third embodiment is not limited to the number shown in FIG. 4. Furthermore, the imaging unit does not need to be located directly above the light source. For example, the imaging unit 15-2 may be located directly above the space between the visible light source 14-1 and the visible light source 14-2. An example of the configuration in this case is shown in FIG. In the case of the configuration shown in FIG. 5 as well, the light source emits near-infrared light and visible light through the sides of the imaging section 15-1 and the sides of the imaging section 15-2.

また、光源は、撮像部に対して図4に示される位置と、図5に示される位置の両方に設けられていても良い。つまり、光源が敷き詰められた基盤の上に、間隔をあけて配置された撮像部を設けるプレート18が配置されても良い。 Further, the light source may be provided at both the position shown in FIG. 4 and the position shown in FIG. 5 with respect to the imaging unit. In other words, the plate 18 on which the imaging units are arranged at intervals may be placed on a base covered with light sources.

さらに、複数の近赤外光源と複数の可視光源は、載置部の下方に交互に配置されても良い。この場合の構成例を図6に示す。図6に示される生体画像処理システム104は、複数の近赤外光源13-1~13~5及び複数の可視光源14-1~14-5を有する。また、これらの近赤外光源及び可視光源は、載置部12の下方に交互に配置されている。 Furthermore, the plurality of near-infrared light sources and the plurality of visible light sources may be alternately arranged below the mounting section. An example of the configuration in this case is shown in FIG. The biological image processing system 104 shown in FIG. 6 includes a plurality of near-infrared light sources 13-1 to 13-5 and a plurality of visible light sources 14-1 to 14-5. Further, these near-infrared light sources and visible light sources are alternately arranged below the mounting section 12.

これにより、光源は近赤外光と可視光を生体表皮に万遍なく照射することができる。そのため、生体に照射される近赤外光及び可視光の光量のムラが抑えられ、第一画像及び第二画像に写る皮膚パターンの一部が不鮮明となることを防止できる。ひいては、画像処理部11による皮膚パターンの処理が効果的に行われることが期待される。 Thereby, the light source can evenly irradiate the living body epidermis with near-infrared light and visible light. Therefore, unevenness in the amount of near-infrared light and visible light irradiated onto the living body can be suppressed, and it is possible to prevent a portion of the skin pattern shown in the first image and the second image from becoming unclear. As a result, it is expected that the image processing unit 11 will effectively process the skin pattern.

なお、撮像部はプレート18の内部に配置されていなくても良い。例えば撮像部は、プレート18の下面に接着されても良いし、撮像部の一部がプレート18の内部にあり、一部はプレート外に露出していても良い。遮光部は、図4に示されるようにプレート18の下面に接着されている必要はない。遮光部は光源と撮像部との間に位置していればよく、例えば、遮光部はプレート18の内部に位置しても良い。 Note that the imaging section does not need to be arranged inside the plate 18. For example, the imaging section may be bonded to the lower surface of the plate 18, or a portion of the imaging section may be inside the plate 18 and a portion may be exposed outside the plate. The light shielding part does not need to be adhered to the lower surface of the plate 18 as shown in FIG. The light shielding section may be located between the light source and the imaging section; for example, the light shielding section may be located inside the plate 18.

また、第三実施形態の生体画像処理装置102は、第二実施形態と同様、近赤外光源と可視光源が同時に照射された生体を撮像しても良い。その場合の画像の分離については、第二実施形態にて述べた通りであるため説明を省略する。載置部12の屈折率は、第二実施形態と同様の理由から、生体の屈折率と略同一であることが好ましい。
(第四実施形態)
(第四実施形態の構成)
次に、第四実施形態の構成例について説明する。図7は、生体画像処理システム105の構成例を示した図である。図7は、生体画像処理システム105の撮像機構については特に、その断面の概略図を示している。生体画像処理システム105は、取得部10と、画像処理部11と、近赤外光源13-1~13-4と、可視光源14-1~14~4と、撮像部15-1~15-4と、光源制御部17と、複数の遮光壁を有するプレート19と、を有する。プレート19の生体と接する面を載置面20と呼ぶ。
Further, the living body image processing device 102 of the third embodiment may image a living body irradiated with a near-infrared light source and a visible light source at the same time, similarly to the second embodiment. The separation of images in that case is the same as described in the second embodiment, so a description thereof will be omitted. The refractive index of the mounting portion 12 is preferably approximately the same as the refractive index of the living body for the same reason as in the second embodiment.
(Fourth embodiment)
(Configuration of fourth embodiment)
Next, a configuration example of the fourth embodiment will be described. FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of the biological image processing system 105. FIG. 7 particularly shows a schematic cross-sectional view of the imaging mechanism of the biological image processing system 105. The biological image processing system 105 includes an acquisition unit 10, an image processing unit 11, near-infrared light sources 13-1 to 13-4, visible light sources 14-1 to 14-4, and imaging units 15-1 to 15-. 4, a light source control section 17, and a plate 19 having a plurality of light shielding walls. The surface of the plate 19 that comes into contact with the living body is referred to as a mounting surface 20.

第四実施形態は、光源、遮光部、撮像部がプレート19内に位置する点で第二実施形態および第三実施形態と異なる。また、プレート19は、短手方向にプレート19内を仕切る複数の遮光壁を有している。これにより、プレート19内は複数の部屋に仕切られており、この部屋のそれぞれに光源、遮光部、撮像部のいずれかが交互に配置されている。その他の構成は第二実施形態と同様であるため、適宜説明を省略する。また、第四実施形態の動作は、第二実施形態と同様であるため説明を省略する。 The fourth embodiment differs from the second and third embodiments in that a light source, a light shielding section, and an imaging section are located inside the plate 19. Further, the plate 19 has a plurality of light shielding walls that partition the inside of the plate 19 in the lateral direction. As a result, the inside of the plate 19 is partitioned into a plurality of rooms, and in each of these rooms, a light source, a light shielding section, and an imaging section are arranged alternately. Since the other configurations are the same as those in the second embodiment, the description will be omitted as appropriate. Further, the operation of the fourth embodiment is the same as that of the second embodiment, so a description thereof will be omitted.

第四実施形態によれば、光源と撮像部とを交互に配置しているため、各撮像部は生体の光源が照射された部分に近接して生体を撮像することができる。これにより、各撮像部は近赤外光が十分な光量で照射された生体を撮像することができるため、血管パターンが鮮明に写る画像を生成することができる。同様に、各撮像部は可視光が十分な光量で照射された生体を撮像することができるため、皮膚パターンが鮮明に写る画像を生成することができる。 According to the fourth embodiment, since the light sources and the imaging units are arranged alternately, each imaging unit can image the living body in close proximity to the part of the living body that is irradiated with the light source. Thereby, each imaging unit can image a living body irradiated with a sufficient amount of near-infrared light, and therefore can generate an image in which a blood vessel pattern is clearly depicted. Similarly, since each imaging unit can image a living body irradiated with a sufficient amount of visible light, it is possible to generate an image in which the skin pattern is clearly captured.

なお、近赤外光源と可視光源との間には遮光壁が設けられていなくても良い。遮光壁は、少なくとも光源からの光が撮像部に直接入射しないように、撮像部が配置された部屋と光源が配置された部屋とを区切るように設けられていればよい。また、一つの部屋に複数の近赤外光源、複数の可視光源、又は複数の撮像部が設けられても良い。 Note that a light shielding wall may not be provided between the near-infrared light source and the visible light source. The light-shielding wall may be provided so as to separate a room in which the imaging unit is arranged from a room in which the light source is arranged so that at least light from the light source does not directly enter the imaging unit. Moreover, a plurality of near-infrared light sources, a plurality of visible light sources, or a plurality of imaging units may be provided in one room.

第四実施形態の生体画像処理装置105は、第二実施形態及び第三実施形態と同様、近赤外光源と可視光源が同時に照射された生体を撮像しても良い。画像の分離については、第二実施形態にて述べた通りであるため説明を省略する。載置部12の屈折率は、第二実施形態と同様の理由から、生体の屈折率と略同一であることが好ましい。
(ハードウェア構成)
次に、ハードウェア構成例について説明する。図8は、生体画像処理システム101~105の少なくともいずれか一つを実現する生体画像処理装置106の構成例を示す図である。なお、図8には、光源、載置部、撮像部等の位置関係を示す撮像機構のハードウェア構成は記載されていない。撮像機構のハードウェア構成例は、図2、図4~7に示されている通りである。
The living body image processing device 105 of the fourth embodiment may image a living body irradiated with a near-infrared light source and a visible light source at the same time, similarly to the second and third embodiments. Image separation is the same as described in the second embodiment, so a description thereof will be omitted. The refractive index of the mounting portion 12 is preferably approximately the same as the refractive index of the living body for the same reason as in the second embodiment.
(Hardware configuration)
Next, a hardware configuration example will be described. FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a living body image processing device 106 that implements at least one of the living body image processing systems 101 to 105. Note that FIG. 8 does not show the hardware configuration of the imaging mechanism showing the positional relationship of the light source, the mounting section, the imaging section, and the like. Examples of the hardware configuration of the imaging mechanism are shown in FIG. 2 and FIGS. 4 to 7.

生体画像処理装置106は、あらゆる一般的なコンピュータと撮像機構とを含む装置で良い。図8より、生体画像処理装置106は、プロセッサ1402、メモリ1404、ストレージ1406、メモリ1404と接続するノースブリッジ1408、拡張スロット1410を含む。また、生体画像処理装置106は、通信インターフェース1414、ストレージ1406に接続するサウスブリッジ1412、近赤外光源13、可視光源14、撮像部15を含む。これらの構成要素は、互いにバスによって接続されている。 Biological image processing device 106 may be any conventional computer and imaging mechanism-containing device. As shown in FIG. 8, the biological image processing device 106 includes a processor 1402, a memory 1404, a storage 1406, a north bridge 1408 connected to the memory 1404, and an expansion slot 1410. The biological image processing device 106 also includes a communication interface 1414, a south bridge 1412 connected to the storage 1406, a near-infrared light source 13, a visible light source 14, and an imaging unit 15. These components are connected to each other by a bus.

プロセッサ1402は、メモリ1404、ストレージ1406等に記憶された命令を読み出して実行する。プロセッサ1402は、不図示の表示装置に映像を表示するために命令を実行してもよい。 Processor 1402 reads and executes instructions stored in memory 1404, storage 1406, and the like. Processor 1402 may execute instructions to display images on a display device (not shown).

プロセッサ1402は、取得部10、画像処理部11、光源制御部17を実現しても良い。例えばプロセッサ1402は、メモリ1404又はストレージ1406から読み出した命令に従って近赤外光源13及び可視光源14の点灯・消灯を制御し、撮像部15から取得した画像データを処理しても良い。プロセッサ1402は、CPU(Central Processing Unit)、ASICs(Applicaion Specific Integrated Circuits)等の回路で良い。 The processor 1402 may implement the acquisition unit 10, the image processing unit 11, and the light source control unit 17. For example, the processor 1402 may control turning on and off of the near-infrared light source 13 and the visible light source 14 according to instructions read from the memory 1404 or storage 1406, and process image data acquired from the imaging unit 15. The processor 1402 may be a circuit such as a CPU (Central Processing Unit) or ASIC (Application Specific Integrated Circuits).

メモリ1404は、情報を記憶するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。メモリ1404は、RAM等の揮発性の記憶媒体でも良いし、ROM等の不揮発性の記憶媒体でも良い。また、メモリ1404は、光学ディスク、磁気ディスク等でもよい。ストレージ1406は、大容量なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体で良い。ストレージ1406は、例えばフロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスクドライブ、光学ディスク、フラッシュメモリ等で良い。これらのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体が記憶するコンピュータプログラムが含む命令は、プロセッサ1402によって実行されることで上述の実施形態を実現する。 Memory 1404 is a computer readable storage medium that stores information. The memory 1404 may be a volatile storage medium such as RAM, or a nonvolatile storage medium such as ROM. Further, the memory 1404 may be an optical disk, a magnetic disk, or the like. Storage 1406 may be a large capacity computer readable storage medium. Storage 1406 may be, for example, a floppy disk, hard disk drive, optical disk, flash memory, or the like. The instructions included in the computer programs stored in these computer-readable storage media are executed by the processor 1402 to realize the embodiments described above.

ノースブリッジ1408は、CPUやメモリなどコンピュータの頭脳に接続され、データ転送のタイミングやその速度などをコントロールする。ノースブリッジ1408は、主に高速に動作する装置との間でデータの橋渡しをする。一方、サウスブリッジ1412は、比較的低速な装置との間でデータの橋渡しをする。例えばノースブリッジ1408は、メモリ1404、不図示の表示装置、拡張スロット1410と接続されていても良い。また、サウスブリッジ1412は、ストレージ1406、通信インターフェース1414と接続されていても良い。 The north bridge 1408 is connected to the brain of the computer, such as the CPU and memory, and controls the timing and speed of data transfer. The northbridge 1408 primarily bridges data between devices that operate at high speed. On the other hand, the south bridge 1412 bridges data between relatively slow devices. For example, the north bridge 1408 may be connected to the memory 1404, a display device (not shown), and an expansion slot 1410. Further, the south bridge 1412 may be connected to the storage 1406 and the communication interface 1414.

通信インターフェース1414は、USB,Bluetooth(登録商標)、Ethernet(登録商標),wireless Ethernet等の様々なコミュニケーションポートを含んでも良い。また、これらのコミュニケーションポートは、一つまたは複数の入出力装置、例えばキーボード、ポインティングデバイス、スキャナ、ルーター等の通信機器、と接続されても良い。 Communication interface 1414 may include various communication ports such as USB, Bluetooth, Ethernet, wireless Ethernet, etc. These communication ports may also be connected to one or more input/output devices, such as communication devices such as keyboards, pointing devices, scanners, routers, etc.

なお、近赤外光源13、可視光源14、撮像部15を含む撮像機構は、生体画像処理装置106とは別の装置内にあってもよい。すなわち、生体画像処理装置106と通信可能な別の装置と、生体画像処理装置106とによって生体画像処理システム101~105が構成されても良い。その場合、生体画像処理装置106内のプロセッサは、通信インターフェース1414を介して当該別の装置内の近赤外光源13、可視光源14、撮像部15を制御しても良い。そして、当該別の装置内の撮像部15から通信インターフェース1414を介して画像データを受信し、受信した画像データに対して画像処理を実行しても良い。 Note that the imaging mechanism including the near-infrared light source 13, the visible light source 14, and the imaging unit 15 may be located in a separate device from the biological image processing device 106. That is, the living body image processing systems 101 to 105 may be configured by the living body image processing apparatus 106 and another device that can communicate with the living body image processing apparatus 106. In that case, the processor in the biological image processing device 106 may control the near-infrared light source 13, visible light source 14, and imaging unit 15 in the other device via the communication interface 1414. Then, image data may be received from the imaging unit 15 in the other device via the communication interface 1414, and image processing may be performed on the received image data.

上述した各実施形態は本発明を具体化した一例に過ぎず、請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内であれば、種々変更することができるものである。 The embodiments described above are merely examples of embodying the present invention, and various changes can be made within the scope of the spirit of the present invention as set forth in the claims.

10 取得部
11 画像処理部
12 載置部
13 近赤外光源
13-1 近赤外光源
13-2 近赤外光源
13-3 近赤外光源
13-4 近赤外光源
13-5 近赤外光源
14 可視光源
14-1 可視光源
14-2 可視光源
14-3 可視光源
14-4 可視光源
14-5 可視光源
15 撮像部
15-1 撮像部
15-2 撮像部
15-3 撮像部
15-4 撮像部
16-1 遮光部
16-2 遮光部
16-3 遮光部
16-4 遮光部
17 光源制御部
18 プレート
19 プレート
20 載置面
100 生体画像処理システム
101 生体画像処理システム
102 生体画像処理システム
103 生体画像処理システム
104 生体画像処理システム
105 生体画像処理システム
106 生体画像処理装置
1402 プロセッサ
1404 メモリ
1406 ストレージ
1408 ノースブリッジ
1410 拡張スロット
1412 サウスブリッジ
1414 通信インターフェース
SK 生体の表皮
10 Acquisition unit 11 Image processing unit 12 Placing unit 13 Near-infrared light source 13-1 Near-infrared light source 13-2 Near-infrared light source 13-3 Near-infrared light source 13-4 Near-infrared light source 13-5 Near-infrared Light source 14 Visible light source 14-1 Visible light source 14-2 Visible light source 14-3 Visible light source 14-4 Visible light source 14-5 Visible light source 15 Imaging section 15-1 Imaging section 15-2 Imaging section 15-3 Imaging section 15-4 Imaging section 16-1 Light shielding section 16-2 Light shielding section 16-3 Light shielding section 16-4 Light shielding section 17 Light source control section 18 Plate 19 Plate 20 Placement surface 100 Living body image processing system 101 Living body image processing system 102 Living body image processing system 103 Living body image processing system 104 Living body image processing system 105 Living body image processing system 106 Living body image processing device 1402 Processor 1404 Memory 1406 Storage 1408 North bridge 1410 Expansion slot 1412 South bridge 1414 Communication interface SK Skin of living body

Claims (10)

生体を載置する載置面を有するプレートと、
前記生体に近赤外光を照射する近赤外光源と、
前記生体に可視光を照射する可視光源と、
前記生体を撮像する撮像部と、を備え、
前記プレートは、当該プレート内を仕切る遮光壁を複数有し、
前記遮光壁により仕切られた空間ごとに、前記近赤外光源と前記可視光源と前記撮像部とのうちいずれか1つが配置され、
前記撮像部が配置される空間の両隣にある空間に前記近赤外光源又は前記可視光源が配置され
前記撮像部が配置される第1の空間に隣接する第2の空間には、前記近赤外光源が配置され、前記第1の空間に隣接し、かつ、前記第2の空間とは異なる第3の空間には、前記可視光源が配置される、
撮像装置。
a plate having a placement surface on which a living body is placed;
a near-infrared light source that irradiates the living body with near-infrared light;
a visible light source that irradiates the living body with visible light;
an imaging unit that images the living body;
The plate has a plurality of light shielding walls partitioning the inside of the plate,
Any one of the near-infrared light source, the visible light source, and the imaging unit is arranged in each space partitioned by the light-shielding wall,
The near-infrared light source or the visible light source is arranged in a space on both sides of the space in which the imaging unit is arranged ,
The near-infrared light source is arranged in a second space adjacent to the first space in which the imaging unit is arranged, and a second space adjacent to the first space and different from the second space is arranged. The visible light source is arranged in the space of 3.
Imaging device.
前記撮像部が配置される前記空間に複数の前記撮像部が配置される、請求項1に記載の撮像装置。 The imaging device according to claim 1, wherein a plurality of the imaging units are arranged in the space where the imaging units are arranged. 前記近赤外光源が配置される前記空間に複数の前記近赤外光源が配置される、請求項1又は2に記載の撮像装置。 The imaging device according to claim 1 or 2, wherein a plurality of the near-infrared light sources are arranged in the space in which the near-infrared light sources are arranged. 前記可視光源が配置される前記空間に複数の前記可視光源が配置される、請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の撮像装置。 The imaging device according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of the visible light sources are arranged in the space where the visible light sources are arranged. 前記近赤外光源又は前記可視光源が配置される前記空間に前記近赤外光源と前記可視光源とが配置される、請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の撮像装置。 The imaging device according to any one of claims 1 to 4, wherein the near-infrared light source and the visible light source are arranged in the space where the near-infrared light source or the visible light source is arranged. 撮像時は前記近赤外光源と前記可視光源は同時に前記生体に光を照射する請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の撮像装置。 The imaging device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the near-infrared light source and the visible light source simultaneously irradiate the living body with light during imaging . 前記載置面の屈折率は、1.4~1.5である請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載の撮像装置。 7. The imaging device according to claim 1, wherein the mounting surface has a refractive index of 1.4 to 1.5. 請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載の撮像装置により、前記近赤外光が照射された前記生体を撮像することで生成された第一画像と、前記可視光が照射された前記生体を撮像することで生成された第二画像と、を取得する取得部と、
前記第二画像における皮膚パターンを用いて、前記第一画像における皮膚パターンの写りこみを低減する画像処理部と、
を有する生体画像処理システム。
A first image generated by capturing an image of the living body irradiated with the near-infrared light by the imaging device according to any one of claims 1 to 7; an acquisition unit that acquires a second image generated by imaging a living body;
an image processing unit that uses the skin pattern in the second image to reduce reflection of the skin pattern in the first image;
A biological image processing system with
請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載の撮像装置により、前記近赤外光が照射された前記生体を撮像することで生成された第一画像と、前記可視光が照射された前記生体を撮像することで生成された第二画像と、を取得し、
前記第二画像における皮膚パターンを用いて、前記第一画像における皮膚パターンの写りこみを低減する、
ことを含む生体画像処理方法。
A first image generated by capturing an image of the living body irradiated with the near-infrared light by the imaging device according to any one of claims 1 to 7; Obtaining a second image generated by imaging the living body,
reducing the reflection of the skin pattern in the first image using the skin pattern in the second image;
A biological image processing method including.
請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載の撮像装置により、前記近赤外光が照射された前記生体を撮像することで生成された第一画像と、前記可視光が照射された前記生体を撮像することで生成された第二画像と、を取得することと、
前記第二画像における皮膚パターンを用いて、前記第一画像における皮膚パターンの写りこみを低減することと、
をコンピュータに実行させるための生体画像処理プログラム。
A first image generated by capturing an image of the living body irradiated with the near-infrared light by the imaging device according to any one of claims 1 to 7; obtaining a second image generated by imaging the living body;
reducing the reflection of the skin pattern in the first image using the skin pattern in the second image;
A biological image processing program that allows a computer to execute
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7104940B2 (en) * 2018-08-22 2022-07-22 匠ソリューションズ株式会社 Palmprint authentication device and palmprint authentication method
JP7534841B2 (en) * 2019-01-29 2024-08-15 株式会社 日立産業制御ソリューションズ Biometric authentication device, biometric authentication method, and computer program

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007299085A (en) 2006-04-28 2007-11-15 Nec Corp Image reading apparatus, and image reading method
JP2009077930A (en) 2007-09-26 2009-04-16 Toshiba Corp Biological information imaging device and personal identification device using it
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JP2013073965A (en) 2011-09-26 2013-04-22 Toshiba Corp Photoelectric conversion device and method for manufacturing the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5015496B2 (en) 2006-06-01 2012-08-29 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Solid-state imaging device, imaging method, and imaging system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007299085A (en) 2006-04-28 2007-11-15 Nec Corp Image reading apparatus, and image reading method
JP2009077930A (en) 2007-09-26 2009-04-16 Toshiba Corp Biological information imaging device and personal identification device using it
US20090232362A1 (en) 2008-03-12 2009-09-17 Hitachi Maxell, Ltd. Biometric information acquisition apparatus and biometric authentication apparatus
JP2013073965A (en) 2011-09-26 2013-04-22 Toshiba Corp Photoelectric conversion device and method for manufacturing the same

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