专利名称：登记装置、对照装置以及抽出方法
技术领域：
本发明涉及一种登记装置、对照装置、抽出方法及程序，最适用于进行生物测定(バイオメトリクス)认证的情况。
背景技术：
以往，作为生物测定认证对象的认证装置，例如提出将手指的多个指纹作为生物体识别信息进行管理，在认证时将这些多个指纹分别与对照对象者的指纹进行对照，判断是否为登记者本人(例如，参照专利文献1)。
专利文献1日本特开2003-162722公报发明内容发明要解决的问题然而，在这样结构的认证装置中存在如下的问题，即，在预先登记的生物体识别信息(指纹)被盗用的情况下，如果将从该盗用的生物体识别信息(指纹)获得的图像等放置在摄像照相机上，则即使是第三者也可能误判为是正规用户，其结果降低认证精确度的可靠性。
本发明是考虑以上问题而完成的，提供可以提高认证精确度的可靠性的登记装置、对照装置、抽出方法及程序。
用于解决问题的手段为了解决有关的问题，本发明设置有抽出单元，响应于规定的生物体部位中的生物体识别对象和摄像元件之间的相对移动，根据作为在相对于该生物体识别对象依次不同的摄像位置上的摄像结果而从摄像元件输出的各图像信号，每隔规定的周期作为特征图像抽出在该图像信号中包含的生物体识别对象的特征；类似度检测单元，关于所抽出的各特征图像，检测当前处理对象的特征图像和在该当前处理对象之前作为处理对象的特征图像或者在该当前处理对象的其次成为处理对象的特征图像之间的类似度；以及登记单元，当类似度为阈值以上时，作为生物体识别信息登记当前处理对象的特征图像。
因此在该登记装置中，例如，即使在进行了将通过盗用生物体识别信息而获得的不正当图像放置在摄像照相机上等不正当行为的情况下，也由于该不正当行为没有连续性，因此可以将其检测出，其结果，可以防止将基于不正当行为的不正当图像作为生物体识别信息进行登记，这样可以提高作为生物体识别信息的可靠性。
另外，本发明是一种对照装置，设置有抽出单元，响应于规定的生物体部位中的生物体识别对象和摄像元件之间的相对移动，根据作为在相对于该生物体识别对象依次不同的摄像位置上的摄像结果而从摄像元件输出的各图像信号，每隔规定的周期作为特征图像抽出在该图像信号中包含的生物体识别对象的特征；类似度检测单元，关于所抽出的各特征图像，检测当前处理对象的特征图像和在该当前处理对象之前作为处理对象的特征图像或者在该当前处理对象的其次成为处理对象的特征图像之间的类似度；以及对照单元，当类似度为阈值以上时，将当前处理对象的特征图像和作为生物体识别信息登记的多个登记特征图像进行对照。
因此在该对照装置中，例如，即使在进行了将通过盗用生物体识别信息而获得的不正当图像放置在摄像照相机上等不正当行为的情况下，也由于该不正当行为没有连续性，因此可以将其检测出，其结果，可以防止将基于不正当行为的不正当图像误判为正规用户，因此可以提高对照精确度的可靠性。
另外，本发明是一种抽出方法，设置有第一步骤，响应于规定的生物体部位中的生物体识别对象和摄像元件之间的相对移动，根据作为在相对于该生物体识别对象依次不同的摄像位置上的摄像结果而从摄像元件输出的各图像信号，每隔规定的周期作为特征图像抽出在该图像信号中包含的生物体识别对象的特征；第二步骤，关于所抽出的各特征图像，检测当前处理对象的特征图像和在该当前处理对象之前作为处理对象的特征图像或者在该当前处理对象的其次成为处理对象的特征图像之间的类似度；以及第三步骤，当类似度为阈值以上时，将当前处理对象的特征图像设为登记对象或者应该与登记对象进行对照的对象。
因此在该抽出方法中，例如，即使在进行了将通过盗用生物体识别信息而获得的不正当图像放置在摄像照相机上等不正当行为的情况下，也由于该不正当行为没有连续性，因此可以将其检测出，其结果，可以防止将基于不正当行为的不正当图像作为生物体识别信息进行登记、或者将基于不正当行为的不正当图像误判为正规用户，这样可以提高认证精确度。
另外，本发明是一种程序，使计算机执行如下操作第一步骤，响应于规定的生物体部位中的生物体识别对象和摄像元件之间的相对移动，根据作为在相对于该生物体识别对象依次不同的摄像位置上的摄像结果而从摄像元件输出的各图像信号，每隔规定的周期作为特征图像抽出在该图像信号中包含的生物体识别对象的特征；第二步骤，关于所抽出的各特征图像，检测当前处理对象的特征图像和在该当前处理对象之前作为处理对象的特征图像或者在该当前处理对象的其次成为处理对象的特征图像之间的类似度；以及第三步骤，当类似度为阈值以上时，将当前处理对象的特征图像设为登记对象或者应该与登记对象进行对照的对象。
因此在该程序中，即使在进行了将通过盗用生物体识别信息而获得的不正当图像放置在摄像照相机上等不正当行为的情况下，也由于该不正当行为没有连续性，因此可以将其检测出，其结果，可以防止将基于不正当行为的不正当图像作为生物体识别信息进行登记、或者将基于不正当行为的不正当图像误判为正规用户，这样可以提高认证精确度。
发明效果根据本发明，可以实现如下的登记装置、对照装置、抽出方法及程序即使在进行了将通过盗用生物体识别信息而获得的不正当图像放置在摄像照相机上等不正当行为的情况下，也可以将其检测出，由此可以防止将基于不正当行为的不正当图像作为生物体识别信息进行登记、或者将基于不正当行为的不正当图像误判为正规用户，这样可以提高认证精确度。
图1是表示本实施方式的认证装置的整体结构的框图。
图2是用于说明手指放置的示意图。
图3是用于说明摄像位置和图像内的摄像对象(血管)之间的关系的示意图。
图4是用于说明时间要素和血管状态之间的关系的示意图。
图5是表示控制部中的血管登记模式的处理内容的功能框图。
图6是用于说明相关值以及位置偏移量的算出的示意图。
图7是表示相关分布例的示意图。
图8是表示登记处理过程的流程图。
图9是表示控制部中的认证模式的处理内容的功能框图。
图10是表示认证处理过程的流程图。
附图标记说明1认证装置；10控制部；11操作部；12血管摄像部；12a驱动控制部；13闪存；14外部接口；15通知部；15a显示部；15b声音输出部；LS近红外光光源；21间除(間引き)部；22特征抽出部；23连续性验证部；24位置偏移检测部；25位置对准部；26相同性验证部；35第二位置偏移检测部；OP光学系统；DH光圈；ID摄像元件；RT1登记处理过程；RT2认证处理过程。
具体实施例方式
下面使用附图详细说明应用了本发明的一个实施方式。
(1)本实施方式的认证装置的整体结构在图1中示出了本实施方式的认证装置1的整体结构。该认证装置1中，操作部11、血管摄像部12、闪存13、与外部交换数据的接口(以下，将其称为外部接口)14以及通知部15分别通过总线16与控制部10连接。
控制部10由微型计算机构成，该微型计算机包括管理整个认证装置1的控制的CPU(Central Processing Unit中央处理单元)、保存各种程序以及设定信息的ROM(Read Only Memory只读存储器)、以及作为该CPU的工作存储器的RAM(RandomAccess Memory随机存取存储器)。
在该控制部10中，根据用户操作，从操作部11提供登记作为登记对象的用户(以下，将其称为登记者)血管的模式(以下，将其称为血管登记模式)的执行命令COM1、或者判断有无登记者本人的模式(以下，将其称为认证模式)的执行命令COM2。
控制部10根据有关的执行命令COM1、COM2决定应该执行的模式，根据对应于该决定结果的程序，适当控制血管摄像部12、闪存13、外部接口14以及通知部15，由此执行血管登记模式或者认证模式。
(1-1)血管登记模式具体地说，控制部10在作为应该执行的模式而决定了血管登记模式的情况下，将动作模式转移到血管登记模式，控制血管摄像部12。
在该情况下，血管摄像部12的驱动控制部12a，驱动控制对在该认证装置1中的规定位置上放置的手指照射近红外光的一个或两个以上的近红外光光源LS、以及摄像照相机CM中的例如由CCD(Charge Coupled Device电荷耦合器件)构成的摄像元件ID。
其结果，在血管摄像部12中，照射在手指上的近红外光通过反射以及散射而经由该手指的内部，作为对手指的血管进行投影的光(以下，将其称为血管投影光)，经过光学系统OP、光圈DH入射到摄像元件ID。摄像元件ID对该血管投影光进行光电转换，将该光电转换结果作为图像信号S1输出到驱动控制部12a。
此外，实际上照射到手指上的近红外光中也有在该手指的表面上反射而入射到摄像元件ID中的部分，因此成为从该摄像元件ID输出的图像信号S1的图像不仅包括手指内部的血管、而且还包括手指轮廓、指纹的状态。
驱动控制部12a根据该图像的像素值，调整光学系统OP中的光学透镜的透镜位置使焦点对准手指内部的血管，并且调整光圈DH中的光圈值使入射到摄像元件ID中的入射光量成为适应量，在该调整后，将从摄像元件ID输出的图像信号S2提供给控制部10。
控制部10抽出包含在该图像信号S2的图像中的血管的特征，通过将该抽出的血管的特征作为用于识别登记者的信息(以下，将其称为登记者识别数据)D1存储在闪存13中，由此进行登记。
这样，该控制部10可以执行血管登记模式。
(1-2)认证模式另一方面，控制部10在作为应该执行的模式而决定了认证模式的情况下，转移到认证模式，与上述的血管登记模式的情况同样地控制血管摄像部12。
在这种情况下，血管摄像部12驱动控制近红外光光源LS以及摄像元件ID，并且根据从该摄像元件ID输出的图像信号S10来调整光学系统OP中的光学透镜的透镜位置以及光圈DH的光圈值，在该调整之后将从摄像元件ID输出的图像信号S20提供给控制部10。
控制部10与上述血管登记模式同样地抽出包含在该图像信号S20的图像中的血管的特征，并且读出登记在闪存13中的登记者识别数据D1。然后，控制部10对照该抽出的血管的特征和登记者识别数据D1的血管的特征，根据该对照的程度，判断此时放置手指的用户是否为登记者(正规用户)。
在此，控制部10在判断为是登记者时，生成对与外部接口14连接的动作处理装置(没有图示)进行规定动作的执行命令COM3，经过外部接口14将其传送到动作处理装置。
作为与该外部接口14连接的动作处理装置的实施方式，在例如采用处于锁定状态的门的情况下，控制部10将进行解锁动作的执行命令COM3传送到门。另外，作为其他动作处理装置的实施方式例，在采用处于限制了多个动作模式中的一部分动作模式的状态的计算机的情况下，控制部10将开放该被限制的动作模式的执行命令COM3传送到计算机。
此外，虽然作为实施方式举出了两个例，但是不限于此，也可以适当选择其他实施方式。另外，在本实施方式中，将动作处理装置连接到外部接口14，但是也可以将该动作处理装置中的软件以及硬件的结构安装在该认证装置1中。
与此相对，控制部10在判断为不是登记者时，通过通知部15的显示部15a显示该意思，并且通过该通知部15的声音输出部15b输出声音，由此在视觉上以及听觉上通知已判断为不是该登记者。
这样，该控制部10可以执行认证模式。
(2)手指的摄像方法在本实施方式的认证装置1中，采用连续拍摄手指的方法。具体地说，如图2所示，在该认证装置1中，具有放置手指的面(以下，将其称为手指放置面)FP，将设置在该手指放置面FP上的由无色透明的部件构成的摄像窗IMW设为手指放置位置。
在该摄像窗IMW的下方设置有血管摄像部12的摄像照相机CM(图1)，在血管登记模式或者认证模式中拍摄手指的情况下，用户将手指放置在该摄像照相机(摄像窗)上，沿着指腹面的弯曲从手指侧的一方到另一方转动手指。
在这种情况下，在摄像照相机CM中以规定周期连续拍摄转动的手指，作为该摄像结果，从摄像照相机CM依次输出多个图像信号。
(3)摄像位置和摄像内容的关系这些图像信号的图像例如图3所示，沿着指腹面的弯曲，依次从不同的摄像位置捕捉作为生物体识别对象的血管，因此，尽管是同一摄像对象，在该图像中包含的血管的状态也不同。
例如如图4所示，该血管的不同点在时间上相邻的图像彼此(图4的(A)以及图4的(B)、图4的(B)以及图4的(C)、图4的(C)以及图4的(D)、图4的(D)以及图4的(E))之间比较小(即类似性高)，该图像间的间隔越远该血管的不同点越大。
换句话说，在时间上相邻的图像之间的类似性高的情况下，该图像具有连续性，因此实际上可以说是从转动的手指获得的图像。另一方面，在时间上相邻的图像之间的类似性在摄像期间内没有变化的情况下，或者在该图像之间的类似性较低的情况下，具有不连续性，因此，例如在摄像照相机上放置从被盗用的生物体识别信息获得的不正当图像等、可以说该图像不是从实际上转动的手指获得的图像而是基于不正当行为获得的图像。
(4)控制部的具体的处理内容(4-1)血管登记模式中的具体的处理内容在该认证装置1中执行血管登记模式，使得关于作为在针对血管依次不同的摄像位置上的摄像结果而获得的多个图像，验证包含在该图像中的血管是否具有连续性的同时进行登记。
如图5所示，该血管登记模式中的控制部10的具体处理在功能上可以分别分为间除部21、特征抽出部22、连续性验证部23、位置偏移检测部24、位置对准部25以及相同性验证部26。下面，详细说明这些各部。
在调整血管摄像部12(图1)中的光学系统OP的透镜位置以及光圈DH的光圈值之后，从摄像元件ID以规定周期将图像信号S2j(j＝1、2、3、......、P(P为整数))依次输入到间除部21。
间除部21对图像信号S2j实施A/D(Analog/Digital模拟/数字)转换处理，每隔规定间隔间除所得到的图像数据中的与规定张数相当的图像数据。
将通过该间除处理剩下的图像数据D21j(j＝1、2、3、......、p(p为整数))依次送出到特征抽出部22。为了便于说明，在此假设将5个图像信号S21j(D211～D215)依次送出到特征抽出部22。
特征抽出部22对图像数据S21j(D211～D215)实施索贝尔(ソ一ベル)滤波处理等规定的轮廓抽出处理、高斯滤波处理等规定的平滑化处理、二值化处理以及细线化处理等的规定的图像处理，分别抽出包含在该图像数据D21j的图像中的血管的特征。
然后，特征抽出部22将作为该图像处理结果而获得的二值图像的数据(以下，将其称为二值图像数据)D22j(D221～D225)送出到连续性验证部23以及位置对准部25。
如图6所示，连续性验证部23关于二值图像数据D22j(D221～D225)，算出当前时刻的处理对象(以下，将其称为当前处理对象)的二值图像和作为当前处理对象的前一个处理对象的二值图像IM2以及IM1、IM3以及IM2、IM4以及IM3、IM5以及IM4间的相关值C1～C4。
具体来说，将当前处理对象的二值图像设为f1、将作为当前处理对象的前一个处理对象的二值图像设为f2、将这些二值图像f1以及f2的图像大小设为M行N列、将像素设为(m，n)时，连续性验证部2 3根据下式算出该二值图像f1以及f2间的相关值S(f1，f2)。
式1Σm=0M-1Σn=0N-1f1(m,n)f2(m,n){Σm=0M-1Σn=0N-1f1(m,n)2}{Σm=0M-1Σn=0N-1f2(m,n)2}.....(1)]]>在此，在算出的相关值为预先设定的第一阈值以上的情况下，这表明是从实际上转动的手指获得的图像的可能性高。在这种情况下，连续性验证部23视作该图像彼此有连续性，继续进行之后的处理。
与此相对，在算出的相关值小于第一阈值的情况下，这表明不是从实际上转动的手指获得的图像而是基于不正当行为的可能性高。在这种情况下，连续性验证部23认为该图像彼此没有连续性，中止之后的处理，并且通过通知部15(图1)通知再次进行血管登记的意思。
另外，连续性验证部23根据有关的相关值C1～C4的算出结果，关于该二值图像IM2以及IM1、IM3以及IM2、IM4以及IM3、IM5以及IM4的各个，分别生成例如如图7所示的相关分布。
然后，连续性验证部23将这些相关分布的数据(以下，将其称为相关分布数据)D23(D23C1、D23C2、D23C3、D23C4)分别送出到位置偏移检测部24。
位置偏移检测部24根据相关分布数据D23(D23C1、D23C2、D23C3、D23C4)的相关分布，分别检测出相对于重心位置的、向手指的转动方向(在该实施方式中是x方向)的峰值位置的位置偏移量PS1～PS4(图6)，将这些位置偏移量PS1～PS4作为数据(以下，将其称为位置偏移量数据)D24(D24PS1、D24PS2、D24PS3、D24PS4)分别送出到位置对准部25以及相同性验证部26。
此外，在该图7所示的相关分布中，将相对于与x轴的“0”相当的重心位置的、向x方向的峰值位置的分离程度作为位置偏移量。
位置对准部25根据当前处理对象的二值图像数据D22x(图5)和在该二值图像数据D22x之前的已经临时登记到闪存13(图1)中的一个或两个以上的二值图像数据(以下，将其称为临时登记二值图像数据)D1x(图5)的位置偏移量，将该二值图像彼此进行位置对准。
例如，在从特征抽出部22提供了最初的二值图像数据D221的情况下，位置对准部25将该二值图像数据D221识别为当前处理对象的二值图像数据D22x。然而在这种情况下，特征抽出部22由于没有该二值图像数据D22x(D221)之前的临时登记二值图像数据D1x，因此将该二值图像数据D22x(D221)直接送出到相同性验证部26。
另外，例如在从特征抽出部22提供第二个二值图像数据D222、最初的二值图像数据D221已经成为临时登记对象的情况下，位置对准部25将该二值图像数据D222识别为当前处理对象的二值图像数据D22x，并且从闪存13读出该D1x二值图像数据D1x(D221)。
然后，位置对准部25根据与这些二值图像数据D222以及D221对应的位置偏移量数据D24PS1，判断二值图像IM2以及IM1(图6)之间的位置偏移量PS1(图6)是否为规定的阈值(以下，将其称为第一偏移阈值)以上。
在此，在该位置偏移量PS1小于第一偏移阈值的情况下，这表明与当前处理对象的二值图像数据D22x(D222)相当的摄像位置和与临时登记二值图像数据D1x(D221)相当的摄像位置的移动量不够。在这种情况下，位置对准部25认为此时摄像对象的手指已停止，放弃当前处理对象的二值图像数据D22x(D222)，并且将该当前处理对象设为从特征抽出部22提供的第三个二值图像数据D223。
与此相对，在位置偏移量PS1为第一偏移阈值以上的情况下，这表明与二值图像数据D22x(D222)相当的摄像位置和与临时登记二值图像数据D1x(D221)相当的摄像位置的移动量足够。在这种情况下，位置对准部25认为此时摄像对象的手指正在转动，根据位置偏移量PS1(图6)，将二值图像IM2以及IM1(图6)彼此进行位置对准。
此外，例如，从特征抽出部22提供第四个二值图像数据D224、在该二值图像数据D224之前的从第一个到第三个二值图像数据D221～D223已经成为临时登记对象的情况下，位置对准部25将该二值图像数据D224识别为当前处理对象的二值图像数据D22x，并且从闪存13读出该临时登记二值图像数据D1x(D221～D223)。
然后，位置对准部25判断对应于当前处理对象的二值图像IM4(图6)和在该当前处理对象的前一个二值图像IM3(图6)的位置偏移量PS3(图6)是否为规定的阈值(以下，将其称为第一偏移阈值)以上。
而且，位置对准部25在位置偏移量小于第一偏移阈值的情况下，放弃当前处理对象的二值图像数据D22x(D224)，并且将该当前处理对象设为从特征抽出部22提供的第五个二值图像数据D225。
与此相对，位置对准部25在位置偏移量PS3为第一偏移阈值以上的情况下，根据二值图像IM4以及IM3的位置偏移量PS3，将该二值图像IM4以及IM3彼此进行位置对准，另外根据二值图像IM4以及IM2的位置偏移量(PS3以及PS2的总计值)，将该二值图像数据IM4以及IM2进行位置对准，还根据二值图像数据IM4以及IM1的位置偏移量(PS3、PS2以及PS1的总计值)，将该二值图像IM4以及IM1彼此进行位置对准。
这样，位置对准部25在当前处理对象的二值图像和已经临时登记的该当前处理对象的二值图像的前一个二值图像之间存在第一偏移阈值以上的位置偏移时，将该当前处理对象的二值图像和临时登记的全部二值图像分别进行位置对准。
另外，位置对准部25在这样进行了位置对准的情况下，将该位置对准后的当前处理对象的二值图像数据D22x和临时登记二值图像数据D1x分别送出到相同性验证部26。
相同性验证部26在从位置对准部25仅提供二值图像数据D22x的情况下，即二值图像数据D22x为最初的二值图像数据D221的情况下，由于没有应该与该二值图像数据D221验证相同性的图像，因此将该二值图像数据D221作为临时登记二值图像数据D1x而临时登记到闪存13(图1)。
另一方面，相同性验证部26在从位置对准部25提供二值图像数据D22x以及D1x的情况下，检测该二值图像之间的类似度。
具体来说，相同性验证部26例如按照(1)式算出当前对象二值图像数据D22x以及D1x的二值图像之间的相关值，判断该算出的相关值是否为预先设定的第二阈值以上。
此外，该第二阈值在与连续性验证部23中第一阈值之间的关系中，设定成高于上述第一阈值。这是因为关于第一阈值是判断是否具有位置对准前的图像间的连续性的基准，因此如果设定得过高，则会处理为大部分图像之间没有连续性，与此相对，关于第二阈值是判断是否具有位置对准后的图像间的相同性，因此如果没有设定成比较高，则他人接受率(FAR错误接受率)变高，降低认证精确度。
在此，在算出的阈值小于第二阈值的情况下，相同性验证部26认为该二值图像不是从同一人的手指获得的，此时抹去已经临时登记到闪存13(图1)中的所有临时登记二值图像数据D1x。另外，此时，相同性验证部26中止之后的处理，并且通过通知部15(图1)通知再次进行血管登记的意思。
与此相对，在算出的阈值为第二阈值以上的情况下，相同性验证部26认为该二值图像是从同一人的手指获得的，将此时提供的二值图像数据D22x作为临时登记二值图像数据D1x，临时登记到闪存13(图1)。
另外，相同性验证部26判断此时临时登记的二值图像数据D22x和最初临时登记的二值图像数据D221的位置偏移量是否为规定的阈值(以下，将其称为第二偏移阈值)以上，也就是说，如果二值图像数据D22x的二值图像是第二个二值图像IM2则判断位置偏移量PS1是否为规定的阈值以上，另外如果是第三个二值图像IM3则判断位置偏移量PS1以及PS2的合计值是否为规定的阈值以上，而且如果是第四个二值图像IM4则判断位置偏移量PS1～PS3的合计值是否为规定的阈值以上，而且如果是第五个二值图像IM5则判断位置偏移量PS1～PS4的合计值是否为规定的阈值以上。
在此，在该位置偏移量小于第二偏移阈值的情况下，这表明与当前处理对象的二值图像数据D22x相当的摄像位置和与最初的二值图像数据D221相当的摄像位置的移动量还没有达到相当于从手指侧一方到另一方的移动量。在该情况下，相同性验证部26继续进行该相同性验证处理。
与此相对，在位置偏移量为第二偏移阈值以上的情况下，这表明与当前处理对象的二值图像数据D22x相当的摄像位置和与最初的二值图像数据D221相当的摄像位置的移动量已经达到相当于从手指侧一方到另一方的移动量。在该情况下，相同性验证部26将此时临时登记到闪存13中的多个二值图像数据D1x设为正式登记对象的生物体识别信息D1，通过通知部15(图1)通知结束血管登记处理的意思。
这样，关于作为在相对于血管依次不同的摄像位置上的摄像结果而获得的多个图像，控制部10可以在验证包含在该图像中的血管是否存在连续性的同时进行登记。
(4-2)登记处理过程接着，使用图8所示的流程图说明上述控制部10的血管登记模式中的登记处理过程。
控制部10在从操作部11(图1)提供执行命令COM1时，作为前处理通过驱动控制部12a(图1)控制血管摄像部12，并且，对作为在该血管摄像部12中的摄像结果而依次获得的图像信号S2j实施间除处理以及规定的图像处理，将所获得的二值图像数据D22j依次临时保持到存储器(没有图示)中。
另外，当保持在存储器中的二值图像数据D22j超过规定数量时，控制部10继续进行有关的前处理，并且在步骤SP0中开始该登记处理过程RT1，接着在步骤SP1中将最初的二值图像(二值图像数据D221)临时登记到闪存13(图1)中。
然后，在其次的步骤SP2中，控制部10在作为该时刻的前处理结果而保持在存储器中的多个二值图像之中，将最早保持在存储器中的二值图像选择为当前处理对象的二值图像，接着在步骤SP3中，判断该当前处理对象的二值图像和作为前一个当前处理对象的二值图像之间的相关值是否为第一阈值以上。
在第一阈值以上的情况下，这表明在二值图像之间具有连续性，从处于转动状态下的手指获得的可能性高。因此，在该情况下，在接着的步骤SP4中，控制部10判断当前处理对象的二值图像和作为前一个当前处理对象的二值图像之间的位置偏移量是否为第一偏移阈值以上。
在处于第一偏移阈值以上的情况下，这表明与当前处理对象的二值图像相当的摄像位置和与作为前一个当前处理对象的二值图像相当的摄像位置的移动量足够，摄像对象的手指没有停止等。因此，在该情况下，在接着的步骤SP5中，控制部10将此时已经临时登记的全部二值图像和当前处理对象的二值图像进行位置对准之后，在步骤SP6中，判断该位置对准后的二值图像彼此的相关值是否为第二阈值以上。
在第二阈值以上的情况下，这表明摄像对象是从处于转动状态的同一人的手指获得的。因此，在该情况下，在接着的步骤SP7中，控制部10临时登记由步骤SP2作为当前处理对象选择的二值图像，在接着的步骤SP8中，判断此时临时登记的二值图像和最初临时登记的二值图像的位置偏移量是否为第二偏移阈值以上。
在第二偏移阈值以上的情况下，这表明处于转动状态下的手指移动了规定的移动量大小，已登记了适当数量的在该移动时所拍摄的具有连续性的二值图像。因此，在该情况下，在接着的步骤SP9中，控制部10将此时已经临时登记的二值图像作为生物体识别信息D1而进行正式登记，进入接着的步骤SP10，结束该登记处理过程RT1。
另一方面，在步骤SP4中获得的位置偏移量不是第一偏移阈值以上的情况下，或者在步骤SP8中获得的位置偏移量不是第二偏移阈值以上的情况下，这表明摄像对象的手指已停止，或者由于处于转动状态的手指的移动速度缓慢等，该手指还没有移动规定的移动量大小。因此，在该情况下返回步骤SP2，控制部10重复进行上述处理。
此外，例如，在将从被盗用的生物体识别信息获得的不正当图像放置在摄像照相机上时，将重复上述的步骤SP2～步骤SP4的循环，不能登记该不正当图像。
另一方面，在步骤SP3中获得的相关值不是第一阈值以上的情况下，或者在步骤SP6中获得的相关值不是第二阈值以上的情况下，这表明摄像对象不是从处于转动状态的同一人的手指获得的，而是基于第三者的不正当行为的摄像对象。因此，在该情况下，在接着的步骤SP11中，控制部10在存在已经临时登记的二值图像时将其抹去之后，进入接着的步骤SP10，结束该登记处理过程RT1。
此外，例如，第三者转动手指，在其途中将从盗用的生物体识别信息获得的一个不正当图像放置在摄像照相机上时，或者将基于盗用的生物体识别信息的多个图像以任意顺序放置在摄像照相机上时，将由步骤SP3或者步骤SP6检测出，该不正当图像等全部不能登记。
按照这样的登记处理过程RT1，控制部10可以执行血管登记模式。
(4-3)认证模式中的具体的处理内容下面说明该控制部10中的认证模式时的具体处理内容。如对与图5的对应部分赋予相同附图标记的图9所示那样，该认证模式中的控制部10的具体处理从功能上可以分别分为间除部21、特征抽出部22、连续性验证部23、位置偏移检测部24、第二位置偏移检测部35、位置对准部25以及相同性验证部26。
该认证模式和上述血管登记模式的共同点在于，关于作为在相对于血管依次不同的摄像位置上的摄像结果而获得的多个二值图像，验证是否具有连续性。然而，不同点在于，在血管登记模式中如图5所示，根据当前处理对象的二值图像(D22x)和在该二值图像之前设为处理对象且成为临时登记对象的二值图像(D1x)之间的位置偏移量(D24PS1～D24PS4)，进行位置对准以及手指的移动量的检测，与此相对，在认证模式中如图9所示，根据当前处理对象的二值图像(D22x)和作为生物体识别信息D1已经进行正式登记的二值图像(D1k(k＝2、3、......、q(q为整数)))之间的位置偏移量D35，进行位置对准的检测。
对作为该不同的功能处理部的第二位置偏移检测部35，以作为生物体识别信息D1已经进行正式登记的二值图像数据(以下，将其称为登记二值图像数据)D1k是5个的情况为例进行说明。
即，第二位置偏移检测部35与血管登记模式的情况同样，根据该二值图像彼此的相关分布分别算出当前处理对象的二值图像数据D22x和登记二值图像数据D1k(k＝1～5)之间的二值图像彼此的位置偏移量，。
而且，第二位置偏移检测部35将这些位置偏移量作为位置偏移量数据D35PS1～D35PS5送出到位置对准部25中，并且还将当前处理对象的二值图像数据D22x以及登记二值图像数据D1k送出到位置对准部25。
在位置对准部25中与上述情况同样，根据从位置偏移检测部24提供的位置偏移量数据D24，判断在当前处理对象的二值图像和在其前一个作为处理对象的二值图像之间是否具有第一偏移阈值以上的位置偏移。
然后，在具有第一偏移阈值以上的位置偏移的情况下，将从第二位置偏移检测部35提供的当前处理对象的二值图像数据D22x以及登记二值图像数据D1k的二值图像彼此，根据所对应的位置偏移量数据D35PS1～D35PS5的位置偏移量分别进行位置对准，将该进行了位置对准的二值图像数据D22x以及登记二值图像数据D1k送出到相同性验证部26。
在相同性验证部26中，当该位置对准后的二值图像数据D22x和登记二值图像数据D1k各自的相关值都是第二阈值以上时，认为此时的摄像对象者是登记者本人，通过外部接口14(图1)将进行规定动作的执行命令COM3传送到动作处理装置。
这样，关于作为在相对于血管依次不同的摄像位置上的摄像结果而获得的多个二值图像，控制部10可验证包含在该二值图像中的血管是否具有连续性，在具有该连续性的情况下，对照该二值图像和所登记的二值图像。
(4-4)认证处理过程下面，使用对与图8的对应部分赋予相同符号的图10中所示的流程图，说明控制部10的认证模式中的认证处理过程。
即，控制部10在从操作部11(图1)提供执行命令COM2时，作为前处理通过驱动控制部12a(图1)来控制血管摄像部12，并且，对作为在该血管摄像部12中的摄像结果而依次获得的图像信号S20j(图9)实施间除处理以及规定的图像处理，将所获得的二值图像数据D22j(图9)依次临时保持到存储器(没有图示)中。
另外，当在存储器中保持的二值图像数据D22j超过规定数量时，控制部10继续进行有关的前处理，并且在步骤SP10中开始该认证处理过程RT2，在接着的步骤SP2～步骤SP4中，与血管登记模式时同样，验证在当前处理对象的二值图像和作为该二值图像的前一个处理对象的二值图像之间有无连续性，然后判断这些二值图像彼此的位置偏移量是否为第一偏移阈值以上。
然后，控制部10由步骤SP4获得的位置偏移量为第一偏移阈值以上的情况下，在接着的步骤SP15中，将此时的当前处理对象的二值图像和登记在闪存13中的全部二值图像进行位置对准，然后在步骤SP16中，判断该位置对准后的二值图像彼此的相关值是否为第二阈值以上。
在第二阈值以上的情况下，这表明此时成为摄像对象的二值图像是登记者本人的。因此，在该情况下，在接着的步骤SP8中，控制部10判断此时的当前处理对象的二值图像和最初临时登记的二值图像的位置偏移量是否为第二偏移阈值以上。
在第二偏移阈值以上的情况下，这表明处于转动状态的手指移动了规定的移动量大小，已登记了适当数量的在该移动时所拍摄的具有连续性的二值图像。因此，在该情况下，在接着的步骤SP19中，控制部10通过有效命令COM3(图1)使动作处理装置进行规定的动作之后，进入接着的步骤SP20，结束该认证处理过程RT2。
另一方面，在由步骤SP4获得的位置偏移量不是第一偏移阈值以上的情况下，或者在由步骤SP8获得的位置偏移量不是第二偏移阈值以上的情况下，这表明如上所述在血管登记模式中摄像对象的手指已停止、或者由于处于转动状态的手指的移动速度缓慢等，该手指还没有移动规定的移动量大小。因此，在该情况下，返回步骤SP2，控制部10重复进行上述处理。
另一方面，在由步骤SP3获得的相关值不是第一阈值以上的情况下，或者在由步骤SP16获得的相关值不是第二阈值以上的情况下，这表明此时成为摄像对象的二值图像不是登记者本人的。因此，在该情况下，进入步骤SP20，控制部10结束该认证处理过程RT2。
按照这样的认证处理过程RT2，控制部10可以执行认证模式。
(5)动作及效果在以上的结构中，该认证装置1由于沿着指腹从手指侧的一方到另一方的转动移动，对作为该手指内部的相对血管依次不同的摄像位置(图3)上的摄像结果而获得的图像信号S2j或者S20j(例如，j＝1～5)，通过间除部2 1以及特征抽出部22(图5、图9)实施各种处理，每隔规定的周期，作为二值图像IM1～IM5抽出包含在该图像信号S2j或者S20j中的血管的特征(图6)。
然后，认证装置1关于这些二值图像IM1～IM5，检测当前处理对象的二值图像和在该二值图像之前作为处理对象的二值图像之间的类似度C1～C4，根据该类似度C1～C4是否为第一阈值以上来判断该二值图像之间有无连续性。
因此，在该认证装置1中，例如，即使进行了在摄像照相机CM上放置通过盗用生物体识别信息而获得的不正当图像等的不正当行为的情况下，也由于该不正当行为没有连续性，因此可以将其检测出，其结果，可以提高作为生物体识别信息进行登记或者对照的二值图像的可靠性。
另外，在该认证装置1中，通过拍摄沿着指腹从手指侧的一方到另一方转动移动的手指，获得相对于手指内部的血管依次不同的摄像位置上的摄像结果，因此，例如与沿着固定的手指的指腹移动摄像照相机CM的情况相比，能够以简单的结构获得该摄像结果。另外，通过以手指为对象，与转动胳膊或脚的情况相比，可以降低用户操作的繁杂化。
而且，该认证装置1在判断为具有连续性的情况下，在血管登记模式中不是直接登记该具有连续性的二值图像，而是经过规定的处理进行登记。具体来说，认证装置1检测当前处理对象的二值图像和在该当前处理对象之前作为处理对象的二值图像之间的位置偏移量PS1～PS4(图6)。
然后，认证装置1在例如获得的第二个二值图像IM2为当前处理对象、最初的二值图像IM1已经成为临时登记对象的情况下，根据所对应的位置偏移量PS1，将这些二值图像IM2以及IM1进行位置对准之后检测类似度，在该类似度为设定得高于第一阈值的第二阈值以上时，临时登记该当前处理对象的二值图像IM2。
因此，在该认证装置1中，与直接登记具有连续性的二值图像的情况相比，可正确判断二值图像间的血管的相同性，因此可以预先防止FAR变高，其结果可以进一步提高作为生物体识别信息登记的二值图像的可靠性。
另外，在该认证装置1中，根据成为有无连续性的判断要素的类似度来检测位置偏移量PS1～PS4(图6)，因此，与将该类似度共用作为有无连续性的判断要素以及位置偏移量的检测要素相应地可以简化其结构。
而且，该认证装置1在将当前处理对象的二值图像和此时已经成为临时登记对象的二值图像之间的位置对准之前，判断这些二值图像彼此的位置偏移量是否为第一偏移阈值以上，在该第一偏移阈值以上时，将这些二值图像彼此进行位置对准，另一方面，在小于该第一偏移阈值时，将当前处理对象设为其次成为处理对象的二值图像。
因此，在该认证装置1中，在由于手指的转动停止或者手指低速转动而使与已经成为临时登记对象的二值图像相当的摄像位置和与当前处理对象的二值图像相当的摄像位置几乎没有改变的情况下，可以预先防止临时登记该当前处理对象的二值图像，其结果，可以避免作为生物体识别信息登记的二值图像的数目变得庞大。
而且，该认证装置1在临时登记的当前处理对象的二值图像和最初临时登记的二值图像之间的位置偏移量为第二偏移阈值以上时，结束登记。因此，在该认证装置1中，可以登记某固定量的移动之间的多个二值图像。
根据以上的结构，例如即使在进行了在摄像照相机CM上放置通过盗用生物体识别信息而获得的不正当图像等的不正当行为的情况下，也通过将其检测出来而可提高作为生物体识别信息进行登记或者对照的二值图像的可靠性，这样可实现能够提高可靠性的认证装置1。
(6)其他实施方式在上述的实施方式中，说明了作为生物体部位应用手指的情况，但是本发明并不限于此，例如也可以应用手掌、脚趾、胳膊、或者眼睛等。
另外，在上述的实施方式中，说明了作为生物体识别对象应用血管的情况，但是本发明并不限于此，例如也可以应用指纹、唇纹或者神经等。并且，在应用神经的情况下，例如，如果向体内注入对神经特有的标记并拍摄该标记，则可以与上述实施方式同样地将神经作为生物体识别对象。
而且，在上述实施方式中，说明了拍摄沿着指腹从手指侧的一方转动移动到另一方的手指的情况，但是本发明并不限于此，也可以是使摄像照相机CM沿着固定的手指的指腹从手指侧的一方转动移动到另一方而进行拍摄。总之，只要响应于手指内部的血管和摄像元件的相对移动，在相对于该血管依次不同的摄像位置上进行拍摄即可。
而且，在上述的实施方式中，说明了作为抽出图像信号中的生物体识别对象的特征的抽出单元，实施A/D转换处理、轮廓抽出处理、二值化处理以及细线化处理的情况，但是本发明并不限于此，也可以是省略或替换这些处理的一部分，或者也可以是对这些处理增加新的处理。而且也可以适当变更这些处理的顺序。
另外，作为每隔规定的周期抽出图像信号中的生物体识别对象的特征的方法，在上述的实施方式中，说明了以规定周期进行间除的情况，但是本发明并不限于此，也可以改变对于摄像照相机CM(图1)的快门速度，抽出从该摄像照相机CM依次获得的图像信号中的生物体识别对象的特征。另外，简单地，也可以省略间除处理部21，以与摄像照相机CM相同的周期抽出图像信号中的生物体识别对象的特征。
而且，在上述的实施方式中，说明了检测当前处理对象的二值图像和在该当前处理对象的前一个作为处理对象的二值图像之间的类似度以及位置偏移量的情况，但是本发明并不限于此，只要是在该当前处理对象之前，也可以不是前一个，其数量也可以不是一个。而且，也可以每次适当变更应该在当前处理对象之前的二值图像。但是，由于判断有无连续性的关系，最好是接近当前处理对象。另一方面，即使通过检测出与在当前处理对象的其次成为处理对象的二值图像之间的类似度以及位置偏移量，判断连续性的有无，也可以获得与上述实施方式的情况相同的效果。
另外，在上述的实施方式中，说明了作为与当前处理对象的二值图像的位置对准对象而应用了在当前处理对象的二值图像之前已经成为处理对象且成为临时登记对象的全部二值图像的情况，但是本发明并不限于此，只要是应用了在当前处理对象的二值图像之前已经成为处理对象且成为临时登记对象的至少一个二值图像，就可以获得与上述实施方式的情况相同的效果。
而且，在上述的实施方式中，说明了对于当前处理对象的二值图像，当与在其的前一个已经临时登记的二值图像之间存在第一偏移阈值以上的位置偏移时，将该二值图像彼此进行位置对准的情况，但是本发明并不限于此，只要是在该当前处理对象之前，也可以不是前一个，其数量也可以不是一个。但是最好是接近当前处理对象。
而且，在上述的实施方式中，说明了按照(1)式算出作为第一类似度检测单元的连续性验证部23和作为第二类似度检测单元的相同性验证部25的类似度的情况，但是本发明并不限于此，例如，可以应用相位相关函数等其他各种互相关函数。
而且，在上述的实施方式中，说明了应用具有摄像功能、对照功能以及登记功能的认证装置1的情况，但是本发明并不限于此，也可以按该每个功能分为单个装置的方式应用等，根据用途等以各种方式应用。
产业上的可利用性本发明可利用于进行生物测定认证的领域。
权利要求
1.一种登记装置，其特征在于，具有抽出单元，响应于规定的生物体部位中的生物体识别对象和摄像元件之间的相对移动，根据作为在相对于该生物体识别对象依次不同的摄像位置上的摄像结果而从上述摄像元件输出的各图像信号，每隔规定的周期作为特征图像抽出在该图像信号中包含的生物体识别对象的特征；类似度检测单元，关于所抽出的各特征图像，检测当前处理对象的特征图像和在该当前处理对象之前作为处理对象的特征图像或者在该当前处理对象的其次成为处理对象的特征图像之间的类似度；以及登记单元，当上述类似度为阈值以上时，作为生物体识别信息登记上述当前处理对象的特征图像。
2.根据权利要求1所述的登记装置，其特征在于，上述登记单元还具有位置偏移量检测单元，检测上述当前处理对象的特征图像和在该当前处理对象之前作为处理对象的特征图像或者在该当前处理对象的其次成为处理对象的特征图像之间的位置偏移量；位置对准单元，当上述类似度为第一阈值以上时，响应于在上述当前处理对象的特征图像之前成为处理对象且成为临时登记对象的临时登记特征图像和上述当前处理对象的特征图像之间的位置偏移量，将该临时登记特征图像以及当前处理对象的特征图像进行位置对准；以及第二类似度检测单元，检测进行位置对准后的特征图像彼此之间的类似度，当该类似度为比上述第一阈值高的第二阈值以上时，作为生物体识别信息临时登记上述当前处理对象的特征图像。
3.根据权利要求2所述的登记装置，其特征在于，上述位置偏移量检测单元根据由上述类似度检测单元检测出的类似度，检测上述位置偏移量。
4.根据权利要求2所述的登记装置，其特征在于，上述位置对准单元，当上述位置偏移量为第一偏移阈值以上时，对该特征图像彼此进行位置对准，当小于上述第一偏移阈值时，放弃上述当前处理对象的特征图像，并且将该当前处理对象设为其次成为处理对象的特征图像。
5.根据权利要求2所述的登记装置，其特征在于，上述第二类似度检测单元在作为上述生物体识别信息临时登记的上述当前处理对象的特征图像和最初临时登记的特征图像之间的位置偏移量为第二偏移阈值以上时，结束登记。
6.根据权利要求1所述的登记装置，其特征在于，从上述摄像元件输出的各图像信号是响应于指腹侧的血管和摄像元件之间的相对移动而在相对于该血管依次不同的摄像位置上的摄像结果。
7.一种对照装置，其特征在于，具有抽出单元，响应于规定的生物体部位中的生物体识别对象和摄像元件之间的相对移动，根据作为在相对于该生物体识别对象依次不同的摄像位置上的摄像结果而从上述摄像元件输出的各图像信号，每隔规定的周期作为特征图像抽出在该图像信号中包含的生物体识别对象的特征；类似度检测单元，关于所抽出的各特征图像，检测当前处理对象的特征图像和在该当前处理对象之前作为处理对象的特征图像或者在该当前处理对象的其次成为处理对象的特征图像之间的类似度；以及对照单元，当上述类似度为阈值以上时，将上述当前处理对象的特征图像和作为生物体识别信息登记的多个登记特征图像进行对照。
8.根据权利要求7所述的对照装置，其特征在于，上述对照单元还具有位置偏移量检测单元，在上述类似度为第一阈值以上时，检测上述当前处理对象的特征图像和各上述登记特征图像之间的第一位置偏移量；位置对准单元，响应于各上述第一位置偏移量，将所对应的登记特征图像和上述当前处理对象的特征图像进行位置对准；第二类似度检测单元，检测进行位置对准后的特征图像彼此之间的类似度，在该类似度为比上述第一阈值高的第二阈值以上时，识别为同一人。
9.根据权利要求7所述的对照装置，其特征在于，还具有第二位置偏移量检测单元，检测上述当前处理对象的特征图像和在该当前处理对象之前作为处理对象的特征图像或者在该当前处理对象的其次成为处理对象的特征图像之间的第二位置偏移量，上述位置对准单元，当上述类似度为第一阈值以上、且上述第二位置偏移量为偏移阈值以上时，响应于各上述第一位置偏移量，将所对应的登记特征图像和上述当前处理对象的特征图像进行位置对准，当上述类似度小于第一阈值或者小于上述第一偏移阈值时，放弃上述当前处理对象的特征图像，并且将该当前处理对象设为其次成为处理对象的特征图像。
10.根据权利要求9所述的对照装置，其特征在于，上述第二位置偏移量检测单元根据由上述类似度检测单元检测出的类似度，检测上述第二位置偏移量。
11.根据权利要求9所述的对照装置，其特征在于，上述第二类似度检测单元在上述当前处理对象的特征图像和最初作为当前处理对象的特征图像之间的位置偏移量为第二偏移阈值以上时，结束登记。
12.根据权利要求7所述的对照装置，其特征在于，从上述摄像元件输出的各图像信号是响应于指腹侧的血管和摄像元件之间的相对移动而在相对于该血管的依次不同的摄像位置上的摄像结果。
13.一种抽出方法，其特征在于，具有第一步骤，响应于规定的生物体部位中的生物体识别对象和摄像元件之间的相对移动，根据作为在相对于该生物体识别对象依次不同的摄像位置上的摄像结果而从上述摄像元件输出的各图像信号，每隔规定的周期作为特征图像抽出在该图像信号中包含的生物体识别对象的特征；第二步骤，关于所抽出的各特征图像，检测当前处理对象的特征图像和在该当前处理对象之前作为处理对象的特征图像或者在该当前处理对象的其次成为处理对象的特征图像之间的类似度；以及第三步骤，当上述类似度为阈值以上时，将上述当前处理对象的特征图像设为登记对象或者应该与登记对象进行对照的对象。
全文摘要
本发明提供一种可以提高认证精确度的可靠性的登记装置、对照装置以及抽出方法。响应于规定的生物体部位中的生物体识别对象和摄像元件之间的相对移动，根据作为在相对于该生物体识别对象依次不同的摄像位置上的摄像结果而从摄像元件输出的各图像信号，每隔规定的周期作为特征图像抽出包含在该图像信号中的生物体识别对象的特征，关于依次抽出的各特征图像，检测出当前处理对象的特征图像和其次成为处理对象的特征图像之间的类似度，当类似度为阈值以上时，将当前处理对象的特征图像设为登记对象或者应该与登记对象对照的对象。
文档编号G07C9/00GK101017530SQ20071000288
公开日2007年8月15日 申请日期2007年2月9日 优先权日2006年2月10日
发明者饭塚健 申请人:索尼株式会社