專利名稱：認證裝置、認證方法、登記裝置和登記方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如優(yōu)選應(yīng)用于生物特征認證(biometric authentication) 的認證裝置、認證方法、登記裝置和登記方法。
背景技術(shù)：
存在這樣一種情況，5卩，諸如用于控制人進入和離開某個場所的系統(tǒng) 之類的系統(tǒng)將關(guān)于多個人的登記信息登記在存儲器中，并且在判定某人輸 入的信息是否對應(yīng)于已登記的登記信息時搜索存儲器；并且該系統(tǒng)隨后判 定他是否是已登記的人。在這種情況下，執(zhí)行"1:N認證"輸入認證目 標(biāo)信息被與存儲在存儲器中的多條登記信息相比較。
作為這種類型的認證裝置，已經(jīng)提出了一種認證裝置，其根據(jù)多個登 記圖像和認證目標(biāo)核對圖像生成低分辨率轉(zhuǎn)換登記圖像和低分辨率轉(zhuǎn)換核 對圖像，選擇預(yù)定數(shù)目的與轉(zhuǎn)換核對圖像具有較強相關(guān)度的轉(zhuǎn)換登記圖 像，并且將所選擇的轉(zhuǎn)換登記圖像的原始登記圖像與認證目標(biāo)核對圖像相 比較，以判定某人是否是已登記用戶(例如，參見日本專利申請早期公布 No. 2005-215883)。

發(fā)明內(nèi)容
順便說一下，上述認證裝置根據(jù)認證目標(biāo)核對圖像來生成轉(zhuǎn)換核對圖 像。因此，在生成認證目標(biāo)核對圖像之前，認證裝置無法判定他是否是已 登記用戶。這延遲了認證處理。
另外，認證裝置執(zhí)行哈夫(Hough)變換來生成轉(zhuǎn)換登記圖像和轉(zhuǎn)換 核對圖像。哈夫變換在p-0平面上對尚未被轉(zhuǎn)換的圖像(x-y平面)的線性 成分進行定量。
但是，要定量的線性成分不僅包括簡單的直線，還包括直線上的多個線段，例如虛線。這意味著被用來選擇要與認證目標(biāo)核對圖像相比較的登 記圖像的相關(guān)度可能是較粗略的，因為它還包括未被包括在登記圖像和核 對圖像中的因素；所選擇的轉(zhuǎn)換登記圖像的登記圖像因此可能不包括他的 登記圖像，并且這可能延遲認證處理。
本發(fā)明是考慮到上述問題而作出的，并且旨在提供一種認證處理迅速 的認證裝置、認證方法、登記裝置和登記方法。
在本發(fā)明的一個方面中， 一種認證裝置包括靜脈信息提取部件，該 靜脈信息提取部件從包含手指的靜脈的圖像中提取表示靜脈的一條靜脈信 息；提取部件，該提取部件提取表示在提取該條靜脈信息的過程的中間階 段該手指的輪廓的位置的一條信息；以及確定部件，該確定部件基于該條 信息和與一條登記目標(biāo)靜脈信息相關(guān)聯(lián)的一條信息之間的相似程度來確定 將被與該條靜脈信息相比較的核對目標(biāo)。
在本發(fā)明的另一個方面中， 一種認證方法包括靜脈信息提取步驟， 從包含手指的靜脈的圖像中提取表示靜脈的一條靜脈信息；提取步驟，提 取表示在提取該條靜脈信息的過程的中間階段該手指的輪廓的位置的一條 信息；以及確定步驟，基于該條信息和與一條登記目標(biāo)靜脈信息相關(guān)聯(lián)的 一條信息之間的相似程度來確定將被與該條靜脈信息相比較的核對目標(biāo)。
在本發(fā)明的另一個方面中， 一種登記裝置包括靜脈信息提取部件， 該靜脈信息提取部件從包含手指的靜脈的圖像中提取表示靜脈的一條靜脈 信息；關(guān)鍵信息提取部件，該關(guān)鍵信息提取部件提取表示在提取該條靜脈 信息的過程的中間階段該手指的狀態(tài)的一條信息來作為核對目標(biāo)的關(guān)鍵信 息；以及登記部件，該登記部件將該條靜脈信息和該條關(guān)鍵信息關(guān)聯(lián)起來 并將它們登記在存儲部件中。
在本發(fā)明的另一個方面中， 一種登記方法包括靜脈信息提取步驟， 從包含手指的靜脈的圖像中提取表示靜脈的一條靜脈信息；關(guān)鍵信息提取 步驟，提取表示在提取該條靜脈信息的過程的中間階段該手指的狀態(tài)的一 條信息來作為核對目標(biāo)的關(guān)鍵信息；以及登記步驟，將該條靜脈信息和該 條關(guān)鍵信息關(guān)聯(lián)起來并將它們登記在存儲部件中。
根據(jù)這些裝置和方法，基于在提取該條靜脈信息的過程的中間階段處手指的輪廓的位置來確定核對目標(biāo)。因此，可以在完成靜脈信息的提取之 前確定核對目標(biāo)。另外，該確定是在不使用諸如經(jīng)過哈夫變換的圖像之類 的偽因素的情況下進行的該確定是基于與活體直接相關(guān)的因素來準(zhǔn)確進 行的。因此，可以實現(xiàn)認證處理迅速的認證裝置、認證方法、登記裝置和 登記方法。
當(dāng)結(jié)合附圖來閱讀以下詳細描述時，本發(fā)明的性質(zhì)、原理和應(yīng)用將變 得更清楚，附圖中相似的部分由相似的標(biāo)號或字符來標(biāo)示。


在附圖中
圖l是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的認證裝置的配置的框圖； 圖2是示出在靜脈登記模式(1)中控制部件的功能配置的框圖； 圖3是示出在認證模式(1)中控制部件的功能配置的框圖； 圖4是示出靜脈信息提取部件的配置的框圖5A和圖5B是示出在靜脈提取過程期間亮度如何變化的示意圖； 圖6是示出關(guān)鍵信息提取部件的配置的框圖7A至圖7D是示出手指輪廓形狀的提取的示意圖8A和圖8B是示出亮度直方圖的提取的示意圖9A和圖9B是示出在靜脈細化之前和之后的圖像的示意圖IO是示出認證部件的配置(1)的框圖11是示出認證處理的過程的流程圖12A和圖12B是表示實驗結(jié)果的示意圖13是蜂窩電話的外觀圖14是示出蜂窩電話的運動范圍的示意圖15是說明如何在光束源部件和支座部件的幫助下沿著LCD的上側(cè) 放置手指的示意圖16是血管的圖像攝取狀態(tài)的示意圖； 圖17是示出蜂窩電話的電路配置的框圖18是示出靜脈登記模式(2)中控制部件的功能配置的框9圖19是示出認證模式(2)中控制部件的功能配置的框圖； 圖20是示出認證部件的配置(2)的框圖21A和圖21B是示出由手指在其縱向方向上放置于不同位置而引起 的形狀差異的示意圖22A至22C是示出考慮了手指位置的手指輪廓差異值的計算的示意
圖23是示出由于利用靜脈信息的評估值來選擇核對目標(biāo)而發(fā)生的負 面作用的示意圖；并且
圖24是示出登記集合的評估值的計算的示意圖。
具體實施例方式
將參考附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。 (1)第一實施例 (1-1)認證裝置的電路配置
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的認證裝置1的電路配置。認證裝 置l包括控制部件10，操作部件11、圖像攝取部件12、存儲部件13、接 口 14、顯示部件15以及聲音輸出部件16經(jīng)由總線17連接到控制部件 10。
控制部件10是包括中央處理部件(CPU)、只讀存儲器(ROM)和 隨機訪問存儲器(RAM)的計算機，其中CPU對認證裝置1進行整體控 制，ROM存儲引導(dǎo)程序和其他程序，RAM作為CPU的工作存儲器。
從操作部件11向控制部件10給出執(zhí)行命令C0M1和執(zhí)行命令 COM2:執(zhí)行命令C0M1命令控制部件10啟動靜脈登記模式，在該靜脈 登記模式中，登記目標(biāo)用戶(以下也將該用戶稱為登記者)的靜脈被登 記，而執(zhí)行命令COM2命令控制部件IO啟動認證模式，在認證模式中， 判定某人是否是登記者。
基于執(zhí)行命令C0M1和COM2，控制部件10識別它應(yīng)當(dāng)啟動哪種模 式。并且，根據(jù)相應(yīng)的程序，控制部件10適當(dāng)?shù)乜刂茍D像攝取部件12、 存儲部件13、接口 14、顯示部件15和聲音輸出部件16，以在靜脈登記模式或認證模式中運行。
圖像攝取部件12包括光束源，該光束源發(fā)出近紅外光束，并且使得 光束深入到放在光束接收表面上的手指中，以便該光束到達手指的靜脈
層；具有700 nm至900 nm的波長范圍的近紅外光束被氧絡(luò)血紅蛋白和脫 氧血紅蛋白兩者所吸收。
另外，圖像攝取部件12以預(yù)定的間隔生成放在光束輸入表面上的一 部分活體內(nèi)的靜脈的圖像(以下也將該圖像稱為靜脈圖像)來作為圖像數(shù) 據(jù)，并且將其發(fā)送到控制部件10。
存儲部件13存儲關(guān)于登記目標(biāo)靜脈圖像中包括的靜脈的信息(以下 也將該信息稱為靜脈信息)，以及諸如程序和設(shè)置信息之類的各種數(shù)據(jù)。 在控制部件10的控制下，存儲部件13存儲數(shù)據(jù)或讀出數(shù)據(jù)。
接口 14與經(jīng)由預(yù)定的傳輸線路與它相連的外部裝置交換數(shù)據(jù)。
顯示部件15基于從控制部件10提供來的顯示數(shù)據(jù)在顯示屏幕上顯示 字符和圖形。聲音輸出部件16基于從控制部件IO提供來的聲音數(shù)據(jù)從揚 聲器輸出聲音。 (1-1-1)靜脈登記模式
下面描述靜脈登記模式。在識別出它應(yīng)當(dāng)啟動靜脈登記模式之后，控 制部件IO使用顯示部件15或聲音輸出部件16或者兩者來促使用戶將其手 指放在光束輸入表面上。然后，控制部件10提供以下功能(參見圖2): 圖像攝取控制部件21、靜脈信息提取部件22、關(guān)鍵信息提取部件23、以 及登記部件24。
圖像攝取控制部件21驅(qū)動光束源，以向放在光束輸入表面上的手指 中發(fā)出近紅外光束，從而使得該光束到達手指的靜脈層。近紅外光束在手 指內(nèi)被反射和散射，在去往光束輸入表面的途中行經(jīng)靜脈層和皮膚的外 層。到達光束輸入表面的近紅外光束的亮部表示手指的非靜脈部分；暗部 表示手指的靜脈部分，因為其血紅蛋白吸收了光束。靜脈部分與非靜脈部 分形成鮮明對比。因此，返回到圖像攝取部件12的圖像攝取表面的近紅 外光束表示靜脈(以下也將該光束稱為靜脈表示光束)。
另外，圖像攝取控制部件21根據(jù)從圖像攝取部件12輸出的圖像數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)光學(xué)透鏡的位置，以便使靜脈在焦點上。另外，圖像攝取控制部件 21參考預(yù)定的曝光值來調(diào)節(jié)圖像攝取部件12的其他圖像攝取條件，例如 光圈打開和快門速度(曝光時間)，從而使得它能夠適當(dāng)?shù)嘏臄z放在光束 輸入表面上的手指的靜脈的照片。
如果它已經(jīng)設(shè)置了圖像攝取部件12的圖像攝取條件，圖像攝取控制 部件21則把從圖像攝取部件12輸出的圖像數(shù)據(jù)提供給靜脈信息提取部件22。
靜脈信息提取部件22從靜脈圖像中提取靜脈信息，該靜脈圖像是在 圖像攝取部件12拍攝圖像后從圖像攝取控制部件21提供來的圖像數(shù)據(jù)。
關(guān)鍵信息提取部件23從靜脈信息提取部件22獲得一圖像該圖像是 在提取靜脈信息的過程中的預(yù)定階段生成的。關(guān)鍵信息提取部件23從該 圖像中提取關(guān)于圖像狀態(tài)的信息該信息(以下也稱之為關(guān)鍵信息)將被 用作核對目標(biāo)的關(guān)鍵。
登記部件24在將靜脈信息提取部件22所提取的靜脈信息和關(guān)鍵信息 提取部件23所提取的關(guān)鍵信息彼此關(guān)聯(lián)起來之后將它們登記在存儲部件 13中。
這樣，在靜脈登記模式中運行的控制部件IO在存儲部件13中登記靜 脈信息以及表示提取靜脈信息的過程中的預(yù)定階段處圖像的狀態(tài)的關(guān)鍵信 息。
(1-1-2)認證模式
下面描述認證模式。在識別出它應(yīng)當(dāng)啟動認證模式后，控制部件10 使用顯示部件15或聲音輸出部件16或者兩者來促使用戶將其手指放在光 束輸入表面上。然后，控制部件10提供以下功能(參見圖3，其部件已被 用與圖2的相應(yīng)部件相同的符號和標(biāo)記來標(biāo)示)圖像攝取控制部件21、 靜脈信息提取部件22、關(guān)鍵信息提取部件23、讀出部件31、認證部件 32、以及處理執(zhí)行部件33。
圖像攝取控制部件21驅(qū)動近紅外光束源，并且設(shè)置圖像攝取部件12 的圖像攝取條件。同時，靜脈信息提取部件22執(zhí)行與靜脈登記模式相同 的提取處理，以從通過圖像攝取控制部件21從圖像攝取部件12提供來的
12圖像數(shù)據(jù)中提取認證目標(biāo)靜脈信息。
另一方面，如果存儲部件13已存儲了多條登記目標(biāo)靜脈信息，關(guān)鍵
信息提取部件23則從靜脈信息提取部件22獲得在提取認證目標(biāo)靜脈信息 的過程中與靜脈登記模式相同的階段生成的圖像，并且通過執(zhí)行與靜脈登 記模式相同的提取處理來從該圖像中提取認證目標(biāo)關(guān)鍵信息。
如果存儲部件13只存儲了一條登記目標(biāo)靜脈信息，讀出部件31則讀 出該條靜脈信息，并且將其發(fā)送到認證部件32。在此情況下，認證部件 32使用由讀出部件31從存儲部件13讀出的那條登記目標(biāo)靜脈信息以及由 靜脈信息提取部件22提取的認證目標(biāo)靜脈信息，來判定該人是否是登記 者(認證成功還是失敗)。
如果存儲部件13已存儲多條登記目標(biāo)靜脈信息，讀出部件31則從存 儲部件13讀出與這多條靜脈信息相關(guān)聯(lián)的多條登記目標(biāo)關(guān)鍵信息，并將 其發(fā)送到認證部件32。在此情況下，關(guān)鍵信息提取部件23使用由讀出部 件31從存儲部件13中讀出的這多條登記目標(biāo)關(guān)鍵信息以及由關(guān)鍵信息提 取部件23提取的認證目標(biāo)關(guān)鍵信息，來從登記在存儲部件13中的多條靜 脈信息中選擇一個可與由靜脈信息提取部件22提取的認證目標(biāo)靜脈信息 相比較的。
認證部件32令讀出部件31讀出作為核對目標(biāo)的所選擇的一條登記目 標(biāo)靜脈信息，并使用該條登記目標(biāo)靜脈信息和由靜脈信息提取部件22提 取的認證目標(biāo)靜脈信息來判定該人是否是登記者(認證成功還是失敗)。
如果認證部件32判定他是登記者(認證成功)，處理執(zhí)行部件33則 生成用于啟動預(yù)定處理的控制數(shù)據(jù)。處理執(zhí)行部件33將該控制數(shù)據(jù)發(fā)送 到與接口 14相連接的內(nèi)部或外部裝置。該裝置執(zhí)行預(yù)定的處理，例如臨 時打開門鎖或者解除對限制目標(biāo)操作模式的限制。
如果認證部件32判定他不是登記者，處理執(zhí)行部件33則利用顯示部 件15或聲音輸出部件16或者兩者來告知用戶他不是登記者這一事實。
這樣，如果存儲部件13已存儲了多條靜脈信息，運行在認證模式中 的控制部件10則利用表示在提取認證目標(biāo)靜脈信息和登記目標(biāo)靜脈信息 的過程中的預(yù)定階段處圖像的狀態(tài)的多條關(guān)鍵信息，來選擇要與認證目標(biāo)靜脈信息相比較的一條。
(1-2)靜脈信息提取部件的配置
下面描述靜脈信息提取部件22的配置。根據(jù)此實施例，如圖4所
示，靜脈信息提取部件22包括圖像平滑部件41、輪廓提取部件42、掩蔽 圖像生成部件43、切割部件44、靜脈平滑部件45、 二值化部件46、粗線 部件47、以及細線部件48。
圖像平滑部件41對靜脈圖像(或者由于拍攝圖像而從圖像攝取控制 部件21提供來的圖像數(shù)據(jù))執(zhí)行濾波處理以使之平滑濾波處理例如使 用被稱為高斯濾波器的空間濾波器。
輪廓提取部件42對從圖像平滑部件41提供來的靜脈圖像執(zhí)行濾波處 理，以提升或強調(diào)其輪廓；該濾波處理例如使用被稱為Log (高斯拉普拉 斯)的空間濾波器。
掩蔽圖像生成部件43基于與背景的對比度，從其中輪廓已被輪廓提 取部件42所強調(diào)的靜脈圖像中檢測手指輪廓。掩蔽圖像生成部件43隨后 生成二值化的圖像(以下也稱之為掩蔽圖像)，在該圖像中，手指輪廓內(nèi) 的區(qū)域與其余部分區(qū)別開來。
切割部件44使用由掩蔽圖像生成部件43生成的掩蔽圖像來從其輪廓 已被輪廓提取部件42強調(diào)的靜脈圖像中切割出包括手指輪廓內(nèi)的區(qū)域的 預(yù)定大小的區(qū)域。
靜脈平滑部件45對由切割部件44切割出的靜脈圖像執(zhí)行濾波處理以 使得靜脈圖像的靜脈部分平滑該濾波處理例如使用被稱為中值濾波器的 空間濾波器。
二值化部件46使用預(yù)設(shè)的亮度級別作為基準(zhǔn)點并對其靜脈部分被靜 脈平滑部件45平滑的靜脈圖像進行二值化。如果它在靜脈部分被平滑之 前對靜脈圖像進行二值化，則一條靜脈可能由于二值化處理而被劃分成兩 條(圖5A)。相反，在靜脈圖像的靜脈部分被平滑之后對靜脈圖像進行 二值化將產(chǎn)生與真實靜脈相象的靜脈.(圖5B)。
粗線部件47對被二值化部件46進行了二值化的靜脈圖像執(zhí)行濾波處理，以使得靜脈圖像的靜脈部分較粗；該濾波處理例如使用被稱為膨脹濾 波器的空間濾波器。結(jié)果，斷開的靜脈被連接在一起，從而與原始的真實 靜脈相象。
細線部件48對其靜脈部分被粗線部件47加粗的靜脈圖像執(zhí)行濾波處 理，以使靜脈部分的寬度恒定；該濾波處理使用被稱為侵蝕濾波器的空間 濾波器。
因此，靜脈信息提取部件22提取來作為靜脈信息的是其中靜脈部分 的寬度恒定并與背景區(qū)分開來的二值化的圖像。
(1-3)關(guān)鍵信息提取部件的配置
下面描述關(guān)鍵信息提取部件23的配置。如圖6所示，關(guān)鍵信息提取 部件23包括選擇關(guān)鍵信息提取部件51和判決關(guān)鍵信息提取部件52。
選擇關(guān)鍵信息提取部件51提取表示在靜脈信息提取部件22進行的處 理的中間階段生成的圖像的狀態(tài)的信息，作為用于選擇核對目標(biāo)的關(guān)鍵 (以下也將該信息稱為選擇關(guān)鍵信息)。選擇關(guān)鍵信息提取部件51包括 輪廓形成提取部件61、頻率分布提取部件62、以及靜脈量提取部件63。
輪廓形成提取部件61利用在從圖像中去除噪聲時生成的靜脈圖像來 提取選擇關(guān)鍵信息。選擇關(guān)鍵信息表示手指的輪廓的形狀。
下面描述提取方法的具體示例。輪廓形成提取部件61從掩蔽圖像生 成部件43獲得掩蔽圖像，從掩蔽圖像(圖7A)中切割出特定區(qū)域(圖 7B):該特定區(qū)域包括手指的輪廓的一部分(或者與手指的框架相對應(yīng)的 像素)。
然后，輪廓形成提取部件61對該特定區(qū)域(圖7B)進行壓縮，以便 其大小變?yōu)樵嫉?/n (圖7C)，并且逐行或逐列地識別壓縮后的特定區(qū) 域(圖7C)中構(gòu)成手指框架的像素的位置。所識別出的位置由相對于該 特定區(qū)域的左邊緣的坐標(biāo)值(x坐標(biāo)值)來表示(圖7D)。
這樣，利用該提取方法生成的選擇關(guān)鍵信息是每行或每列的坐標(biāo)值 (x坐標(biāo)值)該坐標(biāo)值表示在該特定區(qū)域中從基準(zhǔn)點到構(gòu)成手指框架的 像素的距離。因此，與通過識別手指框架的每個像素的x和y坐標(biāo)值來生成選擇關(guān)鍵信息的情況相比，數(shù)據(jù)的大小(或者表示手指輪廓的狀態(tài)(形 狀)的選擇關(guān)鍵信息的大小)更小。
順便說一下，如果"240x30"區(qū)域被從掩蔽圖像中切割出來作為特定
區(qū)域并且被壓縮以便其大小變?yōu)樵嫉?/15，則壓縮后的特定區(qū)域是 "48x6"的;手指輪廓相對于基準(zhǔn)點的位置(或坐標(biāo)值)因此是"48xl" 的。因此，選擇關(guān)鍵信息的大小為24字節(jié)。
頻率分布提取部件62利用在從圖像中去除噪聲時生成的靜脈圖像來
提取選擇關(guān)鍵信息該選擇關(guān)鍵信息表示手指區(qū)域(由手指輪廓圍繞的區(qū)
域)的頻率分布。
下面描述該提取方法的具體示例。頻率分布提取部件62從圖像平滑
部件41獲得靜脈圖像該靜脈圖像已被圖像平滑部件41平滑。頻率分布
提取部件62還從掩蔽圖像生成部件43獲得掩蔽圖像。
然后，如圖8所示，頻率分布提取部件62利用掩蔽圖像從靜脈圖像 (圖8A)中識別手指區(qū)域，將手指區(qū)域的像素分類到預(yù)定的不同亮度組 中，并且識別每一組中的像素數(shù)目(圖8B)。
這樣，利用該提取方法生成的選擇關(guān)鍵信息是平滑后的靜脈圖像的手 指區(qū)域的亮度直方圖。因此，與手指區(qū)域被當(dāng)作選擇關(guān)鍵信息的情況相 比，數(shù)據(jù)的大小(或者表示手指輪廓的狀態(tài)(形狀)的選擇關(guān)鍵信息的大 小)更小。順便說一下，如果亮度分類是16檔(16 bin)的，則選擇關(guān)鍵 信息為16字節(jié)。
另外，在該提取方法中，提取目標(biāo)圖像是已被圖像平滑部件41平滑 的靜脈圖像。因此，利用該提取方法生成的選擇關(guān)鍵信息明顯地示出了特 性，因為與不僅被圖像平滑部件41而且被輪廓強調(diào)部件42或靜脈平滑部 件45處理的靜脈圖像被用作提取目標(biāo)的情況相比，手指區(qū)域的亮度不那 么可能變化。
靜脈量提取部件63利用在二值化圖像的靜脈被加粗時生成的靜脈圖 像來提取選擇關(guān)鍵信息該選擇關(guān)鍵信息表示被手指輪廓圍繞的手指區(qū)域 內(nèi)的靜脈的量。下面描述該提取方法的具體示例。靜脈量提取部件63從 粗線部件47獲得其靜脈被加粗的二值化靜脈圖像，并且從該靜脈圖像中提取選擇關(guān)鍵信息所提取的選擇關(guān)鍵信息示出了構(gòu)成靜脈的像素的數(shù)目 (血管的量)。
這樣，利用該提取方法生成的選擇關(guān)鍵信息示出了其靜脈已被加粗的 二值化靜脈圖像中的血管量。因此，與血管本身被當(dāng)作選擇關(guān)鍵信息的情 況相比，數(shù)據(jù)的大小(或者表示手指輪廓的狀態(tài)(形狀)的選擇關(guān)鍵信息 的大小)更小。順便說一下，利用該提取方法生成的選擇關(guān)鍵信息為2字 節(jié)的。
另外，在該提取方法中，其靜脈已被加粗的二值化靜脈圖像是血管量 的提取目標(biāo)圖像。因此，與多值靜脈圖像被用作提取目標(biāo)的情況相比，血 管部分和其余部分之間的邊界更清楚。這使得該裝置可基于預(yù)定的基準(zhǔn)級 別來檢測血管量。另一方面，如圖9所示，其血管已被加粗的二值化靜脈 圖像(圖9A)比在對靜脈圖像中的靜脈加粗的處理之后立即獲得的靜脈
圖像(圖9B)更準(zhǔn)確地表示了血管的狀態(tài)。因此，利用該提取方法生成
的選擇關(guān)鍵信息明顯地示出了特性。
對由上述選擇關(guān)鍵信息提取部件51提取的選擇關(guān)鍵信息進行存儲所 需的總?cè)萘渴?2字節(jié)(24字節(jié)+16字節(jié)+ 2字節(jié))。即使登記了48條登 記目標(biāo)靜脈信息，與靜脈信息一起存儲在存儲部件13中的選擇關(guān)鍵信息 的大小也小于1K字節(jié)。因此，上述方法可以減小存儲部件13中存儲的數(shù) 據(jù)的大小(選擇關(guān)鍵信息的大小)。
判決關(guān)鍵信息提取部件52提取表示在靜脈信息提取部件22生成登記 目標(biāo)圖像時生成的靜脈圖像的狀態(tài)的信息，作為用于判決核對目標(biāo)的關(guān)鍵 (以下也將該信息稱為判決關(guān)鍵信息)。
判決關(guān)鍵信息提取部件52從細線部件48獲得二值化靜脈圖像在該 二值化靜脈圖像中，寬度恒定并且將被當(dāng)作登記目標(biāo)的靜脈部分與背景區(qū) 分開來。判決關(guān)鍵信息提取部件52從該靜脈圖像中提取大小為原始的1/n 的壓縮圖像(以下也稱之為縮略圖像)，來作為判決關(guān)鍵信息。
因此，判決關(guān)鍵信息是基于將被當(dāng)作登記目標(biāo)的整個靜脈圖像的。因 此，該判決關(guān)鍵信息比由選擇關(guān)鍵信息提取部件51提取的選擇關(guān)鍵信息 更準(zhǔn)確地表示了靜脈。(1-4)認證部件的配置
下面描述認證部件32的配置。根據(jù)此實施例，如圖IO所示，認證部 件32包括目標(biāo)選擇部件71、目標(biāo)判決部件72、以及判定部件73。
目標(biāo)選擇部件71把由讀出部件31從存儲部件13中讀出的登記目標(biāo)選 擇關(guān)鍵信息的每個元素(手指輪廓的位置(坐標(biāo)值)、每個亮度組中的像 素數(shù)目、以及靜脈像素數(shù)目)與由關(guān)鍵信息提取部件23提取的認證目標(biāo) 選擇關(guān)鍵信息的相應(yīng)元素(手指輪廓的坐標(biāo)值、每個亮度組中的像素數(shù) 目、以及靜脈像素數(shù)目)相比較。
目標(biāo)選擇部件71比較手指輪廓的坐標(biāo)值目標(biāo)選擇部件71逐行(或 逐列)計算登記目標(biāo)選擇關(guān)鍵信息(手指輪廓的坐標(biāo)值)和認證目標(biāo)選擇 關(guān)鍵信息(手指輪廓的坐標(biāo)值)之間的差異，然后計算它們的絕對值的總 和?？傊翟叫?，手指輪廓彼此就越相象。在下文中也將該總值稱為手指輪 廓差異值。
另外，目標(biāo)選擇部件71比較每個亮度組中的像素數(shù)目目標(biāo)選擇部 件71比較登記目標(biāo)選擇關(guān)鍵信息(每個亮度組中的像素數(shù)目)和由選擇 關(guān)鍵信息提取部件51提取的認證目標(biāo)選擇關(guān)鍵信息(每個亮度組中的像 素數(shù)目)。更具體而言，目標(biāo)選擇部件71將每組登記目標(biāo)選擇關(guān)鍵信息 與相應(yīng)的一組認證目標(biāo)選擇關(guān)鍵信息相比較，選擇具有比另一個更少像素 的那個，并且計算像素的總數(shù)?？傊翟酱?，手指區(qū)域的亮度狀態(tài)彼此就越 相象。下文中也將該總值稱為手指區(qū)域差異值。
另外，目標(biāo)選擇部件71比較靜脈像素數(shù)目目標(biāo)選擇部件71計算登 記目標(biāo)關(guān)鍵信息(靜脈像素數(shù)目)和由選擇關(guān)鍵信息提取部件51提取的 認證目標(biāo)選擇關(guān)鍵信息(靜脈像素數(shù)目)之間的差異。該差異越小，就靜 脈占有率而言它們就與彼此越相象。下文中也將計算出的差異稱為血管差 異值。
在比較選擇關(guān)鍵信息之后，目標(biāo)選擇部件71將所獲得的手指輪廓差 異值、手指區(qū)域差異值和血管差異值分別當(dāng)作S、 H和D，并且把針對手 指輪廓差異值的第一閾值、針對手指區(qū)域差異值的第二閾值和針對血管差
18異值的第三閾值分別當(dāng)作Tl、 T2和T3。手指輪廓差異值S與第一閾值 Tl的比率ES、手指區(qū)域差異值H與第二閾值T2的比率EH、以及血管差 異值D與第三閾值T3的比率ED被計算如下 S
ES=-
T 1
H
EH= ……(1 )
T 2
D
ED=-
T 3
這樣，使得關(guān)于手指輪廓差異值、手指區(qū)域差異值和血管差異值的量 的寬度恒定(正規(guī)化)。
然后，目標(biāo)選擇部件71計算評估值E，核對目標(biāo)是基于該評估值E來 確定的
E = ES + ED —EH ……(2)
這樣，目標(biāo)選擇部件71將手指輪廓差異值S與第一閾值Tl的比率 ES和血管差異值D與第三閾值T3的比率ED相加，并從所得到的值中減 去手指區(qū)域差異值H與第二閾值T2的比率EH。根據(jù)評估值E，隨著手指 輪廓差異值S和血管差異值D變小，以及手指區(qū)域差異值H變大，該人很 有可能是登記者。
存在針對評估值E的第四閾值T4。目標(biāo)選擇部件71檢測評估值小于 第四閾值的一條登記目標(biāo)選擇關(guān)鍵信息，并且選擇與該條選擇關(guān)鍵信息相 關(guān)聯(lián)的一條登記目標(biāo)靜脈信息來作為將與一條認證目標(biāo)靜脈信息相比較的 核對目標(biāo)。
在這里，目標(biāo)選擇部件71將所選擇的核對目標(biāo)的數(shù)目與預(yù)定數(shù)目 (以下也稱之為預(yù)定目標(biāo)數(shù)目)相比較。如果所選擇的核對目標(biāo)的數(shù)目大 于或等于預(yù)定目標(biāo)數(shù)目，目標(biāo)選擇部件71則按評估值E的升序?qū)藢δ?標(biāo)進行排序。
另一方面，如果所選擇的核對目標(biāo)的數(shù)目小于預(yù)定目標(biāo)數(shù)目，則有可 能核對目標(biāo)之一或者說多條登記目標(biāo)靜脈信息之一與該條認證目標(biāo)信息完全相同或基本相同。在此情況下，目標(biāo)選擇部件71再次按評估值E的升 序選擇核對目標(biāo)，直到所選擇的核對目標(biāo)的數(shù)目達到預(yù)定目標(biāo)數(shù)目為止， 并按核對順序?qū)λ鼈兣判颉?br> 這樣，目標(biāo)選擇部件71識別出在登記期間提取靜脈信息的過程中的
中間階段生成的圖像的一部分(手指輪廓部分、手指區(qū)域部分和靜脈部 分)與在認證期間提取靜脈信息的過程中的中間階段生成的圖像的一部分 (手指輪廓部分、手指區(qū)域部分和靜脈部分)之間就其粗略狀態(tài)(形狀、
亮度狀態(tài)、靜脈像素數(shù)目)而言的相似程度(以下也稱之為相似度值)； 根據(jù)識別出的相似度值選擇多條登記目標(biāo)靜脈信息作為核對目標(biāo)(即，作 為將要與該條認證目標(biāo)靜脈信息相比較的目標(biāo))；并且根據(jù)識別出的相似
度值按核對順序(將所選擇的這多條登記目標(biāo)靜脈信息與該條認證目標(biāo)靜 脈信息相比較的順序)對所選擇的這多條登記目標(biāo)靜脈信息進行排序。
如果核對目標(biāo)的數(shù)目小于預(yù)定目標(biāo)數(shù)目，目標(biāo)選擇部件71則按相似
度值的升序?qū)@多條登記目標(biāo)靜脈信息進行選擇和排序，而不管其狀態(tài) (形狀、亮度狀態(tài)和靜脈像素數(shù)目)的相似度值是否小于預(yù)定水平(第四
閾值)。這幫助了目標(biāo)選擇部件71從這多條登記目標(biāo)靜脈信息中選擇與
認證目標(biāo)完全相同或基本相同的那條靜脈信息。
順便說一下，例如，手指輪廓的形狀根據(jù)指尖彎曲度、手指粗細等等
而有所不同。因此，基于手指輪廓的形狀，目標(biāo)選擇部件71可以從核對 目標(biāo)中排除其手指就類型和年齡而言與認證目標(biāo)完全不同的一條登記目標(biāo) 靜脈信息。
另外，例如，手指區(qū)域的亮度狀態(tài)根據(jù)手指粗細、人種(黑人、白人 等等)和其他因素而有所不同。因此，基于手指區(qū)域的亮度狀態(tài)，目標(biāo)選 擇部件71可以從核對目標(biāo)中排除其手指就類型和人種而言與認證目標(biāo)完 全不同的 一條登記目標(biāo)靜脈信息。
另外，例如，血管量根據(jù)手指脂肪量、性別(女性或男性)、手指粗 細等等而有所不同。因此，基于血管量，目標(biāo)選擇部件71可以從核對目 標(biāo)中排除其手指就類型和性別而言與認證目標(biāo)完全不同的一條登記目標(biāo)靜 脈信息。在由目標(biāo)選擇部件71選擇的多于預(yù)定目標(biāo)數(shù)目的核對目標(biāo)中，目標(biāo) 判決部件72利用與這些核對目標(biāo)(或者說這多條登記目標(biāo)靜脈信息)相
關(guān)聯(lián)的多條判決關(guān)鍵信息(縮略圖像)和由關(guān)鍵信息提取部件23提取的 那條認證目標(biāo)判決關(guān)鍵信息(縮略圖像)來選擇一個核對目標(biāo)。
更具體而言，目標(biāo)判決部件72令讀出部件31按目標(biāo)選擇部件71所確 定的順序讀出多條登記目標(biāo)判決關(guān)鍵信息(縮略圖像)；每當(dāng)一條登記目 標(biāo)判決關(guān)鍵信息(縮略圖像)被讀出時，目標(biāo)判決部件72就將其與該條 認證目標(biāo)判決關(guān)鍵信息(縮略圖像)相比較目標(biāo)判決部件72使用諸如 互相關(guān)函數(shù)、相位相關(guān)函數(shù)或SAD (絕對差之和)之類的方法來計算核對 目標(biāo)圖像之間的相似程度(以下也稱之為相似度值)(即， 一個與另一個 有多大不同)。
如果將該條登記目標(biāo)判決關(guān)鍵信息(縮略圖像)與該條認證目標(biāo)判決 關(guān)鍵信息(縮略圖像)相比較的結(jié)果是大于第五閾值(該閾值是為比較結(jié) 果設(shè)置的)，目標(biāo)判決部件72則把與該登記目標(biāo)縮略圖像相關(guān)聯(lián)的那條 登記目標(biāo)靜脈信息當(dāng)作核對目標(biāo)，該核對目標(biāo)將被與該條認證目標(biāo)靜脈信 息相比較以進行核對。
這樣，從登記和認證期間提取靜脈信息的結(jié)果中獲得的多條判決關(guān)鍵 信息的相似度值比選擇關(guān)鍵信息的相似度值更準(zhǔn)確地表示了狀態(tài)。利用該 相似度值，目標(biāo)判決部件72選擇將被與該條認證目標(biāo)靜脈信息比較以便 進行核對的那條登記目標(biāo)靜脈信息。
判定部件73把由目標(biāo)判決部件72選擇作為核對目標(biāo)的那條登記目標(biāo) 靜脈信息與由靜脈信息提取部件22提取的那條認證目標(biāo)靜脈信息相比 較，以判定該人是否是登記者判定部件73可使用與上述用于判決關(guān)鍵 信息(縮略圖像)的方法相同的核對方法，或者可使用不同的方法。
(1-5)認證處理的過程
下面描述認證部件32進行的認證方法的過程。如圖ll所示，在判決 它應(yīng)當(dāng)啟動認證模式后，認證部件32.啟動認證處理的過程。在步驟SP1， 認證部件32獲得一條登記目標(biāo)選擇關(guān)鍵信息和一條認證目標(biāo)選擇關(guān)鍵信
21息，然后進行到下一步驟SP2。
在步驟SP2，認證部件32比較該條認證目標(biāo)選擇關(guān)鍵信息和該條認證
目標(biāo)選擇關(guān)鍵信息以生成評估值該評估值越小，該條登記目標(biāo)選擇關(guān)鍵
信息就越應(yīng)該作為核對目標(biāo)。認證部件32隨后進行到步驟SP3。
在步驟SP3，認證部件32檢測評估值小于預(yù)定值的那條登記目標(biāo)選擇 關(guān)鍵信息，選擇與該條選擇關(guān)鍵信息相關(guān)聯(lián)的登記目標(biāo)靜脈信息來作為將 被與一條認證目標(biāo)靜脈信息相比較的核對目標(biāo)，然后進行到下一步驟 SP4。在步驟SP4，認證部件32判定它是否選擇出了多于預(yù)定數(shù)目(預(yù)定 目標(biāo)數(shù)目)的。
如果它選擇出了多于預(yù)定目標(biāo)數(shù)目的，認證部件32則認為在所選擇 的這多條登記目標(biāo)靜脈信息(核對目標(biāo))中，可能有一條與該條認證目標(biāo) 靜脈信息完全相同或基本相同。在此情況下，認證部件32進行到步驟 SP6，而不執(zhí)行步驟SP5的處理。
相反，如果它尚未選擇出多于預(yù)定目標(biāo)數(shù)目的，認證部件32則認為 在所選擇的這多條登記目標(biāo)靜脈信息(核對目標(biāo))中，可能沒有任何與該 條認證目標(biāo)靜脈信息完全相同或基本相同的。在此情況下，認證部件32 進行到步驟SP5，通過按評估值(評估值是在步驟SP2生成的)的升序選 擇多條登記目標(biāo)靜脈信息作為核對目標(biāo)來重新啟動選擇處理，然后進行到 步驟SP6。
在步驟SP6，認證部件32按評估值(評估值是在步驟SP2生成的)的 升序(這是核對順序)對所選擇的核對目標(biāo)進行排序，然后進行到下一步 驟SP7。在步驟SP7，認證部件32獲得與這些核對目標(biāo)(即，這多條登記 目標(biāo)靜脈信息)相關(guān)聯(lián)的多條判決關(guān)鍵信息和一條認證目標(biāo)判決關(guān)鍵信 息。
然后，認證部件32進行到步驟SP8，并且按由步驟SP6的處理確定的 核對順序?qū)⒚織l登記目標(biāo)判決關(guān)鍵信息與該條認證目標(biāo)判決關(guān)鍵信息相比 較，以找出相對于該條認證目標(biāo)判決關(guān)鍵信息的相似度值大于或等于預(yù)定 值的那條登記目標(biāo)信息。認證部件32隨后把與該條登記目標(biāo)判決關(guān)鍵信 息相關(guān)聯(lián)的登記目標(biāo)靜脈信息當(dāng)作核對目標(biāo)。認證部件32隨后進行到步驟SP9，將該核對目標(biāo)或者說該條登記目標(biāo) 靜脈信息與該條認證目標(biāo)靜脈信息相比較，然后進行到下一步驟SPIO。在 步驟SPIO，基于比較結(jié)果，認證部件32判定該人是否是登記者，然后結(jié) 束認證處理的過程。
這樣，認證部件32利用多條選擇關(guān)鍵信息粗略地選擇核對目標(biāo)，然 后利用比選擇關(guān)鍵信息更準(zhǔn)確地表示狀態(tài)的多條判決關(guān)鍵信息從其中排除 不適當(dāng)?shù)暮藢δ繕?biāo)。
(1-6)操作和效果
利用上述配置，認證裝置1提取表示在提取一條登記目標(biāo)靜脈信息的 提取過程的中間階段處手指輪廓的位置的一條關(guān)鍵信息，將其與該條靜脈 信息關(guān)聯(lián)起來，并且將它們存儲在存儲部件13中。
同時，認證裝置1提取表示在提取認證目標(biāo)靜脈信息的提取過程中的 中間階段處手指輪廓的位置的一條信息，并且基于該條信息與登記在存儲 部件13中的那條關(guān)鍵信息之間的相似程度，來從多條登記目標(biāo)靜脈信息 中選擇將被與該條認證目標(biāo)靜脈信息相比較的核對目標(biāo)。
這樣，靜脈信息的提取過程期間手指輪廓的位置對于確定核對目標(biāo)是 重要的。這使得認證裝置1可以在認證目標(biāo)靜脈信息的提取過程期間確定 核對目標(biāo)，從而增大了認證處理的速度。另外，手指輪廓的位置信息與活 體直接相關(guān)，而不包括任何諸如哈夫變換后的圖像中包括的那些偽因素。 因此，與使用包括偽因素的情況相比，核對目標(biāo)更有可能包含登記者的登 記圖像。結(jié)果，該認證處理的速度是迅速的。
另外，認證裝置1通過以下方式來識別手指輪廓的位置認證裝置1 按預(yù)定的間隔識別在靜脈信息的提取過程中的中間階段生成的圖像的預(yù)定 區(qū)域中構(gòu)成手指框架的像素的位置(圖7C)。
因此，與使用構(gòu)成手指框架的所有像素的情況(圖7B)相比，認證 裝置1所產(chǎn)生的表示輪廓形狀的信息的量更小。這減小了存儲部件13中 存儲的數(shù)據(jù)的量，并且也減小了計算關(guān)于手指輪廓的位置信息的相似度值 的過程期間的處理負擔(dān)。另外，在該認證裝置1中，按預(yù)定間隔檢測的像素的位置是由表示與 預(yù)定區(qū)域中的基準(zhǔn)點(即，與左邊緣)的距離的坐標(biāo)值(X坐標(biāo)值)而不 是x和y坐標(biāo)值來表達的(圖7D)。因此，認證裝置1所生成的表示輪廓 形狀的信息的量變得小得多。
另外，在該認證裝置1中，用來提取關(guān)于手指輪廓位置的信息的圖像
是由圖像平滑部件41在從包含手指靜脈的圖像中去除噪聲的過程期間生
成的圖像。這樣，認證裝置1從已被去除了偽因素(例如由瞬時因素(包 括圖像攝取條件)導(dǎo)致的那些偽因素)的圖像中準(zhǔn)確地提取了手指輪廓的 部分。因此，與不使用該圖像時相比，核對目標(biāo)更有可能包含登記者的登 記圖像。
另外，認證裝置1不僅提取關(guān)于手指輪廓的信息，還提取關(guān)于手指輪 廓所圍繞的區(qū)域的頻率分布的信息和關(guān)于手指輪廓所圍繞的區(qū)域中的靜脈 量的信息。因此，認證裝置1可以從各種角度識別活體的特性。因此，即 使認證裝置1減小了每類信息的量，與只使用關(guān)于手指輪廓的信息時相 比，核對目標(biāo)也更有可能包含登記者的登記圖像。
圖12A-B示出了實驗結(jié)果。在圖12A-B的情況中，存在50個參加此 實驗的人；他們的手指的靜脈圖像被登記(圖像數(shù)目為200);并且每個 人的靜脈圖像被用于認證。圖12A-B示出了三維圖，其上繪出了關(guān)于手指 輪廓的信息、關(guān)于手指輪廓所圍繞的區(qū)域的頻率分布的信息、以及關(guān)于手 指輪廓所圍繞的區(qū)域中的靜脈量的信息。從圖12A-B明顯可見， 一組灰色 標(biāo)記(一組已被登記的人)位于一組黑色標(biāo)記(一組尚未被登記的人)的 角落處該信息意味著核對目標(biāo)很有可能包括登記者的登記圖像。
另外，認證裝置1按照以上的式(1)和(2)來計算關(guān)于手指輪廓的 信息、關(guān)于手指輪廓所圍繞的區(qū)域的頻率分布的信息、以及關(guān)于手指輪廓
所圍繞的區(qū)域中的靜脈量的信息之間的相似度值它將手指輪廓差異值S
與第一閾值Tl的比率ES和血管差異值D與第三閾值T3的比率ED相 加，并從所得到的值中減去手指區(qū)域差異值H與第二閾值T2的比率EH。 因此，認證裝置1計算相似度值的方法比使用諸如方差或標(biāo)準(zhǔn)偏差 (像相關(guān)系數(shù)那樣)之類的其他復(fù)雜方法更簡單，因為它只涉及加法和減法。因此，認證處理變得更迅速。
另外，根據(jù)認證裝置1的方法，基于選擇關(guān)鍵信息(關(guān)于手指輪廓的 信息、關(guān)于手指輪廓所圍繞的區(qū)域的頻率分布的信息、以及關(guān)于手指輪廓 所圍繞的區(qū)域中的靜脈量的信息)的相似度值來選擇多個核對目標(biāo)，并且 基于比選擇關(guān)鍵信息給出更多細節(jié)的判決關(guān)鍵信息(縮略圖像)的相似度 值來確定一個核對目標(biāo)。
這樣，在粗略地選擇多個核對目標(biāo)之后，認證裝置1仔細地從其中選 擇一個核對目標(biāo)。因此，與只使用選擇關(guān)鍵信息或者判決關(guān)鍵信息來選擇 核對目標(biāo)時相比，認證處理變得更迅速，同時它增大了核對目標(biāo)包括登記 者的登記圖像的概率。
順便說一下，根據(jù)MATLAB7.4.0，對于一個靜脈圖像，計算選擇關(guān) 鍵信息的相似度值所需的時間小于O.Ol msec。另外，如果利用選擇關(guān)鍵信 息從N個圖像中選擇N/4個核對目標(biāo)，并且利用判決關(guān)鍵信息從所選擇的 N/4個圖像中選擇N/8個核對目標(biāo)，則根據(jù)MATLAB7.4.0計算相似度值所 需的時間是3 msec:根據(jù)MATLAB7.4.0，直到通過將所選擇的核對目標(biāo) 與該條認證目標(biāo)靜脈信息相比較來判定該人是否是登記者為止所需的時間 為10 msec。
因此，理論上，認證處理的上述過程的平均時間是0.3651N+10 msec (0.01'N msec+ 3N/8 msec + 10 msec)。另一方面，如果不使用選擇關(guān)鍵 信息而只使用判決關(guān)鍵信息(縮略圖像)來選擇核對目標(biāo)，理論上平均時 間則為1.5N+10msec。
這意味著，認證裝置1的首先利用選擇關(guān)鍵信息粗略選擇核對目標(biāo)并 隨后利用判決關(guān)鍵信息從其中仔細選擇核對目標(biāo)的認證處理大約是只使用 判決關(guān)鍵信息來選擇核對目標(biāo)時的4倍那么快。
根據(jù)上述配置，由于認證裝置1使用在靜脈信息的提取過程的中間階 段檢測到的手指輪廓來選擇核對目標(biāo)，所以它能夠在認證目標(biāo)靜脈信息的 提取過程期間完成核對目標(biāo)的選擇。另外，與使用包括偽因素的情況相 比，它更加降低了核對目標(biāo)不包括登記者的登記圖像的概率。結(jié)果，可以 實現(xiàn)認證處理迅速的認證裝置1。(2)第二實施例
(2-1)蜂窩電話的外部視圖
圖13是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的蜂窩電話100的外部視圖。蜂窩電 話100包括基本上為長方體的第一殼體102和第二殼體103，以及鉸接部 件104。
液晶顯示屏(LCD) lll位于第一殼體102的一個表面P1的中央?yún)^(qū)域 處。該一個表面Pl的一個邊緣是凹入邊緣部件。揚聲器112位于另一邊 緣處。
操作部件113位于第二殼體103的一個表面P2的中央處操作部件 113包括電源鍵、呼叫鍵、菜單鍵、字符輸入鍵，等等。該一個表面P2的 一個邊緣是與第一殼體102的凹入邊緣部件相對應(yīng)的凸起邊緣部件。圖像 攝取開口 114位于該凸起邊緣部件處。麥克風(fēng)115位于該一個表面P2的 另一邊緣。
鉸接部件104包括穿過第一殼體102的凹入邊緣部件和第二殼體103 的凸起邊緣部件的旋轉(zhuǎn)軸。如圖14所示，圍繞該旋轉(zhuǎn)軸，第一殼體102 和第二殼體103旋轉(zhuǎn)，直到表面Pl接觸表面P2為止(以下也將該情形稱 為關(guān)閉狀態(tài))或者直到表面Pl相對于表面P2呈預(yù)定角度為止(以下也將 該情形稱為打開狀態(tài))。
不論蜂窩電話100是處于打開狀態(tài)還是關(guān)閉狀態(tài)，第二殼體103的凸 起邊緣部件始終是暴露出來的。這使得蜂窩電話100可以通過圖像攝取開 口 114拍攝照片，而不論蜂窩電話100是處于打開狀態(tài)還是關(guān)閉狀態(tài)。
此外，蜂窩電話100是以這樣一種方式配置的，即，這種方式使得捕 捉了放置于第一殼體的預(yù)定位置處的手指的血管的圖像攝取光束可以進入 圖像攝取開口 114。更具體而言，光束源部件121位于LCD 111的上側(cè)和 揚聲器112之間光束源部件121發(fā)出近紅外光束。 一對支座部件122 (122a和122b)位于表面Pl的上側(cè)支座部件122a和122b是置于LCD lll兩側(cè)的薄板。
因此，如圖15所示，支座部件122的位置和光束源部件121 (相對于
26支座部件122)的位置暗示著手指應(yīng)當(dāng)沿著LCD 111的上側(cè)放置在LCD 111上，而不是放置在表面PI的在LCD 111上方的上部區(qū)域(即，不是 放置在揚聲器112上)。另外，根據(jù)該蜂窩電話100，支座部件122防止 了手指觸摸LCD 111 ，保持了 LCD 111的表面清潔。
例如，如圖16所示，當(dāng)蜂窩電話100處于打開狀態(tài)中并且手指被放 置在第一殼體102的預(yù)定位置處時，來自光束源部件121的近紅外光束進 入手指中并到達其靜脈層；光束在在手指內(nèi)被反射或散射后從手指中出 來。
從手指中出來的近紅外光束的一部分變得與第一殼體102的一個表面 PI完全平行或基本平行，進入圖像攝取開口 114,并且經(jīng)由第二殼體103 內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)到達電荷耦合器件(CCD)。近紅外光束的亮部表示手指的 非靜脈部分，因為它沒有穿過靜脈層，而近紅外光束的暗部表示手指的靜 脈部分，因為它穿過了靜脈層，而靜脈層的血紅蛋白吸收了光束。
(2-2)蜂窩電話的電路配置
下面描述蜂窩電話100的電路配置。如圖17 (其部件己被用與圖13 的相應(yīng)部件相同的符號和標(biāo)記來標(biāo)示)所示，蜂窩電話100包括控制部件 130， LCD 111、揚聲器112、麥克風(fēng)115、 CCD 131、存儲部件132和通 信處理部件133經(jīng)由總線134連接到該控制部件130。
控制部件130是一計算機，該計算機包括對蜂窩電話IOO進行整體控 制的CPU、存儲引導(dǎo)程序等等的ROM、以及作為CPU的工作存儲器的 RAM。
操作部件113向控制部件130中輸入各種命令這些命令包括血管登
記模式的執(zhí)行命令、認證模式的執(zhí)行命令、以及關(guān)于創(chuàng)建和發(fā)送電子郵 件、進行電話呼叫等等的其他執(zhí)行命令。
基于輸入的命令，控制部件130識別它應(yīng)當(dāng)啟動哪種模式。按照與所 識別的模式相對應(yīng)的程序，控制部件130適當(dāng)?shù)乜刂芁CD 111、揚聲器 112、麥克風(fēng)115、 CCD 131、存儲部件132和通信處理部件133以執(zhí)行各 種處理。基于從控制部件130提供來的顯示數(shù)據(jù)，LCD 111在其屏幕上顯示字 符、圖形和其他內(nèi)容?；趶目刂撇考?30提供來的聲音數(shù)據(jù)，揚聲器 112輸出聲音。麥克風(fēng)115捕捉聲音，以預(yù)定的間隔生成聲音數(shù)據(jù)，然后 將它們提供給控制部件130。
CCD 131把按預(yù)定間隔從圖像攝取開口 114 (圖13)輸入的圖像攝取 光束轉(zhuǎn)換成電子信號，并將它們作為圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到控制部件130。
存儲部件132存儲各種數(shù)據(jù)，例如靜脈信息、程序和設(shè)置信息。在控 制部件130的控制下，存儲部件132存儲或讀出數(shù)據(jù)。
通信處理部件133對從麥克風(fēng)115或控制部件130提供來的各種數(shù)據(jù) 執(zhí)行預(yù)定的調(diào)制處理，對其進行放大，并將所得到的信號作為上行鏈路波 信號經(jīng)由蜂窩電話100所具有的天線ANT發(fā)送到基站(未示出)。
另一方面，通信處理部件133經(jīng)由天線ANT從基站(未示出)接收 下行鏈路波信號，對其進行放大，然后執(zhí)行預(yù)定的解調(diào)處理。通信處理部 件133將所得到的數(shù)據(jù)發(fā)送到揚聲器112或控制部件130。
(2-2-1)靜脈登記模式
下面描述靜脈登記模式。在識別出它應(yīng)當(dāng)啟動靜脈登記模式之后，控 制部件130使用LCD lll或揚聲器112或者兩者來促使用戶打開蜂窩電話 100 (以使得第一殼體102和第二殼體103處于打開狀態(tài)，如圖16所 示)，把其手指伸直并放在LCD111上(圖15)。
然后，如圖18 (其部件已被用與圖2的相應(yīng)部件相同的符號和標(biāo)記來 標(biāo)示)所示，控制部件130提供以下功能圖像攝取控制部件21、靜脈信 息提取部件22、關(guān)鍵信息提取部件23、以及登記部件140。下面僅描述與 第一實施例的登記部件24不同的登記部件140。
登記部件140基于由靜脈信息提取部件22提取的一條靜脈信息的 量、靜脈圖案的形狀等等，來判定該條靜脈信息是否適合于登記。如果它 適合于登記，登記部件140則判定一個登記者是否已經(jīng)登記了多于預(yù)定登 記數(shù)目(兩條或更多條)的靜脈信息。
如果所獲得的那條靜脈信息不適合于登記或者數(shù)目尚未達到登記數(shù)目，登記部件140則利用LCD 111或揚聲器112或者兩者來相應(yīng)地通知用 戶。
相反，如果適合于登記的靜脈信息的條數(shù)已達到登記數(shù)目，登記部件 140則將這多條靜脈信息與由關(guān)鍵信息提取部件23在從這些圖像中提取這 多條靜脈信息的過程期間從這些圖像中提取的多條關(guān)鍵信息關(guān)聯(lián)起來，并 將這些對(以下也稱之為登記集合)存儲在存儲部件132中。
這樣，登記部件140從同一手指獲得了多條靜脈信息和多條關(guān)鍵信 息，并登記了它們。這與第一實施例的登記部件24所做的不同，因為登 記部件24從一根手指只獲得一條靜脈信息和一條相應(yīng)的關(guān)鍵信息。
(2-2-2)認證模式
下面描述認證模式。在識別出它應(yīng)當(dāng)啟動認證模式后，控制部件130 使用LCD 111或揚聲器112或者兩者來促使用戶打開蜂窩電話100 (以使 得第一殼體102和第二殼體103處于打開狀態(tài)，如圖16所示)，把其手指 伸直并放在LCD111上(圖15)。
如果在存儲部件132中存在一個登記集合，則該登記集合的那條靜脈 信息被讀出部件31提供給認證部件150。在此情況下，認證部件150利用 由讀出部件31讀出的那條登記目標(biāo)靜脈信息和由認證部件32提取的那條 認證目標(biāo)靜脈信息來判定他是否是登記者(認證成功還是失敗)。
與之不同，如果在存儲部件132中存在多個登記集合，則與這些登記 集合的多條靜脈信息相對應(yīng)的多條登記目標(biāo)關(guān)鍵信息被讀出部件31提供 給認證部件150。
在此情況下，認證部件150利用由讀出部件31讀出的那多條登記目 標(biāo)關(guān)鍵信息和由關(guān)鍵信息提取部件23提取的那條認證目標(biāo)關(guān)鍵信息，來 從登記在存儲部件132中的登記集合中選擇將與由靜脈信息提取部件22 提取出的那條認證目標(biāo)靜脈信息相比較的一個登記集合。
另外，認證部件150令讀出部件31讀出所選擇的登記集合的那條靜 脈信息，并且利用由讀出部件31讀出的那條登記目標(biāo)靜脈信息和由靜脈 信息提取部件22提取出的那條認證目標(biāo)靜脈信息來判定他是否是登記者(認證成功還是失敗)。
這樣，認證部件150對于被當(dāng)作一登記集合的每組靜脈信息，選擇將 被與認證目標(biāo)相比較的一個核對目標(biāo)。這與第一實施例的認證部件32所 做的不同，因為認證部件32為各條靜脈信息選擇核對目標(biāo)。另外，認證 部件150的選擇最終核對目標(biāo)的方法不同于第一實施例的認證部件32的 方法。認證部件150的方法在下文中描述。
(2-3)認證部件的配置
下面描述認證部件150的配置。如圖20 (其部件已被用與圖10的相 應(yīng)部件相同的符號和標(biāo)記來標(biāo)示)所示，認證部件150包括目標(biāo)選擇部件 160、目標(biāo)判決部件72、以及判定部件73。下面僅描述與第一實施例的目 標(biāo)選擇部件71不同的目標(biāo)選擇部件160。
目標(biāo)選擇部件160把由讀出部件31從存儲部件132中讀出的登記目標(biāo) 選擇關(guān)鍵信息的每個元素(手指輪廓的位置(坐標(biāo)值)、每個亮度組中的 像素數(shù)目、以及靜脈像素數(shù)據(jù))與由關(guān)鍵信息提取部件23提取的認證目 標(biāo)選擇關(guān)鍵信息的相應(yīng)元素(手指輪廓的坐標(biāo)值、每個亮度組中的像素數(shù) 目、以及靜脈像素數(shù)目)相比較。
目標(biāo)選擇部件160比較包含手指輪廓的坐標(biāo)值的多條選擇關(guān)鍵信息。 目標(biāo)選擇部件160考慮了手指的位置手指可能被放置在不同的位置，就 好像它沿著其縱向方向移動了一樣。與之不同，第一實施例的目標(biāo)選擇部 件71沒有考慮這一點。
也就是說，目標(biāo)選擇部件71逐行(或逐列)計算登記目標(biāo)選擇關(guān)鍵 信息(手指輪廓的x坐標(biāo)值)和認證目標(biāo)選擇關(guān)鍵信息(手指輪廓的x坐 標(biāo)值)之間的差異，然后計算它們的絕對值的總和。因此，如果為了認證 而放在LCD 111的上側(cè)的手指的位置在手指的縱向方向上不同于用于登記 的手指的位置，目標(biāo)選擇部件71則可能認為它們的形狀是不同的(例 如，如圖21A-B所示)，即使它們是同一人的手指。
因此，在此情況下，手指輪廓差異值可能增大，即使它們是同一人的 手指這阻礙了目標(biāo)選擇部件71選擇適當(dāng)?shù)暮藢δ繕?biāo)(選擇一條適當(dāng)?shù)撵o脈信息)。
因此，目標(biāo)選擇部件160將該條登記目標(biāo)選擇關(guān)鍵信息(手指輪廓的 X坐標(biāo)值)或者該條認證目標(biāo)選擇關(guān)鍵信息(手指輪廓的X坐標(biāo)值)視為
移位目標(biāo)，并且在手指的縱向方向上，從起始位置(圖22A)到結(jié)束位置 (圖22B)，使移位目標(biāo)(手指輪廓的x坐標(biāo)值)SK相對于另一個(手指 輪廓的x坐標(biāo)值)NS移動預(yù)定的距離。
另外，在包括起始位置和結(jié)束位置在內(nèi)的每個移位位置處，目標(biāo)選擇 部件160計算相應(yīng)的手指輪廓部分(圖22A-C中的箭頭指示的區(qū)域)中的 絕對值差的比率的平均值。目標(biāo)選擇部件160隨后將最小值識別為手指輪 廓差異值。順便說一下，在圖22A-C的情況中，最小值是在圖22A的情形 中獲得的。
更具體而言，目標(biāo)選擇部件160如下計算手指輪廓差異值
一 (~一《隨)，n+i)
、Z
尸=1
s"~(/v—1)
/^、
p=t+1 (々—W隨)
……(3)
其中l(wèi)v表示手指輪廓的長度，lSmax表示移位量的最大值，p表示構(gòu)成手 指輪廓的索引(位置)，S表示索引(位置)的值，r表示登記目標(biāo)，i表 示認證目標(biāo)。
這樣，目標(biāo)選擇部件160考慮了手指的位置。
另外，目標(biāo)選擇部件160比較包含每個亮度組中的像素數(shù)目和靜脈像 素數(shù)目的那多條選擇關(guān)鍵信息目標(biāo)選擇部件160以與第一實施例的目標(biāo) 選擇部件71相同的方式計算手指區(qū)域差異值和血管差異值。
另外，在比較這多條選擇關(guān)鍵信息并獲得手指輪廓差異值、手指區(qū)域 差異值和血管差異值之后，目標(biāo)選擇部件160以與第一實施例相同的方式 使用式(1)，從而使得關(guān)于手指輪廓差異值、手指區(qū)域差異值和血管差 異值的量的寬度是恒定的(正規(guī)化)。
在此之后，目標(biāo)選擇部件160利用經(jīng)過正規(guī)化的手指輪廓差異值、手指區(qū)域差異值和血管差異值來生成評估值(其于該評估值，核對目標(biāo)被逐 登記集合地評估)。這與第一實施例的針對每條登記目標(biāo)靜脈信息生成評 估值的目標(biāo)選擇部件71不同。
這是因為， 一個登記集合中的多條靜脈信息是從同一人獲得的，它們 只是略有不同。這對于所得到的評估值同樣成立根據(jù)一個登記集合中的 多條靜脈信息計算的評估值只是略有不同，并且較小。
但是，例如，如圖23所示，如果根據(jù)一個登記集合中的多條靜脈信 息計算的多個評估值中只有一個評估值E較小，那么很有可能與該登記集 合相對應(yīng)的人不是登記者。但是，第一實施例的目標(biāo)選擇部件71在選擇 其他條之前將選擇評估值E最大的那條靜脈信息作為核對目標(biāo)；這可能延 遲認證處理。
因此，例如，如圖24所示，目標(biāo)選擇部件160利用式(2)來計算每
個登記集合中的多條靜脈信息的評估值E;計算每個評估值E的倒數(shù)；然
后對于每個登記組計算評估值E的總和。目標(biāo)選擇部件160利用該總值作
為該登記集合的評估值。該評估值越大，他就越有可能是登記者。這是因
為登記集合的該評估值是靜脈信息的評估值E的倒數(shù)的總和(評估值E越 小，他就越有可能是登記者)。
這樣，目標(biāo)選擇部件160對每個登記集合或者說每組靜脈信息計算評 估值。這提高了選擇核對目標(biāo)的準(zhǔn)確度，即使在登記集合中只有一條靜脈 信息具有大的評估值E時也是如此。
順便說一下，如果登記集合的評估值是利用式(2)計算的值的平均 值或者這些值的總和，那么登記集合的評估值會變得如此之大，以至于在 登記者的集合被選擇之前，其他人的登記集合可能被選擇為核對目標(biāo)。這 可能延遲認證處理。但是，目標(biāo)選擇部件160所計算的登記集合的評估值 是利用式(2)計算的值的倒數(shù)的總和。這就防止了上述情況的發(fā)生。
順便說一下，目標(biāo)選擇部件160計算登記集合的評估值，選擇與評估 值大于或等于為評估值設(shè)置的閾值的多個登記集合相對應(yīng)的多條選擇關(guān)鍵 信息以及與這多條選擇關(guān)鍵信息相關(guān)聯(lián)的多條登記目標(biāo)靜脈信息，將它們 當(dāng)作將被與該條認證目標(biāo)靜脈信息相比較的核對目標(biāo)，并且通過與第一實施例的目標(biāo)選擇部件71相同的方式按核對順序?qū)ζ溥M行排序。 (2-4)操作和效果
利用上述配置，蜂窩電話100根據(jù)表示手指輪廓的形狀的登記目標(biāo)選
擇關(guān)鍵信息(手指輪廓的x坐標(biāo)值)和認證目標(biāo)選擇關(guān)鍵信息(手指輪廓 的x坐標(biāo)值)，計算作為用于選擇核對目標(biāo)的指標(biāo)的手指輪廓差異值。此
時，蜂窩電話IOO考慮了手指的位置，因為手指可能被放置在不同的位 置，就好像它沿其縱向方向移動了一樣(式(3)和圖22A-C)。
這使得蜂窩電話100可以比不考慮該點時更準(zhǔn)確地計算手指輪廓差異 值(這是用于選擇核對目標(biāo)的指標(biāo)之一)。因此，如果登記者將其手指放 在蜂窩電話100上，蜂窩電話100則可以選擇他的那條靜脈信息作為核對 目標(biāo)。結(jié)果，認證處理變得更迅速。
此外，蜂窩電話100的配置促使了用戶將其手指適當(dāng)?shù)胤旁诜涓C電話 100上(圖15) : LCD 111的上側(cè)和支座部件122位于來自光束源部件 121的光束到達之處；LCD 111的上側(cè)促使了用戶放置其手指以使得其手 指的縱線與LCD 111的上側(cè)對齊；CCD相對于光束源部件121位于它們 的相反一側(cè)。
蜂窩電話100可以省略考慮了手指位置的計算處理，因為蜂窩電話 IOO在根據(jù)從CCD輸出的圖像的選擇關(guān)鍵信息(手指輪廓的x坐標(biāo)值)計 算手指輪廓差異值時考慮到了手指位置。結(jié)果，認證處理變得更迅速。
另外，運行在登記模式中的蜂窩電話100把從同一手指獲得的多條靜 脈信息和相應(yīng)的多條關(guān)鍵信息登記為一個登記集合。當(dāng)運行在認證模式中 時，蜂窩電話IOO選擇將被與一條認證目標(biāo)靜脈信息相比較的登記集合。
更具體而言，蜂窩電話100計算根據(jù)登記集合中的每條靜脈信息利用 式(2)計算的評估值E的倒數(shù)的總和。這樣，即使蜂窩電話將多條靜脈 信息視為一個登記集合，與它使用其他方法(其中使用了評估值E的平均 值或總和)時相比，它也更仔細地考慮了登記集合中的每條靜脈信息的評 估值E。
因此，如果登記者將其手指放在蜂窩電話100上，蜂窩電話100則可
33以選擇他的那條靜脈信息作為核對目標(biāo)。結(jié)果，認證處理變得更迅速。
根據(jù)上述配置，蜂窩電話100可以準(zhǔn)確地計算作為用于選擇核對目標(biāo) 的指標(biāo)之一的手指輪廓差異值。另外，蜂窩電話100根據(jù)該指標(biāo)針對每個 登記集合計算評估值。結(jié)果，蜂窩電話100的認證處理比認證裝置1的更 迅速。
(3)其他實施例
在上述實施例中，作為從包含手指的靜脈的圖像中提取表示靜脈的靜
脈信息的靜脈信息提取部件，應(yīng)用了包括部件41至48的靜脈信息提取部 件22 (圖4)。但是，本發(fā)明并不限于此。部件41至48中的一些可被省 略或替換。另外，另外的處理部件可被添加到其中。這對于部件41至48 的處理(例如內(nèi)核大小等等)同樣成立。
另外，在上述實施例中，在靜脈信息的提取過程的中間階段提取關(guān)于 手指輪廓的位置的信息、關(guān)于手指輪廓所圍繞的區(qū)域頻率分布的信息、以 及關(guān)于手指輪廓所圍繞的區(qū)域中的靜脈量的信息。但是，本發(fā)明并不限于 此。只要提取了關(guān)于手指輪廓的位置的信息，就可以忽略或替換其他的。 另外，可以向其中添加另外種類的信息。
這是因為，當(dāng)只使用它們(關(guān)于手指輪廓的位置的信息、關(guān)于手指輪 廓所圍繞的區(qū)域的頻率分布的信息、或者關(guān)于手指輪廓所圍繞的區(qū)域中的 靜脈量的信息)中的一個時，關(guān)于手指輪廓的位置的信息是最準(zhǔn)確的。
另外，在上述實施例中，該裝置利用選擇關(guān)鍵信息來選擇核對目標(biāo)， 然后利用判決關(guān)鍵信息從其中選擇(或確定)最終核對目標(biāo)。但是，本發(fā) 明并不限于此。該裝置可利用選擇關(guān)鍵信息來選擇最終核對目標(biāo)。與典型 的認證方法相比，這可以提高認證處理的速度。
另外，在上述實施例中，關(guān)于手指輪廓的位置的信息是關(guān)于與預(yù)定區(qū) 域中的基準(zhǔn)點的距離的信息(圖7)。但是，本發(fā)明并不限于此?？梢詰?yīng) 用其他提取方法該裝置可使用貝塞爾曲線(Bezier)來提取控制點。
另外，在上述實施例中，作為手指區(qū)域的頻率分布，應(yīng)用了亮度直方 圖。但是，本發(fā)明并不限于此?？梢詾槿蛘咂渲兄换蛞恍┨崛≈狈綀D。可以使用其他提取方法。
另外，在上述實施例中，認證裝置1包括圖像攝取功能(圖像攝取部 件12)、登記功能(圖2)以及認證功能(圖3)。但是，本發(fā)明并不限 于此。取決于其使用方式，這些功能可被分別賦予不同的裝置；這些裝置 之一可具有這些功能中的兩個或更多個。
以上方法可用于生物特征認證。
本發(fā)明包含與2008年5月13日.向日本專利局提交的日本在先專利申 請JP2008-126207相關(guān)的主題，這里通過引用將該申請的全部內(nèi)容并入。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，取決于設(shè)計要求和其他因素，可以進行 各種修改、組合、子組合和變更，只要它們處于權(quán)利要求或其等同物的范 圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種認證裝置，包括靜脈信息提取部件，該靜脈信息提取部件從包含手指的靜脈的圖像中提取表示靜脈的一條靜脈信息；提取部件，該提取部件提取表示在提取所述一條靜脈信息的過程的中間階段所述手指的輪廓的位置的一條信息；以及確定部件，該確定部件基于所述一條信息和與一條登記目標(biāo)靜脈信息相關(guān)聯(lián)的一條信息之間的相似程度來確定將被與所述一條靜脈信息相比較的核對目標(biāo)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的認證裝置，其中由所述提取部件從在所述中間階段生成的圖像的預(yù)定區(qū)域中提取的所 述一條信息表示從構(gòu)成所述手指的框架的像素中按預(yù)定間隔選擇的像素的 位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的認證裝置，其中就所述按預(yù)定間隔選擇的像素的位置而言，所提取的所述一條信息表 示與所述預(yù)定區(qū)域中的基準(zhǔn)點的距離。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的認證裝置，其中所述確定部件使用與所述預(yù)定區(qū)域中的基準(zhǔn)點的距離和與一條登記目 標(biāo)靜脈信息相關(guān)聯(lián)的、與預(yù)定區(qū)域中的基準(zhǔn)點的距離之間的差異程度，來 確定將被與所述一條靜脈信息相比較的所述核對目標(biāo)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的認證裝置，其中所述預(yù)定區(qū)域或者與一條登記目標(biāo)靜脈信息相關(guān)聯(lián)的預(yù)定區(qū)域被認為 是移位目標(biāo)；并且基于在移位目標(biāo)預(yù)定區(qū)域沿著所述手指的縱向方向移動時檢測到的所 述差異程度，來確定將被與所述一條靜脈信息相比較的所述核對目標(biāo)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的認證裝置，其中所述靜脈信息提取部件從輸出自圖像攝取部件的圖像中提取所述一條 靜脈信息，其中所述圖像攝取部件相對于近紅外光束的光束源位于指示部件的相反一側(cè)，所述指示部件被當(dāng)作所述近紅外光束的發(fā)射目標(biāo)并且指示 出手指應(yīng)當(dāng)被放置得使手指的縱線與它對齊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的認證裝置，其中在所述中間階段生成的圖像是在所述靜脈信息提取部件從包含所述手 指的靜脈的圖像中去除噪聲時生成的圖像。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的認證裝置，其中所述提取部件從關(guān)于在提取所述一條靜脈信息的過程的中間階段所述 手指的輪廓的位置的信息、關(guān)于所述手指的輪廓所圍繞的區(qū)域的頻率分布 的信息、以及關(guān)于所述手指的輪廓所圍繞的區(qū)域中的靜脈量的信息之中， 提取至少兩類信息。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的認證裝置，其中所述提取部件從所述靜脈信息提取部件獲得在從包含所述手指的靜脈 的圖像中去除噪聲時生成的圖像和由于對該圖像進行二值化而獲得的二值 化圖像，并且從在去除噪聲時生成的圖像中提取表示所述手指的輪廓的位 置的一條信息，同時從所述二值化圖像中提取表示所述手指的輪廓所圍繞 的區(qū)域中的靜脈量的一條信息。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的認證裝置，其中所述提取部件從在提取所述一條靜脈信息的過程的中間階段生成的圖 像的預(yù)定區(qū)域中，就從構(gòu)成所述手指的框架的像素中按預(yù)定間隔選擇的像 素的位置而言提取關(guān)于與所述預(yù)定區(qū)域中的基準(zhǔn)點的距離的信息，并且提 取關(guān)于所述手指的輪廓所圍繞的區(qū)域中的靜脈量的信息；并且所述確定部件利用與所述預(yù)定區(qū)域中的基準(zhǔn)點的距離和與關(guān)聯(lián)有一條 登記目標(biāo)靜脈信息的預(yù)定區(qū)域中的基準(zhǔn)點的距離之間的差異的絕對值與基 準(zhǔn)點的比率、以及所述靜脈量和與一條登記目標(biāo)靜脈信息相關(guān)聯(lián)的靜脈量 之間的差異與基準(zhǔn)點的比率的總值，來確定將被與所述一條靜脈信息相比 較的核對目標(biāo)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的認證裝置，其中所述總值是針對每組多條登記目標(biāo)靜脈信息計算的，并且利用每組的 總值的倒數(shù)的總和來確定將被與所述一條靜脈信息相比較的核對目標(biāo)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的認證裝置，還包括生成部件，該生成部件從所述靜脈信息提取部件中獲得包含靜脈寬度 恒定的靜脈部分以及背景部分的二值化圖像，并對該圖像進行壓縮，其中 所述確定部件包括目標(biāo)選擇部件，該目標(biāo)選擇部件基于所述一條信息和與一條登記 目標(biāo)靜脈信息相關(guān)聯(lián)的一條信息之間的相似程度，來選擇將被與所述一條 靜脈信息相比較的所述核對目標(biāo)；以及目標(biāo)判決部件，該目標(biāo)判決部件基于壓縮后的圖像和與被選擇為 所述核對目標(biāo)的一條登記目標(biāo)靜脈信息相關(guān)聯(lián)的壓縮后圖像之間的相似程 度，來確定將被與所述一條靜脈信息相比較的核對目標(biāo)。
13. —種認證方法，包括靜脈信息提取步驟，從包含手指的靜脈的圖像中提取表示靜脈的一條 靜脈信息；提取步驟，提取表示在提取所述一條靜脈信息的過程的中間階段所述 手指的輪廓的位置的一條信息；以及確定步驟，基于所述一條信息和與一條登記目標(biāo)靜脈信息相關(guān)聯(lián)的一 條信息之間的相似程度來確定將被與所述一條靜脈信息相比較的核對目 標(biāo)。
14. 一種登記裝置，包括靜脈信息提取部件，該靜脈信息提取部件從包含手指的靜脈的圖像中 提取表示靜脈的 一條靜脈信息；關(guān)鍵信息提取部件，該關(guān)鍵信息提取部件提取表示在提取所述一條靜 脈信息的過程的中間階段所述手指的狀態(tài)的一條信息，來作為核對目標(biāo)的 關(guān)鍵信息；以及登記部件，該登記部件將所述一條靜脈信息和所述一條關(guān)鍵信息關(guān)聯(lián) 起來并將它們登記在存儲部件中。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的登記裝置，其中由所述關(guān)鍵信息提取部件從在所述中間階段生成的圖像的預(yù)定區(qū)域中 提取的所述一條信息表示從構(gòu)成所述手指的框架的像素中按預(yù)定間隔選擇的像素的位置。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的登記裝置，其中就所述按預(yù)定間隔選擇的像素的位置而言，所述關(guān)鍵信息提取部件提 取的所述一條信息表示與所述預(yù)定區(qū)域中的基準(zhǔn)點的距離。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的登記裝置，其中在所述中間階段生成的圖像是在所述靜脈信息提取部件從包含所述手 指的靜脈的圖像中去除噪聲時生成的圖像。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的登記裝置，其中所述關(guān)鍵信息提取部件從關(guān)于在提取所述一條靜脈信息的過程的中間 階段所述手指的輪廓的位置的信息、關(guān)于所述手指的輪廓所圍繞的區(qū)域的 頻率分布的信息、以及關(guān)于所述手指的輪廓所圍繞的區(qū)域中的靜脈量的信 息之中，提取至少兩類信息。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的登記裝置，其中所述關(guān)鍵信息提取部件從所述靜脈信息提取部件獲得在從包含所述手 指的靜脈的圖像中去除噪聲時生成的圖像和由于對該圖像進行二值化而獲 得的二值化圖像，并且從在去除噪聲時生成的圖像中提取表示所述手指的 輪廓的位置的一條信息，同時從所述二值化圖像中提取表示所述手指的輪 廓所圍繞的區(qū)域中的靜脈量的一條信息。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的登記裝置，其中 所述關(guān)鍵信息提取部件包括選擇關(guān)鍵信息提取部件，該選擇關(guān)鍵信息提取部件提取表示在提 取所述一條靜脈信息的過程的中間階段所述手指的輪廓的位置的一條信 息，來作為選擇核對目標(biāo)的關(guān)鍵信息；以及判決關(guān)鍵信息提取部件，該判決關(guān)鍵信息提取部件從所述靜脈信 息提取部件中獲得表示靜脈寬度恒定的靜脈部分以及背景部分的二值化圖 像，并且提取由于壓縮該圖像而獲得的壓縮圖像來作為用于從所選擇的核 對目標(biāo)中確定核對目標(biāo)的關(guān)鍵信息。
21. —種登記方法，包括靜脈信息提取步驟，從包含手指的靜脈的圖像中提取表示靜脈的一條靜脈信息；關(guān)鍵信息提取步驟，提取表示在提取所述一條靜脈信息的過程的中間 階段所述手指的狀態(tài)的一條信息來作為核對目標(biāo)的關(guān)鍵信息；以及登記步驟，將所述一條靜脈信息和所述一條關(guān)鍵信息關(guān)聯(lián)起來并將它 們登記在存儲部件中。
全文摘要
本發(fā)明提供了認證裝置、認證方法、登記裝置和登記方法。該認證裝置包括靜脈信息提取部件，該靜脈信息提取部件從包含手指的靜脈的圖像中提取表示靜脈的一條靜脈信息；提取部件，該提取部件提取表示在提取該條靜脈信息的過程的中間階段該手指的輪廓的位置的一條信息；以及確定部件，該確定部件基于該條信息和與一條登記目標(biāo)靜脈信息相關(guān)聯(lián)的一條信息之間的相似程度來確定將被與該條靜脈信息相比較的核對目標(biāo)。
文檔編號G06K9/00GK101582115SQ20091013844
公開日2009年11月18日 申請日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月13日
發(fā)明者穆罕默德·阿卜杜勒·穆奎特, 阿部博 申請人:索尼株式會社