專利名稱：生物特征圖像拾取設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及例如拾取生物有機體的靜脈圖像的生物特征圖像拾 取設備(biometric image pickup apparatus )。
背景技術(shù)：
近年來，已經(jīng)開始將利用生物特征鑒別(biometric authentication)的個人識別技術(shù)(生物特征識別技術(shù))引入到對特定 區(qū)域或銀行ATM的訪問控制中。作為這種識別生物有機體的方法， 已經(jīng)提出了將臉、指紋、聲波紋、虹膜、靜脈等作為鑒別數(shù)據(jù)的方法。 其中，手指或手掌皮膚下的靜脈的形狀圖案幾乎終生不改變，并且是 關(guān)于生物有機體的內(nèi)部的信息，因此難以偽造，并且利用靜脈的方法 具有高度安全性。因此，已經(jīng)經(jīng)常將靜脈應用于生物特征鑒別中。
圖5示出了典型的生物特征圖像拾取設備的示意圖。該生物特征 圖像拾取設備包括其上安裝了諸如LED (發(fā)光二極管)的光源100 的上蓋101、蓋玻璃102、圖像拾取透鏡103和諸如CCD (電荷耦合 裝置)或CMOS (互補金屬氧化物半導體)的圖像拾取裝置104。在 生物特征圖像拾取設備100中，當將生物有機體2設置在蓋玻璃102 上，并且光從其頂部穿過生物有機體2時，光被流過靜脈的血紅蛋白 吸收。由此，對比度在生物有機體2內(nèi)改變，并且對比度的改變被圖 像拾取裝置104接收，由此能夠獲得生物有機體2的靜脈數(shù)據(jù)。
當以這種方式獲得靜脈數(shù)據(jù)時，光被生物有機體內(nèi)的血紅蛋白吸 收以拾取圖像，所以通常使用發(fā)射對生物有機體具有透射率并容易被
血紅蛋白吸收的波長的光的光源作為光源(照明光)100 (例如，參 考日本專利No.3797454)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，如上所述，當穿過生物有機體的光被血紅蛋白吸收并由此 獲得靜脈的圖像時，由于諸如所謂的雜散光或太陽光之類的外部光的 影響而在圖像拾取數(shù)據(jù)內(nèi)產(chǎn)生噪聲，從而造成所獲得的圖像的圖像質(zhì) 量的劣化。
由于上述原因，需要提供一種生物特征圖像拾取設備，其能夠減 小噪聲的影響，并提高所獲得的圖像的圖像質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種生物特征圖像拾取設備，該生物 特征圖像拾取設備包括光源部分，其選擇性地在第一波長區(qū)域的光 和第二波長區(qū)域的光之間切換，以將該第一波長區(qū)域的光和該第二波 長區(qū)域的光施加到生物有機體，該第一波長區(qū)域的光穿過生物有機體 的透射率高，該第二波長區(qū)域的光穿過生物有機體的透射率比該第一 波長區(qū)域的光穿過該生物有機體的透射率低；圖像拾取透鏡部分，其 使來自該生物有機體的光會聚；圖像拾取裝置，其基于通過該圖像拾 取透鏡部分會聚的光中的該第一波長區(qū)域的光獲得該生物有機體的 第 一 圖像拾取數(shù)據(jù)，并在基于通過該圖像拾取透鏡部分會聚的光中的 該第二波長區(qū)域的光獲得該生物有機體的第二圖像拾取數(shù)據(jù)；以及圖 像處理部分，其獲得由該圖像拾取裝置獲得的該第 一 圖像拾取數(shù)據(jù)和 該第二圖像拾取數(shù)據(jù)之間的差分圖像數(shù)據(jù)。
在根據(jù)本發(fā)明實施例的生物特征圖像拾取設備中，當將第一波長 區(qū)域的光和第二波長區(qū)域的光施加到生物有機體時，到達生物有機體 內(nèi)部的光被生物有機體的內(nèi)部吸收，并且獲得該第一圖像拾取數(shù)據(jù)和 該第二圖像拾取數(shù)據(jù)，該第 一 圖像拾取數(shù)據(jù)和該第二圖像拾取數(shù)據(jù)均 包含生物有機體內(nèi)部的形狀圖案。此時，由于第一波長區(qū)域的光比第
二波長區(qū)域的光具有更高的透射率，因此在第一圖像拾取數(shù)據(jù)中，生 物有機體內(nèi)部的形狀圖案的信號電平高于在第二圖像拾取數(shù)據(jù)中的 生物有機體內(nèi)部的形狀圖案的信號電平。另一方面，第一圖像拾取數(shù) 據(jù)和第二圖像拾取數(shù)據(jù)每一個均包括雜散光或外部光的信號分量；然 而，第一圖像拾取數(shù)據(jù)和第二圖像拾取數(shù)據(jù)中的信號分量具有基本上 相同的圖案和基本上相同的信號電平。因此，在圖^^處理部分中，獲 得第 一 圖像拾取數(shù)據(jù)和第二圖像拾取數(shù)據(jù)之間的差分圖像數(shù)據(jù)，由此 獲得了生物有機體內(nèi)部的形狀圖案的圖像數(shù)據(jù)，其中保留了生物有機 體內(nèi)部的形狀圖案，并且將雜散光或外部光的信號分量幾乎去除了。
另外，在將光源設置在與圖像拾取裝置所設置的一側(cè)相同的 一側(cè) 上以將光施加到生物有機體的底表面的情況下，被生物有機體的表面 (皮膚)所反射的光被圖像拾取裝置接收以產(chǎn)生噪聲。在這種情況下， 包含在第一圖像拾取數(shù)據(jù)內(nèi)的反射光的信號分量與包含在第二圖像 拾取數(shù)據(jù)內(nèi)的反射光的信號分量基本上彼此相同，由此當獲得它們之 間的差分圖像數(shù)據(jù)時，將反射光的信號分量去除了。
在根據(jù)本發(fā)明實施例的生物特征圖像拾取設備中，將第一波長區(qū) 域的光和第二波長區(qū)域的光施加到生物有機體，該第一波長區(qū)域的光 穿過生物有機體的透射率高，該第二波長區(qū)域的光穿過生物有機體的 透射率比該第一波長區(qū)域的光穿過該生物有機體的透射率低，因此， 盡管在第一圖像拾取數(shù)據(jù)中的生物有機體內(nèi)部的形狀圖案的信號電
平高于在第二圖像拾取數(shù)據(jù)中的生物有機體內(nèi)部的形狀圖案的信號 電平，但是在第 一 圖像拾取數(shù)據(jù)和第二圖像拾取數(shù)據(jù)中雜散光或外部
光的信號分量基本上彼此相同。因此，當獲得第一圖像拾取數(shù)據(jù)和第 二圖像拾取數(shù)據(jù)之間的差分圖像數(shù)據(jù)時，保留了生物有機體內(nèi)部的形 狀圖案的數(shù)據(jù)，并且將雜散光或外部光的信號分量去除了，所以能夠 減小噪聲的影響，并能夠提高所獲得的圖像的圖像質(zhì)量。
另夕卜，在將光源設置在與圖像拾取裝置所設置的一側(cè)相同的一側(cè) 上以將光施加到生物有機體的底部側(cè)的情況下，被生物有機體的表面 (皮膚)所反射的光被圖像拾取裝置接收，但是在第一圖像拾取數(shù)據(jù)
和第二圖像拾取數(shù)據(jù)中的反射光的信號分量基本上彼此相同。因此， 當獲得它們之間的差分圖像數(shù)據(jù)時，將反射光的信號分量去除了。因 此，與將光施加到生物有機體的系統(tǒng)無關(guān)，能夠減小噪聲的影響。另 外，由于將光源設置在與圖像拾取裝置所設置的 一側(cè)相同的 一側(cè)上， 因此能夠?qū)崿F(xiàn)整個系統(tǒng)的外形的減小。
本發(fā)明的其它和另外的目的、特征和優(yōu)點將通過下面的描述更完 整地呈現(xiàn)。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的生物特征鑒別系統(tǒng)的整
體配置的框圖2A和2B是用于描述由圖像拾取裝置所接收的光線的示意圖， 其中，圖2A示出施加第一波長區(qū)域的光的情況，圖2B示出施加第二 波長區(qū)域的光的情況；
圖3是根據(jù)本發(fā)明的變形例的生物特征鑒別系統(tǒng)的示意性截面
圖4A和4B是示出圖3中所示的生物特征鑒別系統(tǒng)的光源單元 的示意性透視圖；以及
圖5是相關(guān)技術(shù)中的生物特征圖像拾取設備的示意性截面圖。
具體實施例方式
下面參考附圖詳細地描述優(yōu)選實施例。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的生物特征鑒別系統(tǒng)1的整體配 置。生物特征鑒別系統(tǒng)1拾取作為進行圖像拾取的對象的生物有機體 (例如，指尖)2的圖像以進行生物有機體2的鑒別，然后將鑒別結(jié) 果數(shù)據(jù)Dout輸出，并且生物特征鑒別系統(tǒng)1包括光源10、玻璃基板 11、圖像拾取透鏡12、圖像拾取裝置13、圖像處理部分14、圖案存 儲部分15、鑒別部分16、光源驅(qū)動部分17、圖像拾取裝置驅(qū)動部分 18和控制部分19。
例如，相對于玻璃基板ll的表面(本發(fā)明的實施例中的檢測部
分)，將光源10設置在與圖像拾取裝置13所設置的一側(cè)相同的一側(cè) 上，并且能夠從生物有機體2的底部側(cè)將光施加到作為進行圖像拾取 的對象的生物有機體2上，該玻璃基板11將在后面描述。作為光源 10，例如，可以應用LED等，并且通過響應于控制部分19的光源驅(qū) 動部分17的驅(qū)動，光源IO選擇性地發(fā)射兩個不同波長區(qū)域的光，該 控制部分19將在后面描述。作為發(fā)射兩個不同波長區(qū)域的光的照明 裝置，可采用將連接到兩個光源的光纖捆扎的裝置、將不同波長區(qū)域 的兩個光源連接到導光板的裝置等。
更具體地，光源10選擇性地發(fā)射穿過生物有機體2的透射率高 的波長區(qū)域(第一波長區(qū)域)的光L1和穿過生物有機體2的透射率 低的波長區(qū)域(第二波長區(qū)域)的光L2。光Ll例如是從700nm至 1200nm的波長區(qū)域的近紅外光，并且是被靜脈內(nèi)的血紅蛋白吸收的 光。光Ll優(yōu)選是血紅蛋白對它的吸收率高的波長區(qū)域例如從830nm 至860nm的波長的光。另一方面，光L2例如是比700nm更短的波長 的可見光或紫外光，或比1200nm更長的波長的光，并且是容易被生 物有機體2的表面反射的波長區(qū)域的光。
將從光源10發(fā)出的光的波長設置為落入可被圖像拾取裝置13 接收的波長范圍內(nèi)，該圖像拾取裝置13將在后面描述。例如，在圖 像拾取裝置13由硅(Si)基材料制成的情況下，光L1和光L2的波 長必需為大約llOOnm或更小。因此，例如，可以將860nm波長的光 用作光L1，將650nm波長的光用作光L2。
玻璃基板11是進行圖像拾取時生物有機體2所放置的位置，并 且是用于保護系統(tǒng)的內(nèi)部例如圖像拾取透鏡12和圖像拾取裝置13的 蓋玻璃。在本發(fā)明的實施例中，玻璃基板11的表面是用于檢測生物 有機體2的檢測部分。
圖像拾取透鏡12是用于使生物有機體2內(nèi)的光會聚的折射透鏡， 并且例如由玻璃透鏡、塑料透鏡、液體透鏡、液晶透鏡等構(gòu)成。將圖 像拾取透鏡12設置在玻璃基板11的下側(cè)上，使得生物有機體2內(nèi)的
預定觀察平面(進行圖像拾取的平面)的圖像形成在圖像拾取裝置13 的感光表面上，該圖像拾取裝置13將在后面描述。
圖像拾取裝置13接收由圖像拾取透鏡12所會聚的光，以獲得圖 像拾取數(shù)據(jù)。圖像拾取裝置13包括多個固態(tài)成像裝置，例如以矩陣 形式設置的CCD和CMOS。在實施例中，根據(jù)從光源IO發(fā)出的不同 波長區(qū)域的光L1和光L2獲得圖像拾取數(shù)據(jù)(第一圖像拾取數(shù)據(jù)和第 二圖像拾取數(shù)據(jù))。圖像拾取裝置13通常由硅基材料構(gòu)成，并且， 在這種情況下，例如，可接收的波長區(qū)域為大約1100nm或更小。
圖像處理部分14響應于控制部分19的控制對通過圖像拾取裝置 13獲得的圖像拾取數(shù)據(jù)進行預定的圖像處理，以將圖像拾取數(shù)據(jù)輸出 到鑒別部分16。更具體地，在基于來自光源10的光Ll獲得的圖像 拾取數(shù)據(jù)和基于光L2獲得的圖像拾取數(shù)據(jù)之間執(zhí)行比較操作，以通 過計算確定它們之間的差，由此獲得差分圖像數(shù)據(jù)。另外，稍后描述 的圖像處理部分14和鑒別部分16以及控制部分19均包含例如微型
計算機等。
圖案存儲部分15是存儲生物特征鑒別圖案(其為關(guān)于在鑒別時 獲得的圖像拾取圖案的比較圖案，并且通過預先拾取生物有機體的圖 像來獲得)的部分，并且包含非易失性存儲器裝置(例如，EEPROM (電可擦除可編程只讀存儲器)等)。鑒別部分16是響應于控制部 分19的控制通過將從圖像處理部分14輸出的圖像拾取圖案與存儲在 圖案存儲部分15中的生物特征鑒別圖案進行比較來對作為進行圖像 拾取的對象的生物有機體2進行鑒別的部分。
光源驅(qū)動部分17響應于控制部分19的控制將光源10驅(qū)動為在 光Ll和光L2之間進行選擇性切換以發(fā)射光Ll和光L2。圖像拾取裝 置驅(qū)動部分18響應于控制部分19的控制驅(qū)動圖像拾取裝置13以拾 取圖像(接收光)?？刂撇糠?9控制圖像處理部分14、鑒別部分16、 光源驅(qū)動部分17和圖像拾取裝置驅(qū)動部分18的操作。
接下來，在下面描述這種生物特征鑒別系統(tǒng)1的操作(生物特征 鑒別過程)。圖2A是用于描述在施加光L1的情況下由圖像拾取裝置
13所接收的光線的示意圖，而圖2B是用于描述在施加光L2的情況 下由圖像拾取裝置13所接收的光線的示意圖。
在生物特征鑒別系統(tǒng)1中，首先，當將生物有機體(例如，指尖) 2放置在玻璃基板11上并且例如通過光源驅(qū)動部分17的驅(qū)動從光源 10發(fā)射光Ll時，光Ll從玻璃基板11的底表面被施加到生物有機體 2。此時，光L1是穿過生物有機體2的透射率高的波長區(qū)域的光，因 此光Ll到達生物有機體2的內(nèi)部，并被流過靜脈的血紅蛋白吸收。 由此，對應于生物有機體2內(nèi)的靜脈的區(qū)域由于光的吸收而變暗，并 且生物有機體2內(nèi)的對比度被改變。另一方面，由于將圖像拾取透鏡 12設置為使得生物有機體2內(nèi)的預定觀察平面的圖像形成在圖像拾取 裝置13的感光表面上，因此，由于生物有機體2內(nèi)的光吸收而造成 的對比度的改變被圖像拾取裝置13接收，從而獲得靜脈圖案的圖像 拾取數(shù)據(jù)。
將以這種方式獲得的圖像拾取數(shù)據(jù)輸出到圖像處理部分14，并 且圖像處理部分14對圖像拾取數(shù)據(jù)執(zhí)行將在后面描述的預定圖像處 理，以便獲得靜脈圖案的圖像數(shù)據(jù)，然后將靜脈圖案的圖像數(shù)據(jù)輸出 到鑒別部分16。鑒別部分16通過確定存儲在圖案存儲部分15內(nèi)的用 于靜脈鑒別的鑒別圖案和所獲得的靜脈圖案之間是否匹配來對生物 有機體進行鑒別。然后，將最終的生物特征鑒別結(jié)果(鑒別結(jié)果數(shù)據(jù) Dout)輸出，由此完成生物特征鑒別過程。
如圖2A所示，由圖像拾取裝置13所接收的光包括來自生物 有機體2內(nèi)部的光；以及從光源10發(fā)射的且然后被系統(tǒng)內(nèi)部的壁等 反射的光，或者光L3，例如所謂的雜散光、或者包括太陽光在內(nèi)的 外部光、內(nèi)部光等。而且，由于從圖像拾取裝置13 —側(cè)將光施加到 生物有機體2的底表面，因此從光源10發(fā)射的光L1包括到達生物有 機體2內(nèi)部的光Lla、以及被生物有機體2的表面(皮膚)22反射的 光L2a。因此，在將光L1施加到生物有機體2的情況下，實際上， 圖像拾取裝置13不僅接收獲得靜脈圖案所必需的來自生物有機體2 內(nèi)部的光，而且也接收來自生物有機體2的表面22的反射光L2a或
諸如雜散光或外部光之類的光L3。因此，除了靜脈圖案的數(shù)據(jù)以外， 在施加光Ll的情況下的圖像拾取數(shù)據(jù)(第一圖像拾取數(shù)據(jù))還包括 反射光L2a或光L3的信號分量。
另一方面，當通過光源驅(qū)動部分17的驅(qū)動從光源IO發(fā)射穿過生 物有機體2的透射率低的光L2時，如圖2B所示，光L2被生物有機 體2的表面22反射，并作為反射光L2a進入圖像拾取裝置13。而且， 與圖2A所示的情況一樣，存在諸如雜散光或外部光之類的光L3，因 此，在施加光L2的情況下，來自生物有機體2的表面22的反射光 L2a和光L3被圖像拾取裝置13接收，并且獲得光L2a和L3的數(shù)據(jù) 作為圖像拾取數(shù)據(jù)(第二圖像拾取數(shù)據(jù))。
此時，在將光Ll施加在圖像拾取裝置13的感光表面上的情況 下反射光L2a和光L3的接收光圖像與在將光L2施加在圖像拾取裝 置13的感光表面上的情況下反射光L2a和光L3的接收光圖像處于相 同的環(huán)境下。因此，在施加光Ll的情況下的圖像拾取數(shù)據(jù)和在施加 光L2的情況下的圖像拾取數(shù)據(jù)中的反射光L2a或光L3的信號分量 具有基本上相同的圖案和基本上相同的信號電平。因此，在圖像處理 部分14中，在施加光L1的情況下的圖像拾取數(shù)據(jù)和在施加光L2的 情況下的圖像拾取數(shù)據(jù)之間執(zhí)行比較操作以通過計算確定它們之間 的差，然后獲得差分圖像數(shù)據(jù)，由此幾乎將噪聲光的信號分量去除了， 并且保留了靜脈圖案的數(shù)據(jù)。
如上所述，在根據(jù)實施例的生物特征鑒別系統(tǒng)1中，光源10在 穿過生物有機體2的透射率高的光Ll和穿過生物有機體2的透射率 低的光L2之間選擇性地切換，以將光L1和光L2施加到生物有機體 2，由此獲得包含靜脈圖案和雜散光或外部光的信號分量的圖像拾取 數(shù)據(jù)、以及包含與雜散光或外部光的信號分量基本上相同的數(shù)據(jù)的圖 像拾取數(shù)據(jù)。因此，在圖像處理部分14中，獲得這些圖像拾取數(shù)據(jù) 之間的差分圖像數(shù)據(jù)，由此在保留靜脈圖案的數(shù)據(jù)的同時，將噪聲光 的信號分量幾乎去除了。因此，能夠減小噪聲的影響，并且能夠提高 所獲得的圖像的圖像質(zhì)量。另外，相應地提高了鑒別精度。
特別是，將光源IO設置在與圖像拾取裝置13所設置的一側(cè)相同 的一側(cè)上，并且將光施加到生物有機體2的底表面，由此圖像拾取裝 置13也接收被生物有機體2所反射的反射光L2a;然而，反射光L2a 的信號分量在施加光L1的情況下與在施加光L2的情況下具有基本上 相同的圖案和基本上相同的信號電平，由此與光L3的信號分量的情 況一樣，反射光L2a的信號分量幾乎被去除了。因此，與將光施加到 生物有機體2的系統(tǒng)無關(guān)，能夠減小噪聲的影響。而且，將光源10 設置在與圖像拾取裝置13所設置的一側(cè)相同的一側(cè)上，由此能夠?qū)?現(xiàn)整個系統(tǒng)的外形的減小。
變形例
接下來，參考圖3、 4A和4B在下面描述本發(fā)明的變形例。圖3 示出了根據(jù)變形例的生物特征鑒別系統(tǒng)3的示意圖。圖4A是示出在 不將電壓施加到液晶單元的情況下的光透射狀態(tài)的示意圖，圖4B是 將電壓施加到液晶單元的情況下的光透射(遮擋)狀態(tài)的示意圖。
除了光源和圖像拾取裝置之外，生物特征鑒別系統(tǒng)3具有與圖1 所示的生物特征鑒別系統(tǒng)l相同的配置。因此，相同的元件用與上述 生物特征鑒別系統(tǒng)1相同的附圖標記表示，并且不再對其進行進一步 的描述。為了簡便起見，與圖l中的圖像處理部分14、圖案存儲部分 15、鑒別部分16、光源驅(qū)動部分17、圖像拾取裝置驅(qū)動部分18以及 控制部分19相對應的配置未在該圖中示出。
如圖3所示，在生物特征學系統(tǒng)3中，圖4象拾取單元23a和光源 單元23b規(guī)則地設置在圖像拾取裝置23內(nèi)。圖像拾取裝置23例如包 括形成有多個圖像拾取單元23a的圖像拾取區(qū)域Dl、以及沒有形成 圖像拾取單元23a的非圖像拾取區(qū)域D2，并且光源單元23b形成在 與圖像拾取裝置23的非圖像拾取區(qū)域D2相對應的區(qū)域內(nèi)。光源單元 23b包括能夠在上述光Ll和上述光L2之間選擇性切換以發(fā)射光 Ll和光L2的光源，例如LED;以及典型的液晶單元(液晶顯示裝置)。
如圖4A和4B所示，在液晶單元中，將液晶層234密封在由玻
璃等制成的在其間具有透明電極232和233的一對基板230和231之 間，并且將一對偏振濾光器235和236分別結(jié)合到基板230和231的 外側(cè)。在該變形例中，將一對偏振濾光器235和236設置為使得其偏 振軸彼此正交。而且，例如，將作為液晶單元的光源的LED(未示出) 等設置在偏振濾光器236的底表面上。此時，將導光板(未示出)設 置在與圖像拾取裝置23的感光表面相對的整個表面上，由此來自一 個LED的光能夠從多個液晶單元(光源單元23b)提取出。
具有上述配置的光源單元23b能夠被施加在液晶單元的透明電 極232和233之間的電壓驅(qū)動，以在光的透射和遮擋之間進行切換。 換句話說，如圖4A所示，在不施加電壓的狀態(tài)下，光透過，而如圖 4B所示，在施加電壓的狀態(tài)下，光被遮擋。而且，當對每個光源單 元23b要施加的電壓進行切換時，能夠獨立地驅(qū)動多個光源單元23b。
盡管參考實施例描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不局限于實施例， 并且可以進行各種改變。例如，在上述實施例中，作為實例描述了這 樣一種配置，其中一個光源在兩種光即穿過生物有機體的透射率高的
擇性地切換以發(fā)射這兩種光；然而，本發(fā)明并不局限于這種配置，并 且可以采用這樣的配置，即，設置發(fā)射穿過生物有機體的透射率高的 波長區(qū)域的光的光源和發(fā)射穿過生物有機體的透射率低的波長區(qū)域 的光的光源，并且選擇性地驅(qū)動這些光源以發(fā)射每個波長區(qū)域的光。 然而，在這種情況下，如果可能，優(yōu)選將多個光源設置在同一位置處。 當光源的位置不同時，來自皮膚的反射光或外部光的接收光圖像不 同，并且難以去除噪聲的影響。
然而，在上述實施例中，作為實例描述了這樣一種配置，其中， 使用兩種光即穿過生物有機體的透射率高的波長區(qū)域的光和具有穿
過生物有機體的透射率低的波長區(qū)域的光來獲得圖像拾取數(shù)據(jù)；然
而，本發(fā)明并不局限于這種配置，并且，即使使用三種或更多種不同 波長的光，也可以實現(xiàn)本發(fā)明的效果。
另外，在上述實施例中，作為實例描述了這樣一種配置，其中使
用穿過生物有機體的透射率高的波長區(qū)域的光和穿過生物有機體的 透射率低的波長區(qū)域的光，并且僅有 一個圖像拾取數(shù)據(jù)包括靜脈圖案
的數(shù)據(jù)；然而，本發(fā)明并不局限于這種配置，并且，只要一種光穿過 生物有機體的透射率比另一種光穿過生物有機體的透射率高，兩者都
可以穿過生物有機體。即使在這種配置中，盡管包含在這些圖像拾取 數(shù)據(jù)中的諸如雜散光或外部光之類的信號分量彼此相同，但是在這些 圖像拾取數(shù)據(jù)中所獲得的靜脈圖案的信號電平彼此不同，由此通過取 得這些圖像拾取數(shù)據(jù)之間的差，去除了諸如雜散光或外部光之類的信 號分量，并且保留了靜脈圖案的數(shù)據(jù)，由此獲得了減小噪聲影響的靜 脈圖案的圖像數(shù)據(jù)。
在上述實施例中，作為圖像拾取透鏡的實例，描迷了單個透鏡； 然而，圖像拾取透鏡并不局限于單個透鏡，可以將包含以矩陣形式設 置的多個微透鏡的微透鏡陣列用作圖像拾取透鏡，并且將通過微透鏡 拾取的數(shù)據(jù)在圖像處理部分中組合。在這種情況下，可以提高聚光效 率，由此可以獲得高信號強度?？商鎿Q地，當聚光效率提高時，可以 減小感光裝置的尺寸，由此可以實現(xiàn)所獲得的圖像的分辨率的增加。
在上述實施例中，在根據(jù)變形例的生物特征鑒別系統(tǒng)中描述了這 樣一種情況，其中，在施加電壓的狀態(tài)下，光源單元23b的液晶單元 遮擋光，在不施加電壓的狀態(tài)下，光從光源單元23b的液晶單元中穿 過；然而，本發(fā)明并不局限于這種情況，并且，即使電壓的施加與光 的透射和遮擋之間的關(guān)系相反，也可以實現(xiàn)本發(fā)明的效果。
在上述實施例中，作為實例描述了這樣一種配置，其中，將光源 設置在更靠近圖像拾取裝置的一側(cè)上，并且將光施加到生物有機體的 底表面；然而，本發(fā)明并不局限于這種配置，可以將光源設置為面向 圖像拾取裝置并且生物有機體位于它們之間，可以將光施加到生物有 機體的頂表面。甚至在這種配置中，來自皮膚的反射光的影響也不會 起作用，并且能夠去除諸如太陽光之類的外部光或內(nèi)部光的影響，由 此可以實現(xiàn)本發(fā)明的效果。而且，光源的位置和光源的數(shù)量并不局限 于上迷實施例。
在上述實施例中，作為實例描述了將來自光源的光直接施加到生 物有機體的配置；然而，本發(fā)明并不局限于這種配置，并且，例如，
本發(fā)明可應用到將從光源發(fā)出的光傳播通過導光板等以施加到生物 有機體的配置。
在上述實施例中，作為生物特征圖像拾取設備，描述了基于生物 有機體的靜脈的圖像數(shù)據(jù)來對生物有機體進行鑒別的生物特征鑒別
系統(tǒng)；然而，本發(fā)明并不局限于此，并且，可以基于生物有;f幾體中的 任何其他結(jié)構(gòu)的圖像數(shù)據(jù)進行鑒別。本發(fā)明不僅可應用于生物特征鑒 別系統(tǒng)，而且可應用于任何其他圖像拾取設備。
本領域技術(shù)人員應當理解，根據(jù)設計要求和其他因素可以進行各 種改變、組合、子組合和替換，只要它們在所附的權(quán)利要求或其等同 物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種生物特征圖像拾取設備，包括光源部分，該光源部分選擇性地在第一波長區(qū)域的光和第二波長區(qū)域的光之間切換，以將所述第一波長區(qū)域的光和所述第二波長區(qū)域的光施加到生物有機體，所述第一波長區(qū)域的光穿過所述生物有機體的透射率高，所述第二波長區(qū)域的光穿過所述生物有機體的透射率比所述第一波長區(qū)域的光穿過所述生物有機體的透射率低；圖像拾取透鏡部分，該圖像拾取透鏡部分使來自所述生物有機體的光會聚；圖像拾取裝置，該圖像拾取裝置基于通過所述圖像拾取透鏡部分會聚的光中的所述第一波長區(qū)域的光獲得所述生物有機體的第一圖像拾取數(shù)據(jù)，并基于通過所述圖像拾取透鏡部分會聚的光中的所述第二波長區(qū)域的光獲得所述生物有機體的第二圖像拾取數(shù)據(jù)；以及圖像處理部分，該圖像處理部分獲得由所述圖像拾取裝置獲得的所述第一圖像拾取數(shù)據(jù)和所述第二圖像拾取數(shù)據(jù)之間的差分圖像數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的生物特征圖像拾取設備，其中， 所述第一波長區(qū)域是從700nm至1200nm且包含兩端值的波長區(qū)域。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的生物特征圖像拾取設備，其中， 所述第二波長區(qū)域是小于700nm或大于1200nm的波長區(qū)域。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物特征圖像拾取設備，還包括 檢測部分，所述生物有機體置于該檢測部分中，其中，相對于所述檢測部分，所述光源部分設置在與所述圖像拾 取裝置所設置的 一側(cè)相同的 一側(cè)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的生物特征圖像拾取設備，其中， 所述圖像拾取裝置包括形成有多個圖像拾取單元的圖像拾取區(qū)域、以及沒有圖像拾取單元形成在其中的非圖像拾取區(qū)域，并且 所述光源部分設置在所述圖像拾取裝置的所述非圖像拾取區(qū)域中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物特征圖像拾取設備，其中， 所述光源部分包括發(fā)射所述第一波長區(qū)域的光和所述第二波長區(qū)域的光的光源，以及可以在來自所述光源的光的透射和遮擋之間進行選擇性切換的 液晶裝置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的生物特征圖像拾取設備，其中， 通過所述圖像處理部分獲得的所述差分圖像數(shù)據(jù)是關(guān)于所述生物有機體的靜脈的圖像數(shù)據(jù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物特征圖像拾取設備，還包括 基于由所述圖像處理部分所獲得的所述差分圖像數(shù)據(jù)來對所述生物有機體進行鑒別的鑒別部分。
全文摘要
本發(fā)明提供一種生物特征圖像拾取設備，該生物特征圖像拾取設備包括光源部分，其選擇性地在第一波長區(qū)域的光和第二波長區(qū)域的光之間切換，以將該第一波長區(qū)域的光和該第二波長區(qū)域的光施加到生物有機體，該第一波長區(qū)域的光穿過該生物有機體的透射率高，該第二波長區(qū)域的光穿過該生物有機體的透射率比該第一波長區(qū)域的光穿過該生物有機體的透射率低；圖像拾取透鏡部分，其使來自該生物有機體的光會聚；圖像拾取裝置，其基于通過該圖像拾取透鏡部分會聚的光中的該第一波長區(qū)域的光獲得該生物有機體的第一圖像拾取數(shù)據(jù)，并基于通過該圖像拾取透鏡部分會聚的光中的該第二波長區(qū)域的光獲得該生物有機體的第二圖像拾取數(shù)據(jù)；以及圖像處理部分，其獲得由該圖像拾取裝置獲得的該第一圖像拾取數(shù)據(jù)和該第二圖像拾取數(shù)據(jù)之間的差分圖像數(shù)據(jù)。
文檔編號G03B15/02GK101357065SQ200810131179
公開日2009年2月4日 申請日期2008年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月30日
發(fā)明者木島公一朗 申請人:索尼株式會社