專利名稱：生物認(rèn)證用的攝影裝置及生物認(rèn)證裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物認(rèn)證用的攝影裝置及生物認(rèn)證裝置，特別涉及設(shè)有在對(duì)人的活體 進(jìn)行拍攝而用于生物認(rèn)證時(shí)支持該人的活體的引導(dǎo)件的生物認(rèn)證用的攝影裝置及具備該 攝影裝置的生物認(rèn)證裝置。
背景技術(shù)：
例如，在以活體靜脈認(rèn)證等為目的而對(duì)人的手指、人的手掌等的活體圖像進(jìn)行拍 攝時(shí)，期望以在作為攝像傳感器的攝像機(jī)的整個(gè)視場(chǎng)角中收納手指、手掌等的方式進(jìn)行拍 攝。這是由于，攝像機(jī)的分辨率的損失減少，可進(jìn)行良好的拍攝，其結(jié)果，可以期待高精度的 認(rèn)證結(jié)果。將該點(diǎn)與圖1 一起進(jìn)行說(shuō)明。如圖1(a)所示，一般作為攝像傳感器的攝像機(jī)10具有規(guī)定其攝影范圍R的視場(chǎng) 角β。如上所述，如圖1(c)所示，期望例如用攝像機(jī)10的整個(gè)攝影范圍R對(duì)人的手掌1 進(jìn)行拍攝。另一方面，當(dāng)認(rèn)證對(duì)象的人的手掌1比較大、或者攝像機(jī)10與認(rèn)證對(duì)象的人的手 掌1之間的距離過短時(shí)，如圖1 (b)所示，在攝像機(jī)10的攝影范圍R內(nèi)不能收納認(rèn)證對(duì)象的 人的手掌1，會(huì)使其露出。此時(shí)，存在如下的顧慮，即在認(rèn)證對(duì)象的人的手掌1中本來(lái)應(yīng)該拍 攝的部分，從攝影范圍R露出而未被拍攝到，從而丟失必要的信息，由此不能得到高精度的 識(shí)別結(jié)果。相反，當(dāng)認(rèn)證對(duì)象的人的手掌1比較小、或者攝像機(jī)10與認(rèn)證對(duì)象的人的手掌1 之間的距離過長(zhǎng)時(shí)，如圖1 (d)所示，雖然認(rèn)證對(duì)象的人的手掌1完全收納在攝像機(jī)10的攝 影范圍R內(nèi)，但在認(rèn)證對(duì)象的人的活體中本來(lái)應(yīng)該拍攝的手掌1的基礎(chǔ)上，其以外的部分 (手指、手腕等)或背景以比較大的比率包含在攝影范圍R。此時(shí)，存在如下的顧慮，即所拍 攝的圖像中，本來(lái)應(yīng)該拍攝的手掌1的分辨率降低，不能得到更高精度的識(shí)別結(jié)果。但是，如圖1 (c)所示，為了以認(rèn)證對(duì)象的手掌1剛好收納在攝像機(jī)10的視場(chǎng)角β 的方式進(jìn)行拍攝，需要一邊用監(jiān)視器等確認(rèn)圖像一邊調(diào)整認(rèn)證對(duì)象的手1的位置、或攝像 機(jī)10的位置，使用不方便。因此，提出了如下技術(shù)，即預(yù)先設(shè)置使認(rèn)證對(duì)象的人的手掌處于適當(dāng)位置的引導(dǎo) 件，將認(rèn)證對(duì)象的手掌放置到該引導(dǎo)件上而進(jìn)行拍攝(例如參照專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)3)。但是，手等活體的大小的個(gè)體差異很大，將根據(jù)手小的人制作的引導(dǎo)件用于手大 的人的情況下，認(rèn)證對(duì)象的手掌從攝影范圍R露出，相反將根據(jù)手大的人制作的引導(dǎo)件用 于手小的人的情況下，存在相對(duì)于攝影范圍R認(rèn)證對(duì)象的手掌被拍攝得小、或者攝影位置 容易偏移的問題。存在如下顧慮，當(dāng)露出時(shí)，如上所述會(huì)丟失必要的信息，相反在拍攝得小 時(shí)，當(dāng)將該圖像數(shù)字地?cái)U(kuò)大時(shí)，如上所述分辨率降低，對(duì)認(rèn)證精度產(chǎn)生影響。針對(duì)這樣的對(duì)應(yīng)于活體的大小差的現(xiàn)有技術(shù)，例如在專利文獻(xiàn)2中揭示了如下的技術(shù)，即根據(jù)對(duì)攝影圖像的大小與基準(zhǔn)進(jìn)行比較而得到的結(jié)果，調(diào)整攝像系統(tǒng)的變焦，并以 適當(dāng)?shù)拇笮∵M(jìn)行拍攝。但是，與通常的鏡頭相比，這樣的具有變焦機(jī)構(gòu)的光學(xué)系統(tǒng)價(jià)格高且 尺寸也大。并且，由于以光軸為中心進(jìn)行變焦，因此在拍攝位置偏移時(shí)，存在通過變焦使被 攝體從攝影范圍偏離的問題。關(guān)于此點(diǎn)與圖2 —起進(jìn)行說(shuō)明。例如，在如圖2(a)所示，當(dāng)對(duì)包含認(rèn)證對(duì)象的人的手掌1在內(nèi)的比較寬的范圍進(jìn) 行了拍攝、且在手掌1的中心從拍攝時(shí)的攝影范圍R的中心偏離的情況下，如果如上述進(jìn)行 變焦，則如圖2(b)所示，僅有手掌1的右半部分與拇指包含在變焦后的攝影范圍R，而不是 本來(lái)想要得到的手掌1的整體，此時(shí)可能無(wú)法得到高精度的認(rèn)證結(jié)果。專利文獻(xiàn)1 日本特開2005-128936號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本專利第3916647號(hào)專利文獻(xiàn)3 日本特開2006-11988號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種生物認(rèn)證用的攝影裝置及 具備該攝影裝置的生物認(rèn)證裝置，其在對(duì)認(rèn)證對(duì)象的人的活體進(jìn)行拍攝時(shí)，不會(huì)受到認(rèn)證 對(duì)象的人的活體的尺寸影響而能夠進(jìn)行良好的拍攝。本發(fā)明為了解決上述課題，設(shè)置引導(dǎo)件，該引導(dǎo)件在由攝像傳感器進(jìn)行的、人的活 體的拍攝時(shí)，支持該人的活體，且引導(dǎo)件構(gòu)成為，在由攝像傳感器進(jìn)行的、人的活體的拍攝 時(shí)，在該人的活體被該引導(dǎo)件支持的狀態(tài)下，該人的活體與攝像傳感器之間的距離根據(jù)該 人的活體的大小自動(dòng)地被調(diào)整。作為在由攝像傳感器進(jìn)行的人的活體的拍攝時(shí)，在該人的活體被該引導(dǎo)件支持的 狀態(tài)下，使該人的活體與攝像傳感器之間的距離根據(jù)該人的活體的大小自動(dòng)地被調(diào)整的、 引導(dǎo)件的結(jié)構(gòu)，例如在認(rèn)證對(duì)象的人的活體為人的手掌時(shí)，可以考慮在引導(dǎo)件上設(shè)置使與 該人的手掌相關(guān)的手指插入的V字型槽的結(jié)構(gòu)?？梢哉J(rèn)為人的手掌的大小和與該人的手掌相關(guān)的手指的粗細(xì)大致成正比。S卩、人 為手大的人的手指會(huì)相應(yīng)地粗，而相反手小的人的手指會(huì)相應(yīng)地細(xì)。 如上所述，通過在引導(dǎo)件上設(shè)置插入手指的V字型槽，且在該V字型槽的底部分的 方向上設(shè)置攝像傳感器，從而如與圖3等一起后述那樣，當(dāng)手大的人、且如上所述相應(yīng)地手 指粗的人，將手指插入到該V字型槽時(shí)，從該V字型槽的邊緣部分不能插入太深，且與該V 字型槽的底部分之間的距離變長(zhǎng)，其結(jié)果與設(shè)在該底部分的方向上的攝像傳感器之間的距 離會(huì)變長(zhǎng)。其結(jié)果，由于認(rèn)證對(duì)象的手掌拍攝得比較小，因此在攝像傳感器的攝影范圍內(nèi)， 可以將認(rèn)證對(duì)象的手掌完全收納在攝像傳感器的攝影范圍內(nèi)。因此，可以將認(rèn)證對(duì)象完全 拍攝到且使分辨率的損失最小化，可以期待高精度的認(rèn)證結(jié)果。 相反，當(dāng)手小的人、且如上所述相應(yīng)地手指細(xì)的人，將手指插入到該V字型槽時(shí)， 與該V字型槽的邊緣部分相比可以插入較深，且與該V字型槽的底部分之間的距離變短，其 結(jié)果與設(shè)在該底部分的方向上的攝像傳感器之間的距離會(huì)變短。其結(jié)果，由于認(rèn)證對(duì)象的 手掌拍攝得較大，因此在攝像傳感器的攝影范圍內(nèi)，可以使攝像傳感器的攝影范圍內(nèi)的、含 有該情況認(rèn)證中不需要的手指、手腕或者背景等的比率最小化。因此，可以將認(rèn)證對(duì)象完全
4拍攝到且使分辨率的損失最小化，可以期待高精度的認(rèn)證結(jié)果。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，僅通過在引導(dǎo)件上支持認(rèn)證對(duì)象的人的活體(上述例的 情況為手掌)，以在認(rèn)證對(duì)象的活體大時(shí)，與攝像傳感器之間的距離變長(zhǎng)，相反在認(rèn)證對(duì)象 的活體小時(shí)，與攝像傳感器之間的距離變短的方式，自然地引導(dǎo)，因此根據(jù)該人的活體的尺 寸自動(dòng)地調(diào)整認(rèn)證對(duì)象的人的活體與攝像傳感器之間的距離。另外，在上述例中，雖然在引導(dǎo)件上設(shè)置V字型槽，但并不限定于一定是V字型，很 明顯與V字型槽同樣地，只要是在槽的邊緣部分使槽的寬度寬，并隨著接近槽的底部分使 槽的寬度逐漸變小的形狀的槽，則可以得到同樣的效果。如上所述，根據(jù)本發(fā)明可以提供如下的生物認(rèn)證用的攝影裝置及具備該攝影裝置 的生物認(rèn)證裝置，即在對(duì)認(rèn)證對(duì)象的人的活體進(jìn)行拍攝時(shí)，由于攝像傳感器與認(rèn)證對(duì)象的 人的活體之間的距離會(huì)被自動(dòng)地調(diào)整，因此可以容易地完全拍攝到認(rèn)證對(duì)象且使分辨率的 損失也最小化，可以期待更高精度的認(rèn)證結(jié)果。


圖1是用于說(shuō)明以往的問題點(diǎn)的圖(其1)。圖2是用于說(shuō)明以往的問題點(diǎn)的圖(其2)。圖3是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的生物認(rèn)證用的攝影裝置的結(jié)構(gòu)的圖，(a) 是俯視圖、(b)是主視圖、(C)是側(cè)視圖。圖4是用于說(shuō)明圖3所示的生物認(rèn)證用的攝影裝置中的引導(dǎo)件的設(shè)計(jì)方法的圖 (其 1)。圖5是用于說(shuō)明圖3所示的生物認(rèn)證用的攝影裝置中的引導(dǎo)件的設(shè)計(jì)方法的圖 (其 2)。圖6是用于說(shuō)明圖3所示的生物認(rèn)證用的攝影裝置中的引導(dǎo)件的設(shè)計(jì)方法的圖 (其 3)。圖7是用于說(shuō)明圖3所示的生物認(rèn)證用的攝影裝置的變形例的側(cè)視圖。圖8是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的生物認(rèn)證用的攝影裝置的結(jié)構(gòu)的圖，(a) 是主視圖、(b)是側(cè)視圖。圖9是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的生物認(rèn)證用的攝影裝置的結(jié)構(gòu)的圖，(a) 是主視圖、(b)是側(cè)視圖。圖10是用于更詳細(xì)地說(shuō)明圖3所示的生物認(rèn)證用的攝影裝置中的引導(dǎo)件的設(shè)計(jì) 方法的圖。圖11是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例4的生物認(rèn)證裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。符號(hào)說(shuō)明IUlUs 人的手、手掌、手指、手腕10 攝像傳感器(攝像機(jī))R 攝像范圍β 視場(chǎng)角20 攝像傳感器單元50、50Α1、50Α2、50Β1、50Β2、51 引導(dǎo)件
100、100A、100B、100C 生物認(rèn)證用的攝影裝置50a、50b、50c、50d、50Ala、50Bla 引導(dǎo)槽(V 字型槽)200 活體認(rèn)證單元
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的生物認(rèn)證用的攝影裝置是，在近距離對(duì)人的活體進(jìn)行拍 攝，并根據(jù)所拍攝的圖像進(jìn)行認(rèn)證的生物認(rèn)證裝置中使用的裝置，具有對(duì)活體進(jìn)行拍攝的 攝像傳感器單元、和保持活體的姿勢(shì)的引導(dǎo)件，并且構(gòu)成為所述引導(dǎo)件的保持活體的姿勢(shì) 的部分，和與攝像傳感器單元之間的距離成正比而相似地變化尺寸。更具體地講，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的生物認(rèn)證用的攝影裝置對(duì)作為認(rèn)證對(duì)象的人 的手的圖像進(jìn)行拍攝，并具有如下構(gòu)成的引導(dǎo)件，即根據(jù)手指的粗細(xì)或指間的間隔，確定手 與攝像傳感器單元之間的距離(與圖3等一起后述的實(shí)施例1)?；蛘?，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的生物認(rèn)證用的攝影裝置對(duì)作為認(rèn)證對(duì)象的人的手指 的圖像進(jìn)行拍攝，并具備如下構(gòu)成的引導(dǎo)件，即根據(jù)手指的粗細(xì)確定手指與攝像傳感器之 間的距離(與圖8等一起后述的實(shí)施例2)。或者，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的生物認(rèn)證用的攝影裝置對(duì)作為認(rèn)證對(duì)象的人的手腕 的圖像進(jìn)行拍攝，并具備如下構(gòu)成的引導(dǎo)件，即根據(jù)手腕的粗細(xì)確定手腕與攝像傳感器單 元之間的距離(與圖9等一起后述的實(shí)施例3)。 以下，對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施例的原理進(jìn)行說(shuō)明。雖然人的活體的大小的個(gè)體差異很大，但是其形狀不會(huì)極端地不同。例如，雖然存 在兒童和大人的手的大小差2倍程度的情況，但可以說(shuō)其形狀為大致相似的形狀。由此，在 本發(fā)明的實(shí)施例中提供如下的生物認(rèn)證用的攝影裝置，該裝置通過使用引導(dǎo)件可以對(duì)應(yīng)人 的手等人的活體的大小差，其中該引導(dǎo)件被設(shè)計(jì)為正比于與作為攝像傳感器的攝像機(jī)之間 的距離而相似地變化尺寸。以下，與附圖一起說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的生物認(rèn)證用的攝影裝置的結(jié)構(gòu)。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的生物認(rèn)證用的攝影裝置的結(jié)構(gòu)的圖。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的生物認(rèn)證用的攝影裝置100是用于獲得人的手掌的圖像 來(lái)作為認(rèn)證對(duì)象的人的活體的裝置。如圖所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的生物認(rèn)證用的攝影裝置100大致具有支持作 為認(rèn)證對(duì)象的人的手掌ι或Is的引導(dǎo)件50 ；設(shè)有用于對(duì)作為該認(rèn)證對(duì)象的人的手掌I或 Is的圖像進(jìn)行拍攝的攝像傳感器(即攝像機(jī))10的攝像傳感器單元20。在引導(dǎo)件50中設(shè)有引導(dǎo)槽50a、50b、50c、50d，其如圖所示，用于將作為認(rèn)證對(duì)象 的人的手k或Is的手指中、除拇指以外的4根手指插入到大致長(zhǎng)方形的板狀部件中。這些引導(dǎo)槽50a、50b、50c、50d的每個(gè)如圖3(a)、(b)所示，具有如下的結(jié)構(gòu)，即其 槽的寬度si至s4隨著從該槽的邊緣部分趨向底部分而逐漸變窄的結(jié)構(gòu)、即V字型槽結(jié)構(gòu)。另外，為了便于說(shuō)明，圖3中示意地描畫了人的手I或ls(以下同樣)。并且，人 的手k表示具有從該引導(dǎo)件50的設(shè)計(jì)角度假設(shè)的最大尺寸的人的手，人的手Is表示具有 從該引導(dǎo)件50的設(shè)計(jì)角度假設(shè)的最小尺寸的人的手。如上所述，在引導(dǎo)件50上設(shè)置作為V字型槽的引導(dǎo)槽50a、50b、50c、50d，并且以如下方式設(shè)計(jì)，即通過與認(rèn)證對(duì)象的人的手掌相關(guān)的手指的粗細(xì)來(lái)確定設(shè)在攝像傳感器單 元20的攝像傳感器10與認(rèn)證對(duì)象的人的手掌k或Is之間的距離。進(jìn)而，該引導(dǎo)件50沿 著設(shè)在攝像傳感器單元20的攝像傳感器50的視場(chǎng)角β的邊界(圖3(c)中，用虛線表示， 以下同樣)，安裝在攝像傳感器單元20上。接著說(shuō)明該引導(dǎo)件50的設(shè)計(jì)方法。為了根據(jù)攝像傳感器10的視場(chǎng)角β (規(guī)定攝影范圍R)良好地對(duì)認(rèn)證對(duì)象的人的 手掌進(jìn)行拍攝，需要根據(jù)該人的手的大小調(diào)整認(rèn)證對(duì)象的人的手與攝像傳感器10之間的距離。此處如圖4所示，根據(jù)攝像傳感器10的視場(chǎng)角β規(guī)定的攝影范圍R的寬度WpW2 正比于與攝像傳感器10的光學(xué)中心0之間的距離I1J215因此，只要以正比于認(rèn)證對(duì)象的 手掌的大小來(lái)增加與攝像傳感器10的光學(xué)中心0之間的距離的方式，調(diào)整認(rèn)證對(duì)象的手掌 的位置即可。在本實(shí)施例中作為手的大小的指針使用手指的粗細(xì)。當(dāng)假設(shè)手的大小與手的粗細(xì)為正比關(guān)系時(shí)，如圖5所示，只要確定引導(dǎo)槽50a至 50d的寬度si至s4，以使在與認(rèn)證對(duì)象的手掌I、Is相關(guān)的手指的粗細(xì)Clpd2與從該認(rèn)證對(duì) 象的手掌I、Is到攝像傳感器10的光學(xué)中心0為止的距離成正比的位置上確定認(rèn)證對(duì)象的 手掌l、ls的位置即可。并且，由于除拇指以外的4根手指的指間的間隔sll至sl3也與手 的大小對(duì)應(yīng)，也以正比于與攝像傳感器20之間的距離來(lái)增加的方式，確定各引導(dǎo)槽50a至 50d相互間的間隔。另外，在此處，雖然對(duì)除手指中的除拇指以外的4根手指分別設(shè)置引導(dǎo)槽50a至 50d的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但根據(jù)情況也可以對(duì)上述4根手指中的2根手指(中指及無(wú)名指 等)各自、或僅對(duì)1根手指(中指等)設(shè)置引導(dǎo)槽。并且在如上所述的該情況下，如圖3(c)的側(cè)視圖所示，雖然構(gòu)成為設(shè)置使手指的 全長(zhǎng)內(nèi)的一部分被插入的板狀的引導(dǎo)件50，但并不限定于此，例如也可以設(shè)置具有大的縱 深的引導(dǎo)件，以使使各手指的大致全長(zhǎng)都能插入。對(duì)于如此設(shè)計(jì)的引導(dǎo)件50，當(dāng)將認(rèn)證對(duì)象的手l、ls的手指插入到對(duì)應(yīng)的引導(dǎo)槽 50a至50d，并從上方使認(rèn)證對(duì)象的手l、ls下降時(shí)，在達(dá)到與該手l、ls的大小對(duì)應(yīng)的高度 的時(shí)刻，自然地使其不能再下降。即、在設(shè)在攝像傳感器單元20的攝像傳感器10的光學(xué)中 心0與該手l、ls之間的距離成為與該手l、ls的大小對(duì)應(yīng)的距離的時(shí)刻，自然地使手l、ls 不能再下降，用戶在此停止使手下降的動(dòng)作即可。在該狀態(tài)下，通過用設(shè)在攝像傳感器單元 20的攝像單元10對(duì)該手掌1l、1s進(jìn)行拍攝，從而可以以剛好收納在攝像傳感器10的視場(chǎng) 角β (規(guī)定攝影范圍R)的大小對(duì)認(rèn)證對(duì)象的手掌k、ls進(jìn)行拍攝。并且，從圖5(b)可知，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的生物認(rèn)證裝置的引導(dǎo)件50的結(jié) 構(gòu)，手的橫向(即從拇指朝向小指的方向或者其反方向)的手的位置，也被自然地引導(dǎo)到與 攝像傳感器10的視場(chǎng)角β對(duì)應(yīng)的位置。并且，如圖3(c)的側(cè)視圖中所示，通過將引導(dǎo)件 50沿著視場(chǎng)角β來(lái)配置到攝像傳感器單元20上，前后方向(即從手指的指尖朝向手腕的 方向或其反方向)的手的位置，也被自然地引導(dǎo)到與視場(chǎng)角β對(duì)應(yīng)的位置。但是，根據(jù)個(gè)體差異，手指的粗細(xì)與手的大小、即認(rèn)證對(duì)象的手掌的大小之間的關(guān) 系，不可能是完全的正比關(guān)系。因此，在可以將利用用戶的集合限定在某一程度的情況下，優(yōu)選在該集合內(nèi)統(tǒng)計(jì)地求出手指的粗細(xì)與手的大小、即與認(rèn)證對(duì)象的手掌的大小之間的關(guān) 系，并根據(jù)由此求出的關(guān)系來(lái)設(shè)計(jì)引導(dǎo)件50。其結(jié)果，可以進(jìn)行符合認(rèn)證對(duì)象的用戶的特 性的、更正確的引導(dǎo)件50的設(shè)計(jì)，并且可以提高攝像傳感器10與認(rèn)證對(duì)象的手掌之間的距 離、即認(rèn)證對(duì)象的手掌的位置的定位精度。例如，當(dāng)手指的粗細(xì)與手的大小、即認(rèn)證對(duì)象的手掌的大小之間的關(guān)系，不是圖 6(a)的曲線圖中直線狀的實(shí)線所示的完全的正比關(guān)系，而是如該曲線圖中的虛線或者點(diǎn)劃 線所示，描繪出曲線的情況下，如圖6(b)所示，只要根據(jù)這樣的關(guān)系確定引導(dǎo)槽50a至50d 的形狀即可。此處在圖6(a)中，在虛線所示的關(guān)系中，在手指比較細(xì)的區(qū)域、即圖中的左側(cè)的 區(qū)域中，相對(duì)于手指的粗細(xì)的變化率，手掌的大小的變化率要大，手指比較粗的區(qū)域、即圖 中的右側(cè)區(qū)域中，相對(duì)于手指的粗細(xì)的變化率，手掌的大小的變化率小。在該情況下，對(duì)應(yīng) 于這樣的關(guān)系，如圖6(b)的虛線所示，在引導(dǎo)槽的寬度比較小的區(qū)域、即圖中的下方區(qū)域 中，使引導(dǎo)槽的壁面的傾斜度陡峭，以使在插入到該區(qū)域的手指的粗細(xì)稍有不同的情況下， 也可以使可插入的深度、即上下方向的位置大不相同，并且在引導(dǎo)槽的寬度比較大的區(qū)域、 即圖中的上方區(qū)域中，使引導(dǎo)槽的壁面的傾斜度緩慢，以使在插入到該區(qū)域的手指的粗細(xì) 不同的情況下，也可以使可插入的深度、即上下方向的位置不會(huì)有太大的不同。相反在圖6(a)中，在用點(diǎn)劃線表示的關(guān)系中，在手指比較細(xì)的區(qū)域、即在圖中的 左側(cè)的區(qū)域中，相對(duì)于手指的粗細(xì)的變化率，手掌的大小的變化率小，在手指比較粗的區(qū) 域、即在圖中的右側(cè)的區(qū)域中，相對(duì)于手指的粗細(xì)的變化率，手掌的大小的變化率大。此時(shí)， 對(duì)應(yīng)于這樣的關(guān)系，如圖6(b)中的點(diǎn)劃線所示，在引導(dǎo)槽的寬度比較小的區(qū)域、即圖中的 下方的區(qū)域中，使引導(dǎo)槽的壁面的傾斜度緩慢，以使在插入到該區(qū)域的手指的粗細(xì)不同的 情況下，使可插入的深度、即上下方向的位置不會(huì)有太大的變化，并且在引導(dǎo)槽的寬度比較 大的區(qū)域、即圖中的上方區(qū)域中，使引導(dǎo)槽的壁面的傾斜度陡峭，以使在插入到該區(qū)域的手 指的粗細(xì)稍有不同的情況下，也使可插入的深度、即上下方向的位置大不相同。此處，作為可以將上述利用用戶的集合限定在某一程度的情況，例舉了限定了認(rèn) 證對(duì)象的用戶的更換或增減的情況，例如家族成員、學(xué)校學(xué)生、公司職員等的情況。并且，對(duì)于圖3等中所示的上述的本發(fā)明的實(shí)施例1的生物認(rèn)證用的攝影裝置的 結(jié)構(gòu)，根據(jù)進(jìn)一步的需要，如圖7所示，也可以增加設(shè)置手腕側(cè)的引導(dǎo)件51。并且，也可以是 如下的結(jié)構(gòu)，即通過各引導(dǎo)件50、51中具備檢測(cè)接觸的機(jī)構(gòu)，從而在與認(rèn)證對(duì)象的手掌相 關(guān)的手指對(duì)引導(dǎo)槽50a至50d的插入不充分(即浮著的狀態(tài))、或者不合理地插入的情況 下，通過上述機(jī)構(gòu)檢測(cè)到該情況，使由攝像傳感器10進(jìn)行的認(rèn)證對(duì)象的手掌的拍攝不能進(jìn) 行，并且只有在確保手指對(duì)引導(dǎo)槽50a至50d適當(dāng)?shù)牟迦霠顟B(tài)下，當(dāng)認(rèn)證對(duì)象的手掌放置在 引導(dǎo)件50時(shí)，才可以進(jìn)行拍攝。并且，作為本發(fā)明的實(shí)施例，不限定于上述實(shí)施例1中的如用于對(duì)手(即手掌)進(jìn) 行拍攝的攝影裝置，還可以是如與圖8 —起后述的實(shí)施例2中的如用于對(duì)手指進(jìn)行拍攝的 攝影裝置、或者與圖9一起后述的實(shí)施例3中的如用于對(duì)手腕進(jìn)行拍攝的攝影裝置等，作為 認(rèn)證對(duì)象的人的活體，用于對(duì)其他的身體部位進(jìn)行拍攝的攝影裝置?；蛘叱巳说纳眢w以 外，也可以是用于對(duì)如上述人的手指與手之間的尺寸的對(duì)應(yīng)關(guān)系那樣，雖然存在尺寸的偏 差，但其形狀具有相似關(guān)系的被攝體進(jìn)行拍攝的攝影裝置。
8
根據(jù)上述本發(fā)明的實(shí)施例1，根據(jù)引導(dǎo)槽50的功能(特別是其引導(dǎo)槽50a至50d 的功能)，被攝體(本實(shí)施例的情況下，人的手掌Ipls)會(huì)根據(jù)其大小自然地被引導(dǎo)到適當(dāng) 的距離/位置，因此可以容易且可靠地用攝像傳感器(即攝像機(jī)10)的整個(gè)視場(chǎng)角(β)對(duì) 被攝體進(jìn)行拍攝。并且，作為攝像傳感器(攝像機(jī)10)，由于不會(huì)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的攝像機(jī)進(jìn)行 任何特別的變更，因此可以小型/廉價(jià)地實(shí)現(xiàn)根據(jù)被攝體的尺寸容易且可靠地在良好的拍 攝條件下進(jìn)行拍攝的攝影裝置。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的生物認(rèn)證用的攝影裝置的結(jié)構(gòu)的圖。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的生物認(rèn)證用攝影裝置100Α大致具有支持作為認(rèn)證對(duì)象 的人的手指I或Is的引導(dǎo)件50Α1、50Α2 ；設(shè)有用于對(duì)作為該認(rèn)證對(duì)象的人的手指k或Is 的圖像進(jìn)行拍攝的攝像傳感器(即攝像機(jī))10的攝像傳感器單元20。在引導(dǎo)件50A1中設(shè)有引導(dǎo)槽50Ala，其如圖所示，用于將作為認(rèn)證對(duì)象的人的手 指I或Is插入到大致三角形的板狀部件。引導(dǎo)件50A2也具有與50A1相同的結(jié)構(gòu)，并且設(shè) 有用于插入作為認(rèn)證對(duì)象的人的手指I或Is的引導(dǎo)槽。如圖8(b)所示，這些2個(gè)引導(dǎo)件 50AU50A2設(shè)在攝像傳感器單元20上，以支撐認(rèn)證對(duì)象的手指Il或Is的某一部分(本實(shí) 施例的情況為中指的第2關(guān)節(jié)部分)的長(zhǎng)度方向的兩側(cè)。如圖8(a)所示，這些引導(dǎo)件50A1、50A2的引導(dǎo)槽各自具有該槽的寬度從該槽的邊 緣部分趨向底部分而逐漸變窄的結(jié)構(gòu)、即V字型槽的結(jié)構(gòu)。另外圖8中，人的手指I表示具有從該引導(dǎo)件50A1、50A2的設(shè)計(jì)角度假設(shè)的最大 尺寸的人的手指，人的手指Is表示具有從該引導(dǎo)件50A1、50A2的設(shè)計(jì)角度假設(shè)的最小尺寸 的人的手指。如上所述，設(shè)計(jì)如下，S卩，在引導(dǎo)件50A1、50A2上設(shè)有作為V字型槽的引導(dǎo)槽，并根 據(jù)認(rèn)證對(duì)象的人的手指的粗細(xì)，確定設(shè)在攝像傳感器單元20上的攝像傳感器10與認(rèn)證對(duì) 象的人的手指k或Is之間的距離。進(jìn)而，該引導(dǎo)件50A1、50A2以沿著設(shè)在攝像傳感器單元 20上的攝像傳感器10的視場(chǎng)角β的邊界(圖8(b)中的虛線)的方式，安裝在攝像傳感器 單元20上。根據(jù)該實(shí)施例2的生物認(rèn)證用的攝影裝置100Α，與根據(jù)上述實(shí)施例1的生物認(rèn)證 用的攝影裝置100的情況相同，特別是通過該引導(dǎo)件50Α1、50Α2的引導(dǎo)槽(V字型槽)的結(jié) 構(gòu)，自然地引導(dǎo)而自動(dòng)地調(diào)整認(rèn)證對(duì)象的人的手指l、ls與攝像傳感器10的光學(xué)中心0之 間的距離，以使其正比于認(rèn)證對(duì)象的人的手指l、ls的粗細(xì)，從而正比于認(rèn)證對(duì)象的人的手 指l、ls的尺寸。因此，可以容易地實(shí)現(xiàn)以剛好與由攝像傳感器10的視場(chǎng)角β規(guī)定的攝影 范圍R—致的方式，拍攝到認(rèn)證對(duì)象的人的手指k、ls，并且不會(huì)丟失必要的信息且使圖像 的分辨率的損失最小化，因此作為使用了這樣的圖像數(shù)據(jù)的結(jié)果，可以期待高精度的認(rèn)證 結(jié)果。另外，對(duì)于引導(dǎo)件50A1、50A2的設(shè)計(jì)方法，將在后面敘述。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的生物認(rèn)證用的攝影裝置的結(jié)構(gòu)的圖。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的生物認(rèn)證用攝影裝置100B大致具有支持作為認(rèn)證對(duì)象 的人的手腕I或Is的引導(dǎo)件50B1、B2 ；設(shè)有用于對(duì)作為該認(rèn)證對(duì)象的人的手腕I或Is的 圖像進(jìn)行拍攝的攝像傳感器(即攝像機(jī))10的攝像傳感器單元20。在引導(dǎo)件50B1中設(shè)有引導(dǎo)槽50Bla，其如圖所示，用于將作為認(rèn)證對(duì)象的人的手腕I或Is插入到大致三角形的板狀部件中。引導(dǎo)件50B2也具有與50B1相同的結(jié)構(gòu)，并且 設(shè)有用于插入作為認(rèn)證對(duì)象的人的手掌I或Is的引導(dǎo)槽。如圖9(b)所示，這些2個(gè)引導(dǎo) 件50B1、50B2以支撐認(rèn)證對(duì)象的手腕k或Is的長(zhǎng)度方向的兩側(cè)的方式設(shè)置。如圖9(a)所示，這些引導(dǎo)件50B1、50B2的引導(dǎo)槽各自具有該槽的寬度從該槽的邊 緣部分趨向底部分而逐漸變窄的結(jié)構(gòu)、即V字型槽的結(jié)構(gòu)。另外圖9中，人的手腕I表示具有從該引導(dǎo)件50B1、50B2的設(shè)計(jì)角度假設(shè)的最大 尺寸的人的手腕，人的手腕Is表示具有從該引導(dǎo)件50B1、50B2的設(shè)計(jì)角度假設(shè)的最小尺寸 的人的手腕。如上所述，設(shè)計(jì)如下，S卩，在引導(dǎo)件50B1、50B2上設(shè)有作為V字型槽的引導(dǎo)槽，并根 據(jù)認(rèn)證對(duì)象的人的手腕的粗細(xì)，確定設(shè)在攝像傳感器單元20上的攝像傳感器10與認(rèn)證對(duì) 象的人的手腕I或Is之間的距離。進(jìn)而，該引導(dǎo)件50B1、50B2以沿著設(shè)在攝像傳感器單元 20上的攝像傳感器50的視場(chǎng)角β的邊界(圖9(b)中的虛線)的方式，安裝在攝像傳感器 單元20上。根據(jù)該實(shí)施例3的生物認(rèn)證用的攝影裝置100Β，與上述實(shí)施例1的生物認(rèn)證用的 攝影裝置100的情況相同，特別是通過該引導(dǎo)件50Β1、50Β2的引導(dǎo)槽(V字型槽)的結(jié)構(gòu)，自 然地引導(dǎo)而自動(dòng)地調(diào)整認(rèn)證對(duì)象的人的手腕l、ls與攝像傳感器10的光學(xué)中心0之間的距 離，以使其正比于認(rèn)證對(duì)象的人的手腕l、ls的粗細(xì)，從而正比于認(rèn)證對(duì)象的人的手腕l、ls 的尺寸。因此，可以容易地實(shí)現(xiàn)以剛好與由攝像傳感器10的視場(chǎng)角β規(guī)定的攝影范圍R 一致的方式，拍攝到認(rèn)證對(duì)象的人的手腕k、ls，并且不會(huì)丟失必要的信息且使圖像的分辨 率的損失最小化，因此作為使用了這樣的圖像數(shù)據(jù)的結(jié)果，可以期待高精度的認(rèn)證結(jié)果。另外，對(duì)于引導(dǎo)件50B1、50B2的設(shè)計(jì)方法，將在后面敘述。接著，更具體地說(shuō)明根據(jù)上述本發(fā)明的實(shí)施例1、實(shí)施例2及實(shí)施例3的生物認(rèn)證 用的攝影裝置中的引導(dǎo)件的形狀的具體的導(dǎo)出方法。首先，與圖10 —起說(shuō)明根據(jù)與圖3等一起敘述的實(shí)施例1的生物認(rèn)證用的攝影裝 置中的引導(dǎo)件50的形狀的導(dǎo)出方法。(i)首先作為認(rèn)證對(duì)象的手(即手掌)準(zhǔn)備假設(shè)最大的手的模型I并求出剛好 收納該手Il的寬度W(圖10(a))。(ii)求出由所使用的攝像機(jī)10的視場(chǎng)角β規(guī)定的攝影范圍R的寬度與該W—致 的、從攝像機(jī)10的光學(xué)中心0起的高度I1 (圖10(b))。(iii)從作為上述認(rèn)證對(duì)象的手(即手掌)假設(shè)最大的手的模型Il的手指的粗細(xì) dl、及作為認(rèn)證對(duì)象的手(即手掌)假設(shè)最小的手的模型Is的粗細(xì)d2的正比關(guān)系，求出與 上述假設(shè)的最小的手的模型Is時(shí)的與攝像機(jī)10的光學(xué)中心0之間的距離I2，并以這些距 離I2至I1中的引導(dǎo)槽50a至50d的寬度si至s4正比于該距離的方式確定引導(dǎo)槽50a至 50d的形狀(圖10(c))。(iv)在圖10(a)、(b)中，求出攝影范圍R中的上述假設(shè)的最大的手[的各手指的 中心點(diǎn)，并求出將由此獲得的各手指的中心和攝像機(jī)10的光學(xué)中心0連接的線，并且以上 述(iii)中求出的各引導(dǎo)槽50a至50d的中心線(圖10(c)、(d)中的點(diǎn)劃線)與此處求出 的線一致，使各引導(dǎo)槽50a至50d配置在攝像傳感器單元20上的方式，確定引導(dǎo)件50的形 狀及配置(圖10(d))。
(ν)用角度α來(lái)將引導(dǎo)件50配置在攝像傳感器單元20上，以使如此導(dǎo)出的引導(dǎo) 件50不會(huì)進(jìn)入設(shè)在攝像傳感器單元20上的攝像機(jī)10的視場(chǎng)角β的邊界內(nèi)(圖10(e))。 根據(jù)圖10(e)可知，該角度α通過以下的式從攝像機(jī)10的視場(chǎng)角β求出。α = (180° -β)+2根據(jù)與圖8 —起上述的實(shí)施例2的生物認(rèn)證用的攝影裝置中的引導(dǎo)件50Α1、50Α2, 以及根據(jù)與圖9 一起上述的實(shí)施例3的生物認(rèn)證用的攝影裝置中的引導(dǎo)件50Β1、50Β2的形 狀的導(dǎo)出方法也大致相同。S卩、求出假設(shè)最大的手指(實(shí)施例2的情況)或者手腕(實(shí)施例3的情況)剛好 收納在攝像機(jī)10的攝影范圍R內(nèi)的、從攝像機(jī)10的光學(xué)中心0起的高度，并且在假設(shè)最大 的手指(實(shí)施例2的情況)或者手腕(實(shí)施例3的情況)和、假設(shè)最小的手指(實(shí)施例2 的情況)或者手腕(實(shí)施例3的情況)下，以手指(實(shí)施例2的情況)或者手腕(實(shí)施例 3的情況)的粗細(xì)和與從攝像機(jī)10的光學(xué)中心0之間的距離成正比關(guān)系的方式，求出引導(dǎo) 槽的形狀(與圖10(c)的情況相同)，進(jìn)而用角度α來(lái)將如此得出的引導(dǎo)件50Α1、50Α2或 者50Β1、50Β2配置在攝像傳感器單元20上，以使引導(dǎo)件50Α1、50Α2或者50Β1、50Β2不會(huì)進(jìn) 入設(shè)在攝像傳感器單元20的攝像機(jī)10的視場(chǎng)角β的邊界內(nèi)(與圖10(e)的情況相同)。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的生物認(rèn)證裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的生物認(rèn)證裝置具有生物認(rèn)證用的攝影裝置100C及活體 認(rèn)證單元200。生物認(rèn)證用的攝影裝置100C是由根據(jù)上述本發(fā)明的實(shí)施例1、實(shí)施例2或?qū)嵤├?3的生物認(rèn)證裝置的攝影裝置100、100Α或100Β構(gòu)成，并由該攝像機(jī)10 (例如由數(shù)字照相機(jī) 構(gòu)成)對(duì)認(rèn)證對(duì)象的人的活體進(jìn)行拍攝，且將如此得到的認(rèn)證對(duì)象的活體的圖像的數(shù)據(jù)發(fā) 送到活體認(rèn)證單元200?；铙w認(rèn)證單元200對(duì)從生物認(rèn)證用的攝影裝置100C發(fā)送的認(rèn)證對(duì)象的活體的圖 像數(shù)據(jù)實(shí)施規(guī)定的圖像處理，從而獲得其特征，并與預(yù)先登記的用戶的活體的圖像的特征 進(jìn)行比較，如果雙方的特征在一定的誤差范圍內(nèi)一致，則判定為上述拍攝的活體是相應(yīng)用 戶的活體，如果不是，則判定為上述拍攝的活體不是相應(yīng)用戶的活體。關(guān)于上述規(guī)定的圖像處理或上述拍攝的活體是否為相應(yīng)用戶的活體的判定的具 體方法，可以適當(dāng)適用活體認(rèn)證領(lǐng)域等中的公知技術(shù)，在此省略詳細(xì)的說(shuō)明。
權(quán)利要求
一種生物認(rèn)證用的攝影裝置，其使用人的手掌的圖像，且該攝影裝置具有攝像傳感器，其對(duì)人的手掌進(jìn)行拍攝并獲得其圖像；以及引導(dǎo)件，其在由所述攝像傳感器進(jìn)行的、人的手掌的拍攝時(shí)，支持該人的手掌，其中，所述引導(dǎo)件具有插入與該人的手掌相關(guān)的手指的V字型槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物認(rèn)證用的攝影裝置，其中，在所述攝像傳感器的附近還設(shè)置有引導(dǎo)件，該引導(dǎo)件在通過該攝像傳感器的拍攝而進(jìn) 行的、人的手掌的拍攝時(shí)，支持與該人的手掌相關(guān)的手腕。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物認(rèn)證用的攝影裝置，其中，所述引導(dǎo)件的V字型槽構(gòu)成為，在由所述攝像傳感器進(jìn)行的、人的手掌的拍攝時(shí)，在與 該人的手掌相關(guān)的手指被插入到該V字型槽中的狀態(tài)下，根據(jù)該人的手掌的大小自動(dòng)地調(diào) 整該人的手掌與所述攝像傳感器之間的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物認(rèn)證用的攝影裝置，其中，在根據(jù)所述人的手掌的大小自動(dòng)地調(diào)整該人的手掌與攝像傳感器之間的距離的結(jié)構(gòu) 中，該人的手掌與攝像傳感器之間的距離為與該人的手掌的大小大致正比的距離。
5.一種生物認(rèn)證用的攝影裝置，其使用人的手掌的圖像，且該攝影裝置具有 攝像傳感器，其對(duì)人的手掌進(jìn)行拍攝并獲得其圖像；以及引導(dǎo)件，其在由所述攝像傳感器進(jìn)行的、人的手掌的拍攝時(shí)，支持該人的手掌， 其中，所述引導(dǎo)件構(gòu)成為，在由所述攝像傳感器進(jìn)行的、人的手掌的拍攝時(shí)，在與該人 的手掌相關(guān)的手指被該引導(dǎo)件支持的狀態(tài)下，根據(jù)該人的手掌的大小自動(dòng)地調(diào)整該人的手 掌與所述攝像傳感器之間的距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物認(rèn)證用的攝影裝置，其中，在根據(jù)所述人的手掌的大小自動(dòng)地調(diào)整該人的手掌與攝像傳感器之間的距離的結(jié)構(gòu) 中，該人的手掌與攝像傳感器之間的距離為與該人的手掌的大小大致正比的距離。
7.—種生物認(rèn)證用的攝影裝置，其使用人的活體的圖像，且該攝影裝置具有 攝像傳感器，其對(duì)人的活體進(jìn)行拍攝并獲得其圖像；以及引導(dǎo)件，其在由所述攝像傳感器進(jìn)行的、人的活體的拍攝時(shí)，支持該人的活體， 其中，所述引導(dǎo)件構(gòu)成為，在由所述攝像傳感器進(jìn)行的、人的活體的拍攝時(shí)，在該人的 活體被該引導(dǎo)件支持的狀態(tài)下，根據(jù)該人的活體的大小自動(dòng)地調(diào)整該人的活體與所述攝像 傳感器之間的距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物認(rèn)證用的攝影裝置，其中，在根據(jù)所述人的活體的大小自動(dòng)地調(diào)整該人的活體與攝像傳感器之間的距離的結(jié)構(gòu) 中，該人的活體與攝像傳感器之間的距離為與該人的活體的大小大致正比的距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物認(rèn)證用的攝影裝置，其中， 所述人的活體是人的手指。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物認(rèn)證用的攝影裝置，其中， 所述人的活體是人的手腕。
11.一種生物認(rèn)證裝置，其具備權(quán)利要求1至權(quán)利要求10中的任一項(xiàng)所述的生物認(rèn)證用的攝影裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用了人的活體的生物認(rèn)證用的攝影裝置及生物認(rèn)證裝置，該攝影裝置具有攝像傳感器，其對(duì)人的活體進(jìn)行拍攝并獲得其圖像；以及引導(dǎo)件，其在由所述攝像傳感器進(jìn)行的、人的活體的拍攝時(shí)，支持該人的活體，其中，所述引導(dǎo)件構(gòu)成為，在由所述攝像傳感器進(jìn)行的、人的活體的拍攝時(shí)，在該人的活體被該引導(dǎo)件支持的狀態(tài)下，該人的活體與所述攝像傳感器之間的距離被自動(dòng)地調(diào)整為與該人的活體的大小相應(yīng)的距離。
文檔編號(hào)G06T1/00GK101946262SQ20088012646
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2008年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月15日
發(fā)明者浜壯一, 福田充昭, 青木隆浩 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社