專利名稱：靜脈成像裝置、靜脈成像方法和靜脈認(rèn)證裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種靜脈成像裝置、靜脈成像方法和靜脈認(rèn)證裝置。
背景技術(shù)：
在未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)化社會(huì)中，生物個(gè)體認(rèn)證是用于保護(hù)私有權(quán)的非常重要 的技術(shù)。具體地說(shuō)，對(duì)于可以通過(guò)欺騙其他人在因特網(wǎng)上竊取金錢(qián)、內(nèi)容 和權(quán)利的商業(yè)交易，生物個(gè)體認(rèn)證作為用于保護(hù)僅僅通過(guò)密碼不可以解決 的領(lǐng)域的技術(shù)而被關(guān)注。這里，關(guān)于指紋和虹膜的偽造問(wèn)題依然存在。從 這個(gè)觀點(diǎn)來(lái)看，利用不易成像的部位的靜脈圖案的個(gè)體認(rèn)證技術(shù)由于確定 精確且難以偽造和欺騙而有望成為下一代的生物個(gè)體認(rèn)證。
指紋認(rèn)證技術(shù)和靜脈認(rèn)證技術(shù)是生物個(gè)體認(rèn)證技術(shù)的示例。對(duì)于指紋 認(rèn)證技術(shù)，存在這樣的問(wèn)題，即大約百分之四的用戶可能沒(méi)有登記并且對(duì) 通過(guò)遺留指紋進(jìn)行欺騙的抵抗力可能不夠。然而，由于圖像合成可以以利 用線傳感器、區(qū)域傳感器等的掃描類型而容易地執(zhí)行，存在可以縮小傳感 器尺寸的優(yōu)勢(shì)。另一方面，預(yù)期成為下一代認(rèn)證技術(shù)而沒(méi)有這些問(wèn)題的靜 脈認(rèn)證技術(shù)由于傳感器大而難以安裝在移動(dòng)設(shè)備等上。具體地說(shuō)，對(duì)于利 用靜脈的透視圖像的成像類型，由于光源位置的限制嚴(yán)格而難以將i殳備配 置成平面形狀。
為了實(shí)現(xiàn)縮小利用靜脈認(rèn)證技術(shù)的設(shè)備的尺寸，在日本專利申請(qǐng)7>開(kāi)
No. 2008-36058中采用以陣列形式布置^it:鏡的^tit:鏡陣列。

發(fā)明內(nèi)容
除了利用微透鏡陣列之外，可能有必務(wù)使向用作成像對(duì)象的生物體照 射光的光源與設(shè)備集成以便實(shí)現(xiàn)設(shè)備尺寸的縮小。然而，在光源與設(shè)備集 成的情況下，從光源照射的光的強(qiáng)度隨著遠(yuǎn)離光源而迅速地降低?？梢钥?慮若干方法來(lái)作為對(duì)此問(wèn)題的解決方案。然而，考慮設(shè)備被安裝到不同裝 備上的情況的限制，尚未獲得滿意的解決方案。
4本發(fā)明是鑒于上面的問(wèn)題而提出的，并且期望提供一種新改進(jìn)的、能 夠在實(shí)現(xiàn)縮小裝置尺寸的同時(shí)容易地獲得均勻亮度的靜脈圖像的靜脈成 像裝置、靜脈成像方法和靜脈認(rèn)證裝置。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種靜脈成像裝置，其包括透鏡陣列， 其以陣列形式布置多個(gè)光接收透鏡；多個(gè)近紅外光照射源，其分別布置在 透鏡陣列的相反端，并且以近紅外光照射生物體的部位；成像元件，其基 于由透鏡陣列聚集并且在生物體中散射并透過(guò)靜脈的近紅外光而生成靜 脈的攝像；以及亮度調(diào)整單元，其根據(jù)用于控制成像元件的同步信號(hào)以及 離近紅外光照射源的距離而調(diào)整從近紅外光照射源照射的近紅外光的亮 度。
使用上迷構(gòu)造，亮度調(diào)整單元根據(jù)用于控制成像元件的同步信號(hào)以及 離近紅外光照射源的距離而調(diào)整從近紅外光照射源照射的近紅外光的亮 度。
成像元件最好在與布置有近紅外光照射源的透鏡陣列的側(cè)面垂直的 方向上執(zhí)行線掃描。
亮度調(diào)整單元最好沿著成像元件的掃描方向隨時(shí)間改變近紅外光的 亮度。
亮度調(diào)整單元最好在近紅外光照射源附近減小近紅外光的亮度，并且 朝著透鏡陣列的接近中心的方向增大近紅外光的亮度。
亮度調(diào)整單元可以根據(jù)預(yù)定校正曲線隨時(shí)間改變亮度。
亮度調(diào)整單元還可以包括電流控制單元，其控制要被提供到近紅外光 照射源的電流量。
亮度調(diào)整單元還可以包括開(kāi)關(guān)控制單元，其執(zhí)行近紅外光照射源的開(kāi) 關(guān)控制，并且開(kāi)關(guān)控制單元可以根據(jù)用于近紅外光照射源的開(kāi)關(guān)控制的脈 沖的寬度和頻率而隨時(shí)間改變亮度。
根據(jù)本發(fā)明的另 一實(shí)施例，提供了 一種靜脈成像方法，包括以下步驟 以由靜脈成像裝置調(diào)整亮度的近紅外光照射生物體的部位；以及根據(jù)同步 信號(hào)對(duì)以經(jīng)亮度調(diào)整的近紅外光照射的生物體部位進(jìn)行成像并且生成靜 脈的攝像，其中靜脈成像裝置包括透鏡陣列，其以陣列形式布置多個(gè)光 接收透鏡；多個(gè)近紅外光照射源，其分別布置在透鏡陣列的相反端，并且 以近紅外光照射生物體部位；成像元件，其基于由透鏡陣列聚集并且在生 物體中散射并透過(guò)靜脈的近紅外光而生成靜脈的攝^象；以及亮度調(diào)整單元，其根據(jù)用于控制成像元件的同步信號(hào)以及離近紅外光照射源的距離而 調(diào)整M紅外光照射源照射的近紅外光的亮度。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種靜脈認(rèn)證裝置，包括靜脈成 像單元；靜脈圖案提取單元，其從由靜脈成像單元生成的靜^HMI:取靜 脈圖案；以及認(rèn)證單元，其基于所提取的靜脈圖案執(zhí)g證處理，其中靜 脈成像單元包括透鏡陣列，其以陣列形式布置多個(gè)光接收透鏡;多個(gè)近 紅外光照射源，其分別布置在透鏡陣列的相反端，并且以近紅外光照射生 物體的部位；成像元件，其基于由透鏡陣列聚集并且在生物體中散射并透 過(guò)靜脈的近紅外光而生成靜脈的攝像；以及亮度調(diào)整單元，其根據(jù)用于控 制成像元件的同步信號(hào)以及離近紅外光照射源的距離而調(diào)整從近紅外光 照射源照射的近紅外光的亮度。
;^L據(jù)上述本發(fā)明的實(shí)施例，可以在實(shí)現(xiàn)設(shè)備尺寸縮小的同時(shí)容易地獲 得均勻亮度的靜脈圖像。


圖l是描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的靜脈成像裝置的構(gòu)造的框圖； 圖2是根據(jù)本實(shí)施例的靜脈成像裝置的平面圖； 圖3是在圖2中的線A-A處剖開(kāi)的剖視圖4A是描述在近紅外光照射源的位置和亮度之間的關(guān)系的說(shuō)明圖4B是描述在近紅外光照射源的位置和亮度之間的關(guān)系的說(shuō)明圖4C《_描述在近紅外光照射源的位置和亮度之間的關(guān)系的說(shuō)明圖5A是描述根據(jù)本實(shí)施例的亮度調(diào)整單元的說(shuō)明圖5B是描述根據(jù)本實(shí)施例的亮度調(diào)整單元的說(shuō)明圖6A是描述根據(jù)本實(shí)施例的亮度調(diào)整單元的說(shuō)明圖6B是描述根據(jù)本實(shí)施例的亮度調(diào)整單元的說(shuō)明圖7是描述根據(jù)本實(shí)施例的靜脈認(rèn)證裝置的構(gòu)造的框圖；以及
圖8是描述根據(jù)本發(fā)明每個(gè)實(shí)施例的靜脈成像裝置的硬件構(gòu)造的框圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。注意，在本 說(shuō)明書(shū)和附圖中，具有實(shí)質(zhì)上相同的功能和結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)元件以相同標(biāo)號(hào)來(lái) 表示，并且省略對(duì)這些結(jié)構(gòu)元件的重復(fù)+兌明。
這里，以下面的次序進(jìn)行描述。
(1) 第一實(shí)施例 (l-l)靜脈成像裝置的構(gòu)造
(l-2)靜脈成像裝置的採(cǎi)作
(l-3)將靜脈成像裝置安裝到靜脈認(rèn)證裝置的示例
(2) 根據(jù)本發(fā)明每個(gè)實(shí)施例的靜脈成像裝置的硬件構(gòu)造
(3) 總結(jié)
通過(guò)上述研究，本發(fā)明的發(fā)明人 彈出了以下意見(jiàn)。使用相關(guān)領(lǐng)域中的 靜脈成像裝置，拍攝諸如手指靜脈的精細(xì)靜脈的圖像是困難的，除非成像 裝置和照明裝置相距一定程度。這是因?yàn)檎丈涞绞种钢械慕t外光由于生 物體而引起較大地散射。 一般而言，據(jù)說(shuō)照射到生物體中的近紅外光中的 70%或更多僅僅到達(dá)真皮層。因此，從成像裝置側(cè)照射的光通過(guò)真皮變?yōu)?反射光。因此，由于《Jt光的干擾，通過(guò)吸收來(lái)自背面的散射光而為陰影 的精細(xì)靜脈圖像的對(duì)比度顯著地降低。從而，成像變得困難。因此，相關(guān) 領(lǐng)域中的靜脈成像裝置的使用限于諸如手掌或手背的大靜脈。
如稍后描述，根據(jù)本發(fā)明每個(gè)實(shí)施例的靜脈成像裝置包括使用^t:鏡 陣列的平坦傳感器以及被布置在面板附近的集成照明裝置。在本發(fā)明的每 個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)提供方向性控制板iUUl以及光源來(lái)執(zhí)行僅僅來(lái)自靜脈 背面的選擇性光的成像變?yōu)榭赡埽渲蟹较蛐钥刂瓢寤蚩装灞徊贾贸捎糜?提取到 鏡陣列中的每個(gè)透鏡的選擇性光。以這種方式，實(shí)現(xiàn)了光源與 傳感器的集成，這對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域中的光學(xué)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是困難的。
然而，使用上述構(gòu)造，由于光的強(qiáng)度和亮度隨著遠(yuǎn)離照明裝置的附近 而^il地減小，因此出現(xiàn)以下三個(gè)問(wèn)題。
1. 由于照明裝置的附近和中心的亮度分布太大，因此難以采用一次成 像拍攝整體。
2. 當(dāng)將照明調(diào)整為在中心處感光時(shí)，感光器在照明裝置的附近飽和，從而成像變得困難。
3.當(dāng)將照明調(diào)整為在照明裝置附近感光時(shí)，在中心的S/N比率減小， 從而成像變得困難。
為了解決上述問(wèn)題，在相關(guān)領(lǐng)域中提出了一種利用具有光學(xué)分布的亮 度分布濾光器的解決方法。然而，下面描述的一些問(wèn)題仍然沒(méi)有解決。因 此該方法難以實(shí)際實(shí)施。
1. 目前，用于成^象元件的TFT近紅外傳感器在靈彰:度和動(dòng)態(tài)范圍方 面都不夠。通過(guò)使用亮度分布濾光器，進(jìn)一步減小靈氣變和動(dòng)態(tài)范圍。
2. 由于極大地減小了傳感器靈敏度，以高亮度照射源進(jìn)^f亍照明可能 是必要的。
3. 用于校正光學(xué)亮度分布濾光器的影響的圖像校正處理是非常困難的。
4. 由于故意產(chǎn)生亮度不均勻，因此其不可以用于傳感器顯示。
5. 由于產(chǎn)生傳感器靈敏度上的變化，其不可以用于觸^^1傳感器。
具體地"^兌，對(duì)于期望的平坦傳感器的實(shí)施例，No. 4和No. 5變?yōu)殛P(guān) 鍵的缺陷。
根據(jù)本發(fā)明的每個(gè)實(shí)施例，為了解決上述問(wèn)題，由本發(fā)明的發(fā)明人提 供了如下所述的靜脈成像裝置，
(第一實(shí)施例)
<靜脈成像裝置的構(gòu)造>
首先，將參考圖1到3詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的靜脈成像 裝置的構(gòu)造。圖l是描述根據(jù)本實(shí)施例的靜脈成像裝置的構(gòu)造的框圖。圖 2是根據(jù)本實(shí)施例的靜脈成像裝置的平面圖。然后，圖3是在圖2中的線 A-A處剖開(kāi)的剖視圖。
例如，如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施例的靜脈成像裝置10主要包括M 鏡陣列(MLA)101、近紅外光照射源105、成像元件109、亮度調(diào)整單元 113和存儲(chǔ)器單元121。靜脈成像裝置10對(duì)放在其上的生物體的部位(例 如，手指)進(jìn)行成像，并且生成存在于生物體中的靜脈的攝像(即，靜脈圖 像)。
微透鏡陣列(MLA)101接收從稍后提及的近紅外光照射源105照射到生物體的部位之后穿透生物體中的靜脈的近紅外光(在下文中也被稱為靜
脈透射光)，并且將該光引導(dǎo)到稍后提及的成像元件109。
近紅外光照射源105對(duì)放在靜脈成像裝置10上的生物體部位照射具 有預(yù)定頻帶的近紅外光。近紅外光能夠被血液中的血紅蛋白(即，還原血 紅蛋白)吸收同時(shí)對(duì)身體組織具有高穿透性。因此，當(dāng)近紅外光照射到手 指、手掌或手背時(shí)，在其內(nèi)部延伸的靜脈作為陰影出現(xiàn)在圖像上。呈現(xiàn)圖 像的陰影被稱為靜脈圖案。為了滿意地執(zhí)行靜脈圖案的成像，近紅外光照 射源105照射波長(zhǎng)大約在600nm和1300nm之間并且最好在700nm和 900nm之間的近紅外光。
這里，當(dāng)從近紅外光照射源105照射的近紅外光的波長(zhǎng)短于600nm 或長(zhǎng)于1300nm時(shí)，被血液中的血紅蛋白吸收的比率變小。因此，獲得滿 意的靜脈圖案是困難的。另一方面，當(dāng)從近紅外光照射源105照射的近紅 外光的波長(zhǎng)大約在700nm和900nm之間時(shí)，近紅外光特別是皿氧血紅 蛋白和氧合血紅蛋白兩者吸收。因此，可以獲得滿意的靜脈圖案。
這里，例如，可以采用發(fā)光二極管(LED)作為近紅外光照射源105。 此夕卜，代替具有上述頻帶的發(fā)光二極管，也可以使用能夠照射包括上述頻 帶的光的發(fā)光二極管與光學(xué)上限制照射光的波段的濾光器的組合。
從近紅外光照射源105照射的近紅外光的亮度由稍后提及的亮度調(diào) 整單元U3進(jìn)行控制。
成像元件109具有以網(wǎng)格形狀布置多個(gè)感光器的成像表面，并且基于 通過(guò)M鏡陣列101形成圖像的靜脈透射光而生成近紅外光的靜脈圖像。 例如，電荷耦合器件(CCD)類型的圖像傳感器、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體類 型圖像傳感器等可以被用作根據(jù)本實(shí)施例的成像元件109。成像元件109 輸出所生成的靜脈圖像(在下文中也被稱為圖INi:據(jù))。此夕卜，成像元件109 可以將所生成的靜脈圖像存儲(chǔ)在稍后提及的存儲(chǔ)器單元121。
成像元件109的感光器的掃描定時(shí)等由稍后提及的成像元件控制單 元lll控制。
成像元件控制單元111例如包括中央處理單元(CPU)、只讀存儲(chǔ)器 (ROM)、隨^4M儲(chǔ)器(RAM)等，并且執(zhí)行對(duì)成像元件109的驅(qū)動(dòng)控 制。更具體地說(shuō)，成像元件控制單元lll基于預(yù)定的同步信號(hào)而控制成像 元件109的感光器的掃描定時(shí)等。這里，成像元件控制單元111能夠參考 存儲(chǔ)在稍后提及的存儲(chǔ)器單元121中的各種^:和數(shù)據(jù)庫(kù)等，執(zhí)行對(duì)成像元件109的控制。
亮度調(diào)整單元113例如包括CPU、 ROM、 RAM等。然后，亮度調(diào) 整單元U3根據(jù)用于控制成像元件109的同步信號(hào)、以及從近紅外光照射 源105到微透鏡陣列101上方位置的距離，調(diào)整從近紅外光照射源105照 射的近紅外光的亮度。亮度調(diào)整單元113能夠根據(jù)存儲(chǔ)在稍后提及的存儲(chǔ) 器單元121中的校正曲線123而執(zhí)行亮度調(diào)整。
在下面，將詳細(xì)地描述亮度調(diào)整單元113。
存儲(chǔ)器單元121存儲(chǔ)校正曲線123，用于調(diào)整從近紅外光照射源105 照射的近紅外光的亮度。另夕卜，也可存儲(chǔ)由成像元件109生成的靜脈圖像 等。此外，除了上面的之外，也可適當(dāng)?shù)卮鎯?chǔ)在靜脈成像裝置IO執(zhí)行某 處理時(shí)所需存儲(chǔ)的M、處理進(jìn)度、各種數(shù)據(jù)庫(kù)等。存儲(chǔ)器單元121能夠 由成像元件109、成像元件控制單元lll、亮度調(diào)整單元113等來(lái)讀取和 寫(xiě)入。
其后，參考圖4A到6B詳細(xì)地描述根據(jù)本實(shí)施例的亮度調(diào)整單元。 圖4A到4C是描述近紅外光照射源的位置和亮度之間的關(guān)系的說(shuō)明圖。 圖5A到6B是描述根據(jù)本實(shí)施例的亮度調(diào)整單元的說(shuō)明圖。
例如，如圖4A所示，根據(jù)本實(shí)施例的靜脈成像裝置10包括^it:鏡 陣列101以及布置在^:鏡陣列101的相反端的近紅外光照射源105。當(dāng) 將生物體的部位(例如，手指FG)放在靜脈成像裝置10上時(shí)，近紅外光照 射源105照射近紅外光。然后，成像元件對(duì)由 鏡陣列101聚集的靜脈 透射光執(zhí)行線掃描并且生成靜脈圖像。這里，如圖4A所示，成像元件的 掃描方向是與布置有近紅外線光照射源105的透鏡陣列的側(cè)面垂直的方向，即手指的上到下方向。在下面，沿著手指的上到下方向的掃描方向?qū)て?稱為垂直方向。
在如圖4A所示配置的靜脈成4象裝置10中，如圖4B所示，在從近紅 外光照射源105照射的近紅外光的亮度未被調(diào)整的情況下，亮度離光源 105越近就越高而離光源105越遠(yuǎn)就越低。結(jié)果，如圖4B所示，在亮度 未被調(diào)整的情況下，在沿著微透鏡陣列101的垂直方向的接近中心部分處 的亮度變低，從而照明程度不均勻。
這里，通過(guò)在近紅外光照射源105的附近減小從近紅外光照射源105 照射的近紅外光的亮度并且在接近中心部分處增大亮度，可以解決這種照 明的不均勻，而無(wú)需如在釆用亮度分布濾光器的情況下那樣降低裝置的靈 敏度。
為了執(zhí)行如上所述的亮度控制，根據(jù)本實(shí)施例的靜脈成像裝置10被 裝4^有亮度調(diào)整單元113。
[亮度調(diào)整單元的第 一示例
圖5A和圖5B示出根據(jù)本實(shí)施例的亮度調(diào)整單元113的示例。如圖 5A所示，亮度調(diào)整單元113的示例包括電流控制單元115和電流^L動(dòng)器 117。
例如，電流控制單元115包括CPU、 ROM、 RAM等。與輸入到成 像元件控制單元111中的同步信號(hào)類似的信號(hào)被輸入到電流控制單元 115。電流控制單元115與同步信號(hào)的開(kāi)關(guān)操作同步地經(jīng)由稍后提及的電 流驅(qū)動(dòng)器117，控制要提供到近紅外光照射源105的電流量。更具體地i兌， 為了實(shí)現(xiàn)如圖5B的校正曲線所示的隨著時(shí)間的電流量變化，電流控制單 元115將適當(dāng)電流量的控制信號(hào)輸出到電流驅(qū)動(dòng)器117并且在掃描方向上 調(diào)整光源105的亮度。
例如，電流驅(qū)動(dòng)器117包括CPU、 ROM、 RAM等并且基于從電流 控制單元115輸出的電流量的控制信號(hào)而將電流提供到近紅外光照射源 105。
在根據(jù)本實(shí)施例的靜脈成像裝置10中，成像元件109的垂直掃描方 向被設(shè)置為與光源105的排列方向垂直。因此，可以利用垂直同步信號(hào)、 與水平線的光接收定時(shí)同步地執(zhí)行光源105的亮度控制。
從圖5B可清楚地看出，本示例中的電流量的校正曲線形成隨著時(shí)間 增大電流量并且從某時(shí)間點(diǎn)起減小電流量的形狀。例如，當(dāng)水平線處于光
12源105的附近時(shí)(即，當(dāng)時(shí)間接近于零時(shí))，執(zhí)行電流量的控制同時(shí)監(jiān)控以 8位轉(zhuǎn)換的圖像數(shù)據(jù)是否飽和。然后，當(dāng)水平線朝著M鏡陣列101的中 心部分前進(jìn)并且來(lái)自生物體內(nèi)部的散射光減小時(shí)，提供到光源105的電流 量增大。以這種方式，可以實(shí)現(xiàn)如圖4C所示的近紅外光的亮度分布。
[亮度調(diào)整單元的第二示例
圖6A和圖6B示出根據(jù)本實(shí)施例的亮度調(diào)整單元113的示例。如圖 6A所示，亮度調(diào)整單元113的示例包括電流驅(qū)動(dòng)器117和開(kāi)關(guān)控制單元 119。
例如，開(kāi)關(guān)控制單元119包括CPU、 ROM、 RAM等。在前面的示 例中，從近紅外光照射源105照射的近紅外光的亮度通過(guò)提供到光源105 的電流量來(lái)控制。在該示例中，如圖4C所示的亮度分布通過(guò)控制近紅外 光照射源105的照明時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)。
與輸入到成4象元件控制單元111中的同步信號(hào)類似的信號(hào)被輸入到 開(kāi)關(guān)控制單元119。與同步信號(hào)的開(kāi)關(guān)^Mt同步，開(kāi)關(guān)控制單元119經(jīng)由 電流驅(qū)動(dòng)器117而控制近紅外光照射源105的照明時(shí)間。更具體地"i兌，為 了實(shí)現(xiàn)如圖6B的校正曲線所示的照明時(shí)間變化，開(kāi)關(guān)控制單元119輸出 適當(dāng)?shù)恼彰髅}沖寬度的控制信號(hào)到電流驅(qū)動(dòng)器117并且在掃描方向上調(diào) 整光源105的亮度。如圖6B所示，照明時(shí)間的控制通過(guò)控制照明脈沖寬 度來(lái)執(zhí)行。脈沖寬度控制可以通過(guò)控制輸入到電流驅(qū)動(dòng)器117的開(kāi)關(guān)控制 信號(hào)的脈沖數(shù)來(lái)執(zhí)行。
本示例的電流驅(qū)動(dòng)器117例如包括CPU、 ROM、 RAM等，并且基 于從開(kāi)關(guān)控制單元119輸出的脈沖寬度的控制信號(hào)而將電流適當(dāng)?shù)靥峁?到近紅外光照射源105。
從圖6B可清楚地看出，本示例中的脈沖寬度的校正曲線形成隨著時(shí) 間增大脈沖寬度并且從某時(shí)間點(diǎn)起減小脈沖寬度的形狀。例如，當(dāng)水平線 處于光源105的附近時(shí)(即，當(dāng)時(shí)間接近于零時(shí))，執(zhí)行脈沖寬度的控制同 時(shí)監(jiān)控以8位轉(zhuǎn)換的圖像數(shù)據(jù)是否飽和。然后，當(dāng)水平線朝著m鏡陣列 101的中心部分前進(jìn)并且來(lái)自生物體內(nèi)部的散射光減小時(shí)，脈沖寬度增 大。以這種方式，可以實(shí)現(xiàn)如圖4C所示的近紅外光的亮度分布。
這里，圖5B和圖6B中示出的校正曲線預(yù)先被設(shè)置成既滿足在其兩 端的飽和度又滿足在接近中心部分的靈敏度缺陷。例如，在首次執(zhí)行靜脈 成像時(shí)測(cè)量校正曲線并且將其預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元121中。然后，通過(guò)在后續(xù)處理參考所存儲(chǔ)的校正曲線123，可以提高根據(jù)本實(shí)施例的靜脈成 像裝置10的處理速度。
順便提及，在上述的時(shí)間控制中，最好根據(jù)成像元件109的類型而改 變同步信號(hào)的定時(shí)。這是因?yàn)橛捎谠诔上裨?09為CCD的情況與成像 元件109為CMOS的情況之間的數(shù)據(jù)讀取特性不同，因此最好適當(dāng)?shù)卣{(diào) 整元件的復(fù)位定時(shí)(reset timing )。
上述示例被描述成以電流量或脈沖寬度控制從近紅外光照射源105 照射的近紅外光的亮度的情況。另夕卜，也可通過(guò)成像元件109的電子快門(mén) 控制來(lái)執(zhí)行亮度分布的校正。此外，也可通過(guò)利用各種圖像處理技術(shù)來(lái)執(zhí) 行亮度分布的校正。
到此為止，描述了根據(jù)本實(shí)施例的靜脈成像裝置10的功能示例。上 述的每個(gè)結(jié)構(gòu)組件可以通過(guò)通用組件或電路來(lái)配置，或者可以通過(guò)專用于 每個(gè)結(jié)構(gòu)組件的功能的硬件來(lái)配置。此外，也可通過(guò)CPU等來(lái)執(zhí)行結(jié)構(gòu) 組件中的各個(gè)功能。因此，也可根據(jù)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例時(shí)的技術(shù)水平而適當(dāng)?shù)?改變要采用的結(jié)構(gòu)。
<靜脈成像裝置的操作>
在上述的靜脈成像設(shè)備10中，當(dāng)將生物體的部位(例如，手指)放在 微透鏡陣列101上時(shí)，點(diǎn)亮近紅外光照射源105并且執(zhí)行成像的準(zhǔn)備。同 時(shí)，通過(guò)參考存儲(chǔ)器單元121來(lái)確定是否預(yù)先登記了校正曲線123。在預(yù) 先務(wù)^了校正曲線123的情況下，亮度調(diào)整單元113參考所登記的校正曲 線123執(zhí)行光源105的亮度控制。相反，在登記校正曲線不存在的情況下， 亮度調(diào)整單元113控制亮度，使得既滿足從成像元件109輸出的數(shù)據(jù)的飽 和度又滿足在接近中心部分的靈敏度缺陷。
接下來(lái)，基于所輸入的同步信號(hào)，亮度調(diào)整單元113控制近紅外光照 射源105的驅(qū)動(dòng)同時(shí)調(diào)整亮度，從而以近紅外光照射生物體的部位。同時(shí)， 成像元件109基于所輸入的同步信號(hào)而執(zhí)行以經(jīng)亮度調(diào)整的近紅外光照 射的生物體部位的成像。以這種方式，生成以近紅外光均勻照射的生物體 的靜脈圖像。
使用上述的靜脈成像裝置，在成像寬度(即，在掃描方向上的寬度)大 約為30mm的成4象范圍內(nèi)的亮度抑制比率經(jīng)測(cè)量大約為三十二分之一。 該結(jié)果表示近紅外光照射源105的照明功率可以通過(guò)^f吏用才艮據(jù)本實(shí)施例 的靜脈成像裝置而被抑制到三十二分之一。<將靜脈成像裝置的示例安裝到靜脈認(rèn)證裝置中>
接下來(lái)，參考圖7詳細(xì)地描述將根據(jù)本實(shí)施例的靜脈成像裝置10安 裝到靜脈i人證裝置中的情況的示例。圖7是描述根據(jù)本實(shí)施例的靜脈認(rèn)證 裝置的構(gòu)造的框圖。
例如，如圖7所示，根據(jù)本實(shí)施例的靜脈認(rèn)證裝置20主要包括靜 脈成像單元201、靜脈圖案提取單元203、認(rèn)證單元205和存儲(chǔ)器單元211。
構(gòu)造與根據(jù)本實(shí)施例的靜脈成像裝置io類似的靜脈成像單元201將
經(jīng)亮度調(diào)整的近紅外光照射到生物體的部位同時(shí)參考存儲(chǔ)在稍后提及的 存儲(chǔ)器單元2U的校正曲線，并且生成對(duì)存在于生物體中的靜脈進(jìn)行成像 的靜^L像。靜脈成像單元201將所生成的靜脈^^象傳送到稍后提及的靜 脈圖案提取單元203。靜脈成像單元201也可將所生成的靜,^!"儲(chǔ)在 稍后提及的存儲(chǔ)器單元211。
例如，被配置為具有CPU、 ROM、 RAM等的靜脈圖案提取單元203 包括以下功能對(duì)于從靜脈成像單元201傳送的靜l^聶像，執(zhí)行靜脈圖案 提取的預(yù)處理，提取靜脈圖案并且執(zhí)行靜脈圖案提取的后處理。
這里，例如，上述的靜脈圖案提取的預(yù)處理包括以下處理從靜JI^ 像險(xiǎn)測(cè)手指的輪廓并且識(shí)別在攝像中手指的位置；通過(guò)利用檢測(cè)到的手指 輪廓來(lái)旋轉(zhuǎn)攝像而校正攝像的角度等等。
上述的靜脈圖案的提取通過(guò)對(duì)完成了輪廓檢測(cè)和角度校正的攝像應(yīng) 用微分濾波器來(lái)執(zhí)行。微分濾波器是這樣的濾波器，其在所關(guān)注的像素與 其周圍像素之間的差較大的部分處輸出較大值。換句話說(shuō)，微分濾波器是 這樣的濾波器，其以使用所關(guān)注的像素及其鄰近的像素的刻度值之差的算 法來(lái)強(qiáng)調(diào)線或邊。
一般而言，當(dāng)取二維平面上的格點(diǎn)(x,y)為變量、以濾波器h(x，y)對(duì)圖 像數(shù)據(jù)u(x,y)執(zhí)行濾波處理時(shí)，如下面的方程式1所述來(lái)生成圖像數(shù)據(jù)v(x, y)。這里，方程式l中的符號(hào)"，表示巻積積分。
v(x，力^w(x，力"(;c,力
=y A—,柳2M義—mi , 7 -附2 )
(方程式1)
15對(duì)于根據(jù)本實(shí)施例的靜脈圖案的提取,諸如一次空間微分濾波器和二
次空間微分濾波器的微分濾波器可以用于上述的微分濾波器。一次空間微: 分濾波器是這樣的濾波器，其計(jì)算在水平方向和垂直方向上與所關(guān)注的傳_ 素相鄰的像素的刻度值之差。二次空間微分濾波器是這樣的濾波器，其針 對(duì)所關(guān)注的像素提取刻度值的差的變化量較大的部分。
例如，可4吏用在下面所描述的高斯-拉普拉斯算子(Log)濾波器作為二 次空間微分濾波器。Log濾波器(如方程3中)由作為采用高斯函數(shù)的平滑 濾波器的高斯濾波器(如方程2中)的二次微分來(lái)表示。這里，在方程2中， 表示高斯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差的符號(hào)0 a示高斯濾波器的平滑程度的變量。 此外，在方程3中，符號(hào)o是與方程式2類似的表示高斯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差 的M。可以通過(guò)改變o值來(lái)改變執(zhí)行Log濾波器處理的情況的輸出值。
(方程式3)
這里，例如，上述的靜脈圖案提取的后處理包括在應(yīng)用微分濾波之后 對(duì)攝像執(zhí)行的閾值處理、二值化處理、細(xì)化處理(thiimingprocess)等。在 執(zhí)行這些處理之后，提取靜脈圖案的構(gòu)架變?yōu)榭赡堋?br> 靜脈圖案提取單元203將如上述所提取的靜脈圖案和構(gòu)架傳送到稍 后提及的認(rèn)證單元205等。靜脈圖案提取單元203也可以將所提取的靜脈 圖案和構(gòu)架存儲(chǔ)在稍后提及的存儲(chǔ)器單元211。此外，靜脈圖案提取單元 203還可以將在執(zhí)行每個(gè)上述處理期間所生成的^、處理進(jìn)度等存儲(chǔ)在 存儲(chǔ)器單元211。
例如，認(rèn)證單元205被配置成具有CPU、 ROM、 RAM等。認(rèn)證單 元205登記由靜脈圖案提取單元203生成的靜脈圖案作為模板，并且通過(guò) 將由靜脈圖案提取單元203生成的靜脈圖案與預(yù)先登記的模板比較來(lái)執(zhí)
(方程式2)行靜脈圖案的認(rèn)證。例如，認(rèn)證單元205還包括靜脈圖案登記單元207 和靜脈圖案認(rèn)證單元209。
靜脈圖案登記單元207將由靜脈圖案提取單元203生成的靜脈圖案登 記在稍后提及的存儲(chǔ)器單元211處作為模板。除了靜脈圖案之外，在對(duì)登 記靜脈圖案進(jìn)行登記時(shí)，也可存儲(chǔ)用于與靜脈圖案相關(guān)聯(lián)來(lái)識(shí)別具有該靜 脈圖案的人的其它數(shù)據(jù)(例如，指紋數(shù)據(jù)、面部圖像數(shù)據(jù)、虹膜數(shù)據(jù)、聲 紋數(shù)據(jù)等)。此外，例如，登記作為模板的登記靜脈圖案也可能具有遵循 通用生物測(cè)量交換文件格式(CBEFF)等的首標(biāo)信息。
靜脈圖案認(rèn)證單元209基于由靜脈圖案提取單元203生成的靜脈圖案 以及預(yù)先登記的靜脈圖案的模板而執(zhí)#^證。靜脈圖案認(rèn)證單元209向后 面提及的存儲(chǔ)器單元211請(qǐng)求登記靜脈圖案的公開(kāi)內(nèi)容并且在所獲得的 登記靜脈圖案與從靜脈圖案提取單元203傳送的靜脈圖案之間執(zhí)行比較。 例如，可基于如在下面表示的那樣計(jì)算出的相關(guān)系數(shù)而執(zhí)行在登記靜脈圖 案與所傳送的靜脈圖案之間的比較。作為比較結(jié)果，靜脈圖案認(rèn)證單元 209在所傳送的靜脈圖案與登記靜脈圖案相似時(shí)對(duì)所傳送的靜脈圖案進(jìn) 行認(rèn)證，而在不相似時(shí)不進(jìn)fr 人證。
由下面的方程式4定義的相關(guān)系ltA表示兩個(gè)數(shù)據(jù)x-(xi)和y-(yi》之 間的相似程度的、并且取-l到l之間的實(shí)數(shù)值的統(tǒng)計(jì)度量。當(dāng)相關(guān)系數(shù)接 近于1時(shí)，其表示兩個(gè)數(shù)據(jù)相似。當(dāng)相關(guān)系數(shù)接近于0時(shí)，其表示兩個(gè)數(shù) 據(jù)不相似。此外，當(dāng)相關(guān)系數(shù)接近于-l時(shí)，其表示兩個(gè)數(shù)據(jù)的符號(hào)相反。
-7)
(方程式4)
f :數(shù)據(jù)x的平均值
歹爽:據(jù)y的平均值 此外，靜脈圖案認(rèn)證單元209可以將認(rèn)證結(jié)果與認(rèn)證時(shí)間等相關(guān)聯(lián)、 作為認(rèn)證歷史記錄存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元211。通過(guò)生成如上所述的認(rèn)證歷史 記錄，可以知道何時(shí)以及何人請(qǐng)求了靜脈圖案并且何時(shí)以及何人使用了靜 脈認(rèn)證裝置20。
存儲(chǔ)器單元211存儲(chǔ)請(qǐng)求由靜脈圖案登記單元207登記的登記靜脈圖 案以及與該登記靜脈圖案相關(guān)聯(lián)的其它數(shù)據(jù)。除了這些數(shù)據(jù)之外，存儲(chǔ)器
17單元211也可存儲(chǔ)由靜脈成像單元201生成的靜脈圖像、由靜脈圖案提取 單元203提取的靜脈圖案、用于執(zhí)行光源的亮度控制的校正曲線等。此夕卜， 除了這些數(shù)據(jù)之外，存儲(chǔ)器單元211也可適當(dāng)?shù)卮鎯?chǔ)在靜脈認(rèn)證裝置20 執(zhí)行某處理時(shí)需要存儲(chǔ)的各種參數(shù)、處理進(jìn)度、各種數(shù)據(jù)庫(kù)等。存儲(chǔ)器單 元211能夠由靜脈成像單元201、靜脈圖案提取單元203、認(rèn)證單元205 等進(jìn)行讀取和寫(xiě)入。
到此為止，描述了根據(jù)本實(shí)施例的靜脈認(rèn)證裝置20的功能示例。上 述每個(gè)結(jié)構(gòu)組件可以通過(guò)通用部件或電路來(lái)配置，或者可以通過(guò)專用于每
個(gè)功能組件的功能的硬件來(lái)配置。此外，也可通過(guò)CPU等來(lái)執(zhí)行結(jié)構(gòu)組 件中的各個(gè)功能，因此，根據(jù)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例時(shí)的技術(shù)水平可適當(dāng)?shù)馗淖円?采用的結(jié)構(gòu)。
這里，例如，根據(jù)本實(shí)施例的靜脈認(rèn)證裝置20可以被安裝到各種裝 置，例如，計(jì)算機(jī)和服務(wù)器等的信息處理裝置、蜂窩電話和PHS等的便 攜式終端和個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、自動(dòng)拒員機(jī)(ATM)、房間i^管理裝置、 游戲設(shè)備或其控制器.
在上面的描述中，登記作為模板的登記靜脈圖案存儲(chǔ)在靜脈認(rèn)證裝置 20中。然而，可以將登記靜脈圖案存儲(chǔ)在諸如以下的存儲(chǔ)介質(zhì)中DVD 介質(zhì)、HD-DVD介質(zhì)、藍(lán)光介質(zhì)、緊湊式閃存(其為注冊(cè)商標(biāo))、記憶棒和 SD存儲(chǔ)卡、或者其上安裝非接觸型IC芯片的IC卡或電子i殳備等。也可 將登記靜脈圖案存儲(chǔ)在經(jīng)由諸如因特網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)而連接到靜脈認(rèn)證裝 置20的服務(wù)器，
<硬件構(gòu)造>
接下來(lái)，參考圖8詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明每個(gè)實(shí)施例的靜脈成像裝置 10的硬件構(gòu)造。圖8是描述根據(jù)本發(fā)明每個(gè)實(shí)施例的靜脈成像裝置10的 硬件構(gòu)造的框圖。
靜脈成4象裝置10主要包括CPU卯1、 ROM卯3、 RAM 905、主機(jī) 總線卯7、電橋909、外部總線911、接口 913、輸入設(shè)備915、輸出設(shè)備 917、存儲(chǔ)i殳備919、驅(qū)動(dòng)器921、連接端口 923和通信i殳備925。
CPU卯l用作運(yùn)算處理裝置和控制裝置，并且根據(jù)存儲(chǔ)在ROM卯3、 RAM 905、存^i殳備919或可拆卸記錄介質(zhì)927中的各種程序來(lái)控制靜脈 成像裝置10中的全部或部分操作。ROM卯3存儲(chǔ)供CPU卯l使用的程 序、運(yùn)算參數(shù)等。RAM卯5暫時(shí)地存儲(chǔ)在CPU卯1的執(zhí)行期間所使用的程序、在執(zhí)行期間適當(dāng)改變的參數(shù)等等。這些通過(guò)主機(jī)總線卯7相互連接，其中主機(jī)總線907通過(guò)諸如CPU總線的內(nèi)部總線來(lái)配置.
主機(jī)總線907經(jīng)由電橋909連接到諸如外設(shè)部件互連/接口 (PCI )總線的外部總線911.
輸入設(shè)備915是由用戶操作的操作裝置，例如，鼠標(biāo)、M、觸摸板、掩組、開(kāi)關(guān)和控制桿等。此外，例如，輸入設(shè)備915可以是利用紅外光或其他無(wú)線電波的遙控裝置(即，所謂的遙控器)，或者可以是諸如支持靜脈成像裝置10的操作的蜂窩電話和PDA的外部連接設(shè)備929。另夕卜，例如，輸入設(shè)備915包括輸入控制電路等，所述電路基于由用戶使用上述的操作裝置輸入的信息而生成輸入信號(hào)，并且將輸入信號(hào)輸出到CPU 901。靜脈成像裝置10的用戶可以通過(guò)操作輸入設(shè)備915而將各種數(shù)據(jù)和直接處理操作輸入到靜脈成像裝置10。
輸出設(shè)備917被配置成具有能夠?qū)⒃谝曈X(jué)上或聽(tīng)覺(jué)上獲得的信息通知給用戶的裝置。例如，輸出詔L備917是諸如CRT顯示裝置、液晶顯示裝置、等離子體顯示裝置、EL顯示裝置或指示燈等的顯示裝置，諸如揚(yáng)聲器和耳機(jī)等的音頻輸出設(shè)備，打印機(jī)裝置，蜂窩電話，傳真機(jī)等等。例如，輸出設(shè)備917輸出通過(guò)由靜脈成像裝置10執(zhí)行的各種處理獲得的結(jié)果。具體地說(shuō)，顯示設(shè)備將通過(guò)由靜脈成像裝置10執(zhí)行的各種處理獲得的結(jié)果顯示成文本或圖像。另一方面，音頻輸出設(shè)備輸出音頻信號(hào)同時(shí)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，其中音頻信號(hào)被配置為具有再現(xiàn)語(yǔ)音數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)等，
存儲(chǔ)設(shè)備919是用于數(shù)據(jù)容納的裝置，其被配置為靜脈成像裝置10的存儲(chǔ)器單元的示例.例如，存儲(chǔ)設(shè)備919被配置成具有硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)等的磁存儲(chǔ)器設(shè)備、半導(dǎo)*儲(chǔ)器設(shè)備、光存儲(chǔ)器設(shè)備、M存儲(chǔ)器設(shè)備等等。存儲(chǔ)設(shè)備919存儲(chǔ)由CPU 901執(zhí)行的程序和各種數(shù)據(jù)、從外部獲得的各種數(shù)據(jù)等等。
驅(qū)動(dòng)器921是用于記錄介質(zhì)的讀取器/寫(xiě)入器。驅(qū)動(dòng)器921被集成到或者被外部安裝到靜脈成像裝置10。驅(qū)動(dòng)器921讀M儲(chǔ)在所安裝的諸如磁盤(pán)、光盤(pán)、M盤(pán)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等的可拆卸記錄介質(zhì)927的信息并且將信息輸出到RAM 905。此外，驅(qū)動(dòng)器921也可將記錄寫(xiě)入到所安裝的諸如磁盤(pán)、光盤(pán)、M盤(pán)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等的可拆卸記錄介質(zhì)927。例如，可拆卸記錄介質(zhì)927是DVD介質(zhì)、HD-DVD介質(zhì)、藍(lán)光介質(zhì)、緊湊型閃存(注冊(cè)商標(biāo)，CF)、記憶棒和安全數(shù)字存儲(chǔ)卡(SD存儲(chǔ)卡)等。此外，例如，可拆卸記錄介質(zhì)927可以是安裝有非接觸型IC芯片的集成電路卡(IC卡)或電子設(shè)備等。
連接端口 923是用于將設(shè)備直接連接到靜脈成像裝置10的端口 。例如，連接端口 923是通用串行總線(USB)、 i丄ink等的IEEE1394端口 、小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口(SCSI)端口、 RS-232C端口、光音頻端子、高清晰多媒體接口(HDMI)端口等等.通過(guò)將外部連接設(shè)備929連接到連接端口923，靜脈成像裝置10可以從外部連接設(shè)備929直接獲得各種數(shù)據(jù)并且將各種數(shù)據(jù)提供到外部連接i更備929。
通信設(shè)備925是例如被配置成具有用于連接到通信網(wǎng)絡(luò)931的通信i史備等的通信接口。例如，通信設(shè)備925是有線或無(wú)線的局域網(wǎng)(LAN)、用于藍(lán)牙或無(wú)線USB(WUSB)的通信卡、用于光通信的路由器、用于異步數(shù)字用戶線路(ADSL)的路由器、用于各種通信的調(diào)制解調(diào)器等等。例如，通信i更備925可以執(zhí)行遵循TCP/IP等的預(yù)定協(xié)議的、相對(duì)于因特網(wǎng)或其他通信i殳備的信號(hào)等的傳送和接收。此外，連接到通信設(shè)備925的通信網(wǎng)絡(luò)931通 過(guò)釆用有線或無(wú)線連接的網(wǎng)絡(luò)等來(lái)配置。例如，通信網(wǎng)絡(luò)931可以是因特網(wǎng)、家庭LAN、紅外通信、無(wú)線電波通信、衛(wèi)星通信等等。
到此為止，描述了能夠執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明每個(gè)實(shí)施例的靜脈成像裝置10的功能的硬件構(gòu)造的示例。上述每個(gè)結(jié)構(gòu)組件可以通過(guò)通用組件或?qū)Ｓ糜诿總€(gè)結(jié)構(gòu)組件的功能的硬件來(lái)配置。因此，可以根據(jù)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例時(shí)
的技術(shù)水平而適當(dāng)?shù)馗淖僇H吏用的硬件構(gòu)造。
這里，根據(jù)本發(fā)明每個(gè)實(shí)施例的靜脈認(rèn)證裝置20的硬件構(gòu)造幾乎與根據(jù)本發(fā)明每個(gè)實(shí)施例的靜脈成像裝置10的硬件構(gòu)造相同并且具有相似的效果。因此省略詳細(xì)的描述。
<總結(jié)>
如上所述，使用根據(jù)本發(fā)明每個(gè)實(shí)施例的靜脈成像裝置，手指靜脈的成像可以通過(guò)利用其中集成了微透鏡陣列和近紅外光照射源的平坦傳感器來(lái)執(zhí)行。此外，根據(jù)本發(fā)明每個(gè)實(shí)施例的靜脈成像裝置可以抑制被安裝-到平坦傳感器的近紅外光照射源的亮度。
此外，由于實(shí)現(xiàn)亮度分布控制而無(wú)需犧牲傳感器的靈敏度，因此根據(jù)本發(fā)明每個(gè)實(shí)施例的靜脈成像裝置可以使用TFT傳感器來(lái)執(zhí)行靜脈成像。
此外，由于不會(huì)導(dǎo)致圖《象顯示的不均勻，因此根據(jù)本發(fā)明每個(gè)實(shí)施例的靜脈成像裝置可以連帶地用作傳感器顯示器。另外，由于僅^執(zhí)行靜脈成4象時(shí)控制亮度分布，因此也可連帶地用作觸:^板傳感器。
本申請(qǐng)包含與2008年8月25日在日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP 2008-215841中公開(kāi)的主題內(nèi)斜目關(guān)的主題內(nèi)容，在此通過(guò)引用將其全文合并于此。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在所附權(quán)利要求或其等價(jià)物的范圍內(nèi)根據(jù)設(shè)計(jì)需要或其它因素進(jìn)行各種修改、組合、子組合和變更。
權(quán)利要求
1.一種靜脈成像裝置，包括透鏡陣列，其以陣列形式布置多個(gè)光接收透鏡；多個(gè)近紅外光照射源，其分別布置在所述透鏡陣列的相反端并且以近紅外光照射生物體的部位；成像元件，其基于由所述透鏡陣列聚集并且在所述生物體中散射并透過(guò)靜脈的近紅外光而生成所述靜脈的攝像；以及亮度調(diào)整單元，其根據(jù)用于控制所述成像元件的同步信號(hào)以及離所述近紅外光照射源的距離而調(diào)整從所述近紅外光照射源照射的所述近紅外光的亮度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的靜脈成像，置，i其中所述，,元件，與布描。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜脈成像裝置，其中所述亮度調(diào)整單元沿著所述成4象元件的掃描方向隨時(shí)間改變所述近紅外光的亮度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜脈成像裝置，其中所述亮度調(diào)整單元在所述近紅外光照射源附近減小所述近紅外光的亮度并且朝著所述透鏡陣列的接近中心的方向增大所述近紅外光的亮度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜脈成像裝置，其中所述亮度調(diào)整單元根據(jù)預(yù)定校正曲線隨時(shí)間改變所述亮度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的靜脈成像裝置，其中所述亮度調(diào)整單元還包括電流控制單元，其控制要被提供到所述近紅外光照射源的電流量。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的靜脈成像裝置，其中所述亮度調(diào)整單元還包括開(kāi)關(guān)控制單元，其執(zhí)行所述近紅外光照射源的開(kāi)關(guān)控制；并且的寬度和頻率而隨時(shí)間改變所述亮度。
8. —種靜脈成像方法，包括以下步驟以由靜脈成像裝置調(diào)整亮度的近紅外光照射生物體的部位；以及根據(jù)同步信號(hào)對(duì)以經(jīng)過(guò)亮度調(diào)整的近紅外光照射的所述生物體的部位進(jìn)行成像并且生成靜脈的攝像，其中所述靜脈成像裝置包括透鏡陣列，其以陣列形式布置多個(gè)光接M鏡；多個(gè)近紅外光照射源，其分別布置在所述透鏡陣列的相反端并且以近紅外光照射所述生物體的部位；成像元件，其基于由所述透鏡陣列聚集并且在所述生物體中散射并透過(guò)所述靜脈的近紅外光而生成所述靜脈的攝像；以及亮度調(diào)整單元，其根據(jù)用于控制所述成像元件的所述同步信號(hào)以及離所述近紅外光照射源的距離而調(diào)整從所述近紅外光照射源照射的所述近紅外光的亮度。
9. 一種靜脈認(rèn)證裝置，包括靜脈成^+元；靜脈圖案提取單元，其從由所述靜脈成像單元生成的靜/J^BNl取靜脈圖案；以及認(rèn)證單元，其基于所提取的靜脈圖案執(zhí)mMi處理，其中所述靜脈成像單元包括透鏡陣列，其以陣列形式布置多個(gè)光接^鏡；多個(gè)近紅外光照射源，其分別布置在所iiit鏡陣列的相反端并且以近紅外光照射生物體的部位；成像元件，其基于由所述透鏡陣列聚集并且在所述生物體中散射并透過(guò)所述靜脈的近紅外光而生成所述靜脈的攝像；以及亮度調(diào)整單元，其根據(jù)用于控制所述成像元件的同步信號(hào)以及離所述光的亮度'
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種靜脈成像裝置、靜脈成像方法和靜脈認(rèn)證裝置，其中該靜脈成像裝置包括透鏡陣列，其以陣列形式布置多個(gè)光接收透鏡；多個(gè)近紅外光照射源，其分別布置在透鏡陣列的相反端并且以近紅外光照射生物體的部位；成像元件，其基于由透鏡陣列聚集并且在生物體中散射并透過(guò)靜脈的近紅外光而生成靜脈的攝像；以及亮度調(diào)整單元，其根據(jù)用于控制成像元件的同步信號(hào)以及離近紅外光照射源的距離而調(diào)整從近紅外光照射源照射的近紅外光的亮度。
文檔編號(hào)G06K9/00GK101661555SQ20091016880
公開(kāi)日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月25日
發(fā)明者佐藤英雄 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社