個(gè)人認(rèn)證裝置和電子裝置的制作方法

專利名稱：個(gè)人認(rèn)證裝置和電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及使用個(gè)體固有的生物測(cè)定(biometric)信息的個(gè)人認(rèn)證裝置，并 且特別涉及使用手指或手掌的靜脈圖案(vein pattern)的個(gè)人認(rèn)證裝置。
背景技術(shù)：
在最近幾年中并持續(xù)到現(xiàn)在，注意力正聚焦在當(dāng)用戶訪問(wèn)機(jī)密信息來(lái)使用信息終 端時(shí)或用戶進(jìn)入建筑物時(shí)的安全，信息終端例如為計(jì)算機(jī)和移動(dòng)電話。作為用于認(rèn)證用戶 是否被授權(quán)來(lái)訪問(wèn)信息的認(rèn)證的手段，用戶使用嵌入在卡內(nèi)的磁條和IC芯片，用戶記憶的 密碼，使用用戶的身體特征的生物測(cè)定認(rèn)證，等等。然而，用戶可能丟失卡并忘記密碼。此 外，密碼可能被泄露給他人。另一方面，當(dāng)用戶使用生物測(cè)定認(rèn)證時(shí)，他/她免于丟失卡或 忘記密碼的風(fēng)險(xiǎn)。另外，通過(guò)生物測(cè)定認(rèn)證，用戶難以模仿他人的信息。然而，在使用手指或手掌的靜脈圖案作為生物測(cè)定信息的個(gè)人認(rèn)證裝置中，通過(guò) 在由引導(dǎo)單元設(shè)置的位置上的手指或手掌拍攝靜脈圖案的圖像(參閱例如專利文獻(xiàn)2)。如 此將活體設(shè)置在預(yù)定位置是因?yàn)?，如果拍攝的靜脈圖案的圖像在尺寸上與注冊(cè)圖案的尺寸 不太一樣會(huì)導(dǎo)致認(rèn)證處理的準(zhǔn)確度下降或出錯(cuò)。然而，在這樣的情況下，活體必須與引導(dǎo)單 元接觸并且裝置會(huì)由于安裝了引導(dǎo)單元而整體變大。因此，在由不確定數(shù)量的用戶使用個(gè) 人認(rèn)證裝置時(shí)，從衛(wèi)生的觀點(diǎn)看，希望不要求用戶觸摸的裝置。最近，信息終端，例如移動(dòng)電 話和筆記本電腦，已經(jīng)被減小尺寸并且被制造得更薄。因此，如果個(gè)人認(rèn)證終端很大，則難 以安裝在信息終端中。此外，專利文獻(xiàn)1揭示了一種能無(wú)需使得將測(cè)試對(duì)象的手指設(shè)置在預(yù)定位置而執(zhí) 行認(rèn)證的個(gè)人認(rèn)證裝置。該個(gè)人認(rèn)證裝置包括注冊(cè)單元和認(rèn)證單元。注冊(cè)單元獲取三維生 物測(cè)定信息并將其發(fā)送到認(rèn)證單元，三維生物測(cè)定信息包括與登記者的手指的靜脈、肌膚 輪廓和關(guān)節(jié)位置有關(guān)的信息。認(rèn)證單元測(cè)量要被認(rèn)證的人的手指的各部位的位置，并將它 們表示為坐標(biāo)，然后修正從注冊(cè)單元接收到的三維生物測(cè)定信息以對(duì)應(yīng)于要被認(rèn)證的人的 手指的位置、傾斜度和關(guān)節(jié)曲度等的情況。以此方式，使用修正后的三維生物測(cè)定信息和認(rèn) 證單元接收到的生物測(cè)定信息執(zhí)行個(gè)人認(rèn)證。然而，要求認(rèn)證單元具有發(fā)送光或超聲波到 手指并測(cè)量其反射時(shí)間的位置測(cè)量單元；以及，對(duì)三維生物測(cè)定信息執(zhí)行復(fù)雜的修正處理 的單元，等等。另外，要求注冊(cè)單元具有使用X射線測(cè)量、磁共振測(cè)量、超聲波測(cè)量等等來(lái)獲 得三維生物測(cè)定信息的單元。因此，難以減少裝置的尺寸和成本。專利文獻(xiàn)1 JP-A-2007-219專利文獻(xiàn)2 JP-A-2006-107401在拍攝手指的靜脈圖案的圖像用于認(rèn)證處理的個(gè)人認(rèn)證裝置中，在不使手指由引 導(dǎo)單元等設(shè)置在預(yù)定位置而拍攝手指的靜脈圖案的圖像時(shí)，最重要的問(wèn)題是，在拍攝圖像 時(shí)，測(cè)試對(duì)象、裝置和手指的位置之間的距離很可能波動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明可以提供一種個(gè)人認(rèn)證裝置，該個(gè)人認(rèn)證裝置能不管裝置和測(cè)試對(duì) 象之間的距離的波動(dòng)、不需要具有用于限制手指的位置的引導(dǎo)單元等而高準(zhǔn)確度地執(zhí)行個(gè) 人認(rèn)證，并且實(shí)現(xiàn)裝置的縮小化和薄化以及實(shí)現(xiàn)成本減少。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種個(gè)人認(rèn)證裝置，該個(gè)人認(rèn)證裝置具有圖像獲取 單元，圖像獲取單元包括由兩個(gè)或更多的透鏡構(gòu)成的透鏡陣列、以及拍攝在透鏡陣列上保 持的活體的一組圖像作為復(fù)眼圖像的圖像拍攝單元，該圖像通過(guò)透鏡陣列的透鏡形成，該 個(gè)人認(rèn)證裝置使用由圖像獲取單元獲得的復(fù)眼圖像的小眼圖像中包含的活體圖像或者從 兩個(gè)或更多的小眼圖像重構(gòu)的活體圖像來(lái)用于個(gè)人認(rèn)證。個(gè)人認(rèn)證裝置包括偏移估計(jì)單 元，用于估計(jì)由圖像獲取單元獲得的復(fù)眼圖像中的小眼圖像之間的圖像偏移量；以及，圖像 修正單元，用于基于由偏移估計(jì)單元估計(jì)的圖像偏移量，對(duì)用于個(gè)人認(rèn)證的活體或通過(guò)活 體校驗(yàn)的用于個(gè)人認(rèn)證的注冊(cè)圖案執(zhí)行圖像修正處理，以補(bǔ)償由于在透鏡陣列的透鏡的光 軸方向上活體的位置或傾斜的波動(dòng)導(dǎo)致的影響。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種個(gè)人認(rèn)證裝置，包括圖像獲取單元，包括由兩個(gè) 或更多的透鏡構(gòu)成的透鏡陣列、以及拍攝在透鏡陣列上保持的活體的一組圖像作為復(fù)眼圖像 的圖像拍攝單元，該圖像通過(guò)透鏡陣列的透鏡形成；偏移估計(jì)單元，用于估計(jì)由圖像獲取單 元獲得的復(fù)眼圖像中的小眼圖像之間的圖像偏移量；圖像重構(gòu)單元，用于使用由偏移估計(jì)單 元估計(jì)的復(fù)眼圖像的圖像偏移量，從由圖像獲取單元獲得的復(fù)眼圖像中的多個(gè)小眼圖像重構(gòu) 單個(gè)圖像；注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元，用于對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)注冊(cè)圖案和圖像偏移量或?qū)ο缶嚯x；尺寸修 正單元，用于通過(guò)由從注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元讀取的圖像偏移量或?qū)ο缶嚯x確定的放大率、由偏 移估計(jì)單元估計(jì)的圖像偏移量或使用圖像偏移量計(jì)算的對(duì)象距離，來(lái)修正由圖像重構(gòu)單元重 構(gòu)的單個(gè)圖像的尺寸；以及，認(rèn)證處理單元，通過(guò)從注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元讀取的注冊(cè)圖案，來(lái)校 驗(yàn)由尺寸修正單元修正了尺寸的單個(gè)圖像或從單個(gè)圖像提取的特征量矢量。 根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種個(gè)人認(rèn)證裝置，包括圖像獲取單元，包括由兩 個(gè)或更多的透鏡構(gòu)成的透鏡陣列、以及拍攝在透鏡陣列上保持的活體的一組圖像作為復(fù)眼 圖像的圖像拍攝單元，該圖像通過(guò)透鏡陣列的透鏡形成；偏移估計(jì)單元，用于估計(jì)由圖像獲 取單元獲得的復(fù)眼圖像中的小眼圖像之間的圖像偏移量；圖像重構(gòu)單元，用于使用由偏移 估計(jì)單元估計(jì)的復(fù)眼圖像的圖像偏移量，從由圖像獲取單元獲得的復(fù)眼圖像的多個(gè)小眼圖 像重構(gòu)單個(gè)圖像；注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元，用于對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)注冊(cè)圖案和圖像偏移量或?qū)ο缶嚯x； 尺寸修正單元，用于通過(guò)由從注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元讀取的圖像偏移量或?qū)ο缶嚯x確定的放大 率、由偏移估計(jì)單元估計(jì)的圖像偏移量或使用圖像偏移量計(jì)算的對(duì)象距離，來(lái)修正從注冊(cè) 圖案存儲(chǔ)單元讀取的注冊(cè)圖案的尺寸；以及，認(rèn)證處理單元，通過(guò)由圖像重構(gòu)單元重構(gòu)的單 個(gè)圖像或從單個(gè)圖像提取的特征量矢量，來(lái)校驗(yàn)由尺寸修正單元修正了尺寸的注冊(cè)圖案。


圖1是說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的個(gè)人認(rèn)證裝置的結(jié)構(gòu)的圖示；圖2A和2B是對(duì)象圖像和復(fù)眼圖像的圖示；圖3是示出了由用于估計(jì)圖像偏移量的圖案匹配所計(jì)算出的差值(difference) 的示例的圖示；
圖4是說(shuō)明從復(fù)眼圖像重構(gòu)單個(gè)圖像的方法的圖示；圖5是說(shuō)明對(duì)象距離與圖像偏移量之間的關(guān)系的示意圖；圖6是示出了在依據(jù)第一實(shí)施例的個(gè)人認(rèn)證裝置中的認(rèn)證的處理流程的流程圖；圖7是示出了第一實(shí)施例的修改例的框圖；圖8是說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的個(gè)人認(rèn)證裝置的結(jié)構(gòu)的圖示；圖9是示出了在依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的個(gè)人認(rèn)證裝置中的認(rèn)證的處理流程的 流程圖；圖10是說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的個(gè)人認(rèn)證裝置的結(jié)構(gòu)的圖示；圖IlA和IlB示出了在圖像側(cè)具有凸面的平凸透鏡的光學(xué)布局和MTF特性；圖12A和12B示出了在對(duì)象側(cè)具有凸面的平凸透鏡的光學(xué)布局和MFT特性；圖13A和13B是說(shuō)明組裝透鏡陣列和遮光元件的操作的示意圖；圖14是示出了依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)電話的外觀的示例的示意性透視圖；圖15是說(shuō)明用于限制對(duì)象距離的范圍來(lái)獲得復(fù)眼圖像的處理的流程圖；圖16是示出了依據(jù)本發(fā)明第四和第五實(shí)施例的個(gè)人認(rèn)證裝置的結(jié)構(gòu)的圖示；圖17是示出了在注冊(cè)操作時(shí)拍攝圖像的情況的示意圖；圖18是在注冊(cè)操作時(shí)獲取的復(fù)眼圖像的示意圖；圖19是示出了第四實(shí)施例中的注冊(cè)操作的處理流程的流程圖；圖20是示出了在認(rèn)證操作時(shí)拍攝對(duì)象的圖像的情況的示意圖；圖21是在認(rèn)證操作時(shí)獲得的復(fù)眼圖像的示意圖；圖22是示出了第四實(shí)施例中的認(rèn)證操作的處理流程的流程圖；圖23是在認(rèn)證操作時(shí)拍攝傾斜的手指的圖像的情況的示意圖；圖24是傾斜的手指的復(fù)眼圖像的示意圖；圖25A和25B是說(shuō)明小眼圖像的投影變換處理的圖示；圖26是示出了在認(rèn)證操作時(shí)修正手指的傾斜度的處理流程的流程圖；圖27是示出了第五實(shí)施例中的注冊(cè)操作的處理流程的流程圖；圖28是示出了第五實(shí)施例中的認(rèn)證操作的處理流程的流程圖；圖29是說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明第六和第七實(shí)施例的個(gè)人認(rèn)證裝置的結(jié)構(gòu)的圖示；圖30是示出了第六實(shí)施例中的注冊(cè)操作的處理流程的流程圖；圖31是示出了第六實(shí)施例中的認(rèn)證操作的處理流程的流程圖；圖32是示出了第七實(shí)施例中的注冊(cè)操作的處理流程的流程圖；圖33是示出了第七實(shí)施例中的認(rèn)證操作的處理流程的流程圖；圖34是說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明第八和第九實(shí)施例的個(gè)人認(rèn)證裝置的結(jié)構(gòu)的圖示；圖35是示出了第八實(shí)施例中的注冊(cè)操作的處理流程的流程圖；圖36是示出了第八實(shí)施例中的認(rèn)證操作的處理流程的流程圖；圖37是示出了第九實(shí)施例中的注冊(cè)操作的處理流程的流程圖；圖38是示出了第九實(shí)施例中的認(rèn)證操作的處理流程的流程圖；圖39是說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施例的個(gè)人認(rèn)證裝置的結(jié)構(gòu)的圖示；圖40是示出了第十實(shí)施例中的注冊(cè)操作的處理流程的流程圖；以及圖41是示出了第十實(shí)施例中的認(rèn)證操作的處理流程的流程圖。
具體實(shí)施例方式接著，以下描述本發(fā)明的實(shí)施例。(第一實(shí)施例)圖1是說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的個(gè)人認(rèn)證裝置的結(jié)構(gòu)的圖示。在圖1中，附 圖標(biāo)記12和13分別示意性地表示了要被認(rèn)證的人的手指或手掌，及其手指或手掌的靜脈。 個(gè)人認(rèn)證裝置包括圖像獲取單元，該圖像獲取單元用于將要被認(rèn)證的人的手指或手掌的靜 脈13的圖像拍攝作為對(duì)象，并且，個(gè)人認(rèn)證裝置包括處理系統(tǒng)，該處理系統(tǒng)使用圖像獲取 單元獲得的靜脈圖案作為要被認(rèn)證的人固有的生物測(cè)定信息來(lái)執(zhí)行個(gè)人認(rèn)證。首先描述圖像獲取單元。圖像獲取單元包括以光照射手指或手掌12的光源1 ； 可視光切斷濾光器2 ；具有配置在平面上的兩個(gè)或更多透鏡的透鏡陣列3 ；防止透鏡陣列3 的各透鏡之間的光束的串?dāng)_的遮光元件4 ；以及拍攝通過(guò)透鏡陣列3形成的圖像的圖像拍 攝單元5?？梢允褂肔ED(發(fā)光二極管)、LD(激光二極管)等作為光源1。從光源1發(fā)出的 光最好是近紅外光，特別是具有大約760nm的波長(zhǎng)的近紅外光。具有大約760nm的波長(zhǎng)的 近紅外光通過(guò)身體組織，同時(shí)在靜脈中流動(dòng)的血液所包含的減少的血色素中被吸收。因此， 相比使用了具有其他波長(zhǎng)的光源的情況，可以更清楚地拍攝靜脈圖案的圖像。在圖1中，從光源1發(fā)出的光向下照射，也就是在朝向透鏡陣列3和圖像拍攝單元 5的方向照射，但這僅是示例。例如手指或手掌12的身體組織是強(qiáng)的散射體。因此，可以 將光源1配置成將光照射在手指或手掌12 —側(cè)，或照射在透鏡陣列3 —側(cè)。此外，不同于 圖1，光源1的數(shù)目不限于1個(gè)。當(dāng)以分散的方式配置多個(gè)光源1時(shí)，用于拍攝圖像的光量 增加，并且光照亮的圖像拍攝范圍更均勻。其結(jié)果是，可以以更高的質(zhì)量拍攝靜脈圖案的圖 像。從光源1發(fā)出的近紅外光通過(guò)手指或手掌12并在手指或手掌12中散射，但它在 靜脈13中被吸收。由于靜脈13的圖案暗于其他部位，因此可以從外部觀察到靜脈13。靜 脈圖案通過(guò)可視光切斷濾光器2，通過(guò)透鏡陣列3會(huì)聚形成圖像，并由圖像拍攝單元5拍攝 為復(fù)眼圖像。即使當(dāng)包括與來(lái)自光源1的近紅外光不同的波長(zhǎng)的強(qiáng)光(例如白天的太陽(yáng) 光)照射到手指或手掌12時(shí)，與近紅外光不同的光也被可視光切斷濾光器2消除，因此，可 以清楚地拍攝靜脈圖案的圖像。值得注意的是，在沒(méi)有外部光的環(huán)境，例如在黑暗的地方拍攝靜脈圖案的圖像時(shí)， 也可以從結(jié)構(gòu)中排除可視光切斷濾光器2。這個(gè)修改例也包含在本發(fā)明的實(shí)施例中。此外，代替提供可視光切斷濾光器2作為分立的元件，可以在透鏡陣列3的前表面 放置具有與可視光切斷濾光器2相同功能的光學(xué)薄膜。這個(gè)修改例也包含在本發(fā)明的實(shí)施 例中，這有益于裝置的尺寸減小和變薄。遮光元件4提供在透鏡陣列3和圖像拍攝單元5之間，防止透鏡陣列3的各透鏡 的光束的串?dāng)_，并對(duì)清楚地拍攝靜脈圖案的圖像做出貢獻(xiàn)。透鏡陣列3具有一個(gè)陣列結(jié)構(gòu)，在該陣列結(jié)構(gòu)中，透鏡放置在一個(gè)平面上。作為透 鏡，可以使用球面透鏡、非球面透鏡。在使用非球面透鏡的情況下，可以提高光學(xué)特性。作 為制造透鏡陣列3的特定方法，可以使用處理方法，例如再流法(reflow method)、區(qū)域色調(diào)掩膜法(area tone mask method)以及拋光法(polishing method)，或使用由這些方法 制造的模具的鑄模處理法(molding processing method)。作為用于制造透鏡陣列3的材 料，可以使用透明樹脂、玻璃等等。從減少透鏡陣列3的成本的觀點(diǎn)看，最好是使用樹脂材 料的鑄模處理法。作為圖像拍攝單元5，可以使用通常的CMOS圖像傳感器或CXD圖像傳感器。接著描述處理系統(tǒng)。依據(jù)本實(shí)施例的處理系統(tǒng)包括圖像存儲(chǔ)器6，偏移估計(jì)單元 10，圖像重構(gòu)單元7，尺寸修正單元11，認(rèn)證處理單元9，注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元9，以及注冊(cè)處理 單元14。值得注意的是，注冊(cè)處理單元14不強(qiáng)制為以下所描述的。圖像存儲(chǔ)器6是讀取和存儲(chǔ)由圖像拍攝單元5拍攝的靜脈圖案的復(fù)眼圖像的單 元。例如，當(dāng)對(duì)象圖像是圖2A所示的圖像時(shí)，拍攝圖2B所示的復(fù)眼圖像。在圖2B中，黑色 格子部分等同于遮光元件4的陰影部分。由陰影部分分隔的方形區(qū)域代表通過(guò)透鏡陣列3 的各透鏡形成的小眼圖像。事實(shí)上，拍攝靜脈圖案的復(fù)眼圖像作為對(duì)象圖像。偏移估計(jì)單元10是估計(jì)圖像存儲(chǔ)器6中存儲(chǔ)的復(fù)眼圖像的小眼圖像之間的圖像 偏移量的單元。圖像重構(gòu)單元7是使用由偏移估計(jì)單元10估計(jì)的圖像偏移量來(lái)從復(fù)眼圖 像重構(gòu)單個(gè)圖像的單元。重構(gòu)的單個(gè)圖像代表靜脈圖案作為要被認(rèn)證的人固有的生物測(cè)定 信息。值得注意的是，在以下的描述中，作為場(chǎng)合的需要，將圖像偏移量簡(jiǎn)稱為偏移量或偏 移。注冊(cè)處理單元14是執(zhí)行注冊(cè)處理的單元，該注冊(cè)處理將作為注冊(cè)者的生物測(cè)定 信息的靜脈圖案存儲(chǔ)在注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8中作為注冊(cè)圖案。在注冊(cè)時(shí)，使注冊(cè)者將他/ 她的手指或手掌保持在圖像獲取單元上來(lái)拍攝靜脈圖案的復(fù)眼圖像并將拍攝的圖像存儲(chǔ) 在圖像存儲(chǔ)器6中。偏移估計(jì)單元10從復(fù)眼圖像估計(jì)圖像偏移量，并且圖像重構(gòu)單元7使 用圖像偏移量來(lái)從復(fù)眼圖像重構(gòu)靜脈圖案的單個(gè)圖像。注冊(cè)處理單元14將重構(gòu)的靜脈圖 案的單個(gè)圖像存儲(chǔ)(注冊(cè))在注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8中作為注冊(cè)圖案。然而，在此情況下，注 冊(cè)處理單元14將偏移估計(jì)單元10估計(jì)的相鄰的小眼圖像之間的圖像偏移量或者通過(guò)使用 圖像偏移量執(zhí)行來(lái)計(jì)算獲得的對(duì)象距離(以下會(huì)描述)存儲(chǔ)在注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8中，以 對(duì)應(yīng)于注冊(cè)圖案。值得注意的是，盡管圖1中未示，提供了選擇認(rèn)證處理或注冊(cè)處理的單元。當(dāng)該單 元選擇認(rèn)證處理時(shí)，激活認(rèn)證處理單元9和尺寸修正單元11。當(dāng)該單元選擇注冊(cè)處理時(shí)，激 活注冊(cè)處理單元14。這同樣應(yīng)用于以下描述的實(shí)施例。如果認(rèn)證時(shí)的對(duì)象距離不同于注冊(cè)時(shí)的對(duì)象距離，則由圖像重構(gòu)單元7作為單個(gè) 圖像重構(gòu)的靜脈圖案的尺寸存在差異。尺寸修正單元11是執(zhí)行尺寸修正處理的單元，該尺 寸修正處理將認(rèn)證時(shí)的靜脈圖案的尺寸與注冊(cè)時(shí)的靜脈圖案(注冊(cè)圖案)的尺寸進(jìn)行匹 配。認(rèn)證處理單元9是以存儲(chǔ)在注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8中的注冊(cè)圖案來(lái)校驗(yàn)由尺寸修正單元 11修正了尺寸的靜脈圖案從而確定對(duì)要被認(rèn)證的人的認(rèn)證的單元。接著描述偏移估計(jì)單元10。在復(fù)眼圖像中，看起來(lái)布置了相似的小眼圖像，但它們 是在通過(guò)不同位置的透鏡形成對(duì)象的圖像時(shí)獲得的。因此，在小眼圖像之間實(shí)際上存在圖 像偏移(視差)。偏移估計(jì)單元10執(zhí)行計(jì)算來(lái)獲得小眼圖像之間的圖像偏移量。值得注意 的是，可以通過(guò)簡(jiǎn)單二進(jìn)制處理來(lái)識(shí)別小眼圖像的區(qū)域。換句話說(shuō)，如圖2A和2B中所描述 的，通過(guò)由遮光元件4的陰影部分所圍繞的區(qū)域代表復(fù)眼圖像中的小眼圖像，并且，陰影部
8分相比剩余部分更暗。相應(yīng)地，通過(guò)使用合適的閾值對(duì)復(fù)眼圖像進(jìn)行二值化，因而使得可以 從剩余部分區(qū)分陰影部分并且容易提取由陰影部分圍繞的區(qū)域作為小眼圖像的區(qū)域。可選 擇地，為了預(yù)先指定小眼圖像的區(qū)域，也可以照亮沒(méi)有對(duì)象的圖像，并在制造圖像獲取單元 之后將該圖像中的明亮區(qū)域作為小眼圖像的區(qū)域存儲(chǔ)。為了計(jì)算圖像偏移量，可以使用例如圖案匹配。從復(fù)眼圖像中任意選取小眼圖像 (參考小眼圖像)作為計(jì)算圖像偏移量的參考，并且將部分小眼圖像用作模板。參考小眼圖 像的水平和垂直方向上的圖像偏移量被設(shè)置為量(0，0)。選擇小眼圖像(作為檢測(cè)圖像偏 移量的基礎(chǔ)的小眼圖像)作為用于估計(jì)圖像偏移量的基礎(chǔ)的目標(biāo)。然后，基于參考小眼圖 像與用于檢測(cè)圖像偏移量的小眼圖像之間的相似性和差值來(lái)估計(jì)圖像偏移量。眾所周知， 互相關(guān)函數(shù)可以用于確定相似性，并且SSD (像素值之間差值的平方和)和SAD (像素值之 間差值的絕對(duì)值之和)可以用于確定差異。圖3是示出了使用SSD通過(guò)圖案匹配來(lái)計(jì)算差 值的示例的圖示。由以下公式(1)來(lái)表示使用SSD的差值。(公式1)及(U)= Y^UQ+XJ+y)-T(IJ))2(!)
i J這里，R表示基于SSD計(jì)算的差值，I表示用于檢測(cè)圖像偏移量的部分小眼圖像，并 且T表示作為模板的部分參考小眼圖像。i和j分別表示在模板的水平和垂直方向上的像 素的數(shù)目。χ和y表示在圖像偏移量的搜索范圍上改變的值?？梢詫⑹筊最小的值(χ，y) 估計(jì)作為兩個(gè)小眼圖像之間的圖像偏移量。在圖3中，χ軸和y軸表示圖像偏移，并且ζ軸 表示SSD差值。逐個(gè)像素地估計(jì)通過(guò)公式(1)獲得的圖像偏移量?？蛇x擇地，可以依據(jù)以 下方法逐個(gè)子像素地估計(jì)圖像偏移量將逐個(gè)像素地計(jì)算的相似性和差值進(jìn)行函數(shù)擬合的 方法；對(duì)插入用于檢測(cè)圖像偏移量的模板或小眼圖像用于圖案匹配的方法，等等。此外，在已知構(gòu)成透鏡陣列3的透鏡的配置的情況下，不必估計(jì)所有小眼圖像的 圖像偏移量。即，剩余小眼圖像的圖像偏移量可以基于參考小眼圖像與用于檢測(cè)圖像偏移 量的任何小眼圖像之間計(jì)算的圖像偏移量獲得。例如，在方形格子形狀的復(fù)眼圖像在水平 方向上具有M個(gè)小眼圖像和在垂直方向上具有N個(gè)小眼圖像的情況下，假設(shè)左上端的小眼 圖像是參考小眼圖像并且右下端的小眼圖像是用于檢測(cè)圖像偏移量的小眼圖像。在相對(duì) 于參考小眼圖像將用于檢測(cè)圖像偏移量的小眼圖像的圖像偏移量計(jì)算為值(χ，y)作為圖 案匹配的結(jié)果時(shí)，可以將相鄰小眼圖像之間的水平和垂直方向上的圖像偏移量計(jì)算為χ/ (M-I)和y/(N-I)。因此，可以容易地獲得所有小眼圖像的圖像偏移量。如上所述，將僅僅 一組小眼圖像用于計(jì)算圖像偏移量，并基于計(jì)算出的圖像偏移量獲得剩余小眼圖像的圖像 偏移量。其結(jié)果是，可以減少計(jì)算圖像偏移量的時(shí)間。接著描述圖像重構(gòu)單元7。圖像重構(gòu)單元7執(zhí)行從復(fù)眼圖像重構(gòu)單個(gè)圖像(靜脈 圖案)的處理。以如下方式執(zhí)行這個(gè)重構(gòu)處理基于由偏移估計(jì)單元10估計(jì)的圖像偏移量 重新排列小眼圖像的像素。更具體的，如圖4所示，預(yù)先確定用于重構(gòu)單個(gè)圖像的虛擬數(shù)字 圖像區(qū)17。然后，在基于關(guān)于小眼圖像估計(jì)的圖像偏移量確定的數(shù)字圖像區(qū)17上的位置重 新排列小眼圖像18的各像素，由此在數(shù)字圖像區(qū)17上重構(gòu)靜脈圖案的單個(gè)圖像。以下接著描述尺寸修正單元11。由于本發(fā)明的該實(shí)施例不具有定義手指或手掌12與圖像獲取單元之間的相對(duì)距離的引導(dǎo)單元，對(duì)象距離很可能波動(dòng)。因此，在認(rèn)證時(shí)通過(guò) 拍攝手指或手掌12的圖像獲得的靜脈圖案(由圖像重構(gòu)單元7重構(gòu)的單個(gè)圖像)的尺寸 通常不同于作為被認(rèn)證的人的注冊(cè)圖案事先存儲(chǔ)在注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8中的靜脈圖案的 尺寸。尺寸修正單元7執(zhí)行尺寸修正(改變)處理，該尺寸修正處理將認(rèn)證時(shí)的靜脈圖案 的尺寸與注冊(cè)圖案的尺寸進(jìn)行匹配?；谧?cè)時(shí)的對(duì)象距離的比率與認(rèn)證時(shí)的對(duì)象距離的比率來(lái)確定尺寸修正處理 中的放大率?；谧?cè)時(shí)相鄰小眼圖像之間的圖像偏移量的比率和認(rèn)證時(shí)相鄰小眼圖像之 間的圖像偏移量的比率來(lái)確定對(duì)象距離的比率。以下基于圖5描述該細(xì)節(jié)。圖5是說(shuō)明對(duì)象距離與相鄰小眼圖像之間的圖像偏移量之間的關(guān)系的示意圖。在 圖5中，在從點(diǎn)P發(fā)出的光中，通過(guò)透鏡3a的光應(yīng)用于點(diǎn)Oa來(lái)形成圖像，其中，在P點(diǎn)，透 鏡陣列3的透鏡3a的光軸穿過(guò)對(duì)象(靜脈)13，在點(diǎn)0a，透鏡3a的光軸穿過(guò)圖像拍攝單元 5的圖像拍攝表面。另一方面，通過(guò)與透鏡3a鄰接的透鏡3b的光應(yīng)用于圖像拍攝單元5的 圖像拍攝表面上的點(diǎn)P’來(lái)形成圖像。假設(shè)透鏡3b的光軸穿過(guò)圖像拍攝單元5的圖像拍攝 表面的點(diǎn)是Ob，P，Ob是由透鏡3a和3b形成的小眼圖像之間的圖像偏移量。當(dāng)在設(shè)計(jì)光 學(xué)系統(tǒng)時(shí)使用透鏡節(jié)距d、以及透鏡陣列3與圖像拍攝表面之間的距離f時(shí)，在對(duì)象距離L 與相鄰小眼圖像間的圖像偏移量P’ Ob之間建立如下關(guān)系。(公式2)如上所述，將注冊(cè)時(shí)的對(duì)象距離Lo或相鄰小眼圖像之間的圖像偏移量so存儲(chǔ)在 注冊(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元8中，以對(duì)應(yīng)于注冊(cè)圖案。假設(shè)在認(rèn)證時(shí)，對(duì)象距離為L(zhǎng)’且相鄰小眼圖像之間的圖像偏移量為s’，則可以將 尺寸校正放大率確定為L(zhǎng)’ /Lo, L’ /Lo是認(rèn)證時(shí)的對(duì)象距離與注冊(cè)時(shí)的對(duì)象距離的比率。 這個(gè)比率等于注冊(cè)時(shí)的相鄰小眼圖像之間的偏移量與認(rèn)證時(shí)的相鄰小眼圖像之間的偏移 量的比率so/s’。即使在對(duì)象距離的比率或圖像偏移量的比率被用作尺寸修正放大率時(shí)，也 可以獲得同樣的結(jié)果。然而，對(duì)象距離的比率的使用會(huì)增加用于獲得該比率的計(jì)算。因此， 從計(jì)算量的觀點(diǎn)，最好是使用圖像偏移量的比率。在認(rèn)證時(shí)，尺寸修正單元11讀取對(duì)應(yīng)于注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8中的一個(gè)注冊(cè)圖案的 圖像偏移量SO，計(jì)算讀取的圖像偏移量SO與由偏移估計(jì)單元10估計(jì)的圖像偏移量S’的比 率so/s’，使用計(jì)算的比率作為尺寸修正放大率，由此對(duì)于由圖像重構(gòu)單元7重構(gòu)的單個(gè)圖 像靜脈圖案執(zhí)行尺寸修正處理。當(dāng)靜脈圖案的尺寸是例如Px(像素)XPy (像素)時(shí)，它被 改變(放大或縮小)為Px · so/s'(像素)XPy · so/s'(像素)。作為用于修正(改變)尺寸的處理，可以使用最近鄰算法(nearest neighbor algorithm)、雙線性算法、雙三次插值算法(bicubic algorithm)，等等。此外，對(duì)小眼圖像 之間的圖像偏移量的測(cè)量包含在用于從復(fù)眼圖像重構(gòu)單個(gè)圖像的處理中。因此，不需要額 外安裝硬件和計(jì)算器。在對(duì)象距離的比率被用作尺寸修正放大率的情況下，尺寸修正單元11讀取與注 冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8中的一個(gè)注冊(cè)圖案對(duì)應(yīng)的對(duì)象距離Lo，根據(jù)公式(2)從由偏移估計(jì)單元 10估計(jì)的圖像偏移量s’計(jì)算認(rèn)證時(shí)的對(duì)象距離L’，并且使用計(jì)算的比率L’ /Lo作為尺寸修正放大率，由此對(duì)于由圖像重構(gòu)單元7重構(gòu)的單個(gè)圖像靜脈圖案執(zhí)行尺寸修正處理。接著描述認(rèn)證處理單元9。認(rèn)證處理單元9通過(guò)認(rèn)證圖案存儲(chǔ)單元8中存儲(chǔ)的注 冊(cè)圖案(單個(gè)圖像的靜脈圖案)校驗(yàn)要被認(rèn)證的人的、由尺寸修正單元修正了尺寸的靜脈 圖案，并且然后基于靜脈圖案與注冊(cè)圖案之間的相似性或差值來(lái)確定要被認(rèn)證的人是否被 認(rèn)證為已注冊(cè)的人。作為認(rèn)證方法，可以使用圖像匹配或基于特性的匹配，其中，在圖像匹 配中要被認(rèn)證的人的靜脈圖案與注冊(cè)圖案彼此匹配，并且在基于特性的匹配中，檢查要被 認(rèn)證的人的靜脈圖案與注冊(cè)圖案之間的特性點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。圖6是示出了整個(gè)認(rèn)證處理的流程圖。當(dāng)要被認(rèn)證的人把他/她的手指或手掌保 持在圖像獲取單元上時(shí)，要被認(rèn)證人的靜脈圖案的復(fù)眼圖像被存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器6中(步 驟Si)。接著，偏移估計(jì)單元10從復(fù)眼圖像確定小眼圖像之間的圖像偏移量S’ (步驟S2)。 然后，圖像重構(gòu)單元7通過(guò)使用估計(jì)的圖像偏移量從復(fù)眼圖像重構(gòu)靜脈圖案的單個(gè)圖像 (步驟S3)。如果在注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8中存儲(chǔ)了多個(gè)注冊(cè)圖案，則重復(fù)執(zhí)行從步驟S4到S7 的處理步驟。因此，重復(fù)該處理步驟的最大數(shù)目等于注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8中存儲(chǔ)的注冊(cè)圖 案的數(shù)目。首先，尺寸修正單元11讀取與注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8中的一個(gè)注冊(cè)圖案對(duì)應(yīng)的圖 像偏移量so，并且使用由偏移估計(jì)單元10估計(jì)的圖像偏移量S’，由此計(jì)算尺寸修正放大率 so/s'(步驟S4)。值得注意的是，在使用對(duì)象距離的比率的情況下，尺寸修正單元11讀取 與注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8中的注冊(cè)圖案對(duì)應(yīng)的對(duì)象距離Lo，并根據(jù)公式(2)從由偏移估計(jì)單 元10估計(jì)的圖像偏移量S’計(jì)算對(duì)象距離L’，由此計(jì)算尺寸修正放大率Lo/L’。接著，尺寸 修正單元11使用在步驟S4中計(jì)算的尺寸修正放大率對(duì)由圖像重構(gòu)單元7重構(gòu)為單個(gè)圖像 的靜脈圖案執(zhí)行尺寸修正處理(步驟S5)。然后，認(rèn)證處理單元9讀取注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8 中的注冊(cè)圖案(步驟S6)，并在注冊(cè)圖案與要被認(rèn)證的人的、由尺寸修正單元11修正的靜脈 圖案之間執(zhí)行圖案匹配或基于特性的匹配，以確定注冊(cè)圖案和靜脈圖案是否彼此匹配(步 驟S7)。如果它們彼此匹配，則完成從步驟S4到步驟S7的處理步驟。如果它們彼此不匹 配，則對(duì)下一個(gè)注冊(cè)圖案執(zhí)行從步驟S4到S7的處理步驟。在處理了注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8 中存儲(chǔ)的最后一個(gè)注冊(cè)圖案時(shí)，即使注冊(cè)圖案和靜脈圖案彼此不匹配，也完成從步驟S4到 S7的處理步驟。在上述處理中，如果確定注冊(cè)圖案與靜脈圖案彼此匹配(步驟S8中的是)，則認(rèn) 證處理單元9輸出指示要被認(rèn)證的人已被認(rèn)證為注冊(cè)的人的消息(步驟S9)。如果確定了 它們彼此不匹配，則認(rèn)證處理單元9輸出要被認(rèn)證的人未被認(rèn)證為注冊(cè)的人的消息(步驟 S10)。從而，完成一系列的個(gè)人認(rèn)證處理步驟。值得注意的是，根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的個(gè)人認(rèn)證裝置具有注冊(cè)處理單元14，但它可以 配置為不具有注冊(cè)處理單元14。這個(gè)修改例也包含在本發(fā)明的該實(shí)施例中。根據(jù)這個(gè)修改 例，需要采用具有與這個(gè)實(shí)施例的個(gè)人認(rèn)證裝置相同配置的圖像獲取單元來(lái)獲取注冊(cè)者的 靜脈圖案的復(fù)眼圖像，并且在個(gè)人認(rèn)證裝置的注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8中相應(yīng)地存儲(chǔ)通過(guò)重構(gòu) 復(fù)眼圖像獲得的小眼圖像的靜脈圖案(注冊(cè)圖案)和在獲取復(fù)眼圖像時(shí)的對(duì)象距離或相鄰 小眼圖像之間的圖像偏移量。(第一實(shí)施例的修改例)在第一實(shí)施例中對(duì)要被認(rèn)證人的靜脈圖案執(zhí)行尺寸修正處理。可選擇的，如圖7
11所示，也可以在注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8和認(rèn)證處理單元9之間提供尺寸修正單元11，來(lái)對(duì)從 注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8讀取的注冊(cè)圖案執(zhí)行尺寸修正處理，并且在修正了尺寸的注冊(cè)圖案與 被認(rèn)證的人的、未修正尺寸的靜脈圖案之間使用圖案匹配或基于特性的匹配來(lái)執(zhí)行個(gè)人認(rèn) 證。注冊(cè)圖案的尺寸修正放大率是s’ /so或Lo/L’。(第二實(shí)施例)圖8是說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的個(gè)人認(rèn)證裝置的結(jié)構(gòu)的圖示。在這個(gè)實(shí)施例 中，以相同的附圖標(biāo)記表示與第一實(shí)施例的組件相同的組件或與第一實(shí)施例的組件對(duì)應(yīng)的 組件。這個(gè)實(shí)施例的圖像獲取單元的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的圖像獲取單元的結(jié)構(gòu)相同。這 個(gè)實(shí)施例的處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部分地不同于第一實(shí)施例的處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。接著描述該不同
點(diǎn)ο在注冊(cè)時(shí)，注冊(cè)處理單元14從在圖像重構(gòu)單元7重構(gòu)由圖像獲取單元從注冊(cè)者的 手指或手掌獲得的復(fù)眼圖像時(shí)獲得靜脈圖案(圖像)提取特征量矢量，并且然后將特征量 矢量存儲(chǔ)在注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8中作為注冊(cè)圖案。這里，特征量矢量是代表特性點(diǎn)的矢量， 特性量例如為靜脈圖案的分支點(diǎn)和特性點(diǎn)之間的相對(duì)位置關(guān)系。此外，注冊(cè)處理單元14將 偏移估計(jì)單元10估計(jì)的圖像偏移量(或從圖像偏移量計(jì)算的對(duì)象距離)存儲(chǔ)在注冊(cè)圖案 存儲(chǔ)單元8中以對(duì)應(yīng)于注冊(cè)圖案。在認(rèn)證時(shí)，尺寸修正單元11從注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8讀取注冊(cè)圖案，并對(duì)特征量矢 量的長(zhǎng)度分量執(zhí)行尺寸修正(改變)處理。尺寸修正處理中的放大率是認(rèn)證時(shí)的圖像偏移 量S’與對(duì)應(yīng)于該注冊(cè)圖案的圖像偏移量SO的比率S’ /S0，或者是從圖像偏移量SO計(jì)算的 對(duì)象距離L’與對(duì)應(yīng)于該注冊(cè)圖案的對(duì)象距離Lo的比率L’ /Lo0認(rèn)證處理單元9從要被認(rèn)證的人的靜脈圖案提取特征量矢量作為由圖像重構(gòu)單 元7重構(gòu)的單個(gè)圖像，并通過(guò)以由尺寸修正單元11修正了尺寸的特征量矢量校驗(yàn)該特征量 矢量來(lái)執(zhí)行個(gè)人認(rèn)證。圖9是示出了整個(gè)認(rèn)證處理的流程圖。當(dāng)要被認(rèn)證的人將他/她的手指或手掌 保持在圖像獲取單元上時(shí)，將要被認(rèn)證的人的靜脈圖案的復(fù)眼圖像存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器6中 (步驟Sll)。接著，偏移估計(jì)單元10從復(fù)眼圖像確定小眼圖像之間的圖像偏移量S’ (步驟 S12)。然后，圖像重構(gòu)單元7通過(guò)使用估計(jì)的圖像從復(fù)眼圖像重構(gòu)要被認(rèn)證的人的靜脈圖 案的單個(gè)圖像(步驟S13)。當(dāng)注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8中存儲(chǔ)了多個(gè)注冊(cè)圖案時(shí)，重復(fù)執(zhí)行從步驟S14到S17的 處理步驟。因此，重復(fù)該處理步驟的最大數(shù)目等于在注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8中存儲(chǔ)的注冊(cè)圖 案的數(shù)目。首先，尺寸修正單元11讀取與注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8中的一個(gè)注冊(cè)圖案對(duì)應(yīng)的圖 像偏移量so，并使用偏移估計(jì)單元10估計(jì)的圖像偏移量S’，由此計(jì)算尺寸修正放大率s’/ so(步驟S14)。值得注意的是，在使用對(duì)象距離的比率的情況下，尺寸修正單元11讀取與 注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8中的注冊(cè)圖案對(duì)應(yīng)的圖像偏移量so，并根據(jù)公式(2)從由偏移估計(jì)單 元10估計(jì)的圖像偏移量S’計(jì)算對(duì)象距離L’，由此計(jì)算尺寸修正放大率L’ /Lo0接著尺寸 修正單元11從注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8讀取注冊(cè)圖案(步驟S15)，并且通過(guò)將該注冊(cè)圖案的 特征量矢量的長(zhǎng)度分量乘以尺寸放大率來(lái)執(zhí)行尺寸修正處理(步驟S16)。認(rèn)證處理單元9 從要被認(rèn)證的人的靜脈圖案提取要由圖像重構(gòu)單元7重構(gòu)為單個(gè)圖像的特征量矢量，并以修正了尺寸的特征量矢量校驗(yàn)特征量矢量，由此確定它們是否彼此匹配(步驟S17)。如果 它們彼此匹配，則完成從步驟S14到S17的處理步驟。如果它們彼此不匹配，則對(duì)下一個(gè)注 冊(cè)圖案執(zhí)行從步驟S14到S17的處理步驟。在處理了注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8中存儲(chǔ)的最后一 個(gè)注冊(cè)圖案時(shí)，即便它們彼此不匹配也完成從步驟S14到S17的處理步驟。在上述處理中，如果確定它們彼此匹配(步驟S18中的是)，則認(rèn)證處理單元9輸 出表示要被認(rèn)證的人被認(rèn)證為已注冊(cè)的人的消息(步驟S9)。如果確定它們彼此不匹配，則 認(rèn)證處理單元9輸出要被認(rèn)證的人未被認(rèn)證為已注冊(cè)的人的消息(步驟S10)。由此完成一 系列的個(gè)人認(rèn)證處理步驟。(第二實(shí)施例的修改例)在上述第二實(shí)施例中，對(duì)注冊(cè)圖案(特征量矢量)執(zhí)行尺寸修正處理?？蛇x擇地， 也可以在重構(gòu)單元7和認(rèn)證處理單元9之間提供尺寸修正單元來(lái)對(duì)要認(rèn)證的人的靜脈圖案 執(zhí)行尺寸修正處理。在這種情況下，尺寸修正放大率是s’ /so或Lo/L’。此外，也可以提供與認(rèn)證處理單元9中的尺寸修正單元對(duì)應(yīng)的單元，并且該單元 對(duì)于從要被認(rèn)證的人的靜脈圖案提取的要由圖像重構(gòu)單元7重構(gòu)的特征量矢量執(zhí)行尺寸 修正處理。在此情況下，尺寸修正放大率是s’ /so或Lo/L’。(第三實(shí)施例)圖10是說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的個(gè)人認(rèn)證裝置的結(jié)構(gòu)的圖示。在這個(gè)實(shí)施 例中，構(gòu)成圖像獲取單元的透鏡陣列3的透鏡是在其圖像側(cè)具有凸面的平凸透鏡，并且在 由偏移估計(jì)單元10執(zhí)行的處理步驟之前加入了由退化補(bǔ)償單元15執(zhí)行的、用于補(bǔ)償由于 光學(xué)系統(tǒng)引起的圖像退化的處理步驟。這個(gè)實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同。作為具有聚光效果或圖像形成效果的透鏡形狀，已知有平凸形狀和雙側(cè)凸形狀。 從制造成本的觀點(diǎn)，具有平凸表面的球面透鏡有效地減少成本。在雙側(cè)凸形狀的情況下，需 要處理多個(gè)表面并且將兩側(cè)的光軸彼此對(duì)準(zhǔn)。因此，在例如蝕刻和拋光方法或使用由上述 方法制造的模具的鑄模處理法的處理方法中，也需要包括將光軸彼此對(duì)準(zhǔn)的步驟，這可以 導(dǎo)致產(chǎn)量的減少。圖IlA和IlB示出了在圖像側(cè)具有凸面的平凸透鏡的光學(xué)布局和MTF特性。圖 12A和12B使出了在對(duì)象側(cè)具有凸面的平凸透鏡的光學(xué)布局和MTF特性。圖IlB和12B示 出了多個(gè)不同視角的MTF曲線。如圖12B所示，在平凸透鏡在對(duì)象側(cè)具有凸面的情況下，MTF曲線會(huì)由于視角的波 動(dòng)而極大地波動(dòng)，并且從具有高的視角的位置產(chǎn)生的光束的圖像形成性能顯著降低。另一 方面，如圖IlB所示，在平凸透鏡在圖像側(cè)具有凸面的情況下，不管視角上如何波動(dòng)，MTF曲 線也難以波動(dòng)，并且在寬的視角上保持一定水平或較高的圖像形成性能。退化(degradation)補(bǔ)償單元15對(duì)通過(guò)使用在設(shè)計(jì)光學(xué)系統(tǒng)時(shí)已知的MTF曲線 (圖11B)拍攝的復(fù)眼圖像執(zhí)行退化補(bǔ)償處理。如圖IlB所示，即使在高的空間頻率時(shí)，MTF 曲線也不會(huì)變成0。因此，通過(guò)使用合適的濾光器，可以改善對(duì)比度并獲得清晰的圖像。例 如，可以使用維納濾光器作為這種濾光器。另外，由于不管圖像景色如何，MTF曲線也幾乎 恒定，因此，可以使用一種維納濾光器以簡(jiǎn)單的數(shù)字濾光處理執(zhí)行退化補(bǔ)償處理。因此，可 以以低成本實(shí)現(xiàn)退化補(bǔ)償單元15。偏移估計(jì)單元10使用退化補(bǔ)償單元15進(jìn)行退化補(bǔ)償處理后的復(fù)眼圖像來(lái)估計(jì)圖像偏移量。另外，圖像重構(gòu)單元7執(zhí)行從復(fù)眼圖像重構(gòu)單個(gè)圖像的處理。因此可以獲得清 晰的靜脈圖案。這個(gè)實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)和處理與第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和處理相同。在這個(gè)實(shí)施例中，最好將遮光元件4的開口部的直徑與透鏡陣列的透鏡的直徑相 匹配，因?yàn)橥哥R陣列3和遮光元件4在組裝該裝置時(shí)可以容易地且低成本地彼此精確對(duì)準(zhǔn)。 以下通過(guò)參考圖13A和13B描述該對(duì)準(zhǔn)操作。在通過(guò)僅具有不準(zhǔn)確定位功能的組裝設(shè)備或手工將透鏡陣列3和遮光元件4組裝 在一起時(shí)，引起圖13A所示的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，光最初通過(guò)的區(qū)域被遮光元件4遮擋。因 此，不能獲得精確的圖像。假設(shè)透鏡的直徑和遮光元件4的開口部的直徑彼此匹配，在只有輕微的變動(dòng)應(yīng)用 于圖3A所示的狀態(tài)中的透鏡陣列3和遮光元件4時(shí)，遮光元件4固定在透鏡陣列3的各透 鏡之間的平坦部分。其結(jié)果是，建立了圖13B所示的期望的位置關(guān)系。因此，組裝設(shè)備的對(duì) 準(zhǔn)精度可以是透鏡直徑的對(duì)準(zhǔn)精度的大約一半。在組裝操作后，遮光元件4固定到透鏡陣列3。作為固定方法，可以使用粘合劑或 光固化樹脂執(zhí)行固定。特別是，如果使用紫外線固化樹脂，則固定操作變得更容易并且可以 低成本地執(zhí)行。值得注意的是，即使透鏡陣列3的透鏡形成有雙側(cè)凸面，它也必然要經(jīng)歷以上對(duì) 準(zhǔn)操作。(第三實(shí)施例的修改例)在上述的第一和第二實(shí)施例及其修改例中，也可以使用本實(shí)施例的透鏡陣列并在 偏移估計(jì)單元之前增加退化補(bǔ)償單元。換句話說(shuō)，也可以在注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8和認(rèn)證處理單元9之間提供尺寸修正單 元，對(duì)從注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8讀取的注冊(cè)圖案執(zhí)行尺寸修正處理，并在修正了尺寸的注冊(cè) 圖案和要被認(rèn)證的人的、未被修正的靜脈圖案之間使用圖案匹配或者基于特性的匹配來(lái)執(zhí) 行個(gè)人認(rèn)證。此外，和第二實(shí)施例一樣，也可以將從注冊(cè)者的靜脈圖案提取的特征量矢量存儲(chǔ) 在注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8中作為注冊(cè)圖案，在注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8和認(rèn)證處理單元9之間提 供尺寸修正單元，并對(duì)從注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8讀取的特征量矢量執(zhí)行尺寸修正處理?？蛇x 擇地，也可以提供在認(rèn)證處理單元中執(zhí)行尺寸修正的單元，并對(duì)從要被認(rèn)證的人的靜脈圖 案提取的特征量矢量執(zhí)行尺寸修正處理。值得注意的是，在對(duì)象變得很靠近圖像獲取單元時(shí)，對(duì)象的用于拍攝圖像的區(qū)域 變窄，并且不能獲得關(guān)于靜脈圖案的足夠信息。另一方面，在對(duì)象隔圖像獲取單元太遠(yuǎn)時(shí)， 極大地降低了要被拍攝的圖像的分辨率，這反過(guò)來(lái)導(dǎo)致偏移估計(jì)精度和認(rèn)證精度的降低。 因此，最好是在注冊(cè)和認(rèn)證時(shí)將對(duì)象距離設(shè)置在適合的范圍內(nèi)。為此，在上述實(shí)施例及其修 改例中，確定關(guān)于在注冊(cè)和認(rèn)證時(shí)，從獲得的復(fù)眼圖像估計(jì)的圖像偏移量是否落入如圖15 所示的指定范圍內(nèi)。然后，重復(fù)執(zhí)行復(fù)眼圖像的獲取和圖像偏移量的估計(jì)，直到估計(jì)的圖像 偏移量落在指定范圍內(nèi)。以此方式，將在合適的對(duì)象距離內(nèi)拍攝的復(fù)眼圖像用作有效的復(fù) 眼圖像。(第四實(shí)施例)圖16是示出了依據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的個(gè)人認(rèn)證裝置的結(jié)構(gòu)的圖示。本實(shí)施例的圖像獲取單元的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的圖像獲取單元的結(jié)構(gòu)相同。在本實(shí)施例中，圖像獲 取單元獲得的復(fù)眼圖像中的一個(gè)小眼圖像被用于認(rèn)證處理。圖像修正單元111將復(fù)眼圖像 中的這一個(gè)小眼圖像當(dāng)作處理對(duì)象并對(duì)它執(zhí)行修正處理。圖像修正單元11不僅可以執(zhí)行 用于補(bǔ)償(放大和縮小)對(duì)象距離的波動(dòng)的處理，而且還可以執(zhí)行用于修正在透鏡的光軸 方向上的活體的傾斜度的處理。附圖標(biāo)記101表示控制單元，該控制單元控制處理系統(tǒng)的各組件以及圖像獲取單 元的圖像獲取元件5和光源1的操作。附圖標(biāo)記102表示操作選擇開關(guān)，用于指示控制單 元101選擇注冊(cè)操作或認(rèn)證操作。附圖標(biāo)記103表示啟動(dòng)開關(guān)，用于指示控制單元101啟 動(dòng)操作。與開關(guān)102和103以及控制單元101對(duì)應(yīng)的單元當(dāng)然也提供在第一、第二和第三 實(shí)施例中，但它們未在圖1、7、8、和10中示出。例如，注冊(cè)操作時(shí)在如圖17所示的對(duì)象距離La拍攝圖像以獲得如圖18所示的復(fù) 眼圖像，并且然后認(rèn)證操作時(shí)在如圖20所示的對(duì)象距離Lb ( > La)拍攝圖像以獲得如圖21 所示的復(fù)眼圖像。值得注意的是，在圖17和20中，構(gòu)成圖像獲取單元115的透鏡陣列3、 遮光元件4和圖像拍攝單元5被彼此分開，但這樣是為了便于對(duì)結(jié)構(gòu)的理解。實(shí)際上，以圖 16中所示的位置關(guān)系通過(guò)例如殼體固定這些部件。構(gòu)成透鏡陣列3的透鏡的數(shù)目不限于 9。此外，為了方便的目的示出了對(duì)象和圖像獲取單元115之間的相對(duì)尺寸。如圖18和21所示，獲得的復(fù)眼圖像由通過(guò)構(gòu)成透鏡陣列3的透鏡形成的一組小 眼圖像構(gòu)成，并且小眼圖像是通過(guò)倒轉(zhuǎn)對(duì)象圖像的左、右、上和下而獲得的圖像。在圖18和 21所示的復(fù)眼圖像的各小眼圖像中，為了方便，以粗黑線條繪出手指的輪廓，并且手指的輪 廓內(nèi)的線條代表靜脈圖案。圖18和21中示出的小眼圖像不同于對(duì)象圖像的尺寸，因?yàn)樵讷@取對(duì)象圖像時(shí)的 對(duì)象距離是不同的。在本實(shí)施例中，在注冊(cè)和認(rèn)證時(shí)，圖像修正單元111執(zhí)行圖像修正處理 來(lái)補(bǔ)償由于對(duì)象距離的波動(dòng)或在透鏡的光軸方向上對(duì)象位置的波動(dòng)導(dǎo)致的影響。接著描述 在注冊(cè)和認(rèn)證時(shí)的操作。首先描述注冊(cè)操作。在操作選擇開關(guān)102指示注冊(cè)操作并且啟動(dòng)開關(guān)103指示啟 動(dòng)注冊(cè)操作時(shí)，通過(guò)控制單元101的控制執(zhí)行注冊(cè)操作。圖19示出了注冊(cè)操作的處理流程?？刂茊卧?01首先使光源1發(fā)光，并使圖像拍攝單元5拍攝圖像以將復(fù)眼圖像輸 出到圖像存儲(chǔ)器6(步驟S100)。接著，控制單元101使偏移估計(jì)單元10估計(jì)在輸出到圖 像存儲(chǔ)器6的復(fù)眼圖像的兩個(gè)小眼圖像之間的圖像偏移量(步驟S101)。盡管圖19中未 示出，可以最好重復(fù)執(zhí)行以下操作確定估計(jì)的圖像偏移量是否落入指定范圍內(nèi)，并且如圖 15所示在圖像偏移量未落入指定范圍內(nèi)時(shí)再次獲取復(fù)眼圖像來(lái)估計(jì)另一個(gè)圖像偏移量，直 到獲得落入指定范圍內(nèi)的圖像偏移量(這同樣應(yīng)用于以下描述的認(rèn)證操作)。在使用SSD 通過(guò)圖案匹配估計(jì)圖像偏移量時(shí)，可以確定圖像偏移量的指定范圍來(lái)將對(duì)象距離設(shè)置于在 各小眼圖像中包含了手指的輪廓的范圍內(nèi)。手指的輪廓具有高的對(duì)比度并且用作估計(jì)圖像 偏移量的有效信息。因此，希望手指的輪廓提高圖像偏移量的精度。如上所述，用于估計(jì)圖 像偏移量的兩個(gè)小眼圖像可以是任意選擇的。然而，在本實(shí)施例中，僅需要估計(jì)χ方向或y 方向上的圖像偏移量。因此，最好選擇χ方向或y方向上而不是傾斜方向上的小眼圖像，因 為可以減少用于估計(jì)圖像偏移量的計(jì)算量。此外，如上所述，當(dāng)將對(duì)象距離設(shè)置于在各小眼 圖像中包含了手指的輪廓的范圍內(nèi)時(shí)，最好在圖18中的垂直方向上估計(jì)彼此相鄰的小眼
15圖像之間的圖像偏移量。值得注意的是，已知的相位限制修正方法可以用于估計(jì)圖像偏移量，但它可能在 估計(jì)圖像偏移量的精度上有負(fù)面影響。因此，同樣可以設(shè)置對(duì)象距離的范圍使手指的輪廓 不包含在小眼圖像中。在相位限制修正方法中，這兩個(gè)小眼圖像均被進(jìn)行傅立葉變換。然 后，在確定了它們的相位數(shù)據(jù)的乘積后，這兩個(gè)小眼圖像被進(jìn)行逆傅立葉變換。從獲得的圖 像中的頂點(diǎn)位置的中心的偏移對(duì)應(yīng)于小眼圖像之間的圖像偏移量。接著，控制單元101使圖像修正單元111對(duì)獲得的用于認(rèn)證處理的復(fù)眼圖像中的 一個(gè)小眼圖像(例如在圖18的復(fù)眼圖像的中心處的小眼圖像)執(zhí)行圖像修正處理(步驟 S102)。這里，圖像修正處理表示用于放大或縮小小眼圖像以獲得預(yù)定的圖像偏移量S的處 理。這個(gè)圖像修正處理對(duì)應(yīng)于以偽方式(pseudo manner)標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象距離。參考圖5描述 圖像偏移量與對(duì)象距離之間的關(guān)系。另外，如上所述，由公式(2)表示圖像偏移量與對(duì)象距 離之間的關(guān)系。在公式⑵中，f和d在相同裝置中是恒量。因此，在放大或縮小圖像來(lái)將修 正后的圖像中的小眼圖像之間的圖像偏移量設(shè)置為S時(shí)，以如在恒量對(duì)象距離Ls = f · d/ (S-p)拍攝的那樣的方式修正圖像(其中P表示一個(gè)像素的尺寸)。假設(shè)估計(jì)的圖像偏移 量是Sa，用于放大或縮小圖像的放大率可以是S/Sa或Sa/S。然而，需要將放大率固定為它 們中的一個(gè)放大率，并在注冊(cè)和認(rèn)證時(shí)共同使用所固定的一個(gè)放大率。然后，控制單元101使注冊(cè)處理單元14將修正后的小眼圖像存儲(chǔ)在注冊(cè)圖案存儲(chǔ) 單元8中作為注冊(cè)圖案(步驟S103)。值得注意的是，控制單元101可以使注冊(cè)處理單元 14從修正后的小眼圖像提取特征量矢量并將提取的特征量矢量存儲(chǔ)在注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元 8中作為注冊(cè)圖案。在以此方式注冊(cè)注冊(cè)圖案時(shí)，控制單元101停止分配能量到光源1和圖 像拍攝單元5以完成一系列的注冊(cè)操作。接著描述認(rèn)證操作。在操作選擇開關(guān)102指示認(rèn)證操作并且啟動(dòng)開關(guān)103指示開 始認(rèn)證操作時(shí)，通過(guò)控制單元101的控制執(zhí)行認(rèn)證操作。圖22示出了認(rèn)證操作的處理流程。控制單元101首先使光源1發(fā)光并且使圖像拍攝單元5拍攝圖像以將復(fù)眼圖像輸 出到圖像存儲(chǔ)器6 (步驟Sl 11)。接著，控制單元101使偏移估計(jì)單元10估計(jì)在輸入到圖像 存儲(chǔ)器6的復(fù)眼圖像中的兩個(gè)小眼圖像之間的圖像偏移量(步驟S112)。盡管圖22中未示 出，可以最好重復(fù)執(zhí)行以下操作確定估計(jì)的圖像偏移量是否落入指定范圍內(nèi)，并且在圖像 偏移量未落入指定范圍內(nèi)時(shí)以與注冊(cè)操作相同的方式再次獲取復(fù)眼圖像來(lái)估計(jì)另一個(gè)圖 像偏移量，直到獲得落入指定范圍內(nèi)的圖像偏移量。用于在認(rèn)證時(shí)估計(jì)圖像偏移量的方法 與用于在注冊(cè)操作時(shí)估計(jì)圖像偏移量的方法相同。接著，控制單元101使圖像修正單元111對(duì)獲得的復(fù)眼圖像中用于認(rèn)證處理的一 個(gè)小眼圖像執(zhí)行圖像修正處理(步驟S113)。假設(shè)估計(jì)的圖像偏移量是Sb并且預(yù)定的圖像 偏移量與注冊(cè)操作的情況一樣是S，用于放大或縮小圖像的放大率是S/Sa或Sa/S(與注冊(cè) 時(shí)的放大率一樣)。接著，控制單元101使認(rèn)證處理單元9通過(guò)作為注冊(cè)圖案存儲(chǔ)在注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單 元中的小眼圖像來(lái)校驗(yàn)修正的小眼圖像(步驟S114)。這個(gè)校驗(yàn)處理可以通過(guò)圖案匹配或 基于特性的匹配來(lái)執(zhí)行，在基于特性的匹配中確定圖像的特性點(diǎn)之間的相對(duì)位置關(guān)系。值 得注意的是，小眼圖像的特征量矢量作為注冊(cè)圖案存儲(chǔ)在注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8中，認(rèn)證處 理單元9提取修正的小眼圖像的特征量矢量并通過(guò)作為注冊(cè)圖案存儲(chǔ)在注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元8中的特征量矢量來(lái)校驗(yàn)提取的特征量矢量。在任一種情況下，在注冊(cè)操作和認(rèn)證操作 中時(shí)，以圖像好像是在相同的對(duì)象距離拍攝的一樣的偽方式，對(duì)小眼圖像執(zhí)行圖像修正處 理。因此，如圖17和20所示，即使對(duì)象距離在實(shí)際拍攝時(shí)不同，也可以以高的準(zhǔn)確度實(shí)現(xiàn) 認(rèn)證。如果修正的小眼圖像與注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元18中存儲(chǔ)的小眼圖像匹配(步驟S115 中的是)，則認(rèn)證處理單元9輸出表示要被認(rèn)證的人被認(rèn)證為已注冊(cè)的人的消息(步驟
5116)。如果通過(guò)注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元18中存儲(chǔ)的小眼圖像不能識(shí)別修正的小眼圖像(步驟 S115中的否)，則認(rèn)證處理單元9輸出要被認(rèn)證的人未被認(rèn)證為已注冊(cè)的人的消息(步驟
5117)。在輸出認(rèn)證結(jié)果時(shí)，控制單元101停止分配能量到光源1和圖像拍攝單元5以完成 一系列的認(rèn)證操作。與前面的實(shí)施例不同，本實(shí)施例僅使用復(fù)眼圖像中的一個(gè)小眼圖像用于認(rèn)證，不 需要重構(gòu)單個(gè)圖像。另外，用于執(zhí)行圖像修正處理的處理量小。(修正透鏡光軸方向上的傾斜)上述圖像修正處理涉及僅僅改變對(duì)象距離的情況，但它也可以涉及修正了手指的 傾斜的波動(dòng)的情況。圖23示出了在認(rèn)證時(shí)傾斜了手指的情況。這里，手指尖的對(duì)象距離與 注冊(cè)情況下一樣是La，并且手指根部的對(duì)象距離是Lb。圖24是此時(shí)拍攝的復(fù)眼圖像的示 例。在圖24中，手指根部的圖像相比手指尖的圖像較細(xì)。此外，手指根部的圖像偏移量小 于手指尖的圖像偏移量。為了修正該圖像為圖18的未包含手指的圖像，執(zhí)行以下處理。首先，在手指尖區(qū)域和手指根部區(qū)域二者估計(jì)圖像偏移量。具體的，如圖24所示， 在由虛線表示的兩條線條處估計(jì)圖像偏移量。這里，在手指尖的線條處估計(jì)的圖像偏移量 是Sa，在手指根部的線條處估計(jì)的圖像偏移量是Sb。通過(guò)投影變換處理修正手指的傾斜，其中，圖25A中示出的矩形和方形被變換為 圖25B所示的等腰梯形。假設(shè)梯形的上邊的放大率是P，梯形的下邊的放大率是q并且梯形 的高度的放大率是r，則可以通過(guò)以下公式表示它的變換。(公式3)
權(quán)利要求
一種個(gè)人認(rèn)證裝置，所述個(gè)人認(rèn)證裝置具有圖像獲取單元，圖像獲取單元包括由兩個(gè)或更多的透鏡構(gòu)成的透鏡陣列、以及拍攝在透鏡陣列上保持的活體的一組圖像作為復(fù)眼圖像的圖像拍攝單元，所述圖像通過(guò)透鏡陣列的透鏡形成，所述個(gè)人認(rèn)證裝置使用由圖像獲取單元獲得的復(fù)眼圖像的小眼圖像中包含的活體圖像或者從兩個(gè)或更多的小眼圖像重構(gòu)的活體圖像來(lái)用于個(gè)人認(rèn)證，所述個(gè)人認(rèn)證裝置包括偏移估計(jì)單元，用于估計(jì)由圖像獲取單元獲得的復(fù)眼圖像中的小眼圖像之間的圖像偏移量；以及圖像修正單元，用于基于由偏移估計(jì)單元估計(jì)的圖像偏移量，對(duì)用于個(gè)人認(rèn)證的活體或通過(guò)活體校驗(yàn)的用于個(gè)人認(rèn)證的注冊(cè)圖案執(zhí)行圖像修正處理，以補(bǔ)償由于在透鏡陣列的透鏡的光軸方向上活體的位置或傾斜的波動(dòng)導(dǎo)致的影響。
2.一種個(gè)人認(rèn)證裝置，包括圖像獲取單元，包括由兩個(gè)或更多的透鏡構(gòu)成的透鏡陣列、以及拍攝在透鏡陣列上保 持的活體的一組圖像作為復(fù)眼圖像的圖像拍攝單元，所述圖像通過(guò)透鏡陣列的透鏡形成； 偏移估計(jì)單元，用于估計(jì)由圖像獲取單元獲得的復(fù)眼圖像中的小眼圖像之間的圖像偏移量；圖像重構(gòu)單元，用于使用由偏移估計(jì)單元估計(jì)的復(fù)眼圖像的圖像偏移量，從由圖像獲 取單元獲得的復(fù)眼圖像中的多個(gè)小眼圖像重構(gòu)單個(gè)圖像；注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元，用于對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)注冊(cè)圖案和圖像偏移量或?qū)ο缶嚯x； 尺寸修正單元，用于通過(guò)由從注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元讀取的圖像偏移量或?qū)ο缶嚯x確定的 放大率、由偏移估計(jì)單元估計(jì)的圖像偏移量或使用圖像偏移量計(jì)算的對(duì)象距離，來(lái)修正由 圖像重構(gòu)單元重構(gòu)的單個(gè)圖像的尺寸；以及，認(rèn)證處理單元，通過(guò)從注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元讀取的注冊(cè)圖案，來(lái)校驗(yàn)由尺寸修正單元修 正了尺寸的單個(gè)圖像或從單個(gè)圖像提取的特征量矢量。
3.一種個(gè)人認(rèn)證裝置，包括圖像獲取單元，包括由兩個(gè)或更多的透鏡構(gòu)成的透鏡陣列、以及拍攝在透鏡陣列上保 持的活體的一組圖像作為復(fù)眼圖像的圖像拍攝單元，所述圖像通過(guò)透鏡陣列的透鏡形成； 偏移估計(jì)單元，用于估計(jì)由圖像獲取單元獲得的復(fù)眼圖像中的小眼圖像之間的圖像偏移量；圖像重構(gòu)單元，用于使用由偏移估計(jì)單元估計(jì)的復(fù)眼圖像的圖像偏移量，從由圖像獲 取單元獲得的復(fù)眼圖像的多個(gè)小眼圖像重構(gòu)單個(gè)圖像；注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元，用于對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)注冊(cè)圖案和圖像偏移量或?qū)ο缶嚯x； 尺寸修正單元，用于通過(guò)由從注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元讀取的圖像偏移量或?qū)ο缶嚯x確定的 放大率、由偏移估計(jì)單元估計(jì)的圖像偏移量或使用圖像偏移量計(jì)算的對(duì)象距離，來(lái)修正從 注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元讀取的注冊(cè)圖案的尺寸；以及，認(rèn)證處理單元，通過(guò)由圖像重構(gòu)單元重構(gòu)的單個(gè)圖像或從單個(gè)圖像提取的特征量矢 量，來(lái)校驗(yàn)由尺寸修正單元修正了尺寸的注冊(cè)圖案。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，所述裝置進(jìn)一步包括注冊(cè)處理單元，用于將由圖像重構(gòu)單元重構(gòu)的單個(gè)圖像或從單個(gè)圖像提取的特征量矢 量存儲(chǔ)在注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元中作為注冊(cè)圖案，以對(duì)應(yīng)于由偏移估計(jì)單元估計(jì)的圖像偏移量或使用圖像偏移量計(jì)算的對(duì)象距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，其中 圖像獲取單元具有通過(guò)光照亮活體的光源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，其中 從光源發(fā)出近紅外光。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，其中圖像獲取單元具有濾光器，該濾光器僅允許特定波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光通過(guò)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，其中 該濾光器是可視光切斷濾光器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，其中 該濾光器由形成在透鏡陣列上的光學(xué)薄膜制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，其中圖像獲取單元具有在透鏡陣列與圖像拍攝單元之間的遮光元件，該遮光元件防止在透 鏡陣列的透鏡之間的光束的串?dāng)_，透鏡陣列的透鏡至少在圖像拍攝單元一側(cè)具有凸面，并 且透鏡在凸面的直徑與遮光元件的開口部的直徑匹配。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，其中透鏡陣列的透鏡是在圖像拍攝單元側(cè)具有凸面的平凸透鏡。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，進(jìn)一步包括退化補(bǔ)償單元，用于關(guān)于由圖像獲取單元獲得的復(fù)眼圖像，補(bǔ)償由于光學(xué)系統(tǒng)導(dǎo)致的 圖像退化。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，其中由圖像重構(gòu)單元用于重構(gòu)單個(gè)圖像的小眼圖像的數(shù)目是可變的。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，進(jìn)一步包括用于確定由偏移估計(jì)單元估計(jì)的圖像偏移量是否落入指定范圍內(nèi)的單元，其中， 個(gè)人認(rèn)證裝置僅在確定從由圖像獲取單元獲得的復(fù)眼圖像估計(jì)的圖像偏移量落入指 定范圍內(nèi)時(shí)，使用復(fù)眼圖像作為有效的復(fù)眼圖像。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的個(gè)人認(rèn)證裝置，其中設(shè)置指定范圍，使得在通過(guò)復(fù)眼圖像估計(jì)的圖像偏移量落入指定范圍時(shí)，復(fù)眼圖像的 小眼圖像中包含活體的輪廓。
全文摘要
圖像拍攝單元具有透鏡陣列、遮光元件和圖像拍攝單元，圖像拍攝單元獲取在透鏡陣列上保持的活體的靜脈圖案的復(fù)眼圖像。偏移估計(jì)單元估計(jì)復(fù)眼圖像的小眼圖像之間的圖像偏移量。圖像重構(gòu)單元通過(guò)使用圖像偏移量從復(fù)眼圖像重構(gòu)單個(gè)圖像。尺寸修正單元通過(guò)由估計(jì)的圖像偏移量和注冊(cè)圖案存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的圖像偏移量確定的放大率來(lái)修正重構(gòu)的單個(gè)圖像的尺寸，以對(duì)應(yīng)于注冊(cè)圖案。其結(jié)果是，可以執(zhí)行個(gè)人認(rèn)證，同時(shí)補(bǔ)償由于對(duì)象距離的變動(dòng)導(dǎo)致的影響。
文檔編號(hào)G06T1/00GK101959457SQ20098010765
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月4日
發(fā)明者佐佐木哲哉, 大內(nèi)田茂, 山中佑治, 森田展弘, 渡部順, 青木伸 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光