[发明专利]静脉成像设备、静脉图像插值方法和程序

说明书

技术领域

本发明涉及静脉成像设备、静脉图像插值方法和程序。

背景技术

生物个人认证是未来的网络社会中用于保护权利的相当重要的技术。在金钱、内容和权利可通过假冒而在网络上随时被盗取的互联网上进行的商业交易中，生物个人认证作为对仅由加密无法保护的领域进行保护的技术而特别地引人注目。然而，使用指纹和虹膜的生物个人认证可能无法解决伪造的问题。针对该问题，使用从外部不容易成像的静脉图案的一部分的个人认证技术因为判断精度以及难以伪造和假冒而有望成为下一代的生物个人认证。

另一方面，在开发用于拍摄静脉图像的成像方法时，因为光源的位置限制严格，所以难以用平面结构制作成像设备。为了解决该问题，已经提议了使用广角镜头等的方法。然而，即使使用该方法，也难以限制手指与成像设备之间的距离，而且要求用户必须将手指放在相同距离处。因此，无法确保认证的可再现性。虽然原理上采用大传感器的接触式或非接触式设备是理想的，但是大的传感器尺寸由于昂贵的光学材料而导致成本增加。另外，因为传感器中产生的热噪声与温度的上升成比例地增加，所以当成像过程中外部温度变高时，产生用于认证的图像的画质下降从而认证精度降低的问题。

如上所述，成像设备受外部温度的影响很大，从而知道成像设备的温度很重要。第2006-349957号日本未审专利申请中公开了一种用于提供具有用于检测曝光设备中使用的光学构件的温度的温度检测装置和用于调整光学构件的温度以使检测到的温度保持在预定范围内的温度调整装置的设备。

发明内容

然而，当设备设置有如同第2006-349957号日本未审专利申请中公开的温度检测装置和温度调整装置时，产生难以生产更小型设备的问题。

鉴于此，期望提供一种可以防止由于热噪声引起的画质的恶化并且可以制造更小型设备的静脉成像设备、静脉图像插值方法和程序。

根据本发明的一个实施例，提供了一种静脉成像设备，包括：镜头阵列，包括布置为阵列的多个光接收镜头；近红外发光源，近红外发光源设置在镜头阵列的末端并且向生物体的一部分发射近红外光；成像元件，包括用于基于由镜头阵列汇聚、在生物体内散射并且透射穿过静脉的近红外光生成静脉图像数据的静脉图像数据生成区，以及包括被遮光的像素并且生成从所述被遮光的像素输出的输出值即热噪声输出的热噪声输出数据生成区；热噪声测量单元，基于从热噪声输出数据生成区输出的热噪声输出数据来测量热噪声的幅度；温度估计单元，基于由热噪声测量单元所测量的热噪声的幅度来估计进行静脉成像处理的成像温度；以及静脉图像插值单元，使用由静脉图像数据生成区所生成的静脉图像数据来生成静脉图像，并且基于由温度估计单元估计得到的成像温度来进行静脉图像的插值处理。

根据以上配置，热噪声测量单元基于由热噪声输出数据生成区输出的热噪声输出数据来测量热噪声的幅度。温度估计单元基于由热噪声测量单元所测量的热噪声的幅度来估计进行静脉的成像处理的成像温度。静脉图像插值单元使用从静脉图像数据生成区所生成的静脉图像数据来生成静脉图像，并且基于由温度估计单元所估计的成像温度来进行静脉图像的插值处理。

静脉图像插值单元优选地基于由温度估计单元所估计的成像温度来进行静脉图像的预定时间段的积分处理和静脉图像的降噪处理中的至少一个。

在成像元件中，位于静脉图像数据生成区中的多个像素优选地对应于光接收镜头中的一个。静脉图像插值单元优选地使用从位于输出用于生成静脉图像的静脉图像数据的像素周围的像素输出的静脉图像数据进行插值处理。

静脉成像设备还可以包括热噪声输出预处理单元，该热噪声输出预处理单元对从热噪声输出数据生成区输出的热噪声输出数据进行预处理，以使热噪声测量单元可以定量地处理热噪声。

热噪声输出预处理单元可以进行累加预定时间段的热噪声输出数据的累积处理和对热噪声输出数据的峰处理中的至少一个。

静脉成像设备还可以包括至少进行成像元件的驱动控制的驱动控制单元。驱动控制单元可以基于由热噪声测量单元测量得到的热噪声的幅度来控制成像元件的光接收时间和帧速率中的至少一个。

静脉成像设备还可以包括从所述静脉图像中提取静脉图案的静脉图案提取单元。静脉图案提取单元可以基于由温度估计单元所估计的成像温度来改变用于提取静脉图案的滤波器的滤波器特性。

静脉成像设备还可以包括警告单元，用于在由温度估计单元输出的成像温度等于或高于预定阈值时发出警告。