JP4560709B2 - 可搬型情報端末装置 - Google Patents

Description

本発明は、可搬型情報端末装置に関し、例えば生体の血管を認証対象として生体認証する場合に適用して好適なものである。

従来、手の平の血管像を撮影する撮影部が組み込まれたマウスと、当該マウスに接続されたパーソナルコンピュータとからなる個人認証装置が提案されている（例えば特許文献１参照)。

実際上、この個人認証装置は、マウスを用いているユーザの血管像を常時撮影し、当該撮影された結果得られる撮影血管像から血管像（血管パターン）を定期的に抽出する。そして個人認証装置は、血管像を定期的に抽出するごとに登録血管像と照合し、この照合結果として登録血管像に対応するユーザであると識別されている間にのみネットワークを介して電子商取引処理を実行する。

このようにこの個人認証装置は、生体認証処理として、マウスを用いているユーザの撮影血管像から血管像を抽出する処理及び抽出した血管像を照合する処理を定期的に実行し、当該生体認証処理結果に応じて電子商取引処理を継続するようになされている。
特開２００４−０６２８２６公報（〔００３２〕及び〔００３３〕、第１図）

かかる構成の個人認証装置は、生体認証処理を電子商取引処理と並列的に実行するため、全体として処理負荷が増大するといった事態が生じることとなる。

ところでかかる個人認証装置を例えば携帯電話機に搭載し、当該携帯電話機に有する諸機能を正規ユーザが用いている間だけ実行するといったことを想定した場合、当該携帯電話機は、その携帯性に起因して処理能力に一定の限界があるため、携帯電話機の諸機能を生体認証処理と並列的に実行すると、当該携帯電話機本来の諸機能の実効性が損なわれるといった問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、本来の諸機能の実効性を損なうことなく生体認証し得る可搬型情報端末装置を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明は、可搬型情報端末装置であって、生体に有する固有構造物を撮像するための撮像手段と、撮像手段で撮像される撮像画像に含まれる固有構造物を用いて照合する第１の照合手段と、第１の照合手段の照合結果として得られる合致率が閾値以上である場合、撮像手段で撮像される撮像画像における輝度状態を、生体要素に応じて設定される照合条件に従って定期的に照合する第２の照合手段とを有する。

また本発明は、可搬型情報端末装置であって、生体に有する固有構造物を撮像するための撮像手段と、撮像手段で撮像される撮像画像に含まれる固有構造物を用いて照合する第１の照合手段と、第１の照合手段の照合結果として得られる合致率が閾値以上である場合、第１の照合手段に比して照合条件を引き下げた状態で定期的に照合する第２の照合手段とを有する。

本発明によれば、第１の照合に比して負荷の小さい第２の照合をすることができるため、並列される処理の実効性を損なうことなく第２の照合を実行することができ、かくして本来の諸機能の実効性を損なうことなく生体認証することができる。

以下図面について本発明を適用した実施の形態を詳述する。

（１）携帯電話機の構成
（１−１）携帯電話機の外観構成
図１及び図２において、１は本実施の形態による携帯電話機の外観構成を示し、略直方体形状でなる第１の筺体（以下、これを第１筐体と呼ぶ）２及び第２の筺体（以下、これを第２筺体と呼ぶ）３が、当該第２筺体３の一端に設けられた回転軸部４を介して略水平方向へ回転自在に連結されことにより構成される。

この第１筺体２の表面中央には表示部１１が設けられていると共に、当該表示部１１の上方にはスピーカ１２、下方にはジョグダイヤルと呼ばれる回転及び押圧自在の操作子（以下、これを回転押圧操作子と呼ぶ）１３がそれぞれ設けられている。

一方、第２筺体３の表面中央には電源キー、発呼キー及び文字入力キー等の各種操作キーからなる操作部１４が設けられていると共に、当該操作部１４の下方にはマイクロフォン１５が設けられている。

そしてこの携帯電話機１は、第１筺体２の裏面及び第２筺体３の表面を離した状態（以下、これを開状態と呼ぶ）において（図１）、第２筺体３を片手で把持しながら通話又は操作部１４を操作し、一方、第１筺体２の裏面及び第２筺体３の表面を重ねた状態（以下、これを閉状態と呼ぶ）において（図２）、操作部１４を保護すると共に誤操作を防止し、かつ携帯電話機１全体の寸法を小型化して携帯性を向上し得るようになされている。

かかる構成に加えて、この携帯電話機１では、血管内の脱酸素化ヘモグロビン（静脈血）又は酸素化ヘモグロビン（動脈血）に近赤外線帯域の光（近赤外光）が特異的に吸収されることを利用して血管を撮像する血管撮像部２０が、第２筺体３の上端側面に設けられおり、当該血管撮像部２０の中央部（第２筺体３の側面中央部）にはＣＣＤ(Charge Coupled Device)カメラ２１が搭載されている。

従って、この携帯電話機１においては、図４に示すように、第２筺体３を把持しながらその把持する人差指ＦＧの第１関節の指腹を、ごく自然にＣＣＤカメラ２１にあてがうようにして配置し得るようになされている。

（１−２）血管撮像部の構成
実際上、図５に示すように、この血管撮像部２０においては、ＣＣＤカメラ２１が第２筺体３内部に収納されており、当該ＣＣＤカメラ２１に対応させて血管撮像部２０の表面（第２筺体３）には撮像開口部２２が設けられ、当該撮像開口部２２には、所定材質でなる無色透明の蓋部２３が設けられている。

これによりこの血管撮像部２０は、撮像開口部２２から第２筺体３内への異物の流入を防止すると共に、人差指ＦＧをあてがうことに起因するＣＣＤカメラ２１の汚れを未然に防止することができるようになされている。

また血管撮像部２０の表面には、近赤外光光源２４（２４ａ及び２４ｂ）が設けられており、当該近赤外光光源２４（２４ａ及び２４ｂ）においては、撮像開口部２２上にあてがわれた人差指ＦＧの指差方向に対して略直交する方向を照射方向として近赤外光が照射されるようにその位置が選定されている。

かくして血管撮像部２０は、近赤外光光源２４から撮像開口部２２上にあてがわれた人差指ＦＧの指腹に対して照射され、当該人差指ＦＧ内方の血管組織において内在するヘモグロビンに吸収されると共に血管組織以外の組織において散乱することにより得られる近赤外光を、撮像開口部２２及び蓋部２３を順次介してＣＣＤカメラ２１に入射することができるようになされている（以下、指ＦＧ内方から得られる近赤外光を血管射影光と呼ぶ）。

このＣＣＤカメラ２１は、撮像開口部２２下の光路において、近赤外線帯域の波長（およそ７００[nm]〜９００[nm]）に対応する光を透過するフィルタ（以下、これを近赤外光透過フィルタと呼ぶ）２５、マクロレンズ２６及びＣＣＤ２７が順次配されてなり、当該撮像開口部２２から入射される光のうち血管射影光をＣＣＤ２７に導光するようになされている。

かかる構成に加えてこのＣＣＤカメラ２１には、撮像開口部２２及び近赤外光透過フィルタ２５間に偏光板２８が設けられており、この偏光板２８の軸は、照射方向に対して直交する方向（即ち指差方向と同方向）に併せた状態となっている。

これによりこのＣＣＤカメラ２１においては、指差方向に垂直である方向から、人差指ＦＧの内方を経由することなく反射した近赤外光（以下、これを指表面反射近赤外光と呼ぶ）を偏向板２８により光路から逸らすことができるようになされている。

従ってこのＣＣＤカメラ２１は、撮像開口部２２から入射される血管射影光（散乱光）及び指表面反射近赤外光（表面反射光）のうち、当該血管射影光を選択的にＣＣＤ２７に導光することができるようになされている。

このＣＣＤ２７は、格子状に配された複数の光電変換素子を有し、これら光電変換素子において血管射影光を光電変換する。そしてＣＣＤ２７は、この光電変換結果として各光電変換素子それぞれにチャージされる電荷を所定の制御信号に従って読み出し又はリセットし、当該読み出した電荷を血管画像信号Ｓ１０として出力するようになされている。

このようにしてこの血管撮像部２０は、撮像開口部２２にあてがうように配置された人差指ＦＧ内方における血管を撮像することができるようになされている。

（１−３）携帯電話機の回路構成
一方、この携帯電話機１においては、内部の回路構成として、図６に示すように、当該携帯電話機１全体の制御を司る制御部３０に対して、表示部１１、操作部１３、回転押圧操作子１４、記憶部３１、送受信部３２、状態検出部３３及び撮像制御部３４がそれぞれ接続されることにより構成される。

この記憶部３１には、各種プログラム、個人データ及びこの携帯電話機１における正規ユーザの血管の形成パターン（以下、これを正規血管形成パターンと呼ぶ）等の各種データが所定のファイル形式でそれぞれ記憶されている。

制御部３０は、ＣＰＵ、記憶メモリ、ワークメモリ及びクロック発信機を有し、回転押圧操作子１３又は操作部１４から入力される操作命令ＣＯＭに対応するファイルを記憶部３１から適宜読み出してワークメモリに展開し、当該展開したファイルに従って各回路部１１、３１〜３４を制御するようにして各種処理を実行する。この際、制御部３０は、かかる処理内容を必要に応じて表示部１１に表示するようになされている。

送受信部３２は、スピーカ１２、マイクロフォン１５及びこの携帯電話機１に設けられたアンテナＡＮＴにそれぞれ接続されており、当該マイクロフォン１５又は制御部３０から供給される各種信号を変調した後に増幅し、この結果得られるアップリンク波信号をアンテナＡＮＴを介して基地局（図示せず）に送信する。

一方、送受信部３２は、基地局（図示せず）から送信されたダウンリンク波信号をアンテナＡＮＴを介して受信し、増幅した後に復調し、この結果得られる各種信号をスピーカ１２又は制御部３０に送出するようになされている。

状態検出部３３は、例えば回転軸部４に取り付けられたスイッチ（図示せず）に応じて開状態（図１）を検出するようになされており、当該検出結果をデータ（以下、これを開状態検出データと呼ぶ）Ｄ１として制御部３０に送出するようになされている。

撮像制御部３４は、図７に示すように、血管撮像部２０（図５）のＣＣＤカメラ２１を制御する光源制御部３４ａ及び電荷調整部３４ｂと、当該ＣＣＤカメラ２１のＣＣＤ２７と接続されたＡ／Ｄ(Analog/Digital)変換部３４ｃとを有している。

この光源制御部３４ａは、この携帯電話機１に内蔵されるバッテリから供給される電源電圧を、予め設定された電圧値となるように昇圧する。

この電圧値は、撮像時に生体に到来する雰囲気中の光（以下、これを通常光と呼ぶ）による近赤外光への影響を低減させるため、当該通常光よりも大きい強度の近赤外光が近赤外光光源２４（２４ａ及び２４ｂ）から照射される値に選定されている。

そして光源制御部３４ａは、昇圧した電源電圧を光源駆動信号Ｓ１として近赤外光光源２４に印加するようにして当該近赤外光光源２４を駆動する。

この結果、近赤外光光源２４（２４ａ及び２４ｂ）が点灯し、撮像開口部２２上にあてがわれた人差指ＦＧ（図５）には、通常光よりも大きい強度の近赤外光が照射されることとなる。

このようにして光源制御部３４ａは、通常光よりも大きい強度の近赤外光が照射されるように近赤外光光源２４を制御することができるようになされている。

電荷調整部３４ｂにおいては、図８（Ａ）に示すように、立ち下がり時点から次の立ち下がり時点までの単位期間ＰＴとする所定のデューティー比のパルス信号を生成し、これを電荷読出信号Ｓ２としてＣＣＤ２７に送出する。この場合、このＣＣＤ２７では、単位期間ＰＴ（図８（Ａ））において各光電変換素子にチャージされる電荷が、立ち下がり時点を読出開始時点として周期的に読み出される。

しかしこの場合、図９（Ａ）に示すように、近赤外光光源２４から照射される近赤外光の強度が通常光よりも大きいことに起因して、ＣＣＤ２７では単位期間ＰＴ（図８（Ａ））の途中で各光電変換素子にチャージされる電荷が飽和するといった事態が起こることとなる。

そこでこの電荷量調整部３４ｂは、電子シャッタと呼ばれる露光時間制御処理を実行し、ＣＣＤ２７（各光電変換素子）にチャージされる単位期間ＰＴ（図８（Ａ））当たりの電荷量を制限するようになされている。

実際上、電荷量調整部３４ｂは、図８（Ｂ）に示すように、ＣＣＤ２７（各光電変換素子）にチャージされている電荷のリセット時点として、予め設定された例えば単位期間ＰＴの中間時点となるように、電荷読出信号Ｓ２に基づいて電荷リセット信号Ｓ３を生成する。

このリセット時点は、近赤外光光源２４に印加する光源駆動信号Ｓ１の電圧値（即ち近赤外光の強度）に応じて各光電変換素子にチャージされる電荷の飽和期間が変化するため、単位期間ＰＴのうちの当該電圧値に対応する時点に選定されている。

そして電荷量調整部３４ｂは、かかる電荷リセット信号Ｓ３を電荷読出信号Ｓ２と共にＣＣＤ２７に送出する。

この結果、ＣＣＤ２７では、図８（Ｃ）に示すように、単位期間ＰＴにチャージされる電荷が、電荷リセット信号Ｓ３のリセット時点から電荷読出信号Ｓ２の立ち下がり時点までの期間ＥＳＴのみに制限されることとなる。

そして図９（Ｂ）に示すように、ＣＣＤ２７では、血管射影光と共に通常光が入射した場合であっても、当該血管射影光及び通常光に対する光電変換結果として各光電変換素子にチャージされる電荷量が相対的に減少することになるため、当該ＣＣＤ２７における血管射影光に対する撮像感度は通常光による実質的な影響のない状態となる。

このようにして電荷量調整部３４ｂは、ＣＣＤ２７（各光電変換素子）にチャージされる電荷量を制限することにより、通常光による実質的な影響のない状態となるように血管射影光に対するＣＣＤ２７での撮像感度を調整することができるようになされている。

Ａ／Ｄ変換部３４ｃは、かかるＣＣＤ２７から出力される血管画像信号Ｓ１０に対してＡ／Ｄ変換処理を施し、この結果得られる血管画像のデータ（以下、これを血管画像データと呼ぶ）Ｄ１０を制御部３０（図６）に送出する。

このようにこの撮像制御部３４は、生体内方における血管を、通常光による実質的な影響のない血管画像データＤ１０として制御部３０（図６）に送出することができるようになされている。

（２）不正使用防止機能
ここで、この携帯電話機１には、この携帯電話機１に対する第三者の使用を防止する不正使用防止機能として、正規ユーザが未使用時に処理する第１のモード（以下、これを未使用モードと呼ぶ）と、正規ユーザが使用時に処理する第２のモード（以下、これを使用モードと呼ぶ）とが用意されている。以下、この未使用モードと、使用モードとを実行する制御部３０の処理内容について詳細に説明する。

（２−１）未使用モード
制御部３０は、未使用モードにおいて、この携帯電話機１に有する諸機能にそれぞれ対応する各処理のうちの全部又は一部の処理（以下、これを対象処理と呼ぶ）を制限するようになされており、この実施の形態の場合には、送受信部３４で受信した着信通知の応答として操作部１３から与えられる通話命令以外の操作命令ＣＯＭを破棄すると共に、表示部１１の表示処理を停止するように制御し、かつ撮像制御部３４への電源電圧の供給を遮断するようにして、当該送受信部３４での受信処理及び状態検出部３５での状態検出処理以外の処理を対象処理として制限する。

これにより制御部３０は、携帯電話機１全体の消費電力を必要最小限に抑えることができるようになされている。

また制御部３０は、この未使用モードにおいて、状態検出部３５から開状態検出データＤ１を受けた場合にはバッテリの電源電圧を撮像制御部３４に供給するようにして当該撮像制御部３４を起動し、このとき撮像開口部２２（図４）上に配置された人差指ＦＧ内方における血管の撮像を開始する。

この状態において制御部３０は、像制御部３４から与えられる血管画像データＤ１０を内部の記憶メモリに記憶すると共に、当該血管画像データＤ１０に対して２値化処理を施し、この結果得られた２値血管画像における血管の例えば分岐点を血管形成パターンとして抽出する。

そして制御部３０は、抽出した血管形成パターンと、記憶部３２に予め登録された正規血管形成パターンとを照合し、この照合結果として所定の閾値以下となる合致率が得られた場合には、正規血管形成パターンと不一致の血管形成パターンであると判定する。

この場合、制御部３０は、撮像制御部３４に供給していた電源電圧を遮断することにより血管の撮像を停止すると共に、記憶メモリに記憶した血管画像データＤ１０を消去する。この結果、制御部３０では、この未使用モードが維持される。

これに対して制御部３０は、所定の閾値よりも高い合致率が得られた場合には、正規血管形成パターンと一致する血管形成パターンであると判定し、このときこの未使用モードから使用モードに遷移するようになされている。

このようにして制御部３０は、記憶部３２に予め登録された正規血管形成パターンと一致した場合にのみ使用モードに遷移することにより、第三者の不正使用を未然に防止することができるようになされている。

これに加えて制御部３０は、生体内方の血管の血管形成パターンを照合対象として用いることにより、当該生体表面に有する指紋等に比して、第三者による登録者への成りすまし使用をも防止できるようになされている。

（２−２）使用モード
一方、制御部３０は、使用モードでは、未使用モードからの遷移時に当該未使用モードで制限していた対象処理を解除した後、生体と密接に関係する輝度ヒストグラムを用いて、未使用モード時に特定された正規ユーザによってその後もこの携帯電話機１が使用されているか否かを定期的に判定する。

ここで、輝度ヒストグラムと生体との関係について説明する。

輝度ヒストグラムにおいては、例えば図１０（Ａ）に示すように、生体の脂肪量（体脂肪量）が少ない場合には、生体内方での近赤外光の散乱量が少ないため、大部分の近赤外光が血管に内在するヘモグロビンに吸収される結果、最大ピークが出現することになる。

これに対して脂肪量が多い場合、図１０（Ｂ）に示すように、生体内方での近赤外光の散乱量が増加するため、当該増加に応じてヘモグロビンを有しない組織に近赤外光が散在する結果、輝度ヒストグラムはブロードな状態となる。

この図１０からも明らかなように、脂肪量に応じて、生体内方での近赤外光の散乱量や散乱経路等の相違が輝度ヒストグラムに反映されることが分かる。

実際には、骨が細く体脂肪の多い生体（図１１（Ａ））、骨が太く体脂肪の少ない生体（図１１（Ｂ））又は小児（図１１（Ｃ））の輝度ヒストグラムからも分かるように、骨や筋の太さ、脂肪量、年齢、性別及び人種等の各種生体要素に応じて、生体内方での近赤外光の散乱量や散乱経路等の相違が輝度ヒストグラムに反映される。

しかしながら輝度ヒストグラムは、生体要素に応じて特異的に変化するため当該生体を識別する簡易的な指標となる。このことは、本出願人により既に確認されている。

このように生体と密接に関係する輝度ヒストグラムを用いて、未使用モード時に特定された正規ユーザによってその後もこの携帯電話機１が使用されているか否かを制御部３０が定期的に判定する。

実際上、制御部３０は、未使用モードからの遷移時において、このとき記憶メモリに記憶された正規ユーザの血管画像データＤ１０に基づく血管画像の輝度値を画素ごとに順次検出し、当該検出結果に基づいて正規ユーザの輝度ヒストグラムを生成する。

そして制御部３０は、図１２に示すように、この輝度ヒストグラムにおける最大ピーク（以下、これを第１ピークと呼ぶ）Ｐ１、最大ピークの次に大きいピーク（以下、これを第２ピークと呼ぶ）Ｐ２、第１ピークＰ１及び第２ピークＰ２間の最低ボトム（以下、これを第１ボトムと呼ぶ）Ｂ１にそれぞれ対応する輝度値Ｃ１〜Ｃ３及び画素数ＰＥ１〜ＰＥ３と、当該輝度ヒストグラムの面積ＧＡとを輝度状態として検出し、これを正規ユーザの輝度状態のデータ（以下、これを正規輝度状態データと呼ぶ）として記憶メモリに記憶することにより更新する。

この状態において制御部３０は、内部のクロック発信機から出力されるクロックに基づいて、撮像制御部３４からその後に与えられる血管画像データＤ１０における輝度状態（輝度値Ｃ１〜Ｃ３、画素数ＰＥ１〜ＰＥ３及び面積ＧＡ）を定期的に検出し、当該検出した輝度状態を正規輝度状態データの対応する輝度状態と照合する。

そして制御部３０は、この照合結果としてこれら輝度状態が予め設定された所定の近似範囲内である場合にはこの使用モードを維持し、これに対して近似範囲外である場合にはこの使用モードからみ使用モードに遷移する。

なお、近似範囲は、例えば互いの輝度値Ｃ１〜Ｃ３、画素数ＰＥ１〜ＰＥ３及び面積ＧＡの差が所定の閾値以下の場合を近似範囲内とする、あるいは互いのデータの面積ＧＡの差のみが所定の閾値以下の場合を近似範囲内とする等、この他種々の範囲として設定することができ、またこの閾値は、上述したように輝度ヒストグラムが生体要素に応じて特異的に変化することから、当該輝度ヒストグラムと生体要素との関係を統計的に分析した結果に基づいて適切な値として求めることができる。

このようにして制御部３０は、輝度ヒストグラムを照合対象として識別することにより、血管形成パターンを照合対象とする場合に比して２値化及び血管形成パターンの抽出処理を省くことができるため、当該照合対象を照合するまでの処理負荷を大幅に低減することができるようになされている。

この場合、制御部３０は、この使用モードに遷移する前に特定された正規ユーザがそれ以外のものになったか否かを識別するだけであるため、血管形成パターンを照合対象とする場合に比して粗雑な輝度ヒストグラムを照合対象とした場合であっても、精度良く識別することができるようになされている。

これに加えて制御部３０は、生体要素に応じて設定された照合条件（近似範囲）に従って輝度状態を照合することにより、より精度良く識別することができるようになされている。この場合、制御部３０は、輝度状態を照合対象としているため、撮像時の位置変化に起因する識別精度の低下を防止することができ、この結果、携帯電話機１の使用中に撮像開口部２２上に人差指ＦＧを厳密に固定するといった極度の負担をユーザに強要することなく識別精度の低下を防止することができるようになされている。

（２−３）不正使用防止処理手順
かかる未使用モード及び使用モードは、図１３に示す不正使用防止手順に従って実行される。

すなわち制御部３０は、この携帯電話機１の主電源が投入されると、この不正使用防止手順ＲＴをステップＳＰ０から開始し、続くステップＳＰ１に進んで対象処理の実行を制限し、次のステップＳＰ２においてこの携帯電話機１が開状態（図１）となったか否かを判定するようになされており、否定結果を得た場合にはステップＳＰ１に戻って対象処理を制限し続ける。

一方、制御部３０は、肯定結果を得た場合には、次のステップＳＰ３に進んで撮像制御部３４（図７）に電源電圧を供給するようにして血管撮像を開始し、続くステップＳＰ４に進んで当該撮像制御部３４から与えられる血管画像データＤ１０から血管形成パターンを抽出し、続くステップＳＰ５においてこの血管形成パターンが予め登録された正規血管形成パターンと略一致するか否かを判定する。

ここで否定結果が得られた場合、このことは、このとき携帯電話機１を使用するユーザが正規ユーザではない第三者の使用であることを意味し、このとき制御部３０は、次のステップＳＰ６に進んで撮像制御部３４（図７）への電源電圧を遮断するようにして血管撮像を停止し、ステップＳＰ２に戻って携帯電話機１が再度開状態（図１）となるまで待ち受ける。

これに対して肯定結果が得られた場合、このことは、このとき携帯電話機１を使用するユーザが正規ユーザであることを意味し、このとき制御部３０は、次のステップＳＰ７に進んで対象処理の制限を解除し、続くステップＳＰ８に進んでステップＳＰ４で与えられた血管画像データＤ１０に基づく血管画像の輝度状態を検出し、これを正規輝度状態データとして記憶メモリに記憶する。

そして制御部３０は、次のステップＳＰ９において予め設定された期間をセットし、当該セットした期間が経過した場合には、続くステップＳＰ１０に進んで、このとき撮像制御部３４から与えられる血管画像データＤ１０に基づく輝度状態を検出し、当該輝度状態と、ステップＳＰ８で記憶メモリに記憶した正規輝度状態データの輝度状態とが所定の近似範囲内であるか否かを判定する。

ここで肯定結果が得られた場合、このことはこの携帯電話機１が現在も使用されており、かつ使用するユーザが正規ユーザであることを意味し、このとき制御部３０は、使用モードを維持したままステップＳＰ９に戻って、予め設定された期間が経過したときに再度同様の処理を実行する。

これに対して否定結果が得られた場合、このことはこの携帯電話機１が現在使用されていないか、現在も使用されていているがその使用するユーザが正規ユーザではない第三者あることを意味し、このとき制御部３０は、ステップＳＰ１に戻って、未使用モードに遷移し、上述の処理を繰り返す。

このようにして制御部３０は、正規ユーザがこの携帯電話機１を使用している場合にのみ対象処理を実行することができるようになされている。

（３）動作及び効果
以上の構成において、この携帯電話機１は、開状態（図１）の検出結果に応じて、このとき携帯電話機１を使用するユーザの血管形成パターンを正規血管形成パターンと照合し、この照合結果に応じて予め制限していた対象処理の解除の有無を判断する。

そしてこの携帯電話機１は、かかる対象処理を解除した場合には、このとき携帯電話機１を使用するユーザの血管画像における輝度状態を基準として、その後の輝度状態と定期的に照合し、当該検出結果に応じて解除した対象処理の継続の有無を判断する。

従ってこの携帯電話機１では、対象処理を解除した場合には、２値化及び血管形成パターンの抽出処理等を要しない輝度状態を照合対象としてその処理負荷を大幅に低減することができるため、当該携帯電話機本来の対象処理の実効性を損なうことなく、輝度状態の照合を並列的に実行することができる。

これに加えてこの携帯電話機１では、携帯電話機１を使用するユーザが正規血管形成パターンに一致する正規ユーザであることを精密に特定し、当該正規ユーザがそれ以外のものになったか否かについてだけを、当該血管形成パターンを照合対象とする場合に比して粗雑な輝度ヒストグラムの変化に応じて識別できる。

このため、制御部３０は、血管形成パターンを照合対象とする場合に比して粗雑な輝度ヒストグラムを照合対象とした場合であっても精度良く識別することができるのみならず、撮像時の位置変化に起因する識別精度の低下を防止することができるため、携帯電話機１の使用中に撮像開口部２２上に人差指ＦＧを厳密に固定するといった極度の負担をユーザに強要することなく識別精度の低下を防止することができる。

以上の構成によれば、血管画像から抽出した血管形成パターンを用いて第１の照合をし、この第１の照合結果に応じて対象処理の制限を解除した状態において、当該血管画像における輝度状態を用いて定期的に第２の照合をするようにしたことにより、第１の照合に比して負荷の小さい第２の照合をすることができるため、当該携帯電話機本来の対象処理の実効性を損なうことなく第２の照合を並列的に実行することができ、かくして携帯電話機１本来の諸機能の実効性を損なうことなく生体認証することができる。

（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、生体の固有構造物として、生体の内方における指ＦＧの血管を撮像するようにしたが、本発明はこれに限らず、当該生体の表面における指紋等を撮像するようにしても良い。

また、かかる生体の固有構造物の撮像部位として人差指ＦＧを撮像するようにしたが、本発明はこれに限らず、当該人差指ＦＧ以外の指を撮像するようにしても良い。この場合、撮像部位あるいはこの携帯電話機１の構造等に応じて、当該携帯電話機１のうち生体が携帯電話機１を把持した手の指の自由空間内に血管撮像部２０を設けるようにすれば、上述の実施の形態と同様に、指を厳密に固定するといった極度の負担をユーザに強要することなく識別精度の低下を防止することができる。

さらに生体の固有構造物の撮像部位は、指に限らず、例えば眼球部分、掌部分、腕部分、脹脛部分又は足底部分等を採用することができる。この場合であっても、上述の実施の形態と同様に、携帯電話機本来の対象処理の実効性を損なうことなく、輝度状態の照合を並列的に実行することができる。

また上述の実施の形態においては、撮像手段の構成として、図５に示した構成のものを適用するようにしたが、これに限らず、この他種々の構成のものを適用することができる。さらに撮像手段に含まれる固体撮像素子としてＣＣＤ２７を用いるようにしたが、これに限らず、ＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等、この他種々の固体撮像素子を用いることができる。

さらに上述の実施の形態においては、撮像画像における輝度状態を用いて定期的に照合する第２のモード（使用モード）では、輝度ヒストグラムにおける第１ピークＰ１、第２ピークＰ２、第１ボトムＢ１にそれぞれ対応する輝度値Ｃ１〜Ｃ３及び画素数ＰＥ１〜ＰＥ３と、当該輝度ヒストグラムの面積ＧＡとを用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これらの一部を省略又は変更するようにしても良く、新たに加えるようにしても良く、当該輝度ヒストグラムの波形自体を用いるようにしても良い。

この場合、輝度状態を用いて定期的に照合する照合処理に代えて、血管形成パターンを照合する第１の照合処理に比して、当該血管形成パターンを構成する分岐点の数（即ち照合対象数）や、当該血管形成パターンと一致すると判定するための合致率（即ち照合判定レベル）等の照合条件を引き下げた状態で定期的に照合する第２の照合処理を適用するようにしても良い。このようにしても上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

さらに上述の実施の形態においては、血管撮像機能を搭載する装置として携帯電話機１を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばＰＤＡやノート型のパーソナルコンピュータ、あるいは可搬型の家庭用電子機器等、この他種々の可搬型情報端末装置を適用することができる。

本発明は、第三者から各種データの秘匿性を確保する場合や、第三者の侵入を回避する場合等に利用可能である。

本実施の形態による携帯電話機の外観構成を示す略線図である。 閉状態の携帯電話機（１）を示す略線図である。 閉状態の携帯電話機（２）を示す略線図である。 携帯電話機の使用状態例を示す略線図である。 血管撮像部の構成を示す略線図である。 本実施の形態による携帯電話機の内部の回路構成を示すブロック図である。 撮像制御部の構成を示すブロック図である。 電子シャッタの説明に供する略線図である。 電子シャッタによる撮像感度調整の説明に供する略線図である。 近赤外光の散乱パターンと、輝度ヒストグラムとの関係を示す略線図である。 生体に応じた輝度ヒストグラムを示す略線図である。 輝度状態の検出の説明に供する略線図である。 不正使用防止処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１……携帯電話機、２……第１筺体、３……第２筺体、４……回転軸部、１４……操作部、２０……血管撮像部、２１……ＣＣＤカメラ、２５……近赤外光透過フィルタ、２６……マクロレンズ、２７……ＣＣＤ、２８……偏光板、３０……制御部、３１……記憶部、３２……送受信部、３３……状態検出部、３４……撮像制御部、Ｄ１……開状態検出データ、Ｄ１０……血管画像データ、Ｓ２……電荷読出信号、Ｓ３……電荷リセット信号、Ｓ１０……血管画像信号、ＲＴ……不正使用防止処理手順。

Claims (5)

1. 生体に有する固有構造物を撮像するための撮像手段と、
   上記撮像手段で撮像される撮像画像に含まれる固有構造物を用いて照合する第１の照合手段と、
   上記第１の照合手段の照合結果として得られる合致率が閾値以上である場合、上記撮像手段で撮像される撮像画像における輝度状態を、生体要素に応じて設定される照合条件に従って定期的に照合する第２の照合手段と
   を有する可搬型情報端末装置。
2. 上記撮像手段は、
   上記生体の内方に有する固有構造物を撮像するためのものである
   請求項１に記載の可搬型情報端末装置。
3. 上記第２の照合手段は、
   撮像画像間における輝度ヒストグラムの波形又はその波形に関するパラメータの差と、該パラメータに対して設定される範囲とを定期的に照合する
   請求項１に記載の可搬型情報端末装置。
4. 上記可搬型情報端末装置は、携帯電話機でなり、
   上記撮像手段は、
   上記携帯電話機を把持した手の指の自由空間内に設けられ、該指の内方に有する固有構造物を撮像する
   請求項１に記載の可搬型情報端末装置。
5. 生体に有する固有構造物を撮像するための撮像手段と、
   上記撮像手段で撮像される撮像画像に含まれる固有構造物を用いて照合する第１の照合手段と、
   上記第１の照合手段の照合結果として得られる合致率が閾値以上である場合、上記第１の照合手段に比して照合条件を引き下げた状態で定期的に照合する第２の照合手段と
   を有する可搬型情報端末装置。

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