非接触式生物认证设备及用于其的身体部位引导控制方法

专利名称：非接触式生物认证设备及用于其的身体部位引导控制方法
技术领域：
本发明涉及用于非接触式生物认证设备的身体部位引导控制方法， 和非接触式生物认证设备，其中该非接触式生物认证设备利用作为人体 一部分的身体部位的特征来进行个体认证，并且本发明特别地涉及在没 有接触的情况下检测生物信息以对照已登记的生物信息进行认证时，将 待检测的身体部位引导进入检测区域的用于非接触式生物认证设备的身 体部位引导控制方法和非接触式生物认证设备。
背景技术：
人体存在许多能够对人进行区分的部分，诸如指纹和趾纹、眼睛的 视网膜图案、脸部特征、和血管图案等。随着近年来在生物技术方面的 进步，已经提供了识别作为人体的这种部分的身体部位的特征并且进行 个体认证的各类设备。
例如，能够从手掌和手背的血管和手指以及从掌纹中获得相对大量 的个体特征数据，因此这些数据对于确保个体认证的可靠性来说是有用 的。特别地，血管(静脉)的图案从婴儿开始贯穿一生都保持不变，并 且被认为对于每个人都是唯一的，使得在个体认证中可以恰当地使用它 们。在这些个体认证设备中，在登记或认证过程中，用户将手掌靠近图 像采集设备。图像采集设备发出入射在手掌上的近红外线。图像采集设 备使用传感器来接收从手掌反射回的近红外线。
在静脉中流动着的红血球中的血红蛋白已经失去了氧气。血红蛋白
(还原血红蛋白)吸收接近760纳米的波长的近红外线。因此当将近红 外线入射在手掌上时，反射量仅在存在静脉的区域减少，并且能够将反 射的近红外线的密度用于识别静脉的位置。
用户首先使用图像采集设备在服务器或卡上登记他/她的手掌的静脉图像数据。然后，为了进行个体认证，用户使用图像采集设备来读取 他/她的手的静脉图像数据。将使用用户ID而检索出的己登记的静脉图像 与为进行验证而读取的静脉图像的静脉图案相互验证，从而进行了个体
认证(参见例如日本专利申请未决公开第2004-062826号(附图2至9))。 在没有接触的情况下进行的生物信息检测中，身体部位能够自由地 相对于图像采集设备进行移动，并且特别地是手能够自由地移动。另一 方面，必须将需要检测的身体部位放置在图像采集设备的图像采集区域 中以能够进行精确的检测。已经提出了这样的方法，每当通过检测手的 位置和方向判断出可能不能进行精确的图像采集时，就使用显示器或语 音来指示手的位置或方向不恰当(参见例如WO/021884 (附图3)和日 本专利申请未决公开2006-42880 (附图ll))。当使用这种方法时，由于 没有接触，即使进行没有抵触感的检测，也能够检测到精确的生物信息。 在非接触式的生物信息检测中，在没有接触的情况下进行检测，并 且身体部位特别是手自由地移动。另一方面，为了快速地进行生物认证， 必须采集大量图像，并且必须检测到恰当的图像并将其输出到认证处理 中。
在现有技术中，仅使用了针对身体部位(手)图像采集的过去信息 来确定引导消息，使得当用户正在移动身体部位到正常位置时有时会显 示不恰当的消息。例如，在如上所述的采集手掌的图像时，当手正在靠 近图像采集区域时可能显示"请将手靠得更近"的消息；或者当相对于 图像采集区域的中心从左侧向右侧移动时可能显示"请向右侧移动"的 消息。
另外，当用户根据所显示的引导消息来移动他的手或其它部位时， 有可能交替地显示相互矛盾的引导消息，从而出现用户不知道应该如何 移动他的手的情况。例如，可能交替地出现"请向右侧移动"、"请向左 侧移动"、"请向右侧移动"的消息，使用户感到困惑。

发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于非接触式生物认证设备的身体部位引导控制方法和一种非接触式生物认证设备，以有效地将要检测的 用户的可自由移动的身体部位引导到非接触式图像采集设备的图像采集 区域中。
本发明的另一个目的是提供一种用于非接触式生物认证设备的身体 部位引导控制方法和一种非接触式生物认证设备，以即便在身体部位能 够自由地移动时，也在不会使用户困惑的情况下将身体部位引导到非接 触式生物认证设备的图像采集区域，并且縮短图像采集时间。
本发明的又一个另外的目的是提供一种用于非接触式生物认证设备 的身体部位引导控制方法和一种非接触式生物认证设备，以在不会使用 户困惑的情况下将身体部位引导到图像采集区域，以在适于图像采集的 位置和状态下采集身体部位的图像。
为了实现上述目的，根据本发明的一种非接触式生物认证设备包括 图像采集设备，在无接触的情况下采集身体部位的图像；显示设备，为 用户显示图像釆集设备的图像引导操作；和控制单元，进行图像采集设
备的图像采集操作，根据所采集的身体部位的图像检测生物特征数据， 并且将该生物特征数据与已登记的生物特征数据相验证。并且该控制单 元使用多次进行的图像采集设备的图像采集操作的输出来多次检测身体 部位的位置，根据多次采集到的位置来预测在输出消息时身体部位的位 置，根据所预测的位置来确定引导消息，并且在显示设备上显示引导消 息。
另外，根据本发明的用于非接触式生物认证设备的身体部位引导控
制方法包括以下步骤根据多次进行的图像采集设备的图像采集操作的
输出，检测多次釆集到的身体部位的位置；根据多次采集到的位置来预 测在输出消息时身体部位的位置；根据所预测的位置来确定引导消息； 并且在显示设备上显示所确定的引导消息。
在本发明中，优选的是控制单元根据多次采集到的位置来计算身体 部位的移动速度，并且根据多次采集到的位置中的最后位置和所计算的 移动速度来预测在输出消息时身体部位的位置。
在本发明中，优选的是控制单元根据移动速度来计算加速度，根据加速度来判断身体部位的预测位置的预测精度，根据预测的位置和预测 精度来确定引导消息，并且在显示设备上显示引导消息。
在本发明中，优选的是控制单元根据加速度来判断身体部位是否是 静止的，根据预测的位置、预测精度、和静止判断结果来确定引导消息， 并且在显示设备上显示引导消息。
在本发明中，优选的是控制单元根据多次进行的图像采集设备的图 像采集操作的输出来多次检测身体部位在多个方向中的各方向上的位 置，根据多次在多个方向上的位置来预测在输出消息时身体部位在多个 方向上的位置，根据所预测的在多个方向上的位置来确定引导消息，并 且在显示设备上显示引导消息。
在本发明中，优选的是在控制单元中，在多个方向上的位置至少是 在图像采集设备的图像采集平面的两个方向上的位置。
在本发明中，优选的是在控制单元中，在多个方向上的位置至少是 在图像采集设备的图像采集平面的两个方向上的位置和在与图像采集平 面垂直的方向上的位置。
在本发明中，优选的是在控制单元中，在多个方向上的位置至少是 在图像采集设备的图像采集平面的两个方向上和与这两个方向倾斜的方 向上的位置。
在本发明中，优选的是所述生物特征数据是手掌的图案。 在本发明中，优选的是控制单元在显示设备的画面的四个方向上选 择性地显示条形作为引导消息。
由于使用了过去n次的身体部位的位置来预测在显示消息时的未来 位置并且能够根据这个位置选择引导消息，因而能够输出恰当的引导消 息。因而能够縮短引导进入恰当的图像采集区域的时间，能够防止输出 向与身体部位移动方向相反的方向移动的消息，能够防止引起用户困惑， 使得能够提高认证的速度。
对本发明(实施方式)其它目的和优点将在下面的描述中部分地进 行说明，并且部分根据描述将会很明显，或者可以通过对本发明的实践 来领会。将通过具体地在所附权利要求中指出的部件与组合来实现和获得本发明的目的和优点。
需要理解的是前述的一般性描述和下面的详细描述二者都仅是示例 性的和解释性的，并且它们不是对所要求保护的本发明的限制。


图1是本发明一种实施方式的生物认证系统的构成图2是图1中的生物认证单元的框图3是图2引导消息输出处理的框图4示出了引导消息输出处理的流程；
图5解释了显示与图4中伸出手有关的消息的处理；
图6解释了图4中的检测坐标；
图7解释了图4中位置信息获取处理；
图8解释了用于图4中过渡状态分析处理的速度表；
图9解释了用于图4中过渡状态分析处理的加速度表；
图10解释了用于图4中的位置信息预测处理的预测表；
图11解释了用于图4中的位置信息预测处理的预测精度判断表；
图12解释了用于图4中的位置信息预测处理的位置信息预测表；
图13解释了用于图4中的静止判断处理的静止判断表；
图14解释了图4中的引导指示输出处理；
图15解释了用于图4中的输出方法确定处理的输出信息确定表；
图16是解释在手移动情况下的比较引导示例的图17是解释根据本发明在手移动情况下的引导示例的图18是解释在手在大致静止的情况下的比较引导示例的图；以及
图19是解释在手在大致静止的情况下的引导示例的图。
具体实施例方式
下面按照生物认证系统、引导消息输出机制、身体部位引导处理、 和其它实施方式的顺序对本发明的实施方式进行描述。 (生物认证系统)
10图1是本发明一种实施方式的生物认证系统的构成图，图2是图1 中的生物认证单元的框图。图1示出了当登录到个人计算机时将使用手 掌的静脉的认证系统作为生物认证系统的示例。
如图1所示，传感器(图像采集设备)1连接到个人计算机2。图像 采集设备1读取用户的手掌的静脉图案，并且将所读取的图像输出到认
证设备3。认证设备3作为程序安装在个人计算机2上。这里，出于说明 的目的，将该设备示为与个人计算机2相分离的框。
当登录时，在个人计算机2的画面20上显示手掌引导画面。该画面 20具有手掌图像采集显示区域26;设置在手掌图像采集显示区域26 周边的4个引导条；和设置在图像采集显示区域26下方的引导消息显示 区域24。
利用图2对图像采集设备1和认证单元2进行说明。如图2所示， 图1中的手掌图像采集设备1具有大致位于主单元10的中央的传感器单 元18。传感器单元18具有位于中央的红外传感器(CMOS传感器)和聚 焦透镜16和距离传感器15;在周边设置有多个近红外线发射元件(LED) 12。例如，近红外线发射元件12设置在周边的8个地方以向上发射近红 外线。由传感器、聚焦透镜、和近红外线发射区域之间的关系来限定传 感器单元18的可读区域V。
当手52张开且是平坦的时候，手掌的面积最大，此外，在手掌平坦 的情况下，当传感器单元18在图像采集区域V中采集到手掌的图像时， 准确地获取了静脉图案，而且能够有效地进行登记或验证。当从传感器 18到手掌的距离处于预定的范围时，从传感器单元18的传感器16获得 了鲜明的聚焦图像。
因而存在引导用户的手以使得在传感器单元18上方的手掌的位置、 倾斜、和高度相对于传感器单元18的图像采集区域比较精确的需要。
认证设备(程序)3执行一系列验证处理30至39。个人计算机2具 有数据处理所需的例如CPU、各种类型存储器、接口电路、和其它电路。 CPU执行该系列验证处理30至39。
图像釆集处理31在图像釆集设备1中以固定的间隔进行图像采集。距离/手的轮廓检测处理30从图像采集设备1接收由距离传感器14测量 出的距离，判断用户的手掌是否正在伸出，并且当判断用户的手正在伸
出时，以固定的间隔多次采集手的图像。并且距离/手的轮廓检测处理30 检测从传感器单元18采集到的图像到手上3个点的距离，根据这些图像 来检测轮廓，并且检测手的位置、高度、和倾斜度。另外，距离/手的轮 廓检测处理30判断手的位置、高度、和倾斜度是否恰当，并且当判断为 恰当时将图像输出到血管图像提取处理34。
如下面利用图3所说明的，当由距离传感器16所测量的距离表明手
处于图像采集范围之外时，或者当不能将图像用于登记和验证处理中时， 引导消息输出处理32向个人计算机2的显示屏输出消息以将手掌向左侧 或右侧、向前方或后方、向上方或下方进行引导。通过这种手段，图像 采集设备1对用户所伸出的手掌进行引导。
当手的轮廓检测处理30判断出已经正确地采集到伸出的手的图像 时，血管图像提取处理34从手的图像中提取静脉图像。血管图像登记处 理38在静脉数据库(在个人计算机2的存储器中)22中对所提取的血管 图像进行登记。验证处理36从静脉数据库22中检索已登记的血管数据， 并且将由血管检测处理34所检测到的血管图像数据与己登记的血管图像 数据进行比较以进行验证处理。验证结果输出处理39将验证结果输出到 个人计算机2的登录程序。
在这种非接触式的认证系统中，以上所述的引导消息对于用户来说 是方便的，并且在便于不熟悉该认证系统的用户的操作方面和加快认证 方面是有效的。
(引导消息输出机制)
下面，利用图3对图2的引导消息输出机制32进行详细的说明。
如图3所示，当判断出用户的手正确地伸出了的时候，位置信息获 取处理40根据以固定间隔多次采集到的图像来获取手的位置、高度、和 倾斜度。
过渡状态预测处理42根据多个连续采集到的图像的位置、高度和倾 斜度的差异来计算运动的方向、速度、和加速度，并且预测在显示消息时手的位置和状态(高度和倾斜度)。
预测精度计算处理44根据用户的手的移动的方向、速度、和加速度 判断用户的手是静止的、将要静止的、还是正在运动，并且根据判断结 果来计算手的位置的预测的精度。
输出方法确定处理46基于所预测的在显示消息时手的位置和手的
位置预测的精度来选择消息输出方法。例如，当预测精度高的时候，由
引导消息显示处理48-l来显示指示手的移动方向的消息，以给出明确的 引导。相反地，当预测精度低的时候，引导条显示处理48-2或者语音输 出处理48-3显示引导条或者发出嘟嘟响的声音，以提供补充引导。
重复这些处理步骤40到48-1、 48-2、禾B 48-3以将用户的手引导到 适于图像采集的位置。
(身体部位引导处理) 接下来，对图3的引导处理的细节进行说明。图4示出了引导消息 输出处理的流程，图5解释了显示与图4中伸出手有关的消息的处理， 图6解释了图4中的检测坐标，图7解释了图4中位置信息获取处理， 图8解释了用于图4中过渡状态分析处理的速度表，图9解释了用于图4 中过渡状态分析处理的加速度表，图IO解释了用于图4中的位置信息预 测处理的预测表，图11解释了用于图4中的位置信息预测处理的预测精 度判断表，图12解释了用于图4中的位置信息预测处理的位置信息预测 表，图13解释了用于图4中的静止判断处理的静止判断表，图14解释 了图4中的引导指示输出处理，而图15解释了用于图4中的输出方法确 定处理的输出信息确定表。
下面，参照图5至图15对图4的引导消息输出处理进行说明。
(S10)在画面20上显示图5中示出的手伸出消息。这里，在画面 20的引导消息显示区域24中显示提示用户伸出他的手的消息。
(S12)从图像采集设备1N次获取用于获取伸出的手的位置信息的 图像。这里，采集了3个图像。
(S14)根据在手伸出的状态下所采集到的图像，在图7中的位置信 息表32-l中存储了相对于传感器单元18的中央位置的距离(z)、位置(x，y)、和倾斜度(a,卩j)。这里，如图6所示，距离z是从传感器单元18 到手掌的距离；位置(x， y)是以传感器单元18的中央位置为中心的平 面中的手掌的中心的位置；并且倾斜度(a，[3,Y)是手掌相对于x轴、y轴、 和z轴的倾斜度。另外，位置坐标表32-l为n (等于3)个图像中的每一 个图像存储距离(z)、位置(x， y)、和倾斜度((x,(3,y)。
(S16)接下来进行过渡状态分析处理。即，根据从位置信息表32-l 所获得的n (等于3)次图像采集的距离zl到zn和图像采集间隔t，计 算z方向移动速度Vz和加速度Az。根据n次图像采集的水平位置xl到 xn和图像采集间隔t，计算x方向移动速度Vx和加速度Ax。并且根据n 次图像采集的垂直位置yl到yn和图像采集间隔t，计算y方向移动速度 Vy和加速度Ay。
根据n (等于3)次图像采集的垂直倾斜度cxl到an和图像采集间隔 t，计算a方向移动速度Va和加速度Aa。根据n次图像采集的垂直倾斜 度卩l到Pn和图像采集间隔t，计算|3方向移动速度V(3和加速度A(3。并 且根据n次图像采集的垂直倾斜度id到Yn和图像采集间隔t，计算7方 向移动速度Vy和加速度Ay。
在图8中的过渡状态表(速度)32-2中存储各移动速度并且在图9 中的过渡状态表(加速度)32-3中存储各加速度。如果将图7中的位置 获取设定在每200毫秒，通过将其转换为图8中的每毫秒速度(位置差 异)以存储，并且图9中存储了每毫秒加速度(速度差异)。
(S18)进行了位置信息预测处理。即，根据在各方向上的位置和速 度，计算了在显示消息时(未来)在各方向上所预测的位置信息Fx、 Fy、 Fz、 Fa、 F(3、 FY。这里，根据从图7中采集到的第三个的图像中所获取 的位置和图8的速度来计算在第三次图像采集之后100毫秒的预测位置 从而预测100毫秒过后的位置，并且将所预测的位置存储在图10中的位 置信息预测表32-4中。接下来，根据加速度来计算所计算出的预测位置 的精度。
艮卩，如图11所示，准备了针对各方向上的加速度值Ax、 Ay、 Az、 Aou A(3、 AY的预测精度(高、中等的、低)的预测精度判断表32-5。该判断表32-5根据小加速度导致小波动所以预测精度高、大加速度导致 大波动所以预测精度低、和中等加速度导致中等波动所以预测精度中等 来对预测精度进行分类。
因而使用图9的表32-3的加速度对预测精度判断表32-5的预测精度 进行参照，确定了预测精度，并且如图12，在预测信息预测表32-4中， 针对各方向将结果存储在预测精度列。
(S20)接下来，进行静止判断处理。根据加速度，做出了关于手是 否静止的判断(或手将要静止)。即，如图13所示，准备了针对在各方 向上的静止值和非静止加速度值Ax、 Ay、 Az、 Aa、 Af3、 Ay的静止判断 表32-6。该判断表32-6根据小加速度导致小波动和静止状态、和大加速 度导致大波动和非静止状态来对加速度值进行分类。因而使用图9中的 表32-3的加速度对静止判断表32-6进行参照并判断状态是静止状态还是 非静止状态。
(S22)接下来，进行输出方法确定处理。即，根据静止判断、预测 的位置、和预测精度，确定引导消息输出方法。首先，如图15所示，准 备了表示针对静止判断结果、预测的位置、和预测精度这三个参数的引 导输出方法的输出信息确定表32-7。
该表32-7表明在非静止状态时，与预测的位置或预测精度无关地输 出"保持手不动"的消息。在静止状态中，当波动小的时候，根据移动 方向输出消息。例如，如果所预测的在z轴的位置大于规定的范围(这 里，60到80毫米)，则输出"放低你的手"的消息，而如果小于规定的 范围，则输出"抬高你的手"的消息。另外，根据预测精度(高、低、 中等的)，将消息强度分类为直接的、间接的、和被动的。
(S24)之后，进行引导指示输出处理。即，根据由步骤S22的输出 方法确定处理所确定的输出方法，进行消息显示/引导条显示/语音输出。 例如，在图12中的位置信息预测表32-4的针对各方向的预测的位置和预 测精度的情况下，如图13所示，x方向处于非静止状态，并且判断x方 向之外的其它方向都是静止状态。根据这些预测的位置、预测精度、和 静止判断结果，参照图15的表，如图14所示，在引导消息显示区域24显示"保持手不动"的消息，并且显示右侧引导条22R作为被动指示符
(手向右侧)。
例如，可以以引导条的颜色来表示消息强度，红色表示直接的指示， 黄色表示间接的指示，而蓝色表示被动的指示。
以这种方式，根据过去n次手掌的位置来计算速度和加速度，预测 当显示消息时的未来位置，并且根据这个位置(未来位置)来选择引导 消息，因此能够输出恰当的消息。结果是，能够縮短用于引导进入最优 图像采集区域的时间，并且能够防止输出指示向与手移动方向相反的方 向移动的消息，因此能够避免引起用户困惑。
另外，加速度用于确定预测精度并且选择消息，因此根据精度能够 向用户输出较强或较弱的消息，并且用户能够知道提供的引导的程度。
接下来，利用图16到图19对引导的有利结果进行说明。在图16到 图19中，为了说明的简单，说明了这样的示例，在该示例中，中央是图 像采集成功(可能)的位置，而手的位置仅向左侧或右侧移动。
图16和图17示出了手移动的情况；图16是针对日本专利申请未决 公开2006-42880 (图ll)的引导示例，而图17是根据本发明的引导示例。 在图16中，基于5个偏差判断结果来输出消息，因此当手相对于图像采 集成功位置向左侧或右侧移动时，如果手三次太靠右侧和两次太靠左侧， 则消息是"向左侧移动"，或者说，该方向与频繁移动的方向相反。然而， 所显示的消息是针对与过去最频繁移动的方向相反的方向，因此当输出 消息时，不清楚手正在向哪个方向移动，而且不清楚消息是否正确，并 且在一些情况下消息可能是错误的。
另一方面，在图17的示例中，使用所预测的在输出消息时的位置来 选择消息，因此消息内容与手的移动相符，并且能够输出正确的消息。 因而能够在短时间内将手引导到图像采集成功位置。
图18和图19示出了手大致静止时的情况；图18是针对日本专利申 请未决公开2006-42880 (图11)的引导的示例，而图19是根据本发明的 引导示例。在图18中，当相对于图像采集成功位置向右侧移动手时，如 果检测到5次太靠右侧，消息是"向左侧移动"，即向相反的方向。然而，由于消息是针对与过去累计次数的移动相反的方向，输出消息前会有段 时间。
另一方面，在图19的示例中，使用所预测出的在输出消息时的位置、 速度、和加速度用于选择消息，因此能够在短时间内输出与手的移动相 符的正确消息。因而縮短了将手引导到图像采集成功位置的时间。 (其它实施方式)
在上述的实施方式中，针对手掌的静脉图案的认证对非接触式生物 认证进行了说明；但是，还能够将非接触式生物认证应用于手指的静脉
图案、应用于掌纹或将手掌的其它特征的认证、应用于指纹、脸部特征 的认证、或其它身体部位的认证。此外，说明了登录到计算机的示例， 但是，将非接触式生物认证应用于针对金融作业的自动设备、应用于诸 如自动售卖机的其它领域的自动设备、应用于需要个体认证的门的开启 或关闭、应用于以认证代替钥匙的作业等也是可以的。
另外，可以仅使用位置预测处理而无需使用预测精度来选择消息； 而且消息输出方法不限于消息显示和引导条显示，还可以仅是消息，或 仅是引导条，或者一些其它恰当的输出方式。
本文引用的全部实施例和条件语言意在教育目的以帮助受众理解本 发明的发明人提供的用于发展现有技术的概念和本发明的原理，并且意 在解释为不限制于此类具体指出的示例和条件，并且说明书中此类实施 例的组织也不是示出本发明的优劣。尽管已经详细描述了本发明的实施 例，应理解的是可进行各种改变、替换和更迭而不偏离本发明的精神和 范围。
相关申请的引用
本申请要求2008年3月31日提交的在先日本专利申请第2008-90560 号的优先权，其全部内容通过引用并入本文中。
1权利要求
1、一种非接触式生物认证设备，所述非接触式生物认证设备包括图像采集设备，在无接触的情况下采集身体部位的图像；显示设备，为用户显示引导所述图像采集设备的操作的图像；和控制单元，执行所述图像采集设备的图像采集操作，根据所采集的所述身体部位的图像来检测生物特征数据，并且对照已经登记的生物特征数据来验证所述生物特征数据，其中所述控制单元使用多次执行所述图像采集设备的所述图像采集操作来多次检测所述身体部位的位置，根据多次采集到的位置来预测当输出消息时所述身体部位的位置，根据所预测的位置来确定引导消息，并且在所述显示设备上显示所述引导消息。
2、 根据权利要求1所述的非接触式生物认证设备，其中所述控制单 元根据所述多次采集到的位置来计算所述身体部位的移动速度，并且根 据多次采集到的位置的最后位置和所计算的移动速度来预测当输出所述 消息时所述身体部位的位置。
3、 根据权利要求2所述的非接触式生物认证设备，其中所述控制单 元根据所述移动速度来计算加速度，根据所述加速度来判断所预测的位 置的预测精度，根据所预测的位置和所述预测精度来确定引导消息，并 且在所述显示设备上显示所述引导消息。
4、 根据权利要求3所述的非接触式生物认证设备，其中所述控制单 元根据加速度来判断所述身体部位是否是静止的，根据所预测的位置、 所述预测精度、和静止判断结果来确定所述引导消息，并且在所述显示 设备上显示所述引导消息。
5、 根据权利要求1所述的非接触式生物认证设备，其中所述控制单 元根据所述图像采集设备的多次图像采集操作的多次输出来检测所述身 体部位在多个方向中的各方向上的位置，根据这多次的在多个方向上的 位置来预测当输出消息时所述身体部位在多个方向上的位置，根据所预 测出的在所述多个方向上的位置来确定所述引导消息，并且在所述显示设备上显示所述引导消息。
6、 根据权利要求1所述的非接触式生物认证设备，其中所述控制单 元至少检测在所述图像采集设备的图像采集平面中的两个方向上的位 置，作为所述多个方向上的位置。
7、 根据权利要求l所述的非接触式生物认证设备，其中所述控制单 元至少检测在所述图像采集设备的图像采集平面中的两个方向上的位置 和与所述图像采集平面相垂直的方向上的位置，作为所述多个方向上的 位置。
8、 根据权利要求l所述的非接触式生物认证设备，其中所述控制单元至少检测在所述图像采集设备的图像采集平面中的两个方向上的位置 和与所述两个方向相倾斜的方向上的位置，作为所述多个方向上的位置。
9、 根据权利要求l所述的非接触式生物认证设备，其中所述生物特 征数据是手掌的图案。
10、 根据权利要求1所述的非接触式生物认证设备，其中所述控制 单元在所述显示设备的画面的四个方向上选择性地显示条形，作为引导 消息。
11、 一种用于非接触式生物认证设备的身体部位引导控制方法，其 中所述非接触式生物认证设备无接触地采集身体部位的图像，根据所釆 集的图像来检测生物特征数据并将所检测到的生物特征数据与之前已登记的生物特征数据相验证，从而进行个体认证，所述方法包括以下步骤根据多次执行图像采集设备的图像采集操作的输出，检测多次被釆 集到的所述身体部位的位置；根据多次采集到的位置，预测当输出消息时所述身体部位的位置;根据所预测的位置，确定引导消息；和在显示设备上显示所述引导消息。
12、 根据权利要求11所述的用于非接触式生物认证设备的身体部位 引导控制方法，其中所述预测步骤包括根据多次采集到的位置来计算所述身体部位的移动速度的步骤；和根据多次采集到的位置的最后位置和所计算的移动速度来预测当输 出消息时所述身体部位的位置的步骤。
13、 根据权利要求12所述的用于非接触式生物认证设备的身体部位 引导控制方法，其中所述确定步骤包括根据所述移动速度来计算加速度并根据所述加速度来判断所述身体 部位的预测位置的预测精度的步骤；和根据所预测的位置和所述预测精度来确定所述引导消息的步骤。
14、 根据权利要求13所述的用于非接触式生物认证设备的身体部位引导控制方法，所述方法还包括根据所述加速度来判断所述身体部位是 否静止的步骤，其中所述确定步骤包括根据所预测的位置、所述预测精度和所述静 止判断结果来确定所述引导消息的步骤。
15、 根据权利要求11所述的用于非接触式生物认证设备的身体部位 引导控制方法，其中所述预测步骤包括根据多次进行所述图像采集设备 的图像采集操作的输出而检测到的多次采集的所述身体部位在多个方向 上的各位置来预测当输出消息时所述身体部位在多个方向上的位置的步 骤，并且所述确定步骤包括根据所预测的多个方向上的位置来确定所述 引导消息的步骤。
16、 根据权利要求11所述的用于非接触式生物认证设备的身体部位 引导控制方法，其中所述预测步骤包括至少预测所述图像采集设备的图 像采集平面中的两个方向上的位置的步骤。
17、 根据权利要求11所述的用于非接触式生物认证设备的身体部位 引导控制方法，其中所述预测步骤包括至少预测所述图像采集设备的图 像采集平面中的两个方向上的位置和与所述图像采集平面相垂直的方向 上的位置的步骤。
18、 根据权利要求11所述的用于非接触式生物认证设备的身体部位 引导控制方法，其中所述预测步骤包括至少预测所述图像采集设备的图 像采集平面中的两个方向上的位置和与所述两个方向相倾斜的方向上的位置的步骤。
19、 根据权利要求11所述的用于非接触式生物认证设备的身体部位引导控制方法，其中所述身体部位的所述特征数据是手掌的图案。
20、 根据权利要求11所述的用于非接触式生物认证设备的身体部位 引导控制方法，其中所述显示步骤包括在所述显示设备的画面的四个方 向上选择性地显示条形作为引导消息的步骤。
全文摘要
本发明涉及非接触式生物认证设备及用于其的身体部位引导控制方法。在利用作为人体的一部分的身体部位的特征进行个体认证的非接触式生物认证设备中，进行用于引导所述身体部位的身体部位引导控制，从而在无接触的情况下采集图像。通过利用身体部位在过去n次的位置来预测消息显示时的未来位置并且能够根据所预测的位置来选择所述引导消息以输出恰当的消息。因此，能够缩短用于引导进入恰当的图像采集区域的时间，能够防止输出向与身体部位移动的方向相反的方向移动的消息，并且能够防止引起用户困惑，因此能提高认证的速度。
文档编号G06K9/62GK101548890SQ20081018302
公开日2009年10月7日 申请日期2008年12月3日 优先权日2008年3月31日
发明者前田宜志, 古村一博, 江口真一, 真锅道太郎, 高松裕之 申请人:富士通先端科技株式会社