CN100384372C - 生物特征认证装置及其引导画面控制方法 - Google Patents

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Abstract

生物特征认证装置、其引导画面控制方法、及其程序。在使用生物特征信息来对个人进行认证的生物特征认证装置中提供引导以使得适当地执行生物特征信息的图像捕获。使图像捕获装置以短时间间隔执行多次包括距离检测的图像捕获操作。当图像捕获错误频繁发生时，控制单元对错误结果进行栈存，如果即使在规定次数的图像捕获操作后也没有解决图像捕获错误，则判断出必须修正身体部位与图像捕获装置之间的关系，对栈存的图像捕获错误原因进行分析，并根据分析结果在显示装置上显示引导画面。

Description

生物特征认证装置及其引导画面控制方法
技术领域
本发明涉及利用人体的一部分的生物特征来对个人进行认证的生物特征认证装置的引导画面控制方法和生物特征认证装置，特别地，涉及在检测生物特征信息时，为应检测的活体提供引导以比照注册生物特征信息来执行验证的生物特征认证装置的引导画面控制方法和生物特征认证装置。
背景技术
在人体中存在许多可以用来区分个人的区域，其中有指纹和趾纹、眼睛的视网膜、面部特征，以及血管图案。伴随着近年来生物特征技术的发展，提出了对人体这些区域的生物特征进行识别以对个人进行认证的各种装置。
例如，因为手掌和手指中的血管以及掌纹提供了相对大量的个人特征数据，所以它们适合于需要高可靠性的个人认证。特别地，血管(静脉)图案从胎儿开始终生保持不变，并且被认为是完全唯一的，因此适于个人认证。图25到图28说明了利用手掌进行认证的传统技术。如图25所示，在注册或认证时，用户将手110的手掌放在图像捕获装置100附近。图像捕获装置100发射近红外线，近红外线入射到手110的手掌上。图像捕获装置100使用传感器接收从手110的手掌反射的近红外线。
如图26所示，在静脉112中流动的红血球内的血红蛋白已经失去氧气。该血红蛋白(还原血红蛋白)吸收波长在760纳米附近的近红外线。所以当使近红外线入射在手的手掌上时，反射仅仅在存在静脉的区域减少，反射的近红外线的强度可以用来识别静脉的位置。
如图25所示，用户首先使用图像捕获装置100将其自身的手的手掌的静脉图像数据注册在服务器和卡中。然后，为执行个人认证，用户使用图25中的图像捕获装置100使其自身手掌的静脉图像数据被读取。
通过将使用用户ID而检索得到的注册静脉图像的静脉图案与图像捕获装置100读取的静脉验证图像中的静脉图案进行比较，对个人进行认证。例如，当对如图27中的注册图像中的静脉图案和验证图像中的静脉图案进行比较时，个人被认证为应考虑的个人。另一方面，当对如图28中的注册图像中的静脉图案与验证图像中的静脉图案进行比较时，个人不被认证(例如参见日本专利特开2004-062826)。
在这种对生物特征信息进行非接触检测的过程中，活体可以相对于图像捕获装置100自由移动，特别地，手可以自由移动。另一方面，身体的检测部分100必须定位在图像捕获装置100的图像捕获范围之内以使得能够进行准确检测。已经提出了为实现此目的的方法，在该方法中，每当捕获图像时对手的位置和取向进行检测，当不能进行准确的图像捕获时，利用显示或声音输出来表示手的位置或取向不适当(例如参见WO04/021884)。借助此方法，因为检测是非接触的，所以即使在检测过程中没有感觉到对手或身体的阻挡也可以进行对生物特征信息的准确检测。
在这种对生物特征信息的检测中，身体、特别是手自由地移动。然而，为执行快速的生物特征认证，需要频繁执行图像捕获，检测适当图像、并将其输出到认证处理。因此，即使作为每次图像捕获的图像捕获状态的结果，提供了表示身体部位的位置或取向不适当的显示，该显示也有可能在短时间段内改变，导致用户感到迷惑。
类似的，因为显示即时切换，所以画面可能对用户呈现闪烁，从而显示不能有效用于引导用户。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种生物特征认证装置的引导画面控制方法和生物特征认证装置，以有效地将要检测的用户的身体部位(其可以自由移动)引导至图像捕获装置的图像捕获范围内。
本发明的另一目的是提供一种生物特征认证装置的引导画面控制方法和生物特征认证装置，以便即使身体部位自由移动也可以将身体部位引导到图像捕获装置的图像捕获范围内并且缩短图像捕获需要的时间，而不使用户感到迷惑。
本发明的又一目的是提供一种生物特征认证装置的引导画面控制方法和生物特征认证装置，以便即使图像捕获装置频繁执行图像捕获也可以将身体部位引导到图像捕获装置的图像捕获范围内，而不使用户感到迷惑。
为了实现这些目的，本发明的生物特征认证装置在注册时从身体部位检测生物特征数据并注册该数据，在验证时捕获上述身体部位的图像、从上述捕获的图像检测上述生物特征数据、并比照上述注册特征数据对其进行验证，从而对个人进行认证。该生物特征认证装置具有：图像捕获装置，用于捕获上述身体部位的图像；显示装置，用于显示画面以向用户提供用于操作上述图像捕获装置的引导；以及控制单元，用于操作上述图像捕获装置的图像捕获、从上述身体部位的捕获图像检测上述生物特征数据、并比照上述注册特征数据对其进行验证。上述控制单元根据上述图像捕获装置的图像捕获操作的输出来判断上述图像捕获是否已成功，临时存储图像捕获不成功的原因，并且，在即使上述图像捕获装置操作了规定次数后图像捕获仍不成功时，对临时存储的原因进行分析，并根据上述分析的结果在上述显示装置上显示引导画面。
本发明的引导画面控制方法是一种生物特征认证装置的引导画面控制方法，在该生物特征认证装置中，对来自身体部位的生物特征数据进行检测和注册、捕获上述身体部位的图像、从捕获的图像检测上述生物特征数据、并比照上述注册特征数据来验证上述生物特征数据以对用户进行认证。所述方法具有以下步骤：判断步骤，根据对身体部位的图像进行捕获的图像捕获装置的图像捕获操作的输出来判断图像捕获是否成功；临时存储步骤，临时存储图像捕获不成功的原因；分析步骤，在即使上述图像捕获装置的图像捕获操作进行了规定次数后图像捕获仍不成功时，分析上述临时存储的原因；以及显示步骤，根据上述分析结果在显示装置上显示引导画面。
在本发明中，优选地，上述控制单元根据上述临时存储的原因的统计信息来在上述显示装置上显示引导画面。
在本发明中，优选地，上述图像捕获装置具有图像捕获传感器和对与上述身体部位的距离进行测量的距离传感器，并且优选地，上述控制单元对上述图像捕获传感器与身体部位的位置偏移以及上述图像捕获传感器与身体部位之间的距离偏移进行检测，并判断上述图像捕获操作是否成功。
在本发明中，优选地，上述控制单元将图像捕获不成功的原因归类为位置偏移或者距离偏移，并根据归类结果在上述显示装置上选择性地显示针对位置偏移的引导画面或者针对距离偏移的引导画面。
在本发明中，优选地，上述控制单元在上述图像捕获开始之前在上述显示装置上显示表示上述图像捕获装置的操作顺序的画面。
在本发明中，优选地，上述控制单元在上述图像捕获成功时将从上述捕获的图像获得的生物特征数据与注册的生物特征数据进行验证，并且，在上述验证的结果不令人满意时，上述控制单元在上述显示装置上显示重复操作的画面之后开始上述图像捕获装置的图像捕获操作。
在本发明中，优选地，上述图像捕获装置至少具有图像捕获传感器，并且优选地，上述控制单元检测上述图像捕获传感器与身体部位的位置偏移、判断图像捕获操作是否成功、根据位置偏移的方向对图像捕获不成功的原因进行归类，并根据归类结果在上述显示装置上显示表示位置偏移的方向的引导画面。
在本发明中，优选地，身体部位的特征图案是身体部位的血管图像图案。
在本发明中，优选地，上述控制单元显示表示上述分析结果的文字和表示身体部位相对于上述图像捕获装置的适当位置关系的图像，作为上述引导画面。
在本发明中，当以短的时间间隔执行多次图像捕获(包括距离测量)并且图像捕获NG频繁发生时，对其进行栈存以用于将来使用，如果在规定次数的图像捕获之后图像捕获NG的问题仍未消除，则判断出必须对身体部位与传感器之间的关系进行修正，对栈存的图像捕获NG原因进行分析，并且根据对身体部位与传感器之间的关系的分析结果来提供引导画面。
因此，由于引导画面不频繁改变，所以用户能够充分理解原因并能够改变身体部位相对于传感器的位置。这样，防止了用户方发生迷惑，可以将身体部位很快移动到相对于传感器的适当位置和距离处，并可以提高认证速度。此外，因为选择了导致最多次数图像捕获NG的原因并提供表示此原因的画面，所以可以排除仅仅导致偶然图像捕获NG的原因，可以更可靠地引导用户。
附图说明
图1表示本发明一个实施例的生物特征认证系统的构造；
图2是图1的ATM的立体图；
图3是图1的ATM的框图；
图4是图3的生物特征信息验证处理的功能框图；
图5是表示图4的传感器与手的手掌之间的关系的顶视图；
图6是表示图4的传感器与手的手掌之间的关系的侧视图；
图7说明图4的血管图像；
图8说明图4的血管图像数据；
图9是包含本发明画面引导处理的交易处理的第一流程图；
图10是包含本发明画面引导处理的交易处理的第二流程图；
图11是图9的图像捕获处理的流程图；
图12说明图9中的交易开始时的第一操作指导画面图像；
图13说明图9中的交易开始时的第二操作指导画面图像；
图14说明图9中的交易开始时的第三操作指导画面图像；
图15说明图9中的交易开始时的第四操作指导画面图像；
图16说明图9中的交易开始时的第五操作指导画面图像；
图17说明图9中的交易开始时的第六操作指导画面图像；
图18说明图9中的交易开始时的第七操作指导画面图像；
图19说明图9中的图像捕获不成功时的第一操作引导画面图像；
图20说明图9中的图像捕获不成功时的第二操作引导画面图像；
图21说明图9中的图像捕获不成功时的第三操作引导画面图像；
图22说明图9中的图像捕获不成功时的第四操作引导画面图像；
图23说明图9中的图像捕获成功时的状态画面图像；
图24说明本发明另一个实施例中的图像捕获不成功时的操作引导画面图像；
图25说明传统的手掌图像捕获装置；
图26说明传统的手掌图像捕获装置的原理；
图27说明一种传统的手掌认证技术；以及
图28说明另一种传统的手掌认证技术。
具体实施方式
以下，以生物特征认证系统、生物特征认证处理方法、引导画面控制方法、以及其他实施例的顺序来说明本发明的实施例。
生物特征认证系统
图1表示本发明一个实施例的生物特征认证系统的构造，图2是图1的自动交易机的立体图，图3是图2的自动交易机的框图。
图1示出了金融机构中的手掌静脉图案认证系统的示例，作为生物特征认证系统的示例。在金融机构的服务区2设置有图4所示的手掌图像捕获装置1和与手掌图像捕获装置1相连接的分支机构终端(例如，个人计算机)3。请求静脉图案认证的用户将他的手放在手掌图像捕获装置(以下称为“图像捕获装置”)1的上方。图像捕获装置1读取手掌的图像，静脉图案通过终端3执行的血管提取处理而被提取并注册在终端3中，作为静脉图案数据。
该静脉数据存储在连接到终端3的数据库服务器4的存储部分4a或用户持有的个人卡(例如IC卡)5中。服务器4连接到金融机构的服务区7的服务区终端8，服务区终端8连接到图像捕获装置1。
为了在金融机构的服务区7进行取款或进行某些其他金融交易，用户将他的手放在设置在服务区7中的图像捕获装置1的上方。图像捕获装置1读取手掌的图像，并且，静脉图案通过服务区终端8中的血管图像提取处理而被提取。通过验证处理，服务区终端8比照注册在数据库服务器4中的静脉数据对该静脉图案作为静脉数据进行验证，并对个人进行认证。
此外，服务器4连接到金融机构的ATM(自动交易机)6，从而，使用ATM 6，基于静脉图案认证的交易成为可能。用户为了使用ATM 6来进行取款或进行某些其他金融交易，将手放在设置在ATM 6中的图像捕获装置1-1的上方。图像捕获装置1-1读取手掌图像。与服务区终端8类似，ATM 6提取静脉图案(血管图像)，比照注册在用户持有的IC卡中或注册在数据库服务器4中的静脉数据对其作为静脉数据进行验证，并对个人进行认证。
图2和图3表示图1的ATM 6的配置。如图2所示，ATM 6在其正面具有卡插入/退出口6-4、存折插入/退出口6-5、纸币插入/发出口6-3、硬币插入/发出口6-2、以及用于操作和显示的用户操作单元6-1。
在该示例中，图像捕获装置1-1设置在用户操作单元6-1的旁边。在图像捕获装置1的主体单元10的前侧安装有图4所示的传感器单元18。在传感器单元18的前部(用户侧)设置有前引导部14。前引导部14由透明或基本透明的合成树脂板构成。为了引导前方用户的手并支承手腕，前引导部14的横截面形状具有垂直体，且在顶部具有水平部分14-1以支承手腕。在水平部分14-1的中央形成有一系列凹部14-2，以便于对手腕定位。
此外，主体单元10的传感器单元18朝向后部，并向上倾斜，在其后面设置有平坦部分22。
如图3所示，ATM 1具有：CIP(卡读取器打印机)单元60，具有卡插入/退出口6-4；存折单元64，具有存折插入/退出口6-5；纸币/硬币计数单元66，具有纸币插入/发出口6-3和硬币插入/发出口6-2；值机员操作部分65；控制单元67；用户操作单元6-1，用于操作和显示；以及图像捕获装置(静脉传感器)1-1。
CIP单元60具有：IC卡读取器/写入器61，对IC卡5的磁条和IC芯片进行读取和写入；收据打印机63，将交易记录在收据上；以及流水帐(journal)打印机62，将交易历史记录打印在流水帐表单上。
存折单元64将交易记录在存折的页上，并在必要时翻页。值机员操作部分65用于值机员进行操作，值机员可以在发生故障时或在检查期间根据状态显示来执行操作。纸币/硬币计数单元66对插入的纸币和硬币进行鉴别、计数和存储，并且对需要数量的纸币和硬币进行计数并将其发出。
控制单元67与服务器4进行通信，并具有对ATM操作进行控制的ATM应用68和用于认证处理的认证库69。ATM应用68的一部分与认证库69协作以控制UOP(用户操作单元)6-1的生物特征认证引导画面。
生物特征认证处理方法
图4是本发明一个实施例中的生物特征认证处理的框图，图5是图4的图像捕获装置1-1的顶视图，图6是图4的图像捕获装置的侧视图，图7说明图4中检测的血管图像，图8说明图4的验证处理。
如图4所示，在图1的手掌图像捕获装置1-1中，传感器单元18基本安装在主体单元10的中央。前引导部14设置在传感器单元18前部(用户侧)。前引导部14由透明或基本透明的合成树脂板构成。
前引导部14用于引导前方用户的手并支承手腕。因此，在传感器单元18的上方，前引导部14通过引导手腕来辅助用户，并且还支承手腕。结果，可以对传感器单元18上方的手掌的姿态(即位置、倾角、尺寸)进行调节。前引导部14的横截面形状具有垂直体，且在顶部具有水平部分14-1以支承手腕。在水平部分14-1的中央形成有一系列凹部14-2，以便于对手腕进行定位。
另一方面，传感器单元18在中央设置有红外线传感器(CMOS传感器)和聚焦透镜16、以及距离传感器15，并且在其周缘设置有多个近红外线发光元件(LED)12。例如，在周缘的八个位置处设置有近红外线LED 12以向上发射近红外线。
该传感器单元18的可读区域V由传感器、聚焦透镜以及近红外线发光区域之间的关系限定。因此前引导部14的位置和高度被设置为使得所支承的手腕位于可读区域V。
如图5所示，当展平手掌伸展手50时，手掌面积最大，而且是平的，从而当在传感器单元18的图像捕获区V中对手掌进行图像捕获时，获得可以用于注册和验证的准确静脉图案。如图6所示，当从传感器单元18到手掌的距离在规定范围之内时，传感器单元18的传感器16可以获得鲜明的聚焦图像。
因此，如图4所示，通过使前引导部14将手腕52支承在传感器单元18的上方，可以使传感器单元18上方的手掌相对于传感器单元18的图像捕获范围的位置、倾角和高度准确，并可以引导和支承用户的手。
回到图4，与图像捕获装置1相连接的ATM 6的控制部分67的认证库69执行一系列注册处理30到46。ATM 6的控制部分67例如具有：CPU、各种类型的存储器、接口电路、以及数据处理所必需的其他电路。CPU执行一系列注册处理30到46。
距离/手轮廓检测处理30接收由距离传感器15测量的与图像捕获装置1-1的距离，判断手掌或其他物体距传感器单元18的距离是否在规定范围内，此外，从传感器单元18捕获的图像检测手的轮廓，并根据所述轮廓来对图像是否可以用于注册和验证处理进行判断。例如，对手掌是否充分出现在图像中进行判断。
如以下在图9中所示，引导消息输出处理32当距离传感器15检测到的距离表示手在图像捕获范围之外时、以及当图像不能用于注册和验证处理时，向ATM 6的UOP(用户操作单元)6-1输出用于引导手掌向左或向右、向前或向后、向上或向下的引导消息。这样，将用户的手引导到图像捕获装置1上方的位置。
当手轮廓检测处理30判断出已经在正确放置手的情况下捕获了图像时，血管图像提取处理34从手的图像提取静脉图像。即，如图25和图26所示，通过反射率的不同而获得手掌图像的灰度级数据，例如图8的灰度级数据。静脉图案图像是如图7所示图像的图像；数据是如图8中的灰度级数据的灰度级数据。
注册血管图像检索处理46从图3所示的IC卡5的存储部分检索出对应于个人ID(例如帐号)的注册血管图像数据R1、R2、R3。如图8所示，验证处理44将血管图像检测处理34中检测到的血管图像数据N1与注册血管图像数据N2进行比较，执行验证处理，并输出验证结果。
在这种非接触认证系统中，上述引导消息对用户很方便，并且对不熟悉认证系统的用户的操作和实现快速认证很有用。
引导画面控制方法
以下，用图9到图22来更详细地说明图4的距离/手轮廓检测处理30和引导消息输出处理32。图9和图10表示包括引导消息处理的交易处理的流程；图11表示图9中的图像捕获处理的流程；图12到图18说明交易开始时的手掌认证操作引导画面图像；图19到图22说明图像捕获不成功时的引导画面图像；图23说明当图像捕获成功时的通知画面图像。
以下参考图11到图23来说明图9和图10的包括引导消息处理的交易处理。
(S10)在处于用户等待状态时，ATM 6的控制单元67从UOP 6-1检测交易键的按下。
(S12)当按下交易键且插入IC卡时，在UOP 6-1上动态显示交易开始时对手掌认证操作提供引导的画面(图12到图18)。如图12到18所示，画面包含公共的文字“请将手放在认证装置的上方”和“张开手掌”以及操作顺序图像。连续地显示ATM 6的正面图像(其为图12中的第一画面)、以认证装置为中心的ATM 6的立体图图像(其为图13中的第二画面)、使手依次靠近图13的画面中的认证装置的图像(其为图14、图15和图16中的第三、第四、和第五图像)、放在认证装置的上方的手的立体图图像(其为图17中的第六图像)、以及放在认证装置的上方的手的侧视图图像(其为图18的第七图像)。在规定操作时间(例如，10秒)内重复显示这些操作顺序图像。
(S14)ATM 6的控制单元67执行下述的图11中的图像捕获处理，执行规定次数的图像捕获直到图像捕获成功，并且在规定次数内判断图像捕获是否成功。
(S16)如果在规定次数的操作内图像捕获不成功，则在UOP 6-1上显示图19到图22的引导画面。这些引导画面根据对捕获图像不成功的原因进行的分析来显示对应于原因的引导文字。图19到图21是针对手轮廓检测表示手掌相对于传感器18偏向左、右、前、后的情况的引导画面的示例。在图19到图21中，画面包含文字“请再次将你的手放在认证装置的上方”和“请检查你的手的位置”、以及手的适当位置的顶视图像和侧视图像。这里，顺序地显示：加有虚线以表示手的适当位置的顶视图图像和侧视图图像(所述顶视图图像和侧视图图像为图19的第一画面)、顶视图图像和加有虚线以表示手的适当位置的侧视图图像(所述顶视图像和侧视图像为图20的第二画面)、以及加有虚线以表示手的适当位置的顶视图图像和没有加这种线的侧视图图像(所述顶视图图像和侧视图图像为图21的第三画面)。在规定操作时间(例如，10秒)内重复显示这些操作顺序画面。类似地，图22是针对距离检测表示手掌离传感器18太远的情况的引导画面的示例。在图22中，画面包含文字“请再次将手放在认证装置的上方”和“手太远”、以及适当的手位置的顶视图图像和侧视图图像。随后，处理返回步骤S14。
(S18)如果图像捕获在规定次数的操作内成功，则在UOP 6-1上显示图23的认证开始画面。图23的画面包含文字“请移开手”、“请等待”和“现在正在认证”，以及规定的图像。
(S20)ATM 6的控制单元67执行图4所示的验证处理，并判断验证结果是否为OK。如果不是OK(即，验证结果为NG)，则控制单元67判断是否存在三个连续的NG结果。如果存在三个连续的NG结果，则认为不能服务，显示不能服务的画面，处理结束。
(S22)另一方面，如果还没有三个连续的NG验证结果，那么，为了重复图像捕获，在UOP 6-1上显示重复图像捕获画面，该重复图像捕获画面包含文字“请将你的手再次放在认证装置的上方”和“认证不成功”、以及规定的图像，处理返回图9中的步骤S14的图像捕获处理。
(S24)如果在步骤S20中验证结果为OK，则在UOP 6-1上显示认证OK的画面，处理进行到普通的ATM交易处理。即，如果有必要则选择帐号，输入密码，输入数额，确认数额，与服务器在线交换数据。退回或发出介质(卡、存折和现金)，然后系统等待下一位用户。
然后，用图11来说明图9中的步骤S14的验证处理。
(S30)将图像捕获操作计数器值n初始化为“1”。
(S32)使距离传感器15测量到手掌的距离，并检测输出。
(S34)将检测到的距离与由传感器单元18的传感器和透镜16确定的焦距进行比较，对到手掌的距离是否在适当的范围内进行判断。
(S36)如果距离合适，则从图像捕获装置1-1照射近红外线光，传感器16接收反射光，并获得手掌的图像。上述手轮廓检测处理30从图像捕获装置1捕获的图像来检测手的轮廓，并根据该轮廓来判断该图像是否是可以用于验证处理的图像。即，如图27和图28所示，用该图像来判断手掌是否充分出现在该图像中。例如，计算轮廓与图像帧(imageframe)之间的距离，使用该距离来判断位置是否偏向左或右、或偏向前或后。也可以根据总轮廓来计算手掌的中心位置，并可以使用其来判断位置是否偏向左、右、前或后。
(S38)首先，对位置是否向右偏移进行判断，如果是这样，则处理进行到步骤S48。
(S40)然后，如果没有向右偏移，则对位置是否向左偏移进行判断，如果是这样，则处理进行到步骤S48。
(S42)然后，如果没有向左偏移，则对位置是否向背面(向后)偏移进行判断，如果是这样，则处理进行到步骤S48。
(S44)然后，如果没有向后偏移，则对位置是否向前偏移进行判断，如果是这样，则处理进行到步骤S48。
(S46)如果也没有向前偏移，则没有发生位置偏移，因此，判断图像捕获成功，并提供图像用于验证处理。然后执行返回。
(S48)另一方面，如果在步骤S34中距离不合适，或者在步骤S38到S44中检测到位置偏移，那么对图像捕获操作计数器值n是否已经达到指定数m(例如，10次)进行判断。
(S50)如果图像捕获操作计数器值n没有达到指定数m(例如，10)，那么对图像捕获NG原因(左/右/前/后的位置偏移、距离偏移)进行栈存并保持。然后将图像捕获操作计数器值n更新为n+1，处理返回到步骤S32。
(S52)另一方面，如果图像捕获操作计数器值n已经达到指定数m(例如，10次)，则判断出必须修正手掌与传感器之间的关系。因此，对指定数量m(例如，10)的栈存图像捕获NG原因进行分析。例如，可以将其归类为位置偏移(左、右、前、后)和距离偏移，并对各类的数量进行计数。
(S54)然后，根据计数总数检测出图像获取NG最频繁的原因。如果位置偏移最常见，则选择图19到图21所示的具有位置偏移文字的引导画面图像，并且处理返回。如果距离偏移最常见，则选择图22所示的具有距离偏移文字的引导画面图像，并且处理返回。
由此，以短时间间隔执行多次图像捕获操作(包括距离测量)，当频繁发生图像捕获NG时，对其进行栈存，如果在规定次数的图像捕获操作之后仍未解决图像捕获NG，则判断出必须修正手掌与传感器之间的关系。对特定数量m(例如，10)的栈存图像捕获NG原因进行分析，并根据分析结果提供关于手的放置的画面引导。
因此，由于引导画面不频繁变化，所以用户可以充分理解给出的原因并可以改变他的手的放置。由此，可以防止用户方的迷惑，可以将手很快放在适当位置和适当距离，并可以提高认证速度。
因为选择最频繁发生的图像捕获NG原因并呈现针对原因的画面，所以可以排除仅仅导致偶然图像捕获NG的原因，可以更可靠地引导用户。
其它实施例
图24说明本发明另一实施例的引导画面。在上述的图19到图21的示例中，将前/后/左/右的位置偏移一起归类为位置偏移来显示引导；在本示例中，对每一种单独地归类来显示引导而不是组合前/后/左/右的位置偏移。即，这里，针对手向左偏移的情况显示具有文字“请将手向右移动”和图19到图21的图像的引导画面。
在上述实施例中，针对手掌静脉图案认证的情况对非接触生物特征认证进行了说明，但是也可以应用于使用手指静脉图案、掌纹和手的其他特征的认证，以及应用于指纹、面部特征、和其他生物特征认证。针对使用非接触传感器的情况进行了说明，但是也可以应用于接触型传感器。此外，对在金融商业的自动设备中的使用进行了说明，但是也可以应用于自动售票机、自动售货机、和其他领域的自动设备，以及应用于计算机、需要个人认证的门的开和关、代替钥匙的作用、和其他任务。
类似地，也可以在ATM 6中执行静脉图案注册，并且可以将注册图案存储在服务器等而非IC卡中。
以上，对本发明的实施例进行了说明，但是可以在本发明的范围内作出各种修改，这些修改不脱离本发明的范围。
以短时间间隔执行多次图像捕获操作(包括距离测量)，并且，当图像捕获NG频繁发生时对其进行栈存，如果在规定次数的图像捕获操作之后仍未解决图像捕获NG，则判断出必须修正手掌与传感器之间的关系，对栈存的图像捕获NG原因进行分析，根据分析结果提供针对身体部位与传感器之间的关系的引导画面。
因此，由于引导画面不频繁变化，所以用户可以充分理解问题的原因，并且可以改变身体部位相对于传感器的位置。结果，可以防止用户方的迷惑，可以将身体部位很快移动到相对于传感器的适当位置和距离，并且可以提高认证速度。此外，因为选择了导致最多次数图像捕获NG的原因并提供表示该原因的画面，所以可以排除仅仅导致偶然图像捕获NG的原因，可以更可靠的引导用户。

Claims (18)

1.一种生物特征认证装置，该生物特征认证装置捕获身体部位的图像，从所述捕获图像检测生物特征数据以用于生物特征个人认证，所述生物特征认证装置包括：
图像捕获装置，用于捕获所述身体部位的图像；
显示装置，用于显示画面以引导用户操作所述图像捕获装置；以及
控制单元，用于执行所述图像捕获装置的图像捕获操作，从所述身体部位的捕获图像中检测所述生物特征数据以用于生物特征认证，
并且其中，所述控制单元根据所述图像捕获装置的图像捕获操作的输出来判断所述图像捕获是否成功，临时存储图像捕获不成功的原因，并且，当即使在所述图像捕获装置的图像捕获操作进行了规定次数之后图像捕获仍不成功时，对所述临时存储的原因进行分析，并根据所述分析的结果在所述显示装置上显示引导画面。
2.根据权利要求1所述的生物特征认证装置，其中，所述控制单元根据所述临时存储的原因的统计信息在所述显示装置上显示引导画面。
3.根据权利要求1所述的生物特征认证装置，其中，所述图像捕获装置包括；
图像捕获传感器；以及
距离传感器，用于测量与所述身体部位的距离，
并且其中，所述控制单元检测所述图像捕获传感器与所述身体部位之间的位置偏移以及所述图像捕获传感器与所述身体部位之间的距离偏移，并判断所述图像捕获操作是否成功。
4.根据权利要求3所述的生物特征认证装置，其中，所述控制单元将图像捕获不成功的原因归类为所述位置偏移或所述距离偏移，并根据所述归类结果在所述显示装置上选择性地显示针对位置偏移的引导画面或针对距离偏移的引导画面。
5.根据权利要求1所述的生物特征认证装置，其中，所述控制单元在所述图像捕获开始之前在所述显示装置上显示表示所述图像捕获装置的操作顺序的画面。
6.根据权利要求1所述的生物特征认证装置，其中，所述控制单元在所述图像捕获成功时将从所述捕获的图像获得的生物特征数据与注册的生物特征数据进行验证，并且，当所述验证的结果不令人满意时，所述控制单元在所述显示装置上显示重复操作的画面之后开始所述图像捕获装置的图像捕获操作。
7.根据权利要求1所述的生物特征认证装置，其中，所述图像捕获装置至少具有图像捕获传感器，
并且其中，所述控制单元检测所述图像捕获传感器与所述身体部位之间的位置偏移，判断所述图像捕获操作是否成功，根据所述位置偏移的方向对所述图像捕获不成功的原因进行归类，并根据所述归类的结果在所述显示装置上显示表示位置偏移的方向的引导画面。
8.根据权利要求1所述的生物特征认证装置，其中，所述身体部位的所述特征数据是所述身体部位的血管图像图案数据。
9.根据权利要求1所述的生物特征认证装置，其中，所述控制单元显示表示所述分析的结果的文字和表示所述身体部位相对于所述图像捕获装置的适当位置关系的图像，作为所述引导画面。
10.一种生物特征认证装置的引导画面控制方法，所述生物特征认证装置捕获身体部位的图像并从所述捕获的图像检测生物特征数据以用于生物特征认证，所述引导画面控制方法包括以下步骤：
判断步骤，根据对所述身体部位的图像进行捕获的图像捕获装置的图像捕获操作的输出来判断所述图像捕获是否成功；
临时存储步骤，临时存储图像捕获不成功的原因；
分析步骤，当即使所述图像捕获装置的图像捕获操作进行了规定次数之后图像捕获仍不成功时对所述临时存储的原因进行分析；以及
显示步骤，根据所述分析结果在显示装置上显示引导画面。
11.根据权利要求10所述的生物特征认证装置的引导画面控制方法，其中，所述显示步骤包括根据所述临时存储的原因的统计信息在所述显示装置上显示引导画面的步骤。
12.根据权利要求10所述的生物特征认证装置的引导画面控制方法，其中，所述判断步骤包括以下步骤：
对所述图像捕获装置的图像捕获传感器与所述身体部位之间的位置偏移以及所述图像捕获传感器与所述身体部位之间的距离偏移进行检测的步骤，以及
根据所述检测结果来判断所述图像捕获操作是否成功的步骤。
13.根据权利要求12所述的生物特征认证装置的引导画面控制方法，其中，所述分析步骤包括将所述图像捕获操作不成功的原因归类为所述位置偏移和所述距离偏移的步骤，
并且其中，所述显示步骤包括根据所述归类的结果选择性地显示针对位置偏移的引导画面和针对距离偏移的引导画面的步骤。
14.根据权利要求10所述的生物特征认证装置的引导画面控制方法，进一步包括在所述图像捕获开始之前在所述显示装置上显示表示所述图像捕获装置的操作顺序的画面的步骤。
15.根据权利要求10所述的生物特征认证装置的引导画面控制方法，进一步包括以下步骤：
在所述图像捕获成功时将从所述捕获的图像获得的生物特征数据与注册的生物特征数据进行验证，并且，当所述验证的结果不令人满意时，在所述显示装置上显示重复操作的画面；以及
开始所述图像捕获装置的图像捕获操作。
16.根据权利要求10所述的生物特征认证装置的引导画面控制方法，其中，所述判断步骤包括对所述图像捕获装置的图像捕获传感器与所述身体部位之间的位置偏移进行检测以及对所述图像捕获操作是否成功进行判断的步骤，
并且其中，所述分析步骤包括以下步骤：
根据所述位置偏移的方向对所述图像捕获操作不成功的原因进行归类的步骤；以及
根据所述归类的结果在所述显示装置上显示表示位置偏移的方向的引导画面的步骤。
17.根据权利要求10所述的生物特征认证装置的引导画面控制方法，其中，所述生物特征数据是所述身体部位的血管图像图案数据。
18.根据权利要求10所述的生物特征认证装置的引导画面控制方法，其中，所述显示步骤包括显示表示所述分析的结果的文字和表示所述图像捕获装置与所述身体部位之间的适当位置关系的图像作为所述引导画面的步骤。
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