摄像装置、指纹认证装置和摄像方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够校正由多个光源中的光量不均衡引起的光量不均匀性的摄像装置、指纹认证装置和摄像方法。摄像元件单元（１０４）备有２维状配置的像素，对被拍摄物体进行摄像。光源（１０３）由与摄像元件单元（１０４）的主扫描方向平行地配置的多个ＬＥＤ构成，将光照射在被拍摄物体上。ＬＥＤ驱动单元（１０８），以使摄像元件单元（１０４）中的主扫描方向的中心区域的光量分布更加均匀的方式，对多个ＬＥＤ的亮度进行控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及取得被拍摄物体的图像的摄像装置、使用该摄像装置的指纹认证装置和摄像方法，特别是，涉及适当地搭载在指纹认证等的生物体认证系统中的摄像装置、使用该摄像装置的指纹认证装置和摄像方法。
技术介绍
近年来，为了确保个人信息和机密信息的安全，指纹认证装置等的生物体认证系统引人注目，也增加了将它制成办公设备和便携式设备的需要。这种利用指纹、面孔、虹膜、掌纹等的生物体认证系统从摄像装置取得生物体的图像，从该取得的图像提取特征，将其信息与原来已经登记的数据对照，进行本人的认证。这里，作为用于生物体认证系统的摄像装置的检测方式，存在着用CCD和CMOS传感器等的摄像元件的光学方式、静电电容方式、压力感知方式、热感应方式、电场检测方式等。又，作为别的分类，存在着用2维区域传感器统括地取得被拍摄物体图像的区域类型；和使用1维直线传感器或副扫描方向的像素数约为5～20的带状的2维传感器，将在副扫描方向顺次地对被拍摄物体进行摄像得到的整体图像合成的称为扫描型(sweep type)的摄像方式(例如，请参照日本公开公报，日本特开2002-216116号专利公报。)至今，在这种生物体认证系统中，在对由摄像装置取得的图像进行改善对比度和强调边缘等的各种不同的图像处理后，实施用于进行对照的特征提取处理。又，已经揭示了关于在传感器的受光区域内的不同部分中使曝光条件不同进行摄影的图像输入装置的技术(例如，请参照美国公开公报USAA2003147550。)可是，在生物体认证系统中，如果原来摄像的图像本身没有某种程度的充分的图像品质，则因为特征提取水平下降，所以对照精度降低。例如，在光学式的指纹传感器中，光源的质量成为决定拍摄图像自身的图像品质的重大要素。例如当将多个LED等作为光源时，各光源(LED)光量的不均匀性成为一个问题。例如LED，即便根据亮度的等级分层次加以区别，也存在着将相同的电流值亮度的最小值和最大值相差2倍的情形作为允许范围，作为相同制品出厂。即，相对于相同的电流值的亮度在LED制品之间的不均衡是很大的。在这种情形中，当将多个LED作为光源时，亮度的不均衡原封不动地在拍摄的指纹图像中表现出来，光源的不均匀性最大占据动态范围的50％而挤压信号成分。这不仅引起S/N的降低，而且因为不均匀性的捣乱使为了除去背景和提取隆起线等的提取摄像图像特征的图像处理更加困难，所以存在着结果使对照精度低下那样的问题。又，特别是在使手指密切接触传感器的光学式的指纹传感器的情形中，因为将光源配置在传感器附近，所以从光源和传感器的距离关系，与传感器上的受光区域有关，光量发生不均衡产生光量的不均匀性(黑斑)。在这种情形中，也存在着因为亮度差原封不动地在摄像的指纹图像中表现出来，所以如上所述，光源的不均匀性挤压信号成分，使得产生S/N降低、除去背景和提取隆起线等的图像处理难以进行，使对照精度下降那样的问题。特别是，在扫描型的指纹传感器的情形中，产生了由摄影图像的画质恶化引起的下列所示的2个特有的问题。第一，产生使图像再构成(将部分图像联系起来的处理)变得困难那样的问题。这样，为了图像再构成，在取得在传感器上移动的手指(指纹)的部分图像后，需要计算上下邻接的部分图像的相关性，检测同一指纹部位。这时，存在着因为在摄像区域内具有由离开关光源的距离不同和光源自身的偏差等引起的亮度差，该亮度差降低了相关性，所以使检测同一指纹部位变得很困难。又，特别是当在手指移动的方向上存在黑斑时这种相关性降低变得更加显著。第二，当从再构成后的手指整体的图像提取指纹特征点时，产生检测出错误的特征点，不能够检测本来的特征点，对照精度降低那样的问题。这样，当对手指移动方向存在黑斑时，得到在包含亮度高的行(这里是最初读出的行)和亮度低的行(这里是最后读出的行)的行方向中具有亮度差的多个部分图像。当这些部分图像连续地连接起来时，例如将第1个部分图像的最后行和第2个部分图像的最初行连接起来进行处理。这样，在通过计算第1个部分图像的最后行(作为第1行)和第2个部分图像的最初行(作为第2行)的相关性连接起来的情形中，存在着当因为黑斑，第1行和第2行的亮度差很大时，在连接部分中产生伪线那样的问题。而且，也存在着在各部分图像的每个境界上出现同样的线，可能错误地识别为伪指纹图案那样的问题。一般指纹特征点的提取是检测指纹图案的隆起线，将该隆起线的不连续点和分叉点等作为特征点检测出来。因此，发生作为伪指纹图案错误地识别出来的不连续点和分叉点，将不是本来特征点的点作为特征点提取出来。从而，产生使指纹对照精度低下那样的问题。又，作为解决上述问题的对策，也考虑用图像处理校正取得的摄像图像，但是存在着经过校正部分的S/N恶化，或者发生副作用的画质恶化的情形，不是本质上解决问题的对策。进一步，存在着光学传感器容易受到由外光产生的影响那样的问题。在室内和夜间等外光弱、以来自光源的光为主照明被拍摄物体的情形，和白昼的来自室外和窗户的强入射光与来自光源的光一起照明被拍摄物体的情形中，光量及其分布状况变化很大，即便是同一被拍摄物体，所得到的图像也发生很大变化。例如，在室内时的光量条件最佳化的情形中，当处于强的盛夏的直射目光下时，就不能进入假定的动态范围，光量过强图像发生饱和。相反地，在明亮环境下最佳化的情形中，当光量过弱时图像成为黑沉沉的。又，在从窗户倾斜地入射夕阳的光的情形中等，当面内的光量分布变化很大时，面内一部分饱和，或者成为黑沉沉的，包含在可以用于图像处理和认证的动态范围中的图像范围变窄。由于这些原因，产生了外光对部分图像的计算时间和计算结果以及对照精度等产生影响那样的问题。也考虑了以使外光不入射到传感器的像素的方式设计遮光罩、设置遮断外光的光学部件的方法，但是遮光罩和遮断外光的光学部件招致外形尺寸增大和成本增加。本专利技术，就是考虑到上述事情提出的，本专利技术的目的是提供解决上述课题中的至少1个，提供了校正由于多个光源中的光量的变化导致的光量不均匀性的。又，本专利技术的目的是提供能够校正由光源和传感器的位置关系产生的黑斑的。进一步，本专利技术的目的是提供能够检测由外光引起的曝光量的变化和不均匀性并进行校正的。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决上述课题提出的，其特征在于在根据本专利技术的摄像装置中，具备备有1维或2维状配置的像素，对被拍摄物体进行摄像的摄像部件和将光照射在被拍摄物体上的照射部件，摄像部件具有当被拍摄物体和摄像部件相对移动时，输出被拍摄物体的多个部分图像，控制摄像部件中的部分图像内的曝光量的控制部件。又，本专利技术的特征在于在根据本专利技术的摄像装置中，具备备有2维状配置的像素，对被拍摄物体进行摄像的摄像部件、与摄像部件的主扫描方向平行地配置，将光照射在上述被拍摄物体上的多个光照射部件、控制多个光照射部件的亮度的控制部件、和在摄像部件的副扫描方向，控制上述摄像部件的电荷积累期间或上述光照射部件的亮度中的至少一方的副扫描方向控制部件，控制部件通过控制上述多个光照射部件的亮度对上述摄像部件中的上述主扫描方向的光量分布进行控制，副扫描方向控制部件，以校正上述摄像部件的副扫描方向中的上述光照射部件的亮度差的方式，控制上述摄像部件的电荷积累期间或上述光照射部件的亮度中的至少一方。又，本专利技术的特征在于在根据本专利技术的摄像装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像装置，其特征在于：具备，对被拍摄物体进行摄像的摄像部件；和将光照射在上述被拍摄物体上的光照射部件；当上述被拍摄物体和上述摄像部件相对移动时，上述摄像部件输出上述被拍摄物体的多个部分图像，该摄像装置还具有， 控制上述摄像部件中的上述部分图像面内的曝光量的控制部件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：繁田和之，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]