JP2009175995A - Collation device and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、個人認証として指の特徴を用いて照合を行う照合装置等に関する。 The present invention relates to a collation apparatus that performs collation using a finger feature as personal authentication.
図6は、特許文献1に開示のものを含む従来の指紋照合装置を示す構成図であり、図において1は指紋データを読取りする指紋用カメラ、2は指紋用カメラI/F(インターフェイス)、3は指紋照合部、4は予め登録ユーザの指紋データを登録したメモリA、5は指紋照合部からの照合結果を表示するLED(Light Emitting Diode)である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a conventional fingerprint collation apparatus including the one disclosed in
次に動作について説明する。
図6において、指紋用カメラ1より照合対象者(以下、ユーザという)の指紋データを読取り、指紋用カメラI/F2を経由して指紋照合部3でメモリA4内に予め登録されている指紋データと照合を行い、照合結果をLED5に表示する。
In FIG. 6, fingerprint data of a person to be verified (hereinafter referred to as a user) is read from the
従来の指紋照合装置は以上のように構成されており、指紋用カメラ1で指紋データのみを読取るので、紙等にコピーした平面的な指紋(擬似指紋)に対し弱いなどの課題があった。
The conventional fingerprint collation device is configured as described above, and only the fingerprint data is read by the
この発明は、上記のような課題を解決することを主な目的の一つとしており指紋照合に加え、指に関する他の特徴を照合に用いる照合装置等を実現することを主な目的とする。 One of the main objects of the present invention is to solve the above-described problems, and it is a main object of the present invention to realize a collation apparatus that uses other features related to fingers for collation in addition to fingerprint collation.
本発明に係る照合装置は、
登録ユーザの指側面における特徴を示す指側面特徴データを記憶する指側面特徴データ記憶部と、
指側面の撮像画像を入力する指側面画像入力部と、
前記指側面画像入力部により入力された撮像画像を解析して撮像画像に表される指側面の特徴を抽出し、抽出した特徴と指側面特徴データに示される特徴とを照合する指側面照合部とを有することを特徴とする。
The verification device according to the present invention is:
A finger side surface feature data storage unit for storing finger side surface feature data indicating features on the finger side of the registered user;
A finger side image input unit for inputting a captured image of the finger side surface;
The finger side collation unit that analyzes the captured image input by the finger side image input unit, extracts the feature of the finger side represented in the captured image, and collates the extracted feature with the feature indicated by the finger side feature data It is characterized by having.
本発明によれば、指側面の特徴を用いた照合によりユーザ認証を行うことで、平面的な指紋(擬似指紋)を用いたなりすましの照合を排除し、確度の高い本人識別が可能である。 According to the present invention, by performing user authentication by collation using the characteristics of the finger side surface, it is possible to eliminate impersonation collation using a flat fingerprint (pseudo-fingerprint) and to identify a person with high accuracy.
実施の形態1.
本実施の形態では、指紋照合に加え、指側面の特徴を照合に用いる照合装置について説明する。
より具体的には、指側面から見た際の爪の高さと指全体の高さに対する比率の照合を行う照合装置について説明する。
In the present embodiment, a collation apparatus that uses the characteristics of the finger side surface for collation in addition to fingerprint collation will be described.
More specifically, a collation device that collates the ratio of the nail height when viewed from the finger side to the height of the entire finger will be described.
図1に示すように、本実施の形態に係る照合装置100は、指紋用カメラ1と指側面用カメラ7に接続されている。
指紋用カメラ1は、図6に示したものと同様である。
また、指側面用カメラ7は、ユーザの指の側面を撮影する。
指紋用カメラ1と指側面用カメラ7の位置は、例えば、図2の略図に示す通りである。
なお、図2において、6はユーザの指を表す。
図2に示すように、ユーザが指を照合装置内に入れた際、指紋と指側面の撮影が同時になされ、指紋照合と指の側面から見た爪の高さと指全体の高さに対する比率の照合を同時に実施することになる。
As shown in FIG. 1, a
The
The
The positions of the
In FIG. 2, 6 represents the user's finger.
As shown in FIG. 2, when the user puts the finger in the collation device, the fingerprint and the side of the finger are photographed at the same time, and the ratio of the fingerprint collation and the height of the nail viewed from the side of the finger and the height of the entire finger Matching will be performed at the same time.
照合装置100の内部構成において、2〜5は図6に示した従来装置と同じものであり、説明を省略する。
また、照合装置100の内部構成において、8は指側面用カメラ7からの撮像画像データを取り込む指側面用カメラI/F(インターフェイス)である。指側面用カメラI/F8は、指側面画像入力部の例である。
9は、指側面用カメラI/F8により入力された指側面の撮像画像データを解析して撮像画像データに表される指側面の特徴を抽出し、抽出した特徴と後述するメモリB10に記憶されている指側面特徴データに示される特徴とを照合する指側面照合部である。本実施の形態では、指側面照合部9は、側面から見た爪の高さと指全体の高さに対する比率を照合する。
10は、登録されている登録ユーザの指側面における特徴を示す指側面特徴データを予め記憶するメモリBである。本実施の形態では、メモリBは、指側面特徴データとして、登録ユーザの側面から見た爪の高さと指全体の高さに対する比率を記憶している。なお、メモリBは、指側面特徴データ記憶部の例である。
11は、指紋照合部3の照合結果と指側面照合部9の照合結果をAND判定するAND回路である。AND回路11は、組合せ照合部の例である。
In the internal configuration of the
Further, in the internal configuration of the
9 analyzes the captured image data of the finger side surface input by the finger side camera I /
なお、指側面から観測した際の爪の高さとは、例えば、図3に示すaの高さを意味し、爪の最上位点cと最下位点dとの間の高さである。
また、指側面から観測した際の指全体の高さとは、例えば、図3に示すa+bの高さを意味し、爪の最上位点cから真下の方向における指の最下位点eと爪の最上位点cとの間の高さである。
なお、指側面照合部9は、既存の画像解析技術により指側面の撮像画像データを解析して指側面の特徴量(爪の高さと指全体の高さ)を抽出し、側面から見た爪の高さと指全体の高さに対する比率を算出することができる。
The height of the nail when observed from the finger side surface means, for example, the height of a shown in FIG. 3, and is the height between the highest point c and the lowest point d of the nail.
Further, the height of the entire finger when observed from the side of the finger means, for example, the height of a + b shown in FIG. 3, and the lowest point e of the finger in the direction directly below the highest point c of the nail and the height of the nail It is the height between the highest point c.
The finger
前記のように構成された照合装置100では、従来の指紋照合動作に加え、指側面用カメラ7でユーザの指の側面を読取り、指側面用カメラI/F8が指側面の撮像画像データを入力し、指側面の撮像画像データを指側面照合部9に渡す。
指側面照合部9では、側面から見た爪の高さと指全体の高さに対する比率を算出し、メモリB10内に登録されている指側面特徴データに示される比率と照合を行う。
このとき、指側面照合部9では、画像を指の輝度抽出によって、計測範囲に対する面積比率を算出してもよいし、画像の2値化を行いヒストグラムを参考にパターン比率を行ってもよい。
また、指側面照合部9の照合に際して、図1に図示していない入力装置により照合対象のユーザのユーザID(Identification Data)が照合装置100に入力され、指側面照合部9では入力されたユーザIDに対応する指側面特徴データをメモリB10に記憶されている指側面特徴データの中から検索し、照合を行う。
更に、指側面照合部9は、照合の結果、算出した比率と指側面特徴データに示される比率が所定の誤差範囲内であれば照合成功を表す信号を出力し、誤差範囲を超える場合は照合失敗を表す信号を出力する。
In the
The finger
At this time, the finger
Further, when collating the finger
Further, the finger
次に、AND回路11において、指紋照合部3の照合結果と指側面照合部9で照合した結果を合わせ(ANDし)両者がOKであれば、照合結果をLED5で表示する。
Next, in the
本実施の形態に係る照合装置は、以上説明したように構成されているので、指紋照合動作に加え爪の高さと指全体の高さに対する比率を同時に照合するように構成したので、擬似指紋に対し高い本人識別結果が得られる効果がある。 Since the collation device according to the present embodiment is configured as described above, in addition to the fingerprint collation operation, it is configured to collate the ratio between the nail height and the entire finger height at the same time. On the other hand, there is an effect that a high identification result can be obtained.
以上、本実施の形態では、予め登録された指紋データと指紋照合を行うとともに、指の側面から見た爪の高さと指全体の高さに対する比率を、予め登録した指の側面から見た爪の高さと指全体の高さに対する比率と比較照合し検出する照合装置について説明した。 As described above, in the present embodiment, fingerprint verification is performed with pre-registered fingerprint data, and the ratio between the height of the nail viewed from the side of the finger and the total height of the finger is determined from the side of the finger registered in advance. A collation device that compares and detects the ratio of the height of the finger to the ratio of the height of the entire finger has been described.
実施の形態2.
本実施の形態では、爪の高さと指全体の高さに対する比率以外の指側面の特徴を照合を用いる例について説明する。
なお、本実施の形態に係る照合装置100の構成例は、図1に示したものと同様であり、また、指紋用カメラ1と指側面用カメラ7の位置も図2に示したものと同様である。
In the present embodiment, an example will be described in which collation is used for features on the finger side surface other than the ratio of the nail height to the overall finger height.
The configuration example of the
本実施の形態に係る照合装置100では、例えば、メモリBに、登録ユーザの指側面から観測した際の指先端での爪と指との境界部分と爪の付け根部分との間の距離と爪の高さとの比率を指側面特徴データとして記憶し、指側面照合部9が、指側面用カメラI/F8により入力された撮像画像データを解析して撮像画像データに表される指側面における指先端での爪と指との境界部分と爪の付け根部分との間の距離と爪の高さとの比率を算出し、算出した比率と指側面特徴データに示される比率とを照合する。
また、爪の高さの代わりに指全体の高さを用い、指側面から観測した際の指先端での爪と指との境界部分と爪の付け根部分との間の距離と指全体の高さとの比率で照合を行ってもよい。
In the
In addition, the height of the entire finger is used instead of the height of the nail, and the distance between the nail-to-finger boundary and the base of the nail at the finger tip when observed from the side of the finger and the height of the entire finger. The matching may be performed at a ratio of
指先端での爪と指との境界部分とは、例えば、図4に示すf点である。また、爪の付け根部分とは、例えば、図4に示すg点である。
そして、指側面照合部9は、撮像画像データにおけるf点−g点間の距離hと図3に示した爪の高さaとの比率を算出し、指側面特徴データに示される対応する比率との照合を行う。
また、指側面照合部9は、撮像画像データにおける距離hと図3に示した指全体の高さa+bとの比率を算出し、指側面特徴データに示される対応する比率との照合を行ってもよい。
The boundary portion between the fingernail and the finger at the tip of the finger is, for example, point f shown in FIG. Moreover, the base part of a nail | claw is g point shown in FIG. 4, for example.
Then, the finger
Further, the finger
なお、実施の形態1で説明した比率(爪の高さと指全体の高さとの比率)に代えて、本実施の形態で説明した比率を用いて照合を行ってもよいし、実施の形態1で説明した比率と本実施の形態で説明した比率を併用して照合を行ってもよい。 In addition, instead of the ratio described in the first embodiment (the ratio between the height of the nail and the height of the entire finger), collation may be performed using the ratio described in the present embodiment, or the first embodiment. The ratio described in the above and the ratio described in this embodiment may be used in combination.
このように、本実施の形態に係る照合装置においても、指紋照合動作に加え指側面の特徴を同時に照合するように構成したので、擬似指紋に対し高い本人識別結果が得られる効果がある。 As described above, the collation apparatus according to the present embodiment is also configured to collate the characteristics of the finger side surface simultaneously with the fingerprint collation operation, and therefore, there is an effect that a high identification result can be obtained for the pseudo fingerprint.
最後に、実施の形態1及び2に示した照合装置100を実現するためのハードウェア構成例について説明する。
図5は、実施の形態1及び2に示す照合装置100のハードウェア資源の一例を示す図である。
なお、図5の構成は、あくまでも照合装置100のハードウェア構成の一例を示すものであり、照合装置100のハードウェア構成は図5に記載の構成に限らず、他の構成であってもよい。
Finally, a hardware configuration example for realizing the
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of hardware resources of the
Note that the configuration of FIG. 5 is merely an example of the hardware configuration of the
図5において、照合装置100は、プログラムを実行するCPU911(Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう)を備えている。
CPU911は、バス912を介して、例えば、ROM(Read Only Memory)913、RAM(Random Access Memory)914、磁気ディスク装置920と接続される。磁気ディスク装置920の代わりに、光ディスク装置、メモリカード(登録商標)読み書き装置などの記憶装置でもよい。
また、CPU911は、表示装置901、キーボード902、マウス903、通信ボード915、FDD904(Flexible Disk Drive)、コンパクトディスク装置905(CDD)と接続されていてもよい。
更に、CPU911は、前述した指紋用カメラI/F2及び指側面用カメラI/F8を介して指紋用カメラ1及び指側面用カメラ7に接続される。
In FIG. 5, the
The
The
Further, the
RAM914、ROM913、FDD904、CDD905、磁気ディスク装置920は、記憶装置の一例である。
通信ボード915、キーボード902、マウス903、指紋用カメラ1、指側面用カメラ7などは、入力装置の一例である。
また、通信ボード915、表示装置901などは、出力装置の一例である。
The
The
The
通信ボード915は、LAN(ローカルエリアネットワーク)、インターネット、WAN(ワイドエリアネットワーク)などに接続されていても構わない。
The
磁気ディスク装置920には、例えば、オペレーティングシステム921(OS)、ウィンドウシステム922、プログラム群923、ファイル群924が記憶されている。
プログラム群923のプログラムは、CPU911がオペレーティングシステム921、ウィンドウシステム922を利用しながら実行する。
In the
The programs in the
また、RAM914には、CPU911に実行させるオペレーティングシステム921のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。
また、RAM914には、CPU911による処理に必要な各種データが格納される。
The
The
また、ROM913には、BIOS(Basic Input Output System)プログラムが格納され、磁気ディスク装置920にはブートプログラムが格納されている。
照合装置100の起動時には、ROM913のBIOSプログラム及び磁気ディスク装置920のブートプログラムが実行され、BIOSプログラム及びブートプログラムによりオペレーティングシステム921が起動される。
The
When the
上記プログラム群923には、少なくとも、実施の形態1及び2で示した「指紋照合部」、「指側面照合部」として説明している機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、CPU911により読み出され実行される。
The
ファイル群924には、少なくとも、実施の形態1及び2で示した、照合用の指紋データや指側面特徴データが記憶されている。
また、「〜の判断」、「〜の解析」、「〜の算出」、「〜の比較」、「〜の抽出」、「〜の照合」等として説明している処理の結果(中間結果を含む)を示す情報やデータや信号値や変数値やパラメータも図5に示される記憶装置又は図示していないレジスタ、キャッシュメモリ、バッファメモリ等に記憶される。
The
In addition, the results of the processing described as “judgment of”, “analysis of”, “calculation of”, “comparison of”, “extraction of”, “matching of”, etc. Information, data values, signal values, variable values, and parameters are also stored in the storage device shown in FIG. 5 or a register, cache memory, buffer memory, etc. (not shown).
また、実施の形態1及び2の説明において「指紋照合部」、「指側面照合部」として説明して機能ものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「指紋照合部」、「指側面照合部」として説明している機能は、ROM913に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等の記録媒体に記憶される。プログラムはCPU911により読み出され、CPU911により実行される。
In the description of the first and second embodiments, the functions described as “fingerprint collation unit” and “finger side collation unit” may be “˜circuit”, “˜apparatus”, “˜apparatus”. Also, “to step”, “to procedure”, and “to processing” may be used. That is, the functions described as “fingerprint collation unit” and “finger side collation unit” may be realized by firmware stored in the
このように、実施の形態1及び2に示す照合装置100は、処理装置たるCPU、記憶装置たるメモリ、磁気ディスク等、入力装置たるキーボード、マウス、通信ボード等、出力装置たる表示装置、通信ボード等を備えるコンピュータであり、上記したように「〜部」として示された機能をこれら処理装置、記憶装置、入力装置、出力装置を用いて実現するものである。
As described above, the
1 指紋用カメラ、2 指紋用カメラI/F、3 指紋照合部、4 メモリA、5 LED、6 ユーザの指、7 指側面用カメラ、8 指側面用カメラI/F、9 指側面照合部、10 メモリB、11 AND回路、100 照合装置。
1 Fingerprint camera, 2 Fingerprint camera I / F, 3 Fingerprint collation unit, 4 Memory A, 5 LED, 6 User's finger, 7 Finger side camera, 8 Finger side camera I / F, 9 Finger
Claims (5)
指側面の撮像画像を入力する指側面画像入力部と、
前記指側面画像入力部により入力された撮像画像を解析して撮像画像に表される指側面の特徴を抽出し、抽出した特徴と指側面特徴データに示される特徴とを照合する指側面照合部とを有することを特徴とする照合装置。 A finger side surface feature data storage unit for storing finger side surface feature data indicating features on the finger side of the registered user;
A finger side image input unit for inputting a captured image of the finger side surface;
The finger side collation unit that analyzes the captured image input by the finger side image input unit, extracts the feature of the finger side represented in the captured image, and collates the extracted feature with the feature indicated by the finger side feature data The collation apparatus characterized by having.
指側面から観測した際の爪の高さと指全体の高さとの比率を特徴として示す指側面特徴データを記憶し、
前記照合装置は、
前記指側面画像入力部により入力された撮像画像を解析して撮像画像に表される指側面における爪の高さと指全体の高さとの比率を算出し、算出した比率と指側面特徴データに示される比率とを照合することを特徴とする請求項1に記載の照合装置。 The finger side surface feature data storage unit
Stores finger side surface feature data that characterizes the ratio between the height of the nail and the height of the entire finger when observed from the finger side surface,
The verification device is
The captured image input by the finger side image input unit is analyzed to calculate the ratio between the height of the nail on the finger side surface represented by the captured image and the height of the entire finger, and is shown in the calculated ratio and finger side surface feature data. The collating apparatus according to claim 1, wherein the collating apparatus collates the ratio.
指側面から観測した際の指先端での爪と指との境界部分と爪の付け根部分との間の距離と爪の高さとの比率又は指側面から観測した際の指先端での爪と指との境界部分と爪の付け根部分との間の距離と指全体の高さとの比率を特徴として示す指側面特徴データを記憶し、
前記照合装置は、
前記指側面画像入力部により入力された撮像画像を解析して撮像画像に表される指側面における指先端での爪と指との境界部分と爪の付け根部分との間の距離と爪の高さとの比率又は指側面から観測した際の指先端での爪と指との境界部分と爪の付け根部分との間の距離と指全体の高さとの比率を算出し、算出した比率と指側面特徴データに示される比率とを照合することを特徴とする請求項1又は2に記載の照合装置。 The finger side surface feature data storage unit
The ratio between the distance between the nail-to-finger boundary at the finger tip and the base of the nail when viewed from the side of the finger and the nail height, or the nail and finger at the finger tip when viewed from the finger side Finger side surface feature data that characterizes the ratio between the distance between the boundary portion and the base of the nail and the height of the entire finger,
The verification device is
Analyzing the captured image input by the finger side image input unit, and the distance between the nail-to-finger boundary portion at the finger tip and the base of the nail and the nail height on the finger side surface represented in the captured image Or the ratio between the distance between the nail-to-finger boundary at the finger tip and the base of the nail and the height of the entire finger when observed from the side of the finger. The collation apparatus according to claim 1, wherein collation is performed with a ratio indicated in the feature data.
登録ユーザの指紋データと指紋の撮像画像とに基づき指紋照合を行う指紋照合部と、
前記指側面照合部による照合結果と、前記指紋照合部による照合結果とを組み合わせた照合を行う組合せ照合部とを有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の照合装置。 The verification device further includes:
A fingerprint verification unit that performs fingerprint verification based on the fingerprint data of the registered user and the captured image of the fingerprint;
The collation apparatus according to claim 1, further comprising a combination collation unit that performs collation by combining the collation result by the finger side collation unit and the collation result by the fingerprint collation unit.
登録ユーザの指側面における特徴を示す指側面特徴データを検索するデータ検索処理と、
前記指側面画像入力部により入力された撮像画像を解析して撮像画像に表される指側面の特徴を抽出し、抽出した特徴と指側面特徴データに示される特徴とを照合する指側面照合処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。 Finger side image input processing for inputting a captured image of the finger side surface;
A data search process for searching finger side feature data indicating features on the finger side of the registered user;
A finger side collation process for analyzing a captured image input by the finger side image input unit to extract a feature of the finger side represented in the captured image and collating the extracted feature with the feature indicated by the finger side feature data A program characterized by causing a computer to execute.
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