CN101097596B - 生物认证方法以及生物认证系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种生物认证方法和生物认证系统。该生物认证系统检测身体特征，针对已记录的生物数据来验证所述特征，以进行个人认证。在1：n认证中，将用户的多个不同类型的生物数据库组记录在数据库内，并且在使用一种类型的已记录的生物数据组来验证一种类型的生物数据组时，控制单元判断是否记录了他人的相似的生物数据组，并且如果记录了他人的相似的生物数据组，则对所述多个相似的生物数据组的另一类型的生物数据组中的每一个与检测到的另一类型的生物数据组进行验证，从而识别所指的个人。

Description

生物认证方法以及生物认证系统

技术领域

本发明涉及一种用于通过利用作为人体的一部分的生物特征来进行个人认证的生物认证方法和系统，具体地说，涉及一种生物认证方法和系统，该生物认证方法和系统对检测到的生物数据组验证多个已记录的生物数据组，并适于在个人认证中使用。

背景技术

在近年来的个人认证技术中，生物认证技术受到关注。人体中有许多部分可以用来区分个人(例如，指纹和趾纹、眼睛的视网膜、面部特征和血管)，这样，在这种生物认证技术中，对人体的这些部分的生物特征进行识别来进行个人认证。

例如，根据手指和手掌中的血管并根据掌纹获得相对大量的个人特征数据。此外，血管(静脉)图案在从幼年开始的整个寿命中都保持不变，并被认为是完全唯一的，从而特别适于个人认证。

在这样的生物认证中，首先通过检测装置检测用户自身的一部分生物特征，并将检测到的生物数据记录在服务器的数据库中。接着，为了进行个人认证，通过检测装置检测用户的一部分生物特征，针对记录在数据库内的生物数据来验证检测到的生物数据，并根据相似程度来进行个人认证。

在预先将大量用户的生物数据记录在数据库内，并针对数据库内的大量生物数据组来验证对用户检测到的生物数据(称为1:n认证)的这种方法中，要记录的生物数据不与先前记录的生物数据进行比较就被记录。另一方面，在生物数据中可能存在与某些个人自身的生物数据相似的他人的生物数据。在生物数据的验证中，当验证结果超过相似度阈值时，将该人认证为所指的个人；因此在针对他人的相似生物数据进行数据验证时，可能存在这样的情形，即，该他人被认证为所述个人，从而该个人的识别变得困难。

为了防止在这种1:n认证中与他人混淆，在利用面部图像的生物认证中，已经提出了这样一种方法，在该方法中，将与所指个人的生物数据具有较高相似性的他人的生物数据预先记录在错误确认人员名单中，而且在验证的时候，当识别到记录在该名单上的人员时，提高验证的阈值，并再次进行验证(例如，参见日本专利特开No.2005-182184)。

此外，在利用面部图像的生物认证中，已经提出了在记录时计算相似性的方法，如果存在相似图案，则与相似性组号一起记录生物数据，并且在验证的时候，如果存在相似性图案号，则提高验证阈值，然后进行验证(例如，参见日本专利特开No.2003-141542)。

发明内容

因为身体的状态在检测时不是恒定的，所以检测到的生物数据通常不是相同的。因此，为了进行验证，不能使用所记录的生物数据与检测到的生物数据完全匹配作为条件；相反地，采用模式识别技术来计算两个生物数据组之间的相似度，并且当相似度大于或等于预定阈值时，判定验证结果满足要求，从而确认该个人。

然而，在现有技术中，当与他人的生物数据的相似性较高时，提高用于相似度的阈值，从而在针对所指个人的已记录数据来验证为所指个人的身体检测到的数据时，如果提高阈值，则尽管该个人就是所指个人，也有可能将验证结果判定为不满足要求。例如，因为身体状态(例如，血管的图像)随着所指个人的状态和在使用时的温度而变化，从而如果在这些情况下不能可靠地根据该生物数据将该个人认证为所指个人，则可能给所指个人带来不便。

另一方面，如果预先将相似度阈值设置为较低，则验证精度下降，可靠性降低。此外，与他人的生物数据的验证结果满足要求的判断将变为更加频繁，对存在或不存在相似性图案的判断将增加，从而验证速度将降低。即，用户将感觉到等待时间，从而使用率将降低。

因此，这种问题阻碍了用于个人用途的生物认证装置的普及，并且还是导致用户不方便的原因；从而在这样的情况下，还需要另外的措施来使得能够有效地使用生物认证。

因此，本发明的目的在于提供一种生物认证方法和生物认证系统，以防止在1:n认证中对他人的错误确认，并提高对所指个人的认证的精度。

本发明的另一目的在于提供一种生物认证方法和生物认证系统，以提高1:n认证中对所指个人的生物认证的精度，并防止对所指个人的数据的认证错误。

本发明的另一目的在于提供一种生物认证方法和生物认证系统，以提高1:n认证中对个人的认证精度，而不延长认证时间。

为了实现这些目的，本发明的生物认证系统具有：检测装置，该检测装置检测身体的相关部分并输出表示身体的特征的生物数据；数据库文件，该数据库文件存储由所述检测装置检测到的多个用户的至少两种不同类型的生物数据组；以及控制单元，该控制单元针对记录在所述数据库文件中的生物数据对在认证时检测到的生物数据进行验证，并且对具有满足要求的验证结果的生物特征数据的个人进行识别；在认证的时候，所述控制单元针对记录在所述数据库文件中的一种类型的生物数据组来验证由所述检测装置检测到的一种类型的生物数据组，并在判定存在一个相似的已记录生物数据组时，针对记录在所述数据库文件中的另一类型的生物数据组来验证由所述检测装置检测到的另一类型的生物数据组，并进行个人认证。

此外，本发明的生物认证方法具有以下步骤：利用检测装置对身体的相关部分进行检测，并输出表示身体的特征的生物数据；在数据库文件中记录由所述检测装置检测到的多个用户的至少两种不同类型的生物数据组；针对记录在所述数据库文件内的一种类型的生物数据组来验证所检测的一种类型的生物数据组，并判断是否存在相似的已记录的所述一种类型的生物数据组；以及在判定记录了所述一种类型的相似生物数据组时，针对记录在所述数据库文件内的另一类型的生物数据组对由所述检测装置检测到的另一类型的生物数据组进行验证，从而进行个人认证。

此外，在本发明中，优选的是，在记录所述生物数据的时候，所述控制单元对所述检测装置检测到的至少一种类型的生物数据组和记录在所述数据库文件中的所述一种类型的生物数据组进行验证，判断是否记录了相似的生物数据组，并且，如果记录了相似的一种类型的生物数据组，则在数据库文件中与所述两种不同类型的生物数据组一起记录表示存在相似数据的相似性信息，并且在认证的时候，如果判定存在与所检测到的一种类型的生物数据组相似的所记录的一种类型的生物数据组时，通过参照相似性信息针对记录在所述数据库文件内的另一类型的生物数据来验证检测到的另一类型的生物数据，从而进行个人认证。

此外，在本发明中，优选的是，在判定存在与一种类型的检测到的生物数据组相似的一种类型的已记录生物数据组时，所述控制单元根据已经针对被判定为相似的所述一种类型的生物数据组设置的相似信息来识别与另一相似的一种类型的生物数据组成对的另一类型的生物数据组，并针对已识别的另一类型的生物组以及记录在所述数据库文件内的与所述一个相似的一种类型的生物数据组成对的另一类型的生物数据组来验证另一类型的检测到的生物组，从而进行个人认证。

此外，在本发明中，优选的是，所述控制单元在所述一个相似的生物数据组中设置所述另一相似生物数据组的标识符，并在所述另一相似生物数据组中设置所述一个相似生物数据组的标识符，作为相似性信息。

此外，在本发明中，优选的是，在判定存在与一个检测到的一种类型的生物数据组相似的一种类型的已记录的生物数据组时，所述控制单元根据已经设置在被如此判定的所述一个相似生物数据组中的相似的其它生物数据组的标识符，对与所述另一相似的一种类型的生物数据组成对的另一类型的生物数据组进行识别，并针对所识别的另一类型的生物组以及记录在所述数据库文件内的与所述一个相似的一种类型的生物数据组成对的另一类型的生物数据组来验证另一类型的检测到的生物组，从而进行个人认证。

此外，在本发明中，优选的是，所述数据库文件具有：生物数据库文件，该生物数据库文件存储生物数据；个人数据库文件，该个人数据库文件存储用户的个人数据；以及链接表，该链接表将所述个人数据库文件内的个人数据链接到所述生物数据文件内的生物数据。

此外，在本发明中，优选的是，在所述个人数据文件的个人数据中存储有相似性信息，该相似性信息表示存在另一个人的已记录生物数据与该个人数据的用户的生物数据相似的事实。

此外，在本发明中，优选的是，在从所述数据库文件删除了所述用户的生物数据后，所述控制单元从所述检测装置获取所述用户的生物数据，并针对记录在所述数据库文件内的生物数据来验证检测到的生物数据，从而确认删除。

此外，在本发明中，优选的是，所述控制单元在所述一个相似的生物数据组中设置另一相似生物数据组的标识符，并在所述另一相似生物数据组中设置所述一个相似生物数据组的标识符，作为相似性信息，并且还从所述数据库文件删除所述用户的生物数据和所述两个标识符。

此外，在本发明中，优选的是，所述检测装置是对身体的血管图像进行检测的装置。

此外，在本发明中，优选的是，所述检测装置是采集身体的手的血管图像的图像采集单元。

在本发明中，即使当一种类型的生物数据组和一种类型的已记录的生物数据组在1:n认证中达到了相似度阈值时，也会判断是否记录了他人的相似生物数据组，并且如果记录了他人的生物数据组，则针对另一类型的检测到的生物数据组来验证与该相似的一种类型的生物数据组相对应的多个另一类型的生物数据组中的每一个，并识别所指的个人。当他人的一种类型的生物数据组与所指个人的一种类型的生物数据组相似时，则针对他人的另一类型的生物数据来验证所指个人的另一类型的生物数据组，从而可以精确地认证所指的个人，而无需修改相似度阈值，并且还防止了出现所指个人本身不能被认证为该所指个人的情况。

附图说明

图1表示本发明的一个实施例的生物认证系统的结构。

图2为图1的生物认证系统的框图。

图3为图1的血管图像检测装置的外观图。

图4表示图3的检测装置的结构。

图5为本发明的一个实施例中的生物认证结构的框图。

图6为本发明的一个实施例中的生物数据记录处理的第一流程图。

图7为本发明的一个实施例中的生物数据记录处理的第二流程图。

图8为本发明的一个实施例中的生物认证处理的第一流程图。

图9为本发明的一个实施例中的生物认证处理的第二流程图。

图10为本发明的一个实施例中的生物数据删除处理的第一流程图。

图11为本发明的一个实施例中的生物数据删除处理的第二流程图。

具体实施方式

以下将按照生物认证系统、生物认证机构、生物数据记录处理、生物数据认证处理、生物数据删除处理以及其它实施例的顺序来说明本发明的实施例。

生物认证系统

图1表示本发明的一个实施例的生物认证系统的结构，图2表示图1的系统的详细结构，图3为图1和图2中的血管图像检测装置的斜视图，图4表示图3的血管图像检测装置的结构。

图1表示采用利用手掌中的静脉进行认证的设备作为生物认证系统的旅馆或其它设施所使用的系统的示例。如图1所示，在旅馆内设置有自动售货机20、游泳池21、健身房22、前台27以及房间。在房间内设置有冰箱23、电视机24、保险柜25以及门26。

在旅馆的前台27处设置有手掌图像采集装置1(以下在图2中说明)以及连接到手掌图像采集装置1的业务终端(例如，个人计算机)28。另一方面，在自动售货机20、游泳池21、健身房22和房间内的冰箱23、电视机24、保险柜25和门26处也设置有手掌图像采集装置1。前台27处的业务终端28的手掌图像采集装置1、自动售货机20、游泳池21、健身房22的手掌图像采集装置1、以及房间中的冰箱23、电视机24、保险柜25和门26的手掌图像采集装置1连接到服务器3。

在该旅馆系统中，在进入旅馆时，用户将其手掌放置在在前台27处的手掌图像采集装置1(以下称为图像采集装置)上，使得血管图像被读取，并且业务终端28将血管图像数据(生物数据)记录在服务器3上。同时，从业务终端28输入用户的个人数据(姓名、地址、性别、等等)，并将这些数据作为个人数据记录在服务器3上。

随后，用户将其手掌放置在房间的门26的图像采集装置1上，使得图像采集装置1读取血管图像。图像采集装置1将血管图像数据发送到服务器3以进行验证。如果验证结果满足要求，则门26在服务器3的控制下打开，从而用户可以进入房间。同样地，在将手掌放在房间内的保险柜25的图像采集装置1上时，图像采集装置1读取血管图像。图像采集装置1将血管图像数据发送到服务器3以进行验证。如果验证结果满足要求，则保险柜25的门在服务器3的控制下打开，从而可以将要存放的物品放置到保险柜内，或从保险柜内取出物品。

同样地，在将手掌放在自动售货机20、游泳池21、健身房22、房间冰箱23、或者房间电视机24的图像采集装置1上时，图像采集装置1读取血管图像。图像采集装置1将血管图像数据发送到服务器3以进行验证。如果验证结果满足要求，则在服务器3的控制下允许操作自动售货机20、允许使用游泳池21、允许使用健身房22、允许使用冰箱23或电视机24。

在这种情况下，作为使用自动售货机20、冰箱23和电视机24的结果，费用被记到服务器3上的个人数据中。同样地，在使用游泳池21或健身房22要收费时，将费用记到服务器3上的个人数据中。

在结帐时，用户将其手掌放置在前台27的手掌图像采集装置1(以下称为“图像采集装置”)上，使得血管图像被读取，并通过业务终端28将血管图像数据(生物数据)发送到服务器3。服务器3针对所发送的血管图像数据来验证所记录的血管图像数据。如果验证结果满足要求，则服务器3将该个人的个人数据(费用信息等)发送到业务终端28。当前台27结算完该用户的帐目后，服务器3删除该用户的所记录的血管图像数据和个人数据。

如图2所示，服务器3具有静脉认证程序库(认证程序)34以及业务应用程序30，并执行这些程序。服务器3连接到数据文件装置4。该数据文件装置4具有：生物数据库文件40，该生物数据库文件40存储所记录的生物数据(在本示例中为手掌血管图像数据)；个人数据文件42，该个人数据文件42存储个人数据；以及链接表44，该链接表44表示个人数据文件42中的个人数据与生物数据库文件40中的生物数据之间的关联。

在本发明中，在生物数据库文件40中为单个个人记录有两种不同类型的生物数据A和B；链接表44存储该个人的个人数据和所述两种不同类型的生物数据组之间的链接关系。即，在本发明中，对用户个人记录了两种不同类型的生物数据组(这里为血管图像数据)。

此外，除了住宿的夜晚数之外，个人数据文件42的所记录的个人数据还包括计费信息(该计费信息包括费用、姓名和地址)、相似性检查信息CF以及类似信息。在记录血管图像数据时，进行与所记录的他人的血管图像数据的相似性验证，并且如果存在相似的数据，则在该相似性检查信息CF中设置检查信息。此外，在验证血管图像数据时，当判定在该检查信息中设置了与个人的血管图像数据的相似性时，发出指令，以执行与另一血管图像数据组的验证检查。

在服务器3上安装有业务应用程序30和静脉认证程序库(程序)34，该业务应用程序30对包括费用的个人数据进行记录、更新、删除、以及类似操作。另一方面，在终端装置28中也安装有静脉认证程序库(程序)34。静脉传感器(手掌图像采集装置)1连接到终端28。

如图3所示，图1和图2的手掌图像采集装置1具有大致安装在主单元10的中心处的传感器单元18。在传感器单元18的前向部分(用户侧)设置有前导器14；在后侧设置后导器19。前导器14包括透明或基本透明的合成树脂片。前导器14用于在前方引导用户的手并支承手腕。

因此，如图4所示，前导器14为用户提供引导，以将手腕引导并支承在传感器单元18的上方。结果，可以控制手掌在传感器单元18上的姿态，即位置、倾斜和大小。前导器14的截面形状具有垂直体并且在顶部具有水平部分14-1，以支承手腕。凹部14-2连续地形成在水平部分14-1的中心，以便于手腕的定位。后导器19用于支承手指。

如图4所示，传感器单元18在中央设置有红外传感器(CMOS传感器)和聚焦透镜16以及距离传感器15；在其周边设置有多个近红外发光元件(LED)12。例如，近红外发光元件设置在周边的八个位置处，以向上发射近红外射线。

通过传感器、聚焦透镜、和近红外发光区域之间的关系来调节该传感器单元18的可读区域V。因此，将前导器14的位置和高度设置成使得被支承的手掌定位在可读区域V中。在张开手72以放平手掌时，手掌具有最大的面积，并且还是平的，从而当在传感器单元18的图像采集区域V内对手掌进行图像采集时，获得了可以在记录和验证中使用的精确静脉图案。如果从传感器单元18到手掌的距离在预定范围内，则可以通过传感器单元18的传感器16获得清晰的、经聚焦的图像。

因此，如图4所示，通过使前导器14将手腕72支承在传感器单元18上方，可以将用户的手引导并支承为使得手掌在传感器单元18上的位置、倾斜和高度相对于传感器单元18的图像采集范围精确。

接着，将利用图5来说明静脉认证程序库34。如图5所示，静脉认证程序库34执行一系列记录和验证处理34-1至34-6。在本实施例中，终端装置28或图像采集装置1执行检测处理34-1、提取处理34-2、以及输出处理34-5，而服务器3的CPU执行该系列的记录和验证处理34-3、34-4和34-6。

距离/手轮廓检测处理34-1接收由图像采集装置1的距离传感器15测量的距离，判断手掌或其它对象是否在距离传感器单元18的指定范围的距离内，并且还从传感器单元18采集的图像来检测手的轮廓，并且根据该轮廓判断是否可以在记录和验证处理中使用该图像。例如，手掌可能不会充分地显示在图像中。

在距离传感器15测量的距离或根据手轮廓提取而确定的手位置表明手在图像采集范围之外时，或者当不能在记录和验证处理中使用该图像时，引导消息输出处理34-5向终端装置28的显示器输出消息，以向左或向右、向前或向后、向上或向下引导手掌。这样，用户的手被引导到图像采集装置1的上方。

在手轮廓检测处理34-1判定已经在正确保持手的情况下采集到图像时，血管图像提取处理34-2从手的图像中提取静脉图像。即，通过反射率的差别来获得手掌图像的灰度数据；并从该血管图像(灰度)数据中提取预定的血管图像特征(血管主干或分支的方向和数量等)。

已记录血管图像搜索处理34-4从图2所示的生物数据库文件40中检索已记录的血管图像数据，并从个人数据文件42中检索个人数据。验证处理34-3将在血管图像检测处理34-2中检测到的血管图像数据与检索到的已记录血管图像数据进行比较，执行验证处理，并输出验证结果。

记录处理34-6从检测到的血管图像数据中提取血管图像的特征数据，将特征数据存储在生物数据库文件40内，并产生关于个人数据文件42的个人数据的链接表44。

在图2和图5的示例中，通过终端装置28和图像采集装置1来执行距离/手轮廓检测处理34-1、血管图像提取处理34-2、以及引导信息输出处理34-5，而服务器3执行验证处理34-3、已记录血管图像的提取处理34-4和记录处理34-6。

生物数据记录处理

接着，将利用图6和图7来说明利用图1和图2进行了描述的生物数据记录处理。该记录处理假设由图1和图2中的前台27处的终端28和服务器3执行，但可以仅由服务器3执行。这里，对以下的示例进行说明：在该示例中，生物数据为手掌的血管图像数据，并且两种类型的生物数据为右手掌的血管图像数据(生物数据A)和左手掌的血管图像数据(生物数据B)。

(S10)首先，用户在前台27办理手续时提交其个人数据(姓名、地址、性别等)。用户随后将其右手放置在图像采集装置1上，从而使得图像采集装置1采集其手的手掌的图像(血管图像)。图2和图5所示的终端28的认证程序库34执行在图5中说明的图像采集处理34-1、34-2、34-5，并获取生物特征数据(右手的血管图像的特征数据)A。接着，用户将其左手放置在图像采集装置1上，从而使得图像采集装置1采集其左手掌的图像(血管图像)。图2和图5所示的终端28的认证程序库34执行在图5中说明的图像采集处理34-1、34-2、34-5，并获取生物特征数据(左手的血管图像的特征数据)B。这样，在登记的时候，对用户(这里为“H先生”)获得了第一生物数据A(HBA)和第二生物数据B(HBB)，以及个人数据HI。终端装置28将这三个数据组发送到服务器3。

(S12)服务器3针对数据文件装置4的生物数据文件40中的所有的已记录的右手生物数据组A来验证(H先生的)右手生物数据A(HBA)，并计算相似度。

(S14)在获得该验证结果时，判断是否存在他人的生物数据组A具有等于或大于阈值的相似度；如果不存在这样的数据组，则处理前进至图7中的步骤S16。然而，如果记录了具有等于或大于该阈值的相似度的他人的相似生物数据组A，则首先在该用户(H先生)的个人数据HI的相似性检查信息CF中设置被判定为相似的他人(这里为F先生)的生物数据A的标识号。然后，参照链接表44(参见图2)，识别被判定为相似的已记录生物数据‘A’的个人数据FI。此外，将分配给被判定为相似的用户(这里为H先生)的生物数据组A(HBA)的标识号设置在个人数据文件42中的用于所识别的个人数据FI的相似性检查信息CF中。

(S16)接着，同样地对左手生物数据进行相似性判断。即，服务器3针对记录在数据文件装置4的生物数据文件40中的所有的左手生物数据B来验证(H先生的)左手生物数据B(HBB)，并计算相似度。

(S18)在获得该验证结果时，判断是否存在他人的生物数据组B具有等于或大于阈值的相似度；如果不存在这样的数据组，则处理前进至图7中的步骤S20。然而，如果记录了具有等于或大于该阈值的相似度的他人的相似生物数据组B，则首先在该用户(H先生)的个人数据HI的相似性检查信息CF中设置被判定为相似的他人(这里为G先生)的生物数据B的标识号。然后，参照链接表44(参见图2)，识别针对被判定为相似的已记录生物数据‘B’的个人数据GI。此外，将分配给被判定为相似的用户(这里为H先生)的生物数据组B(HBB)的标识号设置在个人数据文件42中的用于所识别的个人数据GI的相似性检查信息CF中。

(S20)服务器3将进行了相似性判断的用户的生物数据A(HBA)和生物数据B(HBB)、以及附加有相似性检查信息的个人数据HI分别记录在生物数据库文件40和个人数据文件42中，并在链接表44中设置个人数据以及生物数据组A和B之间的链接关系。此外，服务器3更新个人数据文件42中的用于个人数据FI、GI的相似性检查信息。

这样，用户(这里为H先生)的两种不同类型的生物数据组A和B、包括由相似性判断结果而产生的相似性检查信息CF的个人数据分别被记录在生物数据库文件40和个人数据文件42中，此外，在具有与该个人的生物数据组A、B相似的生物数据组A、B的另一些个人的个人数据相似性检查信息中设置用于该用户的生物数据组A、B的标识号。

此外，设置链接表44，从而即使在已知一部分个人数据时，也不能直接获得生物数据A、B。这对维护已记录的生物数据的安全性是有用的。

生物数据认证处理

接着，将采用图8和图9来说明利用图6和图7说明的使用已记录的生物数据进行的认证处理。图8和图9示出了生物认证处理的流程。

(S30)用户将其右手放置在设施20至26(参见图1)中的一个设施的图像采集装置1上，使得图像采集装置1采集手掌的图像(血管图像)。图2和图5中的图像采集装置1的认证程序库34执行利用图5说明的图像采集处理34-1、34-2、34-5，从而获得生物特征数据(右手血管图像的特征数据)A。这样，获得用户(这里为F先生)的生物数据A(FBA)。图像采集装置1将该生物数据发送到服务器3。

(S32)服务器3针对数据文件装置4的生物数据文件40中的已记录的右手生物数据A验证(F先生的)右手生物数据A(FBA)，计算相似度，并判断是否存在具有大于或等于阈值的相似度的生物数据组A(是否存在命中(hit))；如果不存在这样的组(没有匹配)，则通知图像采集装置1不存在匹配，并指示图像采集装置1进行重试(利用图像采集装置1再次采集图像)。

(S34)另一方面，如果记录了相似度等于或大于该阈值(匹配)的生物数据组A，则参照链接表44(参见图2)，并识别已记录的生物数据A的个人数据(这里为F先生的个人数据)。并且，针对该个人之外的他人判断是否有在个人数据文件42中识别的个人数据FI的相似性检查信息CF中被判定为相似的右手标识号。如果在相似性检查信息CF中不存在右手相似性标识号，则不需要检查其它(左手)数据，从而将匹配的个人识别为所指的个人，并且处理结束。

(S36)另一方面，如果在相似度检查信息CF中存在右手相似性标识号，则进行左手生物数据的检查。即，服务器3识别检索到的个人数据相似性检查信息的标识号(这里是H先生的生物数据A)。如果存在多个人的相似数据，则识别多个相似性标识号。

(S38)所识别的标识号用于参照链接表44，以识别针对生物数据A的个人数据的其它(左手)生物数据B(HBB)。同样地，利用相似性检查信息判断是否存在其它标识号。如果存在其它的识别号，则处理返回到步骤S36。

(S40)在利用相似性检查信息来识别右手生物数据相似的所有左手生物数据B时，从数据文件装置4的生物数据文件40中检索所指的(这里为F先生和H先生的)左手生物数据B。用户随后将其左手放置在设施20至26(参见图1)的图像采集装置1的上方，使得图像采集装置1采集手掌的图像(血管图像)。图2和图5中的图像采集装置1的认证程序库34执行在图5中说明的图像采集处理34-1、34-2、34-5，并获取生物特征数据(左手血管图像的特征数据)B。这样，获得用户(这里为F先生)的生物数据B(FBB)。图像采集装置1将该生物数据B发送到服务器3。

(S42)然后在识别范围内针对在步骤S40中检索到的(F先生、H先生的)生物数据B来验证所发送的生物数据B(FBB)，并计算相似度。在左手验证结果中，判断是否存在相似度等于或大于阈值的生物组B(是否存在匹配)；如果不存在这样的组，则发出不存在匹配的通知，并进行重试等。然而，如果记录有相似度等于或大于阈值的相似左手生物数据组B，则将该生物数据组B的个人认证为所指的个人。

这样，在1:n认证中，即使一种类型的生物数据组和一种类型的已记录的生物数据组具有达到阈值的相似度，也判断是否已经记录了另一相似类型的生物数据组。如果已经记录了另一相似类型的生物数据组，则计算与多个相似类型的生物数据组(具有已采集了图像的另一类型的数据)相对应的另一类型的生物数据的相似度，两个生物数据组的相似度都等于或大于阈值的个人被识别为所指的个人。

因此，在另一个人的所述一种类型的生物数据与所指个人的所述一种类型的生物数据相似时，针对另一类型的生物数据来验证所指个人的另一类型的生物数据，从而可以进行对所指个人的精确认证，而不用修改相似度阈值，并且可以防止出现所指个人不能被认证为该所指个人的情况。

生物数据删除处理

接着，将利用图10和图11来说明图6和图7的删除已记录生物数据的处理。

(S50)在前台27处，采集要被删除的人的手掌的图像，并且执行上述验证处理步骤S32至S42以识别要被删除的人(这里为F先生)。从要被删除的人的个人数据FI的相似性检查信息CF中获得相似生物数据(这里为H先生的生物数据)的识别号。

(S52)接着，开始对与要被删除的人的生物数据相似的生物数据的搜索。首先，判断在上述相似性检查信息CF中是否存在相关的识别号。如果在相似性检查信息CF中没有相关的识别号，则处理前进至图11中的步骤S54。另一方面，如果在相似性检查信息CF中存在相关的识别号，则从链接表44中识别与该识别号相对应的生物数据(这里为H先生的生物数据A)的个人数据HI。然后，删除该个人数据HI的相似性检查信息CF的识别号(F先生的生物数据A的识别号)。然后，处理返回至该步骤的开始，对相似性检查信息CF中存在的相关识别号重复进行删除处理。

(S54)在这样对具有与要删除的个人的生物数据相似的已记录的生物数据的其他人的个人数据的相似性检查信息进行删除时，删除了要删除的该个人(这里为F先生)在生物数据文件40内的生物数据A、B，以及在个人数据库文件44内的个人数据。

(S56)为了确认删除，对要删除的人进行手掌图像采集，并执行上述验证处理步骤S32至S42。在该示例中，生物数据与上述F先生的右手生物数据A相似的H先生被判定为所指的个人；但是尽管前台27处的终端28被告知该个人为H先生，而要删除的人实际为F先生，从而确认了删除的事实。

这样，即使当在1:n认证中设置了用于在相似性判断中使用的信息时，也会与删除要被删除的个人的数据一起删除相似性判断信息，从而可以防止在相似性判断中的后续错误。此外，在删除处理后，再次获取被删除的个人的生物数据，并针对生物数据库文件40中的生物数据来验证该生物数据，以确认删除，从而其信息被删除的人可以自己确认生物数据的删除。即，所指的个人可以确认个人信息得到保护。

此外，在生物数据的记录、验证和删除的过程中，没有所指个人之外的人操作或获取生物数据，从而可以防止生物数据的泄漏等。此外，通过链接表将操作者操作的个人数据与生物数据隔离，从而可以防止操作者访问生物数据。

其它实施例

在上述实施例中，通过采用手掌的血管图像数据作为成对的生物数据而给出了说明；但是也可以采用手背或手指的血管图像数据。此外，不仅可以利用相同类型的生物数据，而且可以利用不同类型的生物数据的组合。例如，可以利用手掌的静脉图案和手指的静脉图案的组合、或者利用手或手指的静脉图案与指纹、掌纹、视网膜图像或面部特征的组合等。

此外，在删除处理中，可以省略删除之前的验证处理，并且所指个人可以输入个人数据的识别号；类似地，可以省略删除之后的验证处理。

此外，应用领域不限于在旅馆或其它设施中使用，本发明可以应用于录像带、汽车等的租赁系统，在金融和销售领域替代信用卡使用，应用到火车、飞机和其它交通工具的预定系统中，并应用到需要保密的建筑的入口/出口管理系统中，等等。

以上已经说明了本发明的实施例；但在本发明的范围内可作出各种修改，这些修改不被排除在本发明的范围之外。

在他人的一种类型的生物数据组与所指个人的一种类型的生物数据组相似时，针对所述他人的另一类型的生物数据来验证所指个人的另一类型的生物数据，从而可以精确地认证所指个人，而不用修改相似度阈值，并且可以防止出现所指个人不能被认证为该所指个人的情况，并且可以降低在1:n认证中其他人的接受比率。

本申请基于并要求2006年6月29日提交的在先日本专利申请No.2006-180073的优先权，在此通过引用并入其全部内容。

Claims (20)

1.一种生物认证系统，该生物认证系统检测用户身体的特征以进行个人认证，该生物认证系统包括：

检测装置，该检测装置检测身体的相关部分并输出表示该身体的特征的生物数据；

数据库文件，该数据库文件存储有多个用户中的每一个用户的由所述检测装置检测到的至少两种不同类型的生物数据组以及表示存在另一用户的相似生物数据的相似性信息；以及

控制单元，该控制单元针对记录在所述数据库文件中的生物数据对在认证时检测到的生物数据进行验证，并且对具有以下生物特征数据的个人进行识别，该生物特征数据是其验证结果满足要求的生物特征数据，

其中，在记录所述生物数据时，所述控制单元针对记录在所述数据库文件中的另一用户的一种类型的生物数据组对由所述检测装置检测到的用户的至少一种类型的生物数据组进行验证，判断是否记录了另一用户的相似的生物数据组，并且，如果记录了相似的一种类型的生物数据组，则在所述数据库文件中与所述两种不同类型的生物数据一起记录表示存在相似数据的所述相似性信息，而在认证时，所述控制单元针对记录在所述数据库文件中的一种类型的生物数据组来验证由所述检测装置检测到的一种类型的生物数据组，并且在所述验证成功时通过所述相似性信息判定存在另一用户的相似的已记录的一种类型的生物数据组时，针对记录在所述数据库文件中的具有相似性关系的另一类型的生物数据组来验证由所述检测装置检测到的所述用户的另一类型的生物数据组，从而进行个人认证。

2.根据权利要求1所述的生物认证系统，其中，在判定存在与一种类型的检测到的生物数据组相似的该一种类型的已记录的生物数据组时，所述控制单元根据已经针对被判定为相似的所述一种类型的生物数据组设置的相似性信息，识别与另一相似的一种类型的生物数据组成对的另一类型的生物数据组，并针对所识别的另一类型的生物组以及记录在所述数据库文件内的与所述一个相似的一种类型的生物数据组成对的另一类型的生物数据组来验证另一类型的检测到的生物组，从而进行个人认证。

3.根据权利要求1所述的生物认证系统，其中，所述控制单元在所述一个相似的生物数据组中设置所述另一相似的生物数据组的标识符，并在所述另一相似的生物数据组中设置所述一个相似的生物数据组的标识符，作为所述相似性信息。

4.根据权利要求3所述的生物认证系统，其中，在判定存在与一种类型的检测到的生物数据组相似的该一种类型的已记录的生物数据组时，所述控制单元根据已经设置在被判定为相似的已记录的一种类型的生物数据组中的所述另一种类型的生物数据标识符，来识别与所述另一相似的一种类型的生物数据组成对的另一类型的生物数据组，并针对与所述另一相似的一种类型的生物数据组成对的已记录的另一类型的生物数据组以及与所判定的一种类型的生物数据组成对的已记录的另一类型的生物数据组来验证检测到的另一类型的生物数据组，从而进行个人认证。

5.根据权利要求1所述的生物认证系统，其中，所述数据库文件包括：

生物数据库文件，该生物数据库文件存储生物数据；

个人数据库文件，该个人数据库文件存储用户的个人数据；以及

链接表，该链接表将所述个人数据库文件内的个人数据链接到所述生物数据文件内的生物数据。

6.根据权利要求5所述的生物认证系统，其中，所述个人数据文件存储相似性信息，该相似性信息表示存在与所述个人数据的用户的生物数据相似的他人的已记录的生物数据的事实。

7.根据权利要求1所述的生物认证系统，其中，在从所述数据库文件删除所述用户的生物数据后，所述控制单元从所述检测装置获取所述用户的生物数据，并针对记录在所述数据库文件内的生物数据来验证检测到的生物数据，以确认该删除。

8.根据权利要求7所述的生物认证系统，其中，所述控制单元在所述一个相似的生物数据组中设置另一相似的生物数据组的标识符，并在所述另一相似的生物数据组中设置所述一个相似的生物数据组的标识符，作为所述相似性信息，并且从所述数据库文件删除所述用户的生物数据和所述两个标识符。

9.根据权利要求1所述的生物认证系统，其中，所述检测装置包括对身体的血管图像进行检测的装置。

10.根据权利要求9所述的生物认证系统，其中，所述检测装置包括图像采集单元，该图像采集单元采集身体的手的血管图像。

11.一种检测用户的身体特征并进行个人认证的生物认证方法，该方法包括以下步骤：

利用检测装置检测身体的相关部分，并输出表示身体的特征的生物数据；

针对记录在数据库文件内的另一用户的一种类型的生物数据组对由所述检测装置检测到的至少一种类型的生物数据组进行验证；

判断是否记录了另一用户的相似的一种类型的生物数据组；

当记录了另一用户的相似的一种类型的生物数据组时，在数据库文件中记录由所述检测装置检测到的多个用户中的每一个用户的至少两种不同类型的生物数据组，并与所述两种不同类型的生物数据组一起记录表示存在相似数据的相似性信息；

针对记录在所述数据库文件内的一种类型的生物数据组来验证所检测到的一种类型的生物数据组，并在所述验证成功时通过所述相似性信息判断是否存在另一用户的相似的已记录的一种类型的生物数据组；以及

在判定记录了相似的一种类型的生物数据组时，针对记录在所述数据库文件内的具有相似性关系的另一类型的生物数据组对所述检测装置检测到的所述用户的另一类型的生物数据组进行验证，以进行个人认证。

12.根据权利要求11所述的生物认证方法，其中，所述认证步骤包括：

根据已经对被判定为相似的所述一种类型的生物数据组设置的相似性信息，识别与另一相似的一种类型的生物数据组成对的另一类型的生物数据组；以及

针对所识别的另一类型的生物组以及记录在所述数据库文件内的与所述一个相似的一种类型的生物数据组成对的另一类型的生物数据组来识别另一类型的检测到的生物组，从而进行个人认证。

13.根据权利要求11所述的生物认证方法，其中，所述记录步骤包括以下步骤：在所述一个相似的生物数据组中设置所述另一相似的生物数据组的标识符，并在所述另一相似的生物数据组中设置所述一个相似的生物数据组的标识符，作为所述相似性信息。

14.根据权利要求13所述的生物认证方法，其中，所述认证步骤包括以下步骤：

根据已经对被判定为相似的所述一种类型的生物数据组设置的另一相似的生物数据组的标识符，识别与所述另一相似的一种类型的生物数据组成对的另一类型的生物数据组；以及

针对所识别的另一类型的生物数据组以及设置在所述数据库文件中的与所述一种类型的生物数据组成对的另一类型的生物数据组，对检测到的另一类型的生物数据组进行验证，并进行个人认证。

15.根据权利要求11所述的生物认证方法，其中，所述记录步骤包括以下步骤：

将所述生物数据存储在生物数据库文件内；

将用户的个人数据存储在个人数据库文件内；以及

生成链接表，以将所述个人数据库文件中的个人数据与所述生物数据库文件内的生物数据进行链接。

16.根据权利要求15所述的生物认证方法，该方法还包括以下步骤：在所述个人数据文件的个人数据中存储相似性信息，该相似性信息表示已记录的他人的生物数据与所述个人数据的用户的生物数据相似的事实。

17.根据权利要求11所述的生物认证方法，其中，该方法还包括以下步骤：

从所述数据库文件删除所述用户的生物数据；以及

从检测装置获取所述用户的生物数据，并针对记录在所述数据库文件内的生物数据来验证所获取的生物数据，从而确认该删除。

18.根据权利要求17所述的生物认证方法，其中，所述删除步骤还包括以下步骤：从所述数据库文件删除相似性信息，在该相似性信息中，在所述一个相似的生物数据组中设置了另一相似的生物数据组的标识符，并在所述另一相似的生物数据组中设置了所述一个相似的生物数据组的标识符。

19.根据权利要求11所述的生物认证方法，其中，所述检测步骤包括以下步骤：检测身体的血管图像，并输出表示该血管图像的特征的生物数据。

20.根据权利要求19所述的生物认证方法，其中，所述检测步骤包括以下步骤：采集身体的手的血管图像，并输出表示该血管图像的特征的生物数据。

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