CN101470804B - 生物体认证装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于，在生物体认证用生物体特征量登录中多次提取生物体特征量的情况下，可实现确实地将生物体放置在或离开认证装置。在生物体认证装置中设置检测生物体的存在的生物体有无检测传感器，在生物体特征量登录时每次取得生物体特征量时，从上述传感器输出判断生物体是否离开装置一次。生物体没有离开的情况下显示离开一次的向导。

Description

生物体认证装置

本申请是2006年4月24日提交的、申请号为200610079258.0、名称为“生物体认证装置”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及使用了生物体信息例如指纹或静脉图案等的本人确认用的生物体认证装置、以及该生物体认证装置的登录方法。特别涉及用于作为认证用模板而使用的、在认证装置中多次取得生物体信息时将生物体提示给认证装置的装置、方法。

背景技术

金融机构中的提取存款或使用了网络的电子商务交易中，为了防止他人的冒充，用于本人确认的生物体认证是极其必要的。作为一般的认证方法，广泛使用着通过具有磁条的卡和密码输入所进行的认证、或通过卡背面的署名和商品购买时的署名的对照所进行的认证

但是，在这样的现有的个人认证方法中，存在着安全性的问题。组合具有磁条的现金卡和密码输入的情况下，磁信息和密码若被第三者盗用则可能出现容易提取存款的情况。或者，署名的情况下，也可能出现第三者通过仿照署名而擢用的情况。

作为对策，提出有导入IC卡来取代具有磁条的卡的方案。与磁条卡相比，IC卡不仅难以进行卡片的复制，并且也能确保内部信息不容易被盗用的安全性。再加上，着眼于可使卡内部可容纳的信息量飞跃地增长这一点，将指纹或静脉图案等的生物体信息保持于IC卡中，通过对照进行的生物体认证，作为上述生物体认证技术有专利文献1、2。

【专利文献1】日本特开昭61-199162号公报

【专利文献2】日本特开平10-312459号公报

根据上述背景技术，例如从认证装置向外部输出生物体信息时，有可能被怀有恶意的第三者盗用。通过生物体信息进行的个人认证，与供给密码或署名进行认证相比，安全性高，但也有一旦外流不容易变更的负面。因此，生物体信息不会以容易被第三者利用的形态而向外部外流这一方法变得特别重要。因此，将生物体装置中取得的生物体信息登录到IC卡上时，不经由控制电脑而直接从生物体认证装置写入到IC卡中这一点是有效的。由此，可防止怀有恶意的第三者试图通过不正当的手法从控制电脑中盗窃登录生物体信息。

另外，不经由控制电脑而直接从生物体认证装置将生物体信息容纳到IC卡中的情况下，存在难以确认该生物体信息是否以适当的形态被提取的负面效果。通常，将生物体信息作为认证用基准数据登录时，多次取得生物体信息，并将这些平均值作为登录信息，或者从中选择适当的信息并进行登录等处理。通过多次采用生物体信息，有将认证时可产生的生物体信息的摄动适当地读入为登录用生物体信息、或者排除不适当的登录信息的效果。由此，可期待认证时的本人拒绝率或他人接受率的降低。

例如，指静脉认证的静脉图案登录的情况下，多次进行将手指放置到提取静脉图案的传感器部并离开的动作。通常，在管理者面前进行这样的图案的提取，按照管理者的向导进行。但是，一般登录者初次体验该生物体验证大都会不习惯装置的使用。因此，有无法进行放置手指并离开的动作、而是将手指放置到传感器部不管并多次提取静脉图案的情况。这样的情况下，由于得不到多次提取的效果，因此产生无法生成适当的登录图案的问题。这样的问题在将生物体信息登录到自动交易机上的情况下特比显著。即，在自动交易机的情况，由于上述管理者不在面前，难以用眼睛确认登录者是否多次适当地放置手指后离开。

发明内容

本发明是为了解决上述课题的至少一部分而被作出的。本发明的目的为在生物体认证装置中提取登录用生物体信息时确认是否多次适当地将生物体放置到认证装置。

本发明提供一种生物体认证装置，为了登录生物体特征量而提取生物体特征量，其特征在于，具有：照射单元，向生物体照射光；生物体图像取入单元，取入由上述照射单元照射了光的生物体的图像；特征量抽出单元，根据由该生物体图像取入单元取入的图像，抽出用于登录的生物体特征量；存储单元，存储由上述特征量抽出单元抽出的上述生物体特征量；判断是否执行了预先确定的次数的上述生物体特征量的提取，若未执行则再次执行由上述生物体图像取入单元及上述特征量抽出单元进行的上述生物体特征量的提取的单元；以及生物体有无判断单元，每次执行上述生物体特征量的提取时，通过将由上述生物体图像取入单元取入的图像中规定条件的像素的数目与阈值进行比较，从而判断生物体是否处于放置在上述生物体认证装置的状态不变。

发明的效果

根据本发明，生物体登录时可使用组入到生物体认证装置中的生物体有无检测功能来检测将生物体放置到认证装置后是否确实地离开。因此，可防止将生物体放置到认证装置不管而无法提取登录用生物体信息的情况。特别地在，管理者不在面前时使用自动机的生物体信息的登录中，该效果很大。

附图说明

图1是表示使用了生物体认证装置的生物体信息登录系统的整体结构例的图。

图2是表示与控制电脑相连接的带IC卡装置生物体认证装置的结构例的图。

图3是表示生物体认证装置的传感器部的剖面的图。

图4是表示控制电脑的结构例的图。

图5是使用控制电脑和带IC卡装置生物体认证装置并将生物体认证用特征量登录到IC卡中的处理流程的图。

具体实施方式

以下，参照图1～图5说明本发明的实施形态。

在本实施形态中，对于使用了与IC卡装置一体成型的生物体认证装置的生物体信息的登录处理进行说明。其中所谓生物体信息假想为用于特定个人的有效生物体特征量。

在生物体特征量的登录处理中，将个人认证用加密的生物体特征量登录到IC卡中。登录中所使用的控制电脑与带IC卡装置的生物体认证装置相连接，登录用生物体特征量被加密，不经由控制电脑而直接从生物体认证装置转送给IC卡。另外，不限于IC卡，只要是RFID电子标签等可携带电子媒体，任意媒体都可以。

图1是整体结构例的图。101为生物体认证装置，102为用于放置生物体的传感器部。103为用于将生物体信息写入到IC卡中的IC卡装置。

使用图2、图3、图4、图5对图1的系统中的生物体特征量的登录处理进行说明。图2是表示生物体认证装置101、IC卡装置103的结构例的图。CPU201为负责装置的数据处理的处理器，负责后述的各种程序、数据的控制、处理。周边装置I/O设备202为用于连接生物体认证装置101和控制电脑104的接口。203为检测生物体是否处于放置在传感器部102的状态的生物体有无检测用照明LED。204为用于取得生物体图像的照明LED，例如指静脉认证时使用适于手指的静脉图案取得的近红外线LED。图像传感器205为用于取得生物体图像的传感器，列举有CCD等设备，取得通过LED203照射的手指的反射光、或者通过LED204照射的手指的静脉图案。IC卡装置102为用于将加密的登录用生物体特征量写入到IC卡中的装置。

在主存储装置208中确保用于使装置动作的各种程序或数据区域。装置整体控制程序209包括IC卡装置102的控制为控制认证装置101整体的程序。周边装置I/O控制程序210控制周边装置I/O设备202。生物体有无检测程序211为检测生物体是否放置在传感器部103的程序。从生物体有无检测用照明LED203照射的光照在生物体上，由图像传感器205捕捉其反射光来检测生物体的有无。认证程序212为由图像传感器205捕捉将生物体认证用照明LED204的光照射在生物体上而取得的生物体信息、处理从图像传感器205输出的生物体图像并抽出生物体特征量的程序。

密码/译码程序213在将认证程序212生成的登录用生物体特征量写入到IC卡之前将其加密。IC卡装置控制程序214为控制IC卡装置102的程序。

这样，程序具有各种功能，进行各种处理，如上所述，通过CPU201的硬件构成而被控制。在本发明中，以程序为中心进行说明，但是这些各程序的各种功能可称为例如控制单元、加密单元、认证单元、登录单元、对照单元等，不言而喻，也可将各单元表现为各部。

图像缓冲器215为用于容纳由图像传感器205取得的生物体图像数据(生数据)的区域。生物体特征量216为用于容纳通过认证程序212从容纳在图像缓冲器215中的生物体图像数据中仅抽出例如静脉图案而生成的生物体特征量的区域。加密生物体特征量217为容纳通过密码/译码程序213将生物体特征量216的数据加密的数据的区域。217的数据(加密状态的生物体特征量)经由IC卡装置102作为生物体登录特征量被容纳在IC卡中。另外，即使在IC卡装置102和认证装置之间连接、夹设控制电脑104的情况下，不将由认证装置取得的加密状态的生物体特征量存储(残留)到窗口终端104，通过IC卡装置102登录到IC卡内。密码键218在密码/译码程序213加密或译码数据时为必要的键数据。本键数据是经由周边I/O设备从与生物体认证装置连接的控制电脑104取得的，这也是特征之一。207为连接认证装置内的处理器或各设备的总线。

图3是生物体认证装置101的传感器部102的剖面图。203为生物体有无检测用照明LED，光照射到生物体即手指302、由该反射光强度检测手指的有无。反射光由图像传感器205捕捉。204为生物体认证用照明LED，手指302从侧面照射近红外线，由图像传感器205捕捉手指内部的静脉图案。301为可见光切断过滤器。

图4是表示控制电脑104的结构例的图。CPU401为负责终端的数据处理、各种控制的处理器。周边装置I/O设备402为用于连接生物体认证装置101的接口。显示装置403为将生物体特征量的登录结果(成功否、失败否的状态，不包括生物体特征量)或向导显示给操作控制电脑的操作员的监视器，键输入装置305为操作员的键输入装置。在主存储装置406中容纳有各种程序。生物体认证装置控制程序407为控制经由周边装置I/O设备402连接的生物体认证装置101的程序。周边装置I/O控制程序408控制周边装置I/O设备402。405为连接终端内各装置的总线。

使用图5说明生物体认证装置101、103、以及控制电脑104的动作。步骤506、507、508为生物体认证装置101根据控制电脑104输出的指示来处理的内容。

由输入装置404选择控制电脑104的显示装置403所显示的生物体认证登录的项目时，生物体认证装置控制程序407将与生物体认证有关的功能展开到生物体认证装置101中。在步骤501中，容纳于控制电脑104中的生物体认证装置控制程序407将生物体特征量登录处理的起动信号发送给带IC卡装置的生物体认证装置101。生物体认证装置101由接收的起动信号以CPU201为中心起动。

认证程序212控制生物体认证用照明LED204和图像传感器205，取得生物体图像并将其容纳于图像缓冲器215中(步骤502)。之后，认证程序212读出容纳于图像缓冲器215中的生物体图像，抽出用于从图像登录到IC卡的生物体特征量、以及用于选择登录特征量的特性数据并且将结果容纳到生物体特征量216(步骤503)。另外，所谓登录特征量的选择的意思是，从在后述的步骤509中反复登录的数据中选择。这里，所谓特性数据为，在例如指静脉认证的情况下成为用于选择手指的倾斜等适于登录的生物体特征量的基准的数据。另外，生物体特征量简单讲成为生物体信息，生物体认证装置具有取得生物体信息的取得单元、取得部。

装置整体控制程序209起动密码/译码程序213。密码/译码程序213通过密码键218对生物体特征量216加密，讲结果容纳到加密生物体特征量217中(步骤504)。

接着，生物体有无检测程序211使用生物体有无检测用照明LED203以及图像传感器205判断生物体即手指是否离开认证装置(步骤505)。如图3所示，从LED203照射的光被手指302反射，由图像传感器205捕捉该反射光强度，由此判断手指依然处于放置在认证装置的状态或者离开认证装置的状态。

测量反射光强度的方法存在各种各样的方法，作为一例可由如下的方式实现。从图像传感器205输出的图像的各像素值为8位灰度图像，假想取黑为0、白为255的值。生物体存在于认证装置的附近捕捉该反射光的情况下，表示接近255像素值的像素数增加，生物体若离开装置则取接近255的值的像素数减少。因此，在生物体有无检测程序211内设置与像素值相关的阈值，算出超过该阈值的像素数。该像素数超过一定值的情况下，生物体有无检测程序211判断生物体位于认证装置的附近，输出“有生物体”，若在其以下则输出“没有生物体”。生物体有无检测程序211基于这样的处理输出的生物体有无的信息经由周边装置I/O设备202从生物体认证装置101发送给控制电脑104。

在控制电脑104中，接收从生物体认证装置101发送的生物体有无检测信息，判断为“有生物体”的情况下前进到步骤507，否则前进到步骤508。判断为“有生物体”的情况下，将使生物体即手指从生物体认证装置101除去一次的向导显示在显示装置403上，操作员督促登录者将手指离开(步骤507)。之后，直到生物体认证装置101检测到手指离开之前重复步骤505到步骤507。

控制电脑104达到规定次数之前在生物体认证装置101中重复执行步骤502到507的处理，将结果容纳到加密生物体特征量217中(步骤508)。由控制电脑104的指示，认证程序212以步骤503所抽出的特性数据(基准数据)，从217的数据中选择要登录到IC卡中的加密登录特征量(步骤509)。

装置整体控制程序209，在窗口终端105的指示下，经由IC卡装置控制程序214，将所选择的加密登录特征量写入到IC卡装置102中(步骤510)。另外，在上述中，对通过控制电脑104的指示进行各种处理进行了说明，但是也可以仅在认证装置内部自动进行这些处理。

通过以上的步骤501到510的处理，每次取得生物体特征量时生物体确实地离开生物体认证装置101，用于登录的适当的摄动被包含在生物体特征量里。

在上述实施例中，对与控制电脑相连接的生物体认证装置中将生物体特征量登录到IC卡的方式进行了说明，但也可以进行与无人运用的自动交易机(自动交易装置)相连接的生物体认证装置。该情况下，显示于显示装置403的向导直接显示给登录者。登录生物体信息的人一般初次使用该生物体认证装置而不习惯的情况很多。因此，在无人的自动交易机中，生物体特征量登录时通过装置检测生物体确实地位于该处还是离开，在不适当的情况下将向导显示给登录者是不可欠缺的。由此，即使是无人的自动机的登录，也可以避免登录不适当的生物体特征量。

在上述实施例中，对于生物体认证装置101和控制电脑(终端装置)104相连接、将生物体信息登录到IC卡的处理进行了叙述，总结这些可以称为生物体认证装置，也可以成为生物体登录装置。

Claims (3)

1.一种生物体认证装置，为了登录生物体特征量而提取生物体特征量，其特征在于，

具有：

照射单元，向生物体照射光；

生物体图像取入单元，取入由上述照射单元照射了光的生物体的图像；

特征量抽出单元，根据由该生物体图像取入单元取入的图像，抽出用于登录的生物体特征量；

存储单元，存储由上述特征量抽出单元抽出的上述生物体特征量；

以及

生物体有无判断单元，通过将由上述生物体图像取入单元取入的图像中规定条件的像素的数目与阈值进行比较，从而判断生物体是否处于放置在上述生物体认证装置的状态；

在由上述生物体图像取入单元进行了生物体图像的取入之后，通过上述生物体有无判断单元判断为生物体不是处于放置的状态、且未执行预先确定的次数的生物体特征量的提取的情况下，上述特征量抽出单元再次执行生物体特征量的提取。

2.如权利要求1所述的生物体认证装置，其特征在于，

具有：

将提取的生物体特征量加密的加密单元；以及

将通过上述加密单元加密的生物体特征量从上述生物体认证装置输出给IC卡的单元。

3.如权利要求1或2所述的生物体认证装置，其特征在于，

具有显示向导的显示单元，

在由上述生物体图像取入单元进行了生物体图像的取入之后，基于上述生物体有无判断单元的输出而判断为生物体处于放置的状态时，将表示使生物体从上述生物体认证装置离开之意的向导显示在上述显示单元上。

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